moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 470 ВОЗМОЖНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ BLUETOOTH УСТРОЙСТВ INDOOR POSITIONING SYSTEM BASED ON BLUETOOTH BEACONS Гриняк Виктор Михайлович Grinyak Viktor Mikhailovich victor.grinyak@gmail.com aff-1 Девятисильный Александр Сергеевич Devyatisil'nyy Aleksandr Sergeyevich devyatis@iacp.dvo.ru aff-2 Люлько Виктор Иванович Lulko Viktor Ivanovich aff-3 Цыбанов Павел Алексеевич Tsybanov Pavel Alekseevich scanepson@yandex.ru aff-4 Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН Vladivostok State University of Economics and Service Institute of Automation and Signal Processes FEBRAS Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН Vladivostok State University of Economics and Service Institute of Automation and Signal Processes FEBRAS Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН Vladivostok State University of Economics and Service Institute of Automation and Signal Processes FEBRAS Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН Vladivostok State University of Economics and Service Institute of Automation and Signal Processes FEBRAS 01 01 2026 1 1 e470 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

Работа посвящена проблеме навигации в условиях недоступности сигнала спутниковых средств (GPS, Глонасс). В этом случае для определения местоположения объектов используются альтернативные источники навигационной информации, например, Bluetooth устройства, имеющие целый ряд преимуществ. Это возможность построения инфраструктуры на базе недорогого и распространённого оборудования, не требующего специальных профессиональных навыков персонала и возможность практически произвольного конфигурирования датчиков на стенах помещения в силу их малого размера и автономности. Передаваемые Bluetooth устройством данные содержат довольно ёмкую информацию о его работе. Для решения задачи навигации наиболее важными элементами данных являются уникальный идентификатор наблюдаемого устройства и относительный уровень мощности принимаемого от него сигнала. Уровень принимаемого сигнала связан с дальностью «объект-датчик» известным логарифмическим соотношением. Особенности программной реализации рассматриваемой задачи с возможностью накопления и совместной обработки данных измерений за некоторый период времени делают возможным её сведение к методу наименьших квадратов. Такое представление позволяет априорно оценить характерную точность определения координат объекта при различных конфигурациях системы датчиков, используемых для навигации внутри помещения, что особенно важно на этапе проектирования соответствующей информационно-навигационной системы. Работа сопровождается результатами вычислительных и натурных экспериментов

The paper is devoted to research of possibility to use Bluetooth devices for indoors navigation. Relying on alternative measurements such as Wi-Fi network, onboard accelerometers, Bluetooth devices are vastly used to solve positioning and navigation problems when there are limitations to use global positioning satellite systems (such as GPS). Recently the indoors navigation became a stand-alone subclass of the research problems with subset of developed math models and the implementation hardware. Even though there is a lot of interest in the solution of the problem, there are still no standard approach. Due to the accuracy limitations of the broadly available mobile devices applying inertial navigation approach would dramatically reduce variety of the hardware it could be used. Relying on available Wi-Fi networks for evaluation of navigation parameters also has accuracy limitations. However, using Bluetooth signal considered as way prospective for solving navigation problems. Due to the small size, relatively low prices of Bluetooth transmitters and signal features (indoors walls and bulkheads are not transparent) it is possible to deploy special indoors infrastructure for navigation purposes. The paper concludes that nature of the measurement available for Bluetooth signals is applicable for indoors accurate enough navigation for typical distances “object-beacon” in the range not more than 5-7 meters.

 информационная система навигация внутри помещений маячная система bluetooth координаты скорость метод наименьших квадратов information system indoor navigation beacons bluetooth position velocity least squares method Исследование выполнено без спонсорской поддержки. The study was performed without external funding. References International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation [Электронный ресурс] – Режим доступа http://ipin-conference.org/ (01.04.2018). Дэвидсон П., Киркко-Яаккола М., Коллин Ю.3, Такала Я. Навигационный алгоритм с использованием планов зданий и данных автономных датчиков // Гироскопия и навигация. – 2015. – №1. – с. 29- 42. Щёкотов М.С., Кашевник А.М. Сравнительный анализ систем позиционирования смартфонов в помещениях // Труды СПИИРАН. – 2012. – №4. – с. 459-471. Матвиенко Ю.В., Ваулин Ю.В., Каморный А.В. Градуировка навигационных средств подводных роботов // Подводные исследования и робототехника. – 2015. – №1. – с. 16-22. Мурашко И.А., Храбров Д.Е. Методика локального позиционирования на основании Wi-Fi-сети университета // Веснік Гродзенскага дзяржаўнага ўніверсітэта імя Янкі Купалы. Серыя 2: Матэматыка. Фізіка. Інфарматыка, Вылічальная тэхніка і кіраванне. – 2015. – №2. – с. 119-127. Ассур О.С., Филаретов Г.Ф. Разработка комплексного метода позиционирования объектов по данным беспроводных сетей Wi-Fi и устройств BLE (Bluetooth Low Energy) // Известия Института инженерной физики. – 2015. – №2. – с. 2-10 Yang S.H., Jeong E.M., Kim D.R., Kim H.S., Son Y.H., Han S.K. (2013). Indoor three-dimensional location estimation based on LED visible light communication // Electronics Letters. – 2013. – №49(1). – p. 54-56. Magnetic field anomalies [Электронный ресурс] – Режим доступа http://www.gizmag.com/magneticanomaly-indoor-positioning/23253/ (01.04.2018). Петрова О.А., Табунщик Г.В., Ван Мероде Д. Метод определения текущего расположения в системах позиционирования и навигации внутри помещения // Электротехнические и компьютерные системы. – 2017. – №25. – с. 270-278. Retscher G. Test and Integration of Location Sensors for a Multi-Sensor Personal Navigator // Journal of Navigation. – 2007. – Vol. 60. – №1. – p. 107-117. Протоколы Bluetooth [Электронный ресурс] – Режим доступа http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/Wireless/bluetooth/7.htm (01.04.2018) Motley A.J., Keenan J.M.P. Personal communication radio coverage in buildings at 900 MHz and 1700 MHz // Electronics Letters. – 1988. – Vol. 24. – №12. – p. 763-764. Skylab Beacon virgo|beacon for indoor position [Электронный ресурс] – Режим доступа http://www.skylabmodule.com/beacon-virgo/ (01.04.2018) Казаков Е.Н. Разработка и программная реализации алгоритма оценки уровня сигнала в сети Wi-Fi // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. – 2016. – №1. – с. 13. Глотова Т.В. Решение задачи рассеяния электромагнитных волн внутри помещения на основе интегро-параболического подхода // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. – 2016. – №1. – с. 4. Grinyak V.M., Devyatisil'nyj A.S. Dynamic adjustment of multiposition observing system with respect to trajectory measurements // Journal of Computer and Systems Sciences International. – 1999. – Vol. 38. – №1. – p. 124-130. Гриняк В.М., Гриняк Т.М., Иваненко Ю.С. Динамическая выставка многопозиционной системы наблюдения // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. – 2017. – №3. – с. 12. Гриняк В.М., Лаврушина Е.Г., Богданова О.Б. Выставка многопозиционной системы наблюдения по траекторным измерениям // Территория новых возможностей. Вестник Владивостокского государственного университета экономики и сервиса. – 2017. – №4. – с. 188-200.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.