Tecnologías sensoriales de localización para ... - ResearchGate

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CaracterísticaFrecuenciaAcústica(AnchodeActive Bat40 kHz (2kHz)Cricket v140 kHz (2kHz)Cricket v240 kHz (2kHz)Hexamite40 kHz (2kHz)3D-LOCUS20Hz (20kHz)banda)Sincronismo Sinc. Radio Sinc. Radio Sinc. Radio No Sinc. Radio(opciónNo Sinc. conemisión bidireccional)Multimodo No, emitesolo un tag ala vezNo, emitesolouna baliza ala vezGranularidad Física (3D) Simbólica(porciones dehabitación de1 m 2 )No, emite No, emite Si, variassolo solo un tag a balizas ouna baliza a la vez tags a la vezla vezcon CDMAFísica (3D) Física (3D) Física (3D)Precisión 9 cm 30 cm 2 cm 1 cm 1 cmLugar de En nodo En nodo En nodo En nodo Congurable:Cálculo central (NO móvil (SI móvil (SI central (NO En nodo(Privacidad) privacidad) privacidad) privacidad) privacidad) centralo móvil(depende)Variable TOA TOA TOA TDOA TOAmediday mínimo deFrecuenciamedidasposiciónHomogeneidadde nodosDirección deEmisión25 Hz ÷número tagsNO (tagsemisoresson distintosde los nodosreceptores)de tag móvila nodosreceptoresen techomodasProximidad anodo emisormás cercanoNodosemisoresen techo, SINnodo central,y receptoresmóviles1 Hz 1 Hz 20 Hz ÷número tagsNO (idem) SI (nodosemisores yreceptoresson iguales,salvo su con-guración)de nodo en de nodo entecho a nodo techo a nodomóvil móvil (avecesinverso)NO (idem)de tag móvila nodosreceptoresen techoAlgoritmoposicionamientoDespliegue /InfraestructuraMultilateraciónesféricaNodosreceptoresen techo, connodocentral, yemisoresmóvilesMultilateraciónesféricaNodosemisores entecho, SINnodocentral,y receptoresmóviles (avecesinverso)MultilateraciónhiperbólicaNodosreceptoresen techo, connodocentral, yemisoresmóvilesMultilateraciónesféricaNodosemisores/ receptoresen techo, connodocentral,y recept. /emis.móviles5 HzSI (idem)congurable:un sentido,el inverso ybidireccionalCuadro 1: Características de varias soluciones representativas de localización usando ultrasonidos.4
Figura 1: Dispositivo generador de señales ultrasónicas que se cuelga del cuello de una personacorrespondiente al sistema de localización de AT&T 'Active Bat'Cada emisor en el techo envía simultáneamente una señal ultrasónica (tren de pulsos) y una señal RFpara sincronismo (indica al receptor cuando comienza la emisión ultrasónica) y a la vez por el canalRF se envían los datos de ubicación del emisor. Solo puede emitir una sola baliza a la vez para evitarinterferencias entre emisiones de radio y ultrasónicas, lo que implica que hay que planicar las emisionesrepartiendo los intervalos de tiempo de uso del canal entre todas las balizas presentes. Para implementarlose ha creado un método de planicación distribuido, que tiene sus ventajas e inconvenientes:(+) No utiliza ningún sistema central para armonizar el disparo de las emisiones de cada baliza, loque implica mayor facilidad de despliegue de los equipos(+) La probabilidad de interferencia, existe pero es relativamente baja(-) Baja frecuencia de medida, ya que hay que esperar una secuencia de emisiones antes de podercalcular una posición(-) Mal comportamiento en medidas dinámicas (movimiento) forzando el uso de estimadores tipoKalman para eliminar errores impulsivosLa segunda versión del sistema Cricket (v2 [21]), trata de mejorar algunos aspectos de la primera:Una interfaz de programación, API, mejorada para permitir a los usuarios manejar los recursos abajo nivel y poder congurar el sistema a medida.Mejora de la precisión en la medida de los tiempos de vuelo TOA (2 cm de error en v2, por 40 cmen v1). Ahora se utiliza un detector de umbral de la señal ultrasónica recibida en vez de un detectorde tonos. La señal emitida es un tren de pulsos de 150 µs de duración.Menor consumo y utilización de paneles solares para que las balizas sean autónomas.Para mejorar el comportamiento dinámico se utiliza un ltro de Kalman para suavizar lasestimaciones. Cuando el estimador no es able, se reconguran los nodos, y se produce una emisiónde los nodos móviles a los nodos en el techo (ahora actuando como receptores). De esta forma seproducen medidas de rangos simultáneas, hasta que se estabiliza el estimador de kalman.Existen otros enfoques donde el cálculo de la posición se hace también en el receptor móvil, como es elcaso de los sistemas de posicionamiento global (GPS, Galileo,...), aunque en estos casos la emisión esmultimodo, es decir que todos los satélites (balizas) emiten simultáneamente sin apenas interferir entresi, gracias a que las señales están codicadas con códigos pseudoaleatorios tipo Gold. Otros sistemas enesta misma línea son los propuestos por Hazas [5], en los cuales, y como elementos diferenciadores, seutilizan transmisores de mayor ancho de banda con película PVDF y se codican las señales con códigospseudoaleatorios Gold.3.1.3. HexamiteEs un sistema comercial de una empresa australiana que tiene una solución bastante escalable paraconseguir cubrir el volumen de trabajo que se desee. Consta de tres tipos de dispositivos: trasmisores,receptores y controladores. Dependiendo de si los trasmisores los utilizamos como dispositivos móvileso anclados al entorno, se obtienen soluciones que se asemejan al caso del Active Bat o Cricket,5
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Page 9 and 10: Soluciones Ventajas InconvenientesU
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