BLE Beacon은 실내 위치 측정을 위한 기술로 많이 이용되고 있다. 그러나 정확한 위치의 측정을 위한 필터링 기술이 필요하고, 대부분 고정형 비콘을 이용한다. 비콘을 통해 발생된 정보를 수신하여 위치 정보를 산출하는 것은 정확성이 떨어지기 때문에 필터링이 중요하다. 그래서 위치 측정과 필터링 시간이 많이 걸린다. 이에 우리는 실내에서 이동하는 비콘의 정확한 위치 측정하고 이를 재사용하는 방안으로 온톨로지를 제안한다. 수신기가 측정한 수신세기(RSSI)는 비콘과의 거리로 하고, 이 값은 값들 간의 연관관계 분석을 통한 정규화로써 위치 온톨로지를 구성한다. 이 온톨로지는 이동하는 비콘의 위치 정보를 산출하는 방법이 된다. 이 온톨로지는 실내에서 빠르고 정확한 위치 정보를 검출할 수 있다.
Inventory inspection is an important task to eliminate the inconsistency between real assets and inventory management systems, and it is performed periodically at the site. In the case of a large-sized property, it is mainly managed in an outdoor workshop or a warehouse. However, due to the large area of the outdoor area, it is relatively difficult to identify the quantity and location of the property and is also vulnerable to theft. To solve this problem, we proposed a method and system for performing a warehouse inventory inspection using an unmanned aerial vehicle (UAV) and Bluetooth low energy (BLE) beacons. The proposed method has the following advantages. First of all, if we carry out inventory inspection by utilizing UAV, we can minimize user's effort compared to existing methods. The method of recognizing the asset by attaching the BLE beacon is more costly than using the existing RFID technology, but it is advantageous because the recognition distance is increased and the battery life of the tag is drastically increased. We also designed a BLE beacon reader for the system and implemented a prototype to show the feasibility of the proposed system. The prototype is based on Genuino 101, which is a kind of arduino, and adds HM-10 and Neo-6m modules to provide Bluetooth and GPS functions. The BLE beacon reader was tested in outdoor, and attached in drone. We also developed an inventory checking system based on the web to display results of inventory checking. The proposed approach enables the users to automate the operation of inventory checking on an outdoor warehouse.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권2호
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pp.644-662
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2023
There are still outbreaks of COVID-19 across the world. Ships increase the risk of worldwide transmission of the virus. Close contact tracing remains as an effective method of reducing the risk of virus transmission. Therefore, close contact tracing in ship environments becomes a research topic. Exposure Notifications API (Application Programming Interface) can be used to determine the encountered location points of close contacts on ships. Location points of close contact are estimated by the encountered location points. Risky areas in ships can be calculated based on the encountered location points. The tracking of close contacts is possible with Bluetooth technology without the Internet. The Bluetooth signal can be used to judge the proximity among detecting devices by using the feature that Bluetooth has a strong signal at close range. This Bluetooth feature makes it possible to trace close contacts in ship environments. In this paper, we propose a method for close contact tracing and showing the risky area in a ship environment by combining beacon and Exposure Notification API using Bluetooth technology. This method does not require an Internet connection for tracing close contacts and can protect the personal information of close contacts.
저전력 블루투스(BLE; Bluetooth Low Energy) 기술을 사용한 비콘은 실외에서만 위치 측위가 가능한 GPS(Global Positioning System)와 달리 실내에서도 위치 파악이 가능하다. 비콘을 사용한 실내 거리 측정에는 RSSI(Received Signal Strength Indication)값이 핵심 요소인데 그에 반해 RSSI값은 여러 환경요소로부터 영향을 받기 때문에 예측된 거리와 실제 거리의 오차가 크게 나타난다. 이러한 이슈를 다루기 위해 비콘을 사용한 ANN(Artificial Neural Network)기반 적응형 거리 측정을 제안한다. 먼저 RSSI의 잡음을 줄이기 위해 확장 칼만 필터와 신호 안정화 필터를 사용한 전처리 과정을 거친다. 그리고 각각 특정 학습 데이터 셋을 가진 다층 ANN들은 학습을 거치게 된다. 결과에서는 평균오차 0.67m를 보여주고, 0.78의 precision을 보여준다.
본 논문에서는 블루투스 기반의 비콘을 활용하여 해군 함정의 인력들의 위치를 한눈에 파악할 수 있는 시스템을 제안한다. 이 논문에서 제안된 시스템은, 근거리 무선통신장치인 비콘을 수신할 수 있는 비콘 수신기를 선실마다 설치하고 인력들이 소지한 비콘에서 발신하는 정보를 수신한다. 수신된 정보는 처리 서버로 송신하고 처리서버에서는 객실별 인원 정보를 통합 처리하여 전시모듈로 송신한다. 전시모듈에서는 각 객실별로 위치하고 있는 인력정보를 전시한다. 설계한 시스템을 이용하여 모의시험을 실시한 결과 통합 처리된 객실별 인력 위치정보가 전시모듈로 전달되어 전시 되는 것을 확인하였다. 함정 내에서 구두로 인력 위치가 보고되는 기존 상황과 달리 실시간으로, 신속하게 인력 위치를 확인할 수 있는 본 시스템은 비전투 상황에서의 인원관리, 전투상황에서의 신속한 전투배치에 도움을 준다. 이는 전투력 향상에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
사물 인터넷의 활성화로 스마트 디바이스를 기반으로 하는 많은 서비스들이 개발되고 있으며, 이에 디바이스 간의 보안이 강조되고 있다. 현재 사물 인터넷 서비스에 비콘이 상업적 분야에 활용되고 있으며, 일반 가정의 사물 인터넷 서비스에도 적용되고 있다. 그러나 비콘은 블루투스 기반의 서비스로서 보안에 취약하다. 따라서 비콘의 보안을 강화하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 비콘 기반의 서비스 보안을 강화 할 수 있는 이중 보안 기법을 제안한다. 비콘과 인증 서비스를 기반으로 하는 이중 보안 아키텍쳐와 보안 처리 프로세스를 제안한다. 또한, 제안 기법의 적합성을 증명하기 위해 비콘기반의 모바일 어플리케이션을 개발하여 검증한다. 검증을 위한 실험 방법는 1차 인증 실패의 인증 실패 사례와 1차 인증 성공와 2차 인증 성공의 인증 성공 사례를 실험한다. 검증 실험의 구성 요소는 2개의 비콘(비콘 ID와 일치, 비콘 ID와 불일치), 1개의 모바일 디바이스 그리고 인증 애플리케이션으로 구성된다. 이중 보안 아키텍쳐와 1차/2차 인증 프로세스의 적합성을 검증하기 위해 실험한다.
최근 IoT 기술에서 BLE Beacon은 실내 측위를 위한 방법으로 많이 이용되고 있다. 그러나 정확한 측위를 위하여 필터링 기술은 필요하다. 그것은 대부분 고정형 비콘을 이용되었다. 정확한 위치 산출은 비콘을 통해 발생된 정보를 수신하여 측정하는 것은 정확성이 떨어지기 때문에 필터링이 중요하다. 그래서 위치를 산출하고, 불필요한 값을 필터링하는데 많은 시간이 소요된다. 이에 본 논문은 실내에 고정된 비콘이 아니라 이동하는 비콘의 정확한 위치 측정하고, 이를 재사용하는 방안으로 온톨로지를 이용하는 방법을 제안한다. 수신세기(RSSI)는 비콘과의 거리를 나타내는 대표적인 값이다. 이 값은 값들 간의 연관관계 분석을 통한 정규화로써 위치 온톨로지를 구성한다. 이 온톨로지는 이동하는 비콘의 위치 정보를 산출하는 방법이 된다. 사용자를 식별하기 위한 식별 온톨로지와 식별된 사용자를 위한 서비스를 제공하기 위한 서비스 온톨로지를 제공한다. 이는 실내에서 빠르고 정확한 위치 정보 및 서비스를 제공할 수 있다.
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.
최근 전세계적으로 지진, 홍수, 화재 등 재난재해로 인한 인명피해가 늘어나면서 골든타임을 확보하기 위한 기술연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 골든타임 확보를 위해 IoT 기술들을 사용해 재난 재해 발생 시 실제 발생원의 사용자를 최우선으로 찾아 전파하며, 주변지역 사용자로 차츰 범위를 확산시켜 전파하는 모델을 연구하였다. 국가 재난 재해 정보는 기상청 OPEN API를 사용하였으며, 해당지역의 세밀한 정보획득을 실시간 수집하기 위해 Crowd Sensing 기술과 BLE (Bluetooth Low Energy) Beacon 기술을 통합 연계한 시스템을 구축하였다. 특히 기존까지 기지국 기반 CBS를 사용하였다면 본 논문에서는 Beacon을 이용한 사용자 위치와 국가행정주소체계 네가지를 통합한 DB를 설계하여 맵핑함으로써 지역 사용자를 추정할 수 있게 되었다. 실험은 사용자의 수를 1천명씩 증가하는 방식을 통해 정보 확산 알고리즘의 정확도와 속도를 측정하였으며, 최종 2만명의 인원까지 1초 이내 연산하여 위험 전파 알림이 가능함을 확인하였다.
본 고에서는 U-City를 구현할 때 가장 핵심적인 부가 서비스를 제공할 수 있는 서비스의 종류를 소개하고 이 서비스들이 필요로 하는 공통적인 요구사항을 정리한 후 이 서비스 구현에 적용 가능한 근거리 무선 통신 기술로서 최적의 프로토콜인 WiBEEM (Wireless Beacon-enabled Energy Efficient Mesh Network) 기술에 대해 소개하였다. WiBEEM 기술은 정보통신부가 추진한 IT 839 정책 중에서 핵심 인프라기술로 인정받고 있는 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 위한 최적의 아키텍처로, Mesh Network를 구현 시 Bluetooth나 ZigBee 기술이 해결하지 못하는 다양한 문제점들을 해결하기 위해 여러 개의 Beacon을 수용하는 새로운 Superframe 구조를 제안하였으며 여러 개의 비컨들이 충돌없이 네트워크 정보를 전송할 수 있는 최적의 Beacon Scheduling 기법을 채택하였다. 또한 WiBEEM 기술은 기기의 이동성을 제공해 주기 위해 LAA (Last Address Assigned) 기법을 이용한 새로운 Short Address 할당 기법을 채택함으로써 16-bit 주소 공간을 낭비 없이 사용할 수 있게 하였으며 이동하는 기기와의 정보 전송을 위해 고속의 Routing 기법을 제공하는 USN 최적의 아키텍처이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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