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* 모바일에서의 Location Based Service (LBS)를 제공하기 위해서는 위치 측위 고도화가 필요함.
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* In order to provide Location Based Services (LBS) in mobile phones, we need an accurate positioning system.
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* 모바일 단말기에 GPS 수신기를 탑재하면 위치 측위 오차를 10 ~20 m 까지 줄일 수 있으나, 사용자가 실내에 있을 경우, 위치 측위가 불가능함.
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* If a GPS receiver is equipped with a mobile device, the positioning error can be decreased to 10~20m. However, if a user is in a building, a GPS cannot estimate a user's position.  
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* 현재 사용하는 기지국 기반의 위치 측위의 경우, 실내에서도 위치 측위가 가능하나, 기지국 사이의 거리와 신호 상황에 따라 위치 오차가 500 m ~ 5 km까지 커질 수 있음.
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* In a case of base station based positioning estimation system which is widely used nowadays, it is possible to estimate a user's position even he is in indoor positions, but the error can be 500 m ~ 5 km depending on distances between base stations and signals.  
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* WiFi Access Point (AP, 무선 공유기)를 이용한 위치 측위 고도화 프로젝트는 실제 미국에서 상용화되었음. http://www.skyhookwireless.com/
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* Positioning System using WiFi Access Points (APs) is already commercialized in the US (http://www.skyhookwireless.com/)
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* WiFi Positioning System (WPS)을 한국 상황에서 상용화가 가능한지 알아보고, 자체 기술로 측위 오차를 50 m 이내로 줄이는 것을 목표로 선행 과제를 시작함.
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* The purpose of this project is to know whether WiFi Positioning System (WPS) is reasonable in a Korea and to reduce the positioning error to less than 50 m.
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=== Exp1. 움직이는 차량에서 AP 신호 측정 ===
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* 시속 60 km/h로 움직이는 차량에서 정지 해 있는 AP의 신호 세기를 측정
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* 측정된 신호 세기와 측정된 곳의 GPS 정보를 저장
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* AP 신호는 약 100 m 내에서 꾸준히 측정됨
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* 차량으로 일정 속도 이하로 서행할 경우, 정지 해 있는 AP 들의 정보를 모으는 것은 충분히 가능할 것으로 예상됨
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=== Exp2. AP 분포 현황 ===
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* http://ozs.kr/lbs/exp2.php
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* AP가 활발히 사용되고 있는 미국과 비교하여, 국내에 얼마나 많은 AP가 사용되고 있는지 확인
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* 주택가/상가밀집/오피스 단지로 구분하여 AP 정보 수집
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* 마포 구청역 근처 주택단지들이 밀집해 있는 지역
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* 홍대 주변의 상가 밀집 지역
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* 상암 Digital Media City (DMC) 주변
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* ''' 대부분의 500 m * 500 m 지역에서 100 개 이상의 AP가 검출되어, WPS를 구축하기에 충분한 수의 AP가 분포되어 있는 것으로 파악됨
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=== Exp3. 발견되는 AP 정보들의 유형 ===
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* http://ozs.kr/lbs/exp5.php
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* 가장 일반적인 유형으로 5개 이하의 point가 100 m 이내 직선 지역에서 측정됨
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* 가장 강한 AP 신호가 잡힌 곳을 중심으로 AP 위치를 계산
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==== Pattern 2 ====
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* 강한 AP의 경우, 신호가 300 m 까지 뻗어나감
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* 해당 AP는 정확한 위치 예상이 힘들기 때문에, AP DB를 구성할 때, priority를 낮춤
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* 발견되는 점들이 일직선이 아닌 경우, 내접하는 원의 중심으로 AP 위치를 계산하고 발견되는 point들의 개수와 세기에 따라 weight를 조절
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=== To Do List ===
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* AP의 beacon 정보 (MAC, RTTI etc..)와 위치 정보를 포함하는 Virtual AP DB 구성을 위한 PC Application 개발 및 DB 설계
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* AP의 정확한 위치를 계산할 수 있는 알고리즘 개발
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* AP의 신뢰도 계산
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* 신뢰할 수 있는 AP들을 선별하여, 단말의 위치를 계산

Latest revision as of 04:46, 7 February 2011

Contents

WiFi Positioning System

Overview

  • In order to provide Location Based Services (LBS) in mobile phones, we need an accurate positioning system.
  • If a GPS receiver is equipped with a mobile device, the positioning error can be decreased to 10~20m. However, if a user is in a building, a GPS cannot estimate a user's position.
  • In a case of base station based positioning estimation system which is widely used nowadays, it is possible to estimate a user's position even he is in indoor positions, but the error can be 500 m ~ 5 km depending on distances between base stations and signals.
  • Positioning System using WiFi Access Points (APs) is already commercialized in the US (http://www.skyhookwireless.com/)
  • The purpose of this project is to know whether WiFi Positioning System (WPS) is reasonable in a Korea and to reduce the positioning error to less than 50 m.

Progress

Exp1. 움직이는 차량에서 AP 신호 측정

WPS fig1.png

  • http://ozs.kr/lbs/exp1.php
  • 시속 60 km/h로 움직이는 차량에서 정지 해 있는 AP의 신호 세기를 측정
  • 측정된 신호 세기와 측정된 곳의 GPS 정보를 저장
  • AP 신호는 약 100 m 내에서 꾸준히 측정됨
  • 차량으로 일정 속도 이하로 서행할 경우, 정지 해 있는 AP 들의 정보를 모으는 것은 충분히 가능할 것으로 예상됨

Exp2. AP 분포 현황

  • http://ozs.kr/lbs/exp2.php
  • AP가 활발히 사용되고 있는 미국과 비교하여, 국내에 얼마나 많은 AP가 사용되고 있는지 확인
  • 주택가/상가밀집/오피스 단지로 구분하여 AP 정보 수집

주택단지 지역

  • 마포 구청역 근처 주택단지들이 밀집해 있는 지역

WPS fig2 1.png

상가밀집 지역

  • 홍대 주변의 상가 밀집 지역

WPS fig2 2.png

오피스 단지

  • 상암 Digital Media City (DMC) 주변

WPS fig2 3.png

  • 대부분의 500 m * 500 m 지역에서 100 개 이상의 AP가 검출되어, WPS를 구축하기에 충분한 수의 AP가 분포되어 있는 것으로 파악됨


Exp3. 발견되는 AP 정보들의 유형

Pattern 1

WPS fig3 1.png

  • 가장 일반적인 유형으로 5개 이하의 point가 100 m 이내 직선 지역에서 측정됨
  • 가장 강한 AP 신호가 잡힌 곳을 중심으로 AP 위치를 계산

Pattern 2

WPS fig3 2.png

  • 강한 AP의 경우, 신호가 300 m 까지 뻗어나감
  • 해당 AP는 정확한 위치 예상이 힘들기 때문에, AP DB를 구성할 때, priority를 낮춤

Pattern 3

WPS fig3 3.png WPS fig3 4.png

  • 발견되는 점들이 일직선이 아닌 경우, 내접하는 원의 중심으로 AP 위치를 계산하고 발견되는 point들의 개수와 세기에 따라 weight를 조절

To Do List

  • AP의 beacon 정보 (MAC, RTTI etc..)와 위치 정보를 포함하는 Virtual AP DB 구성을 위한 PC Application 개발 및 DB 설계
  • AP의 정확한 위치를 계산할 수 있는 알고리즘 개발
  • AP의 신뢰도 계산
  • 신뢰할 수 있는 AP들을 선별하여, 단말의 위치를 계산
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