Маяки для полов: Маяки для стяжки: виды маяков для стяжки

Маяки для выравнивания пола — обзор видов конструкций и их особенностей

Любое современное покрытие на пол предполагает, что он будет ровным. Если же пол будет покрыт выбоинами, трещинами, выступами, перепады высот будут бросаться в глаза, то на такой основе не только не будет смотреться самое красивое и дорогое покрытие: неровности станут причиной деформации и поломки плит, стирания и образования разрывов на линолеуме и, как следствие, более быстрого износа материалов. Поэтому ключевым этапом в процессе монтажа полов есть их выравнивание. Используя маяки для выравнивания пола и разные виды стяжек, достигают того, что пол получается идеально ровным. Именно маяки и ограничивают стяжку по высоте ее плоскости.

Способов выравнивания полов несколько. Стяжка может быть сухой, полусухой или мокрой (цементно-песочной или бетонной) и т.д. Используют и так называемые саморазливающиеся смеси. Сухую смесь разводят в воде до получения раствора нужной консистенции. Такой раствор сам растекается, создавая ровную поверхность. И даже в таком случае с помощью маяков можно проконтролировать, все ли хорошо, и ровным ли получится пол. О том, как выставить маяки на пол и как выровнять пол по маякам при разных видах стяжек, и пойдет дальше речь.

Технология определения нулевого уровня

Прежде, чем будет осуществляться заливка пола по маякам, нужно правильно их установить. Для этого с помощью строительного или лазерного уровня делают на стенах по периметру помещения отметки. Чем чаще, тем лучше. Потом соединяют их сплошной линией (АB).

Схема определения нулевого уровня: AB — ровный эталон, CD — наивысший уровень пола для будущей стяжки

Для этого понадобится шнур и карандаш. С учетом того, какой высоты будет будущая стяжка, выставляют нулевой уровень – линию относительно горизонта. Для этого с помощью веревки отмеряют одинаковое расстояние вниз по всему периметру, метки соединяют и отмечают таким образом наивысший уровень пола (CD). На эту линию ориентируются, выставляя маяки.

При использовании лазерного уровня разметку сделать проще. Направляем уровень на стену и делаем отметки на нужной высоте, также соединяем их

При разных видах стяжек профильные маяки устанавливаются в 20-30 см от стен. Для этого на полу рисуют мелом линии, вдоль которых будут установлены маяки.

Второй способ – закручивают шурупы, выставляют их на необходимом уровне и натягивают между ними нитку, вдоль которой будут выкладываться горки раствора для крепления маяков. Профиль укладывают на горки и «утапливают» в растворе до нужного уровня так, чтобы он касался натянутого шнура.

Расстояние между самими маяками должно быть на 10-15 см меньше, чем используемое вами правило. Правило должно упираться в маяки и скользить по ним. Поэтому маяки еще называют и направляющими. Чаще всего их располагают параллельно друг другу вдоль всего помещения. 

Чтобы выставить маяки на нужном уровне, используют всевозможные подкладки: бруски или кирпич

При мокрых (полусухих, цементно-песчаных и бетонных стяжках) не используют в качестве прокладок легко поддающиеся деформации материалы: картон, фанеру, ДВП. При сухих стяжках эти материалы можно смело использовать. Располагают такие основы нужно через каждые 25-30 см, иначе потом профиль может прогибаться под давлением правила.

Прежде, чем приступить к выравниванию пола, необходимо отбить горизонтальный уровень помещения, на который можно будет ориентироваться в процессе работ. Подробнее о том, как это сделать, читайте в материале: https://pol-master.com/viravniv-stazhka/kak-otbit-uroven-pola.html.

Маяки для сухой стяжки пола

Вариант 1 — «П-образный профиль»

Как известно, сухая стяжка пола предусматривает насыпание и последующее выравнивание сухого сыпучего материала. Наиболее часто для этих целей используется керамзит. Какие же выбрать маяки для стяжки пола по сухой технологии? Форма у них может быть любая. При выполнении сухой стяжки маяки так и остаются лежать в слое керамзита или др. материала. Поэтому высота маяков должна соответствовать высоте будущей стяжки. При сухой засыпке это не менее 3 см. При этом профиль выбирают прочный, чтоб он не прогибался и тем самым не спровоцировал ошибку при выравнивании пола.

Тонкий профиль тоже можно использовать. Но тогда для того, чтобы его закрепить, понадобится целый подготовительный процесс и масса дополнительных стройматериалов. Прикрепить профиль к самому перекрытию саморезами тоже не получится, так мы повредим гидроизоляционный слой.

Наилучшим вариантом для сухой стяжки пола является металлический профиль в форме буквы П (П-образный). Высота стенок должна быть от 27 мм. Такой профиль укладывают и фиксируется острыми концами вверх

Расстояние между кромками засыпается керамзитом, а сам профиль, касаясь к гипсоволокнистым плитам только кромкой, не нарушает звукоизоляционных свойств пола. Такие маяки устанавливаются на расстоянии не большем, чем длина правила. Проводя правилом по маякам, убирают лишний материал, тем самым выравнивая сухой слой.

Вариант 2 — «Потолочный профиль для гипсокартона»

Этот способ установки маяков при сухой стяжке предусматривает  использование более увесистых профилей, к примеру, потолочного профиля для гипсокартона (60Х27 мм). Такие маяки уже будут больше напоминать лаги, которые устанавливаются для деревянного пола. Кроме того, их и устанавливают чаще (в среднем — 7 штук на3 метра), что позволяет потом улаживать листы ГВЛ на 2-3 профиля. Это обеспечит еще и дополнительную прочность.

Маяки для полусухой, цементно-песчаной и бетонной стяжки пола

Для выравнивания стяжек из цемента и песка используют несколько вариантов маяков.

Вариант 1 — «Профиль на основании из раствора»

Самый распространенный – гипсокартонный профиль (27Х28мм). Его устанавливают в перевернутом виде на подставки из деревянных брусков, кирпича, холмов из раствора.

Закрепляют профиль на подставках с помощью гипса (алебастра)  или цементно-известкового раствора. Цементно-песчаный раствор использовать не рекомендуют из-за того, что он долго сохнет, и придется ждать 2-3 дня, чтобы продолжить работы.

Маяки на основаниях из раствора — для усиления прочности таких маяков берут по 2 профиля и вкладывают друг в друга

К дальнейшим работам можно приступать только тогда, когда все высохнет. Вместо профилей при данных видах стяжек используют даже обычные трубы, которые после выравнивания убирают и используют по назначению.

Вариант 2 — «Профиль на саморезах»

Для этого в поверхность основы через 20-30 см вбиваются дюбеля. На них с помощью саморезов крепятся профили для маяков. Поскольку саморезы легко регулируются, выставить необходимый уровень не составит труда. Для осуществления стяжки по грунту можно забить по площади поверхности деревянные бруски, а в них вкрутить шурупы.

Эти колышки приблизительно должны быть 1,5х1,5 см, а длиной 14-15 см. В них вкручивают саморезы (91 мм), которые потом выставляют по уровню. Сначала это делают с крайними точками, потом со средними.

Установка штыревых маяков — сверху прикручиваются направляющие

С общими правилами и советами по устройству стяжки пола любой конструкции вы можете ознакомиться в специальной статье на нашем сайте: https://pol-master.com/viravniv-stazhka/ustrojstvo-styazhki-pola.html.

Вариант 3 — «Комбинированный»

На полу-основании через1 мпросверливаются отверстия и забиваются дюпеля. Далее закручиваются и выставляются по уровню саморезы. По центру между саморезами укладывают горку из раствора, она должна быть чуть выше уровня саморезов. Потом с помощью рейки или того же правила раствор вдавливается до нужной высоты.

Вариант 4 — «Деревянные бруски»

Этот способ уже можно назвать «старинным». Вместо профилей раньше использовали деревянные бруски с толщиной стенки30 мм. Перед тем, как использовать такие маяки для цементно-песчаной стяжки, их старательно вымачивают, иначе они могут отрицательно повлиять на цементную стяжку.

Вариант 5 — «Маяки из раствора»

Установить шурупы на расстоянии, равном длине маяка. Между шурупами натягивают проволоку в несколько рядов. Вдоль проволоки выкладывают цементно-известковый раствор, формируют из него нечто вроде стенки. Берут длинную рейку  и, двигая нею перпендикулярно натянутой проволоке, касаясь при этом шурупов, выравнивают горизонтальную площадку, которая послужит в дальнейшем маяком. Прежде чем приступить к дальнейшим работам, таким маякам нужно дать высохнуть. Зато они имеют преимущество: их не нужно демонтировать.

Вариант 6 — «Для полусухой стяжки»

Существует вариант, при котором полусухую стяжку проводят практически без маяков. Для этого в углах помещения уже на подготовленной поверхности засыпают две кучи раствора и формируют из него площадки согласно с необходимым уровнем. Расстояние между такими площадками должно быть не большим, чем длина правила. После того, как такие маяки высохнут, пространство между  ними заполняют раствором и выравнивают правилом,  ориентируясь на них.

Маяками при полусухой стяжке пола могут служить утрамбованные и выровненные уровнем горки раствора

Вариант 7 — «Для плавающей стяжки»

Так называют цементно-песчаную стяжку, уложенную на слой пенопласта. Такой вариант позволяет дополнительно утеплить пол. При такой стяжке удобнее использовать саморезы, закрученные в пол-основание. Сверху них укладывается пенопласт, в местах крепления саморезов его протыкивают. После заливки стяжки, выравнивания пола, его высыхания такие маячки выкручивают, а отверстия заполняют раствором.

Это касается и других типов маяков, используемых при мокрых стяжках. После того, как стяжка засохнет, их нужно демонтировать, а борозды затереть раствором.

При устройстве бетонного пола в помещениях финишным этапом является затирка стяжки. О том, как и чем это можно сделать, вы узнаете на нашем сайте: https://pol-master.com/viravniv-stazhka/chem-zatirayut-betonnyie-polyi.html.

Маяки для наливного пола

Вариант 1 — «Штыревые маяки»

Выставляем маяки для наливного пола по уровню

При устройстве наливных полов не всегда используют маяки, ведь подразумевается, что материал сам растечется так, как надо. Но опытные мастера не полагаются на материалы, а полагаются на свой опыт, а потому и используют для наливных полов штыревые маяки на треногах, так называемые реперы. По центру у них есть стержень, который двигается и по которому и определяют уровень стяжки. Перед тем, как поставить маяки на пол, его обязательно грунтуют. Только после того, как пройдет 4-6 часов, можно приступать к заливке полов. Маяки выставляют на расстоянии1 мдруг от друга.

Вариант 2 — «Саморезы»

Вместо реперов можно использовать закрученные в дюпеля и выставленные по уровню саморезы. Для того, чтобы было удобнее отслеживать уровень наливного пола, на саморезы прикрепляют куски перфоленты. После того, как необходимый уровень пола залит, не дожидаясь застывания раствора, саморезы выкручивают.

Штыревые маяки — вариант с саморезами

Маяковые лаги для деревянного пола

При монтаже деревянных полов и для выравнивания пола, и для крепления доски используются лаги. Это длинные бруски, которые выставляются на необходимой высоте с учетом нулевого уровня. Чтобы это сделать, перед тем, как их укладывать, по всей поверхности пола вкручивают саморезы (должны образоваться квадраты со стороной 30 см). Саморезы выставляют по уровню. С ориентировкой на них и укладывают лаги.

Маяковые лаги для деревянного пола — для регулировки их высоты используют деревянные бруски, фанеру или др. материалы. Горизонтальность лаг тоже проверяют, используя уровень

Выставление маяков – процесс длительный и требующий особой щепетильности. Ведь именно это влияет в последствии на качество пола. Поэтому замерять уровнем нужно установленные маяки как в продольном, так и в перпендикулярном направлении, как по отдельности, так и относительно друг друга. Если уровень показывает ровную поверхность, значит, вы добились того, чего хотели и можно приступать к последующим работам.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Маячки для выравнивания пола — разновидности и правила установки!

Выравнивание пола применяется в основном под укладку керамической плитки или в случае монтажа теплых полов. Для выравнивания может использоваться полусухой или жидкий цементно-песчаный раствор. Существует несколько типов маячков для выравнивания пола, одни из них могут использоваться только под полусухую стяжку, а другие универсальные или только под жидкую. Мы расскажем о наиболее часто используемых вариантах, будет описываться универсальная технология приготовления маяков. Каждый мастер в нее вносит свои изменения, при этом подбирается тот вариант, который ему удобнее делать.

Выравниваем полы по маякам

Задача всех без исключения маячков – исполнять функцию надежных направляющих для правила, обеспечивать максимально ровную горизонтальную плоскость стяжки. Мастера самостоятельно выбирают способ выравнивания учитывая не только физические свойства материалов, но и конкретные условия: размеры помещений, материал изготовления основания, наличие различных специальных и подручных материалов.

Использование маячков

Цементная стяжка — особенности выполнения

Содержание статьи

Маячки из саморезов

Применяются в основном опытными мастерами, могут использоваться как на бетонных, так и на деревянных перекрытиях. Представляют собой вкрученные на одной горизонтали саморезы.

Шаг 1. При помощи электронного уровня или водомера отбейте горизонтальную линию на уровне нулевой отметки.

Определение нулевого уровня

Шаг 2. С учетом длины правила разметьте расстояние между линиями установки саморезов. Имейте в виду, что правило должно быть большое на 10–15 сантиметров, чем расстояние между линиями маячков.

Шаг 3. Вкрутите саморезы по углам помещения, натяните по уровню между ними нить.

Саморезы в качестве маяков

Точечные штыревые маяки

Шаг 4. Вдоль нити на расстоянии ≈ 20–30 см высверлите отверстия под дюбели, вставьте метизы. Длина саморезов 30–40 мм. Чем больше перепад по высоте основания, тем длиннее нужны дюбель-гвозди.

Дюбель-гвоздь

Шаг 5. Вкрутите в дюбели саморезы и постепенно подровняйте их высоту по натянутой веревке. Можно пользоваться и уровнем, но первый способ надежнее и быстрее.

Точечные штыревые маяки

Важно. Веревку нужно натягивать с достаточным усилием, она не должна провисать. Если не следовать этому правилу, то посредине помещения появится прогиб, придется второй раз выравнивать пол. В результате все саморезы должны быть строго по горизонтали на одном уровне.

Практический совет. Имейте в виду, что во время отбивки нуля нужно знать толщину металлического профиля или деревянной рейки, которая будет лежать на шляпках саморезов. Если этого не учитывать, то уровень стяжки окажется выше запланированного.

Шаг 6. На шляпки ложится рейка или профиль, и можно начинать делать стяжку. Если помещение длиннее реек, то по мере продвижения работы с одного конца комнаты к другому, рейка немного сдвигается по саморезам.

Установленный маяк

Уложенный профиль и процесс выравнивания пола

У неопытных строителей рейка может самопроизвольно падать с головок саморезов. Для исключения такого неприятного явления в некоторых местах зафиксируйте положение рейки раствором. Чтобы раствор быстрее застыл и позволил работать, посыпьте его несколько раз сухим цементом, он вытянет воду и ускорит схватывание. Простой способ позволяет экономить несколько часов времени.

К недостаткам такого вида маячков можно отнести необходимость высверливать отверстия в половых перекрытиях.

Ели вы занимаетесь строительными работами профессионально, то есть смысл сделать многоразовые маячки, которые можно использовать в большинстве случаев. Изготавливаются они из деревянных или металлических реек. Для изготовления понадобятся ровные деревянные рейки с размерами ≈ 20×30 мм и саморезы длиной 80–100 мм. Длина реек значения не имеет. На расстоянии примерно 20–30 см высверливаются отверстия и вкручиваются болты на гайках с двух сторон или саморезы. Желательно, чтобы метизы имели оцинкованные поверхности или изготавливались из нержавеющих сплавов. Длина метизов не менее десяти сантиметров.

Крепеж для маячков

Выставляются такие маячки по тому же принципу, что и регулируемые половые лаги. Вначале нужно определить минимальную толщину стяжки, для этого находится наиболее высокое место и от него примерно на расстоянии 1–2 сантиметра при помощи уровня наносятся метки на противоположных стенах. Далее определяется расстояние между маяками, оно должно быть меньше длины правила. Опытные строители могут работать с правилом длиной более полутора метров, новичкам лучше иметь планки короче.

Правила алюминиевые для штукатурки и стяжки

Правило

Важно. Нужно понимать одну зависимость. Длина правила влияет не только на производительность работ, но и на их качество. Зависимость обратно пропорциональна длине. Чем короче правило, тем легче с ним работать, но качество может ухудшаться.

Дело в том, что неопытные мастера чаще всего допускают перепад по высоте в местах стыков стяжки между маячками. Больше линий с маяками – больше изломов на стяжке сделают строители. Длинным правилом сложнее работать, зато пол получается ровнее. Это правило касается абсолютно всех типов мачков и материалов для выравнивания пола.

Стяжка пола по маякам

Толщина стяжки регламентируется СНиП 2.03.13-88. Файл для скачивания

СНиП 2.03.13-88

Маяки из раствора

Самая «старая», надежная, универсальная и быстрая технология. Во время изготовления маячков одновременно часть пола выравнивается – ускоряется сам процесс стяжки. Есть много разновидностей маячков из раствора, в качестве верхних направляющих могут применяться деревянные рейки или металлические профили, опытные мастера вообще не пользуются рейками, а выравнивают линейные маяки по плоскости при помощи уровня. Такая технология исключает необходимость заделки следов от реек, остающихся после застывания стяжки и их вытягивания.

Маяки из раствора

Какой метод изготовления выбрать – решать каждому самостоятельно с учетом опыта работы и практических умений. Мы расскажем наиболее легкий способ установки маячков – с использованием деревянной или металлической направляющей. Лучше пользоваться металлической, ее можно оставлять в бетоне. Деревянную иногда приходится вытаскивать, а после этого заделывать канавку.

С помощью маяков из раствора можно делать стяжку по гидроизоляции, не повреждая ее. Хотя времени они требуют немного больше, производительность выполнения стяжки не страдает, сами маяки уже часть стяжки, и не малая. Если нагрузка на стяжку не слишком большая, то маячки можно делать с использованием алебастра, он намного быстрее застывает, не требуется делать довольно большой перерыв. Но с алебастром могут работать только опытные строители, выставлять направляющие нужно очень быстро, в противном случае гипс остынет и застынет, все придется делать сначала. А это потеря не только времени, но и денег.

Маяки из алебастра

Практический совет. Качество маяков из раствора зависит от его состава и консистенции. Для того чтобы они быстрее схватывали, рекомендуется увеличить количество цемента. Если для выравнивания готовится смесь в пропорции на одну часть цемента три части песка, то для маячков нужно готовить раствор в расчете на одну часть цемента одна часть песка. Воды должно быть столько, чтобы при сжимании смеси в руке, влага не проступала сквозь пальцы.

Рекомендация по составу смеси для маяков

Шаг 1. Лазерным или гидроуровнем найдите нулевой уровень, сделайте метки на стене.

Шаг 2. С учетом ширины правила разметьте положение маячков, делать их нужно в линию по всей длине помещений.

Шаг 3. Приготовьте цементно-песчаный раствор, он не должен быть слишком жидким и держать форму. Выложите им первую линию маяка.

Приготовьте раствор

Проверка раствора

Шаг 4. Положите на верхнюю плоскость деревянную рейку или металлический профиль.

Виды маячков для стяжки

При помощи уровня установите ее в горизонтальное положение по всей длине, для этого осторожно вдавливайте рейку в раствор, постоянно следите за положением уровня. Если над рейкой появилась смесь, то ее нужно аккуратно срезать, плоскость направляющей должна быть чистой и ровной.

Установка маяков на растворные гряды

Маяк утоплен в раствор

Проверка горизонтальности маяка

Практический совет. Намного легче выставлять направляющую планку по веревке. Натяните ее между крайними точками, концы веревки намотайте на саморезы или гвоздики, вбитые в стены по меткам горизонтали.

Шаг 5. Подождите, пока раствор немного схватится и начинайте делать стяжку. Если есть опыт, то можно не дожидаться полного остывания, но правилом придется работать очень осторожно, не слишком прижимать его к рейкам. Нет опыта – лучше подождать до утра.

Далее работы с выравнивающей стяжкой производятся по обыкновенному алгоритму.

Пример заливки стяжки

Извлечение маяка

Маяки для наливных полов

В большинстве случаев наливные полы не требуют маяков, жидкий раствор сам застывает в горизонтальном положении. Но так бывает только тогда, когда работами занимаются профессиональные строители. Стоит лишь немного нарушить технологию приготовления жидкого раствора, как это непременно негативным образом отобразится на качестве стяжки. Она будет иметь впадины (если раствор был слишком жидким и при остывании дал большую неравномерную усадку) или выпуклости (если раствор очень густой и не смог самостоятельно выровняться).

Репер

Нужны ли маячки во время изготовления жидкой стяжки, должен принимать опытный мастер на месте с учетом максимального количества факторов. Некоторые из них во время производства очень ответственных работ предпочитают не рисковать и используют специальные маяки, так называемые реперы. С их помощью удается держать горизонтальную плоскость с точностью ± 1–2 мм. Репер – это металлическая тренога, по центру на резьбе вкручивается штырь, его нижняя плоскость контролирует высоту наливного пола. Купить такие приспособления можно в специализированных строительных магазинах.

Профессиональный маячок для наливного пола

Как они устанавливаются?

Шаг 1. Найдите наиболее высокое место в помещении. Сделать это можно различными способами, самый простой – пользуйтесь обыкновенным длинным уровнем.

Шаг 2. В этом месте поставьте репер и при помощи центрального винта установите требуемую минимальную толщину стяжки. В большинстве случаев достаточно одного сантиметра, но этот показатель может меняться в зависимости от нагрузки на стяжку и первоначального состояния перекрытия.

Шаг 3. Установите следующий репер у противоположной стены, при помощи водяного или лазерного уровня выставьте центральный винт в одной горизонтали с первым.

Шаг 4. При помощи уровня или натянутой между крайними реперами веревки выставьте остальные маячки, верхние головки центральных регулировочных винтов должны быть на одной линии. Расстояние меду реперами примерно 40–50 сантиметров.

Наливной пол по маякам реперам

Шаг 5. Начинайте заливку стяжки до тех пор, пока раствор не будет касаться нижней плоскости центральных регулировочных винтов. Пока стяжка не застыла, по очереди аккуратно вынимайте реперы вверх. Отверстия от ножек затянутся сами по себе.

Практический совет. Купить полный комплект таких маячков не всегда возможно. Это не проблема, приспособления можно сделать самостоятельно. Для изготовления одного репера понадобится четыре длинных саморезы, кусочек фанеры, ламината или доски.

Заливка наливного пола

Как самостоятельно сделать маяки под жидкую стяжку

На все работы понадобится не более часа, зато у вас всегда будут под руками приспособления для производства стяжки в любых помещениях.

Маяки для наливного пола

Шаг 1. Из любых отрезков вырежьте равносторонний треугольник со стороной 10 см. Не обращайте большого внимания на точность, это не имеет никакого значения.

Шаг 2. По углам треугольника и в центре высверлите сквозные отверстия, диаметр отверстий должен быть на 1–2 мм меньше диаметра саморезов. За счет разности диаметров метизы будут плотно вкручиваться в треугольник.

Шаг 3. Вначале нужно вкрутить три саморезы по углам, добейтесь, чтобы их шляпки находились приблизительно на одном уровне.

Шаг 4. По центру вкрутите регулировочный саморез, именно он будет контролировать горизонтальность стяжки.

Рекомендуется брать длинные метизы примерно по 10 см, это позволит делать стяжку даже на очень неровных поверхностях.

Большое разнообразие маячков дает возможность выбирать оптимальный вариант в каждом случае. Не стоит всегда пользоваться одним и тем же способом, мастер должен выбирать те решения, которые для него наиболее удобны.

Видео – Установка маяков

Какой вариант маяков выбрать для заливки стяжки пола в квартире

Очень трудно достичь идеально ровной поверхности пола. Могут с течением времени выявляться впадины, ямки, трещины и другие изъяны, возникающие чаще всего из-за несоблюдения технологии заливки стяжки. Чтобы укладка была осуществлена максимально точно, следует произвести заливку пола по маякам. С ее помощью выставляется необходимая толщина будущей стяжки, и решаются другие вопросы. Но первоначально придется выполнить подготовительные мероприятия.

Используемые материалы

Различные виды материалов могут быть использованы в качестве маяков на основание пола под стяжку. Ими могут выступать готовые варианты, которые в ассортименте представлены в строительных магазинах или же выполнены самостоятельно. Готовые варианты специально предназначены для заливки стяжки. Когда используется гипсокартонный профиль Пн 27*28, то лучше всего один вставить в другой, чтобы он не прогибался под давлением раствора. Да и правило в таком случае будет лучше передвигаться по поверхности.

Альтернатива таким маякам – деревянные бруски. Обычно берут высоту и ширину одинаковой по 30 мм. Предварительно они должны быть смочены в воде в течение определенного времени. Это необходимо для того, чтобы они не впитывали влагу из цементно-песчаного раствора, используемого для заливки стяжки пола.

Еще один вариант для маяков – раствор, который готовится в пропорции 1 части цемента и 1 части извести. Ими выкладывают маяки по всей площади в помещении.

Виды профилей

От вида заливки и используемых маяков будет зависеть перечень инструментов и материала. Есть стандартный набор, а есть и специфические пункты, на которые стоит обратить внимание предварительно, до начала проведения работ. Лучше всего, когда уже все есть под рукой, чтобы не отвлекаться в процессе осуществления выравнивания основания пола под маяки.

Определение наивысшей точки

До выставления маяков по периметру в помещении, следует определиться с разметкой и выявить наивысшую точку. Все следует выполнять последовательно и не отклоняться от технологии, чтобы достичь максимально эффективного результата.

Первоначально пробивается горизонталь. В этом поможет лазерный уровень или другие альтернативные материалы. Все будет зависеть от возможностей и финансового положения. Некоторое оборудование стоит дорого, и нет смысла его приобретать для одноразового использования. Метки делаются на одном уровне на стене, примерно на расстоянии 100-120 см от основания пола. Отмеченные точки по всему периметру соединяются между собой. Должна получиться ровная горизонтальная линия по уровню. За незначительную цену можно приобрести красящую нить, которая будет способствовать проведению работ. 

После этого проводится расчет для установления наивысшей и низкой точек в помещении относительно уровня пола. От выставленной горизонтали на стене вниз отмеряется расстояние до уровня пола и определяются вышеуказанные точки. Минимальная толщина будущей стяжки должна быть соблюдена в самой высшей точке. Все измерения лучше всего производить на стене карандашом, чтобы ориентироваться в пространстве в процессе выставления маяков. Когда определены высшая и низшая точка основания пола, разность этих показаний и будет считаться минимальной толщиной будущего пола.

Правила фиксации маяков

Максимальная эффективность и точность всех показаний будет выполнено, если осуществлено выравнивание пола стяжкой по маякам. Поверхность станет максимально ровной и будет подходить для настила любого вида напольного покрытия. Они предназначаются для направления правила при распределении раствора, выступают в качестве ориентира при заливке стяжки бетонного пола. Если маяки выставлены правильно по технологии, то можно не волноваться за итоговый результат.

Правило в работе должно использоваться таким, чтобы оно было больше расстояния между маяками примерно на 20-25 см. Но и сами инструменты не должны быть слишком длинными, ориентировочно в 1.5 метра.

Маяки фиксируются на основании на расстоянии в 50-100 мм от расположения стен и других конструктивных элементов. Начало работ в помещении – дальние углы комнаты. Все сводится к входной двери.

Правильный расчет

Не лишним будет предварительно рассчитать количество маяков, которые необходимы для работы. Только в таком случае заливка пола по маякам будет быстрой и эффективной. Не придется отвлекаться от их установки и последующей заливки раствора для создания ровной поверхности пола.

Все маяки обычно ведут от входной двери по направлению к противоположной стене. Но первоначально определяется первый маяк и от него уже фиксируются на площади в помещении все остальные.

При выставлении первого маяка можно ориентироваться далее. При ширине комнате от входа в 5,32 метра, с максимальным расстоянием между маяками в 1. 18 метра (с учетом использования правило в 1.4 метра), придется расположить 5 рядов маяков. Первый и последний ряд будет непосредственно у стен на расстоянии в 30 см. Между ними каждый последующие ряд будет на выставленном расстоянии. Таким образом, получится 4 промежутка между маяками, которые должны быть заполнены раствором и другими составляющими пирога.

Установка на саморезы

Начнем рассматривать установку маяков с использования саморезов. В наивысшем месте основания пола просверливается первое отверстие диаметром до 10 мм. В него загоняется деревянный чопик, а уже в него саморез. Следующий маяк фиксируется на противоположном конце. Поверх первых выставленных саморезов устанавливается правило, поверх которого – уровень. Если все соответствует горизонтали, то можно смело приступать к следующим действиям. Уровень должен подгоняться под первый выставленный маяк.

От первого маяка ко второму натягивается леска или шнур. Есть и другие альтернативные материалы, которые можно встретить в строительном магазине. На промежутке лески между саморезами делаются отверстия в основании бетонного пола на расстоянии 50-60 см друг от друга, в которые также вставляются чопики и вкручиваются маяки. Уровень для каждого из них должен быть одинаков. Это позволит в итоге выполнить качественно заливку стяжки по маякам. Все последующие ряды маяков должны располагаются параллельно первоначальному. Все действия идентичны и не должны никак отличаться. Выравнивание можно выполнить и поперек маякам №1.

Растворные маяки

Способов выкладки, как говорилось ранее, имеется достаточное количество. Среди них стоит выделить еще и расположение маяков на раствор. В качестве основного материала подойдет цемент или гипс. Из полученного состава раствора  можно выложить горки на основании бетонного пола. В заложенный раствор фиксируются маяки в виде металлических или гипсокартонных профилей. Если в раствор добавить алебастр, то вся работа будет произведена несколько быстрее. Процесс схватывания составляет примерно 15-20 минут.

Подкладочным материалом не может быть тот, который очень хорошо впитывает влагу. Форма маяков в таком случае будет вменяться в процессе высыхания. В стяжке будут образовываться трещины, впадины и повалы.

В некоторых случаях достаточно просто выкладывать растворные маяки по периметру в помещении. Их высота будет зависеть от основания пола, его ровности и наличия впадин и выступов. В последующем их даже не придется удалять, а просто залить стяжкой пола.

Распределение стяжки

Если необходимо выровнять пол по маякам своими руками, следует произвести их установку. С этим заданием можно справится. Достаточно лишь определиться с конкретным вариантом и выполнить монтаж. После этого можно приступать к заливке раствора. Здесь есть некоторые тонкости, с которыми стоит ознакомиться.

При использовании растворных маяков не следует дожидаться их полного высыхания. Это позволит в последующем раствору лучше схватиться. Но можно смочить поверхность водой или качественно прогрунтовать. В первом случае будет незначительная экономия средств и времени.

Между стеной и полом следует просмотреть все щели и стыки, чтобы в них не просочилась вода. Без этого начнутся сюрпризы для соседей во время заливки раствора. Все имеющиеся щели надо запенить. Приготовление раствора выполняется следующим образом:

1. Готовится емкость, в которую засыпается песок вместе с цементом и смешивается тщательным образом.
2. Во вторую емкость наливается вода, после чего из первой засыпается сухая смесь для будущего раствора. На 2 литра воды приходиться примерно 10 кг смеси.
3. Лучше всего замешивать все в бетономешалке в течение определенного времени, чтобы получить однородную массу.

Начинается вся работа от дальнего угла в помещении. Раствор заливается между маяками, после чего распределяется по всей поверхности. Никаких резких движений в таком случае быть не должно. От реек правило не должно отрываться, чтобы в итоге получилось действительно ровное основание. При образовании «лишней» массы раствора, его выгоняют к входу, после чего убирают или переносят на место новой заливки.

Заливка стяжки по маячковых точкам

После заливки основания пола раствором могут возникнуть вопросы с тем, нужно ли убирать маяки после заливки пола. Все профили, особенно деревянные маяки должны быть в обязательном порядке убраны. Образовавшиеся пустоты заделываются раствором, тем же, что и выполнялась вся заливка. Стоит обращать внимание на то, чтобы не было образований луж. В последующем это может привести к появлению впадин. Даже если были получены после удаления маяков незначительные неровности, все они должны быть заделаны раствором.

Снимать ли маяки после заливки пола, если они специально предназначены для такого вида работ? От них избавляться не стоит, а они остаются в основании залитой стяжки пола. Никакого вреда и нарушения конструкция от таких маяков не будет.

При выравнивании пола в ванной комнате или туалете, то есть помещениях не больших по площади, для разравнивания лучше всего брать игольчатый валик.

После распределения раствора по поверхности пола следует производить уход за стяжкой, чтобы она равномерно высохла и созрела. Каждый из этапов имеет свое значение и нельзя отходить от технологии, ни при каких обстоятельствах.

Маяки для наливного пола

Заливка пола по маякам при устройстве наливного пола не всегда применяется по той причине, что готовый раствор имеет свойства самостоятельного распределения по поверхности. Но если же работы выполняются новичков и человеком, впервые совершающим такие действия, их установка будет обязательной. Кроме стандартных вариантов используют в работе маяки-реперы. Они представлены в виде треног, внутри которых расположен специальный стержень. Данный стержень может легко перемещаться вверх и вниз до необходимого предела. Им устанавливают уровень стяжки в помещении.

До начала проведения работ по установке маяков следует произвести грунтование поверхности. Все работы по заливке стоит выполнять спустя 4-5 часов после выставления маяков и нанесения слоя грунтовки. Расстояние между маяками берется из расчета 1 м друг от друга.

Рассмотренные варианты говорят о том, что можно выполнить выравнивание пола по маякам своими руками. Для этого не требуется серьезных познаний в строительной отрасли. Достаточно лишь придерживаться технологии и рекомендаций от производителя. В итоге получится ровное основание, которое подойдет для настила любого вида напольного покрытия.

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

установка маячков при выравнивании пола стяжкой

Приступая к обустройству стяжки любого типа не обойтись без установки маяков. Это очень ответственный процесс, который требует выполнения определенной последовательности действий, максимум внимания и аккуратности. Оттого насколько точно будут выставлены маяки для стяжки пола зависит качество будущей стяжки, а как следствие и качество готового пола с уже уложенным финишным напольным покрытием.

Для чего нужны маяки

Не секрет, что качественно уложить современное напольное покрытие без предварительной стяжки пола практически невозможно. Технология изготовления железобетонных плит, которые монтируются на перекрытие и являются основой пола такова, что их поверхность далека от идеально ровной. На таких плитах всегда есть перепады. Кроме того, для их изготовления производитель часто использует бетон с наполнителем крупной фракции, что также не способствует гладкости поверхности. Устранить все эти недостатки позволяет стяжка пола.

Стяжка бывает мокрая, сухая и полусухая. Каждый вид стяжки выполняется по определенной технологии. В этом процессе нет неважных моментов и этапов, которые могут быть пропущены по усмотрению ремонтника. Важно все – от подготовки основания пола до пропорций раствора.

Качественная стяжка невозможна без правильного монтажа маяков

Главная задача при создании стяжки добиться прочной и идеально ровной поверхности. Выполнить эту задачу поможет система маяков. Маяки – это направляющие рейки, выставленные строго по уровню, по которым идет выравнивание поверхности пола. Они служат ориентиром мастеру и очень упрощают процесс выравнивания пола.

Тонкости установки

При установке маяков крайне важно правильно:

• Отбить нулевой уровень.
• Установить направляющие рейки на оптимальном расстоянии.

Нулевой уровень

Установка маяков для стяжки пола начинается с отбивки нулевого уровня. Качественная стяжка не должна иметь толщину меньше 3 см. От этого значения и отталкиваются при установке нулевого уровня. Для некоторых видов стяжки за минимум принят слой в 5 см. Такие требования выдвигаются, например, к сухой стяжке.

Разметка уровня пола с помощью лазерного нивелира

Установка нулевого уровня выполняется следующим образом:

• На стене делается отметка на определенной высоте, например 5 м.
• Сверяясь по уровню-линейке, лазерному нивелиру или гидроуровню прочерчивается на выбранной высоте линия на стене по всему периметру комнаты. Проще всего выполнить эту работу с помощью лазерного уровня.
• От линии на стене измеряют расстояние до пола и записывают в проект. Место с самым маленьким расстоянием отмечается как самая высокая точка пола.
• От самой высокой точки откладывается 3 см вверх (с учетом минимальной толщины стяжки). По периметру стены проводится вторая горизонтальная линия, которая и является нулевым базовым уровнем.

Для уточнения разметки необходимо сделать контрольные замеры уровня пола в центре комнаты, так как иногда высота пола там несколько выше, чем у стен. Для такой проверки по нулевой линии натягивается шнур, а затем шнур протягивается по диагонали комнаты.

Если выявлено, что полы в центре действительно выше, чем около стены, то нулевую линию смещают на нужное расстояние вверх.

Выбор оптимального расстояния между маяками

Маяки, как правило, устанавливают вдоль комнаты и в этом же направлении производят заливку или засыпку стяжки. Первый маяк устанавливают на расстоянии не более 30 см от стены.

Следует учесть! При установке первого маяка на расстоянии более 300 мм от стены, вдоль нее могут появляться провалы поверхности пола.

Маяки располагают равномерно друг от друга, учитывая длину правила, которым предстоит выравнивать стяжку. Для удобства расстояние между маяками делают на 25-30 см меньше длины правила. Если же предстоит засыпать сухую стяжку, то по технологии на каждые 3 метра ширины комнаты устанавливают около семи направляющих реек.

Какие бывают маячки для выравнивания пола

Чаще всего в качестве маяков берут специальные алюминиевые профили, но при их отсутствии можно использовать другие строительные материалы. Выбор профиля, как и технологии его установки в основном зависит от вида стяжки.

Профили из металла

Такие направляющие самые востребованные. Для стяжки небольшой толщины могут быть взяты обычные металлические штукатурные профили. Следует учесть, что эти элементы не обладают большой прочностью и поэтому под весом стяжки большой толщины могут деформироваться.

Чаще всего для маяков используют металлические направляющие

Опытные мастера используют алюминиевые П-образные профили, которые используются для крепления гипсокартона. В качестве маяков могут использоваться узкие профили с боковой стороной 27 мм и шириной 28 мм или стандартные широкие профили размером 27х60 мм.

Такие профили удобны еще и тем, что по ним хорошо скользит правило во время выравнивания стяжки.

На совет! Для большой толщины стяжки и при использовании тяжелых бетонных растворов можно сделать маяк из двух сложенных п-образных профилей.

Маяки из дерева

Для направляющих берут бруски сечением минимум 30×30 мм. Предварительно эти бруски вымачивают в воде. Это предотвратит впитывание деревом жидкости из раствора, что может уменьшить прочность стяжки.

Брусья закрепляют длинными саморезами. Для выравнивания по уровню под них подкладывают клинья или куски дерева.

Деревянные брусья крепят саморезами

Следует помнить, что во влажной среде дерево может коробиться, а со временем оно начнет гнить. Для маяков выбирают идеально ровные брусья, не забывая проверить их ровность и после процесса замачивания. Когда стяжка немного схватится, брусья обязательно вытягивают, а образовавшиеся полости заливают раствором.

Маяки из раствора

Некоторые мастера выкладывают маяки из раствора. При этом методе, прежде всего, устанавливается ряд саморезов, высота которых над полом равняется с помощью длинного уровня. Между саморезами натягивается проволока, которая не только служит маяком для укладки раствора, но и выполняет функцию армирования.

Раствор выкладывается вдоль проволоки. Он должен быть достаточно плотным. Когда раствор начнет застывать, правилом этому бортику из раствора придают требуемую высоту, ориентируясь на шляпку самореза.

Маяки из раствора

Этот метод достаточно трудоемкий, но в итоге получаются маяки, которые сами являются частью стяжки.

Маяки для плавающей стяжки

«Плавающей» называется стяжка, заливаемая не на основу пола, а на слой утеплителя и гидроизоляции. При установке маяков под такую стяжку необходимо учитывать некоторые нюансы.

Маяки делают штыревые. Их устанавливают до начала укладки изоляционного слоя. Могут применяться длинные саморезы или болты.

В изоляционном материале под штырь вырезается отверстие. Для большего удобства и точности по штырям можно закрепить металлические профили.

Реперы

Репер – это тренога, со штырем, установленным в центре. Штырь может вращаться и регулироваться на нужную высоту от пола. Нижняя грань этого штыря и является ориентиром уровня заливки.

Установка репера

Такие маяки используют профессиональные строители. Их расставляют на метр друг от друга в шахматном порядке. Штыри равняются по нулевому уровню. После начала затвердевания раствора репер легко убирается.

Маяки для деревянного пола

Своеобразными маяками при укладе деревянного пола являются лаги. Без них невозможно настелить вентилируемый деревянный пол.

Лаги в деревянном доме

Лаги выставляют строго по уровню. Высоту регулируют с помощью винтов или саморезов, подкладывая под брусья клинья, чтобы предотвратить провисание лаг.

Выставление маяков по нулевому уровню

Для выставления маяков могут применяться несколько методов. Наиболее простой – натянуть по нулевому уровню нить или леску. Однако следует учитывать, что нить может провисать в середине под собственным весом. Особенно это будет заметно, если комната большая. Такое провисание приведет к погрешности при установке маяков.

Чаще всего используют метод установки на саморезы. Порядок работы при использовании этого метода такой:

• В углу дальнем от двери в 30 см от стены вкручивается саморез. Для его установки используются специальная деревянная пробка, пластиковый или деревянный дюбель, которые забиваются в специально просверленное в полу отверстие.
• Саморез закручивается отверткой в дюбель так, чтобы его шляпка оказалась на высоте нулевого уровня. Аналогично монтируется саморез с другого конца нарисованной разметочной линии. Между саморезами натягивается нить или тонкая проволока. Монтируются промежуточные в ряду саморезы-маячки. Между саморезами оставляют расстояние около 30 см.
• После установки первого ряда аналогично выполняют монтаж в следующих рядах. При установке саморезов постоянно сверяются с показаниями уровня, чтобы выдержать горизонталь как в поперечном, так и в продольном направлении.

Прежде чем приступить к установке маяков отбивают нулевой уровень

На выставленных таким образом саморезах, крепят П-образный металлический профиль. Сделать это достаточно просто:

• около саморезов выложить небольшие кучки густого раствора;
• одеть на саморезы профиль и вдавить его в раствор.

При монтаже профилей необходимо постоянно проверять горизонтальность и ровность создаваемой поверхности. Стяжку начинают заливать после полного застывания раствора под направляющими.

Полезный совет! Чтобы раствор под направляющей застыл быстрее, добавьте в него немного гипса.

Описанный выше способ не применим при монтаже сухой стяжки, так как сверлить в этом случае нельзя. Специалисты в этом случае советуют положить широкий профиль плашмя, подложив под него куски плитки, дерева или кирпича. Полость профиля засыпают сухим раствором, который своей тяжестью придаст профилю устойчивость.

Если нет профиля, то можно использовать обычные трубы, которые устанавливаются на раствор. После заливки стяжки трубы вытягивают, а образовавшуюся канавку заливают раствором.

Стяжка пола по маякам

Когда раствор под маяками затвердеет, приступают к укладке стяжки. Раствор заливается или засыпается (при сухой стяжке) между рядами маяков. Правило перемещают по направляющим и равняют раствор стяжки.

Выравнивание стяжки по маякам правилом

Если маяки установлены правильно и раствор отвечает всем требованиям, то процесс укладки стяжки идет быстро и дает отличный результат.

Выравнивание пола по маякам позволяет получить идеально ровную поверхность, которая с успехом может послужить основой для укладки практически любого напольного покрытия. Мы рассказали, как правильно выполнить этот процесс в домашних условиях. 

Маяки для стяжки пола, виды и установка своими руками

Маяки для стяжки пола необходимы при установке стяжки. Производя ремонтные работы в доме, очень редко удается обойтись без укладки новой стяжки, а для обеспечения ровности основания просто необходимо использовать маяки для стяжки. Ведь если осуществить неправильную заливку основания то финальное покрытие, какое бы оно ни было, например ламинат, линолеум, обязательно придет в негодность. А это значит, что потребуется новый ремонт в самое ближайшее время. Чтобы этого не произошло, в этой статье мы рассмотрим, как производится установка маяков для стяжки пола в помещении.

Какие стяжки бывают

Перед тем как приступить к решению вопроса, как ставить маяки для стяжки пола нужно вкратце изучить что такое стяжка и какая она бывает. Современная строительная индустрия предлагают следующие варианты исполнения стяжки:

• Стяжка сухого исполнения;
• Стяжка мокрого исполнения;
• На деревянное или фанерное основание;
• Цементно – песчаная.

Так же осуществляется градация стяжки по маякам, это стяжки которые жестко фиксируются на основании, установленный маячок не извлекается, а так же стяжки с извлекаемыми маяками который в процессе застывания основания необходимо вынуть.

Виды маяков для стяжки

Существует несколько разновидностей маяков, их вариации зависят от того, какую стяжку вы решили сделать:

• Если используется сухой способ выравнивания основания, то применим напольный маяк П-образный металлический профиль, обладающий усиленной формой. Данный профиль для лучшего эффекта крепят по боковой стороне, что гарантирует более надежную фиксацию, по причине наполняемости внутренней полости. Данный маяк вынуть нет никакой возможности, так как он является неотъемлемой частью конструкции.
• В случае применения наливных полов применяется специализированный маяк репер (тренога металлического исполнения со специальным стержнем, осуществляющим регулировку высоты маяка). Достать такой маяк из стяжки очень легко, а оставшиеся от него отверстия заделываются обычной шпаклевкой.
• При выполнении традиционной стяжки с применением бетона маяки для стяжки пола можно использовать как заводского исполнения, так и исполненные своими руками из подручных строительных материалов, такие маяки так же необходимо вытаскивать, как только позволит это осуществить подсохшее основание.

Вне зависимости от того каким способом вы ремонтируете свой пол, стяжка пола по маякам даст вам гарантию ровного основания.

Виды материалов для маяков сделанные своими руками

Определяем нулевой уровень для маяка

Перед тем как начать устанавливать маяки для стяжки пола, необходимо тщательно подготовить основание. Удалить старое покрытие и при необходимости отремонтировать трещины и сколы, а так же загрунтовать и уложить изоляционный слой.

Чтобы установить точку нулевого уровня вашего пола своими руками, вам необходимо придерживаться следующего алгоритма:

1. На высоте примерно полутора метров на стене происходит выставление первоначальной точки;
2. Затем от выставленной точки с применением лазерного либо водяного уровней очерчивается базовый уровень;
3. Далее от прочерченной линии до пола меряется расстояние и чем больше этих замеров будет произведено, тем более точно вы определите самую нижнюю точку и самую верхнюю. Например, у вас получилось значение самое большое 1,54 м, а самое маленькое 1,48 м.
4. Далее к наименьшему полученному числу прибавляем три сантиметра и получаем свой максимальный уровень стяжки. Таким образом, мы нашли верхнюю точку стяжки, а ее толщина будет равняться: (1,54 + 0,03) – 1,48 = 0,09 м.
5. Далее по найденной точке проводится линия по всем стенам, по этой линии и будем устанавливать маяки своими руками.

Таким образом, произведя определение нулевого уровня можно переходить к следующему этапу работы, это установка маяков для стяжки.

Определение нулевого уровня с применением лазерного уровня

Установка маяка для стяжки пола

Далее мы рассмотрим, как правильно расположить маяки для стяжки пола своими руками по подготовленному основанию.

Первый маяк устанавливается на расстоянии не более сорока сантиметров от стены, в минимальное расстояние от стены должно составлять минимум десять сантиметров, эти цифры напрямую зависят от площади помещения. Последующие расстояния между соседними маяками должны быть меньше на десять сантиметров длины используемого вами правила.

Основное назначение правила, это удаление излишков раствора, которое вы будете производить своими руками в процессе работы.

Данные элементы конструкции должны быть подняты на предварительно найденный и очерченный нулевой уровень. Во время установки, под планки маяков поставляются специальные пластиковые тумбочки либо обычные бруски дерева и фиксируются небольшим количеством раствора.

Применять картон для регулирования высоты монтируемых маяков нежелательно, а при осуществлении мокрой стяжки и вовсе противопоказано, так как при контакте с влагой картон раскисает, то при дальнейшем выравнивании уровня пола правилом, получится неровная поверхность, что в дальнейшем так же приведет к порче установленного финального покрытия.

Так же чтобы выставлять профиль можно применять саморезы установленные в дюбель. С применением шурупов очень легко подстроиться под выбранный уровень и осуществлять регулировку высоты.

Маяки для стяжки пола могут быть сделанные из шурупов. При бетонной стяжке допустим такой вариант, что в качестве маяков могут использоваться шурупы вдавленные в холм из цемента до нулевого уровня. Но такой метод при осуществлении самостоятельного ремонта и при недостаточном опыте не применять, так как могут возникнуть сложности в процессе выравнивания раствора по маякам такого типа.

После монтажа маяков необходимо выждать время полного затвердевания основы, это необходимо для того, чтобы в процессе заливки стяжки маяки не поменяли своего положения. Если вам необходимо вытащить маяки после заливки основной стяжки, то при установке оснований для маяков используйте пластификаторы. Если вы задаетесь вопросом, нужно ли вынимать маяки, то при осуществлении сухой стяжки они не вынимаются, а при выполнении мокрой и полусухой стяжки извлекать маяки необходимо.

Как работать с маяками

Ниже приведем список “хитростей”, которые упростят ваш ремонт:

• Добавив немного алебастра в раствор под маяки, вы сократите готовность их до 30 мин.;
• Приготавливать смесь нужно для каждого маяка отдельно, а не на все маяки разом;
• Места крепежа маяков изначально нужно смочить водой;
• Для того чтобы исключить прогиб маяков, полость под ними необходимо заполнить раствором незадолго до укладки основной стяжки;
• Деревянные маяки обязательно нужно извлекать;
• Шурупы и маяки извлекаются при частичном высыхании стяжки, а для того чтобы не повредить еще довольно мягкую поверхность перемещаться по стяжке можно исключительно по широким доскам;

Вид уложенных маяков

Изучив данный материал, вы узнали, как выставить маяки для стяжки пола самостоятельно. А так же какой тип маяков пригоден именно в вашем случае.

правила выставления маяков для разных видов стяжки пола

Перед укладкой финишного напольного покрытия основание пола в обязательном порядке должно быть выровнено и иметь строго горизонтальное расположение. Для этой цели проводится мокрая или сухая стяжка, с помощью которой устраняются неровности бетонных оснований, на которые укладывается пол.

Чтобы упростить и облегчить работу по стяжке полов, используются так называемые маяки. Это специальные элементы, установленные на одном строго выверенном горизонтальном уровне в пределах одного помещения на одинаковом расстоянии друг от друга. Конструктивно маяки представляют линейную прочную конструкцию, по верхнему краю которой будет обустраиваться стяжка. По сути, они фактически определяют уровень нового пола. От правильности их установки зависят внешний вид финишного декоративного покрытия и его эксплуатационные характеристики.

Из чего делают маяки для стяжки пола

Материалы, применяемые для изготовления маяков и их вид зависит только от способа стяжки пола. Различают два вида маяков:

• реечные, применяемые при устройстве «мокрой» (бетонной или цементно-песчаной) или «сухой» (засыпка керамзитом) стяжки;
• реперы (маяки на треногах), используемые при обустройстве наливных полов.

Реечные маяки

В свою очередь реечные маяки подразделяются на:

1. Деревянные. Это самый давний способ изготовления реечных маяков. Они изготавливаются из деревянного бруса сечением 30 мм. Уровень маяков регулируется с помощью подкладывания под брус клиньев различной высоты или с помощью вкручивания длинных саморезов. Для предотвращения впитывания влаги с «мокрой» стяжки деревянные бруски предварительно хорошо вымачиваются в воде. Главный их недостаток заключается в том, что дерево может коробиться и его обязательно необходимо удалять из толщи стяжки, иначе дерево со временем начнет разлагаться.
2. Металлические штукатурные из профилей — наиболее часто применяемый сегодня вид маяков. Они оптимально подходят для стяжки пола в помещениях с небольшой площадью. Высота маяков регулируется с помощью вкручивания (выкручивания) болтов. Такие маяки целесообразно использовать при толщине стяжки до 30 мм, иначе толстый слой бетона прогнет профиль и сделает всю работу бесполезной.
3. Из стальных труб. Такие маяки используются при стяжке пола больших помещений при большой толщине стяжки. Трубы практически не деформируются и обладают высокой прочностью. Они могут иметь любое сечение — прямоугольное, квадратное или круглое.
4. Из раствора. Суть таких маяков состоит в том, что в основание на необходимую высоту через определенное расстояние вкручиваются саморезы, на которые затем натягивается стальная проволока. Далее под нее выкладывается раствор таким образом, чтобы после его застывания образовалась направляющая поверхность.
5. Горки из раствора. Применяют при «сухой» стяжке, которая укладывается толстым слоем. Для этого, начиная с углов помещения, через промежуток, не превышающий длины правила, накладываются горки раствора, высота которых регулируется в соответствии с нулевой точкой. Стяжка проводится с помощью правила, которое передвигается по бетонным горкам после их застывания.

Реперы

Реперы используются при обустройстве наливных полов и представляют собой конструкцию с тремя ножками, имеющей в центре стержень. Этот стержень регулируется по высоте, определяя нулевой уровень. На одно помещение требуется несколько реперов, которые расставляются в шахматном порядке на расстоянии одного метра друг от друга. Поскольку они относятся к профессиональному оборудованию, то для их использования необходима специальная подготовка. После заливки пола они легко убираются.

Лаги служат маяками для выравнивания деревянного пола. Они укладываются через 500 мм с учетом нулевого уровня перпендикулярно доскам деревянного настила. Регулировка по высоте проводится с помощью саморезов, которые вкручиваются в подложки (фанера, короткие бруски). Подложки укладываются вдоль лаг через каждые 300 мм и служат для предотвращения прогибания лаг.

Общие правила установки маяков

Установка системы маяков требует максимальной аккуратности и умения. Для правильной и качественной установки системы маяков требуется соблюдение двух основных правил:

• предельно точная установка нулевого уровня;
• расстояние между соседними направляющими должно быть одинаковым.

Для отбивки нулевого уровня используется лазерный уровень или гидроуровень. С их помощью по периметру помещения на высоте 300 мм маркером или карандашом на стенах отмечаются контрольные точки. Их должно быть по две на каждый угол и по нескольку вдоль каждой стены. Точки соединяются между собой при помощи строительного горизонтального уровня, образуя при этом так называемую линию уровня.

В каждом углу замеряется расстояние от пола до линии уровня. Минимальное его значение отмеряется вниз от линии уровня по периметру комнаты, делаются отметки, которые затем соединяются в одну линию.

Высшая точка может оказаться не в углах, а в середине помещения. Для проверки этого обстоятельства вдоль одной из стен на высоте отмеренного нулевого уровня натягивается шнур. Затем вдвоем, удерживая концы натянутого шнура вдоль линии на соседних стенах, проходят до противоположной стены.

Если шнур нигде не цепляется, то нулевой уровень выставлен правильно. В противном случае выход из положения возможен двумя способами:

• при небольшой площади возвышения она сбивается с помощью долота;
• при невозможности удаления возвышения нулевой уровень выставляется по-новому, учитывая высоту возвышения.

Найденный нулевой уровень приподнимается на 30 мм (50 мм для «сухой» стяжки) над самой высокой точкой. Это делается для достижения минимальной толщины стяжки. Маяки выставляются относительно приподнятого нулевого уровня.

Для соблюдения одинакового расстояния между направляющими они выкладываются вдоль комнаты по направлению предстоящей стяжки, причем первая направляющая устанавливается в 300 мм от стены для исключения возможность образования провалов.

Остальные маяки выставляются равномерно по всему помещению через 150 — 200 мм друг от друга. Расстояние между направляющими должно быть на 150 — 300 мм меньше используемого правила.

Технология установки маяков для стяжки пола

Технология установки маяков всецело зависит от вида стяжки пола. Рассмотрим наиболее распространенные.

Маяки для полусухой, цементной и бетонной стяжки пола.

Существует несколько вариантов маяков для этих видов стяжки:

1. Металлические профили. Для этого используются П-образные профили размером 27×28 мм или 27×60 мм, уложенные на саморезы острыми краями вверх. Для добавления прочности они могут вкладываться друг в друга. К основанию пола они прикрепляются раствором.
2. Профиль на основании из раствора. Самым распространенным является гипсокартонный профиль (27×28 мм), который в перевернутом виде устанавливается на холмы из раствора, кирпичи, деревянные бруски или фиксируется саморезами, которые должны входить в дюбель больше чем на половину. Он закрепляется на подставках с помощью цементно-известкового раствора. Обычно для усиления прочности перед установкой два профиля вкладываются друг в друга.
3. Профиль на саморезах. Для этого в основание пола через 200 — 300 мм устанавливаются дюбеля, на которые с помощью саморезов крепятся профили для маяков.
4. Для полусухой стяжки маяки практически не используются. Для этого в углах помещения формируются четыре площадки из раствора с необходимым уровнем. Затем между ними натягивается проволока, служащая ориентиром при стяжке пола.

Маяками для наливного пола служат реперы или саморезы. Перед их установкой основание пола обязательно грунтуется, которая в течение 5 — 6 часов должна сохнуть. Технология установки реперов рассмотрена выше.

Вместо реперов могут использоваться самодельные маяки из саморезов, вкрученных в дюбели. Они выставляются на нулевой уровень и затем между ними натягивается крепкий шнур, служащий ориентиром при заливке пола.

Маяки для сухой стяжки пола. В этом случае оптимальными маяками служат профили для гипсокартона размером 27×60 мм или профили из нержавейки с антикоррозийным покрытием, которые укладываются на саморезы острыми краями вверх.

Маяки для стяжки пола — виды, правила расчета и технология установки

Маяки для стяжки пола – это традиционный способ, применяемый при обустройстве и выравнивании различных типов полов. Такая конструкция позволяет избежать и практически полностью исключает отклонение от разметки, и уровня относительно горизонта.

Стяжка пола по маякам не вызывает особых трудностей, даже у людей с отсутствием практических навыков в строительстве, так как основные работы проводятся на этапе расчета и подготовки основания.

Краткое описание и назначение

Маяки – это направляющие конструкции, изготовленные из подручных средств или строительных материалов. Составная конструкция может меняться, в зависимости от используемого материала и способа его установки.

Монтаж направляющих конструкций выполняется в несколько этапов, предусматривающих проведение расчетов, подготовку поверхности, обустройство гидро- и теплоизоляции.

При снятии старого покрытия, следует учитывать тип и рисунок укладки паркетин

Основная задача маяка – это ограничение распространения используемых составов и смесей, при сохранении ровной плоскости. То есть основная задача, заключается в направлении стяжки в нужную сторону при распределении по плоскости и контроль верхней границе по высоте.

Для установки маяков применяются только современные и надежные составы, способные выдержать вес бетонного раствора, наполнителя и других сопутствующих компонентов. Конкретный вид используемых конструкций зависит от типа используемой смеси.

Подготовка, расчеты и разметка поверхности

Выставление направляющих маяков для стяжки пола происходит только после подготовки старой конструкции пола, обустройства основания и проведения необходимых расчетов.

На этапе подготовки, выполняется демонтаж плинтусов, напольного покрытия и старых конструкций пола. Поверхность бетонной плиты тщательно очищается от строительного мусора, пыли и загрязнений. Далее проводится необходимая оценка эксплуатационного и технического состояния бетонного основания.

Если поверхность пола, представляет собой голую плиту перекрытия или старую стяжку, без отсутствия серьезные повреждений, сильных выбоин и раковин на поверхности, глубоких трещин и сколов, то приступают к этапам расчета и разметки. При наличии достаточно ощутимых повреждений, производят ремонт основания с использованием строительных смесей и растворов.

При снятии старого покрытия, следует учитывать тип и рисунок укладки паркетин

При повреждениях старой стяжки, ее вздутии и других сопутствующих проблем, рекомендуется выполнить ее полный демонтаж. Ремонта и реставрация такой поверхности не восстановит былую прочность пола и не обеспечит новому бетонному слою всех прочностных качеств. Для демонтажа используют перфоратор, отбойный молоток, кувалду, молоток и зубило.

Далее, для того, чтобы правильно установить маяки для стяжки пола выполняют расчетные работы по определению “нулевого уровня”, высоты стяжки и количества маяков. От качества выполнения данных работ, полностью зависит этап установки направляющих и дальнейшая их эксплуатация.

Общая схема нахождения нулевого уровня и проведение сопутствующей разметки

Определение “нулевого уровня” выполняется в несколько этапов:

1. Для измерений потребуется подготовить карандаш, рулетку, строительный уровень и капроновый шнур.
2. От поверхности пола отступают вверх 1-1,5 метра и переносят точку на плоскость стены. Измерить расстояние можно от любой точки на поверхности, но рекомендуется за точку отсчета брать наиболее высокое место.
3. С использованием строительного уровня, от полученной точки, прочерчивается горизонтальная линия по периметру всего помещения.
4. От полученной линии, измеряются и записываются расстояния до поверхности основания. Из полученных значений, выбирается только самая большая и маленькая величина.
5. Минимальное измеренное расстояние, будет являться самой высокой точкой на поверхности и наоборот. От самой высокой точки, отступают вверх 3-5 см и прочерчивают горизонтальную линию.

В итоге, полученная высота, будет являться высотой будущей стяжки и на нее стоит ориентироваться при выставлении маяков.

После выполнения основных расчетных работ, желательно провести проверку уровня высоты в центре помещения. Для этого по “нулевому уровню”, по диагонали и ширине комнаты натягивают капроновый шнур.

При обнаружении достаточных возвышений и наплывов, выполняется корректировка уровня высоты будущего слоя. Для достаточно небольших наплывов, рекомендуется выполнять их полный демонтаж с использованием перфоратора.

Общая схема иллюстрирующая расчеты количества направляющих, где А — стены помещения, В — направляющие

Для расчета общего количества маяков можно воспользоваться простыми арифметическими формулами. Приведем в качестве примера, расчет количества для следующих исходных данных: длина помещения – 6,5 м, длина правила – 1,5 м.

Ход вычислений с учетом наших данных и основных правил установки, будет выглядеть так:

• 6,50 – (1,3 * 2) = 3,9, где 1,3 – это длина правила, с учетом того, что при выравнивании пола от стены, правило перекрывает соседний ряд на 20 см;
• 3,9/1,3 = 3, где 3 – это количество маяков после установки направляющих от стен на 0,3 м;
• (6,5 – 0,6)/5 = 1,18, где 1,18 – это расстояние между параллельными маяками, после установки первых направляющих на расстоянии 0,3 м от стен.

То есть для такого помещения будет необходимо установить 5 параллельных маяков, 2 из них на расстоянии 30 см от стен, а 3 с расстоянием в 118 см друг от друга. Для наглядного представления, перед проведением расчетов, мы привели общую схему, иллюстрирующую эти данные.

Виды направляющих и используемые материалы

Для фиксации лучше использовать цементный раствор с добавление алебастра

Различные способы выравнивания, предусматривают использование разнообразных типов сухих и жидких растворов, различной плотности, степенью вязкость и нагрузкой, оказываемой на направляющие конструкции.

То есть, в соответствии с применяемой технологией, рационально использование только определенных видов маяков из различных материалов и с различной степенью фиксации. В ином случае, тяжелые и мокрые смеси, способы сместить или полностью повредить ранее выставленную конструкцию.

Так, для обустройства направляющих для жидких растворов, принято использовать следующие виды маяков для стяжки пола:

• деревянный брус или рейка – традиционный и уже устаревший вид, используемый только при обустройстве деревянного пола или при отсутствии более пригодных материалов. В качестве подкладок под брус, используют деревянные клинья, рулонные материалы или саморезы. Перед фиксацией, брус вымачивается в воде, чтобы он не впитывал влагу из жидкой смеси;
• П-образный профиль из металла – более современное решение, преимущественно используемое для частного строительства и помещений небольшой площади. Установка осуществляется путем вкручивания саморезов, регулирования уровня и дальнейшей фиксацией цементной смесью;
• штукатурный профиль – применяется наряду с гипсокартонным профилем, но имеет более низкую прочность и подвержен деформациям. Преимущественно используется при заливке стяжки небольшой толщины, до 3-5 см. Для фиксации такого профиля используется бетонный или алебастровый раствор;
• металлические трубы – применяются при обустройстве стяжки на большую площадь, с большой степенью нагрузки на направляющие конструкции. Для установки могут быть использованы круглые, прямоугольные или квадратные разновидности материала. Монтаж таких направляющих выполняется только на жидкие смеси.

Иногда, могут быть использованы совершенно иные виды направляющих. Но это либо является вынужденной мерой, либо несет какие-то сопутствующие неудобства в дальнейшей работе.

Маяки для сухой стяжки чаще всего выполняются из П-образного профиля, который переворачивается острыми гранями вверх и монтируется на саморезы. Для фиксации, через каждые 50-60 см подкладывается раствор или своевременно подсыпается сухая смесь, керамзит или любой другой наполнитель.

При засыпке полусухой стяжки, можно и вовсе обойтись без монтажа направляющих. Их роль будут выполнять горки раствора, которые засыпаются и трамбуются согласно необходимому уровню.

Как правильно выставить, установить и зафиксировать

Прежде чем определиться с тем, как правильно выставить маяки для стяжки пола, следует выполнить полный комплекс подготовительных мероприятий, расчетных работ, подготовки оборудования и материалов.

Основание должно соответствовать техническим показателям прочности

В качестве инструмента и материалов, для установки направляющих потребуется следующее:

• перфоратор и дрель;
• рулетка и уровень;
• П-образный профиль 60×27 мм;
• шнур, дюбеля и саморезы.

При небольшой толщине бетонной смеси, профиль 60×27 мм можно заменить на 28×27 мм или использовать штукатурный Т-образный аналог размером 22×20 мм. При использовании бруса, лучше применять материал с сечение 50 или 60 мм.

Маяки для стяжки пола — основные этапы установки и заливка смеси

Последовательность при установке маяков для жидкой бетонной стяжки будет выглядеть следующим образом:

1. Начальная точка монтажа – самая высокая точка на поверхности пола. В данной области, при помощи перфоратора или дрели, просверливаем углубление под дюбель. На другом конце помещения, выполняется точное такое же углубление. В полученные отверстия вставляется и забивается пластиковый дюбель.
2. Проводим необходимые расчеты, согласно длине комнаты и с соблюдением основных правил. По полученным данным, на поверхности пола производится схематичная разметка, с использованием уровня и карандаша.
3. В начале и конце каждой линии, сверлится отверстие, и забиваются дюбеля, как было проделано в п.1.
4. Производится разметка под саморезы, по центру П-образного профиля. Для этого используется карандаш и рулетка. После разметки, саморез закручивается в профиль на полную длину.
5. Профиль с саморезами устанавливается в забитые дюбеля и слегка фиксируется при помощи дрели. Далее, в начале и конце помещения, по линии “нулевого уровня” натягивается шнур или проволока.
6. Выполняется регулировка по натянутому шнуру. Для проверки, желательно использовать строительный уровень. После повторяют проделанные операции для оставшихся направляющих.
7. Осуществляют подготовку цементного или бетонного раствора с добавление алебастра. Далее подкладывают под профиль необходимое количество смеси, чтобы его можно было свободно вдавить в раствор, сохранив при этом необходимый уровень по верхней грани.
8. После фиксирования всех параллельных направляющих, выполняют финальную проверку согласно уровню. Снимают натянутые шнуры, дожидаются высыхания цементного раствора.

Для фиксирования рекомендуется использовать именно смесь цемента, песка и алебастра. Время высыхания обычно смеси достаточно велико, а добавление алебастра поможет его сократить до минимума.

При выставлении направляющих для других типов стяжки, можно использовать аналогичный способ. Этапы с подготовкой и закручивание саморезов, можно вообще опустить и ориентироваться на натянутый шнур. Но такой подход, требует опыт выставления маяков и не рекомендуется использовать новичкам.

Подготовка и заливка смеси

Обустройство пола после выставления направляющих может быть выполнено с применением различных смесей. Наиболее классический и традиционный вариант – это заливка бетонной смеси без содержания дополнительных наполнителей.

В качестве раствора, рекомендуется использовать смесь цемента, песка и воды в пропорции 3/6/1 частей соответственно. При возможности, можно применить уже готовые сухие смеси марки М200, М300 или М500.

Самостоятельно замешивание лучше всего осуществлять в небольшой емкости. При использовании готовых составов, сначала наливают воду, а потом высыпают смесь. Тщательно перемешивают с использованием шпателя, до получения однородной массы.

После используют электрическую дрель с насадкой-миксером и перемешивают еще 4-6 минут. Перед заливкой раствор оставляют на 2-3 минуты, снова перемешивают и подают для заливки. При замешивании из готовых компонентов, сначала смешивают состав в нужной пропорции, а уже потом засыпают в воду для замешивания.

На вторые сутки после заливки раствора, следует произвести демонтаж направляющих и заделку швов

Стяжка пола по маякам выполняется в следующей последовательности:

• перед заливкой раствора, производят грунтовку основания пола в два слоя. Данный этап проводится только, если заливка выполняется непосредственно на голый бетон;
• готовая смесь подается с дальнего угла комнаты и постепенно растягивается по направлению к выходу. Выравнивание и распределение смеси лучше производить небольшими участками или секциями;
• для выравнивания и удаления излишек раствора используется металлическое или деревянное правило. Выравнивание выполняется плавными, но уверенными движениями;
• после заполнения всех пустот по периметру комнаты, распределения и выравнивания смеси, стяжка оставляется на 24-36 часов. Через это время, следует выполнить демонтаж направляющих и заполнить образовавшийся шов аналогичным раствором.

На последнем этапе, поверхность накрывается полиэтиленовой пленкой и оставляется, минимум, на 25-27 дней. Через 7-10 дней по полу уже можно ходить, не оказывая большой нагрузки. В процессе высыхания основания, не желательно открывать окна или включать отопительные приборы.

Если у вас не хватает практического опыта, рекомендуем видео – установка маяков для стяжки пола, которое достаточно наглядно покажет весь процесс выставления направляющих.

Читайте также:

BLE Beacon Внутренние системы позиционирования: основы от Locatify

Технологии, используемые сегодня для внутреннего позиционирования, сильно различаются с точки зрения точности, стоимости и требований к обслуживанию, но все они были усовершенствованы за последние несколько лет.

Bluetooth с низким энергопотреблением

Сигналы Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) от батарейных маяков лежат в основе технологии определения местоположения внутри помещений. Это одна из самых известных технологий для позиционирования внутри помещений, которая сегодня стала отраслевым стандартом, доступным для большинства устройств.Он использует так называемые маяки BLE (или iBeacon), которые недороги, малы, имеют длительный срок службы батареи и не требуют внешнего источника энергии. Устройство (телефон / часы и т. Д.) Обнаруживает сигнал от маяка и может приблизительно рассчитать расстояние до маяка, таким образом оценивая местоположение пользователя внутри помещения.

Сверхширокополосный (UWB)

Сверхширокополосный или «UWB», несомненно, является наиболее точным доступным методом позиционирования внутри помещений, хотя и требует дополнительных аппаратных требований и затрат по сравнению с альтернативными решениями.СШП состоит из размещения якорей СШП в углах пространства на расстоянии до 40 м друг от друга и прикрепления тега локатора СШП к объекту, который необходимо отслеживать. Тег UWB отправляет импульсы радиосигнала между 3-7 ГГц, которые якоря используют для позиционирования тега с точностью до 30 см в двухмерном пространстве и с обновлениями местоположения с периодичностью до 50 мс.

>> Узнайте больше о позиционировании в помещении на основе UWB здесь или сравните UWB и BLE для позиционирования в помещении <<

Wi-Fi

WiFi может использоваться аналогично маякам BLE, но требует внешнего источника питания и более высоких затрат на установку и оборудование.Сигнал, как правило, сильнее, чем BLE, и может покрывать большее расстояние, но в конечном итоге Wi-Fi является наиболее подходящим, когда возможен вариант использования существующей инфраструктуры Wi-Fi.

Обнаружение магнитного поля

Обнаружение магнитного поля с помощью датчика компаса на устройстве также может использоваться для определения местоположения в помещении. Так называемая технология «отпечатков пальцев» используется для нанесения на карту магнитных полей на месте проведения мероприятия, а затем устройство может использовать эту карту для определения своего местоположения в помещении.Эта технология может применяться только в определенных обстоятельствах, когда магнитные поля внутри помещения стабильны.

Связь ближнего радиуса действия

Технология NFC (Near Field Communication) состоит из небольших микросхем, для которых не требуется источник питания, и устройство обнаружит микросхему и прочитает ее серийный номер, если устройство находится в пределах 30 см от микросхемы. Эта технология сейчас применяется в системах торговых точек, но также может использоваться для точного позиционирования внутри помещений в пределах 30 см.Технология NFC доступна только на новых телефонах, поэтому потребуется некоторое время, чтобы она закрепилась. Он заменит обычные QR-коды, так как это более удобно, потому что QR-коды должны быть видны и требуют хорошего освещения и камеры.

Гироскоп и акселерометр

Гироскоп — это устройство для измерения или сохранения ориентации, основанное на принципах сохранения углового момента. Большинство смартфонов имеют встроенный гироскоп и компас. Устройство может использовать эту информацию в дополнение к другим упомянутым технологиям для еще более точного позиционирования.

В Locatify мы решили изначально выйти на рынок внутреннего позиционирования с технологией BLE, потому что она надежна, достаточно точна для большинства случаев использования, проста в обслуживании и требует небольших монтажных работ. После внедрения BLE внутреннего позиционирования на нашу платформу мы также интегрировали UWB для случаев использования, которые требовали большей точности.

Наиболее полное руководство по установке и обслуживанию радиобуев

То, что начиналось как миниатюрные устройства, размещаемые в торговых точках, сегодня приносят 40 миллиардов долларов продаж. Маячки — это устройства Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE). Они опрашивают находящиеся поблизости умные устройства.

Поскольку это устройства с низким энергопотреблением, при непрерывном опросе батарея не разряжается и не расходуется много энергии. Например, идеальное прикладное устройство BLE может работать «месяцы или годы» на кнопочной ячейке.

Когда маяк в результате операции опроса находит соседнее устройство, он получает его идентификатор.

Если идентификатор совпадает с идентификатором маяка, приложение предпринимает ряд действий, которые инициировали совпадение.

Например, розничные торговцы могут запрограммировать свои маяки на рассылку неотразимых предложений новым клиентам, чтобы активизировать свои маркетинговые усилия. Или маяк, размещенный снаружи, может вернуть старого покупателя.

Маяки — это устройства, основанные на местоположении. То есть розничный торговец может нацеливать различные предложения на человека в переулке игрушек и переулке еды в супермаркете с помощью этой системы отслеживания в реальном времени.

Установка маяка

Нет ничего лучше, чем установка маяка.Требуется множество тестовых запусков с реальными покупателями, прежде чем розничный торговец сможет установить установку радиобуя, близкую к идеальной.

1. Участок Маяков на плане этажа

Начните с плана этажа вашего торгового предприятия и обведите то место, где вы хотите разместить маяки. Идеальный план должен покрывать весь пол с минимальным количеством устройств, не образуя мертвой зоны между ними.

Типичный BLE имеет радиус действия 10 м на открытом пространстве. Дальность действия может уменьшаться по мере увеличения количества препятствий между маяком и устройством.Преграды можно преодолеть, поставив маяки на высоте.

2. Установить маячки

После того, как вы нанесли маяки на план этажа, установите маяки во всех этих местах.

Пригласите нескольких своих друзей со смартфонами и попросите их поискать мертвую зону, если таковая имеется. Перепечатайте соответственно.

3. Запустите испытания

Смартфоны ваших клиентов начнут замечать маяки. Чтобы узнать, насколько они эффективны в качестве стимулов продаж, запустите эксклюзивные предложения-маячки.

Примерно через месяц вы либо заметите всплеск продаж по эксклюзивным предложениям beacon, либо нет.

В последнем случае что-то не так с вашей рекламной кампанией вокруг маяков.

Подробнее: преобразование пользовательского опыта с помощью технологии iBeacon

Ищите маяк, с которого вы получаете максимальное количество конверсий. Если вы запрограммировали каждый маяк на отправку разных предложений, вы также узнаете, какие предложения работают для вас.

Продолжайте испытания до тех пор, пока объем продаж не станет значительным, или пока не откажитесь от маяков.

Почему разработка приложений Beacons и BLE в последнее время набирает такую ​​популярность?

A. Стоимость : технология на 60-80% дешевле конкурирующих стандартов

B. Энергопотребление : В среднем маячок может работать до 2 лет от батареи AA *

C. Приложение : BLE является частью каждого смартфона, начиная с Bluetooth 4.0

Eddystone против iBeacon

Eddystone и iBeacon — протоколы связи. Как упоминалось ранее, маяки отправляют сигналы Bluetooth через определенные интервалы, а протоколы связи описывают формат, который составляет сигнал

.

Техническое обслуживание радиобуя

Основной причиной растущей популярности маячков является их практически полная стоимость обслуживания.

Маяк на паре батареек AA, постоянно излучающий радиоволны, может прослужить до 5 лет благодаря BLE.

Конечно, пяти лет автономной работы в реальных условиях достичь невозможно.

Но если сравнить энергопотребление с какой-нибудь другой конкурирующей технологией, даже два года автономной работы — это здорово. Срок службы батареи зависит от двух факторов:

Как часто?

Частота сигнала влияет на срок службы батареи. Чем ниже частота; тем дольше будет срок службы батареи. Однако более высокая частота имеет много преимуществ:

А.Более быстрый и стабильный пользовательский интерфейс

B. Лучшая обратная связь о местонахождении пользователя

C. Точное измерение расстояния

Подробнее: сколько стоит создание приложения beacon?

Как далеко?

Более сильный сигнал означает, что маяк может покрыть большую площадь. Это означает, что он может обнаруживать устройства на большем расстоянии и будет более устойчивым к препятствиям. Конечно, типичный компромисс — это высокое энергопотребление и, как следствие, более быстрый разряд батареи.

Текущее обслуживание

После запуска и запуска любая инфраструктура устройств требует постоянного обслуживания, чтобы убедиться, что они работают нормально.

Типичные задачи обслуживания радиобуев:

1. Физический осмотр радиобуев,

2. Контроль батареи,

3. Обновление прошивки

Команда экспертов по маякам Peerbits на вашей стороне

Beacons являются частью решения для мобильности умной розничной торговли peerbits. Мы знаем, что для полномасштабных предприятий вам нужно больше, чем просто оборудование.

Таким образом, мы предлагаем комплексные решения, которые включают в себя все: от планирования до тестирования, развертывания и сопровождения разработки приложений-маяков.

Заключение

Объем необходимого технического обслуживания и участия зависит от различных факторов: количества маяков, масштабируемости оригинальной конструкции и установки.

Разработка, развертывание и сопровождение любого решения близости, основанного на маяках, взаимосвязаны, и ассоциация становится особенно очевидной в исключительных задачах крупномасштабного развертывания розничной торговли.

Улучшение локализации в помещении с помощью радиомаяков Bluetooth с низким энергопотреблением

В статье описываются основные принципы локализации на основе радио в помещении и делается акцент на улучшении ее результатов с помощью новой технологии Bluetooth с низким энергопотреблением.Преимущество этой технологии заключается в ее поддержке современными мобильными устройствами, особенно смартфонами и планшетами. Мы реализовали распределенную систему сбора радио-отпечатков пальцев мобильными устройствами с операционной системой Android. Эта система позволяет волонтерам создавать радиокарты и постоянно обновлять их. Новые передатчики Bluetooth с низким энергопотреблением (Apple использует для этих устройств торговую марку «iBeacon») были установлены на полу здания в дополнение к существующим точкам доступа Wi-Fi.Локализация стационарных объектов на основе Wi-Fi, Bluetooth Low Energy и их комбинации была оценена с использованием данных, измеренных во время эксперимента в здании. Было протестировано несколько конфигураций расположения передатчиков, несколько способов комбинирования данных от обеих технологий и другие параметры, влияющие на точность стационарной локализации.

1. Введение

В наши дни, когда спутниковые навигационные системы, такие как GPS, ГЛОНАСС или Galileo, доступны для всех, обычно не проблема найти человека или мобильное устройство на улице.Ситуация может усложниться в густонаселенных городских районах с редкой прямой видимостью спутников соответствующей системы. Сложнее всего обстоит дело внутри зданий без прямой видимости. В таких случаях используются другие решения, обычно основанные на радиосетях (например, IEEE 802.11-WiFi) и отпечатках силы сигнала отдельных WiFi-устройств, которые передают свои сигналы внутри здания [1]. На точность определения местоположения влияет ряд обстоятельств, например, характеристики передатчиков и приемников и характеристики окружающей среды, которые влияют на распространение радиосигнала. Еще один фактор, который можно легко отрегулировать, — это количество радиопередатчиков и их расположение. Типичная ситуация состоит в том, что в здании уже есть несколько точек доступа Wi-Fi, которые более или менее покрывают здание радиосигналом, который можно использовать для локализации. Чтобы повысить точность локализации, можно установить дополнительные передатчики, которые будут обогащать отдельные отпечатки пальцев или закрывать места, которые плохо покрываются существующей сетью Wi-Fi.

В этой статье мы рассмотрим технологию Bluetooth Low Energy (BLE), которая может быть очень хорошей альтернативой в дополнение к точкам доступа WiFi. Их сочетание позволит более точно локализовать. Ключевым преимуществом BLE является низкое энергопотребление, которое позволяет передатчикам, называемым маяками, непрерывно получать питание от батарей от месяцев до лет. Это также позволяет размещать маяки в тех местах, где будет сложно включить точки доступа Wi-Fi.

Остальная часть этого документа организована следующим образом.Мы обсуждаем соответствующие работы в Разделе 2. Раздел 3 описывает технологию маяков BLE (iBeacons) и касается поддержки Bluetooth Low Energy с платформой Google Android. В разделе 4 кратко описывается использование маяков BLE во внутренней навигации. В разделе 5 описана архитектура нашей системы локализации внутри помещений на основе маяков BLE и метод локализации. Раздел 6 посвящен размещению BLE-маяков внутри здания. Раздел 7 описывает результаты оценки. В разделе 8 мы суммируем, обсуждаем и интерпретируем достигнутые результаты.Раздел 9 завершает статью.

2. Сопутствующие работы

Методы локализации в помещении обычно основаны на мониторинге силы радиосигнала, так называемом индикаторе уровня принимаемого сигнала (RSSI). Радиосигналы транслируются передатчиками (обычно точками доступа Wi-Fi, но, например, маяки Bluetooth с низким энергопотреблением также являются опцией), охватывающие определенную область. С увеличением расстояния от передатчика мощность принимаемого сигнала уменьшается, а время прохождения от передатчика до приемника увеличивается. Когда мы измеряем эти значения от большего количества передатчиков, мы можем оценить положение приемника. Используются два основных подхода — триангуляция и снятие отпечатков пальцев .

2.1. Триангуляция

Методы, основанные на триангуляции, можно далее разделить на латерацию и изгиб [2]. Эти методы используют оценку расстояния от нескольких передатчиков на основе затухания сигнала [3], временных характеристик распространения сигнала (TOA: Time Of Arrival [4]; TDOA: Time Difference of Arrival [5]) или направления движения. принятый сигнал (AOA: угол прихода [6]) при использовании направленных антенн или антенных решеток.Все эти методы обеспечивают хорошие характеристики на открытом пространстве при распространении в пределах прямой видимости между передатчиком и приемником. К сожалению, они дают слабые результаты внутри зданий, где на измеряемые параметры сильно влияет окружающая среда. Радиосигнал может отражаться и ослабляться несколькими препятствиями, такими как стены, что затрудняет оценку расстояния.

2.2. Снятие отпечатков пальцев

Снятие отпечатков пальцев — это метод локализации, состоящий из двух этапов.На первом этапе — обучении — собираются векторы, состоящие из значений RSSI и дополнительных дополнительных функций, измеренных измерительным устройством в известных местах [7]. Эти эталонные значения — откалиброванный набор данных — сохраняются вместе с координатами местоположения в базе данных отпечатков пальцев для нужд локализации. На втором этапе — собственно локализация — устройство, которое необходимо локализовать, измеряет значения RSSI и сравнивает их с данными в базе данных отпечатков пальцев, используя подходящий метод.Наиболее широко используемые алгоритмы или методы сравнения и оценки положения — это [2] (i) вероятностные методы, (ii) -Самые ближайшие соседи, (iii) нейронные сети, (iv) машина опорных векторов, (v) наименьшее M- вершинный многоугольник.

Конкретные решения, основанные на сборе отпечатков пальцев, описаны Бахлом и Падманабханом [8] или Азизяном и др. [9], которые собирают другие характеристики во время измерения, такие как интенсивность звука, ускорение, интенсивность света или цвет света. Wu et al. [10] предлагают интересный подход, предполагающий схожесть так называемой виртуальной и физической модели интерьера.Он автоматизирует начальную фазу обучения на основе кластеризации отпечатков пальцев. Затем виртуальные комнаты сопоставляются с физическими комнатами.

Точность локализации можно повысить, если учесть движение локализованных объектов. Такие методы используют историю предыдущих измерений и оценивают положение на основе известной предыдущей траектории объекта. В других решениях используется метод точного счисления, основанный на сборе данных с датчиков движения и ориентации мобильного устройства (например, акселерометра, гироскопа и магнитометра).Таким образом, направление движения и пройденное расстояние могут быть определены и объединены с другими измерениями и / или оценками. Фильтры твердых частиц часто включаются в процесс сбора таких оценок. Конкретные примеры этих методов опубликованы в [11, 12].

Другой подход представлен в проекте Ubicarse [13], где эмуляция большой антенной решетки используется для целей локализации на планшетном устройстве с двумя антеннами MIMO. Обратите внимание, что на платформе Android нет общедоступного API, который мог бы читать RSSI из нескольких цепочек MIMO с высокой скоростью.

2.3. Локализация на основе Bluetooth

Локализация в помещении на основе Bluetooth не является новой идеей [14, 15]. Из-за ограничений исходной спецификации Bluetooth (теперь она называется Bluetooth Classic ) этот подход не получил широкого распространения. Время, необходимое для получения достаточного количества ближайших Bluetooth-устройств, было неудовлетворительным из-за длительного процесса обнаружения. Аналогичным образом, энергетические и экономические потребности инфраструктуры Bluetooth были высокими по сравнению с инфраструктурой на основе Wi-Fi, которая также служила другим целям.

Ситуация изменилась с появлением Bluetooth 4.0 (включая BLE / Bluetooth Smart) в 2010 году. Благодаря низкому энергопотреблению и параметрам конфигурации (в отношении интервала показа рекламы и выходной мощности передатчика) использование этой технологии является гораздо более перспективным. Причем не только в сравнении с предыдущими версиями Bluetooth, но и в сравнении с распространенным сегодня WiFi-позиционированием. В [16] авторы сосредотачиваются на оценке близости на основе силы сигнала. Более того, [17] напрямую сравнивает локализацию на основе BLE с локализацией WiFi путем развертывания маяков BLE в тех же местах, где изначально были размещены точки доступа WiFi.Результаты показывают, что BLE более точен в идентичных местах, чем WiFi.

В этой статье мы сосредоточимся на соответствующем сочетании обеих технологий, а не на их прямом сравнении. Мы развертываем дополнительные маяки BLE, чтобы повысить точность локализации при одновременном использовании обеих технологий.

3. Технология iBeacon

iBeacon — это торговая марка Apple технологии, основанной на микролокализации и взаимодействии мобильного устройства с физическим миром.Эту технологию можно рассматривать как следующий этап развития технологии QR-кода или, в качестве альтернативы, технологии NFC. iBeacon использует стандарт Bluetooth Low Energy, который является частью новой версии Bluetooth 4.0. Иногда используются термины Bluetooth Smart, Bluetooth LE, BTLE и просто BLE. Это технология, разработанная Nokia (изначально технология называлась Wibree; в 2010 году был стандартизирован BLE), и в отличие от предыдущих версий Bluetooth, для BLE характерно значительно меньшее потребление [18, 19].Также способ, которым (периферийное) устройство сообщает о своем существовании другим устройствам, противоположен тому, как это было в оригинальном Bluetooth Classic. BLE позволяет периферийному устройству передавать рекламный пакет , не будучи вызванным поисковым вызовом ведущим (центральным) устройством. Благодаря этой модели связи можно создавать энергоэффективные передатчики — маяки BLE или iBeacon, согласно Apple.

iBeacon — это небольшое устройство, которое передает определенную информацию в определенном радиусе и через равные промежутки времени.Как только мобильное устройство (смартфон) попадает в этот радиус, оно может получить такую ​​информацию и, исходя из этого, выполнить действие. Учитывая низкое потребление BLE, такое устройство может питаться от батарейки типа «таблетка» до двух лет. Конечно, время автономной работы зависит от выходной мощности передатчика (мощности передачи) и настроек интервала показа рекламы.

Технологию iBeacon будут внедрять торговцы. Посетитель со смартфоном с поддержкой BLE может быть уведомлен о специальных предложениях, скидках, информации и т. Д. В зависимости от его / ее местоположения или близости к маяку.Он находит подобное применение в музеях и выставочных залах.

3.1. Аппаратное решение

BLE-маяки — это устройства, выпускаемые Estimote, Kontakt, Gimbal и другими производителями [20]. Маяк состоит из набора микросхем Bluetooth (включая его прошивку), батареи, обеспечивающей питание, и антенны. Texas Instruments, Nordic Semiconductor, Bluegiga и Qualcomm являются основными производителями чипов BLE в настоящее время.

В нашем проекте мы использовали маяки Estimote. Маячки Estimote можно прикрепить к любому месту или объекту.Они передают радиосигналы BLE, которые можно принимать и интерпретировать с помощью смартфона, разблокируя микролокацию и контекстную осведомленность. Чтобы иметь возможность прослушивать эти маяки, необходимо иметь устройство, поддерживающее Bluetooth 4.0 или выше. Маяк Estimote содержит микросхему nRF51822, мощную, очень гибкую многопротокольную систему на кристалле (SoC). NRF51822 построен на 32-битном процессоре ARM® Cortex ™ M0 с 256 кБ / 128 кБ флэш-памяти + 32 кБ / 16 кБ ОЗУ [21]. Вся SoC оптимизирована для экономии энергии.Таким образом обеспечивается стабильная мощность передачи маяка, в то время как напряжение батареи может падать. Когда напряжение наконец упадет с 3 В до 1,7 В, сгенерирован аварийный сброс, и устройство прекратит передачу [21]. В своем базовом режиме маяк просто передает пакеты Bluetooth с идентификационными данными — так называемые рекламные объявления — через равные промежутки времени. Он не связывается с окружающими устройствами каким-либо другим изощренным способом. Рекламные объявления содержат следующие данные: (i) MAC-адрес. (Ii) Универсальный уникальный идентификатор (UUID) — обычно для одного развертывания на объекте.(iii) Основной номер — предназначен для разделения наборов радиобуев на более мелкие сегменты. (iv) Дополнительный номер — предназначен для разделения сегментов на более мелкие подсегменты.

В режиме конфигурации можно настроить параметры широковещательной передачи маяка (которые включают в себя указанные выше данные, передаваемые в пакете, и другие параметры, такие как мощность передачи или интервал рекламы). В режиме конфигурации маяки используют расширенную двунаправленную связь с главным устройством (например, смартфоном), с помощью которого они настраиваются.

На физическом уровне BLE передает в промышленном, научном и медицинском (ISM) диапазоне 2,4 ГГц с 40 каналами шириной 2,0 МГц каждый. 37 каналов используются для обмена данными между сопряженными устройствами и 3 канала предназначены для трансляции рекламы. Таким образом, эти 3 канала в основном используются маячками и выбраны намеренно, чтобы они как можно меньше конфликтовали с каналами WiFi. Маяк повторно передает свой рекламный пакет в соответствии с выбранным рекламным интервалом, переключаясь по 3 назначенным каналам [18].

3.2. Поддержка Android для BLE

Платформа Android была выбрана для тестирования всего решения, поскольку это наиболее широко используемая операционная система для смартфонов.

Android предлагает поддержку BLE начиная с версии 4.3 (уровень API 18). Начиная с версии 5.0 (уровень API 21) API, связанный с BLE, был переработан и извлечен в отдельный пакет android.bluetooth.le. Приложениям должны быть предоставлены системные разрешения BLUETOOTH и BLUETOOTH_ADMIN для использования BLE API. Уровень API 18 поддерживает связь только с периферийными устройствами BLE, то есть сканирование устройств, перечисление сервисов устройства, а также отправку или получение данных на такие устройства или от них.Уровень API 21 также открывает возможность для смартфона или планшета (в зависимости от аппаратной поддержки) действовать как периферийное устройство Bluetooth с низким энергопотреблением, то есть рекламировать себя как устройство BLE и предлагать услуги другим устройствам.

Самая важная функция для локализации BLE в помещении — это сканирование доступных устройств BLE поблизости. Для этого API уровня 18 предлагает методы startLeScan () и stopLeScan () класса BluetoothManager. Процесс сканирования асинхронный, и о каждом найденном устройстве сообщается экземпляру класса обратного вызова LeScanCallback.Сканируемое устройство представлено классом BluetoothDevice, который включает его MAC-адрес, запись сканирования байтового массива (содержащую UUID и т. Д.) И RSSI. Уровень API 21 переводит процесс сканирования с низким энергопотреблением в отдельный класс BluetoothLeScanner. Его экземпляр получается путем вызова метода getBluetoothLeScanner () класса BluetoothAdapter. В отличие от API уровня 18, здесь можно указать еще более подробные параметры сканирования. К сожалению, реализация вышеупомянутых классов и базовых системных библиотек может различаться у разных поставщиков.Наиболее распространенная проблема заключается в том, что устройства BLE не сообщаются повторно во время процесса сканирования, что является условием, необходимым для локализации. По этой причине необходимо реализовать механизм, который запускает и останавливает многократное сканирование в заданный интервал времени. Также можно использовать доступные библиотеки, например, Android Beacon Library (https://github.com/AltBeacon/android-beacon-library/), которая предоставляет класс CycledLeScanner, инкапсулирующий этот механизм.

4. Использование BLE при локализации внутри помещений

Сети WiFi обычно используются для локализации внутри зданий.Здание обычно представляет собой сложную систему с точки зрения распространения сигнала Wi-Fi из-за используемых материалов. Поэтому в зданиях могут появляться участки без сигнала WiFi, несмотря на высокую концентрацию эффективных точек доступа WiFi. В таких областях невозможно получить отпечатки пальцев, потому что они не будут содержать сигналов, измеренных от окружающих сетей Wi-Fi. Эти области могут быть дополнительно покрыты другими передатчиками. Для этого можно использовать маяки BLE. Они передают сигнал Bluetooth вместо сигнала WiFi.При питании от батарей они могут быть размещены в менее доступных местах, где нет розеток или других источников питания, таких как кабели Ethernet, позволяющие использовать питание по сети Ethernet. При размещении маяков необходимо учитывать диаграмму направленности данного устройства, а также возможные элементы ослабления в окружающей среде. Ссылка [22] посвящена этой теме подробно.

Из-за низкой цены, небольшого размера и независимости от внешнего источника питания (не требуются дополнительные кабели), они кажутся подходящими дополнениями к существующей сети Wi-Fi в здании.Таким образом, зоны со слабым сигналом WiFi или с небольшим количеством передатчиков WiFi, содержащихся в одном отпечатке пальца, могут быть обогащены новыми передатчиками BLE. Затем отпечаток пальца может также содержать измеренные RSSI этих устройств BLE в дополнение к RSSI сигналов WiFi.

Маяки имеют еще одно преимущество: благодаря поддержке мобильных операционных систем их можно использовать для энергоэффективного геозонирования, позволяя активировать мобильное приложение при приближении к iBeacon со смартфона.Весь процесс на платформе iOS не требует, чтобы приложение было активным, и благодаря этому его можно оптимизировать, чтобы минимизировать энергопотребление мобильного устройства и увеличить срок службы батареи. Estimote также ввела новый термин в этой области — около — для своих маяков BLE, оснащенных дополнительными датчиками.

5. Методы и архитектура

Наша цель — оценить улучшение локализации с помощью маяков BLE.В этой статье мы собираемся сравнить стационарную локализацию на основе WiFi со стационарной локализацией с использованием комбинации BLE и WiFi. Мы предложили и провели эксперимент, в котором исходные точки доступа WiFi и дополнительно развернутые маячки BLE использовались для локализации стационарного устройства. В качестве подходящего метода локализации мы использовали метод, основанный на сборе отпечатков пальцев, состоящих из измеренных сигналов точек доступа WiFi и передатчиков BLE.

5.1. Сбор обучающих данных

Смартфоны использовались для сбора обучающих данных, а состояние их датчиков (акселерометра, компаса и гироскопа) также записывалось для дальнейшей обработки.Добровольцы использовали свои смартфоны с оцифрованной картой здания, чтобы получить набор обучающих данных. Смартфон сканирует сигналы всех доступных сетей и маяков вокруг, а пользователь создает отпечаток данного места с помощью нашего приложения. Приложение записывает силу отдельных сигналов в заданном месте в течение 10 секунд (что должно быть достаточным временем [23]). Созданный таким образом отпечаток пальца записывается в базу данных отпечатков пальцев. Остальная часть системы описана в разделе 5.3.

5.2. Метод определения местоположения

Определение местоположения внутри здания выполняется с использованием дополнительных отпечатков пальцев, но они не обязательно записываются в базу данных. Пользователь, который хочет, чтобы его локализовали, измеряет отпечаток пальца места, где он / она использует приложение на своем смартфоне. Затем этот отпечаток пальца сравнивается со всеми отпечатками пальцев в базе данных, и выполняется поиск одного или нескольких отпечатков пальцев с наивысшим сходством . Отпечатки пальцев в базе данных помечены соответствующими позициями внутри здания.Точность локализации зависит от таких факторов, как качество отпечатков пальцев, сохраненных в базе данных (особенно радиопомех и точность определения места, где был получен помеченный отпечаток пальца), и алгоритмов, используемых для вычисления сходства помеченных отпечаток пальца в базе данных с измеренным немаркированным отпечатком пальца.

Для сравнения измеренного отпечатка пальца с базой данных использовался метод -Nearest Neighbours (-NN) в сигнальном пространстве.Этот метод пытается найти ближайшие отпечатки пальцев из базы данных, например, с помощью евклидова расстояния. Таким образом мы получаем местоположения и по их комбинациям оцениваем положение локализуемого устройства. Евклидово расстояние измеренного вектора отпечатка пальца от th отпечатка пальца в базе данных может быть выражено следующей формулой: где — количество уникальных передатчиков в измерении.

После сортировки помеченных отпечатков пальцев в соответствии с расстояниями от измеренного отпечатка пальца выбираются первые отпечатки пальцев.По их известным положениям взвешенная оценка положения измеренного отпечатка пальца рассчитывается по следующей формуле:

Метод взвешенных ближайших соседей (W k NN) в сигнальном пространстве был выбран особенно из-за его простой реализации и Дело в том, что его результаты нетрудно интерпретировать. Если возникают неожиданные результаты, их легко проанализировать.

Само измерение занимает несколько секунд. Во время измерения измерительный прибор может принимать сигнал одной и той же точки доступа WiFi или маяка BLE несколько раз с разной мощностью сигнала.Этот набор сигналов от одного передатчика (идентифицированный идентификатором Tx, например, уникальным MAC-адресом) в одном измерении будет отмечен; см. следующее определение:

Для дальнейшей обработки из этого набора различных значений выбирается только одно значение — медианное значение, которое далее помечается как или значения в соответствии с его значением в формуле (1).

5.3. Архитектура системы

Система сбора данных, полученных во время измерений на мобильных устройствах, основана на базе данных Couchbase.Это база данных NoSQL, которая не имеет фиксированной схемы и позволяет сохранять записи, состоящие из объектов в формате JSON с уникальными ключами. Затем он поддерживает поиск в первую очередь по ключам и во вторую очередь с помощью так называемых представлений (они соответствуют индексам в реляционных базах данных), которые могут быть основаны на любых данных из записей.

Одним из преимуществ бессхемных баз данных является высокая гибкость, когда добавление дополнительных атрибутов во вновь приобретенные записи не требует каких-либо изменений схемы или серьезной реструктуризации базы данных.Эта гибкость особенно полезна в исследовательских проектах, когда нельзя ожидать подробного анализа всех требований в самом начале проекта.

Поддержка репликации на несколько серверов — еще одно преимущество Couchbase. Помимо серверной среды, эта база данных может работать на мобильных устройствах с помощью редакции Couchbase Lite. Couchbase Sync Gateway позволяет реплицировать базу данных между сервером и мобильными устройствами, включая выборочную репликацию только выбранных записей.Эта функция использовалась для репликации измеренных данных с мобильных устройств на сервер, где они были дополнительно обработаны и была проведена оценка, описанная ниже.

Прямой доступ к Couchbase или Couchbase Sync Gateway из Интернета не рекомендуется из соображений безопасности [24]. Вот почему обратный прокси-сервер Apache ставится перед шлюзом синхронизации. Обратный прокси-сервер Apache обеспечивает связь между клиентами (мобильными устройствами) и компонентами сервера. Вся система на сервере описана на рисунке 1.Небольшое приложение JavaScript, развернутое на сервере NodeJS, обеспечивает внешнюю аутентификацию пользователей для Couchbase Sync Gateway с использованием учетных записей Google. Это облегчает аутентификацию на основе учетной записи Google пользователя при использовании его / ее смартфона или планшета с операционной системой Android. Маркер сеанса — это результат процесса аутентификации.

6. Тестовая площадка: Здание кампуса

В качестве тестовой площадки был выбран один этаж здания факультета информатики и менеджмента Университета Градец-Кралове (FIM UHK).Основные проходные коридоры имеют прямоугольную форму. Классы и офисы расположены внутри и снаружи по отношению к коридорам. В центре здания находится крытый атриум. Эксперименты проводились на площади 52 м × 43 м.

Несколько передатчиков WiFi сети eduroam производства Cisco постоянно развернуты на каждом этаже. Их расположение обозначено буквами на рисунке 2.

В каждом отмеченном месте находится больше радиоустройств, обычно по крайней мере два из них — одно из двух.4 ГГц, а другой — в диапазоне 5 ГГц. Их мощность передачи автоматически регулируется центральным блоком управления радиоресурсами, чтобы помочь уменьшить помехи на совместных каналах и проблемы с покрытием сигнала.

Затем 17 новых радиомаяков Bluetooth Low Energy производства Estimote были равномерно размещены в коридорах и классных комнатах на полу. Изначально маяки были размещены за подвесным потолком (см. Рис. 3) аналогично точкам доступа Wi-Fi, но их производительность была недостаточной. Позже мы переместили их из-за потолка и прикрепили к нижней стороне потолочной плитки из минерального волокна.Это улучшило производительность и обеспечило распространение в пределах прямой видимости. Параметры радиомаяка были установлены на интервал рекламы 100 мс и мощность передачи 0 дБм. Расположение маяков обозначено цифрами от ① до ⑰ на рисунке 2. Отдельные маяки в коридоре находятся на расстоянии около 10 м друг от друга.

7. Оценка

Набор данных калиброванных точек собирали волонтеры в течение нескольких недель. Всего было выполнено 680 измерений, состоящих из 115 511 индивидуальных выборок RSSI (пары «мощность сигнала + идентификатор передатчика»).Точное положение на полу было известно для каждого измерения. Для измерения использовались два устройства: Sony Xperia Z3 Compact и Motorola Nexus 6. Каждое измерение длилось 10 секунд.

Диаграмма на Рисунке 4 показывает количество различных (уникальных) передатчиков, полученных в пределах одного отпечатка пальца для обеих технологий — WiFi и BLE. Для полноты мы также показываем сумму обеих технологий, потому что в следующей оценке мы рассмотрим комбинацию сигналов от обоих типов передатчиков. Среднее количество уникальных передатчиков составляет 5 для WiFi и 4 для BLE.

Для оценки локализации с использованием Wi-Fi, BLE и комбинации обеих технологий была применена методика перекрестной проверки с исключением по одному. Из набора из 680 калиброванных точек одна из них выбиралась на каждой итерации, и ее положение оценивалось на основе других калиброванных точек. Затем эта процедура была повторена для всех точек. Затем для каждой оценки местоположения рассчитывалась точность (расчетное положение по сравнению с реальным положением).

Для оценки местоположения использовался алгоритм взвешенных ближайших соседей в пространстве сигналов.Мы протестировали. Некоторые авторы рекомендуют выбирать 3 или 4 [23]. Наши результаты были аналогичными, но мы достигли высочайшей точности при использовании. Это значение используется в наших экспериментах.

На рисунке 5 показаны результаты перекрестной проверки — по оси отложена точность оценки местоположения (ошибка в метрах) при использовании только сетей Wi-Fi, только передатчиков BLE и, наконец, обеих технологий, объединенных вместе. Средняя точность улучшилась с 1 м при использовании Wi-Fi до 0,77 м при сочетании обеих технологий.Однако более интересным является устранение дисперсии точности и уменьшение выбросов. Максимальная ошибка локализации (без учета выбросов) в данной выборке была снижена с 4,27 м при использовании Wi-Fi до 2,82 м в комбинированном методе.

Мы подробно проанализировали оценки с наибольшими ошибками, чтобы иметь возможность обсудить возможные причины. Большинство неправильно локализованных точек располагались в тупиках коридоров, где не было маяка в самом конце коридора.Очевидно, что алгоритм локализации лучше оценивает положение, когда он может приблизительно определить положение между двумя маяками. Более длинные коридоры также обеспечивают хорошее распространение сигнала, что приводит к менее значительным различиям между сигналами, особенно в тупиках.

7.1. Вес сигналов BLE по сравнению с сигналами WiFi

Было проведено несколько тестов, проверяющих подходящий способ объединения сигналов передатчиков WiFi и BLE в пространстве сигналов. Сигналы WiFi и BLE были помещены в общее пространство сигналов.Сила сигналов BLE в отдельных тестах умножалась на разные коэффициенты. Общее расстояние в пространстве сигналов, содержащем как сигналы Wi-Fi, так и сигналы BLE, было затем рассчитано в соответствии с формулой, где находится измеренный вектор отпечатка сигналов Wi-Fi и калиброванный вектор отпечатка сигналов Wi-Fi из базы данных. Аналогично, это измеренный вектор отпечатка BLE-сигналов и калиброванный вектор отпечатка BLE-сигналов из базы данных.- количество уникальных передатчиков WiFi в измерении и количество уникальных маяков BLE в измерении.

Эти тесты показали, что наилучшие результаты в данном наборе измерений были достигнуты при соотношении 1: 1 (т.е. коэффициенте). Нет причин придавать большее значение той или иной технологии.

7.2. Продолжительность сканирования

Продолжительность сканирования (измерения) сигнала в заданном месте — еще один важный параметр. Во время нашего эксперимента каждое измерение всегда занимало 10 секунд.Нашей целью было выяснить, сколько секунд должно длиться измерение, чтобы получить хорошие результаты.

Поскольку все данные, полученные об отдельных измеренных сигналах, имеют временные метки, можно рассмотреть возможность даже более короткой продолжительности сканирования. Например, результаты измерения, занимающие 2 секунды, могут быть получены путем игнорирования сигналов, измеренных по прошествии 2 секунд (таким образом игнорируются оставшиеся 8 секунд от общего интервала сканирования). В связи с тем, что мы вычисляем медианное значение (или значения в формуле (4)) по нескольким уровням сигналов, полученных от одного и того же передатчика в течение одного измерения, сокращение рассматриваемой длительности сканирования не обязательно означает уменьшение количества или из-за полной «потери» сигналов некоторых передатчиков.После более длительного времени измерения наборы, из которых рассчитываются средние значения для каждого передатчика, становятся намного меньше из-за уменьшения продолжительности.

Мы снова оценили локализацию, рассматривая различную продолжительность сканирования от 1 секунды до 10 секунд. На рисунке 6 показано влияние продолжительности сканирования на точность оценки местоположения. Для ясности отображаются только медианные и максимальные (за исключением выбросов) значения. На точность, вероятно, влияют два фактора: во-первых, скорость доставки измеренных уровней сигналов передатчиков в приложение Android и, во-вторых, важность конкретной технологии в процессе локализации.Мы заметили более быструю передачу уровней сигнала передатчиков BLE по сравнению с точками доступа WiFi. Таким образом, BLE обещает более быструю первоначальную локализацию, чем WiFi. Этот эффект становится еще сильнее в сочетании с WiFi. Например, за вторую секунду сканирования нам не удалось локализовать мобильное устройство в 168 позициях с помощью WiFi, в 36 позициях с использованием BLE и в 20 позициях с использованием комбинации BLE и WiFi. Это связано с тем, что операционная система Android может задерживать доставку результатов сканирования WiFi до завершения первого цикла сканирования.Наша стационарная локализация может существенно помочь на начальном этапе использования других методов, основанных на оценке расстояния и подсчете мертвых пешеходов [12].

Мы также исследовали ситуацию, когда мы оцениваем местоположение, используя определенную продолжительность сканирования, когда сканирование было начато за 4 секунды. Мы выбрали 4 секунды, потому что мы наблюдали период «разогрева» примерно 4 секунды, прежде чем результаты сканирования непрерывно передавались в приложение Android после того, как сканирование было изначально запущено.Результаты улучшились, что позволило применить алгоритм локализации к локализации движущегося объекта при непрерывном сканировании, которое было начато как минимум за 4 секунды; см. рисунок 7.

7.3. Плотность маяков BLE

Плотность маяков BLE также влияет на качество локализации. В связи с тем, что маяки были надежно прикреплены, эксперимент по проверке влияния плотности маяков был проведен с использованием имеющихся данных. Некоторые маяки не учитывались при обработке алгоритмом локализации (т.е., они были проигнорированы), чтобы имитировать более низкую плотность. Этот эксперимент проводился дважды. Впервые были рассмотрены только 6 маяков в коридорах, обозначенных цифрами, ③, ⑤, ⑦, ⑨ и ⑪ на Рисунке 2 — этот эксперимент был отмечен как вариант A. Во второй раз учитывались только 12 маяков, отмеченных от до ⑫ — этот эксперимент был отмечен как вариант B.

Коробчатая диаграмма на рисунке 8 показывает окончательную точность оцененного положения в отдельных случаях A и B. Результаты конфигурации A показывают существенное ухудшение точности определения местоположения в тестовом наборе при использовании только маяков BLE.Это понятно благодаря сокращению количества уникальных маяков BLE, сканируемых за одно измерение, до менее чем 50% (в среднем с 4,4 до 1,9). Таким образом, количество нелокализованных точек увеличивается.

8. Обсуждение

На рисунке 8 также показаны результаты комбинированной локализации с использованием маяков WiFi и BLE. В этом методе в конфигурациях A и B средняя точность ухудшилась с 0,77 м до 0,99 м (конфигурация A) и до 0,87 м (конфигурация B), соответственно.Напомним, что средняя точность локализации по WiFi в нашем эксперименте составляет 1 м. Эти результаты также сведены в Таблицу 1. Повышение точности связано с точностью локализации на основе Wi-Fi в таблице.