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논문 상세정보

WUSB over WBAN 통신을 위한 신체 영역 위치 인식 기술

A Body-Area Localization Technique for WUSB over WBAN Communication

초록

본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터 시스템을 위한 WUSB over WBAN 프로토콜에서 요구되는 신체 영역 위치인식기술을 제안한다. 제안하는 위치인식기술은 웨어러블 컴퓨터의 주변 장치를 구성하는 WUSB over WBAN 프로토콜 기반 센서노드에서 실행된다. 웨어러블 컴퓨터 시스템에서 다양한 신체 모션을 통한 입력 정보의 정확성을 높이기위해서는, 높은 정밀도를 갖는 새로운 위치인식기술이 반드시 개발되어야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 논문은 신체에 부착된 WUSB over WBAN 디바이스들의 개수를 4개 이상으로 하는 TDoA/FDoA/AoA 복합 방식을 제안한다. 실험 결과에서는 제안하는 TDoA/FDoA/AoA의 복합 방식 알고리즘이 TDoA/FDoA 복합 알고리즘 보다 위치 추정 오차를 10mm 감소시킨다. 이 값은 다른 통신 시스템에서는 무시할 수 있는 작은 값이나, 신체 영역 내 통신에서는 위치 추정 성능을 향상시키는 결과를 나타낸다.

Abstract

In this Paper, we propose a body-area localization technique based on WUSB (Wireless USB) over WBAN (Wireless Body Area Networks) protocol required for wearable computer systems. The proposed localization algorithm is executed on the basis of WUSB over WBAN protocol at each sensor node comprising peripherals of a wearable computer system. To increase the accuracy of input information through various body motions in wearable computer systems, a new localization technique with high precision must be developed. To achieve the goal, This paper proposes a combined TDoA/FDoA/AoA (Time Of Arrival/Time Difference Of Arrival/Angle Of Arrival) localization technique with more than four WUSB over WBAN devices to estimate body-area location accurately. The combined TDoA/FDoA/AoA technique reduces 10mm in location estimation errors comparing with a combined TDoA/FDoA technique. This performance enhancement in location error reduction can be ignored at other systems but is meaningful results in body-area localization-based communications.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TOA 방법
TOA 방법은 무엇인가?
전파의 도달 시간을 이용하여 거리를 계산하는 방법

그 정보는 TOA(Time Of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival)의 방법을 통해서 얻어 지게 된다. TOA 방법은 전파의 도달 시간을 이용하여 거리를 계산하는 방법이다[1]. 대표적으로 네비게이션에 이용되는 GPS가 있다.

WBAN
WBAN 표준은 어느 분야에 활용 되고 있는가?
의료용 또는 비의료용 멀티미디어 서비스

WUSB는 유선 USB와 동일한 기능을 제공하도록 설계되었으며 호스트와 디바이스간 3m이내 거리에서 최대 480Mbps의 전송대역폭를 제공하며 최대 거리 10m이내까지 동작되도록 설계되었다. WBAN (Wireless Body Area Networks) 표준은 근거리, 저전력, 고신뢰성 무선통신을 목표로 하고 있으며, 용도에 따라 전송속도가 10Kbps~10Mbps 범위로 의료용 또는 비의료용 멀티미디어 서비스에 활용된다[5].

노드와 노드 사이의 거리 또는 각도 정보
Localization 기술에서 노드와 노드 사이의 거리 또는 각도 정보를 얻는 방법은 무엇이 있는가?
TOA(Time Of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival)

정확도가 높은 Localization 기술은 노드와 노드 사이의 거리 또는 각도 정보를 통해서 위치를 가늠하는 것이다. 그 정보는 TOA(Time Of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival)의 방법을 통해서 얻어 지게 된다. TOA 방법은 전파의 도달 시간을 이용하여 거리를 계산하는 방법이다[1].

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저자의 다른 논문

참고문헌 (8)

  1. 1. J. Caffery Jr. and G. L. Stuer, "Subscriber location in CDMA cellular networks," IEEE Transactions on Vehcular Technology, vol.47, no.2, pp. 406-416, May 1998. 
  2. 2. N. B. Priyantha, A. Chakraborty, and H. Balakrishnan, "The cricket location-support system," in Proceedings of MOBICOM, pp.32-43. 2000. 
  3. 3. D. Niculescu and B. Nath, "Ad Hoc Positioning System (APS) using AoA," in Proceedings of INFOCOM, pp.1734-1743. 2003. 
  4. 4. Certified Wireless USB 1.1, USB-IF, [Internet]. Available: http://www.usb.org/developers/wusb. 
  5. 5. IEEE 802.15 WPAN Task Group 6 Body Area Networks (BAN), [Internet]. Available: http://www.ieee802.org/15/pub/TG6.html. 
  6. 6. K. Hur and W.S. Sohn, "Conflict-free Channel Allocation for Wireless Wearable Computer Networks," Contemporary Engineering Sciences, vol. 7. no. 15, pp. 761-766, May 2014. 
  7. 7. W.-Y. Shin, "Performance Evaluation of Parallel Opportunistic Multihop Routing," Journal of Information and Communication Convergence Engineering (JICCE), vol. 12, no. 3, pp. 135-139, Sep. 2014. 
  8. 8. A. Varga, "The OMNeT++ Discrete Event Simulation System," in Proceedings of European Simulation Multiconference (ESM'2001), Prague, Czech Republic, pp. 143-154, Jun. 2001. 

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