공통현 및 파티클 필터를 사용하는 BLE RSSI 기반의 실시간 실내측위 기법

Abstract

최근 실내 측위 기술은 우리 주위에 점차 대형화 추세를 따르는 쇼핑몰, 놀이 및 편의 시설이 늘어남에 따라 서비스 제공자가 고객에게 충분한 정보를 제공하기 위한 목적으로 적용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 정보 제공의 기반이 되는 고객들의 실내 위치정보 정확도 향상을 목표로 공통현과 파티클 필터를 사용한 측위 기법을 제안한다. 실내 측위를 진행하기 위하여 저전력 기술 중 하나인 BLE(Bluetooth Low Energy) 기술을 기반으로 진행하였고, 각 고정노드(비컨)와 이동노드 사이의 거리를 구하기 위하여 무선세기의 값을 나타내는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 사용하였다. 다만 이 RSSI 값은 비선형성이 강하기 때문에 자기회귀 기반의 필터를 사용하여 비선형성이 강한 RSSI 값을 안정화하는 작업이 선행되었다. 최종 위치 예측을 위하여, 공통현과 파티클(입자)필터를 이용한 알고리즘을 사용하였다. 공통현은 삼각 혹은 삼변측량을 이용한 2차원에서의 위치 측위 시에 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해 보완된 3차원에서 측위 기법 의 하나이고, 파티클(입자)필터는 비선형성이 강한 물체추적에 사용 되는 시뮬레이션에 기반을 둔 예측기법이며, 파티클(입자) 각각에 가중치를 계산하여 최종 위치를 예측하게 된다. 제안한 2가지 알고리즘을 적용하여 실제 위치와 예측 위치의 테스트 결과 공통현 이용한 결과와 파티클 필터를 이용한 결과 모두 실제 위치에서 오차거리 1m 이내로 위치 측위가 된 것을 확인할 수 있었다.