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模擬結果與數據

第四章 模擬結果與分析

4.5 模擬結果與數據

為了算出值得信賴的結果,本模擬實驗以平均面的表現,來評估兩演算法彼 此間效能上的差異,所謂平均面的表現,是以每次在環境內計算 1000 個隨機追 蹤物的位置,兩方法都用相同的測試樣本,先各別算出這 1000 個追蹤標籤誤差 值的平均,接著,動作會重複執行共 1000 次,最後取這 1000 次迴圈中誤差計 算值的總平均,以大量樣本的思維來比較兩個方法中的平均誤差值和最大誤差 值。

在本模擬實驗中,將以符號來表示定位平均誤差值與最大誤差值、兩種方法

的效能比較、及距離誤差的累積機率,茲列如下:

Avg.e:單位為公尺,表示對 1000 個隨機追蹤標籤進行定位的動作,計算 其預估位置與實際位置的誤差距離,取得對這 1000 個隨機標籤的誤差值平均 後,再進行相同的動作達 1000 次迴圏,最候再取這 1000 次迴圈的總平均誤差 值,做為兩方法比較的基準。

Max.e:單位為公尺,一樣從上面的模擬實驗流程中所得來,不同的是,所 要記錄的對象是這 1000 個隨機標籤內的最大誤差距離,求出後,再進行相同的 動作總共達 1000 次,以算出全部過程中的最大誤差距離,做為兩方法 worst case 比較的基準。

Comparison:為新式定位機制相對於原本的 LANDMARC 方法,之間的效能比 較,本實驗以兩方法的平均誤差距離與最大誤差距離作為比較的基準。

公式為:

LANDMARC 法平均誤差距離 –新式定位機制平均誤差距離

_____________________________________________________ * 100% (4.1) LANDMARC 法平均誤差距離

而如果要做最大誤差的效能比較,就把公式 (4.1) 的分子與分母內的值,

從平均誤差距離改成最大誤差距離即可。

1m / 2m/ 3m:單位為百分比(%),為新式定位機制相對於 LANDMARC 方法,

在誤差值分別為 1 公尺、2 公尺、3 公尺以內的狀況下,所有樣本所佔的累積機 率值,可以藉由此比較,合理推估準確度何者為優。

4.5.1 不同擺設密度的追蹤標籤放置 vs. 定位

下面的三張圖,為三種不同擺設密度的追蹤標籤擺設情況下,LANDMARC 方 法與新式定位機制之間的有效涵蓋度比較。

LANDMARC vs. 新式定位機制

0.00%

LANDMARC vs. 新式定位機制

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LANDMARC vs. 新式定位機制

新式定位機制 19.6 % / 56.3 % /

LANDMARC vs. 新式定位機制

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LANDMARC vs. 新式定位機制

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LANDMARC vs. 新式定位機制

新式定位機制 18.6 % / 55.2 % /

LANDMARC vs. 新式定位機制

0.00%

LANDMARC vs. 新式定位機制

0.00%

LANDMARC vs. 新式定位機制

新式定位機制 21.9 % / 58.2 % /

同:對於定位平均準確率的影響並不如想像中的大,數值是微幅呈現波動的狀 態,但整體而言,仍在一定的信心水平內,變動不大,如果定位的準確率因為讀 取器的擺放不同而有大幅的落差,主要的原因可能在於原本藉由指引標籤所延伸 的涵蓋範圍,因為環境內讀取器的位置變動,而縮小了。

5. 承 4,根據實驗結果,新式定位機制對於平均誤差值較大的情境,相較 於原來的 LANDMARC 法,有更大的效能增進,所以新式定位機制在預期比較容易 出現較大誤差的情境,例如:指引標籤分布範圍較小的環境,RFID 讀取器擺設 範圍較小的環境 中,會有更好的表現。

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