Feasibility of Using Data From Sensors Embedded in Smartphones to Measure Angles and Distances

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Lívia Faria Sampaio
https://orcid.org/0000-0002-2543-5014
Ana Luiza Bandeira Ito
https://orcid.org/0000-0002-7385-0183
Luis Augusto Koenig Veiga
https://orcid.org/0000-0003-4026-5372
Samir de Souza Oliveira Alves
https://orcid.org/0000-0003-3083-0681
Felipe Andrés Carvajal Rodríguez
https://orcid.org/0000-0003-2418-3924
Leandro Ítalo Barbosa de Medeiros
https://orcid.org/0000-0002-0437-1269

Abstract

Smartphones have become communication and information retrieval tools, but as part of their functionality they also contain a variety of sensors to determine their orientation and location. This research aims to evaluate the capacity of the embedded sensors: gyroscope, accelerometer and magnetometer, and the camera sensor, with the purpose of indirectly determining values of angles and distances, basic elements for the determination of positions by positioning techniques. The tests consisted of measuring some points in an internal environment and in an external environment. These were collected using a total station and with the application developed for comparison purposes. The results showed that, for the distances evaluated, the differences obtained between the data measured by the total station and by the application were a maximum of 1.54 meters and a minimum of 0.09 m. The measurements of the vertical angles showed, on average, approximately 2.09 degrees of discrepancies between the data compared to the total station data. The horizontal angles showed the greatest differences between the values measured with the application and the total station, which ranged from 4.83° to 69.32° evaluated indoors. These observed discrepancies increased with the increase of the measured and calculated angle, thus verifying a problem mainly in relation to the determination of the horizontal angles.


 

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How to Cite
SAMPAIO, L. F.; ITO, A. L. B.; VEIGA, L. A. K.; ALVES, S. de S. O.; CARVAJAL RODRÍGUEZ, F. A.; MEDEIROS, L. Ítalo B. de. Feasibility of Using Data From Sensors Embedded in Smartphones to Measure Angles and Distances. Revista Brasileira de Cartografia, [S. l.], v. 74, n. 4, p. 805–818, 2022. DOI: 10.14393/rbcv74n4-65814. Disponível em: https://seer.ufu.br/index.php/revistabrasileiracartografia/article/view/65814. Acesso em: 22 jul. 2024.
Section
Original Articles
Author Biographies

Ana Luiza Bandeira Ito, Universidade Federal do Paraná

Ana Luiza Bandeira, Brasileira, nascida em Curitiba-PR. Engenheira Cartógrafa e
Agrimensora formada pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) e cursando
mestrado em Ciências Geodésicas pelo Programa Pós-Graduação em Ciências
Geodésicas pela mesma universidade.

Luis Augusto Koenig Veiga, Universidade Federal do Paraná

Possui graduação em Engenharia Cartográfica pela Universidade Federal do Paraná (1993), mestrado em Engenharia de Transportes pela Universidade de São Paulo (1996) e doutorado em Engenharia de Transportes pela Universidade de São Paulo (2000). Professor Titular da Universidade Federal do Paraná. Atua na área de Geodésia, com ênfase em automação de levantamentos geodésicos e topográficos, monitoramento de estruturas civis, optimização de levantamentos geodésicos e topográficos e na utilização de sensores MEMS em aplicações geodésicas. É professor do Curso de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura e professor e orientador do Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Foi por 3 mandatos coordenador do curso de graduação em Engenharia Cartográfica e de Agrimensura, Chefe do Departamento de Geomática, membro do Conselho de Planejamento e Adminsitração da UFPR (COPLAD), do Conselho de Ensino e Pesquisa (CEPE) e presidente do Fórum de Coordenadores de Curso de Graduação da UFPR.

Samir de Souza Oliveira Alves, Universidade Federal do Paraná

Engenheiro Agrimensor e Cartógrafo formado pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (2019). Possui experiência de estágio realizado no Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Mestre em Ciências Geodésicas pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas (PPGCG) da Universidade Federal do Paraná (2020). Membro do Laboratório de Geodésia Aplicada à Engenharia do Departamento de Geomática - UFPR, atuando na área de Geociências, com ênfase em Levantamentos e Geodésia. Atua no desenvolvimento de pesquisas relacionadas à aplicação de varreduras laser na modelagem tridimensional de edificações históricas, material arqueológico e monitoramento de estruturas. Atualmente está vinculado como bolsista de doutorado no PPGCG, tendo como tema de investigação o desenvolvimento de uma metodologia para a estimativa da verticalidade de estruturas por dados de varredura laser terrestre.

Felipe Andrés Carvajal Rodríguez, Universidade Federal do Paraná

Possui graduação em Licenciado em engenheira aplicada - Universidade de Santiago de Chile (2012) e graduação em Engenheira de Ejecución em Geomensura - Universidade de Santiago de Chile (2014). Mestrado em Ciências Geodésicas em andamento, integrante do grupo de pesquisa de Geodesia aplicada à engenheira. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geodésia, desenvolvimento tecnológico com base em hardware livre, monitoramento estrutural, analise de redes Geodésicas, GNSS aplicado à engenheira, modelagem de efeitos atmosféricos para redes de alta precisão.

Leandro Ítalo Barbosa de Medeiros, Universidade Federal do Paraná

Possui graduação em Engenharia Cartográfica e de Agrimensura pela Universidade Federal do Piauí com período sanduíche em University of Colorado Boulder e Arizona State University. Doutorando e mestre em ciências geodésicas pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas da Universidade Federal do Paraná, com ênfase em monitoramento dinâmico de estruturas por métodos geodésicos.

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