Performance Analysis of Implementation on IoT based Smart Wearable Mine Detection Device

In this paper, we analyzed the performance of IoT based smart wearable mine detection device. There are various mine detection methods currently used by the military. Still, in the general field, mine detection is performed by visual detection, probe detection, detector detection, and other detection methods. The detection method by the detector is using a GPR sensor on the detector, which is possible to detect metals, but it is difficult to identify non-metals. It is hard to distinguish whether the area where the detection was performed or not. Also, there is a problem that a lot of human resources and time are wasted, and if the user does not move the sensor at a constant speed or moves too fast, it is difficult to detect landmines accurately. Therefore, we studied the smart wearable mine detection device composed of human body antenna, main microprocessor, smart glasses, body-mounted LCD monitor, wireless data transmission, belt type power supply, black box camera, which is to improve the problem of the error of mine detection using unidirectional ultrasonic sensing signal. Based on the results of this study, we will conduct an experiment to confirm the possibility of detecting underground mines based on the Internet of Things (IoT). This paper consists of an introduction, experimental environment composition, simulation analysis, and conclusion. Introduction introduces the research contents such as mines, mine detectors, and research progress. It consists of large anti-personnel mine, M16A1 fragmented anti-mine, M15 and M19 antitank mines, plastic bottles similar to mines and aluminum cans. Simulation analysis is conducted by using MATLAB to analyze the mine detection device implementation performance, generating and transmitting IoT signals, and analyzing each received signal to verify the detection performance of landmines. Then we will measure the performance through the simulation of IoT-based mine detection algorithm so that we will prove the possibility of IoT-based detection landmine.

현재 군에서 운용하고 있는 지뢰탐지 방법은 다양하나 통상 야전에서는 육안탐지, 탐침에 의한 탐지, 탐지기에 의한 탐지, 기타탐지 방법 등으로 지뢰를 탐지하며, 탐지기에 의한 탐지방법은 GPR센서를 이용한 탐지기로 금속탐지는 가능하나 비금속탐지가 곤란하며, 탐지를 실시한 곳과 실시하지 않은 지역을 구분할 수 없고, 많은 인력과 시간이 낭비되는 문제점이 있으며, 사용자가 센서를 일정한 속도로 움직이지 않거나, 너무 빨리 움직이는 경우 지뢰를 정확히 탐지하기가 곤란하다. 따라서 이러한 단방향 초음파 센싱 신호를 이용한 지뢰탐지 오류의 문제점을 개선하고자 Human Body 안테나부, 메인마이크로프로세서 유닛부, 스마트안경부, 바디장착형 LCD모니터부, 무선데이터 송수신부, 벨트형 전원공급부, 블랙박스 카메라부, 보안통신 헤드셋부로 구성한 스마트 웨어러블 지뢰탐지 장치를 연구하였다. 이 연구결과를 토대로 IoT(Internet of Things) 기반으로도 지하에 있는 지뢰를 탐지할 수 있는 가능성을 확인하기 위해 실험을 진행하고자 한다. 본 논문은 서론, 실험환경 구성, 시뮬레이션 분석, 결론 순으로 구성 하였으며, 서론에서는 지뢰, 지뢰 탐지기, 연구진행 등 연구내용을 소개 하고, 실험 환경 구성은 야전과 동일한 환경과 매설방법을 기초로 M14폭풍형 대인지뢰, M16A1파편형 대인지뢰, M15 및 M19대전차 지뢰, 지뢰와 유사한 플라스틱 병, 알루미늄 캔으로 구성하였으며, 시뮬레이션 분석은 지뢰탐지 장치 구현 성능을 분석하기 위해 매트랩을 이용한 시뮬레이션을 진행하여, IoT 신호를 생성 및 전송하고, 각각의 수신된 신호를 분석하여 지뢰의 탐지 성능을 확인한 후 IoT 기반 지뢰탐지 알고리즘 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하여 지하에 있는 지뢰를 탐지할 수 있는 가능성을 IoT기반으로 입증하려고 한다.