Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
GPS, ГЛОНАСС
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.71/21: Рейтинг темы: голосов - 21, средняя оценка - 4.71
0 / 0 / 0
Регистрация: 06.07.2012
Сообщений: 8
1

Трекинг человека в пространстве по радиоканалу

23.07.2012, 14:24. Просмотров 3822. Ответов 8
Метки нет (Все метки)

Добрый день всем!
Задачка следующая:
1) Нужно получить координаты человека на прямой (плоскости, пространстве) и следить за его местоположением в замкнутом пространстве (любое закрытое помещение).
2) Определять человека "железным" маркером. Некий компактный радиопередатчик должен умещаться в кармане или на поясе
3) Использовать только радиосигнал общего пользования не требующий регистрации в органах. Сигналы, требующие прямой видимости с приемником не подходят (УЗ, оптика и пр)
4) Дальность действия системы должна измеряться десятками метров, должна уметь покрывать стадион например, крытую площадку любой площади, ангар и пр. Возможно объединение нескольких приемников в сеть (наподобии сотовой) для увеличения радиуса действия.
5) Точность в определении координат - до 1 см (можно меньше, но не больше)
6) Система должна быть чувствительна к отражениям радиосигнала, радиопомехам и при этом сама не создавать помехи для других радиоприборов в радиусе действия.

7 и главное) система у вас должна уже существовать в том или ином виде, так или иначе работающая. Есть время только до сентября подкрутить и подправить по месту и под задачу.

Надеюсь, такая система у кого-то да есть.
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
23.07.2012, 14:24
Ответы с готовыми решениями:

Квест: Трекинг движения человека и 3Д графика
Программисты, профи, нид хелп. Задача для меня необычная, но может кто-то из вас знает как это...

Трекинг посылок
Мегаудобная софтинка под индроид. Куча почтовых служб. Ничего лишнего, все очень удобно. Если бы...

GPS трекинг
Привет, кто сталкивался с проблемой "трекинга". Что я имею ввиду, GPS мне каждую секунду передает...

Трекинг на автоматизированном складе
Здраствуйте, понадобилось создание штабелера автомата для работы с грузами до 1 кг, и выдачи...

8
10205 / 6587 / 493
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,165
Записей в блоге: 1
23.07.2012, 15:17 2
Под ваши требования, кроме одного, почти:
5) Точность в определении координат - до 1 см (можно меньше, но не больше)
подходит - "Определение положения устройства стандарта ZigBee". Покупаете отладочные платы (чем больше узлов, тем выше точность) с чипом Jennie JN5148 на борту, скачиваете SDK (ToF API на Си), готовый пример и работаете по ToF (эффективен на дальностях до сотен метров, абсолютная точность измерения не зависит от расстояния).

Если использовать простейшую обработку без предварительной фильтрации сигналов, то ошибки могут быть весьма большими в первую очередь из-за многолучевого распространения сигналов. Такие условия чаще всего возникают при работе в помещениях или вблизи любых строений. Например, при работе в здании на расстоянии 24 м были получены следующие результаты [3]:

- измерения дальности путем передачи сигналов по кабелю дали точность 0,75 м (при погрешностях измерения задержек сигнала 5 нс);
- средняя точность измерения дальности по воздуху составила 5,6 м, при этом максимальные ошибки в 90% случаев не превышали 12,1 м;
- точность определения координат на основе попарных измерений дальности составила 3,5 м с максимальной ошибкой в 90% случаев более 6,2 м.

При измерениях на местности с той же аппаратурой на дальности 180 м были получены следующие результаты:
- средняя ошибка измерения дальности составила 3,9 м при максимальной ошибке в 90% случаев до 9,1 м;
- ошибка определения координат узлов в пределах участка 20x35 м составила 2,2 м при максимальной ошибке в 90% случаев до 4,6 м.

Отсюда следует, что простейшая фильтрация аномально больших отклонений, вызываемых многолучевым распространением, могла бы в несколько раз повысить точность измерений.

Дальнейший путь повышения точности измерений в сетях ZigBee (более чем на порядок) возможен путем усложнения алгоритма обработки. Такой подход был практически реализован и описан в материалах конференции [4]. Для получения высокой точности даже в условиях многолучевого распространения использовался синтез когерентных сигналов в нескольких каналах и применялся специальный метод оценки фазы сигнала, при этом полоса спектра сигнала была расширена до 80 МГц. Использовались стандартные посылки пачек импульсов. Согласно полученным в [4] экспериментальным результатам, при использовании обычных кварцевых генераторов в сети с несущей частотой 2,4 ГГц максимальные ошибки измерения не превышали 16 см, а среднеквадратичная точность определения координат узлов составила 3 см. При замене на высокостабильный термокомпенсированный кварцевый генератор максимальная ошибка и среднеквадратичная точность составили соответственно 9 и 1 см.
К слову, непонятно, чем вы обусловили точность в сантиметр и меньше. Апертура человека в движении гораздо выше.

p.s.: как можно забрать деньги за наставление на путь истинный? Принимаю в WM/WU и другими системами электронного перевода
2
0 / 0 / 0
Регистрация: 06.07.2012
Сообщений: 8
23.07.2012, 15:36  [ТС] 3
Ок, спасибо, буду рыть землю в том направлении.
По поводу точности - чем точнее, тем меньше вероятности скачков координат. Под нашу задачу нужна максимальная плавность. Человек может даже бежать, мы не должны отставать от него - погрешность в 10 см даст нам дискретный результат с очень большим шагом. С другой стороны пусть он стоит и качается с амплитудой в 5 см - мы не должны отставать от него, мы должны видеть на диаграмме каждое самое минимальное его перемещение. Идеальна точность в 1мм - меньше уже незачем.
Однако, тема не закрыта.
если у кого-то есть подобные работающие решения или кто-то может собрать вышеописанную, работал с ней, знает ее тонкости, буду только рад контакту.
0
10205 / 6587 / 493
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,165
Записей в блоге: 1
23.07.2012, 17:03 4
...повышение точности - это уже оптические методы, которые вы отмели изначально. Ими например отслеживают динамику движения человека для создания 3D моделей, но это крайне ограниченные объемы пространства (не ваш случай) или определение карты расстояний при движении грузов на складе.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.03.2015
Сообщений: 1
22.03.2015, 03:23 5
Системы локального позиционирования (RTLS) определяют местоположение с точностью до 1 метра, причем не только в плане но и по высоте. Судя по заявляемым характеристикам - намного круче чем Zigbee. За бугром последнее время достаточно активно распространяются. Есть ли у нас в стране готовые решения - не знаю.
0
1778 / 1108 / 109
Регистрация: 04.01.2010
Сообщений: 3,886
24.03.2015, 15:30 6
Цитата Сообщение от raxp Посмотреть сообщение
подходит - "Определение положения устройства стандарта ZigBee".
не подходит. ТС-у надо местоположение в пространстве, а не на плоскости. К тому же точность для Zigbee (я баловался с XBee) оставляет желать лучшего. Вот относительное местоположение - это да, прикольно. Но показания колеблются в пределах нескольких метров, какие там сантиметры . Может, я не юзал именно Jennic'и, т.к. они сделали и "ToF" (привязка к задержке сигнала), но я не думаю, что точность повысится в разы, особенно, в крытом помещении, с кучей отражений.

Цитата Сообщение от dmitry1211 Посмотреть сообщение
Системы локального позиционирования (RTLS) определяют местоположение с точностью до 1 метра, причем не только в плане но и по высоте. Судя по заявляемым характеристикам - намного круче чем Zigbee.
речь не идет о радиоспособах. Такая точность достигается оптическими и ультразвуковыми способами. Вам уже сказали.
0
10205 / 6587 / 493
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,165
Записей в блоге: 1
24.03.2015, 16:09 7
ТС-у надо местоположение в пространстве, а не на плоскости
первый пост "Нужно получить координаты человека на прямой (плоскости, пространстве)"

Нужны высоты, добавляем MEMS-барометр/альтиметр, в пределах "стадиона, ангара" оно менятся не будет на плоскости.

показания колеблются в пределах нескольких метров, какие там сантиметры
тоже не вижу противоречий с вышесказанным, ибо пост #2:
При измерениях на местности с той же аппаратурой на дальности 180 м были получены следующие результаты:
- средняя ошибка измерения дальности составила 3,9 м при максимальной ошибке в 90% случаев до 9,1 м;
- ошибка определения координат узлов в пределах участка 20x35 м составила 2,2 м при максимальной ошибке в 90% случаев до 4,6 м.

Отсюда следует, что простейшая фильтрация аномально больших отклонений, вызываемых многолучевым распространением, могла бы в несколько раз повысить точность измерений.

Дальнейший путь повышения точности измерений в сетях ZigBee (более чем на порядок) возможен путем усложнения алгоритма обработки. Такой подход был практически реализован и описан в материалах конференции [4]. Для получения высокой точности даже в условиях многолучевого распространения использовался синтез когерентных сигналов в нескольких каналах и применялся специальный метод оценки фазы сигнала, при этом полоса спектра сигнала была расширена до 80 МГц. Использовались стандартные посылки пачек импульсов. Согласно полученным в [4] экспериментальным результатам, при использовании обычных кварцевых генераторов в сети с несущей частотой 2,4 ГГц максимальные ошибки измерения не превышали 16 см, а среднеквадратичная точность определения координат узлов составила 3 см. При замене на высокостабильный термокомпенсированный кварцевый генератор максимальная ошибка и среднеквадратичная точность составили соответственно 9 и 1 см.
1
1778 / 1108 / 109
Регистрация: 04.01.2010
Сообщений: 3,886
24.03.2015, 16:25 8
Цитата Сообщение от raxp Посмотреть сообщение
тоже не вижу противоречий с вышесказанным, ибо пост #2:
ничего не имею против, почитал сразу же. Автор в статье ссылается на результаты некого выступления на конференции, материалы которой можно получить только по подписке, другой альтернативы нет. Соответственно, верим на слово. Да и в материалах особо не распространяются - основные положения только.

Вживую бы увидеть...
0
Почетный модератор
Эксперт по компьютерным сетямЭксперт Windows
28007 / 15733 / 971
Регистрация: 15.09.2009
Сообщений: 67,816
Записей в блоге: 78
24.03.2015, 19:04 9
а темке то три года...
если положение единичного человека? сейсмика... забавно получается.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
24.03.2015, 19:04

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные и любые другие студенческие работы здесь.

Трекинг светового пучка
Подскажите пожалуйста как реализовать: Имеем: 1.Компьютер с подключенной к нему вебкамерой...

USB по радиоканалу
Всем привет. Пришла тут в голову мысля переделать usb-шный геймпад в беспроводной. Здесь в...

домашняя автоматизация на MQTT(s) по радиоканалу
Мы сделали. Программно-аппаратный комплекс(громко звучит :-)) для домашней автоматизации. В...

Удаленное видео наблюдение по радиоканалу
Здравствуйте,помогите пожалуйста создать проект рабочего места находящегося на расстоянии...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
9
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.