• 제목/요약/키워드: 실내 측위 시스템

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에너지 효율을 고려한 BLE 핑거프린팅 기반의 정밀 실내 측위 알고리즘 (Precise Indoor Positioning Algorithm for Energy Efficiency Based on BLE Fingerprinting)

  • 이도희;이재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권10호
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    • pp.1197-1209
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    • 2016
  • 최근 스마트 기기의 보급 및 활용 증가로 인한 실내 위치 인식 시스템 수요가 급증함에 따라, Wi-Fi 및 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘을 이용한 실내 측위 시스템이 각광받고 있다. 본 논문은 BLE 비콘 기반에 중점을 두고 RSSI 신호를 이용하여 거시적인 삼변 측량 기법을 이용하여 산출한다. 그 결과 값을 근사치 위치에만 Fingerprinting을 적용하여 위치 측위 기본 연산량을 줄임과 동시에 에너지 효율을 증대시킨다. 또한 선정된 Fingerprinting Cell 주위의 AP(Access Point)만을 이용하여 사용자의 단말 위치의 정밀성을 보장하는 정밀 삼변 측량 연산을 수행하여 에너지 효율을 고려한 BLE 핑거프린팅 기반의 정밀 실내 측위 알고리즘을 제안한다. 또한 비교 기술로 실내 측위 시장 내 많이 이용 되는 BLE 및 Wi-Fi 환경 내의 핑거프린팅 기술을 본 논문에 제안한 알고리즘 방식을 기반으로 비교하여 실험 및 결과를 검증하였다.

블루투스 비콘을 이용하는 실내 측위에서 RSSI 신호의 통계적 분석 (Statistical Analysis of RSSI Signals in Indoor Positioning Systems using Bluetooth Beacons)

  • 변석주;김예빈;유지현;박양배;이예훈
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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    • pp.250-252
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    • 2021
  • 블루투스 비콘을 이용한 실내 측위 시스템에서 수신 RSSI 신호는 다중경로 페이딩, 주변 신호의 간섭 등의 영향으로 인하여 불규칙한 잡음이 섞이게 된다. 본 논문에서는 실제 실내 환경에서의 측정을 통해 RSSI 신호의 통계적 특성을 분석한다. 또한, RSSI 신호의 잡음을 완화시켜서 효과적으로 실내 측위를 수행할 수 있는 방안에 대해서도 모색해 본다.

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저준위 신호세기와 실외 환경 특징을 활용한 측위 시스템 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Positioning System Using Characteristics of Outdoor Environments and Weak Signal Strength)

  • 이현섭;김진덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.2411-2418
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    • 2011
  • 산재한 무선 네트워크를 활용하는 WPS(WiFi Positioning System) 측위시스템의 대표적 실내 측위 기법은 핑거프린트이다. Radio map 으로 구성된 AP의 정보와 수집된 AP의 정보 차이를 계산하여 측위를 수행한다. 즉, 저장된 정보와 오차가 가장 적은 위치를 판단하는 연산이다. 그러나 기존의 실내 핑거프린트와 radio map 방식을 실외에 사용할 경우 측위 성능 저하와 비용의 증가 등의 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 기존 WPS 측위 시스템의 특징에 대하여 설명하고 기존 핑거프린트 연산의 문제점에 대하여 언급한다. 또한 이를 해결하기 위한 실외 환경의 특징을 적용한 Radio map 구축과 WPS_WS(WiFi Positioning System_Weak Signal) 기법에 대하여 설계 및 구현 결과를 설명한다. 그리고 기존 시스템과 제안한 WPS_WS의 성능을 테스트를 통해 비교하여 이에 대한 결과를 제시한다.

스마트 기기와 Wi-Fi 인프라를 이용한 실내 측위 시스템 (An Indoor Location Trace System using Smart Devices and Wi-Fi infrastructure)

  • 조익현;황태규;김대호;홍지만
    • 스마트미디어저널
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    • 제4권2호
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    • pp.68-76
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    • 2015
  • 최근 다양한 스마트 기기가 보급화 됨에 따라 스마트 기기를 이용한 실내 위치추적 기술 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 하지만 실내 위치추적 기술은 GPS 센서 없이 실내의 위치를 추적해야 한다는 제약 사항이 있다. 본 논문에서는 별도의 인프라 구축이 필요 없고 오차범위가 작은 실내위치추적 기법을 제안한다. 제안 기법은 기존 실내 측위를 위한 기법 중 걸음검출, Wi-Fi 핑거프린팅 기법들의 장단점이 서로 상호보완적 이라는 점에서 착안하였다. 제안하는 기법은 걸음검출을 통해 사용자의 변위를 측정하며 이를 보정하기 위해 Wi-Fi 핑거프린팅 기법을 혼합 형태로 사용한다. 본 논문에서는 실험을 통해 제안하는 기법의 유효성을 입증하고 실용화 가능성을 보인다.

랜드마크 정보 제공을 위한 실내위치측위 지원 시스템 구축에 관한 연구 (A Study on the Development of an Indoor Positioning Support System for Providing Landmark Information)

  • 남옥우;신창수;최윤수
    • 한국지리정보학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.130-144
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    • 2023
  • 최근 실내에 대한 정확한 위치정보 취득을 위해 신호기반측위와 영상기반측위를 기반으로 다양한 측위기술이 연구되고 있다. 이 중 카메라를 통해 획득된 영상과 필요에 따라 수집된 센서데이터를 이용하여 모바일 단말의 위치를 결정하는 영상측위 기술에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 영상기반측위를 위해서는 모바일 단말사진과 가상의 랜드마크 영상과의 매칭을 통해 실내위치 결정하는 방법이 사용되며, 이를 위해 광고판, 자판기, ATM기기 등 다양한 랜드마크에 대한 실내 공간정보구축이 필요하다. 다양한 랜드마크에 대한 실내공간정보 구축을 위해 한국전자통신연구원(ETRI) 13동을 대상으로 지상라이다 측량을 통해 로드뷰 형태의 파노라마 이미지와 정확한 3D 측량성과를 취득하였다. 3차원 토탈스테이션 결선성과와 지상라이다 파노라마 이미지 좌표상호간 비교시 약 0.10m 이내로 좌표 및 거리 성과가 취득되어 실내측위에 활용하기 위한 정확한 랜드마크 구축이 가능함을 확인하였다. 이러한 지상라이다 성과를 활용하여 영상측위에 필요한 3차원 랜드마크 모델링을 수행함으로써 기존 준공도면을 이용한 3차원 모델링만으로 구축할 수 없는 랜드마크 정보에 대해 보다 빠르게 모델링이 가능하였다.

무선 랜 네트워크를 이용한 실내측위 시스템의 정확도 분석 (Accuracy Analysis of Indoor Positioning System Using Wireless Lan Network)

  • 박준구;조우석;김병국;이진영
    • 한국측량학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.65-71
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    • 2006
  • 공공건물, 대학교, 공항 등에 무선 네트워크의 설치가 증가하면서 장소와 시간에 관계없이 모바일 환경에 접근 할 수 있게 되었으며, 모바일 사용자의 급격한 증가로 위치기반서비스의 중요성과 활용에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 무선 랜의 신호세기를 이용하여 모바일 사용자의 위치를 추적하는 실내측위 시스템을 개발하는 것이다. 사용자의 위치를 결정하기 위해 유클리디안 거리 모델과 베이시안 추론 모델을 사용하였다. 실험 결과 유클리디안 거리 모델보다 베이시안 추론 모델이 더 높은 정확도로 위치를 결정하는 것으로 나타났다. 정지상태에서 베이시안 추론 모델은 약 2m 이내의 측위 정확도를 제공하며, 누적좌표수가 증가할수록 그 정확도는 더 향상되었다. 그러나 모바일 사용자의 이동에 따른 누적좌표의 거리오차 및 모바일 기기의 연산량을 감소시키기 위하여, 누적좌표가 5개 일 때의 베이시안 추론 모델이 실내측위에 가장 최적화된 방법이라 생각된다.

RSSI 의존도를 낮춘 실내위치측위방법 (Indoor location determination method reduce reliance on RSSI)

  • 박진관;김영주;허유경;아벨;산자;이혜진;박혜민;정민아
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.262-264
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    • 2013
  • 본 논문은 실내에서 사용자의 위치를 측위하기 위해 건물 실내에 설치되어 있는 Wireless AP(Access Point)에서 발신되는 RSSI(Received signal strength indication)를 수집한 후 Friis 공식을 통해 거리로 변환하여 위치를 측위한다. Friis 공식을 적용하는 과정에서 RSSI 신호가 약할수록 거리의 오차가 매우 심하게 변동되기 때문에 본 논문에서는 이러한 오차를 개선하기 위해 신호세기가 강한 2개의 AP좌표와 RSSI를 이용하여 두 원의 교점을 구하는 방정식과 좌표 사이의 거리를 구하는 방정식을 사용하는 위치측위 시스템을 구현하였고, 실험결과 제안한 방법이 기존의 삼각측량법보다 오차가 개선되었음을 확인할 수 있었다.

삼각 측량 및 핑거프린트 방식을 이용한 의료 기기의 실시간 실내 측위 시스템 구현 (Implementation of a Real Time Indoor Positioning System for Medical Equipment Using Triangulation and Fingerprinting)

  • 남효진;김주현;김현아;송현지;백세인;송양의;이용규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
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    • pp.20-23
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    • 2017
  • 의료 기기 관리의 중요성에 따라 의료 기기의 실시간 실내 측위의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 의료 기기에 Wi-Fi 태그를 부착하여 삼각 측량과 핑거프린트 방식을 이용한 의료 기기의 실시간 실내 측위 시스템을 구현하고자 한다. 중앙 제어 모듈과 의료 기기에 부착한 Wi-Fi 태그와의 통신을 통하여, 의료 기기의 위치 정보를 관리하는 데이터베이스를 실시간으로 파악함으로써 의료 기기의 정확한 위치 확인이 가능하다. 본 시스템을 통해 의료 기기에 부착한 Wi-Fi 태그의 실시간 위치 파악 및 정보 관리가 가능하여 의료 기기의 관리가 용이할 것으로 기대한다.

와이파이 기반 측위 시스템을 위한 적응형 혼합 필터 (An Adaptive Hybrid Filter for WiFi-Based Positioning Systems)

  • 박남준;정석훈;문윤호;한동수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.76-86
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    • 2013
  • 기존의 와이파이 기반 측위 시스템에서 주로 사용되는 칼만필터와 파티클 필터는 실내공간의 구조적 특성을 반영하지 못해 정확도가 낮고, 계산 부하 또한 높기 때문에 휴대기기를 이용한 실내 측위에 적용하는데 한계를 지닌다. 이러한 한계를 극복하고자 본 논문은 와이파이 기반 측위 시스템을 위한 적응형 혼합필터를 제안한다. 제안된 필터는 칼만 필터의 일반적인 적용 체계를 활용하였으며, 적은 수의 파티클을 사용한 파티클 필터의 개념 또한 추가되었다. 제안된 필터는 일반 칼만 필터와는 달리 예측 가중치를 동적으로 변화시켜 동작하며, 위치 예측을 위한 파티클을 실내공간의 경로 네트워크상에 한정하는 특징을 지닌다. 검증결과 적응형 혼합 필터는 일반 칼만 필터에 비해 높은 정확도를 보이며, 일반 파티클 필터에 비해서도 정확도 및 계산시간의 측면에서 유의할만한 성능향상을 보였다.

BLE Beacon의 실내 측위 정확도 향상을 위한 Genetic Algorithm 기반 Kalman Filter Parameters 최적화 방법 (Optimization Method of Kalman Filter Parameters Based on Genetic Algorithm for Improvement of Indoor Positioning Accuracy of BLE Beacon)

  • 김성창;김진호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1551-1558
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    • 2021
  • 실내 측위 시스템에 사용되는 Beacon의 신호는 반사 및 왜곡되어 노이즈 신호가 발생한다. 이 노이즈를 제거하기 위해 KF(Kalman Filter)가 널리 사용되어 왔다. KF를 적용하기 위해서는 각 제품의 신호 종류와 강도, 환경을 고려한 Parameters 최적화 과정이 필요하다. 본 논문에서는 BLE Beacon 기반 실내 측위 시스템에서 GA(Genetic Algorithm)를 활용한 KF Parameters의 최적화 문제 해결 방안을 제안한다. Beacon과 수신기 사이에 일정 거리를 두고 제안한 기법을 적용하여 KF Parameters를 최적화한 후, KF를 통과한 추정거리와 필터링을 거치지 않은 거리를 비교하였다. 제안하는 기법은 RSSI(Received Signal Strength Indi- cation)를 기반으로 하는 실내 측위 시스템에서 KF의 Parameters 최적화 소요시간 단축과 정확도 향상이 가능할 것으로 기대된다.