Multilink para determina??o da taxa de ocupa??o em ambientes internos utilizando uma rede de sensores sem fio

• Main Author: Faria, Thiago Tortorelli de
• Other Authors: Branquinho, Omar Carvalho
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Pontif?cia Universidade Cat?lica de Campinas 2016
• Subjects: RSSF; taxa de ocupa??o; ambientes internos; modelos matem?ticos; RSSI; ger?ncia de redes; MMQ; WSN; wireless sensor network; occupancy rate; indoor environment; mathematical models; Network Management; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
• Online Access: http://tede.bibliotecadigital.puc-campinas.edu.br:8080/jspui/handle/tede/557

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Tortorelli Faria.pdf: 1966946 bytes, checksum: 3abdd0be8f7b49f61b8e3b7907afa6e6 (MD5) Previous issue date: 2015-06-23 === This work aims to obtain a mathematical model to determinate the occupancy rate in indoor environment based on signal strength of a wireless sensor network (WSN) in 915 MHz using four links at the environment. It was set a network with one sink and four node sensors in a laboratory in order to collect the RSSI (Received Signal Strength Indication) of each individual link for every different space occupation for each group of people. Based on the data collected, it was calculated the mean, standard deviation and the variance of each individual link and the overall average of links for each group of people. The data was used as input in mathematical models to determine the occupancy rate of the environment. Three mathematical models have been proposed to estimate the occupancy rate. All of them proved capable to estimate the number of people using the overall average of links. The results showed that the tendency is to decrease the RSSI and increase the standard deviation the greater the number of people in the environment. Some links analyzed individually showed a large variation and not following entirely the tendency mentioned. Nevertheless the overall average of links follows this tendency showing that despite a link shows a great variation, the other links tended to compensate this variation and with the overall average of links is possible to get a small error between the real number of people and the estimated number of people. To choose the best model it was used the MAE (Mean Absolute Error). The second order model was the best model with a MAE slightly below of a half people. The results obtained using multilink were compared with a work that used single-link to predict the number of people in a indoor environment. Multilink had a smaller error compared with single-link, which obtained an error of about two people. === Este trabalho tem por objetivo a obten??o de um modelo matem?tico para a determina??o da taxa de ocupa??o de ambientes internos baseado na intensidade de sinal de uma Rede de Sensores sem Fio em 915 MHz utilizando quatro links r?dio no ambiente. Foi montada uma rede com uma base e quatro n?s sensores em um laborat?rio como intuito de coletar a RSSI (Received Signal Strenght Indication) de cada link para cada diferente ocupa??o do espa?o para cada grupo de pessoas. Com base nos dados coletados, foram calculados a m?dia, desvio padr?o e vari?ncia de cada link e cada grupo de pessoas. Esses dados foram utilizados como entrada em modelos matem?ticos para a determina??o da taxa de ocupa??o do ambiente. Foram propostos tr?s modelos matem?ticos para tal estima??o. Os tr?s modelos se mostraram aptos a estimar o n?mero de pessoas utilizando a m?dia geral dos links. Os resultados iniciais mostraram que a tend?ncia ? de diminui??o da RSSI e o aumento do desvio padr?o quanto maior o n?mero de pessoas no ambiente. Alguns links analisados de forma individual se mostraram com uma varia??o grande e n?o seguindo inteiramente a tend?ncia mencionada, mas apesar disso a m?dia geral dos links segue essa tend?ncia, ou seja, apesar de um link demonstrar uma grande varia??o, os outros links tenderam a compensar essa varia??o. Com a m?dia geral ? poss?vel chegar a um erro pequeno entre o n?mero real de pessoas e o n?mero estimado de pessoas. Para a escolha do melhor modelo foi utilizado o RAM (Res?duo Absoluto M?dio) e para a m?dia geral dos links o modelo de segunda ordem foi o que se mostrou melhor com um res?duo abaixo de meia pessoa. Por fim os resultados obtidos com multilink foram comparados com resultados obtidos em um trabalho em que foi utilizado single-link para a obten??o da taxa de ocupa??o em um ambiente interno. Multilink, com um RAM de aproximadamente 0,5 pessoas, se mostrou com um erro menor comparado com o single-link, que obteve um erro de aproximadamente duas pessoas.