60 likes | 195 Views
Project BOS Low-cost InDoor Localization System. Nature Inspired Technologies Group Dept . of Cybernetics FEE CTU in Prague. Project BOS – Goals. Společný projekt ČVUT + IMA (Institut Mikroelektronických Aplikací) Pro období 2011 – 2013 (od návrhu po prototypové ověření činnosti)
E N D
Project BOSLow-costInDoorLocalizationSystem NatureInspired Technologies Group Dept. ofCybernetics FEE CTU in Prague
Project BOS – Goals • Společný projekt ČVUT + IMA (Institut Mikroelektronických Aplikací) • Pro období 2011 – 2013 (od návrhu po prototypové ověření činnosti) • Hlavní cíle / části projektu: • Levný systém pro monitorování pohybu osob v uzavřených (InDoor) objektech • Převážně menší objekty, případně rozdělené na místnosti, nikoli rozlehlé haly • Přesnost pro lokalizaci osob (metry) • Monitorování pohybu pacientů – jejich lokalizace – nalezení • Tlačítko HELP – rychlé přivolání pomoci (pacient) • Monitorování pohybu personálu – jejich lokalizace – přehled • Přivolání: pacient – nejbližší ošetřovatel (potřebné vybavení)
Project BOS – Targets • Budovy (velké objekty) • Lokalizace pacientů a personálu – přehled o pohybu, pomoc • Byty (malé objekty) • Přehled o pohybu lidí v domácí péči – zdraví styl – pohyb • Detekce varovných stavů – pád, dlouhodobé strnutí • Výzkumné aktivity (malé i velké objekty) • Evidence rozsahu / plynulosti pohybu, vynaložených kalorií, … • Pokročilá detekce nenormálních stavů (pacientů, osoby) • Tvorba modelu chování pacientů / osob • Detekce nestandardního chování – předpověď záchvatů, …
Projekt BOS – Principes • Osoba – náramek – signálový maják / vysílač • Přijímací senzory – příjem signálu – úroveň signálu • Vhodné rozmístění přijímacích senzorů – triangulace • Z několika senzorů – určení polohy náramku • Přesnost určení polohy – problém ??? • Nejde o lokalizace z rozpoznání pozice podle okolí • Jde o lokalizace podle úrovně signálu: vysílač –> přijímač • Ovlivnitelnost okolním prostředím (útlum, odrazy, …) • Ovlivňuje – materiál objektu, okolní nábytek, okolní osoby (náramky) • Nestabilita signálu – nejistota určení polohy (požadavek aspoň 1m) • Nutno vykonat kalibraci pro každé instalované prostředí • Algoritmy pro detekci polohy z kalibračních hodnot
Project BOS – Calibration • Návrh (senzory) -> Instalace -> Kalibrace -> Ověření -> Využití • Návrh (senzory) – rozmístění senzorů podle rozležení bytu / objektu • Vždy v dosahu alespoň tří senzorů – určení pozice náramku triangulací • Kalibrace – nutnost – parametry nelze odhadnou / vypočíst • Několikanásobná – kalibrační mřížka – kalibrace každého políčka – rozsahy hodnot pro políčko • Ověření – testování spolehlivosti určení pozice za běžného provozu • Hodnocení úspěšnosti kalibrace – případně opětovná kalibrace – úprava parametrů algoritmu
Project BOS - Visualization • Formou webové aplikace – dostupnost z libovolného místa • Dvě možnosti zobrazení: 1) jednoduchá / rychlá a 2) přehledová / informační • 1) Jednoduchá (2D) – rychlá orientace v objektu (v podstatě podle mapy) • Zobrazení pouze nezbytných informací – půdorys podlaží, typy osob barvou (pacienti, personál) • Přesné určení pozice hledané osoby – pomocná mřížka (1m) – navigace (ochranka) • 2) Přehledová (3D) – komplexní informace o rozmístění osob (celý objekt) • Orientační rozmístění osob – využitelnost objektu, shlukování pacientů, vhodné rozmístění personálu • Celkové pozorování pohybu / schování osob – využití nejkratších cest, přeplnění některých oblastí