유비쿼터스 환경에서 위치추적 서비스를 구현하기 위해서는 위치 정보 및 이를 기반으로 한 주변의 상황에 대한 정보와 최적화된 위치 서비스 제공이 필요하다. 본 논문에서 제안하는 오차해결 기법은 실제 위치하는 측정태그와 보정태그와의 거리계산을 통하여 최적의 위치 값을 추출해내는 기법으로써 우선적으로 앤커에 수신된 태그의 위치 값 계산을 한 후 보정태그와의 거리 오차 계산을 통하여 위치 값을 보정한다.
글로벌 해운물류에서 계속적으로 이동하는 화물의 위치 정보를 추적하고 관리하는 것은 물류주체에게 중요한 일이다. 화물에 부착된 태그의 GPS 좌표 흐름을 분석하면 물류거점을 기반으로 한 화물의 위치정보를 쉽게 추적할 수 있다. 즉, 태그와 물류거점간의 동적인 위치변화를 이용하여 거점 단위의 위치 이동을 추적할 수 있다. 본 논문에서는 전세계 물류거점을 대상으로 이러한 거점 단위 위치추적 알고리즘의 정확성과 오동작을 측정하기 위해 시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 실제 태그를 제작하여 실험하기에는 많은 제약이 따르기 때문에 실제 태그와 유사하게 동작하는 태그 에뮬레이터를 개발하여 가상 태그를 생성한다. 실제 태그와 같은 통신 프로토콜을 이용하여 위치추적 시스템에 데이터를 전송함으로써 위치추적 시스템이 잘 동작함을 보인다.
RFID는 라디오 주파수 기반의 자동 인식 데이터 수집 장치로서 유비쿼터스 컴퓨팅 기반 기술의 핵심 분야이다. RFID 태그(전자태그)가 부착된 개체의 위치를 저장할 수 있기 때문에 시간에 따라 위치가 변하는 이동체와 유사하다. 그러나 태그 객체는 판독기(reader)의 위치로 인식되며 일정 수 이상의 객체들이 같은 시간에 함께 이동하는 특징을 가지기 때문에 기존의 이동체 모델링 방법을 사용하여 전자 태그 객체를 표현하면 색인의 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 시공간 질의를 처리하는 색인의 성능을 개선하기 위하여 태그 객체의 특징을 반영한 모델링 기법을 제안한다. 제안한 모델링 기법에서 간격 데이터 개념을 기반으로 시간과 공간 도메인 외에 식별자 도메인을 추가하여 태그 객체를 표현한다. 그리고 세 가지 도메인을 이용하여 태그 객체에 대한 색인을 구성한다.
RFID 요킹증명은 한 쌍의 태그가 동시에 스캔 되었는지를 증명한다. 단일 리더에 의해 동시에 스캔 된 태그들은 서로 인접해 있기 때문에, 요킹증명은 태그가 부착된 객체들의 물리적 인접성을 검사해야 하는 응용에서 사용된다. 현재까지 제안된 대부분의 요킹증명 기법들은 인접한 태그에 관한 사전정보가 필수적이다. 만약 인접한 태그에 관한 정보를 수집하는 과정에서 오류가 발생하면, 이후의 증명들은 모두 검증에 실패하게 된다. 그러나 현재까지 인접한 태그에 관한 정보를 얻기 위한 구체적인 방법을 제시한 연구는 아직 없다. 이 연구에서 나는 요킹증명 기법을 위한 인접태그 정보 획득 기법인 TPIA을 제안한다. 제안기법은 스캐닝영역 결정과 스캐닝영역 검증의 두 단계로 구성된다. 스캐닝영역 결정 단계에서는 태그들의 위치와 전송범위를 고려하여 태그들을 스캔할 영역의 크기와 위치를 결정하며, 스캐닝영역 검증 단계에서는 고정된 위치의 참조태그를 사용하여 태그 스캐닝이 스캐닝영역 안에서 수행되었는지 여부를 검증한다. 나는 분석에서 제안하는 스캐닝영역이 정상적인 인접태그 정보의 획득을 보장하며, 스캐닝영역 검증이 스캐닝영역의 변형과 이탈을 감지하는 것을 보인다.
UHF 및 초고주파 대역의 RFID 시스템은 13.56 MHz 대역 RFID에 비해 RFID 리더 전방 수 m 반경 안에 위치한 복수 개의 태그 정보를 역산란 방식으로 읽을 수 있어 유통 물류 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 하지만 반경이 넓으면서 특정한 위치에 있는 태그만을 인식하는 응용분야에서는 태그의 위치 센싱이 어려워 적용에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 기존 RFID 리더에서 주파수의 조정만으로 태그의 위치 정보를 센싱하도록 함으로써 특정 거리의 태그만을 인식할 수 있는 RFID 시스템을 새롭게 제안한다. 제안된 시스템의 가능성을 검증하기 위하여 PLL을 이용하여 주파수를 가변하는 RFID 리더와 부하변조방식으로 역산란하는 태그를 2.4GHz 대역에서 구현하고 주파수 가변을 통해 태그의 위치를 센싱 할 수 있는 시스템을 실험적으로 검증하였다. 검증 결과, 주파수 조정으로 태그의 위치를 센싱할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 실내 환경에서 신호세기를 이용한 RSSI(Received Signal Strength Indication)인식 방법과 신호의 도착 시간 차이를 이용한 TDOA(Time Difference Of Arrival )인식 방법을 이용하여 태그 위치 측정 및 오차 보정 방법을 제안한다. 제안한 방법은 물체 위치 인식을 위해 기존의 제안된 거리에 따라 발생하는 경로손실(Path Loss) 방정식과 신호의 도착 시간차이를 이용하여 태그를 인식한 다음 삼각측량법과 SX 알고리즘을 이용하여 태그의 위치를 측정한다. 또한, 실내 환경의 다양한 오차를 포함하고 있는 태그의 위치 측정 데이터에 대해 확장된 칼만 필터를 사용하여 오차를 보정하는 방법을 제안한다. 마지막으로 몇 개의 시뮬레이션을 통하여 그 응용 가능성을 증명한다.
새로운 컴퓨팅 패러다임으로 대두되고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 중요한 위치를 차지하고 있는 인터페이스 기술로 RFID가 이미지 기반 태그 등을 들 수 있다. RFID의 경우 여러 개의 태그를 인식할 수 있으나 태그의 존재를 모르는 사용자에게 혼동을 초래할 수 있고 이미지 코드만을 사용했을 때는 패시브 태그로 적송시간에 화물확인시간을 단축하기 어렵고 위치추적시에 액티브적인 요소가 없어 불편함을 가져올 수 있다. 그러므로 업무프로세스에서 인식거리 및 사용자 편의를 위한 액티브적인 요소가 요구되는 위치추적 및 신속한 입력을 위한 운송부문에 RFID를 사용하고 적품 여부를 확인하는 부분에 패시브적인 태그를 사용하여 유리한 점을 하나로 묶은 듀얼 태그 인터페이스를 제안한다. 이는 모든 운송자원을 파악하고 자원의 효율적인 활용을 통해 변화하는 환경에 신속하게 대응할 수 있는 인프라를 구축할 수 있으며 원재료의 수급에서 사용자에게 물품을 전달하는 과정에서 자원과 정보의 일련의 흐름을 관리하는게 가능하게 될 것이다.
영어 웹문서를 한국어로 기계번역을 하기 위해서는 웹문서에 있는 HTML 태그들을 처리하여야 한다. 본 논문에서는 웹문서의 태그들을 처리해 주는 태그 관리기를 제안한다. 태그 관리기는 영한기계번역의 대상이 되는 영어 웹문서에서 태그를 분리하고, 번역이 완료된 후에는 분리된 태그들을 올바른 위치에 복원시키는 기능을 갖는다. 태그 관리기는 태그들의 위치정보에 따른 태그들의 분류와 이를 분리하고 복원하는 기능을 가지고 태그의 내용에 따른 문장 분리기능도 가진다.
본 논문에서는 RFID 태그 인프라 혹은 RFID 태그 플로어 상에서 RFID 리더를 이용한 위치추정 시에 RFID리더의 송출전력을 제어하여 위치추정 성능을 향상시키는 방법을 제시한다. 또한 RFID 위치 추정 문제에 대하여 정의하고 이들의 성능을 비교하는 성능 기준 (Performance measure)을 이용하여 송출전력을 제어할 경우와 그렇지 않은 경우의 위치추정 성능을 시뮬레이션과 실험을 통해서 비교한다.
본 논문에서는 RFID 시스템을 기반으로 거리 비종속(range-free) 방식의 위치추정기법을 제안한다. 이 기법에서는 위치가 알려져 있는 참조태그를 먼저 인식한 후, 함께 인식되는 대상태그들이 어떤 참조태그 주변에 존재하는지를 파악할 수 있도록 하는데, 이때 대상태그의 위치를 참조태그와의 관계(근접여부)로 표현할 수 있게 하여 위치를 추정한다. 이를 위해 RFID 시스템에서 인식 빈도에 따라 거리를 추정할 수 있도록 에이징 카운터(Aging Counter)를 이용한다. 제안하는 위치추정기법의 유효성을 증명하기위해 본 논문에서 개발한 기법을 도서관에서 사용할 수 있는 도서위치추정 시스템과 연계하여 설명하도록 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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