무선 센서 네트워크에서 가중 다중 링을 이용한 측위 기법

안홍범; 홍진표

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자료유형: 학술저널

저자정보: 안홍범 (한국외국어대학교) 홍진표 (한국외국어대학교)

저널정보: Korean Institute of Information Scientists and Engineers 정보과학회논문지 : 정보통신 정보과학회논문지 : 정보통신 제37권 제5호

발행연도: 2010.10

수록면: 409 - 414 (6page)

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무선 센서 네트워크에서 센서노드의 지리적인 위치를 요구하는 응용들이 현저하게 증가하고 있다. 최근 다양한 위치 측위 알고리즘들이 제안 되었지만, 대부분의 알고리즘은 특정한 하드웨어로 얻은 RSSI와 LQI 측정치를 기반으로 위치를 추정하고 있다. 본 논문에서는 이러한 추가적인 정보를 이용하지 않아도 기존 연구와 근사한 측정 결과를 얻을 수 있는 ‘가중 다중 링을 이용한 측위’ 알고리즘 WMRL(Weighted Multiple Rings Localization)을 제안한다. 고정노드(anchor nodes)들이 배치되어 있으며, 각 고정노드는 주기적으로 서로 다른 신호 세기의 비콘(beacon) 신호를 송출한다고 가정한다. 그러면, 비콘 신호는 공간상에 링을 형성하게 되며, 파워 레벨의 세기에 따라 다수의 동심원을 형성하는 동시에 링 간에 교차영역을 생성한다. 본 논문에서는 효율적인 측위 계산을 위해 각 링의 거리 비율에 따른 가중치 모델을 제안한다. 또한, 센서노드는 수신이 가능한 고정노드로부터 가장 가까운 링을 발견할 수 있으며, 이를 활용하여 센서노드는 자신의 위치를 고정노드 좌표의 가중 합으로 구한다.
제안된 알고리즘은 분산적으로 위치를 계산할 수 있으며, 추가적인 하드웨어를 요구하지 않는다. 추가적으로, 비 신뢰적인 RSSI 및 LQI에 의존하지 않고, 각 링 간의 거리 비율로 측위가 가능한 것이 특징이다. 그럼에도 불구하고, WMRL은 시뮬레이션 결과 2개의 링, 즉 2개의 파워 레벨로 구성하였을 경우에는 기존의 centroid 방식보다 평균 측위 에러가 2배 감소하였고, 3개의 링을 구성하였을 경우에는 WCL(Weighted Centroid Localization)과 대등한 측위 결과를 보였다.

#무선 센서 네트워크 #측위 #다중 링 #링 겹침 #Wireless Sensor Networks #Localization #Multiple Rings #Ring Overlapping

참고문헌 (9)

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1. [학술지(정기간행물)] - T. He / 2005 / Range-free localization and its impact on large scale sensor networks / ACM transactions on embedded computing systems 4 (4) : 877 ~

2. [기타자료] - G. Mao / 2009 / Localization Algorithms and Strategies for Wireless Sensor Networks / Information Science Reference : 136 ~

3. [학술대회논문] - J. Blumenthal / 2007 / Weighted centroid localization in Zigbee-based sensor networks / IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing (WISP 2007), : 1 ~ 6

4. [학술지(정기간행물)] - AH. Sayed / 2005 / Network- based wireless location: challenges faced in developing techniques for accurate wireless location information / IEEE Signal Processing Magazine 22 : 24 ~ 40

5. [학술대회논문] - R. Behnke / 2008 / AWCL: adaptive weighted centroid localization as an efficient improvement of coarse grained localization / Navigation and Communication (WPNC 2008) 5th Workshop : 243 ~ 250

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