KR100799579B1 - Ｒｔｌｓ 태그의 블링킹 데이터 처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RTLS 태그의 블링킹(blinking) 데이터 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블링킹 데이터의 사전 필터링을 통한 효율적인 RTLS 태그의 블링킹 데이터를 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 개시하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 시스템은 입력되는 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터를 동일 ID를 가지는 태그별로 분류하여 그룹화하고, 상기 그룹화된 각 태그의 위치결정 가능 여부를 판단하는 태그 해쉬 테이블; 및 상기 해쉬 테이블로부터 위치결정이 가능하다고 판단된 태그만의 블링킹 데이터를 전달받아 RTLS의 위치결정 엔진에 전달하는 태그 스트림 출력 큐를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 RTLS 시스템의 구성을 제시한 도면이다.
도 2는 RTLS 태그에서 발생되는 블링킹 데이터의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 블링킹 데이터의 처리를 위한 버퍼의 구조를 제시한 것으로 본 시스템 발명의 바람직한 일실시예의 구성을 제시한 도면이다.
도 3b는 도 3a에 제시된 버퍼에 의한 블링킹 데이터의 처리 절차의 바람직한 일실시예를 제시한 도면이다.
본 발명은 RTLS 태그의 블링킹(blinking) 데이터 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블링킹 데이터의 사전 필터링을 통한 효율적인 RTLS 태그의 블링킹 데이터를 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
RTLS(Real Time Locating System)는 특정 공간 안에 위치하고 있는 자산 또는 사람의 위치 및 상태 정보를 실시간으로 결정하는 시스템이다. RTLS는 매우 많 은 RTLS 태그를 가지고 있는데 이들 RTLS 태그에서는 블링킹 데이터가 스트림(stream) 형태로 발생된다. 이러한 블링킹 데이터 스트림은 각 태그 별로 서로 다른 주기를 가지며, RTLS 리더(reader)에서 수신했을 때 태그 간 상호 충돌을 회피하기 위한 방안으로 서브 주기(sub period)별로 블링킹 데이터를 발생시킨다.
따라서 RTLS 서버에서 처리해야 하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 스트림은 초당 수십 만 건 이상이 되며, 이러한 모든 블링킹 데이터 스트림을 위치결정 엔진에 전달하게 되면 과부하를 피할 수 없고, 이는 결국 위치결정 연산 처리의 신속성이 필수인 RTLS 시스템의 성능 저하를 초래하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적 및 이루고자하는 기술적 과제는 위치결정 엔진에 블링킹 데이터를 전달하기 전에 미리 필터링을 통해 각 태그의 블링킹 주기 별로 위치결정이 가능한 태그 정보만을 수집하여 유효한 블링킹 데이터만을 위치결정 엔진에 전달하게 하여 결국 위치결정 엔진의 과부하를 완화시킬 수 있는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 명세서에서 개시하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 시스템은
입력되는 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터를 동일 ID를 가지는 태그별로 분류하여 그룹화하고, 상기 그룹화된 각 태그의 위치결정 가능 여부를 판단하는 태그 해쉬 테이블; 및 상기 해쉬 테이블로부터 위치결정이 가능하다고 판단된 태그만의 블링킹 데이터를 전달받아 RTLS의 위치결정 엔진에 전달하는 태그 스트림 출력 큐를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 명세서에서 개시하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 방법은
(a)입력되는 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터를 동일 ID를 가지는 태그별로 분류하여 그룹화하는 단계; (b)상기 그룹화된 각 태그의 블링킹 데이터를 저장하기 위해 상기 각 태그의 ID를 해쉬값으로 하는 해쉬 테이블을 구축하고, 상기 그룹화된 각 태그의 위치결정 가능 여부를 판단하는 단계; 및 (c)상기 위치결정이 가능하다고 판단된 태그만의 블링킹 데이터를 전달받아 RTLS의 위치결정 엔진에 전달하는 단계를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명이 적용되는 RTLS 시스템의 구성을 제시한 도면이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, RTLS 시스템은 여러 개의 RTLS 태그가 모여 형성되는 RTLS 태그 모듈(10), RTLS 리더 모듈(11), RTLS 서버(12), RTLS 응용 시스템(13)으로 구성된다. RTLS 서버(12)는 RTLS 미들웨어(121)와 RTLS 위치서버(122) 로 구성되는데, RTLS 위치서버(122)는 RTLS 리더 모듈(11)로부터 수신된 RTLS 태그의 블링킹 데이터 스트림으로부터 그 태그의 X, Y, Z 등의 위치를 결정하는 역할을 수행하며, RTLS 미들웨어(121)는 태그의 위치정보를 관리하고 처리하는 역할을 수행한다. 본 발명은 RTLS 시스템의 RTLS 위치서버(122)에 구현되어 태그의 블링킹 데이터 스트림(이하 경우에 따라‘블링킹 데이터’로만 표현)을 처리하는 것에 관한 것이다.
도 2는 RTLS 태그에서 발생되는 블링킹 데이터의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서 도시된 바와 같이, RTLS 태그 1과 RTLS 태그 2의 각각의 태그에서 블링킹 데이터가 발생한다. 이때 각각의 태그는 고유의 블링킹 주기(Blink Interval Bl1 Blink Interval Bl2)를 가지며, 또한 RTLS 리더 모듈(11)로부터 전달된 블링킹 데이터의 상호 충돌을 회피하기 위해서 8개 이내의 서브-블링크(Sub-Blinks)를 발생시킨다. 이렇게 발생된 블링킹 데이터는 RTLS 리더 모듈(11)을 거쳐서 RTLS 서버(12)의 RTLS 위치서버(122)에 전달된다. RTLS 위치서버(12)는 동시에 수신되는 여러 개의 블링킹 데이터를 동일한 태그 정보를 가진 것끼리 그룹화해서 태그의 위치를 결정한다.
도 3a는 블링킹 데이터의 처리를 위한 버퍼의 구조를 제시한 것으로 본 시스템 발명의 바람직한 일실시예의 구성을 제시한 도면이다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 위치결정 엔진에 블링킹 데이터를 전달하기 전에 미리 각 태그의 블링킹 주기 별로 위치결정이 가능한 태그 정보만을 수 집하여 유효한 블링킹 데이터만을 위치결정 엔진에 전달하는 것인데, 이를 위해 블링킹 데이터에 대한 필터링 및 버퍼링 과정이 수반되고 필터링 및 버퍼링 과정의 수행을 위한 버퍼의 구조가 도 3a에 제시된 것이다.
도 3a에서 도시된 바와 같이, 블링킹 데이터의 필터링 및 버퍼링을 위한 버퍼의 구조는 크게 태그 스트림 입력 큐(31), 태그 해쉬 테이블(32), 태그 스트림 출력 큐(33)로 구성된다.
태그 스트림 입력 큐(31)는 RTLS 리더(11)로부터 수신된 RTLS 태그의 블링킹 데이터 스트림을 수집하는 역할을 수행한다. 태그 스트림 입력 큐(31)는 먼저 입력된 블링킹 데이터를 먼저 출력 처리하는 소위 FIFO(First In First Out) 구조를 갖는 큐(Queue)이다.
태그 스트림 입력 큐(31)에 입력되는 각 태그의 블링킹 데이터는 태그의 ID(Tag ID), 태그의 블링킹 데이터를 수신한 리더의 ID(Reader ID), 태그의 블링킹 데이터가 상기 ID에 해당하는 리더에 도착한 시간을 나타내는 타임-스탬프(TS: Time Stamp)로 구성된다. 이러한 태그 스트림 입력 큐(31)는 먼저 도착된 각각의 태그의 블링킹 데이터를 순서대로 태그 해쉬 테이블(32)에 전달(출력)한다.
태그 해쉬 테이블(32)은 위치결정이 가능한 태그의 블링킹 데이터를 동일한 ID를 가진 태그별로 그룹화하고 필터링하는 역할을 수행한다. 태그 해쉬 테이블은 태그의 ID(Tag ID1, Tag ID2, Tag ID3, ··· , Tag IDN)를 해쉬(hash) 값으로 하는 해쉬 구조를 가지며, 수신된 리더는 서로 다르지만 동일한 ID를 가진 태그의 블링 킹 데이터들을 그룹화한다.
각각의 해쉬 값(Tag ID1, Tag ID2, Tag ID3, ··· , Tag IDN)에는 동일한 태그 블링킹 정보가 저장되는데 블링킹 정보는 세부적으로 해당 태그의 블링킹 주기(321, Blink Interval), 블링킹 개수(322, Blink Number), 각 태그의 ID와 관련되는 리더의 개수(323, Reader Number), 블링킹 데이터 중에 가장 빠른 타임-스탬프(TS)를 가지고 있는(태그 해쉬 테이블에 가장 빨리 입력된) 블링킹 데이터의 색인(324, First Arrival), 블링킹 개수(Blink Number) 만큼의 태그 블링킹 데이터의 리스트(325)로 구성된다. 이때, 태그 블링킹 데이터의 리스트는 리더의 ID와 타임-스탬프의 쌍으로 구성된다.
태그 스트림 출력 큐(33)는 태그 해쉬 테이블(32)에서 위치결정이 가능한 태그의 블링킹 데이터가 수집되는 경우, 이를 위치결정 엔진(Location Processor Engine)(34)에 전달하는 역할을 수행한다. 전달하는 형태는 큐(Queue)로서 각 데이터의 형태는 위치결정의 대상이 되는 태그의 ID(Tag ID), 블링킹 개수, 리더의 개수, 블링킹 개수 만큼의 태그 블링킹 데이터의 리스트로 구성된다.
도 3b는 도 3a에 제시된 버퍼에 의한 블링킹 데이터의 구체적 처리 절차의 바람직한 일실시예를 제시한 도면이다.
도 3b에서 도시된 바와 같이, 먼저 태그 스트림 입력 큐(31)로부터 하나의 블링킹 데이터가 입력되면(S31), 입력된 블링킹 데이터의 태그 ID 정보에 해쉬 함수(hash function)를 적용하여 입력된 블링킹 데이터의 태그 해쉬 테이블(32)에서 의 위치를 결정한다(S32). 여기서, 상기 해쉬 함수의 독립 변수는 위에서 언급한 바와 같이 태그 ID이다. 다음으로 결정된 위치의 노드(해당 태그 ID의 정보 저장소로서 도 3a의 321 내지 325를 의미)가 비어 있는 지 판단한다(S33).
비어 있는 경우는 입력된 블링킹 데이터의 태그에 대한 첫 번째 블링킹 데이터인 경우이며, 이때에는 블링킹 데이터의 개수와 리더의 개수를 1로 초기화하고 해당되는 태그의 블링킹 주기를 초기화 한다(S3311). 또한, 입력된 블링킹 데이터를 해당 노드의 블링킹 데이터 리스트에 입력한다(S3312).
결정된 위치의 노드가 비어 있지 아니한 경우는 해당 노드에 이미 데이터가 입력되어 있는 경우로 즉, 상기 입력된 블링킹 데이터와 동일한 태그 ID를 가진 선입력된 블링킹 데이터가 해당 노드에 이미 있는 경우이다. 이때에는 우선 입력된 블링킹 데이터의 타임 스탬프와 기존의 가장 빠른 타임 스탬프와 비교를 수행한다(S332 내지 S333).
이때, 두 타임 스탬프의 차가 해당 태그에 설정되어 있는 블링킹 주기(Blink Interval) 이상인 경우는 기존의 블링킹 데이터 리스트의 정보가 유효성을 상실한 것을 의미하므로 기존의 태그 블링킹 데이터 리스트를 제거하고(S3331), 블링킹 데이터의 개수와 리더의 개수를 1로 초기화한 후(S3332) 입력된 블링킹 데이터를 해당 노드의 블링킹 데이터 리스트에 입력한다(S3312). 여기서 도출할 수 있는 사실은 결정된 위치의 노드가 비어있는 경우와 타임 스탬프의 차가 블링킹 주기 이상인 경우에는 언제든지 태그의 위치결정이 가능하다는 것이다.
만일 결정된 위치의 노드가 비어있지 아니하고 두 타임 스탬프의 차가 블링 킹 주기 이하인 경우는 기존의 블링킹 데이터 리스트의 정보가 유효한 것이기 때문에 태그의 블링킹 데이터 개수를 1만큼 증가시키고 입력 블링킹 데이터를 리스트에 추가한다(S3333). 또한 입력된 블링킹 데이터의 발신 리더가 기존의 리더와 다른 경우 리더의 개수를 1만큼 증가시킨다(S3334).
하나의 태그에 대해 블링킹 데이터를 수신한 RTLS 리더가 3개 이상인 경우 해당 태그의 위치를 결정할 수 있으므로 3개 이상인지를 체크하여(S3335), 3개 이상인 경우에는 태그 스트림 출력 큐(33)에 해당노드의 블링킹 데이터 리스트를 전달한다(S3336). 마지막으로 입력 스트림 큐에 데이터가 존재하는 여부를 판단하여, 데이터가 더 존재하지 않는 경우 데이터 처리를 종료하며 있는 경우에는 다음으로 입력된 블링킹 데이터에 대해 상기와 같은 절차를 수행한다.
본 방법발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 위치결정 엔진에 블링킹 데이터를 전달하기에 앞서 사전 필터링을 통해 각 태그의 블링킹 주기 별로 위치결정이 가능한 태그의 블링킹 데이터만을 수집하여 위치결정 엔진에 전달하는 기능을 제공하여 위치결정 엔진에 주어지는 과부하를 완화시키며 아울러 위치결정 연산 처리에 필수적인 신속성을 확보할 수 있어 RTLS 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
Claims (6)
- 입력되는 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터를 동일 ID를 가지는 태그별로 분류하여 그룹화하고, 상기 그룹화된 각 태그의 위치결정 가능 여부를 판단하는 태그 해쉬 테이블; 및상기 태그 해쉬 테이블로부터 위치결정이 가능하다고 판단된 태그만의 블링킹 데이터를 전달받아 RTLS의 위치결정 엔진에 전달하는 태그 스트림 출력 큐를 포함하는 것을 특징으로 하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 태그 해쉬 테이블은상기 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터의 그룹화 결과로 인한 상기 태그 해쉬 테이블에서의 해당 태그 ID의 정보 저장소가 비어있다고 판단하는 경우에는 상기 위치결정 가능 여부를 언제나 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 태그 해쉬 테이블은 상기 저장소가 비어있지 아니한 경우에는 상기 비어있지 아니한 저장소에 최초 입력된 블링킹 데이터의 입력시점과 상기 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터 각각의 입력시점의 시간차를 비교하여,상기 시간차가 상기 그룹화된 태그에 설정되어 있는 블링킹 주기 이상이면 상기 위치결정이 가능한 것으로 판단하며, 상기 시간차가 상기 블링킹 주기 이하이면 상기 그룹화된 태그의 블링킹 데이터를 수신한 RTLS 리더가 3개 이상인 경우에 상기 위치결정이 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 시스템.
- (a)입력되는 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터를 동일 ID를 가지는 태그별로 분류하여 그룹화하는 단계;(b)상기 그룹화된 각 태그의 블링킹 데이터를 저장하기 위해 상기 각 태그의 ID를 해쉬값으로 하는 해쉬 테이블을 구축하고, 상기 그룹화된 각 태그의 위치결정 가능 여부를 판단하는 단계; 및(c)상기 (b)단계에서 위치결정이 가능하다고 판단된 태그만의 블링킹 데이터를 전달받아 RTLS의 위치결정 엔진에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 (b)단계는(b1)상기 입력되는 다수 RTLS 태그의 블링킹 데이터의 상기 해쉬 테이블에 저장할 장소가 비어있는지 판단하는 단계;(b2)비어있는 경우에는 상기 위치결정이 언제나 가능한 것으로 판단하는 단계;(b3)비어있지 아니한 경우에는 상기 위치에 최초 입력된 블링킹 데이터의 입력시점과 상기 다수의 RTLS 태그의 블링킹 데이터 각각의 입력시점의 시간차를 비교하는 단계; 및(b4)상기 시간차가 상기 그룹화된 태그에 설정되어 있는 블링킹 주기 이상이면 상기 위치결정이 가능한 것으로 판단하며, 상기 시간차가 상기 블링킹 주기 이하이면 상기 그룹화된 태그의 블링킹 데이터를 수신한 RTLS 리더가 3개 이상인 경우에 상기 위치결정이 가능한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RTLS 태그의 블링킹 데이터 처리 방법.
- 제 4 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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