433MHz 저전력 주파수를 이용한 건물 투과 및 실내의 사람 유무 식별에 관한 연구 = A Study on Building Penetration and Indoor Human Presence Detection using 433MHz Low Power Frequency

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Methods of human detection using radio frequency signals (RF signals) have developed in many ways. Most human detection studies presuppose situations where people are detected indoors and there are no obstacles or a few. When using a high-frequency signal above 1 GHz, if the signal passes through the wall, it is attenuated, which has a significant impact on human detection performance.
In this paper, we implement a system that detects people well even when transmitting multiple walls, and for this purpose, we use a low-power signal of 433MHz. The RSSI data of signals collected by the receiver can be analyzed with a variance-mean analysis algorithm to determine the presence or absence of people, and achieved an average accuracy of 92.8% using the variance analysis algorithm and 100% using the mean analysis algorithm. Based on these results, accuracy comparisons confirm that these low-frequency signals and the algorithms used can detect people normally in situations where they pass through several walls.

국문 초록 (Abstract)

무선 주파수 신호(RF)를 사용하여 사람을 감지하는 방법은 여러 방면으로 발전해왔다. 대부분의 사람 감지 연구는 실내에서 사람을 감지하며 장애물이 없거나 조금 있는 정도의 상황을 전제로 한다. 1GHz 이상의 고주파 신호를 사용할 시 신호가 벽을 투과한다면 감쇠를 받게 되고 이는 사람 감지 성능에 상당한 영향을 끼치게 된다.
본 논문에서는 여러 개의 벽을 투과 시에도 사람을 잘 감지하는 시스템을 구현하며 이를 위해 433MHz의 저전력 신호를 사용한다. 수신기가 수집한 신호의 RSSI 데이터를 분산-평균 분석 알고리즘으로 분석해서 사람의 유무를 판별할 수 있고 분산 분석 알고리즘 사용 시 평균 92.8%, 평균 분석 알고리즘 사용 시 평균 100%의 정확도를 달성했다. 이러한 결과를 바탕으로, 정확도 비교를 통해 이러한 저주파수 신호와 사용된 알고리즘이 벽 여러 개를 통과하는 상황에서 정상적으로 사람을 감지할 수 있음을 확인했다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 연구 배경 2
• 제3장 실험의 방향성 및 데이터 분석 방법 7
• 3.1 실험의 방향성 7
• 3.2 데이터 수집 방법 7
• 3.3 데이터 분석 9
• 3.3.1 여러 요소가 RSSI에 미치는 영향 분석 9
• 3.3.2 RSSI 분산 분석 알고리즘과 RSSI 평균 분석 알고리즘 11
• 제4장 실험 및 결과 17
• 4.1 실험 A : 벽 하나를 통과하는 실험(카메라 실측 후 yolo 분석) 18
• 4.2 실험 B : 벽 하나를 통과하는 실험(레이저 실측) 21
• 4.3 실험 C : 벽 두 개를 통과하는 실험(레이저 실측) 27
• 4.4 실험 D : 양 측 외벽을 통과하는 실험(레이저 실측) 32
• 제5장 결론 37
• 참고문헌 38