वाईफाई जियोलोकेशन के लिए मुझे किस एल्गोरिथ्म का उपयोग करना चाहिए?


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स्कूल पिकअप केस (अपडेट)

नीचे दिए गए मूल पिछवाड़े उदाहरण के बजाय अधिक ठोस उपयोग के मामले में जाने में मदद मिल सकती है। स्थानीय कानून प्रवर्तन ने स्कूल ज़ोन में टेक्स्ट मैसेजिंग और सेल फोन के उपयोग पर नकेल कसना शुरू कर दिया है। यह एक मध्य विद्यालय समारोह के बाद बच्चों को लेने वाले माता-पिता के लिए एक समस्या प्रस्तुत करता है। यहां तक ​​कि जो लोग कानून की धज्जियां उड़ाते हैं, उनके लिए सेल टॉवर जल्दी से ओवरलोड हो जाता है जब सैकड़ों बच्चे एक ही बार में अपने माता-पिता को बुलाते हैं। परिसर बड़ा है, जिसमें वाईफाई कवरेज है। ऐसा लगता है कि एक मोबाइल ऐप लिखना संभव है, जो एक सेल फोन उपयोगकर्ता को एक पाठ संदेश भेजने की अनुमति देगा जिसमें वाईफाई सिग्नल की शक्ति की सूची एक webservice पर होगी। तब वेब सेवा एक स्थान तय करेगी और संदेश को अभिभावक के ऑन-बोर्ड नेविगेशन डिवाइस पर धकेल देगी। तब माता-पिता कैंपस में सही स्थान पर ड्राइव करेंगे।

बैकयार्ड यूज केस (मूल) जब मैं अपने लैपटॉप को अपने पिछवाड़े में ले जाता हूं और "उपलब्ध नेटवर्क को देखता हूं" तो मैं अपने 4 पड़ोसियों की सूची देखता हूं। जैसा कि मैं चारों ओर घूमता हूं, मेरे पड़ोसियों से रिश्तेदार सिग्नल की ताकत बदल जाती है।

मैं अपने लैपटॉप के साथ अपने पिछले यार्ड में ज्ञात स्थानों पर खड़ा होना चाहता हूं, मानचित्र पर क्लिक करें और 4 अलग सिग्नल की शक्ति के साथ अंक एकत्र करें।

इन अंशांकन बिंदुओं के बहुत से (लेकिन बहुत अधिक नहीं) इकट्ठा करने के बाद, मैं तब एक प्रोग्राम लिखना चाहूंगा जिसमें 4 वाईफाई सिग्नल की शक्ति का स्तर होता है और एक त्रुटि दीर्घवृत्त के रूप में एक स्थान का अनुमान लगाता है। मूल अंशांकन अंक एकत्र करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक से अधिक डिवाइस का उपयोग करके संकेतों को मापा जा सकता है।

मुझे किस एल्गोरिथ्म का उपयोग करना चाहिए?

मैं अपने पड़ोसियों को यह पूछकर परेशान नहीं करना चाहता कि क्या मैं अंदर आ सकता हूं और उनके राउटर के सटीक स्थान का सर्वेक्षण कर सकता हूं।

मैं मान सकता हूं, हालांकि, मेरे पड़ोसियों के राउटर का स्थान नहीं बदलता है।



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मुझे लगता है कि वह केवल त्रिकोणासन करना चाहता है, न कि गुल्लक ...
मरिनेहिरो

कोई गुल्लक नहीं - सिर्फ सिग्नल की शक्ति, जो मापने के लिए कानूनी है, है ना? मैं वाईफ़ाई "googling" नहीं जा रहा हूँ ... blogs.discovermagazine.com/80beats/2010/10/25/…
Kirk Kuykendall

जवाबों:


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ऐसा लगता है कि आप सिग्नल स्थानों को बहुत अच्छी तरह से नहीं जानते हैं, इसलिए आपको पहले उनका अनुमान लगाने की आवश्यकता है और फिर, उन अनुमानों को देखते हुए, अपनी स्थिति को त्रिभुज करें।

यदि आप कुछ सटीकता और यथार्थवाद चाहते हैं, तो सिग्नल की ताकत के लिए एक संभावना मॉडल को अपनाने पर विचार करें, अधिकतम संभावना की खोज करें, और अधिकतम संभावना अनुमानों से गणना की गई स्थान संभावना का एक मानचित्रित नक्शा बनाएं। ग्रिड पर वैश्विक अधिकतम स्थान के सर्वोत्तम अनुमान की पहचान करता है और समोच्च (अधिकतम के सापेक्ष) उस स्थान के लिए विश्वास सेट देता है।

एक सामान्य संभावना मॉडल संकेत क्षीणन के लिए एक सूत्र प्रस्तुत करके और त्रुटि के लिए अनुमति देकर प्राप्त किया जाता है। आप पूरी तरह से सामान्य सूत्र (कोण-और स्थान-निर्भर क्षीणन फ़ंक्शन के साथ) के साथ बहुत दूर नहीं निकलेंगे, इसलिए आपको सरल बनाना होगा। उदाहरण के लिए, आप "सार्वभौमिक" क्षीणन कार्य पर विचार कर सकते हैं, इसे f कह सकते हैं , ताकि यदि WiFi स्थान x पर स्रोत की ताकत बराबर हो तो एक अन्य स्थान y पर अपेक्षित शक्ति y द्वारा दी जाती है

z (y; x) = af (| y - x |) |

उदाहरण के लिए, आप व्युत्क्रम-वर्ग क्षीणन पर विचार कर सकते हैं जिसके लिए f (t) = 1 / t ^ 2 प्रदान किया गया है, दूरी t कुछ छोटी सीमा से अधिक है। एक और सरलीकरण के रूप में, आप सामान्य रूप से वितरित त्रुटि से अपेक्षित मान से भिन्न करने के लिए x के स्रोत y के लिए स्थान y पर z (y; x) पढ़ने की शक्ति ले सकते हैं ; मान लें कि सभी त्रुटियां स्वतंत्र हैं; और मान लेते हैं वे सभी एक ही मानक विचलन (राशि रों )। एक ताकत पढ़ने z के लॉग संभावना के लिए योगदान तब बन जाता है

L (y, x) = - [(z (y; x) - af (| yx |) ^ 2 / s ^ 2 + ln (s)] / 2।

अधिकतम होने की लॉग संभावना, सभी स्थानों y और सभी स्रोतों x पर L (y, x) की दोहरी राशि है । यह अज्ञात स्थानों, अज्ञात स्रोत की तीव्रता और त्रुटियों के अज्ञात मानक विचलन का कार्य है। यह इष्टतम मानक विचलन और इष्टतम स्रोत तीव्रता (आंशिक डेरिवेटिव, शून्य करने के लिए उन सेट लेते हैं, और हल), लेकिन यथार्थवादी क्षीणन कार्यों के लिए खोजने के लिए सीधा है आप उन स्थानों को खोजने के लिए एक गैर रेखीय समस्या है। हालांकि, आपके उदाहरण में इसमें केवल 13 पैरामीटर शामिल हैं, ताकि आप इसे डंप करने में सक्षम हों, कहते हैं, एक बहुभिन्नरूपी न्यूटन-राफसन अनुकूलक और जल्दी से एक अच्छा जवाब मिलता है। (सांख्यिकी साहित्य इस प्रकार के समीकरणों को हल करने के तरीकों से भरा है।)

यदि आप अतिरिक्त रूप से यह मान लेते हैं कि डेटा-संग्रह डिवाइस की तुलना में दूसरी डिवाइस में आनुपातिक रूप से अधिक संवेदनशीलता है, तो यह मेरे द्वारा प्रस्तावित मॉडल में बहुत कम अंतर लाएगा (क्योंकि सिग्नल की ताकत गुणात्मक रूप से दर्ज होती है)। वास्तव में, यदि आप करते हैं त्रुटियों तीव्रता के साथ पैमाने पर (ताकि वे आदर्श व्यतिक्रम एक के बजाय * s * रों ) उपकरणों के बीच का अंतर अप्रासंगिक होना चाहिए।

इस सरल को बनाए रखने के लिए मैंने कुछ सांख्यिकीय बारीकियों को छोड़ दिया है, जैसे कि तथ्य यह है कि यह एक बहुभिन्नरूपी पूर्वानुमान अंतराल समस्या है, न कि विश्वास अंतराल समस्या। यदि त्रुटि की मात्रा महान नहीं है (यानी, s छोटा है), तो अंतर अधिक परिणाम का नहीं होगा।


धन्यवाद विधेयक, यह उल्लेखनीय दिखता है। लैपटॉप के साथ मुझे बस एहसास हुआ कि एंटीना एंटीना के लिए संकेत संवेदनशील है। यकीन नहीं होता कि यह सेल फोन के साथ सच है। क्या मिडिल स्कूल के उपयोग के मामले में स्थान का निर्धारण काफी अच्छा होगा?
किर्क कुएकेन्डल

आप अभिविन्यास को संभाल सकते हैं लेकिन यह अधिक जटिल हो जाता है और अधिक रीडिंग की आवश्यकता होगी। प्रत्येक बिंदु पर सभी संभव अभिविन्यासों के बीच अधिकतम संकेत का उपयोग करने के बजाय विचार करें। मध्य विद्यालय का उपयोग मामला एक दिलचस्प संस्करण है जिसमें यह एक बार और सभी के लिए वाईफाई प्रेषक स्थानों और शक्तियों की पहचान करने के लिए अपना सर्वश्रेष्ठ करने का सुझाव देता है। उसके बाद यह एक त्रिकोणासन अभ्यास है। एक चिंता मुझे यह है कि स्रोत की ताकत अलग-अलग हो सकती है, अक्सर अप्रत्याशित रूप से। यह वास्तव में त्रिकोणीय पेंच कर सकता है। आउटलाइंग (कम) संकेतों के लिए एक प्रारंभिक स्क्रीन जोड़ने पर विचार करें ताकि वे फिक्स को बर्बाद न करें।
व्हिबर


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मुझे अभी-अभी Kismet, gpsmap, gdal और GRASS के साथ WiFi नेटवर्क मैप करने के लिए एक ट्यूटोरियल मिला है। Http://casoilresource.lawr.ucdavis.edu/drupal/book/export/html/96 पर "मैपिंग वाईफाई नेटवर्क विथ किसमेट, जीडीएएल, एंड ग्रैस" खोजें



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यदि आप जीपीएस के साथ स्थान एकत्र कर रहे हैं तो मुझे लगता है कि आप दो अलग-अलग त्रुटि कारकों को देख रहे हैं। एक जीपीएस के लिए और दूसरा सिग्नल स्ट्रेंथ के लिए।


इस संदर्भ में किर्क वास्तव में अपने बैक यार्ड में स्थानों को स्वतंत्र रूप से सत्यापित कर सकता है (यानी प्रत्येक स्थान से कई जीपीएस रीडिंग लें)।
एंडी डब्ल्यू

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क्या आप Apple के iOS में मौजूदा WiFi पोजिशनिंग सिस्टम जैसे Skyhook Wireless या Core Location का लाभ नहीं उठा सकते हैं ? Skyhook आपको मैन्युअल रूप से अपने डेटाबेस में वाई-फाई मैक पते जोड़ने की अनुमति देता है , आईओएस स्वचालित रूप से जीपीएस से लैस आईफोन का उपयोग करके वाई-फाई मैक पते स्वचालित रूप से एकत्र करता है।


यह एक बुरा विचार नहीं हो सकता है अगर वह यह जानना चाहता है कि वह कहां है। लेकिन वह खुद नेटवर्क के स्थानों को इकट्ठा करने का एक तरीका निकालने की कोशिश कर रहा है। इसके अलावा, वह वाईफाई सिग्नल की ताकत के आधार पर अपनी स्थिति को त्रिकोणित करने की कोशिश कर रहा है। मुझे यकीन नहीं है कि वाणिज्यिक समाधान ऐसा करते हैं।
jvangeld 4

@jvangeld: जहां तक ​​मैं समझता हूं, iOS में कोर लोकेशन वाई-फाई सिग्नल स्ट्रेंथ का उपयोग कर स्थिति को त्रिकोणित करता है। उल्लिखित स्कूल पिकअप मामले के लिए, यह जाने का रास्ता होगा।
Ortwin Gentz

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कर्क,

जबकि मैं गलत हो सकता हूं, मुझे लगता है कि आप चीजों को जटिल करने के तरीके पर हैं। हालांकि निष्पक्ष होना, दुनिया के अपने हिस्से से नहीं होना, मुझे नहीं पता कि आप स्कूल परिसर की सेटिंग में किन सीमाओं के साथ काम कर रहे हैं।

हालांकि, अधिकांश मोबाइल डिवाइस पहले से ही GPS और या सेल टॉवर ट्राइंगुलेशन का समर्थन करते हैं, WiFi के लिए, SkyHook निम्नलिखित कारणों के लिए उत्तर है: 1. वाईफाई स्थानों का उनका डेटाबेस बड़ा है। 2. हर बार SkyHook का उपयोग करने वाले एप्लिकेशन का उपयोग किया जाता है, यह स्थिति के साथ डेटाबेस में नए पाए गए वाईफाई नेटवर्क को जोड़ता है। तो जितना अधिक यह एक क्षेत्र में उपयोग किया जाता है, उतना ही सटीक होता है। मुझे लगता है कि एक परिसर जैसे उच्च घनत्व वाले स्थान में, यदि पहले से ही अच्छा कवरेज नहीं है, तो यह नियमित उपयोग के दिनों के मामले में होगा। 3. कुछ फोन अपने स्थान एपीआई के हिस्से के रूप में स्काईहुक का उपयोग करते हैं, जिसका अर्थ है कि अधिक से अधिक सामान्य फोन एपीआई में यह पहले से ही निर्मित होगा।

ईमानदार होने के लिए, जब तक आप इस सेवा को लैपटॉप पर उपलब्ध नहीं होना चाहते हैं (अधिकांश नए ब्राउज़रों ने स्काईहूक में बनाया गया है), ज्यादातर फोन में अब जीपीएस है, जो देशी फोन एपीआई के माध्यम से एक्सेस किया जा सकता है, चाहे वह आईओएस, एंड्रॉइड, डब्ल्यूपी 7 या हो। ब्लैकबेरी। दूसरा विकल्प यह होगा कि इसे एक मोबाइल वेब ऐप बनाया जाए, जो सिर्फ ब्राउज़र लोकेशन एपीआई का उपयोग करेगा, वैसे भी फोन पर सभी लोकेशन टूल्स तक पहुंच होगी।


मुझे लगा कि स्काईहुक ने डेटा को वॉर्ड्राइविंग के माध्यम से एकत्र किया है। मैं उन्हें स्कूल की सड़कों पर ड्राइविंग की कल्पना नहीं कर सकता, हालांकि मुझे लगता है कि वे सार्वजनिक हैं।
कर्क कुक्केंडाल

आप सही हैं, लेकिन क्योंकि क्लाइंट अपने युद्ध-ड्राइविंग के अलावा अपने डेटाबेस का विस्तार करते हैं, आप शायद पाएंगे कि उनके पास वैसे भी कवरेज है। आप हमेशा अपने लैपटॉप पर ओपेरा को लोड करके परीक्षण कर सकते हैं, maps.google.com और वाईफाई सक्षम के साथ परिसर में जा सकते हैं, और देखें कि यह आपको कहां डालता है।
ब्लिंकबिल
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