Sebastian Rist [email protected]
Betreuer: Jürgen Sommer
Lokalisierung in Sensornetzen
Mögliche Ansätze
Lokalisierung in Sensornetzen
Mögliche Ansätze
Proseminar Technische Informatik
SS 2007
3
Motivation
Warum Positionsbestimmung?
Ursprünge der Positionsbestimmung
Heutige Anwendungen
- z.B. GPS
4
Zellenbasierte Lokalisierung
Signalreichweite
Außerhalb der Reichweite
Innerhalb der Reichweite
Anker
5
Zellenbasierte Lokalisierung
Genauigkeitsüberlegung
grobkörnige Lokalisierung
Anwendung z.B. bei der Mobilfunkortung
Verbesserungsmöglichkeit?
6
Zellenbasierte Lokalisierung
Signalreichweite
Außerhalb der Reichweite
Anker
Innerhalb der Reichweite
von allen drei Ankern
Einbeziehung mehrerer Zellen
8
Trilateration
Verschiedene Methoden zur
Entfernungsabschätzung:
Signalstärke
Zeit der Ankunft des Signals
Zeitunterschied bei der Ankunft
9
Trilateration
Signalstärke (received signal strength indicator = RSSI)
d
PcP tx
rcvd
rcvd
tx
P
cPd
12
Trilateration
RSSI:
Vorteile?
- keine Uhr notwendig
Nachteile?
- Signalstärke bei einer bestimmten Entfernung
nicht konstant
13
Trilateration
Zeit der Ankunft des Signals
(Time of Arrival = ToA oder Time of flight)
Berechnung durch:
Anker
Signal
ToAstart ttvd
14
Trilateration
Wichtiges Problem dabei
- Mehrwegeausbreitung (multipath propagation)
AnkerSensorknoten
17
Trilateration
Zeitunterschied bei der Ankunft
(Time Difference of Arrival = TDoA)
Radiowellen
Ultraschallwellen
Anker
23
Fazit
Positionierung ist sehr wichtig
Jedes System hat Vor- und Nachteile
Diese müssen abgewogen werden
24
Fazit
Methode Aufwand/Kosten Genauigkeit Rechenaufwand Zusätzliche Hardware
Zellenbasierte Lokalisierung
+ - + nein
Trilateration:
RSSI + - + nein
ToA - - + ja
TDoA - + + ja
Triangulation - + + ja
Szenenanalyse - - - ja