La géolocalisation par le champ magnétique terrestre : la technologie pour pallier les zones avec faible signal GPS ?

Lorsqu’on parle de la géolocalisation, on pense souvent au GPS et le système européen Galileo qui fait l’unanimité dans les zones extérieures avec une précision plus ou moins bonne. Mais comment se géolocaliser dans des zones où le signal GPS est faible ? Le système de géolocalisation en indoor (IPS : Indoor positioning system, Système de positionnement en intérieur en français) apporte des solutions la géolocalisation en pour des espaces couverts.

À ce stade, on retrouve plusieurs technologies qui permettent de faire de la géolocalisation en indoor à savoir : le Wi-Fi, Li-Fi, UWB, Beacons (BLE) et le NFC.

Techniques de géolocalisation indoor, quels inconvénients ?

L’inconvénient de ces techniques est qu’elles nécessitent une infrastructure qui coûte relativement cher. Par exemple, le Wi-Fi pour la géolocalisation en Indoor nous impose d’installer les points d’accès Wi-Fi.  Si un point d’accès tombe en panne ou que l’on souhaite étendre la zone de couverture (mettre en place une nouvelle ingénierie radio) dans le but de faire évoluer le réseau, il faudra forcement remplacer des points d’accès ou changer leurs emplacements. Cela implique, parallèlement, le changement des informations qui permettent la géolocalisation.

De plus, l’UWB (Ultra WideBand, Ultra Large Bande en français), qui est basée sur le principe physique de décalage horaire d’arrivée (TDOA) et qui permet d’avoir une précision (de 0.5 à 10 cm), est plus compétitive par rapport aux autres technologies de géolocalisation. Toutefois cette technologie est coûteuse et nécessite une infrastructure dédiée.

La géolocalisation par champ magnétique terrestre est-elle la solution ?

Il existe une technologie permettant peut-être de résoudre ce problème d’infrastructure en se basant sur le champ magnétique terrestre.

L’idée est que chaque mur en acier ou en béton possède une empreinte magnétique unique grâce aux anomalies qu’il génère sur le champ magnétique terrestre.

Cette technologie ne nécessite donc pas d’infrastructure, se basant sur des capteurs déjà existant sur nos terminaux. Nous n’avons donc pas besoin d’acheter du matériel dédié à cette fonction. Par exemple, dans chaque smartphone, on retrouve des capteurs (gyroscope, l’accéléromètre et le magnétomètre) permettant de calculer cette variation de champ magnétique (comme une boussole).

Pour ce faire, il est nécessaire d’avoir les plans de l’édifice en question (bâtiments, Aéroport, entrepôt, etc.) et d’en faire le mapping pour ce dernier dans le but de collecter les empreintes magnétiques et de remonter ces informations au serveur afin de faire un calcul de position.

En général, cette technologie de géolocalisation Indoor à l’aide du champ magnétique terrestre s’articule autour de deux éléments-clés : une application qui tourne sur le terminal, qui permet à son utilisateur de se géolocaliser en indoor et un back-office qui permet de récupérer des informations sur les utilisateurs de l’application, vérifier la qualité de mapping ou envoyer des alertes.

Quelle connectivité pour cette la géolocalisation par champ magnétique ?

La plupart de solutions se basant sur cette technologie ne fonctionnent pas forcement en mode déconnecté. Il est en effet important d’effectuer le traitement des informations remontées par les capteurs sur le cloud et d’envoyer des mises à jour de position au terminal, dans le but de disposer de données en temps réel. Toutefois, il existe pour des usages spécifiques, des solutions avec une fonctionnalité de guidage sans connexion

En guise d’exemple, les cas d’usages possibles pour la géolocalisation en indoor par le champ magnétique terrestre sont la navigation dans des zones fermées (les bâtiments, aéroports, supermarché, etc.). Ou encore, connaître la position d’un outil, analyser le comportement des utilisateurs d’un super marché (par exemple calculer le temps qu’un utilisateur met dans chaque rayon), etc…

Aujourd’hui, plusieurs entreprises, généralement des start-ups, dont plusieurs sont Françaises, proposent une solution dédiée à la géolocalisation, plus ou moins packagée.

Comment choisir la meilleure solution de géolocalisation par champ magnétique ?

Les critères de choix d’une solution dépendent de contraintes et cas d’usage souhaitables comme la précision en relation avec le coût, l’autonomie, les données en temps réel et la praticité.

Comme toute autre technologie, l’usage du champ magnétique terrestre pour la géolocalisation a quelques limites, c’est le cas notamment du changement d’aménagement, de l’influence électromagnétique, par exemple dans les sources magnétiques comme les ascenseurs. On peut résoudre ce problème en calculant la probabilité estimant la position potentielle. Ceci est réalisé en collectant plusieurs données magnétiques puis on ré-établi un mapping (scan) de la partie “infectée” par une source électromagnétique. Pour aller plus loin on peut également combiner cette technologie avec d’autres techniques qui permettent aussi la géolocalisation comme l’inertiel.

En conclusion, cette nouvelle technologie peut venir bousculer les technologies déjà connues du public, de plus elle se démarque par des bénéfices proches de ceux du GPS.