Génération de heatmaps pour la couverture Wi-Fi eduroam

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Project schedule.png
Titre du projet Génération de heatmaps pour la couverture Wi-Fi eduroam
Cadre Projets Réseaux Mobiles et Avancés

Équipe CHARRET Guillaume, COURTOIS Brian, MOREAU Antoine, NZILA MOUANDA Damien
Encadrants Franck Rousseau


Présentation du projet

Lien vers le projet

https://gitlab.ensimag.fr/moreau5/wifheat

Membres de l'équipe

  • CHARRET Guillaume
  • COURTOIS Brian
  • MOREAU Antoine
  • NZILA MOUANDA Damien

Introduction

Dans le cadre du projet réseau mobile avancée, nous avons décidé de nous orienter vers une application android de génération de HeatMap WIFI.

Beaucoup d’application de HeatMap WIFI existe mais très peu utilisent une carte (type google map) avec des données GPS.

Résumé

Programmer une application qui génère une Heatmap WIFI sur une carte pour cartographier le réseau wifi eduroam sur le campus.

Nous voulons faire fonctionner ensemble la génération de heatmap wifi et la localisation par GPS. La plupart des projets open-sources actuels permettent la création de HeatMap wifi mais sur une carte que l’utilisateur doit fournir. L’objectif serait ici de tracer la heatmap sur une carte GPS comme google Maps par exemple.

Screenshots de l'application - Jeu de données test

Campus wifi.jpg Ensimag wifheat.jpg Bulle.jpg Battery wifheat.jpg

Les cartes générées ci-dessus par notre application comportent des nuages de points qui sont peu lisibles, cependant aux vues du nombre de mesures effectuées la carte reste lisible.

(Il est normal que la force du signal soit à zéro, les screenshots ont été pris une fois déconnecté du réseau eduroam)

Matériel et Logiciels

Matériel

Il faut un téléphone Android de version supérieur à 4.0.3 (IceCreamSandwich), et qui dispose d'un GPS et qui peut recevoir un signal WIFI.

Java

Nous avons développé l'application en Java avec la version 13.0.1 de java

Android

Nous avons dévoloppé avec Android SDK 29.0.2 est ce dernier est supporté pour tous les SDK supérieur à la version 15.0.

De plus, nous utilisons android-gradle 3.5.0 pour build l'application.

Open Street Map

Nous utilisons la carte collaborative OpenSource Open Street Map, carte qui est bien référencé sur Grenoble et le campus.

lien : https://www.openstreetmap.org/

Nous avons utilisé la version 6.1.2 de l'API d'Open Street Map pour ce projet.

lien : https://wiki.openstreetmap.org/wiki/API

Choix d'implémentation

WIFI

L’application mesure la puissance du signal wi-fi. Pour mesurer la puissance du signal wifi, nous utilisons le RSSI (Received Signal Strength Indication).

Nous avons choisie de nous concentrer sur la puissance du signal Wifi et non le débit car ce dernier dépend du traffic hors nous aspirons à montrer la couverture géographique Wifi du campus et non une couverture temporelle.
Ainsi les choses qui peuvent réduirent la puissance du signal Wifi sont la distance, les obstacles et la météo. Cette dernière peut influer qaund à la reproductibilité de la couverture.

Les réseaux wifi seront distingués par le SSID, seul le nom "eduroam" est retenue.

Heatmap

La Heatmap en l'état actuel est un ensemble de point mesuré dont leurs opacités est:

vert         - 80% → 100% opacité = très bon signal
jaune        - 60% → 80%  opacité = bon signal
orange       - 40% → 60%  opacité = signal modéré
orange foncé - 20% → 40%  opacité = signal faible
rouge        - 0%  → 20%  opacité = signal très faible


Utilisation

Soit vous rebuildez le projet à l'aide de gradle, soit vous utilisez l'APK données dans le projet.

Ensuite pour générer de nouveau points, il suffit de vous déplacer.


Évolutions possibles du projet

  • Il serait intéressant d'avoir une HeatMap continue et non seulement un jeu de points.
  • Des informations supplémentaires seraient appréciées, comme par exemple les positions des répéteurs wifi du réseau
  • Il pourrait être intéressant d'afficher à l'utilisateur différentes statistiques (moyenne, etc) sur le jeu de données récupérées.
  • Pour l'instant il faut être connecté à eduroam pour faire les mesures, une amélioration possible serait de pouvoir mesurer différents réseau wifi. De plus il serait très intéressant d'être en mesure de pouvoir étudier le réseau choisi sans devoir s'y connecter.
  • Une idée serait de mettre en réseau les différents utilisateurs en envoyant les données récupérées par un utilisateur sur une base de données et ainsi créer une application participative, ce qui éviterait de devoir se balader sur le campus et permettrait de couvrir d'autres lieux où le réseau eduroam est présent (campus d'autres villes par exemple).
  • On peut aussi remettre en question la pertinence des mesures dans le sens où on ne peut avoir un jeu de données fiable qu'en extérieur. Il serait très apprécié de pouvoir intégrer un système de géolocalisation précis en intérieur afin de cartographier les bâtiments du campus.
  • L'application a consommé 10,3% de la batterie d'un Samsung Galaxy S9 en seulement 44 minutes. Une amélioration serait de réduire cette consommation, par exemple en permettant à l'application de s'exécuter en background.

Références