I nte rna t io na l   J o urna l   of   Ro bo t ics   a nd   Aut o m a t io n   ( I J R A)   Vo l. 9 ,   No . 3 ,   Sep tem b er   2020 ,   pp.   2 11 ~ 2 19   I SS N:   2089 - 4856 ,   DOI :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j r a . v 9 i 3 . pp 2 11 - 2 19     211       J o ur na l   ho m ep a g e :   h ttp : //ij r a . ia esco r e. co m   A   w eig hting   sy stem   to   build   phy sic a l   la y er   m ea sur e m en ts   m a ps   by   crow ds o urcing   da ta   fro m   s m a rt pho nes       H o s a m   Ala m le h 1 ,   Ali   Ab du ll a h   S.   AlQ a hta ni 2   1, 2 De p a rtm e n t   of   C y b e rsp a c e   En g in e e rin g ,   L o u isian a   T e c h   Un iv e rsity ,   Un it e d   S tate s   1 De p a rtme n o f   Co m p u ter an d   I n f o rm a ti o n   S c ien c e s,   Ed g e w o o d   Co ll e g e ,   Un it e d   S tate s       Art icle   I nfo     AB ST RAC T     A r ticle   his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 ,   20 20   R ev i s ed   Ma y   3 1 ,   20 20   A cc ep ted   J u n e   6 ,   20 20       M o b i le   d e v ice s   can   se n se   d if f e re n t   ty p e s   of   ra d io   sig n a ls.   F o r   e x a m p le,   b ro a d c a st   sig n a ls.   T h e se   b ro a d c a ste d   sig n a ls   a ll o w   th e   d e v ice   to   e sta b li sh     a   c o n n e c ti o n   to   th e   a c c e ss   p o in t   b ro a d c a stin g   it.   M o re o v e r,   m o b il e   d e v ice s   can   re c o rd   d if f e re n t   p h y sic a l   la y e r   m e a su re m e n ts.   T h e se   m e a su re m e n ts   a re   an   in d ica ti o n   of   th e   se rv ice   q u a l it y   at   th e   p o i n t   th e y   we re   c o ll e c ted .   T h e se   m e a su re m e n ts   d a ta   can   be   a g g re g a ted   to   f o r m   p h y sic a l   la y e r   m e a su re m e n t   m a p s.   T h e se   m a p s   a re   u se f u l   f o r   se v e ra l   a p p li c a ti o n s   su c h   as   lo c a ti o n     f ix in g ,   n a v ig a ti o n ,   a c c e ss   c o n tro l,   a n d   e v a lu a ti n g   n e tw o rk   c o v e ra g e   a n d   p e rf o r m a n c e .   Cro w d so u rc in g   can   be   an   e f f i c ien t   w a y   to   c re a te   su c h     m a p s.   Ho w e v e r,   u se rs   in   a   c ro wd so u rc i n g   a p p li c a ti o n   ten d   to   h a v e   d iff e r e n t   d e v ice s   w it h   d iff e re n t   c a p a b il it ies ,   w h ich   m ig h t   i m p a c t   th e   o v e ra l l   a c c u ra c y   of   th e   g e n e ra ted   m a p s.   In   th is   p a p e r,   we   p ro p o se   a   m e th o d   to   b u i ld     p h y sic a l   la y e r   m e a su re m e n ts   m a p s   by   c ro w d so u rc in g   p h y sic a l   la y e r   m e a su re m e n ts,   G P S   lo c a ti o n s ,   f ro m   p a rti c ip a ti n g   m o b il e   d e v ice s.     T h e   p ro p o se d   sy ste m   g iv e s   d iff e r e n t   w e i g h ts   to   each   d a ta   p o in t   p r o v id e d   by   th e   p a rti c i p a ti n g   d e v ice s   b a se d   on   t h e   d a ta   s o u rc e ’s   tru stw o rth i n e ss .   Ou r     tes ts   sh o w e d   th a t   th e   d iff e re n t   m o d e ls   of   m o b il e   d e v ice s   re tu rn   GPS   lo c a ti o n   w it h   d if fe re n t   lo c a ti o n   a c c u ra c ies .   Co n se q u e n tl y ,   w h e n   b u il d i n g   th e   p h y sic a l   la y e r   m e a su re m e n ts   m a p s   our   a lg o rit h m   a ss i g n s   a   h ig h e r   w e ig h t   to   d a ta   p o i n ts   c o m in g   f ro m   d e v ice s   w it h   h ig h e r   G P S   lo c a ti o n   a c c u ra c y .   Th is   a ll o w s   a c c o m m o d a ti n g   a   w id e   ra n g e   of   m o b il e   d e v ice s   w it h   d iff e re n t   c a p a b il it ies   in   c ro w d so u rc in g   a p p li c a ti o n s.   An   e x p e rime n t   a n d   a   sim u latio n   w e re   p e rf o r m e d   to   tes t   th e   p r o p o se d   m e th o d .   T h e   re su lt s   sh o w e d   i m p ro v e m e n t   in   c ro w d so u rc e d   m a p   a c c u ra c y   w h e n   th e   p ro p o se d   m e th o d   is   im p lem e n ted .   K ey w o r d s :   C r o w d s o u r cin g     GP S   Ma p s   Me asu r e m en ts   P h y s ical   la y er   T h is   is   an   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r   th e   CC   BY - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ho s a m   A la m le h ,   Dep ar t m en t   of   C o m p u ter   an d   I n f o r m a tio n   Scie n ce s ,   E d g e w o o d   C o lleg e,   1000   E d g e w o o d   C o lleg e   Dr ,   Ma d is o n ,   WI   5 3 7 1 1 .   E m ail:   h o s a m . a m le h @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T o d ay   we   ar e   w it n es s i n g   a   h u g e   r ev o l u tio n   in   m o b ile   d ev ices   esp ec iall y   s m ar tp h o n e s .   In   t h e   p ast   t w o   d ec ad es,   t h er e   h as   b ee n   r ap id   g r o w t h   in   t h e   n u m b er   of   m o b ile   d ev ice s   u tili ze d .   S m a r tp h o n es   to o k   o v er   th e   w id er   co n s u m er   m ar k et,   an d   as   of   2018   ac co r d in g   to   t h e   P e w   R esear c h   C en ter ,   77%   of   US   ad u lt s   u s e   s m ar tp h o n es   [ 1 ] .   T o d ay ,   m o s t   of   th e   w ir eles s   n et w o r k   s er v ices   ar e   d eliv er ed   th r o u g h   p o in ts   w h er e   m o b ile   d ev ices   ca n   ac ce s s   t h e   n et w o r k ,   s u c h   p o in ts   ar e   k n o w n   as   a cc ess   p o in t s .   T o d ay ,   t h is   n et wo r k   ar ch itect u r e   is   u s ed   in   m o s t   of   th e   d ata   n et wo r k   tech n o lo g ie s   s u ch   as   Wi - Fi,   5 G,   an d   L T E .   T h er e   ar e   s e v er al   p h y s ical   la y e r   m ea s u r e m e n t s   th a t   ar e   u tili ze d   in   th ese   tec h n o lo g ies.   Fo r   ex a m p le,   r ec eiv ed   s i g n al  s tr en g th   ( R SS )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4856   I nt   J   R ob   &   A u to m ,   Vo l.   9 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   2020   :    2 11     219   212   m ea s u r e m e n t   i n d icate s   th e   r ec eiv ed   p o w er   of   th e   s ig n al   tr an s m itted   by   an   ac ce s s   p o in t.   T h e   s ig n al  to   in ter f er e n ce   an d   n o is e   r atio   ( SNI R )   m ea s u r e m en t   in d icate s   th e   w a n ted   s i g n al   p o w er   r ati o   o v er   th e   p o w er   of   th e   u n w a n ted   s i g n al   ( I n ter f er e n ce   an d   n o is e) .   T h er e   ar e   o th er   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m en ts   w h ich   ar e   u t ilized   by   d if f er e n t   tech n o lo g ie s .   P h y s ical   la y er   m ea s u r e m en t s   m ap s   co n tain   th e   v alu e   of   t h e   m ea s u r e m e n ts   f o r     th e   s ig n al s   co m in g   f r o m   d if f e r en t   ac ce s s   p o in t s   o p er atin g   in   an   ar ea .   P h y s ical   la y er   m ea s u r e m en t   m ap s   ar e   u s e f u l   as   t h e y   ca n   be   u s ed   f o r   d if f er e n t   ap p licatio n s   i n cl u d in g :   a.   L o ca tio n   a n d   n a v i g atio n :   In   th is   ap p licatio n ,   th e y   can   be   u s ed   to   ca lcu late   a   d e v ice ' s   lo ca tio n ;   f o r   ex a m p le,   t h r o u g h   p atter n   m at ch in g   ( e. g . ,   R SS   p atter n s   at   t h e   m o b ile   d e v ice   ar e   m atc h e d   w it h   t h e   R SS   p atter n s   on   t h e   R SS   m ap   to   d eter m in e   t h e   lo ca tio n   of   a   d ev ice) .   Fu r t h er m o r e,   t h e y   ar e   u s ed   to   aid   in   n av i g ati n g   in d o o r s ;   f o r   ex a m p le,   r o b o ts   n av ig ati n g   th r o u g h   a   m az e   or   in   s o m e   u n d er g r o u n d   tu n n el.   b.   A cc e s s   co n tr o l:   In   t h is   ap p lic atio n ,   th e y   ca n   be   u s ed   as   p r o o f   of   lo ca tio n   in ,   f o r   ex a m p le ,   ac ce s s   co n tr o l   ap p licatio n s .   R SS s   a n d   SIN R s   ca n   be   u s ed   to   d er iv e   a   lo ca tio n   p r o o f   u s ed   f o r   a u th e n t icatio n   a n d   f o r   p r o x i m it y   d etec tio n .   Mo r eo v er ,   s o m e   n o is e   m ea s u r e m e n ts   a n d   in ter f er e n ce   m ea s u r e m e n t s   can   be   u s ed   to   in d icate   th e   p r ese n ce   of   o th er   d ev ices,   w h ich   ca n   be   u s ed   in   s o m e   ac ce s s   co n tr o l   ap p licatio n s .   c.   Net w o r k   p er f o r m a n ce :   In   t h is   ap p licatio n ,   t h e y   ca n   be   u s ed   to   m o n ito r   n et w o r k   co v er ag e   an d   p er f o r m a n ce .   Sin ce   th e   p h y s i ca l   la y er   m ea s u r e m en ts   ar e   i n d icatio n s   of   th e   ac ce s s   p o in t's   f o o tp r in t   at   d if f er e n t   lo ca tio n s .   Fo r   ex a m p le,   h ig h er   R SS   v a lu e s   m ea n   clo s er   p r o x i m i t y     w h ich   co r r elate s   to   b etter   co v er ag e.   Hig h er   SIN R   v al u e   in d icate s   g o o d   ch an n el   co n d iti o n s   w h ich   e n tail s   b etter   p er f o r m an ce .   T y p icall y ,   p h y s ical   la y er   m e asu r e m en t s   m ap s   ar e   b u i lt   f o r   th e   p u r p o s e   of   e v al u ati n g   n e t w o r k   co v er ag e   an d   p er f o r m an ce   by   d ed icatin g   a   n u m b er   of   d ev i ce s   to   go   ar o u n d   an   ar ea   of   in ter est   an d   g a th er     th e   p h y s ica l   la y er   m ea s u r e m e n ts   f o r   th e   ac ce s s   p o in ts   in   an   ar ea   of   i n ter est .   An o th er   m eth o d   to   b u ild   s u ch   m ap s   is   by   cr o w d s o u r ci n g   th e   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m en ts   f r o m   u s er s   w h o m   ar e   alr e ad y   in   t h e   ar ea   of   in ter est.   T h is   m et h o d   can   be   f ea s ib le   w h en   n e t w o r k   co v er ag e   ch a n g e s   as   in   s o m e   ap p licatio n s ,   as   in   h ig h   altitu d e   s y s te m s   [ 2 ] .   C r o w d s o u r cin g   is   a   p r o ce s s   th r o u g h   wh ich   a   p r o b le m   is   s o l v ed   or   a   p r o j ec t   is   co m p lete d   by   a   g r o u p   of   d i v er s e   p ar ticip an ts .   It   is   a   j o in t   p r o ce s s   an d   a   p r o b lem - s o l v i n g   tec h n iq u e   th at   r eq u ir es   p ar ticip atio n   f r o m   a   n et w o r k   of   ele m en ts .   T ak e   f o r   ex am p le,   th e   De f en s e   A d v a n ce d   R esear ch   P r o j ec ts   Ag e n c y   ( D AR P A )   Net w o r k   C h al len g e   t h at   w as   la u n c h ed   in   2009   [ 3 ] .   In   th is   ch alle n g e,   tea m s   co m p eted   to   lo ca te   ten   r ed   b allo o n s   p lace d   ar o u n d   th e   Un ited   States .   T h e   tea m s   w er e   th e n   to   r ep o r t   th e   b allo o n s '   co o r d in ates   to   D A R P A .   T h e   w i n n i n g   tea m   cr o w d s o u r ce d   th e   p r o b le m   by   r ec r u iti n g   p ar ticip an ts   v ia   s o cial   m ed ia   a   p o r tio n   of   th e   p r ize   m o n e y   w as   u s ed   as   an   in ce n t iv e) .   T h e   ch alle n g e   s h o w ed   th e   g en er a l   ef f ec tiv e n e s s   of   u s in g   cr o w d s o u r cin g   tec h n iq u es   to   s o lv e   p r o b lem s .   T h e   D AR P A   p r o g r am   m a n ag er s   w er e   s u r p r is ed   by   h o w   q u ick l y   t h e   ch alle n g e   w a s   co m p leted .   T h e   co n ce p t   of   cr o w d s o u r ci n g   d ata   f r o m   m o b ile   d ev ices   d ev e lo p ed   w it h   t h e   g r o w th   of   s m ar tp h o n e s   an d   t h e   m o b ile   I n ter n et.   No w   it   is   u s ed   to   s o l v e   m o r e   co m p lica ted   p r o b lem s   ( e. g . ,   G o o g le   Ma p s '   tr a f f ic   co n d itio n s   f ea t u r e) .     C r o w d s o u r cin g   is   an   e f f ec t iv e   ap p r o ac h   to   co llect   d ata   esp e ciall y   w it h   th e   h u g e   g r o w th   in   th e   u s a g e   of   s m ar tp h o n es   a n d   m o b ile   n et w o r k s .   Ho w ev er ,   o n e   of   th e   o b s tacle s   f ac ed   in   cr o wd s o u r cin g   is   w h e n   d if f er e n t   t y p e s   of   d ev ice s   w it h   d if f er en t   ca p ab ilit ie s   ar e   u s ed   in   th e   cr o w d s o u r ci n g   ap p li ca tio n .   L et   us   tak e   GP S   f o r   ex a m p le;   GP S   lo ca tio n   ac cu r ac y   v ar ies   b et w e en   m o b ile   d ev ice s .   GP S   lo ca tio n   ac cu r ac y   h as   i m p r o v ed   in   t h e   p ast   f e w   y ea r s .   Mo s t   s m ar tp h o n es   to d a y   h av e   a   GP S   ac c u r ac y   of   10   m eter s   in   o p en   ar ea s   ( i.e . ,   s u b u r b an   s et tin g s ) .   It   is   a n ticip ated   to   be   ac c u r ate   w it h in   o n e   f o o t   in   s o m e   of   t h e   m o r e   r ec en t   s m ar tp h o n e   m o d el s   [ 4 ] .   Me an w h ile,   o ld er   d ev ices   te n d   to   p r o v id e   p o o r er   G P S   ac cu r ac y .   T h er ef o r e,   in     a   cr o w d s o u r cin g   ap p licatio n   d if f er e n t   d ev ices   m a y   be   r ep o r tin g   lo ca tio n   d ata   w it h   d if f er en t   ac cu r ac ies.   O n e   s o lu tio n   f o r   t h is   o b s tacle   is   h av i n g   all   t h e   p ar ticip an t s   in   t h e   cr o w d s o u r cin g   ap p lic atio n   u s e   t h e   s a m e   t y p e/ m o d el   of   d ev ice s ,   w h ic h   m i g h t   n o t   be   f ea s ib le   in   p r ac tical   ap p licatio n s .   An o t h er   s o lu tio n   w h ic h   is   p r o p o s ed   by   t h i s   p ap er   is   to   ass i g n   w eig h t s   to   d ata   p o in ts   b ased   on   th e   d ata   p o in t   s o u r ce   tr u s t w o r t h in e s s .   In   th is   p ap er ,   we   p r o p o s e   a   m eth o d   to   b u ild   p h y s ica l   la y e r   m ea s u r e m e n t s   m ap s   by   cr o w d s o u r ci n g   t h ese   m ea s u r e m e n t s   d ata   f r o m   a   g r o u p   of   p ar ticip atin g   m o b i le   d ev ices   o p er atin g   n o r m al l y .   P h y s ical   la y er   m ea s u r e m e n t s   ar e   cr o w d s o u r ce d   f r o m   m o b ile   d ev ice s   w it h   a   s p ec ialized   ap p licatio n   in s ta lled   on   th e m .   T h is   ap p licatio n   au to m a ticall y   ca p tu r es   th e   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m en t s   of   ac ce s s   p o in t s   in   an   ar ea   an d     th e   d ev ice 's   GP S   lo ca tio n .   In   th e   p r o p o s ed   s y s te m ,   t h e   co ll ec ted   p h y s ica l   la y er   m ea s u r e m en ts   ar e   co r r elate d   to   a   lo ca tio n   ( o n   a   m ap )   th r o u g h   t h e   GP S   lo ca tio n   p r o v id ed   by   t h e   d ev ice.   In   t h e   p r o p o s ed   s y s te m ,   d ata   p o in t s   p r o v id ed   by   a   p ar ticip atin g   d e v ice   ar e   g i v en   a   w ei g h t   b ased   on   th e   tr u s t w o r th in e s s   of   t h e   l o ca tio n   p r o v id ed .   T h er e   h av e   b ee n   s ev er al   r ese ar ch   p r o j ec ts   in   th i s   ar ea .   Ga n tiet   et   a l.   [ 5 ]   d is cu s s ed   th e   co n ce p t   of   cr o w d s o u r ci n g   m ea s u r e m e n t s   f r o m   m o b ile   d ev ices,   o f f er i n g   s ev er al   ex a m p le s   of   its   ap p licatio n s .   First,   t h er e   h av e   b ee n   s e v er al   r esear c h   e f f o r ts   th a t   u tili ze   R SS   m ea s u r e m en t s   f o r   lo ca lizatio n   p u r p o s es   [ 6 9 ]   an d   f o r   ac ce s s   co n tr o l   [1 0 12 ] .   T h e   au th o r s   in   [ 1 3 ] ,   f o r   ex a m p le,   p r o p o s e   an   in d o o r   p o s itio n i n g   s y s te m   by   u s i n g   m atc h in g   alg o r it h m s .   R S S   m e asu r e m en t s   ar e   u s ed   f o r   n a v i g atio n   [ 1 4 16 ]   an d   r o ad   tr af f ic   in f o r m at io n   [ 1 7 ] .   T h e   r ad ar   s y s te m   [ 6 ]   u s e s   R S S   m ea s u r e m e n t s   a n d   p r o p ag atio n   m o d el s   to   co n s tr u ct   r ad io   m ap s   th at   ar e   u s e d   f o r   lo ca tin g   a n d   tr ac k i n g   u s e r s   in s id e   b u ild i n g s .   T h e   au t h o r s   in   [ 1 8 ]   p r o p o s ed   to   co m b in e   a   co llectio n   of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt   J   R ob   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4856       A   w eig h tin g   s ystem   to   b u ild   p h ysica l   la ye r   mea s u r e men ts   m a p s   by   cro w d s o u r cin g   d a ta ...   ( Ho s a m   A la mleh )   213   av ailab le   s o u r ce s   of   RF   s ig n a ls   cr o w d s o u r ce d   f r o m   p ar ticip atin g   s m ar tp h o n es   to   b u ild   s i g n al   m ap s   th at   can   be   u s ed   f o r   lo ca lizatio n .   T h e   a u th o r s   u s e   GP S   s i g n a ls ,   alo n g   w i th   o t h er   s o u r ce s   s u ch   as   N FC   a n d   QR   ta g s ,   to   d eter m in e   t h e   lo ca tio n   of   a   d e v ice.   Ho w ev e r,   th e ir   s y s te m   d o es   n o t   tak e   i n to   co n s id er atio n   th e   v ar iet y   of   th e   ca p ab ilit ies   of   th e   p ar ticip atin g   p h o n es.   Fu r t h er m o r e,   it   r eq u ir es   a u x iliar y   i n f r astru ct u r e   ( e. g . ,   NF C   a n d   QR   tag s ) .   Si m ilar l y ,   t h e   s y s te m   p r o p o s ed   in   [ 1 9 ]   co n s tr u cts   r ad io   m ap s   u s i n g   f o o t - m o u n ted   in er tial   m ea s u r e m e n t   u n i ts   ( I MU s )   a n d   GP S   p o s itio n .   Ho w e v er ,   th e ir   p r o p o s e d   s y s te m   r eq u ir e s   ex tr a   h ar d w ar e   ( i.e . ,   I MU s ) .   Ko v alev   in   [ 2 0 ]   p r o p o s ed   an   in d o o r   p o s itio n in g   s y s te m   u s i n g   Wi - Fi   an d   GP S   s i g n al s .   T h e   au th o r ' s   m et h o d   u s e s   t h e   Na iv e   B a y es   clas s i f ier   to   ca lcu late   r o o m   lev el   p o s itio n i n g .   Ho w ev er ,   it   r eq u i r es   ex te n d ed   u s er   in ter ac tio n ,   w h ich   ta k es   ti m e   an d   ef f o r t   f r o m   t h e   u s er   an d   n eg at iv el y   af f ec t s   u s er   co n v e n ien ce .   T h e   au th o r s     in   [ 2 1 ]   p r o p o s e   u s in g   cr o w d s o u r cin g   to   co llect   GP S   lo ca tio n   alo n g   w it h   R S S,   an d   u s e   it   f o r   p o s itio n in g   b ased   on   cl u s ter i n g   by   u ti lizi n g   th e   k - m ea n s   cl u s ter i n g   al g o r ith m .   Ho w e v er ,   th e y   d o n ' t   co n s id er   th e   d i v er s it y   of     th e   p h o n e s   ca p ab ilit ies,   as   p r ac tical   cr o w d s o u r ci n g   s y s te m s   u s u all y   i n cl u d e   w id e   r an g e   of   u s er s   w it h   a   w id e   r an g e   of   d if f er en t   d ev ices   w it h   d if f er en t   ca p ab ilit ies.   S u p p o r tin g   a   w id e   r an g e   of   d e v ices   allo w   m o r e   u s er s   to   p ar ticip ate,   an d   co n s eq u en tl y   in cr ea s e s   t h e   a m o u n t   of   d ata   co llected .   T h e   au t h o r s   in   [ 2 2 ]   p r esen t   f iv e   m et h o d s   f o r   th e   g en er atio n   of   W L A N   m ap s   f o r   in d o o r   p o s itio n in g   u s i n g   cr o w d s o u r ce d   f in g er p r in ts .     A   f i n g er p r in t   is   a s s u m ed   to   co n tain   id en ti f ier s   t h at   ta k e   i n to   co n s id er atio n   t h e   v ar iet y   of   ca p ab ilit ie s   of     th e   p ar ticip ati n g   p h o n e s .   Ho wev er ,   th eir   s y s te m   a s s u m es   t h a t   GP S   p o s itio n   is   e x ac t.   In   a   r ea l - w o r ld ,   p r ac tical   ap p licatio n ,   th is   is   n o t   t y p i ca ll y   th e   ca s e.   T h e   au t h o r s   in   [ 2 0 ]   p r o p o s e   a   s y s te m   to   cr o w d s o u r ci n g   m ea s u r e m e n t   d u r i n g   lar g e   e v en ts .   Ho w e v er ,   in   th e ir   s y s te m ,   th e y   u s e   B lu eto o th   b ea co n s ,   w h ich   r eq u ir e   o b tain in g   an d   in s tall   ad d itio n al   h ar d w ar e.   Mo r eo v er ,   th ey   d o n ' t   co n s id er   th e   d iv er s it y   of   th e   p h o n e s   ca p ab ilit ies,   as   p r ac tical   cr o wd s o u r cin g   s y s te m s   u s u all y   in c lu d e   a   w id e   r an g e   of   u s er s   w i th   a   w id e   r a n g e   of   d if f er e n t   d ev ices   w i th   d if f er en t   ca p ab ilit ie s .   S u p p o r tin g   a   w id e   r an g e   of   d e v ices   a ll o w s   m o r e   u s er s   to   p ar ticip ate,   an d   co n s eq u en t l y   i n cr ea s es   t h e   a m o u n t   of   d ata   co llected .     Ou r   p r o p o s ed   s y s te m   d o es   not   r eq u ir e   an y   ad d itio n al   i n f r astru ct u r e   an d   tak es   i n to   co n s id er atio n     th e   ca p ab ilit ie s   of   d i f f er en t   d ev ices   u s ed   by   as s i g n in g   a   w ei g h t   f o r   ea c h   d ata   p o in t   p r o v id ed   by   th e s e   d ev ice s .   In   f ac t,   t h i s   is   w h at   is   u n iq u e   ab o u t   th e   p r o p o s ed   w o r k ,   a n d   f u r th er m o r e,   w h at   s ets   it   ap ar t   f r o m   ex i s ti n g   m et h o d s .   A s s i g n in g   w ei g h t s   to   d ata   p o in ts   in cr ea s e s   th e   r o b u s t n ess   of   th e   cr o w d s o u r cin g   s y s te m   b ec a u s e   it   d ec r ea s es   th e   i m p ac t   of   le s s   a cc u r ate   d ata   on   t h e   s y s te m .   F u r th er m o r e,   it   e n ab les   m o r e   u s er s   w i th   d if f er en t   t y p es   of   d e v ices   to   p ar ticip ate   in   t h e   cr o w d s o u r ci n g   ap p licatio n .   Me an w h ile,   as   s h o w n   lat er   in   th i s   te x t,   an y   d ev ice   w ea k n es s es   ca n   be   co n s id er ed   by   u s i n g   w ei g h ti n g   f ac to r s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h e   p r o p o s ed   s y s te m   ar c h ite ctu r e   co n s i s ts   of   t h e   p ar ticip atin g   d ev ices   ( w h ic h   ar e   GP S   ca p ab le   d ev ices   lo ad ed   w it h   a   cu s to m   m o b ile   ap p licatio n )   a n d   an   ap p licatio n   s er v er ,   w h er e   p ar ticip atin g   d ev ices   u p lo ad   th eir   u n iq u e   I D,   GP S   lo ca tio n ,   an d   th e   s ca n n ed   ac ce s s   p o in ts   alo n g   w i th   t h eir   co r r esp o n d in g   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m e n t s   v alu e s .   T h en ,   th e   ap p licatio n   s er v er   ar r an g e s   t h e   r ec ei v ed   d ata   a n d   s t o r es   it   in   a   d atab ase.   It   th en   p r e - p r o ce s s es   t h e   d ata   an d   f ee d s   r es u lts   to   t h e   m ap   b u ild in g   e n g i n e.   T h is   en g i n e   u s es   th e   r ec eiv ed   d ata   f r o m   t h e   p ar ticip atin g   d ev ice s   to   b u ild   th e   p h y s ical   la y er   m ea s r u m e n t s   m ap s .   As   p r e v io u s l y   m e n tio n ed ,     a   s p ec ial   ap p licatio n   is   i n s ta ll ed   on   each   p ar ticip atin g   d ev i ce .   As   s h o w n   in   Fi g u r e   1,   th e   m o b ile   ap p licatio n   u p lo ad s   th e   p h y s ical   la y er   m ea s r u m en t s   f r o m   d i f f er e n t   ac ce s s   p o in t s   in   an   ar ea   a n d   t h eir   co r r esp o n d in g   ac ce s s   p o in t   u n iq u e   id e n ti f ier   ( UI ) .   A   u n iq u e   id en ti f ier   m u s t   d is ti n ctl y   id e n ti f y   an   ac ce s s   p o in t   f r o m   o th er   ac ce s s   p o in t s .   Fo r   ex a m p le,   in   Wi - Fi   th e   M A C   ad d r ess   ca n   be   a   u n iq u e   id te n f ier   f o r   ac ce s s   p o in t s .   T h ese   in f o r m atio n   is   u p lo ad ed   a m o n g   t h e   GP S   lo ca tio n   o b s er v ed   by   th e   s m ar tp h o n e   to   t h e   ap p l icatio n   s er v er   u s i n g   a   r eg u lar   n et w o r k   co n n ec tio n .   In   t he   p r o p o s ed   s y s te m ,   t h e   p h y s ical   la y er   m ea s r u m en t s   m ap   is   d iv id ed   in to   a   g r id   co n s is t in g     of   s q u ar e - s h ap ed   clu s ter s .   A   clu s ter   is   t h e   s m alle s t   u n it   in   t h e   m ap ,   an d   it   ca r r ies   th e   p h y s ica l   la y er   m ea s r u m e n t s   in f o r m a tio n   f o r   th at   lo ca tio n   on   th e   m ap .   T h e   m ap   b u ild in g   e n g i n e   u p d ates   clu s ter s   b ased   on   th e   r ec eiv ed   d ata   f r o m   p ar tici p atin g   d e v ices .   T h is   d ata   is   p r o v id ed   au to m atica ll y   by   t h e   p ar ticip atin g   d ev ice s   an d   each   d ata   p o in t   in cl u d es   th e   GP S   lo ca tio n   an d   p h y s ica l   la y er   m ea s r u m e n ts   d ata.   T h e   p r o p o s ed   s y s te m   o p er ates   as   f o llo w s .   a.   T h e   ap p licatio n   in s talled   on   th e   p ar ticip atin g   s m ar tp h o n es   u p lo ad s   th e   GP S   lo ca tio n   alo n g   w it h   t h e   UI s   of   n ea r b y   ac ce s s   p o i n ts   ( in cl u d i n g   t h eir   co r r esp o n d in g   p h y s i ca l   la y er   m ea s u r e m e n ts   v al u es).   T h e   u p lo ad   p r o ce s s   is   d o n e   r ep ea ted ly ,   e v er y   d ef i n ed   p er io d   of   ti m e.   T h is   p er io d   can   be   o p tim iz ed   by   th e   u s er .     T h e   u s er   can   d ec id e   th e   p er io d   b ased   on   s o m e   f ac to r s ,   in cl u d in g   p r o ce s s i n g   p o w er   r eq u i r e m en t s ,   m o b ile   d ata   r eq u ir em e n t s ,   an d   b atter y   lif e.   b.   T h e   ap p licatio n   s er v er   is   p r e - c o n f i g u r ed   w it h   p ar a m eter s   f o r   each   d ev ice   I D.   T h ese   p ar am e ter s   ar e:     -   E f f ec tiv e   r ad iu s :   T h e   r ad iu s   t h at   is   u s ed   f o r   a   d ata   p o in t   to   u p d ate   th e   p h y s ical   la y er   m e asru m en t s   m ap .   T h is   v al u e   d ep en d s   on   t h e   ac c u r ac y   of   t h e   lo ca tio n   s o u r ce   ( i.e . ,   GP S).   T h e   lar g er   th e   ac c u r ac y ,   t h e   s m alle r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4856   I nt   J   R ob   &   A u to m ,   Vo l.   9 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   2020   :    2 11     219   214   th e   e f f ec tiv e   r ad iu s .   T h er ef o r e ,   d ata   p o in ts   o r ig i n ati n g   f r o m   m o r e   ac c u r ate   lo ca tio n   s o u r ce s   u p d ate   f e w er   clu s ter s   on   th e   p h y s ical   la y er   m ea s r u m e n ts   m ap   th a n   d ata   p o in ts   o r ig in ati n g   f r o m   less   ac cu r ate   p ar ticip atin g   d ev ice s .   -   W eig h ti n g   f ac to r :   T h is   f ac to r   d ep en d s   on   th e   tr u s t w o r th i n ess   of   th e   lo ca tio n   d ata   s o u r ce .   T h e   h ig h er     th e   lo ca tio n   ac c u r ac y   of   a   d e v ice   t h e   lar g er   t h e   w ei g h ti n g   f ac to r .   In   g e n er al,   d ata   p r o v id ed   by   n e w e r   s m ar tp h o n es   h av e   a   g r ea ter   w eig h tin g   f ac to r   th a n   d ata   p r o v id ed   by   o ld er   o n es.           Fig u r e   1.   S y s te m   o v er v ie w       c.   T h e   m ap   b u ild in g   e n g in e   u s e s   th e   d ev ice   ID   to   f etc h   t h e   p r e - co n f i g u r ed   v a lu e s   of   t h e   e f f e ctiv e   r ad iu s   an d   w ei g h ti n g   f ac to r   f o r   a   d ev ice.     d.   T h e   m ap   b u ild in g   e n g i n e   c alcu late s   th e   d i s tan ce   b et w e en   each   of   t h e   ce n ter s   of   t h e   cl u s ter s   on     th e   p h y s ical   la y er   m ea s r u m e n ts   m ap   an d   th e   lo ca tio n   of   a   d ata   p o in t.   T h is   is   d o n e   u s in g   Vi n ce n t y 's   f o r m u la   f o r   ca lcu lati n g   th e   d is tan ce   b et w ee n   t w o   p o in ts .   th i s   f u n ctio n   is   an   iter ati v e   m et h o d   th a t   ca lcu late s   t h e   d is ta n ce   b et w ee n   t w o   p o in t s   on   t h e   s u r f ac e   of   a   s p h er o id .   No w ,   if   th e   d is ta n ce   as   ca lc u lated   ab o v e   is   eq u als   or   is   les s   t h an   t h e   e f f ec ti v e   r ad iu s ,   t h e n   th e   m ap   en g i n e   u p d ates   t h e   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m e n t s   v alu e s   f o r   th e   ac ce s s   p o in ts   in   t h e   cl u s ter .   T h is   is   d o n e   by   e m p lo y i n g   th e   w e ig h ti n g     f ac to r   as   f o llo w s :                                        (         )   ( 1 )     w h er e:            is   th e   c u r r en t   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m e n t s   v al u es   s to r ed   in   th e   R S S   m ap   f o r   a   s p ec if ic   ac ce s s   p o in t            is   th e   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m en ts   v alu e   p r o v id ed   by   a   u s e r   f o r   th e   s p ec if ic   ac ce s s   p o in t   Wu   is   th e   w ei g h ti n g   f ac to r   of   t h e   d ata   p o in t   Wm   is   t h e   s u m   of   all   w ei g h t in g   f ac to r s   t h at   u p d ated   th is   cl u s ter   in   th e   p ast.   e.   T h e   m ap   en g i n e   u p d ates   Wm   as   f o llo w s :                    ( 2 )     E m p lo y i n g   t h e   w ei g h ti n g   f ac t o r s   allo w s   m o r e   ac cu r ate   d ata   to   h av e   a   lar g er   e f f ec t   on   t h e   p h y s ica l   la y er   m ea s u r e m e n ts   m ap   th a n   less   ac c u r ate   d ata.   T h u s ,   allo w i n g   a   m o r e   d iv er s e   r a n g e   of   d ev ices   to   p ar ticip ate   in   t h is   cr o w d s o u r ci n g   ap p licatio n .   T h is   is   v er y   u s ef u l   in   p r ac tical   ca s es,   w h er e   d if f er e n t   u s er s   u s e   a   v ar iet y   of   s m ar tp h o n e s '   m o d els.       3.   RE SU L T S   AND   AN AL Y SI S   In   t h is   r esear ch ,   we   tes ted   a   n u m b er   of   s m ar tp h o n es   m an u f ac t u r ed   b et w ee n   2010   an d   2018.     T h e   test   w as   co n d u cted   at   s i x   d if f er en t   o p en - to - s k y   o u td o o r   lo ca tio n s   an d   ten   d if f er e n t   in d o o r   lo ca tio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt   J   R ob   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4856       A   w eig h tin g   s ystem   to   b u ild   p h ysica l   la ye r   mea s u r e men ts   m a p s   by   cro w d s o u r cin g   d a ta ...   ( Ho s a m   A la mleh )   215   ( in s id e   a   t w o - s to r y   b u ild in g ) .   T h e   lo ca tio n   s er v ice   s etti n g s   in   th e   p h o n e s   w er e   s et   to   d ev ice   o n l y   m o d e   w h ic h   r elies   s o lel y   on   th e   GP S   r ad io   s ig n al   g e n er ated   by   t h e   GP S   ch ip   b u i lt   i n to   t h e   p h o n e,   u n li k e   t h e   h i g h   ac cu r ac y   m o d e   w h ic h   u s e s   a   co m b in a tio n   of   GP S,   Wi - Fi,   B lu eto o th ,   a n d /o r   ce ll u lar   n et w o r k s .   T h e   GP S   y ield s   w er e   co m p ar ed   to   t h e   g r o u n d   tr u th s   ( w h ic h   ar e   t h e   p o in t s   of   t h e   te s t   w it h   k n o w n   co o r d in ates) .     T h e   lo ca tio n   er r o r   w as   ca lc u la ted   as   th e   a v er ag e   of   t h e   d is ta n ce s   b et w ee n   th e   GP S   y ield   a n d   th e   g r o u n d   tr u t h   f o r   each   of   th e   d e v ices.   R e s u lt s ,   as   s h o w n   in   T ab le   1,   s h o w   t h at   d if f er en t   p h o n es   h a v e   d if f er en t   GP S   lo ca tio n   ac cu r ac ies.   F u r th er m o r e,   it   s h o w s   t h at   n e w er   d ev ices,   r elativ el y ,   h a v e   b etter   GP S   l o ca tio n   ac cu r ac ies   co m p ar ed   to   o ld er   o n es.       T ab le   1.   G P S   lo ca tio n   acc u r ac y   f o r   d if f er en t   s m ar tp h o n es   D e v i c e   M o d e l   Y e a r   of   r e l e a se   O u t d o o r   l o c a t i o n   e r r o r   ( m)   I n d o o r   l o c a t i o n   e r r o r   ( m)   N e x u s   2 0 1 0   2 4 . 4 5   3 1 . 7 4   LG   G3   V i g o r   2 0 1 4   1 5 . 7 4   2 9 . 0 5   A l c a t e l   F l a sh   2 0 1 4   8 . 6 7   2 1 . 4 5   M o t o r o l a   M o t o   Z   2 0 1 6   1 0 . 8 3   2 0 . 9 7   O n e p l u s   3   2 0 1 6   9 . 3 2   1 6 . 8 2   S a msu n g   G a l a x y   S9   2 0 1 8   5 . 9 4   1 2 . 4 5       3 . 1 .   E x peri m e nt   1   ( Wi - Fi   a cc ess   po ints)   In   o u r   e x p er i m e n t s ,   t h e   s i x   An d r o id - b ased   s m ar tp h o n e s   s h o w n   ab o v e   w er e   u s ed .   L o ca ti o n   s er v ice   s etti n g s   w er e   s et   to   th e   d ev ic e - o n l y   s u ch   t h at   t h e   lo ca tio n   is   g e n er ated   s o lel y   b ased   on   th e   GP S   in te g r ated   cir cu it   ( i.e . ,   w it h o u t   co r r elatin g   it   w i th   Wi - Fi,   B lu eto o th ,   etc. ) .   An   a n d r o id   ap p licatio n   w a s   d esi g n ed   an d   in s ta lled   on   t h ese   d ev ices   as   s h o w n   in   F i g u r e   2.   T h is   ap p lic atio n   p er f o r m s   t h e   s i m p le   f u n ctio n   of   u p lo ad in g   th e   GP S   d ata   an d   R SS   d ata   f o r   s ca n n ed   Wi - Fi   ac ce s s   p o i n ts   e v er y   p r ed eter m in ed   p er io d   of   tim e.   In   t h is   ex p er i m e n t,   th is   p er io d   of   ti m e   w as   s et   to   f i v e   s ec o n d s   ( to   ac ce ler ate   d ata   co llectio n   in   o r d er   to   co llect   lar g e   a m o u n ts   of   d ata   f o r   an a l y s is ) .   Ho w e v er ,   in   n o n - ex p er i m en t al   ap p licatio n s ,   t h i s   p er io d   of   ti m e   can   be   s et   to     a   m in u te   to   av o id   o v er w h el m i n g   t h e   r eso u r ce s   of   p ar ticip atin g   s m ar tp h o n es.           Fig u r e   2.   T h e   A n d r o id   ap p lica tio n   r u n n i n g   on   a   s m ar tp h o n e       T ests   w er e   co n d u cted   in   a   t wo - s to r y   b u ild i n g ,   w h er e   d ata   w a s   co llected   f r o m   t h e   g r o u n d   f lo o r   o n l y   ( in   th is   e x p er i m e n t,   alti tu d e   was   ig n o r ed ) .   Six   d i f f er e n t   d ev i ce s   w er e   u s ed   f o r   d ata   co llect io n .   T h e   R SS   m ap   s ize   w as   100   m eter s   by   100   m eter s ,   w h ic h   co v er s   o n e   ca m p u s   b u ild in g   a n d   it s   s u r r o u n d i n g s .   T h e   cl u s ter   s ize   in   t h is   e x p er i m en t   w as   s et   to   o n e   s q u ar e   m eter .   T h is   s ize   w a s   c h o s en   ac co r d in g   to   t h e   GP S   ac cu r ac y   of     th e   p ar ticip atin g   d ev ice s   ( th e   m o s t   ac cu r ate   d e v ice   in   t h e   ex p er i m e n t   h a s   av er a g e   GP S   lo ca tio n   er r o r   of     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4856   I nt   J   R ob   &   A u to m ,   Vo l.   9 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   2020   :    2 11     219   216   9 . 1 9   m eter s ) .   T h e   ap p licatio n   w a s   u s ed   to   co llect   ap p r o x im atel y   6 , 0 0 0   d ata   p o in ts   d iv i d ed   eq u all y   b et w ee n   th e   p ar ticip ati n g   d e v ices.   A p p r o x i m atel y   800   u n iq u e   ac ce s s   p o in t s   w er e   s ca n n ed .   T h e   d ata   p o in ts   w er e   p r o ce s s ed   by   t h e   m ap   b u ild in g   en g i n e   on   t h e   ap p licatio n   s er v er   to   b u ild   th e   R SS   m ap .   T h e   co llected   d ata   p o in ts   w er e   f ed   to   th e   m ap   en g in e,   a n d   th e   R SS   m ap   w as   b u ilt   u s in g   t h e   cr iter ia   ab o v e.     In   o r d er   to   test   th e   ac cu r ac y   of   th e   g en er ated   w ei g h ted   R S S   m ap ,   100   ad d itio n al   d ata   p o in ts   w er e   co llected   at   lo ca tio n s   w it h   k n o w n   co o r d in ates.   T h en   th e   a v er ag e   of   t h e   m ea n   ab s o lu te   p er ce n tag e   er r o r s   of   th e   w ei g h ted   R SS   m ap   ( d if f er en t   d ev ices   w er e   ass ig n ed   d if f er e n t   w ei g h t s   w h e n   b u i ld in g   t h e   m ap )   w a s   ca lcu lated   at   th e   te s t   d ata   p o in ts   lo ca tio n s   as   f o llo w s .           (     (          (   )          (   )            (   )       )        )               ( 3 )     w h er e:   n   is   in d ex   of   an   ac ce s s   p o in t   i   is   th e   i n d ex   of   a   te s t   p o in t.          (   )   is   th e   R SS I   r ec o r d ed   by   th e   te s t   p o in t   f o r   ac ce s s   p o in t   n          (   )   is   th e   R SS I   v a lu e   s to r ed   in   th e   R SS I   m ap   clu s ter   f o r   ac ce s s   p o in t   n   We   b u ild   th e   R SS   m ap   ag a i n ,   b u t   th i s   ti m e   w i th o u t   e m p lo y in g   w ei g h t in g   f ac to r s   ( t h e   w ei g h t in g   f ac to r s   w er e   s et   to   1   f o r   all   of   th e   d ata   p o in t s   r eg ar d less   of   t h e   m o d el   of   t h e   d ev ice) .   T h en ,   u s i n g   t h e   s a m e   tes t   p o in ts ,   we   ca lc u lated   t h e   a v er ag e   of   th e   m ea n   ab s o l u te   p er ce n tag e   er r o r s   f o r   th e   u n w ei g h ted   R SS   m ap   ( all   d ev ices   h a v e   t h e   s a m e   w ei g h t i n g   f ac to r )   u s i n g   ( 3 ) .   T h e   r esu lt s   ar e   s h o w n   in   T ab le   2.   As   can   be   s ee n   f r o m   T ab le   2,   th er e   is   les s   er r o r   w h e n   w ei g h in g   f ac to r s   ar e   e m p lo y ed   co m p ar ed   to   w h e n   t h e y   ar e   n o t.   In   t h i s   e x p er im e n t,   th e   w ei g h ted   m ap   h as   6 . 7 1 %   le s s   a v er ag e   m ea n   ab s o lu te   er r o r   th a n     th e   u n w e ig h ted   m ap .   In   t h e   ca s e   th e s e   R SS   m ap s   ar e   u s ed   f o r   lo ca tio n   f ix in g   p u r p o s es,   to   ca lcu la te   th e   lo ca tio n   er r o r   th e y   w o u ld   p r o d u ce ,   f ir s t,   we   co r r elate d   t h e   R SS   d ata   of   th e   test   p o in ts   v e r s u s   th e   cl u s ter s   in   th e   R SS   m ap   to   f i n d   w h ic h   cl u s ter   ca r r ies   t h e   m o s t   s i m ilar   R SS   d ata   to   each   of   th e   te s t   p o in ts .   T h is   is   d o n e   u s i n g   th e   m i n i m u m   m ea n   s q u ar e   er r o r .   T h en ,   we   ca lcu la ted   th e   lo ca tio n   er r o r ,   w h ich   is   t h e   d is tan ce   b et w ee n   th e   tr u e   co o r d in ates   of   a   test   p o in t   an d   th e   co o r d in ates   of   th e   ce n ter   of   th e   clu s ter   w h ic h   te s t   p o in t ' s   R SS   d ata   w a s   m atc h ed   to .   T h is   w as   done   f o r   all   of   t h e   te s t   p o in t s   a n d   t h e   a v er ag e   lo ca tio n   er r o r   w a s   ca lcu lated   f o r   b o th   R SS   m ap s   ( i.e . ,   w e ig h ted   a n d   u n w ei g h ted ) .   T h e   r esu lts   ar e   s h o w n   in   T ab le   3.   T h e   r esu lt s   in d icate   th a t   les s   lo ca tio n   er r o r   is   p r o d u ce d   by   t h e   w e ig h ted   R SS   m ap   c o m p ar ed   to   t h e   u n w ei g h ted   o n e.   F u r th er m o r e,     th e   r esu lts   s h o w   t h at   lo ca tio n   er r o r s   ar e   less   w h e n   a   clu s te r   h as   a   h i g h   Wm   v a lu e.   Mo r eo v er ,   lar g e   lo ca tio n   er r o r s   ar e   less   lik el y   f o r   clu s t er s   w it h   a   h ig h   Wm   v a lu e.   T h is   s h o w s   h o w   d ata   f r o m   le s s   ac cu r ate   d ev ices   ca n   be   b alan ce d   w it h   t h e   d ata   f r o m   m o r e   ca p ab le   o n es.   T h is   allo w s   t h e   u s e   of   d iv er s e   r an g e   d ev ices   in   cr o w d s o u r ci n g   f o r   p r ac tical   ca s es   an d   allo w s   a   w id e   r an g e   of   u s er s   to   p ar ticip ate   in   cr o w d s o u r cin g   ap p licatio n s .         T ab le   2.   T h av er ag m ea n   ab s o u late  er r o r   f o r     th u n w ei g h ted   an d   w eig h ted   R SS   m ap s   R S S I   M a p   A v e r a g e   me a n   a b so l u t e   e r r o r   U n w e i g h t e d   1 9 . 1 %   W e i g h t e d   1 2 . 3 9 %     T ab le   3.   L o ca tio n   er r o r   f o r   th lo ca to n   g en er ated     u s i n g   th w ei g h ted   an d   th u n w ei g h ted   R S m ap s   R S S I   M a p   L o c a t i o n   e r r o r   ( m)   U n w e i g h t e d   2 1 . 5 2   W e i g h t e d   1 3 . 6 9         3 . 2 .   E x peri m e nt   2   ( L T E   ce ll s )   In   o r d er   to   test   th e   ac cu r ac y   of   th e   g e n er ated   w ei g h ted   m ap ,   we   s i m u lated   t h e   s y s te m   u s i n g   Ma tlab .   T h r ee   L T E   b ase   s tatio n s   w it h   th r ee   ce lls   each   w er e   p lace d   on   a   m ap   as   can   be   s ee n   in   Fi g u r e   3.   T h ese   ce lls   w er e   as s ig n ed   p h y s ical   I Ds   f r o m   1 - 9   ( in   th is   ca s e   ar e   th e   ac ce s s   p o in ts   UI s ) .   An te n n a   to o l b o x   on   Ma tlab   w as   u s ed   to   s i m u late   th e   co v er ag e   of   th e s e   a n ten n a s .   T h is   w as   d o n e   u s i n g   th e   1700   Me g ah er tz   b an d   w i th   e f f ec ti v e   r ad iated   p o w er   of   52   d B m .   We   ass ig n ed   th e   ef f ec ti v e   r ad iu s   an d   th e   w ei g h ti n g   f ac to r   f o r   th e   s ix   d ev ice s   ab o v e   b ased   on   th eir   GP S   lo ca tio n   ac cu r ac y .   We   co n f i g u r ed   th is   s i m u latio n   to   h av e   t h ese   d ev ices   r ep o r t   R SS I   v al u e   at   r an d o m   lo ca tio n s   on   th e   m ap ,   w it h   a   r a n d o m   lo ca tio n   er r o r   in   a   w a y   th e   a v er ag e   lo ca tio n   er r o r   m atc h es   t h e   v al u es   in   T ab le   1.   1 0 , 0 0 0   d ata   p o in ts   w er e   g en er ated .   T h e   g en er ated   test   p o in ts   w er e   u s ed   to   b u ild   an   R SS I   m ap   u s i n g   th e   s tep s   d is c u s s ed   in   th e   p r ev io u s   s ec tio n .   In   o r d er   to   test   t h e   ac cu r ac y   of   th e   g e n er ated   w e ig h ted   R SS I   m ap ,   th e   a v er ag e   of   th e   m ea n   ab s o l u te   p er ce n tag e   er r o r s   of   th e   w ei g h ted   R SS I   m ap   ( d if f er e n t   d ev ices   w er e   ass ig n ed   d if f er en t   w ei g h ts   w h en     b u ild in g   th e   m ap )   w as   ca lc u lat ed   at   th e   test   d ata   p o in ts   lo ca t io n s   as   f o llo w s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt   J   R ob   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4856       A   w eig h tin g   s ystem   to   b u ild   p h ysica l   la ye r   mea s u r e men ts   m a p s   by   cro w d s o u r cin g   d a ta ...   ( Ho s a m   A la mleh )   217         (     (          (   )          (   )            (   )       )        )               ( 4 )     w h er e   n   is   in d ex   of   an   L T E   c ell .   i   is   th e   in d ex   of   a   test   p o in t .          (   )   is   th e   R SS I   g e n er a te d   by     th e   an ten n a   c o v e r ag e   s im u lati o n   f o r   L T E   ce l l   n.          (   )   is   th e   R SS I   v alu e   s t o r e d   in   th e   R SS I   m ap   clu s t er     f o r   L T E   c ell   n.           Fig u r 3 .   Si m u latio n   m ap   s ett i n g s       We   b u ild   th e   R SS I   m ap   ag ai n ,   b u t   th i s   ti m e   w ith o u t   e m p l o y i n g   w eig h ti n g   f ac to r s   ( th e   w ei g h ti n g   f ac to r s   w er e   s et   to   1   f o r   all   of   th e   d ata   p o in t s   r eg ar d less   of   t h e   m o d el   of   t h e   d ev ice) .   T h en ,   u s i n g   t h e   s a m e   tes t   p o in ts ,   we   ca lc u lated   t h e   a v er ag e   of   th e   m ea n   ab s o l u te   p er ce n tag e   er r o r s   f o r   th e   u n w ei g h ted   R SS   m ap   ( all   d ev ices   h a v e   t h e   s a m e   w ei g h t i n g   f ac to r )   u s i n g   ( 4 ) .   T h e   r esu lt s   ar e   s h o w n   in   T ab le   4.       T ab le  4 .   A v er ag m ea n   ab s o l u te  er r o r   f o r   th m ap s   R S S I   M a p   A v e r a g e   me a n   a b so l u t e   e r r o r   U n w e i g h t e d   2 2 . 1 8 %   W e i g h t e d   1 3 . 3 9 %       As   can   be   s ee n   f r o m   T ab le   4,   th er e   is   i m p r o v e m e n t   in   t h e   ac cu r ac y   of   t h e   m ap   w h e n   w ei g h i n g   f ac to r s   ar e   e m p lo y ed   co m p ar ed   to   w h e n   t h e y   ar e   n o t.   In   t h is   s i m u latio n ,   t h e   w ei g h ted   m ap   h a s   %8 . 7 9   les s   av er ag e   m ea n   ab s o lu te   er r o r   th an   t h e   u n w eig h ted   m ap .   T h is   s h o w s   h o w   d ata   f r o m   le s s   a cc u r ate   d ev ices   ca n   be   b alan ce d   w it h   th e   d ata   f r o m   m o r e   ca p ab le   o n es.   T h is   allo w s   th e   u s e   of   d i v er s e   r an g e   d ev ices   in   m ap s   cr o w d s o u r ci n g   f o r   p r ac tical   ca s es   an d   allo w s   a   w id e   r an g e   of   u s er s   to   p ar ticip ate   in   cr o w d   s o u r cin g   ap p licatio n s .   In   th is   e x p er i m en t,   d u e   to   s i m u latio n   li m itatio n   we   o n l y   b u ild   t h e   m ap   f o r   th e   R SS I   m ea s u r e m e n t.   Ho w ev er ,   th e   a v er ag e   m ea n   ab s o lu te   er r o r   v a lu e   is   g o i n g   to   be   t h e   s a m e   f o r   th e   o th er   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m e n ts   m ap s .       4.   CO NCLU SI O N   P h y s ical   la y er   m ea s u r e m e n t   m ap s   ar e   u s ed   in   d if f er en t   ap p licatio n s   in cl u d i n g   n a v i g atio n ,   s ec u r it y ,   an d   n et w o r k   p er f o r m a n ce   ev a lu atio n .   T h e   p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   ac h ie v es   an   ef f ec ti v e   ap p r o ac h   to   g en er ate   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m e n t s   m ap s   b ec au s e   it   d o es   n o t   r eq u ir e   d ed icate d   d ev ices   a nd   p er s o n n el   to   co llect     th e   m ea s u r e m e n ts   m a n u all y .   As   d is cu s s ed   p r ev io u s l y ,   th e   u s e   of   cr o w d s o u r ci n g   s a v es   m an y   r eso u r ce s   an d   o f f er s   clea r   p er f o r m an ce   ad v a n tag e s .   T h e   p r o p o s ed   s y s te m   tak es   i n to   co n s id er atio n   t h e   d iv er s it y   of   m o b ile   d ev ices   u s ed   by   u s er s   a n d   d o es   n o t   r eq u ir e   an y   ad d itio n a l   e q u ip m e n t   n o r   in f r astr u ct u r e.   T h is   w o r k   p r ese n ted   a   m eth o d   to   b u ild   cr o w d s o u r ce d   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m en ts   m ap s   in   a   w a y   t h at   it   a cc o m m o d ate   w id e   r an g e s   of   d ev ice s ,   it   d o es   not   r eq u ir e   ad d itio n al   h ar d w ar e,   an d   ta k e   i n to   co n s id er atio n   t h e   ca p ab ilit y   of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4856   I nt   J   R ob   &   A u to m ,   Vo l.   9 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   2020   :    2 11     219   218   d if f er e n t   d ev ice s .   T h is   w o r k   is   d if f er en t   f r o m   cu r r e n t   w o r k   in   th a t   it   s u p p o r ts   a   w id e   r an g e   of   d ev ice s .   T h is   f its   w ell   in   r ea l - li f e   ap p licatio n s ,   w h er e   th er e   is   a   w id e   r a n g e   of   d ev ices   m o d el s   w it h   d if f er en t   m a n u f ac tu r er s   an d   ca p ab ilit ies.   T h e   p r o p o s e d   s y s te m   ad d r ess e s   th i s   by   allo w i n g   a   w id e   r an g e   of   u s er s   to   p ar ticip ate   in     th e   cr o w d s o u r ci n g   ap p licatio n   w it h o u t   a f f ec t in g   t h e   p er f o r m a n ce   of   t h e   s y s te m .   T h i s   is   ac h ie v ed   by   e m p lo y i n g   w ei g h tin g   f ac to r s   f o r   each   of   th e   d ata   p o in ts   b as ed   on   th e   tr u s t w o r th in e s s   of   t h e   s o u r ce .   T h e   m o s t   tr u s t w o r t h y   d e v ices   h a v e   a   lar g er   ef f ec t   on   t h e   R SS   m ap   t h a n   les s   tr u s t w o r t h y   o n es.   Af ter   b u ild in g   t h e   s y s te m   f o r   t w o   ap p licatio n s   an d   te s ti n g   t h e m .   T h e   test   a n d   s i m u la t io n   r esu l ts   s h o w ed   a   v i s ib le   i m p r o v e m e n t   in   t h e   ac cu r ac y   of   th e   g e n er ated   p h y s ical   la y er   m ea s u r e m en t   m ap s   w h e n   w eig h ti n g   f ac to r s   w as   e m p lo y ed   co m p ar ed   to   w h e n   t h e y   ar e   n o t.   T h i s   p ap er   s h o w ed   h o w   e m p l o y i n g   w e ig h ti n g   f ac to r s   w h en   b u ild in g   m ap s   cr o w d s o u r ce d   f r o m   a   r an g e   of   d ev ices   can   i m p r o v e   th e   a cc u r ac y   of   g e n er ated   m ap s .   T h is   w as   s ee n   f r o m     th e   test ,   in   w h ic h   th e   a v er ag e   m ea n   ab s o lu te   er r o r   of   th e   w ei g h ted   m ap   d ec r ea s ed   by   6 . 7 1 %,   an d   f r o m     th e   s i m u latio n ,   in   w h ic h   th e   d ec r ea s e   in   er r o r   w as   8 . 7 9 %.       RE F E R E NC E S     [1 ]   P e w   Re se a rc h   Ce n ter,   M o b il e   F a c t   S h e e t .   2 0 1 8 .   h tt p s: // ww w . p e wre se a rc h . o rg /i n tern e t/ f a c t - sh e e t/ m o b il e .   [2 ]   R .   A .   Jo h n i.   M e a su re m e n ts   to   d e sig n   a   c o v e ra g e   a re a   by   u sin g   h ig h   a lt it u d e   p latf o rm   s y ste m s ,”   T EL KOM NIKA  T e lec o mm u n ica ti o n   Co mp u ti n g   E lec tro n ics   a n d   C o n tr o l , v o l .   1 8,   n o.   4,   p p .   1 6 9 5 - 1 7 0 0 ,   2 0 2 0 .   [3 ]   De fe n se   A d v a n c e d   Re se a r c h   P r o j e c ts   A g e n c y ,   D A RP A   Ne t w o rk   Ch a ll e n g e   P r o jec t   Re p o rt ,   2 0 1 2 .   [4 ]   J.  Ka stre n a k e s.   G P S   w il l   be   a c c u ra te   w it h in   one   f o o t   in   so m e   p h o n e s   n e x t   y e a r ,   h tt p s:/ /www . th e v e r g e . c o m /circ u it b re a k e r/2 0 1 7 / 9 / 2 5 / 1 6 3 6 2 2 9 6 /g p s - a c c u ra c y - i m p ro v in g - one - f o o t - b ro a d c o m .   [5 ]   R.   K.   G a n ti ,   F.   Ye ,   a n d   H.   L e i,   M o b i le   c ro w d se n sin g :   c u rre n t   sta te   a n d   f u tu re   c h a ll e n g e s,   IEE E   Co mm u n ica ti o n s   M a g a zin e ,   v o l.   4 9 ,   n o .   1 1 ,   p p .   32 - 39,   N o v e m b e r   2011,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /M COM. 2 0 1 1 . 6 0 6 9 7 0 7 .   [6 ]   P.   Ba h l   a n d   V.   N.   P a d m a n a b h a n ,   RA D A R:   an   in - b u il d in g   RF - b a se d   u se r   lo c a ti o n   a n d   trac k in g   s y st e m ,   in   Pro c e e d in g s   I EE E   INFOCOM   2 0 0 0 .   Co n fer e n c e   on   Co mp u ter   Co mm u n ica ti o n s.   Ni n e tee n t h   An n u a l   J o in t   Co n fer e n c e   of   t h e   IEE E   Co mp u t e r   and   C o mm u n ica ti o n s   S o c ietie s   ( Ca t.   No . 0 0 CH3 7 0 6 4 ) ,   T e l   A v i v ,   v o l.   2 2 0 0 0 ,   pp.   7 7 5 - 784 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /INF C OM. 2 0 0 0 . 8 3 2 2 5 2 .     [7 ]   Z.   Ch o n g   a n d   H.   Y.   Yu ,   I n d o o r   m a tch in g   lo c a ti o n   a lg o rit h m   b a se d   on   W IF I   sig n a l   stre n g th ,   in   2 0 1 3   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   on   Co mm u n ica ti o n s,   Circ u it s   a n d   S y ste ms   (ICCCAS ) ,   C h e n g d u ,   2 0 1 3 ,   pp.   1 1 6 - 1 1 9 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICCCA S . 2 0 1 3 . 6 7 6 5 2 9 8 .   [8 ]   C.   Hs u ,   et   al . ,   An   A d a p ti v e   Wi - Fi   In d o o r   L o c a li z a ti o n   S c h e m e   u sin g   De e p   L e a rn in g ,   in   2 0 1 8   I E EE   Asia - P a c if ic   Co n fer e n c e   on   An ten n a s   and   Pr o p a g a ti o n   ( AP CAP ) ,   A u c k lan d ,   2 0 1 8 ,   pp.   1 3 2 - 1 3 3 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /A P CA P . 2 0 1 8 . 8 5 3 8 1 9 1 .   [9 ]   A .   M a k k i,   e a l . S u rv e y   o f   W iF p o sit io n in g   u sin g   ti m e - b a se d   tec h n i q u e s,   Co m p u ter   Ne t wo rk s ,   v o l.   8 8 ,     p p .   2 1 8 2 3 3 ,   2 0 1 5 .   [1 0 ]   P .   W a n g   a n d   Y.  L u o ,   Re se a rc h   o n   W iF In d o o L o c a ti o n   A l g o rit h m   Ba se d   o n   RS S Ra n g in g ,   in   2 0 1 7     4 th   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   In f o rm a ti o n   S c ien c e   a n d   C o n tro E n g in e e rin g   ( ICIS CE) ,   C h a n g sh a ,   2 0 1 7 ,     p p .   1 6 9 4 - 1 6 9 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICIS CE. 2 0 1 7 . 3 5 4 .   [1 1 ]   Y.   Ag a ta,   J.   Ho n g ,   a n d   T.   Oh tsu k i,   Ro o m - lev e l   p ro x im it y   d e te c ti o n   u si n g   b e a c o n   f ra m e   f ro m   m u lt ip le   a c c e ss   p o i n ts,   in   2 0 1 5   Asia - P a c if ic   S i g n a l   a n d   In f o rm a ti o n   Pro c e ss in g   Asso c ia ti o n   An n u a l   S u mm it   a n d   Co n fer e n c e   ( AP S IPA ) ,   Ho n g   Ko n g ,   2 0 1 5 ,   p p .   941 - 9 4 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /A P S I P A . 2 0 1 5 . 7 4 1 5 4 1 1 .   [1 2 ]   C.   Ja v a li ,   et   al .,   De m o   a b stra c t:   L o c a ti o n   f in g e rp rin t   e v id e n c e   a n d   a u t h o r isa ti o n   u si n g   W iF i   c h a n n e l   c h a ra c teristics ,   in   2 0 1 6   IE EE   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   on   Per v a siv e   Co mp u ti n g   a n d   C o mm u n ic a t io n   W o rk sh o p s   ( Per Co m   W o rk sh o p s) ,   S y d n e y ,   NSW ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 - 3,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / P ERCO M W . 2 0 1 6 . 7 4 5 7 0 7 7 .   [1 3 ]   T .   G u e lzi m   a n d   M.  Ob a id a t ,   No v e l   Ne u ro c o m p u ti n g - b a se d   S c h e m e   to   A u th e n ti c a te   WL A N   Us e rs   E m p lo y in g   Dista n c e   P r o x im it y   T h re sh o ld ,   in   Co n fer e n c e :   S EC RY PT   2 0 0 8 ,   Pro c e e d in g s   of   th e   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   on   S e c u rity   a n d   Cry p t o g r a p h y ,   2 0 0 8 ,   p p .   1 4 5 - 1 5 3 .   [1 4 ]   D.   G u n d leg å rd   a n d   J.   M.   Ka rlsso n ,   T h e   s m a rtp h o n e   as   e n a b ler   f o r   ro a d   tra ff ic   in f o r m a ti o n   b a se d   on   c e ll u lar   n e tw o rk   sig n a ll in g ,   in   1 6 t h   In ter n a ti o n a l   IEE E   Co n fer e n c e   on   I n telli g e n t   T ra n sp o rta ti o n   S y ste ms   ( IT S C   2 0 1 3 ) ,   T h e   Ha g u e ,   2 0 1 3 ,   p p .   2 1 0 6 - 2 1 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /IT S C. 2 0 1 3 . 6 7 2 8 5 4 0 .     [1 5 ]   P .   M iro w sk i,   e a l .,  S ig n a lS LAM :   S im u lt a n e o u lo c a li z a ti o n   a n d   m a p p in g   w it h   m ix e d   W iF i,   Blu e to o t h ,   L T a n d   m a g n e ti c   sig n a ls,   in   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   I n d o o P o siti o n in g   a n d   In d o o Na v ig a ti o n ,   M o n t b e li a rd - Be lf o rt,   2 0 1 3 ,   p p .   1 - 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /I P IN . 2 0 1 3 . 6 8 1 7 8 5 3 .     [1 6 ]   M .   Ra it o h a rj u ,   T .   F a d ju k o f f ,   S .   A li - L ö y tt y   a n d   R.   P ich é ,   Us in g   u n lo c a ted   f in g e rp rin ts  in   g e n e ra ti o n   o f   W LAN  m a p s f o in d o o p o si ti o n in g ,   i n   Pro c e e d in g o th e   2 0 1 2   IEE E/ IO Po siti o n ,   L o c a ti o n   a n d   Na v i g a t io n   S y mp o si u m M y rtl e   Be a c h ,   S C,   2 0 1 2 ,   p p .   5 7 6 - 5 8 3 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / P L A NS. 2 0 1 2 . 6 2 3 6 9 3 0 .   [1 7 ]   K.   W u ,   et   al .,   CS I - Ba se d   I n d o o r   L o c a li z a ti o n ,   IEE E   T ra n sa c ti o n s   on   P a ra ll e l   a n d   Distri b u ted   S y ste ms ,   v o l.   2 4 ,   no.   7,   p p .   1 3 0 0 - 1 3 0 9 ,   J u ly   2 0 1 3 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T P D S . 2 0 1 2 . 2 1 4 .   [1 8 ]   V.   Ho n k a v irt a ,   T.   P e ra la,   S.   A li - L o y tt y   a n d   R.   P ich e ,   A   c o m p a ra ti v e   su rv e y   of   WL AN   lo c a ti o n   f in g e rp rin ti n g   m e th o d s,   in   2 0 0 9   6 t h   W o rk sh o p   on   Po sit io n in g ,   Na v i g a ti o n   a n d   Co mm u n ica ti o n ,   Ha n n o v e r,   2 0 0 9 ,   pp.   2 4 3 - 2 5 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /W P NC . 2 0 0 9 . 4 9 0 7 8 3 4 .   [1 9 ]   Y.   G u ,   et   al .,   T ra jec to r y   Es ti m a ti o n   a n d   Cr o w d so u rc e d   R a d io   M a p   Estab l ish m e n t   F ro m   F o o t - M o u n ted     IM Us ,   Wi - Fi   F in g e rp rin ts,   a n d   G P S   P o siti o n s,   IE EE   S e n s o rs   J o u rn a l ,   v o l.   19,   n o .   3,   p p .   1 1 0 4 - 1 1 1 3 ,   2 0 1 9 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /JS EN. 2 0 1 8 . 2 8 7 7 8 0 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt   J   R ob   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4856       A   w eig h tin g   s ystem   to   b u ild   p h ysica l   la ye r   mea s u r e men ts   m a p s   by   cro w d s o u r cin g   d a ta ...   ( Ho s a m   A la mleh )   219   [2 0 ]   M .   Ko v a lev ,   In d o o p o sit io n in g   o f   m o b il e   d e v ice b y   c o m b in e d   W i - F a n d   G P S   sig n a ls,   in   2 0 1 4     In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   In d o o Po siti o n i n g   a n d   I n d o o Na v ig a t io n   ( IPI N) ,   Bu sa n ,   2 0 1 4 ,   p p .   3 3 2 - 3 3 9 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /I P IN. 2 0 1 4 . 7 2 7 5 5 0 0 .   [2 1 ]   Y.  Zh a n g ,   e a l . ,   W iF f in g e rp rin p o siti o n i n g   b a se d   o n   c l u ste rin g   in   m o b il e   c ro w d so u rc in g   s y ste m ,   in   2 0 1 7   1 2 th   In ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   C o mp u ter   S c ien c e   a n d   E d u c a ti o n   ( ICCS E) ,   Ho u sto n ,   T X ,   2 0 1 7 ,   p p .   2 5 2 - 2 5 6 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICCS E . 2 0 1 7 . 8 0 8 5 4 9 8 .   [2 2 ]   A .   F m m g e n ,   e a l . Cro w d so u r c in g   M e a su re m e n ts  o f   M o b il e   Ne tw o rk   P e rf o r m a n c e   a n d   M o b i li ty   Du rin g   a   L a rg e   S c a le E v e n t,   Pa ss ive   a n d   Active   M e a su re me n L e c tu re   No tes   in   C o mp u ter   S c ien c e ,   p p .   7 0 8 2 ,   2 0 1 6 .       B I O G RAP H I E S   OF   AUTH O RS       H o s a m   Al a m le h   re c e iv e d   th e   P h . D.   d e g re e   f ro m   L o u isian a   T e c h   Un iv e rsity ,   Ru sto n ,   LA ,   in   2 0 1 9 .   Be f o re   th a t,   he   re c e iv e d   h is   M s.   in   El e c tri c a En g in e e rin g   in   2 0 1 4 .   His   e m p lo y m e n t   e x p e rien c e   in c lu d e d   c o n su lt in g   a n d   o p ti m izin g   th e   ra d io   f r e q u e n c y   s y ste m s   in   d iff e r e n t   w ir e les s   c o m m u n ica ti o n   c o m p a n ies   in   Jo rd a n ,   UA E ,   a n d   USA .   F u r th e rm o re ,   he   w o rk e d   f o r   a   lo c a ti o n   tec h n o l o g y   c o m p a n y   in   M o u n tai n   V iew ,   CA .         Ali   Abd u ll a h   S.   AlQ a h t a n i   h is   B. S .   d e g re e   (w it h   su m m a   c u m   la u d e )   in   C o m p u ter   S c ien c e   f ro m   G ra m b li n g   S tate   Un iv e rsit y ,   US A   in   2 0 1 6 ,   h is   M.S.   d e g re e   in   Co m p u ter   &   In f o r m a ti o n   S c ien c e   w it h   a   c o n c e n tratio n   in   Cy b e r   S e c u rit y   &   P riv a c y   f ro m   S o u th e rn   A r k a n sa s   Un iv e rsit y ,   US A   in   2 0 1 7 ,   a n d   h is   se c o n d   M . S . En g .   d e g re e   in   El e c tri c a l   En g in e e rin g   f ro m   L o u isian a     T e c h   Un iv e rsit y ,   US A   in   2 0 1 8 .   No w   A lQa h tan i   is   p u rsu i n g   h is   P h . D.   d e g re e   in   E n g in e e rin g C y b e rsp a c e   En g in e e rin g   f ro m   L o u isian a   T e c h   Un iv e r sit y ,   US A ,   e x p e c ti n g   to   g ra d u a te   in     A u g   2020.   He   h a s   w o rk e d   in   f i e ld s   of   in d u strial,   a c a d e m ia,   re s e a rc h ,   a n d   m il it a r y   f o r   m o re     th a n   e lev e n   y e a rs.   His   p ri m a r y   a re a   of   re s e a rc h ,   in   w h ich   he   h a s   p a rti c ip a ted ,   is   d e sig n in g     M u lt i - F a c to r   A u th e n ti c a ti o n   a p p l ica ti o n s.   A lQa h tan i   is   a lso   in tere ste d   in   se c u rit y   a n d   p riv a c y ,   w it h   a   f o c u s   on   a c c e ss   c o n tro sy ste m s,  a n d   lo c a ti o n - b a se d   se rv ice s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.