Procesamiento de señales para análisis de triangulación de dispositivos móviles utilizando WiFi

Abstract

En la actualidad la conectividad es vital para cualquier ámbito de la vida del ser humano, específicamente en el ámbito del comercio actual existe una creciente demanda por la compra en línea y debido a esto es necesaria una mejora en la experiencia de compra presencial. El objetivo del presente trabajo de título, enmarcado en el proyecto WiFi Shopping de la empresa Cencosud S.A, es estudiar y analizar la estimación de posición de dispositivos móviles al interior de un centro comercial, junto con la influencia del ruido tanto sistemático como de ambiente presente. Dicho problema de triangulación se basa en la arquitectura CMX proporcionada por cisco para todos los centros comerciales de Cencosud S.A, que describe una configuración específica de enrutadores para maximizar la precisión de la triangulación de dispositivos móviles por medio de WiFi. Específicamente se realizará uso de técnicas bayesianas de procesamiento de señales o datos conocidas como la convolución o Média Móvil y el Filtro de Kalman lineal para analizar la influencia del ruido en las mediciones y corregir trayectorias en caso de ser necesario. Utilizando el factor de confianza asociado a cada medición para modelar el ruido de triangulación en metros, se obtiene tanto para el modelo de Media Móvil una disminución en la varianza de las trayectorias de un 17% (X), 73% aproximadamente para el caso con numerosas mediciones y de un 50% (coordenada X), 43% (coordenada Y) para el caso con pocas mediciones. Para el modelo bayesiano de Kalman se tiene una mejora de rendimiento de un 68%(coordenada X), 89% (coordenada Y) para el caso con numerosas mediciones y de un 6%(coordenada X),-11% (coordenada Y), llegando a observarse que el filtrado bayesiano no contribuye a mejoras en términos de varianza para el caso con mediciones limitadas. Por otro lado se presentan los residuos del filtro los cuales obedecen el criterio de homocedasticidad, validando las hipótesis simplificatorias utilizadas. Se concluye que el modelamiento del desplazamiento de los dispositivos móviles es posible mediante un modelo lineal ya sea Filtro de Kalman o Media móvil contribuye con disminuir las mediciones aisladas producto tando del ruido sistemático como el ruido de ambiente, generando trayectorias con menores valores aislados y por ende una mejora en la estimación de posición dentro del centro comercial particular.