KR102484735B1 - Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection - Google Patents

Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection Download PDF

Info

Publication number
KR102484735B1
KR102484735B1 KR1020200179612A KR20200179612A KR102484735B1 KR 102484735 B1 KR102484735 B1 KR 102484735B1 KR 1020200179612 A KR1020200179612 A KR 1020200179612A KR 20200179612 A KR20200179612 A KR 20200179612A KR 102484735 B1 KR102484735 B1 KR 102484735B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
sensor device
output
beep sound
gps
Prior art date
Application number
KR1020200179612A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220089199A (en
Inventor
이승우
송민환
이상신
권영민
Original Assignee
한국전자기술연구원
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 한국전자기술연구원 filed Critical 한국전자기술연구원
Priority to KR1020200179612A priority Critical patent/KR102484735B1/en
Publication of KR20220089199A publication Critical patent/KR20220089199A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102484735B1 publication Critical patent/KR102484735B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G01S5/183—Emergency, distress or locator beacons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G01S5/30—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location

Abstract

재난 상황 시, 조난자 위치 확인을 위해, 센서 디바이스를 배포 시, GPS 센서가 없거나 GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 방법은, 센서 디바이스가, 드론에서 배포되어 지상에 착지하면, 비프(Beep)음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하는 단계; 및 센서 디바이스가 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리를 계산하는 단계;를 포함한다. 이에 의해, 드론 등을 통해 배포되는 센서 디바이스에 GPS 센서가 탑재되지 않거나, GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스간의 상대적 위치를 추정할 수 있다.Provided is a method for estimating the position of a sensor device when distributing a sensor device to locate a person in distress in a disaster situation, when there is no GPS sensor or when GPS communication is difficult. In the method for recognizing the location of a sensor device according to an embodiment of the present invention, when a sensor device is distributed from a drone and lands on the ground, it outputs a beep sound, detects a beep sound output from another sensor device, and generates a beep sound. Recording the output time and detection time of the; and calculating, by the sensor device, relative distances to other sensor devices based on the output time and detection time of the beep sound. Accordingly, when a GPS sensor is not mounted on a sensor device distributed through a drone or the like or when GPS communication is difficult, relative positions between sensor devices can be estimated.

Description

음향신호 탐지 기반의 센서 디바이스 위치 인지 방법{Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection}Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection}

본 발명은 센서 디바이스의 위치 인지 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재난 상황 시, 조난자 위치 확인을 위해, 센서 디바이스를 배포 시, GPS 센서가 없거나 GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스의 위치를 추정하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recognizing the location of a sensor device, and more particularly, to determine the location of a victim in a disaster situation, to estimate the location of a sensor device when a sensor device is deployed, when there is no GPS sensor or when GPS communication is difficult. It's about how to

일반적으로 드론 등을 통해 공중에서 투하되어, 지상에서 위험 이벤트 발생 감지, 조난자 위치 확인 등 임무를 수행하는 센서 디바이스는, GPS 센서가 없거나 GPS 통신이 어려운 경우, 위치를 알기 어려운 문제가 발생하게 된다. In general, a sensor device that is dropped from the air by a drone or the like and performs missions such as detecting the occurrence of a dangerous event on the ground and locating a person in distress, etc., has a problem in that it is difficult to determine the location if there is no GPS sensor or GPS communication is difficult.

따라서, GPS 센서가 없거나 GPS 통신이 어려운 경우에도 배포되는 센서 디바이스의 위치를 인지할 수 있는 방안의 모색이 요구된다. Therefore, it is required to find a way to recognize the location of a distributed sensor device even when there is no GPS sensor or GPS communication is difficult.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 드론 등을 통해 배포되는 센서 디바이스에 GPS 센서가 탑재되지 않거나, GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스 간의 음향신호를 송수신하여, 센서 디바이스 간의 상대적 위치를 추정할 수 있는 음향신호 탐지 기반의 센서 디바이스 위치 인지 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to transmit and receive sound signals between sensor devices when a GPS sensor is not mounted on a sensor device distributed through a drone or the like, or when GPS communication is difficult. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for recognizing the location of a sensor device based on acoustic signal detection capable of estimating the relative location between sensor devices.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 센서 디바이스 위치 인지 방법은, 센서 디바이스가, 드론에서 배포되어 지상에 착지하면, 비프(Beep)음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하는 단계; 및 센서 디바이스가 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리를 계산하는 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a method for recognizing a location of a sensor device outputs a beep when the sensor device is distributed from a drone and lands on the ground, and is output from another sensor device. detecting the beep sound and recording the output time and detection time of the beep sound; and calculating, by the sensor device, relative distances to other sensor devices based on the output time and detection time of the beep sound.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른, 센서 디바이스 위치 인지 방법은, 복수의 센서 디바이스가 드론에서 배포되어 지상에 착지하는 경우, 각각의 센서 디바이스가, 비프음을 출력하기 이전에, 다른 센서 디바이스와의 시간 동기화를 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다. And, according to an embodiment of the present invention, in the method for recognizing a location of a sensor device, when a plurality of sensor devices are distributed from a drone and land on the ground, each sensor device, before outputting a beep sound, communicates with other sensor devices. It may further include; performing time synchronization of.

또한, 시간 동기화의 수행 단계는, 각각의 센서 디바이스가, 비프음을 출력하기 이전에, LPWA(Low-power wide-area) 통신 방식을 이용하여 다른 센서 디바이스와의 시간 동기화를 수행할 수 있다. Also, in the time synchronization step, each sensor device may perform time synchronization with other sensor devices using a low-power wide-area (LPWA) communication method before outputting a beep sound.

그리고 비프음의 출력 및 감지 단계는, 시간 동기화를 수행한 각각의 센서 디바이스가 기설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스의 비프음 출력 시, 출력되는 비프음을 감지할 수 있다. And, in the step of outputting and detecting the beep sound, each sensor device performing time synchronization sequentially outputs a beep sound according to a preset beep output order, and when another sensor device outputs a beep sound, the output beep sound can detect

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 센서 디바이스 위치 인지 방법은, 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리가 계산되면, 센서 디바이스가, 계산 결과를 서버에 전송하는 단계; 및 서버가 계산 결과를 기반으로 각각의 센서 디바이스의 상대적 위치를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Further, according to an embodiment of the present invention, a method for recognizing a location of a sensor device may include, when a relative distance to other sensor devices is calculated, transmitting, by the sensor device, a calculation result to a server; and determining, by the server, the relative position of each sensor device based on the calculation result.

그리고 상대적 위치의 결정 단계는, 센서 디바이스 간의 상대적 거리의 계산 결과가 수신되면, 서버가 계산 결과를 다차원 척도법(Multidimensional scaling)에 적용하여 에러가 가장 최소가 되는 지점으로 각각의 센서 디바이스의 상대적 위치를 결정할 수 있다. And in the step of determining the relative position, when the calculation result of the relative distance between the sensor devices is received, the server applies the calculation result to multidimensional scaling to set the relative position of each sensor device to the point where the error is the smallest. can decide

또한, 각각의 센서 디바이스는, LPWA 통신 방식으로 연결되는 게이트웨이를 통해 서버에 데이터를 전송할 수 있다. In addition, each sensor device may transmit data to the server through a gateway connected in an LPWA communication method.

그리고 게이트웨이는, 드론을 통해 복수의 센서 디바이스들이 배포되는 지역에 함께 배포되어, 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하며, 기록된 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리를 계산하며, 자신의 GPS 신호를 수신하여, 자신의 GPS 정보를 자신이 계산한 상대적 거리에 대한 계산 결과 및 각각의 센서 디바이스들로부터 수신되는 데이터와 함께 서버에 전송할 수 있다. And the gateway is distributed together in an area where a plurality of sensor devices are distributed through drones, outputs a beep sound, detects a beep sound output from another sensor device, records the output time and detection time of the beep sound, It calculates the relative distance with other sensor devices based on the recorded output time and detection time, receives its own GPS signal, and converts its own GPS information to the calculated relative distance calculation result and each sensor device It can be transmitted to the server together with the data received from the

또한, 상대적 위치의 결정 단계는, 서버가, 게이트웨이로부터 수신된 GPS 정보를 기반으로, 각각의 센서 디바이스들의 결정된 상대적 위치를 GPS 위치 정보로 변환할 수 있다. Also, in determining the relative position, the server may convert the determined relative position of each sensor device into GPS position information based on the GPS information received from the gateway.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 센서 디바이스 위치 인지 시스템은, 비프(Beep)음을 출력하는 출력부; 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하는 센서부; 및 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하고, 센서 디바이스가 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리를 계산하는 프로세서;를 포함한다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the sensor device location recognition system includes an output unit outputting a beep sound; a sensor unit that detects a beep sound output from another sensor device; and a processor that records the output time and detection time of the beep sound, and calculates a relative distance between the sensor device and other sensor devices based on the output time and detection time of the beep sound.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른, 센서 디바이스 위치 인지 방법은, 센서 디바이스가, 비프(Beep)음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하는 단계; 센서 디바이스가 기설정된 주기마다 기록된 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 서버로 전송하는 단계; 및 서버가 각각의 센서 디바이스로부터 수신된 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 센서 디바이스들의 상대적 거리를 계산하는 단계;를 포함한다. And, according to another embodiment of the present invention, in the sensor device position recognition method, the sensor device outputs a beep sound and detects a beep sound output from another sensor device, and the output time and detection time of the beep sound Recording; Transmitting, by the sensor device, the output time and the detection time of the recorded beep at each preset period to the server; and calculating, by the server, relative distances of the sensor devices based on the output time and detection time of the beep sound received from each sensor device.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 센서 디바이스 위치 인지 시스템은 드론에서 배포되어 지상에 착지하면, 비프(Beep)음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하고, 비프음의 출력 시간 또는 감지 시간을 기록하고, 기설정된 주기마다 기록된 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 전송하는 센서 디바이스; 및 각각의 센서 디바이스로부터 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 수신하면, 수신된 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 센서 디바이스들의 상대적 거리를 계산하는 서버;를 포함한다.In addition, the sensor device location recognition system according to another embodiment of the present invention is distributed from a drone and lands on the ground, outputs a beep sound, detects a beep sound output from another sensor device, and detects a beep sound. a sensor device that records the output time or detection time and transmits the recorded output time and detection time of the beep sound at predetermined intervals; and a server that calculates relative distances of the sensor devices based on the received output time and detection time of the beep sound when receiving the output time and detection time of the beep sound from each sensor device.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 드론 등을 통해 배포되는 센서 디바이스에 GPS 센서가 탑재되지 않거나, GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스간의 상대적 위치를 추정할 수 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, when a GPS sensor is not mounted on a sensor device distributed through a drone or the like or GPS communication is difficult, relative positions between sensor devices can be estimated.

도 1은, 재난 상황 시, 센서 디바이스들의 동작 과정의 설명에 제공된 도면,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 시스템의 설명에 제공된 도면,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 다차원 척도법을 이용하여 상대적 위치가 결정된 모습이 예시된 도면,
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스의 구성 설명에 제공된 도면,
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이의 구성 설명에 제공된 도면,
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성 설명에 제공된 도면, 그리고
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 방법의 설명에 제공된 도면이다. 1 is a diagram provided for explanation of an operation process of sensor devices in a disaster situation;
2 is a diagram provided in the description of a sensor device location recognition system according to one embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a state in which a relative position is determined using a multidimensional scaling method according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram provided in the configuration description of a sensor device according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram provided for explaining the configuration of a gateway according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram provided in the configuration description of a server according to an embodiment of the present invention, and
7 is a diagram provided to explain a method for recognizing a location of a sensor device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은, 재난 상황 시, 센서 디바이스들의 동작 과정의 설명에 제공된 도면이다. 1 is a diagram provided for explanation of an operating process of sensor devices in a disaster situation.

일반적으로, 드론 등을 통해 배포되는 센서 디바이스(100)는, 낙하산 등을 통해 배포되어, 지상에 착지하게 되고, 지상에 착지한 이후, 주변에서 발생하는 음향 정보를 수집하여, 이를 게이트웨이(200)를 통해 서버(300)에 전송하게 된다. In general, the sensor device 100 distributed through a drone or the like is distributed through a parachute, etc., lands on the ground, collects sound information generated in the surroundings after landing on the ground, and transmits it to the gateway 200. It is transmitted to the server 300 through.

게이트웨이(200)는 특정 지역에 설치되거나, 센서 디바이스(100)와 함께 배포되어, 복수의 센서 디바이스(100)로부터 수신되는 데이터를 서버(300)에 전달할 수 있다. The gateway 200 may be installed in a specific area or distributed together with the sensor devices 100 to transfer data received from the plurality of sensor devices 100 to the server 300 .

서버(300)는, 수집된 음향 정보와 음향 정보를 전송한 센서 디바이스(100)의 위치 정보를 기반으로, 재난 상황, 조난자 발생 등의 이벤트 발생 여부를 판단하고, 대응할 수 있다. The server 300 may determine whether an event such as a disaster situation or a person in distress occurs based on the collected sound information and the location information of the sensor device 100 that transmits the sound information, and respond accordingly.

그런데, 배포되는 센서 디바이스(100)에 GPS 센서가 탑재되지 않았거나 또는 탑재된 GPS 센서가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 센서 디바이스(100)의 위치 탐지에 실패하여, 이벤트가 발생된 것으로 판단되더라도, 효과적으로 대응하지 못하는 문제가 발생하게 된다. However, if the GPS sensor is not mounted on the distributed sensor device 100 or the mounted GPS sensor does not operate normally, even if the location detection of the sensor device 100 fails and it is determined that an event has occurred, effectively Problems arise that cannot be addressed.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 시스템은, 드론 등을 통해 배포되는 센서 디바이스(100)에 GPS 센서가 탑재되지 않거나, GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스(100) 간의 상대적 위치를 추정하기 위해 마련된다.Accordingly, in the sensor device location recognition system according to an embodiment of the present invention, when a GPS sensor is not mounted on the sensor device 100 distributed through a drone or the like or GPS communication is difficult, the relative positioning between the sensor devices 100 It is provided to estimate the location.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 시스템의 설명에 제공된 도면이고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 다차원 척도법을 이용하여 상대적 위치가 결정된 모습이 예시된 도면이다. 2 is a diagram provided to explain a sensor device position recognition system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a relative position is determined using a multidimensional scaling method according to an embodiment of the present invention. to be.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 시스템은, 드론 등을 통해 배포되는 센서 디바이스(100)에 GPS 센서가 탑재되지 않거나, GPS 센서의 GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스(100)간의 상대적 위치를 추정하기 위해, 센서 디바이스(100)가, 드론에서 배포되어 지상에 착지하면, 비프(Beep)음을 출력하여, 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 산출할 수 있다. Referring to FIG. 2 , in the sensor device location recognition system according to the present embodiment, when a GPS sensor is not mounted on a sensor device 100 distributed through a drone or the like or GPS communication of the GPS sensor is difficult, the sensor device 100 ), when the sensor device 100 is distributed from a drone and lands on the ground, it outputs a beep sound to calculate the relative distance with other sensor devices 100. .

구체적으로, 배포된 각각의 센서 디바이스(100)는, 비프음을 출력하기 이전에, 다른 센서 디바이스(100)와의 시간 동기화를 수행하고, 기설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)의 비프음 출력 시, 출력되는 비프음을 감지할 수 있다. Specifically, each of the distributed sensor devices 100 performs time synchronization with other sensor devices 100 before outputting a beep sound, sequentially outputs a beep sound according to a preset beep output order, , when a beep sound is output from another sensor device 100, the output beep sound may be sensed.

이때, 각각의 센서 디바이스(100)는, 비프음을 출력하기 이전에, LPWA(Low-power wide-area) 통신 방식을 이용하여 다른 센서 디바이스(100)와의 시간 동기화를 수행할 수 있다. In this case, each sensor device 100 may perform time synchronization with another sensor device 100 using a low-power wide-area (LPWA) communication method before outputting a beep sound.

그리고 각각의 센서 디바이스(100)는, 시간 동기화가 수행되면, 배포되기 이전에 설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)의 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하고, 게이트웨이(200)를 통해 서버(300)에 전송하게 된다. And, when time synchronization is performed, each sensor device 100 sequentially outputs beeps according to the beep output order set before being distributed, detects the beeps of other sensor devices 100, and sounds the beeps. The output time and detection time of are recorded and transmitted to the server 300 through the gateway 200.

이후, 기설정된 주기가 도래하면, 각각의 센서 디바이스(100)는, 기록된 비프음의 출력 시간과 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 계산하여 기록하고, 게이트웨이(200)를 통해 서버(300)에 전송할 수 있다. Thereafter, when a predetermined period arrives, each sensor device 100 calculates and records a relative distance to other sensor devices 100 based on the output time and detection time of the recorded beep sound, and the gateway ( It can be transmitted to the server 300 through 200).

이때, 각각의 센서 디바이스(100)로부터 계산되는 상대적 거리는, 서로 간의 대략적인 거리를 계산하는 것으로, 서버(300)에 전송된 데이터들을 기반으로, 서버(300)가 각각의 센서 디바이스(100) 간의 상대적 거리를 계산하는 결과보다 정확도가 떨어질 수 있으나, 각각의 센서 디바이스(100)가 서버(300)와 통신이 어려운 경우, 조난자를 구조하기 위해 출동한 구조자의 단말과 특정 센서 디바이스(100)가 연결되면, 특정 센서 디바이스(100)로부터 각각의 센서 디바이스(100) 상호 간의 상대적 거리에 대한 정보를 수신하여, 구조자의 단말을 통해, 조난자의 위치와 가장 가까운 센서 디바이스(100)를 특정하고, 조난자 구조에 이용할 수 있다. At this time, the relative distance calculated from each sensor device 100 is to calculate an approximate distance between each other, and based on the data transmitted to the server 300, the server 300 determines the distance between each sensor device 100. Although the accuracy may be lower than the result of calculating the relative distance, when it is difficult for each sensor device 100 to communicate with the server 300, the terminal of the rescuer dispatched to rescue the victim and the specific sensor device 100 are connected. When this occurs, information on the relative distance between each sensor device 100 is received from a specific sensor device 100, the sensor device 100 closest to the location of the victim is specified through the terminal of the rescuer, and the survivor is rescued. available for

더불어, 상대적 거리 계산 과정은 모든 센서 디바이스(100)가 수행할 수도 있지만, 임의로 설정되는 기준거리 범위 이내에 속하는 센서 디바이스(100)들 중 특정 센서 디바이스(100)가 상대적 거리를 계산하게 되면, 기준거리 범위 이내에 속하는 다른 센서 디바이스(100)들은 상대적 거리를 계산하지 않고, 계산 결과를 수신하여, 기록하고, 게이트웨이(200)를 통해 서버(300)에 전송할 수 있다. In addition, the relative distance calculation process may be performed by all sensor devices 100, but when a specific sensor device 100 among sensor devices 100 belonging to an arbitrarily set reference distance range calculates the relative distance, the reference distance Other sensor devices 100 within the range may receive, record, and transmit the calculation result to the server 300 through the gateway 200 without calculating the relative distance.

게이트웨이(200)는, 복수의 센서 디바이스(100)들이 배포되는 지역에 미리 설치되어 있거나 또는 드론을 통해 복수의 센서 디바이스(100)들이 배포되는 지역에 함께 배포되어, 각각의 센서 디바이스(100)와 LPWA 통신 방식으로 연결될 수 있으며, 이를 통해, 각각의 센서 디바이스(100)로부터 수신되는 데이터를 서버(300)에 전송할 수 있다. The gateway 200 is pre-installed in an area where a plurality of sensor devices 100 are distributed or distributed together in an area where a plurality of sensor devices 100 are distributed through a drone, and each sensor device 100 and It can be connected in an LPWA communication method, and through this, data received from each sensor device 100 can be transmitted to the server 300 .

또한, 게이트웨이(200)는, 다른 센서 디바이스(100)보다 성능이 우수한 GPS 센서(260)를 탑재함으로써, 복수의 센서 디바이스(100)들이 GPS 신호를 수신하지 못하더라도 자신의 GPS 신호를 수신할 수 있다. In addition, the gateway 200 can receive its own GPS signal even if the plurality of sensor devices 100 do not receive the GPS signal by mounting the GPS sensor 260 having better performance than the other sensor devices 100. there is.

구체적으로, 게이트웨이(200)는, 자신의 GPS 신호 수신이 가능한 경우, 단순히 각각의 센서 디바이스(100)로부터 수신되는 데이터를 서버(300)에 전송하는 역할에 그치는 것이 아니라, 자신도 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하고, 기록된 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 계산할 수 있다. Specifically, when the gateway 200 can receive its own GPS signal, it not only serves to transmit the data received from each sensor device 100 to the server 300, but also outputs a beep sound. and detects a beep sound output from another sensor device 100, records the output time and detection time of the beep sound, and relative distance with other sensor devices 100 based on the recorded output time and detection time. can be calculated.

그리고 게이트웨이(200)는 자신의 GPS 위치 정보를 자신이 계산한 상대적 거리에 대한 계산 결과 및 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 수신되는 데이터와 함께 서버(300)에 전송함으로써, 서버(300)가 센서 디바이스(100)들의 상대적 위치를 추정하는 경우, 게이트웨이(200)의 GPS 정보를 기반으로, 추정된 상대적 위치를 GPS 위치 정보로 변환하도록 할 수 있다. In addition, the gateway 200 transmits its own GPS location information to the server 300 together with the calculation result for the relative distance calculated by the gateway 200 and the data received from each sensor device 100, so that the server 300 When estimating the relative positions of the sensor devices 100, the estimated relative positions may be converted into GPS position information based on GPS information of the gateway 200.

서버(300)는, 센서 디바이스(100)가 상대적 거리를 산출하기 어려운 경우, 게이트웨이(200)를 통해 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 비프음의 출력 시간과 감지 시간을 수신하고, 이를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)의 상대적 거리를 계산할 수 있다. When it is difficult for the sensor device 100 to calculate the relative distance, the server 300 receives the output time and detection time of the beep sound from each sensor device 100 through the gateway 200, and based on this, , the relative distance of each sensor device 100 can be calculated.

또한, 서버(300)는, 게이트웨이(200)를 통해 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 센서 디바이스(100) 상호 간의 상대적 거리의 계산 결과를 수신하거나 또는 직접 센서 디바이스(100) 상호 간의 상대적 거리를 계산한 경우, 이를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)의 상대적 위치를 결정할 수 있다. In addition, the server 300 receives a calculation result of the relative distance between the sensor devices 100 from each sensor device 100 through the gateway 200 or directly calculates the relative distance between the sensor devices 100. If calculated, the relative position of each sensor device 100 may be determined based on this.

구체적으로, 서버(300)는, 센서 디바이스(100) 간의 상대적 거리의 계산 결과가 수신되면, 도 3에 예시된 바와 같이, 계산 결과를 다차원 척도법(Multidimensional scaling)에 적용하여 에러가 가장 최소가 되는 지점으로 각각의 센서 디바이스(100)의 상대적 위치를 결정할 수 있다. Specifically, when the calculation result of the relative distance between the sensor devices 100 is received, the server 300 applies the calculation result to multidimensional scaling as illustrated in FIG. 3 so that the error is minimized. A relative position of each sensor device 100 may be determined as a point.

그리고 서버(300)는, 게이트웨이(200)의 GPS 위치 정보를 수신하는 경우, 게이트웨이(200)로부터 수신된 GPS 위치 정보를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)들의 결정된 상대적 위치를 GPS 위치 정보로 변환할 수 있다. In addition, when the server 300 receives the GPS location information of the gateway 200, based on the GPS location information received from the gateway 200, the determined relative location of each sensor device 100 is converted into GPS location information. can be converted

이를 통해, 센서 디바이스(100)에 GPS 센서가 탑재되지 않거나, GPS 통신이 어려운 경우, 센서 디바이스(100) 간의 상대적 위치를 추정할 수 있다. Through this, when a GPS sensor is not mounted in the sensor device 100 or when GPS communication is difficult, the relative positions between the sensor devices 100 may be estimated.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스(100)의 구성 설명에 제공된 도면이다. 4 is a diagram provided to explain the configuration of the sensor device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 센서 디바이스(100)는, 비프음을 출력하기 이전에, 다른 센서 디바이스(100)와의 시간 동기화를 수행하고, 기설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)의 비프음 출력 시, 출력되는 비프음을 감지하기 위해, 제1 통신부(110), 제1 출력부(120), 제1 센서부(130), 제1 프로세서(140) 및 제1 저장부(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the sensor device 100 according to the present embodiment performs time synchronization with other sensor devices 100 before outputting a beep sound, and sequentially emits beeps according to a preset beep output order. The first communication unit 110, the first output unit 120, the first sensor unit 130, the first communication unit 110, the first output unit 120, the first sensor unit 130, the first communication unit 110, the first output unit 120, the first sensor unit 130, in order to output a sound and detect the output beep sound when another sensor device 100 outputs a beep sound. 1 may include a processor 140 and a first storage unit 150 .

제1 통신부(110)는, LPWA 통신 방식으로 연결되는 다른 센서 디바이스(100)들 또는 게이트웨이(200)와 통신을 수행할 수 있다. The first communication unit 110 may perform communication with other sensor devices 100 or the gateway 200 connected through the LPWA communication method.

제1 출력부(120)는, 비프음을 출력하기 위한 소형 스피커를 구비할 수 있다. The first output unit 120 may include a small speaker for outputting a beep sound.

제1 센서부(130)는, 주변에서 발생하는 비프음을 비롯한 조난자의 음향 정보 등을 수집할 수 있는 음향 센서를 구비할 수 있다. The first sensor unit 130 may include an acoustic sensor capable of collecting acoustic information of the victim including beep sounds generated in the surroundings.

제1 저장부(150)는, 제1 프로세서(140)가 동작함에 있어 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있는 저장매체이다. The first storage unit 150 is a storage medium capable of storing programs and data necessary for the operation of the first processor 140 .

제1 프로세서(140)는 센서 디바이스(100)의 제반사항을 처리하기 위해 마련된다. The first processor 140 is provided to process all matters of the sensor device 100 .

구체적으로, 제1 프로세서(140)는, 비프음을 출력하기 이전에, 다른 센서 디바이스(100)와의 시간 동기화를 수행하고, 기설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)의 비프음 출력 시, 출력되는 비프음을 감지할 수 있다. Specifically, the first processor 140 performs time synchronization with the other sensor device 100 before outputting a beep sound, sequentially outputs a beep sound according to a preset beep output order, and outputs the other sensor device 100 in sequence. When the device 100 outputs a beep sound, the output beep sound may be sensed.

또한, 제1 프로세서(140)는, 시간 동기화가 수행되면, 배포되기 이전에 설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)의 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하고, 게이트웨이(200)를 통해 서버(300)에 전송할 수 있다. In addition, when time synchronization is performed, the first processor 140 sequentially outputs beeps according to the beep output order set before distribution, detects the beeps of other sensor devices 100, and The output time and detection time of can be recorded and transmitted to the server 300 through the gateway 200.

그리고 제1 프로세서(140)는, 기설정된 주기가 도래하면, 각각의 센서 디바이스(100)는, 기록된 비프음의 출력 시간과 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 계산하여 기록하고, 게이트웨이(200)를 통해 서버(300)에 전송할 수 있다. In addition, when the predetermined period arrives, the first processor 140 calculates a relative distance between each sensor device 100 and other sensor devices 100 based on the output time and detection time of the recorded beep sound. It can be calculated and recorded, and transmitted to the server 300 through the gateway 200.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이(200)의 구성 설명에 제공된 도면이다. 5 is a diagram provided to explain the configuration of a gateway 200 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 게이트웨이(200)는, 제2 통신부(210), 제2 출력부(220), 제2 센서부(230), 제2 프로세서(240), 제2 저장부(250), GPS 센서(260) 및 제3 통신부(270)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the gateway 200 according to the present embodiment includes a second communication unit 210, a second output unit 220, a second sensor unit 230, a second processor 240, and a second storage unit. It may include a unit 250, a GPS sensor 260 and a third communication unit 270.

제2 통신부(210)는, LPWA 통신 방식으로 연결되는 센서 디바이스(100)들과 통신을 수행하기 위해 마련된다. The second communication unit 210 is provided to perform communication with the sensor devices 100 connected by the LPWA communication method.

제2 출력부(220)는, 비프음을 출력하기 위한 소형 스피커를 구비할 수 있으며, 제2 센서부(230)는, 주변에서 발생하는 비프음을 비롯한 조난자의 음향 정보 등을 수집할 수 있는 음향 센서를 구비할 수 있다. The second output unit 220 may include a small speaker for outputting a beep sound, and the second sensor unit 230 may collect sound information of the victim including beep sounds generated in the surroundings. An acoustic sensor may be provided.

여기서, 제2 출력부(220) 및 제2 센서부(230)는, GPS 센서(260)가 정상적으로 동작 가능한 경우에만, 동작하게 되며, GPS 센서(260)의 동작이 어려운 경우, 제2 프로세서(240)에 의해, 제2 출력부(220) 및 제2 센서부(230) 역시 비활성 모드로 변경되어, 동작이 제한될 수 있다. Here, the second output unit 220 and the second sensor unit 230 operate only when the GPS sensor 260 can operate normally, and when the operation of the GPS sensor 260 is difficult, the second processor ( 240, the second output unit 220 and the second sensor unit 230 are also changed to an inactive mode, so that their operations may be restricted.

또한, 제2 출력부(220) 및 제2 센서부(230)는, 게이트웨이(200)에 GPS 센서(260)가 탑재되지 않는 경우에는, 제2 출력부(220) 및 제2 센서부(230) 역시 탑재되지 않고, 이때, 게이트웨이(200)는, 복수의 센서 디바이스(100)들로부터 수신되는 데이터를 서버(300)에 전송하는 역할만을 수행할 수 있다. In addition, the second output unit 220 and the second sensor unit 230, when the GPS sensor 260 is not mounted in the gateway 200, the second output unit 220 and the second sensor unit 230 ) is also not mounted, and at this time, the gateway 200 may only perform a role of transmitting data received from the plurality of sensor devices 100 to the server 300 .

한편, 제2 저장부(250)는, 제2 프로세서(240)가 동작함에 있어 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있는 저장매체이고, GPS 센서(260)는, GPS 신호를 수신하기 위해 마련된다. Meanwhile, the second storage unit 250 is a storage medium capable of storing programs and data necessary for the operation of the second processor 240, and the GPS sensor 260 is provided to receive GPS signals.

제3 통신부(270)는, 인터넷 등을 통하여 서버(300)에 데이터를 전송하기 위해 마련된다. The third communication unit 270 is provided to transmit data to the server 300 through the Internet or the like.

제2 프로세서(240)는, 제2 통신부(210)를 통하여, 각각의 센서 디바이스(100)와 LPWA 통신 방식으로 연결되고, 제3 통신부(270)를 통하여, 무선 통신 방식으로 서버(300)에 연결되어, 각각의 센서 디바이스(100)로부터 수신되는 데이터를 서버(300)에 전송할 수 있다. The second processor 240 is connected to each of the sensor devices 100 through the second communication unit 210 through the LPWA communication method, and through the third communication unit 270 through the wireless communication method to the server 300. When connected, data received from each sensor device 100 may be transmitted to the server 300 .

또한, 제2 프로세서(240)는, GPS 센서(260)가 정상적으로 동작하는 경우, 자신도 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하고, 기록된 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 계산할 수 있다. In addition, when the GPS sensor 260 operates normally, the second processor 240 also outputs a beep sound, detects a beep sound output from another sensor device 100, and determines the output time and duration of the beep sound. The sensing time may be recorded, and a relative distance with other sensor devices 100 may be calculated based on the recorded output time and sensing time.

그리고 제2 프로세서(240)는, 게이트웨이(200)는 자신의 GPS 위치 정보를 자신이 계산한 상대적 거리에 대한 계산 결과 및 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 수신되는 데이터와 함께 서버(300)에 전송할 수 있다. And the second processor 240, the gateway 200, the server 300, together with the calculation result of the relative distance calculated by the gateway 200 and the data received from each of the sensor devices 100, its own GPS location information can transmit

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(300)의 구성 설명에 제공된 도면이다. 6 is a diagram provided to explain the configuration of the server 300 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 서버(300)는, 제4 통신부(310), 제3 프로세서(320) 및 제3 저장부(330)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the server 300 according to the present embodiment may include a fourth communication unit 310 , a third processor 320 and a third storage unit 330 .

제4 통신부(310)는, 게이트웨이(200)와 연결되어, 게이트웨이(200)로부터 데이터를 수신할 수 있으며, 제3 저장부(330)는, 제3 프로세서(320)가 동작함에 있어 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있는 저장매체이다. The fourth communication unit 310 is connected to the gateway 200 to receive data from the gateway 200, and the third storage unit 330 includes programs necessary for the operation of the third processor 320 and A storage medium capable of storing data.

제3 프로세서(320)는, 센서 디바이스(100)가 상대적 거리를 산출하기 어려운 경우, 게이트웨이(200)를 통해 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 비프음의 출력 시간과 감지 시간을 수신하고, 이를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)의 상대적 거리를 계산할 수 있다. When it is difficult for the sensor device 100 to calculate the relative distance, the third processor 320 receives the output time and detection time of the beep sound from each of the sensor devices 100 through the gateway 200, Based on this, it is possible to calculate the relative distance of each sensor device 100 .

또한, 제3 프로세서(320)는, 게이트웨이(200)를 통해 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 센서 디바이스(100) 상호 간의 상대적 거리의 계산 결과를 수신하거나 또는 직접 센서 디바이스(100) 상호 간의 상대적 거리를 계산한 경우, 이를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)의 상대적 위치를 결정할 수 있다. In addition, the third processor 320 receives the calculation result of the relative distance between the sensor devices 100 from each of the sensor devices 100 through the gateway 200 or directly the relative distance between the sensor devices 100. When the distance is calculated, the relative position of each sensor device 100 may be determined based on this.

그리고 제3 프로세서(320)는, 게이트웨이(200)의 GPS 위치 정보를 수신하는 경우, 게이트웨이(200)로부터 수신된 GPS 위치 정보를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)들의 결정된 상대적 위치를 GPS 위치 정보로 변환할 수 있다. Further, when the third processor 320 receives the GPS location information of the gateway 200, based on the GPS location information received from the gateway 200, the determined relative location of each sensor device 100 is a GPS location. can be converted into information.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 방법의 설명에 제공된 도면이다. 7 is a diagram provided to explain a method for recognizing a location of a sensor device according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 센서 디바이스 위치 인지 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술한 센서 디바이스 위치 인지 시스템을 이용하여 실행될 수 있다. The method for recognizing a location of a sensor device according to the present embodiment may be executed using the system for recognizing a location of a sensor device described above with reference to FIGS. 1 to 6 .

도 7을 참조하면, 본 센서 디바이스 위치 인지 방법은, 복수의 센서 디바이스(100)가 드론에서 배포되어 지상에 착지하면(S710), 각각의 센서 디바이스(100)가, 다른 센서 디바이스(100)와의 시간 동기화를 수행하게 된다. Referring to FIG. 7 , in the present sensor device position recognition method, when a plurality of sensor devices 100 are distributed from drones and land on the ground (S710), each sensor device 100 is connected to another sensor device 100. Time synchronization is performed.

그리고 시간 동기화를 수행한 각각의 센서 디바이스(100)는 기설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)의 비프음 출력 시, 출력되는 비프음을 감지하여(S720), 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하고, 서버(300)에 전송할 수 있다(S730). In addition, each sensor device 100 that has performed time synchronization outputs a beep sound sequentially according to a preset beep output order, and when another sensor device 100 outputs a beep sound, detects the output beep sound ( S720), the output time and detection time of the beep may be recorded and transmitted to the server 300 (S730).

이후, 센서 디바이스(100)는 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 계산할 수 있다(S740). Thereafter, the sensor device 100 may calculate a relative distance to other sensor devices 100 based on the output time and detection time of the beep sound (S740).

다만, 센서 디바이스(100)가 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 계산하기 어려운 경우, 기록된 출력 시간 및 감지 시간을 수신한 서버(300)가 센서 디바이스(100)들을 대신하여, 센서 디바이스(100)들 상호 간의 상대적 거리 계산 작업을 수행할 수 있다. However, when it is difficult for the sensor device 100 to calculate the relative distance with the other sensor devices 100, the server 300 receiving the recorded output time and detection time replaces the sensor devices 100, and the sensor Relative distance calculation between the devices 100 may be performed.

그리고 센서 디바이스(100)는, 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리가 계산되면, 계산 결과를 게이트웨이(200)를 통해 서버(300)에 전송할 수 있다(S750). Then, when the relative distances to other sensor devices 100 are calculated, the sensor device 100 may transmit the calculation result to the server 300 through the gateway 200 (S750).

서버(300)는, 게이트웨이(200)를 통해 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 센서 디바이스(100) 상호 간의 상대적 거리의 계산 결과를 수신하거나 또는 직접 센서 디바이스(100) 상호 간의 상대적 거리를 계산한 경우, 이를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)의 상대적 위치를 결정(추정)할 수 있다(S760). The server 300 receives the calculation result of the relative distance between the sensor devices 100 from each sensor device 100 through the gateway 200 or directly calculates the relative distance between the sensor devices 100. In this case, based on this, the relative position of each sensor device 100 may be determined (estimated) (S760).

한편, 게이트웨이(200)는, 탑재된 GPS 센서(260)가 정상적으로 동작하는 경우, 다른 센서 디바이스(100)들과 함께 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스(100)로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하고, 기록된 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스(100)들과의 상대적 거리를 계산할 수 있다. Meanwhile, when the built-in GPS sensor 260 operates normally, the gateway 200 sequentially outputs beeps together with other sensor devices 100, and outputs beeps from the other sensor devices 100. By detecting the beep, the output time and detection time of the beep sound may be recorded, and a relative distance with other sensor devices 100 may be calculated based on the recorded output time and detection time.

그리고 게이트웨이(200)는, 다른 센서 디바이스(100)들로부터 데이터를 수신하면, 자신의 GPS 위치 정보를 자신이 계산한 상대적 거리에 대한 계산 결과 및 각각의 센서 디바이스(100)들로부터 수신되는 데이터와 함께 서버(300)에 전송할 수 있다. In addition, when the gateway 200 receives data from other sensor devices 100, the GPS location information of the gateway 200 is combined with the calculation result of the relative distance calculated by the gateway 200 and the data received from each sensor device 100. It can be transmitted to the server 300 together.

이때, 서버(300)는, 각각의 센서 디바이스(100)의 상대적 위치를 결정한 이후, 게이트웨이(200)로부터 수신된 GPS 정보를 기반으로, 각각의 센서 디바이스(100)들의 결정된 상대적 위치를 GPS 위치 정보로 변환함으로써, 센서 디바이스(100)간의 상대적 위치를 추정할 수 있을 뿐만 아니라, 센서 디바이스(100)들의 GPS 위치까지 탐지할 수 있다.At this time, after determining the relative position of each sensor device 100, the server 300 converts the determined relative position of each sensor device 100 to GPS location information based on the GPS information received from the gateway 200. By converting to , it is possible not only to estimate the relative positions between the sensor devices 100, but also to detect the GPS positions of the sensor devices 100.

한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.Meanwhile, it goes without saying that the technical spirit of the present invention can also be applied to a computer-readable recording medium containing a computer program for performing the functions of the apparatus and method according to the present embodiment. In addition, technical ideas according to various embodiments of the present invention may be implemented in the form of computer readable codes recorded on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium may be any data storage device that can be read by a computer and store data. For example, the computer-readable recording medium may be ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, hard disk drive, and the like. In addition, computer readable codes or programs stored on a computer readable recording medium may be transmitted through a network connected between computers.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

100 : 센서 디바이스 110 : 제1 통신부
120 : 제1 출력부 130 : 제1 센서부
140 : 제1 프로세서 150 : 제1 저장부
200 : 게이트웨이 210 : 제2 통신부
220 : 제2 출력부 230 : 제2 센서부
240 : 제2 프로세서 250 : 제2 저장부
260 : GPS 센서 270 : 제3 통신부
300 : 서버 310 : 제4 통신부
320 : 제3 프로세서 330 : 제3 저장부100: sensor device 110: first communication unit
120: first output unit 130: first sensor unit
140: first processor 150: first storage unit
200: gateway 210: second communication unit
220: second output unit 230: second sensor unit
240: second processor 250: second storage unit
260: GPS sensor 270: third communication unit
300: server 310: fourth communication unit
320: third processor 330: third storage unit

Claims (12)

센서 디바이스가, 드론에서 배포되어 지상에 착지하면, 비프(Beep)음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하는 단계; 및
센서 디바이스가 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리를 계산하는 단계;를 포함하고,
복수의 센서 디바이스가 드론에서 배포되어 지상에 착지하는 경우, 각각의 센서 디바이스가, 비프음을 출력하기 이전에, 다른 센서 디바이스와의 시간 동기화를 수행하는 단계;를 더 포함하고,
다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리가 계산되면, 센서 디바이스가, 계산 결과를 서버에 전송하는 단계; 및
서버가 계산 결과를 기반으로 각각의 센서 디바이스의 상대적 위치를 결정하는 단계;를 더 포함하고,
시간 동기화의 수행 단계는,
각각의 센서 디바이스가, 비프음을 출력하기 이전에, LPWA(Low-power wide-area) 통신 방식을 이용하여 다른 센서 디바이스와의 시간 동기화를 수행하고,
비프음의 출력 및 감지 단계는,
시간 동기화를 수행한 각각의 센서 디바이스가 기설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스의 비프음 출력 시, 출력되는 비프음을 감지하며,
상대적 위치의 결정 단계는,
센서 디바이스 간의 상대적 거리의 계산 결과가 수신되면, 서버가 계산 결과를 다차원 척도법(Multidimensional scaling)에 적용하여 에러가 가장 최소가 되는 지점으로 각각의 센서 디바이스의 상대적 위치를 결정하고,
각각의 센서 디바이스는,
LPWA 통신 방식으로 연결되는 게이트웨이를 통해 서버에 데이터를 전송하며,
게이트웨이는,
드론을 통해 복수의 센서 디바이스들이 배포되는 지역에 함께 배포되어, 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하며, 기록된 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리를 계산하며,
자신의 GPS 신호를 수신하여, 자신의 GPS 위치 정보를 자신이 계산한 상대적 거리에 대한 계산 결과 및 각각의 센서 디바이스들로부터 수신되는 데이터와 함께 서버에 전송하고,
상대적 위치의 결정 단계는,
서버가, 게이트웨이로부터 수신된 GPS 위치 정보를 기반으로, 각각의 센서 디바이스들의 결정된 상대적 위치를 GPS 위치 정보로 변환하며,
게이트웨이는,
LPWA 통신 방식으로 연결되는 센서 디바이스들과 통신하기 위해 마련되는 제2 통신부;
비프음을 출력하는 제2 출력부;
주변에서 발생하는 비프음을 비롯한 조난자의 음향 정보 등을 수집하는 제2 센서부; 및
GPS 신호를 수신하는 GPS 센서를 포함하고,
게이트웨이는,
GPS 센서가 정상적으로 동작 가능한 경우에만, 제2 출력부 및 제2 센서부가 동작하도록 하고,
GPS 센서의 동작이 어려운 경우, 복수의 센서 디바이스들로부터 수신되는 데이터를 서버에 전송하는 역할만을 수행하기 위해, 제2 출력부 및 제2 센서부가 비활성 모드로 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스 위치 인지 방법.
When the sensor device is distributed on the drone and lands on the ground, outputting a beep sound, detecting a beep sound output from another sensor device, and recording an output time and a detection time of the beep sound; and
Calculating, by the sensor device, relative distances with other sensor devices based on the output time and detection time of the beep;
When a plurality of sensor devices are distributed on the drone and land on the ground, each sensor device performing time synchronization with other sensor devices before outputting a beep sound; further comprising,
transmitting, by the sensor device, the calculation result to the server when the relative distances to other sensor devices are calculated; and
Further comprising determining, by the server, the relative position of each sensor device based on the calculation result;
The steps of performing time synchronization are:
Each sensor device performs time synchronization with other sensor devices using a low-power wide-area (LPWA) communication method before outputting a beep sound,
The output and detection steps of the beep sound are
Each sensor device performing time synchronization sequentially outputs beeps according to a preset beep output sequence, detects the output beeps when other sensor devices output beeps,
The step of determining the relative position is,
When the calculation result of the relative distance between the sensor devices is received, the server applies the calculation result to multidimensional scaling to determine the relative position of each sensor device to the point where the error is the smallest,
Each sensor device,
Data is transmitted to the server through the gateway connected by the LPWA communication method,
gateway,
A plurality of sensor devices are distributed together in an area where a plurality of sensor devices are distributed through the drone, output a beep sound, detect a beep sound output from another sensor device, record the output time and detection time of the beep sound, and record the recorded output time and calculating a relative distance to other sensor devices based on the sensing time;
Receives its own GPS signal, transmits its own GPS location information to the server together with the calculation result for the relative distance it calculated and the data received from each sensor device,
The step of determining the relative position is,
The server converts the determined relative positions of each sensor device into GPS position information based on the GPS position information received from the gateway;
gateway,
A second communication unit provided to communicate with sensor devices connected by the LPWA communication method;
a second output unit outputting a beep sound;
a second sensor unit that collects sound information of the victim including beeps generated in the surroundings; and
Including a GPS sensor for receiving a GPS signal,
gateway,
Only when the GPS sensor is normally operable, the second output unit and the second sensor unit operate,
When the operation of the GPS sensor is difficult, the second output unit and the second sensor unit are changed to an inactive mode in order to perform only a role of transmitting data received from a plurality of sensor devices to the server. cognitive method.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 드론에서 배포되어 지상에 착지하면, 비프(Beep)음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하고, 비프음의 출력 시간 또는 감지 시간을 기록하고, 기설정된 주기마다 기록된 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 전송하는 센서 디바이스; 및
각각의 센서 디바이스로부터 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 수신하면, 수신된 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 센서 디바이스들의 상대적 거리를 계산하는 서버;를 포함하고,
드론을 통해 복수의 센서 디바이스들이 배포되는 지역에 함께 배포되는 게이트웨이;를 더 포함하고,
센서 디바이스는,
복수로 배포되어 지상에 착지하는 경우, 각각의 센서 디바이스가, 비프음을 출력하기 이전에, 다른 센서 디바이스와의 시간 동기화를 수행하고,
각각의 센서 디바이스는,
비프음을 출력하기 이전에, LPWA(Low-power wide-area) 통신 방식을 이용하여 다른 센서 디바이스와의 시간 동기화를 수행하고,
센서 디바이스는,
다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리가 계산되면, 계산 결과를 서버에 전송하고,
시간 동기화를 수행한 각각의 센서 디바이스는,
기설정된 비프음 출력 순서에 따라 순차적으로 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스의 비프음 출력 시, 출력되는 비프음을 감지하며,
서버는,
센서 디바이스 간의 상대적 거리의 계산 결과가 수신되면, 계산 결과를 다차원 척도법(Multidimensional scaling)에 적용하여 에러가 가장 최소가 되는 지점으로 각각의 센서 디바이스의 상대적 위치를 결정하고,
각각의 센서 디바이스는,
LPWA 통신 방식으로 연결되는 게이트웨이를 통해 서버에 데이터를 전송하며,
게이트웨이는,
드론을 통해 복수의 센서 디바이스들이 배포되는 지역에 함께 배포되는 경우, 비프음을 출력하고, 다른 센서 디바이스로부터 출력되는 비프음을 감지하여, 비프음의 출력 시간 및 감지 시간을 기록하며, 기록된 출력 시간 및 감지 시간을 기반으로 다른 센서 디바이스들과의 상대적 거리를 계산하며,
자신의 GPS 신호를 수신하여, 자신의 GPS 위치 정보를 자신이 계산한 상대적 거리에 대한 계산 결과 및 각각의 센서 디바이스들로부터 수신되는 데이터와 함께 서버에 전송하고,
서버는,
게이트웨이로부터 수신된 GPS 위치 정보를 기반으로, 각각의 센서 디바이스들의 결정된 상대적 위치를 GPS 위치 정보로 변환하며,
게이트웨이는,
LPWA 통신 방식으로 연결되는 센서 디바이스들과 통신하기 위해 마련되는 제2 통신부;
비프음을 출력하는 제2 출력부;
주변에서 발생하는 비프음을 비롯한 조난자의 음향 정보 등을 수집하는 제2 센서부; 및
GPS 신호를 수신하는 GPS 센서를 포함하고,
게이트웨이는,
GPS 센서가 정상적으로 동작 가능한 경우에만, 제2 출력부 및 제2 센서부가 동작하도록 하고,
GPS 센서의 동작이 어려운 경우, 복수의 센서 디바이스들로부터 수신되는 데이터를 서버에 전송하는 역할만을 수행하기 위해, 제2 출력부 및 제2 센서부가 비활성 모드로 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스 위치 인지 시스템.When it is distributed from the drone and lands on the ground, it outputs a beep sound, detects a beep sound output from another sensor device, records the output time or detection time of the beep sound, and records the recorded beep sound at each preset period. a sensor device that transmits an output time and a detection time of; and
When receiving the output time and the detection time of the beep sound from each sensor device, the server calculates the relative distance of the sensor devices based on the output time and the detection time of the received beep sound; includes,
It further includes; a gateway distributed together in an area where a plurality of sensor devices are distributed through drones;
sensor device,
In the case of being distributed in plurality and landing on the ground, each sensor device performs time synchronization with other sensor devices before outputting a beep sound,
Each sensor device,
Before outputting a beep sound, time synchronization with other sensor devices is performed using a low-power wide-area (LPWA) communication method,
sensor device,
When the relative distance with other sensor devices is calculated, the calculation result is transmitted to the server,
Each sensor device that performed time synchronization,
Sequentially outputs beeps according to a preset beep output sequence, detects the output beeps when other sensor devices output beeps,
server,
When the calculation result of the relative distance between the sensor devices is received, the calculation result is applied to multidimensional scaling to determine the relative position of each sensor device to a point where the error is the smallest,
Each sensor device,
Data is transmitted to the server through the gateway connected by the LPWA communication method,
gateway,
When a plurality of sensor devices are deployed together in an area where a plurality of sensor devices are distributed through a drone, a beep sound is output, a beep sound output from another sensor device is detected, the output time and detection time of the beep sound are recorded, and the recorded output Calculate the relative distance with other sensor devices based on the time and detection time,
Receives its own GPS signal, transmits its own GPS location information to the server together with the calculation result for the relative distance it calculated and the data received from each sensor device,
server,
Based on the GPS location information received from the gateway, converting the determined relative location of each sensor device into GPS location information;
gateway,
A second communication unit provided to communicate with sensor devices connected by the LPWA communication method;
a second output unit outputting a beep sound;
a second sensor unit that collects sound information of the victim including beeps generated in the surroundings; and
Including a GPS sensor for receiving a GPS signal,
gateway,
Only when the GPS sensor is normally operable, the second output unit and the second sensor unit operate,
When the operation of the GPS sensor is difficult, the second output unit and the second sensor unit are changed to an inactive mode in order to perform only a role of transmitting data received from a plurality of sensor devices to the server. cognitive system.
KR1020200179612A 2020-12-21 2020-12-21 Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection KR102484735B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200179612A KR102484735B1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200179612A KR102484735B1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220089199A KR20220089199A (en) 2022-06-28
KR102484735B1 true KR102484735B1 (en) 2023-01-05

Family

ID=82268427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200179612A KR102484735B1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102484735B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2992459A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Driving Management Systems, Inc. Detecting the location of a phone using rf wireless and ultrasonic signals
KR20170023520A (en) * 2015-08-24 2017-03-06 넥서스환경디자인연구원(주) System for tracking wild animals
KR101857361B1 (en) * 2016-08-24 2018-06-19 국방과학연구소 Methods for selecting reference node for estimating relative locations
KR20190060266A (en) * 2017-11-24 2019-06-03 한국전자통신연구원 Apparatus and method for recognizing location of target using two unmanned aerial vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220089199A (en) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7336563B2 (en) Method and system for increased update rate in acoustic positioning
CN107643509B (en) Localization method, positioning system and terminal device
KR101853819B1 (en) Method and apparatus for providing information, device, and computer readable recording medium
US9472075B1 (en) Systems and methods for locating items in a facility
KR101286169B1 (en) System and method for mersuring location in wireless communication terminal, method for collecting fingerprint information in wireless communication terminal, fingerprint server and method for providing location using the same
CN102980572A (en) Positioning of device through evaluation of data sensed by device
JP6088504B2 (en) Position estimation of mobile equipment
US20180231668A1 (en) Dynamic Anchor Network for a First Responder Situation
CN112386248B (en) Human body falling detection method, device, equipment and computer readable storage medium
WO2007121397A3 (en) Method and system for retrieving information from wireless sensor nodes
US11290977B1 (en) System for localizing wireless transmitters with an autonomous mobile device
KR102021202B1 (en) Calibration Method for Integrating a Single Three-dimensional Coordinate System of Multiple Sensors
US20040148518A1 (en) Distributed surveillance system
Chu et al. An integrated building fire evacuation system with RFID and cloud computing
KR20060111167A (en) Positioning deduction method
CN110285809A (en) A kind of integrated integrated positioning device of indoor and outdoor
KR101850486B1 (en) System for tracking sound direction using intenlligent sounnd collection/analysis and method thereof
KR102484735B1 (en) Method for position recognition of sensor device based on sound signal detection
CN110572600A (en) video processing method and electronic equipment
US20140114976A1 (en) Analysis engine control device
CN114566171A (en) Voice awakening method and electronic equipment
JP2019522187A (en) Apparatus and related methods
JP6615587B2 (en) Position determining program, position determining method, and position determining apparatus
KR101715209B1 (en) Position Detecting Method and System with Burial Party's Detecting Radio Signals Using Drones
KR102046016B1 (en) Method for indoor positioning using low energy bluetooth and appartus for supporting the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant