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Middleware Software di Navigazione

Architettura

cc

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Specifiche tecniche

• Engine Implementato in linguaggio C++ , disponibile per ambienti Windows XP / CE in formato Activex.

• Multipiattaforma – Windows XP e superiori . – Windows Mobile 5 / 6 .– Linux .– Symbian ?!?– Iphone ( se cambia licenza )

• DB SQL LITE• Base Dati Geografica Teleatlas / Navtech /OSM

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Funzionalità di Base• Geocoding.

– Inserisco Nazione ,Città , via , indirizzo e civico e mi ritorna la coordinata di riferimento.

– Inserisco la coordinata di riferimento mi ritorna i dati geografici di riferimento.• Routing.

– Percorso : Pedonale , Veloce , Piu’ breve , per mezzi di emergenza e turistico (Attrazione gravitazionale e modificazione pesi della rete).

• Gestione dei POI (Poi GPS).• Visualizzazione Vettoriale / Raster / 3D.

– Gestione automatica della visualizzazione dei livelli (FRC) / in relazione allo ZOOM (metri per pixer).

– Funzionalità di base Zoom in / Zoom out .– Zoom automatico in base alla velocità.– Pan.– Autocenter.– Modalità di navigazione / atlante.

• Map Matching. Identificazione automatica del segmento stradale piu’ vicino per proiettare in modo automatico la coordinata sul segmento .

• Navigazione assistita vocale tramite.– TTS

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Impiego del grafo OSM nei sistemi di navigazione

commerciali• Problematiche del grafo OSM

– Diverse tipologie di precisione e copertura a macchia d'olio del territorio italiano.

– Mancanza dei dati relativi alle manovre necessarie per affrontare uno svincolo , mancanza di dati relativi alle restrizioni del grafo stradale.

– Mancanza di algoritmi e di enti di certificazione della qualità del dato per avvertire l'utente del rating qualitativo del grafo.

– Necessità di re masterizzare il dato OSM originale in un formato binario piu' snello per consentire agli algoritmi di calcolo percorso ottimo di essere più efficienti.

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Impiego del grafo OSM nei sistemi di navigazione

commerciali• Vantaggi dell'architettura e dell'approccio di OSM

– Possibilità di avere una vasta community in grado di aggiornare i dati del grafo.

– Possibilità di impiegare facilmente nuovi tag per classificare diverse tipologie di POI.

– Possibilità di sfruttare la community per raccogliere dati di percorrenza delle strade come ad esempio velocità medie di percorrenza , segnalazione di restrizioni al transito per alcune categorie di automezzi , associazione ai dati del grafo anche di immagini , video , livello di segnale di reti wifi e/o reti cellulari.

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Importazione del dato OSM • Formato di interscambio dati con i tools di produzione di

Laser Navigator è il formato shape.

– Abbiamo implementato un tool scritto in .NET in grado di importare i dati da OSM > SHP e da SHP > OSM. Questo tools è stato impiegato per la prima volta per il progetto di importazione dei confini instat all'interno del DB ufficiale di OSM.

– Questo tools mette a disposizione al LN Producer un file SHP con tutte le caratteristiche necessarie alle funzionalità di Geocoding , Routing e Rendering.

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Ambiente di lavoro OSM• Per poter lavore in modo efficace sui dati di OSM è stata realizzata

una Virtual Machine che contiene tutte le funzioni messe a disposizione dal portale ufficiale di OSM ;

– API.

– RENDER.

– GEODATABASE.

• Usando il tools SHP2OSM.NET abbiamo anche provato ad importare nella nostra VM OSM tutti i dati ( 850'000 PDI) del portale poigps.com

• Attualmente abbiamo implementato una versione di Laser Navigator che utilizza dati OSM a livello sperimentale il rilascio della prima versione Beta ai primi utenti OSM è prevista entro la fine di settembre 09.

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Funzionalità avanzate• Funzionalità di radio localizzazione terrestre attraverso:

– BTS operatori telefonici (localizzazione base cella).

– Gateway Wifi.

– Gateway Bluetooth.

• Funzionalità di Navigazione Interconnesse. (Comunication kernel)

• Visualizzazione 3D.

• Integrazione dello street level all’interno del DB in formato blob.

• Integrazione dei filmati compressi all’interno del DB in formato blob.

• Backtracking che consente di visualizzare in sequenza i frame dello street level.

• Architettura del DB prevista per il download progressivo dei tile da un server centralizzato.

• Architettura a plugin per estendere le funzionalità legate ai punti di interesse :

– Plugin CameraView ( Visualizza le immagini in tempo reale delle telecamere presenti sulla rete stradale / autostradale).

– Plugin Prezzi Benzina ( Consente di avere i dati relativi ai costi della benzina aggiornati , eventualmente è possibile da parte degli utenti aggiornare i dati qualora risultino differenti da quelli attualmente pubblicati).

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Radiolocalizzazione terrestre

• Attraverso l'uso dei segnali GSM / Wifi / Bluetooth è possibile :

– Effettuare una localizzazione su base cella attraverso la “triangolazione radio” di piu' segnali ricevute da diverse fonti (Base Station di operatori mobili , Gateway Wifi pubblici e privati , Gateway blueetooth , ideali per la localizzazione indoor)

– Questa tecnologia usa il livello di segnale RSSI ricevuto da diverse fonti radio (radio localizzazione terrestre ) , il device mobile raccoglie le informazioni relative agli identificativi di cella dei gestori telefonici , i mac address delle rete wireless , attraverso il client montato sul device questo dato viene inviato al nostro server dedicato (interface Server ) che trasforma queste informazioni in coordinate geografiche .

– La precisione della localizzazione dipende dalla posizione in cui ci si trova e dal numero di fonti radio raggiungibili , in zone cittadine la precisione puo' portarsi anche attorno ai 500 m in aree extraurbane ,nel peggiore dei casi possiamo avere un'approssimazione di 4 / 5 km (ricezione di una singola cella)

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Radiolocalizzazione terrestre

• Modalità di funzionamento :

– Sul client viene installato un modulo software stand alone o integrato all'interno del sistema di navigazione che usa il gps ove possibile.

– Sui server di gestione un software database che contiene i dati georiferiti delle base station e dei gateway wifi e l'algoritmo di transcodifica e georeferenziazione.

– Il client nel caso in cui abbia la necessita di fruire di servizi georiferiti e non è in grado o non vuole utilizzare il segnale GPS , trasmette i dati necessari alla radiolocalizzazione al server centrale , Il server risponderà al device con una localizzazione stimata. Il dato ricevuto dal server potrà poi essere utilizzato per interrogare altri geodb.

– Nel caso in cui il device sia collegato ad un gps integrato o esterno il software client sarà in grado di loggare oltre che la propria posizione anche i dati radio (BTS / WIFI) ed il relativo segnale presenti nell'area circostante , questi dati potranno poi essere trasmessi al server per integrare i database dei trasmettitori radio censiti.

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Radiolocalizzazione terrestre

• Principali vantaggi :

– Funzionamento su device non dotati di gps integrato.

– Client “leggero” multi piattaforma.

– Contenimento dei consumi energetici rispetto ad una funzionalità full – gps.

– Possibilità di localizzazione all'interno di edifici , integrazione con bluetooth.

– Possibilità di certificazione spazio temporale dell'utente adatto per applicazioni di digital sign ad alta sicurezza.

• Principali svantaggi:

– Bassa precisione non paragonabile ai sistemi GPS moderni.

– Necessità di un database di riferimento aggiornato delle fonti radio presenti sul territorio.

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Funzionalità del DB• Full text search

• Gestione di informazioni multimediali in formato blob integrate in un unico file.

• Funzionalità di compressione della base dati per l’ottimizzazione dello spazio allocato.

• Funzionalità di cifratura per la salvaguardia della proprietà intelletuale dei dati.

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Implementazioni future

• Funzionalità di Voip/chat, per l’interconnessione vocale ai punti d’interesse (ad esempio prenotazione di un albergo online).

• Funzionalità di geolocalizzazione di utenti amici .

• Funzionalità di visita turistica virtuale tramite TTS e integrazione con Wikipedia.

• Funzionalità di Georeferenziazione di dati multimediali, Foto, Suoni, Video.

• Comandi vocali tramite Riconoscimento Vocale

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Server Comunication Kernel

• Principali funzionalità di base comunication kernel dei sistemi interconnessi:

– Componenti del sistema:

• Frontend utente , Web Application Laser WebNav.

• Comunication Server (interface Studio)

• LN Road Events LIVE Server.

• Laser Radio Location Server

– Funzionalità di base :• Real time

– Invio / ricezione Messaggi di stato.

– Interrogazione WEB / XML.

– Invio / ricezione contenuti multimediali (Push to talk)

– Invio / ricezione posizione geografica.

– Interrogazione risolutore geografico Radio Location Server .

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Server Comunication Kernel• Funzionalità Batch.

– Check e aggiornamento revisione software

– Funzioni di download batch.

• Aggiornamenti software.

• Aggiornamenti db.

– Funzioni di upload batch.

• Upload contenuti multimediali geotaggati.

• Upload tracce storiche.

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LN Road Events Live Server• Server che fornisce agli applicativi client informazioni in tempo

reale relativi ad eventi che hanno interessato la rete viaria.

• Tipologia di Eventi :

– Percorribilità delle strade.

– Presenza di cantieri.

– Situazione meteo.

– Ecc

• Il server interconnette i server dei detentori dell'informazione e produce dei dati in modalità stand alone o cluster per informare gli utenti degli eventi che interessano l'area in cui si trova l'utente o che dovrà percorrere per raggiungere la sua meta.

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Formato d'esportazione• Pagina Web standard OSM + XML eventi attivi.

• Pagina Web compatibile con dispositivi mobili (Nokia , Windows Mobile , Iphone)

• Custom XML (LN Roads Events)

• Custom Binario (LN Roards Events)

• Formato Standard Tpeg ML,

• Formato Standard Tpeg Binario.

• Formato TMC (TISA Specification).

• Vettori di comunicazione : (Internet per i formati XML , DVB-X / DAB per i formati binari attraverso idonei multiplexer

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Client Comunication Kernel• Sistemi Operativi Supportati dalle api :

– Potenzialmente tutti i sistemi operativi che supportano il protocollo di comunicazione TCP/IP

– Client disponibili :

• Windows CE 4.2 / 5.0

• Windows Mobile 5.0/6.0/6.1

– Client in corso di sviluppo :

• Symbian S60.3

• Iphone

• J2ME