การระบุตำแหน่งภายในอาคารจากจุดเซ็นทรอยด์ที่ถ่วงน้ำหนักบนแผนที่ฟิงเกอร์ปริ๊นท์

Abstract

เนื่องจากระบบระบุตําแหน่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน คือระบบระบุตําแหน่งบนพื้นโลก (Global positioning system) โดยใช้สัญญาณจากดาวเทียมซึ่งเป็นสัญญาณที่ไม่สามารถทะลุผ่านกำแพงได้ จึงไม่สามารถนํามาใช้ระบุตําแหน่งภายในอาคารได้ ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะศึกษา การระบุตําแหน่งภายในอาคาร ซึ่งจะมีความท้าทายทางด้านสภาพแวดล้อมที่เป็นแบบ Non-line-ofsight (NLOS) ผู้วิจัยจึงเลือกใช้ความแรงของสัญญาณ Wi-Fi และบลูทูธในการระบุตําแหน่ง เนื่องจากทั้งสองเทคโนโลยีสามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เป็นแบบ NLOS ได้มีราคาไม่แพง และส่วนใหญ่ใช้ในการติดต่อสื่อสารภายในอาคารด้วยจึงทําให้ประหยัดค่าใช้จ่ายและเวลาในการติดตั้งอุปกรณ์ แต่เนื่องจากการใช้ความแรงสัญญาณมาประมาณตําแหน่งโดยตรง มีความคลาดเคลื่อนอยู่มาก ผู้วิจัยจึงใช้ความแรงสัญญาณร่วมกับเทคนิคฟิงเกอร์ปริ๊นท์แบบลดเวลาในการเก็บข้อมูลในส่วนขั้นตอนออฟไลน์ในกระบวนการระบุตําแหน่งวัตถุภายในอาคารโดยใช้ค่าความแรงสัญญาณร่วมกับเทคนิคฟิงเกอร์ปริ้นท์นั้น มีอยู่สองส่วนหลัก ส่วนแรกคือ ส่วนออฟไลน์ทําหน้าที่สร้างแผนที่ฟิงเกอร์ปริ๊นท์ซึ่งภายในจะประกอบไปด้วยพื้นที่ย่อยที่ได้จากตําแหน่งการจัดวาง Access points (APs) และแต่ละพื้นที่ย่อยจะมีเซ็นทรอยด์เพื่อใช้ในการประมาณตําแหน่งต่อไป ส่วนที่สองเป็นส่วนออนไลน์ทําหน้าที่จับคู่ความแรงสัญญาณที่วัดได้กับตําแหน่งในแผนที่ฟิงเกอร์ปริ๊นท์ แล้วประมาณตําแหน่งโดยใช้ตําแหน่งเซ็นทรอยด์ของพื้นที่ย่อยในฟิงเกอร์ปริ๊นท์ จากการทดลอง พบว่า ความคลาดเคลื่อนที่เกิดจากการระบุตําแหน่งโดยใช้เซ็นทรอยด์ของพื้นที่ย่อยนั้น สามารถลดความคลาดเคลื่อนได้โดยการเลือกตําแหน่งของเซ็นทรอยด์ที่เหมาะสม และการเพิ่มจํานวนของเซ็นทรอยด์ซึ่งเมื่อมีเซ็นทรอยด์จํานวนมากขึ้น จะทําให้มีโอกาสในการประมาณตําแหน่งได้ใกล้เคียงกับตําแหน่งจริงมากขึ้น ซึ่งผู้วิจัยได้ทําการทดลองใช้ความแรงของสัญญาณบลูทูธเข้ามาช่วยในการตัดสินใจเลือกเซ็นทรอยด์ และได้ทําการทดลองใช้วิธีการถ่วงนํ้าหนักระหว่างสองเซ็นทรอยด์ที่มีความแรงใกล้เคียงก่อนมากที่สุด วิธีที่ดีที่สุด คือ วิธีการถ่วงนํ้าหนักเซ็นทรอยด์ทําให้ค่าความคลาดเคลื่อนลดลง 21.92%