infokommunikációs technológiák FELHŐ ALAPÚ HELYMEGHATÁROZÓ SZOLGÁLTATÁS KIFEJLESZTÉSE MOBIL ESZKÖZÖK SZÁMÁRA
FELADATOK Megvalósítandó főbb algoritmusok/építőelemek: RF infrastruktúra alapú lokalizációs algoritmusok/megoldások melyek nem igénylik a lokalizációs infrastruktúra hosszadalmas feltérképezését vagy menedzsmentjét, képesek egy DR-alapú megoldással kombinálva kellő szintű lokalizációs QoS elérésére Ehhez megvizsgáljuk a lehetséges lokalizációs módszereket, kidolgozunk egy, a hibrid lokalizációs keretrendszerbe beilleszthető modellt és megvizsgáljuk a modell tulajdonságait valós környezetben Szenzor-alapú lokalizációs algoritmusok/megoldások a DR-alapú helymeghatározás mellett itt fontos szerepet kap az aktivitás detekciós algoritmusok kutatása is a beltéri topológia jellegzetességek felismerése (pl. mozgólépcsők) és ezek alapján a pozíció pontosítása (főleg metrók esetén fontos, de a plázában is segíthet) a különböző DR hibák (irány, útvonalhossz) kezelésére, korrigálása a DR és az aktivitás detekciós algoritmusok kölcsönhatásának vizsgálatára a szenzor-alapú helymeghatározás beillesztése a hibrid lokalizációs modellbe 2
FELADATOK Hibrid lokalizációs modell és keretrendszer fúzionált lokalizációt valósít meg (IMU + aktivitás detekció + WiFi) a keretrendszer kliensszerver alapú modelljében szerepe az infostruktúra menedzsmentjéhez szükséges információk begyűjtése és feldolgozása: az RF infrastruktúra (WiFi AP-k), DR és aktivitás detekciós információk elemzése, amikből egy konzisztens infostruktúra létrejön Mobil mozgási és lokalizációs middleware az okostelefon platformjára optimalizált képes a hibrid lokalizációs keretrendszerrel interakcióba lépni és ennek segítségével az alkalmazások számára a kellő lokalizációs QoS-t garantálni a különböző szenzor adatok begyűjtését és mobil-oldali feldolgozását, másrészt a keretrendszer részeként egy mobil kommunikáció alapú kliens-szerver interakciót valósít meg hozzá kapcsolódik a navigációs alkalmazás, ami a felhasználói interfészt (GUI), a személyre szabható profilt és a navigációs szolgáltatás felsőbb szintű funkcióit fogja megvalósítani 3
FELADATOK Lokalizációs szolgáltatások keretrendszerének architektúrája ahol az elosztott mobil és szerver-alapú lokalizáció, az adatgyűjtés, az igényelt szolgáltatások és az igénylő alkalmazások egy integrált egésszé fognak szerveződni. Itt történik a lokalizációs infostruktúrát és a felhasználói profilokat alkotó adatok menedzsmentje a hibrid lokalizációs algoritmusok szerver oldali megvalósításának integrálására a szolgáltatások üzemeltetőjének menedzsment és bizonyos vizualizációs (infostruktúra szerkezete, lokalizáció megjelenítése tesztelésekhez) feladatokat is biztosítania kell Infostruktúrák a felhasználói nyomvonalak, melyek a IMU-alapú DR algoritmusok kimeneteléből keletkeznek digitális térkép az épületről (ha rendelkezésre áll) és PoI-k a fontosabb helyszínekről lokalizációs infrastruktúra: WiFi AP-k paraméterei, pozíciójuk. jellegzetes, felismerhető beltéri topológiai pontok (lépcső, mozgólépcső, lift): jellemzésük, pozíciójuk 4
Mérési helyhez tartozó mérések átlagos hibája [m] EREDMÉNYEK RF infrastruktúra alapú lokalizációs algoritmusok/megoldások 15,00 Valterkep alapú pontosság Valterkep alapú pontosság 10,00 5,00 0,00 1 2 3 4Mérési hely 5 6 7 8 9 3 jelforrás A Valtérkép Trilateráció 3 jelforrás B Valtérkép Trilateráció verzió alapú alapú verzió alapú alapú 1 mérési pont 1&2&3 jelforrás 2,27 3,57 1&2&3 jelforrás 2,27 3,57 2 mérési pont 1&2&3 jelforrás 6,83 6,33 1&3&4 jelforrás 4,43 5,90 3 mérési pont 1&2&3 jelforrás 4,80 8,97 1&3&4 jelforrás 5,67 5,13 4 mérési pont 1&3&4 jelforrás 3,40 3,23 1&3&4 jelforrás 3,40 3,23 5 mérési pont 2&3&4 jelforrás 3,63 2,77 2&3&4 jelforrás 3,63 2,77 6 mérési pont 2&3&4 jelforrás 4,17 4,00 2&3&4 jelforrás 4,17 4,00 7 mérési pont 1&2&4 jelforrás 0,90 1,70 1&2&4 jelforrás 0,90 1,70 8 mérési pont 1&2&4 jelforrás 1,77 1,37 1&2&3 jelforrás 1,73 3,83 9 mérési pont 1&2&4 jelforrás 2,30 2,63 1&2&3 jelforrás 5,47 6,30 Átlagos hiba legközelebbi 3 3,34 3,84 3,52 4,05 jelforrással 5 4 jelforrás esetén az átlagos hiba 3,83 4,60
EREDMÉNYEK RF infrastruktúra alapú lokalizációs algoritmusok/megoldások WiFi Lock-in probléma kezelése 6
EREDMÉNYEK RF infrastruktúra alapú lokalizációs algoritmusok/megoldások Térképkezelés, map matching 7
EREDMÉNYEK RF infrastruktúra alapú lokalizációs algoritmusok/megoldások Ajtók, átjárók kezelése Részecske felhő reset 8
EREDMÉNYEK Infrastruktúra nélküli lokalizációs algoritmusok Felhasználói útvonal rekonstrukciója, helyes TAP-ok kiválasztása 9
EREDMÉNYEK Infrastruktúra nélküli lokalizációs algoritmusok Felhasználói útvonal rekonstrukciója, helyes TAP-ok kiválasztása 10
EREDMÉNYEK Infrastruktúra nélküli lokalizációs algoritmusok Heading korrekciós megoldások 11
EREDMÉNYEK Keretrendszer kommunikáció szolgáltatás menedzsment felhasználó menedzsment 12
EREDMÉNYEK Mobil middleware Dead-Reckoning, aktivitás detekciós és WiFi adatgyűjtési algoritmusok implementációja kommunikáció, integráció a keretrendszerrel menedzsment funkciók mérések automatizált gyűjtése és továbbítása a szerverre GUI-k 7 6 5 4 3 Kézben tartott Ideális Csípő 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 13
EREDMÉNYEK GUI-k: lokalizáció, elemzések támogatása 14
RÉSZTVEVŐK Projektben résztvevő személyek és feladataik: Török Attila (kutató) : január-április Infrastruktúra nélküli lokalizációs eredmények elemzése, nemzetközi fórumokon történő publikációjának előkészítése (konferencia publikáció megírása, beadása és folyóirat publikáció előkészítése) WiFi lock-in probléma vizsgálata és megoldás implementációja, Infrastruktúra nélküli lokalizációs eredmények elemzése, nemzetközi fórumokon történő publikációjának előkészítése (folyóirat publikáció befejezése) A lokalizációs megoldások egységes térképkezelési funkcióinak vizsgálata, nemzetközi fórumokon történő publikáció ábrák befejezése: elemzés, implementáció A lokalizációs algoritmusok illesztése egyesített multi-map környezetbe, implementáció Dezső Géza (kutató) : január-április Mobil middleware egyéb szenzorainak Java alapú interfésze és lekérdezési támogatása, adatok társítása a DR adatokkal, rendezésük és loggolásuk egy közös fájlformátumban Androidra kidolgozott, a telefon szenzorok által szolgáltatott adatok alapján történő mozgásfelismerő rendszer főbb komponensei, implementációjuk Esemény alapú kliens-szerver kommunikáció támogatása a middlewareben, implementáció Middleware lépésdetekció és lépéshossz becslések kiterjesztése telefon pozíció független megoldásokkal, implementáció, vizsgálatok 15
RÉSZTVEVŐK Tóth Emil (fiatal kutató) : január-április rádiófrekvenciás lokalizációs algoritmus mérési eredményeinek a kiértékelése, kiértékelő szoftver megvalósítása, implementációja. Az eredmények elemzése, bemutatása Lokáció becslő megoldások implementálása RF alapú lokalizáció esetében, trilateráció ismertetése Irodai környezetben elvégzett, különböző helyzetbecslést alkalmazó lokalizációs kísérletek mérési eredményeinek összehasonlítása: vizsgálatok, implementáció Hibrid lokalizáció RO zóna koncepciójának vizsgálata a ground truth információk gyűjtése, feldolgozása és elemzése által. RO modellek és lokalizációs algoritmus paraméterek finomhangolása Nagy András (fiatal kutató) : január-március Infrastruktúra nélküli lokalizációs eredmények elemzése, nemzetközi fórumokon történő publikációjának előkészítése (folyóirat publikáció előkészítése) Az MRPT Range-Only kiterjesztésének, a térképkezelési megoldás elvének és részleteinek kidolgozása, ismertetése, vizsgálatok A hibrid lokalizációs megoldás térképkezelési funkcióinak tesztelése: ismertetés, algoritmus implementáció Baksa Anita (kutató) : január-március a hibrid lokalizációs algoritmus bemeneti adatainak az előállítása, az MRPT kiegészítése, interfészelése. A megoldás szoftveres implementációja A hibrid lokalizációs algoritmus konfigurációs lehetőségeinek és módozatának kidolgozása. A megoldás szoftveres implementációja Osztályozó algoritmusok illesztése a mobil middleware-be. A megoldás szoftveres implementációja 16
RÉSZTVEVŐK Baksa Attila (kutató) : január-március telefon szenzor adatgyűjtéshez használt adatstruktúrák kibővítése, a továbbfejlesztések C++ alapú implementációja Térképkezelési funkciók és likelihood számítási modell megvalósítása az MRPT Range-Only kiterjesztésében, a megoldás szoftveres implementációja Trajektória heading korrekciós megoldások kidolgozása. A megoldás szoftveres implementációja Koltai Gábor (kutató) : január-március A lokalizációs keretrendszer adminisztrációjának és a komponensei közötti kapcsolatkezelés megvalósításának aspektusai, a szoftveres implementációjuk Keretrendszer: szerver alkalmazás adminisztrációs aspektusai, térképzóna kezelési megoldások implementációja Baksa Róbert (kutató) : január-március A mérési adatok feldolgozását, az elemzések kezelését és vizuális ábrázolását támogató szoftvercsomagok megtervezése, implementációja Middleware NML kezelő osztályának megtervezése és implementációja Infrastruktúra nélküli lokalizáció integrációja a hibrid lokalizációs keretrendszerbe 17
INDIKÁTOROK Vállalt Teljesített Konferencia publikáció 1 1 (beadva) Folyóirat publikáció 1 1 (beadás: május) 18
infokommunikációs technológiák KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!