Tesis de doctorado: Sistemas de posicionamiento en interiores
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2023-07
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Resumen
Obtener la ubicación de un dispositivo o usuario en un ambiente interior permite desarrollar una gran cantidad de aplicaciones, como ayudar a las personas a encontrar su camino en espacios complejos, rastrear mercancías o asistir en situaciones de emergencia, entre otras. Por ello, los sistemas de posicionamiento en interiores han sido un tema de investigación de gran relevancia en las últimas dos décadas. La naturaleza compleja y dinámica de los espacios interiores ha llevado a que se desarrollen sistemas diversos en cuanto a tecnologías, técnicas y mediciones. Una breve introducción al estado del arte de estos sistemas se presenta en la primera parte de esta tesis. Una de las técnicas más ampliamente usadas es la conocida como de fingerprinting. Esta técnica permite localizar dispositivos mediante la comparación de mediciones actuales con patrones o fingerprints guardados en una base de datos. Debido a su sencillez y a la ubicuidad de la tecnología, los patrones más comunes están compuestos por mediciones de potencia de señales Wi-Fi. En la segunda parte de esta tesis, se evalúa cuál es la máxima exactitud alcanzable con este tipo de fingerprints, aplicando algoritmos del estado del arte a datos experimentales propios. Finalmente, en la tercera parte de esta tesis se analizan sistemas de localización basados en el tiempo de vuelo de señales de radiofrecuencia. Uno de los problemas de estos sistemas es la necesidad de sincronización entre el dispositivo a localizar y otros nodos que sirven de referencia. Otra dicultad es que los tiempos de propagación no pueden relacionarse sencillamente con la distancia recorrida en ambientes donde el camino directo de la señal es parcial o completamente bloqueado. En este trabajo se proponen soluciones para ambos problemas y se evalúa su desempeño por medio de simulaciones, comparándolo con el de otras propuestas en la literatura y con la cota de Cramér-Rao.
Descripción
Palabras clave
POSICIONAMIENTO, RADIOFRECUENCIAS, TRACKING, FINGERPRINTING, SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN