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위치기반서비스를 위한 무선 근거리통신망 기반의 사용자 추적방법 및 실험
Wireless LAN-Based User Tracking Method and Experiment for Location-Based Services 원문보기

한국전자거래학회지 = The Journal of Society for e-Business Studies, v.13 no.4, 2008년, pp.1 - 16  

임재걸 (동국대학교 컴퓨터멀티미디어학부) ,  주재훈 (동국대학교 경상학부(정보경영학과)) ,  정승환 (동국대학교 컴퓨터멀티미디어학부)

초록
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위치기반서비스에서 사용자의 위치를 확인하고 추적하는 것이 필수적이다. 특히 옥내에서 위치기반서비스를 제공하기 위해 많은 연구자들은 무선 근거리통신망 환경에서 사용자의 옥내 위치추적에 대해 연구를 수행해 오고 있다. 한편, GPS를 이용하는 옥외에서의 위치추 적에는 칼만필터(Kalman filter)가 이용되기도 하였다. 본 연구에서는 오늘날 널리 보급되어 있는 무선 근거리통신망 환경에서 옥내 위치추적에 적용될 수 있는 확장칼만필터 방법을 제안한다. 기존 연구와 본 제안방법을 비교 실험한 결과, 칼만 필터를 사용함으로써 궤적 측정치의 정확도를 제고할 수 있으며, 나아가서 지도정보를 이용함으로써 정확도를 더욱 제고할 수 있음을 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

LBS (Location Based Service) cannot be realized unless we can obtain the user's current location. Therefore, in order to realize indoor LBS, many researchers have been working on WLAN (Wireless Local Area Network) based indoor positioning and tracking. Meanwhile, Kalman filter has been widely used i...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 끝으로 본 연구에서는 제안 알고리즘과 타 옥내측위 알고리즘을 구현하여, 그들의 성능을 비교하는 실험을 수행하고, 대표적인 실험 결과를 소개하여 그 실험 결과를 분석하고자 한다.
  • 무선근거리통신망 기반 옥내 측위 시스템을 구현하려면 AP로부터 RSSI 를 반드시 판독해야 한다. 따라서 본 연구에서는 RSSI를 판독하는 C# 동적 연결 라이브 러리 함수를 제안한다.
  • 별도의 장치가 필요하지 않고 오늘날 널리 보급되어 있는 무선근거리통신망에 블루투스 기반 측위 방법을 확장하게 되면, 옥내측위의 유용성이 증가하게 된다. 따라서 본 연구의 첫 번째 목적은 칼만필터를 이용한 무선근거리통신망기반의 추적방법을 제안하는 것이다.
  • 또한 사용자와 AP 사이의 거리로 사용자의 위치를 계산하는 방법인 삼각측량법도 본 연구와 관련이 깊다. 따라서 본 절에서는 K-NN 방법, 삼각측량법, 칼만필터를 소개한다.
  • [12]에 소개된 방법을 확장하여 준비단계가 필요 없는 확장칼만필터 추적 방법을 제안한다는 점에 의의가 있다. 또한 본 연구에서는 확장 칼만필터 기반의 새로운 추적 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 지도 정보를 이용하여 확장칼만필터의 인수 값을 조절함으로써 더욱 정확한 경로를 찾아주는데 활용된다.
  • 본 논문에서는 이동물체의 현재 위치를 판정하는 목적으로 칼만필터를 이용하고자 한다. Kotanen et al.
  • 본 연구에서는 무선근거리통신망 기반의 옥내 추적 확장칼만필터를 제안하였다. 제안한 방법은 Kotanen et al.
  • 이미 언급한 바와 같이 K-NN 측위는 많은 시간과 노력을 요구하는 준비단계를 필요로 하는 일종의 지문방식이다. 여기서는 무선 근거리통신망 환경에서 준비단계가 필요 없는 확장칼만필터를 이용한 추적방법을 제안한다.
  • 이러한 현상을 감안하여 본 논문은 에 보인 바와 같이 갈림길 정보를 이용하여 다른 인수 값을 적용하는 확장칼만필터 기반 추적 알고리즘을 제안한다.

가설 설정

  • 두 실험 모두에서 Rvalue가 Qvalue보다 크지만, 비율 Rvalue/Qvalue는 실험 2의 경우가 훨씬 크다. 즉, 실험 1보다 실험 2에서 상태모형의 잡음이 더 작다는 가정을 반영한 것이다.
  • 행렬 R과 Q 는 모두 대각행렬로서 식 (7)과 식 (8)에 보이는 바와 같이, 각각 측정 잡음의 분산과 상태 모형의 잡음의 분산을 나타낸다. 행렬 R이나 Q 모두 대각항들의 값이 서로 다를 수도 있으나 본 실험에서는 같다고 가정하고 행렬 R의대각항 값을 Rvalue , 행렬 Q의 대각항 값을 Qvalue로 표기한다. 두 실험 모두에서 Rvalue가 Qvalue보다 크지만, 비율 Rvalue/Qvalue는 실험 2의 경우가 훨씬 크다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
위치기반서비스란 무엇인가? 위치기반서비스(Location-Based Services :LBS)란 사용자의 현재 위치를 고려한 정보 제공 서비스이다[11]. 항법시스템, 구급시스템, 관리시스템, 물류시스템 등을 포함한 여러 유용한 시스템이 그 예에 해당한다.
사용자가 옥내에 위차할 경우 GPS만으로 사용자의 위치를 판단하는 것이 불가능한 이유는 무엇인가? 특히 대형 건물이나, 구내에 대형 건물이 많은 회사·대학·공장 등에서는 옥내위치기반서비스가 절실히 요구된다. 그러나 옥내에서는 GPS 신호가 너무 약하기 때문에, 사용자가옥내에 위치할 경우에는 GPS만으로 사용자의 위치를 판단하는 것이 불가능하다. 그래서 GPS 중심의 옥외 측위와 별도로 옥내 측위에 대한 많은 연구가 이루어져왔다.
위치기반서비스의 예로 어떤 시스템들이 있는가? 위치기반서비스(Location-Based Services :LBS)란 사용자의 현재 위치를 고려한 정보 제공 서비스이다[11]. 항법시스템, 구급시스템, 관리시스템, 물류시스템 등을 포함한 여러 유용한 시스템이 그 예에 해당한다. 이들 실용적인 시스템에서는 일반적으로 사용자 위치 측정 및 추적 도구로 GPS (Global Positioning System)를 사용하고 있다.
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