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MEMS 센서를 활용한 건설현장 작업자 위치/안전 정보 추적 시스템 개발
Development of Location/Safety Tracking System for Construction Site Workers by Using MEMS Sensors

김진영    (아이.에이치.에스   ); 안성수    (명지전문대학 정보통신과   ); 강준희    (인천대학교 물리학과  );
  • 초록

    유비쿼터스 기술의 발전과 더불어 다양한 응용 분야가 대두되고 있으며 특히 건설 현장 분야는 유비쿼터스 기술 및 시스템을 도입 하였을 때 많은 기대효과를 얻을 수 있는 분야이다. 건설 현장에는 항상 많은 위험요소가 존재 하며 특히 추락 사고가 높은 발생 비율을 차지하고 있다. 이러한 사고를 방지하기 위해서 안전교육 및 안전장비 착용 등 다양한 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 무선 회로 (TOA, RSSI)를 구성하여 작업자의 안전정보 및 위치정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 설계하고 제작하여 측정하였다. 산업용 장비에서 많이 사용되는 ATmega128 MCU를 사용하였으며, 무선 회로를 위해서는 나노트론사의 NanoPan 5357 모듈과 TI사의 CC2500 칩셋을 사용하였다. 또한, 주변환경 정보를 취득하기 위해서 3축가속도 및 압력 MEMS센서를 적용하였다. 이를 통해 작업자의 이동여부 및 고도정보를 판단할 수 있도록 시스템을 개발하였다. 응용소프트웨어는 NI사의 Labview 소프트웨어를 이용하여 개발을 진행하였다. 작업자가 위험지역에서 안전장비(안전고리)를 착용하지 않을 경우 서버 관리자와 작업자에게 경고 알람을 울리도록 시스템을 개발하였다.


    Fast development of ubiquitous technology prompted the broadening of the related application area. Application of ubiquitous techniques and system into the construction sites may give us many benefits. There are always a lot of hazard situations in construction sites, and the falling is known to have the high accident rate. To prevent the falling, there has been a lot of efforts including safety education and use of safety gears. In this study, we designed, fabricated and tested a system that can monitor the worker's safety and location informations in real time by using the wireless technology of TOA and RSSI. We used ATmegal28 that is popular in the industrial equipments as MCU and NanoPan 5357 module from Nanotron and CC2500 chipset from TI for radio circuits. We also used 3-axis accelerometer and pressure MEMS sensors to obtain the environmental information, and therefore to aquire the informations of the worker's movement and altitude. We used Labview software from National Instrument to monitor and control the system. We developed the system to send the warning alarms to the server operator and the workers when the workers in the danger zone did not wear the safety hook.


  • 주제어

    TOA .   RSSI .   Sensor .   MEMS .   RTLS.  

  • 참고문헌 (8)

    1. 최장수, "RTLS (Real Time Location System) 기술 동향과 발전," 대한토목학회지, 제57권, 제5호, 25-34쪽, 2009년 5월 
    2. 차종섭 외, "능동형 RFID 기반 실시간 위치추적 기술동향", 전자통신 동향분석, 제 24권, 제 5호, 87-97쪽, 2009년 10월 
    3. 정승희 외, "2.45GHz RTLS 고정밀 위치추정 기술", 한국해양정보통신학회지, 제7권, 제 1호, 48-54쪽, 2010년 11월 
    4. 김균태, "건설작업 자동화를 위한 실시간위치추적 시스템 분석," 한국건축시공학회 추계 학술대회 논문집, 제9권, 2호, 15-18쪽, 2009년 11월 
    5. 배정남 외, "실내환경에서 초광대역 무선통신을 이용한 양방향 위치인식 기법의 성능분석", 대한전자공학회논문지-TC, 제4권 TC편, 제7호, 18-22쪽, 2010.7     
    6. 최훈, 백윤주 "비가시성을 고려한 RF기반 측위 시스템의 설계 및 구현," 한국 통신학회 논문지, 제36권, 제7호, 654-661쪽, 2011년 7월     
    7. 조현태 외, "TDOA 기반의 실시간 위치 측정 시스템을 위한 정밀도 무선 시각 동기 시스템," 한국 통신학회 논문집, 제34권, 제1호, 86-97쪽, 2009년 1월 
    8. 김동혁 외, "TDOA 측정치를 이용한 가중치 추정방식의 QCLS 측위방법", 전자공학회 논문지-SC, 제44권 제4호, 1-7쪽, 2007년 7월 

 저자의 다른 논문

  • 안성수 (8)

    1. 2010 "신호처리 칩을 이용한 CDMA2000 스마트 안테나 빔형성 모듈 구현" 통신위성우주산업연구회논문지 = The Journal of Korea Society of Communication and Sapce Technology 5 (1): 38~42    
    2. 2010 "WiBro STC-MIMO 시스템의 성능 연구" 통신위성우주산업연구회논문지 = The Journal of Korea Society of Communication and Sapce Technology 5 (1): 90~93    
    3. 2011 "WiBro 환경에서 SDR을 위한 GPU 시스템 구현" 電子工學會論文誌. Journal of the institute of electronics engineers of Korea. IE. 산업전자 48 (3): 20~25    
    4. 2013 "산업용 밸브 액추에이터 비례제어 컨트롤러 개발" Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea = 전자공학회논문지 50 (5): 269~274    
    5. 2016 "3D VR 기반의 교육 콘텐츠 개발 시스템 구현" 디지털산업정보학회논문지 = Journal of the Korea Society of Digital Industry and Information Management 12 (1): 97~106    
  • Kang, Joonhee (24)

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