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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: A comparative study of indoor localization methods based on RSS : Um estudo comparativo de métodos de localização em ambientes fechados basedo em RSS
Title Alternative: Um estudo comparativo de métodos de localização em ambientes fechados basedo em RSS
Author: Cunha, Tiago Moreira Trocoli da, 1989-
Advisor: Wanner, Lucas Francisco, 1981-
Abstract: Resumo: A localização em ambientes fechados é uma aplicação de IoT importante e abrangente. Em dispositivos de baixo custo, os métodos que dependem da Força do Sinal Recebido (RSS, sigla em inglês) em pacotes de rádio para estimar a distância e a posição dos dispositivos são amplamente usados, uma vez que não requerem hardware adicional e fornecem acurácia razoável. Embora muitos métodos de localização em ambientes fechados baseada em RSS tenham sido desenvolvidos, os estudos comparativos para esses métodos geralmente se concentram principalmente na acurácia, ignorando métricas importantes, como tempo de resposta e consumo de energia. Em dispositivos com restrição de energia, em particular, a acurácia não pode ocorrer em detrimento da redução da vida útil da bateria e, portanto, maximizar a acurácia isoladamente pode não ser desejável. Neste trabalho, apresentamos um estudo comparativo de técnicas de localização baseadas em RSS implementadas em hardware comum. Comparamos nove métodos de localização em um ambiente de escritório do mundo real com forte interferência de sinal e em cômodos de uma casa com fraca interferência de sinal. Além da acurácia, apresentamos o consumo de energia e o tempo de resposta para cada método. Os resultados mostram que os métodos de fingerprinting tiveram resultados, no geral, melhores do que os de multilateração. Mas a acurácia do segundo pode ser melhorada usando um modelo mais complexo ao custo de maior consumo de energia, mas não necessariamente com maior tempo de resposta. O estudo também mostra que nós âncoras bem posicionados podem melhorar a acurácia dos métodos sem a necessidade de qualquer modificação adicional. Além disso, a seleção de subconjuntos de nós âncoras pode fornecer uma acurácia substancialmente melhor do que usar todos eles. E um bom subconjunto pode ser composto de nós âncoras bem posicionados com outros moderadamente bem posicionados

Abstract: Indoor localization is an important and wide-ranging IoT application. In low-cost devices, methods relying on the Received Signal Strength (RSS) to estimate distance and position of nodes are widely used since they require no additional hardware and provide reasonable accuracy. While many methods for RSS-based indoor localization have been developed, comparative studies for such methods have typically focused primarily on the accuracy, ignoring important metrics such as response time and energy consumption. In energy-restricted devices, in particular, localization accuracy cannot come at the expense of reducing battery lifetime, and so maximizing accuracy in isolation may not be desirable. In this work, we present a comparative study of RSS-based localization techniques implemented in commodity hardware. We compare nine localization methods in a real-world office environment with strong radio signal interference and in rooms of a house with weak interference. In addition to accuracy, we present energy consumption and response time for each method. Results show that Fingerprinting methods had overall better results than multilateration ones. But the accuracy of the second can be increased using a more complex model with the cost of more energy consumption, but not necessarily increasing the response time. The study also shows that well-placed anchor nodes can improve the methods' accuracy without the need for any additional modification. Besides, the selection of subsets of anchor nodes could provide substantially better accuracy than using all of them. And a good subset could be made up of best-placed anchor nodes with average ones
Subject: Sistema de posicionamento em ambientes internos
Multilateração
Fingerprinting (Computação)
Internet das coisas
Aprendizado de máquina
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Citation: CUNHA, Tiago Moreira Trocoli da. A comparative study of indoor localization methods based on RSS : Um estudo comparativo de métodos de localização em ambientes fechados basedo em RSS. 2020. 1 recurso online ( 73 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:IC - Tese e Dissertação

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