• 제목/요약/키워드: Wi-Fi Sensing

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딥러닝 기반 Wi-Fi 센싱 시스템의 효율적인 구축을 위한 지능형 데이터 수집 기법 (CALS: Channel State Information Auto-Labeling System for Large-scale Deep Learning-based Wi-Fi Sensing)

  • 장정익;최재혁
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.341-348
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    • 2022
  • Wi-Fi가 거의 모든 곳에서 사용이 가능한 환경이 도래하면서 Wi-Fi 기반의 센싱 시스템의 활용가능성에 대한 학계의 주목과 함께 활발한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 채널 상태 정보(CSI)를 활용한 딥러닝 기술의 비약적 발달로 높은 감지 성능을 달성하고 있다. 하지만, 새로운 대상 도메인에 적용하기 위해서는 명시적인 데이터 수집 및 모델 재학습 과정의 값비싼 적응 노력 없이는 여전히 실질적으로는 사용하기가 어렵다. 본 연구에서는 딥러닝 기반의 Wi-Fi 센싱 시스템을 위한 훈련데이터 수집 및 레이블링을 자동으로 진행하는 CSI 자동 레이블링 시스템(CALS)를 제안한다. 제안 시스템은 CSI 데이터 수집 과정에서 컴퓨터 비전 기술을 함께 활용하여, 지도학습용으로 수집된 CSI 데이터에 대한 레이블링을 자동으로 수행토록 하였다. CALS의 효율성을 보이기 위해 라즈베리파이를 이용하여 프로토타입 시스템을 구현하고, 실내 환경에서의 사람 존재 감지를 수행하는 3가지 모델에 대해 학습과 평가를 진행하였다. 자동 수집된 데이터를 진행하여 학습을 활용하는 방식으로 실시간 데이터에 대해 평가를 진행했을 때 90% 이상의 높은 정확도를 달성하였다.

수소충전소와 수소전기차간의 안전통신을 위한 WiFi 프로토콜 비교 (Comparison of WiFi Protocols for Safety Communication Between Hydrogen Refueling Station and Fuel Cell Electric Vehicle)

  • 황하진;소동건;차도호;채혜진;정서희;황성호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.81-87
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    • 2023
  • 수소충전소와 수소전기차 간의 통신 프로토콜인 SAE J2601과 SAE J2799는 수소 충전에 관련된 내용만을 다루고 있다. 본 논문에서는 수소전기차의 수소검출, 전류, 전압을 측정하여, 수소충전소로 WiFi 프로토콜을 변화시켜 가면서 센서 데이터를 전송한다. 수소전기차의 센싱, 제어 및 센서 데이터 전송을 위해, 라즈베리파이를 이용하여 소규모 실험실 모델을 만들었다. 센서 데이터를 수소충전소의 데이터베이스에 저장하였고, 저장된 데이터 분석을 위해 그라파나를 이용하여 대쉬보드를 구성하였다. 수소가 검출되면 수소충전소의 디스펜서 밸브를 잠근다. 그리고 WiFi 프로토콜에 따른 평균 전송 지연을 측정하였다. 전송 지연 측정 결과, 수소충전소와 수소전기차간의 센서 데이터 전송을 위한 WiFi 프로토콜은 IEEE 802.11a가 가장 적합하였다.

Implementation of Joystick for Flight Simulator using WiFi Communication

  • Myeong-Chul Park;Sung-Ho Lee;Cha-Hun Park
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.111-118
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    • 2023
  • 본 논문에서는 비행 시뮬레이터와 VR분야에서 사용될 수 있는 가속도 센서와 진동 센서를 적용한 와이파이 기반의 조이스틱을 제안한다. 비행시뮬레이터는 ICT 및 SW 응용분야에 속하는 기술로 항공기의 환경을 재현하는 시뮬레이션 환경을 제공한다. 비행시뮬레이터의 일반적인 조종 장치는 고정식으로 특정 장치에 부착되어 사용되어 사용자의 활동 영역의 한계성을 가진다. 본 논문에서는 자유로운 공간 활용성을 위하여 3차원 공간 조종 장치를 구현하였다. 또한, 제안하는 조종 장치는 기존 VR장비의 컨트롤러에 비해 정확하고 정교한 조종을 위하여 3축 센싱과 정보를 표시하는 디스플레이 및 와이파이 통신을 위한 보드를 설계하고 유니티 기반의 가상 환경을 구현하여 적용 가능성을 확인하였다. 구현된 장치는 통신 인터페이스를 통해 조종 장치가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였으며, 게임 내 센싱 값과 구현된 보드에서 측정한 센싱 값이 일치하는 것을 확인하였다. 연구의 결과물은 비행시뮬레이터 외에도 VR 및 다양한 메타버스 관련 콘텐츠에 활용될 수 있을 것이다.

오픈소스 기반의 농작물 유해 야생동물 퇴치 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Farm Pest Animals Repelling System Based on Open Source)

  • 우종호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.451-459
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    • 2016
  • The damages on the crops by the wild animals such as wild boars and water deer are serious in rural areas these days. In this paper, a low-cost and adaptive system based on open source for sensing and repelling farm pest animals is proposed. The system contains the server which is Arduino Due connected with the wireless communication modules such as RF, Zigbee, and WiFi module, speaker, and so on. It also has the sensing modules and LED blinkers which communicates with the server by wireless modules. Once a detecting signal is transmitted to the server. The server is waked up from sleep mode and the repelling subsystems such as loud speaker and LED blinker(s) are activated to scare the unwanted animal away. The total system is managed by Android smartphone easily.

Joint Access Point Selection and Local Discriminant Embedding for Energy Efficient and Accurate Wi-Fi Positioning

  • Deng, Zhi-An;Xu, Yu-Bin;Ma, Lin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권3호
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    • pp.794-814
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    • 2012
  • We propose a novel method for improving Wi-Fi positioning accuracy while reducing the energy consumption of mobile devices. Our method presents three contributions. First, we jointly and intelligently select the optimal subset of access points for positioning via maximum mutual information criterion. Second, we further propose local discriminant embedding algorithm for nonlinear discriminative feature extraction, a process that cannot be effectively handled by existing linear techniques. Third, to reduce complexity and make input signal space more compact, we incorporate clustering analysis to localize the positioning model. Experiments in realistic environments demonstrate that the proposed method can lower energy consumption while achieving higher accuracy compared with previous methods. The improvement can be attributed to the capability of our method to extract the most discriminative features for positioning as well as require smaller computation cost and shorter sensing time.

센싱 데이터를 이용한 차량 측위 기법의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Method for Positioning Vehicle Using Sensing Data)

  • 문혜영;김진덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.422-424
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    • 2010
  • 최근 차량에는 유지관리 및 운전자 편의성 제공 등을 위해 많은 ECU장치와 엔터테인먼트 장치들이 부착되고 있다. 차량 내부에서는 ECU 장치의 센서정보를 관리 및 제어하기 위해서 CAN이 사용되고, 각종 엔터테인먼트 장치 제어를 위해서 MOST 네트워크가 사용되고 있다. 또한, 차량 외부에서는 무선 네트워크인 Wi-Fi 등을 통해 정보를 수신 받을 수 있는 환경이 구축되고 있다. GPS 기반 자동차의 네비게이션은 CAN, MOST 네트워크와 무선네트워크에 통합되고 있다. 이런 통합 환경은 네비게이션이 자동차 네트워크를 통합 제어하는 HMI 기능을 갖게 한다. 본 논문은 터널, 빌딩 숲등의 지역에서 전파장애로 위치측정이 불가능한 GPS 장치의 문제점을 해결하고자 통합된 차량 네트워크에 연결 될 수 있는 지자기 센서와 Wi-Fi 장치(WLAN)의 센싱 데이터를 이용하여 차량의 위치정보를 측정하는 기법을 설계하고, 구현하고자 한다.

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Real-Time White Spectrum Recognition for Cognitive Radio Networks over TV White Spaces

  • Kim, Myeongyu;Jeon, Youchan;Kim, Haesoo;Kim, Taekook;Park, Jinwoo
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권2호
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    • pp.238-244
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    • 2014
  • A key technical challenge in TV white spaces is the efficient spectrum usage without interfering with primary users. This paper considers available spectrum discovery scheme using in-band sensing signal to support super Wi-Fi services effectively. The proposed scheme in this paper adopts non-contiguous orthogonal frequency-division multiplexing (NC-OFDM) to utilize the fragmented channel in TV white space due to microphones while this channel cannot be used in IEEE 802.11af. The proposed solution is a novel available spectrum discovery scheme by exploiting the advantages of a sensing signaling. The proposed method achieves considerable improvement in throughput and delay time. The proposed method can use more subcarriers for transmission by applying NC-OFDM in contrast with the conventional IEEE 802.11af standard. Moreover, the increased number of wireless microphones (WMs) hardly affects the throughput of the proposed method because our proposal only excludes some subcarriers used by WMs. Additionally, the proposed method can cut discovery time down to under 10 ms because it can find available channels in real time by exchanging sensing signal without interference to the WM.

스펙트럼 센싱을 적용한 인지 무선 기반 백스케터 네트워크의 주파수 선택 기법 (Frequency Selection Methods in RF-Powered Backscatter Cognitive Radio Networks with Spectrum Sensing)

  • 홍승관;이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.98-102
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    • 2017
  • 이 논문에서는 백스케터 통신에 기반한 무선 센서인 보조 사용자의 성능을 향상시키기 위해 인지 무선 기반 백스케터 네트워크를 연구한다. 제안 된 모델에서, 캐리어 이미터를 추가하고 스펙트럼 센싱 정보를 활용하기 위해 이중감쇄를 피하는 것을 고려한다. 기본 채널이 사용 중일 때 보조 사용자는 Hybrid-Access Point(H-AP)와 캐리어 이미터를 통해 채널에서 RF 에너지를 수집 할 수 있다. 채널이 유휴 상태가 되면 보조 사용자는 수확된 에너지를 사용하여 무선 센서를 작동시키고 스펙트럼 센싱 후, 캐리어 이미터를 통해 백스케터 통신을 수행한다. 따라서 우리는 다수의 태그가 존재하는 벡스케터 채널을 deterministic과 멀티소스 요소로 수학적 모델링한다. 제안한 통신 환경에서 WiFi 신호를 활용한 벡스케터 통신의 BER 성능을 보인다.

센서 융합 기반의 실내외 연속 위치 인식 (Sensor Fusion for Seamless Localization using Mobile Device Data)

  • 김정이
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1994-2000
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    • 2016
  • 개인의 위치를 확인할 수 있는 기술은 위치기반제어, 개인화된 광고 등 다양한 응용분야에서 요구된다. 미아발생 방지나 현장 학습을 위한 지원, 사용자의 위치에 따른 적절한 Push 이벤트 등 그 응용분야는 무궁무진하다. 기존의 많은 연구들이 위치 확인의 정확도에 비중을 두고 연구되어, 별도의 장비를 장착하거나 시설물에 특정 장치를 해야 하는 등의 제약 조건이 있었던 것과 달리 본 논문에서 제안한 알고리즘은 대부분의 사용자가 갖고 있는 스마트폰의 기본 사양만으로 위치 추적을 수행하는 것을 목적으로 하였다. 스마트 폰에 의해 수집 가능한 GPS와 WiFi RSS, 가속도계 센서 데이터를 파티클 필터를 적용하여 센서 융합을 실행하여 위치를 확인하는 알고리즘을 설계 구현하였고, 실험 결과, 사용자의 위치 확인 정확도가 다른 비교 알고리즘에 비해 우수한 성능을 보여, 해당 알고리즘의 실제 환경 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

Deep Recurrent Neural Network for Multiple Time Slot Frequency Spectrum Predictions of Cognitive Radio

  • Tang, Zhi-ling;Li, Si-min
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권6호
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    • pp.3029-3045
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    • 2017
  • The main processes of a cognitive radio system include spectrum sensing, spectrum decision, spectrum sharing, and spectrum conversion. Experimental results show that these stages introduce a time delay that affects the spectrum sensing accuracy, reducing its efficiency. To reduce the time delay, the frequency spectrum prediction was proposed to alleviate the burden on the spectrum sensing. In this paper, the deep recurrent neural network (DRNN) was proposed to predict the spectrum of multiple time slots, since the existing methods only predict the spectrum of one time slot. The continuous state of a channel is divided into a many time slots, forming a time series of the channel state. Since there are more hidden layers in the DRNN than in the RNN, the DRNN has fading memory in its bottom layer as well as in the past input. In addition, the extended Kalman filter was used to train the DRNN, which overcomes the problem of slow convergence and the vanishing gradient of the gradient descent method. The spectrum prediction based on the DRNN was verified with a WiFi signal, and the error of the prediction was analyzed. The simulation results proved that the multiple slot spectrum prediction improved the spectrum efficiency and reduced the energy consumption of spectrum sensing.