02 février 2012 ensta paristech utilisation des techniques ensemblistes pour la localisation radio...

02 Février 2012

ENSTA Paristech

Utilisation des techniques ensemblistes pour la localisation radio hybride en indoor

bernard.uguen

nicolas.amiot

mohamed.laaraiedh

meriem.mhedhbi

@univ-rennes1.fr

Projets liés à la localisation

• Localisation Radio dans les réseaux céllulaires– FP7 Ucells (2007 - 2010)

• Radio on fiber / Monitoring / UWB / indoor localization – FP7 Where 1 (2007 - 2010)

• Wireless Communication / Navigation / Hybrid localisation– FP7 Where 2 (2010 - 2013)

• Where + Cooperative schemes

• Mobilité humaine– ANR Cormoran (2011 - 2014)

• Inter BAN / channel model /

EU-FP7- - WHERE2

• Positionnement coopératif en contexte hétérogène,• Géo-localisation coopérative dans les futurs réseaux de

communication,• Création d’un simulateur dynamique pour validation

algorithmique,• Démonstration

The WHERE2 project is a successor of the WHERE project and addresses the combination of positioning and communications in order to exploit synergies and to enhance the efficiency of future wireless communications systems.

http://www.kn-s.dlr.de/where2/

Industrial Partners:• Mitsubishi Electric ITE (F)

SME:• ACORDE (E)• Sigint Solutions (CY)• SIRADEL (F)

Universities:• Aalborg University (DK)• University of Surrey (UK)• Université de Rennes 1 (F)• Instituto Telecomunicações (P)• Universidad Politecnica de Madrid (E)

R&D Centres:• Commissariat à L’Énergie Atomique – LETI

(F)• German Aerospace Center (D)• Institut Eurécom (F)

Outer Europe Partners:• TRLabs from Edmonton (CDN)• City University of Hong Kong (CN)

WHERE2- Consortium

Outils de modélisation

Algorithmes de Localisation

•Technique d’estimation algébriques:Hybrid ML / WLS / TWLS•Technique d’estimation ensemblistes

RGPA

Simulation de canal

Pyray: Simulateur déterministe de lancé de rayon 3D•Multiwall

Outils de modélisation

Algorithmes de Localisation

•Technique d’estimation algébriques:Hybrid ML / WLS / TWLS•Technique d’estimation ensemblistes

RGPA

Simulation de canal

Pyray: Simulateur déterministe de lancé de rayon 3D•Multiwall

LocaSimPy

Simulateur dynamique pour la localisation indoor

+ Description du Layout+ Mobilité d’agents

LocaSimPyLayoutPlan de batiment, de salle,…

MécaniqueNoeuds autonomes, comportement “humain”,…

RéseauMulti-RAT, simulation de canal (PyRay, Multiwall, statistique,…)

LocalisationGéométrique (RGPA dynamique) ou algébrique,

LocaSimPy

LocaSimPyLayoutPlan de batiment, de salle,…

MécaniqueNoeuds autonomes, comportement “humain”,…

RéseauMulti-RAT, simulation de canal (PyRay, Multiwall, statistique,…)

LocalisationGéométrique (RGPA dynamique) ou algébrique

LocaSimPy

PyRay

• Ray tracing 3D• Prise en compte des réflexions transmissions et diffractions • Prise en compte des caractéristiques des matériaux• Développement en langages Python et C

Pyray results

Réponse impulsionnelle du canal indoor: a) en Mesures et b) en simulation par Pyray

a) b)

LocaSimPyLayoutPlan de batiment, de salle,…

MécaniqueNoeuds autonomes, comportement “humain”,…

RéseauMulti-RAT, simulation de canal (PyRay, Multiwall, statistique,…)

LocalisationGéométrique (RGPA dynamique) ou algébrique

LocaSimPy

Localisation ensembliste (RGPA)

1) Descrire géométriquement les contraintes,

2) Borner les contraintes et restreindre le domaine de recherche,

3)Approximer la zone d’intersection des contraintes par un algorithme d’Octree(ou mieux, par des techniques de propagation de contrainte Fwd-Bwd)

Captures d’écran1) Décrire

2) Borner

3) Approximer

Position réelle

Position estimée

RSS+TDOA

TOA+TDOA

RSS+TOA

+TDOA

Comparaison des méthodesNon hybride:

RSS TDOA TOA

Hybride:

LocaSimPyLayoutPlan de batiment, de salle,…

MécaniqueNoeuds autonomes, comportement “humain”,…

RéseauMulti-RAT, simulation de canal (PyRay, Multiwall, statistique,…)

LocalisationGéométrique (RGPA dynamique) ou algébrique,

LocaSimPy

LocaSimPy (video)