dc.contributor.author | Costa, João Deluca Figueiredo | |
dc.date.accessioned | 2024-07-04T13:50:25Z | |
dc.date.available | 2024-07-04T13:50:25Z | |
dc.date.issued | 2023-08-29 | |
dc.identifier.citation | COSTA, João Deluca Figueiredo. Análise de desempenho de métodos de trilateração baseados em RSSI utilizando tecnologia LoRa. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19781. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19781 | |
dc.description.abstract | Advances in wireless technology improved its accessibility by most electronics, today it is relatively easy to find top shelf microcontrollers that use one or more wireless technologies, and those are often used in a wide range of applications. It is in this context that the Internet of Things (IoT) is present and is expanding exponentially, so, one not-so-obvious way to take advantage of this infrastructure, is to utilize the communication itself for the system localization, applying wave propagation models and trilateration methods. Thus, by searching for models and methods that can generate good accuracy and precision, this project brings a methodology to compare 4 different position estimation algorithms, based on the Received Signal Strength Indicator (RSSI) that are commonly used in the literature: Wheighted Centroid Localization (WCL), Modified Centroid Localization Algorithm (MCLA),
MinMax algorithm and Minimum Mean Squared Error (MMSE). A fifth algorithm was developed based on the MMSE, considering the two metrics, accuracy and precision, and it was also compared to the other 4 methods. The implementation was done using a new technology that integrates well with Internet of Things, called Long Range (LoRa), so the wave propagation equation was modeled using empiric data of this communication RSSI. After the model step, the 5 trilateration algorithms were simulated through a series of different scenarios, varying the known anchor-node quantity in each step. Finally, all the methods were tested empirically using low cost LoRa hardware in a experimental campaign at an open field with no obstacles. The real results are compared with the simulation and the performance of each algorithm is analyzed. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | LoRa | por |
dc.subject | Lora | por |
dc.subject | RSSI | por |
dc.subject | Estimativa da posição | por |
dc.subject | Propagação de onda | por |
dc.subject | Trilateração | por |
dc.title | Análise de desempenho de métodos de trilateração baseados em RSSI utilizando tecnologia LoRa | por |
dc.title.alternative | Performance analysis of RSSI-based trilateration methods using LoRa technology | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Fontes, João Vitor de Carvalho | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9473668144091435 | por |
dc.description.resumo | Os avanços da tecnologia sem fio a fizeram um fator constante na maioria dos sistema eletrônicos, hoje é relativamente fácil encontrar microcontroladores de prateleira que utilizam uma variedade de tecnologias sem fio, que por sua vez são cada vez mais usados em uma gama ampla de aplicações. É neste contexto que a Internet da Coisas (\emph{Internet of Things} ou IoT) está presente e se expande exponencialmente, assim, uma maneira não tão óbvia de se tirar proveito dessa infraestrutura, é utilizar a própria comunicação como meio de posicionamento do sistema em questão, aplicando-se modelos de propagação da onda e métodos de trilateração. Dessa forma, buscando os modelos e métodos que forneçam maior acurácia e precisão, esse trabalho traz uma metodologia para a comparação de 4 diferentes algoritmos de estimativa de posição, baseados na intensidade do sinal de comunicação recebido (\emph{Received Signal Strength Indicator} ou RSSI), relativamente comuns na literatura: \emph{Weighted Centroid Localization} (WCL), \emph{Modified Centroid Localization Algorithm} (MCLA), algoritmo \emph{MinMax} e \emph{Minimum Mean Squared Error} (MMSE). Um quinto algoritmo foi desenvolvido baseado no MMSE, levando em consideração as métricas de comparação, acurácia e precisão, e também foi comparado com os outros 4 métodos. Toda implementação usa uma nova tecnologia que vem sendo amplamente aplicada no ambiente de Internet das Coisas, \emph{Long Range} ou LoRa, na qual foi modelada a equação de propagação da onda utilizando dados empíricos de RSSI. Após a etapa do modelo, os 5 algoritmos de trilateração foram simulados utilizando de uma série de cenários diferentes, variando a quantidade de nós-base conhecidos em cada passo. Por fim, todos os métodos foram testados empiricamente utilizando hardware LoRa de baixo custo em uma campanha experimental ao ar livre e sem obstáculos. Os resultados reais são comparados com os simulados e os desempenhos de cada algoritmo são analisados. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/7502299289049868 | por |