LoRaWAN 환경에서의 다중 레퍼런스 노드를 통한 위치 향상 기법

Abstract

무선 통신 기술의 발달로 인하여 사물인터넷(Internet of Things) 시장도 급 속하게 커지고 있다. 사물인터넷 시장의 발전과 함께 다양한 분야에서 위치 측 위 기술도 발전하고 있다. 현재 실외 위치 측위는 GPS로 주로 이루어져 있고, 실내 위치 측위는 Wi-Fi, Bluetooth, UWB등과 같은 방식이 선호 되고있다. 하 지만 사물인터넷은 저전력을 추구하기에 GPS를 활용한 위치 측위는 적합하지 않다. 또한 Wi-Fi, Bluetooth, UWB등과 같은 방식은 장거리 위치 측위가 불가 능한 점이 존재하고 있다. LoRa는 최대 30km정도의 넓은 커버리지를 가지고 있으므로 장거리 위치 측위가 가능하다. 하지만 현 LoRa환경에서의 위치 오차는 500m를 상회하고 있 다. 이로 인하여 LoRa 환경에서 실질적인 위치 서비스를 사용화 하기에는 어 려움이 따른다. 본 논문에서는 LoRa 환경에서 각 구역별 레퍼런스 노드를 통하여 모바일 노 드에서 게이트웨이로 신호를 보낼 시 정확하지 않은 시각 오차를 보정하여 위 치 정확도를 향상시키는 방안을 제안하려고 한다. 실험은 MATLAB을 통하여 실시하였고 Okumura-Hata 모델을 사용하여 고정적인 noise는 상쇄하고 환경 적인 noise 값을 고려하여 실험하였다. 실험 결과 레퍼런스 노드의 수가 증가할수록, 모바일 노드에서 레퍼런스 노 드가 근접할수록 위치 오차가 줄어 든 것을 확인 할 수 있었지만 GPS에 비하 면 아직 큰 오차가 발생하는 것을 확인 할 수 있었다. 추후 이러한 오차가 발생하는 원인을 확인하여 실제 LoRa 환경에서 위치 서 비스가 활성화 될 수 있게 보정해야 할 필요가 있다.