Název: Zvýšení přesnosti lokalizace v průmyslových nositelných zařízeních pomocí LoRaWAN
Překlad názvu: Enhancing Localization Accuracy in Industrial Wearables with LoRaWAN
Autoři: Svertoka, Ekaterina ; Martian, Alexandru (oponent) ; Digulescu-Popescu,, Angela (oponent) ; Lohan, Elena Simona (oponent) ; Hošek,, Jiří (oponent) ; Burget, Radim (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Disertační práce
Rok: 2024
Jazyk: eng
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstrakt: [eng] [cze]
Tento výzkum kombinuje teoretické poznatky, simulační studie a praktické experimenty s cílem prozkoumat oblast průmyslových nositelných zařízení se zaměřením na zvýšení přesnosti jejich lokalizace pomocí technologie LoRaWAN. Práce vedla k vytvoření dvou klasifikací funkcí a metrik průmyslových nositelných zařízení a 7 volně přístupných datových sad LoRaWAN v různých prostředích (vnitřních, venkovních a podzemních). Kromě toho práce provádí komplexní posouzení přesnosti lokalizace pomocí více přístupů, analyzuje vliv proměnných z měřicí kampaně a technik zpracování dat. Dále navrhuje úpravy algoritmu k-NN, které spolu s metodami předzpracování vedou ke zvýšení přesnosti o 17,2 % ve srovnání s původním benchmarkem. Navržené algoritmy, ověřené na souborech dat LoRaWAN, nabízejí potenciální využití v různých oblastech. Studie uzavírá validaci lokalizace na bázi LoRaWAN s přesností 2,6 m v interiéru a 4 m v exteriéru, což naznačuje, že ačkoli lokalizace na bázi LoRaWAN není tak přesná jako u předních technologií, lze ji využít v odvětvích, jako je logistika, zemědělství a inteligentní výroba, kde není absolutní přesnost nezbytná. This research combines theoretical insights, simulation studies, and practical experimentation to explore the field of industrial wearables, with a focus on enhancing their location accuracy through LoRaWAN technology. The work led to creating two classifications on functions and metrics of industrial wearables and 7 open access LoRaWAN datasets in diverse environments (indoor, outdoor, and underground). Moreover, the paper conducts a comprehensive assessment of localization accuracy through multiple approaches, analyzing the influence of variables from the measurement campaign and data processing techniques. Furthermore, it proposes modifications to the k-NN algorithm, which, alongside preprocessing methods, results in a 17.2% increase in accuracy compared to the original benchmark. Validated on LoRaWAN datasets, the proposed algorithms offer potential applications across various fields. The study concludes validation of LoRaWAN-based localization with an accuracy of 2.6m indoors and 4m outdoors, suggesting that while LoRaWAN-based localisation is not as precise as leading technologies, it can be used in sectors such as logistics, agriculture, and smart manufacturing where absolute precision is not essential.
Klíčová slova: accuracy; Industry 4.0; localization; LoRaWAN; wearable technology; lokalizace; LoRaWAN; nositelná technologie; průmysl 4.0; přesnost

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: https://hdl.handle.net/11012/249181

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-620429


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Disertační práce