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환자 위치 확인을 위한 비콘 기반 공간 분할 기법
A Beacon-based Space Partition Scheme for Patient Location Tracking 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.18 no.2, 2018년, pp.157 - 162  

윤여동 ((주)폴스타헬스케어) ,  장영환 ((주)폴스타헬스케어, 연구1팀) ,  피경준 ((주)폴스타헬스케어, 스마트헬스케어팀) ,  조광수 (호서대학교, 컴퓨터정보공학부) ,  안준혁 (호서대학교, 컴퓨터정보공학부) ,  민홍 (호서대학교, 컴퓨터정보공학부)

초록
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의료시설 내에서 이동하고 있는 환자의 위치를 확인하는 것은 환자의 안전을 보장하고 의료서비스 질의 향상을 위해서 중요하다. 기존의 블루투스를 활용한 실내위치확인 시스템에서는 정확도 향상을 위해서 많은 사전 정보와 다수의 장치를 활용해야하는 문제가 있었다. 본 논문에서는 서로 다른 공간에 다른 패턴으로 비콘을 배치하고 동일한 수신신호강도를 갖는 비콘들을 그룹화하여 사전 정보 없이 소규모의 비콘만으로 공간을 인식하는 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 인접 패턴간의 간섭을 고려하여 이를 최소화 할 수 있는 패턴 배치 기법을 연구했다. 또한 실험을 통해 제안 기법이 환자 위치 확인 시스템에 적용가능하다는 것을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tracking the location of patients in medical facilities is important to guarantee the patients' safety and to improve the service quality. Previous studies related to location tracking systems based on Bluetooth communication need numerous prerequisite information and multiple devices to improve the...

주제어

#Beacon   #Patient location   #Grouping   #Beacon arrangement  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 대부분의 연구들이 사전 정보가 필요하거나 비콘 설치 위치에 따른 영향만을 제시하고 있다. 본 기법에서는 다양한 패턴으로 비콘을 배치하고 유사한 수신신호강도를 갖는 비콘들을 그룹화하는 기법과 실제 배치 시 간섭을 최소화할 수 있는 방법을 제안하였다. 실험결과 비콘의 배치 패턴에 따라 그룹핑 결과가 달라지는 것을 확인하였고 이를 바탕으로 여러 공간에 비콘의 배치 패턴을 다르게 함으로써 해당 공간을 인식할 수 있음을 보였다.
  • Kim 등[8]은 Feedback 필터와 평균 필터의 조합을 통해 정확성을 향상 시키고자 하였고, Lee 등[10]은 Double-Gaussian 필터를 사용하여 이동하는 환자의 비콘(beacon)의 RSSI를 측정하였다. 본 논문에서는 이러한 필터링 방식이 아닌 시설의 각 구역마다 서로 다른 패턴의 비콘을 배치하여 공간을 인식하게 하는 기법을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스마트폰이 탑재하고 있는 다양한 통신 모듈은? 최근 스마트폰은 GPS (Global Positioning System)를 포함한 위치 인식 모듈과 LTE (Long Term Evolution) Wi-Fi, 블루투스 (Bluetooth, Bluetooth Lower Energy (BLE) 포함)등 다양한 통신 모듈을 탑재하고 있다. GPS 의 경우 실내에서는 사용할 수 없기 때문에 통신 모듈의 수신신호강도(Received Signal Strength Indication, RSSI)를 활용한 실내위치확인시스템이 활용되고 있다.
비콘 배치시에 장애 물을 고려한 최적의 설치위치를 찾는 연구들이 행해지는 이유는? 이와 같이 실내위치확인시스템 에서는 정확도가 중요하기 때문에 비콘의 배치가 중요하다. 비콘의 배치와 장애물에 따라 수신신호강도의 편차가 발생 하며 이로 인해 측정된 위치값에 오차가 발생하기 때문이다[6] . 따라서 안정적인 수신신호강도 확보를 위해 장애 물을 고려한 최적의 설치위치를 찾는 연구들이[7, 8] 있으며 라디오 맵(radio map)을 생성하여 측정된 위치값을 보정하는 기법들도 있다[9].
기존 Wi-Fi 기반 실내위치확인시스템에서 발생 하는 문제점은? 기존 Wi-Fi 기반 실내위치확인시스템에서 발생하는 부정확성, 제한된 AP의 개수, 과다한 에너지 소비 등의 문제를 해결하기 위해서 BLE 기반의 시스템 설계를 통해 설치 비용과 에너지 소모를 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있다[4]. 실제로 BLE 비콘을 병원에 설치하여 환자의 위치 정보를 추적한 결과 97.
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참고문헌 (10)

  1. P. Davidson and R. Piche, "A Survey of Selected Indoor Positioning Methods for Smartphones," IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol.19, No.2, pp.1347-1370, Apr. 2017. DOI: https://doi.org/10.1109/COMST.2016.2637663. 

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  2. C. Chiu, J. Hsu, and J. Leu, "Implementation and Analysis of Hybrid Wireless Indoor Positioning with iBeacon and Wi-Fi," in Proc. of the 8th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops, pp.80-84, Oct. 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/ICUMT.2016.7765336 

  3. P. Kriz, F. Maly, and T. Kozel, "Improving Indoor Localization Using Bluetooth Low Energy Beacons," Mobile Information Systems, pp.1-11, Mar. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2016/2083094 

  4. X. Lin et al., "A Mobile Indoor Positioning System Based on iBeacon Technology," in Proc. of the 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, pp.4970-4973, Aug. 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/EMBC.2015.7319507 

  5. H. Nam, I. Lim, and J. Lee, "Location Estimation Method of Positioning System utilizing the iBeacon," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, Vol.19, No.4, pp.925-932, Apr. 2015. DOI: https://doi.org/10.6109/jkiice.2015.19.4.925 

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  6. M. Kouakou et al., "Cost-efficient sensor deployment in indoor space with obstacles," in Proc. of IEEE International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks, pp.1-9, Jun. 2012. DOI: https://doi.org/10.1109/WoWMoM.2012.6263688 

  7. J. Kim, Y. Kim, and G. Hoang, "A Study on Indoor Position-Tracking System Using RSSI Characteristics of Beacon," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, Vol.17, No.5, pp.85-90, Oct. 2017. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2017.17.5.85 

  8. C. Lo, L. Hsu, Y. Tseng, "Adaptive radio maps for pattern-matching localization via inter-beacon co-calibration," Pervasive and Mobile Computing, Vol.8, No.2, pp.282-291, Apr. 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pmcj.2012.01.001 

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  9. J. Lee et al, "A Location Tracking System using BLE Beacon Exploiting a Double-Gaussian Filter," KSII Transactions on Internet and Information Systems,, Vol.11, No.2, pp.1162-1179, Feb. 2012. DOI: https://doi.org/10.3837/tils.2017.02.031 

  10. C. Archetti, N. Bianchessi, and A. Hertz, "A branch-and-price algorithm for the robust graph coloring problem," Discrete Applied Mathematics, Vol.165, No.1, pp.49-59, Mar. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dam.2013.02.013. 

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