항만 및 조선소에서의 RTLS 적용 방안

강양석,최형림,김현수,홍순구,조민제,박재영,Kang, Yang-Suk,Choi, Hyung-Rim,Kim, Hyun-Soo,Hong, Soon-Goo,Cho, Min-Je,Park, Jae-Young 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.2

RTLS(Real Time Location Systems)은 실시간으로 대상 물체의 위치를 파악하여 작업장 내의 제품 적치 및 이동 현황에 대한 가시성을 제공하는 기술이다. 국외와는 달리 국내의 항만 및 조선소는 상대적으로 협소한 작업 공간으로 인해 작업 장 내의 공간 활용율을 극대화 하는 것이 생산성 향상을 위한 관건 중의 하나이다. 이를 위해 위치인식 기술인 RTLS의 도입을 고려할 수 있으나 실제 적용에 앞서 RTLS의 한계점, 즉 실행을 위한 전제 조건과 해당 영역에서의 적용 가능성 등을 파악하여야 한다. 본 논문에서는 RTLS의 적용을 위한 문제점들을 크게 전파 특성에서 기인한 전파요소와 기술의 전제 조건에서 비롯된 제약요소로 구분하고, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 이동 레퍼런스를 통한 RTLS, 반 이동 레퍼런스를 통한 RTLS 및 RTLS와 타 기술의 응용 형태를 제안하였다. RTLS(Real Time Location Systems) is a technology that identifies a location of a target object and provides peat visibility at a work place. Unlike those of the overseas, domestic ports and shipyards have narrow work places and thus, the efficient utilization of these spaces is one of the most important considerations for improving productivity. Companies considering implementation of RTLS should understand its limitations or applicability. In this paper, problems of RTLS such as fading factors which were caused from the features of RF, and limitations caused from the preconditions of RTLS were explained. To overcome those problems, three types of solutions such as movable RTLS, semi-movable RTLS and combined RTLS with other technologies were suggested.

위치 측정 정확도 향상을 위한 RTLS의 이동형 리더 선택

김잠제(Jamje Kim),손상현(Sanghyun Son),최훈(Hoon Choi),백윤주(Yunju Baek) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.1

RTLS(Real Time Locating Systems)는 실시간으로 대상들의 위치를 추적하고 파악하는데 사용된다. RTLS는 태그, 리더, 엔진 등으로 구성되고, 다양한 환경에 적용된다. RTLS 의 문제점 중 하나는 환경에 따라 리더를 설치하는데 제약사항이 발생할 수 있다는 것이다. 이러한 환경에서는 이동형 리더를 사용할 수 있는 기술을 개발할 필요가 있다. 이동형 리더가 많아지면 전체 리더 개수도 늘어난다. 그리고 그 중에서 일부 유용한 리더들만 선택하여 이용한다. 선택된 리더들은 RTLS의 성능에 영향을 미친다. 이 논문에서는 convex hull 알고리즘을 사용하여 좋은 리더를 선택하는 기술을 소개한다. 성능 평가 결과, 위치오차가 작고, 네트워크 오버헤드를 줄여 RTLS의 성능이 개선되었음을 보여준다. RTLS (Real Time Locating Systems) are used to track and identify the location of objects in real time. RTLS generally consist of tags, readers and engine etc. and applied in various environments. One problem encountered in RTLS is constraints for setting up readers according to environments. In these challenging environments, it is necessary to develop techniques that can use mobile readers. As mobile reader increase, whole reader increase. And it is necessary to develop technique that can select useful readers. Selected readers including mobile readers take effect performance of RTLS. This paper introduces the technique for selecting good readers using the convex hull algorithm. The result show the good performance which based on tag's location error and reduce the networking overhead.

능동형 RFID를 이용한 RTLS의 설계 및 구현

정동호,김정효,지동환,백윤주,Jung, Dong-Ho,Kim, Jung-Hyo,Ji, Dong-Hwan,Baek, Yun-Ju 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.12A

RFID 기술은 대표적으로 인식, 실시간 추적, 보안 등의 분야에 적용할 수 있으며, 이중에서 실시간 추적의 경우 대상의 위치를 실시간으로 파악함으로써 흐름을 제어하고 비용을 절감할 수 있다. 최근 들어 이러한 실시간 추적의 응용으로 RTLS(Real-Time Locating System)에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 표준과의 호환성과 확장성을 고려하여 RTLS 전체 시스템을 설계하고 구현하였다. 호환성을 위해 433MHz RTLS 표준에서 제시된 프로토콜을 준수하여 시스템을 설계하고 하드웨어 상에서 구현하였다. 그리고 리더간의 무선 통신이 가능하게 함으로써 RTLS 전체 시스템을 확장시켰다. 이의 검증을 위하여 실제 야외 환경에서 태그의 위치 정확도를 측정하였고 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제시한 리더간의 데이터 전달 기법에 대해서도 성능평가를 하였다. Interest to the RTLS that is one of RFID applications is increasing in recent. The RTLS(Real Time Locating Systems) is one of applications for locating and tracking using RFID tags which are attached to something like container, pallet, or all the things. This paper presents the design and the implementation of an RTLS system using 433MHz active RFID tags and use radio frequency to provide the scalability. Our system we developed using RFID platform takes into account an RTLS standard. Also, in this paper a routing protocol is included to data delivery to server via each reader. In order to perform the evaluation, in addition, some experiments in out door are performed and results such as error metric and distance are also included. Furthermore, simulation for the routing protocol we supposed is also included.

적응형 블링크를 이용한 저전력 RTLS 태그의 설계 및 구현

정연수,김새나,백윤주,Jung, Yeon-Su,Kim, Sae-Na,Baek, Yun-Ju 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.3

RTLS 태그는 추적 대상이 되는 사람이나 물체에 부착되어 리더에게 주기적인 블링크를 전송하는 역할을 하며, 배터리 등의 제한된 전원에 의해 동작한다. 특히, 블링크 전송 주기는 태그의 에너지 효율에 직접적인 영향을 미치며, 태그의 이동성은 RTLS 시스템의 위치 측위 정밀도에 영향을 준다. 블링크 주기와 RTLS 시스템의 위치 측위 정밀도는 서로 상충 관계에 있으며, 본 논문에서는 태그의 에너지 효율과 RTLS 시스템의 위치 측위 정밀도를 동시에 향상시키기 위해 모션 센서를 이용하여 태그의 이동 정도를 측정하고, 이에 따라 블링크 주기를 조절하는 기법을 제안한다. 결과적으로 기존 연구 대비 40% 가량 송신 횟수를 줄이면서도 비슷한 수준의 위치 측위 정밀도를 보였다. Real Time Locating Systems (RTLS) are used to track and identify the location of objects in real time using simple, inexpensive tags attached to or embedded in objects and readers that receive the wireless signals from these tags to determine their locations. A tag is powered an internal source such as a battery. The blink frequency of a tag affects the energy efficiency and the locating accuracy of RTLS. The mobility of a tag also affects the locating accuracy. In this paper, we introduce a RTLS tag design which improves the locating accuracy and the power efficiency. We propose an adaptive transmission-rate control algorithm using a motion sensor. By analyzing the signal pattern of the motion sensor, we can build a model to estimate the speed of the motion. Using this model, our algorithm can achieve better locating accuracy and lower power consumption than those of the conventional method. In our experiments, the number of transmission reduced as 40%, keeping similar locating accuracy.

유비쿼터스 항만 운영 효율화를 위한 RTLS 기술 적용

권순량(Soon Ryang Kwon),정광주(Kwang Ju Jung),박상훈(Sang Hoon Park),김정훈(Joeng Hoon Kim) 한국정보과학회 2007 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.13 No.6

본 논문에서는 컨테이너의 위치 정보를 실시간으로 제공해 주는 RTLS(Real Time Location System)를 활용하여 컨테이너터미널 장치장의 효율적인 운영방안 제안을 통해 항만 운영시스템의 성능을 개선하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 논문에서는 컨테이너 및 YT(Yard Tractor)의 위치 정보를 적용한 ‘개선된 듀얼 사이클링 방식’을 제안하였다. 컨테이너터미널 장치장에 RTLS를 적용하여 컨테이너 위치 정보를 운영시스템에 실시간적으로 전송하게 하였으며, 또한 YT의 위치정보를 GPS 수신기를 통해 수신하여 CDMA 모듈을 통해 운영시스템에 실시간적으로 제공하도록 설계하였다. 제안된 본 방식의 성능분석 및 평가 결과, 작업시간, 작업시간 분산 및 비용평가는 기존의 방식보다 최대 24% 정도 향상됨을 알수 있었다. 따라서 RTLS와 GPS 수신기가 항만운영 효율화를 위해 중요한 요소임을 증명하였다. In this paper, we propose the effective operating device in the container freight station by applying the RTLS (Real Time Location System) that provides information on the container’s location in real time so that the performance of the port operating system can be improved. For this, we proposed the improved dual cycling method made with the new application of two types of container’s location & yard tractor’s location information. we applied the RTLS to the container freight station to send the container location data to the operating system in real time; we designed the data on the Yard Tractor’s location to be received via the GPS receiver and then be sent to the operating system in real time via the CDMA module. According to the analysis and evaluation of the performance of the proposed method, up to 24% of performance improvement was shown compared with the existing methods, in aspect of evaluation of work time, work time deviation and performance. Therefore, we proved that the RTLS and the GPS receiver are essential elements for efficient port operation.

RTLS를 활용한 유비쿼터스 항만운영시스템 구축 방안

박두진,최영복 한국콘텐츠학회 2006 한국콘텐츠학회논문지 Vol.6 No.12

RTLS(Real Time Location System) is the system to provide information and real-time location of tagged objects by using RTLS tag. In this paper, in order to enhance the performance of the port operation system, an efficient operation method of yard is suggested by applying RFID(Radio Frequency Identification)-based RTLS that provides real-time accurate positions of containers. In the group-based loading sequence system, the containers in the same group should have the similar characteristics such as POD(Port of Destination), size, weight, etc. In order to run this system, we propose the scheme using the parameters to the unspecified N bytes of RFID tag specified in ISO 18000-7. According to simulation result, the group-based system reduces the re-handling ratio of TC (Transfer Crane) in yard. It will reduce the whole lead-time in the process of port logistics. RTLS(Real Time Location System)는 사물에 RTLS 태그를 부착하여 사물의 정보와 위치 정보를 실시간으로 제공해 주는 시스템이다. 본 논문에서는 항만운영시스템의 성능을 개선하기 위하여 컨테이너의 위치 정보를 실시간으로 제공해 주는 RFID(Radio Frequency Identification) 기반의 RTLS을 활용하여 장치장의 효율적인 운영방안을 제안한다. 그룹기반의 하역 순서 시스템에서 같은 그룹의 컨테이너는 목적지 항만, 컨테이너 크기, 무게 등이 비슷한 특성을 가진다. 이를 위하여 ISO 18000-7에서 표준화된 RFID 태그의 메시지 포맷에서 미정의된 N 바이트의 파라미터를 이용하는 방안을 제안한다. 성능 분석 평가 결과, 그룹 기반 시스템은 장치장에서 트랜스퍼크레인의 재조작 비율을 줄이고, 항만 물류의 전체 리드 타임을 감소시킨다.

CSS 기반 RTLS 기술의 건설현장 적용가능성에 대한 기초 연구

이종국(Lee, Jong-Kook),이태훈(Lee, Tae-Hoon),변제훈(Byun, Je-Hoon),노영지(Noh, Young-Ji) 대한건축학회 2013 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.29 No.5

Recently, USN(Ubiquitous Sensor Network) technology is getting big interest throughout the entire industries. This study on the applicability of the RTLS(Real-time Location System) combined with one of those technology, the CSS(Chirp Spread Spectrum) to construction project site. With this technology, we can expect the efficient project management like the safety management which is one of the most important area. The more the spectrum of the RTLS technology is wide and variable, the more selection and application of it is difficult. For instance, the current GPS technology is one of the classical and general RTLS methods, but has some problems in detecting signals in the invisible construction areas like shaded area or indoor area of a construction building. We suggest that the CSS can be an alternative for these problems in the construction site with multipath resistance, long range, and location awareness. Moreover, it could be used in shaded area with more stable performance. The testing places are composed with four kind of indoor and outdoor spaces, and the indoor spaces are divided into column area, walls area and open area. After that we measure the locating error ratio respectively with the testing system of the CSS. As a result of this test, we could obtain highly precise level in the detecting the radio signal and also found some interesting problems. In terms of the indoor environment of construction project site, this study can provide a way of the applicability of the RTLS using the CSS based on this oncoming experimental results.

다중경로 환경에서 실시간 위치추적 시스템의 위치 오차 분석

명승일(Myong, Seung-Il),모상현(Mo, Sang-Hyun),이형섭(Lee, Heyung-Sub),박형래(Park, Hyung-Rae),서동선(Seo, Dong-Sun) 한국전기전자학회 2010 전기전자학회논문지 Vol.14 No.1

본 논문에서는 다중경로 환경 하에서 ISO/IEC 24730-2 국제표준에 기반한 실시간 위치추적 시스템(Real-time Locating Systems, RTLS)의 위치 정확도를 분석한다. RTLS 수신기는 송신 데이터 검출을 위한 복조 기능뿐만 아니라 수신 신호로부터 도착시간 정보를 얻을 수 있어야 한다. 일반적으로, 다중경로 환경에서 수신 신호는 직접 경로와 간접 경로를 통해 왜곡된 형태를 갖게 된다. 이러한 다중경로 성분들은 첫 번째 도착 신호의 수신시간을 결정하는데 매우 중요한 역할을 한다. 다중경로 환경하에서 RTLS의 위치 오차를 분석하기 위해 노이즈 잡음은 고려하지 않고 두 개의 다중경로가 존재하는 환경을 고려하기로 한다. 모의실험 및 실제 실험 결과에 의하면, 두 경로 성분 간 지연 시간차가 1.125 Tc 이상에서는 위치 오차가 발생하지 않으나 0.5 Tc 이내에서는 2.4m 정도의 위치 오차가 생기게 된다. 또한 지연 시간차가 1Tc 보다 작은 경우 두 경로 성분의 분해능은 상대적인 위상 차이에 따라 크게 영향을 받음을 확인할 수 있다. In this paper, we analyze the location accuracy of real-time locating systems (RTLS) in multipath environments, where the RTLS complies with an ISO/IEC 24730-2 international standard. RTLS readers should have an ability not only to recover the transmitted signal but also provide arrival timing information from the received signal. In the multipath environments, in general, the transmitted signal goes through both direct and indirect paths, and then it becomes some distorted form of the transmitted signal. Such multipath components have a critical effect on deciding the first arrival timing of the received signal. To analyze the location error of the RTLS in the multipath environments, we assume two multipath components without considering an additive white Gaussian noise. Through the simulation and real test results, we confirm that the location error does not occur when the time difference between two paths is more than 1.125Tc, but the location error of about 2.4m happens in case of less than 0.5Tc. In particular, we see that the resolvability of two different paths depends largely on the phase difference for the time difference of less than 1Tc.

RTLS와 2D 바코드를 응용한 모바일 관광정보 제공 시스템의 구현 방안

양성수,허향진,박시사,조태중 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회논문지 Vol.7 No.9

Having been speed development of information delivery using the mobile phone, it is generalization. The Mobile has one of the importance for their information searcher as tool. It is widely recognized that tourism information can be defined as useful and reliable reference which significantly influence the traveler' decision-making.This paper presents pioneer and ongoing study of the method for the pinpionting mobile tourism information system with RTLS, 2D Barcode and mobile phone itself. And, this paper relief that benefit and influence of TCO a view on the business administration points. 최근 Mobile을 이용한 컨텐츠 및 정보제공은 일반 대중들에게 보편화 되고 있다. 이미 모바일 환경은 단순 ‘휴대용 전화 시장’ 이상의 의미를 가지고 있으며 특히 정보를 탐색하고 선택하는 도구로서 컨텐츠를 활용하는 소비자가 늘고 있다. 특히 소비자의 욕구의 다양화는 Hardware와 Software, 미디어, 컨텐츠의 개발과 컨버젼스를 가속화 시키고 있다. 관광정보는 관광상품에 대한 정보로서 관광객이 관광의사결정을 하는데 필요한 정보를 말한다. 이러한 정보가 밀착형 미디어인 모바일을 이용하여 제공되는 방안들이 제시되고 있다. 그리고 최근의 모바일 기술의 페러다임은 하드웨어적인 컨버젼스와 위치기반 서비스측면의 인텔리젼트 기준점, RTLS, 또한 이를 응용한 디지털 콘텐츠에 초점이 맞춰지고 있다. 본 연구에서는 모바일 관광정보를 이해하고 이를 제공하는 시스템의 구현을 상기한 기술 중 RTLS와 2D바코드를 활용한 Pinpoint 관광정보 제공 시스템을 제안하며, 이를 경영학적 관점에서의 비용 효용성 측면과 효과를 중심으로 논의하고자 한다.

RTLS를 위한 지능형 위치정보 관리에 관한 연구

안윤애 忠州大學校 2010 한국교통대학교 논문집 Vol.45 No.-

Many ubiquitous application systems build RTLS system for their various location-based environments. Unlike RFID, RTLS tags are read automatically and continuously, independent of the process that moves the tags. The RTLS is one of applications for locating and tracking using RFID tags which are attached to something like container, pallet, or all the things. RTLS is a technology that identifies a location of a target object and provides peat visibility at a work place. In this paper, we design an intelligent location data management system architecture and suggest a core component of the proposed system.