DOI QR코드

DOI QR Code

컨테이너 항만 환경에서 이동형 리더와 동선 정보를 이용한 다단계 위치 인식 시스템

Multi-step Location System using Mobile Reader and Trajectory Information in Container Port Environments

  • 최훈 (부산대학교 컴퓨터공학과 임베디드시스템 연구실) ;
  • 손상현 (부산대학교 컴퓨터공학과 임베디드시스템 연구실) ;
  • 백윤주 (부산대학교 컴퓨터공학과 임베디드시스템 연구실)
  • 투고 : 2011.08.22
  • 심사 : 2011.12.14
  • 발행 : 2011.12.30

초록

본 논문에서는 컨테이너 항만 환경에서 적용 가능한 자산 추적 시스템을 제안한다. 컨테이너 항만 환경은 우선 통신을 저해하는 철제 장애물이 산재하기 때문에, 태그 대 다수 리더 간 가시선 통신을 필요로 하는 기존 태그-리더 기반의 위치 추적 시스템의 적용이 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 제안하는 시스템은 기존 리더뿐 아니라 이동체에 리더를 추가하고, 2단계의 위치 추적을 함으로써 태그와 다수 리더 간의 정보를 취득한다. 또한 소수의 거리 정보를 측정하였을 때, 항만 자산의 동선 정보를 함께 이용하는 방법으로 태그 위치 추정 성공률과 정확도를 높인다. 그리고 제안하는 시스템의 성능 검증을 위해 태그, 리더 및 위치 엔진을 구현하였고, 실제 항만 터미널에 설치하여 운용하였다. 그 결과 성공률과 정확도가 확연히 개선되어 실제 환경에서 운용 가능함을 확인할 수 있었다.

In this paper, we propose an asset tracking system for applying a container port environment. If we attempt to apply this common locating system to a port environment for logistics automation, the system performance is degraded because there are many steel obstacles that cause interference in the RF communication and measurement. We divided readers into two types - fixed and mobile readers; hence, the location method operates in two steps for efficient wireless communication and precise measurement. In addition, the system estimates the location with trajectory information of assets when the small number of measurement is gathered. We implemented all the system components and installed these at a real port for evaluation. The success rate of communication and estimation is much better than that of the existing general locating system, and the location precision is substantially increased.

키워드

참고문헌

  1. H. Cho, H. Choi, W. Lee, Y. Jung, and Y. Baek, "LITeTag: Design and implementation of an RFID system for IT-based port logistics", Journal of Communications, Vol.1, pp.48-57, 2006.
  2. Conveyance Security Device (CSD) Requirement Document Baseline version 1.2, DHS, 2007.
  3. ISO/IEC 18000-7, Information technology - Radio frequency identification for item management, Part 7: Parameters for active air interface communications at 433 MHz, ISO/ IEC, 2009.
  4. ISO 18185-1, Freight containers - Electronic seals - Part 1: Communication protocol, ISO, 2007.
  5. OpenTag of dash7 alliance, http://sourceforge.net/ projects/opentag/
  6. H. Jang, H. Choi, Y. Jung, and Y. Baek, "Robustness of distributed RTLS for dense large-scale environments", The International Conference on Information Technology, pp. 58-63, Apr., 2010
  7. S. Son, J. Kim, H. Choi, Y. Jung, and Y. Beak, "Design and implementation of a real-time locating system over IEEE 802.15.4a radio for port logistics", The International Conference on Information Technology, pp.1183-1188, Apr., 2010.
  8. Nanotron technologies, nanoLOC TRX Transceiver.
  9. 최훈, 백윤주, "비가시성을 고려한 RF 기반 측위시스템의 설계 및 구현", 한국통신학회, 한국통신학회논문지, 제36권 제7호(무선통신), pp.654-661, Jul., 2011.
  10. K. Whitehouse, C. Karlof, and D. Culler, "A practical evaluation of radio signal strength for ranging-based localization", Mobile Computing and Communications Review, Vol.11, 2007.
  11. S. Capkun, K. Rasmussen, M. Cagalj, and M. Srivastava, "Secure location verification with hidden and mobile base stations," IEEE Trans. Mobile Comput., Vol.7, No.4, pp.470-483, Apr., 2008. https://doi.org/10.1109/TMC.2007.70782
  12. S. Capkun and J. Hubaux, "Secure positioning of wireless devices with application to sensor networks," in Proc. IEEE INFOCOM, Vol.3, pp.1917-1928, 2005.
  13. J. J. Caffery Jr., A new approach to the geometry of TOA location, 52nd Vehicular Technology Conference, 2000. IEEE VTS-Fall VTC, 2000.
  14. Yi Jiang and Victor C. M. Leung, An asymmetric double sided twoway ranging for crystal offset, In Proc. of the Int. Symposium on signals, systems and Electronics., pp.525- 528, IEEE, 2007.
  15. Hutchison Korea Terminals, http://www.hktl. com.