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Type: Dissertação
Title: Sistema de localização por luz visível para ambientes interiores baseado em um estimador de Iluminâncias
Author: Nascimento, Mateus Rabelo Fonseca do
First Advisor: Soares, Guilherme Marcio
Referee Member: Pinto, Milena Faria
Referee Member: Marcato, André Luís Marques
Referee Member: Santos, Alexandre Bessa dos
Resumo: Este trabalho propõe uma técnica de localização interna baseada em Localização por Luz Visível (Visible Light Communication - VLC). A estratégia é baseada na utilização de luminárias de LED cujo fluxo luminoso é modulado em diferentes frequências. Um sensor de luz é então usado para coletar o sinal de iluminância recebido, o qual é usado como entrada para uma Rede Neural Artificial (RNA) previamente treinada para estimar a posição do sensor. A principal contribuição do trabalho é que o procedimento de treinamento da RNA é realizado utilizando um estimador de iluminância baseado na distribuição luminosa das luminárias, que é obtido através do arquivo .IES fornecido pelo fabricante da luminária, que é o mesmo arquivo utilizado para projetos de iluminação. Portanto, utilizando as características do ambiente e o arquivo .IES, o sistema proposto pode fornecer dados para treinar com precisão a RNA utilizada no método de posicionamento sem a necessidade de coletar dados do ambiente. Os resultados atestam o desempenho satisfatório da técnica de localização proposta ao produzir um erro médio de distância inferior a 1,16cm em um ambiente de 3m × 3m × 3m e inferior a 3,83cm em um ambiente de 3m × 1m × 3m, considerando níveis de refletância nas paredes de 0%, 30% e 70%.
Abstract: This work proposes a technique for indoor localization based on Visible Light Communication (VLC). The strategy relies on using lighting LED luminaires whose luminous flux is modulated at different frequencies. A light sensor is then used to gather the illuminance signal used as input for a previously trained Artificial Neural Network (ANN) to estimate the position of the sensor. The work’s main contribution is that the training procedure of the ANN is performed by using an illuminance estimator based on the lighting distribution of the luminaires, which is obtained through the .IES file provided by the luminaire manufacturer, which is the same file used for lighting designs. Therefore, by using the environment’s characteristics and the .IES file, the proposed system can provide data to train accurately the ANN used in the positioning method without the need to collect data from the environment. The results attested to the satisfactory performance of the proposed localization technique as it produced a mean distance error inferior to 1.16cm in a 3m × 3m × 3m environment and inferior to 3.83cm in a 3m × 1m × 3m environment, considering 0%, 30% and 70% walls reflectance levels.
Keywords: Comunicação por luz visível
Rede neural artificial
IES
Modulação de luz
Filtragem
Iluminância
Visible light communication
Artificial neural network
Light modulation
Filtering
Illuminance
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Engenharia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-ShareAlike 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15267
Issue Date: 6-Feb-2023
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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