LDT(Location Determination Technology)

GPS 또는 이에 준하는 무선 네트워크의 기지국 위치를 활용하여 서비스 요청 단말기의 정확한 위치를 파악하는 기술.


[ 거리정보 기반 위치측정 ]

1. ToA (Time of Arrival)
전송노드가 신호를 발생시켜 신호가 목적노드에 도달한 시간을 거리로 변환시키는 기술.
ToF(Time of Fight)라고 불리기도 함.
소리 or 초음파와 같은 신호를 전송하여 목적지에 도달하기까지의 시간에 신호의 속도를 곱한 값이 거리가 됨.
두 노드간 신호의 전송시간을 정확하게 하기 위해 양 단말간 클럭의 동기화가 정확히 이뤄져야함.
대표적인 예로 GPS가 있음

2. TDoA(Time Difference of Arrival)
속도가 다른 두 신호를 동시에 전송하여 목적지에 도착하는 시간의 차이를 거리로 환산하는 기술.
일반적으로 초음파 신호와 라디오 신호를 동시에 전송하며, 라디오 신호는 빛의 속도로 진행되고 초음파 신호는 음속으로 진행되는 속도의 차이를 이용함.
절대적인 시간 정보 없이 시간차를 이용하므로 동기화가 필요하진 않지만 실제로 동시에 두 신호를 보내기 어려우므로 오차 보정 방식을 취함.

3. AoA(Angle of Arrival)
센서에서 타깃이 보내는 신호의 방향각을 이용하여 각을 측정하고 각 센서와 타깃 사이의 방향각 교차점을 계산하여 타깃의 위치를 측정하는 기술.
최소 2개 이상의 방향각들이 필요하며 이들을 교차시킴으로써 위치 파악이 가능함.
타깃이 센서와 멀리 있다는 가정에 근거를 두어, 가까울 경우 주변환경에 의해 산란이 되어 부적절.

* 위 기술 모두 LOS에 의존하여야 하지만 Non-LOS지역의 반사와 굴절로 인해 측정에 오류가 발생함. 이를 해결하기 위해 많은 논문들이 해결책을 제시하고 있음

4. RSSI : 수신신호의 세기에 기반을 둔 위치측정
RSSI(Received Signal Strength Indication)는 신호를 수신한 노드가 신호의 강도를 이용하여 신호가 감쇄된 정도를 거리로 환산하는 방법.
미리 정의된 다양한 지점에서 신호 세기들을 RSSI 표본 수집을 통해 측정 후 타깃의 송신 신호를 각 센서들이 수신할 때 발생하는 신호의 감쇠정도를 측정한 뒤 이를 확률적 방법을 통해 미리 수집되었던 RSSI 표본과 매칭하여 위치 측정.
장애물이 존재하거나 복잡한 실내 환경일 경우 거리 측정 오차가 매우 큼.


[거리정보에 기반을 두지 않은 위치인식 기술]

1. 중점기법
앵커의 비컨 신호를 사용하며 타겟의 위치는 다수의 앵커로부터 한 홉으로 인식이 가능한 공통된 지역의 중심으로 나타냄.

2. APIT(Approximate Point In Triangle)
한 홉으로 연결이 가능한 앵커들로 삼각형을 형성하고, 타겟 노드가 그 삼각형 내부에 있는지의 여부를 인식한 후, 타겟노드를 포함하는 삼각형 영역의 중첩된 영역의 중심점을 타겟의 위치로 결정하는 알고리즘.
앵커는 수많은 삼각형을 형성하기 위해 전송범위가 긴 방향성 안테나를 장착해야 함.
타겟노드를 포함한 일반 미지노드들은 앵커로부터 수신된 신호의 세기를 측정할 수 있어야 함.