KR100759589B1 - 위치정보 서비스 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR100759589B1
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김남돈
문정호
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강릉대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 RFID 태그의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 하는 위치정보 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 상기한 본 발명에 따르는 위치정보 서비스 방법은, 소정 영역에 분산 설치된 다수의 RFID 리더를 동일 시점에서 RFID 태그의 판독을 시도하도록 제어하는 단계; 상기 판독시도에 따른 수신신호에 대해 수신세기 및 수신방향, 수신시각 중 하나 이상과 자신의 식별정보를 상기 수신신호에 부가하여 위치정보를 생성하여 상기 RFID 리더가 전송하는지를 체크하는 단계; 상기 다수의 RFID 리더 중 하나 이상으로부터 상기 위치정보가 수신되면, 상기 위치정보에 포함된 수신세기 및 수신방향, 수신시각 중 하나 이상의 차이를 통해 상기 RFID 태그의 실제위치를 추정하고, 그 위치정보를 안내하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이로서, 본 발명은 RFID 태그의 실제위치를 정확하게 파악할 수 있는 이점이 있다.
RFID 태그, 실제위치

Description

위치정보 서비스 시스템 및 방법{SERVICE SYSTEM AND METHOD FOR LOCATION INFORMATION}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치정보 서비스 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더 설치예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더의 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치정보 서비스 방법의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 설명 *
100 : RFID 태그
1021~102N : 다수의 RFID 리더
104 : 중계기
106 : 서버
108 : 데이터베이스
110 : 사용자 단말기
200 : 제어부
202 : RFID 리더부
204 : 수신세기 측정부
206 : 타이머
208 : 메모리부
210 : 통신모듈
212 : 수신방향 측정부
본 발명은 위치정보 안내 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 협소한 영역에서 사물 또는 생명체에 대해 매우 정확한 위치정보를 안내하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 전 세계적으로 RFID(Radio Frequency IDentification)에 관한 연구가 급속히 진행되고 있으며, 국제 표준화 단체인 ISO에서 RFID와 관련된 표준화가 마무리될 전망이다.
또한 근래에는 미국의 월마트, 영국의 테스코, 독일의 메트로 그룹 등 대형 할인 매장 회사들이 매장 내에서 물건의 입출고 및 재고 관리, 구매 물건 가격의 순간적인 계산, 부족한 물건의 공급 등을 위하여 RFID를 이용할 계획을 가지고 있으며, 실제로 월마트는 2005년부터 자사에 납품하는 업체 중 상위 100대 업체에게 RFID 태그를 부착하여 납품할 것을 요구하고 있다.
이와 같이 RFID의 사용이 확대될수록 RFID의 시스템 및 태그 가격이 하락하여 매우 저렴한 가격으로 이용이 가능할 것으로 예측되고 있다.
근래에는 상기 RFID를 이용하여 협소한 지역에서의 위치정보를 제공하는 다양한 기술이 제안되고 있다.
예를 들면, 대한민국 특허청에 ALPU를 사용한 UFID 혹은 RFID 등 연계방법 및 이용장치를 명칭으로 하여 특허출원된 제2004-010912호는 전자제품, 완구, 신발, 타이어, 자동차, 도자기, 의복, 골동품, 비자카드, 여권, 현금카드 등에 RFID 태그를 설치하여, 도난 및 위치확인, 리콜 여부 확인 등의 관리를 가능하게 하는 기술이 있다.
또한 대한민국 특허청에는 지능형 주차관리 시스템을 명칭으로 하여 특허출원된 제2006-0073414호는, 주차된 차량의 위치를 RFID를 이용하여 자동으로 파악함으로써, 운전자가 차량의 위치를 정확하게 기억하지 못하더라도 차량의 주차 위치를 빠른 시간내에 파악할 수 있게 하는 기술이 있다.
상기한 바와 같이 종래에는 다수의 위치에 설치된 RFID 리더를 통해 물품 또는 차량의 위치를 파악할 수 있게 하는 기술이 제안되었으나, RFID 리더를 기준으로 위치를 체크하므로, RFID 리더가 존재하지 않는 곳에 RFID 태그가 위치하거나 다수의 RFID 리더가 RFID 태그를 판독할 경우에는 해당 물품 등에 대한 정확한 위치를 파악할 수 없는 문제가 있었다.
이에 종래에는 RFID 태그의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요망되었다.
또한 RFID 태그를 통해 검출된 위치정보를 소정 규정에 부합되는지 여부를 판별하여 사용자에게 더욱 다양한 형태의 정보를 제공할 수 있는 기술의 개발도 요 망되었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, RFID 태그의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 하는 위치정보 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 RFID 태그를 통해 검출된 위치정보를 소정 규정에 부합되는지 여부를 판별하여 사용자에게 안내하는 위치정보 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따르는 위치정보 서비스 방법은, 소정 영역에 분산 설치된 다수의 RFID 리더가 동일 시점에서 동시에 하나의 RFID 태그를 판독하도록 제어하는 단계; 상기 RFID 리더가 상기 판독에 따른 수신신호의 수신 세기 및 수신 방향, 수신시각에 대한 정보들 중 적어도 하나 이상과 자신의 식별정보를 포함하는 위치정보를 생성하여 전송하는지를 체크하는 단계; 상기 다수의 RFID 리더 중 하나 이상으로부터 상기 위치정보가 수신되면, 상기 위치정보에 포함된 수신 신호에 대한 정보들의 차이값을 검출하고 검출된 차이값을 통해 상기 RFID 태그의 실제 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치정보를 안내하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다수의 RFID 리더들로부터 RFID 태그를 판독한 판독신호를 이용하여 RFID 태그의 정확한 위치를 산출한다. 상기 위치 산출 방법으로는 셀 ID 방식과 삼각법 방식이 채용된다.
또한 본 발명은 경기 규정 등에 따라 다수의 RFID 태그의 위치정보를 가공하여, 경기 규정에 따라 RFID 태그의 위치정보를 안내함으로써 사용자의 다양한 욕구를 충족시킨다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 정보 서비스 시스템의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.
상기 위치 정보 서비스 시스템은 크게 RFID 태그(100), 다수의 RFID 리더(1021~102N), 중계기(104), 서버(106), 데이터베이스(108), 사용자 단말기(110)로 구성된다.
RFID 태그(100)는 사람등과 같은 이동체에 부착되어 하나 이상의 RFID 리더에 의해 급전될 때에 자신의 RFID 태그정보를 상기 하나 이상의 RFID 리더로 송신한다. 여기서, 상기 RFID 태그는 다수 구비되나, 이하 설명의 편이상 하나의 RFID 태그(100)을 예시하여 설명한다.
다수의 RFID 리더(1021~102N)는 서버(106)의 제어에 따라 동기된 시점에서 RFID 태그(100)의 판독을 시도하고, RFID 태그(100)의 판독시도에 따른 수신신호의 수신세기 또는 수신시각, 수신방향에 대한 정보들을 검출하고, 상기 검출한 수신세기 및 수신시각, 수신방향 그리고 자신의 식별정보를 상기 RFID 태그 판독신호에 부가하여 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보는 중계기(104)를 거쳐 서버(106)로 송신된다.
중계기(104)는 다수의 RFID 리더(1021~102N)가 제공하는 위치정보를 서 버(106)로 중계한다.
서버(106)는 중계기(104)를 통해 다수의 RFID 리더(1021~102N)로부터 제공되는 위치정보들로부터 RFID 태그(100)의 실제위치를 검출하고, 상기 RFID 태그(100)의 실제위치정보를 데이터베이스(108)에 저장함과 아울러 사용자 단말기(110)를 통해 안내한다.
또한 서버(106)는 본 발명에 따른 위치정보 서비스가 경기에 적용될 경우, 상기 검출한 실제위치정보가 사전에 기설정된 경기 규정에 부합되는지를 체크하고, 그 체크결과에 따라 상기 실제위치정보에 대응되는 선수 및 해당 선수의 실제위치정보, 부합되는 규정 정보를 사용자 단말기(110)를 통해 안내한다.
데이터베이스(108)에는 RFID 태그정보영역, RFID 리더정보영역, 규정정보영역이 구비된다. 상기 RFID 태그정보영역에는 RFID 태그의 식별정보와 해당 RFID 태그를 부여받은 이동체의 식별정보가 대응되게 저장된다. 그리고, RFID 리더정보영역에는 RFID 리더 식별정보와 해당 RFID 리더의 설치위치정보가 저장된다. 상기 규정정보영역에는 본 발명에 의한 위치정보 서비스가 경기에 적용될 경우를 고려하여 다양한 경기의 규정 정보를 저장한다.
사용자 단말기(110)는 퍼스널 컴퓨터 또는 PDA, 이동통신 단말 등의 다양한 단말기로서 네트워크를 통해 서버(106)에 접속하여, 서버(106)가 제공하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치정보 서비스를 사용자에게 제공한다.
상기 다수의 RFID 리더(1021~102N)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위치정보 제공영역에 대해 격자로 분할된 소정 영역에 각각 설치된다.
도 2를 참조하면, 위치정보 제공영역(S)은 격자 형태의 다수의 소정영역들로 분할되며, 상기 소정영역들 각각에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더(A)가 설치된다. 여기서, 상기 위치정보 제공영역(S)은 건물내부 또는 경기장, 경주장, 경륜장, 경마장, 경매장, 영화관, 놀이시설, 목장, 축사 등이 될 수 있다.
상기 다수의 RFID 리더(1021~102N)는 그 구성 및 동작이 동일하므로, 이하 어느 한 RFID 리더(1021)의 구성 및 동작만을 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
RFID 리더(1021)는 제어부(200), RFID 리더부(202), 수신세기 측정부(204), 타이머(206), 메모리부(208), 통신모듈(210), 메모리부(212)로 구성된다.
제어부(200)는 RFID 리더부(202)를 제어하여 RFID 태그(100)를 판독하고, 상기 판독신호를 수신세기 측정부(204)로 제공하여 수신세기를 측정함과 아울러 수신시각을 타이머(206)로부터 획득하고, 상기 판독신호를 수신방향 측정부(204)로 제공하여 수신방향을 측정한다.
이후, 제어부(200)는 상기 판독 신호로부터 추출된 상기 수신세기, 상기 수신시각 및 상기 수신방향에 대한 정보에 상기 메모리부(208)의 RFID 리더 식별정보를 부가하여 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 통신모듈(210)을 통해 서버(106)로 제공한다.
RFID 리더부(202)는 제어부(200)의 제어에 따라 RFID 태그(100)를 판독하기 위한 주파수의 신호를 송출하고, 상기 신호에 응답하여 RFID 태그(100)로부터 소정 판독신호가 수신되면 이를 제어부(200)에 제공한다.
수신세기 측정부(204)는 RFID 태그(100)의 판독신호를 제공받아 수신세기를 측정하고 그 결과를 제어부(200)에 제공한다.
타이머(206)는 현재시각을 제공한다.
메모리부(208)는 제어부(200)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장하며, 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 RFID 리더식별정보 등을 저장한다.
통신모듈(210)은 무선 또는 유선 통신모듈로서 중계기(104)와의 통신을 담당한다.
수신방향 측정부(212)는 RFID 태그(100)의 판독신호를 제공받아 수신방향을 검출하고, 그 결과를 제어부(200)에 제공한다.
이제, 상기한 바와 같이 구성되는 위치정보 서비스 시스템의 동작을 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
서버(106)는 사용자 단말기(110)를 통한 위치안내 서비스 요청이 발생되는지를 체크한다(300단계).
상기 위치안내 서비스 요청이 발생되면, 서버(106)는 다수의 RFID 리더(1021~102N)를 통한 RFID 태그의 판독을 명령한다(304단계). 여기서, 다수의 RFID 리더(1021~102N)의 RFID 태그에 대한 판독 시도는 주기적으로 이행되며, 그 시점은 동기된다.
상기 명령에 따라 다수의 RFID 리더(1021~102N)는 동일 시점에서 소정 주파수의 판독 신호를 생성하여 RFID 태그(100)의 판독을 시도하며, 상기 RFID 태그(100)의 판독에 따른 위치정보를 중계기(104)를 통해 서버(106)로 제공한다.
서버(106)는 하나의 RFID 태그에 대해 하나 이상의 RFID 리더가 판독을 이행하여 위치정보를 제공하는지를 체크한다(306단계).
상기 하나의 RFID 태그에 대해 하나의 RFID 리더가 판독을 이행하여 위치정보를 제공하였으면, 서버(106)는 데이터베이스(108)에 구비된 RFID 리더정보영역에 저장된 정보 중, 해당 RFID 리더 식별정보에 대응되는 위치정보를 판독하여 실제위치정보로서 결정한다(308단계).
상기한 바와 다르게 하나의 RFID 태그에 대해 적어도 두 개 이상의 RFID 리더가 판독하여 위치정보를 제공하였으면, 서버(106)는 상기 RFID 리더들로부터 제공된 두 개 이상의 위치정보를 통해 실제 위치정보를 추정한다(310단계).
이를 좀더 설명하면, 상기 실제 위치정보 추정방법으로는 셀-ID 방식과 삼각법 방식이 채용될 수 있다.
먼저, 셀 ID 방식은 다수의 RFID 리더가 일정한 주기로 소정 주파수의 판독신호를 송신하여, 이동체에 부착된 RFID 태그를 판독하고, 다수의 RFID 리더가 RFID 태그를 판독한 시점, 즉 판독신호 수신시각이 가장 빠른 RFID 리더나 또는 판독신호의 수신세기가 가장 큰 RFID 리더의 위치정보를 실제위치정보로서 결정하는 것이다.
이러한 셀 ID 방식은 RFID 리더의 설치간격이 좁아질수록 정확도가 향상되며, 적어도 RFID 리더의 설치간격은 전파범위가 중첩되게 설치되어야 한다.
그리고, 삼각법 방식은 세 개 이상의 RFID 리더로부터 제공되는 위치정보들에 포함된 수신세기 및/또는 수신시각 및/또는 수신방향의 차이를 토대로 RFID 리 더의 위치정보를 추정하는 것이다.
여기서, 실제위치 추정의 정확도를 향상시키기 위해, 상기 셀 ID 방식과 삼각법 방식이 복합적으로 이용될 수 있다.
상기한 바와 같이 RFID 태그의 실제 위치정보가 결정되면, 서버(106)는 상기 실제 위치정보에 따른 위치가 소정 규정에 부합되는지를 체크한다(312단계). 예를들어, 축구 경기에 적용된 경우에는 오프사이드 등에 해당되는지를 체크하고, 경주 등에 적용된 경우에는 결승선에 도착했는지를 체크하는 것 등이 될 수 있다.
상기 RFID 태그(100)의 실제 위치정보가 소정 규정에 부합되면, 서버(106)는 RFID 태그(100)에 대응되게 설정된 이동체, 즉 해당 RFID 태그(100)를 부여받은 이동체에 대한 식별정보를 데이터베이스(108)로부터 판독하고, 상기 이동체에 대한 식별정보 및 상기 실제위치정보, 상기 규정 등을 사용자 단말기(110)로 제공하여 안내한다(314단계).
상기한 바와 다르게 상기 실제 위치정보가 소정 규정에 부합되지 않거나, 상기 규정을 필요로 하지 않은 단순 위치안내 요청시에는 상기 RFID 태그(100)에 대응되게 설정된 이동체에 대한 식별정보를 데이터베이스(108)로부터 판독하고, 상기 이동체에 대한 식별정보 및 상기 실제위치정보를 사용자 단말기(110)로 제공하여 안내한다(316단계).
상술한 바와 같이 본 발명은 RFID 태그의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 RFID 태그를 통해 검출된 위치정보를 소정 규정에 부합되는지 여부를 판별하여 사용자에게 안내함으로써, 사용자의 다양한 욕구를 충족시켜 줄 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 위치정보 서비스 시스템에 있어서,
    이동체에 부착된 RFID 태그;
    소정 영역에 분산되어 설치되어 동일 시점에서 상기 RFID 태그의 판독을 시도하고, 상기 판독시도에 따른 수신신호로부터 수신세기 및 수신방향, 수신시각에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 검출하고, 검출된 정보들과 자신의 식별정보를 상기 수신신호에 부가하여 위치정보를 생성하여 전송하는 다수의 RFID 리더;
    상기 다수의 RFID 리더의 설치위치정보를 구비하며, 상기 다수의 RFID 리더 중 하나 이상으로부터 상기 위치정보를 수신받아, 각 위치정보에 포함된 수신세기 및 수신방향, 수신시각에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 차이값을 검출하고 검출된 차이값을 통해 상기 RFID 태그의 실제 위치 정보를 추정하고, 상기 추정된 실제위치정보를 안내하는 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 서비스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서버가, 적어도 셋 이상의 RFID 리더들로부터 수신한 위치정보에 포함된 수신세기 및 수신방향, 수신시각에 대한 정보들 중 적어도 하나 이상의 차이값을 검출하고, 상기 검출된 차이값을 이용하여 삼각법에 따라 RFID 태그의 실제위치정보를 추정함을 특징으로 하는 위치정보 서비스 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 서버가,
    상기 하나 이상의 RFID 리더로부터 수신한 위치정보에 포함된 수신세기 중 가장 큰 위치정보를 송신한 RFID 리더의 설치위치를 실제위치로 추정하거나,
    상기 하나 이상의 RFID 리더로부터 수신한 위치정보에 포함된 수신시각 중 가장 빠른 시각 정보를 송신한 RFID 리더의 설치위치를 실제위치로 추정함을 특징으로 하는 위치정보 서비스 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서버가,
    상기 추정된 실제위치가 미리 정해둔 규정에 부합되는지를 체크하고,
    상기 미리 정해둔 규정에 부합되면, 상기 RFID 태그, 상기 실제위치정보, 상기 규정에 대한 정보를 안내함을 특징으로 하는 위치정보 서비스 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 규정은,
    경기 또는 경주 또는 경매 또는 영화관 또는 놀이시설 또는 축사 관리에 대한 규정임을 특징으로 하는 위치정보 서비스 시스템.
  6. 위치정보 서비스 방법에 있어서,
    소정 영역에 분산 설치된 다수의 RFID 리더를 동일 시점에서 하나의 RFID 태그의 판독을 시도하도록 제어하는 단계;
    상기 RFID 리더가 상기 판독시도에 따른 수신신호에 대해 수신세기 및 수신방향, 수신시각에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 검출하고, 검출된 정보들과 자신의 식별정보를 상기 수신신호에 부가하여 생성된 위치정보를 전송하는지를 체크하는 단계;
    상기 다수의 RFID 리더 중 하나 이상으로부터 상기 위치정보가 수신되면, 상기 위치정보에 포함된 수신세기 및 수신방향, 수신시각에 대한 정보 중 하나 이상의 차이값을 검출하고, 상기 차이값을 통해 상기 RFID 태그의 실제위치 정보를 추정하고, 상기 추정된 위치정보를 안내하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 서비스 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실제위치 추정은,
    적어도 셋 이상의 RFID 리더들로부터 수신한 위치정보에 포함된 수신세기 및 수신방향, 수신시각에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 차이값을 이용하여 삼각법에 따라 RFID 태그에 대한 실제 위치정보를 추정함을 특징으로 하는 위치정보 서비스 빙법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 실제위치 추정은,
    상기 하나 이상의 RFID 리더로부터 수신한 위치정보에 포함된 수신세기 중 가장 큰 위치정보를 송신한 RFID 리더의 설치위치를 실제위치로 추정하거나,
    상기 하나 이상의 RFID 리더로부터 수신한 위치정보에 포함된 수신시각 중 가장 빠른 시각에 대한 RFID 리더의 설치위치를 실제위치로 추정함을 특징으로 하는 위치정보 서비스 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 추정된 실제위치가 미리 정해둔 규정에 부합되는지를 체크하고, 상기 미리 정해둔 규정에 부합되면, 상기 RFID 태그, 상기 실제위치정보, 상기 규정에 대한 정보를 안내하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 위치정보 서비스 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 규정은, 경기 또는 경주 또는 경매 또는 영화관 또는 놀이시설 또는 축사 관리에 대한 규정임을 특징으로 하는 위치정보 서비스 방법.
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