WhAC : a wifi based application for indoor customer localization

Knowing the location of a user is very important for a great variety of services, expecially in context aware and ubiquitous computing. Hundreds of applications that we use daily exploit informations about our position. As for outdoor localization, GPS is the de facto standard, while, with regard to indoor localization, we are faced with different possible solutions, varying in the frame of reference, in type of signal used, in the algorithms, and may depend on inertial navigation systems. So, nowadays there is no silver bullet in indoor localization, and the choice of a system with respect to another always involves a difficult compromise between accuracy and costs, besides user acceptance, scalability and security. This work proposes our WhAC (Where Are my Customers) algorithm and application for indoor WiFi localization in noisy environments such as malls and supermarkets. Our algorithmcombines the benefits of simulating empirical propagationmod- els in terms of lowering the offline stage effort with the unmatched precision of fingerprinting techniques, merging the two approaches together. Our purpose is the real time tracking of customers moving around in the shop- ping area, in order to provide additional services, enhance profiling techniques and improve overall marketing effectiveness. After showing and classify various localization techniques, we’ll focus on those based on Received Signal Strength Indication (RSSI) like ours and we’ll describe the algorithms present in literature and their performances, providing a comparison with our obtained results. Then we’ll describe in details the context in which our solution works, expos- ing all the related issues arisen during the development of WhAC. Finally, we will explain how our software application is structured and how it interacts with the final user.

Conoscere la posizione di un utente è molto importante per un gran numero di servizi, specialmente nei campi del context aware ed ubiquitous computing. Centinaia di applicazioni di uso comune sfruttano informazioni legate alla nostra posizione. Mentre per ciò che concerne la localizzazione in ambienti esterni il GPS è ormai lo standard de facto, per quanto riguarda la localizzazione in ambiente interno ci troviamo di fronte a diverse possibili soluzioni, che variano in base al tipo di segnale, agli algoritmi, al sistema di riferimento ed al possibile uso di tecniche di navigazione inerziale. Non è quindi ovvia la scelta di un sistema di localizzazione indoor in quanto bisogna considerare un difficile compromesso fra diverse componenti quali precisione, scalabilità, accettazione da parte degli utenti, sicurezza e costi di installazione, i quali non sono mai fattori concordanti. Obiettivo del nostro lavoro è la creazione del sistema WhAC (Where Are my Customers), il cui scopo è la localizzazione ed il tracciamento degli utenti via rete WiFi in ambienti interni molto rumorosi dal punto di vista della propagazione del segnale, quali centri commerciali e supermercati. WhAC, che si compone di un algoritmo ed un’applicazione, sfrutta la tecnologia WiFi al fine di permettere di localizzare clienti all’interno di spazi espositivi e offrire loro servizi personalizzati su dispositivi mobili, migliorare le tecniche di profilazione dei clienti ed aumentare l’efficacia complessiva delle tecniche di marketing. Il nostro algoritmo combina i benefici nella prima fase del processo di localizzazione (offline stage) in termini di sforzi e tempi richiesti dalla simulazione di modelli empirici di propagazione con la sino ad oggi ineguagliata precisione delle tecniche di fingerprinting, fondendo assieme i due approcci, sinora considerati l’uno alternativo all’altro in letteratura. Descriveremo in dettaglio il contesto in cui la nostra soluzione andrà ad operare ed i vincoli che esso impone, soffermandoci sulla risoluzione dei problemi emersi e fornendo un’analisi comparativa dei risultati ottenuti rispetto a quelli presenti in letteratura. Infine, mostreremo come è strutturata la nostra applicazione software e come essa interagisce con l’utente finale.