Journal of Korea Society of Industrial Information Systems (한국산업정보학회논문지)

Korea Society of Industrial Information Systems (한국산업정보학회)
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Tag-free Indoor Positioning System Using Wireless Infrared and Ultrasonic Sensor Grid

적외선 및 초음파센서 그리드를 활용한 태그가 없는 실내 위치식별 시스템

  • Received : 2021.09.24
  • Accepted : 2022.02.25
  • Published : 2022.02.28
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Abstract

In the most IPS (Indoor Positioning System), it is available to specify the user's movement by sending a specific signal from a tag such as a beacon to multiple receivers. This method is very efficiently used in places where the number of people is limited. On the other hand, in large commercial facilities, it is nearly difficult to apply the existing IPS method because it is necessary to attach a tag to each customer. In this paper, we propose a system that uses an external sensor grid to identify people's movement without using tags. Each sensor node uses both an ultrasonic sensor and an infrared sensor to monitor people's movements and sends collected data to the main server through wireless transmission for easy system maintenance. The operation was verified using the FPGA board, and we designed a VLSI circuit in 180nm process.

대부분의 IPS(Indoor Positioning System)에서는 비콘과 같은 태그로부터 특정 신호를 여러 수신기에 보냄으로써 사용자의 위치를 특정하고 동선을 파악한다. 이러한 방식은 창고, 공장, 병원 등 유동인구가 제한적인 곳에서 매우 효율적으로 활용되지만, 대형 마켓 및 복합쇼핑몰과 같은 상업 시설에서는 고객 각자에게 태그를 부착해야 하므로 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 태그를 사용하지 않고도 외부 센서 노드 그리드를 활용하여 유동인구의 이동 추이를 파악하는 시스템을 제안한다. 각 센서 노드는 초음파센서와 적외선센서를 조합하여 사람들의 존재 여부와 세부형태를 모두 모니터링할 수 있으며, 수집한 데이터를 무선송신을 통해 메인 서버에 보냄으로써 간편하게 시스템을 유지 및 보수할 수 있도록 하였다. FPGA 보드를 활용하여 센서 노드 동작을 검증하였으며, 초소형 센서 노드를 구성하기 위해 180nm 공정으로 VLSI 회로를 설계하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 충북대학교 국립대학육성사업(2020)지원을 받아 작성되었음.

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