KR101007608B1 - The apparatus and method of positioning pursuit with wipi, gps and rf finger printing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IEEE 802.11 WiFi 무선랜 환경과 실외에서의 GPS를 이용한 실시간 위치추적을 위한 장치로서, RF 소스 유닛부, 무선태그부, 위치추적엔진부가 구성됨으로서, 실내외에서의 위치추적은 물론, RTLS와 GPS에서 발생하는 위치 오차를 무선소스유닛을 통해서 보정할 수 있고, 이로 인해 중요 위치의 정밀한 위치추적이 가능하고, 종래의 시스템에 비해서 시스템의 구성, 구축, 관리를 보다 용이하게 할 수 있는 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is a device for real-time location tracking using the IEEE 802.11 WiFi wireless LAN environment and the GPS in the outdoors, the RF source unit, the wireless tag, the location tracking engine is configured, the indoor and outdoor location tracking, as well as RTLS The position error generated in GPS can be corrected through the wireless source unit, which enables accurate position tracking of important positions and makes the system easier to configure, build, and manage than the conventional system. And to provide a location tracking device and method using GPS and RF signal detection techniques.

RF 소스 유닛부, 무선태그부, 위치추적엔진부 RF source unit, radio tag unit, location tracking engine unit

Description

무선랜과 ＧＰＳ 및 ＲＦ 신호감지 기법을 이용한 위치추적 솔루션{THE APPARATUS AND METHOD OF POSITIONING PURSUIT WITH WIPI, GPS AND RF FINGER PRINTING} Location tracking solution using wireless LAN, GPS and RF signal detection techniques {THE APPARATUS AND METHOD OF POSITIONING PURSUIT WITH WIPI, GPS AND RF FINGER PRINTING}

본 발명은 IEEE 802.11 WiFi 무선랜 환경과 실외에서의 GPS를 이용한 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless LAN using an IEEE 802.11 WiFi WLAN environment and an outdoor location tracking apparatus and method using a GPS and RF signal detection technique.

기존의 실시간위치추적 시스템은 무선랜 환경에서 작동되도록 구성되어 있으며, 삼각측량법을 기본으로 채용하고 있기 때문에 무선AP 등을 삼각측량에 적당하게 배치하기가 어려운 실외의 환경에서는 그 활용이 곤란한 문제점이 있었다. The existing real-time location tracking system is configured to operate in a wireless LAN environment, and since it adopts a triangulation method as a base, there is a problem that its use is difficult in an outdoor environment where it is difficult to properly arrange a wireless AP for triangulation. .

그리고 오차범위가 커서 정밀한 위치 파악이 어려운 문제가 있었다. In addition, there was a problem that it is difficult to accurately determine the location of the large error.

실외에서 보다 좋은 효과를 내는 TDOA (Time Difference of Arrival ) 방식의 실시간 위치추적 시스템도 기본은 삼각측량법이기 때문에 무선AP를 삼각측량에 적당하게 배치를 할 필요가 있으나, 실외의 넓은 범위에서는 적용이 곤란한 문제가 있다.The real-time location tracking system of TDOA (Time Difference of Arrival) method that produces better effect in the outdoors is also required to arrange the wireless AP appropriately for triangulation because it is a triangulation method. there is a problem.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 실내외에서의 위치추적은 물론, RTLS와 GPS에서 발생하는 위치 오차를 무선소스유닛을 통해서 보정할 수 있고, 이로 인해 중요 위치의 정밀한 위치추적이 가능하고, 종래의 시스템에 비해서 시스템의 구성, 구축, 관리를 보다 용이하게 할 수 있는 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, in the present invention, as well as indoor and outdoor location tracking, the position error generated in the RTLS and GPS can be corrected through the wireless source unit, thereby enabling accurate location tracking of important positions. It is an object of the present invention to provide a location tracking apparatus and method using a wireless LAN, GPS, and RF signal detection techniques that can facilitate the configuration, construction, and management of the system compared to the conventional system.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치는,In order to achieve the above object, a location tracking device using a wireless LAN, GPS and RF signal detection technique according to the present invention,

위치추적의 대상이 되는 지역에 10~200m 간격으로 배치되어, 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 송출해서 주변의 태그 위치를 검출하고, 검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 하는 RF 소스 유닛부와,It is arranged at intervals of 10 ~ 200m in the area to be tracked, sends out its unique ID as a specific RF signal in a radius range of 5 ~ 200m to detect nearby tag positions, and detects the detected tag positions in the wireless tag unit. An RF source unit unit for receiving a signal;

위치를 검출하고자하는 대상물에 부착되도록 사각 박스형상으로 형성되고, GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 주변 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달하는 무선태그부와,It is formed in a rectangular box shape so as to be attached to an object to detect a position, and selectively connected to any one of GPS, WiFi, and an RF source unit, so that surrounding information can be transferred to a location tracking engine of a remote location. Wireless tag unit to transmit to,

무선랜 접속 포인트(WiFi Access Point)를 통하여 수집되는 태그 정보를 분석하여 무선태그부의 위치좌표를 만들고, 데이터베이스화 하며, 맵(Map)상에 이를 디스플레이하고, 외부 어플리케이션과의 통신을 위하여 API를 제공하는 위치추적엔 진부가 포함되어 구성됨으로서 달성된다.Analyze tag information collected through WiFi Access Point to make location coordinates of wireless tag, make database, display it on map, and provide API for communication with external application The location tracking is achieved by including the true part.

또한, 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 방법은,In addition, the location tracking method using the WLAN and GPS and RF signal detection technique according to the present invention,

RF 소스 유닛부를 통해 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 송출해서 주변의 태그 위치를 검출하는 단계(S100)와,Detecting the position of the surrounding tag by transmitting a unique ID as a specific RF signal through the RF source unit in a radius range of 5 to 200 m (S100);

검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 무선랜(WiFi)으로 전송시키는 단계(S200)와,Transmitting the detected tag position to a wireless LAN (WiFi) to be received by the wireless tag unit (S200);

무선태그부에서 GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 주변 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달하는 단계(S300)와,The wireless tag unit is selectively connected to any one of a GPS, a wireless LAN (WiFi), and an RF source unit unit, and transfers surrounding information to a remote location tracking engine unit (S300),

위치추적엔진부에서 무선랜 접속 포인트(WiFi Access Point)를 통하여 수집되는 태그 정보를 분석하여 무선태그부의 위치좌표를 만들고, 데이터베이스화 하며, 맵(Map)상에 이를 디스플레이하는 단계(S400)로 이루어짐으로서 달성된다.The location tracking engine analyzes the tag information collected through the WLAN access point to create a location coordinate of the wireless tag, makes a database, and displays it on a map (S400). As achieved.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 실내외에서의 위치추적은 물론, RTLS와 GPS에서 발생하는 위치 오차를 무선소스유닛을 통해서 보정할 수 있고, 이로 인해 중요 위치의 정밀한 위치추적과, 종래의 시스템에 비해서 시스템의 구성, 구축, 관리를 보다 용이하게 할 수 있으며, 아울러 시스템의 복잡성이 기존의 시스 템들에 비해서 현저히 낮아지므로 구축 비용과 관리 비용을 낮추는 효과를 볼 수 있다.As described above, in the present invention, as well as indoor and outdoor location tracking, the position error generated in the RTLS and GPS can be corrected through the wireless source unit. Compared to the existing systems, the system configuration is easier to configure, build, and manage, and the construction and management costs can be lowered.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것으로, 이는 무선랜 (WiFi)기반의 위치 추적의 효율성을 높이기 위해서 GPS 와 RF 소스유닛부(100)를 통합한 위치추적엔진부(200) 및 다기능 무선태그부(300)로 구성된다.1 is a block diagram showing the components of a location tracking device using a wireless LAN and GPS and RF signal detection method according to the present invention, which is to improve the efficiency of the WLAN (WiFi) based location tracking It is composed of a position tracking engine unit 200 and a multi-function wireless tag unit 300 incorporating the RF source unit unit 100.

즉, 무선랜(WiFi) 기반의 위치추적시스템을 기반으로, 광범위한 실외에서의 효과적인 위치추적을 위해서 GPS를 함께 사용하며, 무선랜 위치추적시스템의 오차를 줄이고, 보다 정확한 위치의 파악을 위해서 RF 소스유닛을 함께 사용할 수 있도록 통합한 시스템으로 구성된다.In other words, based on the wireless LAN (WiFi) based location tracking system, GPS is used for effective location tracking in a wide range of outdoor areas, reducing the error of the WLAN location tracking system, and RF source for more accurate location It consists of an integrated system that allows the units to be used together.

상기 RF 소스 유닛부(100)는 위치추적의 대상이 되는 태그 위치에 10~200m 간격으로 배치되어, 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 송출해서 위치추적의 대상이 되는 태그 위치를 검출하고, 검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 보조역할을 한다.The RF source unit unit 100 is arranged at intervals of 10 to 200 m at the position of the tag to be tracked, and transmits it in a radius range of 5 to 200 m with a unique ID as a specific RF signal, thereby being a target of tracking the location. Detect the position, and serves as an assistant to receive the detected tag position in the wireless tag unit.

이는 도 3에서 도시한 바와 같이, 사각 박스형상으로 이루어지고, 내부에 ID 발신부(110), 무선랜(WiFi)부(120), 제어부(130)로 구성된다. 그리고, RF 소스 유닛은 고유 ID가 설정된다.As shown in FIG. 3, it is formed in a rectangular box shape and includes an ID transmitter 110, a wireless LAN (WiFi) 120, and a controller 130 therein. The RF source unit is set with a unique ID.

상기 ID 발신부(110)는 RF 소스유닛의 고유ID 값을 일정 주기로 발신하는 역할을 한다. The ID transmitter 110 transmits the unique ID value of the RF source unit at a predetermined cycle.

상기 무선랜부(120)는 무선랜(WiFi) 망을 통해 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 위치하는 태그에 송출하는 역할을 한다.The WLAN unit 120 transmits a tag having a unique ID as a specific RF signal to a tag located in a radius range of 5 to 200 m through a WLAN network.

상기 제어부(130)는 무선랜부와 ID 발신부를 제어하여 RF 소스유닛의 고유ID 값을 0.05~2T 주기로 발신하여, 다기능 무선 태그부가 검출하고자 하는 해당 태그의 위치에 왔을 때, 검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 제어한다. 여기서, "T"는 초단위의 시간을 의미한다.The controller 130 controls the wireless LAN unit and the ID transmitter to transmit the unique ID value of the RF source unit in a period of 0.05 to 2T, and wirelessly detects the detected tag position when the multifunctional wireless tag unit arrives at a corresponding tag position to be detected. Control to receive from tag part. Here, "T" means time in seconds.

상기 무선태그부(200)는 위치를 검출하고자하는 대상물에 부착되도록 사각 박스형상으로 형성되고, GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 태그위치 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달하는 무선태그부와 역할을 한다.The wireless tag unit 200 is formed in a rectangular box shape to be attached to the object to be detected the position, and selectively connected to any one of the GPS, wireless LAN (WiFi), RF source unit unit, remote location of the tag location information It serves as a radio tag unit that delivers to the Positioning Engine of Positioning Engine.

이는 도 2에서 도시한 바와 같이, 사각 박스형상으로 슬림하게 형성되고, 내부에 GPS 엔진부(210), 무선랜부(220), RF 소스 검출부(230), 제어부(240)가 구성되고, 외부단자로 LCD 디스플레이부(250), LED 상태표시부(260), 스피커부(270), 액션버튼부(280)가 구성된다.As shown in Figure 2, it is formed in a slim rectangular box shape, the GPS engine unit 210, the wireless LAN unit 220, RF source detection unit 230, the control unit 240 is configured therein, the external terminal The LCD display unit 250, the LED status display unit 260, the speaker unit 270, the action button unit 280 is configured.

본 발명에 따른 무선태그부(200)는 GPS의 신호를 받을 수 없는 실내에서는 무선랜(WiFi)를 이용하여 RSSI (Received Signal Strength Indication) 및 RF Finger printing 알고리즘을 병용하여 위치 추적을 실행한다. The wireless tag unit 200 according to the present invention performs location tracking by using RSSI (Received Signal Strength Indication) and RF Finger printing algorithm together using a wireless LAN (WiFi) in a room where GPS signals cannot be received.

그리고, 무선랜을 이용한 위치추적이 어려운 실외의 넓은 지역에서는 GPS 엔진부의 GPS 신호를 받아서 태그의 위치를 파악하여, 가까운 무선랜을 통해서 데이터를 위치추적 엔진에 전달한다. Also, in a large outdoor area where location tracking using a wireless LAN is difficult, the GPS engine unit receives a GPS signal to determine a location of a tag and transmits data to a location tracking engine through a nearby WLAN.

또한, 정밀한 위치추적이 필요할 경우에는 RF소스유닛부를 정밀위치파악이 필요한 곳에 설치되어, 태그가 해당 위치에서 RF소스유닛부의 ID 코드(Code)를 입력받아서 가까운 무선랜을 통해서 위치데이터를 위치추적 엔진부로 전달한다.In addition, when precise location tracking is required, the RF source unit is installed in a place where precision location is required, and the tag receives the ID code (Code) of the RF source unit at the corresponding location and locates the location data through a nearby WLAN. Pass in wealth.

본 발명에 따른 무선태그부는 위치추적엔진부으로부터 전달된 특정 메시지를 원하는 태그에 전송하여 표시할 수 있도록 LCD 디스플레이부가 장착되어 구성된다.The wireless tag unit according to the present invention is equipped with an LCD display unit so as to display the specific message transmitted from the location tracking engine to the desired tag.

그리고, 전송된 메시지의 수신 확인 또는 비상시에 활용이 가능한 액션버튼(Action Button)이 구성된다.Then, the action button (Action Button) that can be utilized in the confirmation of receipt or emergency of the transmitted message is configured.

무선태그부는 일측에 시스템의 상태를 표시하기 위한 발광다이오드(LED) 장착된 LED 상태표시부가 구성된다.The wireless tag unit is configured with an LED state display unit equipped with a light emitting diode (LED) for displaying the state of the system on one side.

또한, 경보음(알람)을 발생시키는 스피커부가 일측에 구성된다.In addition, the speaker unit for generating an alarm sound (alarm) is configured on one side.

상기 위치추적엔진부(300)는 무선랜 접속 포인트(WiFi Access Point)를 통하여 수집되는 태그 정보를 분석하여 무선태그부의 위치좌표를 만들고, 데이터베이스화 하며, 맵(Map)상에 이를 디스플레이하고, 외부 어플리케이션과의 통신을 위하여 API를 제공하는 역할을 한다.The location tracking engine unit 300 analyzes tag information collected through a WLAN access point, creates a location coordinate of a wireless tag unit, makes a database, displays it on a map, and externally. It provides the API for communicating with the application.

이는 원격지의 서버컴퓨터로 구성되어, 삼각법을 기본으로 하고, 핑거프린 팅(Finger Printing) 방식을 추가하여 포함한 위치추적프로그램(310)이 내장되어 구성된다.It is composed of a server computer of a remote location, based on the trigonometry, the location tracking program 310 including the addition of a fingerprinting (Finger Printing) method is built.

본 발명에 따른 위치추적프로그램(310)은 태그의 위치를 측정하는데 있어 RSSI(Received Signal Strength Indication) 와 같은 전파 특성값 이외에도 위치 추적의 대상이 되는 곳에 대한 환경 정보까지 고려하여 구성됨으로써 위치 측정의 정확성을 향상시킬 수가 있다.The location tracking program 310 according to the present invention is configured in consideration of environmental information about a location to be tracked in addition to a propagation characteristic value such as RSSI (Received Signal Strength Indication) in measuring the location of a tag, thereby making the location accurate. Can be improved.

위치추적엔진부(310)는 RF 핑거 프린팅(RF Finger printing)을 위해서 위치 추정 대상이 되는 공간에 다수의 샘플 포인트를 지정하고 모든 샘플 포인트에 수차례 전파 특성 값을 측정한 후 데이터베이스를 만든다.The location tracking engine 310 designates a plurality of sample points in a space to be a location estimation target for RF finger printing, measures a propagation characteristic value several times at all sample points, and then creates a database.

이때, 실제 위치 측정을 하는 경우 이미 만들어놓은 데이터베이스 검색을 통해 여러 기준점에서 측정된 전파 특성값에 해당하는 위치 정보를 추출해 냄으로써 위치를 추정한다.At this time, in the case of actual position measurement, the position is estimated by extracting the position information corresponding to the propagation characteristic values measured at various reference points through a database search that has already been made.

그리고, 위치추적엔진부에서 태그로부터 전달되는 신호 또는 데이터는, 무선랜(WiFi)을 기반으로 하는 위치추적을 기반으로 하여, GPS엔진으로부터 계산된 좌표 신호와 RF 소스유닛부로부터 전달되는 각 소스유닛의 ID 정보를 포함한다.The signal or data transmitted from the tag in the location tracking engine unit is based on the location tracking based on the wireless LAN (WiFi), and the coordinate signals calculated from the GPS engine and each source unit transferred from the RF source unit unit. Contains ID information.

또한, 본 발명에 따른 위치추적엔진부에는 상대좌표와 절대좌표의 실시간 변환 기술이 포함되어 구성된다. In addition, the position tracking engine unit according to the present invention includes a real-time conversion technology of the relative and absolute coordinates.

이하, 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a detailed operation process of a location tracking apparatus using a wireless LAN, GPS, and RF signal detection techniques according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 RF 소스 유닛부의 동작과정에 관해 설명한다.An operation process of the RF source unit unit according to the present invention will be described.

도 4에서 도시한 바와 같이, 먼저, 시스템을 초기화한다(S10).As shown in Figure 4, first, the system is initialized (S10).

이어서, 시스템 설정완료가 되었는지 체크한다(S11).Next, it is checked whether system setting is completed (S11).

시스템 설정완료가 되면, 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 송출한다(S12).When the system setting is completed, the unique ID is transmitted as a specific RF signal in a radius range of 5 to 200 m (S12).

이어서, RF 소스유닛의 고유ID 값이 0.05~2T 전송주기로 설정되었는지 체크한다(S13). 여기서, "T"는 초단위의 시간을 의미한다.Subsequently, it is checked whether the unique ID value of the RF source unit is set to a 0.05 to 2T transmission period (S13). Here, "T" means time in seconds.

상기 시스템 설정완료가 안되면, ID 설정과, ID 전송주기 설정, 그리고, 검출범위를 다시 설정한다(S14).If the system setting is not completed, the ID setting, the ID transmission period setting, and the detection range are set again (S14).

다음으로, 본 발명에 따른 무선태그부의 동작과정에 관해 설명한다.Next, the operation of the radio tag unit according to the present invention will be described.

도 5에서 도시한 바와 같이, 시스템을 초기화한다(S20).As shown in Figure 5, the system is initialized (S20).

즉, GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부과의 접속, 그리고, 전송주기를 초기화한다.That is, the connection with the GPS, the wireless LAN (WiFi), the RF source unit, and the transmission period are initialized.

이어서, 위치신호가 수신되었는지, 아니면 단문메세지 신호가 수신되었는지 수신신호를 체크한다(S21).Then, it is checked whether the position signal is received or whether the short message signal is received (S21).

수신신호로서, 위치신호가 수신되면, GPS 엔진부에서는 GPS의 절대좌표를 확인하고(S22~S23), 무선랜부에서는 무선 AP신호를 측정하며(S24~S25), RF 소스 검출부에서는 ID를 확인한다(S26~S27).As a reception signal, when the position signal is received, the GPS engine unit checks the absolute coordinates of the GPS (S22 to S23), the wireless LAN unit measures the wireless AP signal (S24 to S25), and the RF source detection unit checks the ID. (S26-S27).

이어서, GPS 엔진부, 무선랜부, RF 소스 검출부를 통해 송신된 위치 정보를 좌표 패킷으로 구성한다(S28).Subsequently, the position information transmitted through the GPS engine unit, the wireless LAN unit, and the RF source detection unit is configured as coordinate packets (S28).

그리고, 수신신호로서, 단문메시지 신호가 수신되면, 무선 태그부의 LCD 디스플레이부 및 스피커부로 문자 메시지 및 경보음을 전송시킨다(S29~S30).When the short message signal is received as the reception signal, a text message and an alarm sound are transmitted to the LCD display unit and the speaker unit of the wireless tag unit (S29 to S30).

이때, LCD디스플레이부에는 문자 메시지가 표시되고, 스피커부에는 경보음이 발생된다.In this case, a text message is displayed on the LCD display unit, and an alarm sound is generated on the speaker unit.

이어서, 전송된 메시지의 수신 확인이 완료되면 액션버튼(Action Button)이 입력되고, ACK 패킷이 구성된다(S31~S32).Subsequently, when acknowledgment of the transmitted message is completed, an action button is input and an ACK packet is configured (S31 to S32).

이어서, 좌표 패킷 구성과 ACK 패킷 구성이 무선랜(WiFi)를 통해 전송한다(S33).Subsequently, the coordinate packet configuration and the ACK packet configuration are transmitted through the WLAN (S33).

이어서, 전송주기를 설정하여, 원격지의 위치 추적 엔진부로, 위치 정보와 현재 무선 태그부의 상태를 전송한다(S34).Subsequently, the transmission period is set, and the position information is transmitted to the remote location tracking engine unit (S34).

이때, 전송주기가 설정되지 않으면, 배터리 잔량을 측정하고, 비상버튼을 확인한다(S35).At this time, if the transmission period is not set, the remaining battery is measured and the emergency button is checked (S35).

다음으로, 위치추적엔진부의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.Next, a detailed operation process of the position tracking engine will be described.

도 6에서 도시한 바와 같이, 먼저, 시스템을 초기화한다(S40).As shown in FIG. 6, first, the system is initialized (S40).

이어서, GPS의 신호를 받을 수 없는 실내일 경우, 무선랜(WiFi)를 이용하여 RSSI (Received Signal Strength Indication) 및 RF Finger printing 알고리즘을 병용하여 위치 추적을 실행한다(S41~S43).Subsequently, when indoors are unable to receive GPS signals, location tracking is performed by using RSSI (Received Signal Strength Indication) and RF Finger printing algorithm using a wireless LAN (WiFi) (S41 to S43).

즉, RSSI (Received Signal Strength Indication) 및 RF Finger printing 알고리즘을 통해 AP의 위치를 파악하고, RF 신호 패턴 DB를 통해 태그의 상대적 위치를 계산한다.That is, the position of the AP is determined through RSSI (Received Signal Strength Indication) and RF Finger printing algorithm, and the relative position of the tag is calculated through the RF signal pattern DB.

이어서, 무선랜을 이용한 위치추적이 어려운 실외의 넓은 지역일 경우, GPS 엔진부의 GPS 절대좌표를 확인한다(S44~S46).Subsequently, in the case of a large outdoor area where location tracking using a wireless LAN is difficult, the GPS absolute coordinates of the GPS engine unit are checked (S44 to S46).

그리고, 위치추적엔진부의 위치추적프로그램을 통해 GPS의 절대좌표를 상대좌표로 변환시킨다. Then, the absolute coordinates of the GPS are converted into relative coordinates through the position tracking program of the position tracking engine.

이어서, 정밀한 위치추적이 필요할 경우, RF 소스 검출부를 통해 전송된 태그의 상대적 위치를 계산한다(S47~S48).Subsequently, when precise location tracking is required, the relative position of the tag transmitted through the RF source detector is calculated (S47 ˜ S48).

이어서, 이미 만들어놓은 맵 데이터베이스 검색을 통해 여러 기준점에서 측정된 전파 특성값에 해당하는 위치 정보를 추출해 냄으로써 위치를 추정한다(S49).Subsequently, the position is estimated by extracting the position information corresponding to the propagation characteristic values measured at various reference points through the map database search already made (S49).

이어서, 맵 데이터베이스로부터 추정된 위치 정보와, 무선랜부, GPS 엔진부, RF 소스 검출부를 통해 얻어진 위치 정보를 분석하여 무선태그부의 위치좌표를 만들고, 데이터베이스화 하여 보고서로 출력하며, 맵(Map)상에 이를 디스플레이하여 표시한다(S50~S53).Subsequently, the position information estimated from the map database and the position information obtained through the wireless LAN unit, the GPS engine unit, and the RF source detection unit are analyzed to create the position coordinates of the wireless tag unit, and the database is output as a report. This is displayed by displaying on (S50 ~ S53).

이하, 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적방법에 관해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a location tracking method using a WLAN, GPS, and RF signal detection techniques according to the present invention will be described in detail.

도 7은 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적방법을 도시한 순서도에 관한 것이다.7 is a flowchart illustrating a location tracking method using a WLAN and GPS and RF signal detection techniques according to the present invention.

먼저, RF 소스 유닛부를 통해 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 송출해서 위치추적의 대상이 되는 태그 위치를 검출한다(S100).First, a unique ID is transmitted as a specific RF signal through an RF source unit unit and transmitted in a radius range of 5 to 200 m to detect a tag position that is a target of position tracking (S100).

이어서, 검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 무선 랜(WiFi)으로 전송시킨다(S200).Subsequently, the detected tag position is transmitted to the wireless LAN (WiFi) to be received by the wireless tag unit (S200).

이어서, 무선태그부에서 GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 태그위치 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달한다(S300).Subsequently, the wireless tag unit is selectively connected to any one of a GPS, a wireless LAN (WiFi), and an RF source unit unit, and transmits tag location information to a remote location tracking engine unit (S300).

이때, 무선태그부는 도 8에서 도시한 바와 같이, GPS의 신호를 받을 수 없는 실내에서 무선랜(WiFi)를 이용하여 RSSI (Received Signal Strength Indication) 및 RF Finger printing 알고리즘을 병용하여 위치 추적을 실행한다(S310). In this case, as shown in FIG. 8, the wireless tag unit performs location tracking by using RSSI (Received Signal Strength Indication) and RF Finger printing algorithm together using a wireless LAN (WiFi) in a room where GPS signals cannot be received. (S310).

그리고, 무선랜을 이용한 위치추적이 어려운 실외의 넓은 지역에서는 GPS 엔진부의 GPS 신호를 받아서 태그의 위치를 파악하여, 가까운 무선랜을 통해서 데이터를 위치추적 엔진에 전달한다(S320). Further, in a large outdoor area where location tracking using a wireless LAN is difficult, the GPS engine unit receives a GPS signal to determine a location of a tag and transmits data to a location tracking engine through a nearby WLAN (S320).

또한, 정밀한 위치추적이 필요할 경우에는 RF소스유닛부를 정밀위치파악이 필요한 곳에 설치되어, 태그가 해당 위치에서 RF소스유닛부의 ID 코드(Code)를 입력받아서 가까운 무선랜을 통해서 위치데이터를 위치추적 엔진부로 전달한다(S330).In addition, when precise location tracking is required, the RF source unit is installed in a place where precision location is required, and the tag receives the ID code (Code) of the RF source unit at the corresponding location and locates the location data through a nearby WLAN. Transfer to wealth (S330).

이어서, 위치추적엔진부에서 무선랜 접속 포인트(WiFi Access Point)를 통하여 수집되는 태그 정보를 분석하여 무선태그부의 위치좌표를 만들고, 데이터베이스화 하며, 맵(Map)상에 이를 디스플레이한다(S400).Subsequently, the location tracking engine unit analyzes the tag information collected through the WLAN access point to create a location coordinate of the wireless tag unit, makes a database, and displays it on a map (S400).

도 1은 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치의 구성요소를 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing the components of a location tracking device using a WLAN and GPS and RF signal detection technique according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 무선 태그부(200)의 구성요소를 도시한 블럭도,2 is a block diagram showing the components of the wireless tag unit 200 according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 RF 소스 유닛부(100)의 구성요소를 도시한 블럭도, 3 is a block diagram showing the components of the RF source unit unit 100 according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 RF 소스 유닛부의 동작과정을 도시한 순서도,4 is a flowchart illustrating an operation process of an RF source unit unit according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 무선태그부의 동작과정을 도시한 순서도,5 is a flowchart illustrating an operation process of a radio tag unit according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 위치추적엔진부의 동작과정을 도시한 순서도,6 is a flowchart illustrating an operation process of a location tracking engine according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 방법을 도시한 순서도,7 is a flowchart illustrating a location tracking method using a WLAN and GPS and RF signal detection techniques according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 무선태그부에서 GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 태그위치 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달하는 단계(S300)을 구체화하여 설명한 순서도.8 is selectively connected to any one of a GPS, a wireless LAN (WiFi), and an RF source unit in a wireless tag unit according to the present invention, and transmits tag position information to a remote location tracking engine unit. Flowchart described in detail (S300).

※ 도면 부호의 간단한 설명 ※※ Brief description of reference numerals ※

100 : RF 소스유닛부 200 : 위치추적엔진부100: RF source unit 200: position tracking engine

300 : 무선태그부300: wireless tag unit

Claims (5)

무선랜(WiFi)을 통한 위치 추적 장치에 있어서,In the location tracking device via a wireless LAN (WiFi), 상기 위치 추적 장치는 위치추적의 대상이 되는 태그 위치에 10~200m 간격으로 배치되어, 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 송출해서 위치추적의 대상이 되는 태그 위치를 검출하고, 검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 하는 RF 소스 유닛부(100)와,The position tracking device is arranged at intervals of 10 to 200 m at the tag position to be tracked, and transmits it in a radius range of 5 to 200 m using a unique ID as a specific RF signal to detect a tag position to be tracked. RF source unit unit 100 for receiving the detected tag position in the wireless tag unit, 위치를 검출하고자하는 대상물에 부착되도록 사각 박스형상으로 형성되고, GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 주변 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달하는 무선태그부(200)와,It is formed in a rectangular box shape so as to be attached to an object to detect a position, and selectively connected to any one of GPS, WiFi, and an RF source unit, so that surrounding information can be transferred to a location tracking engine of a remote location. Wireless tag unit 200 to be transmitted to, 무선랜 접속 포인트(WiFi Access Point)를 통하여 수집되는 태그 정보를 분석하여 무선태그부의 위치좌표를 만들고, 데이터베이스화 하며, 맵(Map)상에 이를 디스플레이하고, 외부 어플리케이션과의 통신을 위하여 API를 제공하는 위치추적엔진부(300)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치.Analyze tag information collected through WiFi Access Point to make location coordinates of wireless tag, make database, display it on map, and provide API for communication with external application Positioning apparatus using a wireless LAN, GPS and RF signal detection method, characterized in that the location tracking engine unit 300 is included. 제1항에 있어서, RF 소스 유닛부(100)는The method of claim 1, wherein the RF source unit unit 100 RF 소스유닛의 고유ID 값을 일정 주기로 발신하는 ID 발신부(110)와,ID transmitter 110 for transmitting a unique ID value of the RF source unit at regular intervals, 무선랜(WiFi) 망을 통해 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 위치하는 태그에 송출하는 무선랜부(120)와,A wireless LAN unit 120 transmitting a tag having a unique ID as a specific RF signal through a wireless LAN (WiFi) network and located in a radius range of 5 to 200 m, 상기 무선랜부와 ID 발신부를 제어하여 RF 소스유닛의 고유ID 값을 0.05~2T 주기로 발신하여, 다기능 무선 태그부가 검출하고자 하는 해당 태그의 위치에 왔을 때, 검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 제어하는 제어부(130)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치.By transmitting the unique ID value of the RF source unit in a period of 0.05 ~ 2T by controlling the wireless LAN unit and the ID transmitter, when the multi-function wireless tag unit comes to the position of the corresponding tag to be detected, the wireless tag unit may receive the detected tag position. Positioning apparatus using a wireless LAN, GPS and RF signal detection technique, characterized in that consisting of a control unit 130 to control so that. 제1항에 있어서, 위치추적엔진부(300)는 According to claim 1, the location tracking engine unit 300 삼각법을 기본으로 하고, 핑거프린팅(Finger Printing) 방식을 추가하여 포함한 위치추적프로그램(310)이 내장되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 장치.Based on a triangulation method, a location tracking device using a wireless LAN, GPS and RF signal detection method, characterized in that the location tracking program 310 is built by including a fingerprint printing (Finger Printing) method is built. RF 소스 유닛부를 통해 고유의 ID를 특정 RF신호로 하여 5~200m 반경범위에 송출해서 위치추적의 대상이 되는 태그 위치를 검출하는 단계(S100)와,Transmitting a tag with a unique ID as a specific RF signal through a RF source unit in a radius range of 5 to 200 m to detect a tag position to be tracked (S100); 검출된 태그 위치를 무선 태그부에서 수신할 수 있도록 무선랜(WiFi)으로 전송시키는 단계(S200)와,Transmitting the detected tag position to a wireless LAN (WiFi) to be received by the wireless tag unit (S200); 무선태그부에서 GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 태그위치 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달하는 단계(S300)와,The wireless tag unit is selectively connected to any one of a GPS, a wireless LAN (WiFi), and an RF source unit unit, and transmits tag position information to a remote location tracking engine unit (S300), 위치추적엔진부에서 무선랜 접속 포인트(WiFi Access Point)를 통하여 수집되는 태그 정보를 분석하여 무선태그부의 위치좌표를 만들고, 데이터베이스화 하며, 맵(Map)상에 이를 디스플레이하는 단계(S400)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 방법.The location tracking engine unit analyzes tag information collected through a WLAN access point to create a location coordinate of a wireless tag unit, makes a database, and displays it on a map (S400). Location tracking method using a wireless LAN, GPS and RF signal detection technique characterized in that. 제4항에 있어서, 상기 무선태그부에서 GPS, 무선랜(WiFi), RF 소스 유닛부 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어, 태그위치 정보를 원격지의 위치추적엔진부(Positioning Engine)로 전달하는 단계(S300)는,The method of claim 4, wherein the wireless tag unit is selectively connected to one of a GPS, a wireless LAN (WiFi), and an RF source unit unit to transmit tag location information to a remote location tracking engine unit. (S300) is, GPS의 신호를 받을 수 없는 실내에서 무선랜(WiFi)를 이용하여 RSSI (Received Signal Strength Indication) 및 RF Finger printing 알고리즘을 병용하여 위치 추적을 실행하는 단계(S310)와,Performing location tracking using RSSI (Received Signal Strength Indication) and RF Finger printing algorithm together using a wireless LAN (WiFi) in a room where GPS signals are not received (S310); 무선랜을 이용한 위치추적이 어려운 실외의 넓은 지역에서는 GPS 엔진부의 GPS 신호를 받아서 태그의 위치를 파악하여, 가까운 무선랜을 통해서 데이터를 위치추적 엔진에 전달하는 단계(S320)와,In a large outdoor area where location tracking using a wireless LAN is difficult, receiving a GPS signal from a GPS engine unit to identify a location of a tag and transmitting data to a location tracking engine through a nearby WLAN (S320); 정밀한 위치추적이 필요할 경우에는 RF소스유닛부를 정밀위치파악이 필요한 곳에 설치되어, 태그가 해당 위치에서 RF소스유닛부의 ID 코드(Code)를 입력받아서 가까운 무선랜을 통해서 위치데이터를 위치추적 엔진부로 전달하는 단계(S330)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선랜과 GPS 및 RF 신호감지 기법을 이용한 위치추적 방법.If precise location tracking is required, the RF source unit is installed where precision location is needed, and the tag receives the ID code of the RF source unit from the location and transmits the location data to the location tracking engine through the nearby WLAN. Location tracking method using a wireless LAN, GPS and RF signal detection technique, characterized in that the step (S330).
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