20730

۲۰۷۳۰

بهبود سامانه هاي موقعيت يابي درون ساختمان با استفاده از ادغام فناوري هاي بي سيم

كارشناسي ارشد

فناوري اطلاعات

۱۳۹۵-۱۳۹۷

۱۳۹۸/۱/۲۶

دكتر احمد اكبري

دكتر مجتبي مازوچي

كامپيوتر

سامانه‌هاي موقعيت‌يابي درون ساختمان به دليل عملكرد ضعيف و كم‌دقت سامانه‌ي موقعيت‌يابي جهاني در فضاي داخل ساختمان، در سال‌هاي گذشته بسيار موردتوجه قرارگرفته‌اند. در طول دهه گذشته روش‌ها و فناوري‌هاي مختلفي براي توسعه اين سامانه‌ها بر روي تلفن هاي همراه پياده‌سازي شده‌اند. اهميت دقت بالا در سامانه‌هاي موقعيت‌يابي باعث شده مهم‌ترين عامل مقايسه اين سامانه‌ها نيز دقت ارائه‌شده باشد. در اين پژوهش از ميان روش‌هاي افزايش دقت براي سامانه‌هاي مبتني بر فناوري‌هاي بي‌سيم، ادغام دو فناوري واي‌فاي و بلوتوث به‌عنوان دو فناوري در دسترس و موجود در تلفن‌هاي همراه به‌منظور موقعيت‌يابي درون ساختمان انتخاب گرديده است. معماري سامانه‌هاي موقعيت‌يابي مبتني بر فناوري‌هاي واي‌فاي و بلوتوث در دو حالت، جستجو سيگنال‌ها در سمت تلفن همراه و جستجو سيگنال سمت زيرساخت متصل در محيط بررسي شده است. بر اساس آن، معماري پيشنهادي با توجه به اهداف موردنظر شامل افزايش دقت و كاهش تداخل در اين پايان‌نامه مطرح شده است. پس از آن الگوريتم ادغامي براي تركيب نتايج حاصل از اين دو فناوري مبتني بر فيلتر ذره‌اي ارائه گرديده است. طرح پيشنهادي از سه منظر، كاهش تأخير موقعيت‌يابي، كاهش تأثير تداخلات واي‌فاي و بلوتوث و ميزان افزايش دقت ارزيابي شده است. سامانه مبتني بر طرح پيشنهادي به ميزان 27 درصد نرخ موقعيت‌يابي را بهبود داده است. طرح پيشنهادي، خطاي سامانه‌هاي مبتني بر واي‌فاي و بلوتوث را به ترتيب 45 و 18 درصد كاهش داده است. اين ميزان افزايش دقت از يك سو به دليل معماري منتخب طرح پيشنهادي است كه سبب كاهش تداخلات واي‌فاي و بلوتوث مي‌شود. به‌كارگيري مناسب الگوريتم ادغام مبتني بر فيلتر ذره‌اي مناسب پيشنهادشده در اين نوشتار دليل ديگر اين افزايش دقت است.

1398/02/15

Improving Indoor Positioning Systems using Fusion of Wireless Technologies

4/15/2019 12:00:00 AM

Indoor positioning systems have attracted a lot of attention in recent years due to the poor performance of the global positioning system (GPS) inside the buildings. Over the past decade, various methods and techniques have been developed to provide these systems on mobile phones. The importance of high accuracy in the positioning system has made this factor the most important one in comparing indoor positioning systems. In this research, among all precision-enhancing methods of wireless-based indoor positioning systems, the fusion of Wi-Fi and Bluetooth is selected. These two technologies are pervasive on all today’s mobile phones. Wi-Fi and Bluetooth-based positioning system architectures can be considered in two modes: client-side and infrastructure-side signal scanning. Considering the increase of precision and decrease of interference as our goals, the architecture of the proposed method is presented. Subsequently, a fusion algorithm is proposed to combine the results of these two systems based on the particle filter. The proposed method has been evaluated from three perspectives, reducing the positioning latency, reducing the impact of the Wi-Fi and Bluetooth interferences and increasing the precision. The results show that the proposed method improves the positioning rate by 27% Also, the proposed method reduces Wi-Fi and Bluetooth based system errors by 45% and 18%, respectively. One reason for this precision improvement is the architecture of proposed method that reduce Wi-Fi and Bluetooth interferences. Using appropriate fusion algorithm that is based on particle filter is another reason for the improvement.