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센서네트워크를 위한 K-NN 기반의 위치 추정 시스템
Location Positioning System Based on K-NN for Sensor Networks 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.15 no.9, 2012년, pp.1112 - 1125  

김병국 (고려대학교 전자컴퓨터공학과) ,  홍원길 ((주)센서웨이 기술연구부)

초록
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LBS(Location Based Service)를 위한 대표적인 수단으로 GPS가 많이 사용된다. 그러나 GPS는 야외 및 개방된 공간에서만 이용이 가능하다. 또한, 저전력을 기반으로 한 무선 센서네트워크에서의 활용은 비효율적이다. 본 논문에서는 실내 환경에서 위치 측위를 위하여 기존 시스템들과는 다른 접근 방법을 이용하여 위치를 측위 한다. 무선 센서네트워크에서 대표적으로 사용하는 IEEE 802.15.4를 기반으로 K-NN (K-Nearest Neighbor) 알고리즘중간값(Intermediate Value)을 적용하여, 더 세밀하게 위치를 측위 할 수 있는 시스템을 제안한다. K-NN의 경우 측정된 위치의 정교성은 셈플링의 개수에 비례한다. 그러나 센서네트워크에서 셈플링 개수를 무수히 늘리는 것은 비효율적이다. 본 논문에서는 셈플링값에 중간값을 적용하여 셈플링을 줄이는 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안한 알고리즘을 구현하고 이를 실험하여 기존의 K-NN 기반의 위치 추정보다 약 두 배의 정밀도를 얻을 수 있음을 증명한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To realize LBS (Location Based Service), typically GPS is mostly used. However, this system can be only used in out-sides. Furthermore, the use of the GPS in sensor networks is not efficient due to the low power consumption. Hence, we propose methods for the location positioning which is runnable at...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
RADAR 시스템에서 이동물체의 위치를 판독하는 기술은 무엇인가? RADAR 시스템에서는 이동물체가 고정 지점에 위치한 세 개의 기준 스테이션(Base-Station:Desktop Computer)에 UDP 패킷을 송신하면 기준 스테이션이 패킷의 신호 세기를 바탕으로 이동물체의 위치를 판독한다. 판독을 위하여 사용되는 기술은 K-NN (K Nearest Neighbor)이라는 일종의 지문(Fingerprint)방식이다[19-21].
응용 서비스란? 위치기반 서비스를 위한 다양한 위치측위 장비들이 존재한다. 응용 서비스는 이동환경에서 각종 모바일 장치 및 스마트폰 등의 다양한 이동 기기를 통해 제공하는 서비스를 의미한다.
RFID 기반 실시간 측위 시스템은 어떤 형태로 구성되는가? RFID 기반 실시간 측위 시스템은 중요한 지역에 배치된 RFID 리더로부터 신호를 감지하는 형태로 구성된다. 위치 처리기는 디지털 신호 처리를 사용하여 RFID 리더로부터 수신되는 신호의 세기를 이용하여 위치를 계산한다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (31)

  1. 김춘석, 한문승, "위치정보의 활용현황 조사분석", 정보통신연구진흥원 학술기사, 2006. 

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  3. 한국정보통신산업협회, 2005년도 정보통신표 준화전략포럼 최종연구보고서 - LBS 표준화 포럼 운영, 한국정보통신기술협회, 2003. 

  4. LBS 산업협의회, LBS 기술 및 시장현황 연구 보고서, 2006. 

  5. 박종현, 김문구, 백종현, "위치기반서비스(LBS)의 산업구조 분석 및 시장개발전략 방향," 한국통신학회지(정보통신), 제20권 제2호, pp. 92- 102, 2003. 

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  7. 김수희, 정인환, "Wireless LAN 환경하에서 Access Point의 RSSI 삼각층량 방식을 이용한 RTLS 설계," 한국정보과학회 학술발표논문집, 제33권 제2호, pp. 330-333, 2006. 

  8. 임재걸, 주재훈, 남윤석, "위치기반서비스를 위한 통합측위시스템 설계 및 응용," 한국데이터베이스학회, Vol. 13, No. 4, pp. 57-70, 2006. 

  9. 주재순, 염경환, 이상정, "GPS/GLONASS통합 수신용 RF 전단부의 설계 및 제작," 정보과학회논문지, 제12권 제4호, pp. 1226-2285, 2001. 

  10. 허경, 손원성, 엄두섭, "위치 측정 시스템(Localization) 기술 동향," 한국멀티미디어학회지, 제14권, 제4호, pp. 35-50, 2010. 

  11. 남민석, 정종태, 이상철, 이동하, "위치인식 기술 관점에서의 WSN 응용 기술 반전 전망," 한국멀티미디어학회지, 제14권, 제4호, pp. 51-60, 2010. 

  12. 송하주, 김숙연, 권오흠, "무선 센서 네트워크에서의 2단계 위치 추정 알고리즘," 한국멀티미디어학회논문지, 제9권, 제2호, pp. 172-188, 2006. 

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  14. Harter, A. and Hopper, A., "A New Location Technique for the Active Office," IEEE Personal Communications, Vol. 4, No. 5, pp. 43-47, 1997. 

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  16. Priyanthat N., Chakraborty A., and Balakrishnan, H, "The Cricket Location-Support System," Proc. of 6th ACM International Conference on Mobile Computing and Networking, pp. 32-43, 2000. 

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  18. 임재걸, 정승환, 심규박, "RSSI 판독 라이브러리 함수 및 옥내 측위 모듈 구현," 한국멀티미디어학회논문지, 제10권, 제1호, pp. 1483-1495, 2007. 

  19. T.M. Cover and P.E. Hart, "Nearest Neighbor Pattern Classification," IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 13, pp. 21-27, 1967. 

  20. E.E. Smith and D.L. Medin, Categories and Concepts, Cambridge, MA: Harvard University Press, 1981. 

  21. D. Aha, D. Kibler, and M. Albert, "Instancebased Learning Algorithms," Machine Learning, Vol. 6, pp. 37-66, 1991. 

  22. 이창환, "정보이론을 이용한 K-최근접 이웃 알고리즘에서의 속성 가중치 계산," 정보과학회논문지: 소프트웨어 및 응용 제32권 제9호, pp. 920-926, 2005. 

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  24. 최상호, "위치 탐지를 위한 유비쿼터스 센서 네트워크," 자연과학논문집, 제27권, pp. 43-54, 2006. 

  25. J. Krumm et al., "Multi-Camera Multi-Person Tracking for EasyLiving," Third IEEE International Workshop on Visual Surveilliance, pp. 3-10, 2000. 

  26. G.P. Yost and S. Panchapakesan, "Improvement in Estimation of Time of Arrival(TOA)from Timing Advance(TA)," IEEE International Conference on Universal Personal Communications, Vol. 2, pp. 1367-1372, 1998. 

  27. L. Zhu and J. Zhu, "A New Model and its Performance for TDOA Estimation," IEEE Vehicular Technology Conference, Vol. 4, pp. 2750-2753, 2001. 

  28. 김보미, 심민진, 이종은, 최상호, "유비쿼터스 센서 네트워크의 위치탐지 기술 및 동향", 정보통신연구진흥원 학술정보, Vol. 16, pp. 27-37, 2007 

  29. Shashank Tadakamadla, Indoor Local Positioning System For ZigBee, Based On RSSI , Thesis report of Mid Sweden University, 2006. 

  30. 유영대, 최정훈, "IEEE 802.15.4 무선 스타 센서 네트워크에서 비컨 신호주기에 따른 센서 노드 전력 소모량 분석," 한국통신학회논문지, Vol. 31, 2006. 

  31. A. El-Hoiydi and J.-D. Decotignie, "Wise- MAC: An Ultra Low Power Mac Protocol for the Downlink of Infrastructure Wireless Sensor Networks," IEEE symposium on computers and communication ISCC'04, pp. 244-251, 2004. 

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