مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi در متلب

در این بخش پروژه شبیه سازی مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه را در نرم افزار MATLAB آماده کردیم که در ادامه به توضیح مقدماتی از موضوع پروژه و خروجی های پروژه در محیط متلب پرداخته و فیلم نحوه اجرا و خروجی گرفتن از پروژه قرار داده شده است.

مکان یابی اشیای درون ساختمان

در سال های اخیر مکان یابی تلفن های همراه به یک ضرورت تبدیل شده است که انواع فناوری ها، به منظور رسیدن به بهترین دقت عمل برای آن استفاده می شود. مشکلات موجود شامل این موارد است: ساخت نقشه ای از طبقات داخل ساختمان، انتخاب موثرترین فناوری و الگوریتم مکان یابی و اختصاص دادن ابزارها و تجهیزات مکان یابی در نقاط مختلف ساختمان. بیشتر سیستم های موجود برای مکان یابی درون ساختمان از روش های بی سیم مثل بلوتوث، وای فای و زیگبی استفاده می کنند.

مکان یابی با وای فای (WiFi)

روش های مبتنی بر وای فای به این دلیل ترجیح داده می شوند که شبکه های وای فای در ساختمان ها شایع تر هستند و استفاده از آنها نیاز به زیرساخت اضافه ندارد و اجازه دسترسی به مکان هر دستگاه تلفن همراه را میدهد. روش مکان یابی وای فای مطرح شده، یک قانون سه گانه وای فای است که در این پروژه به آن پرداخته می شود. این فناوری از امواج وای فای برای اندازه گیری فاصله بین کاربر و فرستنده استفاده می کند، سپس با تکرار این چرخه، مکان کاربر علامت گذاری می شود.

اگر اطلاعات درست داده شود، این روش جواب منحصر به فردی را تولید می کند. از سوی دیگر، اگر اطلاعات ناقص داده شود، چرخه های تولید شده در یک نقطه واحد با هم اشتراک ندارند. مشکل دیگر این است که مقادیر امواج وای فای متغیر است. موانعی مثل دیوارها و پوشش هایی که در یک ساختمان وجود دارند و عوامل دیگر مثل تعداد افرادی که در ساختمان هستند ممکن است در طول موج تاثیر گذار باشد.

مشکل انتشار امواج در زیر سقف، با دریافت یک مجموعه از اندازه گیری شدت امواج برطرف شده است که دقت مکان یابی را افزایش می دهد. موضوع دقت، شامل شناخت دقیق مسئله انتشار امواج درون ساختمان می شود که با دریافت شدت امواج دریافتی و استفاده از آنها در یک الگوریتم سه گانه، بررسی شده است. روش مکان یابی درون ساختمان فرصت هایی را برای توسعه دهندگان سیستم های هوشمند مختلف فراهم می آورد که اطلاعاتی در مورد کاربران در گوشه و کنار ساختمان را در دست داشته باشند. در این پروژه علاوه بر مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه، بحث تاثیر تداخلات برروی مکان یابی بررسی می شود که در پروژه ها و مقاله های قبلی به آن توجه کمی شده بود.

استفاده از چشمه های موج و اندازه گیری اختلاف فاز سیگنال های رسیده با تکیه بر تکنیک های پردازش سیگنال، تکیه بر فازهای سیگنالی مشخص برای اندازه گیری فاصله از چشمه های موج و غیره برای غلبه بر محدودیت های مکان یابی در مکان های بسته بکار گرفته می شود. مکان یابی وای فای با استفاده از الگوریتم سه گانه مزایای بساری دارد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. بیشترین دقت در مکان یابی درون ساختمان
  2. کمترین تاثیر موانع موجود درون ساختمان
  3. عدم نیاز به ایجاد زیرساخت جدید
  4. افزایش قابلیت مدیریت دستگاه ها
  5. فراهم کردن امکان استفاده برای توسعه دهندگان

کلیات سناریو شبیه سازی

این شبیه سازی با نرم افزار MATLAB در دو سناریو انجام شده که هر دو سناریو در ناحیه‌ بسته و مسقف به طول و عرض ۴۰۰ در ۴۰۰ با ارتفاع ۳٫۵ متر و بخش بندی های مختلف، انجام شده است. در هر دو سناریو فرکانس، پهنای باند و افت های مسیر و شکست موج ها مورد بررسی قرار گرفته اند. افت توان به ازای عبور از دیوارها سه دسی بل و افت مسیر آزاد در نظر گرفته شده اند. تغییرات توان سیگنال با تکیه بر باز و بسته شدن درها و پنجرها و حرکت اشیاء و انسان ها بر محیط اعمال می شود.

تصاویری از خروجی پروژه در محیط MATLAB

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای اقلیدسی کاربران با مسیر واقعی با معیار بیشترین فاصله

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای مسیر فیزیکی و نوسانات مسیر

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای اقلیدسی کاربران با مسیر واقعی با معیار بیشترین فاصله

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای اقلیدسی کاربران با مسیر واقعی با معیار بیشترین فاصله

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش محیط شبیه سازی به روش سه گانه

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای مسیر فیزیکی و نوسانات مسیر

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای مسیر فیزیکی و نوسانات مسیر

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای مسیر فیزیکی و نوسانات مسیر

مکان یابی اشیای درون ساختمان با WiFi و روش سه گانه در نرم افزار متلب

شکل نمایش خطای مسیر فیزیکی و نوسانات مسیر


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید