Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
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A Study on the Technology Development of User-based Home Automation Service

사용자 위치기반 홈오토메이션 서비스 기술 개발에 관한 연구

  • Lee, Jung-Gi (Mechatronics, Korea Polytechnic University) ;
  • Lee, Yeong-Seok (Division of Electronics &Telecommunications, Korea Polytechnic University)
  • 이중기 (한국폴리텍대학 메카트로닉스과) ;
  • 이영석 (한국폴리텍대학 전자정보통신과)
  • Received : 2017.02.22
  • Accepted : 2017.03.10
  • Published : 2017.03.31
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Abstract

As Internet of Things (IoT) technology advances, there is a growing demand for location-based services (LBSs) to identify users' mobility and identity. The initial LBS system was mainly used to measure position information by measuring the phase of a signal transmitted from a global positioning system (GPS) satellite or by measuring distance to a satellite by tracking the code of a carrier signal. However, the use of GPS satellites is ineffective, because it is difficult to receive satellite signals indoors. Therefore, research on wireless communications systems like ultra-wide band (UWB), radio frequency identification (RFID), and ZigBee are being actively pursued for location recognition technology that can be utilized in an indoor environment. In this paper, we propose an LBS system that includes the 2.45GHz band for chirp spread spectrum (CSS), and the 3.1-10.6GHz band and the 250-750MHz bands for UWB using the IEEE 802.15.4a standard for low power-based location recognition. As a result, we confirmed that the 2.45GHz Industrial, Scientific and Medical (ISM) band RF transceiver and the ranging function can be realized in the hardware and has 0dBm output power.

IoT 기술이 발전함에 따라 사용자의 이동성 및 정체성을 확인하기 위한 위치 기반 서비스(Location Based Service)에 대한 수요가 증가되고 있다. 초기의 LBS 시스템은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내오는 신호의 위상을 측정하거나 반송파 신호의 코드를 추적하여 위성까지의 거리를 측정함으로써 위치정보를 확인하는 기술이 주로 사용되었다. 그러나 GPS위성을 사용하는 방식은 실내에서는 위성 신호의 수신이 어렵기 때문에 그 효용성이 떨어진다. 따라서 실내 환경에서 활용할 수 있는 위치인식기술을 위해 UWB, RFID, Zigbee 등과 같은 무선 통신 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 저전력 기반의 위치 인식을 위한 IEEE 802.15.4a의 표준을 활용하여 CSS를 위한 2.45GHz 대역과 UWB를 위한 3.1~10.6GHz대역 및 250-750 MHz대역의 주파수 대역을 포함을 하는 LBS 시스템을 설계하였다. 그 결과로서 2.45GHz ISM RF 트랜시버와 Ranging 기능을 하드웨어로 구현하여 0dBm의 출력파워를 갖음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. H. J. Cho, K, I, Hwang, D, S, Rho, D, H, Seo, " Real Time Indoor Positioning System using IEEE 802.15.4a and Sensors", Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 6, no. 36, pp. 850-856, Sep. 2012. DOI: https://doi.org/10.5916/jkosme.2012.36.6.850
  2. B.K. Kim, W.V. Park, Y.W. Ko, ."Indoor positioning system using inertial sensor and cricket", The journal of Korean Institute of Information Technology, vol. 9, no. 5, pp. 17-24, 2011.
  3. S. K. Park and Y. S. Suh, "Pedestrian navigation system using inertial sensors and vision", Trans. KIEE, vol. 59, no. 11, 2010.
  4. B. Alzvi, and K. Pahlavan, "Modeling of the TOA-based Distance Measurement Error using UWB Indoor Radio Measurement," IEEE Communication Letters, vol. 10, no. 4, pp. 275-277, 2006. DOI: https://doi.org/10.1109/LCOMM.2006.1613745
  5. I. Suvenc, Z. Sahinoglu, and P. V. Orlik, "TOA Estimation for IR-UWB Systems with Different Transceiver Types," IEEE Trans. Microwave Theory and Technique, vol. 54, no. 4, pp. 1876-1886, 2006. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2006.872044
  6. P. Bahl and V. Padmanabhan, "RADAR: An In-Building RF-Based User Location and Tracking System", IEEE INFOCOM, vol. 2, Israel, pp. 775-784, Mar. 2000. DOI: https://doi.org/10.1109/INFCOM.2000.832252
  7. F. Lassabe, P. Canalda, P. Chatonnay and F. Spies, "A Friss based Calibrated Model for WiFi Terminals Positioning", Proc. of WoWMoM, pp. 382-387, 05, Jun. 2005
  8. J. Hightower and G. Borriello, "Location Systems for Ubiquitous Computing", Computer, vol. 34, no. 8, pp. 57-66, 2001. DOI: https://doi.org/10.1109/2.940014