Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of single transmitter 3D indoor positioning based on virtual transmitter concept

Manap Zahariah, Awang Md Isa Azmi, Zainuddin, Mohd Sultan Juwita, Markarian Garik

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 9

179--184

EN

The performance of indoor positioning systems is greatly affected by multipath error due to complexity of environment geometry. Other than mitigating the error, the nature of multipath wave propagation can be utilised to reduce the system’s complexity and installation cost. This paper proposes the development of a single transmitter indoor positioning method based on virtual transmitter (VT) concept and TOA measurement. A 3-dimensional indoor space of 13.25m×12.25m×4m is modelled as the area of study. A ray tracing simulation tool is used to obtain the VTs’ position and power delay profile (PDP) of the multipath channel at multiple receiver’s position within the space. From the obtained PDP, three VTs with the highest received power are chosen to perform lateration using the linear least square (LLS) and nonlinear least square (NLLS). Analysis shows NLLS gives a far better estimation accuracy compared to LLS. The low z-plane estimation accuracy contributes to high RMSE of position estimation. The findings can be utilised as a baseline for indoor positioning estimation technique. With additional analysis, this method will be further improved for better accuracy.

PL

Na wydajność wewnętrznych systemów pozycjonowania duży wpływ ma błąd wielościeżkowy ze względu na złożoność geometrii środowiska. Oprócz ograniczania błędów, natura propagacji fali wielościeżkowej może być wykorzystana do zmniejszenia złożoności systemu i kosztów instalacji. W artykule zaproponowano opracowanie metody pozycjonowania pojedynczego nadajnika w pomieszczeniach, opartej na koncepcji wirtualnego nadajnika (VT) i pomiarze TOA. Jako obszar badań modelowana jest trójwymiarowa przestrzeń wewnętrzna o wymiarach 13,25 m × 12,25 m × 4 m. Narzędzie do symulacji śledzenia promieni jest wykorzystywane do uzyskiwania pozycji VT i profilu opóźnienia mocy (PDP) kanału wielościeżkowego w pozycji wielu odbiorników w przestrzeni. Z otrzymanego PDP wybiera się trzy VT o najwyższej odbieranej mocy, aby przeprowadzić późniejszą metodę liniową najmniejszych kwadratów (LLS) i nieliniową metodę najmniejszych kwadratów (NLLS). Analiza pokazuje, że NLLS zapewnia znacznie lepszą dokładność oszacowania w porównaniu z LLS. Niska dokładność estymacji w płaszczyźnie Z przyczynia się do wysokiego RMSE estymacji pozycji. Wyniki można wykorzystać jako punkt odniesienia dla techniki szacowania pozycjonowania w pomieszczeniach. Dzięki dodatkowej analizie metoda ta zostanie udoskonalona w celu uzyskania większej dokładności.

2

Smart Indoor Navigation System: INCREDISCOPE

Dominik Paweł, Marcinkowski Jacek

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 1

61--66

EN

The paper presents a newly developed, innovative idea on a global scale system for indoor navigation INCREDISCOPE. The system is fully autonomic, and it is based on e-paper displays technology. The original positioning and navigation system for people inside buildings gives the possibility to intuitively and naturally lead a person to the desired destination. The paper consists of four parts. In the beginning, the short introduction and basic assumptions about indoor navigation and positioning are given. Then the core idea of the system and basic assumptions are introduced. In the third section, some technical information of prepared software is presented. Three different applications were prepared - intended for the system administrator; designated for e-paper displays and a mobile application for users who move inside buildings with their smartphones. The recognition of the users is based on Bluetooth technology. In the paper, two versions of the administrator interface were presented (Admin 1.0 and Admin 2.0). The operation logic of each version is completely different. The first one was too time-consuming during relations table creation. The second one is more intuitive. The last part of the article includes conclusions and prospects for further development of the system.

PL

Artykuł przedstawia ideę nowoczesnego i innowacyjnego na skalę światową systemu nawigacji wewnątrzbudynkowej INCREDISCOPE. System jest w pełni autonomiczny i bazuje na modułach z wyświetlaczami typu e-papier. Dedykowany system lokalizacji oraz nawigacji ludzi wewnątrz budynków pozwala intuicyjnie i naturalnie kierować osoby do wyznaczonego dla nich celu. Artykuł został podzielony na cztery części. Na wstępie zostało podane krótkie wprowadzenie oraz podstawowe założenia projektowanego systemu lokalizacji i nawigacji wewnątrzbudynkowej. W kolejnej części przedstawiono kluczową ideę działania systemu oraz podstawowe założenia i ograniczenia w realizacji tej idei. W trzeciej części artykułu skupiono się na informacjach technicznych na temat stworzonego oprogramowania. W ramach oprogramowania przygotowano trzy różne aplikacje. Pierwsza z nich przeznaczona jest dla administratora systemu, druga przeznaczona jest dla modułów z wyświetlaczami typu e-papier, natomiast ostatnia to aplikacja mobilna dla użytkowników poruszających się ze swoimi smartfonami wewnątrz budynków, w których zainstalowany jest system INCREDISCOPE. Rozpoznawanie użytkowników następuje na podstawie technologii Bluetooth. W artykule przedstawiono dwie wersje interfejsu administratora (Admin 1.0 oraz Admin 2.0). Logika działania każdej z wersji jest całkowicie różna. Pierwsza z nich była zbyt czasochłonna na etapie ustalania relacji między węzłami nawigacji, natomiast druga jest o wiele bardziej intuicyjna. Ostatnia część artykułu to podsumowanie i przedstawienie kierunków dalszego rozwoju systemu.

3

Supporting Process of Independent Navigation Inside Buildings Based on Low-Energy Bluetooth Transmitters

Żochowski Tomasz

Studia Informatica : systems and information technology

|

2020

|

Vol. 1-2(24)

71--83

EN

Thanks to the use of satellite positioning systems (including GPS) the ability to determine a user's position in open spaces has become a necessary element of everyday life. Nowadays people cannot imagine moving in an "urban jungle” with paper maps without electronic support, but dozens of years ago those maps were more popular than satellite navigation. A similar revolution may also await navigations in closed spaces such as public or commercial buildings. Because as the urbanisation process, the surfaces of various buildings grow, which significantly impedes orientation in them, especially for the blind or visually impaired users. As satellite navigation systems are burdened with errors, which increase when trying to use them in confined spaces, it becomes necessary to use more accurate technology. As a step towards solving this problem, we propose a solution supporting the navigation of users, especially the visually impaired, inside buildings. Our approach is based on using low energy Bluetooth transmitters and a method of determining the user's position using the trilateration algorithm and the appropriate placement of transmitters in a space.

4

Zastosowanie filtracji cząsteczkowej do estymacji położenia w systemie lokalizacyjnym UWB

Magiera Jarosław

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2019

|

nr 6

249--252, CD

PL

Niniejszy artykuł dotyczy kwestii poprawy dokładności estymacji położenia w systemie lokalizacji wewnątrzbudynkowej, bazującym na radiowych pomiarach odległości realizowanych przez modemy UWB. Proponuje się zastosowanie metody filtracji cząsteczkowej do zmniejszenia błędu wyznaczania pozycji obiektu przy braku bezpośredniej widoczności ze stacją referencyjną. W artykule opisano algorytm filtru cząsteczkowego, jego przykładową implementację oraz weryfikację z użyciem rzeczywistych danych pomiarowych.

EN

This paper is related to improvement of location estimation accuracy in indoor positioning system based on radio ranging using UWB modems. Author propose to apply particle filtering method to decrease the position estimation error when there is no direct line of sight to reference station. The paper presents particle filter algorithm, its sample implementation and verification using real measurement data.

5

Zależność między gęstością siatki referencyjnych map RSSI a dokładnością lokalizacji teminali mobilnych w budynkach

Kawecki Robert, Korbel Piotr, Hausman Sławomir

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2019

|

nr 6

445--448, CD

PL

W prezentowanym artykule omówiono elementy wpływające na wydajność systemu lokalizacji w budynkach wykorzystującego technikę Bluetooth do nawigacji. Przedstawiono wyniki badania wpływu rozdzielczości map referencyjnych rozkładu mocy odebranej na dokładność wyznaczania lokalizacji. Przedstawiono zależność między rozdzielczością map, czasem przetwarzania i dokładnością algorytmów pozycjonowania. Wyniki wskazują, że staranny dobór rozdzielczości mapy może spowodować znaczne skrócenie czasu obliczeń przy jednoczesnym zachowaniu dokładności systemu pozycjonowania.

EN

The presented article discusses the elements affecting the efficiency of the location system in buildings using Bluetooth technology for indoor navigation. The results of the research on the impact of the resolution of received reference RSSI maps on the accuracy of the location determination are presented. The relationship between map resolution, processing time and the accuracy of positioning algorithms is showed. The results indicate that adequate selection of the map resolution can achieve a significant reduction of computation time while maintaining the accuracy of the positioning system.

6

Porównanie algorytmów lokalizacji wewnątrzbudynkowej bazujących na radiowych pomiarach odległości

Magiera J., Siwicki W., Czapiewska A.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 6

261--264, CD

PL

Niniejszy artykuł ma na celu ocenę wybranych algorytmów estymacji położenia, które mogą być zastosowane w systemach lokalizacji w środowiskach zamkniętych. Przedstawiono pięć algorytmów bazujących na pomiarach odległości. Następnie porównano ich dokładności estymacji w warunkach statycznych oraz dla scenariusza dynamicznego przy ustalonym rozmieszczeniu trzech stacji referencyjnych. Dokonano również porównania czasu estymacji pojedynczej pozycji przy użyciu każdego z algorytmów.

EN

The aim of this paper is to evaluate selected position estimation algorithms which may be applied in indoor positioning systems. Five algorithms basing on distance measurements were described. Their estimation accuracies were compared in static conditions and dynamic scenario for particular geometry of reference stations. In addition, times required to estimate single position were compared.

7

Selected aspects of indoor positioning based on AIDC elements in warehouse facilities

Lewczuk K., Załęski A.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 4

555--562

EN

The article presents classification of automatic identification and data acquisition techniques (AIDC) as well as techniques for indoor positioning of objects supporting logistic processes, including especially warehousing processes. The use of presented solutions and the possibility of combining AIDC technics with indoor positioning systems to increase the efficiency of logistics processes in warehouses were discussed. This combination can make a tool supporting rational decision making for allocation of idling employees and vehicles to warehouse tasks and reducing empty runs on the base of position analyse. Then, the idea of using popular AIDC devices − mobile terminals with and without RFID scanners to track the position of employees was presented and discussed. Mobile terminals can provide information about position, which can be used for the allocation of tasks (the reverse functions of mobile terminals). Review of AIDC techniques in warehouses and industrial facilities, information flow in AIDC techniques, positioning techniques in a closed space, Resources positioning and the efficiency of the warehouse process, typical and new approaches to positioning resources in warehouse, the reverse function of mobile terminals are presented in the article.

8

ZigBee phase shift measurement approach to mobile inspection robot indoor positioning techniques

Śmieja M.

Diagnostyka

|

2018

|

Vol. 19, No. 3

101--107

EN

This paper presents the new approach to ZigBee ranging against the background of currently using techniques. This new approach involves a phase shift measurement instead of standard time of arrival or radio signal strength approaches. The ZigBee device used in this study and preliminary tests of ranging and positioning performed using phase shift measurements are presented. The positioning results encourages for further research on the performance verification and algorithms for processing of ranging results.

PL

W artykule przedstawiono zmodyfikowane w stosunku do najczęściej obecnie stosowanych podejście do określania położenia obiektów wykorzystujące propagacje sygnały w protokole ZigBee. Typowe rozwiązania stosowane aktualnie w systemach lokalizacji opartych o bezprzewodowe sieci wymiany danych bazują na pomiarach czasu propagacji lub mocy sygnału. Opisane w artykule podejście odwołuje się do pomiaru przesunięcia fazowego sygnału wynikającego z wykorzystania do transmisji różnych częstotliwości. Przedstawione w artykule wstępne wyniki eksperymentów uzasadniają dalsze prace nad wykorzystaniem przedstawionej metody w zakresie opracowania algorytmów obliczeniowych pozycjonowania oraz weryfikacji efektów w warunkach rzeczywistych.

9

Accuracy analysis of a wireless indoor positioning system using geodetic methods

Wagner P., Woźniak M., Odziemczyk W., Pakuła D.

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2017

|

Vol. 104

1--19

EN

Ubisense RTLS is one of the Indoor positioning systems using an Ultra Wide Band. AOA and TDOA methods are used as a principle of positioning. The accuracy of positioning depends primarily on the accuracy of determined angles and distance differences. The paper presents the results of accuracy research which includes a theoretical accuracy prediction and a practical test. Theoretical accuracy was calculated for two variants of system components geometry, assuming the parameters declared by the system manufacturer. Total station measurements were taken as a reference during the practical test. The results of the analysis are presented in a graphical form. A sample implementation (MagMaster) developed by Globema is presented in the final part of the paper.

10

On automatic metric radio map generation for the purpose of WiFi navigation

Bigaj P., Bartoszek D.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2017

|

Vol. 11, No. 3

62--73

EN

We present a novel method of fast and reliable data gathering for the purpose of location services based on radio signal strength services such as WiFi location/ navigation. Our method combines the acquisition of location and mapping based on computer vision methods with WiFi signal strength stochastic data gathering. The output of the method is threefold: 3D metric space model, 2D floor plan map and metric map of stochastic radio signal strength. The binding of location data with radio data is done completely automatically, without any human intervention. The advantage of our solution lies also in a significant speed-up and density increase of Radio Map generation which opens new markets for WiFi navigation services. We have proved that presented solution produces a map allowing location in office space of accuracy 1.06 m.

11

Influence of human body on Radio Signal Strength Indicator readings in indoor positioning systems

Rapiński J., Zinkiewicz D., Stanislawek T.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2016

|

nr 19(2)

117--127

EN

In this paper the basic assumptions of a Radio Signal Strength Indicator - based fingerprint and the influence of human body on the results are presented. The main focus is put on the influence of the obstruction of line-of-sight between access point and transceiver by a human body. This issue must be corrected in order to gain more accurate and reliable results of the positioning. The mathematical model for correction of this issue is proposed along with some examples. The examples are based on the real measurements made by authors. Presented correction formula allows to minimize the influence of the user - access point direction on the results obtained during fingerprint creation and positioning.

12

System do zdalnego monitoringu położenia osób w środowiskach zamkniętych

Sadowski J., Stefański J., Rajchowski P., Cwalina K., Gilski P., Magiera J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 6

365--368, CD

PL

Referat zawiera opis uzyskanych rezultatów projektowych i konstrukcyjnych systemu lokalizacyjnego przeznaczonego do monitoringu i prezentacji położenia osób w obiektach (budynki, budowle), w których proces lokalizacji metodami radiowymi jest utrudniony. Przedstawione zostały elementy składowe systemu oraz uzyskane parametry użytkowe.

EN

This paper contains a brief description of an indoor positioning system designed to work in closed environments, where navigation based only on radio wave propagation may be inefficient. We present design and construction features, as well as system components and performance characteristics.

13

Metoda bezprzewodowej synchronizacji węzłów i korekcji wyników pomiarów TDOA w ultraszerokopasmowym systemie lokalizacyjnym

Djaja-Jośko V., Kołakowski J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 6

213--216, CD

PL

W ultraszerokopasmowym systemie lokalizacyjnym wykorzystującym technikę TDOA niezbędna jest synchronizacja węzłów. W artykule przedstawiono metodę zapewniającą bezprzewodową synchronizację węzłów, a także korekcję błędów pomiarów TDOA wynikających z różnic częstotliwości nominalnych i ograniczonej stabilności wykorzystywanych w węzłach oscylatorów. Referat zawiera opis schematu transmisji, analizę wpływu jakości wzorca oraz wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych z użyciem zbudowanego systemu lokalizacyjnego.

EN

TDOA based UWB positioning system requires anchors synchronization. The paper describes a technique providing wireless synchronization and reduction of TDOA measurement errors in anchors with low quality oscillators. The paper contains description of the transmission scheme, analysis of oscillator quality impact. The results of test carried out with developed UWB system are also included.

14

Indoor positioning based on foot-mounted IMU

Guo H., Uradziński M., Yin H., Yu M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 3

629--634

EN

The paper presents the results of the project which examines the level of accuracy that can be achieved in precision indoor positioning by using a pedestrian dead reckoning (PDR) method. This project is focused on estimating the position using step detection technique based on foot-mounted IMU. The approach is sensor-fusion by using accelerometers, gyroscopes and magnetometers after initial alignment is completed. By estimating and compensating the drift errors in each step, the proposed method can reduce errors during the footsteps. There is an advantage of the step detection combined with ZUPT and ZARU for calculating the actual position, distance travelled and estimating the IMU sensors’ inherent accumulated error by EKF. Based on the above discussion, all algorithms are derived in detail in the paper. Several tests with an Xsens IMU device have been performed in order to evaluate the performance of the proposed method. The final results show that the dead reckoning positioning average position error did not exceed 0.88 m (0.2% to 1.73% of the total traveled distance – normally ranges from 0.3% to 10%), what is very promising for future handheld indoor navigation systems that can be used in large office buildings, malls, museums, hospitals, etc.

15

A simple computer vision based indoor positioning system for educational micro air vehicles

Kittenberger T., Ferner A., Scheikl R.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2014

|

Vol. 8, No. 1

46--52

EN

Computer vision is one of the main research fields for micro air vehicles. Therefore many teams around the globe are developing different camera systems which are directly mounted on a MAV or observe and track it from a fixed position. This paper presents a simple and cheap solution for a precise 40 gram onboard computer vision system based on a 6 gram Gumstix Overo Firestorm computer, a 23 gram infrared camera a custom adapter board including buck converter and connectors and three ground based high power infrared LED’s. It has great potential for educational applications because no fixed and calibrated camera installation around the flight area is necessary so it can easily be deployed and removed. The use of various filter algorithms makes it very reliable and the 752x480 pixel images are processed with 12 fps. The achieved accuracy is about 2% and the range was tested up to 10 m.

16

Radiowe techniki lokalizacji obiektów w pomieszczeniach

Kołakowski J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2011

|

nr 6

206-213

PL

Radiowe systemy lokalizacyjne stanowią skuteczne narzędzie do lokalizacji osób i przedmiotów w pomieszczeniach. Opisano architekturę systemów oraz stosowanych technik lokalizacji. Omówiono pomiary parametrów sygnałów oraz metody określania położenia obiektów. Zamieszczono przegląd dostępnych komercyjnie systemów oraz przedstawiono miary dokładności lokalizacji umożliwiające ocenę poszczególnych rozwiązań, a także aktualne trendy i osiągnięcia w tym obszarze.

EN

Radio positioning systems are an efficient tool for indoor asset tracking. The paper contains description of a system architecture and localization techniques. It deals with measurements necessary for positioning, algorithms for position estimation and localization system performance measures. The overview of positioning system standards arid the survey of commercial real time location systems are also included.

17

Indoor positioning by ultrawide band radio aided inertial navigation

De Angelis A., Nilsson J. O., Skog I., Händel P., Carbone P.

Metrology and Measurement Systems

|

2010

|

Vol. 17, nr 3

447-460

EN

A research study aimed at developing a novel indoor positioning system is presented. The realized system prototype uses sensor fusion techniques to combine information from two sources: an in-house developed local Ultra-Wideband (UWB) radio-based ranging system and an inertial navigation system (INS). The UWB system measures the distance between two transceivers by recording the round-trip-time (RTT) of UWB radio pulses. Its principle of operation is briefly described, together with the main design features. Furthermore, the main characteristics of the INS and of the Extended Kalman Filter information fusion approach are presented. Finally, selected static and dynamic test scenario experimental results are provided. In particular, the advantages of the proposed information fusion approach are further investigated by means of a high dynamic test scenario.