Cezar Henrique Veiga da Costa
Título
Posicionamento Geográfico de Dispositivos Móveis em Ambientes Externos Utilizando a Tecnologia Wi–Fi e Redes Neurais Artificiais
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo para localização de dispositivos móveis em ambientes externos, utilizando as intensidades dos sinais dos pontos de acesso da rede sem Fio Wi Fi. Para o reconhecimento dos padrões de entrada e estimar o posicionamento, foi realizado o treinamento supervisionado com as Redes Neurais Artificiais (RNA), apresentando as intensidades dos sinais dos pontos de acesso como entrada e associando-as as coordenadas do GPS-RTK como dados desejáveis de saída. Os testes foram realizados em um caso real. São apresentados os estudos preliminares do comportamento das intensidades do ponto de acesso em um ambiente controlado e em campo aberto, dentro e fora do horário útil da obra. Ainda nos estudos preliminares, foi analisado o comportamento e a confiabilidade do adaptador de rede sem fio padrão do equipamento utilizado. Em um segundo momento, são apresentados estudos dos testes em campo aberto com e sem obstáculos utilizando as RNA para aferir o posicionamento e com isto verificar o comportamento e a precisão do sistema no decorrer da construção. Os resultados experimentais em ambos os testes tiveram um bom grau de precisão, muito superior a um GPS comum chegando no melhor caso a 82% dos testes com precisão de até 1 metro. Portanto, os resultados apontam ser viável a utilização da tecnologia Wi-Fi para a elaboração de um sistema de posicionamento com bom grau de precisão sem a necessidade de outros equipamentos agregados ao dispositivo móvel.
Abstract
This work presents a study for locating mobile devices outdoors, using the signal strengths of Wi-Fi Wireless Network access points. For the recognition of input patterns and estimate the positioning, supervised training was conducted with Artificial Neural Networks (ANN), showing the signal strengths from access points as input and associating them with the coordinates of the RTK-GPS data as desired output. The tests were performed on a real case. Preliminary studies are presented with the behavior of the access point strengths in a controlled environment and in an open field, both within and outside the business work hours. Still in preliminary studies, it was analyzed the behavior and reliability of wireless network adapter standard equipment. In a second step, studies of open field trials with and without obstacles are presented using the RNA to assess the positioning and therefore checking the behavior and accuracy of the system during the construction. Experimental results on both tests had a good degree of accuracy, much better than an ordinary GPS reaching at best 82% of tests with precision of up to 1 meter. Thus the results indicate the viability of using the Wi-Fi technology for the development of a positioning system with a good degree of accuracy without the need for other equipment added to the mobile device.
