Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Marcin Kołakowski"

WYKORZYSTANIE POMIARÓW PRZYSPIESZENIA DO ZWIĘKSZENIA DOKŁADNOŚCI WYZNACZANIA POŁOŻENIA W ULTRASZEROKOPASMOWYM SYSTEMIE LOKALIZACYJNYM DOI:10.15199/59.2017.6.64


  Ultraszerokopasmowe systemy lokalizacyjne pozwalają na lokalizację obiektów wewnątrz pomieszczeń z dokładnością rzędu kilkunastu centymetrów. Osiągnięcie takiej dokładności wymaga zastosowania systemu o rozbudowanej infrastrukturze, co może to być trudne i kosztowne w realizacji. W związku z tym opracowywane są inne sposoby pozwalające na zwiększenie dokładności lokalizacji. Jednym z nich jest realizacja systemów łączących ze sobą radiowe systemy lokalizacyjne z systemami inercyjnymi. W systemach tych oprócz konwencjonalnych ultraszerokopasmowych układów radiowych są wykorzystywane jednostki inercyjne zawierające typowo żyroskop i akcelerometr [1]. Systemy tego typu można podzielić ze względu na sposób integracji danych z poszczególnych modułów. Typowo wyróżnia się następujące kategorie: systemy niesprzężone, luźno sprzężone i ściśle sprzężone [2]. W systemach niesprzężonych położenie wyznaczane przez system inercyjny jest okresowo korygowane z wykorzystaniem systemu radiowego. W systemach luźno sprzężonych położenie jest wyznaczane niezależnie przez obydwa systemy. Otrzymane wyniki lokalizacji są następnie integrowane za pomocą osobnego algorytmu. W systemach ściśle sprzężonych [3] dane pomiarowe z systemu inercyjnego są przetwarzane wspólnie z danymi z systemu radiowego przy użyciu jednego algorytmu. Jednym z problemów jakie niesie za sobą stosowanie jednostek inercyjnych jest ich wysoka energochłonność, która ma duże znaczenie w przypadku urządzeń zasilanych bateryjnie. Przykładowo, kompletna jednostka inercyjna zawierająca żyroskop i akcelerometr produkcji Bosch Sensortec (BMI 160) w trakcie normalnej pracy pobiera około 0.95 mA [4]. Dla porównania pojedynczy akcelerometr tego samego producenta (BMA 280) charakteryzuje się poborem prądu na poziomie 0.13 mA [5]. Warto wspomnieć że powyższe układy należą do kategorii energooszczędnych. Pobór prądu typowych jednostek inercyjnych może wynosić nawet kilka mA. Możliwoś[...]

LOKALIZACJA OSÓB W HYBRYDOWYM SYSTEMIE BLE-UWB Z AUTOMATYCZNYM TWORZENIEM MAPY RADIOWEJ DOI:10.15199/59.2018.6.26


  1. WSTĘP W ostatnich latach obserwowany jest wzrost liczby urządzeń i systemów mających zwiększyć jakość życia i bezpieczeństwo osób starszych w ich miejscach zamieszkania. Szczególną grupę rozwiązań stanowią radiowe systemy lokalizacyjne przeznaczone dla osób z lekkimi zaburzeniami poznawczymi. Ich zadaniem, oprócz lokalizacji obiektów (np. kluczy) jest analiza ruchu osoby starszej i wykrycie sytuacji zagrażających jej zdrowiu i życiu (w szczególności wędrowania). W związku z tym systemy te powinny pozwalać na lokalizację osoby z niepewnością poniżej jednego metra. Dodatkowo, ważnym aspektem w przypadku osób z demencją jest zapewnienie możliwie długiej pracy noszonych urządzeń bez konieczności doładowywania akumulatorów. Powyższe wymagania trudno spełnić z wykorzystaniem jednej technologii radiowej. W związku z tym rozsądnym rozwiązaniem może być zastosowanie systemu hybrydowego łączącego dokładną technikę UWB z energooszczędną technologią Bluetooth Low Energy (BLE). W systemie takim lokalizacja przez większość czasu jest wyznaczana z wykorzystaniem podsystemu BLE, natomiast system UWB jest wykorzystywany sporadycznie jedynie w celu zwiększenia dokładności lokalizacji. Jedną z najpopularniejszych technik lokalizacji wykorzystywanych w systemach lokalizacyjnych opartych na BLE jest lokalizacja z wykorzystaniem mapy radiowej (ang. fingerprinting) [1]. Technika ta polega na pomiarze poziomów sygnałów odbieranych z poszczególnych węzłów systemu oraz określeniu położenia użytkownika poprzez porównanie ich z uprzednio utworzoną mapą radiową. Mapa radiowa jest bazą danych zawierającą informacje na temat parametrów (najczęściej poziomów) sygnałów radiowych w ściśle określonych punktach pomieszczenia (tzw. sygnatury radiowe). Powyższa technika jest niezwykle popularna ze względu na swoją prostotę oraz to, że zazwyczaj nie wymaga znajomości dokładnych pozycji węzłów systemu. Główną wadą tej techniki jest konieczność wcześniejsz[...]

ADAPTACYJNA METODA RSSD W SYSTEMIE LOKALIZACYJNYM BLE DOI:10.15199/59.2019.6.73


  1. WPROWADZENIE Rozwój techniki i medycyny oraz idące za nim zwiększenie długości życia powoduje, że w społeczeństwie wzrasta liczba osób w podeszłym wieku. Wraz z wiekiem rośnie podatność na schorzenia związane z zaburzeniami funkcji poznawczych np. otępienie lub demencja. Jednym z objawów powyższych zaburzeń są problemy z pamięcią i roztargnienie, które często skutkują gubieniem we własnym mieszkaniu przedmiotów codziennego użytku takich jak np. klucze, okulary lub leki. Wyniki jednej z ankiet przeprowadzonych wśród ludzi opiekującymi się chorymi na demencję pokazały, że jest to powszechny problem [1]. Podczas wizyt u pacjenta ponad połowa opiekunów spędzała dziennie prawie pół godziny na poszukiwaniu zgubionych przedmiotów. Problem ten można częściowo rozwiązać za pomocą nowoczesnych systemów wspierające osoby starsze w ich codziennym funkcjonowaniu. W literaturze można znaleźć przykłady systemów przeznaczonych do lokalizacji zagubionych przedmiotów wewnątrz pomieszczeń. Jednym z nich jest system wykorzystujący technikę RFiD [2], w którym do obiektów przytwierdzone są pasywne etykiety. Niewątpliwą zaletą tego rozwiązania jest niski koszt oraz brak konieczności ładowania etykiet. Platforma wsparcia osób starszych realizowana w ramach projektu IONIS [3] oferuje analogiczne rozwiązanie mające na celu pomoc użytkownikom w poszukiwaniu zagubionych przedmiotów. Funkcjonalność ta zrealizowana zostanie za pomocą radiowego systemu lokalizacyjnego wykorzystującego energooszczędny interfejs radiowy Bluetooth Low Energy (BLE). W systemie tym lokalizowane etykiety mają formę niewielkich breloków zawierających nadajniki BLE, okresowo nadające pakiety. Etykiety będą lokalizowane na podstawie pomiarów poziomów odbieranych sygnałów RSS (Received Signal Strength) przez węzły systemu. Do lokalizacji etykiet można wykorzystać co najmniej kilka technik. Jedną z najpopularniejszych stosowanych w wąskopasmowych systemach lokalizacyjnych [...]

ŹRÓDŁO SYGNAŁU W ULTRASZEROKOPASMOWYM SYSTEMIE LOKALIZACYJNYM DOI:10.15199/59.2015.4.56


  W referacie przedstawiono koncepcję oraz wyniki symulacji i badań eksperymentalnych źródła sygnału w ultraszerokopasmowym systemie lokalizacyjnym pracującego w pasmie 6-8,5 GHz. Do konstrukcji układu wykorzystano diodę SRD, diodę Schottky’ego oraz linię transmisyjną opóźniającą. 1. WSTĘP W ostatnich latach można zaobserwować wzrost zapotrzebowania na usługi związane z lokalizacją wewnątrz pomieszczeń takich jak magazyny czy hale produkcyjne. Jedną z technik, którą z powodzeniem można wykorzystywać do lokalizacji wewnątrz budynków jest technika UWB (ang. Ultra-WideBand). Technika ta wykorzystuje sygnały o szerokim paśmie, które cechują się dużą odpornością na zakłócenia i wielodrogowość. Dodatkowo krótki czas trwania impulsów ultraszerokopasmowych pozwala na precyzyjne określenie czasu przybycia sygnału co pozwala na lokalizację obiektu z wysoką rozdzielczością rzędu kilkunastu centymetrów. 2. PROJEKT SYSTEMU LOKALIZACYJNEGO W projektowanym systemie lokalizacja będzie określana na podstawie pomiaru różnicy czasu przybycia (TDOA). W rozwiązaniu wykorzystano architekturę systemu unilateralnego, która przedstawiona została na rys. 1. Rys. 1 Architektura systemu unilateralnego System składa się z kilku zsynchronizowanych nadajników ultraszerokopasmowych stanowiących jego węzły. Okresowo nadawane sygnały impulsowe są odbierane przez etykietę (RX) i na podstawie czasów ich przybycia określana jest jej lokalizacja wewnątrz pomieszczenia. Schemat blokowy węzła nadawczego został umieszczony na rys. 2. Węzeł systemu składa się z dwóch części: generatora pakietów i źródła sygnału UWB. Generator pakietów po wyzwoleniu wytwarza sekwencję bitów, która zostaje wykorzystana do zmodulowania sygnału UWB wytwarzanego przez źródło. Przedmiotem tego referatu jest wyłącznie konstrukcja i badania źródła sygnału ultraszerokopasmowego. Rys. 2 Schemat blokowy węzła systemu Źródło sygnału może zostać zastosowane w systemie lokalizacyjn[...]

WYKORZYSTANIE TECHNIK KOOPERACYJNYCH DO POPRAWY DOKŁADNOŚCI I PRECYZJI LOKALIZACJI W ULTRASZEROKOPASMOWYM SYSTEMIE LOKALIZACYJNYM DOI:10.15199/59.2016.6.10


  THE USE OF COOPERATIVE TECHNIQUES FOR LOCALIZATION QUALITY IMPROVEMENT AND RELIABILTY IN UWB POSITIONING SYSTEM Streszczenie: W referacie zaprezentowano kooperacyjny algorytm wyznaczania położenia wykorzystywany w ultraszerokopasmowym systemie lokalizacyjnym. Algorytm ten wykorzystuje Filtr Kalmana jako narzędzie fuzji danych integrujące wyniki pomiarów TDOA i wyniki pomiarów odległości między etykietami. Referat zawiera opis algorytmu oraz wyniki jego badań symulacyjnych i eksperymentalnych. Abstract: The paper describes a cooperative algorithm intende for use in UWB positioning systems. The algorithm utilizes Kalman Filter to fuse results of TDOA and ranging measurements conducted by system tags. The paper contains algorithm description and results of simulational and experimental research. Słowa kluczowe: lokalizacja, filtr Kalmana, pozycjonowanie kooperacyjne, UWB Keywords: cooperative positioning, Kalman filter, UWB 1. WSTĘP Większość obecnie wykorzystywanych ultraszerokopasmowych systemów lokalizacyjnych przeznaczona jest do użytku w pomieszczeniach zamkniętych. Pomieszczenia te ze względu na swoje ograniczone rozmiary oraz dużą liczbę przeszkód w nich występujących charakteryzują się silną wielodrogowością. W takich środowiskach propagacyjnych, system często musi pracować w warunkach braku bezpośredniej widoczności między lokalizowaną etykietą a infrastrukturą systemu (NLOS ang. Non-Line of Sight). Sytuacja ta często prowadzi do obniżenia dokładności oraz precyzji lokalizacji [2], a w skrajnych przypadkach uniemożliwia wyznaczenie położenia. Jednym z możliwych rozwiązań przedstawionych problemów są metody fuzji danych polegające na łączeniu danych z podstawowego systemu lokalizacyjnego z danymi pochodzącymi z innych systemów lub czujników. W systemie lokalizacyjnym, w którym lokalizowana jest równocześnie większa liczba etykiet, dane mogą być pozyskane poprzez wymianę informacji między nimi oraz ich wzajemne poz[...]

WYKORZYSTANIE CZUJNIKÓW INERCYJNYCH DO ZDALNEGO MONITOROWANIA AKTYWNOŚCI I PARAMETRÓW ŻYCIOWYCH DOI:10.15199/59.2019.6.76


  Społeczeństwo europejskie starzeje się. Według raportu Komisji Europejskiej [1], przewiduje się wzrost udziału osób w wieku powyżej 65 lat z 18 procent w 2013 do 28 procent w 2060. Wraz z upływem lat, ciało człowieka staje się coraz bardziej podatne na różne schorzenia. Zapewnienie cierpiącym na nie osobom bezpiecznego i komfortowego życia będzie jednym z największych wyzwań stojących przed naszym społeczeństwem. Osoby starsze często wymagają całodobowego monitoringu i opieki. Przeprowadzone badania wykazały, że najkorzystniejsze z punktu widzenia tych osób jest zapewnienie takiej opieki w ich własnych domach [2]. Postępujący rozwój techniki, a zwłaszcza technik Internetu rzeczy, daje możliwości zastosowania zaawansowanych systemów, które pozwalają na zdalne monitorowanie aktywności oraz ocenę stanu zdrowia i dobrostanu osoby starszej. Większość rozwiązań tego typu oferowanych na rynku polega na wykorzystaniu czujników noszonych przez osobę. Ze względu na powodowane niedogodności rozwiązania te często spotykają się z brakiem akceptacji ze strony użytkowników. Z tego powodu prowadzone są intensywne badania nad technikami zdalnego monitorowania i diagnostyki nie wymagałyby zaangażowania osoby monitorowanej. Koncepcja przykładowego systemu do monitorowania aktywności osoby starszej w jej miejscu zamieszkania została przedstawiona na rys.1. Sensory Punkt dostępowy Wi-Fi Rys. 1. Koncepcja przykładowego systemu monitorującego aktywność osoby starszej System składa się z sieci sensorów umieszczonych w meblach, z którymi osoba ma częsty i długotrwały kontakt (np. fotel, krzesło, łóżko) oraz punktu dostępowego Wi-Fi. Czujniki te umożliwiają lokalizację osoby w różnych strefach domu poprzez wykrywanie wykorzystania poszczególnych mebli. W tego typu rozwiązaniach istotna jest uniwersalność czujników i zakres pełnionych przez nie funkcji. Ciekawym rozwiązaniem są czujniki balistokardiograficzne pozwalające zarówno na wykrywanie [...]

DYNAMICZNA LOKALIZACJA OSÓB WEWNĄTRZ BUDYNKU Z BEACONAMI BLOTOOTH EDDYSTONE DOI:10.15199/59.2016.6.48


  DYNAMIC INDOOR LOCALIZATION OF PERSONS USING BLOTOOTH EDDYSTONE BEACONS Streszczenie: W artykule omówiono standard Eddystone- nowe zastosowanie standardu Bluetooth Smart (BLE). Przedstawiono działanie i parametry beaconów Eddystone, oraz typowe dziedziny zastosowań. Omówiono krótko metodę lokalizacji wewnątrz budynku wspomaganą filtrem Kalmana. Wykonano pomiary lokalizacji dynamicznej w pomieszczeniach przez zestawiony system Eddystone, w którym użyto beaconów polskiej firmy Kontakt.io i typowego smartfona z systemem Android. Abstract: The paper describes the Eddystone standard - a new application of the Bluetooth Smart (BLE). Operation and parameters of the Eddystone beacons and typical applications area were shown. The localization method inside building with Kalman filtering was briefly explained. The measurements of indoor dynamic localization were performed using Eddystone beacons from polish Kontakt.io manufacturer and typical Android smartfon. Słowa kluczowe: beacon, Bluetooth, filtr Kalmana, śledzenie 2D ruchu obiektu. Keywords: beacon, Bluetooth, Kalman filter, 2D object tracking. 1. WSTĘP Moduły radiowe Bluetooth BLE (lub Bluetooth Smart) są obecnie powszechnie stosowane w aplikacjach mobilnych. Eddystone [1], podobnie jak iBeacon wykorzystuje standard Bluetooth LE. Eddystone został zaprezentowany przez firmę Google w lipcu 2015 r. dla systemów operacyjnych Android, iOS oraz każdego systemu, który wspiera beacony BLE. Eddystone jest protokołem, który określa format transmisji Bluetooth LE dla celów lokalizacji zbliżeniowej. W standard Bluetooth Smart są wyposażone obecne smartfony z najnowszymi systemami iOS oraz Android (wersja 4.3 i późniejsze). W przeciwieństwie do iBeacona, format Google’a jest otwarty i dostępny w internecie, zatem każdy może mieć do niego dostęp i pomagać go rozwijać (ogólnie dostępna licencja Apache v.2.0). Jest to podstawowa zaleta względem standardu iBeacon, który został wprow[...]

PODSYSTEM LOKALIZACYJNY W PLATFORMIE IONIS DOI:10.15199/59.2017.6.78


  Projekt IONIS realizowany w ramach programu AAL (Ambient Assisted Living) ma na celu opracowanie modułowej platformy, która zapewni wsparcie osobom z demencją i ich opiekunom. Ludzie z demencją, w każdym stadium choroby doświadczają problemów związanych z utratą pamięci, zakłopotaniem, dezorientacją. Okresowe powtarzanie czynności, trudności ze znalezieniem przedmiotów, nocne spacery oraz ucieczki z miejsca zamieszkania należą do typowych objawów choroby [5]. Platforma IONIS, w której skład wejdą zarówno rozwiązania sprzętowe jak i programowe, będzie wyposażona w funkcjonalności umożliwiające tworzenie różnorodnych usług. Pozwoli ona na lokalizację osób i przedmiotów w pomieszczeniach, lokalizację osób na zewnątrz budynków, monitorowanie stanu zdrowia. Komunikacja z platformą będzie się odbywać za pomocą prostych, adaptacyjnych interfejsów. Modułowa struktura platformy umożliwi jej przystosowanie do potrzeb konkretnego użytkownika, a w przyszłości poszerzenie oferowanych przez nią usług. Platforma IONIS oprócz wspierania osób podczas codziennych aktywności (np. poprzez lokalizację przedmiotów, przypominanie o zaplanowanych czynnościach) umożliwi gromadzenie danych pozwalających na wykrycie i ocenę zmian zachowań osób monitorowanych (np. ocenę ich aktywności fizycznej), a także detekcję sytuacji zagrażających zdrowiu użytkownika (np. upadku, czy też niemożności powrotu do miejsca zamieszkania). Platforma zapewni też wsparcie dla opiekunów osób chorych poprzez udostępnianie informacji o zachowaniach osób monitorowanych oraz zdarzeniach mogących mieć wpływ na ich zdrowie. Zakres projektu IONIS obejmuje badania pilotażowe z udziałem osób dotkniętych demencją. Będą one polegały na instalacji i testowaniu działania platformy w mieszkaniach osób chorych. Badana będzie efektywność działania platformy oraz poziom akceptacji wdrożonych rozwiązań. Kluczowym dla osiągnięcia celów projektu jest system lokalizacji osób i przedmiotó[...]

SYSTEM LOKALIZACYJNY DO MONITOROWANIA OSÓB Z ZABURZENIAMI POZNAWCZYMI DOI:10.15199/59.2019.6.72


  1. WSTĘP Tendencja starzenia się społeczeństw w Europie powoduje, że coraz większym problemem stają się choroby typowe dla osób starszych. Jeden z głównych problemów stanowią różne wersje zaburzeń poznawczych począwszy od lekkich form a skończywszy na ciężkim otępieniu. Osoby z zaburzeniami poznawczymi wymagają w początkowych stadiach choroby monitorowania, diagnostyki i wsparcia, a w bardziej zaawansowanych stadiach intensywnej opieki [1]. Istotną rolę w obszarze wsparcia osób z zaburzeniami poznawczymi i ich opiekunów pełnią systemy lokalizacyjne instalowane w domach osób chorych. Informacja o lokalizacji osób może być wykorzystywana do oceny ich aktywności a także do detekcji błądzenia, typowego dla zaawansowanych stadiów tej choroby. Literatura związana z tą tematyką jest bogata. Problem detekcji anomalii w codziennych czynnościach wykonywanych przez osobę monitorowaną opisano w [2]. Propozycję systemu lokalizacyjnego umożliwiającego detekcję błądzenia zamieszczono w [3]. Rozwiązanie umożliwiające ocenę stanu osoby z zaburzeniami poznawczymi opisano w [4]. Wśród proponowanych i badanych rozwiązań dominują radiowe systemy lokalizacyjne oferujące wystarczające zasięgi i dokładność lokalizacji, dające, dzięki propagacji sygnałów przez ściany, możliwość redukcji infrastruktury. Wykorzystywane są głównie systemy bazujące na wąskopasmowych interfejsach radiowych, zgodnych ze standardami BLE (Bluetooth Low Energy) [5] lub WiFi[6], w zaledwie kilku publikacjach opisano eksperymenty z użyciem systemów UWB (Ultra Wideband) [4]. Obecnie systemy lokalizacyjne wspierające osoby z zaburzeniami poznawczymi są głównie przedmiotem badań realizowanych w ramach różnych projektów, rozwiązania te nie znajdują się w ofercie rynkowej. W referacie przedstawiono system lokalizacyjny zrealizowany w ramach projektu AAL - IONIS, którego celem jest realizacja platformy wspierającej osoby z zaburzeniami poznawczymi i ich opiekunów. Wymagania[...]

 Strona 1