가시광 통신을 이용한 실내 사용자 단말 탐지 시스템 (Performance of Indoor Positioning using Visible Light Communication System)

서지정보

· 발행기관 : 한국디지털콘텐츠학회
· 수록지 정보 : 디지털콘텐츠학회논문지 / 15권 / 1호 / 129 ~ 136페이지
· 저자명 : 박영식, 황유민, 송유찬, 김진영

초록

Wi-Fi fingerprinting 시스템은 실내에서 사용되는 위치 측위 방법이며 AP(Access Point)에서 발생하는 RSS(Received Signal Strength)에 의존한다. AP로부터의 RSS는 벽, 장애물 그리고 사람에 의한 간섭과 다중경로 페이딩 효과에 의하여 변할 수 있기 때문에 Wi-Fi fingerprinting 시스템은 낮은 측위 정확도를 갖는다. 또한, Wi-Fi 신호는 벽을 통과하기 때문에 기존의 시스템은 사용자가 현재 위치해 있는 층을 구분하기 어렵다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 본 논문은 정확한 실내 측위를 위한 LED fingerprinting 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 LED로부터 발생하는 LED-ID와 LED의 광 파워를 사용한다. 본 시스템의 Training 단계에서는 각 장소에 해당하는 Fingerprinting을 데이터베이스에 기록한다. Serving 단계에서는 K-NN(K-Nearest Neighbor) 알고리즘을 적용하여 기존의 데이터와 새롭게 수신되는 사용자의 데이터를 비교한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 CDF(Cumulative Distribution Function) 형태로 본 시스템의 성능을 나타내었고, 시뮬레이션 결과로부터 제안된 시스템은 평균 측위 정확도보다 8.6% 높은 정확도를 얻을 수 있다.

영어초록

Wi-Fi fingerprinting system is a very popular positioning method used in indoor spaces. The system depends on Wi-Fi Received Signal Strength (RSS) from Access Points (APs). However, the Wi-Fi RSS is changeable by multipath fading effect and interference due to walls, obstacles and people. Therefore, the Wi-Fi fingerprinting system produces low position accuracy. Also, Wi-Fi signals pass through walls. For this reason, the existing system cannot distinguish users` floor. To solve these problems, this paper proposes a LED fingerprinting system for accurate indoor positioning. The proposed system uses a received optical power from LEDs and LED-Identification (LED-ID) instead of the Wi-Fi RSS. In training phase, we record LED fingerprints in database at each place. In serving phase, we adopt a K-Nearest Neighbor (K-NN) algorithm for comparing existing data and new received data of users. We show that our technique performs in terms of CDF by computer simulation results. From simulation results, the proposed system shows that a positioning accuracy is improved by 8.6 % on average.

참고자료

· 없음