uma avaliação de desempenho e análise do sistema de localização rfid vire

Uma Avaliação de Desempenho e Análise do Sistema de Localização RFID VIRE

Trabalho de Graduação (TG)

Ivan Luiz de França Neto

Sumário

Motivação Sistemas de Localização RFID Objetivos do Trabalho Resultados Conclusões

Motivação

Serviços dependem da informação de localização E.g. sistemas “Context-aware” Uso de GPS Precisão da estimativa de localização? Ambientes Internos?

Motivação

RFID (Radio Frequency IDentification) Ambientes internos Identificação automática de objetos Comunicação através de sinais RF

Componentes Etiquetas RFID Leitores RFID

RSS (Received Signal Strength)

Sistemas de Localização RFID

Sistemas mais conhecidos LANDMARC

Eficiência de localização bem conhecida VIRE

Eficiência em diversos cenários de propagação de sinais Impacto na escolha de seus parâmetros de projeto

Objetivos do Trabalho

Estudar o VIRE em ambientes mais realísticos Identificar ineficiências e características do VIRE

Realizar uma análise de desempenho do algoritmo (por meio de simulações.)

Comparar o desempenho do VIRE e do LANDMARC

Sistemas de Localização RFID

LANDMARC

LANDMARC

Pioneiro na utilização da tecnologia RFID para localização de objetos

Introduz o conceito de etiquetas de referência Reduz a influência do ambiente Reduz número de leitores Fornece informações mais precisas

LANDMARC

Limitações Seu desempenho depende do número de etiquetas de

referência Aumento no custo e na complexidade do sistema Fenômeno da interferência de RF

Alternativa? VIRE

Etiquetas virtuais de referência

Sistemas de Localização RFID

VIRE

VIRE

Possui 3 etapas 1ª Etapa

Estabelecimento da Grade Virtual Parâmetro n (densidade de etiquetas virtuais de referência.) Determinar o RSS das etiquetas virtuais de referência

Célula Real

A escolha de n é simples

VIRE

Possui 3 etapas 2ª Etapa

Construção dos mapas de proximidade Parâmetro threshold Conjunto das possíveis regiões de localização da etiqueta alvo

threshold FIXO

VIRE

Possui 3 etapas 3ª Etapa

Definição dos pesos Estimativa das coordenadas da etiqueta alvo

Ambiente de Estudo

Estudo realizado em um simulador desenvolvido em C++ Modela o ambiente, as etiquetas e leitores Modela o canal de comunicação

Modelo de propagação de Sinais Modelo empírico para ambientes internos (Path Loss - PL)

.

Modelo Path Loss Estendido

. , Γ denota uma variável randômica Gaussiana com variância σ² e média PL.

Cenário

Layout similar ao layout utilizado estudado no VIRE Nove objetos dispostos no ambiente de estudo

Resultados

O threshold ótimo depende das condições de variabilidade do RSS no canal

Variância Threshold

0 2,75

5 3,25

10 3,75

20 4,00

Resultados

O threshold ótimo depende da localização do objeto no ambiente de estudo

Variância/Objeto Threshold

5 / Objeto 6 2,75

5 / Objeto 9 3,75

10 / Objeto 6 2,75

10 / Objeto 9 4,00

Resultados

Resultados

O uso de um threshold dinâmico aumentaria a eficiência de localização do VIRE

Objeto 8σ² igual 0 => 92%σ² igual 5 => 16,5%σ² igual 10 => 17%σ² igual 20 => 16%

Resultados

O aumento no valor de n não implica em um aumento na precisão do sistema, como se acreditava

A escolha de um valor de n apropriado não é tão simples, como indicavam os estudos anterioresObjeto 4

σ² igual 0 => 66% (n = 9)σ² igual 5 => 34% (n = 3)σ² igual 10 => 31% (n = 3)σ² igual 20 => 24,5% (n = 3)

Resultados

Se faz necessário um estudo mais detalhado em outros cenários, para que este fato possa ser melhor analisado

VIRE é melhor em alguns casos:σ² igual 0 => 1, 5, 6 e 7.σ² igual 5 => 1, 2, 5, 6 e 7.σ² igual 10 => 1, 2, 6 e 7.σ² igual 20 => 6 e 7.

Conclusões

A eficiência de localização do VIRE depende Do posicionamento real do objeto Das condições de variabilidade do RSS

Foi apresentado que A eficiência de localização do VIRE pode ser melhorada com o uso de

um threshold dinâmico A escolha de um valor apropriado para n não é tão simples, como se

acreditava Em estudos futuros

Analisaremos a relação existente entre o threshold e o n Realizaremos um estudo mais detalhado da eficiência do VIRE

comparada a eficiência do LANDMARC Utilizaremos mais cenários, com diferentes configurações de

posicionamento de leitores e etiquetas

OBRIGADO

Ivan Luiz de França Neto

ilfn@cin.ufpe.br