Graafipohjainen partikkelisuodatin sisätilapaikannuksessa
Koivisto, Mike (2015)
2015
Teknis-luonnontieteellinen koulutusohjelma
Luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2015-12-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201511231748
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201511231748
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä käsitellään sisätilapaikannusta ja siihen tarkoitettua suodatinta WLAN-tukiasemista sekä BLE-lähettimistä saatujen mittausten avulla. Työssä esitellään tarkemmin sisätilapaikannusmenetelmä, joka käyttää mittausten lisäksi tehokkaasti myös rakennuksen pohjapiirustukseen perustuvaa karttainformaatiota käyttäjän sijainnin määrittämisessä. Suodatuksen taustalla olevan teorian lisäksi työssä esitellään suodattimen toiminta ja saadut tulokset todellisia mittauksia sisältävien testireittien avulla.
Työssä esiteltävä graafipohjainen partikkelisuodatin on graafipohjaiselle karttarakenteelle luotu partikkelisuodatin, joka rajoittaa käyttäjän sijaintia ja liikkumista rakennuksen rakenteiden mukaisesti. Graafipohjainen karttarakenteessa käytäviä sekä pieniä huoneita mallinnetaan solmupisteiden välisten linkkien avulla ja suurempia avoimia alueita mallinnetaan avoimina tiloina, jossa käyttäjän liikkuminen on mahdollista kahdessa ulottuvuudessa. Tässä työssä esitellään myös graafipohjainen tilamalli, joka mallintaa käyttäjän liikkeen mahdollisimman todenmukaisesti käyttäjän päämäärätietoisuuden huomioiden.
Graafipohjaista partikkelisuodattimen suorituskykyä testataan työssä esitetyllä karttarakenteella Tampereen teknillisen yliopiston Tietotalosta kerättyjen testireittien avulla kahdella eri mittaustiheydellä. Suodattimen antamia paikannustuloksia verrataan eri tilamallia käyttävän graafipohjaisen partikkelisuodattimen sekä vakionopeusja vakiopaikkamallia käyttävien Kalmanin suodattimien tuloksiin. Saatujen tulosten ja niistä tehtyjen analyysien pohjalta, esitellyn suodattimen paikannustarkkuus havaitaan vertailumenetelmiä paremmaksi lähes jokaisessa testitilanteessa.
Työssä esiteltävä graafipohjainen partikkelisuodatin on graafipohjaiselle karttarakenteelle luotu partikkelisuodatin, joka rajoittaa käyttäjän sijaintia ja liikkumista rakennuksen rakenteiden mukaisesti. Graafipohjainen karttarakenteessa käytäviä sekä pieniä huoneita mallinnetaan solmupisteiden välisten linkkien avulla ja suurempia avoimia alueita mallinnetaan avoimina tiloina, jossa käyttäjän liikkuminen on mahdollista kahdessa ulottuvuudessa. Tässä työssä esitellään myös graafipohjainen tilamalli, joka mallintaa käyttäjän liikkeen mahdollisimman todenmukaisesti käyttäjän päämäärätietoisuuden huomioiden.
Graafipohjaista partikkelisuodattimen suorituskykyä testataan työssä esitetyllä karttarakenteella Tampereen teknillisen yliopiston Tietotalosta kerättyjen testireittien avulla kahdella eri mittaustiheydellä. Suodattimen antamia paikannustuloksia verrataan eri tilamallia käyttävän graafipohjaisen partikkelisuodattimen sekä vakionopeusja vakiopaikkamallia käyttävien Kalmanin suodattimien tuloksiin. Saatujen tulosten ja niistä tehtyjen analyysien pohjalta, esitellyn suodattimen paikannustarkkuus havaitaan vertailumenetelmiä paremmaksi lähes jokaisessa testitilanteessa.