Esta necesidad bélica propició la investigación, desarrollo y puesta en marcha del sistema de posicionamiento global, GPS por su sigla en Inglés. Los dispositivos que conocemos como GPS son los receptores que entregan la posición a partir de la señal de 4 o más satélites de una constelación de 24 que orbitan la tierra a baja altura. Desde su puesta en marcha en 1994, los receptores GPS han reducido considerablemente tanto su precio como su tamaño al punto que hoy en día se encuentran en casi todos los teléfonos celulares de media y alta gama. Tanto que en EE.UU., Japón y Europa todos los teléfonos móviles deben, por ley, estar equipados con GPS para proveer la posición geográfica en las llamadas a los servicios de emergencia.

 El sistema GPS proporciona sólo la posición geográfica del receptor. Esta información usada en un dispositivo como el teléfono celular puede ser explotada de muchas y variadas formas. Un uso, que tal vez la mayor parte de nosotros conoce, es desplegar en un mapa la ubicación del teléfono; para ello el receptor GPS proporciona las coordenadas de latitud, longitud y altura, y el teléfono , a través de su conexión de datos, proporciona el mapa en donde las coordenadas cobran sentido a las personas. Adicionalmente, las aplicaciones de este estilo nos pueden proporcionar instrucciones de cómo llegar de un punto a otro. En este tipo de aplicaciones el usuario sólo recibe información, tanto de los satélites GPS, como de servidores remotos que almacenan los mapas. Sin embargo, teléfono tiene la capacidad de enviar información que puede ser utilizada centralizadamente. Por ejemplo, una aplicación que periódicamente informe la posición del teléfono a un servidor central. Si la aplicación es popular se puede tener información de tránsito, en tiempo real, a un costo mucho mas bajo que utilizando sensores de tránsito. Dicha aplicación existe “mobile millenium” y comenzó como un proyecto de investigación en la universidad de Berkeley (http://traffic.berkeley.edu), en ella los usuarios colaboran enviando su posición y a cambio reciben un mapa que muestra la congestión vehicular en ese preciso instante.

 Los usos de la posición son aún mayores, la posición dice mucho sobre nosotros mismos. Por ejemplo, si tenemos la posición de una persona durante la noche sabremos donde duerme (exceptuando quienes trabajan de noche), si sabemos donde duerme sabremos donde vive, al saber donde vive podemos saber su clase social (sobre todo en países como el nuestro donde la segregación geográfica es tan clara). Si sabemos que lugares visita en otros instantes del día, sabremos donde trabaja, donde come, lugares que visita los fines de semana, si la persona sale por la noche o no, etc.. En nuestra universidad hemos obtenido resultados donde podemos distinguir si un estudiante pertenece a una carrera u a otra sólo a partir de la información de posición en el tiempo. Ideas similares aplicadas en mayor escala, le permiten a la empresa “Sense Networks” clasificar a los usuarios en lo que ellos llaman “tribus”, cada tribu está compuesta por personas que tienen similares comportamientos, tales como los lugares que visitan por la noche, actividades que realizan los fines de semana etc.. ¿Qué beneficios reciben las personas que, voluntariamente, entregan su información geográfica a “Sense Networks”?, un beneficio es que la aplicación les informa, en tiempo real, a través de un mapa cuales son los sitios donde la gente como ellos (misma tribu), está yendo en ese momento, información que puede ser útil al momento de salir un Viernes en la noche, por ejemplo. Razonablemente esto puede provocar aprensiones de parte de muchas personas por lo que se requiere que los países tengan leyes claras que normen el uso de este tipo de información. Es un desafío abierto el que las empresas que emprendan en este tipo de servicios puedan inteligentemente aprovechar las oportunidades que se presenten sin invadir, mas allá de lo convenido, la privacidad de los usuarios. El GPS nos da la posición, sólo eso, lo que nosotros hagamos con ella es otro tema.

Werner Creixell Ph.D.

33° 2′ 7.95″S, 71° 35′ 43.09″W

RFID-based positioning systems and urban-sensing systems

Currently, GPS is widely used in systems that provide location-based services to consumers. However, GPS’s inability to operate indoor and urban canyons inhibits us to implement applications anywhere at any time. Further, even though mobile phones with GPS capabilities are becoming widely available, the accuracy is not sufficient to respond to emergency calls and other critical missions. To realize seamless and accurate positioning system that works in a wide variety of environments, we organized a team of experts from the University of Tokyo and four governmental research institutes in the national project called “RFID-based positioning systems for enhancing safety and sense of security” In the positioning systems of our project, users’ devices obtain ID numbers from the embedded RFID tags in physical spaces. The devices then retrieve corresponding location information by querying a database or the cached data when the system is temporally out of connection to the Internet. This RFID-based localization technique use inexpensive RFID tags that can be deployed easily in environments without any network infrastructures. That said, the deployment cost of RFID is not just about the price of tags. It includes the cost of physically embedding the tags, measuring their precise positions, and updating their position data in the database. We proposed various techniques to decrease this “hidden” cost　since the national geographic survey is planning to deploy these RFID tags in entire Japan for location infrastructure.
To reduce the deployment cost of RFID tags, it is also important to relax the density requirement of the reference points. We therefore proposed a localization mechanism that exploits motion sensors and P2P-based technique to enable continuous positioning even when the reference points are sparsely deployed. We assume that pedestrians carry a device that is equipped with an RFID reader, motion sensors such as gyros and accelerometers for dead reckoning, and IEEE 802.11 capability. When the device is in proximity with RFID tag, it directly obtains location information from it. When the device is not in proximity with any RFID tags, it can still estimate its position by dead-reckoning. Further, collocated devices exchange their location estimation and perform sophisticated localization to keep the accuracy even on this condition. On top of this positioning infrastructure, National Research Instiute of Police science, National Research Institute of of Fire and Disaster and NICT are implementing various applications to enhance the sense of security in emergency as well as in daily life such as monitoring and analyzing the daily behavior of children.
I also briefly introduce the on-going real urban sensing project which utilizes wireless sensor networks and mobile phones conducted in Tatebayashi City, which is the hottest city in Japan.