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Hyperlocation : résolutions et bonnes pratiques 2016


12 January 2016


En ce début d’année 2016 nous souhaitions faire un petit point sur la solution d’hyperlocation.

La solution Cisco pour l’hyperlocation permet de géolocaliser les terminaux connectés à un réseau wifi avec une précision de 1-3 mètres environ par rapport à leur position réelle.

Tous les détails pour l’installation et la configuration de la solution Cisco d’hyperlocation se trouvent dans le guide de déploiement officiel :
http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/controller/technotes/8-1/Halo-DG/b_hyperlocation-deployment-guide.html
A travers cet article nous souhaitons vous fournir une vue d’ensemble de la solution, des bonnes pratiques, et également vous donner quelques conseils pour vous faciliter la vie pendant le déploiement.

Les produits et versions faisant partie de la solution d’hyperlocation sont les suivants :

  • AP 3602I ou 3702I (“I” pour les modèles avec antennes internes) avec module AIR-RM3010L-E-K9= (“-E” si le module est déployé dans le domaine ETSI) et antenne circulaire AIR-ANT-LOC-01=.
  • WLC (Wireless LAN Controller) 8.1.131.0 ou supérieur ;
  • Prime Infrastructure 3.0.1 ou supérieur ;
  • CMX (Connected Mobile Experiences) 10.2.1 ou supérieur, sous forme de serveur physique AIR-MSE3365-K9 ou de machine virtuelle High-End.

L’AP, avec le module additionnel et l’antenne circulaire, supporte une nouvelle technologie de géolocalisation appelée Angle of Arrival (AoA).

AoA et composants AP

Cette technique permet de calculer la direction de provenance du signal wifi d’un terminal connecté grâce à 32 micro-antennes intégrées dans l’antenne circulaire AIR-ANT-LOC-01=. La distance sera calculée à travers le RSSI (Received Signal Strength Indicator), ou puissance du signal reçu du terminal wifi, comme c’était déjà le cas pour la géolocalisation “classique” par triangulation.
Avec le binôme direction et distance, un seul AP avec module et antenne circulaire peut déjà fournir une bonne estimation de la position d’un client wifi connecté. Avec 3 APs ou plus supportant l’hyperlocation, on peut atteindre des niveaux de précision d’environ 1-2 mètres d’écart par rapport à la position réelle 50% du temps et d’environ 2-3 mètres d’écart 90% du temps.

Plus précisément, il faudrait par exemple qu’un client wifi connecté soit détecté en parallèle par au moins 3 APs à l’intérieur d’un triangle de 15 mètres de côté.

3 AP

Pour couvrir une salle de réunion ou l’open space d’un bureau, par exemple, il faudrait déployer 5 APs : quatre sur le périmètre de la zone à couvrir et un au centre.

Screen Shot 2016-01-10 at 15.51.58

Une étude de site, ou site survey, est obligatoire pour assurer un déploiement correct.
Dans un premier temps, pour avoir une estimation du nombre d’APs à déployer ou si par exemple le site d’installation n’est pas encore accessible, on peut commencer par une étude prédictive avec des outils comme Airmagnet ou Ekahau. Dans ce premier exercice, il est conseillé de simuler une couverture d’au moins -75 dBm même pour le 4ème AP le plus puissant.
Il ne faudra bien évidemment pas laisser tous les APs actifs en production : certains APs pourront ne desservir aucun réseau wifi et rester juste en écoute, afin de pouvoir mieux réutiliser les canaux tout en garantissant une bonne géolocalisation.

Les bonnes pratiques pour la géolocalisation par triangulation du signal wifi restent toujours de bonnes bases de départ :
http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/solutions/Enterprise/Borderless_Networks/Unified_Access/CMX/CMX_APPlaceCapPlan.html#pgfId-1018945

Recommended AP placement

Par exemple, un site où la géolocalisation « classique » fonctionne déjà correctement pourra bénéficier d’une meilleure précision avec l’installation des modules et des antennes d’hyperlocation.
Un des premiers conseils est donc de positionner d’abord des APs tout au long du périmètre de la zone à couvrir et à géolocaliser. On peut ensuite déployer d’autres APs si besoin pour compléter la couverture et la géolocalisation à l’intérieur de cette zone.

En ce qui concerne l’installation physique, le module AIR-RM3010L-E-K9= requiert le kit de fixation AIR-AP-BRACKET-2 pour l’AP :

AIR-AP-BRACKET-2

Ce kit est inclus dans chaque commande du module. Cependant, pour ne pas devoir démonter l’ancien kit et remonter un AIR-AP-BRACKET-2 au moment du déploiement de l’hyperlocation, vous pouvez choisir le kit AIR-AP-BRACKET-2 directement dans la commande des APs 3602I ou 3702I.
De cette manière, si vous voulez par exemple déployer les APs dans un premier temps et ajouter l’hyperlocation plus tard, vous ne devrez pas remplacer le kit de fixation avec le AIR-AP-BRACKET-2 car vous l’aurez déjà installé dès le premier jour.

Pour l’antenne circulaire, dans la mesure où elle va se positionner directement autour de l’AP, nous recommandons de la déployer avec des APs avec antennes internes uniquement (dont les références 3602I ou 3702I indiquées en début d’article).
Les APs doivent être montés au plafond, pas dans le faux plafond, et avec le logo Cisco orienté vers le bas.
La hauteur maximale d’installation ne devrait pas dépasser les 5 mètres.

Dans le guide officiel de déploiement pour l’hyperlocation vous trouverez toutes les instructions pour installer, orienter et configurer les APs et leurs antennes :
http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/controller/technotes/8-1/Halo-DG/b_hyperlocation-deployment-guide.html#concept_B6DF0E03DBA34BA5A3BF4CFFC8F929FE
L’antenne circulaire doit être montée dans une position bien précise par rapport à l’AP lui-même :

Orientation antenne et AP

Pour faciliter la configuration des APs, des antennes et de leur orientation dans Cisco Prime Infrastructure, nous vous conseillons de monter tous les APs et leurs antennes dans la même direction, en vous orientant par exemple avec des lignes existantes comme points de repère (les rails d’un faux plafonds, un mur principal, etc.).
Dans la configuration de Cisco Prime Infrastructure il faut également être le plus précis possible. Si l’on souhaite atteindre des niveaux de géolocalisation de l’ordre de 1-2 mètres, même une erreur de quelques dizaines de centimètres dans la configuration du plan d’un étage pourrait entraîner une imprécision non négligeable dans les calculs d’hyperlocation.

Si l’on veut obtenir de la précision, il faut être précis 😉

Comme dernier point, nous voudrions attirer votre attention sur le fait qu’aujourd’hui les fréquences wifi des 2.4 GHz peuvent être de plus en plus perturbées par des APs voisins qui ne font pas partie de notre installation, ainsi que par des réseaux dédiés à la domotique ou à l’IoT ou encore par des radios non-wifi utilisant quand même les 2.4 GHz, etc.
Pour ces raisons on ne peut garantir une bonne précision d’hyperlocation que dans les fréquences des 5 GHz.

Voici pour terminer les références vers les guides d’installation et de déploiement mentionnés dans cet article.
Hyperlocation Deployment Guide
Cisco Connected Mobile Experiences (CMX) CVD
Cisco Connected Mobile Experiences Data Sheet

A bientôt pour les prochains articles !

Federico

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2 commentaires

  1. Bonjour à vous,

    Dans le cadre du développement d’une nouvelle appli, je voudrais savoir s’il est possible d’avoir la même précision (1 à 3 mètres) sans wifi (juste depuis la connexion mobile) ?

    Merci à vous.
    Cordialement.

    • Bonjour,
      Cela dépendra de la technique alternative / non wifi pour géolocaliser le terminal.
      Vous pourriez vous baser sur le Bluetooth Low Energy (BLE) pour une précision toujours de l’ordre du mètre, voir même plus précis ; cependant, le BLE requiert un déploiement assez dense de capteurs et n’est pas aussi diffusé que le wifi parmi les utilisateurs.
      En outdoor vous pouvez également vous appuyer sur le GPS, mais la précision pourrait ne pas être aussi fine qu’en wifi / BLE.
      Cordialement,
      Federico