Le réseau Wi-Fi peut aussi servir à la géolocalisation

Utiliser l'ossature Wi-Fi pour localiser, in situ, des objets, voire des personnes, devient possible avec des solutions dédiées spécifiques.

La géolocalisation, in situ, d'objets ou de personnes intéresse un nombre croissant d'entreprises. Pour satisfaire leur besoin, elles ont à leur disposition plusieurs technologies radio disparates. Le centre hospitalier de Nice expérimente, par exemple, au service des urgences, une technologie de réseau ultra large bande sur des fréquences très élevées (de 6 à 8 GHz) pour localiser le patient en temps réel, au moyen de petits badges portatifs. Une infrastructure dédiée, consistant en des portiques ou des bornes murales réservées à cet usage, a été mise en place à cet effet.Une autre variante consiste à s'appuyer, pour la géolocalisation, sur un réseau radio Wi-Fi existant pour la transmission de données depuis des tablets PC, des PDA ou des PC portables. Cette mutualisation des bornes et du commutateur Wi-Fi est un premier bénéfice. Les secteurs d'activité concernés sont ceux qui ont besoin de suivre à la trace des objets mobiles précieux (voitures ou avions) lors de processus industriels implantés sur de vastes campus. Les hôpitaux sont également intéressés, pour assurer le suivi précis des malades lors de leur passage aux urgences, au bloc opératoire, en salle de réanimation, etc.Trois sociétés d'origine américaine proposent déjà des systèmes, tous propriétaires, pour utiliser cette infrastructure Wi-Fi à des fins de géolocalisation : AeroScout, Ekahau et Pango Software. Elles ont pour point commun de proposer des clients Wi-Fi d'un genre particulier : des badges portatifs à apposer sur l'objet ou la personne dont on souhaite connaître la position. Les trois fournisseurs travaillent également à être compatibles avec Cisco, qui ne fournit pas de badge, mais propose son propre serveur de géolocalisation sous forme d'appliance.Les badges Wi-Fi, de type actif, émettent un signal radio grâce à leur batterie incorporée. Ils se distinguent ainsi des étiquettes RFID, dont la majorité sont passives et reçoivent leur énergie du signal d'un lecteur ou d'un portique. Pour préserver leur batterie, les badges Wi-Fi sont le plus souvent munis de capteurs qui ne les activent qu'en cas de détection de mouvement.

Une fréquence d'émission des signaux paramétrable

De même, la fréquence d'émission des signaux est paramétrable. Moins elle est élevée, plus longue sera la durée de vie de la batterie, puisque cette dernière sera moins sollicitée. Ces badges utilisent les fréquences radio à 2,4 GHz (802.11b ou b-g) et communiquent avec l'ensemble des points d'accès radio du marché, leur principal atout. Ils remontent leur position vers un logiciel dédié fourni par le même constructeur.Ce programme centralise le traitement des données, qu'il est seul à pouvoir recueillir. Il fonctionne en général sur des plates-formes Windows. Indispensable à la bonne marche de l'ensemble, il doit être installé sur un simple serveur raccordé au réseau Ethernet filaire de l'entreprise via le commutateur Wi-Fi dont dépendent les points d'accès. C'est ce serveur qui fournira la vue graphique en temps réel de la position du badge Wi-Fi.Ce système sait aussi gérer la géolocalisation de clients Wi-Fi standards. Ekahau héberge un logiciel sur le terminal nomade à cette fin. Le suivi en temps réel sur écran de la position d'un objet ou d'une personne s'effectue avec une précision d'un mètre, voire un peu plus (de 2 à 3 m). Elle s'avère bien plus précise que celle, rudimentaire, qu'offre un réseau Wi-Fi. Dans ce dernier cas, la position d'un client Wi-Fi peut, au mieux, être estimée d'après la connaissance de la couverture radio de la borne Wi-Fi la plus proche à laquelle il est momentanément connecté. Les systèmes propriétaires de géolocalisation par Wi-Fi reposent sur des technologies différentes.

Il n'existe aucune norme

Aucune norme n'existe à ce jour. ' Notre technologie s'appuie sur des relevés de la force du signal Wi-Fi à différents endroits. Il ne s'agit ni de triangulation ni de mesures du délai d'un signal radio émis entre un mobile et sa borne de rattachement ', explique Jacques Boumerhi, en charge du développement des marchés chez Ekahau.Appelée calibrage radio, cette technologie consiste à relever préalablement sur le site la force du signal radio et la manière dont il se propage dans les endroits à couvrir, puis à entrer ces éléments dans une base de données. Chaque zone à couvrir pour une géolocalisation en Wi-Fi est quadrillée grâce à ces relevés. Ceux-ci tiennent compte des contraintes particulières de propagation du signal des différentes zones. Ils sont ensuite comparés aux positions relevées en temps réel à partir des badges Wi-Fi, ce qui permet d'obtenir des informations de localisation précises pour des endroits où les autres technologies échouent souvent, explique-t-on chez Ekahau.Chez Pango Software, une approche similaire a été retenue, basée sur un calibrage à base de relevés radio in situ. Si la précision de la géolocalisation peut atteindre le mètre ?" à condition que le quadrillage de la zone couverte en radio ait été suffisamment fin ?", ce type de calibrage préalable peut s'avérer fastidieux.

Veiller à une bonne densité des bornes Wi?"Fi

Chez AeroScout, deux algorithmes complémentaires sont utilisés pour obtenir la géolocalisation des équipements. L'un utilise la mesure du délai émis par un signal radio entre un mobile et la borne Wi-Fi, l'autre s'appuie sur la mesure de la force du signal du mobile Wi-Fi à géolocaliser. Ces algorithmes s'appuient aussi sur la triangulation entre trois points d'accès radio pour affiner la position du mobile. Dans son usine d'Everett (Washington), l'avionneur Boeing s'est équipé d'un système AeroScout pour le suivi des pièces d'avion avec une infrastructure radio Wi-Fi de Cisco.Une fois prise la décision de s'équiper d'un système de géolocalisation, outre la minutieuse étude préalable de couverture radio du site à pratiquer, il faut veiller à une bonne densité de bornes Wi-Fi. L'application de géolocalisation est plus exigeante que la couverture radio destinée à des communications de données avec des terminaux nomades. Plus dense elle est, meilleure sera la précision. Mais l'investissement de départ sera plus onéreux.

Suivre en temps réel équipements et personnes

Le système de géolocalisation Wi-Fi en temps réel suit à la trace la position physique d'objets équipés d'un badge dédié, voire de clients Wi-Fi standards, situés dans la zone de couverture radio. Il repose sur l'installation d'un serveur et d'une console de visualisation.

De la chambre au bloc opératoire

À la clinique de la Châtaigneraie (Puy-de-Dôme), les patients entrant au bloc opératoire sont suivis à la trace par un badge Wi-Fi accroché au chariot qui les transporte. ' Le réseau Wi-Fi, déjà utilisé par le personnel médical pour consulter les dossiers des patients depuis des terminaux nomades, permet aussi de répondre aux besoins de traçabilité en temps réel des patients dans l'enceinte des blocs opératoires ', explique Arnault Thouret, PDG de l'intégrateur Airmedis.

Ce dernier a déployé un commutateur WS5500 et des points d'accès conçus par Symbol avec la solution de géolocalisation d'Ekahau incluant quelques dizaines de badges Wi-Fi en mode 802.11b. Il a toutefois été nécessaire de doubler le nombre de points d'accès Wi-Fi sur le site pour densifier la couverture radio et permettre une géolocalisation plus précise. Des bornes radio d'origine Symbol, mais aussi Netgear, ont été installées à cette fin.