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| 講演名 | 2025-10-29 13:30 ［技術展示］ZigBee端末を活用したRSSI適応制御による屋内位置推定システム ○柴田晴希・田久 修・アサノ デービッド（信州大）  SR2025-49 |
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| 抄録 | （和） | IoT とスマートシティの普及により、GPS 信号が届かない屋内での正確な位置測定が重要な課題となっている。従来のRSSI 三角測量法は反射波の影響で精度が低下する。本研究ではZigbee を用いた新しい屋内位置推定手法を提案する。提案した手法は二つである。提案法1 は測位対象が発した信号の RSSI を異なる位置にある三か所の受信局で計測する。その後、電波伝搬減衰式により受信局と測位対象との距離を推定する。受信局を中心とし、半径を推定した距離とした三つの円が形成できる。そして、三円が最も近接する円状の三点を選択する。ここで、提案法１は、選択した三点から最も RSSI が高い受信局が形成する円上の点を、測位点とする。この方法により、RSSI三角測量法の欠点であった低い RSSI がマルチパスフェージングなどによる電力揺らぎに対する測位誤差を抑制できる。しかし、三つの受信局の RSSI 差が小さい場合は、測位誤差が大きくなる傾向があった。そこで、提案法２は、一定以上の RSSI が観測できた場合のみ提案法１を適用し、それ以外は、従来の RSSI 三角測量法で用いる三つの受信局による重心推定を用いる。これにより、RSSI 差が大きい場合に限り提案法１を適用して、高い推定精度が安定して得られる。Zigbee を用いた実機実験により、信号強度の偏りが大きい環境では提案法1 が従来法に比べて平均誤差33%、最大誤差34%の改善を達成した。また移動環境では提案法2 が平均誤差28%、最大誤差36%の改善を実現し、最もバランスの取れた性能を示した。 |
| （英） | The proliferation of IoT and smart cities has made accurate indoor positioning where GPS signals cannot reach a critical challenge. Conventional RSSI triangulation suffers from reduced accuracy due to reflected waves. This study proposes a novel indoor positioning method using Zigbee. Two proposed methods are described. Proposed Method 1 measures the RSSI of signals emitted by the target at three receiver stations located at different positions. It then estimates the distance between the receiver and the target using a radio wave propagation attenuation formula. This allows forming three circles centered at the receiver, each with a radius equal to the estimated distance. The method then selects the three points forming the closest-approaching circle. Here, Proposed Method 1 designates the point on the circle formed by the receiver with the highest RSSI among the selected three points as the positioning point. This method overcomes the weakness of RSSI triangulation, where low RSSI values caused by multipath fading and power fluctuations lead to positioning errors.suppresses positioning errors caused by power fluctuations due to multipath fading, which was a drawback of the RSSI triangulation method.However, when the RSSI differences among the three receivers were small, positioning errors tended to increase. Therefore, Proposed Method 2 applies Proposed Method 1 only when an RSSI above a certain threshold is observed. Otherwise, it uses the centroid estimation based on three receivers employed in conventional RSSI triangulation. This ensures that Proposed Method 1 is applied only when RSSI differences are large, enabling stable, high estimation accuracy. Field tests using Zigbee demonstrated that in environments with significant signal strength variations, Proposed Method 1 achieved an average error reduction of 33% and a maximum error reduction of 34% compared to the conventional method. Furthermore, in mobile environments, Proposed Method 2 achieved an average error reduction of 28% and a maximum error reduction of 36%, exhibiting the most balanced performance. | |
| キーワード | （和） | XBee / RSSI / 三角測量 / 位置推定 / 無線センサネットワーク / / / |
| （英） | Xbee / RSSI / Triangulation / Location estimation / Wireless sensor network / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 218, SR2025-49, pp. 50-56, 2025年10月. | |
| 資料番号 | SR2025-49 | |
| 発行日 | 2025-10-21 (SR) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SR2025-49 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SR |
| 開催期間 | 2025-10-28 - 2025-10-30 |
| 開催地（和） | 熊本構造計画研究所 |
| 開催地（英） | Kumamoto Kozo Keikaku Engineering Inc. |
| テーマ（和） | ソフトウェア無線、コグニティブ無線、周 波数共用、一般、技術展示 |
| テーマ（英） | Software-defined radio, cognitive radio, spectrum sharing, general topics, technical exhibition |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SR |
| 会議コード | 2025-10-SR |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ZigBee端末を活用したRSSI適応制御による屋内位置推定システム |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Indoor positioning system using RSSI adaptive control with ZigBee terminals |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | XBee / Xbee |
| キーワード(2)（和/英） | RSSI / RSSI |
| キーワード(3)（和/英） | 三角測量 / Triangulation |
| キーワード(4)（和/英） | 位置推定 / Location estimation |
| キーワード(5)（和/英） | 無線センサネットワーク / Wireless sensor network |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 柴田 晴希 / Haruki Shubata / シバタ ハルキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 信州大学 (略称： 信州大) Sinshu University (略称： Shinshu Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 田久 修 / Osamu Takyu / タキュウ オサム |
| 第2著者 所属（和/英） | 信州大学 (略称： 信州大) Sinshu University (略称： Shinshu Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | アサノ デービッド / Asano David / アサノ デービッド |
| 第3著者 所属（和/英） | 信州大学 (略称： 信州大) Sinshu University (略称： Shinshu Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-10-29 13:30:00 |
| 発表時間 | 120分 |
| 申込先研究会 | SR |
| 資料番号 | SR2025-49 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.218 |
| ページ範囲 | pp.50-56 |
| ページ数 | 7 |
| 発行日 | 2025-10-21 (SR) |
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