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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Um sistema de localização indoor usando fingerprinting e detecção de novidades para avaliação de confiança
Other Titles: Indoor localization system using fingerprinting and novelty detection for evaluation of confidence
???metadata.dc.creator???: Mourão, Helmer Augusto de Souza 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Oliveira, Horácio Antonio Braga Fernandes de
???metadata.dc.contributor.referee1???: Lobo, Felipe Leite
???metadata.dc.contributor.referee2???: Lima, Moysés Mendes
???metadata.dc.contributor.referee3???: Souto, Eduardo James Pereira
???metadata.dc.contributor.referee4???: Barreto, Raimundo da Silva
???metadata.dc.description.resumo???: Os sistemas de localização para ambientes fechados são usados para localizar dispositivos móveis dentro de edifícios onde as soluções tradicionais, como o Global Navigation Satellite Systems (GNSS), não funcionam bem devido à falta de visibilidade direta dos satélites. O fingerprinting é uma das soluções mais conhecidas e precisas para localização em ambientes fechados, ele é dividido em duas fases distintas uma fase de treinamento (Offline) e uma de localização (Online). Uma das informações mais utilizadas é o Received Signal Strength Indicator (RSSI), por ser de fácil obtenção, porém valores de RSSI são conhecidos por serem instáveis e ruidosos devido aos obstáculos e à dinamicidade dos cenários, causando imprecisões nas estimativas de posição. Devido a esta característica do RSSI, várias metodologias têm sido propostas para tentar mitigar os efeitos do ruído na fase de treinamento, porém, as informações do RSSI também apresentam ruído na fase de localização. Esse ruído geralmente faz com que o sistema indique um local que não tem certeza se está correto, embora seja o mais provável com base em seus cálculos. Para minimizar este problema, este trabalho apresenta alguns métodos de verificação do nível de confiança das classificações usando as probabilidades da classificação aliado a algoritmos de Detecção de Novidade (Novelty Detection). Assim, neste trabalho, propomos LocFiND (Localization using Fingerprinting and Novelty Detection), uma solução baseada em fingerprinting que utiliza a detecção de novidade para avaliar a confiança das posições estimadas e, assim, tentar mitigar o ruído causado pelo RSSI na localização. Estimativas não confiáveis são descartadas e não encaminhadas à aplicação. Nossa solução foi avaliada usando informações coletadas em ambiente real de uma área escolar usando dispositivos baseados em Bluetooth. Nossa avaliação de desempenho mostra uma melhoria considerável na precisão e estabilidade da localização, descartando apenas algumas estimativas não confiáveis.
Abstract: Indoor localization systems are used to locate mobile devices inside buildings where traditional solutions such as Global Navigation Satellite Systems (GNSS) do not work well due to the lack of direct visibility from satellites. Fingerprinting is one of the most known and accurate solutions for indoor localization, it is divided into two distinct phases: a training phase (Offline) and a localization phase (Online). One of the most used information is the Received Signal Strength Indicator (RSSI), as it is easy to obtain, but RSSI values are known to be unstable and noisy due to obstacles and the dynamics of the scenarios, causing inaccuracies in the estimates of position. Due to this RSSI characteristic, several methodologies have been proposed to try to mitigate the noise effects in the training phase, however, the RSSI information also presents noise in the localization phase. This noise often causes the system to point to a location that it is not sure is correct, even though it is most likely based on its calculations. To minimize this problem, this work presents some methods to verify the confidence level of classifications using classification probabilities combined with novelty detection algorithms. Thus, in this work, we propose LocFiND (Localization using Fingerprinting and Novelty Detection), a solution based on fingerprinting that uses novelty detection to assess the confidence of the estimated positions and, thus, try to mitigate the noise caused by RSSI on localization. Unreliable estimations are discarded and not forwarded to the application. We implemented our solution in a real-world, large-scale school area using Bluetooth-based devices. Our performance evaluation shows considerable improvement in the localization accuracy and stability while discarding only a few, unreliable estimations.
Keywords: Fingerprinting (Computação)
Sistema de posicionamento em ambientes internos
Aprendizado do computador
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
???metadata.dc.subject.user???: Localização interna
Sistema de posicionamento
Impressão digital
Detecção de novidade
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Computação
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Informática
Citation: MOURÃO, Helmer Augusto de Souza. Um sistema de localização indoor usando fingerprinting e detecção de novidades para avaliação de confiança. 2022. 72 f. Tese (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2022.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9242
Issue Date: 20-Oct-2022
Appears in Collections:Doutorado em Informática

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