한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.479-483
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2006
Indoor positioning is recently highlighted 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 often classified into time-based and angle-based one, and this paper presents the error analysis of these location methods. Because measurement equations of these methods are nonlinear, linearization is usually needed to get the position estimate. In this paper, Gauss-Newton method is used in the linearization. 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 error ellipses 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 scheme is employed, it is found that the error ellipse is reduced to the intersection of ellipses of TOA and AOA method.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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pp.83-88
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2006
Many applications in the area of location-based services and personal navigation require nowadays the location determination of a user not only in outdoor environment but also indoor. To locate a person or object in a building, systems that use either infrared, ultrasonic or radio signals, and visible light for optical tracking have been developed. The use of WiFi for location determination has the advantage that no transmitters or receivers have to be installed in the building like in the case of infrared and ultrasonic based location systems. WiFi positioning technology adopts IEEE802.11x standard, by observing the radio signals from access points installed inside a building. These access points can be found nowadays in our daily environment, e.g. in many office buildings, public spaces and in urban areas. The principle of operation of location determination using WiFi signals is based on the measurement of the signal strengths to the surrounding available access points at a mobile terminal (e.g. PDA, notebook PC). An estimate of the location of the terminal is then obtained on the basis of these measurements and a signal propagation model inside the building. The signal propagation model can be obtained using simulations or with prior calibration measurements at known locations in an offline phase. The most common location determination approach is based on signal propagation patterns, namely WiFi fingerprinting. In this paper the underlying technology is briefly reviewed followed by an investigation of two WiFi positioning systems. Testing of the system is performed in two localization test beds, one at the Vienna University of Technology and the second at the Hong Kong Polytechnic University. First test showed that the trajectory of a moving user could be obtained with a standard deviation of about ${\pm}$ 3 m.
렌티큘러 위치기반 시스템은 지상 및 실외중심의 지역, 건물, 선박, 지하 등 실내에 있는 사용자가 스스로 자신의 위치를 실시간으로 알릴 수 있는 위치정보 기술이다. 본 논문에서는 이전의 실내 위치 인식기술의 한계성과 문제점을 분석하고, 이용자 중심의 위치서비스 방법을 제안한다. 제안된 방법은 렌티큘러 스티커, 데이터베이스(DB) 수집 및 분석기술, 측위시스템으로 구성되어 있고, 측위오차기반 서비스를 실행하기 위한 기반 인프라로 활용될 수 있을 것이며, 실내 렌티큘러를 이용한 위치기반시스템 개발을 통하여 사용자 중심의 측위 정확도 향상뿐만 아니라, 각종 재난안전 상황에서 신속한 구조활동에 사용자 중심의 위치기반 시스템으로 활용할 수 있을 것이다.
This paper shows a feasibility analysis results on RFID for car positioning system. Usually, a car navigation is mainly based on GPS combined with map-matching. However, in the case of poor visibility of satellites, GPS can not supply accurate position information continuously. In recent years, RFID has been considered to be one of key technologies in positioning and localization area. But its application and research results in the area of vehicular positioning are not popular. RFID system consists of tag, reader, antenna and software such as drivers and middleware. The main function of RFID system in a vehicular positioning is to retrieve ID recorded position information from tags which set on the center of road. We propose a positioning method for vehicles using RFID and we present some indoor and outdoor experiment results to show that the proposed method is available in vehicle operational environments.
대부분의 IPS(Indoor Positioning System)에서는 비콘과 같은 태그로부터 특정 신호를 여러 수신기에 보냄으로써 사용자의 위치를 특정하고 동선을 파악한다. 이러한 방식은 창고, 공장, 병원 등 유동인구가 제한적인 곳에서 매우 효율적으로 활용되지만, 대형 마켓 및 복합쇼핑몰과 같은 상업 시설에서는 고객 각자에게 태그를 부착해야 하므로 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 태그를 사용하지 않고도 외부 센서 노드 그리드를 활용하여 유동인구의 이동 추이를 파악하는 시스템을 제안한다. 각 센서 노드는 초음파센서와 적외선센서를 조합하여 사람들의 존재 여부와 세부형태를 모두 모니터링할 수 있으며, 수집한 데이터를 무선송신을 통해 메인 서버에 보냄으로써 간편하게 시스템을 유지 및 보수할 수 있도록 하였다. FPGA 보드를 활용하여 센서 노드 동작을 검증하였으며, 초소형 센서 노드를 구성하기 위해 180nm 공정으로 VLSI 회로를 설계하였다.
본 논문에서는 기존 실내 위치인식 시스템들이 가지는 신호 간섭과 측위 오차 등 제한점들을 최소화하고자, 전파 가시성이 뛰어나고 정밀 측위가 가능한 스마트 LED 기반 측위 시스템을 구성하여 실내 위치인식 정밀도를 개선하고자 한다. 이를 위해 스마트 LED의 SMPS 보드에 IEEE 802.4 Zigbee 모듈을 탑재하고 이동체 태그로부터 RSSI와 LQI 신호를 수신하여 게이트웨이를 통해 측위 서버로 전달하는 시스템을 구성하였다. 실험을 위해 게이트웨이, 스마트 LED 모듈 등 필요한 하드웨어는 별도로 설계하였으며, 외부 현장 사무실에서 시스템 구성 후 실험을 진행하였다. 스마트 LED에서 수신되는 이동체의 신호와 함께, 방향 센서로부터 획득한 이동체의 벡터 값을 전달하여 측위 서버에서 복합연산을 수행한 결과, 측위 오차가 70cm 이내로 이루어짐을 확인하였다. 이 결과는 기존 근거리 무선통신 기반 시스템보다 측위오차가 대폭 개선된 결과로서, 상용화 제품을 구현할 수 있는 수준을 보여준 것이라 할 수 있다. 또한, 본 실험 결과를 기반으로, 향후 신호 간섭이 상존하는 다양한 환경에서 시스템 성능을 튜닝할 경우, 신규 LED 설치 건물에서 위치 측위용으로 다양한 응용으로 사용이 가능할 것이다.
최근 실내 위치 추적시스템과 실외 위치 추적시스템은 다른 방식으로 운영되고 있다. 실내 측위 기법으로는 WiFi와 BLE beacon을 이용한 측위를 이용하고, 실외 측위는 GPS와 PDR을 이용한다. 본 논문에서는 이를 혼용하여 위치를 측정하기 위한 기기로 모바일기기 대표적으로 스마트폰을 기반으로 측정할 때, 실내인지 실외인지를 확인하여 실내에서 운영되는 기법을 이용하다가 실외로 이동할 때 GPS로 자동으로 변환 시켜주는 방식이 필요하다. 실내에서 GPS를 이용하였을 경우 층이나 공간의 구분이 어렵다. 이를 해결하기 위한 방식을 제안한다.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.251-256
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2006
In the work package 'Integrated Positioning' of the research project NAVIO (Pedestrian Navigation Systems in Combined Indoor/Outdoor Environements) we are dealing with the navigation and guidance of visitors of our University. Thereby start points are public transport stops in the surroundings of the Vienna University of Technology and the user of the system should be guided to certain office rooms or persons. For the position determination of the user different location sensors are employed, i.e., for outdoor positioning GPS and dead reckoning sensors such as a digital compass and gyro for heading determination and accelerometers for the determination of the travelled distance as well as a barometric pressure sensor for altitude determination and for indoor areas location determination using WiFi fingerprinting. All sensors and positioning methods are combined and integrated using a Kalman filter approach. Then an optimal estimate of the current location of the user is obtained using the filter. To perform an adequate weighting of the sensors in the stochastic filter model, the sensor characteristics and their performance was investigated in several tests. The tests were performed in different environments either with free satellite visibility or in urban canyons as well as inside of buildings. The tests have shown that it is possible to determine the user's location continuously with the required precision and that the selected sensors provide a good performance and high reliability. Selected tests results and our approach will be presented in the paper.
본 논문에서는 현재 서비스 중인 지자기를 이용한 위치인식 서비스를 더울 효율적이고 정확하게 이용하기 위해, 스마트폰 카메라 기능을 이용한 이미지 인식 서비스 기술을 융합하여 상호 보완적이고 완성적인 실내 위치인식 서비스 시스템을 제안하고자 한다. 본 시스템은 스마트폰 카메라와 지자기 센서를 이용하여 특정 인프라 구축 없이 데이터 분석만으로 실내 측위 시스템 구현을 목표로 한다.
급속히 늘어난 스마트폰의 보급은 인간의 라이프 스타일 변화에 영향을 미치고 있으며, 스마트폰 기반 위치정보는 실내외 공간에서 다양한 편의성 서비스를 제공할 수 있는 환경을 마련하고 있다. 특히, GPS 정보가 제공되고 있지 않은 지하공간의 경우에서 위치 기반 서비스가 제공된다면 정보약자와 교통약자를 위한 길 찾기와 길 안내 등 많은 편의를 제공할 수 있다. 그러나, 지하철 역사에서 길 안내 서비스 구현은 측위 정확도를 확보하는 것은 여전히 어려운 과제이다. 본 연구는 지하철 역사에서 실내 내비게이션을 위해 선행되어야 하는 모든 과정을 하나의 시스템에서 수행할 수 있도록 융합 측위 알고리즘과 함께 연속 측위에서 사용하는 새로운 보행자 걸음 인식기법을 개발하고, 평가하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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