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Análisis comparativo de algoritmos de posicionamiento para un sistema de localización basado en tecnología LoRa

Abstract:

Durante los últimos años ha habido una demanda creciente de servicios y sistemas que dependen de la ubicación específica de personas y diferentes tipos de objetos. Por esta razón, existe un interés en el desarrollo y la evolución de los sistemas de posicionamiento (PSs) que utilizan las redes inalámbricas de sensores (WSNs) para servicios de localización complejos. El objetivo principal de estos PSs es estimar la posición relativa relacionada con otras posiciones conocidas dentro de un sistema de coordenadas. Actualmente, el sistema de posicionamiento global (GPS) ofrece una buena exactitud en los servicios de localización alrededor del mundo. Aunque no funciona efectivamente en aplicaciones con una gran cantidad de dispositivos pequeños, baratos y de bajo consumo de energía. Por lo tanto, los investigadores actuales prefieren trabajar en nuevas tecnologías inalámbricas de bajo costo; por ejemplo, WiFi, Zigbee, o LoRa. En este contexto, es muy importante conocer algunos aspectos fundamentales antes de comenzar a diseñar un PS. Por ejemplo; la arquitectura de los PSs, fuentes de error; algoritmos de posicionamiento comunes, como ToA, TDoA, AoA y RSSI; y algoritmos de localización comunes, como multilateración, triangulación y trilateración. Además, es importante conocer las necesidades y limitaciones de los algoritmos de posicionamiento y localización sobre características RF. El objetivo principal es verificar la fiabilidad de determinados dispositivos disponibles para diseñar e implementar el PS. Para concluir, este trabajo de titulación tiene el objetivo principal de diseñar e implementar un PS de bajo costo basado en el algoritmo de posicionamiento RSSI y localización trilateración. Para analizar el comportamiento y la factibilidad de los dispositivos FiPy y LoPy con tecnología LoRa en aplicaciones de localización. Además, el trabajo evalúa un conjunto de pruebas para encontrar comportamientos irregulares y mitigar estos problemas. Como resultado final proporcionar un PS que funcione correctamente; y un análisis comparativo sobre el error de exactitud entre diferentes escenarios y estudios similares.