• 제목/요약/키워드: Indoor Positioning Systems

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IEEE 802.11 RSSI 기반 무인비행로봇 실내측위를 위한 AP 선택 기법 (AP Selection Criteria for UAV High-precision Indoor Positioning based on IEEE 802.11 RSSI Measurement)

  • 황준규;박준구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1204-1208
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    • 2014
  • As required performance of UAV (Unmanned Aerial Vehicle) becomes more complex and complicated, required positioning accuracy is becoming more and more higher. GPS is a reliable world wide positioning providing system. Therefore, UAV generally acquires position information from GPS. But when GPS is not available such as too weak signal or too less GPS satellites environments, UAV needs alternative positioning system such as network positioning system. RSSI (Received Signal Strength Indicator) based positioning, which is one method of network positioning technologies, determines its position using RSSI measurements containing distance information from AP (Access Point)s. In that method, a selected AP's configuration has strong and tight relationship with its positioning errors. In this paper, for, we additionally account AP's configuration information by adopting DOP (Dilution of Precision) into AP selection procedures and provide more accurate RSSI based positioning results.

Surface Centroid TOA Location Algorithm for VLC System

  • Zhang, Yuexia;Chen, Hang;Chen, Shuang;Jin, Jiacheng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권1호
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    • pp.277-290
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    • 2019
  • The demand for indoor positioning is increasing day by day. However, the widely used positioning methods today cannot satisfy the requirements of the indoor environment in terms of the positioning accuracy and deployment cost. In the existing research domain, the localization algorithm based on three-dimensional space is less accurate, and its robustness is not high. Visible light communication technology (VLC) combines lighting and positioning to reduce the cost of equipment deployment and improve the positioning accuracy. Further, it has become a popular research topic for telecommunication and positioning in the indoor environment. This paper proposes a surface centroid TOA localization algorithm based on the VLC system. The algorithm uses the multiple solutions estimated by the trilateration method to form the intersecting planes of the spheres. Then, it centers the centroid of the surface area as the position of the unknown node. Simulation results show that compared with the traditional TOA positioning algorithm, the average positioning error of the surface centroid TOA algorithm is reduced by 0.3243 cm and the positioning accuracy is improved by 45%. Therefore, the proposed algorithm has better positioning accuracy than the traditional TOA positioning algorithm, and has certain application value.

시간기반과 각도기반의 측위방식 성능비교 및 오차 특성 분석 (Error Analysis of Time-Based and Angle-Based Location Methods)

  • 김동혁;송승헌;성태경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.962-967
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    • 2006
  • Indoor positioning is highlighted recently, and various kinds of indoor positioning systems are under developments. Since positioning systems have their own characteristics, proper positioning scheme should be chosen according to the required specifications. Positioning methods are classified into time-based and angle-based one. This paper presents the error analysis of time-based and angle-based location methods. Because measurements of these methods are nonlinear, linearizations are needed in both cases to estimate the user position. In the linearization, Gauss-Newton method is used in both cases. To analyze the position error, we investigate the error ellipse parameters that include eccentricity, rotation angle, and the size of ellipse. Simulation results show that the major axes of TOA and AOA method lie in different quadrants at most region of workspace, especially where the geometry is poor. When the TOA/AOA hybrid is employed, it is found that the error ellipse is reduced to the intersection of ellipses of TOA and AOA.

UWB 실내 측위를 위한 TDOA 위치결정기법 (Comparison of TDOA Location Algorithms for Indoor UWB Positioning)

  • 공현민;성태경;권영미
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권1호`
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 현재 위치결정기술에 주로 사용되고 있는 매체는 RF이다. 그러나 RF를 사용한 위치결정기술은 GPS나 실외의 LOS 상황에서 주로 이용되고 있다. 왜냐하면 실내에서는 다중경로 해상도가 좋지 않아 정확한 위치 값을 계산해 내기가 힘들기 때문이다. UWB는 다중경로 해상도가 높고 장애물 투과율이 좋은 실내 측위에 적합한 매체이며 현재 UWB 통신 및 위치측정에 사용하고자 하는 표준화가 IEEE 802.15 위원회에서 진행 중이다. 그러나 UWB를 이용한 실내 측위 알고리즘의 연구나 개발은 아직 미비하다. 본 논문에서는 실내 측위에서 UWB의 장점을 극대화 할 수 있는 TDOA 알고리즘 중 대표적인 두 가지 알고리즘을 분석하고 이를 UWB 실내 측위에 이용할 때 얼마나 정확한 위치를 추정할 수 있는지를 시뮬레이션을 통해 분석한다. 또한 UWB 채널모델을 분석하고 오차요소를 시뮬레이션에 적용하여 그 결과를 비교분석하며, 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실내 측위를 위한 UWB의 가능성 및 적합한 알고리즘을 제안한다.

가중치 적합 기법을 이용한 개선된 IEEE 802.11 RSSI 감쇠 로그 모델 (Improved IEEE 802.11 RSSI Attenuation Log Model by Weighted Fitting Method)

  • 신석훈;박준구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.70-75
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    • 2015
  • With the development of communication technologies and smartphone, requirements of positioning accuracy for LBS (Location Based Service) are becoming increasingly important. LBS is a service which offers the information or entertainment based on a location to users. Therefore, positioning is very important for LBS. Among many positioning methods, IEEE 802.11 WLAN positioning measures the distance using the RSSI (Received Signal Strength Indicator) attenuation log model. Thus in order to enhance positioning, we modify the IEEE 802.11 RSSI attenuation log model by adaptive weighting method. In this paper, we propose improved IEEE 802.11 RSSI attenuation log model for enhanced indoor positioning.

LED-ID 없이 실내 위치 추정이 가능한 개선된 VLC-TDoA 알고리즘 (Enhanced VLC-TDoA Algorithm for Indoor Positioning Without LED-ID)

  • 트렁홉도;황준호;유명식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권8호
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    • pp.672-678
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    • 2013
  • LED 기술의 급속한 발전으로 LED를 이용한 다양한 응용서비스 연구가 진행되고 있는데, 그 중 실내 측위 기술은 최근 가장 많은 관심을 받고 있는 연구 분야이다. 특히 가시광 무선 통신 기반의 실내 측위 기법 연구는 삼각 측량 기술을 접목하여 높은 측위 정확도를 제시하였는데, 기존 연구의 경우 LED 패널의 ID를 고정적으로 운용하고, 파일럿 신호 전송 시 별도의 ID 정보를 송신하는 구조를 가지고 있다. 따라서 LED 조명 장치 설계 시 ID 정보를 고려한 배치가 요구되기 때문에 인프라 구축의 복잡성을 가중시킨다. 이에 본 논문에서는 별도의 ID 전송 없이 VLC-TDoA 기반 실내 측위가 가능한 개선된 측위 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘의 성능 평가를 위해 컴퓨터 모의실험을 수행하였고, 그 결과 $5{\times}5{\times}3m^3$의 실험 공간에서 약 3.6cm의 평균 측위 오차가 나타남을 확인하였다.

이동노드의 실내위치파악 시스템을 통한 벡터기반 상대방위각 알고리즘 (A Vector-based Azimuth Algorithm using Indoor-Positioning Systems for Mobile Nodes)

  • 손주영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.457-462
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    • 2014
  • 실내에 있는 노드의 위치를 알려주는 시스템은 여러 유용한 응용에 활용된다. 그 가운데 가장 대중적인 응용이 내비게이션 시스템이다. 여기서는 노드가 움직이는 방향에 대한 정보를 필요로 한다. 특히 위치 이동에 따른 변화량과 방향에 대한 정보가 실시간으로 제공되어 야 한다. 이 논문에서는 방위각 센서가 작동하지 않는 실내에서 기존의 위치를 파악할 수 있는 시스템을 이용하여 움직이는 노드의 이동 방위각의 변화량과 변화방향을 정확하게 파악하는 데 효과적인 벡터기반 알고리즘을 제시한다. 기존 알고리즘은 여러 기하학적 계산 단계들을 통해 이동방향의 변화량을 파악한다. 이 논문에서 제안하는 알고리즘은 벡터를 기반으로 하는 단순한 산술식을 통해 이동 노드의 진행방향의 방위각 변화량을 구하고, 노드가 직전에 이동한 방향에 근거하여 도출된 단순한 수식의 부호값(음 또는 양)에 따라 변화방향을 파악한다. 지속적으로 이동하는 노드의 변화하는 방위각에 대한 파악이 기존 알고리즘에 비해 신속하고 정확한 결과를 얻을 수 있음을 논리식과 수식으로 증명하였다.

BLE 비콘 시스템에서 측위 정밀도 향상을 위한 위치 오차 보정 알고리즘 (Position Error Correction Algorithm for Improvement of Positioning Accuracy in BLE Beacon Systems)

  • 정준희;황유민;홍승관;김태우;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.63-67
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    • 2016
  • 최근에 BLE 비콘의 낮은 배터리 소모와 저렴한 인프라 비용의 특징 때문에 실내 정밀 측위 시스템에 폭넓게 활용되고 있다. 하지만 기존의 BLE 비콘 기반 실내 측위 알고리즘은 사용자의 이동 속도 변화에 따라 유동적인 위치 오차 보정이 어렵다. 따라서 본 논문은 BLE 비콘을 활용한 Bounced cancellation 및 최소 거리 유지 알고리즘과 방향벡터를 이용한 측위오차 보정 기법을 결합한 위치 오차 보정 알고리즘을 제안했다. 본 논문의 실험 결과는 제안된 알고리즘이 기존의 실내 측위 알고리즘에 비해 유저 이동속도가 변화함에도 우수한 측위 성능을 보장하며 개선된 위치 오차 보정 성능을 나타냈다.

신뢰성 있는 실내 위치 측위 시스템을 위한 왜곡된 iBeacon 정보의 검증 기법 (Verification Techniques of the Distored iBeacon Information for Reliable Indoor Positioning Systems)

  • 윤창표;황치곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.345-347
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    • 2016
  • 최근 위치 기반 서비스는 실외에서 GPS와 같이 실외 위치 정보를 이용할 수 없는 실내의 서비스로 확대되고 있다. 이와 같이 BLE(Bluetooth Low Energy) iBeacon 기술의 발전과 더불어 실내 측위 시스템의 연구가 확대되고 있다. 그러나 측위를 위해 iBeacon과 단말의 거리정보로 사용되는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 신호는 무선 전파의 특성으로 인해 신호 감쇄 및 지연과 같은 왜곡된 정보의 발생이라는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 신뢰성 있는 실내 위치 측위 시스템을 위한 왜곡된 iBeacon 신호의 신뢰성을 검증하기 위한 거리의 정보 검증 기법을 제안한다.

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광범위 분산처리 기반 BLE 핑거프린팅 실내 측위 기법 (Distribution Method of BLE Fingerprinting for Large Scale Indoor Envirement)

  • 이도희;손봉기;이재호
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제5권10호
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    • pp.373-378
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    • 2016
  • 실내 위치 측위 관련 IPS(Indoor Positioning System)의 기술이 계속적인 연구 및 개발이 진행되고 있으며, 이에 따른 핑거프린팅 및 삼변 측량 기술이 지속적으로 연구되어 왔다. 하지만 이와 같은 기술은 AP(Access Point)를 이용하여 측위하기 때문에 광범위 측위에 있어 불안전한 RSSI 값의 측정으로 인한 측위 정밀도가 신용적이지 않다. 본 논문에서는 이와 같은 광범위 내 정밀 측위 문제점을 개선하고자 기존의 핑거프린팅 기법의 Cell 구성이 아닌 Sector 개념을 도입하였다. 각 Sector는 서로 간에 관여를 하지 않고 해당 Sector 내에서만 핑거프린팅 기법을 수행하여 효울 및 정밀성을 고려한 시스템을 제안하며, 기존의 핑거프린팅과 비교하여 효율성을 수학적 기법으로 입증하였다.