Energy efficient and distributed approaches to indoor localization with WSN

This dissertation details the design and implementation phases which led to the realization of two different versions of a Wireless Sensor Networks-based localization system named LAURA ("LocAlization and Ubiquitous monitoRing of pAtients for health care support"). In the first part, WSNs are analyzed in order to understand their peculiarities and the corresponding constraints. Subsequently the issue of localization is detailed and formalized, together with a survey on the different localization techniques that can be found in literature. The original version of the LAURA system is then presented, introducing all of its components. Having clearly identified the problem and how to solve it, the software and hardware that will be used are introduced. The next sections describe the design and implementation phases with respect to both versions of LAURA, the distributed one (namely DiLAURA) and the centralized one (e2LAURA). After that, the two systems' performances are evaluated by means of a set of experiments, a comparison between them is then performed together with two use cases allowing to introduce some feasible applications.

Il lavoro proposto illustra le fasi progettuali ed implementative che hanno condotto alla realizzazione di due differenti versioni di un sistema di localizzazione basato sulle Wireless Sensor Networks chiamato LAURA ("LocAlization and Ubiquitous monitoRing of pAtients for health care support"). Inizialmente, le WSN sono analizzate al fine di comprenderne peculiarità e limitazioni. In seguito, il problema della localizzazione viene formalizzato e dettagliato, scorrendo anche un insieme di tecniche di localizzazione presenti in letteratura. Successivamente viene presentata la versione originale di LAURA, delineando singolarmente ognuno dei suoi componenti. Una volta identificato il problema ed il relativo approccio, si passa all'introduzione degli strumenti hardware e software a disposizione. Le sezioni successive illustrano il processo di design ed implementazione relativo ad entrambe le versioni di LAURA, quella distribuita (DiLAURA) e quella centralizzata (e2LAURA). I due sistemi vengono poi sottoposti ad una serie di test al fine di valutarne le prestazioni, operando poi un confronto anche per mezzo di due casi d'uso volti a dettagliare possibili applicazioni di entrambi.