Algoritm för lokalisering av referensnoder med Indoor Positioning System

• Main Authors: Abbassi, Selma, Engström, Rickard
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Högskolan i Gävle, Avdelningen för Industriell utveckling, IT och Samhällsbyggnad 2016
• Subjects: Indoor Positioning System; Anchor-Free Localization; beacon; algorithm; Computer and Information Sciences; Data- och informationsvetenskap
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-21963

Indoor Positioning Systems lokaliserar människor och objekt inomhus med hjälp av minst tre kända referenspunkter. System för inomhuspositionering som använder kända referenspunkter kallas anchor-based lokalisering medan de som beräknar deras positioner själva kallas anchor-free lokalisering. Syftet med detta arbete är att utveckla en algoritm som är anpassad efter ett anchor-free lokaliseringssystem. Den ska vara oberoende av nätverksuppkopplingen, hårdvaran och hur avstånden mellan mottagare och sensorer beräknats. Utgångspunkten för algoritmen är enbart avstånd mellan en mottagare och tre sensorer vilket kan beskrivas som arbetets huvudsakliga problem. Algoritmen implementerades i Java med en simulering som återspeglar positioneringen i en perfekt miljö och sedan testas på en Android-applikation. Simuleringen tillåter användaren att rita ut flera mätpunkter som skapar en rutt. Dessa mätpunkter utnyttjas för att dynamiskt lokalisera referenspunkterna och mätpunkterna genom att hitta ett minsta avstånd mellan sensorerna. Dessa avstånd kan beskrivas som sidorna för en referenstriangel som möjliggör att ett koordinatsystem kan spännas upp. Resultatet av den empiriska studien visade en felmarginal mellan 0,3-6 m utan signalstörningar, vilket inte var tillräckligt noggrant. Efter att algoritmen implementerats lades fokus på en korrigering som kan itereras igenom för att uppskatta bättre mätvärden för referenstriangeln. Korrigeringen gav positiva resultat med lägre felmarginal. Arbetet kan vidareutvecklas genom att implementeras i ett verkligt IPS-system och algoritmen kan förbättras genom att skapa utökade funktioner som kan hantera fler än tre beacons.