Yıl: 2020 Cilt: 11 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 925 - 931 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.24012/dumf.692444 İndeks Tarihi: 01-06-2021

RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi

Öz:
Açık alanlarda konum tespiti doğru bir şekilde GPS(Global Positioning System) sistemleri vasıtasıyla eldeedilebilmektedir. Ancak GPS sistemleri kapalı ortamlarda konum bilgisini hassas bir şekilde ölçememektedir. İçortamlarda konum tespiti için özel ağ sistemleri tasarlanmaktadır. Bu makalede, kapalı bir ortamdakonumlandırılmış sensörler yardımıyla ortamın parmak izi RSSI sinyalleri yardımıyla çıkartılmış ve sensör düğümkonumları YSA kullanılarak tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen uygulamada 2 senaryo kullanılmıştır. İlk senaryoboş bir ofis ortamında, ikinci senaryo ise insanların ve çeşitli nesnelerin olduğu bir ofis ortamındagerçekleştirilmiştir. Sensör düğümlerin gerçek ve tahmini konumları ölçüldüğünde hesaplanan hatanın literatüregöre kabul edilebilir olduğu görülmüştür. İlk senaryo için konum tespiti ortalama 18,2 cm hata ile ikinci senaryodaortalama 24,2 cm hata ile tespit edilmiştir. Önerilen algoritma ve uygulama doğruluk ve güvenilirlik açısındanmevcut tekniklerle paralel sonuçlar üretmektedir.
Anahtar Kelime:

Implementation of Location Determination with Fingerprint Based ANN in Indoor Environment Using RSSI Signals

Öz:
Location determination in outdoor areas can be obtained accurately through GPS (Global Positioning System) systems. However, GPS systems cannot accurately measure location information in indoor environments. Special network systems are designed for location determination in indoor environments. In this article, the fingerprint of the environment was obtained by means of the sensors located in an indoor environment and the sensor node locations were determined using ANN. In the fingerprint method, the signal strength of each reference point in the indoor environment, also called the fingerprint, is measured and the fingerprints of the reference points are collected beforehand and stored in a database. Then, signals measured from any location in location detection are matched with previously collected fingerprints. Machine learning algorithms are often used for this mapping. In this article, location determination was carried out by means of ANN based fingerprint algorithm according to RSSI values obtained from grid points of 0.5x0.5m2 in a indoor environment of 5x8 m2 . The method was applied for 2 scenarios. In the first scenario, closed environment is empty, and in the second scenario, an environment with various objects and human mobility is used. In the first scenario, there is no object and human mobility in the indoor environment. RSSI value was measured 10 times in each of the 25 randomly determined coordinates. The average values of the RSSI value at any point were calculated and given as an introduction to the ANN model. The distance between the estimated coordinate obtained from the output of the ANN and the actual position is the estimated error. In this scenario, the total error for 25 points is 455 cm and the average error was 18.2 cm. In the second scenario, an environment with office materials and human mobility is used. As in the first scenario, measurements were made from a total of 25 coordinates. The average RSSI measurements were given to the ANN input and the estimated coordinates were determined. Total error 605 cm average error 24.2 cm was obtained.The proposed algorithm and application produce parallel results with current techniques in terms of accuracy and reliability. The method can be improved by taking into consideration suggestions such as optimizing ANN, fingerprint step, choosing smaller environment grids and making more measurements, and location error can be reduced to minimum levels.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. G. Félix, M. Siller E. Álvarez “A fingerprinting indoor localization algorithm based deep learning”, 2016 Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN), pp.1006-1011, 2016
  • 2. Z. Liu, B. Dai, X. Wan, X. Li, “Hybrid Wireless Fingerprint Indoor Localization Method Based on a Convolutional Neural Network”, Sensors, 19, 4597; doi:10.3390/s19204597, 2019.
  • 3. R. Wang, Z. Li, H. Luo, F. Zhao, W. Shao, Q. Wang, “A Robust Wi-Fi Fingerprint Positioning Algorithm Using Stacked Denoising Autoencoder and MultiLayer Perceptron”, Remote Sens. 11, 1293; doi:10.3390/rs11111293, 2019.
  • 4. Y. Zhang, L. Lu, Y. Wang, C. Chen, “WLAN indoor localization method using angle estimation“, AEU - International Journal of Electronics and Communications, Vol.76, pp:11-17,2017.
  • 5. G. Deak, K. Curran, J. Condell, “A survey of active and passive indoor localization systems, Computer Communications, Vol.35, Issue 16, pp:1939-1954, 2012.
  • 6. E. Erdem, T. Tuncer, R. Doğan, “Location Determination of a Mobile Device with a Fingerprint Algorithm using a Cascade ANN model”, Vol.12, Issue 1, pp:238 – 249,2018.
  • 7. I.T. Haque, “A sensor based indoor localization through fingerprinting”, Journal of Network and Computer Applications, Vol.44, pp:220-229,2014.
  • 8. Z. Wu, E. Jedari, R. Muscedere, R. Rashidzadeh, “Improved particle filter based on WLAN RSSI fingerprinting and smart sensors for indoor localization”, Computer Communications, Vol.83, pp:64-71, 2016.
  • 9. M. Oussalah, M. Alakhras., “Multivariable fuzzy inference system for fingerprinting indoor localization, Fuzzy Sets and Systems, Vol.269, pp: 65- 89, 2015.
  • 10. A. Booranawong, K. Sengchuai, N. Jindapetch, “Implementation and test of an RSSI-based indoor target localization system: Human movement effects on the accuracy”, Measurement, Vol.133, pp:370-382, 2019.
  • 11. X. Fang, L. Nan, Z. Jiang, L.Chen, “Noise-aware fingerprint localization algorithm for wireless sensor network based on adaptive fingerprint Kalman filter”, Computer Networks: The International Journal of Computer and Telecommunications Networking, Vol. 124, No. C, 2017.
  • 12. L. Kanaris, A. Kokkinis, G. Fortino, A. Liotta, S. Stavrou, “Sample Size Determination Algorithm for fingerprint-based indoor localization systems”, Computer Networks, Vol.101, pp:169-177, 2016.
  • 13. N. V. T.Ngo, J. G. Kim, “Sequential learning for fingerprint based indoor localization“,AEU - International Journal of Electronics and Communications, Vol.71, pp:105-109, 2017.
  • 14. S. K. Rajesh, M. Hegde, N. Trigoni, “Gaussian Process Regression for Fingerprinting based Localization”, Ad Hoc Networks, 51, 2016.
  • 15. A. Saber, K. Fekher, B. Abbas, R. Abderrezak, L.K. Med, A. Mohamed, “A new fuzzy logic based node localization mechanism for wireless sensor networks”, Future Gener. Comput. Syst. pp:1–15. 2017.
  • 16. S. Tuncer, T. Tuncer, “Indoor localization with bluetooth technology using artificial neural networks”, IEEE International Conference on Intelligent Engineering Systems, Bratislava, Slovakia, pp. 213–217, 2015.
APA Tekbaş A, Tuncer T, ERDEM E (2020). RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. , 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
Chicago Tekbaş Ayse,Tuncer Taner,ERDEM Ebubekir RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. (2020): 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
MLA Tekbaş Ayse,Tuncer Taner,ERDEM Ebubekir RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. , 2020, ss.925 - 931. 10.24012/dumf.692444
AMA Tekbaş A,Tuncer T,ERDEM E RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. . 2020; 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
Vancouver Tekbaş A,Tuncer T,ERDEM E RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. . 2020; 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
IEEE Tekbaş A,Tuncer T,ERDEM E "RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi." , ss.925 - 931, 2020. 10.24012/dumf.692444
ISNAD Tekbaş, Ayse vd. "RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi". (2020), 925-931. https://doi.org/10.24012/dumf.692444
APA Tekbaş A, Tuncer T, ERDEM E (2020). RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11(3), 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
Chicago Tekbaş Ayse,Tuncer Taner,ERDEM Ebubekir RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 11, no.3 (2020): 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
MLA Tekbaş Ayse,Tuncer Taner,ERDEM Ebubekir RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol.11, no.3, 2020, ss.925 - 931. 10.24012/dumf.692444
AMA Tekbaş A,Tuncer T,ERDEM E RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2020; 11(3): 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
Vancouver Tekbaş A,Tuncer T,ERDEM E RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2020; 11(3): 925 - 931. 10.24012/dumf.692444
IEEE Tekbaş A,Tuncer T,ERDEM E "RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi." Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11, ss.925 - 931, 2020. 10.24012/dumf.692444
ISNAD Tekbaş, Ayse vd. "RSSI Sinyalleri Kullanarak İç Ortamda Parmak İzi Tabanlı YSA ile Konum Tespitinin Gerçekleştirilmesi". Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 11/3 (2020), 925-931. https://doi.org/10.24012/dumf.692444