Selection of wireless technology for tracking construction materials using a fuzzy decision model

Abstract

As the size and scale of construction projects increase, inefficiencies related to the manual operations about field data in current tracking systems are becoming an important issue. While emerging wireless technologies are providing a feasible vision of ubiquitous computing and sensor networks applicable to the large-scale construction industry, it has become even harder to select a suitable technology for tracking construction materials because of the differing functionalities, capabilities, and scope of application of the specific technology. This research proposes a multi-criteria decision-making model that leverages the decision process in choosing various wireless technologies available on the market. To justify the selection of a specific technology, a fuzzy method was adopted to provide an appropriate way to decide among five alternatives (e.g., RFID, GPS, Wi-Fi, Zigbee, and UWB). Fuzzy ranking was obtained from the aggregated fuzzy appropriate index (FAI) based on a person's point of view (optimist, pessimist, or neutral). The results showed that Wi-Fi might be a suitable solution for optimists and neutral persons, but UWB might be the better alternative for pessimists. The results of this research may assist construction engineers in applying reasonable decision-making procedures in a fuzzy environment such as construction sites, and rank the relative importance of the various criteria and alternatives specified in this research.

Belaidžio ryšio technologijų atranka statybinėms medžiagoms stebėti, taikant neapibrėžtųjų aibių sprendimo modelį

Santrauka. Augant statybos projektų mastui, rankinis dabartinių stebejimo sistemų duomenų apdorojimo neefektyvumas tampa svarbia problema. Nors naujos belaidžio ryšio technologijos gali sudaryti galimybę įvesti visur prieinamus kompiuterinius ir jutiklių tinklus, naudojamus plataus masto statybos pramonėje, tampa vis sudėtingiau pasirinkti tinkamas technologijas statybinėms medžiagoms stebėti, nes kiekviena technologija atlieka skirtingas funkcijas, skiriasi jų galimybės ir taikymo apimtis. Šiame tyrime siūlomas daugiakriterinis sprendimų priėmimo modelis, kuris, sprendimų priėmimo procesą pasirenkant rinkoje, siūlomas belaidžio ryšio technologijas išskaido į atskirus lygius. Siekiant pagrįsti tam tikros technologijos pasirinkimą, buvo pritaikytas neapibrežtųjų aibių metodas, pasirenkant geriausią technologiją iš penkių alternatyvų (t. y. RFID, GPS, Wi-Fi, Zigbee ir UWB technologijų). Neapibrežtumo rangas buvo gautas taikant agreguotą neapibrežtumo tinkamumo indeksą (FAI), atsižvelgiant į asmens požiūrį (optimistinis, pesimistinis ar neutralus). Gauti rezultatai parodė, kad Wi-Fi technologija yra tinkama optimistams ir neutraliems asmenims, o UWB technologija būtų geresnė alternatyva pesimistams. Šio tyrimo rezultatai gali padėti statybos inžinieriams priimti pagrįstus sprendimus neapibrėžtoje aplinkoje, tokioje kaip statybos aikštelės, ir suranguoti pagal svarbą įvairius kriterijus bei aptartas šiame tyrime alternatyvas.

Reikšminiai žodžiai: belaidis jutiklių tinklas, statybinių medžiagų stebėjimas, sprendimo modelis, neapibrėžtumas.

Keyword : wireless sensor network, construction material tracking, decision model, fuzzy