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We are moving into the era of ubiquitous computing. Ubiquitous Sensor Network (USN) is a base of such computing paradigm, where recognizing the identification and the position of objects is important. For the object identification, RFID tags are commonly used. For the object positioning, use of sens...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 영향을 끼치게 된다. 따라서 본 연구에서는 RF1D 를사용한 내비게이션의 구현과 더불어, 어떻게 하면 효과적으로 태그플로어를 구성할 수 있는지에 대해서도 분석하고자 한다. 이를 위해 내비게이션과 관련된 다양한 파라메터를 조절할 수 있는 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 결과를 분석하여, 효과적인 RF1D 태그배치방식 및 태그밀도를 도출해내고자 한다.
  • 즉, 어떤 형태와 밀도로 태그를 플로어에 배치시키는 것이 내비게이션의 효율성 확보를 위해 적절한지에 대한 언급이 없다. 따라서 본 연구에서는 시뮬레이션을 실시하여 이에 대한 논리를 제시하고자 한다. 일단, 태그밀도와 태그배치방식이 결정되면 실제적인 플로어 구성을 위해서 동일한 모양의 태그가 내장된 타일을 준비하고, 이들을 연결하여 전체적인 내비게이션 플로어를 구성한다.
  • 테스트(Held test)를 수행할 예정이다. 또한 태그의 중복인식과 거리측정을 통해 보다 정확하고 효율적인 위치 인식이 이루어질 수 있는 방법에 대해서도 연구하고자 한다.
  • 로봇 내비게이션의 구현을 위해 본 연구에서는 RFID 태그를 장착한 플로어를 제작함에 있어 태그의 밀도와 배치방식이 내비게이션의 성능에 어떤 영향을 미치는가에 대해 파악하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 시뮬레이션 프로그램을 제작하여 태그의 밀도와 배치방식의 효율성에 대한 시뮬레이션을 진행하였다.
  • 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 RFID 기술을 이용하여 자율 이동로봇이 자신의 절대위치를 알아낼 수 있도록 하고 이를 사용해 내비게이션을 수행하도록 한다. RFID 기술을 이용하면 개체의 ID문제가 쉽게 해결되고, RF 전파의 특성상 lireoEsight의 문제도 해결될 수 있기 때문이다.
  • 본 논문에서는 플로어에 RFID 태그를 배치하고 그 정보를 이용해 로봇이 자율적으로 내비게이션 할 수 있게 하는 기법을 제시하였다. 로봇의 자기위치추정기는 플로어에 장착된 태그의 절대위치를 로봇에 장착된 RFID 리더로 읽어 들임으로써 이동 중에 있는 로봇의 절대위치 파악을 가능하게 한다.
  • 본 연구는 시뮬레이션을 통해 효율적인 RFID 태그 플로어의 제작 기준을 마련하여 제공하였다. 이 결과는 로봇의 내비게이션 분야뿐만 아니라, 절대위치에 기반한 로칼라이제이션을 필요로 하는 여러 USN 응용을 위해서도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
  • 본 연구에서는 태그인식범위에 따라 태그의 밀도(간격)를 변화시키면서 가장 효율적인 밀도가 어디서 존재하는지를 파악하고자 하였다. 태그의 밀도 및 태그의 인식범위에 대한 변화를 제공하고 이를 네 가지 태그배치방식에 비추어 결과를 확보하였다.
  • 태그배치 방식과 태그밀도가 내비게이션에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 본 논문에서는 플로어에 배치된 RFID 태그 정보에 따라 로봇이 내비게이션하는 시뮬레이션 프로그램을 구현하였다. 프로그램은 자바(Java)언어로 구현하였고, 각종 주행환경을 반영하기 위한 파라메터를 정의하였다.

가설 설정

  • 4. Definition of tag arrangement patterns (where, Ts : lag size, Ti: Tag interval).
  • 그러나 본 논문에서 목표로 하는 시스템은 동시에 복수개가 읽히지 않는 형태의 태그인식에 바탕을 두고 있기 때문에 리더가 주변 태그를 동시에 읽어오지 않도록 리더를 지면에 가능한 한 가깝게 위치시키는 것을 가정한다(그림 5
  • 본 시뮬레이션에서는, 플로어에 배치된 태그는 모두 정상적으로 인식이 가능한 것으로 가정하였고, 내비게이션 중 실제 발생될 수 있음직한 오차 즉, 바퀴의 마찰력, 특정 지면의 불균형, 바퀴의 미끄러짐 등을 고려하기 위해 일정 각도 내에서 랜덤하게 바퀴의 오차를 발생시켰다. 또한, 리더 및 태그의 인식범위는 경계가 확실하여 복수개의 태그가 동시에 읽히지 않는다는 가정하에 시뮬레이션을 진행하였다.
  • 프로그램은 자바(Java)언어로 구현하였고, 각종 주행환경을 반영하기 위한 파라메터를 정의하였다. 본 시뮬레이션에서는, 플로어에 배치된 태그는 모두 정상적으로 인식이 가능한 것으로 가정하였고, 내비게이션 중 실제 발생될 수 있음직한 오차 즉, 바퀴의 마찰력, 특정 지면의 불균형, 바퀴의 미끄러짐 등을 고려하기 위해 일정 각도 내에서 랜덤하게 바퀴의 오차를 발생시켰다. 또한, 리더 및 태그의 인식범위는 경계가 확실하여 복수개의 태그가 동시에 읽히지 않는다는 가정하에 시뮬레이션을 진행하였다.
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참고문헌 (10)

  1. 진태석, 이장명, '단일 초음파 센서모듈을 이용한 이동로봇의 위치추정 및 주행,' 전자공학회논문지, vol. 42, no. 2, pp. 47-56, 2005 

  2. T. Tsubouchi, 'Nowadays trends in map generation for mobile robots,' Proceeding of IEEE/RSJ international Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 848-833, 1996 

  3. J. Borenstein, H. R. Everett, and L. Feng, 'Where am I? Sensors and methods for mobile robot positioning,' Technical Report, Univ. of Michigan, APR. 1996 

  4. J. I. Choe and S. W. Kim, 'A study on infra-technology of robotic cellular phone,' Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 3571-3576, Sept., 2004 

  5. S. W. Kim and J. I. Choe, 'A study on infra-technology of RCP interaction system,' Proceedings of International Conference on Control, Automation and Systems, pp. 1121-1125, Aug., 2004 

  6. G. Kantor and S. Singh, 'Preliminary results in range-only localization and mapping,' Proceedings of the IEEE Conference on Robotics and Automation, Washington, DC, May 2002 

  7. D. Hahnel, W. Burgard, D. Fox, K. Fishkin, and M. Philipose, 'Mapping and localization with RFID technology,' Intel Research Institute, Seattle, WA, Tech. Rep. IRS-TR-03-014, December 2003 

  8. I. Siio, 'User position detection using RFID tags,' Proceedings of Japanese Information Processing Society, 00-HI-88, pp. 45-50, 2000 

  9. S. Domnitcheva, 'Smart vacuum cleaner an autonomous location-aware cleaning device,' Proceedings of the 6th International Conference on Ubiquitous Computing, Tokyo, Japan, Sep. 2004 

  10. J. Bohn, F. Mattern, 'Super-distributed RFID tag infrastructures,' Proceedings of the 2nd European Symposium on Ambient Intelligence (EUSAI 2004), pp. 1-12, Eindhoven, The Netherlands, November 2004 

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