Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40385
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorQueiroz, Jayme de-
dc.date.accessioned2026-05-07T18:14:20Z-
dc.date.available2026-05-07T18:14:20Z-
dc.date.issued2026-04-06-
dc.identifier.citationQUEIROZ, Jayme de. Human tracking system for indoor environments using bluetooth low energy triangulation and millimeter-wave radar sensor fusion. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40385-
dc.description.abstractThis work proposes a Human Tracking System for Indoor Environments using decentralized sensor fusion that combines Bluetooth Low Energy (BLE) with Angle of Arrival (AoA) estimation and Millimeter Wave (mmWave) Radar. The experimental setup consists of a Texas Instruments IWR6843ISK 60 GHz FMCW radar producing real-time 3D point clouds, Silicon Labs BG22 BLE anchor boards with dual-polarized antenna arrays for AoA triangulation, and a mobile tag broadcasting beacons with a Constant Tone Extension (CTE). BLE-based triangulation provides high coverage tracking but suffers from large variance due to indoor multipath fading, whereas mmWave centroid estimates are robust with clear line-of-sight but degrade with range and occlusions. The proposed methodology performs coordinate alignment and time synchronization across measurements, applies a Sliding Window Median Filter (SWMF) to reject BLE outliers, and fuses the resulting tracks using an inverse-covariance Track-to-Track Fusion (T2TF) formulation. Distance dependent covariance lookup tables are employed to adapt sensor trust to spatial zones. Experimental results in a laboratory environment with annotated reference points show that fusion reduces Root Mean Square Error (RMSE) by 42.83% compared to BLE alone and by 25.40% compared to mmWave alone, yielding improved robustness across challenging indoor conditions.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectTecnologia bluetoothpt_BR
dc.subjectRadar de ondas milimétricaspt_BR
dc.subjectDetectorespt_BR
dc.subjectSistemas de posicionamento interno (localização sem fio)pt_BR
dc.subjectBluetooth technologypt_BR
dc.subjectMillimeter wave radarpt_BR
dc.subjectDetectorspt_BR
dc.subjectIndoor positioning systems (Wireless localization)pt_BR
dc.titleHuman tracking system for indoor environments using bluetooth low energy triangulation and millimeter-wave radar sensor fusionpt_BR
dc.title.alternativeSistema de rastreamento de pessoas em ambientes internos utilizando utilizando fusão de sensores millimeter-wave radar e bluetooth low energypt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho propõe um sistema de rastreamento de humanos para ambientes fechados utilizando fusão descentralizada de sensores que combina Bluetooth Low Energy (BLE) com estimação de Ângulo de Chegada (AoA) e radar de ondas milimétricas (mmWave). A configuração do experimento é composta por um radar Texas Instruments IWR6843ISK, operando na faixa de 60 GHz e gerando nuvens de pontos 3D em tempo real, e por âncoras BLE Silicon Labs BG22-RB4191A com antenas de dupla polarização para extração de AoA, além de um dispositivo móvel Silicon Labs xG24-DK2601B que transmite sinais com Constant Tone Extension (CTE). As medidas BLE são convertidas em uma trajetória planar por triangulação, porém apresentam alta variância devido a propagação multipercurso e oclusões em ambientes fechados. O radar, por sua vez, fornece estimativas robustas em zonas com boa visada, mas apresenta degradação com a distância e com as oclusões. Como contribuição, é proposto um pipeline de pré-processamento e fusão Track-to-Track (T2TF) que realiza sincronização temporal entre modalidades, alinhamento de coordenadas e rejeição de outliers no BLE por meio de um filtro de mediana em janela deslizante (SWMF). A fusão é formulada por ponderação inversa de covariância, com matrizes ajustadas por distância utilizando tabelas de consulta obtidas empiricamente. A validação experimental em um cenário de laboratório com pontos de referência anotados demonstra que a fusão reduz o erro quadrático médio (RMSE) em 42,83% em relação ao BLE isolado e em 25,40% em relação ao mmWave isolado, apresentando robustez espacial frente às interferências e zonas de baixa confiabilidade.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0004-4537-4468pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/0293577231577703pt_BR
dc.contributor.advisor1Brante, Glauber Gomes de Oliveira-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6006-4274pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8347190422243353pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Farhat, Jamil de Araujo-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7525-4334pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7539776887110465pt_BR
dc.contributor.referee1Reis, Ana Flávia dos-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3597-9146pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3224578726035716pt_BR
dc.contributor.referee2Brante, Glauber Gomes de Oliveira-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-6006-4274pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/8347190422243353pt_BR
dc.contributor.referee3Rayel, Ohara Kerusauskas-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-9543-9811pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/3075119518945729pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOESpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
indoorenvironmentssensorfusion.pdf1,25 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons