가시광 무선 통신을 이용한 LED-ID기반 실내 측위 시스템 구현에 관한 연구 = Implementation of Indoor Positioning System Based on LED-ID Using Visible Light Communicaiton

국문 초록 (Abstract)

위치기반서비스(LBS:Location Based Service)는 사용자에게 위치 및 상품안내 등의 서비스를 제공하는 기술이다. 최근 스마트 기기의 보급이 활성화됨에 따라 GPS(Global Positioning Service)를 기반으로 하는 측위 서비스가 많은 각광을 받고 있다. 그러나 기존의 측위기술들은 Cell-ID를 이용하여 위치 정보를 제공하기 때문에 실내 환경에서의 적용이 제한적인 단점을 가지고 있다. 일예로 실내 환경에 존재하는 다수 무선 기술들을 통해 발생하는 주파수 대역의 간섭으로 인하여 Cell-ID 기술의 정확도가 낮아지는 단점이 있으며, 실내에서 측위 시스템을 구축하기 위해서는 다수 고가의 장비들이 필요하기 때문에 많은 비용이 발생한다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 Green IT 기술인 가시광통신을 이용한 측위기법이 각광을 받고 있다.
본 논문에서는 가시광통신을 이용한 실내 무선 측위 시스템을 구현하였다. 본 논문에서 제안하는 무선 측위 시스템은 LED-ID을 기반으로 하여 송신단과 수신단 사이의 위치 정보를 전송하고, 이를 이용하여 소형 자동차 모형인 가시광 수신기의 위치를 제어한다. 구현 결과로부터 보다시피 본 논문에서는 LED 패널을 이용하여 위치 정보를 전송할 수 있으며 PD를 통해 수신 받은 위치정보를 이용하여 소형 자동차 모형을 제어할 수 있다. 이에 가시광 무선 통신 기술은 목표가 되는 사용자 단말 추적하는 실내 측위 시스템에서의 적용 가능성을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 v
• 영문초록 ⅶ
• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 가시광 무선 통신 3
• 2.1 가시광의 등장 및 발전 3
• 2.2 LED 와 PD의 동작 원리 4
• 2.2.1 LED의 동작원리 4
• 2.2.2 PD의 동작원리 5
• 2.2.3 LED와 PD를 이용한 가시광통신의 동작원리 6
• 2.3 가시광 무선 통신의 연구동향 7
• 2.3.1 국내 동향 7
• 2.3.2 국외 동향 8
• 2.4 가시광 무선통신을 이용한 서비스 12
• 2.4.1 스마트 빌딩 서비스 12
• 2.4.2 병원 및 항공기 내부 통신 12
• 2.4.3 AR 마커 13
• 2.4.4 실내 위치 기반 서비스 13
• 2.5 기존 무선통신기술의 비교 15
• 제 3 장 가시광 무선 통신을 이용한 LED-ID기반 실내 측위 시스템에 관한 구조 16
• 3.1 송/수신단 16
• 3.2 소형 자동차 모형 18
• 3.3 스마트 패드 20
• 제 4 장 구현 결과 21
• 4.1 LED 천장 구현 결과 22
• 4.1.1 회로 구현 결과 22
• 4.1.2 가시광 실내 측위를 위한 LED-ID 구조 설계 23
• 4.2 소형 자동차 모형 구현 결과 25
• 4.3 스마트 패드 제어용 애플리케이션 구현 결과 27
• 4.4 성능평가 28
• 제 5 장 결론 29
• 참고문헌 30