Mejor orientación en el campus con mapas de interiores

Publicado el 11 abril, 2023

La investigación realizada por estudiantes y miembros de la facultad en dos universidades alemanas condujo al desarrollo de aplicaciones de mapeo y enrutamiento de interiores que ayudan a los estudiantes y miembros del personal a navegar por campus complejos.

Como usuarios de licencias institucionales de Esri desde hace mucho tiempo, tanto la Universidad de Ciencias Aplicadas de Würzburg-Schweinfurt (FHWS) como la Universidad de Ciencias Aplicadas de Dresden (HTW) ofrecen a los estudiantes programas de grado relacionados con la geoinformación. Los estudiantes de ambas universidades exploraron el uso de ArcGIS Indoors para crear una imagen operativa común de los edificios universitarios para la navegación, el enrutamiento y el uso compartido de recursos de ubicación en toda la universidad.

“El mapeo de interiores es un tema común para todas las universidades, porque todos tenemos campus en los que pasamos mucho tiempo, especialmente en interiores”, dijo Jan Wilkening, coordinador de educación de Esri Alemania y profesor de la FHWS desde 2019. “Y es divertido que los estudiantes aborden este tema en una tesis de licenciatura, porque se enfoca en su vida cotidiana y no en algo abstracto o lejano”.

El estudiante Ricardo Roch diseñó la aplicación móvil usando ArcGIS Indoors. En esta captura de pantalla, la aplicación está configurada en el modo de navegación para peatones y muestra rutas de emergencia. (Captura de pantalla cortesía de FHWS/R. Schäffner © 2021 FHWS. Todos los derechos reservados).

Explorando las posibilidades del mapeo de interiores

A medida que los campus continúen creciendo, las universidades deberán abordar las demandas de navegación interior para estudiantes y personal. Una opción es integrar un sistema de información del campus con ArcGIS Indoors. Un proyecto dirigido por Rainer Schäffner, ingeniero de la FHWS, ha estado investigando técnicas y aplicaciones para la tecnología de navegación en interiores desde 2014. Ha desarrollado un sistema de navegación para campus utilizando ArcGIS API para JavaScript.

“ [Habíamos tenido] nuestro propio sistema de información del campus durante unos cinco años, y tenía curiosidad por comparar y probar las técnicas de Esri, sobre el modelado de datos y sobre las posibilidades que luego vi en el sistema de posicionamiento en interiores”, dijo Schäffner.

Schäffner ofreció los sistemas de posicionamiento en interiores como tema de investigación a varios estudiantes para sus proyectos o tesis de licenciatura. Juntos, Schäffner y sus alumnos exploraron las capacidades de ArcGIS Indoors.

Examinaron los datos de un edificio en ArcGIS Indoors y los compararon con los datos de ese mismo edificio en el sistema de información del campus que Schäffner había desarrollado. El edificio utilizado para la investigación es complejo y comprende cinco estructuras de diferentes épocas de construcción. Hacer estas comparaciones implica intercambiar datos entre los dos sistemas para realizar un modelado preciso del edificio.

Luego, Schäffner comenzó a preparar la red del campus para el enrutamiento y la fabricación de prototipos. El objetivo es mejorar el sistema de información del campus FHWS existente con funcionalidad y capacidades mejoradas proporcionadas por ArcGIS Indoors. Las nuevas capacidades podrían responder preguntas como ¿Dónde estoy? y ¿Cómo llego a una habitación específica? Schäffner también considera que el sistema es útil para encontrar activos. Los estudiantes e investigadores de FHWS pueden explorar la optimización de la tecnología de posicionamiento en interiores, implementándola con otras aplicaciones utilizando GIS en interiores.

Schäffner y Wilkening coincidieron en que ArcGIS Indoors brinda varios beneficios que hacen que trabajar con él sea muy atractivo. Un beneficio es la capacidad de crear sistemas de información del campus basados ​​en la web. Otro es la capacidad de hacer preguntas de investigación, como qué factores influyen en la precisión posicional.
Joshua Porzler, que cursaba una licenciatura en geovisualización en la FHWS, colaboró ​​con Schäffner y Wilkening en su tesis, que se centró en la integración del sistema de posicionamiento interior (IPS) existente con ArcGIS Indoors en el campus. El diseño de Porzler utilizó entre tres y cuatro balizas Bluetooth por habitación y corredor.

“Nuestro campus es muy complejo. Creo que es un ambiente difícil, y espero que el resultado sea un IPS que funcione para [que] los nuevos estudiantes o profesores de otras universidades puedan orientarse en nuestro campus”, dijo Porzler. “Pueden aprender mucho [sobre el mapeo de interiores] usando ArcGIS Indoors y la función de IPS porque hay muchas soluciones diferentes que pueden probar, especialmente en una universidad”. La investigación de Schäffner y Wilkening sobre el mapeo de campus está en curso, pero Porzler completó su tesis en abril de 2021.

La versión de escritorio de la aplicación web de Roch muestra una ruta de navegación al aire libre que va desde un sótano a una oficina. La aplicación extrae información de un mapa base del plan del sitio. (Captura de pantalla cortesía de FHWS/R. Schäffner © 2021 FHWS. Todos los derechos reservados).

El estudiante de la HTW, Ricardo Roch, exploró otro caso de uso para el mapeo de interiores en su tesis de licenciatura, titulada «Construir una red enrutable para la navegación en interiores con ArcGIS Indoors». Al igual que muchos campus complejos con múltiples edificios y números de salas, la orientación en la HTW fue un desafío para los estudiantes, profesores y visitantes. Después de ver una presentación sobre ArcGIS Indoors, Roch se dio cuenta de que la tecnología podría usarse para abordar los desafíos de navegación del campus.

En un período de 10 semanas, Roch creó una aplicación de navegación web y móvil para un edificio del campus. Exploró dibujos CAD, modelos de Revit y edificios 3D en diferentes formatos de datos para determinar cuál era el mejor para visualizar información y publicarla en ArcGIS Online, de modo que pudiera ser utilizada por aplicaciones de orientación móviles y de escritorio. Su proyecto de tesis probó el mapeo de interiores tanto en 2D como en 3D, y buscó diferencias de rendimiento entre dispositivos móviles y de escritorio. Incorporó un sistema de enrutamiento único para rutas de escape de emergencia e identificó direcciones accesibles para sillas de ruedas. El trabajo de Roch le valió el premio Esri Young Scholar Award Alemania para 2020.

“Es realmente genial tener una experiencia como esta, usar este software en una tesis, y me gusta porque es una herramienta muy intuitiva”, dijo Roch. “Ahora creo que es hora de usar esta tecnología y de investigar más al respecto. Veo el futuro en la navegación interior, porque podemos obtener nuestra posición en el exterior con precisión, pero estamos un poco perdidos en el interior. Por lo tanto, es hora de usar y probar estas tecnologías”.

Roch completó su tesis de licenciatura en febrero de 2020 e ingresó a un programa de maestría en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Dresden. Para su tesis de maestría, Roch planea explorar la administración de instalaciones con ArcGIS Indoors. Él espera que su tesis de licenciatura pueda servir como punto de partida para otros estudiantes que vean el valor del mapeo de interiores y quieran aplicarlo más ampliamente.

La aplicación de Roch puede mostrar varias capas de información, como navegación y detalles de eventos únicos. Para facilitar la navegación, las líneas continuas representan rutas en un piso seleccionado, mientras que las líneas punteadas indican rutas en otros pisos. (Captura de pantalla cortesía de FHWS/R. Schäffner © 2021).

Más allá de la teoría: lo que sigue para ArcGIS Indoors

Tanto Roch como Porzler presentaron tesis que mostraban cómo la tecnología de navegación interior podría enfrentar los desafíos de orientación en los campus y expandirse para su uso en aeropuertos y hospitales.

“Creo que es realmente bueno para la colaboración y los grandes proyectos de investigación porque ArcGIS Indoors tiene un rendimiento muy bueno”, continuó Roch. “Para otros estudiantes, puedo decir que es muy interesante trabajar con ArcGIS Indoors y lo recomiendo. No tengan miedo de usar este software, porque todo puede funcionar si así lo desean, y si [necesitan ayuda], tienen contactos de Esri en su universidad que pueden ayudarlos”.

Porzler señaló que si más universidades exploran ArcGIS Indoors para diferentes proyectos, su funcionalidad crecerá como resultado de la colaboración de los estudiantes. Pero en un contexto más amplio, Porzler ve la tecnología creciendo más allá de los campus, para uso comercial como una herramienta de ahorro de costos y tiempo.

“Creo que ArcGIS Indoors tiene una buena posibilidad de mejorar la gestión de edificios y la comodidad para otros edificios por los que pasa mucha gente gracias a IPS, por ejemplo, aeropuertos, universidades, salas de conferencias, hospitales o estaciones de tren”, dijo Porzler. “Es una gran solución, especialmente si ya utilizan la tecnología de Esri, y creo que habrá muchas más funciones en ArcGIS Indoors en los [próximos] meses, años y décadas”.

Por ahora, ambas universidades continuarán brindando a los estudiantes diversas oportunidades de investigación, tales como mapeo de interiores, así como acceso a las últimas tecnologías GIS para fomentar el crecimiento en el futuro de la geoinformación y las ciencias basadas en la ubicación.

Este artículo originalmente apareció en la edición global de ArcUser en otoño de 2022