NGHIÊN CỨU VÀ HIỆN THỰC HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TRONG TÒA NHÀ CAO TẦNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ LORA

NGHIÊN CỨU VÀ HIỆN THỰC HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ
TRONG TÒA NHÀ CAO TẦNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ LORA
Huỳnh Hồ Thị Mộng Trinh, Nguyễn Mạnh Thảo, Trịnh Lê Huy
Đại học Công nghệ Thơng tin, Thành phố Hồ Chí Minh.
ĐHQG – HCM, Thành phố Hồ Chí Minh.

TĨM TẮT— Bài báo tiếp cận tìm hiểu chức năng Ranging mới của LoRa – một thiết bị giao tiếp tầm xa, chức năng này cho
phép đo lường khoảng cách giữa hai thiết bị thông qua phương thức đo thời gian thời gian truyền tín hiệu khứ hồi (RToF - Return
Time of Flight). Sau khi hiểu được cách thức định vị một thiết bị LoRA thông qua chức năng Ranging, nhóm tác giả đã tiến hành áp
dụng chức năng Ranging vào giải quyết bài toán định vị trong nhà. Trong q trình giải quyết bài tốn định vị, nhóm đã nghiên cứu
hiệu chỉnh và bổ sung trường hợp cho bài toán phép đo ba cạnh tam giác giúp tăng độ chính xác khi định vị. Kết quả của việc ứng
dụng cơng nghệ LoRa vào bài tốn định vị trong nhà cho độ chính xác khơng q 5m.
Từ khóa— LoRa, ranging, positioning.

I.

GIỚI THIỆU

Hiện nay, các dịch vụ định vị trong nhà ngày càng được sử dụng rộng rãi. Định vị trong nhà có nhiều ứng dụng như
cung cấp hệ thống định vị trong nhà cho người mù và khiếm thị, định vị thiết bị trong các tòa nhà, giúp đỡ khách du
lịch tham quan trong các bảo tàng và tìm lối ra khẩn cấp khi xảy ra hỏa hoạn, theo dõi trẻ em ở những nơi đông đúc, và
theo dõi thiết bị đắt tiền. Các ứng dụng định vị trong nhà có thể yêu cầu các thuộc tính chất lượng khác nhau, do đó hệ
thống định vị trong nhà phải được lựa chọn cẩn thận để đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng.
Một số công nghệ định vị trong nhà phổ biến như WiFi, GSM, A-GPS, Bluetooth, Zigbee, UWB với độ chính xác,
phạm vi hoạt động, khả năng xuyên tường, năng lượng tiêu thụ, chi phí được mô tả chi tiết và lập thành bảng so sánh
như thể hiện ở Bảng 1.
Bảng 1. Bảng so sánh các cơng nghệ định vị trong nhà

Độ Chính Xác
Phạm Vi
Hoạt Động

Khả Năng
Xun Tường
Năng Lượng
Tiêu Thụ
Chi Phí

WiFi
1-5m

GSM
10-50m

A-GPS
5-10m

Bluetooth
1-5m

Zigbee
1-10m

UWB
6-10cm

LoRa1
1-5m

50m

40km

>20km

10m

300m

45-300m

12km

Trung
bình

Thấp

Thấp

Thấp

Trung
bình

Cao

Trung
bình

Cao

Cao

Cao

Thấp

Thấp

Cao

Thấp

Thấp

Thấp

Thấp

Thấp

Thấp

Cao

Thấp

Các cơng nghệ định vị trong nhà trên đều có giới hạn,
như wifi độ chính xác cao, chi phí thấp nhưng hoạt động
với khoảng cách ngắn, năng lượng tiêu thụ cao; Bluetooth
độ chính xác cao, năng lượng tiêu thụ và chi phí thấp,

nhưng phạm vi hoạt động và khả năng xuyên tường cũng
thấp; zigbee năng lượng tiêu thụ và chi phí thấp nhưng độ
chính xác cũng thấp.
Trong môi trường nhà cao tầng, khi xảy ra hỏa hoạn,
thiên tai, hệ thống điện, wifi bị ngắt, các thiết bị sử dụng
wifi, tiêu thụ điện năng cao sẽ khơng thể duy trì hoạt
động. Địi hỏi nghiên cứu và xây dựng một hệ thống tối
ưu hơn, vừa cho độ chính xác cao, hoạt động với khoảng
cách xa, năng lượng tiêu thụ và chi phí triển khai thấp.
Hệ thống định vị trong nhà sử dụng LoRa được đề xuất
như Hình 1.

1

Số liệu thu thập trong hệ thống định vị ngoài trời

Hình 1. Hệ thống định vị đề xuất sử dụng công nghệ LoRa


Hệ thống bao gồm các Master node đặt ở các vị trí khác nhau trong tịa nhà. Các Master node có nhiệm vụ xác định
khoảng cách từ nó đến các slave cần định vị, sau đó gửi thơng tin khoảng cách xác định được đến Station đặt bên ngồi
tịa nhà. Các Station có nhiệm vụ gửi kết quả nhận được lên cloud và lưu trữ, tính tốn tại đó. Các nhân viên cứu hộ
cứu nạn có thể thơng qua phần mềm theo dõi vị trí người/ vật cần thực hiện cứu hộ cứu nạn.
II. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ NGƯỜI DÙNG TRONG NHÀ SỬ DỤNG CƠNG NGHỆ LORA

A. Cơng nghệ Lora
LoRa có thể truyền dữ liệu với khoảng cách lên hàng km mà không cần các mạch khuếch đại công suất; từ đó giúp
tiết kiệm năng lượng tiêu thụ khi truyền/nhận dữ liệu. Các mơ đun Lora có giá thành rẻ và tiêu tốn ít năng lượng. LoRa
sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Spectrum, dữ liệu sẽ được băm bằng các xung cao tần để tạo ra tín hiệu
có dãy tần số cao hơn tần số của dữ liệu gốc. Sau đó tín hiệu cao tần này tiếp tục được mã hoá theo các chuỗi chirp

signal trước khi truyền ra ăng-ten để gửi đi. Bộ truyền nhận SX1280 do hãng sản xuất Semtech sản xuất, sử dụng công
nghệ LoRa ở tầng số 2.4GHz với khả năng chịu nhiễu cao. Điều này giúp LoRa trở thành một thiết bị lý tưởng trong
các giải pháp không dây mạnh mẽ và có độ tin tưởng cao. Việc định vị dựa trên chức năng xác định khoảng cách của
SX1280 bằng việc đo thời gian khứ hồi của việc truyền tín hiệu giữa một cặp thu phát SX1280.
Sau khi thu được tín hiệu giữa hai thiết bị, LoRa tiến hành chuyển đổi từ LSB (bit có trọng số thấp) sang khoảng
cách. Lý thuyết chuyển đổi từ giá trị thanh ghi sang khoảng cách [m] được tính theo cơng thức:
𝐷𝑅𝑇𝑜𝐹 =

( 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡2( 𝑟𝑒𝑔𝑖𝑠𝑡𝑒𝑟 ) ∗ 150 )
212 ∗ 𝐵𝑊

Trong đó:
DRToF: khoảng cách.
Complement2(register): Bù 2 của giá trị thanh ghi.
BW: Băng thông điều chế được tính theo đơn vị Mhz.
Như tác giả trình bày ở phần trên, Master tạo ra một xung clock cục bộ dùng để tính thời gian truyền khứ hồi của
gói tin (RToF) dựa trên q trình đồng bộ hóa gói tin phản hồi từ Slave. Quá trình Slave đồng bộ hóa với Master tồn tại
độ trễ. Nếu tần số xung nhịp chính xác của Slave khác với tần số của Master thì việc tính tốn thời gian sẽ gặp sai số,
dẫn đến khoảng cách đo lường bị tính tốn sai. Lỗi này được gọi là lỗi dao động thạch anh (crystal timing error). Độ trễ
cịn được tích lũy thơng qua các đường truyền và nhận của radio khi tín hiệu truyền qua cả hai khối xử lý tín hiệu kỹ
thuật số và tương tự. Thông thường, độ trễ như vậy có thể tính được đối với từng thiết kế mơ đun cụ thể. Quá trình cân
chỉnh độ trễ được thực hiện qua các bước dưới đây. Đầu tiên, chúng ta tính được độ phân giải khoảng cách thơng qua
cơng thức:
𝐷𝐿𝑆𝐵 =

𝑐
212 𝐵𝑊

Trong đó:
𝐷𝐿𝑆𝐵 : Độ phân giải khoảng cách (Distance resolution), đơn vị meter

𝑐: Vận tốc ánh sáng = 3 ∗ 108 𝑚/𝑠
𝐵𝑊: Băng thông sử dụng (Bandwith), đơn vị Hz
Giá trị cân chỉnh lại kết quả (Calibration value) được tính như sau: 𝐶𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 =

𝐷𝑐𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛
𝐷𝐿𝑆𝐵

Trong đó:
RangingResult: Giá trị đo lường thô của thanh ghi.
Dcable: Độ phân giải khoảng cách của thiết bị truyền trong môi trường sử dụng dây dẫn.

B. Phương pháp định vị người dùng trong nhà
Thiết bị LoRa sẽ liên lạc với nhau thơng qua sóng vơ tuyến, từ các thơng tin thu phát được ta có thể tính được
khoảng cách giữa hai thiết bị. Khi khoảng cách được tính tốn ta sử dụng phép đo ba cạnh tam giác để xác định vị trí
tượng trên mặt phẳng Oxy.
Tuy nhiên phần lớn các trường hợp, sóng truyền giữa thiết bị phát và thiết bị thu có thể bị ảnh hưởng bởi mơi
trường và vật cản, từ đó dẫn tới sai số trong đo lường khoảng cách từ thiết bị phát đến thiết bị thu. Cơng thức trên
khơng cịn chính xác, cần hiệu chỉnh ứng với từng trường hợp sai số.


Hình 2. minh họa trường hợp cả ba vịng trịn được
tạo bởi khoảng các từ thiết bị phát đến thiết bị thu
thông qua kỹ thuật đo thời gian bay khứ hồi của gói tin
RToF. Tuy nhiên, cả ba vịng trịn khơng gặp nhau tại
một điểm cụ thể, các vịng trịn có thể giao nhau hoặc
khơng giao nhau. Khoảng cách tính tốn khác với
khoảng cách thực tế, bởi vì mặc dù ba vòng tròn được
tạo cùng lúc, nhưng do sai số trong đo lường thời gian
bay của gói tin, các vịng trịn khơng giao nhau tại một
điểm mà giao nhau tại nhiều điểm. Để giải quyết vấn

đề này, tác giả đã kế thừa và cải tiến nghiên cứu của
Kwak và Sung cùng với các nghiên cứu khác để tăng
cường độ chính xác trong việc xác định tọa độ của
thiết bị thu khi biết khoảng cách từ thiết bị phát đến
thiết bị thu. Phương pháp này chia các đường trịn tạo
Hình 2. Các đường tròn tạo bởi khoảng cách từ thiết bị phát
bởi khoảng cách từ thiết bị phát đến thiết bị thu thành
đến thiết bị thu ở một trường hợp khi đo trong thực tế
các trường hợp.
1. Trường hợp hai đường tròn giao nhau tại hai giao điểm nhưng đường tròn này khơng bao phủ tâm đường trịn kia:
Đây là trường hợp phổ biến và thường xuyên bắt gặp khi xác định tọa độ của thiết bị thu. Khoảng cách từ thiết bị
phát A(xA, yA) và B(xB, yB) đến thiết bị thu tạo ra hai đường trịn với bán kính da và db giao nhau tại hai điểm. Tác
giả minh họa trường hợp này như Hình 3.
Trong Hình 3, hai đường tròn tiếp xúc và giao nhau
tại hai điểm. Tuy nhiên hai giao điểm này nằm ở vùng
không gian giữa tâm hai đường trịn và đường trịn này
khơng phủ tâm đường tròn kia. Với trường hợp này,
tác giả tiến hành kẻ đường thằng đi qua 2 giao điểm.
Và đường thẳng đi qua hai giao điểm sẽ được sử dụng
để tính tọa độ thiết bị nhận. Điều kiện để trường hợp
này xảy ra:
{

Hình 3. Hai đường trịn giao nhau tại hai giao điểm nhưng
đường trịn này khơng bao phủ tâm đường trịn kia

𝑑𝑎𝑏 >= 𝑑𝑎
𝑑𝑎𝑏 >= 𝑑𝑏
𝑑𝑎𝑏 <= 𝑑𝑎 + 𝑑𝑏

2. Trường hợp hai đường trịn khơng giao nhau
Trường hợp này do sai số trong đo lường quá lớn hoặc quá nhỏ dẫn đến việc hai đường tròn tạo bởi khoảng cách từ
điểm phát đến điểm thu không thể giao nhau. Tác giả minh họa trường hợp này trong Hình 4.
Ở trường hợp này, hai đường trịn khơng giao nhau,
đường thẳng dùng để xác định tọa độ của thiết bị thu sẽ đi
qua điểm nằm trên đường thẳng nối hai tâm của đường
trịn và vng góc với đường thẳng nối hai tâm, thỏa:
{

𝑑𝑎 + 𝑑𝑏 < 𝑑𝑎𝑏
𝑑𝑎 > 𝑑𝑏

Khi đó: 𝑑𝑠𝑐 = 𝑑𝑎 + (𝑑𝑎𝑏 − 𝑑𝑎 − 𝑑𝑏) ∗ (𝑑 𝑏⁄𝑑 𝑎)
Hoặc:
{
Hình 4. Hai đường trịn khơng giao nhau

𝑑𝑎 + 𝑑𝑏 < 𝑑𝑎𝑏
𝑑𝑎 <= 𝑑𝑏

Khi đó: 𝑑𝑠𝑐 = 𝑑𝑎 + (𝑑𝑎𝑏 − 𝑑𝑎 − 𝑑𝑏) ∗ (1 − 𝑑 𝑎⁄𝑑 𝑏)

3. Trường hợp hai đường tròn giao nhau và đường tròn
này phủ tâm đường tròn kia:
Trường hợp này do sai số trong đo lường quá lớn
hoặc quá nhỏ dẫn đến việc hai đường tròn tạo bởi khoảng
cách từ điểm phát đến điểm thu giao nhau và một trong
hai đường tròn sẽ phủ lên tâm của đường tròn còn lại. Tác
giả minh họa trường hợp này trong Hình 5.
Hình 5. Hai đường tròn giao nhau và đường tròn này phủ tâm

đường tròn kia



Ở trường hợp này, đường thẳng dùng để xác định tọa độ của thiết bị thu sẽ đi qua điểm nằm trên đường thẳng nối
hai tâm của đường tròn và vng góc với đường thẳng nối hai tâm, thỏa:
{

𝑑𝑎 >= 𝑑𝑎𝑏
𝑑𝑎𝑏 + 𝑑𝑏 >= 𝑑𝑎

Khi đó: 𝑑𝑎𝑐 = 𝑑𝑎𝑏 ∗ (1 − 𝑑 𝑏 ⁄( 𝑑𝑎 + 𝑑𝑏))
Hoặc:
{

𝑑𝑏 >= 𝑑𝑎𝑏
𝑑𝑎𝑏 + 𝑑𝑎 >= 𝑑𝑏

Khi đó: 𝑑𝑎𝑐 = 𝑑𝑎 ∗ 𝑑𝑎 𝑏⁄( 𝑑𝑏 + 𝑑𝑎)
4. Trường hợp đường tròn này chứa đường tròn kia
Trường hợp này do sai số trong đo lường quá lớn hoặc quá nhỏ dẫn đến việc hai đường tròn tạo bởi khoảng cách từ
điểm phát đến điểm thu khơng giao nhau và một đường trịn chứa đường tròn còn lại. Tác giả minh họa trường hợp này
trong Hình 6.
Ở trường hợp này, đường thẳng dùng để xác định
tọa độ của thiết bị thu sẽ đi qua điểm nằm trên đường
thẳng nối hai tâm của đường tròn và vng góc với
đường thẳng nối hai tâm, thỏa:
{

𝑑𝑎 > 𝑑𝑎𝑏

𝑑𝑎𝑏 + 𝑑𝑏 < 𝑑𝑎

Khi đó: 𝑑𝑎𝑐 = 𝑑𝑎𝑏 ∗ 𝑑 𝑏⁄𝑑 𝑎
Hoặc:
{
Hình 6. Đường trịn này chứa đường trịn kia

𝑑𝑏 > 𝑑𝑎𝑏
𝑑𝑎𝑏 + 𝑑𝑎 < 𝑑𝑏

Khi đó: 𝑑𝑎𝑐 = 𝑑𝑎 ∗ 𝑑𝑎 𝑏⁄𝑑 𝑏

5. Xác định vị trí cần định vị
Điểm cần tìm là trung bình cộng các điểm giao của
ba đường thẳng được tạo ra bằng cách kẻ đường vng
góc dựa vào quan hệ của các cặp đường trịn được
minh họa như Hình 7.
𝑥𝐷 + 𝑥𝐸 + 𝑥𝐹
3
Hình 7. Hình minh họa cách xác định vị trí điểm cần định
𝑦𝐷 + 𝑦𝐸 + 𝑦𝐹
𝑦𝑆 =
vị thông qua phép đo ba cạnh tam giác
3
III. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TRONG NHÀ CAO TẦNG
𝑥𝑆 =

Hệ thống thử nghiệm gồm 3 phần: phần ứng dụng được cài đặt trên máy tính chạy hệ điều hành windows có nhiệm
vụ kết nối và lấy dữ liệu từ server, xử lí dữ liệu, tính toán và hiển thị kết quả lên giao diện người dùng; phần server có
nhiệm vụ nhận dữ liệu từ thiết bị, lưu trữ dữ liệu và trả dữ liệu cho ứng dụng khi có yêu cầu; phần thiết bị có nhiệm vụ

liên lạc, xác định khoảng cách với nhau và gửi giá trị khoảng cách đo được lưu trữ tại server.
Phần thiết bị bao gồm các master node và các slave
node, mỗi node là một mô-đun ESP8266 và 1 mô-đun
LoRa. ESP8266 giao tiếp với LoRa thông qua chuẩn
giao tiếp SPI, điều khiển LoRa thu phát tín hiệu xác định
khoảng cách với nhau. Sau khi nhận được dữ liệu phù
hợp, ESP8266 sẽ gửi dữ liệu lên Cosmos Database lưu
trữ thông qua IoT Hub trong Microsoft Azure. IoT Hub
là một sản phẩm đám mây thuộc khối Nền tảng (Nền
tảng như một dịch vụ - PaaS), hỗ trợ kết nối giữa thiết bị
IoT tới cloud và từ cloud tới thiết bị. IoT Hub nhận dữ
liệu từ các thiết bị IoT và xử lý theo thời gian thực trên
cloud. Ứng dụng máy tính sẽ lấy dữ liệu từ Cosmos
Database thơng qua Azure Functions.

Hình 8. Kiến trúc hệ thống thử nghiệm định vị trong nhà cao
tầng


IV. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM

A. Triển khai các thiết bị thử nghiệm

Hình 10. Mẫu thử phạm vi hoạt động theo chiều ngang có
vật cản trong nhà cao tầng

Tịa nhà dùng để triển khai hệ thống thử nghiệm là
tòa nhà E trường Đại học Công nghệ Thông tin – Đại
học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Nhóm tác giả tiến
hành đặt các thiết bị tại các tầng khác nhau trong tịa

Hình 9. Mẫu thử phạm vi hoạt động theo chiều dọc trong
nhà thì nhận thấy tại một số trường hợp với khoảng
nhà cao tầng
cách cố định các thiết bị LoRa không thể thu phát tín
hiệu với nhau. (đường xanh là có thể thu phát tín hiệu,
đường đỏ là khơng thể thu phát tín hiệu).
Từ đó nhóm tác giả quyết định triển khai hệ thống thử nghiệm với hai trường hợp được bố trí theo chiều ngang như
Hình 11 và Hình 12.

Hình 11. Sơ đồ bố trí thiết bị thực nghiệm 1

Hình 12. Sơ đồ bố trí thiết bị thực nghiệm 2

Giao diện ứng dụng bao gồm 3 giao diện chính: giao diện Cài đặt thơng tin cấu hình hệ thống định vị giúp người
triển khai hệ thống có thể thao tác thêm, sửa, xóa và lưu thơng tin cần thiết khi triển khai hệ thống phần cứng, định
danh thiết bị, giúp đồng bộ dữ liệu khi tính tốn; giao diện quản lí tịa nhà giúp thêm thơng tin người cần định vị, ở đây
là chuyên viên, sinh viên, nghiên cứu viên, giảng viên thường xuyên học tập và làm việc tại đây; Giao diện hiển thị kế
quả định vị giúp trực quan hóa kết quả định vị.

Hình 13. Giao diện Cài đặt thơng tin cấu hình hệ thống định
vị của admin

Hình 14. Giao diện quản lí tịa nhà của người quản lí


Hình 15. Giao diện Hiển thị kết quả định vị

B. Kết quả thử nghiệm hệ thống
Kết quả thử nghiệm hệ thống với sơ đồ bố trí như Hình 13 và Hình 14 được thể hiện như Bảng 2 và Bảng 3.
Bảng 2. Bảng kết quả thực nghiệm 1

STT
1
2
3
4

Mã mẫu
E76_014
E76_034
E76_123
E76_124

Số lượng mẫu
11552
10368
3760
3760

Số test đúng*
11419
10356
3738
3717

Tỉ lệ (%)
98.85
99.88
99.41
98.86

Độ chính xác (m)
2.47
1.97
1.55
3.67

Bảng 3. Bảng kết quả thực nghiệm 2

STT
Mã mẫu
Số lượng mẫu
Số test đúng*
Tỉ lệ (%)
Độ chính xác (m)
1
E72_012_2
8432
8413
99.77
5.24
2
E72_014_2
5104
5097
99.86
2.55
3
E72_023_2
5088

4174
82.04
3.7
4
E72_024_2
5104
5030
98.55
4.64
5
E72_124_2
5104
5101
99.94
3.17
6
E72_014_4
3840
3837
99.92
3.07
Bảng so sánh kết quả thử nghiệm hệ thống thử định vị trong nhà sử dụng công nghệ LoRa với một số hệ thống định
vị trong nhà sử dụng công nghệ khác được thể hiện như Bảng 4.
Bảng 4. Bảng so sánh độ chính xác tương đối khi định vị trong nhà giữa LoRa và các cơng nghệ khác

Độ Chính Xác

WiFi
1-5m

GSM
10-50m

A-GPS
5-10m

Bluetooth
1-5m

Zigbee
1-10m

UWB
6-10cm

LoRa
1.5-5.2m

V. KẾT LUẬN
Việc sử dụng LoRa vào việc xây dựng hệ thống định vị trong nhà hoàn toàn khả thi. Đặc biệt là hệ thống định vị
trong nhà với ngữ cảnh cứu hộ cứu nạn hỏa hoạn hoặc thiên tai. Độ chính xác hiện tại của hệ thống <= 5m, với bộ tham
số cài đặt dùng cho trường hợp định vị ngoài trời do nhà sản xuất đề xuất. Vì vậy hệ thống hồn tồn có thể tăng độ
chính xác bằng cách nghiên cứu, thực nghiệm xác định bộ tham số dành riêng cho môi trường định vị trong nhà. Phần
mềm tương đối hoàn thiện, giao diện trực quan, dễ sử dụng, dễ quan sát. Thiết bị hiện tại không thể truyền phát xa
trong môi trường có nhiều vật cản như trong tịa nhà nên đề tài hiện chỉ dừng lại ở mức xác định vị trí vật thuộc phịng
nào trong một tầng cố định với 10 bộ mẫu test khác nhau, mỗi bộ mẫu có từ 4000 đến 11000 test case với độ chính xác
lên đến trên 90%. Trường hợp đặt các master tạo thành tam giác tù với góc tù quá lớn hệ thống sẽ khơng thể hoạt động
chính xác. Để chuẩn bị cho những nghiên cứu sâu hơn sắp tới, nhiều vấn đề đặt ra cần phải được xem xét giải quyết

như nghiên cứu cải thiện ăng-ten để tăng khả năng truyền xa trong mơi trường có vật cản và chống nhiễu tốt hơn nhằm
tăng độ chính xác của hệ thống, nghiên cứu và mở rộng hệ thống, tích hợp cảm biến áp suất để có thể định vị được
nhiều tầng hơn, nghiên cứu phát triển định vị đối tượng di chuyển phi tuyến tính.
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

J. Hightower and G. Borriello, "Location systems for ubiquitous computing," Computer, vol. 34, no. 8, pp. 57-66, 2001.

[2]

Semtech. (2016, Feb 12). Semtech LoRa® Geolocation Solution to Open New Opportunities for IoT Network in Glasgow, Scotland.

[3]

J. Kwak and Y. Sung, "Beacon-based indoor location measurement method to enhanced common chord-based trilateration," Journal of
Information Processing Systems, vol. 13, pp. 1640-1651, 01/01 2017.

[4]

Ebyte. (2017, 3 March). SX1280 Wireless Module E28 Series. Available: />
[5]
[6]

Semtech. (2017, Jan 15). Application Note: An Introduction to Ranging with the SX1280 Transceiver. Available:
/>E. V. Nam. (2016, Feb 02). Các loại Module ESP8266. Available: />
[7]

A. Alarifi et al., "Ultra Wideband Indoor Positioning Technologies: Analysis and Recent Advances," Sensors, vol. 16, no. 5, 2016.

[8]

P. Spachos, I. Papapanagiotou, and K. N. Plataniotis, "Microlocation for Smart Buildings in the Era of the Internet of Things: A Survey of
Technologies, Techniques, and Approaches," IEEE Signal Processing Magazine, vol. 35, no. 5, pp. 140-152, 2018.

[9]

J. Kwak and Y. Sung, "Beacon-based indoor location measurement method to enhanced common chord-based trilateration," Journal of
Information Processing Systems, vol. 13, pp. 1640-1651, 01/01 2017.

[10] C.-Y. Shih and P. J. Marrón, "COLA: Complexity-Reduced Trilateration Approach for 3D Localization in Wireless Sensor Networks,"
presented at the 2010 Fourth International Conference on Sensor Technologies and Applications, 2010.

INDOOR POSITIONING SYSTEM USING LORA TECHNOLOGY: DESIGN AND EXPERIMENTS

Huỳnh Hồ Thị Mộng Trinh, Nguyễn Mạnh Thảo, Trịnh Lê Huy
University of Information Technology, VNU - HCM


Abstract— This article presents the design and experiments of indoor positioning system by using the ranging engine of
SX1280 LoRa IC at 2.4GHz. Due to the return time of flight (RToF) algorithm, the distance between the LoRa devices could be
calculated. By combining the ranging feature and the long-distance communication ability, a system of indoor positioning is
proposed for high builing scheme. Several scenarios are realized, reported, and modified in order to improve the precision of
tracking system. Finally, the results are obtained that show an accuracy lower than 5m.

Key words— Indoor positioning, LoRa, IoT, RToF.