• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권10호
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• pp.3534-3553
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• 2021

The low cost of Bluetooth technology has led to its wide usage in indoor positioning. However, some inherent shortcomings of Bluetooth technology have limited its further development in indoor positioning, such as the unstable positioning state caused by the fluctuation of Received Signal Strength Indicator (RSSI) and the low transmission frequency accompanied by a poor real-time performance in positioning and tracking moving targets. To address these problems, an indoor fusion positioning algorithm of Bluetooth technology and pedestrian dead reckoning (PDR) based on a particle filter with dynamic adjustment of weights calculation strategy (BPDW) will be proposed. First, an orderly statistical filter (OSF) sorts the RSSI values of a period and then eliminates outliers to obtain relatively stable RSSI values. Next, the Group-based Trilateration algorithm (GTP) enhances positioning accuracy. Finally, the particle filter algorithm with dynamic adjustment of weight calculation strategy fuses the results of Bluetooth positing and PDR to improve the performance of positioning moving targets. To evaluate the performance of BPDW, we compared BPDW with other representative indoor positioning algorithms, including fingerprint positioning, trilateral positioning (TP), multilateral positioning (MP), Kalman filter, and strong tracking filter. The results showed that BPDW has the best positioning performance on static and moving targets in simulation and actual scenes.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1129-1136
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• 2022

본 연구는 RSSI의 거리측정 방법이 외부 환경에 의해 쉽게 영향을 받아 위치 오차가 크다는 결점을 도출하였고 이 3차원 배치 환경에서 RSSI의 거리측정 노드에서 측정한 거리값을 최적화하는 문제에 대해 향상된 CA-PSO 알고리즘을 개선한 CA-PSO-BP 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 3차원 무선센서네트워크(WSN) 공간에서 인식할 수 없는 노드를 설정할 수 있도록 하였다. 또한, CA-PSO를 BP 신경망에 응용하므로, 학습을 통해 BP 네트워크의 학습시간 단축과 알고리즘의 수렴 속도를 제고 할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 알고리즘을 통해 네트워크의 위치의 정밀도를 현저(15%)하게 높일 수 있다는 것을 증명하였고 유의미한 결과를 얻을 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5422-5441
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• 2016

Despite the abundant literature in the field, there is still the need to find a time-efficient, highly accurate, easy to deploy and robust localization algorithm for real use. The algorithm only involves minimal human intervention. We propose an enhanced Received Signal Strength Indicator (RSSI) based positioning algorithm for Wi-Fi capable devices, called the Dynamic Weighted Evolution for Location Tracking (DWELT). Due to the multiple phenomena affecting the propagation of radio signals, RSSI measurements show fluctuations that hinder the utilization of straightforward positioning mechanisms from widely known propagation loss models. Instead, DWELT uses data processing of raw RSSI values and applies a weighted posterior-probabilistic evolution for quick convergence of localization and tracking. In this paper, we present the first implementation of DWELT, intended for 1D location (applicable to tunnels or corridors), and the first step towards a more generic implementation. Simulations and experiments show an accuracy of 1m in more than 81% of the cases, and less than 2m in the 95%.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.70-75
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• 2022

위치를 정확하게 측정하는 것은 다양한 서비스를 제공하는 데 필요하다. 실내 측위를 위한 데이터는 스마트 폰의 앱을 통해 WiFi 장치로부터 RSSI 값을 측정한다. 이렇게 측정된 데이터는 기계학습의 원시 데이터가 된다. 특징 데이터는 측정된 RSSI 값이고, 레이블은 측정한 위치에 대한 공간의 이름으로 한다. 이를 위한 기계학습 기법은 분류에 효율적인 기법을 적용하여 WiFi 신호만으로 정확한 위치를 예측하는 기법을 연구하고자 한다. 앙상블은 하나의 모델보다 다양한 모델을 통하여 더 정확한 예측값을 구하는 기법으로, bagging과 boosting이 있다. 이 중 Boosting은 샘플링한 데이터를 바탕으로 모델링한 결과를 통해 모델의 가중치를 조정하는 기법으로, 다양한 알고리즘이 있다. 본 연구는 위 기법 중 XGboost를 이용하고, 다른 앙상블 기법과 이용한 수행결과를 바탕으로 성능을 평가한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.243-245
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• 2021

기존 비콘은 비대면 서비스 제공에 적합한 기술이지만 환경에 따라 신호 세기의 편차가 커지기 때문에 정확한 실내 측위가 어렵다는 단점이 있다. 일반적으로 삼변측량기법을 사용하면 편차를 줄일 수 있으나 비콘 간 거리가 상당히 불규칙해지면 알고리즘 적용이 어려워진다. 이에 본 논문에서는 비콘 간 신호 세기 측정 오차를 줄일 방법에 대해 연구하였다. 먼저 TX값이 같다는 가정하에 RSSI를 이용한 거리 측정 공식을 변형하였다. 그리고 안드로이드로 구현한 비콘 스캐너 어플로 비콘 기기를 검색하여 기존 비콘과의 측정 오차를 비교하였다. 그 결과, 일정 거리가 멀어지면 측정값이 변동되지 않는 비콘보다 좀 더 먼 거리를 정확하게 측정하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 다양한 장애 상황에서도 정확한 실내 측위가 가능할 것이다. 또한 비콘을 비대면 서비스와 접목시킨 서비스 구축 사례도 늘어날 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.11-17
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• 2008

본 논문은 유비쿼터스 센서 네트워크에서 센트로이드 위치 인식 방법을 개선하여 저전력 위치인식 방법을 제안하였다. 기존의 지그비 단말 위치 인식은 3개의 비컨으로부터 받아들여지는 RSSI 값을 활용하는 방법이었다. 그러나 보행자가 노드가 되어 움직일 때, USN 단말의 움직임 속도는 빠르지 않다. 따라서 세 지점 중 한 지점의 RSSI 값을 바로 이전에 받았던 값을 이용하여도 오차 범위는 크지 않다. 이러한 핸드오프를 이용하여 기존 방식보다 약 30%의 전력 이득을 보고, 색상에 의한 노드 영역 검색이 가능한 모니터링 시스템을 구현하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.681-685
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• 2022

COVID-19 사태를 비롯하여 인류는 지속적인 바이러스 감염에 노출되고 있고 감염자를 신속하게 격리하고 접촉자를 추적하여 감염 확산을 방지를 위한 노력이 진행되고 있다. 연락을 통해 확진자 접촉을 확인하는 수동적인 역학조사는 정확성과 신속성 측면에서 한계가 있어 다양한 디지털 기술을 활용한 자동적인 추적 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 저전력 블루투스 BLE(Bluetooth Low Energy) 기술을 활용하여 접촉을 확인하고 RSSI (Received Signal Strength Indicator) 값에 대한 분석과 보정을 통해 밀접 접촉을 식별하는 알고리즘을 제시하고, 중앙집중형 서버 구조의 바이러스 확산을 방지할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.758-760
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• 2012

무선 센서 네트워크에서는 주로 위치 추적과 같은 주변의 정보를 얻고자 하는 환경에 사용되며, 이러한 정보는 무선 링크를 통해 전송하기 때문에 불필요한 재전송을 요구하고 많은 손실이 발생한다. 이 때문에 신뢰적이고 에너지 효율적인 링크를 선택하기 위해 RSSI(received signal strength indication), LQI(link quality indication)등을 이용하여 무선 링크에 대한 품질을 추정하는 기법이 필요하다. 본 논문에서는 센서 노드간의 각 경로 내의 표준편차가 작은 경로에 우선순위를 정하고 우선순위가 높은 경로마다 LQI 값을 각각 누적하여 높은 값을 가지는 경로를 선택하며 그 중에서도 hop count가 적은 경로를 선택하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 전체 LQI의 값이 높고 hop count가 적은 경로라도 노드간의 편차가 다양하여 수명이 단축되는 경로를 제거하기 때문에 보다 안정적인 경로를 선택할 수 있는 장점이 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1123-1128
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• 2016

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.