KR100608653B1

KR100608653B1 - 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법

Info

Publication number: KR100608653B1
Application number: KR1020050000881A
Authority: KR
Inventors: 김진태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2006-08-08
Also published as: KR20060080608A

Abstract

본 발명은 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법에 관한 것으로, 종래에는 유비쿼터스 컴퓨팅은 장소에 구애받지 않고 사용자의 위치를 획득하여 서비스 제공시 사용해야 하지만 실내에서 GPS 시스템을 위치 측정에 활용하지 못하므로 사용자의 위치 획득시 GPS 시스템을 대체할 다른 대응 방법을 요구하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 지그비 모바일에서 소정 주기마다 자신의 존재를 알리는 아이디 신호를 무선 전송하는 단계와;하나 이상의 지그비 감지기가 상기 지그비 모바일의 아이디 신호를 수신하여 각각 지그비 모바일의 아이디 정보와 자신의 아이디 정보를 패킷에 담아 멀티 홉 라우팅을 이용하여 위치 인식 서버로 무선 전송하는 단계와;위치 인식 서버는 상기 지그비 감지기들로부터 패킷을 수신하고 상기 지그비 모바일을 감지한 지그비 감지기의 위치를 참조하여 상기 지그비 모바일의 현재 위치를 판단하는 단계로 이루어져 GPS 시스템이 불가능한 건물 내부에서 지그비 무선 통신을 이용하여 위치를 인식하여 사용자 위치를 판단하고, 도서관, 박물관, 놀이동산의 공공장소에서 사용자 위치를 판단하여 위치에 따른 부가 서비스를 제공하는 효과가 있다.

Description

지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법{METHOD FOR TRACKING POSITION INDOORS USING ZIGBEE RADIO COMMUNICATION}

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 지그비 위치 인식이 적용된 건물 내부를 보인 예시도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법의 동작 흐름도.

도 3은 도 2의 위치 표시 화면을 보인 예시도.

본 발명은 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법에 관한 것으로, 특히 지그비 모바일 소지한 사용자가 건물 내에서 움직일 때 사용자의 위치를 인식할 수 있게 한 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법에 관한 것이다.

무선 기술과 인터넷의 융합은 주변 환경 내의 컴퓨팅을 서로 접속하여 네트워크를 구성하고 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 구축한다. 유비쿼터스 컴퓨팅은 사용자의 위치를 인식하고 위치 정보를 이용하여 사용자에게 적합한 서비스를 제공하고자 한다.

GPS 시스템은 GPS 위성의 GPS 신호를 수신하여 위치를 계산하고, 수 십 센티미터의 분해능을 갖고 위치 감지의 좋은 성능을 발휘하지만 건물 내부에서는 GPS 신호를 수신하지 못해 위치를 측정하지 못한다.

유비쿼터스 컴퓨팅은 장소에 구애받지 않고 사용자의 위치를 획득하여 서비스 제공시 사용해야 하지만 실내에서 GPS 시스템을 위치 측정에 활용하지 못하므로 사용자의 위치 획득시 GPS 시스템을 대체할 다른 대응 방법을 요구한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 필요성을 감안하여 창안한 것으로, 건물 곳곳에 지그비 감지기를 설치하고 지그비 모바일을 소지한 사용자가 건물 내에서 이동할 때 지그비 감지기에서 지그비 모바일을 감지하여 감지된 지그비 감지기의 위치를 사용자의 위치로 인식할 수 있도록 한 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지그비 모바일에서 소정 주기마다 자신의 존재를 알리는 아이디 신호를 무선 전송하는 단계와;하나 이상의 지그비 감지기가 상기 지그비 모바일의 아이디 신호를 수신하여 각각 지그비 모바일의 아이디 정보와 자신의 아이디 정보를 패킷에 담아 멀티 홉 라우팅을 이용하여 위치 인식 서버로 무선 전송하는 단계와;위치 인식 서버는 상기 지그비 감지기들로부터 패킷을 수신하고 상기 지그비 모바일을 감지한 지그비 감지기의 위치를 참조하여 상기 지그비 모바일의 현재 위치를 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 건물 내부 또는 지하처럼 GPS가 적용될 수 없는 곳에서 지그비 무선 통신을 이용하여 사용자의 위치를 인식하고자 한다. 지그비 무선 통신은 최고 속도 250kbps의 저속 데이터율을 제공하고 저가, 저전력의 특징을 가지고 설치 관리가 용이하다. 또한, 지그비 무선 통신은 네트워크 계층에서 멀티 홉 라우팅을 제공하므로 각 노드는 먼 거리에 걸쳐서도 정보를 릴레이하여 정보 전달한다. 즉, 한 노드는 정보를 한 번 전송했을 때에 정보는 수신이 가능한 영역보다 먼 거리에 위치한 노드에게는 미치지 않지만 전송 노드와 목적지 노드 사이에 있는 노드들이 먼 거리에 위치한 목적지 노드에게 전달하기 위해 받은 정보를 릴레이하면 정보는 목적지 노드까지 전달된다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 지그비 위치 인식이 적용된 건물 내부를 보인 예시도이다.

지그비 감지기(ID1~ID14)는 건물 곳곳에 위치하고, 지그비 모바일(ZM1~ZM3)을 소지한 사용자가 건물 내에서 이동하면 지그비 모바일과 근거리에 위치한 지그비 감지기는 지그비 모바일과 무선 통신하고 멀티 홉 라우팅을 이용하여 지그비 모바일의 아이디를 위치 감지 서버(10)로 전송한다. 지그비 무선 통신에서 지그비 무선 전파의 세기를 최소로 하면 대략 3~4미터 정도 이하의 거리에서 통신이 가능하므로 지그비 감지기(ID1~ID14)는 3~4미터 정도의 간격으로 건물 곳곳에 위치하고, 지그비 모바일(ZM1~ZM3)의 무선 신호를 수신하는 수신 모드로 동작한다.

지그비 모바일(ZM1~ZM3)은 사용자에 의해 소지되고 소정 주기마다 자신의 존재를 알리는 아이디 신호를 최소 전력으로 출력한다. 지그비 감지기(ID1~ID14)는 지그비 모바일의 아이디 신호를 감지하면 지그비 모바일의 아이디 정보와 지그비 감지기의 아이디 정보를 담아 멀티 홉 라우팅을 이용하여 위치 인식 서버(10)로 전송한다.

위치 인식 서버(10)는 건물 곳곳에 설치된 지그비 감지기(ID1~ID14)의 위치에 대한 정보를 관리하고, 지그비 감지기(ID1~ID14)로부터 지그비 모바일의 아이디 정보와 지그비 감지기의 아이디 정보를 수신하여 지그비 감지기(ID1~ID14)의 위치 정보를 참조하여 지그비 모바일(ZM1~ZM3)의 위치를 판단하고 표시한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법의 동작 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 지그비 모바일에서 소정 주기마다 자신의 존재를 알리는 아이디 신호를 무선 전송하는 단계와; 지그비 감지기에서 지그비 모바일의 아이디 신호를 수신하고 지그비 모바일의 아이디 정보와 지그비 감지기의 아이디 정보를 패킷에 담아 멀티 홉 라우팅을 이용하여 위치 인식 서버로 무선 전송하는 단계와; 호스트에서 지그비 감지기로부터 패킷을 다수 수신하는 단계와; 패킷에서 지그비 모바일의 아이디에 대응한 지그비 감지기의 아이디를 추출하는 단계와; 지그비 감지기의 아이디 개수를 판단하여 둘 이상이면 지그비 모바일을 감지한 지그비 감지기가 서로 공유하는 공간에 지그비 모바일이 위치함을 판단하고 거짓이면 하나이면 지그비 감지기의 위치를 지그비 모바일의 위치로 판단하는 단계로 이루어진다.

지그비 모바일은 소정 주기마다(예: 1초) 자신의 존재를 알리는(지그비 모바일의 아이디를 포함하는) 신호를 전송한다. 사용자가 지그비 모바일을 소지하고 건물 내로 진입하면 지그비 모바일의 아이디 신호는 지그비 감지기에 수신된다. 지그비 감지기는 수신된 아이디 신호에서 지그비 모바일의 아이디를 확인하고 지그비 모바일의 아이디 정보와 지그비 감지기의 아이디 정보를 담아 멀티 홉 라우팅을 이용하여 위치 인식 서버로 전달한다.

다수의 지그비 감지기에서 지그비 모바일의 아이디 신호를 수신할 수 있는데 이런 경우 위치 인식 서버는 지그비 모바일의 아이디 신호를 수신한 지그비 감지기의 정보를 다수 수신한다. 위치 인식 서버는 각 지그비 감지기의 위치를 참조하여 지그비 모바일의 아이디 신호를 수신한 지그비 감지기가 서로 공유하는 공간에 지그비 모바일이 위치한다고 판단한다.

도 3은 도 2의 위치 표시 화면을 보인 예시도로서, 위치 인식 서버에서 지그비 감지기에 의해 감지되는 지그비 모바일의 위치를 화면에 표시하는 동작을 도 1을 참조하여 설명한다.

제3지그비 모바일(ZM3)의 아이디 신호는 제2지그비 감지기(ID2)에만 수신되고, 제2지그비 감지기(ID2)는 제3지그비 모바일(ZM3)의 아이디 정보와 제2지그비 감지기(ID2)의 아이디 정보를 담아 패킷을 위치 인식 서버(10)로 전송한다. 패킷은 제4,5,13지그비 감지기(ID4,ID5,ID13)에 의해 멀티 홉 라우팅되어 제13지그비 감지기(ID13)로 전달되고, 제13지그비 감지기(ID13)와 직렬 통신 인터페이스로 연결된 위치 인식 서버(10)에 전달된다.

위치 인식 서버(10)는 제2지그비 감지기(ID2)로부터 수신된 패킷에서 제3지그비 모바일(ZM3)의 아이디를 확인하고 제2지그비 감지기(ID2)에서만 제3지그비 모바일(ZM3)의 아이디를 수신하므로 도 2의 위치 표시 화면에 도시된 바와 같이, 제3지그비 모바일(ZM3)의 위치를 제2지그비 감지기(ID2)의 위치에 표시한다.

이와 다르게, 제1지그비 모바일(ZM1)의 아이디 신호는 제4,5,6지그비 감지기(ID4,ID5,ID6)에 수신되고, 위치 인식 서버(10)는 제4,5,6지그비 감지기(ID4,ID5,ID6)로부터 수신된 패킷에서 제1지그비 모바일(ZM1)의 아이디를 확인하므로 제4,5,6지그비 감지기(ID4,ID5,ID6)의 공유 영역(20)에 제1지그비 모바일(ZM1)이 위치한다고 판단하여 도 2의 위치 표시 화면과 같이 제1지그비 모바일(ZM1)의 위치를 표시한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 건물 곳곳에 지그비 감지기를 설치하고 지그비 모바일을 소지한 사용자가 건물 내에서 이동할 때 지그비 감지기에서 지그비 모바일을 감지하여 감지된 지그비 감지기의 위치를 사용자의 위치로 인식함으로써 GPS 시스템이 불가능한 건물 내부에서 지그비 무선 통신을 이용하여 위치를 인식하여 사용자 위치를 판단하고, 도서관, 박물관, 놀이동산의 공공장소에서 사용자 위치를 판단하여 위치에 따른 부가 서비스를 제공하는 효과가 있다.

Claims

지그비 모바일에서 소정 주기마다 자신의 존재를 알리는 아이디 신호를 무선 전송하는 단계와;하나 이상의 지그비 감지기가 상기 지그비 모바일의 아이디 신호를 수신하여 각각 지그비 모바일의 아이디 정보와 자신의 아이디 정보를 패킷에 담아 멀티 홉 라우팅을 이용하여 위치 인식 서버로 무선 전송하는 단계와;위치 인식 서버는 상기 지그비 감지기들로부터 패킷을 수신하고 상기 지그비 모바일을 감지한 지그비 감지기의 위치를 참조하여 상기 지그비 모바일의 현재 위치를 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법.
제1항에 있어서, 상기 지그비 감지기는 복수로 이격 배치되어 수신 모드로 설정되며, 상기 지그비 모바일의 무선 전송 출력은 상기 지그비 모바일의 이격 간격을 근거로 조절되는 것을 특징으로 하는 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법.
제1항에 있어서, 상기 위치 인식 서버의 지그비 모바일 위치 판단 단계는

지그비 감지기로부터 패킷을 다수 수신하는 단계와;

패킷에서 지그비 모바일의 아이디에 대응한 지그비 감지기의 아이디를 추출하는 단계와;

지그비 감지기의 아이디 개수를 판단하여 둘 이상이면 지그비 모바일을 감지한 지그비 감지기가 서로 공유하는 공간에 지그비 모바일이 위치함을 판단하고 하나이면 지그비 감지기의 위치를 지그비 모바일의 위치로 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 지그비 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 방법.