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MONITORAGGIO della POSIZIONE di UNITA’ MOBILI in AREE CONFINATE

Università degli Studi di Bologna. MONITORAGGIO della POSIZIONE di UNITA’ MOBILI in AREE CONFINATE. Università degli Studi di Bologna  FACOLTA’ DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Informatica. Tesi di Laurea di: GIUSEPPE RAFFA

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MONITORAGGIO della POSIZIONE di UNITA’ MOBILI in AREE CONFINATE

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Presentation Transcript

  1. Università degli Studi di Bologna MONITORAGGIO della POSIZIONE di UNITA’ MOBILI in AREE CONFINATE Università degli Studi di Bologna  FACOLTA’ DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Tesi di Laurea di: GIUSEPPE RAFFA Relatore: Chiar.mo Prof. Ing. TULLIO SALMON CINOTTI Docente di Calcolatori Elettronici I Correlatori: Prof. Ing. LUIGI DI STEFANO Dott.Ing. LUCA ROFFIA Dott.Ing. FABIO SFORZA Anno Accademico 2001-2002

  2. Problema affrontato: localizzazione • Supporto ai “Location Based Services” • Ambiente di riferimento: • Aree Confinate Indoor/Outdoor • Utenti dotati di Terminali Mobili Multisensore • Infrastruttura di rete:WLAN 802.11b,Access Point fissi • Localizzazione: • Utilizzo dell’infrastruttura WLAN esistente • Misura della potenza che i terminali mobili ricevono dai punti di accesso alla rete (“Received Signal Strenght Indicator” o RSSI)

  3. Obiettivi & Requisiti Obiettivi: • Sistema diMonitoraggio • Primo Algoritmo di Localizzazione Requisiti: • Indipendenzadai metodi di localizzazione • Coesistenza di metodi di localizzazione diversi • Tolleranza della latenza • Scalabilità • Adattabilità rispetto al carico

  4. DEMO

  5. Iscrizione Terminali Request DataResponse N Richieste SNMP Dispatch Position Data Response N Response SNMP Static Data Position Request Sistema di Monitoraggio - Schema Sistema di Monitoraggio Terminale Mobile Applicativi

  6. Sistema di Monitoraggio – 1 • MultiThreading • Comunicazione viaCode e semafori • DataBase MySql via ODBC • Richieste SNMP Asincrone “Burst” • Interpretazione DatiInformazione a valle del sistema • Adattabilità: frequenza_polling = f(delay_rete, delay_calcolo, length_code)

  7. Piattaforma Sw - SNMP MIB ROOT Agente SNMP SUB1 SUB2 SUB3 SUB4 Get GetNext Set Internet / Intranet Response Trap Manager SNMP • “Contratto” fra Manager ed Agente Management Information Base (MIB); • Ogni Entry del MIB è una coppia OID  Valore

  8. ForwardResponse Richiesta SNMP Dispatch richiesta Response Architettura Master/Ext. Agent Manager SNMP Centrale Internet / Intranet Master Agent (Servizio SNMP di Windows) Extension Agent Terminale Mobile

  9. Wrapper NIC/Driver/DLL “QueryWLan” User Mode DLL BreezeCom Kernel Mode Driver BreezeCom NIC WLan BreezeCom “Extension Agent” sviluppato • Necessità di interrogare la scheda WLAN per ottenere informazioni di potenza (RSSI); Agente SNMP “QueryWLan Agent-Ext”

  10. Request DataResponse Funzione di Callback Su ogni Response Richiesta GetNext Asincrona GetNext Response GetNext Response Modulo ‘Manager SNMP’ Manager SNMP Internet / Intranet API CastleRock Manager CastleRock “SNMPc”

  11. INDOOR Algo Data Response Choice / Sensor Fusion Forward GPS Algo LLA OTHER… … • Ogni DataResponse è elaborato dai vari algoritmi XYZ • Choice può essere più o meno complesso (scelta del “migliore” combinazione) Modulo ‘Guess Position’ Thread ‘Guess Position’ • Unico Thread che elabora in modo sequenziale i DataResponse

  12. Metodo di “Analisi della scena” basato su Feature di Potenza (RSSI) Algoritmo di Localizzazione Indoor • Utilizzo delle informazioni di potenza APTerminale • Difficoltà di modellazione del legame RSSIDistanza (Multipath fading e ostacoli)

  13. Fase OFF-LINE(Calibrazione) Fase ON-LINE(Misura) N punti campione AP3 AP1 AP2 P3 Potenze ricevute rispetto alle quattro direzioni cardinali P2 P1 Mappa delle Potenze: entry [x,y,dir,MAC_AP]RSSI Potenze ricevute in un PUNTO INCOGNITO [MAC_AP]RSSI Algoritmo di localizzazione Pattern Matching Posizione del PUNTO INCOGNITO= =f(rssi, dir, mappa delle potenze) Metodo RADAR

  14. Soluzioni: • Ridondanza di AP • Calibrazione dell’ambiente • Miglioramento dell’algoritmo Prove Sperimentali • Risultati: • Punti 1 e 2 facilmente distinguibili • Punti 3 e 4problematici a causa della posizione rispetto ad AP1 e AP2 • Problemi: • Numero di AP • Posizionamento degli AP • Numero di punti campione • Algoritmo prototipale CSITE (Facolta’ di Ingegneria)

  15. Conclusioni e lavori futuri • Il sistema risulta adatto al problema da affrontare • Caratteristiche principali: • Indipendenza dai metodi di localizzazione • Espandibilità verso nuovi algoritmi • Tolleranza della latenza dei terminali • Scalabilità verso un alto numero di terminali • Adattabilità rispetto al carico di lavoro • Prossimi passi: • Algoritmo INDOOR da migliorare • Confronto con altre soluzioni, anche commerciali • Sviluppo di ulteriori metodi di localizzazione mediante altri sensori: bussola,GPS,telecamera…(Sensor Fusion) • Tracking dell’utente

  16. Università degli Studi di Bologna MONITORAGGIO della POSIZIONE di UNITA’ MOBILI in AREE CONFINATEFINE Università degli Studi di Bologna  FACOLTA’ DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Tesi di Laurea di: GIUSEPPE RAFFA Relatore: Chiar.mo Prof. Ing. TULLIO SALMON CINOTTI Docente di Calcolatori Elettronici I Correlatori: Prof. Ing. LUIGI DI STEFANO Dott.Ing. LUCA ROFFIA Dott.Ing. FABIO SFORZA Anno Accademico 2001-2002

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