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머신러닝을 사용한 양방향 LED-to-LED 가시광통신시스템
최일원(Ilwon Choi),김기훈(Kihun Kim),박수빈(Soovin Park),이윤기(Yungi Lee),심규성(Kyusung Shim),안병구(Beongku An) 대한전자공학회 2019 전자공학회논문지 Vol.56 No.3
본 논문에서는 머신러닝을 이용한 양방향 LED-to-LED 가시광통신 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 주요한 특징과 기여도는 다음과 같다. 첫째, 제안된 시스템은 가시광통신 중 환경적 요인으로 인해 발생될 수 있는 불규칙하게 변화하는 무선채널 상태의 데이터 오류를 머신러닝을 통해 개선하고 보완한다. 둘째, 머신러닝 기법을 사용한 채널 개선과 보완을 통하여 LED-to-LED 양방향 시스템에서 데이터 송신 및 수신율을 높일 수 있다. 셋째, 제안된 시스템은 머신러닝 기법을 통해 외부환경 요인에 민감한 가시광통신의 데이터 전송 시 발생되는 현상을 데이터베이스에 저장하여 데이터 상태를 보완하고 데이터를 안정화하며, 채널링 변화를 확인할 수 있으며, 가시광통신의 데이터 통신상태를 효과적으로 향상 시킨다. 성능평가를 통하여 제안된 시스템은 가시광통신에서 사용되는 환경적 요인에 민감한 빛이라는 단점을 보완할 수 있으며, 거리가 증가할 시 송신 및 수신 효율이 떨어지는 문제점을 보완할 수 있다는 것을 확인하였다. In this paper, we propose a two-way LED-to-LED Visible Light Communication(VLC) system using machine learning. The main features and contributions of the proposed system are as follows. First, using machine learning, the proposed system can reduce and improve the data error rate of the randomly varying wireless VLC channel conditions. Second, the proposed system can increase the data reception rate in LED-to-LED bidirectional system by channel correction and improvement using the machine learning. Third, the proposed system can store the phenomenon that occurs during data transmission through channel learning in the database, and the changes of the channeling data can be confirmed through the stored data in the database. It compensates and stabilizes the data channeling state of VLC, which is sensitive to external environment factors. This can effectively improves the data communication state of the VLC. From the performance of the proposed system, we can see the proposed system can compensate and improve the disadvantages of the VLC using light that is so sensitive to the external environment effects. Also, we can confirm the proposed system can improve the rate of transmission and reception when the transmission distance is increased.
롤링셔터기법을 이용한 Multi-to-One 가시광통신 기반 IoT 시스템
이재진(Jaejin Lee),조한솔(Hansol Cho),최일원(Ilwon Choi),박수빈(Soovin Park),심규성(Kyusung Shim),안병구(Beongku An) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.6
본 논문에서 롤링셔터기법을 이용한 Multi-to-One 가시광통신 기반 IoT 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 송신부는 Multi-to-One 가시광통신을 통하여 다수의 센서노드들이 주변 환경을 측정하여 LED를 이용하여 하나의 수신부로 데이터를 전송한다. 둘째, 수신부는 다수의 송신 LED 통신을 이용하여 전송된 디지털 데이터 신호를 스마트폰카메라를 이용하여 수신 받고 이미지 프로세싱 과정을 통하여 수신효율을 높인 후 각각의 데이터베이스에 저장한다. 셋째, 제안하는 시스템은 저장된 데이터베이스를 사용자들이 쉽게 확인할 수 있도록 웹 서버에서 시각화 하여 그래프의 형태로 데이터를 제공한다. 성능 평가를 통하여 본 논문에서 제안하는 시스템은 다수의 송신부 LED 통신을 이용하여 전송된 디지털 신호를 수신부에서 동시에 저장하고 시각화 가능하여 제공하며, 측정된 데이터를 효과적인 속도로 전송이 가능함을 보여준다. In this paper, we propose the Multi-to-One visible lighting communication based IoT system using the rolling shutter technique. The main contributions and features of the proposed system are as follows. First, the transmitter through Multi-to-One VLC can measure the environment from the sensors and send the sensing data to one receiver using LED light. Second, the receiver receives the digital data signal, which is transmitted from multiple transmitters, by using smart-phone camera, and then the receiver saves the data at database after improving the efficiency through image processing progress. Third, the proposed system can provide the visualized data of a web server type for users. The performance evaluation shows that the proposed system can simultaneously store and visually display the digital signal transmitted from multiple transmitters as well as transmit the measured data with efficient transmission data rate.