• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1775-1780
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• 2005

One of the most important factors so that mobile objects can achieve their purpose is the information about their positions. In this paper, we propose an improved beacon system, to which ultrasonic sensors are attached, for the indoor localization of mobile objects. We have researched so that it can cover the wider space and estimate more accurate positions than the existent beacon systems. The existent beacon systems have the constraint that one beacon cannot cover wide area since ultrasonic sensors have limits in the angle of signal (beam-angle) on which their signal strength depends. Hence, we used the active beacon which consists of a pan-tilt mechanism and a beacon module. The active beacon system can always aim at mobile objects in order to transmit the strongest signal of the ultrasonic sensors into the objects using the pan-tilt mechanism. In addition, this system is inexpensive because it can decrease the number of beacons by about a half of the beacons of the existent system. Finally, the results show what is the difference between the active beacon system and existent beacon systems, and how accurate it is.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.280-285
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• 2008

ZigBee는 저전력 저속 근거리 무선 통신 프로토콜로서 센서 네트워크에 많은 적용이 되는 프로토콜이다. ZigBee가 PAN을 구성하는 방법은 Beacon Enabled PAN과 Non Beacon Enabled PAN의 두 가지가 존재 한다. Non Beacon Enabled PAN에서 데이터 전송방식은 End-Device가 원하는 시점에 Active 상태에 진입하여 데이터를 보내는 방법으로 저전력을 지원한다. 그러므로 Router는 End-Device가 데이터를 보내는 시간을 정확히 알 수 없게된다. 이런 문제를 해결하기 위해서 Router는 항상 Active 상태로 존재해야 한다. 이로 인해 Non Beacon Enabled PAN을 사용하는 센서 네트워크에서 Router는 별도의 상시 전원을 공급 받아야한다. 그러나 Non Beacon Enabled PAN의 ZigBee Router가 건전지와 같은 한정적인 전력 공급원을 가지게 되는 상황에서는 안정적인 네트워크 구축이 불가능하게 된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 PAN Time을 통한 네트워크 동기화를 사용한 저전력 알고리즘을 제안한다. End-Device는 PAN Time을 사용하여 PAN의 동기화를 수행하며, PAN Time을 통해 Router의 저전력 진입을 지원한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.734-741
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• 2009

A new localization algorithm is proposed for a fast moving mobile robot, which utilizes only one beacon and the global features of the differential-driving mobile robot. It takes a relatively long time to localize a mobile robot with active beacon sensors since the distance to the beacon is measured by the traveling time of the ultrasonic signal. When the mobile robot is moving slowly the measurement time does not yield a high error. At a higher mobile robot speed, however, the localization error becomes too large to locate the mobile robot. Therefore, in high-speed mobile robot operations, instead of using two or more active beacons for localization, only one active beacon and the global features of the mobile robot are used to localize the mobile robot in this research. The two global features are the radius and center of the rotational motion for the differential-driving mobile robot which generally describe motion of the mobile robot and are used for the trace prediction of the mobile robot. In high speed operations the localizer finds an intersection point of this predicted trace and a circle which is centered at the beacon and has the radius of the distance between the mobile robot and the beacon. This new approach resolves the large localization error caused by the high speed of the mobile robot. The performance of the new localization algorithm has been verified through the experiments with a high-speed mobile robot.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.625-630
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• 2006

Zigbee 센서 네트워크에서는 multihop 전송을 위하여 tree topology와 beacon-enabled 네트워크 구성을 갖는다. 이러한 multihop beaconing 네트워크의 목적은 routing 노드들에게 Sleep할 기회를 주어 파워의 소모를 줄이고자 하는 데 있다. 파워의 소모를 줄이고 beacon 전송시의 충돌을 방지하기 위하여 beacon 전송 스케줄링이 필요한데 본 논문은 multihop을 지원하고 에너지 효율에 효과적인 beacon 전송 스케줄링 알고리즘과 이를 바탕으로 에너지 효율적인 라우팅 기법을 제안한다. 본 제안은 Zigbee coordinator의 beacon interval(BI)이 결정되면 네트워크 내의 beacon을 전송하는 모든 노드들은 Zigbee coordinator의 BI를 알고 모든 노드의 superframe duration(SD)은 동일하다고 가정한다. 이러한 가정하에서 beacon을 전송하는 노드들이 Zigbee coordinator의 BI 구간 중 항상 정해진 시간에 자신의 beacon을 전송한다면 beacon의 충돌을 막을 수 있음을 보여 준다. 또한 노드들이 서로의 beacon 전송 시간을 알 수 있기 때문에 목적지 노드의 beacon을 tracking하지 않고도 목적지 노드가 active 되는 시점에 패킷을 전송하면 에너지 측면에서 좀 더 효율적인 라우팅 기반을 제공한다는 것을 보여 준다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1182-1188
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• 2010

This paper proposes a precise localization algorithm for a quickly moving mobile robot. In order to localize a mobile robot with active beacon sensors, a relatively long time is needed, since the distance to the beacon is measured using the flight time of the ultrasonic signal. The measurement time does not cause a high error rate when the mobile robot moves slowly. However, with an increase of the mobile robot's speed, the localization error becomes too high to use for accurate mobile robot navigation. Therefore, in this research into high speed mobile robot operations, instead of using two active beacons for localization an active beacon and dual compass are utilized to localize the mobile robot. This new approach resolves the high localization error caused by the speed of the mobile robot. The performance of the precise localization algorithm was verified by comparing it to the conventional method through real-world experiments.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.117-128
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• 2006

일반적인 IEEE 802.15.3 WPAN에서는 피코넷을 관리하던 PicoNet Coordinator(PNC)가 비정상적으로 망을 떠나게 되거나, 두 개 이상의 피코넷들이 인접해 있을 때 각 PNC로부터 주기적으로 송신되는 비컨 프레임들 사이에 충돌이 발생하게 되면, 각 피코넷에 속한 단말들이 해당 비컨 프레임을 수신하지 못하게 되면서 피코렛의 동작이 와해되는 심각한 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 두 가지의 방안을 제안하였다. 첫 번째는 PNC의 비정상적인 이탈에 대비하기 위해서 각 단말들이 능동적으로 프로브 프레임을 전송하여 해당 PNC의 동작여부를 확인하도록 함으로써 신속히 새로운 PNC를 선출하는 능동적 PNC 핸드오버 방법인 Active Seamless Coordinator Switching(ASCS) 방식이다. 두 번째는 밀집된 피코넷들의 각 PNC가 주기적으로 전송하는 비컨 프레임간의 충돌을 방지하기 위한 것으로써, 각 PNC들이 해당 피코넷의 수퍼프레임 정보를 수납한 Heart Beat(HB) 프레임을 비 주기적으로 전송하여 PNC의 비컨 프레임 송신시점을 조정하도록 함으로써 비컨 프레임간의 충돌을 방지하는 PNC Heart Beat 기반의 비컨 프레임 정렬(PNC HB based Beacon Alignment) 방식이다. 제안된 두 가지 방안에 대하여 모의실험을 통해 성능을 평가한 결과, 각 방식들은 유사한 기존 방식에 비해 피코넷의 와해기간을 단축시킬 수 있어, 각 단말이 겪는 프레임당 평균 지연시간과 수퍼프레임 별 전송효율이 향상됨을 확인하였다. 특히, 제안된 방식은 WPAN규격에서 허용되는 프레임들을 활용할 수 있으므로, 구현성이 높은 장점이 있다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.916-919
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• 1996

An real-time active beacon localization system for mobile robots is developed and implemented. This system permits the estimation of robot positions when detecting light sources by PSD(Position Sensitive Detector) sensor which are placed sparsely over the robot's work space as beacons(or landmarks). An LSE(Least Square Estimation) method is introduced to calibrate the internal parameters of a model for the beacon and robot position. The proposed system has two operational modes of position estimation. One is the initial position calculation by the detection of two or more light sources positions of which are known. The other is the continuous position compensation that calculates the position and heading of the robot using the IEKF(Iterated Extended Kalman Filter) applied to the beacon and dead-reckoning data. Practical experiments show that the estimated position obtained by this system is precise enough to be useful for the navigation of robots.

• 스마트미디어저널
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• 제5권4호
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• pp.138-142
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• 2016

본 논문에서는 시청자가 스마트 디바이스에 마킹한 위치정보를 기반으로 PPL(Product Placement) 데이터베이스와 연동하는 스마트 관광 서비스 플랫폼을 제안하고자 한다. 이러한 위치기반의 비디오 클립 플랫폼은 LTE와 비콘에 의한 위치인식 기반의 촬영지 드라마 영상을 Active Push 플랫폼과 스마트 키오스크 사이니지 연동 플랫폼을 설계한다. 이러한 스마트 PPL-DB 플랫폼은 인터렉티브한 태그 동기화와 중간 비디오 클립 간 PPL 사진과 동영상 형태의 다양한 카테고리별, 위치별, 상품별 및 선호도별 PPL DB가 연동하게 된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.270-271
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• 2015

최근 사물 사이의 정보 소통을 가능하게 하는 사물 인터넷 기술을 이용한 지능형 실내 위치 인식서비스에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히 스마트 기기를 이용한 실내 위치 기반 서비스에 대한 수요와 적용 사례가 활발히 이루어지고 있다. 이를 위해 실내 위치 측위 기술로서 BLE (Bluetooth Low Energy) 기술에 많은 관심이 증가되고 있다. 그러나 iBeacon이 제공하는 신호만을 이용하여 측위를 하게 되면 신호 간섭 등의 이유로 실내 위치 정보의 신뢰도는 떨어지게 된다. 본 논문에서는 iBeacon의 신호 정보로 부터 신뢰성 있는 위치 정보를 얻기 위한 데이터 수집 방법과 신뢰도 높은 위치 정보 연산 기법을 제안한다.

• 로봇학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.221-226
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• 2007

A robust position-sensing system is proposed in this paper for ubiquitous mobile robots which move indoor as well as outdoor. The Differential GPS (DGPS) which has position estimation error of less than 5 m is a general solution when the mobile robots are moving outdoor, while an active beacon system (ABS) with embedded ultrasonic sensors is selected as an indoor positioning system. The switching from the outdoor to indoor or vice versa causes unstable measurements on account of the reference and algorithm changes. To minimize the switching time in the position estimation and to stabilize the measurement, a robust position-sensing system is proposed. In the system, to minimize the switching delay, the door positions are stored and updated in a database. The reliability and accuracy of the robust positioning system based on DGPS and ABS are verified through the real experiments using a mobile robot prepared for this research and demonstrated.