Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Grzegorz Izydorczyk

Geolokalizacja węzłów bezprzewodowych sieci sensorycznych w otwartej przestrzeni


Wireless sensor network nodes geolocalisation in open environment


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Piotr Wasilewski
Praca dyplomowa IFE - BSc obroniona 2012-02-20
Streszczenie pracy dyplomowej:
Celem niniejszej pracy dyplomowej była weryfikacja zastosowania – w geolokalizacji węzłów bezprzewodowej sieci sensorycznej krótkiego zasięgu – algorytmu opartego na pomiarze mocy odebranego sygnału. Był on przygotowany dla dynamicznie zmieniających się topologii sieci zbudowanych z jedynie kilku węzłów o znanych położeniach. Pomiary zaś miały uwzględniać wyłącznie dane pochodzące od węzłów bazowych. Sprawdzono również przydatność zastosowanego algorytmu do lokalizacji w obrębie przejść dla pieszych, tj. zgodnie z polskimi przepisami, z dokładnością do 2 m. Analiza algorytmu skupiała się wokół dwóch zasadniczych aspektów: dokładności (błędy maksymalne i średniokwadratowe) oraz efektywności (wskaźnik skuteczności zdefiniowany jako procentowa ilość węzłów zlokalizowanych z błędem nieprzekraczającym wyżej wymienionych 2 m). W ramach przeprowadzonych badań poddano analizie kilka modeli propagacji i kilka modyfikacji zaproponowanej procedury. Seria pomiarowa, pokrywająca otwartą przestrzeń o wymiarach 8x8 m, wykazała poprawność działania zastosowanego algorytmu w przypadku 70% węzłów z średnim błędem rzędu 2,1 m i maksymalnym odchyleniem do 9 m. Uśrednienie pomiarów przeprowadzonych dla różnych mocy nadawczych nie usprawniło w znaczący sposób procesu lokalizacji. Ponadto okazało się, iż w przypadku lokalizacji krótkiego zasięgu, dokładność uzyskanych wyników nie zależała od poziomu mocy nadawczej, mimo że różnice w parametrach funkcji aproksymującej poziom odebranej mocy od odległości pozwalają teoretycznie na usprawnienie lokalizacji aż do poprawnego określenia położenia 90% wszystkich węzłów i na spadek błędu średniokwadratowego do wartości 1,4 m. Podsumowując, przeprowadzona analiza wykazała konieczność wprowadzenia dalszych usprawnień w celu sprostania wymaganiom poprawnej lokalizacji w obrębie przejść dla pieszych.
Abstract:
The aim of this thesis was a verification of RSS-based algorithm usability to a short range wireless sensor nodes geolocalisation. Algorithm was prepared for dynamically changing network topology of only a few anchor nodes, while the measurements were to be conducted for the beacons only. The applicability of the algorithm was tested to meet the requirements of the proper localisation within the pedestrian crossing, i.e. within 2 m range according to the Polish restrictions. Algorithm analysis touch on several aspects, comprising accuracy (maximal and root mean square errors) and efficacy (success rate defined as percent of nodes localised with an error not exceeding aforementioned 2 m). Several modelling functions along with some variations of proposed procedure were put to the analysis. A series of measurements conducted over the 8x8 m open area has indicated proper localisation of 70% of nodes with the average error of 2.1 m and maximal deviation up to 9 m. Measurement averaging on the basis of the transmitter multi-power has not bring much beneficial influence to the system response. Furthermore, it occurred that in case of short range localisation, accuracy of the algorithm has not depended on the transmit power level, although differences in the approximation functions parameters bring an opportunity to improve system response up to 90% of successful localisations along with root mean square error of 1.4 m. Eventually, analysis has indicated necessity of further improvement of the localisation concept in order to fulfill the requirements.