BLE RSSI 정밀도 향상을 위한 최적 센서 메쉬 네트워크 구성 방안 연구 = Research about optimal sensor mesh network for improving BLE RSSI
저자
전진택 ( Jintack Jeon ) ; 주우혁 ( Woohyeok Ju ) ; 손연규 ( Yeonkyu Son ) ; 이동훈 ( Donghoon Lee )
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학술지명
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발행연도
2021
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
193-193(1쪽)
제공처
사람과 사물 간의 정보 소통을 가능하게 하는 지능형 서비스로 사물 인터넷 서비스(IoT)에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 농업 분야에서는 농업용 무인 로봇, 가축 객체 관리 등에 적용할 수 있는 실내 위치 기반 서비스(LBS)에 대한 수요가 증가하고 있다. 다양한 실내 위치 측위 기술이 있지만 그 중 저 전력으로 단말의 위치를 파악할 수 있는 BLE(Bluethooth Low Energy)를 기반으로한 기술이 주목 받고 있다. 본 연구에서는 BLE RSSI를 이용하여 실시간으로 등간격으로 위치한 센서노드의 RSSI 데이터 비교하여 분석하였다.
본 연구에서 사용한 보드는 Nano 33 BLE 제품을 사용하였으며 BLE 기능을 지원하는 B306 모듈을 포함하고 있다. B306 모듈은 BLE 5.0, 802.15.4, ANT 및 전용 2.4GHz 프로토콜을 지원하는 저전력 다중 프로토콜 SoC인 nRF52840(Nordic Semiconductor, US)와 1MB의 플래시를 갖춘 32bit ARM 기반의 칩으로 구성되어있다. RSSI 값을 수집하기 위한 BLE 프로토콜은 LE 2M PHY를 이용하였다. LE 2M PHY 방식은 센서로부터 수집된 데이터를 더 빠르게 전송이 가능하다. BLE 센서는 3개로 구성하였으며, 노드 사이 간격은 8m로 위치하여 설치하고 중간에 위치한 노드와 양옆에 위치한 노드 간 RSSI 값을 측정하였다. 데이터 수집은 SD 미디어 장치를 통해 TXT 파일로 저장하였으며, 수집된 RSSI의 평균값 비교와 분산도를 분석하였다.
하루 동안 수집된 데이터를 분석 결과 각 노드간 분산도는 한 지점에 일정하게 모여있는 것을 확인할수 있었다. 노드_00에서 노드_01 간의 RSSI 평균 값은 -48.62이며, 노드_02에서 노드_01 간의 RSSI 평균 값은 -50.213으로 1.593의 오차를 확인했다. 이는 외부 환경 변화 또는 구조물에 의한 통신 방해가 원인으로 판단된다. 이를 개선하기위해 BLE 프로토콜에서 Coded PHY를 사용함으로 RX감도를 향상시킴으로 외란에 의한 통신 오류를 절감시킬 수 있을 것이라 판단된다. 또한 Coded PHY는 통신과정에 FEC(Forward Error Corrction) 과정을 포함하고 있어 데이터 전송의 신뢰성 확보가 가능하다. 추후 BLE 프로토콜의 물리계층 특성 연구를 통해 다양한 농업환경에서 강인한 무선 통신 구현을 위한 연구가 필요하다.
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