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외부 GPS 모바일 단말기를 이용한 실내 위치 추적 기법
Indoor positioning scheme using GPS equipped outdoor terminals 원문보기

한국방송공학회 2010년도 하계학술대회, 2010 July 08, 2010년, pp.6 - 8  

조형민 (서울대학교 전기공학부) ,  이정우 (서울대학교 전기공학부)

초록
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최근 들어 위치 기반 서비스(Location Based Service)는 치안, 인명 구조, 물류 추적, 길안내 등 다양한 분야로 적용 가능성 때문에 많은 관심을 받고 있는 기술이다. 스마트 폰과 같은 모바일 단말기의 보급이 가속화되면서 사용자는 위치 정보를 이용한 각종 서비스에 대한 요구가 늘어나고 관련 산업의 사업성이 폭발적으로 증가하고 있는 추세다. 실외 위치 추적 기법은 인공위성을 이용한 GPS(Global Positioning System) 기법이 시장을 거의 평정하여 이에 수렴해 가고 있는 상황이고 실제로 많은 상용 제품이 존재하고 있다. 하지만 실내에는 인공위성 신호가 직접 전해 지지 못하는 상황이기 때문에 이와 다른 기법이 존재하나 아직 상용화하기에 그 정확도와 기술력이 부족한 것이 현실이다. 본 논문에서는 건물 밖에 존재하는 GPS 기능이 탑재된 모바일 단말기를 이용하여 실내에 존재하는 모바일 단말기와 협력 통신(Cooperative Communication)하여 위치를 추적하는 기법을 제안한다. 최근 들어 GPS 장비의 단가 하락으로 이 기능을 가지고 있는 모바일 단말기가 증가하고 있는 추세이기 때문에 실내 위치 추적 시스템을 구축하기 위해 별도의 장비를 설치하지 않아도 된다는 것이 이 기법의 가장 큰 장점이다. 시뮬레이션의 결과를 통해 본 기법의 효용성을 확인해보았다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 실외에 존재하는 GPS 모바일 단말기를 이용하여 실내의 단말기의 위치를 추적하는 방식을 제안한다. GPS를 이용하여 실외에 위치해 있는 단말기들은 자신의 위치를 파악할 수 있으므로 이러한 정보들을 이용하여 ToA 방식을 사용하여 실내의 단말기의 위치를 계산하는 기법이다.
  • 특히 요즘 많이 보급되어 있는 지상파 방송(DMB) 신호나 휴대폰 신호를 무선 측위에 이용하면 별도의 장피가 필요치 않다는 장점을 갖는다. 시뮬레이션을 통하여 본 기법이 상용성을 파악해보았다.
  • 이 논문에서는 실내의 무선 측위를 위해 외부에 존재하는 GPS 기능을 지닌 단말기를 이용하는 방법을 제안하였다. 이 방법의 장점으로는 보급되어 있는 무선 단말기를 이용하기 때문에 별도의 물리적 장치가 필요 없고 유동인구가 많은 곳에서 더 나은 무선 측위 성능을 발휘하는 점이 있다.

가설 설정

  • 시뮬레이션에서는 각각의 단말기의 위치가 고정되어 있다고 가정하였는데 이들이 보행자 속도로 움직이는 상황을 고려해보면 실제에 더 가까운 시스템모델이 될 것이다.
  • 실내는 150m의 정방형 크기로 GPS를 탑재한 외부 단말기들이 건물 밖에 랜덤하게 분포한다고 가정하였다. 실내에서 외부 단말기들이 보내는 신호를 모두 받는 경우를 생각해보면 각각의 실내에 존재하는 단말기들은 매우 많은 신호들을 처리해야하는 문제가 발생할 뿐 만 아니라 거리가 멀리 떨어져 있는 곳에서 전송된 신호는 거리를 측정하는데 정확도에 대한 신뢰도가 떨어지게 된다.
  • 외부에서 실내로 들어오는 신호는 NLOS로 실내에서는 LOS로 가정하여 시뮬레이션을 진행하였다. 그림 2를 보면 정사각형 외부에 존재하는 녹색의 동그라미들이 GPS를 탑재한 외부 단말기이고 건물 내부에 엑스들은 실제의 노드의 위치이다.
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