Björn Lindquist

– Det vi forskar på nu är att se om det går att automatiskt skapa en självuppdaterande inomhuskarta utifrån alla radiomätningar som görs när individer går igenom en byggnad. Dessutom tittar vi på att med maskininlärning karakterisera vilken typ av byggnad det är, säger Björn Lindquist, vd på Combain Mobile.

För fem år sedan började företaget att titta på inomhuspositionering. Det första steget togs inom ett Vinnovafinansierat projekt tillsammans med mate­matikinstitutionen på Lunds tekniska högskola, LTH.

Tillsammans har de utvecklat metoder att skapa tidsstämplade rörelser. De tar hjälp av de inbyggda sensorerna i ­mobilen – stegräknare, gyron och accelerometrar – och känner på så sätt av hur en individ rör sig. Samtidigt beräknar de hur radiomiljön i byggnaden ser ut, exempelvis var olika wifi- och Bluetooth-enheter sitter. Den uppmätta radiomiljön används för att positionera.

– På så sätt skapar vi automatiskt en 3D-positionering inomhus bara genom att du går i en byggnad och använder en app med vårt SDK. Det bygger på mycket data och blir ett optimeringsproblem.

– När vi sen gjort en byggnadsmodell erbjuder vi, på vår hemsida, ett enkelt API för positionering. Där skickar man in radiodata och beräknar var det är mest sannolikt att enheten befinner sig, på vilket våningsplan, inom vilket område och med vilken noggrannhet.

Combain Mobile har precis börjat leverera ett SDK – baserat på resultatet från det nämnda projektet – till kunder inom industrin, bland annat ett välkänt byggföretag.

Nu är företaget – som ligger i Ideon och har 11 anställda – inne på sitt andra stora utvecklingssteg. Även det får starthjälp av Vinnova genom ett projekt som började i april i år och pågår till juni nästa år. Inom det ska Combain Mobile tillsammans med matematikcent­rum på LTH utveckla ­självlärande inomhusnavigering som automatiskt kan karakterisera byggnader enbart med hjälp av vanliga mobiltelefoner.

– Vi tänker oss, precis som tidigare, att det skapas ett track (spår) när man går genom en byggnad med en Androidmobil. När vi fått tillräckligt många track kan vi se hur personer rör sig i byggnaden. Då kan vi börja titta på rörelsemönster.

En viktig pusselbit i projektet är den nya standarden WiFi RTT, som är en del av positioneringsstandarden IEEE 802.11mc.

Hittills har Combain Mobile använt sig av signalstyrkan för att beräkna avståndet mellan en wifi-accesspunkt och en mobil. Det ger en ganska brusig mätning eftersom signalstyrkan beror av studsar mot väggar och annat. En noggrannhet bättre än tio meter är i det närmaste omöjligt att nå.

Den nya standarden tillåter istället att avståndet mäts i tidsdomänen; alltså tiden det tar för ett meddelande att skickas från en accesspunkt till en enhet och tillbaka. Därmed går det att nå en noggrannhet på under en meter.

– Kan vi mäta i tidsdomänen och även signalstyrkan borde vi exempelvis kunna estimera väggar ännu bättre. Vi får punkter för hur man går, var väggarna finns och var accesspunkterna är.

Det första mobil­operativsystem att stödja WiFi RTT var version 9 av Google Android, därefter har Android 10 också kommit.

– Google Pixel är några av de mobiler som idag har stöd för RTT, så vi använder dem för att utvärdera det vi utvecklar men vi håller oss till det som blir standard. Annars går det inte att skala upp utan en speciell infrastruktur, och det vill vi inte ha.

Detsamma gäller accesspunkterna. I nuläget har enbart ett fåtal accesspunkter stöd för den nya standarden. Även här ­ligger Google långt fram med sitt Google WiFi.

– Vi vet däremot att alla chip-set som lanseras nu är kompa­tibla med RTT-standarden, påpekar Björn Lindquist.

Under projektets första månader har fokus legat på att skaffa de verktyg som behövs för att kunna samla in data.

– Det är så långt vi kommit. Nu har vi bra klienter och efter sommaren ska vi börja samla in data från ett par byggnader.

En utmaning är hur data ska samlas in på ett effektivt sätt. Två miljöer som ligger nära till hands att börja med är det egna kontoret och universitet.

– En idé vi har är att ta hjälp av studenter för att samla in data. För det behöver vi även ta fram en app som de kan kommunicera med och specificera var de verkligen befinner sig när de går runt, säger Björn Lindquist, och förtydligar:

– För maskininlärning måste man ha en stor mängd data, men också ett facit för att kunna avgöra hur bra det blev.

Tanken är att universitets­miljön kan ge ett ganska tydligt rörelsemönster. Många studenter strömmar in vid samma tid på morgonen, och kvart över åtta börjar föreläsningen. I pausen fikar många, kanske går de till en kaffeautomat utanför, och vid ett visst klockslag går de till matsalen och så vidare. Rörelsemönstret kan sedan användas för att identifiera vad det är för typ av lokal eller verksamhet.

När höstterminen drar igång kan förhoppningsvis datainsamlingen börja. Därefter går det ganska fort tills att en första utvärdering kan börja.

– Säg att vi har tio mobiler som används ordentligt under två veckor. Då börjar vi få ett bra urval att starta med, säger Björn Lindquist.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt!

Målet är att kunna visa att detta fungerar i juni nästa år när det pågående projektet avslutas. Då ska det även finnas en prototyp framme som gör att en kund kan testa konceptet.

– Men det kommer inte att vara en färdig global produkt då, utan fem år är en rimlig tidsram. Under den tiden kommer det dessutom att bli ännu fler radiosignaler i luften. Bluetooth stoppas in i alla enheter, från tv-apparater, till kaffemaskiner och printrar, och det är jättebra för oss.

På sikt vill Combain Mobile karakterisera ett antal typer av byggnader där många männi­skor rör sig, exempelvis sjukhus, kontor och skolor. Men det kan också vara andra byggnader med stora ytor där man vill ha en positionerings- och navigeringslösning utan att addera infrastruktur, exempelvis byggarbetsplatser där inomhusmiljön hela tiden förändras.

– Det är där denna typ av system behövs. Vi tänker oss att det blir som GPS inomhus.

Från forskningsprojekt till navigering Tekniken som Lundaföretaget Combain Mobile utvecklar har rötter i ett forskningsprojekt på Sony Ericsson. Redan från början – för mer än tio år sedan – var tanken att utveckla en teknik som kan positionera mobiltelefoner på ett mer strömsnålt sätt än att använda GPS. – Vi kom med idén att det nog går att positionera med radio och någon form av triangulering, eller trilaterering som det heter, om man känner alla basstationer, säger Björn Lindquist, idag vd på Combain Mobile, men då anställd på Sony Ericsson och en av de drivande i forskningsprojektet. Konsultföretaget Combain Consulting var vid det laget starkt involverat i forskningsprojektet. – Jag tyckte att idén var väldigt spännande, så 2009 hoppade jag av Sony Ericsson och blev vd för konsultbolaget. Därefter startade vi om och bildade ett produkt­bolag, berättar Björn Lindquist. Sedan dess har företaget – Combain Mobile – utvecklat en teknik som kan positionera med radio globalt. Till en början användes enbart basstationer, för det var enklast, men idag tar lösningen hjälp av allt som finns tillgängligt i luften, från wifi, Bluetooth och GPS till annan radioteknik. – Vi crowdsourcar via många miljoner radioenheter som samlar in data för alla radiosändare. Sen bygger vi en modell över radio­utbredningen hos varje radiosändare. När en mobil eller annan enhet känner av en radiosändare används modellen för att beräkna var det är mest troligt att den befinner sig. I våras valde Combain Mobile att ingå ett samarbete med den amerikanska konkurrenten Skyhook. – Skyhook stämde oss för patentintrång, men trots att vi inte bröt mot några patent är det mycket dyrt att behöva försvara sig i USA. Vi valde istället att förhandla och i mars fick vi till ett samarbetsavtal, förklarar Björn Lindquist. Tidigare har de två företagen konkurrerat med var sina lösningar för global wifi-positionering utomhus. För det svenska företaget var det en förhållandevis liten del av verksamheten, för Skyhook är den stor. Det färska avtalet innebär innebär att Combain Mobile framåt ­använder Skyhooks wifi-positionering utomhus. Samtidigt använder båda företagen den svenska wifi-positioneringen inomhus. Till detta kommer att båda utnyttjar egna lösningar för annan radioteknik, som exempelvis Bluetooth och Lorawan. – Vi har valt att fokusera på det vi anser är mest problematiskt. Utomhus finns GPS, men inomhus finns ingen möjlighet att använda GPS eller andra metoder för att exempelvis få en position och information om vilken våning du befinner dig på, säger Björn Lindquist och konstaterar: – Vårt fokus är idag smart inomhusnavigering.