Sistema de posicionamiento de teléfonos Android a través de las propiedades físicas del sonido

Abstract

[Resumen] Conocer la posición de un dispositivo como un mando o un teléfono móvil de forma lo suficientemente precisa como para controlar otro dispositivo resulta ser un problema complejo. Existen soluciones específicas, pero son relativamente costosas, mientras que el uso de dispositivos convencionales, como las unidades de medición inercial, no proporcionan un posicionamiento preciso durante periodos prolongados de tiempo. En este proyecto se exploran métodos basados en las propiedades físicas del sonido para lograr un posicionamiento de calidad y con un equipo asequible y relativamente fácil de configurar. Se han probado diferentes opciones y se ha optado por el uso del efecto Doppler para determinar la velocidad de movimiento del dispositivo y calcular su posición, tanto en entornos 2D como 3D. Se han realizado múltiples pruebas que demuestran las ventajas del método propuesto y también se señalan las limitaciones más importantes. Por último, se ha desarrollado un demostrador de la tecnología propuesta para usar un teléfono móvil como controlador de un videojuego.

[Abstract] Knowing the position of a device such as a remote control or a smartphone accurately enough to control another device is a complex problem. Specific solutions exist, but they are relatively expensive, while the use of conventional devices, such as inertial measurement units, do not provide accurate positioning over extended periods of time. In this project we explored methods based on the physical properties of sound to achieve quality positioning with affordable and relatively easy to set up equipment. Different options have been tested and we have chosen to use the Doppler effect to determine the speed of movement of the device and calculate its position in both 2D and 3D environments. Multiple tests have been performed demonstrating the advantages of the proposed method and also pointing out the most important limitations. Finally, a demonstrator of the proposed technology has been developed to use a smartphone as a video game controller.