Posicionamiento en interiores basado en huellas dactilares utilizando fusión de datos de diferentes tecnologías basadas en radiocomunicación
Autores: Csik, Dominik; Odry, Ákos; Sarcevic, Peter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Posicionamiento en interiores basado en huellas dactilares utilizando fusión de datos de diferentes tecnologías basadas en radiocomunicación
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Inalámbrico
Comunicación
Posicionamiento en interiores
Tecnologías
Algoritmos de huellas dactilares
Localización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los dispositivos basados en comunicación inalámbrica por radio se utilizan en cada vez más lugares con la expansión de la Industria 4.0. La localización juega un papel crucial en muchas de estas aplicaciones. En este artículo, se propone un nuevo método de posicionamiento en interiores basado en radiocomunicación, que aplica la fusión de huellas dactilares extraídas con varias tecnologías para mejorar la eficiencia general. El objetivo de la investigación es aplicar las diferencias que ocurren debido a que diferentes tecnologías se comportan de manera diferente en un espacio interior. El método propuesto fue validado utilizando datos de entrenamiento y prueba recopilados en un laboratorio. Se probaron cuatro tecnologías diferentes, a saber, la indicación de la intensidad de señal recibida (RSSI) de WiFi, RSSI de banda ultra ancha (UWB), tiempo de vuelo (TOF) de UWB y RSSI en la banda de frecuencia de 433 MHz, así como todas sus posibles combinaciones, para examinar el rendimiento del método propuesto. Se implementaron tres algoritmos de huellas dactilares ampliamente utilizados, el vecino más cercano ponderado, el bosque aleatorio y la red neuronal artificial, para evaluar su eficiencia con el método propuesto. Los resultados obtenidos muestran que la precisión de la localización puede mejorarse al combinar diferentes tecnologías. La combinación de las dos tecnologías de bajo costo, es decir, la tecnología WiFi y la tecnología de 433 MHz, resultó en una mejora del 11% en comparación con la tecnología más precisa, es decir, la tecnología de 433 MHz. Combinar el módulo UWB con otras tecnologías resulta en una mejora menos significativa, ya que este sensor proporciona tasas de error más bajas cuando se utiliza solo.
Descripción
Los dispositivos basados en comunicación inalámbrica por radio se utilizan en cada vez más lugares con la expansión de la Industria 4.0. La localización juega un papel crucial en muchas de estas aplicaciones. En este artículo, se propone un nuevo método de posicionamiento en interiores basado en radiocomunicación, que aplica la fusión de huellas dactilares extraídas con varias tecnologías para mejorar la eficiencia general. El objetivo de la investigación es aplicar las diferencias que ocurren debido a que diferentes tecnologías se comportan de manera diferente en un espacio interior. El método propuesto fue validado utilizando datos de entrenamiento y prueba recopilados en un laboratorio. Se probaron cuatro tecnologías diferentes, a saber, la indicación de la intensidad de señal recibida (RSSI) de WiFi, RSSI de banda ultra ancha (UWB), tiempo de vuelo (TOF) de UWB y RSSI en la banda de frecuencia de 433 MHz, así como todas sus posibles combinaciones, para examinar el rendimiento del método propuesto. Se implementaron tres algoritmos de huellas dactilares ampliamente utilizados, el vecino más cercano ponderado, el bosque aleatorio y la red neuronal artificial, para evaluar su eficiencia con el método propuesto. Los resultados obtenidos muestran que la precisión de la localización puede mejorarse al combinar diferentes tecnologías. La combinación de las dos tecnologías de bajo costo, es decir, la tecnología WiFi y la tecnología de 433 MHz, resultó en una mejora del 11% en comparación con la tecnología más precisa, es decir, la tecnología de 433 MHz. Combinar el módulo UWB con otras tecnologías resulta en una mejora menos significativa, ya que este sensor proporciona tasas de error más bajas cuando se utiliza solo.