KR20100088396A - Rtls and method for correcting location of tags the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A real time position tracking system for measuring a position of a tag within a dead zone using surrounding tag, and a tag position compensating method thereof are provided to expand the operation range of a system and to reduce the measurement error. CONSTITUTION: A tag(11) periodically transmits a blink signal in order to allow recognition of the position. The reader(12a-12d) receives a blink signal of the tag. A server(13) is transmitted. It receives a distance measurement command from the server, and implements a distance measurement with a corresponding tag. The server selects a reader and an assisting tag for distance measurement and calculates the position using the blink signal collected from a reader.

Description

실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법{ＲＴＬＳ and method for correcting location of tags the same}Real-time location tracking system and his tag positioning correction method {ＲＴＬＳ and method for correcting location of tags the same}

본 발명은 RTLS(Real Time Locating System)에 관한 것으로, 구체적으로 주변의 태그를 이용하여 음영 지역내의 태그의 위치를 측정하여 시스템의 동작범위를 확장하고 측정 오차를 줄일 수 있도록 한 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Real Time Locating System (RTLS), specifically, a real-time location tracking system for measuring the position of a tag in a shadowed area using surrounding tags to expand the operating range of the system and to reduce measurement errors, and A tag positioning correction method thereof.

최근 RFID(Radio Frequency IDentification)에 대한 관심이 높아지고 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있는데, RFID 기술이란 사물에 전자태그를 부착하고, 각 전자태그의 고유 아이디를 무선으로 인식하여, 해당 정보를 수집, 저장, 가공, 추적함으로써 사물에 대한 측위, 원격처리, 관리, 및 사물 간 정보교환 등의 서비스를 제공하는 기술이다.Recently, interest in RFID (Radio Frequency IDentification) has increased and technology development is being actively conducted. RFID technology attaches electronic tags to objects, wirelessly recognizes unique ID of each electronic tag, and collects and stores corresponding information. It is a technology that provides services such as positioning, remote processing, management, and information exchange between objects by processing, processing, and tracking them.

특히, 자체적인 내부 배터리 및 송신 장치를 내장하고 있는 능동형 RFID는 장거리의 데이터 전송이 가능해 환경 감시, 군수, 의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.In particular, active RFID, which has its own internal battery and transmission device, can be used in various fields such as environmental monitoring, logistics, and medical care because it can transmit data over a long distance.

현재 이러한 능동형 RFID 응용의 하나로 태그가 부착되어 있는 대상의 위치 를 실시간으로 확인할 수 있는 실시간 위치 확인/추적 시스템(Real Time Locating Systems, RTLS)이 새로이 부각되고 있다.Currently, one of such active RFID applications is real-time positioning / tracking system (RTLS), which can confirm the location of a tagged object in real time.

RTLS에서 사용되는 측위기법은 여러 종류가 있으며 대표적인 것으로 삼각측량-AOA 기법, 삼변측량-RSS, TOA 기법, 쌍곡선 측량-TDOA 기법 등이 있다.There are several types of positioning techniques used in RTLS, and the representative ones are triangulation-AOA technique, trilateration-RSS, TOA technique, and hyperbolic survey-TDOA technique.

RTLS 시스템은 크게 태그,리더,서버로 구성된다.The RTLS system consists of tags, readers, and servers.

태그는 고유 ID를 가지고 있는 능동형 RFID로서 위치를 확인하고자 하는 대상(사물, 사람 등)에 부착되어 일정한 주기로 자신의 정보를 리더에게 전송한다. A tag is an active RFID with a unique ID attached to an object (thing, person, etc.) whose location is to be checked, and transmits its information to the reader at regular intervals.

리더는 태그와 무선으로 통신을 하여 태그에 어떠한 명령을 내리거나 태그로부터 정보를 받아 서버로 전달하게 된다. 서버는 리더들로부터 전송되는 태그정보들을 수집하고 통합하여 관리하고, 리더로부터 전송되는 정보를 바탕으로 적합한 측위기법을 사용하여 태그의 위치를 구하여 사용자에게 제공한다.The reader communicates wirelessly with the tag to give a command to the tag or receive information from the tag and deliver it to the server. The server collects, integrates and manages tag information transmitted from the readers, and provides the user with the location of the tag using the appropriate positioning technique based on the information transmitted from the reader.

클라이언트는 일종의 응용프로그램으로서 사용자의 요구에 맞추어 필요한 정보들을 서버에 요청하며 획득한 정보를 응용 환경에 맞게 사용한다.The client is a kind of application program that requests the server the necessary information according to the user's request and uses the obtained information according to the application environment.

종래 기술에서 삼변측량을 기반으로 하는 RLTS 시스템에 있어서, 태그의 위치를 정확하게 파악하기 위해서는, 리더와 태그 사이의 거리정보가 3개 이상 필요하다.In the RLTS system based on trilateration in the prior art, at least three pieces of distance information between a reader and a tag are required in order to accurately locate a tag.

이를 위해 RTLS 시스템에서는 리더와 태그가 무선신호의 전파 전달 속도를 이용하여 거리를 측정하게 되고 위치를 구하고자 하는 태그는 3개 이상의 리더와 무선통신이 가능하여야 한다.To this end, in the RTLS system, the reader and the tag measure the distance by using the radio wave propagation speed of the radio signal, and the tag to obtain the position should be capable of wireless communication with three or more readers.

그러나 리더와 무선통신을 할 수 없는 음영지역에서는 3개 이상의 리더와 무 선통신을 통해 거리를 구할 수 없다. 이것을 극복하기 위해 음영지역에는 리더의 추가적인 설치가 필요하다.However, in shaded areas where wireless communication with the reader is not possible, the distance cannot be determined through wireless communication with more than three readers. To overcome this, shaded areas require additional installation of the leader.

따라서, 음영지역에 리더를 추가적으로 설치하는 것은 비용의 증대를 초래하므로, 위치가 결정된 태그를 활용하여 음영지역 내의 태그와 무선통신을 수행하여 거리정보를 얻을 수 있는 필요성이 제기된다.Therefore, the additional installation of the reader in the shaded area causes an increase in cost, thereby raising the necessity of obtaining distance information by performing wireless communication with the tag in the shaded area by using the position-determined tag.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 RTLS(Real Time Locating System)의 문제를 해결하기 위한 것으로, 주변의 태그를 이용하여 음영 지역내의 태그의 위치를 측정하여 시스템의 동작범위를 확장하고 측정 오차를 줄일 수 있도록 한 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the RTLS (Real Time Locating System) of the prior art, it is possible to extend the operating range of the system and reduce the measurement error by measuring the position of the tag in the shadow area using the surrounding tag It is an object of the present invention to provide a real-time position tracking system and its tag positioning correction method.

본 발명은 음영지역 태그의 위치 측정을 위한 보조 태그 활용 기법 및 RTLS 시스템을 제공하여, 음영지역 내에 존재하는 태그의 위치를 측정할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an auxiliary tag utilization technique and an RTLS system for measuring the location of a shadow area tag, and to measure the location of a tag existing in the shadow area.

또한, 본 발명은 보조 태그로 활용하는 태그의 위치가 미리 정해진 것이 아니라 리더들과의 무선통신을 이용하여 위치가 측정되어 음영지역 내의 태그와 무선통신을 수행하여 위치를 측정할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is not a predetermined position of the tag used as an auxiliary tag, but the position is measured by using a wireless communication with the reader to perform a wireless communication with the tag in the shaded area to measure the location There is this.

본 발명은 보조 태그를 선택할 경우에 발생하는 음영지역 내의 태그와 연결성(connectivity)을 태그가 다른 태그의 블링크 신호를 수신하는 것으로 확보하여 위치 측정의 성공률을 높이는 데에 목적이 있다.An object of the present invention is to increase the success rate of location measurement by securing a tag and connectivity within a shadow area generated when selecting an auxiliary tag by receiving a blink signal of another tag.

본 발명은 서버에서 리더와 보조 태그로 만들어지는 다각형이 최대 넓이가 되도록 보조 태그를 선택하여 위치 측정의 오차 발생을 줄이는 데에 목적이 있다.An object of the present invention is to reduce the occurrence of error in position measurement by selecting the auxiliary tag so that the polygon made of the reader and the auxiliary tag in the server to the maximum width.

또한, 본 발명은 서버에서 리더와 보조 태그로 만들어지는 다각형의 GDOP (geometric dilution of precision) 수치가 높을 경우에 발생하는 오차를 제거하는 데에 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to remove an error that occurs when the geometric dilution of precision (GDOP) value of the polygon made of the reader and the auxiliary tag in the server is high.

또한, 본 발명은 음영지역 내의 태그와 무선통신이 가장 원활한 하나의 리더를 마스터 리더로 선정하고 태그와의 무선통신을 전담하게 하여 무선통신으로 전달되는 명령 메시지의 누락을 줄이는 데에 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to reduce the omission of the command message transmitted to the wireless communication by selecting a reader in the shaded area and the one with the smoothest wireless communication as the master leader, and dedicated the wireless communication with the tag.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템은 RTLS(Real Time Locating System)에 있어서, 자신의 위치를 인식할 수 있도록 주기적으로 블링크 신호를 보내는 태그들;상기 태그의 블링크 신호를 수신을 받아 서버에게 전달하고, 서버에게 거리 측정 명령을 받아 해당 태그와의 거리 측정을 수행하는 리더들;리더에서 수집된 블링크 신호를 이용하여 거리 측정에 활용할 리더와 보조 태그를 선정하여 명령을 내리고 이러한 거리 정보를 이용하여 위치를 계산하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Real-time location tracking system according to the present invention for achieving the above object in the RTLS (Real Time Locating System), the tag periodically sending a blink signal to recognize its location; receiving the blink signal of the tag The reader receives the data and delivers it to the server, and receives the distance measurement command from the server and performs the distance measurement with the corresponding tag; By using the blink signal collected from the reader, the reader selects the leader and the auxiliary tag to be used for the distance measurement. And a server calculating a location using distance information.

여기서, 상기 서버는, 상기 태그간 거리 측정을 명령할 경우 음영지역 내의 태그와 무선 통신이 가장 원활한 하나의 리더를 마스터 리더로 선정하고 태그와의 무선 통신을 전담하도록 하는 것을 특징으로 한다.In this case, when the distance measurement between the tags is commanded, the server selects one reader having the smoothest wireless communication with the tag in the shadow area as the master leader and is responsible for wireless communication with the tag.

상기 서버는,상기 리더의 블링크 보고 메시지를 받아 저장하고 같은 태그 정보를 가진 리더들을 수집하여 해당 태그의 거리 측정을 위한 리더 셋을 구성하는 것을 특징으로 한다.The server may be configured to receive and store a blink report message of the reader, collect readers having the same tag information, and configure a reader set for distance measurement of the corresponding tag.

그리고 상기 서버는,셋 이상의 리더가 태그 블링크 메시지를 수집한 경우에는 보조 태그를 사용하지 않고 리더 셋을 구성하고, 태그가 음영지역에 존재하여 두 개 또는 하나의 리더가 태그 블링크 메시지를 수집한 경우에는 보조 태그를 선 택하여 리더 셋을 구성하는 것을 특징으로 한다.When the three or more readers collect the tag blink message, the server configures the leader set without using an auxiliary tag, and when the tag exists in the shadow area, two or one reader collects the tag blink message. In this case, the reader set is configured by selecting an auxiliary tag.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템의 태그 측위 보정 방법은 RTLS(Real Time Locating System)의 측위 보정에 있어서, 태그가 블링크 메시지를 주기적으로 브로드캐스트하여 주변의 태그들이 연결성을 확인하는 단계;리더들이 수신한 블링크 메시지를 서버에게 전달하고, 서버에서는 수신한 블링크 메시지들과 위치가 결정된 태그들을 이용하여 블링크 신호를 발신한 태그의 위치를 측정하기 위한 리더 및 보조 셋을 구성하는 블링크 단계;결정된 리더 및 보조 셋을 이용하여 각각 해당 태그와 위치 측정을 수행한 후 거리정보를 서버로 전달하여 위치를 계산하도록 하는 거리 측정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Tag positioning correction method of the real-time position tracking system according to the present invention for achieving another object in the RTLS (Real Time Locating System) positioning correction, the tag periodically broadcasts a blink message to check the surrounding tags connected The Blink message received by the reader to the server, and the server Blink constituting the reader and the auxiliary set for measuring the position of the tag that sent the Blink signal using the received Blink message and the location-determined tags And a distance measurement step of calculating a location by transmitting distance information to a server after performing location measurement with a corresponding tag using the determined reader and the auxiliary set, respectively.

그리고 상기 RTLS 시스템에서 위치를 찾고자하는 태그가 리더와 통신할 수 없는 음영지역에 존재 할 경우 주변의 다른 태그를 보조 태그로 이용하여 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.And if the tag to find the location in the RTLS system exists in the shadow area that can not communicate with the reader is characterized by determining the location using another tag around as a secondary tag.

그리고 상기 보조 태그를 선택하기 위하여,연결성이 확보된 태그들 중 가장 최근에 업데이트된 태그 다수 개를 선택하고 태그 블링크 메시지를 수신한 리더와 함께 리더와 태그가 만들 수 있는 가장 큰 다각형을 구성하고, 이 과정 중에 다각형 구성에 사용되는 태그가 보조 태그로 활용되는 것을 특징으로 한다.In order to select the auxiliary tag, a plurality of the most recently updated tags are selected among the secured tags, and the largest polygon that the reader and the tag can make together with the reader receiving the tag blink message, During this process, a tag used for constructing a polygon may be utilized as an auxiliary tag.

그리고 상기 보조 태그가 선택되면 리더와 보조 태그가 구성하는 다각형의 GDOP(Geometric Dilution of Precision)를 측정하여 그 결과에 따라 거리 측정 진행 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.When the auxiliary tag is selected, the GDOP (Geometric Dilution of Precision) of the polygon formed by the reader and the auxiliary tag is measured, and the distance measurement is determined according to the result.

이와 같은 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.Such a real-time position tracking system and tag positioning correction method according to the present invention has the following effects.

첫째, 리더의 추가적인 설치 없이 음영지역 내에 존재하는 태그의 위치를 측정할 수 있다.First, it is possible to measure the position of the tag in the shaded area without additional reader installation.

둘째, 시스템에서 측정한 태그의 위치를 이용하여 추가적인 장비를 사용하지 않고 해당 태그를 보조 태그로 활용 할 수 있다.Second, by using the position of the tag measured in the system, you can use the tag as an auxiliary tag without using additional equipment.

셋째, 보조 태그를 선택할 경우에 발생하는 태그 사이의 연결성으로 인한 거리 측정 실패를 줄여 위치 측정 성공률을 높일 수 있다.Third, the location measurement success rate can be increased by reducing the distance measurement failure due to the connectivity between the tags generated when the auxiliary tag is selected.

넷째, 서버에서 리더와 보조 태그로 만들어지는 다각형이 최대 넓이가 되도록 태그를 선택하여 위치 측정의 오차 발생을 줄일 수 있다.Fourth, it is possible to reduce the occurrence of error in the position measurement by selecting the tag so that the polygon is made to the maximum width of the reader and the auxiliary tag in the server.

다섯째, 서버에서 리더와 보조 태그로 만들어지는 다각형의 GDOP 수치가 높을 경우에 발생하는 오차를 제거할 수 있다.Fifth, the error that occurs when the GDOP value of the polygon made by the reader and the auxiliary tag in the server is high can be eliminated.

여섯째, 음영지역 내의 태그와 무선통신이 가장 원활한 하나의 리더를 마스터 리더로 선정하는 것에 의해 무선통신으로 전달되는 명령 메시지의 누락을 줄일 수 있다.Sixth, it is possible to reduce the omission of the command message transmitted to the wireless communication by selecting a tag in the shaded area and the one with the smoothest wireless communication as the master leader.

이하, 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a real-time position tracking system and its tag positioning correction method according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법의 특 징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the real-time position tracking system and tag positioning correction method thereof according to the present invention will become apparent from the detailed description of each embodiment below.

도 1은 RTLS의 구성도이고, 도 2는 보조 태그를 이용하여 위치를 구하는 음영 지역 태그의 예를 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of an RTLS, and FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a shadow area tag that obtains a location using an auxiliary tag.

그리고 도 3은 연결성을 고려하여 보조 태그를 선정하는 방법을 나타낸 구성도이다.3 is a diagram illustrating a method of selecting an auxiliary tag in consideration of connectivity.

본 발명의 실시예에 따른 음영지역 태그의 위치 측정을 위한 RTLS 시스템은 도 1에서와 같이, RTLS 리더, RTLS 태그, RTLS 서버를 포함한다.RTLS system for measuring the location of the shadow area tag according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, RTLS reader, RTLS tag, RTLS server.

즉, 자신의 위치를 인식할 수 있도록 주기적으로 블링크 신호를 보내는 태그(11)와, 태그(11)의 블링크 신호를 수신을 받아 서버(13)에게 전달하고 또한 서버(13)에서 거리 측정 명령을 받아 해당 태그와의 거리 측정을 수행하는 리더(12a)(12b)(12c)(12d) 및 리더에서 수집된 블링크 신호를 이용하여 거리 측정에 활용할 리더와 보조 태그를 선정하여 명령을 내리고 이러한 거리 정보를 이용하여 위치를 계산하는 서버(13)를 포함한다.That is, the tag 11 periodically sends a blink signal to recognize its location, and receives the blink signal of the tag 11 to the server 13 and sends a distance command to the server 13. The reader 12a, 12b, 12c, and 12d receiving the distance measurement with the corresponding tag, and using the blink signal collected from the reader, selects a leader and an auxiliary tag to be used for the distance measurement and gives commands to the distance information. It includes a server 13 for calculating the location using.

무선 신호의 도착 시간(Time of Arrival;ToA)을 이용하여 태그는 자신의 정보를 무선 신호를 통하여 전달하는 역할을 하며, 리더는 태그의 메시지를 수신하고 서버에게 전달하면, 서버에서 태그 메시지를 수신한 리더와 통신 가능한 리더 수가 부족할 경우 보조 태그들을 선택하여 리더에게 거리 측정 명령을 보낸다.Using the time of arrival (ToA) of the radio signal, the tag transmits its information through the radio signal.The reader receives the tag message and delivers it to the server, and the server receives the tag message. If the number of readers that can communicate with one reader is insufficient, select auxiliary tags and send a distance measurement command to the reader.

각각의 리더와 태그들은 차례대로 해당 태그와 메시지 송수신을 통하여 거리를 측정한 후 서버에게 거리 정보를 전달하고 이를 이용하여 태그의 위치를 결정짓 는다.Each reader and tag in turn measures the distance by sending and receiving a message with the corresponding tag and then transmits the distance information to the server and uses it to determine the position of the tag.

이와 같은 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템의 태그 측위 보정 방법은 다음과 같은 과정을 포함한다.Such a tag positioning correction method of a real-time position tracking system according to the present invention includes the following process.

태그가 블링크 메시지를 주기적으로 브로드캐스트하여 주변의 태그들의 연결성을 확인하는 단계와, 리더들이 수신한 블링크 메시지를 서버에게 전달하고, 서버에서는 수신한 블링크 메시지들과 위치가 결정된 태그들을 이용하여 블링크 신호를 발신한 태그의 위치를 측정하기 위한 리더 및 보조 셋을 구성하는 블링크 단계와, 결정된 리더 및 보조 셋을 이용하여 각각 해당 태그와 위치 측정을 수행한 후 거리정보를 서버에게 전달하여 서버에서 위치를 계산하도록 하는 거리 측정 단계를 포함한다.The tag periodically broadcasts the blink message to check the connectivity of the surrounding tags, forwards the received blink message from the readers to the server, and the server uses the received blink messages and the determined tags to transmit the blink signal. The Blink step of configuring the reader and the auxiliary set for measuring the position of the tag that has sent the tag, and using the determined reader and the auxiliary set to perform the tag and position measurement, respectively, the distance information is transmitted to the server to locate the position And a distance measuring step for calculating.

이와 같은 실시간 위치 추적 시스템의 태그 측위 보정 방법을 구체적으로 설명한다.The tag positioning correction method of such a real-time position tracking system will be described in detail.

도 2에서와 같이, 고정된 4개의 리더(R1)(R2)(R3)(R4)와 2개의 태그(T1), 태그(T2)가 존재할 경우 태그(T2)는 3개 이상의 리더와 통신을 수행해 위치가 결정되었고, 태그(T1)은 음영지역 내에 존재하여 2개의 리더만 통신이 가능했기 때문에 위치 측정을 도울 보조 태그가 필요하게 된다.As shown in FIG. 2, when there are four fixed readers R1, R2, R3, and R4, two tags T1, and a tag T2, the tag T2 communicates with three or more readers. Since the location is determined and the tag T1 exists in the shaded area, only two readers can communicate, so an auxiliary tag is needed to assist the location measurement.

이미 위치가 결정된 태그(T2)는 태그(T1)의 위치를 계산하기 위해 보조 태그로 선정되고, 태그(T1)는 각각 리더(R2), 리더(R3) 그리고 보조 태그(T2)와 거리 측정을 수행해서 위치를 계산하게 된다.The already positioned tag T2 is selected as an auxiliary tag to calculate the position of the tag T1, and the tag T1 performs distance measurement with the reader R2, the reader R3 and the auxiliary tag T2, respectively. To calculate the position.

여기서 태그는 자신의 ID 정보 및 주변 태그와 연결성 정보를 담은 블링크 메시지를 무선통신으로 다른 태그나 리더에게 전달하게 된다.Here, the tag transmits a blink message containing its ID information and surrounding tags and connectivity information to other tags or readers through wireless communication.

이러한 태그 메시지를 태그가 수신한 경우에는 도 4에서 도시된 바와 같이 연결성 정보 확보에 사용하고, 리더가 수신한 경우 서버에게 자신의 정보와 태그의 메시지정보를 전달하게 된다. 태그가 보조 태그로 선정되어 토큰 메시지를 받으면 메시지에서 명시하는 태그와 거리 측정을 수행한 후 다시 리더에게 토큰 메시지를 전달한다. When the tag message is received, the tag message is used to secure connectivity information as shown in FIG. 4, and when the reader receives the tag message, the tag message transmits its information and message information of the tag to the server. When a tag is selected as an auxiliary tag and receives a token message, the tag performs a distance measurement with the tag specified in the message and then sends the token message back to the reader.

도 4는 연결성 테이블 구성도이고, 도 5는 최대의 다각형을 구성하는 보조 태그 선택 과정을 나타낸 구성도이다.4 is a configuration diagram of a connectivity table, and FIG. 5 is a diagram illustrating a process of selecting an auxiliary tag constituting a maximum polygon.

그리고 도 6은 마스터 리더를 이용하여 태그와의 통신을 하는 예를 나타낸 구성도이다.6 is a configuration diagram illustrating an example of communicating with a tag using a master reader.

리더는 태그의 블링크 메시지 수신하면 자신의 정보를 포함시켜 서버에게 전달하는 역할을 하며, 서버가 리더 셋을 유선 네트워크를 통해 전달하면 리더는 거리 측정을 순차적으로 수행하기 위해서 리더 정보를 포함한 토큰을 작성한다.When the reader receives the blink message of the tag, the reader includes its information and delivers it to the server.When the server delivers the reader set through the wired network, the reader writes a token including the reader information in order to perform distance measurement sequentially. do.

리더 셋이 리더로만 구성된 경우, 토큰을 유선 네트워크를 통해 전달하면서 위치를 측정하기 위한 태그와 순차적으로 거리 측정을 수행한다.If the leader set consists only of readers, the tokens are passed through the wired network, and the distance measurement is performed sequentially with a tag to measure the position.

그리고 리더 셋에 보조 태그가 포함되어 있을 경우 도 6에서 도시된 바와 같이, 리더 셋을 받은 리더가 태그와 통신을 주도하는 마스터 리더가 되어 토큰을 태그에게 무선통신으로 주고받은 후 다음 리더에게 유선 네트워크를 통해 전달한다. When the auxiliary set is included in the leader set, as shown in FIG. 6, the leader receiving the leader set becomes the master leader that leads the communication with the tag, and sends the token to the tag by wireless communication. Pass through.

거리 측정이 완료되면 거리 측정 정보를 서버로 전달한다.When the distance measurement is completed, the distance measurement information is transmitted to the server.

이와 같이 마스터 리더를 선정하여 사용하는 이유는 무선통신으로 전달되는 명령 메시지의 누락을 줄이기 위한 것이다.The reason for selecting and using the master reader is to reduce the omission of the command message transmitted through the wireless communication.

서버는 리더의 블링크 보고 메시지를 받아 저장하고 같은 태그 정보를 가진 리더들을 수집하여 해당 태그의 거리 측정을 위한 리더 셋을 구성한다.The server receives and stores the blink report message of the reader and collects readers having the same tag information to configure a reader set for distance measurement of the corresponding tag.

여기서, 셋 이상의 리더가 태그 블링크 메시지를 수집한 경우 보조 태그를 사용하지 않고 리더 셋을 구성하지만, 음영지역에 존재하여 두 개 이하의 리더가 태그 블링크 메시지를 수집한 경우 보조 태그를 선택하여 리더 셋을 구성하게 된다.Here, if more than two readers collect the tag-blink message, they configure the leader set without using the auxiliary tag. However, if two or less readers collect the tag-blink message because they exist in the shadow area, select the auxiliary tag to select the leader set. Will be configured.

보조 태그를 선택하기 위하여 다음과 같은 방법이 사용된다.The following method is used to select an auxiliary tag.

도 2에서 도시된 바와 같이 우선적으로 해당 태그의 블링크 메시지에 포함되어 있는 연결성 정보를 이용한다. 연결성 정보 내에, 위치 정보를 가지고 있는 태그가 존재할 경우 해당 태그들 중 가장 좋은 위치 측정 결과를 낼 수 있는 태그들을 선택하기 위해 다음의 방법을 사용한다.As shown in FIG. 2, the connectivity information included in the blink message of the corresponding tag is used first. If there is a tag with location information in the connectivity information, the following method is used to select tags that can produce the best location measurement result among the tags.

도 5에서 도시된 바와 같이 연결성이 확보된 태그들 중 가장 최근에 업데이트된 태그 다수 개를 선택하고 태그 블링크 메시지를 수신한 리더와 함께 리더와 태그가 만들 수 있는 가장 큰 다각형을 구성한다.As shown in FIG. 5, a plurality of tags most recently updated are selected among the tags that have secured connectivity, and together with the reader receiving the tag blink message, the largest polygon that the leader and the tag can make is formed.

이 과정 중에 다각형 구성에 사용되는 태그가 보조 태그로 활용된다. 보조 태그가 선택되면 리더와 보조 태그가 구성하는 다각형의 GDOP(Geometric Dilution of Precision)를 측정한다.During this process, the tag used to construct the polygon is used as a secondary tag. When the secondary tag is selected, the geometric dilution of precision (GDOP) of the polygons formed by the reader and the secondary tag is measured.

이것은 다각형의 내각을 측정하여 일정이하의 예각을 갖는 다각형을 구성한 경우 거리 측정 오차가 크게 발생하게 되므로 거리 측정을 포기한다.This gives up the distance measurement because the distance measurement error is greatly generated when a polygon having an acute angle of less than a constant is formed by measuring the internal angle of the polygon.

서버는 리더에서 거리 측정을 완료하고 거리 정보 메시지를 보내면 해당 거리 정보를 이용하여 태그의 위치를 측정하고 위치 좌표를 저장하여 보조 태그로 활용 할 수 있도록 한다. When the server completes the distance measurement and sends the distance information message, the server measures the location of the tag using the distance information and stores the location coordinates to use as an auxiliary tag.

이와 같은 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법은 주변의 태그를 이용하여 음영 지역내의 태그의 위치를 측정하여 시스템의 동작범위를 확장하고 측정 오차를 줄일 수 있도록 한 것이다.Such a real-time position tracking system and tag positioning correction method according to the present invention is to measure the position of the tag in the shadow area using the surrounding tag to extend the operating range of the system and reduce the measurement error.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도 1은 RTLS의 구성도1 is a configuration diagram of RTLS

도 2는 보조 태그를 이용하여 위치를 구하는 음영 지역 태그의 예를 나타낸 구성도2 is a diagram illustrating an example of a shadow area tag for obtaining a location using an auxiliary tag.

도 3은 연결성을 고려하여 보조 태그를 선정하는 방법을 나타낸 구성도3 is a block diagram illustrating a method of selecting an auxiliary tag in consideration of connectivity

도 4는 연결성 테이블 구성도4 is a diagram illustrating a connectivity table

도 5는 최대의 다각형을 구성하는 보조 태그 선택 과정을 나타낸 구성도5 is a block diagram illustrating a process of selecting an auxiliary tag constituting a maximum polygon

도 6은 마스터 리더를 이용하여 태그와의 통신을 하는 예를 나타낸 구성도6 is a configuration diagram showing an example of communicating with a tag using a master reader;

11. 태그 12a.12b.12c.12d. 리더11.tag 12a.12b.12c.12d. leader

13. 서버13. Server

Claims (8)

RTLS(Real Time Locating System)에 있어서,In Real Time Locating System (RTLS), 자신의 위치를 인식할 수 있도록 주기적으로 블링크 신호를 보내는 태그들;Tags that periodically send a blink signal to recognize their location; 상기 태그의 블링크 신호를 수신을 받아 서버에게 전달하고, 서버에게 거리 측정 명령을 받아 해당 태그와의 거리 측정을 수행하는 리더들;A reader receiving the blink signal of the tag and transmitting the received signal to a server and receiving a distance measurement command from the server to perform distance measurement with the corresponding tag; 리더에서 수집된 블링크 신호를 이용하여 거리 측정에 활용할 리더와 보조 태그를 선정하여 명령을 내리고 이러한 거리 정보를 이용하여 위치를 계산하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템.And a server for selecting a leader and an auxiliary tag to be used for distance measurement using the blink signal collected by the reader to give a command and calculating a location using the distance information. 제 1 항에 있어서, 상기 서버는,The method of claim 1, wherein the server, 상기 태그간 거리 측정을 명령할 경우 음영지역 내의 태그와 무선 통신이 가장 원활한 하나의 리더를 마스터 리더로 선정하고 태그와의 무선 통신을 전담하도록 하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템.When the distance measurement between the tags to command the real-time location tracking system characterized in that to select a single reader that is the most smooth communication with the tag in the shadow area as the master leader and to be dedicated to wireless communication with the tag. 제 1 항에 있어서, 상기 서버는,The method of claim 1, wherein the server, 상기 리더의 블링크 보고 메시지를 받아 저장하고 같은 태그 정보를 가진 리더들을 수집하여 해당 태그의 거리 측정을 위한 리더 셋을 구성하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템.And receiving and storing a blink report message of the reader and collecting readers having the same tag information to configure a reader set for distance measurement of the corresponding tag. 제 3 항에 있어서, 상기 서버는,The method of claim 3, wherein the server, 셋 이상의 리더가 태그 블링크 메시지를 수집한 경우에는 보조 태그를 사용하지 않고 리더 셋을 구성하고,If more than two readers collect tag blink messages, configure the reader set without using secondary tags. 태그가 음영지역에 존재하여 두 개 또는 하나의 리더가 태그 블링크 메시지를 수집한 경우에는 보조 태그를 선택하여 리더 셋을 구성하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템.If a tag exists in the shadowed area and two or one readers collect the tag blink message, the real-time location tracking system comprising the leader set by selecting the secondary tag. RTLS(Real Time Locating System)의 측위 보정에 있어서,In positioning correction of RTLS (Real Time Locating System), 태그가 블링크 메시지를 주기적으로 브로드캐스트하여 주변의 태그들이 연결성을 확인하는 단계;The tag periodically broadcasts a blink message so that neighboring tags check connectivity; 리더들이 수신한 블링크 메시지를 서버에게 전달하고, 서버에서는 수신한 블링크 메시지들과 위치가 결정된 태그들을 이용하여 블링크 신호를 발신한 태그의 위치를 측정하기 위한 리더 및 보조 셋을 구성하는 블링크 단계;A link step of configuring a leader and an auxiliary set for transmitting the blink message received by the readers to the server, and for measuring the position of the tag transmitting the blink signal using the received blink messages and the determined tags; 결정된 리더 및 보조 셋을 이용하여 각각 해당 태그와 위치 측정을 수행한 후 거리정보를 서버로 전달하여 위치를 계산하도록 하는 거리 측정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템의 태그 측위 보정 방법.Tag measurement method of a real-time location tracking system, comprising: a distance measurement step of performing a position measurement with the corresponding reader and the auxiliary set, respectively, and then calculates the position by transmitting the distance information to the server. . 제 5 항에 있어서, 상기 RTLS 시스템에서 위치를 찾고자하는 태그가 리더와 통신할 수 없는 음영지역에 존재 할 경우 주변의 다른 태그를 보조 태그로 이용하여 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템의 태그 측위 보 정 방법.The real-time location tracking system according to claim 5, wherein when the tag to find a location in the RTLS system exists in a shadow area that cannot communicate with a reader, the location is determined using another tag around as a secondary tag. Tag positioning correction method. 제 6 항에 있어서, 상기 보조 태그를 선택하기 위하여,The method of claim 6, wherein in order to select the auxiliary tag, 연결성이 확보된 태그들 중 가장 최근에 업데이트된 태그 다수 개를 선택하고 태그 블링크 메시지를 수신한 리더와 함께 리더와 태그가 만들 수 있는 가장 큰 다각형을 구성하고, Select the most recently updated tag among the connected tags, and configure the largest polygon that the leader and the tag can create, along with the reader that received the tag blink message. 이 과정 중에 다각형 구성에 사용되는 태그가 보조 태그로 활용되는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템의 태그 측위 보정 방법.Tag positioning correction method of the real-time position tracking system, characterized in that the tag used in the polygon configuration is used as a secondary tag during this process. 제 7 항에 있어서, 상기 보조 태그가 선택되면 리더와 보조 태그가 구성하는 다각형의 GDOP(Geometric Dilution of Precision)를 측정하여 그 결과에 따라 거리 측정 진행 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적 시스템의 태그 측위 보정 방법.The system of claim 7, wherein when the auxiliary tag is selected, a geometric dilution of precision (GDOP) of a polygon formed by the reader and the auxiliary tag is measured, and the distance measurement system is determined according to the result. Tag positioning correction method.
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