DOI QR코드

DOI QR Code

The development of indoor location measurement System using Zigbee and GPS

Zigbee와 GPS를 이용한 실내 위치 인식 시스템 개발

  • Received : 2012.05.11
  • Accepted : 2012.08.09
  • Published : 2012.08.30

Abstract

This paper proposes a new indoor location recognition system using a ZigBee network and a global positioning system(GPS). The proposed location recognition system applies GPS values that are mainly used for outdoor location recognition, to indoor location recognition; hence the techniques conventionally separated for the indoor and outdoor location recognition are integrated into one location recognition technique. The proposed system recognizes a location using the distance between nodes. Although the distance between nodes can be calculated by measuring the strength of the received ZigBee signals, generally the measured distance is not accurate and has high error rates since the strength of the ZigBee signals is different depending on the distance. In order to reduce the error rate, we have subdivided the output power of the received ZigBee signals into five levels. When a moving node generates a signal, each fixed node transmits the received signal strength and its own GPS information to other nodes, so the moving node can find its own accurate location in terms of the received signals.

본 논문에서는 ZigBee와 GPS를 이용한 실내 위치 인식 시스템을 설계하였다. 본 연구에서 설계한 위치 인식 시스템은 실외 위치 인식에 대표적으로 사용되는 GPS 값을 실내 위치인식에 사용함으로서 기존 실내와 실외로 구분되던 위치 인식 기술을 하나로 통합하였다. 개발된 시스템은 노드간의 거리를 이용하여 위치를 구하는 방식으로 노드 간의 거리는 ZigBee의 수신 신호 세기를 이용하여 거리를 계산하는 방식을 사용하였다. 그러나 ZigBee의 수신 세기의 경우 거리에 따라 달라지나 그 값이 정확하지 않아 오차가 크다. 이 오차를 줄이기 위하여 개발 시스템에서는 ZigBee의 출력 파워를 5단계로 조절하여 거리에 따른 수신 신호 세기를 세분화하였다. 이동 노드가 신호를 발생하면 고정 노드에서는 수신된 신호의 세기와 자신의 GPS 정보를 고정 노드로 전송을 한다. 이동 노드에서는 수신된 정보를 이용하여 자신의 위치를 구하는 방식을 제안하였다.

Keywords

References

  1. 이성호, 민경욱, 김재철, 김주완, 박종현. 위치기반 서비스 기술 동향. 전자통신동향분석, 제 20권 제 3 호 2005년 6월.
  2. Jinyang Li John Jannotti. Douglas S. J. De Couto. David R. Karger and Robert Morris. A scalable location service for geographic ad hoc routing. International Conference on Mobile Computing and Networking. 2000. p120-130.
  3. 조영수, 조성윤, 김병두, 이성호, 김재철, 최완식. 실내외 연속측위 기술 동향. 전자통신동향분석 제22권 제 3호 2007년 6월
  4. Mohapatra. D and Suma. S. B. Survey of location based wireless services. ICPWC 2005. Personal Wireless Communications. p358-362
  5. Roy Want, Andy hopper, Veronica Falcao and honathan Gibbons, The Active Badge Location System, ACM Trans, on Information Systems, Vol 10, No 1, Jan 1992. p91-102. https://doi.org/10.1145/128756.128759
  6. IEEE Standards. IEEE802.15.4:Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks(LRWPANs), October. 2003.
  7. Nissanka B. Priyantha, Anit Chakraborty, and Hari Balakrishnan, The Cricket Location-Support system. Proc, 6th ACM MOBICOM, Aug. 2000.
  8. D. Niculescu and B.Nath. Ad Hoc Positioning System(APS) Using AOA. Proc. INFOcom '03, San Francisco, CA, 2003.
  9. P. Bahl and V.N Padmanabhan, RADAR: An In Building RF-Based User location and Tracking System. In Proc. of IEEE Infocom 2000 conf. on computer commun. Vol2. Mar. 2000. p775-284.
  10. 김보미, 심민진, 이종은, 최상호, 유비쿼터스 센서 네트워크의 위치탐지 기술 및 동향, 주간기술동향 통권 1291호, 2007년.
  11. 정석민, 정우진, 우운택, 적외선 기반 실내 사용자 위치 추적 시스템, 전자공학회 논문지 제 42권 CI 편 제 5호, 2005년.

Cited by

  1. The development of fall detection system using 3-axis acceleration sensor and tilt sensor vol.18, pp.4, 2013, https://doi.org/10.9723/jksiis.2013.18.4.019
  2. Development of Position Recognition System by Wireless Communication vol.17, pp.6, 2013, https://doi.org/10.6109/jkiice.2013.17.6.1477
  3. Implementation of Android application to judge the daily route deviation via the GPS information on smart phones vol.18, pp.3, 2013, https://doi.org/10.9723/jksiis.2013.18.3.027
  4. Design and Implementation of Context-aware Application on Smartphone Using Speech Recognizer vol.10, pp.2, 2020, https://doi.org/10.14801/jaitc.2020.10.2.49