クラウドソーシングと3次元電波伝搬シミュレーションの併用による効率的なWi-Fi電波データベース構築

• 天野, 辰哉

• 梶田, 宗吾

• 山口, 弘純

• 東野, 輝夫

• 高井, 峰生

書誌事項

タイトル別名

• A Study on Wi-Fi RSSI Map Construction Based on Crowdsourcing and Simulations

抄録

本論文では，クラウドソーシングによりスマートフォンユーザから収集したWi-Fiアクセスポイント（AP）からのビーコン観測データと電波伝搬シミュレーションを併用し，3次元都市環境におけるWi-Fi電波強度地図を効率的に生成する手法を提案する．提案手法では，建造物内に設置されるWi-Fi APの仮想的な位置を電波発信点として建造物表面に仮定し，この位置を屋外を歩行するスマートフォンユーザから収集したビーコン情報をもとに推定する．推定した電波発信点候補を用いて網羅的に電波伝搬シミュレーションを実施し，スマートフォンユーザの観測データに最も一致する電波発信点位置を取得することで電波強度地図を構築する．提案手法に基づくWi-Fi電波強度地図サーバならびにスマートフォンアプリを実装し，大阪大学吹田キャンパス内の電波強度地図を構築し，AP間ハンドオーバを行うシナリオを用いて電波発信点の位置推定精度および電波強度地図の精度を評価した．その結果，平均推定位置誤差は14.65mであり，ランダムに抽出した地点における観測において，実測RSSと推定RSSの誤差が，65%の地点で±5dBmに収まった．また，大阪市内およびサンフランシスコにおいて被験者数名によるセンシング実験を実施し，少ない観測で両都市の主要部分の地図が構築できたことを示している．

In this paper, we propose a Wi-Fi radio map construction mechanism using both crowdsourcing and highly-precise radio propagation simulation. Once some cooperative smartphone users collect Wi-Fi beacon data with RSS information, it estimates “tx-tile” for each AP, which is a virtual transmission source on a wall of the building where AP is inside. Using this tx-tile, it executes online Wi-Fi radio propagation simulations with 3D city models to complement RSS information in many other areas that are not covered by the limited number of cooperative users. We have evaluated the tx-tile localization error and the quality of the radio map to show the effectiveness of our method.

収録刊行物

• 情報処理学会論文誌

  情報処理学会論文誌 59 (2), 450-461, 2018-02-15

キーワード

• [特集：ネットワークサービスと分散処理] Wi-Fi，都市環境，電波伝搬シミュレーション，電波強度地図，AP位置推定

詳細情報

• CRID: 1050564287862997376
• NII論文ID: 170000149271
• NII書誌ID: AN00116647
• ISSN: 18827764
• Web Site: http://id.nii.ac.jp/1001/00185761/
• 本文言語コード: ja
• 資料種別: journal article
• データソース種別:
  • IRDB
  • CiNii Articles
  • KAKEN