• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권3호
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• pp.658-665
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• 2013

While the chirp signal is extensively used in radar and sonar systems for target decision in wireless communication systems, it has not been widely used for positioning in indoor environments. Recently, the IEEE 802.15.4a standard has adopted the chirp spread spectrum (CSS) as an underlying technique for low-power and low-complexity precise localization. Chirp signal based ranging solutions have been established and deployed but their ranging performance has not been analyzed in multipath environments. This paper presents a ranging performance analysis of a chirp signal and suggests a method to suppress multipath error by using a type of non-linear chirp signal. Multipath ranging performance is evaluated using a conventional linear chirp signal and the proposed non-linear chirp signal. We verify the feasibility of both methods using two-ray multipath model simulation. Our results demonstrate that the proposed non-linear chirp signal can successfully suppress the multipath error.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.242-247
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• 2008

As an absolute positioning system, iGS is designed based on ultrasonic signals whose speed can be formulated clearly in terms of time and room temperature, which is utilized for a mobile robot localization. The iGS is composed of an RFID receiver and an ultra-sonic transmitter, where an RFID is designated to synchronize the transmitter and receiver of the ultrasonic signal. The traveling time of the ultrasonic signal has been used to calculate the distance between the iGS system and a beacon which is located at a pre-determined location. This paper suggests an effective operation method of iGS to estimate position of the mobile robot working in unstructured environment. To expand recognition range and to improve accuracy of the system, two strategies are proposed: utilization of beacons belonging to neighboring blocks and removal of the environment-reflected ultrasonic signals. As the results, the ubiquitous localization system based on iGS as a pseudo-satellite system has been developed successfully with a low cost, a high update rate, and relatively high precision.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권11호
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• pp.2987-3002
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• 2023

In 2015, the number of senior citizens aged 65 and over in Korea was 6,662,400, accounting for 13.1% of the total population. Along with these social phenomena, risk information related to the elderly is increasing every year. In particular, a fall accident caused by a fall can cause serious injury to an elderly person, so special attention is required. Therefore, in this paper, we implemented a system that monitors fall accidents and informs them in real time to minimize damage caused by falls. To this end, beacon-based indoor location positioning was performed and biometric information based on an integrated module was collected using various sensors. In other words, a multi-functional sensor integration module was designed based on Arduino to collect and monitor user's temperature, heart rate, and motion data in real time. Finally, through the analysis and prediction of measurement signals from the integrated module, damage from fall accidents can be reduced and rapid emergency treatment is possible. Through this, it is possible to reduce the damage caused by a fall accident, and rapid emergency treatment will be possible. In addition, it is expected to lead a new paradigm of safety systems through expansion and application to socially vulnerable groups.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권6호
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• pp.643-648
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• 2017

Wi-Fi 기반 실내 측위 기법 중 핑거프린팅 측위는 높은 정밀도로 가장 보편적인 기술 중 하나이다. 그러나 초기 신호 지도 구축과 이 후 갱신 과정은 수동으로 이루어져 많은 노동력과 시간 비용을 발생시키는 단점이 있다. 본 논문에서는 그래프를 기반으로 각 정점에서 초기 신호 지도를 구축 하는 것을 제안한다. 그리고 사용자로부터 획득한 신호 세기 데이터를 각 간선에 참조 위치를 생성하여 자동으로 매핑하여 신호 지도를 갱신하는 방법을 제안한다. 제안하는 방식은 초기 신호 지도를 그래프의 정점에서만 신호를 수집하여 구축하고 갱신은 자동으로 수행하므로 기존 핑거프린팅 무선 측위 기법의 단점인 노동력과 시간 비용을 크게 감소시킬 수 있다. 실험 결과, 실제 위치에서의 데이터와의 비교를 통해 신호 지도 갱신 기법을 검증할 수 있었고 자동으로 신호 지도를 갱신하는 작업으로 약 3.2m, 3.5m의 정밀도를 갖는 신호 지도를 구축할 수 있었다.

• 지능정보연구
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• 제12권3호
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• pp.83-93
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• 2006

이 논문은 RFID를 이용한 무선 위치 인식 기술에 대한 것이다. 데이터의 RF 분석에 의한 수신된 신호의 강도로써 위치를 파악하고 위치 특성을 이해하는 실험을 하였다. 이 실험 시스템은 외부 환경 요인을 고려한 상태에서 5000대의 단말기를 이용하여 연구하였다. 이 위치 서비스는 특히 구매, 물류, 제조와 같은 일반산업, 자동조명/공조연동, 주차장 GATE 연동 서비스 등과 같은 많은 산업에서 이용될 것이다. 이 기술의 최적 솔루션은 일상생활의 지능형 정보가 필요하는 데이터의 저장과 접촉 비접촉에 토대를 둔 스마트 카드(전화카드, 은행카드..)등에도 이용될 것이다. 실내 위치 실험 방법은 서비스 및 추정된 위치 데이터를 이용한다. 이 연구의 결과는 아래와 같다. 첫째, Active RFID의 위치인식 시스템 설치 운영의 효율성과 둘째, 실내 무선위치 시스템의 추후 지능형 정보가 필요하는 여러 분야에서의 적용 가능성실험에 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권10호
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• pp.3858-3874
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• 2021

As an essential part of the urban transportation system, precise perception of the traffic flow parameters at the traffic signal intersection ensures traffic safety and fully improves the intersection's capacity. Traditional detection methods of road traffic flow parameter can be divided into the micro and the macro. The microscopic detection methods include geomagnetic induction coil technology, aerial detection technology based on the unmanned aerial vehicles (UAV) and camera video detection technology based on the fixed scene. The macroscopic detection methods include floating car data analysis technology. All the above methods have their advantages and disadvantages. Recently, indoor location methods based on wireless signals have attracted wide attention due to their applicability and low cost. This paper extends the wireless signal indoor location method to the outdoor intersection scene for traffic flow parameter estimation. In this paper, the detection scene is constructed at the intersection based on the received signal strength indication (RSSI) ranging technology extracted from the wireless signal. We extracted the RSSI data from the wireless signals sent to the road side unit (RSU) by the vehicle nodes, calibrated the RSSI ranging model, and finally obtained the traffic flow parameters of the intersection entrance road. We measured the average speed of traffic flow through multiple simulation experiments, the trajectory of traffic flow, and the spatiotemporal map at a single intersection inlet. Finally, we obtained the queue length of the inlet lane at the intersection. The simulation results of the experiment show that the RSSI ranging positioning method based on wireless signals can accurately estimate the traffic flow parameters at the intersection, which also provides a foundation for accurately estimating the traffic flow state in the future era of the Internet of Vehicles.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권5호
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• pp.135-155
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• 2024

Urban public health monitoring in smart cities focuses on the control of conditions and health challenges in urban environments. Considering the rapid spread of diseases and pandemics, it is important for health authorities to trace people carrying the virus. In smart cities, this tracing must be interoperable and intelligent, especially in indoor surfaces characterized by small distances between people. Therefore, to fight pandemics, it is necessary to start with the already-existing digital equipment of the Internet of Things, such as connected objects and smartphones. In this study, the developed system is employed to provide a social IoT network and suggest a strategy which allows reliable traceability without threatening the privacy of users. This IoT-based system allows respecting the social distance between persons sharing public services in smart cities without applying smartphone applications or severe confinement. It also permits a return to normal life in case of viral pandemic and ensures the much-desired balance between economy and health. The present study analyses previous proposed social distance systems then, unlike these studies, suggests an intelligent and distributed IoT based strategy for positioning students. Two scenarios of static and dynamic optimization-based placement of Bluetooth Low Energy devices are proposed and an experimental study shows the contribution and complementarity of the introduced contact tracing strategy with the applications on smartphones.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권6호
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• pp.121-130
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• 2009

본 논문에서는 가우시안 정규분포 모델 기반의 멀티센서 데이터 퓨전 알고리즘을 이용한 차량 위치인식 시스템을 제안한다. 기존의 차량 위치인식 시스템은 GPS를 중심으로 제공되어 왔으나 위성 신호 수신이 어려운 실내나 빌딩이 빽빽하게 들어선 도심에서는 제대로 작동하지 않는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 GPS와 UWB를 결합하는 방법이 연구되었으나 위치변화에 따라 각 측위매체를 이산적으로 전환하여 차량과 같은 이동이 잦은 대상에게 끊임없이 유연한 위치 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 가우시안 정규분포 모델을 바탕으로 GPS 위치 데이터와 UWB 센서 데이터를 유기적으로 결합하는 Hybrid UWB/GPS 측위시스템을 구성하여 측위시스템의 적용범위에 민감하지 않고 유연한 위치정보를 제공하도록 한다. 제안된 시스템을 Ubisense와 Asen GPS를 이용하여 $12m\;{\times}\;8m$ 크기의 실외 환경에서 실험하였으며, 구현된 시스템을 통해 기존 UWB 및 GPS 시스템에 비해 정밀도 및 연동성이 향상되었음을 확인하였다. 이를 통해 차량에서 주차 관리 및 차량추적 관리 등 다양한 CNS를 지원할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권1호
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• pp.89-96
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• 2013

본 논문에서는 특이값 분해을 이용한 클러터 신호 제거 알고리즘의 연산속도를 향상 시킬 수 있는 기법을 제시한다. IR-UWB Radar를 이용하여 실내 위치 추적 시스템을 위해서는 수신 신호에서 목표물 신호를 추출하여야 한다. 특이값 분해를 이용하여 클러터 신호를 제거함으로써 수신신호로 부터 목표물의 신호를 추출할 수 있다. 특이값 분해를 이용한 클러터 신호 알고리즘은 목표물의 신호 추출 성능이 우수하나 연산속도가 느리다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이런 단점을 극복하는 기법을 제시한다. 실제 IR-UWB Radar 시스템에 적용한 실험을 통해 본 논문에서 제시한 기법이 연산속도를 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.160-172
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• 2018

위성항법장치(GPS)를 이용한 위치 추정 방법은 자동차의 내비게이션 시스템을 비롯한 다양한 분야에서 응용되고 있다. 하지만 GPS 신호는 실내에서 측정이 어려우므로 건물이나 공장과 같은 실내에서 특정 물체의 위치를 파악하기에는 어려움이 많다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위하여 공장 내에서의 물자관리를 위해 저전력 블루투스(BLE) 기반의 객체 위치 추정하는 시스템을 제안한다. 객체위치 추정 시스템은 블루투스 신호 발생기, 수신기, 그리고 데이터베이스 서버로 이루어져 있으며 물자에는 BLE를 기반으로 하는 신호 발생기를 부착하고, 공장 내부에 수신기를 적절하게 배치하여 구성하였다. 또한 본 연구에서 기존의 삼변 측량법의 오차를 감소시키기 위해 4개의 수신기를 사용하는 4축 측량알고리즘인 "대각측량"을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 삼변측량대비 우수한 성능을 보였으며 공장에 시스템을 설치하여 실험을 수행함으로써 본 연구에서 제안하는 시스템과 알고리즘의 실효성을 증명하였다.