• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.96-116
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• 2016

Sensing coverage is a fundamental issue for Wireless Sensor Networks (WSNs). Several coverage configuration protocols have been developed; most of them presume the availability of precise knowledge about each node location via GPS receivers. However, equipping each sensor node with a GPS is very expensive in terms of both energy and cost. On the other hand, several GPS-less localization algorithms that aim at obtaining nodes locations with a low cost have been proposed. Although their deep correlation, sensing coverage and localization have long been treated separately. In this paper, we analyze, design and evaluate a novel integrated framework providing both localization and coverage guarantees for WSNs. We integrate the well-known Coverage Configuration Protocol CCP with an improved version of the localization algorithm AT-Dist. We enhanced the original specification of AT-Dist in order to guarantee the necessary localization accuracy required by CCP. In our proposed framework, a few number of nodes are assumed to know their exact positions and dynamically vary their transmission ranges. The remaining sensors positions are derived, as accurately as possible, using this little initial location information. All nodes positions (exact and derived) are then used as an input for the coverage module. Extensive simulation results show that, even with a very low anchor density, our proposal reaches the same performance and efficiency as the ideal CCP based on complete and precise knowledge of sensors coordinates.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5B호
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• pp.370-376
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• 2012

CSS(Chirp Spread Spectrum)는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 환경에서 SDS-TWR(Symmetric Double Sided - Two Way Ranging) 기반의 위치인식 시스템을 구현하는 기술로 사용된다. 그러나 CSS의 SDS-TWR은 전파 및 장애물과 같은 환경에 따른 간섭으로 인해 레인징 오차가 발생한다. 따라서 위치인식 시스템 개발을 위해서는 이를 보정하기 위한 보정 알고리즘이 요구된다. 본 논문은 위치인식 정확도 성능 향상을 위하여 AEDR(Algorithm of Equivalent Distance Rate) 알고리즘과 칼만필터가 적용된 KF_EDR(Kalman Filter and Equivalent Distance Rate) 보정 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 분석 및 평가하였다. 실험 결과, KF_EDR은 AEDR 알고리즘에 비해 위치인식 정확도를 복도 그리고 운동장에서 각각 10.5%, 4.2% 더 개선시켰다. 이 결과는 위치인식 데이터의 신뢰성을 향상시킴 으로써 실제 위치인식 시스템 구현에 상당한 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제3권2호
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• pp.14-17
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• 2014

Precision agriculture relies on information technology, whose precondition is providing real-time and accurate information. It depends on various kinds of advanced sensors, such as environmental temperature and humidity, wind speed, light intensity, and other types of sensors. Currently, it is a hot topic how to collect accurate information, the main raw data for agricultural experts, monitored by these sensors timely. Most existing work in WSNs addresses their fundamental challenges, including power supply, limited memory, processing power and communication bandwidth and focuses entirely on their operating system and networking protocol design and implementation. However, it is not easy to find the self-localization capability of wireless sensor networks. Because of constraints on the cost and size of sensors, energy consumption, implementation environment and the deployment of sensors, most sensors do not know their locations. This paper provides maximum likelihood estimators for sensor location estimation when observations are time-of arrival (TOA) range measurement.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.525-534
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• 2005

본 논문에서는 무선 센서 네트워크 상에서 노드들 간의 연결성만을 이용하여 노드의 위치를 추정하는 분산 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘들은 기본적으로 공통 인접 노드의 개수를 이용하여 인접한 두 노드간의 거리를 추정하는 기법에 기반하고 있다. 제안된 알고리즘들의 위치 추정 성능을 모의실험을 통하여 분석 비교하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권1호
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• pp.9-15
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• 2016

Source localization has developed in various fields of signal processing including radar, sonar, and wireless communication, etc. Source localization can be found by estimating the time difference of arrival between the each of sensors. Several methods like the NLS(Nonlinear Least Square) cost function have been proposed in order to improve the performance of time delay estimation. In this paper, we propose a clustering method using the four sensors with the same aperture as previous methods of using the three sensors. Clustering method can be improved the source localization performance by grouping similar estimated values. The performance of source localization using clustering method is evaluated by Monte Carlo simulation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.857-860
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• 2008

본 논문에서는 센서 노드의 위치를 추정하기 위해 서로 다른 센서노드의 신호세기를 기록한 RSS table을 활용하여 노드가 존재하는 영역을 추정하고, 해당 영역에 속하지 않는 공간을 순차적으로 제거하는 cooperative localization 알고리즘을 제안한다. 각각의 센서노드는 신호세기를 모니터링 하고, 신호세기의 범위에 따라 센서노드의 존재 가능 영역을 배제하게 되며 최종적으로 존재 가능 영역의 중심(centroid)을 노드의 위치로 추정하게 된다. 이러한 과정은 RSS table에 기록된 모든 노드들에 대해 반복적으로 적용되고 이를 통해 미지의 노드들에 대한 정밀한 위치추정이 가능하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.483-493
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• 2008

IEEE 802.11 WLAN 표준에 근거한 수신 신호세기 측정치에 기반하여 무선 측위를 수행함에 있어서 이기종 이동기기 수신 감도 문제는 이동기기의 종류가 다양해짐에 따라 중요한 문제로 인식되고 있다. 본 논문에서는 이기종 이동기기 수신 감도 문제를 효과적으로 극복할 수 있는 Hybrid Kriging 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 분석하였다. 시뮬레이션과 실험 결과에 의하면 동일한 기준 측정치가 주어진 경우 제안된 Hybrid Kriging 알고리즘이 현제 널리 활용되고 있는 위치 지문 알고리즘에 비하여 이동기기 수신 신호세기 바이어스가 존재하는 경우에도 보다 더 정확한 위치해를 생성할 수 있음을 알 수 있었다.

• 공학교육연구
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• 제15권5호
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• pp.93-97
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• 2012

Most of ubiquitous computing devices such as stereo camera, ultrasonic sensor based MIT cricket system and other wireless sensor network devices are widely applied to the 2 Dimensional(2D) localization system in today. Because stereo camera cannot estimate the optimal location between moving node and beacon node in Wireless Personal Area Network(WPAN) under Non Line Of Sight(NLOS) environment, it is a great weakness point to the design of the 2D localization system in indoor environment. But the conventional 2D triangulation scheme that is adapted to the MIT cricket system cannot estimate the 3 Dimensional(3D) coordinate values for estimation of the optimal location of the moving node generally. Therefore, the 3D triangulation scheme based on the space segmentation in WPAN is suggested in this paper. The measuring data in the suggested scheme by computer simulation is compared with that of the geographic measuring data in the AutoCAD software system. The average error of coordinates values(x,y,z) of the moving node is calculated to 0.008m by the suggested scheme. From the results, it can be seen that the location correctness of the suggested scheme is very excellent for using the localization system in WPAN.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권9호
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• pp.570-577
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• 2014

거리 기반 실시간 측위 시스템에서 보다 정확한 측위가 가능하기 위해서는 우수한 측위 알고리즘과 함께 거리측정의 정확도 확보도 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 두 노드 간의 실제적인 거리측정의 정확도를 평가하기 위해 기존의 Symmetry 가정이 제거된 SDS-TWR 거리계산식 유도에 의한 정성적인 분석을 수행하고, 개발된 센서노드를 활용해 테스트 네트워크를 구축한 후 실험결과에 의한 정량적인 평가를 동시에 수행한다. 본 연구에서 구현된 IEEE 802.15.4a 소프트웨어 스택을 탑재한 센서노드 환경이 기존 나노트론사의 상용 참조보드 환경보다 평균 약 60% 감소된 거리측정 오차율을 산출하여 상대적으로 매우 높은 거리측정 정확도를 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.385-390
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• 2008

무선 센서 노드의 거대한 네트워크를 통해서 환경을 감시하려는 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 무선 센서 노드들은 매우 작고, 가볍고, 비용이 저렴하여야 한다. 네트워크 안에서 주어진 노드가 어디에 물리적으로 놓여져 있는지를 알아내는 위치인식은 무선 센서 네트워크에서 아주 중요한 문제들 중의 하나이다. 그러나 노드의 크기 제한, 비용 등의 제약조건에 의해 GPS사용을 배제한 간단한 위치인식 방법이 요구된다. 본 논문에서는 RF 통신을 사용하는 건물 밖의 환경에서 위치인식을 위한 아주 단순한 접속성를 이용한 방법을 제안한다. 제안된 방법은 모의실험을 통해 그 효용성을 입증한다.