위치추정 핑거프린트 DB 구축 및 신호 전파 특성 지도 기반 효율적인 DB Update
Based on Positioning Fingerprint DB Construction and Efficient DB Update Signal based on Propagation Feature Map
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초록
최근 WLAN 기반 위치추정 기술이 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 WLAN 기반 위치추정 핑거프린트 기법의 효율성을 향상시키는 기법을 제안한다. 핑거프린트 기법은 DB를 구축하는 단계와 구축된 DB를 활용한 위치추정 단계로 나누어진다. 핑거프린트 기법은 다른 위치추정 기법에 비해 정확도가 높지만 DB를 구축하고 Update하는 과정의 비 효율성때문에 구현의 어려움을 갖는다. 본 논문에서는 이런 핑거프린트 기법의 단점을 보완하기 위해 신호의 전파 특성 지도를제안한다. 이 전파 특성 지도는 신호가 전파하는 중 벽과 같은 장애물을 만나면서 발생하는 추가적인 신호 세기 감쇠 정보를 포함한다. 신호 전파 모델을 통해 계산된 특정 위치에서의 RSS 정보를 전파 특성 지도를 활용하여 보상한다. 이렇게보상된 RSS 정보를 사용하여 Loose DB를 구축한다. 그리고 공간 보간법을 활용하여 핑거프린트 Reference Point 간격이 좁은 Fine DB를 구축한다. AP의 위치가 변경되거나 추가적인 AP가 배치되는 경우 실측을 통하지 않고 제시된 기법을활용한 시뮬레이션 만으로 핑거프린트 DB를 Update할 수 있다. 따라서 제안된 기법에 의해 위치추정 핑거프린트 기법의단점을 보완하고 효율성을 향상시키게 된다. 제시된 기법의 성능을 검증하기 위하여 실 시험을 수행한다.
Abstract
Recent years, positioning technology based on WLAN becomes a hot topic. In this paper, a method for enhancing the efficiency of the WLAN based positioning fingerprinting is presented. The implementation of the fingerprint method consists of DB construction phase and positioning phase using the DB. The positioning accuracy of the fingerprint method is better than the other positioning technologies. However it is difficult to implement the method in real environment due to the inefficiency of the DB construction and DB update process. In order to compensate the drawback, the signal propagation feature map is presented. This map contains additional signal strength attenuation information occurred when the signal meets obstacles such as walls during propagation. The signal strength information calculated in the reference points based on the signal propagation model is compensated using the propagation feature map. A loose DB can be constructed using the compensated signal strength information. Then, a Fine DB that interval of the reference points is narrow is constructed based on the spatial interpolation, Kriging. When AP location is rearranged or additional APs are placed in the service area, the positioning fingerprint DB can be updated based on the simulation using the propagation feature map without measuring the signal information directly. Consequently, the presented method can reduce the disadvantage of the fingerprint method and can enhance the efficiency of the DB update process. The performance of the proposed method is verified experimentally.
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