UWB 측위 방법을 이용한 온실 작물 위치 추정 연구 = A Study on Localization of Greenhouse Cops Using the UWB Positioning Method
저자
김만중 ( Man-jung Kim ) ; 이기범 ( Ki-beom Lee ) ; 홍영기 ( Youngki Hong ) ; 김경철 ( Kyoung-chul Kim )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
304-304(1쪽)
제공처
농가인구의 감소와 고령화 문제 해결, 농업 생산성 증가의 방안으로 농업 자동화에 대한 요구가 증대 되고 있다. 자동화 온실의 내부 환경은 외부 환경에 따라 변화하며 온실 내부의 모든 장소에서의 환경이 동일하지 않다. 온실 환경은 작물의 생장 및 수확량에 직접적인 영향을 끼친다. 따라서 작물을 균일하게 재배하기 위해서는 작물의 위치에서의 환경 데이터가 필요하다. 실내에서 위치를 추정하기 위한 방법은 여러 가지 방법과 장비가 존재한다. 대표적으로 쓰이는 장비는 Bluetooth, Wi-Fi, UWB(Ultra Wide Band), 초음파 등이 있다. 각각의 장단점이 존재하며, 비교결과 UWB가 온실 환경에 적합한 것으로 판단되어 UWB를 이용한 온실 내부 위치추정 시스템을 연구 하였다. 사용한 UWB 칩셋은 DW1000(Qorvo, North Carolina, US)로 TDoA방식을 통해 위치를 추정하며, 10cm의 위치오차를 가진다. 온실 내부에서 UWB시스템의 성능을 평가하기 위하여 폭 15.7m, 길이 29.7m의 온실내부에서 4개의 앵커와 1개의 태그를 이용하여 각 앵커에서 측정된 태그까지의 거리를 통해 태그의 위치를 추정하였다. 각 앵커의 위치는 X : 9.33m, Y : 20m의 거리를 두고 사각형의 형태로 배치하였다. 태그는 앵커로부터 X : 2.8m, Y : 8, 16m 떨어진 총 4개 위치에서 실험을 수행 하였다. 실험결과 거리데이터 기준 약 0.5~3% 의 오차를 가졌다. 본 연구에서는 온실 내부에서 UWB를 사용한 위치추정을 수행 하였다. 측정 결과 오차범위가 넓게 나타나 추가적인 후처리 방법이 필요함을 알 수 있었다. 추가 연구를 통하여 오차를 줄인다면 작물 위치 추정만이 아닌 수확로봇등의 농업로봇 연구에도 적용할 수 있을 것이다.
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