RSSI 기반의 실내위치인식 시스템과 무선센서네트워크를 이용하여 자율 이동 로봇의 기능 중에서 가장 선행적으로 요구되는 위치추정 기능을 가진 지능형 실내위치추정 로봇을 설계, 구현하였다. 지능형 실내위치추정 로봇은 주제어장치로 Spartan III(Xilinx, USA)를 사용하였으며 실내위치인식 시스템에서 현재의 위치데이터를 수집하여 Zigbee/IEEE802.15.4 무선통신으로 전송을 하면 이동로봇에 부착되어 있는 무선센서 네트워크 노드에서 데이터를 수신받아서 위치를 인식하게 되고 Magnetic Compass의 데이터로 로봇이 향하고 있는 방향을 감지하여 목적지로 이동하게 된다. 이렇게 구성된 지능형 실내위치 추정 로봇은 장애물이 없는 평활 실내 공간에서 사용자가 원하는 목적지로 효율적이고 능동적으로 이동할 수 있었다.
실내 측위를 위한 기법으로 Fingerprinting, 삼변 측량을 이용한 실내 위치 측위 방법, Wi-Fi / Bluetooth 등 장비로 얻은 정보를 활용하여 사용자의 실내 위치를 특정 하는 것이 일반적이고 대표적인 방법이다. 하지만 이러한 방법들은 실내 공간이 다수의 장비(AP, Beacon)를 설치할 수 있을 만큼의 장소가 마련되어야 한다. 본 논문에서는 폭이 좁은 건물 등 기존 방식을 적용할 수 없는 건물 구조에서 GPS 신호와 비콘 으로부터 전달된 신호를 동시에 이용하여 건물 내 사용자의 위치를 표현할 수 있는 기법을 제안한다. 또한 최단 경로 탐색을 위해 가장 대표적이고 효율적인 최단 경로 탐색 알고리즘 중의 하나인 다익스트라 알고리즘(Dijkstra Algorithm)를 적용하여 최단 경로 탐색 시스템을 설계 구현했다. 제안된 기법은 향후 건물 구조 특성을 고려한 사용자 실내 위치 측정 방법 중 하나로 고려될 수 있을 것이다.
Recently, human activities have expanded from outdoor spaces to indoor spaces since a lot of complex buildings were constructed over the world. Especially, visitors in a shopping mall would like to receive specific information of interest regarding various shopping-related activities as well as shopping itself. However, when it comes to providing the information, existing guide services have some drawbacks. Firstly, the existing services cannot provide visitors with the information of other stores simply and promptly on the current location. Secondly, the services have difficulties in representation and share of the shopping-related knowledge, and in providing inferred information. Thus, the purpose of this study is to develop a method that allows topological analysis utilizing ontology technique around the current position in such shopping mall in order to provide shopping-related information. For this, the shopping activity ontology model is designed, and based on the ontology model, inferencing rules are defined in order to extract the information of interest efficiently through semantic queries. Also, a geocoding method in indoor spaces is used regarding the current location, and optimal routing analysis, which is one of topological analysis, is applied with the result from the semantic queries. As a result, an Android application is developed for 3D visualization and user interface.
실내 위치인식 기술은 유비쿼터스 구현의 기반이 되는 중요기술요소 중 하나이다. 특히 병원의 환자 관리, 실버타운의 노인관리, 스마트 홈의 구현을 위해서는 실외의 광역범위보다는 실내에서의 사용자 위치인식에 대한 기술이 필요하다. 본 논문에서는 무선랜기기 및 통신기술을 이용한 실내 위치 인식 시스템의 설계 구현에 관해 기술한다. 사용자 위치인식을 위한 기반기술로 무선랜의 전파신호강도(Received Signal Strength Indication, RSSI)를 이용한 삼변측량 기법을 이용하였다. 구현될 시스템은 무선랜기기와 지형 맵핑서버, Access Point(AP)로 구성되며, 시스템의 개발 및 실제 환경에서의 테스트를 통하여 실생활 응용에 대한 가능성을 확인할 수 있었다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제5권4호
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pp.382-388
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2007
Indoor location system using wireless sensor network technology was applied for the status evaluation and activity monitoring of elderly person or chronic invalid at home. Location awareness application is transparent to the daily activities, while providing the embedded computing infrastructure with an awareness of what is happening in this space. To locate an object, the active ceiling-mounted reference beacons were placed throughout the building. Reference beacons periodically publish location information on RF and ultrasonic signals to allow application running on mobile or static nodes to study and determine their physical location. Once object-carried passive listener receives the information, it subsequently determines it's location from reference beacons. By using only the sensor nodes without any external network infrastructure the cost of the system was reduced while the accuracy in our experiments. was fairly good and fine grained between 7 and 15 cm for location awareness in indoor environments. Passive architecture used here provides the security of the user privacy while at the server the privacy was secured by providing the authentication using Geopriv approach. This information from sensor nodes is further forwarded to base station where further computation is performed to determine the current position of object and several applications are enabled for context awareness.
Journal of Construction Engineering and Project Management
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제6권2호
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pp.30-39
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2016
This research presents the development of a self-governing mobile robot navigation system for indoor construction applications. This self-governing robot navigation system integrated robot control units, various positioning techniques including a dead-reckoning system, a UWB platform and motion sensors, with a BIM path planner solution. Various algorithms and error correction methods have been tested for all the employed sensors and other components to improve the positioning and navigation capability of the system. The research demonstrated that the path planner utilizing a BIM model as a navigation site map could effectively extract an efficient path for the robot, and could be executed in a real-time application for construction environments. Several navigation strategies with a mobile robot were tested with various combinations of localization sensors including wheel encoders, sonar/infrared/thermal proximity sensors, motion sensors, a digital compass, and UWB. The system successfully demonstrated the ability to plan an efficient path for robot's movement and properly navigate through the planned path to reach the specified destination in a complex indoor construction site. The findings can be adopted to several potential construction or manufacturing applications such as robotic material delivery, inspection, and onsite security.
The study was intended to suggest the design alternatives of rural village community center based on the design directions which were derived from the previous research, and to evaluate the alternatives by rural residents. The previous research was carried out to grasp the conditions and user's needs of rural village community center. The subjects were 100 residents who lived in rural area in Chonlabukdo. The interview was carried out using a questionnaire with model and isometrics of two alternatives, which showed floor plan and building shape. The subjects evaluated positively both of two alternatives, but slightly more preferred alternative | because of a spacious diningroom and an indoor toilet. The size of a livingroom and entrance, indoor toilet space/location, storage space and deck were significant elements in two alternatives according to t-test. They responded that both of indoor and outdoor toilet should be planned in rural village center. Also, each toilet and room for man and woman should be separated. Entrance space should be enough to take on/off their shoes in a sitting position and deck space was planned to intermediate between indoor and outdoor space.
초광대역 방식의 실내 무선 위치인식 추정에서 비 가시거리 환경으로 인한 불규칙한 신호 도착시간 또는 클러스터화 된 다중경로 성분들의 겹침으로 인해, 도착시간 매개변수 추정 기법들은 합리적인 도착시간 (TOA) 매개변수를 얻는데 어려움을 가진다. 이 문제를 극복하고 우수한 성능의 초광대역 실내 우선 위치인식 추정을 달성하기 위해 종래 추정 기법과 다르고 클리스터 문제에 영향을 거이 받지 않는 강인한 TOA 매개변수 추정 기법과 초광대역 신호 모형을 제안한다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안 모형과 추정기법의 타당성을 검증하고 추정오차의 성능도 분석한다.
본 논문에서는 실내 공간에 설치된 복수의 카메라로부터 획득한 영상정보를 소형무인기의 자세 추정 및 제어에 이용하는 시스템에 대한 연구를 기술하였다. 제안된 시스템은 실외 비행시험의 제한을 극복하고 효율적인 비행시험 환경을 구축하기 위한 것으로 무인기의 위치 및 자세를 측정하기 위해 별도의 센서를 탑재할 필요가 없어 저가의 장비로 테스트베드를 구성할 수 있다는 장점을 갖는다. 시스템 구현을 위해 요구되는 카메라 보정, 마커 검출, 자세 추정 기법을 소개하였으며 테스트베드를 이용한 실험 결과를 통해 제안된 방법의 타당성 및 성능을 보였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권3호
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pp.835-854
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2012
In this paper, we propose a novel positioning system for indoor navigation which helps a user navigate easily to desired destinations in an unfamiliar indoor environment using his mobile phone. The system requires only the user's mobile phone with its basic equipped sensors such as a camera and a compass. The system tracks user's positions and orientations using a vision-based approach that utilizes $360^{\circ}$ panoramic images captured in the environment. To improve the robustness of the vision-based method, we exploit a digital compass that is widely installed on modern mobile phones. This hybrid solution outperforms existing mobile phone positioning methods by reducing the error of position estimation to around 0.7 meters. In addition, to enable the proposed system working independently on mobile phone without the requirement of additional hardware or external infrastructure, we employ a modified version of a fast and robust feature matching scheme using Histogrammed Intensity Patch. The experiments show that the proposed positioning system achieves good performance while running on a mobile phone with a responding time of around 1 second.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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