Алгоритм визначення місцеположення RFID-міток на основі RSS-вимірювань

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorТовкач, Ігор Олегович
dc.contributor.authorПритолюк, Петро Григорович
dc.date.accessioned2020-02-04T10:16:51Z
dc.date.available2020-02-04T10:16:51Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThe volume of the explanatory note of the master's thesis is 83 pages, which include 6 sections, 22 illustrations, 15 tables, 19 bibliographic names according to the list of sources of links. Relevance of the research topic. Automated monitoring systems play an important role in people's lives. They are used to identify objects and monitor them indoors or in a specific territory. RFID tags and wireless sensor networks are used for object recognition. The received signal strength (RSS measurement) is used to determine the location of unknown RFID tags. Coordinate calculation, based on RSS measurements, is performed using the least-squares method after all sensor data is obtained, with the precision of the object location location accuracy not reaching the potential lower bound of Rao-Kramar, and this leads to an increase in computational waste. Purpose and tasks. Improving the accuracy of RFID tag location by developing aт algorithm for refining the RFID tag's miss location as RSS measurements are received from sensor network and reducing the computational cost of implementing this algorithm. Object of research. The object is the process of determining the location of RFID tags. Subject of research. The subject is RFID tag location methods. Research methods. Methods of theory of probabilities, linear and nonlinear filtering in discrete time, statistical decision theory and statistical modeling on computers were used in the work. Scientific novelty of the obtained results. An algorithm for estimating the location of the RFID tag is developed in which, unlike the existing ones, the dispersion of power measurement errors is taken into account by the network sensors and a consistent measurement processing is implemented, which avoids the rotation of large-dimensional matrices. The practical significance of the results obtained. 1. The algorithm developed on the basis of RSS measurements allows to change the SLE of the error of determining the location of the RFID tag in comparison with the known methods by 32-36%. 2. The configuration of the eight sensors provides the most uniform appearance of the isolines of the steep SLE location in the horizontal plane. 3. The developed RSS location measurement algorithm does not require significant computational cost and can be implemented on modern real-time microprocessors. Testing the results of the thesis. The dissertation materials and the main provisions received in the work were presented at: international scientific and technical conference "Radio engineering fields, signals and systems" (Kyiv, 2019; XII scientific and technical conference of students, graduate students and young scientists "Radio electronics in the XXI century" (Kyiv, 2018); Publications. According to the results of the dissertation, 2 abstracts were published.uk
dc.description.abstractruОбъем пояснительной записки магистерской диссертации составляет 83 страницы, которые включают в себя 6 разделов, 22 иллюстрации, 15 таблиц, 19 библиографических наименований по перечню источников ссылок. Актуальность темы исследования. Автоматизированные системы мониторинга играют важную роль в жизни людей. Их используют для определения объектов и наблюдения за ними в помещениях или на определенной территории. Для распознавания предметов применяют радиочастотную идентификацию с использованием RFID-меток и беспроводной сенсорной сети. Для определения местоположения RFID-меток используют мощность принимаемого сигнала (RSS-измерения). Вычисление координат на основе RSS-измерений, происходит с помощью метода наименьших квадратов после получения всех данных от датчиков, при этом точность определения местоположения предметов не достигает потенциальной нижней границы Рао-Крамара, а также это приводит к увеличению вычислительных затрат. Цель и задачи. Повышение точности определения местоположения RFID-меток путем разработки алгоритма, который будет уточнять координаты меток по мере поступления RSS-измерений от датчиков сенсорной сети. Объект исследования. Процесс определения местоположения RFID-меток. Предмет исследования. Методы определения местоположения RFID-меток. Методы исследования. В работе использовались методы теории вероятностей, линейной и нелинейной фильтрации в дискретном времени, статистической теории принятия решений и статистического моделирования на ЭВМ. Научная новизна полученных результатов: Разработан рекуррентный алгоритм оценки местоположения RFID-меток, в котором, в отличие от существующих, учитывается дисперсия ошибок измерения мощности датчиками сети и реализована последовательная обработка RSS-измерений от датчиков сенсорной сети, что позволяет избежать вращения матриц больших размерностей. Практическое значение полученных результатов: 1. Разработанный алгоритм на основе RSS-измерений позволяет уменьшить СКО ошибки определения местоположения RFID-метки по сравнению с известными методами на 32-36%. 2. Конфигурация из восьми датчиков обеспечивает наиболее равномерное вид изолиний кругового СКВ ошибки определения местоположения в горизонтальной плоскости. 3. Разработанный алгоритм определения местоположения на основе RSS-измерения не требует значительных вычислительных затрат и может быть реализован на современных микропроцессорах в масштабе реального времени. Апробация результатов диссертации. Материалы диссертации и основные положения, полученные в работе, представлялись на: международной научно-технической конференции «Радиотехнические поля, сигналы и системы» (г.. Киев, 2019; XИИ научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Радиоэлектроника в XXI веке» (г.. Киев, 2018); Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 2 тезисов докладов.uk
dc.description.abstractukОбсяг пояснювальної записки магістерської дисертації становить 83 сторінки, які включають в себе 6 розділів, 22 ілюстрації, 15 таблиць, 19 бібліографічних найменувань за переліком джерел посилань. Актуальність теми дослідження. Автоматизовані системи моніторингу відіграють важливу роль в житті людей. Їх використовують для визначення об’єктів та спостереження за ними в приміщеннях чи на певній території. Для розпізнавання предметів застосовують радіочастотну ідентифікацію з використанням RFID-міток та бездротової сенсорної мережі. Для визначення місцеположення RFID-міток використовують потужність прийнятого сигналу (RSS-вимірювання). Обчислення координат, на основі RSS-вимірювань, відбувається за допомогою методу найменших квадратів після отримання усіх даних від датчиків, при цьому точність визначення місцеположення предметів не досягає потенційної нижньої границі Рао-Крамара, а також це призводить до збільшення обчислювальних затрат. Мета та завдання. Підвищення точності визначення місцеположення RFID-міток шляхом розробки алгоритму, який буде уточнювати координати міток по мірі надходження RSS-вимірювань від датчиків сенсорної мережі. Об’єкт дослідження. Процес визначення місцеположення RFID-міток. Предмет дослідження. Методи визначення місцеположення RFID-міток. Методи дослідження. В роботі використовувалися методи теорії ймовірностей, лінійної і нелінійної фільтрації в дискретному часі, статистичної теорії прийняття рішень і статистичного моделювання на ЕОМ. Наукова новизна одержаних результатів: Розроблено рекурентний алгоритм оцінювання місцеположення RFID-міток, в якому, на відміну від існуючих, враховується дисперсія помилок вимірювання потужності датчиками мережі і реалізована послідовна обробка RSS-вимірювань від датчиків сенсорної мережі, що дозволяє уникнути обертання матриць великих розмірностей. Практичне значення одержаних результатів: 1. Розроблений алгоритм на основі RSS-вимірювань дозволяє зменшити СКВ помилки визначення місцеположення RFID-мітки в порівнянні з відомими методами на 32-36%. 2. Конфігурація з восьми датчиків забезпечує найбільш рівномірний вид ізоліній кругового СКВ помилки визначення місцеположення в горизонтальній площині. 3. Розроблений алгоритм визначення місцеположення на основі RSS-вимірювання не вимагає значних обчислювальних затрат і може бути реалізований на сучасних мікропроцесорах в масштабі реального часу. Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації та основні положення, отримані в роботі, представлялися на: міжнародній науково-технічній конференції «Радіотехнічні поля, сигнали та системи» (м. Київ, 2019; XІІ науково-технічній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Радіоелектроніка в XXI столітті» (м. Київ, 2018); Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 2 тез доповідей.uk
dc.format.page83 с.uk
dc.identifier.citationПритолюк, П. Г. Алгоритм визначення місцеположення RFID-міток на основі RSS-вимірювань : магістерська дис. : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Притолюк Петро Григорович. – Київ, 2019. – 83 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/31338
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectRFID-міткиuk
dc.subjectвизначення місцеположенняuk
dc.subjectфільтр Калманаuk
dc.subjectRSS-вимірюванняuk
dc.subjectRFID tagsuk
dc.subjectRSS measurementsuk
dc.subjectKalman filteringuk
dc.subjectlocatonuk
dc.subject.udc621.396.969.11uk
dc.titleАлгоритм визначення місцеположення RFID-міток на основі RSS-вимірюваньuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
PrytoliukPH_magistr.pdf
Розмір:
2.94 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (РТПС)
Магістерські роботи