Analiza utjecaja Wi-Fi i BLE komunikacije na performanse ultraširokopojasne lokalizacije

diplomski rad

• Naslov (engleski): Evaluation of Wi-Fi and BLE Communication Influence on UWB Localization Performance
• Autor: Maja Ovčarik
• Mentor: Hrvoje Džapo (mentor)
• Član povjerenstva: Hrvoje Džapo (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Željka Lučev Vasić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ana Sović Kržić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2018-07-17, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Računarstvo
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Elektrotehnika

Sažetak

U današnje vrijeme ultraširokopojasna tehnologija (UWB) sve se više koristi u raznim primjenama industrijskih mreža bežičnih senzora, koje uključuju i lokalizaciju. UWB tehnologijom moguće je odrediti lokaciju uređaja s centimetarskom preciznošću, s obzirom da koristi široki frekvencijski pojas. Međutim, upravo zbog te širine frekvencijskog pojasa moguć je i nepovoljan utjecaj drugih popularnih bežičnih tehnologija na preciznost UWB lokalizacije, poput Bluetooth Low Energy (BLE) i IEEE
802.11a/b. Posebno je važno istražiti utjecaj BLE i Wi-Fi tehnologija na preciznost određivanja lokacije u sigurnosno kritičnim primjenama. U okviru ovog rada eksprimentalno je utvrđeno ponašanje uređaja za UWB lokalizaciju temeljenog na Decwave DW1000 u prisustvu bežičnih komunikacijskih uređaja koji rade s ranije navedenim tehnologijama kao uskopojasnim izvorima smetnji. Specifično, istražen je utjecaj na protokol određivanja udaljenosti dvosmjernom UWB komunikacijom. Mjerenja su provedena u laboratoriju i EMC komori bez izvora smetnji. Iz grafičkog prikaza impulsnog odziva kanala (CIR), koji je posebna mogućnost DW1000 UWB primopredajnika, i prikaza odstupanja izmjerene od stvarne udaljenosti, zaključeno je da BLE i Wi-Fi izvori smetnji nemaju značajan utjecaj na preciznost UWB lokalizacije, što nije slučaj za okolinu s preprekama koja omogućuje višestazno prostiranje signala.

Sažetak (engleski)

Nowadays, ultra-wideband technology (UWB) is increasingly
used for localization applications in industrial wireless sensor networks.
Since UWB technology uses a wide bandwidth, it is possible to achieve a centimetre ranging accuracy.
However, coexistence with other popular wireless technologies such as Bluetooth Low Energy (BLE) and IEEE 802.15a/b, can affect the UWB ranging accuracy.
It is particularly important to investigate whether it is safe to use both BLE and Wi-Fi in safety critical UWB applications. This thesis aims to present
experimental results of the research on the interference and coexistence among Decawave DW1000 UWB transceivers and above mentioned narrow-band systems. Specifically, UWB ranging accuracy based on two-way ranging protocol was studied. Experiments were conducted in office/laboratory environments and accredited EMC laboratory with no interference sources. With graphically displayed channel impulse response, a special feature of DW1000 UWB transceivers, and distance deviation, it was possible to conclude that BLE and Wi-Fi interference has no significant impact on ranging accuracy, whereby within multipath environment is severely affected.

• Ključne riječi: Ultraširokopojasna lokalizacija; Wi-Fi; BLE; interferencija; funkcijska sigurnost
• Ključne riječi (engleski): UWB localization; Wi-Fi; BLE; interference; functional safety
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:453440
• Studijski program: Naziv: Elektrotehnika i informacijska tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (mag. ing. el. techn. inf.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-03-13 23:34:57