• 제목/요약/키워드: UWB 센서

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근접노드와 거리변화량분석기법을 이용한 선내 위치인식 개선 알고리즘 (An improvement algorithm for localization using adjacent node and distance variation analysis techniques in a ship)

  • 성주현;임태우;김종수;박상국;서동환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권2호
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    • pp.213-219
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    • 2013
  • 최근 정보 통신 기술의 발전에 따라 GPS를 이용한 실외 위치 기반 서비스와 더불어 정밀한 위치추적이 필요한 실내 위치 기반 서비스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 철골 구조로 이루어진 선박은 전파의 회절 및 굴절에 의한 레인징 오차로 인하여 정확한 위치 측정이 어렵다. 이러한 실내 환경에서 발생하는 위치측정 오차를 줄이기 위하여 본 논문에서는 다중경로에 강인하고 자유공간에서 수 센티미터의 오차를 가지는 UWB(Ultra-wide-band)를 이용하여 어떠한 부가적인 센서 없이도 선내 복도와 같은 좁은 통로에 적합한 거리 개선 알고리즘을 제안한다. 이 개선 방법은 고정노드 배치로 인한 거리 오차는 피타고라스 이론과 근접노드기법으로 해결하고 복도의 코너 구역에서 크게 발생하는 레인징 오차는 거리변화량분석기법을 적용하여 보정하였다. 실험결과 제안한 방법이 기존의 CSS(Chirp spread spectrum) 방법과 비교할 때 노드 수와 거리오차를 각각 66%와 57.41%로 줄였다.

생체신호와 감성조명을 이용한 스마트 에어컨 서비스 (Smart Air Conditioning Service Using Bio-signal and Emotional Lighting)

  • 김종민;류갑상
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.31-37
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    • 2021
  • 최근들어 가전시장에서 융합기술을 이용한 제품 차별화는 소비자로부터 많은 호응을 얻고 있다. 그러나 에어컨 제품은 기계적 운영에서 센서와 플랫폼이 결합된 인공지능을 위한 융합기술이 적용하는 초기단계에 있어서 많은 연구개발이 필요한 분야이다. 본 논문에서는 IR-UWB 기술을 이용한 비접촉 방식의 생체신호(호흡수, 이동) 수집기술을 개발하였다. 생체신호를 이용하여 사용자의 위치에 따라 에어컨 방향을 제어한다. 또한 최적의 수면 환경을 제공하기 위해 수면상태를 모니터링 한다. 감성조명과 ASMR은 안락하고 감성적인 삶의 공간을 제공하기 위해 개발되었다. 그리고 개발된 융합기술을 기반으로 편리하고 안락한 휴식공간을 제공하는 지능형 스마트 에어컨 서비스 플랫폼을 제안하였다.

무선 USB 서비스 기반 웨어러블 컴퓨터 시스템의 Fast Range-Free 위치인식기법 (A Fast Localization Technique without Range Information in Wireless USB Services for Wearable Computer Systems)

  • 허경;손원성
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.1228-1235
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    • 2012
  • 본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터 시스템을 위한 WUSB over WBAN 프로토콜에서 요구되는 저전력 소모 위치인식기술로서, 거리 정보를 필요로 하지 않는 위치인식알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 위치 인식알고리즘은 웨어러블 컴퓨터의 주변 장치를 구성하는 WUSB over WBAN 프로토콜 기반 센서노드에서 독립적으로 실행되어, range-free 한 방법을 사용하여, 각 센서노드의 위치를 신속하게 추정함으로써 전력소모를 최소화한다.

AR을 활용한 실내 내비게이션의 설계 (The Design of Indoor Navigation using AR)

  • 김명성;김성조;김동현
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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    • pp.129-132
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    • 2019
  • 본 기술의 발달에 따라 실내 공간이 점차 대형화되면서 실내공간은 복잡해졌으며, 이로 인해 원하는 장소를 찾기가 어려워졌다. 4차 산업혁명에 힘입어 앞서 언급한 문제들을 해결하기 위해 실내 내비게이션을 도입하려는 시도가 활발히 이루어지고 있다. 실내 내비게이션의 기술들로는 Wi-Fi, Bluetooth, Beacon, RFID, UWB 등이 있지만, 실내 건물 구조 특성상 여러 장애물들에 의해 신호 정보의 오차가 심하여 사용하기에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 스마트폰에 내장된 IMU 센서 및 카메라 센서를 이용하여 동시적 위치 인식 및 지도 작성을 하는 SLAM 알고리즘으로 실내 내비게이션을 구현하고, 사용자가 보다 쉽게 길을 찾을 수 있게 접근성이 높은 스마트폰과 AR을 이용하여 어플리케이션을 설계하였다.

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Design of Indoor Location-based IoT Service Platform

  • Kim, Bong-Han
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.231-238
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    • 2022
  • 무선 통신의 발전과 IoT 센서의 발전으로 인해 휴대용 모바일 통신 장치와 센서 간의 근거리 무선 통신 기술들이 개발되어 다양한 응용서비스를 제공하는 고부가가치의 플랫폼으로 발전하고 있다. 본 논문에서는 비콘, 블루투스, UWB(Ultra-wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Z-Wave, 6LoWPAN(IPv6 over Low power WPAN), D2D(Device to Device) 등과 같은 근거리 무선 통신 기술 중에서, 실내 위치 측위를 제공할 수 있는 비콘을 기반으로 IoT 서비스 플랫폼을 제안하였다. 그리고 무분별한 비콘 스팸 신호를 차단하고 유연성과 확장성을 가진 REST 웹 서비스 기술을 적용하여 비콘 연동 웹서버를 설계하였다. 데이터 전송 성공률, 비콘 Push 차단 성공률, 위치 측위 정확도, IoT 연동 처리 성공률, REST 웹 서비스 기반 데이터 처리 성공률 등을 테스트하여 다른 기종 간의 데이터 접근성을 검증하였다. 설계된 IoT 서비스 플랫폼을 통해 향후 근거리 무선 통신 기반의 비즈니스 모델과 서비스 플랫폼에 대한 다양한 제안과 연구가 진행될 것이다.

RF PLL용 26GHz 가변 정수형 주파수분할기의 설계 (Design of 26GHz Variable-N Frequency Divider for RF PLL)

  • 김호길;채상훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.270-275
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    • 2012
  • MBOA 등 UWB 시스템에 적용하기 위한 RF PLL용 가변 정수형 주파수분할기를 $0.13{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 주파수 분할기 단위요소를 수퍼 다이나믹 회로를 사용하여 설계하였으며, 가변 정수 분할비를 얻기 위하여 MOSFET 스위치를 사용하였다. 또한 다이나믹 회로가 갖고 있는 주파수 대역의 제한 문제를 해결하기 위하여 주파수 분할기 단위요소 회로에 사용하는 부하저항의 크기를 변경하는 방법을 적용하였다. 설계된 회로에 대하여 시뮬레이션해 본 결과 동작 주파수 범위는 5~26GHz 범위로서 빠르고 넓은 주파수 대역의 동작 특성을 보였다.

RF PLL용 프로그램 가능한 14GHz 주파수분할기의 설계 (Design of Programmable 14GHz Frequency Divider for RF PLL)

  • 강호용;채상훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권1호
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    • pp.56-61
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    • 2011
  • MBOA 등 UWB 시스템에 적용하기 위한 프로그램 가능한 RF PLL용 주파수분할기를 $0.18{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 주파수 분할기 단위요소를 수퍼다이나믹 회로를 사용하여 설계하였으며, 프로그램 가능한 분할비를 얻기 위하여 스위치 단을 사용하였다. 또한 다이나믹 회로가 갖고 있는 주파수 대역의 제한 문제를 해결하기 위하여 주파수 분할기 단위요소 회로에 사용하는 부하저항의 크기를 변경하는 방법을 사용하였다. 설계된 회로에 대하여 시뮬레이션 해 본 결과 동작 주파수 범위는 1~14GHz 범위로서 빠르고 넓은 주파수 대역의 동작 특성을 보였다.

지능형 로봇 공간을 위한 실내 측위기술 (Indoor Localization Technique for Intelligent Robotic Space)

  • 안효성;이재영;유원필;한규서
    • 전자통신동향분석
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    • 제22권2호통권104호
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    • pp.48-57
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    • 2007
  • 본 고에서 다루고자 하는 지능형 로봇 공간(intelligent robotic space)은 이동성(mobility), 조작성(manipulability)으로 대표되는 로봇의 독특한 기능을 분산센싱, 분산처리환경을 구축하여 고기능화함으로써 자연스러운 이동, 조작기능의 구현이 가능한 공간으로 정의할 수 있다. 이는 개념적으로 가상 공간(virtual space), 추론 공간(semantic space), 물리 공간(physical space)으로 구성된다. 가상 공간은 로봇-센서간 융합을 통한 환경지도 작성 및 표현을 위한 플랫폼 기술이고 추론 공간은 로봇 및 로봇과 연동된 사람이나 사물의 상태 해석을 위한 객체 모델 기술이다. 물리 공간은 지능형이동성과 로봇 조작 능력의 향상을 위한 지능형 하드웨어 공간이다. 본 고에서는 물리공간에서 가장 핵심적인 이슈인 실내 측위기술에 대해서 알아본다. 측위기술은 사람이나 사물의 위치를 정밀하게 결정하여 로봇이 인간과 공존할 수 있도록 안정적이고 신뢰성 있는 측위 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. 지능형 로봇을 위한 측위기술은 크게 무선 센서네트워크 기반의 광역(coarse) 위치 결정과 RFID 및 로봇 비전(vision)을 기반으로 하는 정밀(fine) 위치 결정으로 나뉘어진다. 본 고에서는 Wi-Fi, ZigBee, UWB를 이용하는 무선 센서네트워크 기반의 실내 위치 측정에 관한 연구 개발 동향을 분석하고 각각의 기술이 가지는 장단점을 비교한다.

차량 측후방 레이더 센서용 직사각형 도파관 안테나 설계 (Design of a Rectangular Waveguide Antenna for Automotive Side and Rear Radar Sensor Applications)

  • 이재민;류홍균;우종명;구본희
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.42-52
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    • 2012
  • 본 논문에서는 UWB (Ultra Wide Band) high 대역 (중심 주파수 : 9.5 GHz, -10 dB 대역폭 : 600 MHz, 6.4 %)의 차량 측후방 레이더 센서용 도파관 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나는 대역폭이 넓고 구조가 간단한 프로브 급전 구형도파관을 이용하였다. 본 연구의 차량 레이더 시스템에 있어서 송수신 안테나의 큰 격리도 특성을 얻는 것이 설계의 중요한 변수이다. 따라서 두 도파관 안테나를 E-면과 H-면 배열하였을 시 격리도 특성을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 도파관 안테나의 $TE_{10}$ 모드에 의하여 E-면 배열 보다 H-면 배열의 격리도 특성이 우수한 것을 확인하였다. 따라서 H-면 배열된 송수신 도파관 안테나를 T-형 레이더 모듈에 장착하여 안테나의 특성을 검출하였다. T-형 모듈에 장착된 송수신 안테나의 -10 dB 대역폭은 각각 1000 MHz (10.52 %)와 1090 MHz (11.47 %)로 측정되었고 격리도 (S21)는 요구 대역 내에서 -50 dB 이하로 측정되었다. 송수신 안테나의 최대이득은 각각 7.65 dBi와 7.26 dBi로 나타났으며 H-면 빔폭은 $64^{\circ}$, $65^{\circ}$로 측정되어 차량 측후방 레이더 센서용 안테나로 적합함을 확인하였다.

IEEE 802.15.6 표준 기반 무선 USB 서비스를 위한 실시간 위치인식 플랫폼 설계 (A Real-Time Localization Platform Design in WUSB Services based on IEEE 802.15.6 WBAN Protocol for Wearable Computer Systems)

  • 허경;손원성
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.885-890
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    • 2012
  • 본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터 시스템을 구축하기 위해, WUSB over WBAN 프로토콜에서 구현된 실시간 위치인식 플랫폼 기술을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 실시간 위치인식 플랫폼 기술은 웨어러블 컴퓨터의 주변 장치를 구성하는 WUSB over WBAN 프로토콜 기반 센서 노드 망에서 동작한다. 그리고 WUSB 호스트가 전송한 WBAN 비컨이 수신된 시간차를 계산하여 센서노드의 위치를 결정하고, 가상 물체의 동작을 결정하게 된다.