Katsaus sormenjälkipaikannuksen mahdollisiin käyttökohteisiin: Mihin sormenjälkipaikannusta voidaan käyttää nyt ja tulevaisuudessa

Abstract

Nyky-yhteiskunnassa on kasvava tarve paikannuspalveluille. Paikannus on kuitenkin perinteisesti rakennettu satelliittipaikannuksen varaan, mikä ei usein riitä nykypäivän tarpeille. Sensorien kasvava määrä ja laatu matkapuhelimissa, sekä jatkuva laskentatehon kasvaminen, mahdollistavat kuitenkin muiden tekniikoiden käyttämisen. Eräs viimeaikoina suurta mielenkiintoa herättänyt tekniikka on sormenjälkipaikannus.

Sormenjälkipaikannuksesta on tehty paljon tutkimusta, mutta teoriakatsaukset ovat jo melko vanhoja, eikä niissä käsitellä tuoreimpia tekniikoita. Aihetta ei ole kattavasti käsitelty kirjallisuudessa, niin että teorian lisäksi käsiteltäisiin myös sovelluskohteita ja tulevaisuuden mahdollisuuksia. Tämä työ pyrkii tarjoamaan aiheeseen tutustuvalle lukijalle kokonaisvaltaisen tietopaketin, missä sormenjälkipaikannukseen liittyviä teorioita ja näkökulmia on käsitelty laajasti sekä tulevaisuutta silmällä pitäen.

Perinteisellä satelliittipaikannuksella ei pystytä vastaamaan kaikkiin nykypäivän paikannustarpeisiin, koska sen tarkkuus tiheiden urbaanialueiden ja sisätilojen kaltaisissa monitie-ympäristöissä on heikko. Sormenjälkipaikannus tarjoaa tähän ratkaisun. Selvittämällä, millä tavalla eri tukiasemat kuuluvat eri sijainneissa, voidaan luoda tietokanta jota hyödyntämällä tulevista mittauksista voidaan päätellä niiden sijainti. Nykyään tämä soveltuu käytettäväksi lähinnä sisätiloissa, mutta tulevaisuudessa myös ulkotilapaikannus oletettavasti paranee merkittävästi.

Työssä esitellään erilaisia tapoja luoda edellä mainittu tietokanta, eli radiokartta, sekä tärkeimmät algoritmit, joita sijainnin selvittämiseen käytetään. Sen lisäksi tarkastellaan erilaisia sovelluskohteita, mihin sormenjälkipaikannusta voidaan sisätilapaikannuksen oheella nykyään hyödyntää. Lopuksi pohditaan lähitulevaisuudessa, etenkin 5G:n mukana tulevia mahdollisuuksia esimerkiksi parempaan ulkotilapaikannukseen.

Vallitsevana teemana eri tekniikoiden välillä on kompromissit käytettävien resurssien ja paikannustarkkuuden välillä. Radiokartan ja tukiasemaverkoston tiheyttä nostamalla voidaan parantaa paikannustarkkuutta, mutta se vaatii myös enemmän resursseja sekä verkon omistajalta, että paikannusta suorittavalta laitteelta. Tukiasemat maksavat, ja mahdollisimman tarkan radiokartan kokoaminen on hidasta. Toisaalta datamäärien kasvaessa myös laskentatehoa tarvitaan enemmän. Sekä rauta että sensorit kuitenkin ovat onneksi kehittyneet viime vuosikymmeninä paljon, minkä ansiosta sormenjälkipaikannuksesta on tullut ja tulee edelleen tarkempaa.