Het is alweer een tijdje geleden dat ik een blogpost heb gemaakt. De laatste was een mooi overzichtje van onze vakantie, waar ik nog steeds met zeer leuke herinneringen aan terugdenk. 😄
Na het weekje verlof heb ik dan ook de focus gelegd op mijn masterproef waardoor ik na een week al een redelijk groot programma heb geschreven hiervoor. Ik zal even kort proberen toe te lichten wat mijn masterproef nu precies inhoudt, want dat heb ik nog niet echt uitgelegd.
Toen ik hier net aankwam, heb ik samen met professor Pan, mijn promotor hier in China, een vergadering gehad. Omdat Ling vorig semester in België is geweest, was ook zij aanwezig op deze vergadering. Professor Pan heeft toen toegelicht wat de onderzoeksrichting was die Ling momenteel doet, Pedestrian Dead Reckoning (PDR). PDR-systemen maken gebruik van de verschillende sensoren die voorhanden zijn in bv. mobiele toestellen voor positiebepaling of lokalisatie. Dit gebeurt op basis van de startpositie, de oriëntatie, het aantal stappen en de staplengte van de gebruiker. Vaak hebben deze systemen wel nog een kleine drift in het berekende wandelpad van de gebruiker. Daarom worden de PDR-systemen vaak gecombineerd met nog een extra technologie voor indoor positiebepaling.
Prof. Pan stelde dus ook voor dat ik hierover wat ging opzoeken in literatuur en de huidige stand van de gebruikte technologieën eens onderzocht. Toen bleek dat er namelijk zeer veel mogelijkheden zijn om zo een PDR-systeem te ondersteunen: lampen in het gebouw detecteren, het magnetisch veld van het gebouw benutten, werken met Bluetooth Beacons, Wi-Fi fingerprint systemen, gebruik maken van de camera op smartphones, enz. Ik heb van dit alles een overzichtje gemaakt aan de hand van een presentatie. In een volgende vergadering hebben we dit dan ook even besproken en is de keuze gevallen voor het onderzoeken van Wi-Fi fingerprinting voor indoor lokalisatie.
Zo een Wi-Fi fingerprinting systeem bestaat uit twee fases, de trainings of offline fase en de lokalisatie of online fase. Allereerst moet men het gebouw/verdieping mappen in een database, dit is de trainings fase. Hiervoor verdeelt men het grondplan in een grid en gaat men in ieder vakje van het grid of op de kruisingen een ‘fingerprint’ maken. Zo een fingerprint bestaat dan uit een lijst van al de ontvangen Wi-Fi signalen met hun bijhorende ontvangen sterkte, de ‘received signal strength’ of RSS-waarde. Deze fingerprints worden dan opgeslagen in een database, iedere locatie op het grondplan heeft dus een fingerprint opgeslagen in de database. De resolutie van de locatie-punten hangt dus wel van het gekozen grid af. Als we weinig punten opslaan in de database, zijn er ook maar weinig punten om mee te vergelijken in de online fase.
In tegenstelling tot de trainings fase die bv. door de verantwoordelijke van een gebouw wordt uitgevoerd, is de online fase eerder bedoelt voor gebruikers die hun positie willen bepalen in een gebouw. Zo een systeem zou bijvoorbeeld heel handig zijn in grote winkels, bibliotheken, luchthavens, enz. Ook voor de bedrijven zelf kan dit handig zijn omdat het wandel- en verblijfspatroon van de bezoekers in het gebouw kan onderzocht worden.
In de online fase zal de gebruiker een aanvraag sturen naar de server om zijn locatie op te vragen. Hiervoor stuurt de smartphone van de gebruiker een fingerprint van zijn huidige locatie door, de server verwerkt deze informatie en berekent de beste positie door deze fingerprint te vergelijkingen met die van de database en stuurt deze terug naar de gebruiker.
Het grote voordeel van Wi-Fi fingerprinting te gebruiken in plaats van bv. Bluetooth is dat er in de meeste gebouwen al voldoende Wi-Fi infrastructuur aanwezig is waardoor er niet echt extra kosten verbonden zijn aan het systeem. Er zijn natuurlijk ook heel wat nadelen aan verbonden want Wi-Fi signalen zijn namelijk zeer gevoelige signalen en zijn daardoor zeer variërend.
Momenteel heb ik de basis van mijn systeem volledig kunnen ontwikkelen. Ik heb een Androidapplicatie geschreven om de naburige Wi-Fi netwerken te scannen en te communiceren met de server. Deze server heb ik geschreven in de Erlang programmeertaal. Als database maak ik gebruik van een Mnesia database, ook in Erlang geschreven. Waar ik momenteel het meeste tijd in steek is het optimaliseren van mijn algoritme om de beste locatie kandidaat uit de database te halen op basis van een gegeven fingerprint. Ik heb het al iets beter gekregen dan in het begin door ook naar de ranking van de ontvangen Wi-Fi signalen te kijken. Vermits de signalen in absolute waarde misschien erg verschillend zijn, is hun ranking (gesorteerd op RSS) waarschijnlijk vergelijkbaar. Vervolgens bekijk ik de RSS-waarden van de fingerprints met de beste ranking. Hiervoor gebruik ik een vereenvoudigde versie van een k-nearest neighbors (kNN) algoritme, dit is een machine learning algoritme die erg eenvoudig te implementeren is. Hiermee zal ik de komende tijd ook nog wel even zoet zijn. Mijn ontwikkelde algoritme werkt wel, maar niet naar wat ik wilde bereiken. Dus ik hoop dat ik dit nog wat beter kan krijgen in de komende weken.
Tegen het einde van mei zou ik dit toch wel graag afhebben zodat ik ook nog voldoende tijd heb om mijn thesis volledig uit te schrijven. In het schrijven van mijn thesis heb ik ook wel al veel tijd gestoken, waardoor ik reeds al een goede basis heb voor mijn uiteindelijke tekst. Het moeilijke aan het schrijven van mijn thesis, is toch wel het schrijven van de tekst in wetenschappelijk Engels, vind ik. Dat gaat namelijk vrij traag omdat ik dit niet echt gewoon ben. Maar het is natuurlijk wel een goede oefening waar ik waarschijnlijk veel uit leer. Ik zal dus gewoon moeten volhouden en mijn kennis van het Engels ook wat moeten bijschaven. Mijn voorlopige tekst heeft ook Prof. Claesen, mijn promotor aan UHasselt, reeds nagekeken. Hij gaf me heel wat nuttige verbeteringen en tips waar ik extra aandacht aan kan besteden wanneer ik de rest van mijn tekst schrijf.
Zo dat was een toelichting van de huidige stand van mijn masterproef onderzoek hier in China. Ik hoop dat jullie er iets aan hebben gehad, ik heb het proberen uit te leggen zodat ook mensen die minder over deze technologie kennen, het ook zouden begrijpen. Hierdoor kan het wel zijn dat ik woorden en begrippen in een eenvoudigere context heb gebruikt dan waar ze eigenlijk voor staan.
De tweede week na mijn vakantie heb ik me een tijdje wat ziek gevoelt, dus toen had ik niet echt zin om veel dingen te bezoeken. Maar na een paar dagen voelde ik me alweer terug de oude. In mijn vrije tijd hier in China heb ik dan ook gebruik gemaakt van het mooie weer en erop uitgetrokken. Zo deed ik een mooie fietstocht langs de rivieren en kanalen in Hangzhou waardoor ik Hangzhou ook op verschillende nieuwe aspecten heb kunnen ontdekken. Ik blijf erbij dat het een erg mooie en groene stad is, waar achter iedere straathoek wel iets nieuws te ontdekken valt.
Tegen het einde van mijn fietstocht kwam ik terecht in een van de druktste gedeelten van West Lake. Mijn oorspronkelijk plan was om daar nog door te fietsen tot aan mijn kot, maar daar was geen beginnen aan. Er waren veel te veel mensen om te fietsen, daarbij mocht je er helemaal niet fietsen, volgens mij. Dus heb ik maar de fiets daar geparkeerd en te voet verder gegaan. Na wat te hebben gegeten, heb ik doorgewandeld naar het meer. Dat lag er weer rustig bij zo in het donker. Ik wandelde langs de oever omdat ik in de verte heel wat lichtjes zag. Blijkbaar denken ze hier nog dat het kerstmis is. Zelfs toen ik voorbij een plaatselijk café wandelde hoorde ik opeens Mariah Carey door de luidsprekers met ‘All I Want For Christmas’, dat vond ik best wel vreemd. 😉 Ook al de kerstversiering, liegt er niet om:
Ook heb ik een aantal etentjes gehad samen met Wenhan, Li Yangzhe en Ling. De eerste keer omdat Wenhan gestart was aan zijn master en een ander etentje omdat Li Yangzhe terug naar België vertrok begin mei. Hij doet momenteel een dubbeldoctoraat aan Zhejiang University en UHasselt waardoor hij wel vaak in België zit.
Ik heb momenteel een mooi weekend in het vooruitzicht want ik ga samen met Sebastiaan en Marijn Bejing gaan bezoeken! Ik kijk hier zeer erg naar uit, maar vandaag nog wel eerst wat werken natuurlijk. Verwacht volgende week dus maar een blogpost over onze trip naar Bejing. 😀
Ohja, ik heb uiteindelijk toch ook nog werk gemaakt van de filmpjes over onze vakantie in Nanjing en Shanghai, naast die van Zhangjiajie (staat in mijn vorige blogpost). Je kan deze hier bekijken, enjoy:
Heel veel groeten van Thomas uit het zeer warme China. 👋