• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권4호
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• pp.1611-1629
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• 2016

Recently, deploying WiFi access points (APs) for facilitating indoor localization has attracted increasing attention. However, most existing mechanisms in this aspect are typically simulation based and further they did not consider how to jointly utilize pre-existing APs in target environment and newly deployed APs for achieving high localization performance. In this paper, we propose a measurement-based AP deployment mechanism (MAPD) for placing APs in target indoor environment for assisting fingerprint based indoor localization. In the mechanism design, MAPD takes full consideration of pre-existing APs to assist the selection of good candidate positions for deploying new APs. For this purpose, we first choose a number of candidate positions with low location accuracy on a radio map calibrated using the pre-existing APs and then use over-deployment and on-site measurement to determine the actual positions for AP deployment. MAPD uses minimal mean location error and progressive greedy search for actual AP position selection. Experimental results demonstrate that MAPD can largely reduce the localization error as compared with existing work.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권4호
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• pp.210-216
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• 2017

본 논문은 지구 자기장 기반의 지문인식과 추측 항법을 사용하여 실시간으로 실내 위치정보 서비스를 사용자에 제공할 수 있는 알고리즘 및 솔루션을 제안한다. 지자기장 값의 변화 추이와 사전에 입력된 지자기장 값의 유사도를 판별하여 초기 위치를 추정하였으며 초기 위치에서 지자기장 지문인식과 추측 항법 상호 보정을 통해 보다 연속적인 이동 위치 추정을 함으로서 일부 5m가 넘어가는 지구 자기장의 최대 오차와 추측 항법의 누적 오차를 개선하였다. 그 뿐만 아니라 본 기법은 기존 지문인식 방법과는 달리 무선랜 AP등 인프라 구축을 제거하여 보다 경제적인 서비스 제공을 가능하게 한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제19D권3호
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• pp.237-246
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• 2012

글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)의 기술이 점점 발전하고 있으나, 그 정확성은 건물의 내부나 지하도로에서의 위치인식이 아닌, 실외에서의 위치인식에서만 적합하다. 건물의 내부나 지하도로에 대한 위치 인식의 응용분야에 대하여, 글로벌 포지셔닝 시스템은 빌딩의 내부나 지하도로에서 정확한 위치인식을 요구 받을 경우, 건축구조물들로 인하여 정확성을 달성할 수 없다. 왜냐하면 사람이 필요로 하는 공간은 건물의 내부나 지하도로에서 수 평방미터에 불과한 매우 작은 공간이기 때문이다. 위치추정에 기반을 둔 수신신호강도(RSS)는 거의 모든 건물과 지하도로에서 수신이 가능한 무선 근거리통신망, IEEE 802.11, WiFi 전파신호 위치추정을 이용한 방안으로서, 특별히, 매우 좋은 선택이 될 수 있다. 이와 같은 위치추정시스템들의 근본적인 필요성은 특정 위치에서 수신신호 강도를 이용하여 통신기지국으로부터 모바일장치에 이르는 위치의 평가를 가능하도록 하는 것이다. 이와 같은 과정에서 발생하는 다중 경로 페이딩 현상들은 위치추정에서 불확실성의 원인으로서, 수신신호강도를 예측하기 어렵게 만든다. 이와 같은 문제들을 해결하기 위하여, 신경망과 푸시-풀 평가 방법의 결합은 건물의 내부나 지하도로에서 모바일장치들을 이용하여 위치의 결정을 학습하고, 결정할 수 있도록 적용된다.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.57-65
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• 2018

BLE 또는 Wi-Fi 기반 지문인식과 같은 기존의 RF 신호 기반 실내 위치인식 기술은 RF 신호의 불안정한 수신 신호 세기로 인해 소규모 실내 환경에서도 작지 않은 오차를 발생시키며 공항, 백화점과 같은 대규모 실내 환경에 적용하기가 어렵다. 이 논문에서는 RF 신호보다 안정적인 신호 강도를 갖는 자기장 신호를 이용한 실내측위 시스템을 제안한다. 유사한 자기장 값이 같은 실내 공간에 여럿 존재하지만, 사용자의 이동이 계속됨에 따라 자기장 신호는 고유 시퀀스를 가지게 된다. 본 논문에서는 시간에 따라 변화하는 센서 데이터 시퀀스를 인식하는 데 효과적인 순환 신경망 (Recurrent neural network, RNN)이라 불리는 심층 신경망 모델을 사용하여 사용자의 현재 위치와 이동 경로를 추적한다. 제안된 신경망 기반의 지자기 실내측위시스템의 평가를 위해 약 $94m{\times}26$ 크기의 교내 테스트베드에서 자기장 맵을 구축하고 자기장맵으로부터 추출한 다양한 이동 경로와 위치 정보를 이용하여 RNN을 학습한 결과, 테스트베드에서 제안된 시스템은 평균 1.20 미터의 테스트 측위 오차를 달성할 수 있었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권1호
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• pp.45-49
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• 2022

In this paper, we propose a method for estimating the error of the Ultra-Wideband (UWB) distance measurement using the channel impulse response (CIR) of the UWB signal based on machine learning. Due to the recent demand for indoor location-based services, wireless signal-based localization technologies are being studied, such as UWB, Wi-Fi, and Bluetooth. The constructive obstacles constituting the indoor environment make the distance measurement of UWB inaccurate, which lowers the indoor localization accuracy. Therefore, we apply machine learning to learn the characteristics of UWB signals and estimate the error of UWB distance measurements. In addition, the performance of the proposed algorithm is analyzed through experiments in an indoor environment composed of various walls.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제1권2호
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• pp.106-116
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• 2012

The huge success of location-aware applications has called for the rapid development of an alternative positioning system to the global positioning system (GPS) for indoor localization based on existing technologies, such as 802.11 wireless networks. This paper proposes the Wireless MAC Processor Positioning System (WMPS), which is a localization system running on off-the-shelf 802.11 Access Points and based on the time-of-flight ranging of users' standard terminals. This paper proves through extensive experiments that the propagation delays can be measured with the accuracy required by indoor applications despite the different noise components that can affect the result: latencies of the hardware transreceivers, multipath, ACK jitters and timer quantization. Key to this solution is the choice of the Wireless MAC Processor architecture, which enables a straightforward implementation of the ranging subsystem directly inside the commercial cards without affecting the basic DCF channel access algorithm. In addition to the proposed measurement framework, this study developed a simple and effective localization algorithm that can work without requiring any preliminary calibration or device characterization. Finally, the architecture allows the measurement methodology to be adjusted as a function of the network load or propagation environments at the run time, without requiring any firmware update.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권3호
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• pp.183-189
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• 2020

In emergency rescue situations, the localization accuracy of the rescue requestor is a very important factor in determining the success or failure of the rescue. Indoors where Global Navigation Satellite System (GNSS) is not operated, there is no choice but to use Wi-Fi or LTE signals. However, the performance of the current emergency rescue system utilizing those RF signals is exceedingly low. In this study, the effectiveness of the surface correlation technology using the accumulated signal pattern of RF signals was verified in relation to the emergency localization technology. To validate the proposed system, we configured and tested an emergency rescue scenario in multi-floors building. When the emergency rescue was requested, it was confirmed that the initial localization error was large owing to the short length of the accumulated signal pattern. However, the localization error decreased over time, which eventually led to the accurate location information being delivered to the rescuer.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12B호
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• pp.1442-1449
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• 2011

본 논문에서는 스마트 폰에서 측정되는 GPS 위치 정보와 무선랜 접속점의 신호강도를 사용하여 무선랜 접속점(WLAN Access Point)의 정확한 위치 측정을 위한 새로운 방법을 제안한다. 본 논문에서는 무선랜 AP 위치 할 가능성이 있는 위치를 AP_Area로 정의하고, 이는 먼저 스마트 폰에서 측정된 GPS 정보와 송신 신호 강도(Received Signal Strength)를 측정함으로써 결정하고, 스마트폰으로부터 측정된 값의 개수가 증가 할 때 AP_Area는 실제 무선랜 접속점 위치로 연속적으로 좁아지게 된다. 이를 증명하기 위해 시뮬레이션을 수행하였고, 시뮬레이션 결과는 제안된 알고리즘이 오차범위 5m 이내 (90% 이상)로 무선랜 접속점의 위치를 측정할 수 있음을 보여준다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제6권4호
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• pp.265-270
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• 2019

The technology to locate an individual has enabled various services, its utilization has increased. There were constraints such as the use of separate expensive equipment or the installation of specific devices on a facility, with most of the location technology studies focusing on the accuracy of location verification. These constraints can result in accuracy within a few tens of centimeters, but they are not technology that can be applied to a user's location in real-time in daily life. Therefore, this paper aims to track the locations of smartphones only using the basic components of smartphones. Based on smartphone sensor data, localization accuracy that can be used for verification of the users' locations is aimed at. Accelerometers, Wifi radio maps, and GPS sensor information are utilized to implement it. In forging the radio map, signal maps were built at each vertex based on the graph data structure This approach reduces traditional map-building efforts at the offline phase. Accelerometer data were made to determine the user's moving status, and the collected sensor data were fused using particle filters. Experiments have shown that the average user's location error is about 3.7 meters, which makes it reasonable for providing location-based services in everyday life.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권3호
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• pp.173-182
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• 2015

A real-time, Indoor navigation systems utilize ultra-wide band (UWB), radio-frequency identification (RFID) and received signal strength (RSS) techniques that encompass WiFi, FM, mobile communications, and other similar technologies. These systems typically require surplus infrastructure for their implementation, which results in significantly increased costs and complexity. Therefore, as a solution to reduce the level of cost and complexity, an inertial measurement unit (IMU) and quick response (QR) codes are utilized in this paper to facilitate navigation with the assistance of a smartphone. The QR code helps to compensate for errors caused by the pedestrian dead reckoning (PDR) algorithm, thereby providing more accurate localization. The proposed algorithm having IMU in conjunction with QR code shows an accuracy of 0.64 m which is higher than existing indoor navigation techniques.