Članek opisuje diskretizacijo metode slik (MI - Method of Images) v kontekstu tri-dimenzionalnega determinističnega modeliranja razširjanja radijskih valov. Predlagana rasterizacija izkorišča prostorsko ujemanje radijskih valov za visoko stopnjo vzporednosti izvajanja. Tradicionalna algebraična obravnava mejnih površin med gradnjo drevesa slik je nadomeščena z grafično predstavitvijo odbojev in dvojnih uklonov. Grafične rutine so uporabljene tudi za ugotavljanje vidnosti sprejemnikov in interakcijskih površin. Časovna zahtevnost predlagane rasterizacija je primerljiva z v osnovi vzporedno metodo streljanja in odbijanja žarkov. Rasterizacija nima vpliva na ovrednotenje signala, s čimer se ohranja natančnost MI. Na ta račun je moč prilagoditi resolucijo rasterizacije na nivo detajlov scenarija z minimalnim vplivom na velikost drevesa slik. To omogoči izbiro optimalnih parametrov izvajanja in prednost pred ostalimi metodami. Predlagana metoda teče na kateremkoli GPU, ki strojno podpira tri-dimenzionalno grafiko.
COBISS.SI-ID: 29665319
Metoda slik (MI) je ena najstarejših metod za napovedovanje širjenja radijskih valov, ki temelji na principu sledenja žarkom. Čeprav je v osnovi namenjena modeliranju radijskih odbojev, se pogosto uporablja tudi za modeliranje dvojnega loma pri prehodu radijskega valovanja skozi zid. Za zajezitev hitre rasti drevesa slik se uporablja geometrijski opis veljavnih poti v reduciranih drevesih vidnosti. Žal geometrijski opis valovne fronte po prehodu skozi zid ne more biti natančen. To dejstvo je pogosto zanemarjeno v implementacijah metode slik. V članku je predlagan hevrističen premik slike izvora v odvisnosti od debeline zidu, njegove sestave in zornega kota. Predlagano modeliranje dvojnega loma močno izboljša natančnost dreves vidnosti, kar izboljša ujemanje napovedi razširjanja radijskih valov s teoretično pravilno rešitvijo.
COBISS.SI-ID: 30271015
Čedalje več storitev in aplikacij uporablja lokacijo uporabnika za njemu prilagojeno storitev. Natančno poznavanje lokacije je ključnega pomena tudi za izboljšanje energetske učinkovitosti mobilnih terminalov in radijskih omrežij, dinamično optimiziranje radijskih in omrežnih virov, vzpostavitev novih kognitivnih brezžičnih omrežij in izboljšanje uporabe storitev neposredne bližine. Vrsta aplikacij temelji na sledenju osebam in stvarem ter določanju njihove lokacije tudi v notranjosti objektov. Ker globalni sistemi za določanje lokacije niso uporabni v kompleksnih notranjih okoljih in urbanih središčih, kjer je pogosto zahtevana tudi večja natančnost, so se razvile različne tehnologije in algoritmi, primerni za določanje lokacije v notranjosti. Prispevek je obsežen pregled obstoječih rešitev radijske lokalizacije, ki so primerne predvsem za notranja okolja. Poleg kratkega opisa izzivov, s katerim se soočamo pri radijski lokalizaciji, in pregledu meril učinkovitosti rešitev, podajamo tudi kratek pregled primernih brezžičnih tehnologij. Glavni poudarek prispevka je na razdelitvi in opisu različnih lokalizacijskih postopkov in algoritmov. Opisani so algoritmi za določanje lokacije na podlagi posrednega merjenja razdalje (triangulacija) in analize scene (pristop prstnega odtisa). Ker se funkcije lokalizacije pogosto uporabljajo tudi v energijsko omejenih senzorskih omrežjih in omrežjih, kjer so t. i. sidrna vozlišča z znano lokacijo razmeroma redko posejana, smo podali tudi pregled kooperativnih lokalizacijskih pristopov.
COBISS.SI-ID: 30913063
Lokalizacija v notranjih prostorih je eden ključnih gradnikov aplikacij in storitev, ki se zanašajo na natančno lokacijo ljudi, dobrin in sredstev. Zajema področja vse od podpore vsakodnevnemu življenju pa do avtomatizacije proizvodnih in logističnih procesov. Obstoječe rešitve ponujajo različne nivoje natančnosti, ki je odvisna tudi od kompleksnosti notranjega radijskega okolja. V prispevku predlagamo dve metodi za zmanjševanje napak pri lokalizaciji v notranjih okoljih v pogojih brez neposredne vidljivosti (NLoS) z uporabo impulznih odzivov (CIR) kanala, ki jih dobimo z uporabo ultra-širokopasovnih (UWB) radijskih modulov brez predhodnega poznavanja radijskega okolja. Metodi temeljita na razvrščanju posameznih impulznih odzivov na LoS ter NLoS vzorce in na ocenjevanju napake izmerjene razdalje z regresijo, pri čemer uporabljamo t.i. globoko strojno učenje ter programske knjižnice za delo z globokimi umetnimi nevronskimi mrežami TensorFlow. Najprej pokažemo, da pristop z uporabo surovih CIR in globokih nevronskih struktur po uspešnosti razvrščanja vzorcev prekaša obstoječe pristope, ki temeljijo na manj kompleksnih algoritmih strojnega učenja. Nato z razvrščanjem vzorcev in oceno napake izmerjene razdalje na podlagi impulznega odziva kanala v kombinaciji z metodami najmanjših kvadratov (LS) in uteženih najmanjših kvadratov (WLS) za izračun lokacije občutno izboljšamo natančnost lokalizacije v primerjavi z algoritmi, kjer informacije o pogojih razširjanja radijskega signala ne uporabimo. Za konec naredimo še analizo računske zahtevnosti predlaganih algoritmov za razvrščanje vzorcev in ocenjevanje napake izmerjene razdalje na različnih računskih platformah. Pokazali smo, da sta predlagana modela, ki temeljita na konvolucijskih nevronskih mrežah (CNN), primerna za uporabo v distribuiranih lokalizacijskih sistemih z omejenimi računskimi zmožnostmi.
COBISS.SI-ID: 31291943
Sledenju brezžičnim napravam se v literaturi daje veliko pomena. Večina pristopov se zanaša na predpostavko, da so meritve razdalj pridobljene v zelo kratkem času. Tega se ne da zagotoviti v širokopasovnih omrežjih, ki so zasnovana na časovno porazdeljenem sodostopu TDMA in dvostranskem določanju razdalj TWR. Meritve so v tem primeru vedno razpršene v času, kar ima negativne posledice na učinkovitost sledenja. Predlagali smo pristop ovrednotenja algoritmov sledenja na osnovi časa preleta ToF s kombiniranjem meritev in simulacij širjena radijskega valovanja. Na ta način lahko poljubno spreminjamo velikost okna TDMA za potrebe analize učinkovitosti sledenja. Predlagali smo model naključno izbrane poti premikanja s konstantno hitrostjo, ki replicira hojo osebe v zaprtem prostoru. S predlagano metodologijo smo ovrednotili vpliv posameznih parametrov na učinkovitost sledenja brezžičnim napram v posesti premikajoče se osebe.
COBISS.SI-ID: 31582759