Thạc Sĩ Nghiên cứu và xây dựng hệ thống định vị trong các tòa nhà

Mục Lục
Thuật Ngữ Và Chữ Viết Tắt iii
Danh Mục Hình iv
Lời Cảm Ơn vi
Chương 1: Giới thiệu và đặt vấn đề 1
1.1 Đặt vấn đề và lý do chọn đề tài 1
1.2 Mục tiêu đề tài 2
1.3 Phạm vi của đề tài 5
1.4 Cấu trúc của luận văn 5
Chương 2: Cơ sở lý thuyết 7
2.1 Sự phát triển của mạng không dây 8
2.2 Tổng quan về mạng không dây 8
2.3 Đặc điểm sóng vô tuyến 12
2.4 Các giải pháp định vị trong nhà 16
2.4.1 Giải pháp định vị dựa trên khoảng cách 17
2.4.2 Giải pháp định vị dựa trên góc đến 27
2.4.3 Giải pháp định vị dựa trên Fingerprinting 29
2.5 Các loại thuật toán định vị áp dụng cho giải pháp Fingerprinting 32
2.5.1 Phương pháp K-Nearest Neighbor 32
2.5.2 Phương pháp dựa trên xác suất 33
2.5.3 Phương pháp Neural Network 36
2.5.4 Phương pháp Support Vector Machine 37
2.6 Các hệ thống định vị sử dụng WLAN RSS Fingerprinting hiện nay 39
2.7 Thách thức trong việc triển khai hệ thống WLAN RSS Fingerprinting 39
Chương 3: Giải pháp định vị dựa trên kỹ thuật WLAN RSS Fingerprinting 42
3.1 WLAN RSS Fingerprinting 43
3.1.1 Kiến trúc 43
3.1.2 Mô tả 45
3.2 Các giai đoạn chính trong kiến trúc của RSS Wlan Fingerprinting 46
3.2.1 Giai đoạn huấn luyện 46
3.2.2 Giai đoạn hoạt động định vị 55
3.3.1 Thuật toán Nearest Neighbor 57
3.3.2 Thuật toán K-Nearest Neighbor 59
3.3.3 Thuật toán K-Maximum LikeliHood Neighbor 60
3.3.4 Thuật toán c?i ti?n K-Maximum LikeliHood Constraint Tracking Neighbor 63
Chương 4: Triển khai và đánh giá hệ thống định vị 66
4.1 Xây dựng chương trình mô phỏng 67
4.1.1 Mục tiêu 67
4.1.2 Mô tả 67
4.1.2.1 Xây dựng bản đồ giả lập 68
4.1.2.2 Xây dựng bộ dữ liệu RSS Fingerprinting 68
4.1.2.3 Phương pháp Box–Muller sinh mẫu phân phối chuẩn ngẫu nhiên 69
4.1.3 Phương pháp đánh giá 71
4.1.4 Đánh giá kết quả và phân tích 72
4.2 Triển khai hệ thống định vị 79
4.2.1 Mục tiêu 79
4.2.2 Mô tả 79
4.2.2.1 Triển khai các thiết bị, cơ sở hạ tầng 79
4.2.2.2 Cài đặt webservice cung cấp dịch vụ định vị trên IPS Server 81
4.2.2.3 Triển khai cài đặt chương trình định vị trên laptop 82
4.2.2.4 Triển khai cài đặt chương trình định vị trên Iphone 86
4.2.3 Phương pháp đánh giá 87
4.2.4 Đánh giá kết quả và phân tích 88
Chuong 5: Kết luận và hướng phát triển 103
Tài Liệu Tham Khảo 107


Đặt vấn đề và lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của mạng không dây, các dịch vụ dựa trên vị trí LBSs (Location-based services) đã được ứng dụng trên các thiết bị di động như laptop, điện thoại thông minh hay PDAs(Personal Digital Assistants) để theo dõi người dùng và phản ứng khi người dùng gặp sự cố khẩn cấp. Những ứng dụng này đòi hỏi phải xác định vị trí hiện tại của người dùng để phát đi thông điệp khẩn cấp đồng thời cung cấp vị trí của người dùng đang bị sự cố. Vì vậy vấn đề xây dựng một hệ thống định vị và theo dõi người dùng đang được mọi người quan tâm.
Đối với môi trường ngoài trời, hiện nay hệ thống định vị toàn cầu GPS(Global Position System) đang ngày càng phát triển và được sử dụng rộng rãi. Nó có độ chính xác khoảng 10 mét, nhưng GPS thật sự bị hạn chế và không thể hoạt động hiệu quả khi định vị mục tiêu trong các tòa nhà có nhiều vật cản như những bức tường, trần nhà do tín hiệu của các vệ tinh bị suy yếu. Các khu vực đô thị và những tòa nhà cao tầng là những vật cản làm suy yếu tín hiệu vệ tinh khiến cho các hệ thống định vị dựa trên GPS hoạt động kém hiệu quả. Vì vậy đề tài nghiên cứu về một hệ thống định vị trong nhà trở thành một lĩnh vực đang được nhiều người nghiên cứu trong những năm gần đây.


Trong bài luận văn này đề xuất một hệ thống định vị trong nhà Indoor Position System dựa trên mạng không dây nội bộ WLAN(Wireless Local Area Network) sử dụng chuẩn IEEE 802.11b/g, đây là một giải pháp triển khai hệ thống định vị trong nhà dựa trên các thiết bị phát sóng WiFi có sẵn trong các tòa nhà như là các thiết bị AP(Access Point) nhằm tận dụng các cơ sở hạ tầng có sẵn đem lại hiệu quả về chi phí triển khai. Hệ thống của chúng ta sử dụng giá trị cường độ tín hiệu RSS(Received Signal Strength) kết hợp với thông tin vị trí của người dùng trong quá khứ để xác định vị trí hiện tại của một người đang sử dụng thiết bị di động.

Nguồn: http://www.bogiaoduc.edu.vn/threads/346178-Nghiên-cứu-và-xây-dựng-hệ-thống-định-vị-trong-các-tòa-nhà#ixzz2gU9cgDa7
Thư Viện Điện Tử www.**************