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저준위 신호세기와 실외 환경 특징을 활용한 측위 시스템 설계 및 구현
A Design and Implementation of Positioning System Using Characteristics of Outdoor Environments and Weak Signal Strength 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.15 no.11, 2011년, pp.2411 - 2418  

이현섭 (동의대학교 컴퓨터공학과) ,  김진덕 (동의대학교 컴퓨터공학과)

초록
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산재한 무선 네트워크를 활용하는 WPS(WiFi Positioning System) 측위시스템의 대표적 실내 측위 기법은 핑거프린트이다. Radio map 으로 구성된 AP의 정보와 수집된 AP의 정보 차이를 계산하여 측위를 수행한다. 즉, 저장된 정보와 오차가 가장 적은 위치를 판단하는 연산이다. 그러나 기존의 실내 핑거프린트와 radio map 방식을 실외에 사용할 경우 측위 성능 저하와 비용의 증가 등의 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 기존 WPS 측위 시스템의 특징에 대하여 설명하고 기존 핑거프린트 연산의 문제점에 대하여 언급한다. 또한 이를 해결하기 위한 실외 환경의 특징을 적용한 Radio map 구축과 WPS_WS(WiFi Positioning System_Weak Signal) 기법에 대하여 설계 및 구현 결과를 설명한다. 그리고 기존 시스템과 제안한 WPS_WS의 성능을 테스트를 통해 비교하여 이에 대한 결과를 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The most typically utilized positioning method in the existing indoor WPS that is a positioning method utilizing distributed wireless network is the finger print. Its positioning is carried out by calculating the difference between the AP information map and WiFi AP signal collected. However, there ...

주제어

#무선 측위 시스템   #핑거 프린트   #AP 특징   #저준위 신호  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서 실외의 환경 변화에 능동적으로 대처하며 별도의 AP 설치 없이 측위를 수행 할 수 있는 WPS_WS에 대하여 제안한다. 이어오는 3장에서 구체적인 내용을 설명하며 기존 WPS 시스템의 문제점이 어떻게 해결되는지 구현 결과와 테스트를 통해 증명한다.
  • 기존 WPS의 경우 실내 측위를 목적으로 개발되었기 때문에 실외 환경에서 효과적인 측위를 수행 할 수 없다. 본 논문에서는 기존 WPS 시스템을 구현 하여 실외 적용시 나타나는 측위 정확도와 연산 시간의 문제점을 확인하였으며 이를 개선하기 위한 WPS_WS 기법을 제안하였다.
  • 본 논문에서는 앞서 언급한 GPS의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 실외에서 활용 가능한 개선된 WPS 시스템인 WPS_WS(WiFi Positioning System_Weak Signal)에 대하여 설명하며 기존의 WPS 시스템과의 차이점 및 개선된 성능에 대하여 설명한다. 또한 기존 방식과 WPS_WS방식을 구현하여 테스트 결과를 통해 성능 우위에 대하여 증명한다.

가설 설정

  • 두 번째로 위치 정확도의 정밀함이다. 참조 포인트의 거리가 짧아도 기준 AP의 절반 이상이 동시에 Radio Map의 정보를 벗어나지 않을 경우 WPS_WS 위치를 찾아 낼 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
WPS에서 수집된 정보와 저장된 정보의 비교를 위해 일반적으로 어떤 기법을 사용하는가? WPS는 실내의 AP 정보를 수집하여 Radio map을 구축하고 구축된 정보와 측위 수행 시점에 수집된 정보를 활용하여 현재 위치를 판단한다. 수집된 정보와 저장된 정보의 비교를 위해 일반적으로 핑거프린트 기법을 활용한다. 핑거프린트 기법은 구축되어 있는 정보와 얼마나 근접했는지를 판단하는 기법으로 WPS에서는 Radio map의 AP 정보와 측위 과정에서 수집된 AP 정보사이의 유사도를 판단하기 위하여 사용 된다.
WPS란? WPS(WiFi Positioning System)는 GPS의 실내 음영을 해결하기 위해 등장한 측위 시스템이다. WPS는 실내의 AP 정보를 수집하여 Radio map을 구축하고 구축된 정보와 측위 수행 시점에 수집된 정보를 활용하여 현재 위치를 판단한다.
WPS는 무엇을 하는가? WPS(WiFi Positioning System)는 GPS의 실내 음영을 해결하기 위해 등장한 측위 시스템이다. WPS는 실내의 AP 정보를 수집하여 Radio map을 구축하고 구축된 정보와 측위 수행 시점에 수집된 정보를 활용하여 현재 위치를 판단한다. 수집된 정보와 저장된 정보의 비교를 위해 일반적으로 핑거프린트 기법을 활용한다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. Yu-Chung Cheng, Yatin Chawathe, Anthony LaMarca, John Krumm "Accuracy Characterization for Metropolitan-scaleWi-Fi Localization," IntelResearch IRS-TR-05-003, 2005 

  2. 이현표, "GPS 음영지역에서 가속도 센서를 이용한 속도 검출 시스템 설계 및 구현," 학술지논문집 제23집 pp.343-353, ISSN 1225-2557, 2005. 

  3. 염정남, 이금분, 박정진, 조범준 "Speed Estimation of Moving Object using GPS and Accelerometer,"Journal of Korea Multimedia Society, Vol.12, No.4, pp.600-607, April 2009. 

    원문보기 상세보기

  4. Akiyama, Teranishi, Okamura, Shimojo, "A Consideration of the Precision Improvement in WiFi Positioning System," Complex, Intelligent and Software Intensive Systems, pp. 1112- 1117, 2009. 

  5. Lashkari, Arash Habibi, Parhizkar, Behrang, Ngan, Mike Ng Ah, "WiFi-Based Indoor Positioning System," Computer and Network Technology(ICCNT), pp. 76-78, 2010. 

  6. Sheng-Cheng Yeh, Wu-Hsiao Hsu, Ming-Yang Su, Ching-Hui Chen, Ko-Hung Liu, "A study on outdoor positioning technology using GPS and WiFi networks," Networking, Sensing and Control, pp. 597-601, 2009. 

  7. P. Bahl and V. N. Padmanabhan, "RADAR: An In-Building RF-based user Location and Tracking System", in Proc. IEEE Nineteenth Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies (INFOCOM'00), Tel Aviv, Israel, Mar. 2000, pp. 775-784 

  8. Anthony LaMarca, Yatin Chawathe, Sunny Consolvo, Jeffrey Hightower, Ian Smith,James Scott, Tim Sohn, James Howard, Jeff Hughes, Fred Potter, Jason Tabert, Pauline Powledge, Gaetano Borriello and Bill Schilit, "Place Lab: Device Positioning Using Radio Beacons in the Wild", Proc. 3rd Int'I Conf. Pervasive Computing(Pervasive 05), LNCS 3468, Springer. 2005. pp. 116-133. 

  9. 황원영, 최창열, "핑거프린트를 이용하는 클라이언트 기반 실내 측위 시스템의 설계 및 구현" 강원대학교 산업기술연구소 논문집, 제28권 A호, 2008 

  10. Mischa Schwartz, McGraw-Hill "Information transmission modulation and noise-fourth edition," ISBN 6190433028093 

  11. 한국전자공업협동조합, http://www.keic.org 

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