НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Разработка системы позиционирования и контроля объектов с помощью беспроводной технологии Wi-Fi

Выпуск № 3 (60) Июль - Сентябрь 2015
Авторы:

И.Ю. КУЧИН,
Ш.Ш. ИКСАНОВ,
С.К. РОЖДЕСТВЕНСКИЙ,
А.Н. КОРЯКОВ
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2015-3-130-146
Аннотация
Работа содержит обзор алгоритмов локального позиционирования (позиционирования внутри помещений) на основе стандарта беспроводной связи Wi-Fi, в которых в качестве единственного источника информации о местонахождении агента выступает мощность сигнала, принимаемого мобильным устройством от точек доступа сети Wi-Fi. Приводятся основные характеристики методов анализа позиционно-зависимой информации: метод позиционирования по углу прихода сигнала, по уровню мощности принимаемого сигнала, по времени приема сигнала. Произведен сравнительный анализ рассматриваемых алгоритмов и варианты их реализации. В результате ознакомления с наиболее содержательными работами  отечественных и зарубежных ученых по проблеме локального позиционирования были выявлены основные достоинства и недостатки каждой из предложенных методик позиционирования, произведено обобщение недостатков и сделан вывод об оптимальности использования метода определения местоположения мобильного объекта по уровню принимаемого от него сигнала (на основе радиокарты). Данный метод был реализован с применением двух подходов: детерминистского и вероятностного. Авторами формализована задача локальной идентификации по технологии Wi-Fi; сформулированы требования к программно-аппаратному комплексу, осуществляющему локальное позиционирование по технологии Wi-Fi; реализован полностью рабочий прототип автоматизированной системы локальной идентификации. Разработанный прототип был использован для проведения серии экспериментов по определению местоположения и построению маршрута движения мобильного объекта. Практические результаты работы подтвердили недостаточную изученность проблемы позиционирования мобильных объектов у других отечественных и зарубежных авторов.Таким образом, статья поднимает целый ряд научных и технических проблем, требующих более детальной проработки.
Ключевые слова: локальное позиционирование, идентификация, беспроводные сети Wi-Fi, мощность сигнала, анонимность, радиокарта, метод позиционирования по углу прихода сигнала, метод позиционирования по уровню принимаемого сигнала, метод позиционирования по времени приема сигнала, автоматизированная система определения маршрута движения объекта, прослушивание радиоэфира, анализ сетевого трафика

Список литературы
1. Bahl P., Padmanabhan V. RADAR: An In-building RF-based user location and tracking sys-tem // Proceedings of IEEE INFOCOM 2000, Tel-Aviv, Israel, March 2000. – Tel-Aviv: IEEE, 2000. – Vol. 2. – P. 775–784.

2. A friis-based calibrated model for Wi-Fi terminals positioning / F.A. Lassabe, P. Canalda, P. Chatonnay, F. Spies, O. Baala // Proceedings of Sixth IEEE International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks. WoWMoM 2005, Giardini Naxos, Italy, 13–16 June 2005. – Los Alamitos, California: IEEE, 2005. – P. 382–387.

3. Kupper A. Location-based services. – Chichester, England; Hoboken, New Jersey: John Wiley, 2005. – 365 p.

4. Пан К.С. Цымблер М.Л. Параллельный алгоритм решения задачи анализа рыночной корзины на процессорах Cell // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. – 2010. – № 16 (192). – С. 48–57.

5. Попов Г.А., Белов C.B. Некоторые задачи формализации процесса анализа физической защиты объекта информации // Новые информационные технологии в региональной инфра-структуре и образовании, НИТРО–2001: материалы четвертой международной научно-методической конференции, Астрахань, 24–29 сентября 2001 г. – Астрахань: АГТУ, 2001. – С. 59–62.

6. Bensky A. Wireless positioning technologies and applications. – Boston, Massachusetts: Ar-tech House, 2008. – 305 p.

7. Аникин А.В. Определение местоположения мобильного объекта с помощью приемопе-редатчиков nanoLOC фирмы Nanotron // Беспроводные технологии. – 2007. – № 3. – С. 38–41.

8. Rong P., Sichitiu M.L. Angle of arrival localization for wireless sensor networks // 3rd An-nual IEEE Communications Society on Sensor and Ad Hoc Communications and Networks:Secon`06, Reston, Virginia, USA, 25–28 September 2006. – Piscataway, New Jersey: IEEE, 2006. – Vol. 1. – P. 374–382.

9. A hybrid method for indoor user localization / M. Redzic, C. O’Conaire, C. Brennan, N. O’Connor // Adjunct Proceedings of the 4th European Conference on Smart Sensing and Context, EuroSSC 2009, Guildford, United Kingdom, 16–18 September 2009. – Guildford: [s. n.]. – P. 25–28.

10. Маслов В.А. Модели и алгоритмы идентификации и позиционирования мобильных средств связи в системах поддержки принятия решений: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Пенза, 2011. – 20 с.

11. Исследование возможности локального позиционирования в беспроводных сетях IEEE 802.15.4 / А.В. Поникар, О.В. Евсеев, В.Е. Анциперов, Г.К. Мансуров // Материалы IV Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь», Москва, 29 ноября – 3 декабря 2010 г. – М., 2010. – С. 914–918.

12. Квятковская И.Ю., Фам К.Х. Система показателей оценки качества телекоммуника-ционных услуг и метод их оценки // Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная тех-ника и информатика. – 2013. – № 2. – С. 98–103.

13. Лосев Н.Н., Дмитриев В.Н. Анализ производительности протоколов уровня доступа к среде в беспроводных локальных сетях // Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. – 2011. – № 2. – С. 126–131.

14. Миниахметов Р.М., Рогов А.А., Цымблер М.Л. Обзор алгоритмов локального позици-онирования для мобильных устройств // Вестник ЮУрГУ. Серия: Вычислительная математика и информатика. – 2013. – № 2. – C. 83–96.

15. Кучин И.Ю. Защита конфиденциальности персональных данных с помощью обезли-чивания // Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. – 2010. – № 2. – С. 158–162.

16. Курдин В.А., Шарапов А.П. Методы позиционирования абонентов внутри помеще-ний, основанные на радиоотпечатках (location fingerprinting methods) // Вычислительные сети. Теория и практика. – 2012. – № 2 (21). – С. 1–8.

17. A probabilistic approach to WLAN user location estimation / T. Roos, P. Myllymaki, H. Tirri, P. Misikangas, J. Sievanen // International Journal of Wireless Information Networks. – 2002. – N 9. – P. 155–163.

18. Курдин В.А., Шарапов А.П. Определение местонахождения абонента в системе ра-диодоступа стандарта DECT с помощью методов статистического анализа // Труды XVI Меж-дународной научно-технической конференции «Информационные средства и технологии», Москва, 21–23 октября 2008 года: в 3 т. – М., 2008. – Т. 1. – С. 58–61.

19. A comparison of affine region detectors / K. Mikolajczyk, T. Tuytelaars, C. Schmid, A. Zisserman, J. Matas, F. Schaffalitzky, T. Kadir, L. Gool // International Journal of Computer Vi-sion. – 2005. – N 65 (1). – P. 43–72. 
Просмотров: 2266