The aging problem becomes increasingly severer all around the world, especially in the developed countries. With age increasing, the risk of suffering Alzheimer’s disease also increases. Therefore, as one of the important consequences of global aging, Alzheimer’s disease should attract our extensive attention. “Il Paese Ritrovato” is the first Village in Italy specially designed to people suffering Alzheimer’s diseases to assist them to live autonomously, which not only achieves their psychological need but also help to decelerate the progress of the Alzheimer’s symptom. Among the technologies that support the patients’ independent living, indoor localization system is regarded as one of the most important ones. Moreover, the antenna positioning problem which tries to find the most suitable places to deploy the antennas is a crucial part of the indoor localization system; however, it is often ignored in many kinds of research. This thesis is based on the localization system applied in “Il Paese Ritrovato” and aims to propose an automatic antenna-positioning method which can instruct the placement of antennas, so that the localization accuracy can be optimized, at the same time, the number of antennas is minimized. Our research firstly is focused on how the placement of antennas influences the accuracy of the localization system. Different levels of essentiality of antennas are introduced, which is the basis of the antenna-positioning method. A mathematical model to digitalize the map is also proposed, which is a pre-processing of the map so that the map can be understood by program easily. Then, a complete antenna- positioning method is well established, which considers various situations such as single rooms, corridors, outdoors and the combination of them. Finally, the antenna- positioning result is displayed in a heat map where the coverage, interference, and the detection probability are shown intuitionally.

Il problema dell’invecchiamento diventa sempre piu` grave in tutto il mondo, spe- cialmente nei paesi sviluppati. Con l’aumentare dell’et`a aumenta anche il rischio di soffrire della malattia di Alzheimer. Pertanto, tale malattia dovrebbe attirare la nostra attenzione essendo una delle conseguenze importanti dell’invecchiamento globale. “Il Paese Ritrovato” `e il primo Villaggio in Italia appositamente progettato per le persone che soffrono della malattia di Alzheimer. Tale struttura consente di favorire la vita indipendente degli ospiti, soddisfacendo non solo il loro bisogno psicologico ma aiutando a rallentare il progresso della malattia. Tra le tecnologie dedicate al supporto degli ospiti, il sistema di localizzazione indoor `e considerato uno dei piu` importanti; questa tesi si basa sul sistema di localizzazione applicato in “Il Paese Ritrovato” e si prefigge di proporre un metodo automatico di posizionamento delle antenne in modo che la precisione di localizzazione possa essere ottimizzata, mentre il numero di antenne `e ridotto al minimo. La nostra ricerca si concentra su come il posizionamento di antenne influenza la precisione del sistema di localizzazione. In primo luogo, viene introdotto un modello teorico che considera i diversi livelli di essenzialit`a delle antenne. Quindi, `e stato progettato e implementato un metodo completo di posizionamento delle antenne, che considera varie situazioni come le singole stanze, i corridoi, l’esterno e la combinazione di esse. Infine, i risultati di posizionamento delle antenne - la copertura, l’interferenza e la probabilita` di rilevamento - vengono visualizzati in una mappa termica e discussi.

A heuristic method for suboptimal antenna positioning in a limited environment for localization system

WAN, JINGWEI;GENG, DONGJIE
2017/2018

Abstract

The aging problem becomes increasingly severer all around the world, especially in the developed countries. With age increasing, the risk of suffering Alzheimer’s disease also increases. Therefore, as one of the important consequences of global aging, Alzheimer’s disease should attract our extensive attention. “Il Paese Ritrovato” is the first Village in Italy specially designed to people suffering Alzheimer’s diseases to assist them to live autonomously, which not only achieves their psychological need but also help to decelerate the progress of the Alzheimer’s symptom. Among the technologies that support the patients’ independent living, indoor localization system is regarded as one of the most important ones. Moreover, the antenna positioning problem which tries to find the most suitable places to deploy the antennas is a crucial part of the indoor localization system; however, it is often ignored in many kinds of research. This thesis is based on the localization system applied in “Il Paese Ritrovato” and aims to propose an automatic antenna-positioning method which can instruct the placement of antennas, so that the localization accuracy can be optimized, at the same time, the number of antennas is minimized. Our research firstly is focused on how the placement of antennas influences the accuracy of the localization system. Different levels of essentiality of antennas are introduced, which is the basis of the antenna-positioning method. A mathematical model to digitalize the map is also proposed, which is a pre-processing of the map so that the map can be understood by program easily. Then, a complete antenna- positioning method is well established, which considers various situations such as single rooms, corridors, outdoors and the combination of them. Finally, the antenna- positioning result is displayed in a heat map where the coverage, interference, and the detection probability are shown intuitionally.
MASCIADRI, ANDREA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
19-dic-2018
2017/2018
Il problema dell’invecchiamento diventa sempre piu` grave in tutto il mondo, spe- cialmente nei paesi sviluppati. Con l’aumentare dell’et`a aumenta anche il rischio di soffrire della malattia di Alzheimer. Pertanto, tale malattia dovrebbe attirare la nostra attenzione essendo una delle conseguenze importanti dell’invecchiamento globale. “Il Paese Ritrovato” `e il primo Villaggio in Italia appositamente progettato per le persone che soffrono della malattia di Alzheimer. Tale struttura consente di favorire la vita indipendente degli ospiti, soddisfacendo non solo il loro bisogno psicologico ma aiutando a rallentare il progresso della malattia. Tra le tecnologie dedicate al supporto degli ospiti, il sistema di localizzazione indoor `e considerato uno dei piu` importanti; questa tesi si basa sul sistema di localizzazione applicato in “Il Paese Ritrovato” e si prefigge di proporre un metodo automatico di posizionamento delle antenne in modo che la precisione di localizzazione possa essere ottimizzata, mentre il numero di antenne `e ridotto al minimo. La nostra ricerca si concentra su come il posizionamento di antenne influenza la precisione del sistema di localizzazione. In primo luogo, viene introdotto un modello teorico che considera i diversi livelli di essenzialit`a delle antenne. Quindi, `e stato progettato e implementato un metodo completo di posizionamento delle antenne, che considera varie situazioni come le singole stanze, i corridoi, l’esterno e la combinazione di esse. Infine, i risultati di posizionamento delle antenne - la copertura, l’interferenza e la probabilita` di rilevamento - vengono visualizzati in una mappa termica e discussi.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/143752