Localización Indoor Robusta sin Configuración: Teoría y Experimentación

Resumen — Con los avances técnicos en computación ubicua y redes inalámbricas, ha habido una necesidad creciente de captar la información contextual (como la ubicación) y de incorporarla en aplicaciones. En este artículo, establecemos la base teórica y desarrollamos un algoritmo de localización para construir un sistema de localización indoor robusto y sin configuración que apoye servicios de red y gestión basados en la ubicación. El algoritmo de localización toma como entrada las mediciones en línea de las intensidades de señal recibida (RSS) entre APs de 802.11 y entre un cliente y sus APs vecinos, y estima la ubicación del cliente. Las mediciones de RSS en línea entre APs de 802.11 se utilizan para capturar (en tiempo real) los efectos de la atenuación por multi-trayectoria de RF, variaciones de temperatura y humedad, apertura y cierre de puertas, reubicación de muebles y movilidad humana en las mediciones de RSS, y para crear, basándose en la técnica de descomposición en valores singulares truncada (SVD), un mapeo entre la medida de RSS y la distancia geográfica actual. El sistema propuesto requiere cero configuración porque la calibración en línea del efecto de las características físicas inalámbricas en la medición de RSS es automatizada y no se requiere una encuesta en el sitio o entrenamiento inicial para iniciar el sistema. También es bastante receptivo a dinámicas ambientales, ya que los impactos de los cambios en las características físicas se han incorporado explícitamente en el mapeo entre las medidas de RSS y las distancias geográficas actuales. Hemos implementado el sistema propuesto con hardware Wi-Fi asequible y funciones sensoriales de IEEE 802.11, y llevamos a cabo un estudio empírico detallado en el edificio de nuestra división. Los resultados empíricos muestran que el sistema propuesto es bastante robusto y ofrece resultados de localización precisos (es decir, con un error de localización dentro de 3 metros). I.