• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제12권4호
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• pp.93-104
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• 2005

Recently, RFID/USN is one of fundamental technologies in information and communications networks. Low-Rate WPAN, IEEE802.15.4 is a low-cost communication network that allows wireless connectivity in applications with limited Power and relaxed throughput requirements. Its applications are building automation, personal healthcare, industrial control, consumer electronics, and so on. Some applications require location information. Of course location awareness is useful to improve usability of data Low-Rate WPAN Is regarded as a key specification of the sensor network with the characteristics of wireless communication, computing, energy scavenging, self-networking, and etc. Unfortunately ZigBee alliance propose a lot of applications based on location aware technologies, but the specification and low-rate WPAN devices don't support anything about location-based services. RSSI ( Received Signal Strength indication) is for energy detection to associate, channel selection, and etc. RSSI is used to find the location of a potable device in WLAN. In this paper we studied indoor location awareness using vector matching of RSSI in low-Rate wireless PAN. We analyzed the characteristics of RSSI according to distance and experimented location awareness. We implemented sensor nodes with different shapes and configured the sensor network for the location awareness with 4 fixed nodes and a mobile node. We try to contribute developing location awareness method using RSSI in 3-dimension space.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.684-690
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• 2015

This paper presents a modified residual-based EKF (Extended Kalman Filter) for performance improvement of indoor positioning using WiFi RSSI (Received Signal Strength Indicator) measurement. Radio signal strength in indoor environments may have irregular attenuation characteristics due to obstacles such as walls, furniture, etc. Therefore, the performance of the RSSI-based positioning with the conventional trilateration method or Kalman filter is insufficient to provide location-based accurate information services. In order to enhance the performance of indoor positioning, in this paper, error analysis of the distance calculated by using the WiFi RSSI measurement is performed based on the radio propagation model. Then, an IARM (Irregularly Attenuated RSSI Measurement) error is defined. Also, it shows that the IARM error is included in the residual of the positioning filter. The IARM error is always positive. So, it is presented that the IARM error can be estimated by taking the absolute value of the residual. Consequently, accurate positioning can be achieved based on the IEM (IARM Error Mitigated) EKF with the residual modified by using the estimated IARM error. The performance of the presented IEM EKF is verified experimentally.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.71-78
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• 2012

Based on the Zigbee-based wireless sensor network, I suggest the way to reduce errors between the short distance, improving the accuracy of the presumed distance by revising the deviation of RSSI(Received Signal Strength Indication) values is to estimate the distance using only the RF signal power without the additional hardware. In general, the graph measured by RSSI values shows the proximity values which are ideally reduced in proportion to the distance under the free outdoor space in which LOS(Line-Of-Sight) is guaranteed. However, if the result of the received RSSI values are each substituted to the formula, it can produce a larger margin of error and less accurate measurement since it is based upon the premise that this free space is not affected by reflected waves or obstacles caused by the ground and electronic jamming engendered by the environment. Therefore, the purpose of this study is to reduce the margin of errors between the distances and to measure the proximity values with the ideal type of graph by suggesting the way to revise the received RSSI values in the light of these reflected waves or obstacles and the electronic jamming. In conclusion, this study proves that errors are reduced by comparing the proposed deviation correction method to the revised RSSI value.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1295-1302
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• 2010

본 논문에서는 LVQ(Learning Vector Quantization) 네트워크를 이용한 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indication) 기반 실내 위치인식 시스템을 제안하였다. 제안한 방식의 유용성을 확인하기 위하여 실험을 수행하였고, 일반적인 삼각측량 방법과 비교하였다. 실험실을 40개의 영역으로 나누고 6개의 고정 노드를 설치하였다. 무선 채널의 대수-정규 경로 손실 모델을 구성하고, 수신 신호 강도를 거리로 변환하였다. 변환한 정보를 LVQ의 입력으로 사용하였다. LVQ 네트워크의 학습을 위해 영역의 인덱스를 목표값으로 설정하였다. 실험을 통해서 최적의 서브클래스 개수를 결정하였고, LVQ 네트워크의 훈련을 통해서는 96%, 테스트를 통해서는 91%의 성능을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.339-346
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• 2011

기존의 RF 통신 기반의 WPAN 환경에서는 센서에 대한 시스템 초기화 시 송신 전력의 출력값을 설정하고 고정적으로 송신하므로 과도한 송신 전력에 의한 배터리 수명의 저하와 센서간의 간섭 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제의 해결을 위하여 각각의 센서들이 자신의 수신 세기(RSSI)에 따라 상대에 대한 송신 전력을 적절히 제어하여 전력 소모를 감소하는 저전력 송신 방법 및 프레임워크를 제안한다. 제안 시스템은 센서 네트워크 내에서 주변 센서의 송신 강도에 의해 연결된 센서의 수신 세기에 따라 송신 전력을 적절히 제어하여 전력 소모를 감소하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 프레임워크는 신호 수신 모듈, 신호 송신 모듈, 송신 전력 탐색 모듈, 송신 전력 관리 모듈 그리고 데이터 송신 모듈을 포함한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.647-654
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• 2016

수신된 신호세기강도(RSSI)를 이용한 가시광통신기반 실내위치인식은 다른 무선 통신 위치인식 기법에 비해 정확성이 높기 때문에 많이 연구되고 있다. 하지만 수신기의 기울기와 방위에 따라 RSSI가 변할 수 있기 때문에 동일한 위치에서 수신된 신호조차도 큰 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 수신기의 기울기 변화에 의해 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가우스-뉴턴(Gauss-Newton) 기법을 적용한 가시광통신기반 3차원 실내위치인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 시스템은 수신된 RSSI를 선형 최소자승기법(LSM)을 적용하여 수신기의 초기 위치를 선정함으로써 연산량을 줄이고 수신기의 방위각과 기울기의 변화에 의하여 획득된 RSSI를 포함하는 3차원 비선형 모델에 가우스-뉴턴 기법을 사용하여 정확도를 개선하였다. 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 16개의 LED 조명이 설치된 $6{\times}6{\times}3m^3$의 실내 공간에서 수신기의 기울기 및 방위각 변화에 따른 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법과 제안한 방법에 대한 오차를 비교 및 분석하였다. 실험결과 제안한 알고리즘 위치 정확도가 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법 대비 82.5% 개선되었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1-8
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• 2014

무선 인체 센서 네트워크 시스템은 기존의 센서 네트워크 시스템과는 달리 장치가 소형이고 배터리 용량이 매우 제약적이다. 그리고 링크 채널의 특성, 센서 노드를 장착한 사람의 움직임, 부착된 센서 노드의 위치, 전송 전력을 조절하는 알고리즘 등에 따라 다양한 채널 환경이 형성될 수 있다. 따라서 이와 같은 제약사항 및 환경을 극복하고 센서 노드의 에너지를 효율적으로 관리하기위해 본 논문에서는 사람의 움직임과 센서 노드의 위치, 전송 전력 조절 알고리즘을 종합적으로 고려한 상태에서 최적의 전송 전력세기 값을 찾기 위한 실험을 수행한다. 그리고 실험의 결과를 바탕으로 에너지 소모와 패킷 전송률 측면에서 분석을 실시한다. 이를 통해 본 논문은 무선 인체 센서 네트워크 시스템에 적합한 수신 신호 세기 값과 그 값에 접근하기 위해 허용할 수 있는 수신 신호 세기의 범위 설정에 따른 효율성을 비교 평가한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1483-1495
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• 2007

IEEE 802.11 기술 덕분에 학교와 대형 쇼핑몰을 비롯한 사무실, 병원, 역 등지에서도 무선 LAN을 통한 인터넷 접속이 가능하다. 본 논문은 무선 LAN에 현재 가장 많이 사용되는 2.4GHz 대역의 802.11b와 802.11g 프로토콜이 탑재된 액세스포인트(AP: Access Point)로부터 수신한 신호의 세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 판독할 수 있는 C# 라이브러리 함수를 제안한다. 위치기반서비스는 사용자의 현재 위치를 실시간으로 측정하여 현재 위치를 기반으로 길을 안내하거나, 현재 위치와 관련한 콘텐츠를 제공하는 등의 유용한 서비스를 제공한다. 옥내에서 위치기반서비스를 제공하려면 옥내에 있는 사용자의 위치를 판정하는 옥내측위가 반드시 선결되어야 한다. 옥내측위 기술로 적외선, 초음파, UDP 패킷의 신호세기 등을 이용하는 방법들이 소개된 바 있다. 이러한 방법들은 측위를 위한 특수 장비를 설비해야만 한다는 단점이 있다. 본 논문은 RSSI를 판독하는 라이브러리 함수를 제공할 뿐만 아니라 제공하는 함수를 이용한 옥내 측위 구현 예도 소개한다. 구현에 적용된 방법들은 이미 널리 알려진 K-NN(K Nearest Neighbors), 베이시안 방법 그리고 삼각측량법이다. K-NN 방법과 베이시안 방법은 일종의 지문방식인데, 지문방식은 준비단계와 실시간단계로 구성되며, 실시간 단계의 처리 과정은 처리속도가 빨라야만 한다. 본 논문은 실시간 단계의 속도를 개선하는 방법으로 판단나무 방법(Decision Tree Method)을 제안하고, 이러한 방법들의 성능을 실험적으로 평가한 결과를 소개한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1491-1497
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• 2009

센서노드의 위치 측정 방법은 신호 도착시간차(Time of arrival, ToA), 수신신호세기(Received Signal Strength, RSS), 신호각도(Angle of Arrival, AoA) 방법을 비롯하여 다양한 방법들이 연구/발표되고 있다. 본 논문에서는 센서노드의 위치 정확도 향상을 위해 일반 센서노드에서 획득할 수 있는 신호도착 시간과 신호세기를 이용한 ToA와 RSS를 상호 보정하는 방법을 제안한다. 실내/외 실험결과 제안 알고리즘은 노드간 실제 거리와의 오차를 기존의 ToA 보다 30%이상의 성능 향상을 기대할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 센서노드의 위치측정 방법은 센서노드간 거리 측정의 정확도를 향상시킬 수 있고, 이를 이용하여 센서네트워크 환경에서 향상된 노드의 위치 식별에 기여할 것으로 판단한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.63-69
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• 2020

본 논문에서는 상대적인 액세스 포인트의 신호 강도에 기초한 랜드마크를 사용하는 실내 위치 추적 기법에 대하여 제안한다. AP 신호의 절댓값은 기존의 실내 위치 추적 기술에 사용되었지만, 측정 기기, 측정 환경, 그리고 측정 시기의 변동으로 인해 달라질 수 있다. 그러나 우리는 특정 장소에서는 AP의 수신 신호 세기의 흐름이 서의 일정한 패턴을 나타낸다는 사실을 알아냈다. 그 특징에 따라, 우리는 AP들 간의 상대적 강도를 파악하고, 그들이 특정 패턴을 보이는 특정 장소를 랜드마크로서 저장한다. 랜드마크 맵 배치가 완료되면, 시스템은 스마트폰의 IMU 센서를 사용하여 사용자의 위치를 계산하고 저장된 랜드마크로 보정한다. 우리의 시스템은 센서만 사용한 기술에 비하여 75.2%의 개선을, 그리고 절댓값으로 선택된 랜드마크를 사용한 기술에 비하여 39.6%의 개선을 보인다.