Владельцы смартфонов воспринимают возможность в любой момент получить информацию о текущем местонахождении как свое суверенное право — настолько они привыкли к постоянной доступности сигнала GPS и приложений типа Google Maps. Многие водители, наверное, предпочтут отказаться от поездки, если их навигатор будет не в порядке, а таксисты может и вовсе не выйдут на работу.

Но как только вы оказываетесь в закрытом помещении, преимущества ориентирования на местности при помощи смартфона исчезают. Как найти стойку регистрации на ваш рейс в незнакомом аэропорту? Где находится отдел древних рукописей в большом музее? Хотите использовать купон на скидку, но нет желания бродить по торговому центру в поисках нужного магазина? Успеете ли дойти до конференц-зала на огромной выставке к началу интересующего вас доклада?

На все вопросы, кроме последнего, ответ очевиден — нужно построить сеть внутренней навигации, перевести планы помещений в цифровой формат и разработать мобильное приложение для посетителей. А что не так с выставками? Почему здесь требуется особый подход? Потому что в данном случае в игру жесточайшим образом вступает фактор времени: либо у вас все готово ко дню открытия, либо ваша распрекрасная система никому не нужна.

Обычно разработчики предполагают, что на проект, допустим в аэропорту, есть несколько недель. За это время можно изучить объект, развернуть систему и плавно ее оптимизировать в ходе опытной эксплуатации. С выставками все иначе: у вас есть максимум неделя, пока идет застройка. Причем неважно, Россия это, Европа или Америка — все делается в последний момент. Потом эта выставка разбирается и строится следующая, так что нет возможности приехать за месяц и спокойно настроить свое решение. В этом смысле любая выставка гораздо более сложный объект, чем аэропорт.

Все нюансы использования технологии indoor-навигации на больших выставочных пространствах особенно ярко проявились в ходе подготовки и проведения 16-18 июня 2016 г. Петербургского международного экономического форума и Восточного экономического форума, состоявшегося 1-3 сентября во Владивостоке. Это были, пожалуй, два самых крупных мероприятия в Евразии, где успешно использовалась система локального позиционирования.

В этом году ПМЭФ впервые прошел на новой площадке КВЦ «Экспофорум», которая втрое больше прежней, около 100 тыс. кв. м — это 14 футбольных полей! Геометрия выставочного комплекса, в общем-то, довольно проста: в плане он имеет форму гребенки — большой коридор, к которому примыкают павильоны. Казалось бы, можно обойтись традиционной печатной схемой, однако большинство людей не умеют пользоваться схемами и плохо ориентируются в незнакомых местах. А если учесть, что программа форума включала более 300 мероприятий и что число участников превысило 12 тыс., то логистика человеческих потоков могла бы стать серьезной проблемой.

Например, чтобы дойти от зала конгрессов до дальнего павильона, нужно было преодолеть расстояние больше километра, причем по очень плотной выставочной застройке, где трудно сохранять направление. Если вы пришли к какому-то стенду вместе с делегацией, то вернуться обратно одному или найти переговорную комнату, где вас ждут на следующую встречу, было бы очень сложно. Навигация в такой ситуации выручает — человек просто показывает на плане, куда ему нужно прийти, и тут же получал готовый маршрут. Стоит еще сказать, что на ПМЭФ действовала система бэджей, когда в зависимости от статуса участника ему были открыты для прохода те или иные зоны. Дополнительно, когда мероприятие посещали первые лица, то сотрудники ФСО перекрывали некоторые зоны для прохода публики. Маршрут же строился с учетом этих постоянных и временных ограничений, и это значительно упрощало жизнь участников форума.

Чтобы в сжатые сроки запустить навигацию на этой обширной площади, из которой 66 тыс. кв. м занимала временная застройка, разработчики были вынуждены поступиться точностью позиционирования в угоду скорости развертывания. Технически маяк iBeacon — это довольно простая вещь: в пластмассовом корпусе находятся специальный чип, Bluetooth-модуль, антенна и батарейка. Маяк просто вещает в эфир свой уникальный ID и информацию о мощности сигнала, а смартфон, сканируя эфир, «слышит» маяки, расположенные в радиусе 50-70 м. При установке маяка его координаты привязываются к карте, поэтому получив ID, смартфон «понимает», где этот маяк установлен. До одиночного маяка по силе сигнала можно примерно вычислить расстояние и понять, что вы находитесь в некоторой его «дельта-окрестности». Если слышно два маяка, то на линейном участке — в коридоре или на дорожке в парке — уже можно вычислить ваше местоположение. А на открытом пространстве нужно не менее трех маяков, чтобы определить ваши координаты — здесь применяется классический метод триангуляции.

Обычно из маяков строят сетку 10×10 м, получая точность позиционирования 1,5-2 м. Но чтобы ускорить проект, шаг сетки в зоне выставке увеличили до 20×20 м, что в четыре раза снизило количество маяков, которые нужно установить. Точность при этом снизилась до 10 м, но для практических целей ее было вполне достаточно — человек знает, в каком павильоне возле какого стенда он находится и может определить, куда ему идти. На самом деле местоположение пользователя на карте обозначается не точкой, а кружком, диаметр которого на экране смартфона может оказаться эквивалентным тем же 10 м или даже больше. К тому же есть погрешность измерения, обусловленная самой технологией Bluetooth Low Energy — в зависимости от положения антенны и уровня помех сигнал постоянно скачет, и если показывать положение точкой, то она будет все время прыгать по карте, что едва ли удобно. В общем, снижение точности не привело к ухудшению пользовательского опыта, зато позволило сильно сократить объем работы и дало шанс уложиться в срок.

Вторая история — это Восточный экономический форум, который проходил во Владивостоке на острове Русский в кампусе ДВФУ. Эта площадка была гораздо больше по размеру — площадь кампуса 140 га, из них парк 55 га. Там настолько запутанная навигация, что в прошлом году люди конкретно терялись! Главное здание сложной архитектуры, многоуровневое, плюс еще несколько корпусов, обозначенных буквами в довольно произвольном порядке. События форума проходят в разных местах, и, чтобы попасть с одной презентации на другую, человеку порой нужно подняться на определенный уровень, пройти по коридору, спуститься ниже и пройти по другому коридору, потом снова подняться наверх... Люди приезжают на форум на два с половиной дня, им просто нереально во всем этом разобраться! Поэтому обязательно была нужна система навигации.

В качестве исходных данных удалось получить только поэтажные планы зданий в бумажном виде, на основе которых готовился план расстановки маяков и рассчитывалась примерно их мощность. Эта домашняя работа заняла примерно неделю. Следующим этапом был монтаж сети навигации непосредственно на площадке ДВФУ. Сначала обвешивались маяками стационарные объекты — коридоры, улица, переходы, а потом уже выставочная площадь, где застройка шла вплоть до последних часов перед открытием. Отдельно пришлось повозиться с главным корпусом, имеющем двенадцать уровней и большой атриум посередине. Оказалось, что обычная триангуляция не учитывает уровни, а если в атриуме все время слышны маяки с соседних этажей, то невозможно определить, на каком этаже ты находишься. В итоге установили много маяков малой мощности, но пока до этого дошли опытным путем, было потрачено много времени.

Вдобавок ко всему потребовалось обеспечить навигацию также и на всей территории кампуса ДВФУ, поскольку на GPS надежды не было. Дело в том, что когда где-то рядом с вами находится президент РФ или другие высокие руководители — на ВЭФ также присутствовали президент Кореи и премьер-министр Японии, то GPS в радиусе нескольких десятков километров «вдруг» перестает нормально работать. Допустим, вы стоите на Пречистенке, а навигатор показывает, что вы во Внуково. Чтобы у гостей форума не было таких проблем, решили использовать iBeacon и на улице тоже.

Тут вскрылась еще одна проблема: в ландшафтно-парковой зоне ДВФУ, расположенной на берегу бухты Аякс, многие деревья находятся под охраной и вешать на них ничего нельзя. Других стационарных объектов, чтобы закрепить маячок на высоте 3 м в нужной точке элементарно могло не быть, поэтому на улице сеть еще больше растянули, ограничившись точностью 50-70 м. В принципе, в парке и на дорожках, ведущих к гостиницам, этого хватало, чтобы не заблудиться. Аналогичным образом поступили и в коридорах между корпусами — при длине перехода 200 м человеку нужно лишь примерно понимать, находится ли он у его начала, в середине или в конце. Понятно, что, в ключевых поворотных точках или на развилках точность должна быть выше, чтобы не ошибиться направлением — там ставили дополнительные маяки.

Обычно на всякие непредвиденные ситуации берется запас маяков 20-30% или больше. Мало ли что! Так, на ВЭФе возникла неожиданная проблема — маяки стали вдруг пропадать. В таком случае навигация локально переставала работать и люди звонили в службу поддержки. Поскольку узнать о пропаже раньше, чем пожалуются пользователи, можно было только проходя мимо точки установки маяка, пришлось постоянно «патрулировать» территорию и оперативно восстанавливать сеть. Как потом выяснилось, потолки в корпусах и гостиницах настолько низкие, что человек высокого роста вполне мог дотянуться и снять приклеенный там непонятный предмет — то есть, маяки воровали просто из любопытства. Когда это вскрылось, то среди обслуживающего персонала пустили слух, что эти устройства — «прослушка ФСО» и трогать их прекратили. Тем не менее, из 600 маяков, установленных в помещениях на небольшой высоте, 80 все-таки исчезло. Еще несколько, из числа размещенных на улице, сдуло тайфуном, который случился на Дальнем Востоке впервые за тридцать лет в аккурат во время проведения форума.

Мобильное приложение для участников ПМЭФ и ВЭФ разработала компания «Октопод Профессиональные Сервисы». Примечательно, что на ВЭФе использовалось шесть официальных языков: китайский, японский, корейский, вьетнамский, английский и русский, поэтому нужно было делать локализацию. Разработчики отдавали переводчикам с восточных языков тексты на русском и английском, потом перевод вставляли в приложение, делали скриншоты и отправляли обратно на уточнение — потому что в конкретном контексте какая-то фраза могла быть не к месту. Особенно сложно было с японским: у японцев есть две формы обращения — разговорная и уважительная. И важно было написать так, чтобы пользователь с соответствующим статусом видел, что к нему обращаются с должным почтением.

Инженерный софт для управления маяками iBeacon и монтажа сети разработчики написали самостоятельно, потому что ни один из доступных движков и SDK не учитывали особенности работы в том цейтноте, который бывает на выставке. В итоге процесс монтажа сети стал выглядеть следующим образом: инженер подходит к запланированной точке установки, отмечает это место на карте в мобильном приложении, достает из рюкзака первый попавшийся маяк, прикладывает его к смартфону, чтобы считать ID и выставить мощность, а затем клеит маяк на стену. Иногда приходится отклоняться от плана, потому что изменилась застройка или на чертеже была колонна, а ее физически нет. Тогда инженер выбирает новое место и контролирует, чтобы сетка все-таки построилась правильно. Удобнее это проделывать вдвоем, когда один из напарников высокого роста — на ВЭФ бригада из четырех человек выполнила монтаж сети из 2000 маяков всего за шесть рабочих дней. Немаловажно, что по окончании мероприятия все маяки нужно было снять, чтобы использовать на следующей выставке, поскольку они довольно дорогие, по 1000 руб. за штуку, да еще батарейки по 80 руб. Просто так бросить больше 2 млн. руб. было бы жалко. К счастью, на демонтаж времени ушло совсем немного — четверо человек справились с этим за один день. Кстати, в проекте использовались маяки отечественного производства, оказавшиеся по соотношению цена-качество лучше китайских.

Разумеется, возможности решения не ограничиваются прокладкой маршрутов между аудиториями и стендами для участников таких глобальных мероприятий, как ПМЭФ и ВЭФ. Аналогичный сервис может быть полезен также другим выставочным площадкам и торговым центрам. Ведь навигация удобный инструмент, чтобы привести человека в конкретное место, где можно ему что-то показать или продать. Например, на подземной парковке приложение запомнит, где покупатель оставил машину, покажет, как дойти до ближайшего входа в магазин и поможет вернуться обратно. Точности порядка 20 м будет достаточно — человек увидит свою машину. На выставке организаторы могут предложить компаниям-участникам прокладку маршрута к их стенду или приглашение зайти, когда посетители проходят рядом.

Вообще говоря, для технологии Bluetooth Low Energy навигация — это самый простой уровень. Есть маяки, которые могут кроме своего ID передавать значения датчика температуры, текущее значение счетчика электроэнергии или еще какие-нибудь параметры, хоть угол открытия дверцы холодильника, причем собирать эту информацию можно при помощи любого телефона с поддержкой Bluetooth. Такой же маяк можно наклеить на любой станок, дрель, перфоратор, чемодан с инструментом — тогда мастер, заходя в помещение, сразу будет видеть, что из оборудования здесь находится. А если телефон подключен к Интернету, то об этом может знать и начальство мастера, и ERP-система. Подобных кейсов может быть великое множество, все они лежат в русле воплощения концепции Индустрия 4.0 и Интернета вещей.

Версия для печати