본 논문에서는 다중경로 환경 하에서 ISO/IEC 24730-2 국제표준에 기반한 실시간 위치추적 시스템(Real-time Locating Systems, RTLS)의 위치 정확도를 분석한다. RTLS 수신기는 송신 데이터 검출을 위한 복조 기능뿐만 아니라 수신 신호로부터 도착시간 정보를 얻을 수 있어야 한다. 일반적으로, 다중경로 환경에서 수신 신호는 직접 경로와 간접 경로를 통해 왜곡된 형태를 갖게 된다. 이러한 다중경로 성분들은 첫 번째 도착 신호의 수신시간을 결정하는데 매우 중요한 역할을 한다. 다중경로 환경하에서 RTLS의 위치 오차를 분석하기 위해 노이즈 잡음은 고려하지 않고 두 개의 다중경로가 존재하는 환경을 고려하기로 한다. 모의실험 및 실제 실험 결과에 의하면, 두 경로 성분 간 지연 시간차가 1.125 Tc 이상에서는 위치 오차가 발생하지 않으나 0.5 Tc 이내에서는 2.4m 정도의 위치 오차가 생기게 된다. 또한 지연 시간차가 1Tc 보다 작은 경우 두 경로 성분의 분해능은 상대적인 위상 차이에 따라 크게 영향을 받음을 확인할 수 있다.
실시간 위치 측정 시스템은 사람 또는 사물의 위치를 측정하고 추적하는 시스템이다. TDOA 기반의 실시간 위치 측정 시스템은 태그로부터 전달된 신호의 도착시간 차이를 이용하여 위치를 측정한다. TDOA 기반의 실시간 위치 측정 시스템에서 리더들 간의 도착시간 차이를 계산하기 위해서는 리더 간 시각 동기화가 필수적이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 네트워크에서의 실시간 위치 측정 시스템을 위한 정밀 시각 동기 시스템을 제안한다. IEEE 802.15.4 네트워크에서 정밀한 시각 동기를 이루기 위해서 본 논문에서는 네트워크 프로토콜 스택의 지연과 지터 등의 에러요인을 분석한다. 분석된 에러 요인들에 기반하여 하드웨어 시각 측정 장치를 개발하고, 칼만 필터를 적용하여 네트워크 프로토콜에서 발생하는 지연과 지터를 최소화하였다. 제안한 기법을 통하여 성능평가 결과, 실시간 위치 측정 시스템에서의 리더들은 상호간에 10나노초 이하의 시각 동기를 이루었다.
최근 모바일 장치가 널리 이용됨에 따라 사용자에게 더 나은 서비스를 제공하기 위해 실시간 위치 측정 시스템이 사용된다. 무선 신호의 통신을 토대로 위치 측정을 수행하는 RTLS에서 많은 장소에서 발견되는 무선 통신이 어려운 무선 신호의 음영지역은 위치 측정 성능을 저하시키기에 극복해야 한다. 음영지역의 문제를 해결하기 위해 보조 태그 기법과 방향성 안테나를 활용해 하나의 리더를 이용한 위치 측정 기법을 제안한다. 본 논문에서는 RTLS에서 음영지역의 문제를 위치 측정 성능을 유지하며 극복하는 방법을 제안하고 구현하여 실험하였다. 구현된 시스템에서 위치 측정 성공률은 38% 향상되었고 위치 측정 정밀도는 CEP 기준으로 1.13미터의 성능을 나타내었다.
Although the concept of RTLS is very unfamiliar to construction industry, recently it is popular in other industry, such as logistics, ship building, mobile telecommunication based on state-of-the-art information technology. Effective resource management using cutting-edge information technology makes it possible to succeed a project with saving the time and cost. And effective information management in construction project can be achieved by the new technologies such as RFID, WEB-based internet, DB technology, real-time monitoring technology, etc. This paper suggest the characteristics and applicability of the international standard electric waves to be used for the real-time locating system (RTLS) on the viewpoint of transmission loss in construction field to monitor and manage resources of construction project effectively The two types of electric waves based on the international standard is to be suggested after surveying the as-is technology in the related industries and then is analyzed to find out the characteristics of those by the concept of the electric wave transition loss in the several construction situations. Two main electric waves, the 2.4GHz and the 433MHz technologies as the international standard is researched on the applicability to the indoor environment of construction site.
최근 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전과 함께 센서 및 RFID에 관련한 정보 인식, 위치 측위와 같은 다양한 유비쿼터스 영역에 대한 관심과 연구가 증대되고 있다. 특히, RFID 태그를 이용해 이동 객체의 위치 및 상태 정보를 제공하는 다양한 RTLS(Real-Time Locating Systems)가 개발됨에 따라 RTLS에서의 데이타 호환성과 상호 운용성을 위한 표준 명세가 필요하게 되었다. 이에, ISO/IEC에서는 RTLS의 데이타 호환성과 상호 운용성을 위해 RTLS 표준 명세를 제시하였다. 본 논문에서는 이동 객체의 데이타 스트림에 대한 효율적인 관리와 검색을 위해 공간 DSMS(Data Stream Management System)기반 RTLS를 설계 및 구현하였다. 공간 DSMS는 Stanford 대학교에서 개발한 STREAM(STanford stREam datA Manager)을 다양한 공간 연산이 가능하도록 확장한 시스템이다. 공간 DSMS 기반 RTLS는 서버와 클라이언트간의 상호 운용성을 위하여 SOAP(Simple Object Access Protocol) 메시지를 사용하며, 클라이언트의 SOAP 메시지를 공간 DSMS의 CQL(Continuous Query Language)로 변환한다. 마지막으로, 공간 DSMS 기반 RTLS를 사원 위치 관리 서비스에 적용해 봄으로써 시스템의 효용성을 입증하였다.
최근 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전과 함께 센서 및 RFID에 관련한 정보 인식, 위치 측위와 같은 다양한 유비쿼터스 영역에 대한 관심과 연구가 증대되고 있다. 특히, 시공간 데이터를 다루는 실시간 위치 추적 서비스 기술이 대두되고 있다. 이에, ISO/IEC에서는 실시간 위치 추적 서비스의 데이타 호환성과 상호 운용성을 위해 RTLS 표준 명세를 제시하였다. 본 논문에서는 이동 객체의 시공간 데이타 스트림에 대한 효율적인 관리와 검색을 지원하는 시공간 질의 처리 시스템을 설계 및 구현하였다. 시공간 질의 처리 시스템의 시공간 미들웨어는 끊임없이 연속으로 들어오는 시공간 데이타 스트림을 실시간으로 처리하고 시공간 DBMS간의 양방향 동기화를 지원한다. 웹 서버는 서버와 클라이언트간의 상호 운용성을 위하여 SOAP(Simple Object Access Protocol) 메시지를 사용하며, 클라이언트의 SOAP 메시지를 분석하여 시공간 미들웨어의 CQL(Continuous Query Language)로 변환하는 기능을 지원한다. 마지막으로, 본 논문에서는 실시간 위치 추적 서비스에 적용해 봄으로써 시공간 질의 처리 시스템의 효용성을 입증하였다.
최근 항만 물류 및 자산 관리 분야에서 실시간 위치 정보를 처리하는 RTLS(Real Time Locating System)시스템이 도입되고 있다. 이러한 시스템에서 RTLS 서버는 태그를 부착한 이동 객체들의 위치 데이터 스트림을 일정 시간 동안 수집하여 애플리케이션으로 전달한다. 이 때 위치 정보는 전파 굴절 현상으로 인해 오차가 발생하며, 이동 객체에 부착된 태그는 수 초 마다 위치 정보를 보고하기 때문에 시스템의 과부하를 초래하게 된다. 본 논문에서는 표준과의 호환성을 고려하고, 요구사항을 반영한 위치 데이터 스트림 처리기를 설계 및 개발하였다. RTLS 시스템의 전파 굴절 현상으로 야기되는 비정상적인 위치 오차를 보정하기 위해 맵 매칭 기법을 도입하여 위치 데이터 스트림의 신뢰성을 제공하며, 위치 변화가 없는 객체의 위치 데이터 스트림을 빠르게 정제하는 정지 상태 제거 필터를 개발하여 질의 처리 시 부하를 줄인다. 또한 각 애플리케이션의 질의 결과에 무의미한 위치 정보를 배제하는 중요 위치 수집기를 개발하여 시스템 성능을 향상시킨다.
과거 건설공사의 목표는 원가절감과 공기단축을 통한 효율성 증진이었다. 이에 비하여 안전관리는 오랜 기간 동안 소홀히 되어온 것이 사실이다. 하지만 최근 건설 산업 내에서 안전관리로 패러다임 전환이 일어나고 있으며, 이에 따라 안전관리의 중요성이 부각되고 있다. 또한 건설공사가 보다 대형화, 복잡화됨에 따라 사고의 규모가 더욱 더 커지고 있어, 건설현장에서는 보다 확실한 안전관리가 요구되고 있다. 이러한 배경 하에 본 연구는 작업자 중심의 현장 안전관리 시스템을 제안하고자 한다. 시스템 요소기술로는 위치 추적 기술(RTLS-Real Time Locating System), BIM(Building Information Modeling)기반의 모니터링 시스템(BIM Based Monitoring System), 데이터 마트(Data Mart), 알람 기술(Alarm System)이 복합적으로 적용된다. 본 시스템을 통하여 현장에서는 가변적인 상황 및 작업자에 대한 관리가 가능하게 됨으로써 기존의 정적인 관리 형태에서 벗어나 보다 폭 넓은 안전관리가 가능해 질 것이다. 또한 작업자 중심의 안전관리를 통하여 보다 체계적이고, 발전된 형태의 실시간 안전관리를 하고자 한다.
Kwang-pyo Lee;Hyunsoo Lee;Moonseo Park ;Hyunsoo Kim
국제학술발표논문집
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The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.890-896
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2009
In past projects, the main goal has been to enhance efficiency by reducing cost and time. However, considering the current condition of safety management in many construction companies, it can be confirmed that safety management has not been a top priority for a long time. Current safety management, which is based on safety standards and rules, is very ineffective and only emphasizes management after an incident. As well, although fewer accidents occur compared to the past, because construction projects are increasingly large in scale and complex, these accidents tend to be more serious and involve greater monetary loss. Furthermore, as the severity of these accidents increases, so does the possibility of fatalities. Therefore, improving safety management is essential. This study proposes an effective program for safety management, focusing on the processes to connect studies and systems, and the basic techniques required for program development. To realize this program, technical tools are suggested, including systems such as BIM (Building Information Modeling); additionally, the coordination of other systems such as an RTLS, a server, and an alarm system is proposed.
Number of researches on efficient terminal operation system applying RFID(Radio Frequency Identification) are in progress. However, RFID has limitations on tracking and providing accurate positions of containers. In this paper, to enhance the performance of the integrated terminal operation system, an efficient loading management of yard is proposed by applying RFID based RTLS(Real Time Locating System) that provides real time accurate positions of containers. It was found that a group based sequence system is more efficient than the existing individual sequence number system in the container yard In the group based sequence system, the containers in the same group should have similar characteristics such as port of destination(POD), size, weight, etc. In order to run this system, we proposed the parameters to the unspecified N bytes of RFID tag which are specified in ISO 18000 7. And then, we developed an integrated operation system of container terminal using RFID. The proposed system reduces the ship turnaround time in ubiquitous port environments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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