Radiofrequency-based indoor location systems for ambient assisted living applications

Tesis doctoral de Leticia Zamora Cadenas

Las aplicaciones de vida cotidiana asistida por el entorno (aal, ambient assisted living) intentan dar solución a los problemas relacionados con el envejecimiento de la sociedad actual. Estas aplicaciones intentan proporcionar al anciano sistemas inteligentes que le transmitan confianza e independencia en su vida diaria con un triple objetivo: mejorar su bienestar, reducir la carga en sus familias y reducir el gasto público en atención sanitaria. tanto en la literatura como en el mercado existe gran número de aplicaciones de aal que intentan satisfacer las necesidades de los ancianos. Estos sistemas, mediante el uso de redes de sensores inalámbricas, recogen la información necesaria para monitorizar al anciano y actuar en caso de una situación inesperada, como una caída, o de un comportamiento anómalo que puede estar relacionado con un problema de salud. Sin embargo, la mayoría de estos sistemas presentan importantes desventajas como gran número de falsas alarmas o complejas instalaciones. la familia de radio-frecuencia (rf) ieee802.15.4a es una tecnología de localización para interiores muy prometedora para este tipo de sistemas. Esta familia ha sido diseñada para desarrollar sistemas de localización para interiores de bajo coste, fáciles de instalar y con alta precisión que pueden ser usados en gran número de aplicaciones de aal. Sin embargo, a pesar de su potencial, no existen actualmente sistemas de aal basados en ella. el mayor problema de los sistemas de localización de interiores basados en rf es la degradación que experimenta su comportamiento cuando se producen reflexiones en la señal. Para hacer frente a este problema, la familia ieee802.15.4a utiliza un gran ancho de banda. Sin embargo, su comportamiento puede verse afectado asimismo por el canal de multitrayecto, degradando la precisión del sistema de localización. Esta degradación afecta a su vez a la fiabilidad del sistema de aal haciendo que este pueda presentar un mayor número de falsas alarmas y así, moleste al usuario. Por eso, con el fin de integrar sistemas de localización basados en ieee802.15.4a dentro de los sistemas de aal, su precisión y su comportamiento deben ser mejorados. en este trabajo de investigación hemos estudiado y mejorado el comportamiento de los sistemas de localización para interiores basados en la tecnología de rf ieee802.15.4a para que así, puedan ser usados como tecnología de detección dentro de un sistema de aal. Para ello, se proponen distintos métodos para mejorar tanto la precisión del rango como la precisión de la posición en dos sistemas: uno de espectro ensanchado de frecuencia modulada pulsada (css, chirp spread spectrum) y otro de banda ultra ancha (uwb, ultra-wideband). este trabajo muestra que los sistemas de localización para interiores basados en ieee 802.15.4a pueden integrarse eficientemente dentro de los sistemas de aal cuando las propuestas de mejora de este trabajo se aplican. Para el caso en el que interese un sistema de aal de bajo coste, se propone combinar un sistema de css con las mejoras propuestas en este trabajo. El resultado será un sistema con la precisión y fiabilidad requeridas. Para el caso en el que interese un sistema de aal de gran precisión, se propone combinar un sistema de uwb con las mejoras de este trabajo. El resultado es un sistema de aal que proporciona la precisión requerida de 30 cm en el 95% de los casos. Además, este sistema de localización basado en uwb junto con las propuestas de mejora ha sido integrado y validado dentro un sistema real de aal mejorando significativamente su fiabilidad. Dicho sistema de aal se ha desarrollado dentro del proyecto europeo confidence del 7º programa marco, el cual ha sido dirigido y coordinado por el centro de estudios e investigaciones técnicas (ceit). El resultado es un sistema de salud y bienestar más fiable y beneficioso que mejora la confianza e independencia de las personas mayores e incrementa además su calidad de vida

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Radiofrequency-based indoor location systems for ambient assisted living applications«

  • Título de la tesis:  Radiofrequency-based indoor location systems for ambient assisted living applications
  • Autor:  Leticia Zamora Cadenas
  • Universidad:  Navarra
  • Fecha de lectura de la tesis:  20/06/2014

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Igone Velez Isasmendi
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: andres Garcia alonso montoya
    • amaia Mendez zorrilla (vocal)
    • oihana Otaegui madurga (vocal)
    • Juan Antonio Montiel nelson (vocal)

 

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