Indoor Pedestrian Localization for Mobile Devices

Mgr. Bc. Jonáš Ševčík

Rigorózní práce

Anotace:

Předmětem této práce je navržení lokalizačního systému pro uzavřené prostory bez využití GPS. V uzavřených prostorech je typicky slabý nebo nedostatečný signál GPS, který tedy nemůže být použit pro určení polohy. Současné systémy buď nejsou postaveny na mobilních platformách, vyžadují podpůrnou infrastrukturu nebo fungují s předpokladem senzorové jednotky připevněné k noze. Tato práce předkládá řešení postavené na hybridním lokačním systému. Ten využívá výhradně senzorů mobilního zařízení a již existující WiFi infrastruktury. Navržená architektura paralelně zpracovává data o lokaci z mapy WiFi signálu a inerciální navigace. Fúze dat těchto paralelních systémů je uskutečněna za pomocí Kálmánových a částicového filtru. Zamýšleným výstupem tohoto systému by měly být zeměpisné souřadnice a směr měřícího mobilního zařízení. Výsledné řešení bude jak teoretický model systému, tak jeho implementace na mobilní platformu Android. Efektivita tohoto systému bude testována v budovách Masarykovy univerzity.

Abstract:

The aim of this thesis is to design a GPS free indoor localization system. The problem is that GPS signal is weak or absent in closed spaces. Thus, it cannot be used for location estimation. Current solutions are either not mobile-based, they are dependent on construction of support infrastructure, or the sensor unit is directly mounted to the user’s leg. This thesis presents solution in a form of hybrid localization system. This system is constructed to be using only sensors of a mobile device and an already existing WiFi infrastructure. The proposed architecture processes location data from WiFi signal strength map and pedestrian inertial navigation in parallel. Data fusion of the parallel systems is provided by Kalman filters and a particle filter. Intended outputs of this system are geographical coordinates along with course of the measuring device. Final solution will be a theoretical model of proposed system and its implementation for Android platform. Efficiency of this system will be tested in the buildings of Masaryk University.

Keywords

indoor localization, WiFi localization, pedestrian inertial navigation, sensor fusion, Bayesian filtering, mobile devices

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 11. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 1. 2014
• Oponent: prof. Ing. Václav Přenosil, CSc., prof. Ing. Miroslav Švéda, CSc.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Rigorózní řízení / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika