19005

۱۹۰۰۵

افزايش دقت موقعيت يابي در مكانهاي سرپوشيده بر مبناي توان سيگنال دريافتي بلوتوث كم انرژي

كارشناسي ارشد

كنترل

۹۴-۹۶

۱۳۹۶/۱۲/۲۲

دكتر سعيد عباداللهي

دكتر سيد كمال الدين موسوي مشهدي

برق

در گام نخست براي تشخيص موقعيت كاربر از سيستم‌هاي موقعيت‌ياب ماهواره‌اي استفاده مي‌شود، اما مسئله پيش رو آن است كه سيستم‌هاي موقعيت‌ياب مرسوم تنها در مكان‌هاي آزاد به‌خوبي عمل كرده و در داخل ساختمان و مكان‌هاي سرپوشيده جوابگوي دقت مورد نياز كاربران نيست. با توجه به وجود اين مشكل و اهميت موقعيت‌يابي در مكان‌هاي سرپوشيده، در اين پايان‌نامه راهكاري براي بهبود تعيين موقعيت در اين مكان‌ها، با استفاده از تركيب فنّاوري بلوتوث هوشمند كم انرژي و حسگرهاي موجود در تلفن همراه هوشمند ارائه گرديده است. روش‌هاي پيشنهادي شامل دو بخش است: بخش اول، موقعيت‌يابي با توان سيگنال دريافتي بلوتوث است. ازآنجايي‌كه انرژي دريافتي سيگنال هر چه كمتر باشد، فاصله تخميني خطاي بيشتري دارد لذا حداكثر شعاع ارتباطي بين كاربر و حسگر بلوتوث 7 متر انتخاب شده است و براي اطمينان از مختصات تخميني كاربر از روش حداقل مربعات وزن‌دار به روش آقاي تاريو و روش حداقل مربعات وزن‌دار با در نظر گرفتن ماتريس وزن قطري و تغيير حسگر مبنا استفاده شده است. بخش دوم مربوط به حسگرهاي تلفن همراه مي‌شود كه حسگر مغناطيس‌سنج براي تعيين جهت كاربر و حسگر شتاب‌سنج براي شمارش گام‌، سرعت و مسافت طي شده كاربر بكار گرفته شده‌اند. ازآنجاكه در اين پايان‌نامه، بخش‌هاي اول و دوم براي تعيين موقعيت بهتر كاربر با هم تركيب شده‌اند، از فيلتر كالمن توسعه‌يافته ردياب قوي تطبيقي استفاده شده است. نتايج آورده شده در فصل چهارم، نشان مي‌دهد كه اين راهكارها و روش‌هاي پيشنهادي موقعيت كاربر را با دقت قابل قبولي تخمين زده‌اند. واژه‌هاي كليدي: مكان سرپوشيده، بلوتوث هوشمند كم انرژي، تعيين موقعيت، تلفن همراه هوشمند.

1397/04/03

Enhanced Positioning accuracy in indoor environments based on Bluetooth low energy received signal strength

6/24/2018 12:00:00 AM

The problem is that conventional positioning systems work well in outdoor environments and do not respond to the user's exact accuracy inside the building and indoor environments. Due to the existence of this problem and the importance of localization in indoor environments, the thesis explains how to improve positioning in these locations, using a combination of smart Bluetooth low energy technology and smartphone sensors. The proposed methods consist of two parts: the first part is the positioning with the Bluetooth received signal strength indicator. As the received signal is less, the estimated distance has more error. Therefore, the maximum communication radius between the user and the Bluetooth sensor is 7 meters, and in order to ensure the user estimated coordinates, we use the weighted least square method using Mr. Tarrío method and the weighted least square method with considering the diagonal weight matrix and the base sensor change. The second part relates to smartphone sensors that use a magnetometer sensor to determine the user's direction and accelerometer sensor for step counter, speed, and distance traveled by the user. Since in this thesis, the first and second sections are combined to determine the best position of the user, the adaptive strong tracking extended Kalman filter has been used. The results presented in Chapter 4 show that these proposed methods estimate the user's location with an acceptable accuracy. Keywords: indoor environments, smart Bluetooth low energy, Positioning, Smartphone