RSSI based localization for indoor application by using 868 MHz radio signal

A wireless sensor network is a collection of nodes which are in together establish a network to do a certain work. Each node of the network consists of processing capability and have a RF transceiver and a power supply. Now a days, wireless sensor networks has become a key technology for different types of smart environments, and an intense research effort is currently underway to enable the application of wireless sensor networks for a wide range of industrial problems. Wireless networks are of particular importance when a large number of sensor nodes have to be deployed, and/or in hazardous situations. Localization in wireless sensor network means to locate node which may be in of some fixed location or mobile devices. One example has been in the supervision of humidity and temperature in forests and/or fields, where thousands of sensors are deployed by a plane, giving the operator little or no possibility to influence the precise location of each node. An effective localization algorithm can then use all the available information from the wireless sensor nodes to infer the position of the individual devices. WSN localization techniques are used to estimate the locations of the sensors with initially unknown positions in a network using the available a priori knowledge of positions of a few specific sensors in the network and inter-sensor measurements such as distance, time difference of arrival, angle of arrival , connectivity, RSSI etc. This thesis work is carried out on localization of Wireless Sensor Network based on Receive Signal Strength (RSSI). Focusing on localization processes, we will first give an overview of the state of the art in this area. From the various techniques, one idea was found to have significant bearing for the development of a new algorithm. We present analysis and simulations of the algorithms, demonstrating improved accuracy compared to other schemes . A third aspect of the work concerns the feasibility of approaches based on received signal strength indication (RSSI). Data are collected from different indoor environments and also in outdoor.

Una rete di sensori wireless è puo' essere definita come collezione di nodi che operano insieme per svolgere un certo lavoro. Ogni nodo della rete ha capacità di elaborazione e di ricevere e trasmettere dati (tipicamente in RF). Le reti di sensori wireless appartengono alla famiglia delle tecnologie per la realizzazione di ambienti intelligenti (nell'ambito dei sistemi pervasivi) e un intenso sforzo intenso lavoro di ricerca è attualmente in corso per consentire l'applicazione di reti di sensori wireless per una vasta gamma di problemi sia civili che industriali. Un esempio è il controllo di umidità e temperatura nelle foreste e campi, dove migliaia di sensori, lanciati da un aereo, convogliano i dati verso un operatore che, tra le varie cose, ha poca possibilità di influenzare la posizioneprecisa di ogni nodo. Localizzare utilizzando di una rete di sensori wireless significa identificare la posizione di uno o più elementi, fissi o mobili, attraverso una rete di rilevazione. Un algoritmo di localizzazione efficace utilizza tutte le informazionidisponibili dai sensori wireless per dedurre la posizione dei singoli dispositivi. Tecniche di localizzazione basate su reti di sensori sono utilizzate per stimare le posizioni dei sensori attraverso le posizioni inizialmente sconosciute e utilizzando la conoscenza a priori della posizioni di qualche sensore della rete (sensori di calibrazione) e di misure inter-sensore come la distanza, la differenza di tempo di arrivo, l'angolo di arrivo, la connettività, e l'RSSI. In questo lavoro di tesi è implementato un sistema di localizzazione basato sulla ricezione della intensità del segnale (RSSI). Il lavoro si sviluppa nei seguenti passi. Dopo aver presentato il processo di localizzazione, viene sviluppata una panoramica sullo stato dell'arte in questo campo. Nel seguito viene descritta la tecnica utilizzata; questa riunisce degli aspetti e delle tecniche che sono statiritenuti i più promettenti per la risoluzione del problema in esame: localizzazione wireless in ambienti chiusi attraverso l'uso di RF in sub GHz; a supporto del lavoro svolto vengono presentate sia l'analisi e che la simulazione degli algoritmi dimostrando, cosi', che il metodo proposto e' caratterizzato da una maggiore precisione rispetto ad altri metodi. Un terzo aspetto del lavoro riguarda la fattibilità di approcci basati su indicazione di intensità del segnale ricevuto (RSSI). I dati sono raccolti da differenti ambienti interni ed anche in esterno.