KR100862189B1 - System and Method for recognizing localization of target by low-power using the motion of the mobile tag in wireless sensor network - Google Patents
System and Method for recognizing localization of target by low-power using the motion of the mobile tag in wireless sensor network Download PDFInfo
- Publication number
- KR100862189B1 KR100862189B1 KR1020060117788A KR20060117788A KR100862189B1 KR 100862189 B1 KR100862189 B1 KR 100862189B1 KR 1020060117788 A KR1020060117788 A KR 1020060117788A KR 20060117788 A KR20060117788 A KR 20060117788A KR 100862189 B1 KR100862189 B1 KR 100862189B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- maximum acceleration
- acceleration value
- value
- wireless network
- information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
-
- 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
- G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
- G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
Abstract
본 발명은 무선 센서 네트워크 기반 저전력 위치 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 위치 인식 시스템은, 해당 위치에 부착되어 움직임을 감지하는 모션 센서; 상기 모션 센서가 부착되고 자신은 움직임이 가능한 물체에 부착되어, 상기 모션 센서의 움직임 감지 정보에 기초하여 상기 물체의 움직임 발생 여부를 판별하고, 그 결과에 따라 상기 물체의 위치산출용신호 전송을 위한 전원 모드를 동작 모드 및 슬립 모드로 선택적으로 전환하는 무선 네트워크 태그; 상기 물체의 움직임 발생에 따라 상기 동작 모드로 전환된 무선 네트워크 태그로부터 전송되는 위치산출용신호를 수신하고, 상기 수신한 위치산출용신호의 수신정보를 생성하여 출력하는 무선 네트워크 수신 센서; 및 상기 무선 네트워크 수신 센서로부터 출력되는 위치산출용신호의 수신정보에 기초하여 상기 물체의 위치를 산출하는 위치 인식 산출부를 포함하며, 이에 의해, 무선 네트워크 태그의 전력 소모를 최소화할 수 있다. The present invention relates to a wireless sensor network-based low power location recognition system and method thereof, the location recognition system of the present invention, a motion sensor attached to the location to sense the movement; The motion sensor is attached and attached to an object capable of moving, and determines whether the motion of the object occurs based on the motion detection information of the motion sensor, and according to the result for transmitting the position calculation signal of the object A wireless network tag for selectively switching a power mode to an operation mode and a sleep mode; A wireless network reception sensor configured to receive a location calculation signal transmitted from a wireless network tag switched to the operation mode according to the movement of the object, and to generate and output received information of the received location calculation signal; And a location recognition calculator configured to calculate a location of the object based on the received information of the location calculation signal output from the wireless network reception sensor, thereby minimizing power consumption of the wireless network tag.
위치 인식 시스템, 모션 센서, 무선 센서 네트워크, 저전력, 측위 시스템 Position-Aware Systems, Motion Sensors, Wireless Sensor Networks, Low Power, Positioning Systems
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 시스템을 도시한 블록도,1 is a block diagram illustrating a location recognition system with low power consumption based on a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 무선 네트워크 태그의 구성 예를 도시한 블록도,2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a wireless network tag of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 방법을 도시한 흐름도,3 is a flowchart illustrating a location recognition method through low power consumption based on a wireless sensor network according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 방법을 도시한 흐름도,4 is a flowchart illustrating a method of location recognition through low power consumption based on a wireless sensor network according to a second embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 방법을 도시한 흐름도, 그리고 5 is a flowchart illustrating a location recognition method through low power consumption based on a wireless sensor network according to a third embodiment of the present invention; and
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 도 1의 위치인식 산출부에서 물체에 대한 위치 산출에 따른 위치 수렴 방법을 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a position convergence method according to a position calculation for an object in the position recognition calculator of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 물체의 위치 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 물체 위치 인식 네트워크 시스템에서 저전력 소비로 물체의 위치 인식을 위한 정보를 전송할 수 있는 물체 위치 인식 네트워크 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an object recognition system and a method thereof, and more particularly, to an object position recognition network system and method capable of transmitting information for object recognition with low power consumption in an object position recognition network system. will be.
최근 들어, 센서 네트워크 기술이 발전하면서, 실내에서 사물의 위치를 인식 및 결정하는 분야가 폭넓게 연구되고 있다. 사물의 위치 결정은 가정/사무 자동화나 가정용 로봇 등에 꼭 필요한 선행작업이다. 이러한 사물의 위치 결정을 위한 일반적인 방법은 로봇의 비전이나 영상 이미지를 통하여 사물의 위치를 결정하는 것이다.Recently, with the development of sensor network technology, the field of recognizing and determining the location of objects in the room has been widely studied. Positioning of objects is a necessary prerequisite for home / office automation or home robot. A general method for determining the location of an object is to determine the location of the object through a vision or an image of a robot.
최근에는, 비전 시스템의 많은 계산량과 불확실성을 극복할 대안으로 초음파(sonar), RF(Radio Frequency), UWB(Ultra Wide Band), WLAN(Wireless Local Area Network), 지그비(Zigbee) 등 다양한 실내 무선 신호 네트워크를 이용하는 방식들이 개발되어 왔다. In recent years, various indoor wireless signals, such as sonar, RF, Ultra Wide Band, Wireless Local Area Network, and Zigbee, are an alternative to overcome the large amount of computation and uncertainty in vision systems. Ways of using networks have been developed.
하지만, 무선 측위망을 통하여 사물의 위치를 결정할 경우, 센서들 간의 시각동기화, 건전지의 수명, 정밀도 등 여러 문제점이 지적되어 왔다. 구체적으로 UWB 기반 시스템은 신뢰성 있는 위치 정보를 제공해주기는 하나, 가격이 무척 비싸며 시각동기화가 필요하고 전력을 상시 공급해 주어야 하는 단점이 있다. However, when determining the position of the object through the wireless positioning network, various problems such as visual synchronization between the sensors, the life of the battery, precision has been pointed out. Specifically, UWB-based systems provide reliable location information, but they are very expensive, require time synchronization, and provide power at all times.
RFID(Radio Frequency IDentification)와 와이파이(Wi-Fi)의 경우, 비록 저 렴한 가격이라 하더라도 정밀도와 신뢰성이 많이 떨어진다. 지그비(ZigBee)의 경우 신뢰성 있는 위치 정보를 제공해주지만, 센서 및 태그의 수명이 짧기 때문에 사물의 위치 결정 시스템으로 사용하기에는 부적절하다. 따라서 무선 네트워크 시스템에는 장단점이 있으며 어느 한 시스템이 주도적이라고 말할 수 없다. In the case of RFID (Radio Frequency IDentification) and Wi-Fi, the precision and reliability are inferior even at a low price. ZigBee provides reliable location information, but it is not suitable for use as a positioning system for objects because of the short lifespan of sensors and tags. As a result, there are advantages and disadvantages to wireless network systems, and one cannot be said to be leading.
무선 센서 네트워크를 이용한 위치 인식 기술은 이미 널리 알려져 있고, 그 특허들이 공개된 상태이다. Location-aware technologies using wireless sensor networks are well known and their patents have been published.
예를 들어, 한국공개특허 2006-0080608호(2006.07.10)는 지그비(ZigBee) 모바일과 감지기에서 나온 패킷의 아이디 개수를 이용하여 모바일의 위치를 결정하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 기존의 특허에는 지그비의 전력 소모를 최소화해서 오랜 시간 무선으로 운용하는 개념은 포함되어 있지 않다. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0080608 (2006.07.10) proposes a method of determining the location of a mobile by using the ID number of packets from ZigBee mobile and a detector. However, existing patents do not include the concept of Zigbee minimizing power consumption and operating wirelessly for a long time.
한국공개특허 2006-0081432호(2006.07.13)는 WLAN과 지그비를 이용하여 차량의 ID를 파악하고, 이를 이용하여 주차된 차량의 위치를 파악하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 이 특허는 전력 소모에 대한 문제를 언급하고 있지 않다. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2006-0081432 (July 13, 2006) proposes a method of identifying a vehicle ID using WLAN and ZigBee, and a location of a parked vehicle using the same. However, this patent does not address the problem of power consumption.
미국공개특허 20060187028호(2006.08.24)는 모션 센서가 장착되어 있으나, 모션 센서가 관성 항법 장치에 결합되어 있고, 모션 센서가 사물의 모델을 정밀하게 제공해주는 목적으로 이용하고 있다. US Patent Publication No. 20060187028 (August 24, 2006) is equipped with a motion sensor, but the motion sensor is coupled to the inertial navigation device, the motion sensor is used for the purpose of precisely providing a model of the object.
미국공개특허 20060025229(2006.02.02)는 모션 감지를 사물의 위치나 자세 결정에 직접적으로 이용하고 있다. 이 특허에서도 전력 소모에 대한 문제를 언급하고 있지 않다. US Patent Publication 20060025229 (2006.02.02) uses motion detection directly to determine the position or attitude of the object. This patent does not address the problem of power consumption.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은, 센서 네트워크 기반 물체 위치 인식 시스템에서 물체의 위치 인식을 위해 소비되는 전력의 소모를 최소화할 수 있는 물체 위치 인식 네트워크 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다. A first object of the present invention for solving the above problems is to provide an object position recognition network system and method capable of minimizing the consumption of power consumed for object recognition in a sensor network-based object position recognition system. There is.
본 발명의 제2 목적은, 센서 네트워크 기반 물체 위치 인식 시스템에서 전력 소모를 최소화하면서 해당 물체의 위치 산출을 위한 정보를 제공할 수 있는 물체 위치 인식 네트워크 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다. It is a second object of the present invention to provide an object position recognition network system and method capable of providing information for calculating the position of an object while minimizing power consumption in a sensor network based object position recognition system.
본 발명의 제3 목적은, 센서 네트워크 기반 물체 위치 인식 시스템에서 물체에 부착되어 물체의 위치 산출을 위한 정보를 전송하는 태그 장치의 전력 소비를 최소화할 수 있는 물체 위치 인식 네트워크 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다. A third object of the present invention is to provide an object position recognition network system and method for minimizing the power consumption of a tag device attached to an object and transmitting information for calculating the position of the object in a sensor network based object position recognition system. There is.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 위치 인식 시스템은, 해당 위치에 부착되어 움직임을 감지하는 모션 센서; 상기 모션 센서가 부착되고 자신은 움직임이 가능한 물체에 부착되어, 상기 모션 센서의 움직임 감지 정보에 기초하여 상기 물체의 움직임 발생 여부를 판별하고, 그 결과에 따라 상기 물체의 위치산출용신호 전송을 위한 전원 모드를 동작 모드 및 슬립 모드로 선택적으로 전환하는 무선 네트워크 태그; 상기 물체의 움직임 발생에 따라 상기 동작 모드로 전환된 무선 네트워크 태그로부터 전송되는 위치산출용신호를 수신하고, 상기 수신한 위치산출용신호의 수신정보를 생성하여 출력하는 무선 네트워크 수신 센서; 및 상기 무선 네트워크 수신 센서로부터 출력되는 위치산출용신호의 수신정보에 기초하여 상기 물체의 위치를 산출하는 위치 인식 산출부를 포함한다. Wireless sensor network-based location recognition system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a motion sensor attached to the location to sense the movement; The motion sensor is attached and attached to an object capable of moving, and determines whether the motion of the object occurs based on the motion detection information of the motion sensor, and according to the result for transmitting the position calculation signal of the object A wireless network tag for selectively switching a power mode to an operation mode and a sleep mode; A wireless network reception sensor configured to receive a location calculation signal transmitted from a wireless network tag switched to the operation mode according to the movement of the object, and to generate and output received information of the received location calculation signal; And a position recognition calculator configured to calculate a position of the object based on the received information of the position calculation signal output from the wireless network reception sensor.
본 실시예에서 상기 모션 센서는 상기 모션 센서는 3축 가속도 센서이고, 이에 의해 상기 모션 센서에서 감지되는 움직임 정보는 3축 가속도 정보이다. In the present embodiment, the motion sensor is a three-axis acceleration sensor, whereby the motion information detected by the motion sensor is three-axis acceleration information.
상기 위치산출용신호의 수신정보는 상기 위치산출용신호의 수신신호 강도정보, 상기 위치산출용신호의 전송에서부터 수신될 때까지의 시간정보, 및 상기 위치산출용신호의 수신 방향 정보 등을 말한다. The reception information of the location calculation signal refers to the reception signal strength information of the location calculation signal, time information from the transmission of the location calculation signal to the reception of the location calculation signal, and the reception direction information of the location calculation signal.
본 발명의 제1 실시예에서, 상기 무선 네트워크 태그는, 상기 모션 센서로부터 감지되는 상기 무선 네트워크 태그의 움직임 정보를 수신하는 모션 센서 통신부; 상기 수신되는 움직임 정보에 기초하여 최대 가속도 값을 산출하는 가속도 값 산출부; 상기 산출된 최대 가속도 값과 상기 무선 네트워크 태그의 움직임 판별을 위해 설정된 임계 가속도 값을 비교하는 비교부; 상기 산출된 최대 가속도 값과 상기 설정된 임계 가속도 중, 상기 설정된 임계값이 크면 상기 무선 네트워크 태그를 슬립 모드로 유지하고, 상기 산출된 최대 가속도 값이 크면 상기 무선 네트워크 태그를 동작 모드로 전환하는 모드 전환부; 및 상기 무선 네트워크 태그가 동작 모드로 전환되면, 상기 물체의 위치산출용신호를 상기 무선 네트워크 수신 센서로 전송하는 위치 산출 통신부를 포함한다. In a first embodiment of the present invention, the wireless network tag, the motion sensor communication unit for receiving the motion information of the wireless network tag detected from the motion sensor; An acceleration value calculator configured to calculate a maximum acceleration value based on the received motion information; A comparison unit comparing the calculated maximum acceleration value with a threshold acceleration value set for the movement of the wireless network tag; Among the calculated maximum acceleration values and the set threshold acceleration, if the set threshold value is large, the wireless network tag is kept in a sleep mode, and if the calculated maximum acceleration value is large, mode switching for switching the wireless network tag to an operation mode. part; And a position calculating communication unit for transmitting the position calculating signal of the object to the wireless network receiving sensor when the wireless network tag is switched to an operation mode.
본 발명의 제2 실시예에서, 상기 무선 네트워크 태그는, 상기 모션 센서와 통신을 수행하여 상기 모션 센서로부터 감지되는 가속도 정보를 수신하는 모션 센서 통신부; 상기 수신된 가속도 정보에 기초하여 특정 시점에서의 각 최대 가속도 값을 산출하는 가속도 값 산출부; 상기 산출된 최대 가속도 값의 설정된 개수에 대한 평균 값(am)을 산출하는 평균값 산출부; 상기 산출한 최대 가속도 값의 평균 값과 설정된 임계 가속도 값의 크기를 비교하는 비교부; 상기 최대 가속도 값의 평균 값이 설정된 임계 가속도 값보다 크면 상기 무선 네트워크 태그를 동작 모드로 전환하고, 작으면 슬립 모드를 유지하는 모드 전환부; 및 상기 동작 모드로 전환되면 상기 물체의 위치 산출용 신호를 상기 무선 네트워크 수신 센서로 전송하는 위치 산출 통신부를 포함한다. In a second embodiment of the present disclosure, the wireless network tag may include: a motion sensor communication unit configured to communicate with the motion sensor and receive acceleration information detected from the motion sensor; An acceleration value calculator configured to calculate each maximum acceleration value at a specific time point based on the received acceleration information; An average value calculator for calculating an average value a m of a set number of the calculated maximum acceleration values; A comparison unit comparing the average value of the calculated maximum acceleration values with a magnitude of the set threshold acceleration value; A mode switching unit for switching the wireless network tag to an operation mode when the average value of the maximum acceleration value is greater than a set threshold acceleration value and maintaining a sleep mode when the average value of the maximum acceleration value is smaller; And a position calculating communication unit which transmits a position calculating signal of the object to the wireless network receiving sensor when the operation mode is switched.
본 발명의 제3 실시예에서, 상기 무선 네트워크 태그는, 상기 모션 센서와 통신을 수행하여 상기 모션 센서로부터 감지되는 가속도 정보를 수신하는 모션 센서 통신부; 상기 수신된 가속도 정보에 기초하여 특정 시점에서의 각 최대 가속도 값을 산출하는 가속도 값 산출부; 설정된 시간 동안 산출된 상기 최대 가속도 값 중 설정된 임계 값 이상의 최대 가속도 값에 대한 평균 값(S)을 산출하는 평균값 산출부; 상기 평균 값(S)을 구성하는 상기 최대 가속도 값의 개수를 계수하는 계수부; 상기 계수한 최대 가속도 값의 개수와 설정된 임계 개수를 비교하는 비교부; 상기 비교 결과, 계수한 최대 가속도 값의 개수가 상기 설정된 임계 개수보다 크면 상기 무선 네트워크 태그를 동작 모드로 전환하고, 작으면 슬립 모드를 유지하는 모드 전환부; 및 상기 동작 모드로 전환되면, 상기 물체의 위치 산출용 신호를 상기 무선 네트워크 수신 센서로 전송하는 위치 산출 통신부를 포함한다. In a third embodiment of the present invention, the wireless network tag may include: a motion sensor communication unit configured to communicate with the motion sensor to receive acceleration information detected from the motion sensor; An acceleration value calculator configured to calculate each maximum acceleration value at a specific time point based on the received acceleration information; An average value calculator for calculating an average value S of a maximum acceleration value of a predetermined threshold value or more among the maximum acceleration values calculated for a set time; A counting unit for counting the number of the maximum acceleration values constituting the average value S; A comparison unit comparing the counted maximum acceleration value with a set threshold number; A mode switching unit for switching the wireless network tag to an operation mode when the number of counted maximum acceleration values is greater than the set threshold number and maintaining a sleep mode when the comparison result is smaller; And a position calculating communication unit which transmits a position calculating signal of the object to the wireless network receiving sensor when the operation mode is switched.
본 실시예에서 상기 최대 가속도 값은 최대 절대 가속도 값이다. In this embodiment, the maximum acceleration value is the maximum absolute acceleration value.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 위치 인식 방법은, 해당 물체에 부착된 무선 네트워크 태그에 부착된 모션 센서를 통해 움직임을 감지하는 단계; 상기 모션 센서의 움직임 감지 정보에 기초하여 상기 물체의 움직임 발생 여부를 판별하는 단계; 상기 판별 결과, 상기 물체의 위치산출용신호 전송을 위한 전원 모드를 동작 모드 및 슬립 모드로 선택적으로 전환하는 단계; 및 상기 물체의 움직임 발생에 따라 상기 전원 모드가 상기 동작 모드로 전환되면, 상기 물체의 위치산출용신호를 상기 물체의 위치 산출을 위한 정보를 수신하는 무선 네트워크 수신 센서로 전송하는 단계를 포함한다. On the other hand, wireless sensor network-based location recognition method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the step of detecting a motion through a motion sensor attached to a wireless network tag attached to the object; Determining whether motion of the object occurs based on motion detection information of the motion sensor; Selectively switching a power mode for transmitting a position calculation signal of the object to an operation mode and a sleep mode as a result of the determination; And when the power mode is switched to the operation mode according to the movement of the object, transmitting the position calculation signal of the object to a wireless network receiving sensor that receives information for calculating the position of the object.
본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 위치 인식 방법은, 상기 무선 네트워크 센서가 상기 수신한 위치산출용신호의 수신정보를 생성하여 상기 물체의 위치를 산출하는 위치 인식 산출부로 전송하는 단계를 더 포함한다. In the wireless sensor network-based location recognition method according to an embodiment of the present invention, the wireless network sensor further comprises the step of generating the received information of the received position calculation signal and transmitting the location recognition calculator for calculating the position of the object. Include.
상기 위치산출용신호의 수신정보는 상기 위치산출용신호의 수신신호 강도정보, 상기 위치산출용신호의 전송에서부터 수신될 때까지의 시간정보, 및 상기 위치산출용신호의 수신 방향 정보 등을 포함한다. The reception information of the location calculation signal includes reception signal strength information of the location calculation signal, time information from transmission of the location calculation signal to reception, information on the direction of reception of the location calculation signal, and the like. .
상기 판별 단계는, 상기 모션 센서로부터 감지되는 움직임 정보에 기초하여 최대 가속도 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 최대 가속도 값과 상기 무선 네트워크 태그의 움직임 판별을 위해 설정된 임계 가속도 값을 비교하는 단계; 및 상기 산출된 최대 가속도 값과 상기 설정된 임계 가속도 중, 상기 설정된 임계값이 크면 상기 물체의 움직임이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 산출된 최대 가속도 값이 크면 상기 물체의 움직임이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함한다. The determining may include calculating a maximum acceleration value based on motion information detected from the motion sensor; Comparing the calculated maximum acceleration value with a threshold acceleration value set for motion detection of the wireless network tag; And determining that the movement of the object does not occur when the set threshold value is large among the calculated maximum acceleration value and the set threshold acceleration value, and determining that the movement of the object occurs when the calculated maximum acceleration value is large. It includes.
상기 판별 단계는, 상기 모션 센서로부터 감지되는 가속도 정보에 기초하여 특정 시점에서의 각 최대 가속도 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 최대 가속도 값의 설정된 개수에 대한 평균 값(am)을 산출하는 단계; 상기 산출한 최대 가속도 값의 평균 값과 설정된 임계 가속도 값의 크기를 비교하는 단계; 및 상기 최대 가속도 값의 평균 값이 설정된 임계 가속도 값보다 크면 상기 물체의 움직임이 발생한 것으로 판단하고, 작으면 상기 물체의 움직임이 발생하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함한다. The determining may include calculating each maximum acceleration value at a specific time point based on the acceleration information detected by the motion sensor; Calculating an average value a m of a set number of the calculated maximum acceleration values; Comparing the average value of the calculated maximum acceleration values with a set threshold acceleration value; And determining that the movement of the object occurs when the average value of the maximum acceleration value is greater than the set threshold acceleration value, and determining that the movement of the object does not occur when the average value of the maximum acceleration value is smaller than the set threshold acceleration value.
상기 판별 단계는, 상기 모션 센서로부터 감지되는 가속도 정보에 기초하여 특정 시점에서의 각 최대 가속도 값을 산출하는 단계; 설정된 시간 동안 산출된 상기 최대 가속도 값 중 설정된 임계 값 이상의 최대 가속도 값에 대한 평균 값(S)을 산출하는 단계; 상기 평균 값(S)을 구성하는 상기 최대 가속도 값의 개수를 계수하는 단계; 상기 계수한 최대 가속도 값의 개수와 설정된 임계 개수를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과, 계수한 최대 가속도 값의 개수가 상기 설정된 임계 개수보다 크면 상기 물체의 움직임이 발생한 것으로 판단하고, 작으면 상기 물체의 움직임이 발생하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함한다. The determining may include calculating each maximum acceleration value at a specific time point based on the acceleration information detected by the motion sensor; Calculating an average value S of a maximum acceleration value of a predetermined threshold value or more among the maximum acceleration values calculated for a set time; Counting the number of the maximum acceleration values constituting the average value S; Comparing the number of counted maximum acceleration values with a set threshold number; And as a result of the comparison, determining that the movement of the object occurs when the number of counted maximum acceleration values is greater than the set threshold number, and determining that the movement of the object does not occur when the count is small.
본 발명에 따르면, 본 발명은 3축 가속도 센서와 같은 모션 센서를 무선 센 서 네트워크에서 물체에 구비된 이동 태그장치에 결합하여 모션 센서를 통해 태그장치의 움직임을 감지하고 움직임이 발생한 경우에만 위치산출용신호를 위치 산출기의 수신 센서로 전송하기 위해 전력을 소모함으로써, 태그장치 및 수신 센서의 전력 소모를 최소화하여 사용자가 네트워크 시스템의 건전지를 외부에서 교체함이 없이 오랜 시간 동안 작동하게 해주기 때문에 실내 위치 인식 시스템이나 환경 감시 시스템 등에 폭넓게 이용될 수 있다. According to the present invention, the present invention detects the movement of the tag device through the motion sensor by combining a motion sensor such as a three-axis acceleration sensor to the moving tag device provided on the object in the wireless sensor network and calculates the position only when the motion occurs. By consuming power to transmit the melting signal to the receiving sensor of the position calculator, the power consumption of the tag device and receiving sensor is minimized, allowing the user to operate for a long time without replacing the battery of the network system externally. It can be widely used for a location recognition system, an environmental monitoring system, etc.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
본 발명은 센서 네트워크 기반 위치 인식 시스템에서 물체의 위치 인식에 필요한 정보를 제공하는 물체에 부착된 무선 네트워크 태그 장치의 전력 소비를 최소화할 수 방법을 제시한다. The present invention provides a method for minimizing the power consumption of a wireless network tag device attached to an object that provides information necessary for the recognition of the position of the object in a sensor network-based location recognition system.
이를 위해, 본 발명은 가속도 센서(바람직하게는 3축 가속도 센서)와 같은 모션 센서를 무선 센서 네트워크에서 물체에 구비된 이동 태그장치에 결합하여 모션 센서를 통해 태그장치의 움직임을 감지하고 움직임이 발생한 경우에만 위치산출용신호를 위치 산출기의 수신 센서로 전송하기 위해 전력을 소모함으로써, 태그장치 및 수신 센서의 전력 소모를 최소화할 수 있다. To this end, the present invention is coupled to a motion tag device, such as an acceleration sensor (preferably three-axis acceleration sensor) to the mobile tag device provided on the object in the wireless sensor network to detect the movement of the tag device through the motion sensor and the movement occurs Only when the power consumption to transmit the position calculation signal to the reception sensor of the position calculator, it is possible to minimize the power consumption of the tag device and the reception sensor.
보다 구체적으로, 본 발명은 무선 센서 네트워크 기반 위치 인식 시스템에서 무선 송/수신기의 전력 소모를 최소화해서 외부에서 전력 공급이 없이 장시간 운용 될 수 있는 방법을 제시하고 있다. 본 발명의 응용 분야로는 실내에서 로봇이 무선 센서 네트워크 위치 인식 시스템에서 나온 정보를 이용하여 사물에 접근하여 원하는 작업을 수행하는 것이나, 넓은 실내 공간에서 미아 방지용으로 이용될 수 있으며, 물류 작업에서 물건의 위치를 파악하는데 유용하게 이용될 수 있다. 따라서 본 발명은 무선 센서 네트워크, 실내 위치 인식, 이동형 로봇, 사무 자동화 등이라 할 수 있다. 본 발명을 구체적으로 구현하기 위해서는 서로 다른 센서를 전기적/기계적으로 결합해야 하며, 통신 신호의 인식 및 제어가 필요하기 때문에 구체적인 배경 기술은 센서 네트워크 프로그래밍 기술, 센서 인터페이스 기술, 마이크로 프로세서에 알고리즘 포팅 기술, 신호 처리 기술 등이라 할 수 있다. More specifically, the present invention proposes a method that can be operated for a long time without power supply from the outside by minimizing the power consumption of the wireless transmitter / receiver in a wireless sensor network-based location recognition system. In the application field of the present invention, the robot accesses an object using information from a wireless sensor network location recognition system indoors and performs a desired task, or may be used for preventing a lost in a large indoor space, It can be useful to find the location of. Therefore, the present invention may be referred to as a wireless sensor network, indoor location recognition, a mobile robot, office automation. In order to concretely implement the present invention, since different sensors must be electrically / mechanically coupled and require recognition and control of communication signals, specific background technologies include a sensor network programming technique, a sensor interface technique, an algorithm porting technique to a microprocessor, Signal processing technology.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 시스템을 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a location recognition system with low power consumption based on a wireless sensor network according to a preferred embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 무선 센서 네트워크 기반 위치 인식 시스템은, 물체(10)에 부착되는 무선 네트워크 태그(100), 무선 네트워크 태그(100)에 부착되는 모션 센서(50), 물체(10)의 위치 인식을 위해 무선 네트워크 태그(100)와 통신을 수행하는 무선 네트워크 수신센서(800), 및 위치 인식 산출부(900)를 포함한다. As shown, the wireless sensor network-based location recognition system, the
무선 네트워크 수신센서(800)는 무선 네트워크 태그(100)로부터 전송되는 물체(10)의 위치 인식을 위한 위치산출용신호를 수신하고, 위치산출용신호의 수신정보를 위치 인식 산출부(900)로 제공한다. The wireless
위치 인식 산출부(900)는 무선 네트워크 수신센서(800)로부터 제공되는 위치산출용신호의 수신정보에 기초하여 물체(10)의 위치를 산출한다. The
본 실시예에서, 위치산출용신호는 무선 네트워크 태그(100)에서 제공 가능한 일반적인 RF 무선 신호이다. 위치산출용신호의 수신정보는 위치산출용신호의 수신신호강도정보, 위치산출용신호의 전송에서부터 수신될 때까지의 시간정보, 및 위치산출용신호의 수신 방향 정보 등이 포함될 수 있다. In this embodiment, the location calculation signal is a general RF radio signal that can be provided by the
무선 네트워크 태그(100)에 부착되는 모션 센서(50)는 가속도 센서로서, 본 실시예에서는 x,y,z 3축 가속도 센서가 적용될 수 있다. 무선 네트워크 태그(100)는 움직임에 따른 가속도를 감지하여 그 정보를 무선 네트워크 태그(100)에 제공한다. The
본 실시예에서는 무선 네트워크 태그(100)에 부착되어 모션 센서(50)의 움직임이 감지되면, 무선 네트워크 태그(100)가 움직인 것으로 인식하고, 이로 인해 무선 네크워크 태그(I00)가 부착된 물체(10)가 움직인 것으로 판단한다. In the present embodiment, when the motion of the
무선 네트워크 태그(100)는 모션 센서(50)로부터 제공되는 가속도 정보에 기초하여 아래 수학식 1과 같이 최대 가속도 값(amax)을 산출한다. The
여기서, 
이때 무선 네트워크 태그(100)는 최대 가속도 값(amax)이 설정된 임계 가속도 값(
이에 따라, 무선 네트워크 수신센서(800)는 무선 네트워크 태그(100)로부터 전송되는 위치산출용신호를 수신하여 이에 대한 수신정보를 위치 산출부(900)로 전송한다. 위치 산출부(900)는 위치산출용신호에 대한 수신정보에 기초하여 물체(10)의 위치를 산출한다. Accordingly, the wireless
이후, 무선 네트워크 태그(100)는 모션 센서(50)에서 감지되는 가속도 정보를 수신하여, 최대 가속도 값을 산출하여, 이 값이 임계값보다 크면 위치산출용신호를 무선 네트워크 수신센서(800)로 전송하고, 작으면 동작 모드에서 슬립 모드로 전환하여 전력소모를 줄인다. 여기서, 산출한 최대 가속도 값이 임계값보다 크다는 것은, 물체(10)의 움직임이 계속되는 것을 의미하고, 산출한 최대 가속도 값이 임계값보다 작다는 것은, 물체(10)의 움직임이 정지한 것을 의미한다. Then, the
본 발명은 실내에서 사물의 위치 결정은 서비스 제공자, 예를 들어 로봇이 사물(10)에 접근하여 원하는 작업을 하는 것이 주 목적이다. 구체적으로 로봇이 냉장고에 접근하여 냉장고를 열어서 음료수는 꺼내오는 작업이나, 또는 감시용 장비가 자동차의 위치를 파악하는 것 등이 될 수 있다. 따라서 가정/사무 자동화의 경우, 사물(10)이 정지되어 있을 때 사물(10)의 위치가 주요 관점이고 움직이는 사물의 위치는 주요 관점이 아닐 수 있다. The object of the present invention is to determine a location of an object indoors, in which a service provider, for example, a robot approaches the
이러한 경우 움직이는 사물이나 또는 움직이지 않고 고정되어 있는 사물을 연속적으로 추적하여, 24시간 내내 위치를 계산할 필요가 없게 된다. 즉 정지해 있는 사물의 위치는 초기 짧은 시간만 위치를 측정하면 되기 때문에, 그 이후에 위치 추정이 완성되었을 경우 위치 추적을 반복적으로 수행할 필요가 없다. 따라서 본 발명에서는 움직임 감지를 위한 모션 센서(50)를 무선 네트워크 태그(100)에 장착하고, 움직임이 감지되었을 때를 인식하여 위치 결정을 시도하는 방법을 제시하여 무선 네트워크 태그(100)에 정착되는 건전지의 수명을 연장할 수 있도록 한다. In this case, the moving object or the fixed object is continuously tracked so that the position does not need to be calculated for 24 hours. That is, since the position of the stationary object needs to measure the position only for an initial short time, it is not necessary to repeatedly perform the position tracking when the position estimation is completed thereafter. Therefore, in the present invention, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 무선 네트워크 태그(100)의 구성 예를 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the
도시된 바와 같이, 무선 네트워크 태그(100)는 모션 센서 통신부(110), 가속도 값 산출부(120), 비교부(130), 모드 전환부(140), 위치 산출 통신부(150), 평균값 산출부(170), 및 계수부(180)를 포함한다. As shown in the drawing, the
모션 센서 통신부(110)는 모션 센서(50)와 통신을 수행하여 모션 센서(50)로부터 감지되는 가속도 정보를 수신한다. The
가속도 값 산출부(120)는 모션 센서 통신부(110)에 수신된 가속도 정보에 기초하여 최대 가속도 값을 산출한다. The
비교부(130)는 가속도 값 산출부(120)에서 산출한 최대 가속도 값과 설정된 임계 가속도 값을 비교한다. The
모드 전환부(140)는 최대 가속도 값이 설정된 임계 가속도 값보다 크면 동작 모드로 전환하고, 작으면 슬립 모드를 유지한다. The
위치 산출 통신부(150)는 무선 네트워크 태그(100)가 동작 모드로 전환되면, 무선 네트워크 수신 센서(800)와 통신을 수행하여 물체(10)의 위치 산출용 신호(Q)를 무선 네트워크 수신 센서(800)로 전송한다. When the
이후, 가속도 값 산출부(120)는 모션 센서 통신부(110)를 통해 모션 센서(50)에서 수신된 가속도 정보에 기초하여 최대 가속도 값을 산출한다. 이때 비교부(130)는 산출한 최대 가속도 값과 설정된 임계 가속도 값을 비교한다. 이 결과, 모드 전환부(140)는 최대 가속도 값이 설정된 임계 가속도 값보다 크면 동작 모드를 유지하고, 작으면 슬립 모드로 전환한다. Thereafter, the
본 발명의 다른 실시예에서 평균값 산출부(170)는 가속도 값 산출부(120)에서 산출된 최대 가속도 값의 설정된 개수에 대한 평균 값(am)을 산출한다. 이때 비교부(130)는 산출한 최대 가속도 값의 평균 값(am)과 설정된 임계 가속도 값의 크기를 비교한다. 이에 따라, 모드 전환부(140)는 최대 가속도 값의 평균 값(am)이 설정된 임계 가속도 값보다 크면 동작 모드로 전환하고, 작으면 슬립 모드를 유지한다. 동작 모드로 전환하게 되면, 위치 산출 통신부(150)는 물체(10)의 위치 산출용 신호를 무선 네트워크 수신 센서(800)로 전송한다. In another embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 실시예에서 가속도 값 산출부(120)는 모션 센서 통신부(110)를 통해 모션 센서(50)에서 수신된 가속도 정보에 기초하여 특정 시점(tk)에서 최대 절대 가속도 값(a(tk))을 산출한다. 평균값 산출부(170)는 설정된 시간 동안 산출한 최대 절대 가속도 값들 중에서 설정된 임계 값 이상의 최대 절대 가속도 값에 대한 평균 값(S)을 산출한다. 이때, 계수부(180)는 평균값 산출부(170)에 의해 산출된 평균 값(S)의 구성 개수(m)를 계수한다. 비교부(130)는 계수한 최대 절대 가속도 값의 개수(m)와 설정된 임계 개수(ma)를 비교한다. 그 결과, 모드 전환부(140)는 계수한 최대 절대 가속도 값의 개수(m)가 설정된 임계 개수(ma)보다 크면 동작 모드로 전환하고, 작으면 슬립 모드를 유지한다. 동작 모드로 전환하게 되면, 위치 산출 통신부(150)는 물체(10)의 위치 산출용 신호를 무선 네트워크 수신 센서(800)로 전송한다. In another embodiment of the present invention, the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 방법을 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a location recognition method through low power consumption based on a wireless sensor network according to a first embodiment of the present invention.
먼저, 무선 네트워크 태그(I00)에 부착된 모션 센서(50)는 x,y,z 3축 가속도 센서를 통해 무선 네트워크 태그(I00)의 움직임을 감지하여(S110), 감지된 가속도 정보를 무선 네트워크 태그(100)에 제공한다(S120). First, the
무선 네트워크 태그(100)는 모션 센서(50)로부터 제공되는 가속도 정보에 기초하여 최대 가속도 값(
비교부(130)는 가속도 값 산출부(120)에서 산출한 최대 가속도 값(amax)과 설정된 임계 가속도 값(
최대 가속도 값이 설정된 임계 가속도 값보다 크면, 모드 전환부(140)는 무선 네트워크 태그(100)를 동작 모드로 전환한다(S160). 최대 가속도 값이 설정된 임계 가속도 값보다 작으면, 모드 전환부(140)는 무선 네트워크 태그(100)를 슬립 모드로 유지한다(S150). If the maximum acceleration value is greater than the set threshold acceleration value, the
무선 네트워크 태그(100)가 동작 모드로 전환되면, 위치 산출 통신부(150)는 무선 네트워크 수신 센서(800)와 통신을 수행하여 물체(10)의 위치 산출용 신호(Q)를 무선 네트워크 수신 센서(800)로 전송한다(S170). When the
무선 네트워크 수신 센서(800)는 무선 네트워크 태그(100)로부터 위치 산출용 신호(Q)를 수신하면, 산출용 신호(Q)의 수신 정보를 위치 산출부(900)로 전송한다(S180). 여기서 산출용 신호(Q)의 수신 정보는 위치산출용신호(Q)의 수신신호강도정보, 위치산출용신호의 전송에서부터 수신될 때까지의 시간정보, 및 위치산출용신호의 수신 방향 정보 등이 포함될 수 있다. When the wireless
위치 산출부(900)는 무선 네트워크 수신 센서(800)로부터 제공되는 산출용 신호(Q)의 수신 정보에 기초하여 물체(10)의 위치를 산출한다(S190). The
이후, 무선 네트워크 태그(100)의 가속도 값 산출부(120)는 모션 센서(50)에서 수신된 가속도 정보에(S210) 기초하여 최대 가속도 값을 산출한다(S220). 이때 비교부(130)는 산출한 최대 가속도 값과 설정된 임계 가속도 값을 비교한다(S240). 이 결과, 모드 전환부(140)는 최대 가속도 값이 설정된 임계 가속도 값보다 크면 동작 모드를 유지하여 S170 단계를 수행하고, 작으면 슬립 모드로 전환하는 S150 단계를 수행한다. Thereafter, the
그런데, 도 3에 의한 본 발명의 실시예는, 잡음에 의하여 가속도 값이 갑자기 큰 값을 가지게 되는 것을 고려하지 못하기 때문에, 무선 네트워크 태그(100)의 오동작으로 인해 실제 운용면에서 실용성이 떨어지고, 전력을 많이 낭비될 수 있 다. 이러한 점을 보완한 것이 도 4이다. .However, since the embodiment of the present invention according to FIG. 3 does not consider that the acceleration value suddenly has a large value due to noise, the practicality is poor in practical operation due to the malfunction of the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 방법을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of location recognition through low power consumption based on a wireless sensor network according to a second embodiment of the present invention.
먼저, 무선 네트워크 태그(I00)에 부착된 모션 센서(50)는 x,y,z 3축 가속도 센서를 통해 무선 네트워크 태그(I00)의 움직임을 감지하여(S310), 감지된 가속도 정보를 무선 네트워크 태그(100)에 제공한다(S320). First, the
무선 네트워크 태그(100)는 특정 시점(tk)에서 감지되어 모션 센서(50)로부터 제공되는 가속도 정보에 기초하여 최대 절대 가속도 값(
평균값 산출부(170)는 가속도 값 산출부(120)에서 산출된 최대 절대 가속도 값(
비교부(130)는 산출한 최대 절대 가속도 값들의 평균 값(am)과 설정된 임계 가속도 값(a')의 크기를 비교한다(S350). The
본 실시예에서, 표본 개수(N) 및 임계 가속도 값(a')은 실험치를 통해 설정될 수 있다. 예를 들어, 사물(10)이 움직이지 않고 정지해 있는 경우, 표본 개수 'N'을 이용하면 최대 절대 가속도 값들의 평균 값(am)이 항상 임의의 값 이하일 수 있으며, 이 경우 임계 가속도 값(a')은 최대 절대 가속도 값들의 평균 값(am)이 된다. 한편, 사물(10)이 움직였을 때 발생하는 최대 절대 가속도 값을 평균하였을 때, 임의의 값 이상이 항상 발생하는 경우, 그 값을 임계 가속도 값(a')으로 설정할 수 있다. 이때 표본 개수(N)는 실험을 통해 설정될 수 있다. In this embodiment, the sample number N and the threshold acceleration value a 'may be set through experimental values. For example, when the
S350 단계에서 최대 가속도 값의 평균 값(am)이 설정된 임계 가속도 값(a')보다 크면, 모드 전환부(140)는 무선 네트워크 태그(100)를 동작 모드로 전환하고(S370), 작으면 슬립 모드를 유지한다(S360). If the average value (a m ) of the maximum acceleration value in step S350 is greater than the set threshold acceleration value (a '), the
동작 모드로 전환하게 되면, 위치 산출 통신부(150)는 물체(10)의 위치 산출용 신호(Q)를 무선 네트워크 수신 센서(800)로 전송한다(S380). 이후 무선 네트워크 태그(100)는 S320 단계를 통해 이후에 수신되는 감지된 가속도 정보를 기초로 S330 단계 내지 S380 단계를 수행한다. When switching to the operation mode, the position
무선 네트워크 수신 센서(800)는 무선 네트워크 태그(100)로부터 위치 산출용 신호(Q)를 수신하면, 산출용 신호(Q)의 수신 정보를 위치 산출부(900)로 전송한다(S390). 여기서 산출용 신호(Q)의 수신 정보는 본 발명의 제1 실시예와 동일할 수 있다. When the wireless
위치 산출부(900)는 무선 네트워크 수신 센서(800)로부터 제공되는 산출용 신호(Q)의 수신 정보에 기초하여 물체(10)의 위치를 산출한다(S395). The
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 저전력 소비를 통한 위치 인식 방법을 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of location recognition through low power consumption based on a wireless sensor network according to a third embodiment of the present invention.
먼저, 무선 네트워크 태그(I00)에 부착된 모션 센서(50)는 x,y,z 3축 가속도 센서를 통해 무선 네트워크 태그(I00)의 움직임을 감지하여(S410), 감지된 가속도 정보를 무선 네트워크 태그(100)에 제공한다(S415). First, the
무선 네트워크 태그(100)는 특정 시점(tk)에서 감지되어 모션 센서(50)로부터 제공되는 가속도 정보에 기초하여 최대 절대 가속도 값(
평균값 산출부(170)는 가속도 값 산출부(120)에서 산출된 최대 절대 가속도 값(
계수부(180)는 평균값 산출부(170)에 의해 산출된 평균 값(S)의 구성 개수(m)를 계수한다(S430). 비교부(130)는 계수한 최대 절대 가속도 값의 개수(m)와 설정된 임계 개수(ma)를 비교한다(S435). The
계수한 최대 절대 가속도 값의 개수(m)가 설정된 임계 개수(ma)보다 크면, 모드 전환부(140)는 무선 네트워크 태그(100)를 동작 모드로 전환한다(S450). 계수한 최대 절대 가속도 값의 개수(m)가 설정된 임계 개수(ma)보다 작으면, 모드 전환부(140)는 무선 네트워크 태그(100)를 슬립 모드로 유지한다(S440). If the number m of counted maximum absolute acceleration values is greater than the set threshold number m a , the
무선 네트워크 태그(100)가 동작 모드로 전환하게 되면, 위치 산출 통신부(150)는 물체(10)의 위치 산출용 신호(Q)를 무선 네트워크 수신 센서(800)로 전송한다(S460). When the
무선 네트워크 수신 센서(800)는 무선 네트워크 태그(100)로부터 위치 산출 용 신호(Q)를 수신하면, 산출용 신호(Q)의 수신 정보를 위치 산출부(900)로 전송한다(S4650). When the wireless
위치 산출부(900)는 무선 네트워크 수신 센서(800)로부터 제공되는 산출용 신호(Q)의 수신 정보에 기초하여 물체(10)의 위치를 산출한다(S460). The
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 도 1의 위치인식 산출부(900)에서 물체(10)에 대한 위치 산출에 따른 위치 수렴 방법을 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a position convergence method according to a position calculation for the
위치인식 산출부(900)는 무선 네트워크 수신센서(800)로부터 제공되는 위치산출용신호의 수신정보에 기초하여, 특정 시간(tk)에서 물체(10)의 위치(P(tk))를 산출한다(S510). The
위치인식 산출부(900)는 일정 시간 동안 산출된 물체(10)의 위치 정보(P(tk))들의 표본 개수(M)에 대한 평균 값(
위치인식 산출부(900)는 각각 산출한 평균 값(
이때, 위치인식 산출부(900)는 계산한 표준 편차(
계산한 표준 편차(
계산한 표준 편차(
본 실시예에서 위치 정보(P(tk))들의 표본 개수(M) 및 임계 표준 편차 값(
이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 특허 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and other equivalents without departing from the gist of the present invention attached to the claims. Implementation will be possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
상술한 발명에 따르면, 본 발명은 3축 가속도 센서와 같은 모션 센서를 무선 센서 네트워크에서 물체에 구비된 이동 태그장치에 결합하여 모션 센서를 통해 태 그장치의 움직임을 감지하고 움직임이 발생한 경우에만 위치산출용신호를 위치 산출기의 수신 센서로 전송하기 위해 전력을 소모함으로써, 태그장치 및 수신 센서의 전력 소모를 최소화하여 사용자가 네트워크 시스템의 건전지를 외부에서 교체함이 없이 오랜 시간 동안 작동하게 해주기 때문에 실내 위치 인식 시스템이나 환경 감시 시스템 등에 폭넓게 이용될 수 있다. According to the above-described invention, the present invention detects the movement of the tag device through the motion sensor by combining a motion sensor, such as a three-axis acceleration sensor, to the moving tag device provided on the object in the wireless sensor network, and is positioned only when the motion occurs. By consuming power to transmit the calculation signal to the receiving sensor of the position calculator, the power consumption of the tag device and the receiving sensor is minimized, so that the user can operate for a long time without replacing the battery of the network system externally. It can be widely used for indoor location recognition system or environmental monitoring system.
또한, 본 발명은 무선 센서 네트워크가 설치된 실내에서 사물의 위치를 결정하도록 이용될 수 있기 때문에 병원, 학교, 사무실 등 실제 다양한 분야에서 응용되어 이용될 수 있다. 본 발명을 구체적인 응용으로서 로봇이 오랜 시간 동안 자동으로 환경을 감시할 수 있게 되기 때문에, 상황 인식 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있으며 이를 통해 인간 생활이 윤택하고 편리하게 해주는 데 크게 기여할 수 있다.In addition, since the present invention can be used to determine the location of things in a room where a wireless sensor network is installed, the present invention can be used in various fields such as hospitals, schools, and offices. As a specific application of the present invention, since the robot can automatically monitor the environment for a long time, it can significantly improve the situational awareness ability, thereby greatly contributing to making the human life rich and convenient.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060117788A KR100862189B1 (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | System and Method for recognizing localization of target by low-power using the motion of the mobile tag in wireless sensor network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060117788A KR100862189B1 (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | System and Method for recognizing localization of target by low-power using the motion of the mobile tag in wireless sensor network |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080047841A KR20080047841A (en) | 2008-05-30 |
| KR100862189B1 true KR100862189B1 (en) | 2008-10-09 |
Family
ID=39664158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060117788A KR100862189B1 (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | System and Method for recognizing localization of target by low-power using the motion of the mobile tag in wireless sensor network |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100862189B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101508470B1 (en) * | 2014-11-24 | 2015-04-07 | 한국항공우주연구원 | System and method for supplying power |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100912474B1 (en) * | 2007-11-23 | 2009-08-17 | 명지대학교 산학협력단 | Low power consumption sensing system and method therfor |
| KR100979507B1 (en) * | 2008-02-28 | 2010-09-03 | 부산대학교 산학협력단 | The energy effective locating device and the method of transmitting a wireless signal using the same |
| KR100964179B1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-07-06 | 주식회사 이피아테크 | A moving-state sensing device waking up and sending signal periodically and a usn-based facilities and assets management system adjusting the sending periods |
| KR102134420B1 (en) * | 2013-08-29 | 2020-07-16 | 삼성전자주식회사 | Apparatas and method for measuring a charge of location in the way of low power in an electronic device |
| KR101503356B1 (en) * | 2013-10-05 | 2015-03-25 | (주)참슬테크 | Breakaway monitoring system using wake on radio communication |
| US9697399B2 (en) | 2015-01-30 | 2017-07-04 | Korea Electronics Technology Institute | Active radio frequency identification tag applied to logistics tracking system and communication method thereof |
| WO2016122027A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 전자부품연구원 | Active-type rfid tag applied to logistics tracking system and communication method thereof |
| CN110301157A (en) | 2016-12-23 | 2019-10-01 | 瑞典爱立信有限公司 | Communication node, target device and the method for starting position fixing process in cordless communication network |
| KR102303702B1 (en) * | 2019-05-31 | 2021-09-23 | (주)씨앤테크 | Mold asset location control and production management system using unique pattern of mold |
| KR102607777B1 (en) * | 2021-06-04 | 2023-11-30 | 씨스존 주식회사 | Apparatus for collecting location information using low-power based on situation of moving object |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6693511B1 (en) | 1999-09-24 | 2004-02-17 | Ge Interlogix, Inc. | System and method for communicating with dormant radio frequency identification tags |
| US20050030160A1 (en) | 2003-04-17 | 2005-02-10 | Goren David P. | Multimode wireless local area network/radio frequency identification asset tag |
| US20060224306A1 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Dennis Workman | Portable motion-activated position reporting device |
-
2006
- 2006-11-27 KR KR1020060117788A patent/KR100862189B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6693511B1 (en) | 1999-09-24 | 2004-02-17 | Ge Interlogix, Inc. | System and method for communicating with dormant radio frequency identification tags |
| US20050030160A1 (en) | 2003-04-17 | 2005-02-10 | Goren David P. | Multimode wireless local area network/radio frequency identification asset tag |
| US20060224306A1 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Dennis Workman | Portable motion-activated position reporting device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101508470B1 (en) * | 2014-11-24 | 2015-04-07 | 한국항공우주연구원 | System and method for supplying power |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20080047841A (en) | 2008-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100862189B1 (en) | System and Method for recognizing localization of target by low-power using the motion of the mobile tag in wireless sensor network | |
| US11854358B2 (en) | Monitoring system | |
| US10514704B2 (en) | Systems and methods for using radio frequency signals and sensors to monitor environments | |
| US10104508B2 (en) | Systems and methods for determining locations of wireless sensor nodes in a tree network architecture having mesh-based features | |
| US9961618B2 (en) | Apparatus and method for performing low-power geo-fence operations | |
| EP1901086B1 (en) | Performance and power management in direction of arrival determination by utilizing sensor information | |
| JP2009531667A (en) | Wireless asset identification and location | |
| CN109964515B (en) | Electronic beacon for a positioning system | |
| US10849072B1 (en) | Tracking device battery conservation | |
| EP3338495A1 (en) | Systems and methods for determining locations of wireless sensor nodes in a network architecture having mesh-based features for localization | |
| Krukowski et al. | RFID-based positioning for building management systems | |
| JP5840952B2 (en) | Motion detection system and method with null points | |
| KR101080874B1 (en) | Wireless terminal for measuring location, system and method for measuring location using the same, apparatus and method for measuring location | |
| NL2015432B1 (en) | Method of transmitting data from a mobile transmitter device to a host unit, and mobile transmitter device. | |
| EP3301955B1 (en) | Smart electronic apparatus | |
| KR101597231B1 (en) | Method for Transmitting Signal for Determining Position and Apparatus of Electronic Tag | |
| KR101165001B1 (en) | System for measuring location using fixed reference node and moved reference node | |
| US11096013B2 (en) | Method for locating a marking unit using at least one base unit, as well as a system with the marking unit and at least one base unit, as well as a marking unit and base unit for the system | |
| KR101065445B1 (en) | System and method for resolving and assigning tag's location information by detecting the movement of the tag | |
| US20230161023A1 (en) | First device, second device, third device, respectively in a positioning system, positioning system and method | |
| KR20180070126A (en) | System for detecting transforming of object | |
| KR20170065254A (en) | Distance detection system that detects the position of multiple dongles | |
| CZ37207U1 (en) | Assembly for tracking the position of moving objects | |
| Krukowski et al. | Ambient User Interfaces to Building Data |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |