عنوان پایاننامه
تعیین مو قعیت در مناطق پر تراکم شهری و محیط های بسته با استفاده از روش انگشت نگاری قدرت سیگنا ل ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سیستمهای اطلاعات جغرافیایی(GIS)
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1732;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44363
- تاریخ دفاع
- ۱۳ مهر ۱۳۸۸
- دانشجو
- شایان اکبری
- استاد راهنما
- محمودرضا دلاور
- چکیده
- خدمات مکان-مبنا، یکی از کاربردهای سامانههای اطلاعاتمکانی همراه، م?باشد که سامانههای اطلاعاتمکانی را به یک صنعت خدمترسانی عمومی و پرتقاضا، تبدیل م?کند. رایانههای مکان-آگاه، م?توانند با بهکارگیری اطلاعاتمکانی، به ارائ? خدمات مکان-مبنا به کاربرانهمراه، بپردازند. مکان-آگاهی، برای رایانههایهمراه در محیطهای فراگیر بیسیم، م?باید توسط یک سامان? مکان?ابی تأمین شود. سامانههای مکان?ابی مبتنی بر فن انگشتنگاریمکانی امواج شبک? محلی بیسیم، به عنوان راه حلی عملی، برای مکان?ابی در مناطقی که سیستم جهانی تعیینموقعیت قابل استفاده نیست، همانند محیطهایبسته و تنگناهای باریک شهری، پیشنهاد شدهاند. شیو? انگشتنگاریمکانی، بهجای تکیه بر تخمین دقیق زاویه یا فاصله به منظور محاسب? هندسی موقعیت، از شاخصهای وابسته به مکان همانند قدرتسیگنال دریافتی بهرهبرده و این شاخصها را در جهت تعیینموقعیت بهکار م?گیرد. مزیت این شیوه، آن است که علاوه بر ساده بودن، نیازی به هیچ سختافزار تخصصی، به جز یک عدد کارت شبک? بیسیم نداشته و همچنین، هر زیرساختار ازپیشنصبشد? شبک? محلی بیسیم، ممکن است بهمنظور انجام این نوع مکان?ابی، مورد استفاد?مجدد قرار گیرد. این پایاننامه، یک مدل تحلیلی را به عنوان ابزاری برای طراحی سامانههای مکان?ابی در محیطبسته توسعه داده و در جهت تسریع روند اجرا، رهنمودهایی را عرضه م?کند که م?توانند به یک طراح سیستم، در ایجاد توازن بین فاصل? خطاها، دقت، توان تفکیکمکانی، تعداد نقاطدسترسی و ابعادشبکه، یاری رسانند. همچنین در این چهارچوب، تحقیقی روشمند برای تحلیل اثرانگشتهای دریافتی و کشف خواص ویژ? آنها، ارائه شده و اثرانگشتهای مکانی مبتنی بر قدرتسیگنال دریافتی، موردبررسی قرار گرفتهاست. هدف اصلی این پایاننامه، پیشب?نی کارآیی چنین سامانههایی با بهرهگیری از یک مدل و نیز انجام تحلیلهایی است که برای گزینش مناسب پارامترهای سیستم همانند تعداد نقاطدسترسی و کمترین فاصلهبندی بین هر جفت از مکانها، لازم م?باشند. بدینمنظور در این پژوهش، دو نوع مدل تحلیلی و شبیهسازی بر مبنای فرضیاتی که توسط اندازهگیریهای گسترده و تحلیلهای جامع تأیید م?شوند، عرضه شده، به منظور ارزیابی مدل تحلیلی و شبیهسازی پیشنهادشده، یک نمون? عملی سامان? مکان?ابی محیطبسته مبتنی بر فن انگشتنگاریمکانی در یک سناریوی تعریفشده در طبق? سوم یک مجتمع اداری ارائهشده، نتایج حاصله با نتایج بهدستآمده از مدلهای تحلیلی و شبیهسازی مقایسه گردیده و سرانجام مشخص شد که مدلهای تحلیلی و شبیهسازی عرضهشده، در پیشب?نی سامان? مکان?ابی واقعی در حد کفایت، موفق هستند. نتایج حاصل، م?توانند به سامانههایی با نواحی تحتپوشش بزرگتر، تعداد نقاطدسترسی بیشتر و ابعادشبک? گوناگون، با ملاحظ? محدودیتهای محاسباتی و زیرساختاری شبک? محلی بیسیم، تعمیم داده شوند. مشارکتهای اصلی این پژوهش، شامل مشخصسازی ویژگیهای یکتای الگوی قدرتسیگنال دریافتی در اثرانگشتهای مکانی با بهرهگیری از اندازهگیریهای گسترده، بررسی یک مدل ریاضی بهمنظور تحلیل کارآیی سامانههای مکان?ابی در محیطبسته مبتنی بر انگشتنگاریمکانی امواج شبک? محلی بیسیم، ارزیابی تأثیر پارامترهایی همانند ابعادشبکه و تعداد نقاطدسترسی روی کآرایی این نوع سامانهها، مقایس? سه الگوریتم مکان?ابی مبتنی بر فاصل? اقلیدسی، فاصل? ماهالانوبیس و شیو?احتمالی، پیشنهاد رهنمودهای طراحی به منظور تسریع روند اجرای سامان? مکان?ابی در محیطبسته و پیادهسازی یک نمون? عملی سامان? مکان?ابی محیطبسته مبتنی بر فن انگشتنگاریمکانی در جهت تأیید مدل پیشنهاد شده، است.
- Abstract
- Location-Based Services (LBS), as an application of Geospatial Information Systems (GIS), need to know the position of the mobile user. Location awareness is one of the key capabilities in context-aware computing. Context-aware computing is one of the building blocks towards the realization of a ubiquitous and pervasive wireless computing environment or smart space where several computers are embedded. The satellite localization is not able to provide adequate functionality in weak signal environments, such as urban areas and especially indoors. Location fingerprinting benefits from the complex signal propagation by using the unique fingerprints of the certain calibration points. Positioning systems enable location-awareness for mobile computers in ubiquitous pervasive wireless computing. Indoor positioning systems based on location fingerprints of wireless local area networks have been suggested as a viable solution where the global positioning system does not work well. Instead of depending on accurate estimations of angle or distance in order to derive the location with geometry, the fingerprinting technique associates location-dependent characteristics such as received signal strength to a location and uses these characteristics to infer the location. The advantage of this technique is that it is simple to deploy with no specialized hardware required at the mobile station except the wireless network interface card. Any existing wireless local area network infrastructure can be reused for this kind of positioning system. In this thesis, a systematic initial data analysis is done and the statistical properties of the received signal strength (RSS) are investigated. Also, an analytical model is developed and used as a design tool to expedite the deployment process. In the end, a prototype system is developed and the cumulative density function of the prototype is plotted. In order to predict the positioning performance of the prototype system without exhaustive real measurement, a simulation model using lognormal distribution is presented. Then the results from simulation model, analytical model and the prototype system are compared to each other and it is concluded that both simulation and analytical models show a good estimation of the prototype system with 6 meters of error distance at a precision of 90%. Both deterministic and probabilistic approaches of location fingerprint representation are considered.
