기존의 위치 추정 기법인 AOA, TOA, TDOA는 실내 위치 추정 시 Wi-Fi와 Beacon을 이용한 기법보다 실내 사용자의 위치를 추정하기 부적합한 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 실내 위치 추정에 AOA 기법이 부적합한 문제를 해결하기 위해 하나의 AP에 4개의 방향성 안테나가 부착된 단일 AP를 기반으로 AOA 기법을 이용한 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 4개의 안테나에 수신된 각도만을 이용하여 각각의 신호에 대한 직선 방정식을 도출하고, 직선 방정식들 간의 교차점을 구함으로써 사용자의 위치를 추정한다.
기존의 위치 추정 기법인 AOA, TOA, TDOA는 실내 위치 추정 시 Wi-Fi와 Beacon을 이용한 기법보다 실내 사용자의 위치를 추정하기 부적합한 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 실내 위치 추정에 AOA 기법이 부적합한 문제를 해결하기 위해 하나의 AP에 4개의 방향성 안테나가 부착된 단일 AP를 기반으로 AOA 기법을 이용한 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 4개의 안테나에 수신된 각도만을 이용하여 각각의 신호에 대한 직선 방정식을 도출하고, 직선 방정식들 간의 교차점을 구함으로써 사용자의 위치를 추정한다.
A method for estimating position is AOA, TOA, TDOA, Wi-Fi, Beacon etc. A method for estimating the location in indoor environment is used mainly Wi-Fi, Beacon. The reason is that AOA, TOA and TDOA are unfit to estimate position in indoor environment. To address this problem, this paper presents a AO...
A method for estimating position is AOA, TOA, TDOA, Wi-Fi, Beacon etc. A method for estimating the location in indoor environment is used mainly Wi-Fi, Beacon. The reason is that AOA, TOA and TDOA are unfit to estimate position in indoor environment. To address this problem, this paper presents a AOA algorithm based on AP having a four directional antenna. The algorithm uses only the angle received from the four antennas. This can draw linear equations for signal. And calculate the intersections of the lines. Intersections means the position of user.
A method for estimating position is AOA, TOA, TDOA, Wi-Fi, Beacon etc. A method for estimating the location in indoor environment is used mainly Wi-Fi, Beacon. The reason is that AOA, TOA and TDOA are unfit to estimate position in indoor environment. To address this problem, this paper presents a AOA algorithm based on AP having a four directional antenna. The algorithm uses only the angle received from the four antennas. This can draw linear equations for signal. And calculate the intersections of the lines. Intersections means the position of user.
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문제 정의
이러한 문제로 실내 위치 추정 시스템에서는 Wi-Fi나 Beacon을 이용하여 사용자에게 위치기반의 서비스를 제공하고 있다. 본 논문에서는 실내 위치 추정에 AOA 기법이 부적합한 문제를 해결하기 위해 단일 AP기반의 AOA 기법을 이용한 실내 위치 추정 시스템을 제안한다. 제안하는 위치 추정 시스템의 단일 AP는 하나의 AP내부에 4개의 방향성 안테나가 부착되어 있으며, 단일 AP 기반으로 AOA 기법을 이용한 위치를 추정하는 시스템이다.
본 논문에서는 실내 환경에서 위치를 추정하기 위한 단일 AP의 AOA 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 각 안테나에 수신된 각도와 삼각함수, 안테나와 AP중심의 거리를 이용하여 각각의 직선의 방정식을 추출하고, 추출한 직선의 방정식을 이용하여 최종 위치인 교차점을 찾는 방식이다.
제안 방법
본 논문에서는 실내 위치 추정에 AOA 기법이 부적합한 문제를 해결하기 위해 단일 AP기반의 AOA 기법을 이용한 실내 위치 추정 시스템을 제안한다. 제안하는 위치 추정 시스템의 단일 AP는 하나의 AP내부에 4개의 방향성 안테나가 부착되어 있으며, 단일 AP 기반으로 AOA 기법을 이용한 위치를 추정하는 시스템이다.
본 논문에서는 실내 환경에서 위치를 추정하기 위한 단일 AP의 AOA 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 각 안테나에 수신된 각도와 삼각함수, 안테나와 AP중심의 거리를 이용하여 각각의 직선의 방정식을 추출하고, 추출한 직선의 방정식을 이용하여 최종 위치인 교차점을 찾는 방식이다. 향후 제안한 알고리즘을 적용하기 위해 Matlab과 같은 도구를 이용한 검증의 단계를 거처 보완 후 단일 AP에 적용할 것이다.
4개의 안테나에서 수신한 신호의 각도를 이용하여 2차원 평면상에서 직선을 생성할 경우 그림 1과 같이 4개의 직선이 발생 된다. 직선의 길이를 알 경우 각도와 직선의 길이를 이용하여 MS위 위치를 삼각함수로 구할 수 있으나, 본 논문에서 제안하는 시스템에서는 직선의 길이는 알지 못하기 때문에 각도를 이용하여 3차 다항식을 추출해야한다. 3차 다항식을 추출하기 위해 그림 3과 같이 (0, 0)의 좌표를 지나는 직선이 존재한다고 가정할 경우 선의 각도에 따라 y축의 길이는 y_a, y_b, y_c로 변하게 된다.
후속연구
향후 제안한 알고리즘을 적용하기 위해 Matlab과 같은 도구를 이용한 검증의 단계를 거처 보완 후 단일 AP에 적용할 것이다. 제안한 알고리즘이 적용된 단일 AP는 기존 Wi-Fi의 전파신호를 이용한 실내 위치 추정 시스템과 더불어 실내 환경의 위치기반 서비스 제공의 질을 높일 것이다.
제안한 알고리즘은 각 안테나에 수신된 각도와 삼각함수, 안테나와 AP중심의 거리를 이용하여 각각의 직선의 방정식을 추출하고, 추출한 직선의 방정식을 이용하여 최종 위치인 교차점을 찾는 방식이다. 향후 제안한 알고리즘을 적용하기 위해 Matlab과 같은 도구를 이용한 검증의 단계를 거처 보완 후 단일 AP에 적용할 것이다. 제안한 알고리즘이 적용된 단일 AP는 기존 Wi-Fi의 전파신호를 이용한 실내 위치 추정 시스템과 더불어 실내 환경의 위치기반 서비스 제공의 질을 높일 것이다.
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