Indoor localization plays a vital role in the era of the IoT and robotics, with WiFi technology being a prominent choice due to its ubiquity. We present a method for creating WiFi fingerprinting datasets to enhance indoor localization systems and address the gap in WiFi fingerprinting dataset creation. We used the Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) algorithm and employed a robotic platform to construct precise maps and localize robots in indoor environments. We developed software applications to facilitate data acquisition, fingerprinting dataset collection, and accurate ground truth map building. Subsequently, we aligned the spatial information generated via the SLAM with the WiFi scans to create a comprehensive WiFi fingerprinting dataset. The created dataset was used to train a deep neural network (DNN) for indoor localization, which can prove the usefulness of grid density. We conducted experimental validation within our office environment to demonstrate the proposed method's effectiveness, including a heatmap from the dataset showcasing the spatial distribution of WiFi signal strengths for the testing access points placed within the environment. Notably, our method offers distinct advantages over existing approaches as it eliminates the need for a predefined map of the environment, requires no preparatory steps, lessens human intervention, creates a denser fingerprinting dataset, and reduces the WiFi fingerprinting dataset creation time. Our method achieves 26% more accurate localization than the other methods and can create a six times denser fingerprinting dataset in one-third of the time compared to the traditional method. In summary, using WiFi RSSI Fingerprinting data surveyed by the SLAM-Enabled Robotic Platform, we can adapt our trained DNN model to indoor localization in any dynamic environment and enhance its scalability and applicability in real-world scenarios.


翻译:室内定位在物联网与机器人时代发挥着至关重要的作用,其中WiFi技术因其普及性成为一种主流选择。本文提出了一种创建WiFi指纹数据集的方法,以增强室内定位系统并弥补现有WiFi指纹数据集构建的不足。我们采用同步定位与建图(SLAM)算法,并利用机器人平台在室内环境中构建精确地图并实现机器人定位。我们开发了软件应用程序以促进数据采集、指纹数据集收集及精确地面实况地图构建。随后,我们将通过SLAM生成的空间信息与WiFi扫描数据对齐,从而创建了一个全面的WiFi指纹数据集。所构建的数据集用于训练深度神经网络(DNN)进行室内定位,这验证了网格密度的有效性。我们在办公室环境中进行了实验验证,以证明所提方法的有效性,包括展示环境中测试接入点的WiFi信号强度空间分布的数据集热力图。值得注意的是,相较于现有方法,我们的方法具有显著优势:无需预定义环境地图、无需准备步骤、减少人工干预、创建更密集的指纹数据集,并缩短了WiFi指纹数据集的创建时间。与传统方法相比,我们的方法定位精度提高26%,且仅需三分之一的时间即可创建密度提升六倍的指纹数据集。总之,利用基于SLAM的机器人平台采集的WiFi RSSI指纹数据,我们可以将训练好的DNN模型自适应应用于任何动态环境中的室内定位,并提升其在真实场景中的可扩展性与适用性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
17+阅读 · 2023年12月4日
Arxiv
11+阅读 · 2018年4月8日
Arxiv
14+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
最新内容
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
0+阅读 · 今天4:16
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
6+阅读 · 今天3:36
《压缩式分布式交互仿真标准》120页
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:21
《电子战数据交换模型研究报告》
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:13
《基于Transformer的异常舰船导航识别与跟踪》80页
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
4+阅读 · 今天2:37
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
伊朗战争停火期间美军关键弹药状况分析
专知会员服务
8+阅读 · 4月22日
电子战革命:塑造战场的十年突破(2015–2025)
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员