• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.734-741
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• 2009

A new localization algorithm is proposed for a fast moving mobile robot, which utilizes only one beacon and the global features of the differential-driving mobile robot. It takes a relatively long time to localize a mobile robot with active beacon sensors since the distance to the beacon is measured by the traveling time of the ultrasonic signal. When the mobile robot is moving slowly the measurement time does not yield a high error. At a higher mobile robot speed, however, the localization error becomes too large to locate the mobile robot. Therefore, in high-speed mobile robot operations, instead of using two or more active beacons for localization, only one active beacon and the global features of the mobile robot are used to localize the mobile robot in this research. The two global features are the radius and center of the rotational motion for the differential-driving mobile robot which generally describe motion of the mobile robot and are used for the trace prediction of the mobile robot. In high speed operations the localizer finds an intersection point of this predicted trace and a circle which is centered at the beacon and has the radius of the distance between the mobile robot and the beacon. This new approach resolves the large localization error caused by the high speed of the mobile robot. The performance of the new localization algorithm has been verified through the experiments with a high-speed mobile robot.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.107-114
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• 2017

클러스트-트리 무선센서네트워크에서 비콘활성화 모드일 때 비콘 충돌은 아주 중요한 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 비콘 충돌 현상을 회피하고 네트워크 확장성을 제공하기 위하여 멀티채널 시분할 스케줄링 기법을 제안한다. 코디네이터는 할당된 채널들과 타임슬롯들에 대한 정보를 포함하고 있는 비콘프레임을 방송하는 역할을 한다. 이를 통해 새로운 노드는 자신의 채널과 타임슬롯을 결정하게된다. 제안 방식의 성능을 전형적인 지그비 방식과 비교한다. 제안 방식은 클러스트 트리 무선센서네트워크상에서 비콘 충돌을 방지하고 네트워크 확장면에서 효과적으로 구성이 가능하게 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2516-2522
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• 2014

우리나라는 해안선이 복잡하여 연안을 항해하는 선박이나 어선의 안전한 항해 및 조업을 위해 효과적인 항로표지 운영이 필요하다. 특히 대형등명기는 야간에 항상 점등되어 선박의 안전을 보장해야 한다. 등대에 설치된 대형등명기가 점등되지 않을 경우 자신의 선위를 확인할 수 없어 사고가 발생하기 쉬우며 이는 커다란 경제적 피해를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 대형등명기의 상태정보를 감시 제어하는 대형등명기 모니터링 시스템을 설계하고 구현하였다. 이 시스템은 다양한 장애상황에 신속히 대처하여 해양 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.322-323
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• 2015

육지초인용으로 사용하고 있는 전구식 회전형 대형등명기는 고압방전등을 사용하고 있어 고장발생 빈도가 높고 긴급수리에 장시간이 소요되어 기능 유지가 어려우며, 제품 가격이 높아 신규 설치 시 및 등명기 교체 시 비용 부담이 가증되는 문제점이 대두되고 있다. 따라서 기존 광원(메탈할라이트 램프 또는 텅스텐할로겐 램프)의 문제점을 개선하고, 국제항로표지협회(IALA)에서 권고하는 규격을 만족하는 효율성과 안정성이 뛰어난 대형 LED등명기 기술개발의 필요하게 되었다. 본 연구에서는 대용량 LED 모듈 및 반사경을 적용한 광학계를 설계하고, 광도와 반사경의 회전속도 제어하는 광출력/등질 제어시스템을 개발하여 20M부터 27M까지의 광달거리의 광도 가변형 육지초인용 LED 대형 등명기 개발을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.608-614
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• 2008

This paper describes a location tracking system to guide landing process of an Unmanned Helicopter(UMH) exploiting MIT Cricket nodes. For automatic landing of a UMH, a precise positioning system is indispensable. However, GPS(Global Positioning System) is inadequate for tracking the three dimensional position of a UMH because of large positioning errors. The Cricket systems use Time-Difference-of-Arrival(TDoA) method with ultrasonic and RF(Radio Frequency) signals to measure distances. They operate in passive mode in that a listener attached to a moving device receives distance signals from several beacons located at fixed points on ground. Inevitably, this passive type of implementation causes large disturbances in measuring distances between beacons and the listener due to wind blow from propeller and turbulence of UMH body. To cope with this problem, we proposed active type of implementation for positioning a UMH. In this implementation, a beacon is set up at UMH body and four listeners are located at ground area at least where the UMH will land. A pair of Ultrasonic and RF signals from the beacon arrives at several listeners to calculate the position of the UMH. The distance signals among listeners are synchronized with a counter value appended to each distance signals from the beacon.

• 디지털융복합연구
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• 제15권3호
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• pp.287-294
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• 2017

본 연구는 최근 메르스와 같은 대규모 감염질환의 확산 경로를 추적하고 관리하는 의료서비스가 요구되면서 ICT 기술 도입을 시도하고 있는 의료환경의 새로운 패러다임에 적극 대응하기 위하여 비콘 스캐너 기반의 병실 모니터링 서비스 개발을 시도하였다. Beacon 하드웨어 개발과 Beacon 저전력 블루투스 4.0(Bluetooth Low Energy, BLE)용 펌웨어 개발 및 서버 및 웹기반 대시 보드 UI 개발을 통하여 위치기반서비스로 환자들의 위치를 파악하고 웹 UI 기반으로 모니터링 하는 등의 기능을 제공하는 개인 맞춤형 모니터링 시스템을 설계하였다. 비콘이라는 온라인 기술이 제대로 접목되지 못했던 곳에 온라인 기술을 접목함으로써 오프라인 병원 서비스의 효율성을 극대화하여 적극적인 감염대응 및 환자안전에 그 가치를 둘 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.302-313
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• 2018

스마트 기기의 생활화와 증강현실 활용 증가로 실내 위치 인식 시스템의 수요가 급증함에 따라, BLE(Bluetooth Lower Energy) 비콘 그리고 UWB(Ultra Wide Band) 등을 이용한 실내 측위 시스템이 개발되고 있다. 본 논문에서는 BLE Beacon을 기반으로 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용한 삼변측량(Trilateration) 기법을 사용하여 측위 플레이트(Plate)를 생성한다. 이에 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서의 방향, 속도, 이동거리 등의 데이터를 이용하여 PDR(Pedestrian Dead Reckoning) 측위 좌표를 산출하여 정확도를 보정한다. 또, BLE 비콘(Beacon)의 RSSI를 적용한 플레이트(Plate) 기법과 PDR 기법이 융합된 정밀 실내 측위 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제시한 알고리즘을 실제 대형 실내 경기장과 공항에 BLE 비콘을 설치, 실험하여 평균 2.2m 의 오차로 65%의 정확도가 개선됨을 검증하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.40-47
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• 2007

Recently, with the development of service robots and with the new concept of ubiquitous world, the position estimation of mobile objects has been raised to an important problem. As pre-liminary research results, some of the localization schemes are introduced, which provide the absolute location of the moving objects subjected to large errors. To implement a precise and convenient localization system, a new absolute position estimation method for a mobile robot in indoor environment is proposed in this paper. Design and implementation of the localization system comes from the usage of active beacon systems (based upon RFID technology). The active beacon system is composed of an RFID receiver and an ultra-sonic transmitter: 1. The RFID receiver gets the synchronization signal from the mobile robot and 2. The ultra-sonic transmitter sends out the traveling signal to be used for measuring the distance. Position of a mobile robot in a three dimensional space can be calculated basically from the distance information from three beacons and the absolute position information of the beacons themselves. Since it is not easy to install the beacons at a specific position precisely, there exists a large localization error and the installation time takes long. To overcome these problems, and provide a precise and convenient localization system, a new auto calibration algorithm is developed in this paper. Also the extended Kalman filter has been adopted for improving the localization accuracy during the mobile robot navigation. The localization accuracy improvement through the proposed auto calibration algorithm and the extended Kalman filter has been demonstrated by the real experiments.

• 산업경영시스템학회지
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• 제41권3호
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• pp.138-144
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• 2018

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.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.364-370
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• 2008

최근 무선통신 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술의 확대로 다양한 환경에서 정보를 수집, 가공 할 수 있게 되었다. 특히 센서들의 크기가 소형화되면서 노드의 개수도 많아짐에 따라 이웃노드와의 채널간섭 및 충돌, 에너지 소모 등의 문제가 대두되었다. 본 논문에서는 지하공간에서 효율적인 통신을 위하여 비컨을 사용하고 TinyOS기반으로 설계 및 구현하여, 멀티홉 메쉬 구조에 적합한 무선 센서 네트워크를 구축하였다. 구현한 프로토콜은 비컨 간의 충돌방지를 위한 스케줄링을 제공하여 안정적인 Association이 가능하도록 하였으며, NAA(Next Address Assignment) 기법을 이용하여 동적인 주소할당과 재사용을 지원한다. 또한 실시간 정보처리를 위한 지식정보 서버를 구축하였다. 끝으로 실제 테스트베드 구축을 통하여 화재, 대기오염 등 다양한 환경에서의 높은 전송률을 가짐을 보인다.