Passiivisen UHF RFID:n potentiaali reaaliaikaisessa henkilöpaikannusjärjestelmässä beach volley -kentällä
Moilanen, Matias (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020121628753
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020121628753
Tiivistelmä
Elämme ajassa, jossa informaation määrä ja merkitys kasvaa valtavalla nopeudella. Dataanalytiikka kehittyy ja kerätyn datan arvo kasvaa jatkuvasti. Myös tiedonkeruumenetelmät
ja -tekniikat edistyvät, joten niiden luomia uusia mahdollisuuksia voitaisiin hyödyntää entistä laajemmin valmennuksen ja pelitaktisen analyysin tukena palloilulajeissa.
Tavoitteena oli tutkia passiivisen UHF RFID:n potentiaalia reaaliaikaisessa henkilöpaikannuksessa beach volley -kentän puoliskoa vastaavalla alueella. Tätä varten toteutettiin kohtuullisen laajat mittaukset JAMK:in pääkampuksen liikuntasalissa käyttäen ToP Tunniste
Oy:n lainaamaa neljän antennin RFID-laitteistoa. Mittauksissa kerättyä dataa käsiteltiin
Microsoft Excel-taulukkolaskentaohjelmalla havainnollisempaan ja tulkittavampaan muotoon. Sitten kehitettiin kolme erilaista laskentatapaa, joilla antennien mittaamien etäisyyksien pohjalta saadaan arvioitua kohteen sijainti mittausalueella. Näitä laskentatapoja vertailtiin toisiinsa staattisten tunnetuissa pisteissä olevien kohteiden paikantamisessa ja sovellettiin myös liikkuvan kohteen paikantamiseen.
Mittaustuloksista oli selvästi havaittavissa valitun tekniikan ja metodien riittämättömyys
erityisesti liikkuvan kohteen paikannukseen. Staattistenkin kohteiden paikantamisessa ilmeni epätarkkuutta ja paikoin suuriakin hajontoja. Neljällä tunnisteella varustettua staattista kohdehenkilöä paikannettaessa saavutettiin pienimmillään n. 2,56 metrin poikkeamakeskiarvo todellisesta sijainnista. Pelkkiä tunnisteita paikannettaessa päästiin n. 1,6 metrin
poikkeamakeskiarvoon, mutta sekin on 6 m * 6 m mittausalueella merkittävän suuri virhe.
Passiivinen UHF RFID ei tulosten perusteella ollut ainakaan tutkimushetkellä vielä valmis
pelaajien reaaliaikaiseen paikantamiseen beach volley -kentällä. Toivottavasti tulevaisuudessa tekniikan kehitys mahdollistaa tämänkin käyttötarkoituksen. We live in an era, where the amount of information and its significance is growing on a
huge pace. Data analysis evolves and the value of gathered data is increasing all the time.
The methods and technologies we use to gather the information are also improving and
enabling more use cases, like supporting the coaching and tactical analysis in ball games.
The objective was to study the potential of UHF RFID based real-time localization system
when locating individuals in an area comparable to a half of a beach volleyball court. To do
that, quite many measurements were done in the JAMK main campus gym using 4-antenna RFID-system lent by ToP Tunniste Oy. The data gathered in the measurements was
processed in Microsoft Excel to achieve more illustrative form. Then, three different ways
of approximating the position of the target based on the distance estimates from the antennas were developed. These three means were compared against each other in localizing static targets in known locations and later applied to locate a moving target.
From the results it is easy to point out the insufficiency of the chosen technology and
methods when it comes to localization of a target, especially when it is moving. Even locating the static targets was proven inaccurate and the deviation was very large at times.
When locating an individual with 4 tags as a static target, the best result was 2,56 meters
of average deviation from the actual location. With a floating target of 4 tags the best result was 1,6 meters of average deviation, but that is a very notable too in a 6 m * 6 m area
of measurement.
According to the results UHF RFID, at the time of the study took place was not ready for
real-time localization of the players on a beach volleyball court. Hopefully, technical advancements in the future will make this use case possible too.
ja -tekniikat edistyvät, joten niiden luomia uusia mahdollisuuksia voitaisiin hyödyntää entistä laajemmin valmennuksen ja pelitaktisen analyysin tukena palloilulajeissa.
Tavoitteena oli tutkia passiivisen UHF RFID:n potentiaalia reaaliaikaisessa henkilöpaikannuksessa beach volley -kentän puoliskoa vastaavalla alueella. Tätä varten toteutettiin kohtuullisen laajat mittaukset JAMK:in pääkampuksen liikuntasalissa käyttäen ToP Tunniste
Oy:n lainaamaa neljän antennin RFID-laitteistoa. Mittauksissa kerättyä dataa käsiteltiin
Microsoft Excel-taulukkolaskentaohjelmalla havainnollisempaan ja tulkittavampaan muotoon. Sitten kehitettiin kolme erilaista laskentatapaa, joilla antennien mittaamien etäisyyksien pohjalta saadaan arvioitua kohteen sijainti mittausalueella. Näitä laskentatapoja vertailtiin toisiinsa staattisten tunnetuissa pisteissä olevien kohteiden paikantamisessa ja sovellettiin myös liikkuvan kohteen paikantamiseen.
Mittaustuloksista oli selvästi havaittavissa valitun tekniikan ja metodien riittämättömyys
erityisesti liikkuvan kohteen paikannukseen. Staattistenkin kohteiden paikantamisessa ilmeni epätarkkuutta ja paikoin suuriakin hajontoja. Neljällä tunnisteella varustettua staattista kohdehenkilöä paikannettaessa saavutettiin pienimmillään n. 2,56 metrin poikkeamakeskiarvo todellisesta sijainnista. Pelkkiä tunnisteita paikannettaessa päästiin n. 1,6 metrin
poikkeamakeskiarvoon, mutta sekin on 6 m * 6 m mittausalueella merkittävän suuri virhe.
Passiivinen UHF RFID ei tulosten perusteella ollut ainakaan tutkimushetkellä vielä valmis
pelaajien reaaliaikaiseen paikantamiseen beach volley -kentällä. Toivottavasti tulevaisuudessa tekniikan kehitys mahdollistaa tämänkin käyttötarkoituksen.
huge pace. Data analysis evolves and the value of gathered data is increasing all the time.
The methods and technologies we use to gather the information are also improving and
enabling more use cases, like supporting the coaching and tactical analysis in ball games.
The objective was to study the potential of UHF RFID based real-time localization system
when locating individuals in an area comparable to a half of a beach volleyball court. To do
that, quite many measurements were done in the JAMK main campus gym using 4-antenna RFID-system lent by ToP Tunniste Oy. The data gathered in the measurements was
processed in Microsoft Excel to achieve more illustrative form. Then, three different ways
of approximating the position of the target based on the distance estimates from the antennas were developed. These three means were compared against each other in localizing static targets in known locations and later applied to locate a moving target.
From the results it is easy to point out the insufficiency of the chosen technology and
methods when it comes to localization of a target, especially when it is moving. Even locating the static targets was proven inaccurate and the deviation was very large at times.
When locating an individual with 4 tags as a static target, the best result was 2,56 meters
of average deviation from the actual location. With a floating target of 4 tags the best result was 1,6 meters of average deviation, but that is a very notable too in a 6 m * 6 m area
of measurement.
According to the results UHF RFID, at the time of the study took place was not ready for
real-time localization of the players on a beach volleyball court. Hopefully, technical advancements in the future will make this use case possible too.