ITVI20100237A1 - Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale - Google Patents

Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale Download PDF

Info

Publication number
ITVI20100237A1
ITVI20100237A1 IT000237A ITVI20100237A ITVI20100237A1 IT VI20100237 A1 ITVI20100237 A1 IT VI20100237A1 IT 000237 A IT000237 A IT 000237A IT VI20100237 A ITVI20100237 A IT VI20100237A IT VI20100237 A1 ITVI20100237 A1 IT VI20100237A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
value
parameter
wireless devices
distance
fixed
Prior art date
Application number
IT000237A
Other languages
English (en)
Inventor
Vicenzo Cacace
Marco Rizzello
Original Assignee
St Microelectronics Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by St Microelectronics Srl filed Critical St Microelectronics Srl
Priority to ITVI2010A000237A priority Critical patent/IT1401771B1/it
Priority to US13/221,797 priority patent/US8700056B2/en
Publication of ITVI20100237A1 publication Critical patent/ITVI20100237A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1401771B1 publication Critical patent/IT1401771B1/it

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

DESCRIZIONE
del Brevetto per Invenzione Industriale avente titolo “SISTEMI E METODI PER LA LOCALIZZAZIONE IN TEMPO REALEâ€
CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione riguarda il campo dei sistemi di localizzazione in tempo reale (RTLS: Real-Time Location System). In particolare, la presente invenzione riguarda sistemi e metodi di utilizzo della metrica RSSI (Received Signal Strength Indication) per la localizzazione in tempo reale. Ancora più in particolare, la presente invenzione riguarda sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale che possono essere impiegati per le cosiddette Wireless Sensor Networks (WSN).
STATO DELLA TECNICA
I sistemi per la localizzazione in tempo reale (i cosiddetti sistemi RTLS) permettono di stimare la posizione geografica di un determinato target, come ad esempio una persona o un oggetto, in un determinato ambiente interno (indoor) o all’aperto (outdoor). Tipicamente, i sistemi RTLS sono integrati nelle cosiddette Wireless Sensor Network (WSN), costituite da dispositivi wireless - tutti i nodi della rete -alcuni dei quali dotati di sensori, i cui dati sono inviati ad altri nodi utilizzatori.
Le WSN sono particolari reti che possono essere create adhoc, ossia con la massima flessibilità, e possono essere facilmente installate, rimosse e aggiornate grazie all’assenza di cavi. Ciò le rende molto versatili e poco invasive: esse, infatti, sono in grado di convivere con qualsiasi altra rete, interagire o estendere reti esistenti. La loro topologia à ̈ assolutamente dinamica; non à ̈ necessario conoscere a priori la disposizione dei nodi, e la rete mantiene la propria connettività, anche se i nodi si muovono o si presentano dei guasti in alcuni di essi.
Uno degli scopi di una rete di sensori à ̈ quello di produrre, su un periodo esteso di tempo, un’informazione globale a partire da una serie di dati locali provenienti dai singoli sensori.
I nodi sensore sono equipaggiati con un microcontrollore onboard, seppur di limitate capacità. Questo permette di minimizzare la comunicazione e quindi di ottimizzare l’impiego di energia dal momento che ogni nodo ne ha una riserva limitata. Una volta messo in opera, il nodo deve lavorare autonomamente; esso può ricevere comandi dal nodo coordinatore che gestisce la rete ma li esegue solo nel caso in cui il codice caricato implementa le funzioni richieste. La progettazione di una WSN deve utilizzare le informazioni a disposizione in modo efficiente ed efficace per definire le risorse, l’area di copertura, l’organizzazione dei nodi e il livello di cooperazione tra di essi.
Gli scenari applicativi per le WSN sono molteplici. Infatti, tali reti possono essere viste come un insieme di sensori di diverso tipo capaci di rilevare grandezze quali temperatura, umidità, pressione e luce, ma anche capaci di rilevare il movimento di veicoli, la composizione del terreno, il livello di rumore e molte altre grandezze o caratteristiche. Diversi sono i campi applicativi dove le reti di sensori trovano naturale impiego: dagli ambiti commerciali e industriali a quelli ambientali come anche in ambiti domestici.
In tutti questi scenari, la localizzazione à ̈ una delle funzionalità più rilevanti. Infatti, l’interesse per la localizzazione nasce dal fatto che un’informazione misurata da un dispositivo à ̈ di interesse solo se à ̈ correlata spaziotemporalmente, cioà ̈ se si à ̈ a conoscenza del luogo e del momento in cui questa grandezza à ̈ stata misurata. Ad esempio la gestione dell’illuminazione nei vari ambienti di un edificio consente di illuminare in modo differenziato le varie zone, anche a seconda dell’illuminazione esterna oppure se una postazione di lettura sia occupata o meno. Un nodo deve quindi conoscere la sua posizione e in quale ambiente à ̈ stato collocato per funzionare correttamente.
Generalmente, nella localizzazione, si assume che la posizione di alcuni nodi della rete sia nota e che questi nodi non si sposteranno nel tempo. Questi nodi sono detti nodi àncora, vengono installati all’interno dell’ambiente da monitorare e, tramite un’opportuna procedura di configurazione, conoscono le proprie coordinate.
Gli altri nodi, detti nodi blind, non conoscono le proprie coordinate e si possono muovere all’interno dell’ambiente da monitorare: ad esempio possono essere collocati su oggetti mobili o possono essere spostati a causa di eventi esterni. Le principali soluzioni di localizzazione proposte in letteratura possono essere distinte tra soluzioni di tipo centralizzato e soluzioni di tipo distribuito.
Nel caso di approccio centralizzato esiste un nodo speciale, il coordinatore o un PC collegato alla rete, che dispone in genere di maggiori capacità di calcolo e di energia rispetto agli altri nodi. Tale dispositivo colleziona le informazioni provenienti da tutti i nodi della rete per determinarne le relative posizioni; successivamente tali informazioni possono essere inviate ai nodi che ne fanno richiesta.
Nell’approccio distribuito, invece, ogni nodo scambia informazioni solo con nodi ad esso vicini e ciascuno dei nodi blind utilizza le informazioni disponibili localmente per determinare autonomamente la propria posizione. Il vantaggio principale di un approccio distribuito à ̈ la maggiore scalabilità; tuttavia, le capacità computazionali dei nodi di una WSN sono piuttosto limitate, e ciò comporta delle restrizioni sulla complessità dell'algoritmo di localizzazione in termini di cicli di clock, di informazioni scambiate e di occupazione di memoria.
Un sistema centralizzato, invece, risente in maniera inferiore di tali limitazioni e può essere facilmente implementato se esiste già una funzionalità per la raccolta centralizzata di informazioni. Per contro, un algoritmo di questo tipo prevede che ogni nodo appartenente alla rete invii periodicamente dei messaggi al centro di calcolo, creando un eccesso di comunicazione che potrebbe rischiare di congestionare la rete. Inoltre tale approccio non à ̈ utilizzabile in ambienti con molti nodi in movimento, a causa del ritardo di propagazione e, infine, potrebbe creare dei problemi relativi alla privacy. In entrambi gli approcci, la posizione dei nodi blind à ̈ generalmente determinata sfruttando le informazioni relative alla posizione dei nodi àncora nel’ambiente da monitorare e informazioni che mettono in relazione la posizione dei nodi blind rispetto alla posizione dei nodi àncora. Solitamente, per la localizzazione, si utilizzano delle misure di distanza che sfruttano le comunicazioni radio dei nodi e, quindi, le proprietà dei segnali a radiofrequenza.
In generale, la localizzazione viene eseguita essenzialmente in tre fasi: configurazione, ranging e stima della posizione. Nella fase di configurazione vengono fissate le posizioni dei nodi àncora all’interno dell’ambiente da monitorare e il sistema viene impostato con l’informazione relativa a queste posizioni.
Nella fase di ranging vengono stimate le distanze tra ciascuno dei nodi blind e le varie àncore.
Nella fase di stima della posizione vengono stimate le coordinate dei nodi blind all’interno dell’ambiente da monitorare sulla base delle informazioni ottenute nella fase di configurazione e nella fase di ranging. Ad esempio, le coordinate dei nodi blind possono essere stimate per mezzo della laterazione.
La fase di ranging, cioà ̈ la fase di stima delle distanze, rappresenta spesso la fase più critica del processo di localizzazione a causa dei diversi fattori che possono influenzare le misure.
In letteratura esistono diverse tecniche per la stima delle distanze per dispositivi wireless nella fase di ranging. In particolare, vengono utilizzati diversi parametri che sono ricavati dai segnali scambiati tra i nodi. Ad esempio, si può utilizzare il Time of Fly (ToF), il Time difference of Arrival (TDoA), o l’Angle of Arrival (AoA).
Tuttavia, uno dei parametri più utilizzati in letteratura nella fase di ranging é il cosiddetto RSSI (Received Signal Strength Indicator), cioà ̈ il livello di energia rilevato dalla radio sul canale corrente e relativo al pacchetto in corso di ricezione. Ipotizzando un modello di propagazione del segnale nell’aria in funzione della distanza, si può stimare la distanza trasmettitore-ricevitore dalla misura di questo parametro.
In particolare, nel caso delle WSN, il valore di RSSI può essere misurato direttamente dal segnale a radiofrequenza utilizzato dai nodi per comunicare informazioni di dati e di controllo. In tal modo ogni dispositivo può ricavare informazioni sulle distanze dai suoi nodi vicini sfruttando la normale ricezione dei pacchetti, non necessitando di alcun componente hardware aggiuntivo. Tuttavia, se da un lato un sistema di localizzazione basato sulla misura dei valori di RSSI ha il vantaggio di essere economico, dall’altro lato il principale svantaggio à ̈ legato alla elevata dinamicità di ricezione del segnale. Il valore di RSSI, e conseguentemente il valore di stima della distanza, à ̈ fortemente influenzato da differenti fenomeni evidenti soprattutto in ambiente indoor. In particolare, i principali fattori che influenzano i valori di RSSI in ambiente indoor comprendono la variabilità del trasmettitore, la variabilità del ricevitore, l’orientazione dell’antenna e il multi-path fading e shadowing di un canale RF.
In generale, nel modello di canale che lega la potenza ricevuta alla distanza tra trasmettitore e ricevitore, si individuano tre componenti fondamentali: un termine dominante funzione della distanza, un termine che tiene conto dello slow fading e un termine che tiene conto del fast fading.
Il termine dominante indica che la potenza ricevuta presenta, in funzione della distanza d, un andamento del tipo:
in cui: PR(CIO) rappresenta la potenza (in Watt) ricevuta alla distanza di riferimento d0 (in metri) e il coefficiente a à ̈ detto fattore di attenuazione. Lo slow fading, che si manifesta con una serie di oscillazioni lente della potenza ricevuta rispetto alla componente principale, viene modellato per mezzo di una distribuzione Log-Normale, mentre il fast fading, caratterizzato da oscillazioni rapide intorno alla componente di slow fading, viene descritto mediante una distribuzione di Rice.
Poiché gli effetti del fast fading possono essere ridotti mediante l’uso di tecniche di tipo Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), come quelle previste ad esempio nello standard PHY IEEE 802.15.4, il modello utilizzato per legare la potenza ricevuta alla distanza tiene conto solo delle due prime componenti. Si ha quindi:
PR(d) = PR(d0) ZL (2)
in cui XLrappresenta una variabile aleatoria Log-Normale. Esprimendo il valore della potenza ricevuta in dBm, l’equazione (2) diviene:
PK(d)[dBm ] = PR(d0)[dBm] \Oa\og Zg(3)
dove xgà ̈ una variabile aleatoria Gaussiana a media nulla e deviazione standard σ.
Dalla precedente equazione segue la formula del Path Loss Model:
<f>PL{d) — PL0+ lOorlog d<Λ>
10 Z. (4)
V^oJ
in cui:
• PL(d)=PT-PR(d) rappresenta l’attenuazione subita dal segnale radio trasmesso a potenza PTdopo aver percorso una distanza pari a d;
• PL0= PL(do) à ̈ l’attenuazione misurata alla distanza di riferimento do.
Il modello di propagazione di path-loss dipende quindi da diversi parametri quali il coefficiente di attenuazione, la potenza ricevuta e le distanze tra i nodi.
L’equazione (4) può essere espressa in dBm in modo da fare riferimento direttamente ai valori di RSSI ricevuto. L’equazione (4) diventa quindi:
RSSI = PT- PL(d0) - lOorlog 10 Z*(<5>) ;V^oJ;Dato che xgà ̈ una variabile aleatoria Gaussiana che presenta una potenza non nota a media nulla, à ̈ possibile eliminare questo termine dall’equazione considerando la media statistica delle grandezze. Dato che il processo é ergodico poiché presenta stazionarietà, la media statistica converge alla media temporale. Per questi motivi, si considera quindi il valor medio del RSSI ricevuto da ogni dispositivo. ;Il modello ottenuto risulta quindi: ;RSSI = P0-lOorlog 10 (6) ;V^o j ;dove RSSI à ̈ il valore medio del RSSI misurato con la ricezione di pacchetti provenienti dalla stessa sorgente. ;L’equazione (6) mostra che il decadimento della potenza che si ha durante la propagazione di un segnale dal nodo trasmettitore al nodo ricevitore dipende da tre parametri: ;- la distanza di riferimento do; ;- il coefficiente di attenuazione a che dipende dal tipo di canale in cui si propaga il segnale; ;- il valore P0della potenza ricevuta alla distanza di riferimento d0(Po=PT-PL(d0)); ;Nei sistemi RTLS basati su RSSI noti dallo stato della tecnica, i parametri del modello di propagazione del segnale nell’aria in funzione della distanza sono fissati a priori. In particolare, ad esempio, in base a Patwari et al. “Relative Location Estimation in Wireless Sensor Networks†, IEEE Transactions on Signal Processing, August 2003, e a R. Grossmann et al, “Localization in ZigBee-based Sensor Networks†, in IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing WISP 2007, all’utente e’ richiesto di porre due nodi qualsiasi alla distanza di 1 metro (do) e di misurare il valore di RSSI tra questa coppia di nodi, prima dell’installazione del sistema di localizzazione. Questo valore viene fissato come valore di P0, mentre a à ̈ scelto tra una serie di valori verosimili senza tuttavia considerare l’ambiente e le sue peculiarità. Fatto ciò, durante il monitoraggio delle posizioni dei nodi blind, si utilizzano questi valori (d0,ot,Po) per determinare le distanze incognite tra i ricevitori e i trasmettitori nelle successive fasi di ranging. ;Tuttavia, mantenere costanti i parametri del modello di propagazione del segnale durante tutto il tempo della misura comporta l’introduzione di notevoli incertezze sui risultati ottenuti. Infatti, per quanto detto, é possibile misurare variazioni dei valori di RSSI anche nel caso di nodi fissi, cioà ̈ nel caso in cui le distanze tra i trasmettitori e i ricevitori non variano. Oppure, é possibile misurare valori uguali di RSSI anche se in realtà le distanze tra i nodi sono variate. La stima “a priori†statica dei parametri del modello di canale comporta l’introduzione di notevoli errori nell’ accuratezza della stima della posizione dei nodi blind dal momento che, per quanto descritto sopra, i valori di RSSI possono variare nel tempo a causa di diversi fattori. In particolare, l’entità degli errori aumenta notevolmente se si considerano ampie finestre temporali per l’esecuzione delle misure. ;Nello stato della tecnica, per ovviare alla variabilità temporale dei valori di RSSI, questi sono filtrati scartando i valori anomali quali i valori di picco (spikes), o applicando tecniche statistiche basate sul calcolo della media. ;Questi accorgimenti non sono tuttavia in grado di garantire livelli di accuratezza accettabili e stabili. In particolare, ad esempio, nel caso di ambienti affetti da notevoli e differenti sorgenti di rumore, i sistemi di localizzazione noti dallo stato della tecnica non sono in grado di determinare stime adeguate e stabili delle posizioni dei nodi, in quanto i parametri del modello di canale utilizzato rimangono costanti nel tempo. Di conseguenza, sarebbe desiderabile fornire un sistema e un metodo per la localizzazione in tempo reale basata sulla misura dei valori di RSSI in grado di superare questi problemi. In particolare, sarebbe desiderabile fornire un sistema e un metodo per la localizzazione in tempo reale in grado di migliorare il livello di accuratezza e di stabilità rispetto ai sistemi e ai metodi noti dallo stato della tecnica. SOMMARIO DELL’INVENZIONE ;La presente invenzione riguarda la localizzazione in tempo reale in una rete wireless. In particolare, la presente invenzione é basata sul concetto inventivo di determinare periodicamente ed automaticamente almeno uno dei parametri caratteristici del modello dei canali di trasmissione della rete wireless in modo da ridurre gli errori dovuti ai cambiamenti temporali di detti canali e da migliorare conseguentemente l’accuratezza delle misure di localizzazione. ;In base ad una forma di realizzazione della presente invenzione é provvisto un metodo per la localizzazione in tempo reale in una rete wireless comprendente almeno una coppia di dispositivi wireless fissi posti in posizioni note e un dispositivo wireless mobile, detto metodo comprendente i seguenti passi: ;a) misura del valore RSSI relativo al segnale trasmesso tra detto dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi di detta coppia di dispositivi wireless fissi; ;b) determinazione delle distanze tra detto dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi di detta coppia di dispositivi wireless fissi sulla base di un modello che descrive l’andamento del valore RSSI relativo al segnale trasmesso tra detto dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi di detta coppia di dispositivi wireless fissi, in funzione della distanza, in cui detto modello dipende da almeno un parametro caratteristico del canale di trasmissione; c) stima della posizione di detto dispositivo wireless mobile sulla base di dette distanze determinate al passo b); ;in cui detto metodo comprende ulteriormente il seguente passo: ;· determinazione periodica ed automatica del parametro caratteristico del canale di trasmissione sulla base della distanza reciproca fissa nota tra i dispositivi wireless fissi della coppia di dispositivi wireless fissi. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui il modello che descrive l’andamento del valore RSSI relativo al segnale trasmesso tra il dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi della coppia di dispositivi wireless fissi ha la forma: ;r ,\;RSSI - P0-10arlog10;\d0j ;in cui il primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresenta una distanza di riferimento, il secondo parametro (a) caratteristico del canale di trasmissione rappresenta il coefficiente di attenuazione, il terzo parametro (P0) caratteristico del canale di trasmissione rappresenta la potenza ricevuta alla distanza di riferimento. Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui il parametro caratteristico del canale di trasmissione determinato periodicamente ed automaticamente é il coefficiente di attenuazione (a). ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo comprendente ulteriormente i seguenti passi: ;• fissazione del valore del primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento ad un valore predeterminato; • fissazione del terzo parametro (P0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante la potenza ricevuta alla distanza di riferimento ad un valore corrispondente al valore della potenza misurata ponendo detti dispositivi wireless fissi di detta coppia di dispositivi wireless fissi ad una distanza corrispondente al valore predeterminato per il primo parametro (d0). Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui la determinazione periodica ed automatica del coefficiente di attenuazione (a) comprende i seguenti sotto-passi: ;• fissazione di un insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• disposizione dei dispositivi wireless fissi della coppia di dispositivi wireless fissi (denominati con indici i e j) ad una distanza fissa nota dij; ;• misura del valore RSSIÃŒJ relativo al segnale trasmesso tra i dispositivi wireless fissi posti a detta distanza fissa nota dij; ;• calcolo della distanza stimata tra i dispositivi wireless fissi posti alla distanza fissa nota dij; in cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione ;Pa-RSSTj;;per ogni valore del parametro akall’interno di detto insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• scelta del valore di akche minimizza l’errore sulla stima di detta distanza stimata rispetto a detta distanza fissa nota dij, come valore di detto coefficiente di attenuazione (a), secondo l’espressione: ;;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui il coefficiente di attenuazione (a) e la potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po) sono determinati periodicamente ed automaticamente. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo comprendente ulteriormente il seguente passo: fissazione del valore del primo parametro caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento do ad un valore predeterminato. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui il calcolo periodico del coefficiente di attenuazione (a) e della potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po) comprende i seguenti passi: ;• fissazione di un primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• fissazione di un secondo insieme di possibili valori di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po); • disposizione di detti dispositivi wireless fissi di detta coppia di dispositivi wireless fissi ad una distanza fissa nota dij; ;• misura del valore RSSIÃŒJ relativo al segnale trasmesso tra detti dispositivi wireless fissi posti a detta distanza fissa nota dij; ;• calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po) all’interno di detto secondo insieme, della distanza stimata tra detti dispositivi wireless fissi posti a detta distanza fissa nota dij; in cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione ;PO-RSSIÃŒJ ;Kj = 4>io<103⁄4>;per ogni valore del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del primo parametro di ottimizzazione (E^Po)) come media degli errori sulla stima di detta distanza stimata rispetto a detta distanza fissa nota al variare del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)) come valore minimo tra i valori degli errori sulla stima di detta distanza stimata rispetto a detta distanza fissa nota al variare del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;· scelta, per ogni valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del parametro akche minimizza detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)) come parametro di minimizzazione aE2(Po); ;· calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po) all’interno di detto secondo insieme del terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)) come somma pesata di detto primo parametro di ottimizzazione (E^Po)) e detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)); ;• scelta del valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme che minimizza il valore di detto terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)); ;· scelta del corrispondente parametro di minimizzazione aE2(Po) come valore di detto coefficiente di attenuazione (a). ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui detta rete wireless comprende una pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo comprendente ulteriormente i seguenti passi: ;· fissazione del valore del primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento ad un valore predeterminato; • fissazione del terzo parametro (P0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante la potenza ricevuta alla distanza di riferimento ad un valore corrispondente al valore della potenza misurata ponendo i dispositivi wireless fissi di almeno una di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi ad una distanza corrispondente al valore predeterminato per il primo parametro (d0); ;• fissazione di un insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• disposizione di detti dispositivi wireless fissi di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi a distanze reciproche fisse note dij; ;• misura del valore RSSIÃŒJ relativo al segnale trasmesso tra i due dispositivi wireless fissi posti a detta distanza fissa nota dijper ogni coppia di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi; ;• calcolo, per ogni coppia di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi, della distanza stimata tra detti dispositivi wireless fissi posti a detta distanza fissa nota dijin cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione: ;;Pa-RSSTj;di,j= d010<103⁄4>;per ogni valore del parametro akall’interno di detto insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• calcolo, per ogni valore del parametro akall’interno di detto insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a), dell’errore globale quadratico medio sulla stima di detta distanza stimata rispetto a detta distanza fissa nota (dj) considerando tutte dette coppie di dispositivi wireless fissi; ;• scelta del valore del parametro (3⁄4 che minimizza detto errore globale quadratico medio come valore di detto coefficiente di attenuazione (a). ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo comprendente ulteriormente i seguenti passi: ;• fissazione del valore del primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento ad un valore predeterminato; • fissazione di un primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• fissazione di un secondo insieme di possibili valori di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po); • disposizione di detti dispositivi wireless fissi di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi a distanze reciproche fisse note dij; ;• misura del valore RSSIÃŒJ relativo al segnale trasmesso tra detti dispositivi wireless fissi posti a dette distanze reciproche fisse note dij; ;• calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, della distanza stimata tra detti dispositivi wireless fissi posti a dette distanze fisse note; in cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione ;PQ—RSSIÃŒJ ;di,j= d010<103⁄4>;per ogni possibile valore del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); ;• calcolo, per ogni valore del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a), della radice dell’errore globale quadratico medio sulla stima di detta distanza stimata rispetto a detta distanza fissa nota dijconsiderando tutte dette coppie di dispositivi wireless fissi; ;• calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del primo parametro di ottimizzazione (E^Po)) come media di detta radice dell’errore globale quadratico medio; ;• calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po) all’interno di detto secondo insieme, del secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)) come valore minimo tra i valori di detta radice dell’errore globale quadratico medio; • scelta, per ogni possibile valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del parametro akche minimizza detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)) come parametro di minimizzazione aE2(Po); ;• calcolo, per ogni possibile valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme del terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)) come somma pesata di detto primo parametro di ottimizzazione (E^Po)) e detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)); ;• scelta del valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme che minimizza il valore di detto terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)) come valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po); • scelta del corrispondente parametro di minimizzazione aE2(Po) come valore di detto coefficiente di attenuazione (a). ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui la determinazione periodica di detto parametro caratteristico del canale di trasmissione avviene almeno ogni 10 minuti. Questo permette di migliorare l’accuratezza sulla stima della posizione del dispositivo wireless mobile in ambienti caratterizzati da elevate varianze temporali del canale di trasmissione. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene provvisto un metodo in cui la rete wireless comprende una pluralità di dispositivi wireless mobili e il metodo comprende ulteriormente il seguente passo: ripetizione dei passi a), b) e c) per ciascuno dei dispositivi wireless mobili della pluralità di dispositivi wireless mobili. Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene provvisto un metodo in cui la rete wireless é una rete IEEE 802.15.4. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un sistema per la localizzazione in tempo reale in una rete wireless atto ad eseguire il metodo secondo la presente invenzione. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un sistema comprendente almeno 3 dispositivi wireless fissi e almeno un dispositivo wireless mobile. In questo modo il sistema comprende 3 possibili coppie di dispositivi wireless fissi a distanze reciproche fisse e note a priori permettendo l’impiego di schemi di stima della posizione del nodo mobile quali ad esempio la laterazione. Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un sistema comprendente un dispositivo coordinatore atto a gestire le operazioni della rete wireless. ;Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornita una rete di sensori wireless comprendente un sistema per la localizzazione in tempo reale secondo la presente invenzione. ;BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE ;Figura 1A mostra schematicamente la disposizione di 4 àncore utilizzata per effettuare la calibrazione statica secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; Figura 1B mostra una tabella con i risultati di un algoritmo secondo la presente invenzione rispetto alla configurazione mostrata in Figura 1A; ;Figura 2A mostra schematicamente la disposizione di 4 àncore utilizzata per effettuare la calibrazione dinamica secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; Figura 2B mostra una tabella con i risultati di un algoritmo secondo la presente invenzione rispetto alla configurazione mostrata in Figura 2A; ;Figura 2C mostra un’ulteriore tabella con i risultati di un algoritmo secondo la presente invenzione rispetto alla configurazione mostrata in Figura 2A. ;DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE Nel seguito, la presente invenzione é descritta con riferimento a particolari forme di realizzazione. Tuttavia, la presente invenzione non é limitata alle particolari forme di realizzazione descritte nella descrizione dettagliata che segue, ma piuttosto, le forme di realizzazione descritte esemplificano semplicemente diversi aspetti della presente invenzione il cui scopo é definito dalle rivendicazioni. ;Ad esempio, i risultati sperimentali mostrati nelle figure allegate sono relativi alla piattaforma ZigBee SN 250 di STMicroelectronics con le specifiche definite dallo standard IEEE 802.15.4 e, in particolare, rispetto alle frequenze radio nella banda a 2.4 GHz. Tuttavia, la presente invenzione non é limitata a questa specifica piattaforma e a questa banda di frequenze. Inoltre, anche se i risultati sperimentali mostrati nel seguito sono relativi alla localizzazione in ambienti indoor, la presente invenzione può essere utilizzata anche per localizzazione outdoor. In particolare, quindi, ulteriori modifiche e variazioni della presente invenzione saranno chiare per la persona del mestiere. Di conseguenza, la presente descrizione deve essere considerata come comprendente tutte dette modifiche e/o variazioni della presente invenzione il cui scopo é definito dalle rivendicazioni. ;Elementi corrispondenti sono indicati per semplicità nelle figure con numeri di riferimento e/o simboli simili. ;In base ad una forma di realizzazione della presente invenzione, per stimare le distanze a partire dalle misure di RSSI in un ambiente indoor viene implementato un modello che rappresenta il decadimento di potenza di segnali RF in tale ambiente sulla base dell’equazione (6) indicata sopra: ;f 1 \ ;RSSI - P0-10arlog10(6) ;dove RSSI à ̈ il valore dell’RSSI medio ricevuto alla distanza d. ;Come precedentemente descritto, il decadimento della potenza che si ha durante la propagazione di un segnale dal nodo trasmettitore al nodo ricevitore secondo questo modello dipende da tre parametri: ;- la distanza di riferimento do; ;- il coefficiente di attenuazione a che dipende dal tipo di canale in cui si propaga il segnale; ;- il valore P0della potenza ricevuta alla distanza di riferimento do. ;In base a forme di realizzazione della presente invenzione, a può ad esempio assumere valori compresi tra 1.0 e 4, mentre Po può ad esempio assumere valori compresi tra -50 dBm e -35 dBm. La presente invenzione non é tuttavia limitata a questi valori. Ad esempio, il valore di P0dipende dalla potenza trasmissiva PTe quindi al variare di PTsi avranno opportuni intervalli di variazione di Po-La determinazione dei tre parametri (P0, d0, a) che caratterizzano il modello canale come rappresentato dall’equazione (6) viene indicata come “calibrazione†. ;In base alla presente invenzione, almeno uno dei parametri che descrivono il modello di canale viene determinato periodicamente ed automaticamente, e quindi utilizzato di volta in volta per risalire alle mutue distanze tra i nodi. ;Nel seguito viene descritta una forma di realizzazione della presente invenzione indicata come “calibrazione statica†. In base a questa forma di realizzazione, il parametro a (coefficiente di attenuazione) viene determinato periodicamente ed automaticamente, sfruttando la conoscenza a priori della posizione delle àncore e quindi della loro mutua distanza. ;In primo luogo, in base a questa forma di realizzazione della presente invenzione, al fine di ridurre a due il numero di parametri da determinare, é possibile fissare la distanza di riferimento do ad un valore prestabilito, ad esempio 1 metro. Bisogna quindi determinare la coppia di parametri P0e a. ;Prima dell’installazione della rete, si posizionano due nodi alla distanza d0prefissata: il valore di RSSI medio misurato da uno scambio di pacchetti tra i due nodi costituisce il parametro P0che rimane quindi fisso per tutta la durata della misura. ;Per poter selezionare di volta in volta il miglior valore di a per uno scenario di interesse, si posizionano e si configurano opportunamente le àncore con le relative coordinate; quindi, note le coordinate (xÃŒ5yi) e (xj, yj) di due àncore i e j, la mutua distanza euclidea dijviene calcolata con la nota formula: ;;du = ^(XÃŒ- XJ )<2>+ (yi - yj)<2>( 7 ) ;La formula (7) si riferisce ad un sistema bidimensionale, un sistema, cioà ̈, in cui tutte le àncore sono poste alla medesima altezza dal suolo. Ciononostante, la presente invenzione non é limitata a sistemi in cui tutte le àncore sono poste alla medesima altezza dal suolo. In particolare, nei casi in cui una o più àncore siano poste ad un’altezza diversa rispetto alle altre àncore del sistema, é necessario generalizzare il problema al sistema di coordinate tridimensionali in cui le coordinate di due àncore i e j sono date da (x,, y,, z,) e (Xj, yj, Zj) e la distanza euclidea é data da: ;;<d>ij= Ï„](<χ>Î ̄<~ χ>])<2>+ (y,· - y, )<2>+ (zi- zj)<2>(7 ’ ) ;;A questo punto, ogni coppia di àncore (i,j) misura il valore di RSSI^j, mediante lo scambio di opportuni pacchetti. In altre parole, RSSI^jrappresenta il valore medio di RSSI misurato dall’àncora j rispetto al segnale inviato dall’àncora i o viceversa. ;Si considera quindi un insieme di valori prefissato e realistico per il parametro a. Ad esempio, si considera a all’interno dell’intervallo da ai = 1.0 a a?= 4.0. In particolare, si considerano per il parametro a tutti i valori akall’interno dell’intervallo da αi a aFconsiderando un determinato passo pa (ad esempio pa = 0.1). In altre parole, si considera che a assuma tutti i valori dell’insieme A = { ai, ai+pa, ai+2pa, ..., aF-2pa, aF-pa, aF}. In base alla presente invenzione, possono essere considerati vari insiemi A di possibili valori per il parametro a e non ci sono particolari requisiti né per gli estremi dell’insieme, né per il passo. Inoltre possono essere considerati insiemi in cui i valori non sono separati da un passo fisso, ma sono distribuiti ad esempio in modo casuale. ;Per ogni valore akall’interno dell’insieme A, e per ogni coppia di nodi àncora (i,j) si calcola una distanza stimata tra i 2 nodi secondo la formula: ;;D _ J3CC7 ;;Per ogni valore akà ̈ quindi possibile determinare l’errore assoluto sulla stima della distanza di ogni singolo link i-j tramite la formula: ;;<Err>(<a>k\ij) = Wij- dij) (9) ;;Questo valore rappresenta l’errore assoluto che si determinerebbe se si calcolasse la distanza tra i nodi (i,j) scegliendo i parametri (d0, Po, ak). ;Si definisce quindi l’errore globale quadratico medio Err<2>akcome il valore medio degli errori su tutti i link tra le àncore del sistema per ogni dato akall’interno dell’insieme A: ;Err<2>{ak) = Avg\Err{ak)(. ,}f } (10) ;;Il valore del fattore di attenuazione a cercato viene quindi scelto come quello per il quale si ottiene il minimo di Err<2>ak, ossia: ;a = arg min Err<2>{ak) (11) ;;Le figure 1A e 1B mostrano schematicamente un esempio di applicazione sperimentale dell’algoritmo descritto rispetto alla “calibrazione statica†. ;In particolare, in Figura 1A viene mostrata schematicamente la disposizione di 4 àncore indicate con A, B, C e D utilizzata per l' applicazione dell’algoritmo. Le distanze indicate sono espresse in metri. I 4 nodi àncora, visti dall’alto in figura, sono posti alla stessa altezza dal suolo (ad esempio, 2m) in modo da poter considerare il sistema bidimensionale per semplicità. Ciononostante, in base alla presente invenzione, i nodi àncora possono anche essere posti a diverse altezze, e il sistema può essere trattato dal punto di vista tridimensionale considerando anche la coordinata z relativa all’altezza delle àncore rispetto al suolo. ;All’inizio del procedimento di calibrazione statica si é posto d0 = 1 m e si é misurato e fissato P0 = -42 dBm. ;Si é quindi proceduto con Lalgoritmo come descritto sopra, e figura 1B mostra la tabella dei risultati ottenuti. ;Per ognuna delle sei (links) possibili coppie di àncore, sono indicati in tabella i valori in metri della distanza euclidea d tra le due àncore e i valori medi in dBm di RSSI misurati. Inoltre, al variare di αkda 1.0 a 4.0 con un passo pari a 0.1 (prima colonna di sinistra), sono indicati per ogni coppia di àncore il valore della distanza stimata (Est. Dist.) per mezzo della formula (8) e il relativo valore dell’errore assoluto (Est. Err.) calcolato tramite la formula (9). ;Infine, nell’ultima colonna di destra, viene indicato al variare di akda 1.0 a 4.0 con un passo pari a 0.1 , il valore dell’errore globale quadratico medio (AVG(Err<2>)) calcolato mediante l’espressione (10) considerando le sei coppie di àncore. ;Come si vede in tabella, l’errore globale quadratico medio assume valore minimo pari a 0.78 per ak= 1.7. ;In questo caso, quindi, si ottiene dalla formula (11) a = 1.7 e si può quindi procedere con la stima delle distanze considerando l’espressione (6) con la terna di parametri (P0, d0, a) = (-42 dBm, 1 m, 1.7). ;A questo punto, infatti, determinati i valori di (d0, Po, a), é possibile passare alle successive fasi del metodo di localizzazione. In particolare, é possibile ad esempio effettuare le misure di ranging per stimare le distanze tra i nodi blind e i nodi àncora per mezzo della formula inversa dell’equazione (6) e la laterazione per determinare le coordinate euclidee dei nodi blind. ;Per far fronte alle variazioni temporali del canale, la stima del coefficiente di attenuazione a come descritto sopra viene effettuata periodicamente. ;In particolare, ad esempio, la determinazione periodica del parametro a viene effettuata con una frequenza dipendente dal tipo di ambiente. Ad esempio, in ambienti indoor caratterizzati da un’elevata varianza temporale del parametro a, questo viene determinato ad intervalli nell’ordine della decina di minuti. In ambienti outdoor o comunque caratterizzati da una limitata varianza temporale del parametro a, questo viene determinato ad intervalli nell’ordine dell’ora. Tuttavia le indicazioni temporali qui riportate non sono da considerarsi come vincolanti. ;La forma di realizzazione della presente invenzione descritta sopra richiede una fase di configurazione manuale. In particolare, il valore del parametro P0viene determinato misurando il valore di RSSI per due nodi posti alla distanza prefissata d0e viene mantenuto costante durante tutta la campagna di misure. ;Nel seguito viene descritta una forma di realizzazione della presente invenzione indicata come “calibrazione dinamica†. In particolare, in base a questa forma di realizzazione, entrambi i parametri a (coefficiente di attenuazione) e Po (valore della potenza ricevuta alla distanza di riferimento) vengono determinati periodicamente attraverso uno scambio di messaggi tra le àncore. ;In primo luogo, in base a questa forma di realizzazione della presente invenzione, al fine di ridurre a due il numero di parametri da determinare, é possibile fissare la distanza di riferimento do ad un valore prestabilito, ad esempio 1 metro. Bisogna quindi determinare la coppia di parametri P0e a. ;Si considerano intervalli di valori prefissati e realistici per i parametri P0e a. In particolare, si considera ad esempio Po all’interno dell’intervallo da P0i= -50 dBm a POF= -35dBm. Inoltre, si considera ad esempio a all’interno dell’intervallo da αΓ= 1 .0 a aF= 4.0. ;Si calcola quindi il valore dell’errore globale medio Err<2>come descritto rispetto alla forma di realizzazione indicata come “calibrazione statica†(equazioni da (7) a (10)) per ogni valore di P0all’interno dell’intervallo prefissato da P0i a P0Fconsiderando un determinato passo pP0(ad esempio pPo= 1 dBm) e per ogni valore di a all’interno dell’intervallo da ai a aFconsiderando un determinato passo pa (ad esempio pa=0.1). ;In pratica si considera che Po assuma tutti i valori dell’insieme B = {P0i, Poi+pPo, P0i+2pP0, ···, P0F-2pP0, POF-pPo, POF } · ;Inoltre, si considera che a assuma tutti i valori dell’insieme A = { ai, ai+pa, ai+2pa, ..., aF-2pa, aF-pa, aF} . ;In base alla presente invenzione, possono essere considerati vari insiemi di possibili valori sia per il parametro a (insieme A) che per il parametro Po (insieme B) e non ci sono particolari requisiti né per gli estremi dei due insiemi, né per il passo. Inoltre possono essere considerati insiemi A e/o B in cui i valori non sono separati da un passo fisso, ma sono distribuiti ad esempio in modo casuale. ;Per ogni valore di Po dell’insieme B si considera ogni valore di a dell’insieme A e si calcola il valore dell’errore globale medio Err<2>come descritto rispetto alla forma di realizzazione indicata come “calibrazione statica†(equazioni da (7) a (10)). Si considerano, quindi, i seguenti parametri: ;- il parametro Ei definito come la media della radice dei valori degli errori quadratici medi definiti dalla formula (10) al variare di a nell’insieme A: ;(*o) = AvgUErr<2>{cckj) (12)
(3⁄4) v J
In pratica, ad ogni valore di Po nell’insieme B corrisponde un valore del parametro Ei.
- il parametro E2definito come il minimo errore quadratico medio delle distanze tra àncore:
E2{P0) = ^^Err<2>{ak) (13)
Anche in questo caso, ad ogni valore di Po nell’insieme B corrisponde un valore del parametro E2
A partire dal valore di E2(P0) Ã ̈ possibile risalire al valore di aE2che effettivamente porta a tale errore.
In tal modo per ogni valore di Po si identifica il relativo valore aE2tale che:
«£2(</,>o) =<ar>g<min E2>% (</,>o) (13bis)
L’obiettivo à ̈ quello di scegliere una delle coppie (P0, aE2) che riesca a caratterizzare nel miglior modo possibile il modello di canale del sistema.
Al fine di ottenere un unico indice che consideri sia il valore di a che minimizza l’errore tra le àncore (E2) sia l’errore quadratico medio relativo al valore di P0che si sta considerando (Ei), si definisce il parametro E3come somma pesata che a partire dagli indici Ei ed E2si propone rispettivamente di stimare l’errore della distanza che si avrebbe scegliendo Po e il valore oiE2che minimizza l'errore quadratico medio E2per quel determinato valore di P0:
E3<— W>E\’ E, WE2E2(14)
con wE1< wE2.
Nell’espressione (14) il peso wE1assegnato alla metrica Ei dovrà avere un valore inferiore al peso WE2assegnato alla metrica E2in quanto, mentre la metrica Ei rappresenta una media dell’errore quadratico medio delle distanze stimate tra tutte le àncore su tutti i possibili valori akper ogni dato valore di P0, la metrica E2rappresenta effettivamente il minimo di tali errori per ogni dato valore di Po, e quindi il minimo errore al quale si dovrebbe tendere nella scelta della coppia (P0, a). D’altra parte, considerando soltanto E2si rischierebbe di valorizzare effetti puntuali (spikes) che producono una scelta di Po non ottimale, come riscontrabile dalla metrica Ei. Pertanto, si assegna un peso minore ad Ei ma comunque non trascurabile rispetto al peso di E2in modo da bilanciare gli effetti dei 2 indici.
Ad esempio, in ambienti indoor con spazi molto grandi, si può considerare:
E3= 0.25El+ 0.75£2(15)
In generale, la scelta ottimale del valore dei due pesi non si discosta molto da quella proposta in questo caso specifico. In pratica, nella scelta dei parametri del canale si considera il valore di Po che minimizza l’indice E3e il coefficiente di attenuazione a che minimizza l’errore quadratico medio E2per quel determinato valore di P0(aE2(Po))·
Le figure 2A, 2B e 2C mostrano schematicamente un esempio di applicazione sperimentale dell’algoritmo descritto rispetto alla “calibrazione dinamica†.
In particolare, in Figura 2A viene mostrata schematicamente la disposizione di 4 nodi àncora indicati con A, B, C e D utilizzata per l’applicazione dell’algoritmo. Le distanze indicate sono espresse in metri. I 4 nodi àncora, visti dall’alto in figura, sono posti alla stessa altezza di 2m dal suolo in modo da poter considerare il sistema bidimensionale per semplicità. Ciononostante, in base alla presente invenzione, i nodi àncora possono anche essere posti a diverse altezze, e il sistema può essere trattato dal punto di vista tridimensionale considerando anche la coordinata z relativa all’altezza delle àncore rispetto al suolo.
All’inizio del procedimento di calibrazione dinamica si é posto d0= 1 m.
Si é quindi scelto di considerare l’intervallo da -47 dBm a -35 dBm per il parametro Po con un passo di 1 dBm. Inoltre, si é scelto di considerare l’intervallo da 1.0 a 4.0 per il parametro a con un passo di 0.1.
Si é quindi proceduto con l'algoritmo come descritto sopra, e figura 2B mostra la tabella dei risultati ottenuti per il valore di P0= -42 dBm.
Per ognuna delle sei (links) possibili coppie di àncore, sono indicati in tabella i valori in metri della distanza euclidea d tra le due àncore e i valori medi in dBm di RSSI misurati. Inoltre, al variare di akda 1.0 a 4.0 con un passo pari a 0.1 (prima colonna di sinistra), sono indicati per ogni coppia di àncore il valore della distanza stimata (Est. Dist.) per mezzo della formula (8) e il valore dell’errore assoluto (Est. Err.) calcolato tramite la formula (9).
Infine, nell’ultima colonna di destra, viene indicato, al variare di akda 1.0 a 4.0 con un passo pari a 0.1 , il valore della radice dell’errore globale quadratico medio (SQRT(AVG(Err<2>))) calcolato mediante l’espressione (10) considerando le sei coppie di àncore.
Il valor medio di questi valori, cioà ̈ il valor medio dei valori indicati nell’ultima colonna di destra in tabella, rappresenta il valore del parametro Ei per questo determinato valore di Po, cioà ̈ per P0= -42 dBm. In particolare, tramite l’espressione (12), in questo caso:
Ej(-42dBm) = 3.35.
Il minimo di questi valori, cioà ̈ il minimo dei valori indicati nella colonna di destra in tabella, rappresenta il valore del parametro E2per questo determinato valore di P0, cioà ̈ per P0= -42 dBm. In particolare, tramite l’espressione (13), in questo caso:
E2(-42dBm) = 0.89.
II valore di akcorrispondente a questo minimo rappresenta il valore di aE2per questo determinato valore di P0, cioà ̈ per P0= -42 dBm. In particolare, tramite l’espressione (13 bis), in questo caso:
aE2(-42dBm) = 1.7.
Questo procedimento viene ripetuto per tutti i valori di P0all’interno dell’intervallo scelto, cioà ̈ per P0da -47 dBm a -35 dBm con un passo di 1 dBm, e i risultati sono indicati nella tabella riportata in Figura 2C.
Nella tabella sono inoltre considerati i valori delle metriche El , E2, aE2e E3al variare di Po considerando le espressioni (12),(13),(13bis) e (15), cioà ̈ un peso del 25% per Ei e del 75% per E2.
Si considera, quindi, il valore minimo del parametro E3per selezionare i valori ottimali di Po e a da utilizzare per la localizzazione per mezzo dell’espressione (6).
In particolare, come si vede in Figura 2C, il valore minimo di E3é pari a 1.46 e corrisponde a P0=-44 dBm e a =1.4.
La terna di parametri da utilizzare nell’espressione (6) risulta quindi: (P0, d0, a) = (-44 dBm, 1 m, 1.4).
A questo punto, determinati i valori di d0, Po e a, é possibile passare alle successive fasi del metodo di localizzazione. In particolare, é possibile ad esempio effettuare le misure di ranging per stimare le distanze tra i nodi blind e i nodi àncora per mezzo della formula inversa dell’equazione (6) e la laterazione per determinare le coordinate euclidee dei nodi blind.
Per far fronte alle variazioni temporali del canale, la stima del coefficiente di attenuazione a e del valore della potenza ricevuta alla distanza di riferimento Po come descritto potrà essere effettuata periodicamente ed automaticamente.
In particolare, ad esempio, la determinazione periodica del parametro a e P0può effettuata con una frequenza dipendente dal tipo di ambiente. Ad esempio, in ambienti indoor caratterizzati da un’elevata varianza temporale dei parametri a e P0, questi vengono determinati ad intervalli nell’ordine della decina di minuti. In ambienti outdoor o comunque caratterizzati da una limitata varianza temporale dei parametri a e P0, questi vengono determinati ad intervalli nell’ordine dell’ora. Tuttavia le indicazioni temporali qui riportate non sono da considerarsi come vincolanti.
In una forma particolare di realizzazione della presente invenzione, il sistema può essere atto a determinare le coordinate di almeno uno dei nodi blind anche nel caso in cui detto nodo non é in grado di ricevere segnali da almeno 3 àncore. In particolare, se il nodo blind riceve il segnale da una sola àncora, il sistema può essere atto ad assegnare al nodo blind le coordinate di tale àncora, senza effettuare alcuna stima di distanza. Se il nodo blind riceve il segnale da due àncore, il sistema può essere in grado di assegnare al nodo blind le coordinate della posizione intermedia tra i due punti sull’intersezione delle circonferenze centrate nella posizione delle àncore ed aventi raggio pari alla stima delle distanze dalle stesse àncore, stima effettuata utilizzando i parametri di canale (dO, PO, a) determinati secondo uno dei metodi di calibrazione descritti. Se il nodo blind riceve il segnale da 3 o più àncore, il sistema può essere in grado di assegnare al nodo blind le coordinate della posizione derivante dalla laterazione.
I nodi possono essere posti a diverse altezze rispetto al suolo, ad esempio ad altezze di 1 m, 2 m o ad altezze maggiori. In particolare, i nodi possono essere posti ad un’altezza pari o superiore all’altezza di persone in movimento all’interno dell’ambiente da monitorare.

Claims (18)

  1. RIVENDICAZIONI 1 ) Metodo per la localizzazione in tempo reale in una rete wireless comprendente almeno una coppia di dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti in posizioni note e almeno un dispositivo wireless mobile, detto metodo comprendente i seguenti passi: a) misura del valore RSSI (Received Signal Strength Indication) relativo al segnale trasmesso tra detto almeno un dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta coppia di dispositivi wireless fissi (A, B, C, D); b) determinazione delle distanze (d) tra detto almeno un dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta coppia di dispositivi wireless fissi sulla base di un modello che descrive l’andamento del valore RSSI relativo al segnale trasmesso tra detto almeno un dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi di detta coppia di dispositivi wireless fissi in funzione della distanza (d), in cui detto modello dipende da almeno un parametro caratteristico del canale di trasmissione; c) stima della posizione di detto almeno un dispositivo wireless mobile sulla base di dette distanze determinate a detto passo b); caratterizzato dal fatto che: detto metodo comprende ulteriormente il seguente passo: determinazione periodica ed automatica di detto parametro caratteristico del canale di trasmissione, sulla base della distanza reciproca (dij) fissa nota tra i dispositivi wireless fissi (A, B , C, D) di detta coppia di dispositivi wireless fissi.
  2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1 , in cui detto modello che descrive l’ andamento del valore RSSI relativo al segnale trasmesso tra detto almeno un dispositivo wireless mobile e ciascuno dei dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta coppia di dispositivi wireless fissi ha la forma: RSSI = P0-lOarlogjQ in cui il primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresenta una distanza di riferimento, il secondo parametro (a) caratteristico del canale di trasmissione rappresenta il coefficiente di attenuazione, il terzo parametro (P0) caratteristico del canale di trasmissione rappresenta la potenza ricevuta alla distanza di riferimento.
  3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui il parametro caratteristico del canale di trasmissione determinato periodicamente é il coefficiente di attenuazione (a).
  4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 3, comprendente ulteriormente i seguenti passi: fissazione del valore del primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento ad un valore predeterminato; fissazione del terzo parametro (P0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante la potenza ricevuta alla distanza di riferimento ad un valore corrispondente al valore della potenza misurata ponendo detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta coppia di dispositivi wireless fissi ad una distanza corrispondente al valore prefissato per il primo parametro (d0).
  5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui la determinazione periodica di detto coefficiente di attenuazione (a)comprende i seguenti sotto-passi: fissazione di un insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); disposizione di detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta coppia di dispositivi wireless fissi ad una distanza fissa nota (d ij) ; misura del valore RSSI (RSSIij) relativo al segnale trasmesso tra detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a detta distanza fissa nota (dij) ; calcolo della distanza stimata ( du) tra detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a detta distanza fissa nota (dij); in cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione P0-RSSIitj 3⁄4.; = 4,10<103⁄4> per ogni valore del parametro akall’interno di detto insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); scelta del valore del parametro akche minimizza l’errore sulla stima di detta distanza stimata ( du) rispetto a detta distanza fissa nota (dij) come valore di detto coefficiente di attenuazione (a).
  6. 6) Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui il coefficiente di attenuazione (a) e la potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0) sono determinati periodicamente ed automaticamente.
  7. 7) Metodo secondo la rivendicazione 6, comprendente ulteriormente il seguente passo: fissazione del valore del primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento ad un valore predeterminato.
  8. 8) Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui il calcolo periodico ed automatico di detto coefficiente di attenuazione (a) e di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento comprende i seguenti passi: fissazione di un primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); fissazione di un secondo insieme di possibili valori di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po); disposizione di detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta coppia di dispositivi wireless fissi ad una distanza fissa nota (dij) ; misura del valore RSSI (RSSIij) relativo al segnale trasmesso tra detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a detta distanza fissa nota (dij); calcolo, per ogni valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, della distanza stimata ( du) tra detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a detta distanza fissa nota (dij); in cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione P0-RSSIjj per ogni valore del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); calcolo, per ogni valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del primo parametro di ottimizzazione (E^PQ)) come media degli errori sulla stima di detta distanza stimata ( du) rispetto a detta distanza fissa nota (d^) al variare del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); calcolo, per ogni valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del secondo parametro di ottimizzazione (E2(Po)) come valore minimo tra i valori degli errori sulla stima di detta distanza stimata ( du) rispetto a detta distanza fissa nota (dij) al variare del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); scelta, per ogni valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme, del parametro akche minimizza detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)) come parametro di minimizzazione aE2(Po); calcolo, per ogni valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme del terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)) come somma pesata di detto primo parametro di ottimizzazione (E^PQ)) e detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(Po)); scelta del valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento all’interno di detto secondo insieme che minimizza il valore di detto terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)) come valore di detta potenza (P0) ricevuta alla distanza di riferimento; scelta del corrispondente parametro di minimizzazione aE2(Po) come valore di detto coefficiente di attenuazione (a).
  9. 9) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui detta rete wireless comprende una pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi (A, B, C, D).
  10. 10) Metodo secondo la rivendicazione 9 quando dipendente dalla rivendicazione 3, comprendente ulteriormente i seguenti passi: fissazione del valore del primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento ad un valore predeterminato; fissazione del terzo parametro (P0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante la potenza ricevuta alla distanza di riferimento ad un valore corrispondente al valore della potenza misurata ponendo i dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di almeno una di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi ad una distanza corrispondente al valore predeterminato per il primo parametro (d0); fissazione di un insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); disposizione di detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi a distanze reciproche fisse note (dij) ; misura del valore RSSI (RSSIij) relativo al segnale trasmesso tra i due dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a detta distanza fissa nota (dij) per ogni coppia di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi; calcolo, per ogni coppia di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi, della distanza stimata ( du) tra detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a detta distanza fissa nota (dij); in cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione P0-RSSIitj 3⁄4.; = 4,10<103⁄4> per ogni valore del parametro akall’interno di detto insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); calcolo, per ogni valore del parametro akall’interno di detto insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a), dell’errore globale quadratico medio sulla stima di detta distanza stimata ( du) rispetto a detta distanza fissa nota (dij) considerando tutte dette coppie di dispositivi wireless fissi; scelta del valore del parametro akche minimizza detto errore globale quadratico medio come valore di detto coefficiente di attenuazione (a).
  11. 11) Metodo secondo la rivendicazione 9 quando dipendente dalla rivendicazione 6, comprendente ulteriormente i seguenti passi: fissazione del valore del primo parametro (d0) caratteristico del canale di trasmissione rappresentante una distanza di riferimento ad un valore predeterminato; fissazione di un primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); fissazione di un secondo insieme di possibili valori di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (Po); disposizione di detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) di detta pluralità di coppie di dispositivi wireless fissi a distanze reciproche fisse note (dij) ; misura del valore RSSI (RSSIij) relativo al segnale trasmesso tra detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a dette distanze reciproche fisse note (dij); calcolo, per ogni valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0) all’interno di detto secondo insieme, della distanza stimata ( du) tra detti dispositivi wireless fissi (A, B, C, D) posti a dette distanze fisse note (dij); in cui detto calcolo della distanza stimata viene effettuato sulla base dell’espressione P0-RSSIitj du= dQ10<103⁄4> per ogni valore del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a); calcolo, per ogni valore del parametro akall’interno di detto primo insieme di possibili valori di detto coefficiente di attenuazione (a), della radice dell’errore globale quadratico medio sulla stima di detta distanza stimata ( du) rispetto a detta distanza fissa nota (dij) considerando tutte dette coppie di dispositivi wireless fissi; calcolo, per ogni valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0) all’interno di detto secondo insieme, del primo parametro di ottimizzazione (E ^PQ)) come media di detta radice dell’errore globale quadratico medio; calcolo, per ogni valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0) all’interno di detto secondo insieme, del secondo parametro di ottimizzazione (E2(Po)) come valore minimo tra i valori di detta radice dell’errore globale quadratico medio; scelta, per ogni valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0) all’interno di detto secondo insieme, del parametro akche minimizza detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(Po)) come parametro di minimizzazione aE2(P0); calcolo, per ogni valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0) all’interno di detto secondo insieme del terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)) come somma pesata di detto primo parametro di ottimizzazione (E^PQ)) e detto secondo parametro di ottimizzazione (E2(P0)); scelta del valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0) all’interno di detto secondo insieme che minimizza il valore di detto terzo parametro di ottimizzazione (E3(P0)) come valore di detta potenza ricevuta alla distanza di riferimento (P0); scelta del corrispondente parametro di minimizzazione aE2(Po) come valore di detto coefficiente di attenuazione (a).
  12. 12) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11 , in cui detta determinazione periodica ed automatica di detto parametro caratteristico del canale di trasmissione avviene almeno ogni 10 minuti.
  13. 13) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui detta rete wireless comprende una pluralità di dispositivi wireless mobili, detto metodo comprendente ulteriormente il seguente passo: ripetizione di detti passi a), b) e c) per ciascuno dei dispositivi wireless mobili di detta pluralità di dispositivi wireless mobili.
  14. 14) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui detta rete wireless é una rete IEEE 802.15.4.
  15. 15) Sistema per la localizzazione in tempo reale in una rete wireless, caratterizzato dal fatto che detto sistema é atto ad eseguire il metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 14.
  16. 16) Sistema secondo la rivendicazione 15, in cui detto sistema comprende almeno 3 dispositivi wireless fissi e almeno un dispositivo wireless mobile.
  17. 17) Sistema secondo una delle rivendicazioni 15 o 16, in cui detto sistema comprende un dispositivo coordinatore atto a gestire le operazioni della rete wireless.
  18. 18) Rete di sensori wireless comprendente un sistema per la localizzazione in tempo reale secondo una delle rivendicazioni da 15 a 17.
ITVI2010A000237A 2010-08-31 2010-08-31 Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale. IT1401771B1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITVI2010A000237A IT1401771B1 (it) 2010-08-31 2010-08-31 Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale.
US13/221,797 US8700056B2 (en) 2010-08-31 2011-08-30 Systems and methods for real-time location

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITVI2010A000237A IT1401771B1 (it) 2010-08-31 2010-08-31 Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ITVI20100237A1 true ITVI20100237A1 (it) 2012-03-01
IT1401771B1 IT1401771B1 (it) 2013-08-02

Family

ID=43570128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITVI2010A000237A IT1401771B1 (it) 2010-08-31 2010-08-31 Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale.

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8700056B2 (it)
IT (1) IT1401771B1 (it)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2584372B1 (en) * 2011-10-17 2016-05-18 Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives RSS based positioning method with limited sensitivity receiver
GB201222376D0 (en) * 2012-12-12 2013-01-23 Al Najjar Ahmad System and method for determining a postion of a mobile unit
FR3000557B1 (fr) * 2012-12-31 2015-01-09 Sapa Systeme de cartographies de deplacements
US9148849B2 (en) * 2013-06-03 2015-09-29 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Coverage, connectivity and communication (C3) protocol method for wireless sensor networks
CN205692300U (zh) 2013-09-29 2016-11-16 Invue安全产品公司 一种用于确保商品不被盗窃的安全系统
US20160337327A1 (en) * 2013-12-30 2016-11-17 Telecom Italia S.P.A. Method for managing a node association in a wireless personal area communication network
CN104869585B (zh) * 2014-02-21 2018-05-29 株式会社理光 在无线环境中估计两个设备之间的距离的方法和系统
US10506409B2 (en) * 2014-09-15 2019-12-10 Cartasense Ltd Systems and methods for brush fire communication
US9749799B2 (en) * 2015-01-21 2017-08-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device for determining distance between devices
WO2016133975A1 (en) 2015-02-18 2016-08-25 Invue Security Products Inc. System and method for calibrating a wireless security range
WO2016210069A1 (en) 2015-06-25 2016-12-29 Invue Security Products Inc. Wireless merchandise security system
JP6908970B2 (ja) * 2016-03-24 2021-07-28 キヤノン株式会社 通信装置とその制御方法及びプログラム
WO2018027239A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Neonic Corporation System and method for wireless location
EP3282274A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-14 Sensewhere Limited Apparatus and methods for estimating location-related properties of mobile devices
EP3404440B1 (en) * 2017-03-31 2021-09-15 Semtech Corporation Positioning system and method with multipath mitigation
US10613191B2 (en) * 2017-09-07 2020-04-07 Honeywell International Inc. Object tracking and ranging
US11297590B2 (en) * 2019-03-01 2022-04-05 Hughes Network Systems, Llc Multilateration method, multilateration device and multilateration system
US10896613B2 (en) * 2019-05-30 2021-01-19 GM Global Technology Operations LLC Method for locating a vehicle and user
JP7199322B2 (ja) 2019-08-26 2023-01-05 株式会社東芝 測距装置及び測距方法
CN113382441A (zh) * 2021-05-24 2021-09-10 中国移动通信集团陕西有限公司 一种识别伴随用户的方法、装置、设备及可读存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060227751A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Theobold David M Radio plan generator
US20070281714A1 (en) * 2003-07-28 2007-12-06 Douglas Bretton L Tag location, client location, and coverage hole location in a wireless network

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8223692B2 (en) * 2009-04-15 2012-07-17 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for determining a mobility of a mobile station in a wireless communication system
US8457657B2 (en) * 2010-01-22 2013-06-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for peer-assisted localization

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070281714A1 (en) * 2003-07-28 2007-12-06 Douglas Bretton L Tag location, client location, and coverage hole location in a wireless network
US20060227751A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Theobold David M Radio plan generator

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BLUMENTHAL J ET AL: "Weighted Centroid Localization in Zigbee-based Sensor Networks", INTELLIGENT SIGNAL PROCESSING, 2007. WISP 2007. IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 3 October 2007 (2007-10-03), pages 1 - 6, XP031339126, ISBN: 978-1-4244-0829-0 *
XIMEI-LIU ET AL: "A new localization algorithm in complex environment for wireless sensor networks", AUTOMATION AND LOGISTICS, 2008. ICAL 2008. IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 1 September 2008 (2008-09-01), pages 3045 - 3049, XP031330193, ISBN: 978-1-4244-2502-0 *
XINGFA SHEN ET AL: "Connectivity and RSSI Based Localization Scheme for Wireless Sensor Networks", 1 January 2005, ADVANCES IN INTELLIGENT COMPUTING LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE;;LNCS, SPRINGER, BERLIN, DE, PAGE(S) 578 - 587, ISBN: 978-3-540-28227-3, XP019017104 *

Also Published As

Publication number Publication date
IT1401771B1 (it) 2013-08-02
US20120077513A1 (en) 2012-03-29
US8700056B2 (en) 2014-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITVI20100237A1 (it) Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale
Xiao et al. An RSSI based DV-hop algorithm for wireless sensor networks
Koo et al. Localizing WiFi access points using signal strength
CN106842117B (zh) 一种基于双向精密测距的异步自组网定位系统和定位方法
CN104125538B (zh) 基于wifi网络的rssi信号强度的二次定位方法及装置
WO2020124646A1 (zh) 一种无线信标定位系统及其定位方法
CN105491659A (zh) 一种室内定位的非视距补偿方法
CN103024897B (zh) 一种基于rssi的无线传感器网络环境自适应圆环重叠定位方法
Bas et al. Spatio-temporal characteristics of link quality in wireless sensor networks
CN104581943A (zh) 用于分布式无线传感网络的节点定位方法
CN109444814A (zh) 一种基于蓝牙和rfid融合定位的室内定位方法
CN103630876A (zh) 基于RSSI的ZigBee节点定位方法
Gupta et al. An improved DV-maxHop localization algorithm for wireless sensor networks
CN203416427U (zh) 基于ZigBee技术的自组网定位系统
CN117461329A (zh) 使用网状网络的自主地理位置确定
CN107703484A (zh) 无线传感器网络的精确定位算法
Srbinovska et al. Localization techniques in wireless sensor networks using measurement of received signal strength indicator
CN104101861B (zh) 测距定位方法及系统
Pandey et al. Localization of sensor networks considering energy accuracy tradeoffs
CN105872977A (zh) 一种用于无线传感器网络的改进landmrac定位算法
Venkatesh et al. Indoor localization in BLE using mean and median filtered RSSI values
CN106954388B (zh) 传感器系统
CN103702357A (zh) 一种基于概率论建立数据包碰撞模型的智能公用事业网传输误包率测算方法
Rai Bellipady et al. Quality of information analysis in WSN: an application in BASN
KR101083591B1 (ko) 매몰형 센서 네트워크에서의 비용-인지 라우팅 시스템 및 방법