THE SEAMLESS LOCALIZATION SYSTEM BASED ON AN INDOOR-OUTDOOR CONDITIONS USING RECEIVED SIGNAL STRENGTH FOR UBIQUITOUS COMPUTING ENVIRONMENTS

Non Alinsavath, Khamla, Ir. Lukito Edi Nugroho, M.Sc., Ph.D. ; Widyawan, S.T., M. Sc., Ph.D. ;

2021 | Disertasi | DOKTOR TEKNIK ELEKTRO

Pelacakan mobilitas saat ini menjadi kebutuhan penting bagi banyak orang untuk mengintegrasikan lingkungan yang berbeda agar dapat bekerja sama dengan lancar yang dapat dilacak baik dalam kondisi dalam maupun luar ruangan. Kebutuhan untuk melacak jalur mobilitas antara titik asal ke titik tujuan telah menemukan relevansinya dalam banyak aspek kehidupan manusia. Permintaan sekarang semakin kuat dalam komputasi di mana-mana ketika pengguna dengan bebas berpindah dari lingkungan dalam ruangan ke luar ruangan dan sebaliknya. Namun, sistem pelacakan saat ini telah dipisahkan menjadi dua kategori besar: pelacakan dalam dan luar ruangan. Sistem ini tidak dapat bekerja seperti yang diharapkan ketika mobilitas pengguna melibatkan lingkungan dalam dan luar ruangan (yaitu, mobilitas berbutir halus). Kebutuhan akan model dan mekanisme pelacakan mobilitas yang mulus menjadi relevan. Banyak layanan dan aplikasi berbasis lokasi telah dikembangkan untuk meningkatkan pemosisian dalam ruangan, terutama untuk menangani kompleksitas antara multi-lapisan model konteks lokasi untuk geo-lokasi dan transisi mobilitas tanpa batas yang perlu menyediakan layanan berkelanjutan dari berbagai posisi. Penelitian ini mengusulkan pemodelan ontologi konteks lokasi untuk memilah-milah lokasi berbeda yang dihubungkan bersama dengan multi level kondisi dalam dan luar ruangan dan sebuah sistem yang dikenal sebagai aplikasi komputasi sadar-lokasi dihadirkan untuk mendukung arah yang bekerja bersama-sama dengan cerdas. perangkat untuk integrasi lingkungan dalam-luar ruangan secara mulus dengan menggabungkan kedua kondisi tersebut ke dalam sistem tanpa hambatan apa pun. Pekerjaan yang diusulkan menggunakan The Global Positioning System (GPS) dan The Global System for Mobile Communications (GSM) untuk kondisi luar ruangan. Wi-Fi Fingerprint (Wi-Fi), pedometer dan Bluetooth Low Energy 4.0 (BLE) beacon untuk mengukur dan menunjukkan lokasi dalam ruangan pengguna menggunakan lokalisasi dalam ruangan berbasis kekuatan sinyal yang diterima berdasarkan model ontologi, set probabilistik dan fuzzy yang digunakan untuk mewakili dan menghitung kekuatan sinyal untuk memprediksi dan mendeteksi lokasi. Sistem melacak dan mengarahkan pergerakan dalam ruangan pengguna menggunakan aplikasi android dan membantu pengunjung yang baru pertama kali menemukan lokasi tertentu. Jaringannya sebanding dan dapat dideteksi menggunakan smartphone. Smartphone akan mendeteksi sinyal terkuat dari jaringan yang tersedia. Wi-Fi, pedometer dan beacon BLE 4.0 mampu mengidentifikasi arah dan lokasi di lingkungan dalam ruangan. Peta yang disediakan oleh sistem berdasarkan informasi posisi telah bekerja sama dengan mulus secara terintegrasi ketika pengguna melakukan perjalanan dari lokasi dan tujuan mereka saat ini. Aplikasi ini memungkinkan layanan tanpa batas dalam operasi waktu nyata dan menyediakan banyak jalur, panduan, dan peta berdasarkan platform aplikasi Android yang telah disorot untuk lokasi dalam ruangan. Fitur utama dari aplikasi ini adalah tampilan jarak antara pengguna dan tujuan mereka ketika pengguna mendekati tujuan mereka. Selain itu, teknologi dalam dan luar ruangan bekerja sama dengan mulus dalam hal mobilitas pengguna. Saat pengguna bergerak melalui kondisi yang berbeda; sistem menunjukkan komplikasi yang timbul antara lokasi dalam dan luar ruangan. Peralihan antara indoor dan outdoor kurang dari 5 detik peralihan pada area overlap, nilai kepastian performanya, pada percobaan kami di gedung kampus, hasilnya menunjukkan akurasi 98,4% untuk pergerakan outdoor ke indoor dan akurasi 97,7% untuk sebaliknya gerakan. Selain itu, sistem lokasi tanpa batas bermanfaat bagi pengguna, terutama dalam menemukan fitur baru dalam sistem, dan mendapatkan peta arah dan jalur dari lokasi yang ada.

Mobility tracking has currently been an important need for many people in order to integrate different environments to work together smoothly that can be tracked in both indoor and outdoor condition. The need to track the mobility path between the origin to the destination points has found its relevance in many aspects of human life. The demand is now getting stronger in ubiquitous computing when users freely move from indoor to outdoor environments and vice versa. However, current tracking systems have been separated into two big categories: indoor and outdoor tracking. These systems cannot perform as expected when user mobility involves both indoor and outdoor environments (i.e., fine-grained mobility). The need of a model and mechanism for seamless mobility tracking becomes relevant. Many location-based services and applications have been developed to improve indoor positioning, especially to deal with the complexity between multi-layers of location context models for geo-location and seamless mobility transition that need to provide continue service from different positions. This research proposes a location context ontology modelling to assort different location that are linked together with multi-level of both indoor and outdoor conditions and a system which is known as location-aware computing application is presented to support a direction that works together with a smart device for integration of an indoor-outdoor environment seamlessly by combining both conditions to be in the system without any obstacle. The proposed work uses The Global Positioning System (GPS) and The Global System for Mobile Communications (GSM) for outdoor condition. Wi-Fi Fingerprint (Wi-Fi), pedometer and Bluetooth Low Energy 4.0 (BLE) beacons to measure and pinpoint user�s indoor locations using received signal strength-based indoor localization based on ontology models, probabilistic and fuzzy set that use to represent and calculate the signal strength to predict and detect location. The system tracks and directs user�s indoor movements using an android application and assists first-time visitors to find a particular location. The networks are comparable and can be detected using smartphones. The smartphones will detect the strongest signal from the available networks. Wi-Fi, pedometer and BLE 4.0 beacon were able to identify the direction and location in indoor environments. The maps provided by the system based on position information have worked seamlessly together in an integrated fashion when users are travelling from their current location and destination. The application enables seamless service in real-time operation and provides multiple pathways, guidance, and map based on Android application platform that have highlighted for indoor location. A key feature of the application is the display of distance between the user and their destination when users are approaching their destinations. Furthermore, the technologies of indoor and outdoor work together seamlessly in terms of user�s mobility. When users move through the different conditions; the system indicates the complications that arises between the indoor and outdoor locations. The transition between indoor and outdoor is less than 5 seconds switching at the overlapped area, the certainty value of the performance, in our experiment in the campus building, the results demonstrated 98.4% accuracy for outdoor to indoor movement and 97.7% accuracy for the opposite movement. Moreover, the seamless location system is beneficial for the users, particularly in discovering new feature in the system, and obtaining directional maps and pathways from their existing locations.

Kata Kunci : Seamless Location, mobility, location aware computing.