Estimación de desplazamiento para aplicaciones de Internet de las cosas con filtro de Kalman
Autores: Ferrero, Renato; Gandino, Filippo; Hemmatpour, Masoud
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Estimación de desplazamiento para aplicaciones de Internet de las cosas con filtro de Kalman
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Internet de las cosas
Acelerómetro
Filtro de Kalman
Estimación de desplazamiento
Errores de medición
Plataforma de sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
En la visión del Internet de las Cosas, un objeto incrustado en el mundo físico es reconocible y se vuelve inteligente al comunicar datos sobre sí mismo y al acceder a información agregada de otros dispositivos. Uno de los tipos de información más útiles para las interacciones entre objetos se refiere a su movimiento. Los dispositivos móviles pueden inferir su posición al explotar un acelerómetro incrustado. Sin embargo, la doble integración de la aceleración puede no garantizar una estimación confiable del desplazamiento del dispositivo (es decir, la diferencia en la nueva ubicación). De hecho, el ruido y los errores de medición afectan drásticamente la evaluación. Este documento investiga los beneficios y desventajas del uso del filtro de Kalman como técnica de corrección para lograr una estimación más precisa del desplazamiento. El enfoque se evalúa con dos acelerómetros incrustados en dispositivos comerciales: un teléfono inteligente y una plataforma de sensores. Los resultados muestran que la técnica basada en el filtro de Kalman reduce drásticamente el error porcentual, en comparación con la evaluación realizada por la doble integración de los datos de aceleración; en particular, la precisión se mejora hasta en un 72%. Al mismo tiempo, la sobrecarga computacional debido al filtro de Kalman se puede considerar despreciable en casi todos los escenarios de aplicación.
Descripción
En la visión del Internet de las Cosas, un objeto incrustado en el mundo físico es reconocible y se vuelve inteligente al comunicar datos sobre sí mismo y al acceder a información agregada de otros dispositivos. Uno de los tipos de información más útiles para las interacciones entre objetos se refiere a su movimiento. Los dispositivos móviles pueden inferir su posición al explotar un acelerómetro incrustado. Sin embargo, la doble integración de la aceleración puede no garantizar una estimación confiable del desplazamiento del dispositivo (es decir, la diferencia en la nueva ubicación). De hecho, el ruido y los errores de medición afectan drásticamente la evaluación. Este documento investiga los beneficios y desventajas del uso del filtro de Kalman como técnica de corrección para lograr una estimación más precisa del desplazamiento. El enfoque se evalúa con dos acelerómetros incrustados en dispositivos comerciales: un teléfono inteligente y una plataforma de sensores. Los resultados muestran que la técnica basada en el filtro de Kalman reduce drásticamente el error porcentual, en comparación con la evaluación realizada por la doble integración de los datos de aceleración; en particular, la precisión se mejora hasta en un 72%. Al mismo tiempo, la sobrecarga computacional debido al filtro de Kalman se puede considerar despreciable en casi todos los escenarios de aplicación.