ゼロエフォートセンシングによる屋内Wi-Fi APの3次元位置推定手法

DOI IPSJ

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本論文では，GPSによる位置情報が付与された屋外のWi-Fiビーコン観測データと，位置情報が含まれない屋内の観測データに基づく，屋内に設置されたWi-Fiアクセスポイント（AP）の3次元位置推定手法を提案する．提案手法では，屋外におけるビーコン観測とその観測位置情報を基に電波伝搬シミュレーションを活用し，建物壁面上に存在すると考えられる仮想的なAP位置を推定する．同時に位置情報を持たない屋内の観測データから3次元多次元尺度構成法により屋内APの相対的な位置関係を推定し，この相対的なAP位置と推定済みの絶対座標上の仮想的なAP位置の3次元位置合わせにより，屋内APの3次元空間上の絶対位置を推定する．これにより屋内の観測位置情報や位置の基準となるアンカーなどを利用せずに屋内AP位置が推定可能となり，協力ユーザによる手動の観測位置入力といったいっさいの能動的なタスクを要求しないゼロエフォートセンシングによるAP位置推定が可能となる．提案手法を実装し大学キャンパス内で実験を行った結果，屋内観測の位置情報をいっさい用いることなく，平均位置誤差8.8mで屋内のAP位置を推定できることを確認した．

In this paper, we propose a localization method of indoor Wi-Fi access points (APs) via opportunistic zero-effort sensing. We leverage collected RSS measurements of Wi-Fi beacons with GPS locations outside buildings by crowd-sensing participants. Using the information, we firstly estimate virtual AP locations named “Tx-Tiles” on the building walls. Simultaneously, we collect RSS measurements inside each building without GPS locations and apply a 3-D Multi-dimensional Scaling (MDS) technique to estimate the relative coordinates of APs in the building. We utilize the Tx-Tiles as location anchors in the MDS localization and obtain the physical 3-D coordinates in the building. Our method does not require any tagging by participants (no human intervention) and does not need any indoor location anchors for 3-D AP localization.

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