1. 프로젝트 소개

프로젝트 명 : 드론을 이용한 교내 Wi-Fi 음영 확인 및 해결 제안 시스템

프로젝트 개요 : 부산대학교 부지내에서 사용하는 PNU Wi-Fi의 음영지역을 쉽게 파악하여 해결할 수 있는 기술을 개발한다

프로젝트 목표

• Wi-Fi 신호 강도 탐지

  • Wi-Fi 모듈을 장착한 임베디드 보드와 드론을 이용하여 해당 지역의 신호 강도를 측정한다

• 신호 강도의 가시화를 통한 음영지역 확인

  • 신호 강도에 따라 다른 색으로 표현하여 신호 강도 데이터에 따른 신호 세기 분포도, Wi-Fi heatmap을 생성한다
  • 완성한 신호 세기 분포도, 즉 Wi-Fi heatmap을 출력하여 사용자가 음영 지역이 현재 어떤 곳에 나타나는지 확인할 수 있게 한다

• heatmap 분석을 통한 AP 배치 지점 특정

  • 세기 분포도를 AP 배치 위치 특정 알고리즘을 통해 분석하여 AP를 배치 할 지점을 특정한다

• 음영 지역 해결을 확인

  • 음영 지역 해결을 위한 AP 배치 위치를 알고리즘의 결과를 통해 확인하고 이를 AP를 실제로 설치하여 음영지역이 해결되었는지 확인한다

2. 팀소개

박동한, qkrehdgks11@naver.com, 신호 탐지 기술 개발, 서버와 보드간 통신 개발, 데이터 시각화 개발, 확장기 설치 지점 선택 알고리즘 개발

김동혜, swhyny@naver.com, 서버 환경 구축 및 개발, 드론 운용, 데이터 시각화 개발 및 웹페이지 출력, 확장기 설치 지점 선택 및 알고리즘 개발

3. 시스템 구성도

시스템 구성도는 전체 시스템 구성도와 임베디드 보드의 구성도로 나뉩니다

4. 소개 및 시연 영상

5. 설치 및 사용법

본 프로젝트는 라즈베리파이 보드를 이용하여 수행하였습니다

1. 서버 생성

• 서버의 구동은 구름 IDE가 제공하는 고정 도메인을 이용하여 구현하였습니다. 만약, 구름 IDE를 사용하지 않고 이를 사용한다면 서버 코드 내에 존재하는 URL을 사용자가 생성하는 서버의 주소로 변경해 줘야 합니다

• 서버는 Node.js와 express.js를 이용하여 생성됩니다. 이용하는 IDE의 콘솔창에 npm init 명령어를 이용하여 package.json을 생성합니다

• npm install express --save 명령어를 이용하여 express.js 모듈도 설치합니다

• 이후 명령어로 node server.js를 치면 서버가 구동됩니다

2. 라즈베리파이 보드 사용

• 라즈베리파이에 putty나 원격 접속 또는 모니터를 이용하여 접속한 뒤 패키지를 업데이트 합니다
• sudo apt-get update, sudo apt-get upgrade, sudo reboot -h now를 이용하여 패키지를 업데이트
• 이후 아래의 코드를 이용하여 wifi 속도 측정을 위한 라이브러리의 환경 설정을 해줍니다

pip speedtest-cli —version

echo $path
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/local/games:/usr/games

path 추가
pi@raspberrypi:~ $ PATH=$HOME/.local/bin:$PATH 

3. 사용

• 서버를 구동하고 라즈베리파이의 설정을 완료한 뒤 코드를 넣어서 작동시키면 보드가 와이파이를 측정하기 시작합니다
• 이 후 와이파이를 측정할 때 마다 서버에 메시지를 보내며 이 때 계속 측정하려면 start, 멈추려면 end를 입력하여 측정의 시작과 끝을 결정할 수 있습니다
• 서버 코드 내에 있는 plotly.html의 주소로 들어가서 heatmap과 예측 결과를 볼 수 있습니다