作者archerlin ()
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标题Re: [问题] 关於使用sensor定位的问题
时间Sun Sep 2 23:02:21 2007
※ 引述《akdsy (我喜欢小玉)》之铭言:
: 感觉在版上问这这种问题很奇怪@@"
: 不过我已经困扰很久了,
: 叙述如下---------------------------
: 我在做一些关於室内定位的东西,
: 我是想说用几个sensor测出我跟他之间的拒离去划平面圆,
: 然後用三角定位的方法,
: 找出受测点的位置,
: 当然sensor是黏在天花板的,
: 只能知道某个sensor跟我之间的距离 和 我给定他的座标位置,
: 但是在空间中有x,y,z三个轴,
: 所以讯号会形成一个球,(也就是球半径是sensor 和 sensor讯息接收器的距离)
: 问题来了,
: 我要如何去找出天花板离我(这里指的是一个sensor讯息接收器)的距离呢???
: 因为随着不同的人会有接收器高度不同的问题,
: 所以对应到x-y面上会产生不同的圆,(我只想在x-y平面上定出位置即可)
: 我之前是想说用4个sensor 所产生的"球形"直接去定点,
: 可是我看的papper里面都几乎是只用三个点且是单纯的平面,
: 并没有去表示他是如何去解决立体这个问题的,
: 而且我的方法也太过麻烦,
: 各位大大懂我的问题吗??(要稍微想像一下)
: 请问各位大大,
: 有没有什麽关於解决我的问题的方法呢?
: 还是有哪篇papper有关於这种议题的研究可以提供给我呢??
: 感谢你的回答!!!
: PS:我用的是crossbow (smarter sensors in silicon) 这组sensor
你是用Crossbow的sensor想必大概是mica系列的吧?不知道你做的室内定位谈理论还是做
实际的实验?若是实做,我觉得你的假设就不一定对了,例如测的讯号一定不是一颗球型
,他的Antenna也不是Omni Antenna(全向型),换句话说,是介於全向性和指向性之间,
且若你有仔细测讯号时会发现太靠近时(约<1m)讯号反而会变弱?!(所以sensor在人的头
顶时反而测不太到人!)根据你每个sensor天线摆的方向和角度,讯号都有所增减。
另外为啥实做型的paper和datasheet都要把sensor黏在天花板呢?因为测过这样效果最好
阿!天花板一样高,障碍物少干扰可以少一些,还有天线的角度最好是接近45度且方向要
一致,应也可以减少点误差。但就算如此,测出来的误差还是极大的,因为signal在传播
时还有个fading的因素无可避免,尤其你做室内定位墙壁、不规则障碍物众多,这些都会
造成multipath的现象(也就是diffraction,scattering,reflection),而这些是无可避免
的......。
所以我说这麽多,其实只是要说"讯号会形成一个球","4个sensor 所产生的"球形"直接
去定点"这想法理论上是可行,但实际上测是几乎都被上述的众多误差给消弭掉了,所以
说一般人估测时乾脆不管高度,直接只算成X-Y平面的距离即可(除非你的天花板远超过三
米那另当别论XD)。
另外对於你的Estimation model,你用所谓triangulation(三角定位测量),但事实上建
议可以再扩充一点,不一定只靠三个sensor去估目标位置,因为可能同时有N个sensors都
有收到讯号,你大可用N个讯号一起去计算估测目标位置,会比只用三个来的准确。这数
学上可能要用线代里的least-squares-method或线性回归(Linear Regression)的算法去
算一下,这方面的paper也不少喔可以survey一下。这样算可能会比你用球型解立体的交
点等等来的实际且准确点。
最後附带一题的是,如果说你说sensor network里都没有讨论立体分布求解的的paper那
也不尽然,就小弟我所知,交大的曾教授就曾写过一篇(The Coverage Problem in
Three-Dimensional Wireless Sensor Networks)在3D的空间里利用球型间彼此的交点去
求满足覆盖(Coverage)的问题,虽然要解的Coverage问题跟你的定位Localization不同,
但起码你"球型"的假设是获得支持的!其实还有很多篇也是假设Propagation model是球
型的,只是,就我所知这些paper都是理论居多,而,你知道的,理论和实做是有段差距
的...XD
我个人认为啦,纯靠sensor的RF讯号来估位置,真的蛮不准的,大约误差有3~5公尺吧就
算很强了,一些文献多说是要靠其他东西辅助计算,例如boundle个ultrasonic或
Infrared就是个物美价廉的东西...XD 如果你最後的室内定位能单纯靠RF,误差又缩小在
3公尺内,一定要让我知道一下阿!这真的很厉害喔!
PS:你可以多朝Localization和Tracking议题方面的paper去找,虽然这两个在WSN算是老
议题了,或许这两年又有惊人的新解法也说不定!!
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 61.31.166.225
※ 编辑: archerlin 来自: 61.31.166.225 (09/02 23:06)
1F:推 ggg12345:他用无线Mica2+Ultrasonic测距 (cm 级) 140.115.1.146 09/03 01:28
2F:推 akdsy:感谢你的热情回应!!!(泪~~)140.116.117.105 09/03 01:54
3F:推 guteres:这篇要m起来.... 59.104.42.210 09/03 21:01
4F:推 ggg12345:三个测距参考点不要都放在天花板, 一个放 140.115.1.146 09/04 12:21
5F:→ ggg12345:离天花板一段距离,音波理论可对顶测 echo 140.115.1.146 09/04 12:23