T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  23 ,   No .   5 Octo b er   20 25 ,   p p .   1 363 ~1 3 7 3   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 23 i 5 . 26707          1363     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Ex peri m e ntal  v a li da tion o po sitio n ing  and trac k ing   sy ste m   using   u ltra - w ideba nd   a nd low - co st  m icro co n troller u nits       Ng o c - So n Duo ng ,   M inh - T uy en  Vu,  M inh - Duc  Ng uy en,   T ha i - M a i D inh   T hi   D e p a r t me n t   o f   T e l e c o mm u n i c a t i o n s   S y st e ms,   F a c u l t y   o f   El e c t r o n i c s a n d   T e l e c o mm u n i c a t i o n s ,   V N U   U n i v e r si t y   o f   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   H a n o i ,   V i e t n a m       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  2 2 2024   R ev i s ed   J u n   30 2025   A cc ep ted   A u g   1 2025       In d o o p o siti o n i n g   s y ste m s   (IP S h a v e   b e c o m e   in c re a sin g l y   c rit ica in   v a rio u a p p li c a ti o n s,  f ro m   a s se trac k in g   to   sm a rt  e n v iro n m e n ts.  W h il e   g lo b a p o siti o n i n g   sy ste m   ( G P S )   o f f e rs   p re c ise   o u t d o o l o c a li z a ti o n ,   it s   sig n a is  u n a v a il a b le  i n d o o rs.   Ultra - w id e b a n d   (UW B)  tec h n o lo g y   e m e r g e a a   p ro m isin g   a lt e rn a ti v e   d u e   to   it h ig h   a c c u ra c y ,   ro b u stn e ss   a g a in st  m u lt ip a th   in terf e re n c e ,   a n d   a b il it y   to   o p e ra t e   in   d e n se   e n v iro n m e n ts.  A i m in g   to   d e v e lo p   a n   a ff o rd a b le  a n d   e f f i c ien sy ste m ,   w e   p re se n a   UW B - b a se d   IP S   u sin g   t h e   DW 1 0 0 0   UW c h ip ,   e v a lu a ted   w it h   tw o   d if f e re n lo w - c o st  m icr o c o n tr o ll e r   u n it (M CUs ):  th e   ES P 8 2 6 6   sy st e m - on - c h ip   (S o C)  a n d   th e   A rd u in o   Un o   R3 .   T h e   f in d in g su g g e st  th a th e   ES P 8 2 6 6   S o is  a   su p e rio c h o ice   fo b u i ld i n g   a n   a ff o rd a b le  a n d   e f f icie n UWB  IP S ,   m a k in g   it   a   c o m p e ll in g   o p ti o n   f o r   w id e sp re a d   a d o p ti o n   in   b u d g e t - se n siti v e   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   A r d u i n o   Un o   R 3   DW 1 0 0 0   E SP 8 2 6 6   I n d o o r   p o s itio n in g   s y s te m s     Ultr a - w id eb an d   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T h ai - Ma i D i n h   T h i   Dep ar t m en t o f   T elec o m m u n ic atio n s   S y s te m s ,   Facu lt y   o f   E le ctr o n ics an d   T elec o m m u n icati o n s   VNU  Un i v er s i t y   o f   E n g in ee r i n g   a n d   T ec h n o lo g y   Han o i 1 0 0 0 0 0 ,   Vietn a m     E m ail:  d tt m ai @ v n u . ed u . v n       1.   I NT RO D UCT I O   I n   an   in cr ea s i n g l y   co n n ec ted   w o r ld ,   th d em a n d   f o r   ac cu r ate  in d o o r   p o s itio n in g   s y s te m s   ( I P S)  h as  s u r g ed   [ 1 ] .   T h tr ad itio n al  g l o b al  n av i g atio n   s atellite  s y s te m   ( GNS S),   w h ile  h i g h l y   e f f e ctiv o u td o o r s ,   f al ls   s h o r w it h i n   e n clo s ed   en v ir o n m en ts .   GN SS   s i g n al s   s tr u g g le  to   p en etr ate  w alls   an d   o t h er   s t r u ctu r es,  lead in g   to   d i m in is h ed   ac cu r ac y   a n d   r eliab ilit y   i n d o o r s .   T h is   li m itatio n   u n d er s co r es  t h i m p o r tan ce   o f   d ev elo p in g   r o b u s t   in d o o r   p o s itio n in g   s o l u tio n s ,   esp ec iall y   as  t h n ee d   f o r   p r ec is lo ca tio n   tr ac k in g   ex p an d s   ac r o s s   v ar io u s   s ec to r s .   I n d o o r   p o s itio n in g   s y s te m s   h a v b ec o m e s s e n tia l   in   w id r an g o f   ap p licatio n s .   I n   r etail  an d   m ar k eti n g ,   th e y   en ab le  b u s i n es s es  to   d eliv er   p er s o n alize d   co n ten an d   p r o m o tio n s   to   cu s to m er s   b ased   o n   t h eir   lo ca tio n   w it h i n   s to r e.   I n   th g a m i n g   in d u s tr y ,   I P f ac ilit ates  au g m e n ted   r ea lit y   ex p er ie n ce s ,   al lo w i n g   p la y er s   to   in ter ac t w it h   v ir tu a ele m e n ts   s ea m le s s l y   in t eg r ated   in to   p h y s ical  s p ac es.  Sm ar en v ir o n m en t s ,   in cl u d in g   h o m e s   an d   o f f ice s ,   lev er ag in d o o r   p o s itio n in g   to   en h a n ce   au to m atio n   an d   en er g y   e f f icie n c y   b y   tr ac k i n g   t h lo ca tio n   o f   o cc u p an ts .   T h e s ex a m p le s   ill u s tr ate  t h b r o ad   an d   g r o w i n g   s i g n i f i ca n ce   o f   ac cu r ate  i n d o o r   p o s itio n i n g   in   m o d er n   tech n o lo g y   lan d s ca p e s .   Am o n g   th e   v ar io u s   tec h n o lo g ies   e m p lo y ed   i n   I P S,  u l tr a - w id eb a n d   ( UW B )   [ 2 ] ,   [ 3 ]   s tan d s   o u f o r   it s   u n iq u ad v a n tag es.  Un l ik e   w ir eles s   f id elit y   ( Wi - Fi )   [ 4 ] ,   B lu eto o th   lo w   e n e r g y   ( B L E )   [ 5 ] ,   an d   r ad io - f r eq u en c y   id en ti f icatio n   [ 6 ]   o r   r ad a r   [ 7 ] ,   UW B   o f f er s   s u p er io r   ac cu r ac y ,   o f ten   w i th i n   ce n ti m eter s ,   d u to   its   h i g h   ti m r eso lu tio n   an d   ab ilit y   to   o p er ate  o v er   w id f r eq u en c y   s p ec tr u m .   T h is   m a k es  UW B   p ar ticu lar l y   w ell - s u i ted   f o r   en v ir o n m e n ts   w h er p r ec is io n   is   cr i tical.   Fu r t h er m o r e,   UW B s   lo w   s u s ce p ti b ilit y   to   in ter f er en ce   an d   m u ltip at h   e f f ec t s   [ 8 ] ,   w h ich   ar co m m o n   c h alle n g e s   in   i n d o o r   en v ir o n m e n ts ,   e n h an ce s   it s   r eliab ilit y   co m p ar ed   to   o th er   tech n o lo g ie s   [ 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 1 3 6 3 - 1 373   1364   T h li m itatio n s   o f   G NSS f o r   in d o o r   p o s itio n in g   h a ve   led   to   in v e s ti g atio n s   b y   m an y   o r g a n iz atio n s   a n d   s cien t is t s   in   f i n d in g   alter n a tiv es.  Am o n g   m a n y   tec h n o lo g ies ,   UW B   is   m o s t s u itab le  f o r   in d o o r   p o s itio n in g   d u e   to   its   h i g h   ac c u r ac y ,   r esis tan ce   to   m u ltip at h   in ter f er en ce ,   an d   ab ilit y   to   f u n ctio n   w ell  i n   n o n - l in e - o f - s ig h t   ( NL OS)   co n d itio n s ,   m a k i n g   it id ea f o r   co m p lex   i n d o o r   en v ir o n m e n ts .   J ian g   et  a l.   [ 1 0 ]   co n s id er   UW B - b ased   p o s itio n in g   s y s te m   f o r   o u td o o r - in d o o r   tr an s itio n   zo n es.  I n   t h is   s t u d y ,   tig h tl y   c o u p led   GNSS/UW B / in er t ial   n av i g atio n   s y s te m   ( I NS)   i n te g r atio n   s y s te m   i s   p r o p o s ed .   Fo r   in d o o r   u s e,   UW B   h elp s   co r r ec I NS  er r o r s   to   ac h iev ce n ti m eter - le v el  ac c u r ac y .   I n   GN SS - c h alle n g ed   ar ea s ,   th s y s te m   e n s u r es  c o n tin u o u s ,   ac cu r ate  p o s itio n in g .   An   ex p er i m en t   i n   h ig h - r is b u ild in g   s h o w ed   th s y s te m s   ef f ec ti v e n ess ,   ac h ie v in g   m ea n   s q u ar e   er r o r   o f   1 0 . 1 8   cm ,   p r o v id in g   s ea m le s s   i n d o o r - o u td o o r   p o s itio n in g .   L i u   et  a l.   [ 1 1 ]   in tr o d u ce   n o v el  m e th o d   ca lled   d y n a m ic  f ea s ib le  r eg io n - b a s ed   p ar ticle  f ilter in g   to   im p r o v th ac cu r ac y   a n d   s tab ilit y   o f   UW B   in d o o r   p o s itio n in g .   I ad d r ess e s   t h ch alle n g e s   o f   p ar ticle  co n v er g en ce   f o r   p ar ticle  f ilter   in   N L OS   co n d itio n s   b y   d y n a m icall y   ad j u s ti n g   t h o b s er v atio n   li k eli h o o d   f u n ctio n   b ased   o n   s ig n al  p o w er   q u alit y .   E x p er i m e n tal  r es u lts   d em o n s tr ate  th e f f ec ti v e n ess   o f   t h p r o p o s ed   m et h o d   in   c o m p le x   i n d o o r   en v ir o n m e n t s .   I n d o o r   p o s itio n in g   s y s te m s   u s i n g   UW B   ca n   b u s ed   n o o n l y   f o r   h u m a n s   b u also   f o r   r o b o ts .   Z h u   et  a l.   [ 1 2 ]   in tr o d u ce   n o v e l   m et h o d   f o r   b u ild in g   an   er r o r   m ap   f o r   UW B   in d o o r   p o s itio n in g ,   w h ich   ca n   h elp   i m p r o v e   th ac cu r ac y   o f   th e   m o b ile   r o b o s y s te m .   T h m et h o d   ad ap ts   th d i s tr ib u tio n   o f   m ea s u r e m e n t   p o in ts   to   r o u g h   er r o r   d is tr ib u tio n   an d   u s es  t h er r o r   m ap   i n   p ar ticle  f ilt er   to   i m p r o v p o s i tio n in g   ac c u r ac y .   T h r es u lt s   s h o w   a   s i g n if ican t   r ed u ctio n   in   th n u m b er   o f   m ea s u r e m e n p o in ts   r eq u ir ed   an d   b etter   p o s itio n in g   ac cu r ac y   w it h   f aste r   co n v er g e n ce   s p ee d .   W an g   et  a l.   [ 1 3 ] ,   p r esen n o v el  m eth o d   f o r   UW B - b ased   I P th at  ad d r ess es  t h ch a llen g e s   o f   NL O in ter f er en ce .   T h m et h o d   u tili ze s   p r io r   en v ir o n m e n tal  m ap   to   id en tify   li n e - of - s ig h ( L O S)  an d   NL O an c h o r s   an d   t h e n   co r r ec ts   N L OS  o b s er v a tio n s .   m a p - m o d if ied   Kal m a n   f ilter i n g   a lg o r ith m   i s   u s ed   to   o p tim ize  th tr aj ec to r y .   T h ex p er i m e n tal  r esu l ts   s h o w   t h at  th p r o p o s ed   m eth o d   s ig n if ica n tl y   i m p r o v es   p o s itio n in g   ac c u r ac y   co m p ar ed   to   tr ad itio n al  f ilter in g   a lg o r i th m s ,   e s p ec iall y   in   N L OS  e n v ir o n m e n ts   w it h   f e an ch o r s .   Me a n w h ile,   Fe n g   e a l.   [ 1 4 ]   in tr o d u ce   an   in te g r ated   I P co m b in i n g   in er t ial  n a v i g atio n   s y s te m   ( I NS )   an d   UW B   to   i m p r o v ac c u r ac y   a n d   r o b u s tn e s s .   I t   d is cu s s es   th e   r elatio n s h ip   b et w ee n   t h b ase  s tatio n d is tr ib u tio n   a n d   d ilu tio n   o f   p r ec is io n ,   an d   u s e s   ex te n d ed   Kalm an   f i l ter   an d   u n s ce n ted   Kal m an   f il ter   ( UKF)   f o r   f u s io n .   Si m u latio n   r es u lts   s h o w   th a th p r o p o s ed   I P h as  h ig h er   ac cu r ac y   co m p ar ed   to   t h o n th at  o n l y   u s es   UW B   w it h   lea s s q u ar es ti m atio n .   T h p r o b lem s   o f   a n ten n ca lib r atio n   f o r   UW B - b ase d   I P ar cu r r en tl y   co n s id er ed   in   [ 1 5 ] .   I n   t h is   s t u d y ,   t h a u th o r s   p r ese n a   n o v el  c alib r atio n   an d   co m p e n s a tio n   a l g o r ith m   f o r   UW B - b ased   r an g i n g .   I ad d r ess es  th li m ita tio n s   o f   e x is ti n g   m eth o d s   b y   co n s id er in g   s ec o n d - o r d er   er r o r   ter m s   a n d   d is tan ce   c o n s tr ai n ts   b et w ee n   an ch o r s .   B y   i n teg r at in g   UW B   an d   b u i lt - in   s e n s o r   m ea s u r em en ts ,   t h al g o r it h m   esti m ates  tar g et  p o s itio n s   u s in g   d u al  UKF  an d   UW B   r an g i n g .   E x p er i m en tal  r esu lt s   d em o n s tr ate  th e   ef f ec tiv e n e s s   o f   t h p r o p o s ed   m et h o d   in   ac h ie v i n g   h i g h - p r ec is io n   ca lib r atio n   w i th   a n   er r o r   o f   ap p r o x i m atel y   6   c m .   R ea l - w o r ld   ap p licatio n s   o f   UW B - b ased   p o s itio n i n g   ca n   b f o u n d   i n   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   Desp ite  t h ese  ad v a n ta g es,  th e   d ep lo y m en o f   UW B   tech n o lo g y   o n   lo w - co s m icr o co n tr o ller   u n i ts   ( MCUs )   r e m ain s   u n d er ex p lo r ed .   W h ile  m o s r esear c h   h as   f o cu s ed   o n   UW B   i m p le m en tatio n   u s i n g   h ig h - p er f o r m a n ce ,   o f te n   co s tl y ,   h ar d w ar e,   th p o ten t ial  f o r   i n teg r atin g   UW B   w it h   a f f o r d ab le  MCUs   i s   s i g n if ican t ,   esp ec iall y   f o r   ap p licatio n s   r eq u ir in g   lar g e - s ca le  d ep lo y m en t   o r   co s t - s e n s iti v en v ir o n m e n t s .   T h is   p ap er   aim s   to   f ill  th i s   g ap   b y   ex p er i m e n t all y   v al id atin g   an   i n d o o r   p o s itio n in g   s y s te m   t h at  u t ilizes  U W B   tec h n o lo g y   i n   co n j u n ctio n   w i th   lo w - co s MCU,  o f f er in g   s ca lab le  an d   co s t - ef f ec t iv s o l u tio n   f o r   h i g h - p r ec is io n   in d o o r   lo ca lizatio n .       2.   T H E   P RO P O SE SYS T E M   T h ar ch itectu r o f   t h p r o p o s ed   s y s te m   is   d ep icted   in   Fi g u r 1 .   Ou r   s y s te m   ca n   b d iv id ed   in to   t w o   m ai n   p ar ts p o s itio n in g   an d   tr ac k in g .   T h p o s itio n in g   p ar co n s is ts   o f   UW B   DW 1 0 0 0   [ 1 8 ]   ch ip s   co n n ec ted   to   m icr o co n tr o ller s .   T h e y   co n s is o f   m u ltip le  a n ch o r s   a n d   tag .   I n   th p o s it io n i n g   p ar t,  t h lo ca t io n s   o f   t h a n ch o r s   ar co n s id er ed   to   b k n o w n   i n   ad v an ce .   T h task   o f   th s y s te m   is   to   d eter m i n t h u n k n o wn   lo ca tio n   o f   t h tag   w h e n   th s ig n al s   o f   n ea r b y   an ch o r s   ar av aila b le.   B y   ex ch a n g i n g   UW B   p ac k ets,  th tag   ex tr ac ts   in f o r m a tio n   ab o u t th ti m o f   ar r iv al  ( T OA )   b et w ee n   it a n d   m u ltip le  an ch o r s   an d   ca lcu late s   th d is tan ce .   W h en   th ta g   h a s   co llected   th d is ta n ce   to   at  lea s 3   an c h o r s ,   th m icr o co n tr o l ler   th en   ca lcu la tes  t h e   lo ca tio n   o f   th tag   t h r o u g h   th leas s q u ar m et h o d .   T h r e tu r n ed   lo ca tio n s   ar m u ltip le  p o in ts   a n d   ten d   to   b u n s tab le.   T h er ef o r e,   Kal m an   f ilter   [ 1 9 ]   is   a d d ed   to   s tab ilize  th e m .   T h tr ac k in g   p ar co n s is t s   o f   s er v er   an d   a   co n tr o m o n ito r .   I h as  th f u n ctio n   o f   r ec eiv i n g   i n f o r m at io n   f r o m   th p o s itio n in g   p ar an d   d is p la y in g   t h lo ca tio n   in f o r m at io n   o f   th ta g   to   th s u b s cr ib er s .   T h co n n e ctio n   b et w ee n   t h ese  b lo c k s   is   th m e s s a g q u e u tele m etr y   tr an s p o r p r o to co ( MQ T T )   [ 2 0 ] .   MQ T T   h er ein   is   p r o to co f o r   m e s s a g tr an s m i s s io n   b ased   o n   t h p u b lis h / s u b s cr ib m o d el.   I r elies  o n   b r o k er   ( in ter m ed ia r y   p o in t)   an d   is   d esig n ed   to   b o p en ,   n o tied   to   an y   s p ec i f i ap p licatio n ,   v er y   s i m p le,   a n d   ea s y   to   in te g r ate,   e s p ec iall y   d u to   its   f ast  p r o ce s s in g   s p ee d .   I is   p ar ticu lar l y   w el l - s u ited   f o r   I n ter n et   o f   T h in g   m o d el s .   Fo r   th p r o p o s ed   I P S,   w h ic h   ar t y p icall y   l o ca s y s te m s   i n   f i x ed   s p ac e,   MQ T T   en s u r es  lo w   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f p o s itio n in g   a n d   tr a ck in g   s ystem  u s in g   u ltr a - w id eb a n d   a n d   …  ( N g o c - S o n   D u o n g )   1365   laten c y   i n   th tr ac k in g   p r o ce s s .   Mo r eo v er ,   f o r   h ar d w ar e - b ase d   s y s te m s   w it h   li m ited   r eso u r ce s   s u c h   as m e m o r y   o r   p r o ce s s in g   s p ee d ,   MQ T T   is   o n o f   th o p ti m a l c h o ices.           Fig u r 1 .   A r ch itectu r o f   p r o p o s ed   UW B - b ased   in d o o r   p o s itio n in g   s y s te m       3.   M E T H O D   3 . 1 .     Sin g le - s ided t w o - wa y   ra ng ing   ( SS - T WR)   SS - T W R   in v o l v es  s tr aig h t f o r w ar d   m ea s u r e m e n o f   t h r o u n d - tr ip   ti m ( R T T )   o f   s in g le   m es s ag e   s en f r o m   o n n o d to   an o th er ,   f o llo w ed   b y   r esp o n s s e n b ac k   to   th o r ig in al  n o d e.   T h o p er atio n   o f   SS - T W R   is   illu s tr ated   in   Fi g u r 2 ,   w h er ta g   s tar ts   t h e x c h an g an d   an   an c h o r   r esp o n d s   to   c o m p lete   it.  I n   o r d er   to   ca lcu late  th ti m o f   f l ig h ( T o F),   ea ch   d ev ice  w ill  r ec o r d   i ts   ti m es ta m p   a n d   attac h   it   to   t h m es s a g w h en e v er   it  is   s en d i n g   o r   r ec eiv i n g .   B as ed   o n   Fi g u r 2 ,   t h m at h e m at i ca r ep r esen tatio n   o f   T o F,  d en o ted   b y   τ ,   w o u ld   b e :     = 1 2 ( 1 1 )   ( 1 )     w h er e   1   an d   1   ar R T T   an d   p r o ce s s i n g   ti m ( o r   d ela y   ti m e)   o f   th an ch o r ,   r esp ec ti v el y .   B ec a u s ea ch   d ev ic e   h as t h eir   o w n   lo ca l c lo ck ,   ea c h   T o F is   in d ep en d en tl y   m ea s u r ed   an d   th er ef o r co n tain s   th e i r   clo c k   o f f s et  er r o r .           Fig u r 2 .   Sin g le - s id ed   t w o - w a y   r an g in g   p r o to co l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 1 3 6 3 - 1 373   1366   3 . 2 .     Sy mm et ric  do ub le - s i de d t w o - wa y s   ra ng ing   ( SDS - T WR)   SDS - T W R   is   m eth o d   th at  r eq u ir es  b o th   d ev ices  to   h av s y n ch r o n ized   clo ck s   an d   u s es  s eq u en ce   o f   m es s ag e s   ex c h an g ed   b et w ee n   th t w o   d ev ices.  T h f ir s m e s s ag is   s e n f r o m   t h in i tiato r   ( tag )   to   th r esp o n d er   ( an ch o r ) ,   an d   th an ch o r   s en d s   r esp o n s m e s s a g b ac k   to   th tag .   T h tim e s ta m p s   o f   th ese   m e s s a g es  ar u s ed   to   ca lcu late  t h R T T   an d   th er ef o r th d i s tan ce   b et w ee n   t h t w o   d ev i ce s .   A th b e g in n i n g ,   th ta g   d ev ice   w ill   s en d   p r o b in g   p ac k et  ( p o ll)   to   n eig h b o r in g   d ev ices.  W h e n   n ea r b y   an c h o r   d ev ices  r ec eiv th p ac k et,   th e y   w il r esp o n d   b ac k   to   th tag   w ith   p ac k et  w i th   an o t h er   ti m e s ta m p .   W h en   t h tag   d ev ice  r ec eiv es  t h r esp o n s e   p ac k et  f r o m   t h a n c h o r ,   it  w ill   r ec o r d   th ti m e   o f   r ec ep tio n   r e s p o n s a n d   co m p o s th f i n al   n o tific atio n   to   s e n d .   B ased   o n   r ec o r d ed   tim esta m p s ,   an c h o r   ca n   d eter m i n t h T o an d   h e n ce   t h d is ta n ce   b etw ee n   it  a n d   th tag .   T h p r o ce d u r o f   th SDS - T W R   p r o t o co l is illu s tr ated   b y   Fig u r 3 .   A s   s h o w n   i n   Fi g u r 3 ,   w h a v e :           Fig u r 3 .   Do u b le - s id ed   t w o - wa y   r an g in g   p r o to co l       1 = 2 + 1   ( 2 )     2 = 2 + 2   ( 3 )     T h is   is   eq u i v alen t to   ( 4 ) .     = 1 2 + 2 1 4   ( 4 )     T ak in g   i n to   ac co u n th c lo ck   d r if er r o r ,   s a y     an d   ,   af f ec t in g   m ea s u r e m e n t s ,   i.e . ,   ̂ 1 = ( 1 + A ) 1 = 1 1 , ̂ 2 = ( 1 + ) 2 = 2 2 , ̂ 2 = ( 1 + ) 2 = 1 2 ,   an d   ̂ 1 = ( 1 + ) 1 = 2 1 ,   th esti m ated   T o F is :     ̂ = ̂ 1 ̂ 2 + ̂ 2 ̂ 1 4   ( 5 )     T h er r o r   b etw ee n   esti m ated   a n d   ex ac t T o F is   th en   ( 6 ) :     ̂ = ( 1 2 ) + ( 2 1 ) 4   ( 6 )     R ep lacin g   1   an d   2   w it h   ( 2 )   an d   ( 3 ) ,   r esp ec tiv el y ,   w f i n all y   h a v e   ( 7 ) :     ̂ = 1 2 ( + ) + 1 4 ( ) ( 1 2 )   ( 7 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f p o s itio n in g   a n d   tr a ck in g   s ystem  u s in g   u ltr a - w id eb a n d   a n d   …  ( N g o c - S o n   D u o n g )   1367   3 . 3 .     Asy mm et ric  do ub le - s id ed  t w o - wa y   ra n g ing   ( ADS - T WR)   T h tim e s ta m p   e x ch a n g f o r   ADS - T W R   is   th s a m as  SD S - T W R ,   b u th m at h e m atica m an ip u lat io n   is   d if f er en [ 2 1 ] .   Star tin g   b y   m u ltip l y in g   ( 2 )   an d   ( 3 ) ,   w h av e :     1 2 = ( 2 + 1 ) ( 2 + 2 )   ( 8 )     T h is   is   eq u i v alen t to   ( 9 ) :     1 2 2 1 = 2 ( 2 + 1 + 2 )   ( 9 )     T h en ,   w o b tain :     1 2 2 1 = 2 ( 1 + 2 )   ( 1 0 )     1 2 2 1 = 2 ( 2 + 1 )   ( 1 1 )     Fro m   ( 2 )   an d   ( 3 ) ,   th e y   i m p l y   t h at  ( 1 + 2 ) = ( 2 + 1 )   w h ic h   ca n   b u s ed   to   r e w r ite  as   ( 1 2 ) :     = 1 2 2 1 1 + 2 + 2 + 1   ( 1 2 )     C o n s id er in g   clo c k   d r if t,  t h es ti m ated   T o F is   m o d eled   as   ( 1 3 ) :     ̂ = ̂ 1 ̂ 2 ̂ 2 ̂ 1 ̂ 1 + ̂ 2 + ̂ 2 + ̂ 1   ( 1 3 )     Si m i lar   to   th SDS - T W R ,   w h av e   ( 1 4 )   an d   ( 1 5 ) :     ̂ = 1 2 2 1 2 2 1 2 ( 1 + 2 )   ( 1 4 )     ̂ = 1 2 2 1 2 2 1 2 ( 2 + 1 )   ( 1 5 )     Fin all y ,   t h er r o r   b etw ee n   esti m ated   T o F a n d   ex ac t T o F c an   b ca lcu lated   as   ( 1 6 )   an d   ( 1 7 ) .     ̂ = 1 =   ( 1 6 )     ̂ = 2 =   ( 1 7 )     3 . 4 .     P o s it io nin g   a lg o rit h m   Ass u m in g   th er ar e     an ch o r s   an d   tag   w it h   co o r d in ates  [ , ] T , (   { 1 , ,   } )   an d   [ , ]   r esp ec tiv el y .   T h E u cl id ea n   d i s tan ce   b et w ee n   th i - t h   an c h o r   an d   th tag   ca n   b w r i tten   a s   ( 1 8 ) :     = ( ) 2 + ( ) 2   ( 1 8 )     As s h o w n   i n   ( 1 8 )   ca n   b w r it t en   as   ( 1 9 ) :     { 1 2 = ( 1 ) 2 + ( 1 ) 2 2 2 = ( 2 ) 2 + ( 2 ) 2 . . . 2 = ( ) 2 + ( ) 2   ( 1 9 )     T h m atr i x   f o r m   o f   t h ab o v s y s te m   ca n   b w r i tten   a s   ( 2 0 ) :     LS =   ( 2 0 )     w h er e :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 1 3 6 3 - 1 373   1368   A =   [ 2 1 2 1 3 1 1 3 1 1 ] , b =   1 2 [ 2 2 + 2 2 2 2 ( 1 2 + 1 2 1 2 ) 3 2 + 3 2 3 2 ( 1 2 + 1 2 1 2 ) 2 + 2 2 ( 1 2 + 1 2 1 2 ) ] , a n d   x LS =   [ LS LS ]     T h o p tim al  s o l u tio n   f o r   x LS   is   [ 2 2 ] .     LS = ( ) 1   ( 2 1 )     3 . 5 .     St a bil iza t io n   C o n s id er in g   s y s te m   w it h   p o s itio n - v elo cit y   m o d el  [ 2 3 ]   i n   t w o - d i m en s io n al  w h er th v elo citie s   alo n g   t h ax i s   ( , )   ar d en o ted   b y   ( ̇ , ̇ ) .   T h s y s te m   s tate  at  ti m s tep     ca n   b w r itte n   as :     x = [ , , ̇ , ̇ ]   ( 2 2 )     A t h b eg i n n in g ,   th p r ev io u s   p o s itio n ,   x 1 ,   is   p r o p ag ated   to   th cu r r en ti m s tep     in   th p r ed ictio n   s tep   as :     x ̂ | 1 = F x ̂ 1   ( 2 3 )     w h er   is   t h tr an s i tio n   m atr i x   an d   ca n   b d ef in ed   b y :     F   =   [ 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 ]   ( 2 4 )     L et  ̂ 1 | 1   b th e   p o s ter io r   co v ar ian ce   m atr i x   o f   ̂   at  ti m e   s tep   1 ,   s a y   x ̂ 1 ,   th en   t h p r io r   co v ar ian ce   m atr i x   P ̂ | 1   o f   x ̂ 1   is   d eter m i n ed   b y   ( 2 5 ) :     | 1 =   1 | 1 +   ( 2 5 )     w h er   is   th co v ar ian ce   m atr i x   o f   th p r o ce s s   n o is e.   I n   th c o r r e ctio n   s tep ,   th p r io r   s tate  v ec to r   is   co r r ec ted   b ased   o n   th m ea s u r e m e n .   T h v ec to r     d escr ib es  th d if f er en ce   b et w ee n   th m ea s u r e m en   an d   th e   m ea s u r e m e n m o d el  ( x )   ap p lied   t o   th p r ed icted   s tate  as   ( 2 6 ) :     = ( ̂ | 1 )   ( 2 6 )     T h m ea s u r i n g   m o d e l is  m o d e led   as  ( 2 7 ) .     ( x ̂ ) = = ( ) 2 + ( ) 2   ( 2 7 )     Af ter   n e w   r a n g i s   o b tain ed ,   th p r ed ictio n   is   m ad as   ( 2 8 ) :     x ̂ | = x ̂ | 1 +   K y   ( 2 8 )     Her ein ,   th m ea s u r e m e n t s   d eg r ee   o f   co n f id en ce   i n   r elatio n   to   th p r e d ictio n   is   ex p r ess ed   as  Kalm a n   g ai n ,   d en o ted   b y   .   W ith     s tan d i n g   f o r   m ea s u r e m e n t n o i s co v ar ian ce   m atr ix ,   Kal m a n   g ai n   i s   ca lc u lated   as   ( 2 9 ) :     = ̂ | 1 ( ̂ | 1 +   ) 1   ( 2 9 )     w h er H   i s   ca lcu lated   as   ( 3 0 ) :     = ( ( ̂ )  , ( ̂ )  , 0 , 0 )   ( 3 0 )     Fin all y ,   t h p o s ter io r   co v ar ian ce   m atr ix   i s   ca lcu lated   as   ( 3 1 ) :     ̂ |   = ( ) ̂ | 1   ( 3 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f p o s itio n in g   a n d   tr a ck in g   s ystem  u s in g   u ltr a - w id eb a n d   a n d   …  ( N g o c - S o n   D u o n g )   1369   4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   4 . 1 .     E x peri m ent a l set up   I n   t h ex p er i m en t,  w c h o s to   u s e   th e   DW 1 0 0 0   UW B   m o d u le  as  t h m ai n   p o s itio n in g   c h ip   d u to   it s   ad v an ta g es,  s u c h   as  p r ec is r an g i n g   an d   lo ca lizatio n   ca p ab il ities .   T o   lo ca lize  s in g le  tag ,   w p lace   4   an ch o r s   at  h ei g h o f   ap p r o x i m ate l y   8 0   cm   ar o u n d   an   i n ter es ted   ar ea .   T h ex p er im e n tal  s et u p   is   s h o w n   in   Fi g u r 4 .   T h u s er   w ill  ca r r y   t h tag   w it h   th e m   s o   w ca n   tr ac k   t h eir   m o v e m e n ts .   T h m o d u les  w i ll   ea ch   b p air ed   w it h   an   E SP 8 2 6 6   m icr o co n tr o ller   [ 2 4 ]   o r   an   A r d u i n o   Un o   R 3   m icr o co n tr o ller   [ 2 5 ]   to   r u n   t h alg o r it h m s .   T h ex p er i m e n o n   t h t w o   m icr o c o n tr o ller s   w as   ca r r ied   o u s ep ar atel y   w it h   ea c h   s y s te m   u s d is tin ct iv el y   o n o f   th t w o   m icr o co n tr o ller s .   A   W i - Fi  b ase  s ta tio n   w ill  b u s ed   to   r ec eiv th eir   r esp ec tiv d ata  an d   tr an s m it  it  u s i n g   to   co m p u ter   u s i n g   MQ T T   w h er th f i n al  ca lc u latio n s   ar m ad to   d eter m i n th lo ca tio n   o f   th u s er   at  th e   ex p er i m e n s ite.   I t to   b n o ted   th at  i n   t h ca s o f   th e   ex p er im e n w it h   t h A r d u i n o   U n o ,   an   E SP 8 2 6 6   is   i m p le m en ted   b u n o b ein g   u s ed   to   p r o ce s s   d ata  b u t   o n l y   to   s en d   a n d   r ec eiv e   d ata  u s i n g   W i - Fi,  t h m ai n   p r o ce s s in g   u n it  in   t h is   ca s i s   s till   th A T m eg a3 2 8 p   th at  ca m d ef a u lt   w it h   th A r d u i n o .   E x p er i m e n ts   w er e   co n d u cted   in   lab   en v ir o n m e n t o f   ap p r o x im a tel y   3   m   b y   1 6 . 8   m .   I n   th is   en v ir o n m e n t,  th s ig n al  is   alter ed   an d   q u ite  n o i s y   d u to   th ac ti v itie s   o f   p ed estrian s ,   b u at  t h s a m ti m e,   it  i s   also   w a y   to   r ea lis ticall y   as s e s s   th e   ac cu r ac y   o f   th p r o p o s ed   s y s te m   i n   r ea en v ir o n m e n t.  T h ex p er im e n in v o lv ed   th e   u s er   w al k in g   in   a   p r ed eter m i n ed   p atter n   to   co m p ar th r ea l - ti m tr ac k i n g   to   th p lan n ed   p ath .   T h r etu r n   d ata  is   in   th f o r m   o f   co o r d in ate  r elate d   to   th test in g   ar e a.   T h d ata   f r o m   th T ag   d ev ice  w ill  th e n   b s en d   v ia  cl o s ed   W i - Fi  n et w o r k   to   k ee p   lo w   s y s te m   la ten c y   an d   b co llected   b y   co m p u ter   t h at  h a v t h tr ac k i n g   s o f t w ar in s tal led   w h er th e   p ath   o f   t h u s er   ca n   b d r a w   ac co r d in g   to   t h d ata.   Fo r   th e   Kal m a n   f i lter ,   w o b s er v ed   t h at  t h er r o r   o f   th e   UW B   s en s o r   is   ab o u 1 5   cm ,   s o   th en tr ies  o n   t h m a in   d ia g o n al  o f   ar s et  to   [ 0 . 15 ] 2   an d   th o th er   en tr ie s   ar s et  to   0 .           Fig u r 4 .   E x p er i m en tal  s y s te m   s etu p       3 . 2 .     Resul t s   a nd   dis cu s s io n   3 . 2 . 1 .   O n t he  perf o rm a nce  o f   do ub le - s ide d r a ng ing   m et ho ds   I n   t h f ir s e x p er i m e n t,  w e   w a n to   a s s er w h ic h   r a n g in g   m et h o d   s h o u ld   b u s ed   f o r   an   i n d o o r   p o s itio n in g   s y s te m .   Fi g u r 5   s h o w s   th p er f o r m a n ce   o f   t h e   t w o   m e n tio n ed   r a n g i n g   s c h e m es.  B o th   p r o to co ls   w er co n d u c ted   in   th s a m e n v ir o n m e n t.  A s   ca n   b s ee n   i n   Fi g u r 5 ,   th ac cu r ac y   o f   ADS - T W R   is   h i g h er   th an   SDS - T W R   at  an y   d is ta n c e.   T h is   h ap p en s   b ec au s t h d ela y   o n   s e n d er   an d   r esp o n d er   is   d if f er e n t,  i.e . ,   1 2 .   Hen ce ,   th is   i n tr o d u ce s   a n   ex tr ter m   1 4 ( ) ( 1 2 )   f o r   ( 7 ) .   Me an w h ile,   t h e   an al y t ical  er r o r   o f   A DS - T W R   in   ( 1 6 )   an d   ( 1 7 )   d o es n o t d ep en d   o n   th d ela y   o f   a n y   d ev ice.   On ce   t h clo ck   d r i f t is c ar ef u ll y   ca lib r ated ,   th er r o r   o f   A D S - T W R   w il alw a y s   b s m al ler   th an   SD S - T W R .   I n   th is   e x p er i m e n t,  d etailed   s tatis t ic s   s h o w   t h a t   th av er a g er r o r s   o f   A D S - T W R   an d   SDS - T W R   ar 0 . 1 2   m   an d   0 . 2 2   m ,   r esp ec ti v el y .     3 . 2 . 2 .   O n t he  a cc ura cy   o f   t he  pro po s ed  s y s t e m   w it h 2   lo w - co s t   M CUs   T h tr ac k in g   r es u lts   o f   t h E SP 8 2 6 6 - b ased   s y s te m   ar s h o wn   in   Fi g u r 6 .   I n   Fig u r 6 ,   th e   r ed   d o ts ,   b lack   lin e,   a n d   b lu lin r ep r esen t h p o s itio n s   r etu r n ed   b y   th lo ca lizat io n   al g o r ith m ,   th esti m ated   p at h   s tab ilized   b y   th Ka l m a n   al g o r ith m ,   a n d   th ac t u al  p at h ,   r esp ec tiv el y .   As  w ca n   s ee ,   it  s h o w s   t h at  t h s y s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 1 3 6 3 - 1 373   1370   ca n   tr ac k   t h u s er   w it h   h ig h   ac cu r ac y   as  t h p atter n   o f   t h esti m ated   p ath   co m p ar ed   to   th ex ac p ath .   T h ef f ec t   o f   m u ltip at h   ca n   b o b s er v ed ,   as  r etu r n ed   p o s itio n s   ar eith er   s ca tter ed   o r   o s c illate  in   th d is tan ce   m ea s u r e m e n t,   th is   e f f ec t is f ilter ed   o u t b y   th e   Kal m an   f ilter .   I n   ad d itio n ,   w e   ca n   p o s itio n in g   alg o r ith m .   T h u s ag o f   Kal m an   f ilter   also   f i lter ed   o u t th ef f ec ts   o f   m u ltip at h ,   as e v id en ce d   b y   t h r es u lt in   F ig u r 6 .   T h er r o r   s tatis tics   o f   th e   E SP 8 2 6 6 - b ased   an d   A r d u i n o - b ased   p o s itio n in g   s y s te m s   ar g iv e n   in   Fi g u r 7 .   A s   ca n   b e   s ee n ,   th er r o r s   o f   b o th   s y s te m s   ar r elativ el y   g o o d ,   s ay ,   9 9   %   w it h   er r o r s   b el o w   1   m .   I is   n o te w o r th y   th a th ac cu r ac y   o f   th e   p o s itio n in g   s y s te m   o n   E SP 8 2 6 6   is   b etter   th an   th p o s itio n i n g   s y s te m   o n   A r d u i n o .   T h a v er ag er r o r s   o f   th e   p o s itio n in g   s y s te m   o n   t h E S P 8 2 6 6   an d   o n   th A r d u in o   ar 0 . 2 5   m   an d   0 . 4   m ,   r esp ec ti v el y .   T h is   h ap p en s   b ec au s t h E SP 8 2 6 6   h as  b etter   m e m o r y   a n d   p r o ce s s in g   p o w er ,   w h ic h   h elp s   it  p r o ce s s   c o m p le x   al g o r ith m s   w it h   lar g d ata  s tr ea m s   in   s h o r ter   ti m e.   T h is   h elp s   r ed u cin g   t h late n c y   o f   t h s y s te m   s i g n if ica n tl y .   W d eter m in t h at  b y   a s s i g n in g   ti m e s ta m p   to   ea c h   r esu l p r in t ed   th en   m ea s u r in g   t h r es u lt  r ate  o f   th s y s te m   in   ti m e s   p er   s e co n d .   I n   th i s   ex p er i m e n t,  w o b s er v t h at  th u p d ate  r ate  o f   A r d u in o   is   at  ab o u 3   ti m es  p er   s ec o n d ,   w h er ea s   o n   th E SP 8 2 6 6 ,   th u p d ate  r ate  is   6   ti m e s   p er   s ec o n d .   T h is   p h en o m e n o n   ca n   b ex p lain ed   b y   th f ac t   th at  t h E SP 8 2 6 6   h a s   h ig h er   clo ck   s p ee d   th a n   t h A r d u in o   ( 1 6   MH v s   1 6 0   MH z)   a n d   lar g er   m e m o r y   ( 2   Kb   v s   1 2 8   Kb ) .   T h an te n n d ela y   is   also   eli m i n ated   b y   ca lib r atio n   b ef o r th e x p er i m e n t.  T h er ef o r e,   w d eter m in e   th at  t h s y s te m   is   ca p ab le  o f   tr ac k in g   o b j ec ts   in   r ea l - ti m e.           Fig u r 5 .   E x p er i m en tal  r esu lts   o f   A D S - T W R   an d   SDS - T W R   f r o m   1   to   1 0   m .   L e g e n d : B lack ,   b lu an d   r ed   lin es d e n o te  ex ac t r an g e,   r an g f r o m   A DS - T W R   an d   r an g f r o m   S DS - T W R ,   r esp ec tiv el y           Fig u r 6 .   T r ac k in g   r esu l ts   o f   E SP 8 2 6 6 - b ased   s y s te m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f p o s itio n in g   a n d   tr a ck in g   s ystem  u s in g   u ltr a - w id eb a n d   a n d   …  ( N g o c - S o n   D u o n g )   1371       Fig u r 7 .   C o m p ar is o n   o f   lo ca l izatio n   er r o r   b etw ee n   A r d u i n o - b ased   an d   E SP 8 2 6 6 - b ased   U W B   p o s itio n in g   s y s te m       5.   CO NCLU SI O   I n   th is   s tu d y ,   w h a v co m p ar ed   th in d o o r   p o s itio n i n g   s y s te m   u s i n g   UW B   o n   t w o   lo w - co s t   m icr o p r o ce s s o r   p latf o r m s ,   in c lu d in g   E SP 8 2 6 6   an d   A r d u in o .   T h r esu lts   s h o w   t h at  t h p o s itio n i n g   s y s te m   h a s   b etter   ac cu r ac y   w h e n   it  u s e s   E SP 8 2 6 6   an d   A DS - T W R   d is tan ce   est i m at io n .   T h is   r esu lt  p r o m o tes  t h e   co m m er cializa tio n   o f   i n d o o r   p o s itio n i n g   s y s te m s ,   esp ec iall y   lo w - co s s y s te m s   b ased   o n   U W B .   Desp ite  th ese  ac h iev e m e n t s ,   s e v er al  li m ita ti o n s   m u s t   b ac k n o w led g ed .   F i r s t,  th e   ex p er i m en ts   w er e   co n d u cted   i n   co n tr o lled   lab   en v ir o n m e n w it h   li m ited   d i m en s io n s ,   w h ic h   m a y   n o f u l l y   ca p tu r th c h alle n g e s   o f   lar g er   o r   m o r d iv er s e   r ea l - w o r ld   s ce n ar io s .   Seco n d ,   o u r   s y s te m   as s u m e s   an ch o r   p o s i tio n s   ar p r ed eter m in ed ,   w h i ch   m a y   n o al w a y s   b f ea s ib le  o r   ac cu r ate  in   d y n a m ic  o r   ad - h o d ep lo y m e n s ce n ar io s .   I n   ad d itio n   to   th ac h iev ed   r es u lts ,   t h e   r esear ch   ca n   f u r t h er   d ev elo p   i n   s o m d ir ec tio n s ,   i n clu d i n g : i n co r p o r atin g   ad d itio n al  d ev ice s ,   in cl u d in g   m o b ile   d ev ices  w it h   UW B   s e n s o r ,   co n s id er in g   b etter   e n er g y   e f f ic ie n c y   a n d   co m p atib ili t y   b y   in co r p o r atin g   B L E   as a n   ad d itio n al  s o u r ce   o f   d ata  f o r   p o s itio n i n g   a n d   s y s te m   p er f o r m an ce   in   N L O S si t u atio n s .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O N   N o   f u n d in g   w as i n v o lv ed .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   j o u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ng o c - So n   D u o n g                               Min h - T u y en   V u                               Min h - Du N g u y e n                               T h ai - Ma i D i n h   T h i                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y si s   I     I n v e st i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   : V is u a lizatio n   Su     Su p e r v i si o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 1 3 6 3 - 1 373   1372   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar th at  t h e y   h av n o   co n f lict o f   i n ter est.     DATA AV AI L AB I L I T Y   Dat av ailab ilit y   is   n o t a p p licab le  to   th is   p ap er .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   P .   S .   F a r a h sari ,   A .   F a r a h z a d i ,   J.  R e z a z a d e h ,   a n d   A .   B a g h e r i ,   A   su r v e y   o n   i n d o o r   p o si t i o n i n g   sy st e ms f o r   I o T - b a se d   a p p l i c a t i o n s,   I EEE  I n t e r n e t   o f   T h i n g J o u r n a l ,   v o l .   9 ,   n o .   1 0 ,   p p .   7 6 8 0 7 6 9 9 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI O T . 2 0 2 2 . 3 1 4 9 0 4 8 .   [ 2 ]   Y .   G a o ,   O .   P o st o l a c h e ,   Y .   Y a n g ,   a n d   B .   Y a n g ,   U W B   sy st e a n d   a l g o r i t h m f o r   i n d o o r   p o si t i o n i n g ,   i n   2 0 2 1   T e l e c o m C o n f e re n c e   ( C o n f T EL E) ,   F e b .   2 0 2 1 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C o n f T E L E5 0 2 2 2 . 2 0 2 1 . 9 4 3 5 5 7 7 .   [ 3 ]   C .   L .   S a n g ,   M .   A d a ms,   M .   H e sse ,   a n d   U .   R ü c k e r t ,   B i d i r e c t i o n a l   U W B   l o c a l i z a t i o n :   A   r e v i e w   o n   a n   e l a st i c   p o si t i o n i n g   sc h e me   f o G N S S - d e p r i v e d   z o n e s ,”  I EE J o u r n a l   o f   I n d o o a n d   S e a m l e ss   P o si t i o n i n g   a n d   N a v i g a t i o n ,   v o l .   1 ,   p p .   1 6 1 1 7 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI S P I N . 2 0 2 3 . 3 3 3 7 0 5 5 .   [ 4 ]   S .   L i   a n d   X .   H u a n g ,   I n d o o r   f i n g e r p r i n t   p o si t i o n i n g   b a se d   o n   W i F i   c h a n n e l   st a t e   i n f o r mat i o n ,   i n   2 0 2 3   4 2 n d   C h i n e se   C o n t r o l   C o n f e re n c e   ( C C C ) ,   J u l .   2 0 2 3 ,   p p .   3 5 2 6 3 5 3 1 .   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / C C C 5 8 6 9 7 . 2 0 2 3 . 1 0 2 4 0 2 0 0 .   [ 5 ]   A .   H a n d o j o ,   T .   O c t a v i a ,   R .   L i m,  a n d   J.  K .   A n g g i t a ,   I n d o o r   p o si t i o n i n g   s y st e u si n g   B L b e a c o n   t o   i mp r o v e   k n o w l e d g e   a b o u t   mu se u v i s i t o r s,   T ELKO MN I K ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   1 8 ,   n o .   2 ,   p p .   7 9 2 7 9 8 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o mn i k a . v 1 8 i 2 . 1 4 8 8 6 .   [ 6 ]   A .   V e n a ,   I .   I l l a n e s,  L .   A l i d i e r e s,  B .   S o r l i ,   a n d   F .   P e r e a ,   R F I D   b a se d   i n d o o r   l o c a l i z a t i o n   sy st e t o   a n a l y z e   v i si t o r   b e h a v i o r   i n   a   M u se u m,”   i n   2 0 2 1   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   RFID   T e c h n o l o g y   a n d   Ap p l i c a t i o n ( R FI D - T A) ,   O c t .   2 0 2 1 ,   p p .   1 8 3 1 8 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R F I D - TA 5 3 3 7 2 . 2 0 2 1 . 9 6 1 7 2 6 5 .   [ 7 ]   A .   S e s y u k ,   S .   I o a n n o u ,   a n d   M .   R a sp o p o u l o s,  R a d a r - b a se d   mi l l i me t e r - w a v e   se n si n g   f o r   a c c u r a t e   3 - D   i n d o o r   p o si t i o n i n g :   P o t e n t i a l s   a n d   c h a l l e n g e s,”   I EEE  J o u r n a l   o f   I n d o o a n d   S e a m l e ss  Po si t i o n i n g   a n d   N a v i g a t i o n ,   v o l .   2 ,   p p .   6 1 7 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI S P I N . 2 0 2 4 . 3 3 5 9 1 5 1 .   [ 8 ]   V .   S c h e j b a l ,   D .   C e r ma k ,   Z .   N e me c ,   P .   B e z o u se k ,   a n d   O .   F i se r ,   M u l t i p a t h   p r o p a g a t i o n   e f f e c t o f   U W B   r a d a r s,   i n   2 0 0 6   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Mi c ro w a v e s,   R a d a r   &   Wi re l e ss   C o m m u n i c a t i o n s ,   M a y   2 0 0 6 ,   p p .   1 1 8 8 1 1 9 1 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M I K O N . 2 0 0 6 . 4 3 4 5 4 0 0 .   [ 9 ]   J. - S .   L e e ,   Y . - W .   S u ,   a n d   C . - C .   S h e n ,   A   c o mp a r a t i v e   st u d y   o f   w i r e l e ss  p r o t o c o l s:   B l u e t o o t h ,   U W B ,   Z i g B e e ,   a n d   W i - F i ,   i n   I EC O N   2 0 0 7   -   3 3 rd   An n u a l   C o n f e re n c e   o f   t h e   I EEE  I n d u s t ri a l   El e c t ro n i c S o c i e t y ,   2 0 0 7 ,   p p .   4 6 5 1 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EC O N . 2 0 0 7 . 4 4 6 0 1 2 6 .   [ 1 0 ]   W .   Ji a n g ,   Z .   C a o ,   B .   C a i ,   B .   L i ,   a n d   J.   W a n g ,   I n d o o r   a n d   o u t d o o r   se a ml e ss  p o si t i o n i n g   me t h o d   u si n g   U W B   e n h a n c e d   m u l t i - se n so r   t i g h t l y - c o u p l e d   i n t e g r a t i o n ,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   V e h i c u l a T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 0 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 0 6 3 3 1 0 6 4 5 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T V T . 2 0 2 1 . 3 1 1 0 3 2 5 .   [ 1 1 ]   J.  L i u ,   L .   Z h a n g ,   J.  X u ,   a n d   J.   S h i ,   D y n a m i c   f e a si b l e   r e g i o n - b a se d   I M U / U W B   f u si o n   me t h o d   f o r   i n d o o r   p o si t i o n i n g ,   I EEE   S e n so r J o u rn a l ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 3 ,   p p .   2 1 4 4 7 2 1 4 5 7 ,   J u l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 2 4 . 3 3 9 8 7 8 9 .   [ 1 2 ]   X .   Z h u ,   J.  Y i ,   J.   C h e n g ,   a n d   L .   H e ,   A d a p t e d   e r r o r   map   b a se d   mo b i l e   r o b o t   U W B   i n d o o r   p o si t i o n i n g ,   I EEE   T ra n sa c t i o n o n   I n st r u m e n t a t i o n   a n d   M e a s u rem e n t ,   v o l .   6 9 ,   n o .   9 ,   p p .   6 3 3 6 6 3 5 0 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 2 0 . 2 9 6 7 1 1 4 .   [ 1 3 ]   Q .   W a n g ,   Z .   L i ,   H .   Z h a n g ,   Y .   Y a n g ,   a n d   X .   M e n g ,   A n   i n d o o r   U W B   N L O S   c o r r e c t i o n   p o si t i o n i n g   me t h o d   b a se d   o n   a n c h o r   L O S / N L O S   map ,   I EE S e n so r s J o u r n a l ,   v o l .   2 3 ,   n o .   2 4 ,   p p .   3 0 7 3 9 3 0 7 5 0 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 2 3 . 3 3 2 8 7 1 5 .   [ 1 4 ]   D .   F e n g ,   C .   W a n g ,   C .   H e ,   Y .   Z h u a n g ,   a n d   X . - G .   X i a ,   K a l man - f i l t e r - b a se d   i n t e g r a t i o n   o f   I M U   a n d   U W B   f o r   h i g h - a c c u r a c y   i n d o o r   p o si t i o n i n g   a n d   n a v i g a t i o n ,   I EE I n t e r n e t   o f   T h i n g s   J o u rn a l ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   p p .   3 1 3 3 3 1 4 6 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI O T . 2 0 2 0 . 2 9 6 5 1 1 5 .   [ 1 5 ]   M .   Q i ,   B .   X u e ,   a n d   W .   W a n g ,   C a l i b r a t i o n   a n d   c o m p e n sa t i o n   o f   a n c h o r   p o si t i o n f o r   U W B   i n d o o r   l o c a l i z a t i o n ,   I EEE  S e n s o rs   J o u rn a l ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   6 8 9 6 9 9 ,   J a n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 2 3 . 3 3 2 9 5 3 5 .   [ 1 6 ]   A .   Ju á r e z ,   S .   F o r t e s,  E.   C o l i n ,   C .   B a e n a ,   E.   B a e n a ,   a n d   R .   B a r c o ,   U W B - b a se d   p o si t i o n i n g   sy st e m fo r   i n d o o r   sp o r t s,”   i n   2 0 2 3   1 3 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n d o o Po s i t i o n i n g   a n d   I n d o o r   N a v i g a t i o n   ( I PI N ) ,   S e p .   2 0 2 3 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I P I N 5 7 0 7 0 . 2 0 2 3 . 1 0 3 3 2 4 7 7 .   [ 1 7 ]   F .   G e y e r   a n d   D .   S c h u p k e ,   P r e c i se   o n b o a r d   a i r c r a f t   c a b i n   l o c a l i z a t i o n   u s i n g   U W B   a n d   M L ,   i n   G L O BE C O 2 0 2 2   -   2 0 2 2   I EE E   G l o b a l   C o m m u n i c a t i o n s   C o n f e r e n c e ,   D e c .   2 0 2 2 ,   p p .   2 0 3 2 2 0 3 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / G L O B EC O M 4 8 0 9 9 . 2 0 2 2 . 1 0 0 0 0 6 5 1 .   [ 1 8 ]   J.  S i d o r e n k o ,   V .   S c h a t z ,   N .   S c h e r e r - N e g e n b o r n ,   M .   A r e n s,  a n d   U .   H u g e n t o b l e r ,   Er r o r   c o r r e c t i o n f o r   u l t r a w i d e b a n d   r a n g i n g ,   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   I n s t ru m e n t a t i o n   a n d   Me a s u reme n t ,   v o l .   6 9 ,   n o .   1 1 ,   p p .   9 0 3 7 9 0 4 7 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 2 0 . 2 9 9 6 7 0 6 .   [ 1 9 ]   G .   W e l c h   a n d   G .   B i sh o p ,   A n   i n t r o d u c t i o n   t o   t h e   K a l man   f i l t e r .   T R   9 5 - 0 4 1   D e p a r t m e n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   U n i v e r si t y   o f   N o r t h   C a r o l i n a   a t   C h a p e l   H i l l   C h a p e l   H i l l ,   p p .   1 1 6 ,   2 0 0 6 .   [ 2 0 ]   S .   S .   P r a y o g o ,   Y .   M u k h l i s ,   a n d   B .   K .   Y a k t i ,   T h e   u se   a n d   p e r f o r man c e   o f   M Q TT   a n d   C o A P   a i n t e r n e t   o f   t h i n g a p p l i c a t i o n   p r o t o c o l   u si n g   N o d e M C U   ESP 8 2 6 6 ,   i 2 0 1 9   Fo u rt h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n f o rm a t i c s   a n d   C o m p u t i n g   ( I C I C ) ,   O c t .   2 0 1 9 ,   p p .   1 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I C 4 7 6 1 3 . 2 0 1 9 . 8 9 8 5 8 5 0 .   [ 2 1 ]   D .   N e i r y n c k ,   E .   L u k ,   a n d   M .   M c L a u g h l i n ,   A n   a l t e r n a t i v e   d o u b l e - si d e d   t w o - w a y   r a n g i n g   me t h o d ,   i n   2 0 1 6   1 3 t h   W o rks h o p   o n   Po si t i o n i n g ,   N a v i g a t i o n   a n d   C o m m u n i c a t i o n s (W PN C ) ,   O c t .   2 0 1 6 ,   p p .   1 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W P N C . 2 0 1 6 . 7 8 2 2 8 4 4 .   [ 2 2 ]   T. - M .   T .   D i n h ,   N . - S .   D u o n g ,   a n d   Q . - T .   N g u y e n ,   D e v e l o p i n g   a   n o v e l   r e a l - t i me   i n d o o r   p o si t i o n i n g   sy st e b a se d   o n   B L b e a c o n s   a n d   sm a r t p h o n e   se n so r s,”   I EE S e n s o rs J o u r n a l ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 0 ,   p p .   2 3 0 5 5 2 3 0 6 8 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS E N . 2 0 2 1 . 3 1 0 6 0 1 9 .   [ 2 3 ]   M .   M .   R a n a ,   N .   H a l i m ,   M .   M .   R a h a m n a ,   a n d   A .   A b d e l h a d i ,   P o si t i o n   a n d   v e l o c i t y   e st i mat i o n s o f   2 D - mo v i n g   o b j e c t   u si n g   k a l man   f i l t e r :   L i t e r a t u r e   r e v i e w ,   i n   2 0 2 0   2 2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   A d v a n c e d   C o m m u n i c a t i o n   T e c h n o l o g y   ( I C AC T ) ,   F e b .   2 0 2 0 ,   p p .   5 4 1 5 4 4 .   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / I C A C T 4 8 6 3 6 . 2 0 2 0 . 9 0 6 1 2 4 1 .   [ 2 4 ]   P .   S r i v a st a v a ,   M .   B a j a j ,   a n d   A .   S .   R a n a ,   O v e r v i e w   o f   ESP 8 2 6 6   W i - F i   mo d u l e   b a se d   smar t   i r r i g a t i o n   sy st e m   u si n g   I O T ,   i n   2 0 1 8   Fo u rt h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Ad v a n c e i n   El e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c s,  I n f o rm a t i o n ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   Bi o - I n f o rm a t i c s   ( AEEICB ) ,   F e b .   2 0 1 8 ,   p p .   1 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A EE I C B . 2 0 1 8 . 8 4 8 0 9 4 9 .   [ 2 5 ]   Y .   S a n g e e t h a ,   P .   S .   S a s h a n k ,   C .   V .   S a t y a n a r a y a n a ,   a n d   M .   G e e t h i k a ,   D e v e l o p me n t   o f   w e i g h t   sy st e e mb e d d e d   w i t h   t r a c k i n g   sy st e u si n g   A r d u i n o   U N O   R e v 3 ,   i n   2 0 2 3   7 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t i n g   Me t h o d o l o g i e s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   ( I C C M C ) ,   F e b .   2 0 2 3 ,   p p .   1 4 1 1 1 4 1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C M C 5 6 5 0 7 . 2 0 2 3 . 1 0 0 8 4 1 0 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.