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Approximative Indoor-Lokalisierung von RFID ... - Gernot A. Fink

Approximative Indoor-Lokalisierung von RFID ... - Gernot A. Fink

50 4.3 Parameter des

50 4.3 Parameter des Simulators RFID-Reader zu verbinden. Für diese Arbeit wird seitens des Simulators lediglich ein RFID- Reader der Firma Intermec über TCP/IP unterstützt. Eine genauere Beschreibung zur verwendeten RFID-Hardware findet sich in Abschnitt 5.1.4. In der ersten Optionsbox wird die IP-Adresse des Intermec-Readers in der Form tcp://xxx.xxx.xxx.xxx angegeben. Mit einem Klick auf Connect wird versucht, eine Verbindung zum Reader mit dieser Adresse aufzubauen. In der Optionsbox darunter kann man Intermec-spezifische Befehle eingeben und mit Send an den Reader schicken. Mögliche Antworten des Readers werden dann in der Log-Ausgabe angezeigt. Mittels Start READ wird der Reader in den für das Tracking erforderlichen Dauerlesemodus versetzt. Mit Stop READ wird dieser Modus beendet. Starten des Partikelfilters. Nach der Initialisierung des Partikelfilters und des Partikelsatzes kann der Simulator gestartet werden. In der Optionsgruppe Simulator control kann über den Single Run-Button eine vollständige Iteration des Partikelfilters durchgeführt werden. Mit Continous Run werden x Iterationen alle y ms ausgeführt. Dieser Modus ist für den Dauerbetrieb gedacht. Die Werte für x und y werden in der Optionsgruppe Tracker settings unter Calculations per run und Cycle duration eingestellt. Debugging. Eine Iteration des Partikelfilters besteht intern aus mehreren Schritten. Es kann zu Testzwecken vorteilhaft sein, diese Schritte einzeln durchzuführen. Eine vollständige Partikelfilter-Iteration besteht aus: 1. Vorhersageschritt (Prediction) 2. Gewichtungsschritt (Update Weights) 3. Normalisierung der Gewichte (Normalize Weights) 4. Berechnung der Cumulative Density Factor (Calc CDF) 5. Berechnung der Partikelgüte (Calc ESS) 6. Resampling-Schritt (optional) (Resampling) Jeder Schritt ist auch einzeln über einen Button ausführbar. Weiterhin kann man sich eine Liste der Partikel mit ihren Eigenschaften über List particles anzeigen lassen. Mit Count particles wird die Anzahl der Partikel pro Raum ermittelt. 4.3 Parameter des Simulators Der Simulator besitzt eine Reihe von Einstellungsmöglichkeiten für den Partikelfilter und für die Anwendung selbst. In diesem Abschnitt werden die einzelnen Parameter unterteilt nach ihrer

4 Implementierung und Konfiguration des Simulators 51 Gruppierung detailliert erläutert. 4.3.1 Filter Options Number of Particles gibt die Anzahl der Partikel für den Partikelsatz an. Die Partikelzahl ist eine wichtige Kennzahl eines Partikelfilters, da die benötigte Rechenzeit mit der Partikelanzahl steigt. Daher muss zwischen Effizienz (geringere Anzahl) und Darstellungsgenauigkeit des Belief (höhere Anzahl) abgewogen werden. Der Standardwert ist 500. Noise Particles gibt die Anzahl der Partikel an, die bei jedem Resampling-Schritt zufällig über den Suchraum erzeugt werden. Der Zweck von Noise Particles ist, eine bestimmte Anzahl von Partikeln im Suchraum zufällig verstreut zu halten, so dass auch bei sehr unwahrscheinlichen Ereignissen der Filter noch funktionsfähig bleibt. Der Standardwert ist 0. Motion Error gibt die Bewegungsunschärfe der Partikel an. Dieser Wert entspricht dem s in g s des Bewegungsmodells der Gleichung 3.2 in Abschnitt 3.4.2 und steuert somit die Varianz einer Gaußschen Zufallszahl mit einem Mittelwert von 0 und der Standardabweichung s. Je höher dieser Wert ist, desto stärker weichen die Partikel von der eingestellten Geschwindigkeit und der Richtung ab. Dieser Wert kann nicht kleiner 0 sein. Der Standardwert ist 0, 5. Particle Velocity gibt die relative Geschwindigkeit der Partikel an. In der graphischen Ausgabe des Simulators wird dieser Wert als Pixel interpretiert: Pro Iteration bewegt sich ein Partikel v p Einheiten des Ortsrasters in seine Richtung d p . Dieser Wert steuert zusammen mit dem Movement Error-Wert das Bewegungsmodell. Dieser Wert kann nicht kleiner 0 sein. Der Standardwert ist 2, 0. Resampling Threshold gibt an, ab welchem Schwellenwert die Güte des Partikelsatzes soweit gesunken ist, dass ein Resampling stattfinden muss. Dieser Wert ist ein Anteil der Gesamtpartikelzahl und muss daher zwischen 0 und 1 liegen. Je niedriger dieser Wert ist, desto seltener erfolgt ein Resampling. Eine Erläuterung des Schwellenwertes findet sich in Abschnitt 3.4.4. Der Standardwert ist 0, 5. Sensor TTL gilt nur für das Sensormodell RFID“. Dieser Wert steuert, wie viele Iterationsschritte ein Sensor aktiv bleibt, so dass Partikel in das Sensorfeld wandern können. Dieser Wert ” muss größer als 0 sein. Standardwert ist 5. Q(err) gilt nur für das Sensormodell ” Approximation“. Dieser Wert bezieht sich auf den q err - Wert der Gewichtungsformel 3.4 . Dieser Wert muss größer als 0 sein. Der Standardwert ist 5.

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