DÜŞÜK ENERJİLİ BLUETOOTH TEKNOLOJİSİ (iBEACON-BLE) KULLANARAK İÇ MEKAN KONUM YÖNLENDİRME VE VERİ MONİTÖRÜ: BİR UYGULAMA ÇALIŞMASI
DOI:
https://doi.org/10.46291/ICONTECHvol5iss1pp38-61Anahtar Kelimeler:
Bluetooth, BLE, iBeacon, Konum, Navigasyon, TX, RX.Özet
Mobil endüstrideki hızlı gelişmeler, son on yılda akıllı cihazlara izin vererek araştırmacılar için yeni teknolojik fikirler ve uygulamalar ortaya çıkardı. Son yıllarda, iç Mekân Konum Yönlendirme (IPR) ve Konum Tabanlı Reklamlar (LBA) sistemlerine olan ihtiyaç giderek yaygınlaşmakta, IPR ve LBA sistemleri çok popüler hale gelmektedir. Son zamanlarda, farklı teknolojilerdeki gelişmeler sayesinde, iç ortamlarda IPR ve LBA için yazılım ve donanım uygulamaları oluşturmak mümkün hale geldi. Sistemin gelişimi düşük maliyetli teknolojiye dayalı olmalı, entegrasyona ve iç mekânda çalışmaya uygun olmalıdır. İç mekân konumları için yeni seçenekler ve olasılıklar, iBeacon-Bluetooth Düşük Enerji (BLE) radyo protokolü tarafından sunulmaktadır. iBeacon-BLE, taşınabilir pille çalışan sistemi destekler, Wi-Fi'ye göre belirgin avantajlar sağlayarak düşük maliyetle sorunsuz bir şekilde dağıtılabilir. Bu nedenle, bu çalışmada, iBeacon-BLE teknolojisi kullanılarak kapalı lokasyonlarda navigasyon problemini çözmek için teknolojik bir altyapı oluşturulmuş, iBeacon-BLE kullanılarak IPR ve LBA sistemleri geliştirilmiş, halihazırda mevcut teknolojiye sahip akıllı cihazlar için bir veri izleme bilgi sistemi önerilmiştir. Nesnelerin iBeacon-BLE'ye göre lokalizasyonu ve bunların kombinasyonu, geliştirilen uygulama ile ölçülen veriler kullanılarak belirlenmiştir. İç ortamlara uygun bir IPR sistemi oluşturmak için mevcut olan donanım, yazılım ve ağ teknolojileri sunulmaktadır. İç mekân izleme sistemi kavramı ve IPR sistemini geliştirmek için kullanılabilecek teknolojiler sunulmuştur. Bu sistem, iBeacon-BLE sensör düğümleri, bir mobil cihaz ve Verici (TX) ile Alıcı (RX) arasındaki mesafeyi ölçerek IPR ve LBA hizmetleri sağlayan bir mobil uygulamadan oluşur. Önerilen model trilaterasyon yöntemini kullanır, mobil uygulamanın mikro düzeyde, nesnenin tam konumunu bulmasına yardımcı olur. Önerilen model, bir nesnenin konumunu belirlemek ve trilaterasyon için sensörden gelen verileri kullanır.
Referanslar
Ali, M., Albasha, L., and Al-Nashash, H., (2011). "A Bluetooth Low Energy Implantable Glucose Monitoring System", In Proceedings of 8th European Radar Conf. (EuRAD’11), pp. 377–380.
Balakrishnan, M. K. (2017). “Indoor Positioning System Survey Using BLE-iBeacon”, Master Thesis in Electrical Engineering-Power systems, pp. 1-46.
Bruno, R., and Delmastro, F. (2003). “Design and analysis of a Bluetooth-based indoor localization system”, in Personal Wireless Communications in Computer Science, pp. 711-725.
Chai, S., Renbo, An, and Du, Z. (2016). “An Indoor Positioning Algorithm Using Bluetooth Low Energy RSSI”, International Conference on Advanced Material Science and Environmental Engineering (AMSEE), pp. 276-278.
Cho H., Ji, J., Chen, Z., Park H., and Lee, W. (2015). “Measuring a distance between things with improved accuracy”, Procedia Computer Science, pp.1083-1088.
Estel, M., and Fischer, L. (2015). “Feasibility of Bluetooth Beacons for Indoor Localization”, Digital Enterprise Computing, pp. 97-108.
Ferreira, A., Fernandes, D., Catarino, A., and Monteiro, J. (2017). “Localization and Positioning Systems for Emergency Responders: A Survey”, IEEE Communications Surveys, pp. 1-37.
H. S. Maghdid, H. S., Lami, I. A., Ghafoor, K. Z., and Lloret, J. (2016). “Seamless outdoors-indoors localization solutions on smartphones: implementation and challenges”, ACM Computing Surveys (CSUR), pp. 1-37.
Nuaimi, K. A., and Kamel, H. (2011). “A survey of indoor positioning systems and algorithms”, Proc. IEEE IIT, pp. 185-190.
Kaluza, M., Beg, K., and Vukelic, B. (2017). “Analysis of an Indoor Positioning Systems”, Zbornik Veleučilišta u Rijeci, pp. 13-32.
Kim, S. Y, Lee, M. H, and Choi, J, Y. (2010). “Indoor positioning system using incident angle detection of infrared sensor”, Journal of Institute of Control, Robotics, and Systems, pp. 991-996.
Kjaergaard, M. B. (2010). “Indoor positioning using GPS revisited”, Pervasive Computing, Springer Berlin Heidelberg, pp. 38-56.
Koyuncu, H., and Yang, S. H. (2010). “A survey of indoor positioning and object locating systems”, Int. J. Computer Science Network Security, pp. 121-128.
Kotaru, M., Joshi, K., Bharadia, D., and Katti, S. (2015). “Decimeter level localization using Wi-Fi,” in ACM SIGCOMM Computer Communication Review, vol. 45, pp. 269–282.
Krishnan, P., Krishnakumar, Ju, W. H., Mallows, C., and Gamt, S. (2004). “A system for LEASE: Location estimation assisted by stationary emitters for indoor RF wireless networks”, INFOCOM, Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, pp. 1001-1011.
Kriz, P., Maly, F., and Kozel, T. (2016). “Improving indoor localization using Bluetooth low energy Beacons”, Mobile Information Systems, pp. 1-11.
Ladd, A. M., Bekris, K. E., Rudys, A., Kavraki, L. E. and Wallach, D. S. (2005) “Robotics-based location sensing using wireless ethernet,” Wireless Networks, pp. 189-204.
Liu, H., Darabi, H., Banerjee, P., and Liu, J. (2007). “Survey of wireless indoor positioning techniques and systems”, IEEE Trans. Syst., Man, Cybern. C, Appl., pp. 1067-1080.
Mautz, R. (2009). “Overview of current indoor positioning systems”, Geodezija ir kartografija, vol. 35, no. 1, pp. 18-22.
Munoz-Organero, M., Munoz-Merino, P. J., and Kloos, C. D. (2012). “Using Bluetooth to implement a pervasive indoor positioning system with minimal requirements at the application level”, Mobile Information Systems, pp. 73-82.
Saab, S. S., and Nakad, Z. S. (2011). “A Standalone RFID Indoor Positioning System Using Passive Tags”, Ieee Transactions on Industrial Electronics, pp. 1961-1970.
Salas, A. C. (2014). “Indoor Positioning System based on Bluetooth Low Energy”, Master Thesis in science and Telecommunication Engineering, pp. 1-68.
Taskin, D. (2017). “Design of Bluetooth Low Energy Based Indoor Positioning System”, Balkan Journal of Electrical and Computer Engineering, pp. 60-65.
Tesoriero, R. (2008). “Using active and passive RFID technology to support indoor location-aware systems”, Consumer Electronics, IEEE Transactions on vol. 54, no. 2, pp. 578-583.
Vasisht, D., Kumar, S., and Katabi, D. (2016). “Decimeter-level localization with a single Wi-Fi access point”, USENIX Symposium on Networked Systems Design (NSDI 16), pp. 165–178.
Xiang, Z., Song, S., Chen, J., Wang, H., Huang, J., and Gao, X. (2004). “A wireless LAN-based indoor positioning technology”, IBM Journal of Research and Development, pp. 617-626.
Yamaguchi, S., Arai, D., Ogishi, T., and Ano, S. (2015). “Experimental study of long-term operation of BLE tags for realizing indoor location-based service”, International Conference on Intelligence in Next Generation Networks, pp. 136–138.
Yang, J., Wang, Z., and Zhang, X. (2015). “An iBeacon-based Indoor Positioning Systems for Hospitals”, International Journal of Smart Home, pp. 161-168.
Yin, S., Liu, J., and Teng, L. (2015). “A Novel Initial Value Selection for Discrete Kalman Filter used in Indoor Localization Processing”, Journal of Computational Inf. Systems, pp.7063-7070.
Yu, B., Xu, L., and Li, Y. (2012). "Bluetooth Low Energy (BLE) Based Mobile Electrocardiogram Monitoring System", In Proceedings of International Conference on Information and Automation (ICIA’12), pp. 763-767.
Zhou, S., and Pollard, J. K. (2016). “Position measurement using Bluetooth”, IEEE Transactions on Consumer Electronics, pp.555-558.
Zou, H., Jiang, H., Luo, Y., Zhu, J., Lu, X., and Xie, L. (2016). “Blue Detect: An iBeacon-Enabled Scheme for Accurate and Energy-Efficient Indoor-Outdoor Detection and Seamless Location-Based Service”, Sensors, pp. 1-18.
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2021 ICONTECH ULUSLARARASI DERGİSİ
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
