Pamukkale Univ Muh Bilim Derg, 24(2), 238-245, 2018 Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences 238 Mobil cihazlar kullanılarak kapalı alanlarda navigasyon sistemi Indoor navigation system with using mobile devices Oğuzhan KAYIŞ 1 , Yusuf ÇAKMAK 2 , Semih UTKU 3* 1,2,3 Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir, Türkiye. oguzhankayis@gmail.com, yusuf.cakmak@windowslive.com, semih@cs.deu.edu.tr Geliş Tarihi/Received: 11.10.2016, Kabul Tarihi/Accepted: 12.06.2017 * Yazışılan yazar/Corresponding author doi: 10.5505/pajes.2017.15010 Araştırma Makalesi/Research Article Öz Abstract Gündelik hayatta, açık veya kapalı alanlarda belirli bir yer bulmaya olan ihtiyaç için, farklı çözümler üretilmektedir ve farklı teknolojiler kullanılmaktadır. GPS teknolojisi açık alanlarda birçok farklı amaç için kullanılırken, kapalı alanlardaki yer bulma problemi için henüz genel bir çözüm/teknoloji bulunmamaktadır. Kapalı alanlar için geliştirilen yaklaşımların en temel problemleri, kapalı alanların modellenmesi ve kullanıcının konumunun belirlenmesi sürecidir. Bu çalışmamızda kapalı alan navigasyon sistemine genel bir çözüm modeli önerilmektedir. Çalışma kapsamında, binaların modellenebileceği bir web uygulaması ve modellenen binaların 2B düzlemde gözlemlenebileceği bir mobil uygulama geliştirilmiştir. Kapalı alanlarda yol bulma problemini A* algoritmasını kullanarak çözmeyi amaçlayan bu çalışmamızda ayrıca bina modelleme işlemi için de bir araç sunulmaktadır. In our daily lives, different solutions are produced and technologies are used for the need to find a specific place in indoor or outdoor areas. While GPS technology is used for many different purposes in outdoor areas, here is not yet a general solution/technology for locating the problem in indoor areas. The most basic problems of approaches developed for in indoor areas are the modeling of indoor areas and the determination of the user's location. In this study, we propose a general solution model for indoor area navigation system. A web application was developed for modeling buildings in 2D plane. Besides, a mobile navigation application was implemented for indoor areas. Mobile application are intended to minimize the loss of time during finding places in indoor areas for users. For this purpose, the shortest path algorithm (A* algorithm) for mobile application has been added to the study. Anahtar kelimeler: Web tabanlı modelleme, Kapalı alan navigasyon, A* algoritması Keywords: Web based modeling, Indoor navigation, A* algorithm 1 Giriş Dünya üzerinde nüfusu bir milyondan fazla olan dört yüzün üzerinde şehir bulunmaktadır. Gelişmiş ülkelerde nüfusun %70’inin kentsel alanlarda yaşadığı bilinmektedir [1]. Bu nüfus değişiminin ve hareketinin bir sonucu olarak özellikle kentsel alanlarda yaşayanların günlük hayatlarını kolaylaştırmak amacıyla navigasyon sistemleri zamanla daha sık kullanılır hale gelmiştir. GPS (Küresel Konum Belirleme Sistemi) teknolojisi ile birlikte, uydu tabanlı navigasyon sistemleri hayatımıza girmiş ve yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Savunma sanayi, deprem analizleri, işaretleme, arama kurtarma, araç takip sistemleri, uçak takip sistemleri gibi birçok modern uygulamada GPS kullanılmaktadır. Tüm bu kullanım alanları, özellikle son yirmi yıllık zaman dilimi içerisindeki gelişmelerle GPS’in birçok sektörde etkinleştiğini göstermektedir [2]. Uydular ve mobil yol araçları kullanılarak dış alanların haritalanması mümkündür ve detaylı yol bilgileri rahatça elde edilebilmektedir. Günlük hayatımızda GPS kullanan araçlardaki navigasyon sistemleri, bizlere her gün adres tarifi yapmaktadır. Bu çözümler gerek zaman, gerekse maliyet olarak bize katkı sağlamaktadır. Tüm bu kullanım alanlarına ve artılarına rağmen; günümüzde GPS’in açık alanlardaki (outdoor) navigasyon başarısına yaklaşan herhangi bir kapalı alan (indoor) navigasyon sistemi bulunmamaktadır. Hastane, kamu binası, alışveriş merkezleri gibi farklı kapalı alanlarda yer arama için yaşadığımız zorluklar düşünüldüğünde; kapalı alanlar için geliştirilecek başarılı bir yaklaşımın ya da çözümün hayatımızı açık alanlardaki çözümler gibi olumlu olarak etkileyeceğini düşünebiliriz [3]. Kapalı alanlar için oluşturulan herhangi bir navigasyon sisteminin, GPS teknolojisin açık alanlar için olan sistemlerdeki başarısını yakalayamaması, oluşturulan sistemlerin küresel anlamda uygulanamamasıyla doğrudan ilintilidir. Kapalı alanların haritalanması veya modellenmesi için, binaların yapılarından dolayı GPS'den farklı çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Kapalı alanlar için yapılacak çalışmaların mutlaka genel kullanılabilir bir modelleme aracını içermesi gerekmektedir. Öyle ki oluşturulacak çözümler, içlerinde küresel anlamda kabul edilebilir, bina modelleme problemine çözüm oluşturabilecek bir modelleme aracını bulundurmazlar ise, küresel olarak da uygulanamaz hale gelmeleri kaçınılmazdır. Kapalı alan navigasyon sistemleri konusunda henüz bir standart olmasa da bazı yaklaşımlar mevcuttur. Günümüzde insanlar kapalı alanlarda yol bulma probleminin çözümüne yardımcı olacak, yazılımdan bağımsız çözümler üretmişlerdir. Hastaneler, alışveriş merkezleri, kamu kurumlarının binaları gibi büyük yapıları düşündüğümüzde birçoğunun girişinde kat planlarının bulunduğunu panolar ve yol tarifi yapan küçük haritalar görürüz. Bu yöntem ulaşılacak noktaya giden yolu kısaltmak için sıklıkla kullanılsa da uygulamanın taşınabilir olmaması ve haritanın oluşturulmasının uzun zaman alışı gibi nedenlerden dolayı kullanışlı bir çözüm değildir. Bu yöntemler kapalı alanlarda yer bulma probleminin çözümü için sıklıkla kullanılıyor olsalar da çeşitli yazılım destekli yöntemler de geliştirilmiştir. Kapalı alan navigasyon sistemleri temelde iki farklı alanda yapılan çalışmaların birleşiminden oluşur. Bu alanlar; modelleme ve model üzerinde yön bulma işlemleridir. Bu noktada, farklı uygulamalar bu iki konuyu farklı şekillerde