[4차혁명] 와이파이 RFID UWB 기반 측위 기술에 대해 알아보자

세 번째는 와이파이 기반의 측위 기술입니다.

무선랜이 보편화되면서 무선랜의 AP 기기들로부터수신되는

RF 신호의 세기를이용하거나 RF 신호의 전달지연을 이용하여 위치를 파악하는 시스템으로

별도의 부가 장치 없이 무선랜 환경을 이용한다는 장점이 있습니다.

RSSI를 사용한 위치 추정의 정확성은 RSSI의 측정 정확성과 환경에 따른 경로손실모델의 정확성,

실제 환경에 따라 달라집니다.

환경에 따라 측정된 RSSI의 값이 거리에 따른 변화가 안정적이지 않을 수 있습니다.

예를 들어 센서 모듈 및 AP, 안테나 방향성, 송신기와 수신기 사이에 존재하는 장애물,

사무실의 칸막이나 벽의 재질은 신호의 경로손실에 큰 영향을 미칩니다.

따라서 RSSI를 이용한 위치 추정은 상대적으로 낮은 위치 추정 정확성 및 낮은 위치 추정 안정성을 제공합니다.

그러나 RSSI를 이용하기 위한 장치의 구조가 간단하고

기존의 근거리 무선통신기술들이 RSSI 정보를 이용할 수 있는 구조를 취하고 있기 때문에

위치 추적과 관련된 분야에서 광범위하게 사용하고 있습니다.

네 번째는 RFID 기반 측위 기술입니다.

RF 신호를 이용한 측위 기술은 수신된 RF 신호의 수신강도를 측정하여

신호감쇄로 인한 신호 전달거리를 측정하여 위치를 인식하는 기술입니다.

자유공간에서 경로손실은 에너지가 공기 중으로 산란될 때 손실되는 전력을 나타냅니다.

주파수와 거리의 함수로 표현할 수 있습니다.

측위 기술에 사용되는 RF 신호는 무선랜 또는 ISM 대역의 무선 RF가 많이 사용됩니다.

RF 신호는 반사, 굴절되며 창문, 벽, 사람 등에 의해서 감쇄가 발생합니다.

장애물 감쇄에 의한 손실은 예측하기 어려우나 이미 알려진 특성들을

이용하여 전파 환경을 설정하고 감쇄를 추정하는 모델을 설정합니다.

마지막으로 UWB 기반의 측위 기술입니다.

UWB는 단거리 구간에서 저전력으로 넓은 스펙트럼 주파수를 통해 많은 양의

디지털 데이터를 전송하기 위한 무선기술입니다.

변복조 기능이 필요 없고 낮은 전력 밀도를 가집니다.

이는 투과성이 좋아서 건물 내의 벽이나 비금속 칸막이 등을 통과할 수 있고 음영지역에서도

사람이나 사물의 위치를 파악할 수 있으며, 정확도가 높아서 실내 위치 인식에 많이 사용될 것으로 기대됩니다.

UWB을 이용한 측위 기술은 실내 환경에서 수 센티미터 이내의 정확도를 갖는

고정밀 측위 시스템을 개발하는 데 가장 강력한 후보 기술 중 하나입니다.

UWB 기술은 아주 짧은 무선 펄스를 연속적으로 전송함으로써 수 GHz의 광대역 스펙트럼을 차지하고

매우 낮은 전력 밀도를 가집니다.

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