KR101779965B1 - Method for generating a fingerprint map at any position - Google Patents

Method for generating a fingerprint map at any position Download PDF

Info

Publication number
KR101779965B1
KR101779965B1 KR1020120146880A KR20120146880A KR101779965B1 KR 101779965 B1 KR101779965 B1 KR 101779965B1 KR 1020120146880 A KR1020120146880 A KR 1020120146880A KR 20120146880 A KR20120146880 A KR 20120146880A KR 101779965 B1 KR101779965 B1 KR 101779965B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
segment
representative
segments
sub
dividing
Prior art date
Application number
KR1020120146880A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140077760A (en
Inventor
김주영
지명인
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020120146880A priority Critical patent/KR101779965B1/en
Publication of KR20140077760A publication Critical patent/KR20140077760A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101779965B1 publication Critical patent/KR101779965B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/40Correcting position, velocity or attitude
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position

Abstract

본 발명은 임의의 위치에서 수집된 무선통신인프라의 전파 신호 수신감도를 이용하여, 위치인식을 위한 전파지문 지도(Fingerprint map)을 생성하기 위한 구축방식에 관한 것으로, 위치 측정을 위산 신호의 수집 구역 크기와 수집지점의 밀도에 따라 상기 수집 구역을 다수개의 세그먼트로 분할하는 분할 단계, 상기 분할된 각 세그먼트에 해당하는 각 수집 위치에서 신호를 수집하고 해당 세그먼트의 대표지점을 선정하여 상기 대표지점에서의 대표 신호 패턴을 검출하는 대표 패턴 검출 단계 그리고, 검출된 상기 세그먼트 별 대표 신호 패턴을 이용하여 전파지문 지도를 구축하는 지도 구축 단계;를 포함하는 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법을 제공한다. The present invention relates to a construction method for generating a fingerprint map for location recognition using the reception sensitivity of a radio signal of a wireless communication infrastructure collected at an arbitrary location, Dividing the collection area into a plurality of segments according to size and density of the collection points, collecting signals at each collection position corresponding to each of the divided segments, selecting a representative point of the segment, A representative pattern detection step of detecting a representative signal pattern and a map construction step of constructing a radio frequency fingerprint map using the detected representative signal pattern for each segment.

Description

임의 위치에서 전파지문 지도 구축방법 {METHOD FOR GENERATING A FINGERPRINT MAP AT ANY POSITION}METHOD FOR GENERATING A FINGERPRINT MAP AT ANY POSITION BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 임의의 위치에서 수집된 무선통신인프라의 전파 신호 수신감도를 이용하여, 위치인식을 위한 전파지문 지도(Fingerprint map)을 생성하기 위한 구축방식에 관한 것이다. The present invention relates to a construction method for generating a fingerprint map for location recognition using the radio signal reception sensitivity of a wireless communication infrastructure collected at an arbitrary position.

근래 GPS 기술의 대중화 이후 차량 네비게이션 등을 통해 위치기반서비스(LBS: Location Based Service) 시장이 확대되어 왔으며, 특히 최근에는 인프라의 발달과 스마트 폰의 등장으로 위치기반서비스 시장에 관한 관심이 격화되고, 관련한 산업/기술의 발전도 가속화되어 가고 있다. 이에 따라 많은 관련 연구가 진행되고 있으며, 특히 스마트 폰과 같은 모바일 기기가 대중화됨에 따라 실내에서의 위치기반서비스 기술도 연구되고 있으나, 실내환경에서는 전파환경이 열악하다는 특성 때문에 실외에서와 같이 일반적인 GPS 신호를 이용하지 않고 전파지문(Fingerprint)을 이용한 위치인식기법이 각광을 받고 있다. Recently, the location based service (LBS) market has been expanded through popularization of GPS technology and car navigation. In recent years, interest in the location based service market has been intensified due to the development of infrastructure and the emergence of smart phones, The development of related industries / technologies is also accelerating. As a result, many researches are being conducted. Especially, as a mobile device such as a smart phone is popularized, a location-based service technology in a room is being studied. However, due to the poor radio environment in an indoor environment, The location recognition technique using fingerprint is getting popular.

전파지문을 이용한 위치인식을 위해서는 우선 실내 특정 공간의 여러 지점에서 무선통신 인프라의 전파신호 수신감도 패턴을 측정하여 전파지문 지도를 구축한 뒤, 위치인식을 요구하는 사용자가 수집구역으로 진입하여 위치추정을 요구할 경우, 사용자가 수신한 무선통신 전파신호의 패턴을 분석하여 가장 비슷한 패턴을 보이는 지점으로 사용자의 위치를 맵핑해주는 기술이다.In order to recognize the position using the radio wave fingerprint, the radio frequency signal reception sensitivity pattern of the wireless communication infrastructure is measured at various points in the indoor specific space, and a radio wave fingerprint map is constructed. Then, the user requesting the position recognition enters the collection area, The user analyzes the pattern of the radio signal received by the user and maps the position of the user to the point showing the most similar pattern.

이 때 전파지문 지도의 구축을 위해서는 일반적으로 수집구역을 나눈 세그먼트들의 가운데 지점에서 일정시간 머무르면서 여러 차례 수집된 데이터를 평균하여 지점별 대표패턴을 산출하는 방식이 이용되고 있는데, 여기서 다수개의 데이터를 평균하는 이유는 수집되는 무선통신 인프라의 수신 신호세기(혹은 신호감도)가 전파환경이 굉장히 안정적인 상황에서도 계속하여 변하는 특성이 있기 때문이다. In this case, in order to construct a radio-frequency fingerprint map, a method of calculating a representative pattern by a point is generally used, averaging the data collected several times while staying at a central point of the segments divided by the collection area, This is because the received signal strength (or signal sensitivity) of the collected wireless communication infrastructure continuously changes even in a situation where the propagation environment is extremely stable.

그런데, 이러한 전파지문 지도 구축방식은 수집구역 내에 각 세그먼트의 가운데 지점으로 정확하게 이동한 뒤 해당 지점에서 수 분 동안 대기하며 다수개의 데이터를 수집하여야하기 때문에 수집과정이 매우 비효율적이며, 수집공간이 넓어질 경우 전파지문 지도 구축을 위한 시간과 노력, 그리고 비용이 과도하게 발생하는 문제가 있었다. 뿐만 아니라 이렇게 수집되는 수신감도 패턴은 주변에 가벽체가 생기는 등의 환경의 변화에 민감하게 변하기 때문에 수시로 재 수집과 업데이트 과정이 필요하여 비효율성이 더욱 가중되는 단점이 있었다.However, since the RFID fingerprint map construction method must accurately move to the center point of each segment in the collection area and wait for a few minutes at the corresponding point and collect a plurality of data, the collection process is very inefficient and the collection space is wide There is a problem that the time, effort, and cost for constructing the radiofrequency map are excessively generated. In addition, since the collected sensitivity pattern is sensitive to changes in environment such as surrounding walls, it is necessary to perform a re-collection and update process from time to time, thereby increasing the inefficiency.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해, 무선통신인프라의 수신 감도 패턴을 이용한 전파지문 기반의 위치 인식에 있어서, 지정된 위치가 아니라 임의의 위치에서 전파패턴을 수집하는 경우에도, 그 데이터를 이용하여 정확한 전파지문 지도를 구축할 수 있는 방법을 제공하기 위함이다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problems described above, it is an object of the present invention to provide a radio frequency identification method and a radio wave communication method, in which, even in the case of collecting a radio wave pattern at an arbitrary position, And to provide a method for constructing an accurate radio wave fingerprint map.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해, 위치 측정을 위산 신호의 수집 구역 크기와 수집지점의 밀도에 따라 상기 수집 구역을 다수개의 세그먼트로 분할하는 분할 단계, 상기 분할된 각 세그먼트에 해당하는 각 수집 위치에서 신호를 수집하고 해당 세그먼트의 대표지점을 선정하여 상기 대표지점에서의 대표 신호 패턴을 검출하는 대표 패턴 검출 단계 그리고, 검출된 상기 세그먼트 별 대표 신호 패턴을 이용하여 전파지문 지도를 구축하는 지도 구축 단계;를 포함하는 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of measuring a position of a gastric acid signal, comprising the steps of: dividing the collection area into a plurality of segments according to the size of the collection zone of the gastric acid signal and the density of the collection point; A representative pattern detection step of detecting a representative signal pattern at the representative point by collecting a signal at a representative point of the segment and selecting a representative point of the segment, and constructing a map for constructing a radio frequency fingerprint map using the detected representative signal pattern for each segment The method comprising the steps of: constructing a radio wave fingerprint map at an arbitrary position including a step of constructing a radio wave fingerprint map;

본 발명에 의할 경우, 실내에서도 보다 효율적이고 간편하게 비교적 정확한 전파지문 지도를 구축 및 생성할 수 있으며, 이를 통해 넓은 지역에서의 전파지문 지도 구축에 대한 비용의 극적인 감소효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, it is possible to construct and generate a relatively accurate radiofrequency fingerprint map more efficiently and conveniently in the room, thereby achieving a dramatic reduction in the cost of building a radiofrequency map in a wide area.

그리고, 광범위한 지역에 걸쳐 구축되어 실내용 위치기반서비스 인프라로 사용되고 있는 Wi-Fi AP 신호를 위치측정을 위한 신호로써 사용할 경우 AP에서 주기적으로 송신하는 비컨 신호를 통해 신호의 수신감도와 AP의 정보를 수신할 수 있어 효율적인 전파지문 지도 구축이 가능한 장점이 있다.When a Wi-Fi AP signal is used as a signal for position measurement, which is used as an indoor location-based service infrastructure, AP is periodically transmitted with a beacon signal, It is possible to construct an efficient radio wave fingerprint map.

나아가, 추측항법(DR: Dead Reckoning)이나 영상기반 위치인식 방식 등을 이용하여 수집자의 위치인식이 가능한 장비 역시 사용하는 경우에는 수집자가 이동하면서 수신감도 패턴을 수집하는 것이 가능하다. 이 경우, 자동화되고 매우 효율적인 전파지문 지도 구축이 가능해지게 되어, 향후 해당 무선통신 신호를 수신할 수 있는 장비의 위치 인식에 활용하는 것이 가능하다.In addition, when a device capable of recognizing the position of a collector is also used by using dead reckoning (DR) or an image-based position recognition method, it is possible to collect the reception sensitivity pattern while the collector is moving. In this case, it becomes possible to construct an automated and highly efficient radio wave fingerprint map, and it is possible to utilize it to recognize the position of equipment capable of receiving the wireless communication signal in the future.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 위치 수신 감도 정보를 이용하여 전파지문지도를 구축하는 방법을 도시한 순서도,
도 2는 도 1에서 해당 영역에서 수집지점의 분포를 도시한 평면도,
도 3은 도 1에서 해당 구역을 세그먼트로 분할한 모습을 도시한 평면도,
도 4는 도 1에서 세그먼트의 대표 신호 패턴을 검출하는 단계를 도시한 순서도,
도 5는 도 4에서 각 세그먼트를 서브 세그먼트로 분할한 모습을 도시한 평면도이고,
도 6은 도 4에서 서브세그먼트의 대표패턴을 이용하여 세그먼트 대표패턴을 검출하는 단계를 도시한 순서도이다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of constructing a radio frequency fingerprint map using random position reception sensitivity information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing distribution of collection points in the corresponding region in FIG. 1,
FIG. 3 is a plan view showing a state where a corresponding region is divided into segments in FIG. 1,
FIG. 4 is a flowchart showing a step of detecting a representative signal pattern of a segment in FIG. 1,
FIG. 5 is a plan view showing a state in which each segment is divided into sub segments in FIG. 4,
FIG. 6 is a flowchart showing a step of detecting a segment representative pattern using the representative pattern of the sub-segment in FIG.

이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 임의 위치에서의 전파지문지도 구축방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 그리고 도면은 설명의 편의를 위해 발명의 구조를 단순화하거나 필요할 경우 과장하여 표시될 수 있다. 따라서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 다른 단계를 부가하거나, 변경 또는 생략하여 실시할 수 있음은 물론이다.Hereinafter, a method for constructing a radio-frequency fingerprint map at an arbitrary position according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the positional relationship of each component is principally described based on the drawings. The drawings may be simplified for simplicity of the description or exaggerated when necessary. Therefore, the present invention is not limited thereto, and other steps may be added, modified or omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 위치 수신 감도 정보를 이용하여 전파지문지도를 구축하는 방법을 도시한 순서도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전파지문지도를 구축하는 방법은, 수집지점 분포를 분석하는 단계(S100), 구역을 복수의 세그먼트로 분할하는 단계(S200), 세그먼트별 대표 패턴을 검출하는 단계(S300), 그리고 전파지문지도 구축 단계(S400)를 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of constructing a radio wave fingerprint map using random position reception sensitivity information according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a method of constructing a radio-frequency fingerprint map according to the present embodiment includes analyzing a distribution point distribution S100, dividing a region into a plurality of segments S200, (S300), and constructing a radio wave fingerprint map (S400).

우선, 수집 지점 분포를 분석하는 단계(S100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 구역을 도시한 평면도 상에 수집 지점의 위치를 표시하는 방식을 진행된다. 이때, 수집 구역의 위치는 임의의 위치에 해당하며, 이는 추정을 위한 신호 수집이 이루어지는 위치일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 구역에서 상측 구역(도면 기준)은 수집 지점의 분포가 높고, 하측 구역은 수집 지점의 분포가 상대적으로 낮은 것을 확인할 수 있다.First, in step S100 of analyzing the distribution of the collection points, as shown in FIG. 2, a method of displaying the position of the collection points on a top view of the corresponding area is performed. At this time, the position of the collection zone corresponds to an arbitrary position, which may be a position where signal collection for estimation is performed. As shown in FIG. 2, it can be seen that the distribution of the collection point is higher in the upper region (reference plane) in the region, and the distribution of the collection point in the lower region is relatively lower.

한편, 수집 지점 분포 분석이 완료되면 해당 구역을 복수의 세그먼트로 분할하는 단계를 수행할 수 있다(S200). 이때, 전파지문지도를 구축하고자하는 구역의 크기와 수집 지점의 밀도를 고려하여 복수의 세그먼트(S)로 분할할 수 있다. 여기서, 세그먼트의 크기가 너무 작은 경우에는 세그먼트 내에 수집데이터가 없어 세그먼트의 대표 패턴을 찾을 수 없고, 세그먼트의 크기가 너무 커지면 위치인식 분해능(Resolution)이 떨어지기 때문이다. On the other hand, if analysis of the collection point distribution is completed, a step of dividing the corresponding area into a plurality of segments can be performed (S200). At this time, it is possible to divide the segment into a plurality of segments (S) in consideration of the size of the area where the radio frequency fingerprint map is to be constructed and the density of the collection point. If the size of the segment is too small, there is no collected data in the segment and the representative pattern of the segment can not be found. If the size of the segment is too large, the resolution of the position recognition deteriorates.

따라서, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 수집지점의 밀도가 높은 상측 부분은 보다 작은 세그먼트로 공간을 나누고, 수집지점의 밀도가 낮은 하측 부분은 큰 세그먼트로 나눔으로써, 위치 인식의 분해능과 세그먼트내 수집 데이터의 존재 여부를 함께 고려하여 해당 구역을 복수의 세그먼트로 분할하는 것이 가능하다.Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the upper portion having the higher density of the collection point divides the space into smaller segments, and the lower portion having the lower density of the collection points divides into larger segments, It is possible to divide the zone into a plurality of segments in consideration of the presence or absence of the collected data in the segment.

일 예로서, 이러한 세그먼트 분할 단계는 위치서비스 공급자가 맞추야 하는 최소한의 분해능이 있는 경우, 해당 분해능 제한을 만족하면서 수집구역을 나눌 수 있는 최소한의 세그먼트를 일차적으로 설정한 뒤, 해당 세그먼트의 수집 밀도를 고려하여 일차적으로 설정된 세그먼트의 크기를 크기를 줄이는 방식으로 본 단계를 진행하는 것도 가능하다. 즉, 일차적으로 설정된 구획에서 해당 세그먼트의 수집밀도가 높은 경우에는 해당 세그먼트를 보다 세그먼트로 분할하고, 수집 지점의 밀도가 낮아 데이터가 충분치 않은 것으로 판단되는 영역에서는 일차적으로 분할한 세그먼트를 유지할 수 있다.As an example, this segment segmentation step may be performed by first setting a minimum segment that can divide the collection zone satisfying the corresponding resolution constraint, if there is a minimum resolution that the location service provider should meet, It is also possible to proceed with this step by reducing the size of the initially set segment. That is, when the collection density of the segment is high in the segment set in the first place, the segment is further divided into segments, and in the region where the density of the collection point is low and the data is judged to be insufficient, the segmented segment can be maintained primarily.

다만, 이는 세그먼트 분할을 위한 일 예에 불과하며, 이 이외에도 다양한 방식에 따라 세그먼트로 분할하는 단계를 진행할 수 있다.However, this is merely an example for segment segmentation, and it is also possible to proceed to segmenting into segments according to various methods.

한편, 수직 구역의 세그먼트화가 이루어지면, 이후에는 각 세그먼트별로 수집된 신호 감도 패턴들을 분석하여 대표 패턴을 계산하는 단계를 진행한다(S300). 여기서, 하나의 세그먼트 내에도 다수개의 수집지점이 존재할 수 있고, 각각의 수집지점은 해당 세그먼트 내에서 다양한 위치에 존재할 수 있다. 따라서, 해당 세그먼트 내에서 대표 위치를 정하고, 해당 대표위치에서의 대표 패턴을 추출할 수 있다.Meanwhile, when the vertical segment is segmented, the signal sensitivity patterns collected for each segment are analyzed to calculate a representative pattern (S300). Here, a plurality of collection points may exist in one segment, and each collection point may exist at various positions within the segment. Therefore, the representative position can be determined within the segment, and the representative pattern at the representative position can be extracted.

이때, 사용자 편의를 고려한 서비스 제공을 위해서는 각각의 세그먼트 내에서 대표 위치 선정 기준을 통일(예를 들어 세그먼트의 한 가운데 위치)하는 것이 바람직하다. 그렇지 않고 각각의 세그먼트 별로 다른 대표지점을 정할 경우에는 특정 지점에서는 사용자의 위치가 튀는 것처럼 인식 될 수 있고, 이러한 현상은 세그먼트의 크기가 커지면 더 심할 수 있다. 따라서 각 세그먼트의 한 가운데와 같은 특정 지점을 대표 지점으로 지정하고, 대표 지점에서 세그먼트별 수신감도의 대표 패턴을 계산하기 위한 수집 데이터 분석 및 평균값 도출 과정을 진행할 수 있다.At this time, in order to provide a service considering user's convenience, it is preferable to uniformize the representative position selection criteria in each segment (for example, the center of the segment). Otherwise, if a different representative point is determined for each segment, the position of the user may be perceived as bouncing at a certain point, and this phenomenon may be more serious when the size of the segment becomes larger. Therefore, a specific point such as the center of each segment can be designated as a representative point, and a collected data analysis and an average value derivation process for calculating a representative pattern of the reception sensitivity per segment at the representative point can be performed.

이를 위해, 본 실시예에서는 세그먼트별 대표 패턴 검출 단계를 아래와 같이 구분하여 진행할 수 있다. 도 4는 도 1에서 세그먼트의 대표 신호 패턴을 검출하는 단계를 도시한 순서도이고, 도 5는 도 4에서 각 세그먼트를 서브 세그먼트로 분할한 모습을 도시한 평면도이다.To this end, in the present embodiment, the representative pattern detection step for each segment can be divided into the following steps. FIG. 4 is a flowchart showing a step of detecting a representative signal pattern of a segment in FIG. 1, and FIG. 5 is a plan view showing a state in which each segment is divided into sub segments in FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 세그먼트별 대표 패턴 검출 단계를, 서브 세그먼트 분할 단계(S310), 서브 세그먼트별 대표 패턴 검출 단계(S320) 및 서브 세그먼트 대표 패턴을 이용한 세그먼트 대표 패턴 연산 단계(S330)를 포함하여 구성할 수 있다. 이 경우, 수집 지점 분포를 고려하여 정확한 전파지문 지도를 구축하는 것이 가능하다. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the representative pattern detection step for each segment is divided into a sub segment segmentation step S310, a sub segment-based representative pattern detection step S320, and a segment representative pattern calculation step using a sub- (S330). In this case, it is possible to construct an accurate radio wave fingerprint map by taking the distribution point distribution into consideration.

구체적으로 본 단계를 진행하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 세그먼트를 여러 개의 서브 세그먼트로 분할하며, 본 실시예에서는 일반적인 x-y 좌표계의 4분면과 같은 형태의 4개의 서브 세그먼트(s)로 분할할 수 있다(S310). 5, each segment is divided into a plurality of sub-segments. In this embodiment, four sub-segments (s) having the same shape as a quadrant of a general xy coordinate system are used. (S310).

그리고, 서브 세그먼트 별로 수집된 수신감도 패턴을 평균하여, 서브 세그먼트의 대표 패턴을 검출하는 단계를 진행할 수 있다(S320). 서브 세그먼트의 대표 패턴을 검출하는 단계는 해당 서브 세그먼트에 포함되는 수집 지점에서 측정된 수신 감도를 이용하여 검출할 수 있다. 이 경우, 서브 세그먼트를 분할하여 각각의 대표 패턴의 유무에 따라 대략적인 수집 지점의 분포를 유추하는 것이 가능하다. Then, the reception sensitivity pattern collected for each sub segment may be averaged to detect a representative pattern of the sub segment (S320). The step of detecting the representative pattern of the sub-segment can be detected using the received sensitivity measured at the collection point included in the corresponding sub-segment. In this case, it is possible to approximate the distribution of the collection points according to the presence or absence of each representative pattern by dividing the sub-segments.

한편, 서브 세그먼트의 대표 패턴이 검출되면, 이를 이용하여 해당 세그먼트의 대표 패턴을 연산하는 단계를 수행한다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 세그먼트마다 수집 지점의 분포가 상이하며, 이러한 세그먼트의 수집 지점의 분포는 해당 세그먼트에서 대표 패턴이 존재하는 서브 세그먼트의 개수(즉, 해당 영역에서 신호감도가 수집된 서브 세그먼트의 개수) 및 이러한 서브 세그먼트의 분포를 이용하여 유추하는 것이 가능하다(도 5에서 원 안에 표시된 숫자는 해당 세그먼트에서 대표 패턴을 갖는 서브 세그먼트의 개수를 표시한 것이다). 따라서, 본 단계는 해당 세그먼트에서 각각 몇 개의 서브 세그먼트에서 대표 패턴이 검출되었는지에 따라 서브 세그먼트의 대표 패턴을 이용하여 해당 세그먼트의 대표 패턴을 연산하는 과정(S330)을 상이하게 구성할 수 있다.On the other hand, when a representative pattern of a sub segment is detected, a step of calculating a representative pattern of the segment is performed. At this time, as shown in Fig. 5, the distribution of the collection points is different for each segment, and the distribution of the collection points of such segments is determined by the number of sub-segments in which the representative pattern exists in the segment (i.e., (The number indicated in the circle in FIG. 5 represents the number of sub-segments having a representative pattern in the corresponding segment). The number of sub-segments having the representative pattern in the segment is represented by the number of sub-segments. Accordingly, in this step, a representative pattern of the corresponding segment may be calculated using a representative pattern of the sub-segment according to whether a representative pattern is detected in each of the sub-segments in the corresponding segment (S330).

이러한 세그먼트의 대표 패턴 연산 단계(S330)는 도 6을 참고하여 대표 패턴을 갖는 서브 세그먼트의 개수에 따라 순서대로 설명하도록 한다.
The representative pattern calculation step (S330) of this segment will be described in order according to the number of sub-segments having a representative pattern with reference to FIG.

a. 대표패턴을 갖는 서브 세그먼트의 수가 1개인 경우
a. When the number of sub-segments having a representative pattern is one

우선, 도 6에서 대표 패턴을 갖는 서브 세그먼트의 개수가 1개인 경우를 설명한다. 이 경우, 수집된 데이터가 정확히 해당 세그먼트의 한가운데에서 수집되었다고 판단하기 어려우므로, 인접한 세그먼트의 데이터가 있는지를 확인하여 데이터가 있는 경우 인접 세그먼트의 수집 데이터를 이용하여 보정함으로써 보다 정확한 세그먼트 대표패턴을 산출한다(S331). First, a case in which the number of sub-segments having a representative pattern is one in FIG. 6 will be described. In this case, since it is difficult to judge that the collected data is accurately collected in the middle of the segment, it is confirmed whether or not there is data of the adjacent segment, and if there is data, correction is performed using collected data of the adjacent segment to calculate a more accurate segment representative pattern (S331).

반면, 인접한 세그먼트가 존재하기 않거나, 인접한 세그먼트에서도 데이터의 수집이 이루어지지 않은 경우에는 추가적인 보정 및 추정이 불가능하므로, 검출된 서브 세그먼트 대표패턴을 그대로 세그먼트 대표패턴으로 근사하여 매핑한다(S332).
On the other hand, if there is no adjacent segment or data is not collected in the adjacent segment, further correction and estimation can not be performed. Therefore, the detected sub-segment representative pattern is directly approximated to the segment representative pattern and mapped (S332).

b. 대표패턴을 갖는 서브 세그먼트의 수가 2개인 경우
b. When the number of sub-segments having a representative pattern is two

이 경우, 대표패턴을 갖는 2개의 서브 세그먼트가 해당 세그먼트 안에서 상대적으로 어디에 위치해 있는지를 고려하여 대표패턴을 계산할 수 있다. 우선 데이터가 수집된 두개의 서브 세그먼트가 대각선 서브 세그먼트인지 아닌지를 판별하여, 대각선 서브 세그먼트인 경우라면 두 서브 세그먼트의 대표패턴을 평균하여 세그먼트 대표패턴을 산출한다(S333). In this case, the representative pattern can be calculated in consideration of where the two sub-segments having the representative pattern are relatively located in the segment. First, in step S333, it is determined whether the two sub-segments where the data are collected are diagonal sub-segments. If the sub-segments are diagonal sub-segments, the representative patterns of the two sub-segments are averaged to calculate a segment representative pattern.

다만, 대각선으로 위치하고 있지 않을 경우 대칭위치에 있는 인접 세그먼트의 대표 패턴이 있는지를 판별하여, 대칭 위치의 인접 세그먼트의 대표패턴을 이용한 보정을 통해 해당 세그먼트 대표패턴을 생성한다(S334). However, if it is not located diagonally, it is determined whether or not there is a representative pattern of the adjacent segment in the symmetric position, and the corresponding segment representative pattern is generated by using the representative pattern of the adjacent segment in the symmetric position (S334).

다만 대칭위치에 인접한 세그먼트가 없거나, 대칭위치의 세그먼트에서 수집이 이루어지지 않았을 경우 보정에 사용할 데이터가 없는 것이므로 두 서브 세그먼트의 대표패턴을 평균한 것을 그대로 세그먼트 대표패턴으로 근사한다(S335)
If there is no segment adjacent to the symmetric position or there is no data to be used for correction when the segment is not collected at the symmetric position, the average of the representative patterns of the two sub-segments is approximated to the segment representative pattern (S335)

c. 대표패턴을 갖는 서브 세그먼트의 수가 3 인 경우
c. When the number of sub-segments having a representative pattern is 3

이 경우, 4개의 서브 세그먼트 중 대표 패턴을 갖는 3개의 서브 세그먼트에서 각 서브 세그먼트 대표패턴 간의 차이를 분석하여 이를 이용해 서브 세그먼트 대표값을 생성할 수 있다. 서브 세그먼트 대표패턴의 차이가 크지 않다면 세그먼트 내에서 인프라정보의 변화가 크지 않다고 보고 이 경우 인프라정보를 단순 평균하여 세그먼트 대표패턴을 생성한다(S336). 이를 위한 서브 세그먼트 대표패턴 간 차이의 문턱 값(Threshold)은 실험을 통해 선정한다. In this case, the difference between the sub-segment representative patterns in the three sub-segments having the representative pattern among the four sub-segments can be analyzed and the sub-segment representative value can be generated using the difference. If the difference of the sub-segment representative pattern is not large, it is determined that the change of the infrastructure information is not large in the segment. In this case, the infrastructure representative information is simply averaged to generate the segment representative pattern (S336). The threshold value of the difference between the sub-segment representative patterns is selected through experiments.

다만, 서브 세그먼트 대표패턴 간의 차이가 상기한 문턱 값을 넘어간다면 이는 서브 세그먼트 간에 수집된 수신감도 패턴의 변화가 크다는 의미이고 이 경우 올바른 세그먼트 대표패턴의 생성을 위해서 위 a, b경우에서와 비슷하게 주변 세그먼트 대표패턴을 이용한 보정을 통해 세그먼트 대표패턴을 선정할 수 있다. However, if the difference between the sub-segment representative patterns exceeds the threshold value, it means that the variation of the received sensitivity pattern collected between the sub-segments is large. In this case, in order to generate a correct segment representative pattern, The segment representative pattern can be selected through the correction using the segment representative pattern.

만약 주변 세그먼트의 대표패턴이 존재한다면 같이 주변 세그먼트의 데이터를 이용한 보정을 통해 세그먼트 대표패턴을 계산하고(S337), 보정에 사용할 주변 세그먼트의 수집 데이터가 존재하지 않는 경우 서브 세그먼트 대표패턴의 평균을 세그먼트 대표패턴으로 근사하여 사용한다(S338).
If the representative pattern of the surrounding segment is present, the segment representative pattern is calculated by using the data of the surrounding segment (S337). If there is no collected data of the surrounding segment to be used for correction, the average of the sub- The representative pattern is approximated and used (S338).

d. 모든 서브 세그먼트에서 대표 패턴을 갖는 경우
d. If you have a representative pattern in all sub-segments

4곳의 서브 세그먼트 모두에서 수집이 이루어져 서브 세그먼트 대표패턴이 생성되었다면, 이는 세그먼트 내에서 비교적 고른 분포의 수집이 이루어졌다는 의미이며, 따라서 서브 세그먼트 대표패턴들을 단순 평균한 값으로 세그먼트 대표패턴을 생성할 수 있다.
If the collection is done in all four sub-segments and a sub-segment representative pattern is generated, this means that a relatively uniform distribution has been collected in the segment, and thus a segment representative pattern is generated with a simple average of the sub- .

이와 같은 방식으로, 세그먼트의 대표패턴을 검출하고, 이를 매핑함으로써 전파지문지도를 구축할 수 있다(S400). 여기서, 수집 위치의 임의적 특성으로 인하여 세그먼트화 과정에서 특정지점에 수집데이터가 존재하지 않을 가능성이 있다. 이 경우 서비스의 연속성을 위하여 인접 세그먼트에서의 인프라정보를 이용한 추정을 통해 보다 완성도 높은 전파지도 구축을 도모해야 하며, 이때는 일반적으로 사용되는 보간법과 같은 방식을 사용할 수 있다. 다만, 수집구역의 특정부분에 대해 전반적으로 수집이 이루어 지지 않았다면, 추정을 통한 전파지도는 구축하지 않는다. 이는 특히 실내의 경우 특정 층부터 가운데가 위쪽까지 뚫려있는 보이드 (void) 구조의 건축물 등 전파지도의 생성이 이루어질 수 없는 공간이 있을 수 있기 때문이며, 이러한 곳에는 전파지문 지도를 구축하지 않게 하기 위함이다.In this way, a radio wave fingerprint map can be constructed by detecting representative patterns of segments and mapping them (S400). Here, there is a possibility that the collected data does not exist at a specific point in the segmentation process due to the arbitrary characteristic of the collected position. In this case, for the continuity of service, it is necessary to construct a more complete propagation map by estimating using the infrastructure information in the adjacent segment. In this case, the same method as the interpolation method used in general can be used. However, if collecting is not carried out for a specific part of the collection area as a whole, no propagation map is made through estimation. This is because, in the case of indoor, there is a space where generation of a radio wave map can not be made, such as a structure having a void structure in which a specific floor is opened from the upper part to the upper part, and the radio wave fingerprint map is not constructed in such a place .

S : 세그먼트 s : 서브 세그먼트S: segment s: subsegment

Claims (7)

위치 측정을 위한 신호의 수집 구역 크기와 수집지점의 밀도에 따라 상기 수집 구역을 다수개의 세그먼트로 분할하는 분할 단계;
상기 분할된 각 세그먼트에 해당하는 각 수집 위치에서 신호를 수집하고, 해당 세그먼트의 대표지점을 선정하여 상기 대표지점에서의 대표 신호 패턴을 검출하는 대표 패턴 검출 단계; 그리고,
검출된 상기 세그먼트 별 대표 신호 패턴을 이용하여 전파지문 지도를 구축하는 지도 구축 단계;를 포함하는 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법.
A dividing step of dividing the collection area into a plurality of segments according to a collection area size of a signal for position measurement and a density of collection points;
A representative pattern detection step of collecting a signal at each of the collected positions corresponding to each of the segmented segments, and detecting a representative signal pattern at the representative point by selecting representative points of the segment; And,
And constructing a radio wave fingerprint map using the detected representative signal pattern for each segment.
제 1 항에 있어서,
상기 분할 단계는, 상기 수집지점의 밀도가 임계 밀도보다 높은 부분은 작은 세그먼트로 공간을 나누고, 상기 수집지점의 밀도가 상기 임계 밀도보다 낮은 부분은 상기 작은 세그먼트보다 큰 세그먼트로 나누는 것을 포함함을 특징으로 하는, 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dividing step includes dividing the space into a small segment where the density of the collection point is higher than the critical density and dividing the portion where the density of the collection point is lower than the critical density into segments larger than the smallest segment. Of the fingerprint image.
제 1 항에 있어서,
상기 분할 단계는, 분해능 제한이 기 설정되어 있는 경우, 상기 분해능 제한을 만족하면서 수집구역을 나눌 수 있는 최소한의 세그먼트를 일차적으로 설정하는 단계; 및
상기 수집지점의 밀도에 기반하여 상기 일차적으로 설정된 세그먼트의 크기를 줄이는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dividing step comprises the steps of: if the resolution limitation is set in advance, setting a minimum segment capable of dividing the collection area while satisfying the resolution limitation; And
And reducing the size of the first set segment based on the density of the collection point.
제 3 항에 있어서,
상기 분할 단계는, 상기 수집 지점의 밀도가 낮아 데이터가 충분치 않은 것으로 판단되는 영역에서는 상기 일차적으로 설정된 세그먼트의 크기를 유지하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법.
The method of claim 3,
Wherein the step of dividing further comprises the step of maintaining the size of the initially set segment in a region where the density of the collection point is low and the data is judged to be insufficient, .
제 1 항에 있어서,
각각의 세그먼트 내에서 상기 대표 지점의 선정 기준은 통일된 것을 특징으로 하는, 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the selection criteria of the representative points in each segment are unified.
제 5 항에 있어서,
상기 대표 지점은 각 세그먼트의 한 가운데인 것을 특징으로 하는, 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the representative point is the center of each segment. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 대표 패턴 검출 단계는, 각 세그먼트를 4분면에 해당하는 4개의 서브 세그먼트로 분할하는 단계;
각 서브 세그먼트별 대표 패턴을 검출하는 단계; 및
상기 각 서브 세그먼트의 대표 패턴을 이용하여 상기 세그먼트의 대표 패턴을 도출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 임의 위치에서의 전파지문 지도 구축 방법.


The method according to claim 1,
The representative pattern detection step may include: dividing each segment into four sub-segments corresponding to a quadrant;
Detecting a representative pattern for each sub-segment; And
And deriving a representative pattern of the segment using the representative pattern of each of the sub-segments.


KR1020120146880A 2012-12-14 2012-12-14 Method for generating a fingerprint map at any position KR101779965B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120146880A KR101779965B1 (en) 2012-12-14 2012-12-14 Method for generating a fingerprint map at any position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120146880A KR101779965B1 (en) 2012-12-14 2012-12-14 Method for generating a fingerprint map at any position

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140077760A KR20140077760A (en) 2014-06-24
KR101779965B1 true KR101779965B1 (en) 2017-09-20

Family

ID=51129610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120146880A KR101779965B1 (en) 2012-12-14 2012-12-14 Method for generating a fingerprint map at any position

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101779965B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108534779A (en) * 2018-03-09 2018-09-14 华中科技大学 One kind is corrected based on track and the improved indoor positioning map constructing method of fingerprint

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012142077A (en) * 2003-06-23 2012-07-26 Sony Corp Finger printing method for data

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012142077A (en) * 2003-06-23 2012-07-26 Sony Corp Finger printing method for data

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108534779A (en) * 2018-03-09 2018-09-14 华中科技大学 One kind is corrected based on track and the improved indoor positioning map constructing method of fingerprint

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140077760A (en) 2014-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dinh et al. Smartphone-based indoor positioning using BLE iBeacon and reliable lightweight fingerprint map
EP2662700B1 (en) Method and apparatus for obtaining location of user
CN105474031B (en) The 3D sectorization path loss models that 3D for mobile terminal is positioned
CN108107461B (en) Indoor and outdoor positioning seamless switching method based on mobile terminal
KR101728123B1 (en) Simultaneous Localization and Mapping by Using Earth's Magnetic Fields
KR101751731B1 (en) Location tracking system and method
KR101206634B1 (en) Apparatus and method for determining a coincidence of a position with a reference position
CN108534779B (en) Indoor positioning map construction method based on track correction and fingerprint improvement
JP3607516B2 (en) Mobile map matching device
KR102110813B1 (en) SLAM method and apparatus robust to wireless environment change
KR20150081029A (en) Method and apparatus for recognizing indoor location using field intensity map
KR20170091811A (en) An indoor positioning method using the weighting the RSSI of Bluetooth beacon and pedestrian pattern
CN104796866A (en) Indoor positioning method and device
KR101749098B1 (en) System for assuming position of base station and method for assuming position of base station thereof
KR101232705B1 (en) Apparatus and method for allocating a current measurement value for a geographical position to a map object
CN106028449A (en) Indoor positioning method and device based on WiFi
CN104471558B (en) System and method for revisiting position detection
JP2011179946A (en) Position estimating method and position estimating system
Marcus et al. Dynamic nearest neighbors and online error estimation for SMARTPOS
KR101779965B1 (en) Method for generating a fingerprint map at any position
KR20150055423A (en) Method And Apparatus for Correcting Error Of Geomagnetic Sensor
CN104955147B (en) Localization method and device
KR20170112641A (en) Apparatus and method for determining location
US9838994B1 (en) Production system and method for location-aware environment
TWI542895B (en) Indoor positioning system and method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right