T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   19 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   454 ~ 462   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 9 i2 . 1 8 3 2 4     454       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   H y brid loca liza ti o n alg o rithm bas ed on received  sig n a l strength  a nd an g le - of - a rri v a l f o r indoo r loca tion estima tion       M a hm o o F .   M o s leh 1 Ria m   M .   Z a a l 2 E y a d I.  Abba s 3     1 De p a rt m e n o Co m p u ter E n g in e e rin g   Tec h n iq u e s ,   El e c tri c a E n g i n e e rin g   Tec h n ica Co ll e g e ,     M id d le T e c h n ica Un iv e rsit y ,   Ba g h d a d ,   Ira q   2, 3 De p a rt m e n o El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsity   o tec h n o lo g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 0 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Sep   8 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   Oct  2 0 ,   2 0 2 0       Th e   h u g e   u b iq u it o u d e p l o y m e n t   o wire les tec h n o l o g ies   a n d   t h e   p e rv a siv e   a v a il a b il it y   o sm a rt   d e v ice s,   in d o o r   lo c a li z a ti o n   h a b e c o m e   o n e   o t h e   m o st   in tere stin g   to p ics   in   n u m e ro u l o c a ti o n - b a se d   se rv ice s.  Wh e re   se v e r a m e th o d h a v e   b e e n   a d o p te d   to   e stim a te  a n d   lo c a li z e   th e   m o b il e   a n d   u se lo c a ti o n .   Th e   e a rli e st  a n d   m o st  in tere stin g   m e th o d   wa b a se d   o n   re c e iv e d   sig n a stre n g th   (RS S m e a su re m e n t.   Ho we v e r,   su c h   m e th o d   h a sh o we d   we a k n e ss   in   h a n d li n g   th e   a c c u ra te  e stim a ti o n   re su lt s.   Re c e n tl y ,   re se a rc h e rs  sta rt  g a th e se v e ra l   d iffere n m e th o d s   to   a c h iev e   t h e   a d v a n tag e o e a c h   m e th o d   a n d   a c h iev e   h ig h e a c c u ra te  e stim a ti o n .   He n c e ,   in   t h is  p a p e a   h y b rid   lo c a li z a ti o n   a lg o r it h m   h a b e e n   d e sig n e d   a n d   p ro p o se d   b a se d   o n   th e   u se   o b o th   RS S   a n d   a n g le - of - a rriv a (Ao A) .   T h e   a lg o rit h m   h a b e e n   tes ted   i n   a   th re e - d ime n si o n a in d o o b u il d in g ;   we   a re   tak in g   th e   e ffe c t o d iffere n b u il d i n g   m a teria ls.  Th e   re su lt we re   o b tain e d   d e p e n d i n g   o n   th e   m e a su re m e n o RS S   a n d   Ao A   g a th e re d   fro m   e a c h   re c e iv e d   p o i n a n d   b y   u si n g   tw o   AP  d e v ice fo r   m o re   a c c u ra c y   in   p o siti o n i n g   c o o r d i n a ti o n ,   t h e   ty p e   o t h e   tran sm it ters   is d irec ti o n a l .   K ey w o r d s :   Ao lo ca lizatio n     I n d o o r   co m m u n icatio n   R SS   W ir eles s   I n Sit   W ir eles s   I n Sit e   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e 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 :   Ma h m o o d .   F.  Mo s leh     Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   E n g i n ee r in g   T ec h n iq u es,  E lectr ical  E n g in ee r i n g   T ec h n ical  C o lleg   Mid d le  T ec h n ical  Un iv e r s ity   B ag h d ad ,   I r aq   E m ail:  d r m ah m o o d f a r h an @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   L o ca tio n - awa r b ased   s er v ic es  h av b ee n   k n o wn   to   b o n o f   th m o s in ter esti n g   elem en o f   lo ca lizatio n   p r o ce s s .   An d   t h is   d o n e   b y   co m p u tin g   th l o ca tio n s   o f   wir eless   r ec eiv e d   p o in ts   with in   th tar g eted   ar ea   [ 1 ] .   L o ca lizatio n   ca n   b e   d ef in ed   as t h p r o ce s s   o f   d eter m in in g   t h ab s o lu te   v alu e   o f   p h y s ical  lo ca tio n   o f   a   s p ec if ic  r ec eiv ed   p o in t o r   tar g et  [ 2 ] .   Alth o u g h ,   g lo b al  p o s itio n in g   s y s tem   ( GPS)  h as a   ca p ab ilit y   to   p r o v id a n   ac cu r ate  lo ca tio n   i n f o r m atio n .   Ho wev er ,   it  s h o ws  in ef f ec tiv en ess   in   in   in d o o r   en v ir o n m e n d u to   th h u g e   ef f ec ts   o f   m u ltip ath   p r o p ag ati o n   o f   wir eless   s ig n al  [ 3 ] .     I n   th e   last   p ast  y ea r s ,   s ev er al  r esear ch es  f o c u s   o n   lo ca li za tio n   esti m atio n   a n d   d ev elo p ed   m a n y   ap p r o ac h es  to   i n cr ea s es  th es tim ated   ac cu r ac y .   L o ca lizatio n   b ased   o u t d o o r   en v ir o n m en co u ld   b p er f o r m e d   b y   d ep e n d in g   o n   GPS  an d   c o u ld   ac h iev e   ac ce p tan ce   ac c u r ac y   an d   r eliab ilit y   in   lo ca t io n   esti m atio n   [ 4 ] .   Ho wev er ,   m o v in g   f o r war d   in d o o r   en v i r o n m e n ts   GPS  h as  s h o wed   a   wea k n ess   in   esti m atio n ,   d u t o   m a n y   r ea s o n s   r elate d   with   t h ese  en v i r o n m en ts   s u ch   as  its   co m p le x ity   an d   th p r esen ce   o f   d if f er e n walls,  o b jects  an d   o b s tacle s   [ 5 ] .   As  r esu lt,  it  is   v er y   im p o r tan to   p er f o r m   in d o o r   lo ca lizatio n   at  lo wer   co s an d   h ig h er     ac cu r ac y   [ 6 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         Hyb r id   lo ca liz a tio n   a lg o r ith b a s ed   o n   r ec eive d   s ig n a l str en g th   a n d   … ( Ma h m o o d   F .   Mo s leh )   455   Gen er ally ,   lo ca lizatio n   s ch e m es  co u ld   b class if ied   in to   two   ty p es  wh ich   ar r an g e - f r ee   an d     r an g e - b ased   s ch em es.  I n   th f i r s ty p e,   lo ca lizatio n   o f   th r ec eiv ed   p o in t d ep en d s   o n   th n et wo r k   co n n ec tiv ity   an d   s u ch   m eth o d   d o n r eq u ir ex tr h ar d war e.   H o wev er ,   it s   ac cu r ac y   is   lo wer   an d   r eq u ir m an y   n u m b er s   o f   a cc ess   p o in ts   ( AP 's)  d ev ices  to   im p r o v its   ac cu r ac y   [ 2 ] .   On   th o th er   h an d ,   r an g e d - b ased   m e th o d   co u ld   ac h iev e   b etter   ac cu r ac y   wh er s ev e r al  m eth o d s   h av b ee n   p r esen te d   to   m ea s u r th tim o f   ar r i v al  ( T o A) ,   an g le - of - ar r iv al  ( Ao A) tim e   d if f e r en ce   o f   a r r iv al  ( T Do A)   an d   r ec ei v ed   s ig n al  s tr en g t h   ( R SS )   to   o b tain   th d is tan ce   o r   an g les,  wh ich   in   tu r n   wo u l d   b u s ed   to   ca lcu late  th e   lo ca t io n   co o r d in atio n ' s   [ 7 - 1 0 ] .   Sev er al  ty p es  o f   th ese  m ea s u r em en ts   r eq u ir e x tr h a r d war an d   c o s t.  Fo r   ex am p le,   T o an d   T Do s h o ws h ig h e r   s en s itiv ity   to   tim e   er r o r   an d   th u s   r eq u ir s y n c h r o n ized   tim er s   to   s y n ch r o n o u s   th AP  d ev ice.   Fu r th er m o r e,   it so m etim es  r eq u ir es  s p ec ial  m ed iu m   to   h an d le  th tim in g   is s u e.   On   th o th er   h an d ,   Ao b ased   l o ca lizatio n   m eth o d   h as  b ee n   u tili ze d   in   wid ely   m an n er .   Ho wev er ,   it  r eq u ir es  h ig h er   co s eq u ip m en to   o b tain   th r eq u ir e d   an g les.  I n   ad d itio n ,   it  wo u ld   s h o in ef f ec tiv en ess   with in   in d o o r   en v ir o n m en w h ich   in clu d s ev er al   r ef lectio n s   an d   d if f r ac tio n s .   Un lik all  o th er   m et h o d s ,   R SS   b ased   lo ca li za tio n   co u ld   b e   r ep r esen ted   as  th lo west  co s m eth o d   a n d   th ea s iest   m eth o d   to   b p er f o r m e d ,   b u with   r elativ ely   lo wer   ac cu r ate   r esu lts .   R S b ased   lo ca lizati o n   ca n   b class if ied   in to   g r o u p s   s u ch   as  p r o p ag ati o n   m o d el  [ 1 1 ,   1 2 ] ,   p r o x im ity   [ 1 3 ,   1 4 ]   an d   f in g e r p r in tin g   [ 1 5 ,   1 6 ] .   I n   th e   f ir s g r o u p ,   it  an aly ze s   th r elatio n   b etwe en   th R SS   an d   th d is ta n ce   b ased   o n   s o m k n o wn   p ar am eter s   s u ch   as  p ath   lo s s   ex p o n en t   ( PLE ) .   I n   p r o x im ity - b ased   m eth o d s   t h r e ce iv ed   p o in b r o ad ca s a n   in i tializin g   p ac k et  f o r   in itializat io n   th p r o ce s s .   T h en   m ea s u r ed   R SS   v alu f r o m   r ef er en ce   n o d is   r ep o r ted   in   o r d er   to   n o m in ate  th e   r ec eiv ed   p o in o r   tar g et.   I n   th e   g r o u p   o f   f i n g er p r in tin g ,   its   m ea s u r th v al u o f   R SS   f r o m   s tatic  s et  o f   p o in ts   d u r in g   th f ir s p h ase  ( i n itializatio n   p h ase)   th en   th lo ca lizati o n   p h ase  r eq u ir m atc h in g   b et wee n   th f i n g er p r in t   v alu es a n d   esti m ated   v alu es [ 2 ] .   I n   th is   wo r k ,   a   h y b r id - b ased   l o ca lizatio n   alg o r ith m   wo u l d   b e   r ep r esen ted   b y   co m b i n in g   b o t h   m eth o d s   o f   Ao an d   R SS   m ea s u r em en an d   b y   u s in g   two   d ir ec t io n al  an ten n ty p e   AP  d ev ices  as  r ef er en ce   d ev ice  to   lo ca lize  s ev er al  r ec eiv e d   p o in ts   ( tar g ets)  d is tr ib u ted   with i n   th two   f lo o r s   o f   o u r   ca s e   s tu d y .   Dir ec tio n al  an ten n as  f o c u s   th R en er g y   in   p a r ticu lar   d i r ec tio n ,   w h e r in cr ea s in g   t h g ain   o f   th d ir e ctio n al  an ten n wo u ld   in cr ea s th co v er a g d is tan ce ,   b u th ef f ec tiv co v er ag an g le  wo u ld   b d ec r e ase.   Fo r   d ir ec tio n al   an ten n as,  th lo b es  ar p u s h ed   in   ce r tain   d ir ec tio n   a n d   litt le  en er g y   is   th er o n   th b ac k   s id o f   th an te n n a ,   Un lik th Om n d ir e ctio n al  AP   an ten n as  wh ich   wo u ld   h av s im ilar   r ad iatio n   p atter n .   T h e s an ten n as  p r o v id e   3 6 0 - d eg r ee   h o r izo n tal  r ad iat io n   p atter n .   O u r   p r esen ted   alg o r ith m   wo u l d   co n s id er   t h in d o o r   lo ca lizatio n   a n d   th ef f ec ts   o f   d if f er e n b u ild i n g   m ater ials   o n   p ath   p r o p ag a tio n   b y   d ep en d in g   o n   t h r es u lts   o b tain ed   f r o m   W ir eles s   I n Sit ( W I )   s o f twar [ 1 7 ] .   T h e   r est  o f   p ap er   is   f o r m ed   as  f o llo w,   r elate d   w o r k s   is   d is cu s s ed   in     s ec tio n   2 ,   s ec ti o n   3   an d   4   p r esen ts   th h y b r id   alg o r ith m   a n d   its   m eth o d o lo g y   r esp ec tiv ely .   Sectio n   5   p r esen ts   th ca s s tu d y ,   an d   f in ally   s ec t io n   6   a n d   7   d is cu s s ed   th r esu l ts   an d   co n clu s io n .         2.   RE S E ARCH   M E T H O D     T h r ec e n t   ef f o r ts   o f   r esear ch e r   an d   in d u s tr y   h av e   r esu lted   in   th d e v elo p m e n o f   d if f er e n ap p r o ac h es  f o r   b o th   ac cu r ate  an d   lo w - co s t   lo ca lizatio n   m eth o d s   f o r   in d o o r   en v ir o n m en t.  On o f   t h m o s in ter esti n g   m eth o d   was  b ased   o n   th u s e   o f   Ao A   m ea s u r em e n t,  wh er e   it  ca n   b esti m ated   b y   f in d in g   th m ax im u m   o r   m in im u m   s ig n al  s tr en g t h ,   d u r in g   th r o tatio n   o f   d ir ec ti o n al  o r   n o n - id ea o m n id ir e ctio n al  an ten n as     in   [ 1 8 ,   1 9 ] ,   Oth er   r esear ch er s   in   [ 20 ]   p r o p o s ed   a n   alter n ativ m eth o d   f o r   e m u latin g   th f u n ctio n   o f   d ir ec tio n al   an ten n an d   d e v elo p in g   an   o u t d o o r   lo ca lizatio n   s y s tem .   I n   th i s   ap p r o ac h ,   th u s er   wo u ld   ca r r y   th m ea s u r e m en t   d ev ice  o r   s m ar tp h o n an d   r o tate  h is   b o d y   b y   3 6 0   d e g r ee   an d   r ec o r d s   g r o u p s   o f   R SS   m ea s u r em en t.  T h e   esti m ated   an g u lar   er r o r   was  r a n g in g   b etwe en   3 0 - 5 0   d e g r ee   f o r   lin e - of - s ig h ( L o S)  ca s es  an d   ab o u t 6 0   d e g r ee s   f o r   n o n - lin e - of - s ig h ( NL o S)  c ases .   On   t h o th er   h an d ,   r esear ch er   in   [ 2 1 ]   u s es  ch an n el   s tate  in f o r m atio n   ( C SI)   in s tead   o f   R SS   f o r   lo ca lizatio n   an d   b y   u s in g   f o u r   AP  d ev ic e s ,   th r esear ch er s   co u ld   ac h iev an d   ac cu r ac y   o f   6 . 5   m eter .   W h ile,   b y   in cr ea s in g   th n u m b e r   o f   u tili ze d   AP  d ev ices  s u ch   ac cu r ac y   h as  b ee n   in cr ea s ed   u p   to   5   m eter s .   Ho wev er ,   th eir   m et h o d   h as  b ee n   r e p o r te d   to   b r eq u ir ed   m an y   d e v ices  an d   th r esu lts   d id n t r ea ch   t h e   r eq u ir ed .   Fu r th er m o r e,   in   [ 2 2 ]   lo ca lizatio n   b ased   Ao h as  b ee n   p r esen ted   b y   u s in g   two   AP  d ev ices  to   esti m ate   th lo ca tio n   o f   1 0   r an d o m   u n k n o wn   lo ca tio n s .   Ho wev er ,   t h eir   m eth o d   s h o ws  in ac cu r at r esu lts   wh er th esti m atio n   er r o r   f o r   ea ch   lo ca tio n   w as  ab o u 2 . 5   m eter .   I n   ad d itio n ,   th r esear ch er s   in   [ 2 3 ]   p r o p o s ed   Ao A   lo ca lizatio n   with   R SS   d if f er en ce   ( AL R D) ,   th is   s y s tem   is   to   o b tain   th Ao b y   an aly zin g   th R SS   m ea s u r em en o b tain ed   f r o m   th two   d ir ec tio n al  AP  d ev ices.  Su ch   m eth o d   co u ld   ac h iev a v er ag e   lo ca l izatio n   er r o r   o f   1 . 2 4   m .   Ho wev er ,   th is   m eth o d   d o esn in clu d e   th r o tatio n al  f u n ctio n   i n   co llectin g   d ata.   I n   ad d itio n   to   th at,   a n   in f r astru ctu r e   f o r   th e   esti m atio n   o f   Ao A   h as  b ee n   p r o p o s ed   in   a n   in d o o r   e n v ir o n m en [ 2 4 ] .   Ho wev er ,   th is   m eth o d   ac h iev a cc u r ac y   o f   le s s   th an   2   m eter .   Me an wh ile,   g r ea ef f o r ts   h av b ee n   m a d b y   r esear ch er s   in   [ 2 5 to   p r o p o s s y s tem   f o r   lo ca lizatio n   an d   b ased   o n   u s in g   b o t h   r ec eiv e d   s ig n al  s tr en g th   ( R SS )   an d   Ao A.   T h ei r   p r esen ted   alg o r ith m   co u l d   ac h iev ab o u 1 0   cm   a v er ag in   l o ca lizatio n   er r o r   f o r   s m all   ar ea .   Ho wev er ,   th e   p r esen ted   alg o r ith m   h as n o t b e en   test ed   f o r   la r g in d o o r   en v ir o n m e n t.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    4 5 4   -   462   456   n ew  co m b in atio n   o f   lo ca liza tio n   h as  b ee n   ad o p ted   r ec e n tly   an d   k n o wn   as  h y b r i d   lo ca lizat io n .   Su ch   lo ca lizatio n   h as  g ain e d   m u ch   atten tio n   b y   r esear ch er s   d u t o   its   h ig h   ac cu r ac y   a n d   b ein g   u s ed   in   wid r an g e   o f   ap p licatio n s .   R an g b ased   h y b r id   ap p r o ac h   is   o n ty p o f   s u ch   lo ca lizatio n ,   wh ich   ca n   b an y   co m b in atio n   o f   T o A,   T D o A,   Ao A   an d   R SS   [ 2 6 ,   27 ] .   T h e   m o s i n ter esti n g   c o m b in atio n   was  t h R SS - Ao b ased   h y b r id   lo ca lizatio n ,   wh ich   h as   s i g n if ican i n   im p r o v i n g   th esti m atio n   ac cu r ac y   at   lo we r   co s t,  w h er A o m ea s u r em en ca n   b u tili ze d   to   ac h iev s elf - l o ca lizatio n .   W h ile,   R SS   m ea s u r em en co u ld   b o b tain ed   ea s il y   with   lo ac cu r ac y   i n   t h h a r s h   en v i r o n m e n t.  Fu r th er m o r e,   s u ch   h y b r id   m eth o d   d o es n r e q u ir e   tim s y n ch r o n izatio n   p r o ce d u r as it r eq u ir ed   in   T o a n d   T Do [ 28 ] .           3.   M E T H O DO L O G Y   O F   P RO P O SE AL G O R I T H M   I n   th is   s ec tio n ,   we  will   in tr o d u ce   th s tep s   an d   f lo wch ar t   o f   th p r o p o s ed   m eth o d .   T h p r o p o s ed   tech n iq u d e p en d s   o n   m ea s u r in g   th an g le  o f   ar r iv al  an d   R SS   at  ea ch   r ec eiv ed   s ig n al.   T h m eth o d o lo g y   in clu d es  p r ec is d escr ip tio n   o f   th s tep s   to   b tak en   to   r ea ch   an   ac cu r ate  d eter m in atio n   o f   th tar g et  lo ca tio n .     3 . 1 .     Ao B a s ed  lo ca liza t i o wit h 2   k no wn  AP   dev ices   T h e   s ite  th at  was  d is cu s s ed   in   th is   wo r k   i n clu d es  b u ild in g   th elec tr icity   d e p ar tm en t   at  th e   Un iv er s ity   o f   T ec h n o lo g y ,   th b u ild in g   co n s is ts   o f   f i v e   f lo o r s   tak i n g   in to   co n s id er atio n   t h m ater ials   u s ed   in   th e   co n s tr u ctio n   a n d   th eir   ef f ec o n   th s ig n al.   I n   th is   r esear ch   it  h as  b ee n   co n s id er ed   two   f lo o r   in v esti g atio n   o f   2 nd   an d   3 rd   f lo o r s .   Ad d itio n ally ,   it  h as  b ee n   co n s id er e d   th p r e s en ce   o f   2   s tatic  an d   d ir ec tio n al  AP  d ev ices  to   p er f o r m   lo ca lizatio n   in   ea ch   f lo o r ,   wh er ea c h   AP  d ev ice  w o u ld   ca lcu late  th R SS   an d   Ao v alu es  f o r   ea ch   r ec eiv ed   p o in t to   b lo ca lize  a n d   as seen   in   Fig ur 1 .   Ao ca n   b d ef in ed   as th an g le  b et wee n   th o r ien tatio n   an d   th e   p at h   p r o p a g atio n   d ir ec tio n   o f   an   in cid e n wav e.   Ao A   is   m ea s u r ed   a n d   p r esen ted   in   d eg r ee   a n d   it   h as  a n   ab s o lu te  v alu wh en   th o r ien tatio n   is   ze r o   o r   p o i n tin g   to   th n o r th .   Oth e r wis e,   it  w o u ld   h av r elativ e     v alu [ 2 9 ].    Ao ca n   b r ep r esen ted   b y   two   m ain   v alu es,  wh i ch   ar ( θ)   an d   ( ϕ ) .   T h r e p r ese n tatio n   o f   th ese  two   an g les  in   th ax is   co o r d i n atio n   ca n   b s ee n   in   Fig u r 2 .   I i s   wo r th   to   m en tio n   th at  ca lcu l atin g   b o th   p r ev io u s   p ar am eter s   wo u l d   b th r o u g h   th u s o f   W I   s o f twar an d   in   m u ltip ath   s ce n ar io ,   wh er s ev er al  p ath s   o f   wir eless   s ig n al  wo u ld   b e   o b tai n ed .   T h en   t h r esu lts   o b tain ed   wo u ld   b g ath er ed   in   a   d atab ase  as  f ir s p h ase   o f   o u r   p r o p o s ed   al g o r ith m   to   b h an d e d   with   s ec o n d   p h ase  a s   d escr ib ed   in   n ex t sectio n .               Fig u r 1 .   Me th o d o lo g y   o f   Ao b ased   lo ca lizatio n   b y   u s in g   two   k n o wn   AP d ev ic es     Fig u r 2 .   T h r ep r esen tatio n   o f   th eta  an d   p h i a n g le  f o r   Ao b ased   m eth o d       3 . 2 .     T he  pro ce du re   o f   pro po s ed  a lg o rit hm   I n   th is   wo r k   it  h as  b ee n   d esig n ed   h y b r id   alg o r ith m   f o r   th p u r p o s o f   lo ca lizatio n   esti m atio n   f o r   in d o o r   en v i r o n m e n ts .   T h is   al g o r ith m   h as  b ee n   d esig n e d   b y   u s in g   MA T L AB   p r o g r a m   with   g r a p h ical  u s er   in ter f ace  ( GUI )   win d o as  s ee n   in   Fig u r 3 .   T h s tep s   o f   th is   alg o r ith m   wo u ld   b d escr ib ed   in   th b elo s tep s     Step   1 Pre p ar th d atab ase  a n d   co llect  th d ata  f r o m   W I   s o f twar b ased   o n   b o th   R SS   an d   Ao p ar am eter s .   Step   2 E n ter   th AP  c o o r d in atio n   o f   XT x   a n d   YT x ,   w h ich   is   s u p p o s ed   to   b k n o wn   f o r   o u r   l o ca lizatio n   alg o r ith m .   Step   3 B y   click in g   o n   th b est  p ath   ca lcu latio n   b u tto n ,   th al g o r ith m   wo u ld   o b tai n   th o p ti m u m   p ath   b ased   o n   th v alu es o f   R SS   o f   ea ch   r ec e iv ed   p o i n t a n d   f r o m   ea ch   AP d ev ice.   Step   4 :   B ased   o n   th e   p r e v io u s   s tep   th s ev er al   p ar am eter s   o f   o p tim u m   p ath   wo u ld   b e   s elec ted   s u ch   as  d is tan ce ,   th eta  ( θ)   an d   p h ( Φ ) .   T h alg o r ith m   wo u l d   ca lcu late  th a n g le  b etwe en   th AP  an d   th r e ce iv ed   p o i n  ,    an d   b ased   o n   ( 1 ).      ,    α   .                   ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         Hyb r id   lo ca liz a tio n   a lg o r ith b a s ed   o n   r ec eive d   s ig n a l str en g th   a n d   … ( Ma h m o o d   F .   Mo s leh )   457   wh er α   is   d ir ec tio n   o f   a r r iv al   in   p h ( Φ )   wh ich   h as  b ee n   ca lcu lated   u s in g   W I   s o f twar an d   f o r   ea ch   r ec ei v e d   p o in t.   Step   5 :   T h f in al  s tep   in clu d e s   ca lcu latin g   th v al u es  o f   x   a n d   y   co o r d in atio n   f o r   th r ec e iv ed   p o i n o r   tar g et   with in   th in d o o r   en v ir o n m en t   b ased   o n   ( 2 )   a n d   ( 3 )   r esp ec tiv ely .     XR x   XT x   d   ×  co s   ( β)                 ( 2 )     YR x   YT x   d   ×  s in   ( β)                 ( 3 )     wh er ( XR x ,   YR x )   r e p r esen t h co o r d in atio n   o f   th ta r g ete d   r ec eiv e d   p o in t   wh ich   r ep r esen th e   o u t p u t o f   o u r   p r esen ted   alg o r ith m .   T h f lo w ch ar t d escr ib in g   th ese  s tep s   ca n   b s ee n   in   Fig u r 4 .           Fig u r 3 .   GUI   win d o f o r   th h y b r id   lo ca lizatio n   alg o r ith m         Fig u r 4 .   Flo wch ar o f   o u r   p r o p o s ed   lo ca lizatio n   alg o r ith m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    4 5 4   -   462   458   4.   CASE   S T UD Y   T h s ite  in ten d ed   f o r   in v esti g atio n   in   th is   wo r k   is   th b u ild in g   o f   elec tr ical  d ep ar tm e n in   u n iv er s ity   o f   tech n o lo g y   wh ich   co n s is o f   g r o u n d   an d   4   f lo o r s .   T h ca s s tu d y   h as  b ee n   d esig n ed ,   m o d elled   an d   s im u lated   u s in g   wir eless   I n Sit s o f twar e   an d   as  s ee n   i n   Fig u r 5 .   T h f lo o r s   s elec ted   f o r   in v esti g atio n   wer e   th 2 nd   an d   3 th   f lo o r s ,   wh er e   it  h as b ee n   d e p lo y ed   two   p r ed ef i n ed   tr an s m i tter s   p er   ea c h   f l o o r .   Fo r   th r e ce iv ed   p o in t w h ic h   will  b co n s id er e d   as  th ta r g e p o in ts   f o r   test in g   o u r   p r esen t in g   lo ca lizat io n   alg o r ith m ,   it h as  b ee n   d is tr ib u te d   1 1   an d   1 0   p o in ts   f o r   th two   in v esti g ated   f lo o r s   r esp ec tiv ely .   Su ch   d is tr ib u tio n   was  b a s ed   o n   th s tr u ctu r e   r eq u ir em e n o f   o u r   tar g eted   b u ild in g .   T h e   d is tr ib u tio n   lo ca t io n   o f   ea c h   AP  a n d   r ec eiv e d   p o in p er   ea ch   f lo o r   c an   b s ee n   in   Fig u r 6 .   I n   ad d i tio n ,   th p r o p e r ties   o f   th ese  d e v ices  wer lis ted   in   T a b le  1 .   I n   co n tex t,  th s er io u s   ef f ec ts   o f   d if f er en b u ild in g   m ater ials   o n   p r o p ag atio n   ch ar ac t er is tics   wer tak en   in to   co n s id er atio n   b y   o b tain in g   th v alu o f   r elativ p e r m itti v ity   ( ε)   an d   c o n d u ctiv ity   ( σ )   as  lis ted   in   T ab le  2   an d   as  r ec o m m en d ed   b y   I n ter n at io n al  T elec o m m u n icatio n   Un io n   ( I T U)   [ 3 0 - 32 ] .   I is   wo r th   to   m e n tio n ,   t h at  th s elec ted   b an d wid t h   is   2 0   MH wo r k i n g   with   2 . 4   GH f r eq u e n cy .           Fig u r 5 .   T h s im u lated   m o d e l o f   th tar g eted   b u ild in g           ( a)   ( b )     Fig u r 6 .   T h d is tr ib u tio n   o f   AP ' s   an d   r ec eiv ed   p o in ts   p er   ( a)   2 nd   f lo o r   an d   ( b )   3 rd   f l o o r       T ab le  1 .   AP a n d   r ec eiv er   a n te n n p r o p r ieties   A n t e n n a   p r o p e r t i e s   Tx   A n t e n n a   R x   A n t e n n a   A n t e n n a   t y p e   D i r e c t i o n a l   D i r e c t i o n a l   I n p u t   P o w e r   ( d B m)   30   -   G a i n   ( d B i )   9   2   E - P l a n e   H P B W   90˚   90˚   W a v e f o r m   S i n u so i d   S i n u so i d   Te mp e r a t u r e   ( k )   2 9 3   2 9 3   V S W R   1   1   P o l a r i z a t i o n   V   V     T ab le  2.   Ma ter ial  th ick n ess ,   co n d u ctiv ity   an d   p er m itti v ity   v alu es   M a t e r i a l s   Th i c k n e ss (m )   ε   σ   C o n c r e t e   30   5 . 3 1   0 . 0 6 6   W o o d   4 . 5   1 . 9 9   0 . 0 1 2   G l a ss   0 . 3   6 . 2 7   0 . 0 1 2   B r i c k   28   3 . 7 5   0 . 0 3 8   C e i l i n g   B o a r d   0 . 9   3 . 6 6   0 . 0 0 1   F l o o r   B o a r d   2 . 2   1 . 5   0 . 0 1 4   D r y w a l l   0 . 9   2 . 9 4   0 . 0 2 1         5.   R E SU L T   AND  ANA L YS I S   T h ca s s tu d y   d escr ib ed   in   s e ctio n   4   h as b ee n   m o d elled   u s i n g   W I   s o f twar e,   th r esu lts   o b tain ed   will   b f o r m ed   in   d atab ase  with   o u r   p r o p o s ed   alg o r ith m .   R esu lts   o b tain ed   f o r   lo ca lizatio n   esti m atio n   f o r   b o t h   2 n d   an d   3 r d   f l o o r   h as  b ee n   illu s tr ated   in   Fi g u r es  7   an d   8   R esp ec tiv ely .   I ca n   b e   s ee n   th at  th e   esti m ated   co o r d in atio n   f r o m   o u r   alg o r ith m   h as  s h o wed   co n v er g en ce   to   th ac tu a co o r d in atio n   f o r   s o m p o i n t s   wh ich   in   tu r n   will   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         Hyb r id   lo ca liz a tio n   a lg o r ith b a s ed   o n   r ec eive d   s ig n a l str en g th   a n d   … ( Ma h m o o d   F .   Mo s leh )   459   in cr ea s th ac cu r ac y .   W h ile,   f o r   o t h er   p o in ts   it  s h o ws  d iv e r g en ce   b etwe en   th is   two   co o r d i n at io n   an d   r esu lted   in   an   in ac cu r ate  r esu lt.   T o   an al y ze   th e   d ata   in   m u ch   p r o p er   m an n er ,   th e   r esu lts   o f   th e   two   p r ev io u s   ca s es  wer lis ted   in   T ab le s   3   an d   4   f o r   b o th   f lo o r   r esp ec tiv ely .   T h r ea s o n   f o r   t h v ar iatio n   in   c o o r d in atio n   an d   ac cu r ac y   b ac k s   to   th f ac ts   o f   u s in g   d ir e ctio n al  an ten n o f   h alf   p o wer   b ea m   wid th   ( HPB W =9 0 o )   f o r   AP  d ev ices  in   b o th   f lo o r ,   wh er i n   s u ch   an ten n t h p o we r   is   co n ce n tr ated   in   o n d ir ec tio n   k n o wn   as  m ain   l o b e.   W h ile,   f o r   o th er   d ir ec tio n s   th p o wer   wo u ld   b e   lo s er   in   v al u an d   k n o win g   a s   s id an d   b ac k   lo b es.  I is   wo r th   to   m e n tio n ,   th at   th d ir ec tio n   o f   th b o th   an ten n in   ea ch   in v esti g ated   f lo o r   w er f ac in g   ea ch   o th e r .   Hen ce ,   s ev er al  p o in wh ich   s u f f er   f r o m   co n v er g en ce   r esu lts   wo u ld   f ed   f r o m   th e   m ain   lo b an d   r esu lted   in   a   h ig h er   ac cu r ate  r esu lts   in   lo ca lizatio n   esti m atio n .   On   th e   o th er   h an d ,   th e   p o i n lo ca ted   f ar   f r o m   th e   d ir ec tio n al  o f   an te n n wo u ld   f e d   f r o m   eith er   th s id o r   b ac k   lo b es  o f   th r ad iatio n   p atter n ,   wh er e   it  will  s u f f er   f r o m   lo wer   v alu es  o f   R SS   an d   r esu lted   in   lo ac cu r ate  lo c aliza tio n   esti m atio n .             Fig u r 7 .   T h ac tu al  an d   esti m ated   co o r d in ates o f   R Xs in   th e   2 nd   f lo o r           Fig u r 8 .   T h ac tu al  an d   esti m ated   co o r d in ates o f   R Xs in   th e   3 n d   f lo o r       T ab le  3.   T h T x   lo ca ti o n s   an d   esti m ated   R x   lo ca tio n s   f o r   2 nd   f lo o r   R x 's     TX F 2 - A P 2   ( 2 1 . 4 1 5 8 , 1 6 . 7 1 0 8 )   TX F 2 - A P 1   ( - 1 . 0 2 4 5 , 1 6 . 4 8 0 9 )   O P ( R S S )   ( d B m)   d   ( m)   α  ͦ   x  ͦ   y  ͦ   O P ( R S S )   ( d B m)   d   ( m)   α  ͦ   x  ͦ   y  ͦ   R x 1   - 5 3 . 2 0   7 . 2 8   2 0 0 . 3 0   2 5 . 2 5   1 9 . 2 4   - 5 7 . 3 1   3 1 . 1 7   3 4 4 . 4 9   2 5 . 0 6   1 9 . 8 2   R x 2   - 3 6 . 5 8   3 . 9 6   2 2 0 . 3 9   2 1 . 4 3   1 9 . 2 8   - 5 7 . 5 3   2 3 . 5 5   1 9 9 . 5 8   2 1 . 1 7   1 9 . 3 7   R x 3   - 4 1 . 5 8   6 . 4 3   3 2 4 . 0 4   1 6 . 2 1   2 0 . 4 9   - 5 5 . 8 0   1 8 . 5 1   2 0 8 . 2 1   1 5 . 2 9   2 0 . 2 3   R x 4   - 5 1 . 6 3   1 3 . 4 7   3 4 3 . 2 2   7 . 5 1   2 0 . 6 0   - 4 4 . 5 8   1 2 . 0 7   2 2 5 . 3 2   7 . 4 6   2 0 . 0 6   R x 5   5 1 . 0 7   1 8 . 5 2   2 6 . 6 9   3 . 8 7   8 . 3 9   - 3 6 . 5 3   9 . 6 0   1 2 1 . 4 1   3 . 9 8   8 . 2 9   R x 6   - 4 7 . 7 4   1 7 . 3 4   1 5 0 . 0 1   1 7 . 4 4   8 . 0 4   - 3 9 . 2 0   2 0 . 7 0   1 5 5 . 3 4   1 7 . 7 9   7 . 8 4   R x 7   - 5 4 . 2 5   2 4 . 6 5   1 5 7 . 5 1   4 4 . 1 9   7 . 2 8   - 6 5 . 3 3   3 0 . 0 5   1 4 8 . 9 7   2 4 . 7 3   0 . 9 9   R x 8   - 6 9 . 2 3   3 0 . 4 4   1 5 4 . 0 0   4 8 . 7 8   3 . 3 7   - 6 0 . 1 9   3 3 . 6 5   1 5 5 . 9 3   2 9 . 7 0   2 . 7 6   R x 9   - 8 0 . 7 3   3 4 . 6 2   1 5 3 . 8 0   5 2 . 4 8   1 . 4 3   - 8 3 . 3 9   3 7 . 8 5   1 5 8 . 5 0   3 4 . 2 0   2 . 6 1   R x 1 0   - 1 1 9 . 0 3   5 2 . 0 5   2 1 3 . 9 8   6 4 . 5 8   4 5 . 8 0   - 6 8 . 7 4   4 5 . 7 1   1 7 7 . 7 4   4 4 . 6 5   1 4 . 6 8   R x 1 1   - 4 3 . 5 6   3 4 . 5 6   3 4 9 . 5 1   - 1 2 . 5 7   2 3 . 0 0   - 8 0 . 7 5   2 7 . 5 6   4 0 . 4 0   - 2 2 . 0 2   - 1 . 3 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    4 5 4   -   462   460   T ab le  4.   T h T x   lo ca ti o n s   an d   esti m ated   R x   lo ca tio n s   f o r   3 rd   f lo o r   R x 's   TX F 3 - A P 2   ( 1 7 . 1 2 1 9 , 1 6 . 6 9 8 7 )   TX F 3 - A P 1   ( - 0 . 9 7 8 6 , 1 6 . 6 0 4 3 )   O P ( R S S )   ( d B m)   d   ( m)   α  ͦ   x  ͦ   y  ͦ   O P ( R S S )   ( d B m)   d   ( m)   α  ͦ   x  ͦ   y  ͦ   R x 1   - 7 0 . 4 9   1 1 . 6 0   1 9 2 . 4 0   2 4 . 4 5   1 9 . 1 9   - 5 6 . 8 7   2 7 . 1 8   1 9 3 . 5 0   2 5 . 4 5   1 8 . 9 5   R x 2   - 5 5 . 2 9   8 . 0 0   1 9 5 . 8 8   2 1 . 8 1   1 8 . 8 9   - 5 5 . 5 6   2 7 . 0 6   3 4 6 . 0 2   2 1 . 2 3   1 9 . 1 4   R x 3   - 3 3 . 1 9   9 . 0 8   3 0 6 . 5 3   1 1 . 7 2   1 8 . 9 9   - 4 3 . 2 7   1 4 . 4 5   2 0 9 . 1 8   1 1 . 6 4   1 8 . 6 5   R x 4   - 4 9 . 9 4   2 0 . 2 0   3 3 1 . 9 7   - 0 . 7 1   2 1 . 1 9   - 4 3 . 6 0   9 . 2 3   3 3 5 . 5 0   - 0 . 9 4   2 0 . 4 3   R x 5   - 4 5 . 1 3   1 5 . 9 5   3 5 . 8 6   4 . 1 9   7 . 3 5   - 3 7 . 2 7   1 0 . 2 3   1 2 0 . 4 6   4 . 2 1   7 . 7 9   R x 6   - 4 9 . 0 5   1 9 . 6 0   1 5 2 . 1 2   3 4 . 4 4   7 . 5 4   - 4 3 . 7 3   2 8 . 1 8   1 4 7 . 9 3   2 2 . 9 0   7 . 6 4   R x 7   - 5 7 . 6 3   2 7 . 8 4   1 4 9 . 2 5   4 1 . 0 5   2 . 4 6   - 5 6 . 8 0   3 6 . 2 8   1 4 7 . 1 4   2 9 . 5 0   3 . 0 8   R x 8   - 7 4 . 5 4   3 1 . 7 0   1 5 6 . 1 9   4 6 . 1 2   3 . 9 0   - 7 8 . 7 6   3 7 . 9 3   1 5 7 . 4 5   3 4 . 0 5   2 . 0 6   R x 9   - 5 8 . 0 2   2 5 . 2 1   3 3 8 . 4 6   - 6 . 3 2   2 5 . 9 5   - 6 1 . 2 9   1 4 . 5 1   3 4 5 . 8 0   - 1 5 . 0 5   2 0 . 1 6   R x 1 0   - 4 1 . 0 3   3 0 . 8 9   3 5 9 . 5 0   - 1 3 . 7 6   1 6 . 9 7   - 7 9 . 5 5   2 8 . 1 4   4 1 . 1 8   - 2 2 . 1 6   - 1 . 9 2       I n   o r d er   to   an al y s th lo ca liz atio n   p r o ce d u r an d   co m p ar e   th ac tu al  co o r d i n atio n   with   esti m ated   in   m u ch   p r o p er   m a n n er .   I t h as b e en   tak en   th av er ag c o o r d in at io n   v alu f o r   ea ch   r ec eiv ed   p o in t ( R x )   f r o m   b o t h   AP ' s   in   ea ch   f lo o r   an d   co m p a r it  with   ac tu al  co o r d in atio n   o b tain ed   f r o m   W I   s o f twar p er   th d ep lo y m e n o f   o u r   ca s s tu d y .   T h ese  r esu lts   wer co llected   in   T ab le s   5   an d   6   f o r   2 n d   an d   3 r d   f lo o r   r es p ec tiv ely .   I t   ca n   b d ed u ce d   th at  s o m R x ' s   wer clo s er   to   th ac tu al  co o r d in ati o n   as  th R x   in   2 n d   f lo o r   r an g in g   b etwe en   ( 1 - 6 )   with   er r o r   r a n g in g   b etwe en   ( 0 . 0 0 2 - 0 . 2 )   m .   Ho wev er ,   p o in ts   o f   R x   ( 7 - 1 1 )   wer d i f f er en in   lar g m an n er   d u to   th u tili za tio n   o f   d ir ec tio n   a n ten n an d   its   allo ca tio n .   T h e r r o r   r a n g in g   in   th is   ca s wer u p   to   1 0   m .       T ab le  5.   C o m p a r is o n   b e twee n   th ac tu al  an d   esti m ated   lo ca ti o n s   in   th 2 nd   f lo o r   s ce n ar io   an d   r an g i n g   er r o r   R x 's   A c t u a l   L o c a t i o n   A v .   E st i mat e d   L o c a t i o n   R a n g i n g   Er r o r   X   Y   X   Y   X   Y   R x 1   2 5 . 2 6   1 9 . 3 0   2 5 . 1 5   1 9 . 5 3   0 . 1 1   0 . 2 3   R x 2   2 1 . 2 9   1 9 . 2 3   2 1 . 3 0   1 9 . 3 3   0 . 0 1   0 . 1 0   R x 3   1 5 . 3 3   2 0 . 3 9   1 5 . 7 5   2 0 . 3 6   0 . 4 2   0 . 0 3   R x 4   7 . 4 9   2 0 . 2 8   7 . 4 9   2 0 . 3 3   0 . 0 0   0 . 0 5   R x 5   3 . 9 1   8 . 3 9   3 . 9 2   8 . 3 4   0 . 0 1   0 . 0 5   R x 6   1 7 . 5 3   7 . 9 7   1 7 . 6 1   7 . 9 4   0 . 0 8   0 . 0 3   R x 7   2 5 . 2 7   7 . 4 2   3 4 . 4 6   4 . 1 3   9 . 1 9   3 . 2 8   R x 8   2 9 . 6 7   3 . 1 8   3 9 . 2 4   3 . 0 6   9 . 5 7   0 . 1 2   R x 9   3 4 . 0 8   2 . 7 4   4 3 . 3 4   2 . 0 2   9 . 2 6   0 . 7 2   R x 1 0   4 4 . 6 0   1 4 . 2 2   5 4 . 6 1   3 0 . 2 4   1 0 . 0 1   1 6 . 0 2   R x 1 1   - 1 3 . 6 2   1 7 . 5 8   - 1 7 . 2 9   1 0 . 8 1   3 . 6 7   6 . 7 7       T ab le  6 .   C o m p a r is o n   b etwe en   th ac tu al  an d   esti m ated   lo ca ti o n s   in   th 3 nd   f lo o r   s ce n ar io   an d   r an g i n g   er r o r   R x 's   A c t u a l   L o c a t i o n   A v .   E st i mat e d   L o c a t i o n   R a n g i n g   Er r o r   X   Y   X   Y   X   Y   R x 1   2 5 . 1 3   1 9 . 1 4   2 4 . 9 5   1 9 . 0 7   0 . 1 7 7 4 5   0 . 0 6 8 2   R x 2   2 1 . 4 1   1 8 . 9 7   2 1 . 5 2   1 9 . 0 1   0 . 1 1 3 3 5   0 . 0 4 2   R x 3   1 1 . 6 0   1 8 . 6 8   1 1 . 6 8   1 8 . 8 2   0 . 0 7 7 8   0 . 1 4 1 8 5   R x 4   - 0 . 8 1   2 0 . 4 8   - 0 . 8 2   2 0 . 8 1   0 . 0 1 8 2 9 3   0 . 3 3 4 8   R x 5   4 . 1 5   7 . 8 8   4 . 2 0   7 . 5 7   0 . 0 5 2 7 5 5   0 . 3 1 1 4 7 5   R x 6   2 3 . 1 0   7 . 4 5   2 8 . 6 7   7 . 5 9   5 . 5 6 6 4 5   0 . 1 4 2 5 3   R x 7   2 9 . 8 7   2 . 9 6   3 5 . 2 8   2 . 7 7   5 . 4 0 1 2   0 . 1 9 1 0 8 5   R x 8   3 4 . 2 4   2 . 6 1   4 0 . 0 9   2 . 9 8   5 . 8 4 6 0 5   0 . 3 7 3 2 6 5   R x 9   - 6 . 5 7   2 0 . 0 9   - 1 0 . 6 8   2 3 . 0 6   4 . 1 1 1 7 8 5   2 . 9 7 0 4 5   R x 1 0   - 1 3 . 7 3   1 6 . 9 1   - 1 7 . 9 6   7 . 5 2   4 . 2 3 1 4 5   9 . 3 8 8 5 7 5       6.   CO NCLU SI O N     I n   th is   wo r k ,   it  h as  b ee n   in v es tig ated   th lo ca lizatio n   b y   u s in g   th p r o p o s ed   alg o r ith m   a n d   b ased   o n   two   k n o wn   AP  d ev ices.  T h ese  d ev ices  wer co n s id er ed   as  d ir ec tio n al  an ten n d ev ice,   w h er it  h as  b ee n   s et   th two   d ev ices  in   th s am p r e - lo ca ted   co o r d in atio n   in   o u r   tar g eted   b u ild i n g   an d   m ak t h ese  d ev ices  f ac in g   ea ch   o th er .   I h as  b ee n   d is tr ib u ted   s ev er al  r ec ei v ed   p o in t s   with in   th en tire   f lo o r   r o o m s   f o r   test in g   an d   m ea s u r in g   th R SS   s ig n al.   R esu lts   o b tain ed   f r o m   o u r   p r o p o s ed   alg o r ith m   i n   lo ca lizatio n   f o r   ea c h   o f   th ese   r ec eiv ed   p o in ts   h a v b ee n   c o m p ar ed   with   th e   ac tu al  lo ca ti o n .   I h as  b ee n   c o n clu d ed   t h at  o u r   m eth o d   ac h iev e   s ig n if ican h ig h e r   ac cu r ac y   f o r   lo ca lizatio n   in   in d o o r   e n v ir o n m en t.  On   th o t h er   h an d   th ac cu r ac y   s h o u ld   b e   co n s id er   th lo ca tio n   o f   t h ese  r ec eiv ed   p o in t to   b e   l o ca lize.   W h er s o m p o in ts   as ( 1 - 6 )   s h o wed   h ig h   ac cu r ac y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         Hyb r id   lo ca liz a tio n   a lg o r ith b a s ed   o n   r ec eive d   s ig n a l str en g th   a n d   … ( Ma h m o o d   F .   Mo s leh )   461   with   lo wer   er r o r   r an g in g   b etw ee n   ( 0 . 0 0 2 - 0 . 2 ) .   W h ile  o th er   p o in ts   lo ca ted   in   r elativ ely   d ea d   zo n es  h as  f ailed   to   ac h iev th lo ca lizatio n   with   h ig h   r an g in g   e r r o r   r an g i n g   u p p i n g   to   1 0   m eter .         RE F E R E NC E S     [1 ]   F .   Zafa ri,   e a l .   " su r v e y   o i n d o o lo c a li z a ti o n   sy ste m a n d   te c h n o l o g ies , IEE E   Co mm u n ica t i o n S u rv e y &   T u to ri a ls,   v o l.   2 1 ,   n o .   3 ,   p . p   2 5 6 8 - 2 5 9 9 ,   2 0 1 9   [2 ]   O.  A.S h a re e f,   e a l . ,   " T h e   o p ti m u m   lo c a ti o n   fo a c c e ss   p o i n d e p l o y m e n b a se d   o n   RS S   f o i n d o o r   c o m m u n ica ti o n , "   Co n fer e n c e UKS im - A M S S   2 1 st  In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   M o d e ll in g   &   S im u la t io n At :   Ca mb ri d g e   U n ive rs it y   (Emma n u e C o ll e g e ),   27 - 2 9   M a rc h   2 0 1 9 .   [3 ]   E.   Ka p lan ,   C.   He g a rty ,   " U n d e rsta n d i n g   G P S p rin c i p les   a n d   a p p li c a ti o n s,"   Artec h   h o u se ,   2 0 0 5 .   [4 ]   Ab d u lwa h id ,   e a l . " Op t ima a c c e ss   p o in l o c a ti o n   a lg o rit h m   b a se d   re a m e a su re m e n fo i n d o o r   c o m m u n ica ti o n , In   Pro c e e d i n g o f   t h e   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   In f o rm a ti o n   a n d   Co mm u n ica t io n   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 9 ,   p p .   4 9 - 5 5 .   [5 ]   J.  Yim ,   B. H.   Ka n g ,   " Lo c a ti o n - b a s e d   m o b il e   m a rk e ti n g   in n o v a ti o n s , M o b il e   I n f o rm a ti o n   S y st em ,   2 0 1 7 .   [6 ]   S.   Y.   Ca rriza les - Vill a g ó m e z ,   e t   a l . ,   " P latfo rm   f o e - He a lt h   Co n tr o a n d   L o c a ti o n   S e rv ice fo r   Wa n d e rin g   P a ti e n t s , M o b il e   In f o rm a ti o n   S y st em v o l.   2 0 1 8 ,   p p .   1 - 1 8 ,   2 0 1 8 .   [7 ]   H.  Nu rm in e n ,   e a l . ,   " su rv e y   o n   wire les tran sm it ter  lo c a li z a ti o n   u sin g   sig n a stre n g t h   m e a su re m e n ts,"   W ire les s   Co mm u n ica ti o n s a n d   M o b il e   C o mp u ti n g ,   v o l.   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 1 2 ,   2 0 1 7 .     [8 ]   M .   A.   Al - Am m a r,   e a l . ,   " Co m p a ra ti v e   su rv e y   o f   in d o o p o si ti o n i n g   tec h n o lo g ies ,   tec h n i q u e s,   a n d   a lg o rit h m s,"   i n   Cy b e rwo rld s (CW ),   2 0 1 4   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n .   IEE E 2 0 1 4 p p .   2 4 5 - 2 5 2 .   [9 ]   M .   M .   A b d u lwa h id ,   e a l . ,   " I n v e stig a ti o n   a n d   o p ti m iza ti o n   m e t h o d   fo wire les AP  d e p l o y m e n b a se d   in d o o r   n e two rk , "   I n   IOP  C o n fer e n c e   S e r ies M a ter ia ls   S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   v o l 7 4 5 ,   n o .   1 2 0 2 0 .     [1 0 ]   Z.   F a rid ,   e a l . ,   " Re c e n a d v a n c e in   wire les in d o o lo c a li z a ti o n   tec h n i q u e a n d   s y ste m , "   J o u r n a o C o mp u ter   Ne two rk s a n d   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   2 0 1 3 ,   p p .   1 - 1 2 ,   2 0 1 3 .   [1 1 ]   J.  S h irah a m a   a n d   T.   Oh ts u k i ,   " R S S - b a se d   l o c a li z a ti o n   i n   e n v iro n m e n ts  with   d iffere n p a t h   lo ss   e x p o n e n f o r   e a c h   li n k ,   in   Pro c e e d in g s o f   th e   IE E Veh icu l a r T e c h n o l o g y   C o n fer e n c e - S p rin g ,   VTC ,   M a y   2 0 0 8 p p .   1 5 0 9 - 1 5 1 3 .   [1 2 ]   J.  Lee ,   e a l . ,   " n e ra n g e - fre e   lo c a li z a ti o n   m e th o d   u si n g   q u a d r a ti c   p ro g ra m m in g , "   C o mp u ter   Co mm u n ic a ti o n s   v o l.   3 4 ,   n o .   8 ,   p p .   9 9 8 - 1 0 1 0 ,   2 0 1 1 .   [1 3 ]   R.   M .   Zaa l,   e a l . ,   " Re a m e a su re m e n o o p ti m a a c c e ss   p o in t   lo c a li z a ti o n s , "   In   IOP  Co n fer e n c e   S e rie s:  M a ter ia l s   S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g v o l .   8 8 1 ,   no .   1 ,   2 0 2 0 .   [1 4 ]     K.  Ye d a v a ll a n d   B .   Krish n a m a c h a ri,   " S e q u e n c e - b a se d   l o c a li z a ti o n   in   wire les se n so n e two rk s, "   IEE T ra n sa c ti o n s   o n   M o b il e   C o mp u t in g ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   8 1 - 9 4 ,   2 0 0 8 .   [1 5 ]   S .   F a n g   a n d   T.   Li n ,   " d y n a m ic  sy ste m   a p p ro a c h   f o ra d i o   l o c a ti o n   fin g e rp ri n ti n g   in   wire les lo c a a re a   n e two rk s, "   IEE T ra n sa c ti o n o n   Co mm u n ic a ti o n s ,   v o l .   5 8 ,   n o .   4 ,   p p .   1 0 20 - 1 0 2 5 ,   2 0 1 0 .   [1 6 ]   P .   M .   S c h o l l,   e a l . ,   " F a st  In d o o Ra d io - M a p   B u il d in g   fo r   RS S I - b a se d   Lo c a li z a ti o n   S y ste m s, "   i n   Pr o c e e d in g s o t h e   9 th   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Ne two rk e d   S e n sin g   S y ste m 2 0 1 2 ,   p p .   1 - 2.   [1 7 ]   REM COM  In c . ,   " T h e   Wi re les I n S it e   u se r' m a n u a l. "   v e rsi o n   2 . 6 . 3 ,   r o m c o m   in c . ,   3 1 5   s.  a ll e n   st . ,   su it e   4 1 6   sta te  c o ll e g e ,   p a 1 6 8 0 1 ,   No v e m b e 2 0 1 2 ,   Ja n .   2 0 0 9 .   [1 8 ]   J.R Jia n g ,   e a l . ,   " A o lo c a li z a ti o n   with   RS S d iffere n c e s o f   d irec ti o n a l   a n ten n a s f o wire les s se n s o n e two r k s , "   I n t .   J .   Distrib .   S e n s.  Ne t w.   p p .   3 0 4 - 3 0 9 ,   2 0 1 3   [1 9 ]   M M a lajn e r,   e a l . ,   " A n g le  o a rri v a e stim a ti o n   u sin g   a   sin g le  o m n i d irec ti o n a l   ro tata b le  a n ten n a , "   I n   Pro c e e d in g o f   th e   2 0 1 2   IEE I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   2 0 1 2   W ire les In fo rm a ti o n   T e c h n o l o g y   a n d   S y ste ms   (I CW IT S ) ,   M a u i ,   HI,  U S A,  1 1 - 1 6   No v e m b e 2 0 1 2 vol .   1 2 ,   2 0 1 2 p p .   1 9 5 0 - 1 9 5 7 .   [2 0 ]   Z.   Z h a n g ,   e t   a l . ,   " Ac c u ra te  o u td o o AP  l o c a ti o n   u sin g   sm a rtp h o n e s , "   In   Pro c e e d in g o th e   1 7 th   An n u a In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   M o b il e   Co m p u ti n g   a n d   Ne two rk i n g   ( M o b iC o m) ,   Las   Ve g a s,  NV ,   USA,   2 0 - 2 2   S e p tem b e 2 0 1 1 ,     p p .   1 0 9 - 1 2 0 .   [2 1 ]   S .   S e n ,   e t   a l . ,   " S p in lo c :   S p i n   o n c e   to   k n o y o u l o c a ti o n , in   P ro c e e d in g o f   th e   T we lf t h   W o rk s h o p   o n   M o b il e   Co mp u t in g   S y ste ms   &   Ap p li c a t io n s ,   2 0 1 2 .     [2 2 ]   J.   H.  Hu h   a n d   K.  S e o ,   " A n   i n d o o lo c a ti o n - b a se d   c o n tr o sy ste m   u sin g   b lu e t o o t h   b e a c o n fo r   io t   sy s tem s , "   S e n so rs v o l.   1 7 ,   n o .   1 2 ,   2 0 1 7 .   [2 3 ]   J.R.   Jia n g ,   e a l . ,   " Ao l o c a li z a ti o n   with   RS S d iffere n c e o d irec ti o n a a n ten n a fo wire les se n so n e two rk s , ”  In t.   J .   Distrib .   S e n s.  Ne tw p p .   3 0 4 - 3 0 9 2 0 1 3 .     [2 4 ]   Ca rl  Wo n g ,   Rich a rd   Kl u k a s,  G e o ffre y   M e ss ier,   " Us in g   WL AN   In fra stru c tu re   fo A n g le - of - Arri v a In d o o Us e r   Lo c a ti o n , i n   2 0 0 8   I EE 6 8 t h   Ve h icu l a r T e c h n o lo g y   Co n fer e n c e ,   I EE E,   2 0 0 8 .   [2 5 ]   Yin a n   H o u ,   e a l . ,   "A   RS S /AOA   b a se d   i n d o o r   p o siti o n i n g   sy ste m   with   a   sin g le  LE lam p , in   2 0 1 5   I n ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   W ire les s Co mm u n ica ti o n s &   S i g n a Pr o c e ss in g   (W CS P) ,   2 0 1 5 p p .   1 - 4 .   [2 6 ]   J.  Xu ,   e al . ,   " Ao a   c o o p e ra ti v e   p o siti o n   lo c a li z a ti o n ,   in   I EE GLOBE COM   2 0 0 8 - 2 0 0 8   IEE Glo b a l   T e lec o mm u n ica ti o n s C o n fer e n c e ,   IEE E,   2 0 0 8 p p .   1 5 .   [2 7 ]   G .   Wan g ,   H.  Ch e n ,   Y.  Li ,   a n d   M .   Jin ,   " On   re c e iv e d - sig n a l - stre n g th   b a se d   lo c a li z a ti o n   wit h   u n k n o wn   tran sm it   p o we r   a n d   p a t h   l o ss   e x p o n e n t,   IEE E   W ire les s Co mm u n ica ti o n s L e tt e rs ,   v o l.   1 ,   n o .   5 ,   p p .   5 3 6 - 5 3 9 ,   2 0 1 2 .   [2 8 ]   T.   LN   Ng u y e n ,   T .   D   Vy ,   a n d   Y .   S h in ,   " An   e fficie n t   h y b ri d   R S S - A o l o c a li z a ti o n   fo r   3 d   wire les se n so n e two r k s,”   S e n so rs ,   v o l .   1 9 ,   n o .   9 ,   2 0 1 9 .   [2 9 ]   Ro n g   P e n g ,   M ih a il   L.   S ich it i u , " An g le  o f   Arriv a l   L o c a li z a ti o n   fo r   Wi re les S e n so r   Ne two rk s , in   2 0 0 6   3 rd   An n u a l   IEE Co mm u n ica t io n s S o c iety   o n   S e n so a n d   A d   Ho c   C o mm u n ica ti o n a n d   Ne two rk s ,   IEE E,   2 0 0 7 .   [3 0 ]   Eff e c ts  o b u il d in g   m a teria ls  a n d   stru c tu re o n   ra d io   wa v e   p r o p a g a ti o n   a b o v e   a b o u 1 0 0   M Hz ,   Re c o m m e n d a ti o n   ITU - P . 2 0 4 0 - 1 ,   p p .   2 2 2 3 ,   J u ly   2 0 1 5   .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    4 5 4   -   462   462   [3 1 ]   H.   Ob e id a t,   e t   a l . ,   " I n d o o r   e n v ir o n m e n p r o p a g a t io n   re v iew , "   Co m p u ter   S c ien c e   Rev iew ,   vol .   3 7 ,   2 0 2 0 .     [3 2 ]   H.   Ob e id a t,   e a l . ,   " Co m p a ra ti v e   S tu d y   o n   I n d o o r   P a th   Lo ss   M o d e ls  a 2 8   G Hz ,   6 0   G Hz ,   a n d   7 3 . 5   G H z   F re q u e n c y   Ba n d s , Ap p li e d   C o mp u ta t io n a E lec tro ma g n e ti c S o c iety   J o u rn a l vol 35 ,   n o .   2 p p . 1 1 9 - 1 2 8 ,   2 0 2 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Ma h m o o d   F.   Mo sle h   De p a rt m e n o f   Co m p u ter  E n g in e e ri n g   Tec h n i q u e s ,   El e c tri c a l   En g i n e e rin g   Tec h n ica C o ll e g e ,   M id d le  Tec h n ica Un iv e rsity ,   Ba g h d a d ,   Ira q .   He   re c e iv e d   h is   B.   S c M .   S c   a n d   P h .   D   d e g re e in   1 9 9 5 ,   2 0 0 0   a n d   2 0 0 8   re sp e c ti v e ly   fro m   U n iv e rsit y   o f   Tec h n o l o g y ,   Ba g h d a d .   He   h a b e e n   a   P ro f.   o C o m m u n ica ti o n   E n g .   a t h e   M i d d le  Tec h n ica l   Un iv e rsity ,   Ira q .     He   h a m o re   th a n   6 0   p u b li c a ti o n in   Na ti o n a a n d   In tern a ti o n a Jo u r n a ls.  Also ,   p a rti c ip a te  m o re   th a n   2 0   I n tern a ti o n a C o n fe re n c e in   t h e   field   o Co m m u n ica ti o n   S y ste m s.    P ro f.   M a h m o o d   is t h e   He a d   o Ira q El e c tro - Tec h n ica l   Co m m it tee   wh ich   jo in t h e   In ter n a ti o n a l   El e c tro - Tec h n ica l   C o m m it tee s,  M e m b e o f   Ed i to rial   Co m m it te e   Tec h n ica J o u r n a l,   a n d   M e m b e o v a ri o u s C o m m it tee s fo m a n y   I n tern a ti o n a C o n fe re n c e s Org a n iza ti o n .             Ria m   M.   Z a a l   De p a rt m e n o El e c tri c a En g in e e ri n g U n iv e rsit y   o f   tec h n o l o g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q .   S h e   re c e iv e d   h e B.   S c ,   a n d   M .   S c   d e g re e in   2 0 0 5   a n d   2 0 0 9   re s p e c ti v e ly   fr o m   AL - Na h ra in   Un iv e rsity ,   Ba g h d a d ,   C u rre n tl y ,   a   P h stu d e n i n   th e   De e p a rtme n o El e c tro n ic  a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   a n d   wo rk   a s a   tea c h e a AL - M a m o n   Un i v e rsity   C o ll e g e .                 Ey a d   I.   Abb a s   De p a rt m e n o El e c tri c a En g in e e rin g Un i v e rsity   o tec h n o l o g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q .   He   re c e iv e d   h is  M . S c . ,   M .   S c . ,   a n d   P h . D.  d e g re e in   1 9 8 5 ,   1 9 9 8 ,   a n d   2 0 0 4   re sp e c ti v e l y   fro m   Un iv e rsity   o Tec h n o l o g y ,   Ba g h d a d .   He   h a b e e n   As st.   p r o f.   o f   El e c tro n ic  E n g i n e e rin g .   In   th e   De p a rtme n o E lec tri c a En g in e e rin g .   He   h a m o re   t h a n   3 0   p u b li c a ti o n in   Na ti o n a a n d   In tern a ti o n a J o u r n a ls.  Also ,   p a rt i c ip a te  m o re   th a n   1 5   In tern a ti o n a l   Co n fe re n c e i n   t h e   fiel d   o f   El e c tro n ic an d   Co m m u n ica ti o n   S y ste m s.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.