Un novedoso método de localización sin anclaje utilizando comunicación entre tecnologías cruzadas para redes de sensores inalámbricos
Autores: Jing, Nan; Zhang, Bowen; Wang, Lin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un novedoso método de localización sin anclaje utilizando comunicación entre tecnologías cruzadas para redes de sensores inalámbricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Redes de sensores inalámbricos
Localización en interiores
Método sin anclaje
Puntos de acceso Wi-Fi
Nodos ZigBee
Anti-interferencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, las redes de sensores inalámbricos se han utilizado en una amplia gama de aplicaciones basadas en la localización en interiores. A pesar de ser prometedoras, las obras existentes dependen de un gran número de nodos ancla para lograr la localización, lo que conlleva problemas de aumento de costos y mantenimiento adicional. Inspirados por la comunicación entre tecnologías, una técnica emergente que permite la comunicación directa entre dispositivos inalámbricos heterogéneos, proponemos un método distribuido sin anclas, que aprovecha los puntos de acceso Wi-Fi instalados para el rango en lugar de los nodos ancla tradicionales. Específicamente, para la cobertura asimétrica de nodos Wi-Fi y ZigBee, primero diseñamos un método progresivo, donde el primer nodo desconocido estima su ubicación en función de dos puntos de acceso Wi-Fi y un nodo sumidero, luego, una vez que alcanza su posición, actúa como el nodo sumidero alternativo del siguiente nodo de salto. Este proceso se repite hasta que los nuevos miembros puedan obtener sus posiciones. En segundo lugar, como tecnología de bajo consumo, la señal ZigBee puede estar sumergida en una señal fuerte como Wi-Fi. Para superar este problema, se despliega un número primo máximo para ser el período de difusión de Wi-Fi basado en la teoría del análisis numérico. Entre muchos números primos, tenemos la oportunidad de seleccionar uno apropiado para lograr una cobertura completa con colisiones de paquetes relativamente pequeñas. Por último, se realizan simulaciones y experimentos para evaluar la propuesta. Los resultados de la evaluación muestran que la propuesta puede lograr una precisión a nivel de decímetro sin desplegar ningún nodo ancla. Además, la propuesta demuestra la capacidad de anti-interferencia en un entorno de espectro abierto abarrotado.
Descripción
En los últimos años, las redes de sensores inalámbricos se han utilizado en una amplia gama de aplicaciones basadas en la localización en interiores. A pesar de ser prometedoras, las obras existentes dependen de un gran número de nodos ancla para lograr la localización, lo que conlleva problemas de aumento de costos y mantenimiento adicional. Inspirados por la comunicación entre tecnologías, una técnica emergente que permite la comunicación directa entre dispositivos inalámbricos heterogéneos, proponemos un método distribuido sin anclas, que aprovecha los puntos de acceso Wi-Fi instalados para el rango en lugar de los nodos ancla tradicionales. Específicamente, para la cobertura asimétrica de nodos Wi-Fi y ZigBee, primero diseñamos un método progresivo, donde el primer nodo desconocido estima su ubicación en función de dos puntos de acceso Wi-Fi y un nodo sumidero, luego, una vez que alcanza su posición, actúa como el nodo sumidero alternativo del siguiente nodo de salto. Este proceso se repite hasta que los nuevos miembros puedan obtener sus posiciones. En segundo lugar, como tecnología de bajo consumo, la señal ZigBee puede estar sumergida en una señal fuerte como Wi-Fi. Para superar este problema, se despliega un número primo máximo para ser el período de difusión de Wi-Fi basado en la teoría del análisis numérico. Entre muchos números primos, tenemos la oportunidad de seleccionar uno apropiado para lograr una cobertura completa con colisiones de paquetes relativamente pequeñas. Por último, se realizan simulaciones y experimentos para evaluar la propuesta. Los resultados de la evaluación muestran que la propuesta puede lograr una precisión a nivel de decímetro sin desplegar ningún nodo ancla. Además, la propuesta demuestra la capacidad de anti-interferencia en un entorno de espectro abierto abarrotado.