Zvýšení přesnosti lokalizace v průmyslových nositelných zařízeních pomocí LoRaWAN
Loading...
Files
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tento výzkum kombinuje teoretické poznatky, simulační studie a praktické experimenty s cílem prozkoumat oblast průmyslových nositelných zařízení se zaměřením na zvýšení přesnosti jejich lokalizace pomocí technologie LoRaWAN. Práce vedla k vytvoření dvou klasifikací funkcí a metrik průmyslových nositelných zařízení a 7 volně přístupných datových sad LoRaWAN v různých prostředích (vnitřních, venkovních a podzemních). Kromě toho práce provádí komplexní posouzení přesnosti lokalizace pomocí více přístupů, analyzuje vliv proměnných z měřicí kampaně a technik zpracování dat. Dále navrhuje úpravy algoritmu k-NN, které spolu s metodami předzpracování vedou ke zvýšení přesnosti o 17,2 % ve srovnání s původním benchmarkem. Navržené algoritmy, ověřené na souborech dat LoRaWAN, nabízejí potenciální využití v různých oblastech. Studie uzavírá validaci lokalizace na bázi LoRaWAN s přesností 2,6 m v interiéru a 4 m v exteriéru, což naznačuje, že ačkoli lokalizace na bázi LoRaWAN není tak přesná jako u předních technologií, lze ji využít v odvětvích, jako je logistika, zemědělství a inteligentní výroba, kde není absolutní přesnost nezbytná.
This research combines theoretical insights, simulation studies, and practical experimentation to explore the field of industrial wearables, with a focus on enhancing their location accuracy through LoRaWAN technology. The work led to creating two classifications on functions and metrics of industrial wearables and 7 open access LoRaWAN datasets in diverse environments (indoor, outdoor, and underground). Moreover, the paper conducts a comprehensive assessment of localization accuracy through multiple approaches, analyzing the influence of variables from the measurement campaign and data processing techniques. Furthermore, it proposes modifications to the k-NN algorithm, which, alongside preprocessing methods, results in a 17.2% increase in accuracy compared to the original benchmark. Validated on LoRaWAN datasets, the proposed algorithms offer potential applications across various fields. The study concludes validation of LoRaWAN-based localization with an accuracy of 2.6m indoors and 4m outdoors, suggesting that while LoRaWAN-based localisation is not as precise as leading technologies, it can be used in sectors such as logistics, agriculture, and smart manufacturing where absolute precision is not essential.
This research combines theoretical insights, simulation studies, and practical experimentation to explore the field of industrial wearables, with a focus on enhancing their location accuracy through LoRaWAN technology. The work led to creating two classifications on functions and metrics of industrial wearables and 7 open access LoRaWAN datasets in diverse environments (indoor, outdoor, and underground). Moreover, the paper conducts a comprehensive assessment of localization accuracy through multiple approaches, analyzing the influence of variables from the measurement campaign and data processing techniques. Furthermore, it proposes modifications to the k-NN algorithm, which, alongside preprocessing methods, results in a 17.2% increase in accuracy compared to the original benchmark. Validated on LoRaWAN datasets, the proposed algorithms offer potential applications across various fields. The study concludes validation of LoRaWAN-based localization with an accuracy of 2.6m indoors and 4m outdoors, suggesting that while LoRaWAN-based localisation is not as precise as leading technologies, it can be used in sectors such as logistics, agriculture, and smart manufacturing where absolute precision is not essential.
Description
Citation
SVERTOKA, E. Zvýšení přesnosti lokalizace v průmyslových nositelných zařízeních pomocí LoRaWAN [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. dr. ing. Mihai CIUC (předseda)
Prof. dr. ing. Ion Marghescu (člen)
doc. Ing. Radim Burget, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Hošek, Ph.D. (člen)
Conf. dr. Angela Digulescu (člen)
Prof. dr. Simona Lohan (člen)
Conf. dr. ing. Alexandru Martian (člen)
Date of acceptance
2024-05-17
Defence
Dizertační práce uchazečky s názvem Enhancing Localization Accuracy in Industrial Wearables with LoRaWAN byla předložena na veřejném zasedání na Politehnica Bucuresti. K protokolu je přiložen souhrn otázek a odpovědí. Komise zhodnotila práci na výbornou.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení