유비쿼터스 환경 위치 측정 알고리즘 비교 분석

소개글

- 유비쿼터스 환경에 적합한 위치 측정에 관한 알고리즘의 특성을 비교 분석.
- 기존의 위치 측정을 위해서 제안된 알고리즘에 대한 원리를 파악.
- 유비쿼터스 환경에 적합한 위치 측정 알고리즘을 검토

목차

1. 목 표

2. 개 요

3. 위치측정 알고리즘

4. 유비퉈터스 환경에서의 위치 측정 기술

5. Ad-Hoc에서의 위치 측정 기술

본문내용

1. 목 표

- 유비쿼터스 환경에 적합한 위치 측정에 관한 알고리즘의 특성을 비교 분석.
- 기존의 위치 측정을 위해서 제안된 알고리즘에 대한 원리를 파악.
- 유비쿼터스 환경에 적합한 위치 측정 알고리즘을 검토


2. 개 요

유비쿼터스 환경에 적합한 상황 인지 서비스[1]에서의 위치 측정 기술은 매우 중요한 요소라 할 수 있다.
위치 측정 방식은 크게 두 가지로 나누어 진다. 이동국에서 자체적으로 위치를 측정하는 방법과 기지국에서 위치를 측정하는 방식으로 나눌 수 있다. 이동국에서 자체적으로 위치를 측정하는 방식은 GPS와 같이 측정한 위치 정보를 사이트에 알려줄 수 있다. 기지국에서 이동국의 위치를 측정하는 방식은 AoA방법과 같이 방향을 탐지하여 위치를 측정하는 방법과 ToA, TDoA 등 시간을 측정하여 위치를 측정하는 방법, 그리고 RSSI와 같이 신호의 세기를 측정하는 방법 등으로 이동국에서 어떤 변환이나 특별한 장치를 필요로 하지 않다는 것이다.

3. 위치측정 알고리즘

- AoA
AoA 방식은 DoA(Direction of Arrival)라고도 불린다. 방향 탐지 위치 측정 시스템인 AoA 방식은 어레이 안테나를 사용하여 수신된 신호의 방향을 계산한다. 따라서 하나의 AoA 측정값은 물체의 위치를 한 개 선상의 어느 한 점으로 국한할 수 있다. 그러나 서로 다른 위치에 있는 최소 두 개의 어레이 안테나로부터 AoA 측정값을 얻는 다면, 물체의 위치는 각 안테나로부터 얻어지는 AoA 측정값들로부터 얻어지는 두 선의 교차점이 되며, 많은 AoA 측정 값들을 사용할수록 측정된 위치의 정확도는 향상이 된다.

- ToA
거리 기반 위치 측정 시스템인 ToA 방식은 신호를 송신하는 비컨과 이를 수신하는 수신기 간에 신호가 도달하는데 소요되는 절대적인 시간을 측정하여 거리를 구하는 방식이다. 3개 이상의 수신기 혹은 비컨이 있을 경우 측정된 거리들로부터 삼각법을 사용하여 위치를 계산할 수 있다.

참고 자료

[1] R. Want, A. Hopper, V.Falcao, and J. Gibbons, "The Active Badge Location System," ACM Transaction on Information Systems, Vol. 10, No. 1, pp.99-102, Jan. 1992.

[2] A. Harter, A. Hopper, P. Steggles, A. Ward, and Paul Webster, "The Anatomy of a Context-Aware Application," in Proceedings of the Fifth Annual ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking, USA, pp.59-68, Aug. 1999.

[3] N. B. Priyantha, A. Chakraborty and H. Balakrishnan, "The Criket Location-support system," in Proceeding of the Sixth Annual ACM International Conference on Mobile Computing and Networking, Aug. 2000.

[4] P.Bahl and V.N.Padmanabhan, "RADAR: An In-Building RF-based User location and Tracking System," IEEE INFOCOM 2000.
[5] J.Krumm, S.Harris, B.Meyers, B.Brumitt, M.Hale, and Steve Shafer, "Multi-Camera Multi-Person Tracking for EasyLiving," Third IEEE International Workshop on Visual Surveilliance, Jul. 2000.

[6] J.O.Rober and G.D.Abowd, "the Smart Floor: A Mechanism for Natural User Identification and Tracking," in Proceedings of the 2000 Conference on Humen Factor Computing Systems, Apr. 2000.

[7] J.Hightower, R.Want, and G.Borriello, "SpotON: An Indoor 3D Location Sensing Technology Based on RF Signal Strength," UWCSE 2000-02-02, Univ. of Washington, Feb. 2000.

[8] T.He, C.Huang, B.M.Blum, J.A.Stankovic, and T. Abdelzaher, "Range-Free Localization Schemes in Large Scale Sensor Networks," in Proceedings of Mobile Computing and Networking, Sep. 2003.