The popularity of wireless sensor networks is constantly increasing, both for use instatic machine to machine environments as well as dynamic environments wherethe sensor nodes are carried by humans. Higher demands are put on real-timetracking algorithms of the sensor nodes, both in terms of accuracy and speed. This thesis addresses the issue of tracking persons wearing small sensor nodeswithin a radio network. Focus lies on fusing sensor data in an efficient way withconsideration to the computationally constrained sensor nodes. Different sensorsare stochastically modelled, evaluated, and fused to form an estimate of the person’sposition. The central approach to solve the problem is to use a dead reckoning methodby detecting steps taken by the wearer combined with an Inertial MeasurementUnit to calculate the heading of the person wearing the sensor node. To decreasethe unavoidable drift which is associated with a dead reckoning algorithm, a mapis successfully fused with the dead reckoning algorithm. The information from themap can to a large extent remove drift. The developed system can successfully track a person wearing a sensor nodein an office environment across multiple floors. This is done with only minorknowledge about the initial conditions for the user. The system can recover fromdivergence situations which increases the long term reliability. / Intresset för trådlösa sensornätverk ökar konstant, såväl för statiska maskintill-maskintillämpningar som för dynamiska miljöer där sensornoderna är burnaav människor. Allt högre krav ställs på positioneringsalgoritmer för sensornätverken,där både hög precision och låg beräkningstid ofta är krav. Denna rapport behandlar problemet med att bestämma positionen av personburnasensornoder. Rapportens fokus är att effektivt kombinera sensordatamed hänsyn till sensornodernas begränsade beräkningskapacitet. Olika sensorermodelleras stokastiskt, utvärderas och kombineras för att forma en skattning avsensornodens position. Den huvudsakliga metoden för att lösa problemet är att dödräkna sensornodbärarenssteg kombinerat med kompass och tröghetssensorer för att skattastegets riktning. En karta över byggnaden används för att reducera den annarsoundvikliga drift som härrör från dödräkning. Informationen från kartan visarsig i stor utsträckning kunna reducera den här driften. Det utvecklade systemet kan följa en person genom en kontorsmiljö somsträcker sig över flera våningsplan. Detta med enbart lite information om personensinitiala position. Systemet kan även återhämta sig från situationer däralgoritmen divergerar vilket ökar systemets pålitlighet på lång sikt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-77766 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Kihlberg, Johan, Tegelid, Simon |
| Publisher | Linköpings universitet, Reglerteknik, Linköpings universitet, Reglerteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0016 seconds