지능형 로봇 공간을 위한 실내 측위 기술
Indoor Localization Technique for Intelligent Robotics Space
(안효성, 이재영, 유원필, 한규서) - ETRI 지능형 작업제어연구팀

지능형 로봇 공간에서는 이동성과 조작성으로 대표되는 독특한 기능을 분산센싱, 분산처리환경을 구축하여 고기능화 하여, 자연스러운 이동, 조작 기능의 구현이 가능하다.

물리 공간에서의 가장 핵심 이슈인 실내 위치 측위 기술에 대해 알아본다.

현재 위치 추적에는 실외 환경에서의 GPS를 이용한 실외 네비게이션 시스템이 대표적이다.
하지만 미국 FCC가 권고한 모든 911요청자의 정밀한 위치 파악에 대한 요구 사항이 실내 위치 인식의 필요성을 대두시킨다.

실내 위치 인식에는 Coarse(광역) to Fine(정밀)한 과정으로 측위가 이루어 진다.
하지만 현재 주도적인(Dominant)한 솔루션이 없다.

실내 위치 인식을 나누어 보자면, 클라이언트 기반의 방법(Client based design)과 기준노드 기반(Beaocon based)의 방법으로 나뉜다.

클라이언트 기반의 방법은 WLAN의 fingerprint 과 같은 방식으로 AP에서 Client에게 전파를 송신하여 위치를 결정한다.

기준노드 기반의 방법은 Beacon의 신호세기/신호방향/전파 시간차를 이용하여 구하며, 기준노드의 변위에 따라, Fixed beacon/Moving beacon/Beacon free 등으로 구분이된다.
이러한 Beacon으로 부터 수신된 전파를 거리 기반(Ragne based) 방식과 거리 독립(Range free)방식으로 사용된다.

거리 기반 방식은 삼각 측량법 등에 의해 변위가 측정 되며
거리 독립 방식은 셀단위의 좌표 분류에 의한 위치 결정으로 이루어 진다.

이러한 방식중 거리 기반 방식은 신호를 다각도로 이용한다.

1. RSSI : I =K/(r^alpha) : (cc2420,cc2431의 디바이스를 이용)
2. ToA : 속도(c)로 움직이는 전파를 발신 시간과 수신 시간의 차이를 이용한 거리 측정
        송신기와 수신기의 동기화가 어렵다. 이러한 점을 보안하기 위해 TDoA방식을 적용한다.
3. TDoA : 수신되는 신호의 시간 차이를 이용 - 송수신기 간의 동기화는 요구되지 않고, 시각 동기화만 요구된다. 시각 동기화 및 캘리 브레이션 및 전파 직진성에 장점을 보인다.
4. AoA : 수신 방향을 결정 한다.
5. Fusion :
  AoA + TDoA
    'Networked based Wireless location"  안테나 배열 기법
    'Mobile Positioning using Wireless Location' 관측식 기반의 필터링 기법
  TDoA + RSSI

결론.

지능형 로봇 측위의 목적
: 로봇이 사용자의 개입 없이 스스로 사물이나 사람의 위치를 계산 가능 한것

Wifi,Zigbee,UWB 등 여러 방식이 있지만 이전 기술을 유연하게 연동시키는 끊김 없는 Coarse to fine 위치 결정 시스템 개발도 중요한 연구 영역이라 할 수 있다.

ps. 간단하게 제게 필요한 부분을 요약하였습니다.
     본문과 목적과 방향이 틀릴수도 있으나 이해해 주십시요~^^

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Posted by remos

FH의 기본적인 동작 방법 및 Specificaiton에서 봐야 할 파라미터를 위한 기본 사항.
표준화 작업 초기에 만든 알고리즘으로 지금은 잘 쓰이지 않는다.
DS, DSSS 등의 좋은 것들이 많이 나왔기 때문에...

그래도 기초가 될수 있는 공부이니...

교수님 지적사항
- GFSK 와 FSK 의 차이점
    책에는 Gaussian의 이름이 Pulse Shape 때문에 쓰여졌다고 하는데,
    가만 보면 BFSK와 별 다를 바가 없다.
    찾아 봐야지.
- Data payload 에서 Random Whitening 하는 이유.
   데이터의 연속적인 값이 01의 조합이 Preamble header 의 Sync bit와 비슷하게 되어
   재 동기화가 될수 있다는 관점의 조언을 들었다.
  내 생각에는 노이즈 처럼 위장하여 시그널 파워를 줄여보고자 ..
  데이터 영역의 시그널을 볼품없이 만들고자 하는 것이 아닌가 싶다. 다시 알아 봐야지.

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Posted by remos
1. Data Communication - chap.11 Frequency Hopping presentation

2. HV Proj. scheduling

3. Camera module survey

4. Paper

5. Sanhak Hyupryukdan - Website image works
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[Yester day]
- Paper Study
  Research of TDOA Based Self-localization Approach in Wireless Sensro Network
- Tutor : bro. Seo - mathmatics for an hour
- Church : attend 6th worship of the day
- Dinner : with Sung-il, Young-Kwang and his girl friend at a Turlbone(?)barbecue at the Misari cottage

[Today]
- Paper Study
Research of TDOA Based Self-localization Approach in Wireless Sensro Network
Least Square Fitting (CWLS/QCLS/LCLS) algorithm
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[Yesterday]
- Mobile communication : Propagation phenomena

[Today]
-Just prepare the exammmmmmmmm

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[Yesterday]
- Complete Roomba tilt control at the first step of work

[Today]
- Mobile Wireless communication - Exam

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System is not optimized ...
Just Test of Tilt Sensor and Roomba Actuator~
Just enjoy~

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Posted by remos
[ Yesterday]
- Take a rest...all day a long~

[Today]
- Preside over an examination of Data Communication
- Mobile Wireless Communication
- Roomba Tilt Control


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[ Yesterday ]

- Roomba Tilt Control
    1. Complete UART control test of turning motion.
    2. Complete RF control test of turning motion.

[ Today ]

- Roomba Tilt Control
    1. Upgrade forward/Baward movement
    2. Sensitive adjustment (MTS310- Accelerometer Sensor)

- Wireless communication
    1. Study text book

- Eureka.co.kr web
    1. Post a document that i'v got. (Just take a hour)
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[ Yesterday ]
- Crossbow Sensor Board Test - Mica2 with MTS310 : 2-Axis Accelerometer(2AA) porting
I've got an idea about Roomba application.
So I've done some test about Sensor network application.
I'll post it after the work is done.

- Cricket Location base system
I got a thesis of cricket system at http://cricket.csail.mit.edu/
(M. I. T. Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory )
for concerning about ultrasound signal for localization.

[ Today]
 - Paper survey
 - Roomba application developement






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