HMD 및 BLE 기반의 병사용 웨어러블 서비스 연구
Research on Wearable Services based on HMD and BLE for Soldiers
- 주제(키워드) 미래 병사 웨어러블 서비스 , 블루투스 , BLE , 물체 탐지
- 주제(DDC) 621.381
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김영진
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000032139
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
As technology advances, military operation support service is also developing, and in Korea, soldier operation support service is being researched under the name of the Warrior Platform. However, there is no research on BLE service and enemy detection service for wearable service for soldiers. Therefore, we designed and verified a method for a wearable service for soldiers that can support soldier operations by implementing BLE sequential multi-connection and creating a soldier detection program on the HMD device based on the communication method. ESP 32 UNO Board is used as the communication board for central processing, and Nano 33 BLE Sense for band-type wearable devices is used together with Vuzix's Blade HMD as a wearable device to implement BLE sequential multi-connection. Using the communication method, it verifies that the three devices transmit information to each other, and at the same time, the object detection program that can operate in the Blade, the HMD device used in the communication method, has an accuracy of 0.95 or higher for humans based on MobileNet and EfficientNet made to be possible. Afterwards, using the preceding program that trained the soldier dataset, it was shown that the soldier could be detected with a probability of about 91%.
more초록/요약
기술이 발전함에 따라 군사 작전 지원 서비스 또한 발전을 하고 있으며 국내에서는 워리어 플랫폼이라는 이름으로 병사 작전 지원 서비스를 연구하고 있다. 하지만 병사용 웨어러블 서비스를 위한 BLE 서비스 및 적병 탐지 서비스에 대한 연구가 없는 상황이다. 따라서 우리는 BLE 순차적 다중 연결을 구현하고 해당 통신 방법을 기반으로 한 HMD 기기에서의 군인 탐지 프로그램을 제작하여 병사 작전 지원이 가능한 병사용 웨어러블 서비스에 대한 방법을 설계하고 검증하였다. 중앙 처리용 통신 보드로 ESP 32 UNO Board를 사용하고 웨어러블 기기로 Vuzix 사의 Blade인 HMD와 함께 Band 형 웨어러블 기기 대용의 Nano 33 BLE Sense를 사용하여 BLE 순차적 다중 연결을 구현하였다. 해당 통신 방법을 이용하여 세 개의 기기가 서로 정보 전달을 하는 것을 검증함과 동시에 통신 방법에서 사용한 HMD 기기인 Blade에서 동작 가능한 물체 탐지 프로그램을 MobileNet과 EfficientNet을 기반으로 사람을 0.95 이상의 accuracy를 가지며 탐지가 가능하도록 제작하였다. 이후 군인 데이터셋을 학습시킨 앞선 프로그램을 이용하여 군인을 약 91% 확률로 탐지 가능함을 보였다.
more목차
1. 서론 1
2. 배경 및 관련연구 3
2.1. 배경 3
2.2. 관련 연구 6
3. 연구 동기 8
4. 제안하는 BLE 순차적 다중 연결 11
4.1. BLE 순차적 다중 연결 시스템 구성 11
4.2. 서비스 시나리오 설계 및 소프트웨어 구현 12
5. HMD용 물체 탐지 및 군인 탐지 프로그램 16
5.1. MobileNet 기반 프로그램 18
5.2. EfficientNet 기반 프로그램 18
6. 실험결과 19
6.1. BLE 순차적 다중 연결 19
6.2. HMD용 물체 탐지 및 군인 탐지 프로그램 20
6.2.1. 물체 탐지 프로그램 20
6.2.2. 군인 탐지 프로그램 23
6.2.3. 한계점 분석 26
7. 결론 및 향후 연구 27
참고문헌 29
