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

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

ii INHALTSVERZEICHNIS

ii INHALTSVERZEICHNIS 2.4.4 RADAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.4.5 Ubisense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3 Konzept für ein Indoor-Lokalisierungssystem 27 3.1 Anwendungsszenario Krankenhaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2 Konzeption eines Indoor-Lokalisierungssystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.1 Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.2 Designentscheidungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3 Entwicklung eines probabilistischen Trackingmodells . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.4 Entwicklung eines Partikelfilters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.4.1 Zustandsrepräsentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.4.2 Bewegungsmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.4.3 Sensormodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.4.4 Resamplingschritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.4.5 Gebäudemodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.5 Zusammenfassung des Konzepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4 Implementierung und Konfiguration des Simulators 45 4.1 Aufbau des Simulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.1.1 Modul Partikelfilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.1.2 Modul SensorEvent-Handler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.1.3 Modul User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2 Bedienung des Simulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2.1 Graphische Ausgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2.2 Log-Ausgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2.3 Eingabe und Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.3 Parameter des Simulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.3.1 Filter Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.3.2 Tracker Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.3.3 Show Particle as . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

INHALTSVERZEICHNIS iii 5 Evaluierung 53 5.1 Testmethodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 5.1.1 Evaluierungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 5.1.2 Synthetische Testserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 5.1.3 Fehlertoleranz-Testserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.1.4 Praktische Testserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.2 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 5.2.1 Ergebnisse der synthetischen Testserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 5.2.2 Ergebnisse der Fehlertoleranz-Testserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 5.2.3 Ergebnisse der praktischen Testserie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 5.3 Zusammenfassung der Ergebnisse und Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 5.3.1 Vergleich der Sensormodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 5.3.2 Praxistauglichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 6 Fazit und Ausblick 85 6.1 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 6.2 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 6.3 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Literaturverzeichnis 89

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