Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2018; 24(5): 921-928 | DOI: 10.5505/pajes.2018.59365

Improvement of Indoor Positioning Accuracy of Ultra-wide Band Sensors by Using Big Bang – Big Crunch Optimization Method

Taner Arsan
Kadir Has University, Faculty of Engineering and Natural Sciences, Department of Computer Engineering, Cibali, Istanbul, Turkey

Ultra-wide Band technology is an emerging technology that offers successful solutions in many indoor positioning systems and performs better than other methods. In this study, an indoor positioning system using Ultra-wide Band (UWB) sensors was developed and it was aimed to increase the accuracy level of the standard equipment with the additional algorithms used while reducing the average error. For this purpose, the Big Bang - Big Crunch (BB-BC) optimization method has been applied to the experimental indoor positioning system and the positive effect on the measurement accuracy has been proved by the tests made. An area of 39.76 m² was selected as a test area of 7.35 m × 5.41 m and three different Ultra-wide Band receivers were installed at a height of 2.85 m on a specially designed ceiling system and a total of 10,920 measurements were taken from 182 test points for 60 seconds. By correcting the measurement results with the Big Bang - Big Crunch optimization algorithm, the average error was reduced from the previous 20.72 cm to 15.02 cm, thus the accuracy of the measurement results were improved.

Keywords: Indoor positioning, time of flight, ultra-wide band sensors, big bang – big crunch optimization method, behavior mapping.

---

Büyük Patlama Büyük Çöküþ Optimizasyon Yöntemi ile Ultra Geniþ Band Sensörlerinin Ýç Mekan Konum Belirleme Doðruluklarýnýn Ýyileþtirilmesi

Taner Arsan
Kadir Has Üniversitesi, Mühendislik ve Doða Bilimleri Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliði Bölümü, Cibali, Ýstanbul

Ultra geniþ band teknolojisi, bir çok iç mekân konum belirleme sisteminde baþarýlý çözümler sunan, diðer yöntemlere kýyasla daha iyi performans gösteren, geliþmekte olan bir teknolojidir. Bu çalýþmada, ultra geniþ band (Ultra Wide Band–UWB) sensörler kullanýlarak bir iç mekan konum belirleme sistemi geliþtirilmiþ ve kullanýlan ek algoritmalarla, standart donanýmlarýn saðladýðý doðruluk düzeyini arttýrýrken ayný zamanda ortalama hatayý azaltmak hedeflenmiþtir. Bu amaçla Büyük Patlama - Büyük Çöküþ (Big Bang - Big Crunch veya BB-BC) optimizasyon yöntemi deneysel iç mekan konumlandýrma sistemine uygulanmýþ ve ölçüm doðruluðu üzerindeki olumlu etkisi yapýlan testlerle kanýtlanmýþtýr. Test alaný olarak 7.35 m × 5.41 m boyutlarýnda 39.76 m²'lik bir alan seçilmiþ ve özel olarak tasarlanmýþ bir tavan sistemine yerden 2.85 m yüksekliðe üç farklý UWB alýcý yerleþtirilmiþ ve 182 adet test noktasýndan 60 saniye süreyle toplam 10,920 ölçüm alýnmýþtýr. Ölçüm sonuçlarý Büyük Patlama - Büyük Çöküþ optimizasyon algoritmasý ile düzeltilerek, ortalama hatasý önceki 20.72 cm deðerinden 15.02 cm’ye düþürülmüþ, böylelikle ölçüm sonuçlarýnýn doðruluðu arttýrýlmýþtýr.

Anahtar Kelimeler: Ýç mekan konum belirleme, uçuþ zamaný, ultra geniþ band sensörler, büyük patlama büyük çöküþ optimizasyon yöntemi, davranýþ haritalama.

---