KR100960296B1 - 지그비 위치 인식 방법 - Google Patents
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Abstract
저전력 기반의 지그비 위치 인식 방법에 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 지그비 위치 인식 방법은, 지그비 라우터의 RSSI값을 이용하여 지그비 태그의 위치 인식을 수행하는 센트로이드 방법에 있어서, 3개의 지그비 라우터에 대한 RSSI 값으로 초기값을 설정하는 초기값 설정 단계; 및 상기 초기값 설정 단계를 통해 초기 RSSI 값 설정이 완료된 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 2개의 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값 및 나머지 1개 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 지그비 위치 인식 단계를 포함한다.
지그비, 저전력 기반, 라우터, 센서 네트워크, 저속 로봇, 자율 위치 인식
Description
본 발명은 지그비 위치 인식 방법에 관한 것으로, 특히 지그비 태그의 움직임이 오차 범위 이내일 경우 위치 인식에 사용되는 지그비 라우터와 지그비 태그의 통신에 의한 전력 손실을 줄일 수 있도록 한 지그비 위치 인식 방법에 관한 것이다.
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도 1은 종래의 센트로이드 방식에 따른 지그비 태그의 위치 인식 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
기존의 센트로이드 위치 인식 방법은 도 1과 같은 최소 배치 밀도를 가진 구조에서 지그비 라우터와 지그비 태그의 RSSI 값에 의해서 위치 인식을 하게 된다.
그러나 이러한 방식은 실시간으로 3개 이상의 지그비 라우터에서 계속적으로 데이터를 수집하여야 하는 구조이다. 따라서 지그비 태그의 움직임이 저속이고 어느 정도 오차로 허용되는 시스템에서는 지그비 태그의 위치 변동에 비해 데이터 송수신에 사용되는 전력 소모가 크다는 문제점이 있다.
즉, 도 1을 참조하면, 센트로이드 위치인식은 지그비 태그와 3개의 지그비 라우터와의 통신에 의해 삼각 측량법에 의해 지그비 태그 위치를 인식하게 된다.
이때, 지그비 태그는 지그비 라우터 A, 지그비 라우터 B, 지그비 라우터 C와의 통신에 의해 RSSI값이 결정되며, 이는 거리의 제곱에 반비례하는 성질을 갖고 있다.
이를 이용하여 각각의 지그비 라우터와 지그비 태그와의 거리를 환산하여 범위를 설정하면, 지그비 라우터 A는 A 범위를, 지그비 라우터 B는 B 범위를, 지그비 라우터 C는 C 범위를 설정하게 된다. 그리고 이의 교점의 삼각형의 중심점을 지그 비 태그 위치로 설정하게 된다.
하지만, 전술한 바와 같이, 이러한 센트로이드 위치 인식 방법을 이용하여 지그비 태그의 위치를 파악하고자 하는 경우에는, 항상 3개의 지그비 라우터로부터 실시간 RSSI 값을 전송받아야만 위치 계산이 가능해져 지그비 태그의 위치를 인식할 수 있지만, 이와 같이 실시간 연속되는 통신에 의해 지그비 라우터의 전력소모가 크다는 등의 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 종래 기술의 센트로이드 방법과는 상이하게, 초기에는 세 개의 지그비 라우터가 지그비 태그와 통신을 통해 획득한 RSSI 값을 사용하지만, 이후에는 두 개의 지그비 라우터에서 실시간 수집되는 RSSI 값만을 사용하도록 함으로써 과도한 통신에 따른 전력 소모를 줄일수 있도록 한 지그비 위치 인식 방법을 제공하는 것이다.
이는 정밀한 정확도를 요구하지 않으며, 지그비 태그의 자체 속도가 위치 인식 오차를 벗어나지 않는 범위 내에서의 오차 거리를 허용하는 저속 로봇의 자율 위치 인식 또는 저속 모드의 센싱 데이터를 취급하는 지그비 모듈의 위치 인식 서비스 등에 특히 유용하게 적용 가능할 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 지그비 위치 인식 방법은, 지그비 라우터의 RSSI값을 이용하여 지그비 태그의 위치 인식을 수행하는 센트로이드 방법에 있어서, 3개의 지그비 라우터에 대한 RSSI 값으로 초기값을 설정하는 초기값 설정 단계; 및 상기 초기값 설정 단계를 통해 초기 RSSI 값 설정이 완료된 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 2개의 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값 및 나머지 1개 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 지그비 위치 인식 단계를 포함한다.
이때, 상기 지그비 위치 인식 단계는, 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 1 및 제 2 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 3 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 1 지그비 위치 인식 과정; 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 2 및 제 3 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 1 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 2 지그비 위치 인식 과정; 및 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 3 및 제 1 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 2 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 3 지그비 위치 인식 과정의 순환 반복에 의해 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 지그비 위치 인식 방법에 따르면, 지그비를 사용하는 센서 네트워크 구조에서 사용되는 지그비 태그의 위치 인식을 위한 센트로이드 방식에서, 지그비 라우터 3개로부터 전송받은 RSSI 값을 이용하여 초기화가 이루어지면, 이후에는 현재 시간의 지그비 라우터 2개로부터 받은 2개의 RSSI 값과 바로 이전 시간의 나머지 1개의 지그비 라우터로부터 받은 1개의 RSSI 값을 합하여 지그비 태그의 위치를 인식할 수 있도록 함으로써, 통신에 사용되는 전력의 30% 정도를 절감할 수 있다는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 정밀한 정확도를 요구하지 않으며, 지그비 태그의 자체 속도가 위치 인식 오차를 벗어나지 않는 범위 내에서의 오차 거리를 허용하는 저속 로봇의 자율 위치 인식 또는 저속 모드의 센싱 데이터를 취급하는 지그비 모듈의 위치 인식 서비스 등에 적용될 경우, 보다 큰 효과를 제공할 수 있다는 특징이 있다.
본 발명은, 지그비 라우터의 RSSI값을 이용하여 지그비 태그의 위치 인식을 수행하는 센트로이드 방법에 있어서, 3개의 지그비 라우터에 대한 RSSI 값으로 초기값을 설정하는 초기값 설정 단계; 및 상기 초기값 설정 단계를 통해 초기 RSSI 값 설정이 완료된 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 2개의 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값 및 나머지 1개 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 지그비 위치 인식 단계를 포함한다.
이때, 상기 지그비 위치 인식 단계는, 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 1 및 제 2 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 3 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 1 지그비 위치 인식 과정; 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 2 및 제 3 지그비 라우터에 대한 실 시간 RSSI 값과 제 1 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 2 지그비 위치 인식 과정; 및 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 3 및 제 1 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 2 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 3 지그비 위치 인식 과정의 순환 반복에 의해 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 또는 섹션들을 서술하기 위해서 이용되나, 이들 소자, 구성요소 또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 이용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급 되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 이용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 이용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 그리고, "A 또는 B"는 A, B, A 및 B를 의미한다. 또, 이하 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 이용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 이용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 이용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들 이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지그비 위치 인식 방법에 적용되는 지그비 라우터 선택 과정을 나타낸 설명도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지그비 위치 인식 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지그비 위치 인식 방법은, 먼저, 지그비 태그의 움직임에 따른 위치 인식을 하기 위해 이전 시간의 지그비 태그 위치에서 3개의 RSSI 값을 전송받아 정확한 위치 인식을 함으로써 초기화를 수행하게 된다.
이후, 지그비 태그에 움직임이 발생할 경우, 지그비 라우터 C의 RSSI 값은 이전 값을 이용하고, 나머지 지그비 라우터 A와 B는 움직여진 실시간 RSSI 값을 이용하여 위치 인식을 하게 된다.
이와 같은 위치 인식 방법은 종래의 센트로이드 위치 인식 방법에 의한 지그비 태그 위치 인식 방법과 비교할 때 약간의 오차가 발생될 수 있지만, 저속 로봇의 자율 위치 인식 또는 저속 모드의 센싱 데이터를 취급하는 지그비 모듈의 위치 인식 서비스 등과 같이 지그비 태그의 이동 속도가 저속일 경우 오차 범위가 그다지 크지 않기 때문에 적용에 별다른 어려움이 없다.
1차 위치 인식이 이루어지고 나면, 이후에는 지그비 라우터 B의 이전 RSSI 값을 이용하고 나머지 지그비 라우터 A, C는 현재의 실시간 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그의 위치를 인식하게 되며, 그 다음은 지그비 라우터 A의 이전 RSSI 값과 나머지 지그비 라우터 B, C의 실시간 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그의 위치를 인식하게 된다.
즉, 단위 시간별로 이전 RSSI 값을 이용하는 지그비 라우터를 순차적으로 변경해 가면서 지그비 태그의 위치를 계산할 수 있도록 함으로써, 지그비 태그 위치의 오차를 최소화함과 아울러, 지그비 태그 위치 파악을 위해 사용되는 통신 전력을 절감할 수 있게 되는 것이다.
다시 말해, 지그비 태그의 위치를 계산하는 방법은 3개의 RSSI 값을 이용한 센트로이드 방식에 의거하여 수행하게 되지만, RSSI를 받는 시점에 있어서는 1개의 지그비 라우터는 이전 시점의 RSSI 값을 이용하고 2개만 현재 시점의 실시간 RSSI 값을 이용하도록 하기 때문에, 30% 이상의 전력 이득을 얻을 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 지그비 라우터의 이용이 순차적인 순환 반복에 의해 이루어지기만 한다면 그 순서가 어떻게 이루어지더라도 무방함은 당업자에 있어 자명할 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 센트로이드 방식에 따른 지그비 태그의 위치 인식 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지그비 위치 인식 방법에 적용되는 지그비 라우터 선택 과정을 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지그비 위치 인식 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
Claims (2)
- 지그비 라우터의 RSSI(Received Signal Strength Indication)값을 이용하여 지그비 태그의 위치 인식을 수행하는 센트로이드 방법에 있어서,3개의 지그비 라우터에 대한 RSSI 값으로 초기값을 설정하는 초기값 설정 단계; 및상기 초기값 설정 단계를 통해 초기 RSSI 값 설정이 완료된 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 2개의 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값 및 나머지 1개 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 지그비 위치 인식 단계를 포함하되,상기 지그비 위치 인식 단계는, 상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 1 및 제 2 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 3 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 1 지그비 위치 인식 과정;상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 2 및 제 3 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 1 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 2 지그비 위치 인식 과정; 및상기 3개의 지그비 라우터 가운데 제 3 및 제 1 지그비 라우터에 대한 실시간 RSSI 값과 제 2 지그비 라우터에 대한 이전 RSSI 값을 이용하여 지그비 태그에 대한 위치를 인식하는 제 3 지그비 위치 인식 과정의 단위 시간별 순환 반복에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 지그비 위치 인식 방법.
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