KR101039969B1 - 바이너리 시디엠에이를 이용한 위치추적서비스장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실시간으로 영상전송을 행할 수 있도록 바이너리 시디엠에이(CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 이동 가능한 개별 개체의 능동형 RFID 태그(110)와 노드단(200)의 RFID 리더(130)를 통해 각 개체의 위치정보를 수신하고, 상기 RFID 리더(130)가 고유의 위치정보를 보유하고 고유 ID 보유의 RFID 태그(110)에서 수집된 데이터를 바이너리 CDMA(240)을 이용하여 서버단으로 전송하며, 상기 RFID 태그(110)와 리더(130)가 서로 통신시 CCTV와 연동하여 각 이동형 개체의 영상을 바이너리 CDMA(240)을 통해 서버단에 전송하고, 상기 서버단의 바이너리 CDMA(300)에서 서버(370)로 전송된 각 개체의 위치정보는 인터넷망을 통해 위치정보와 영상정보를 실시간 확인가능하고 서버(370)로 전송된 각 개체의 위치정보는 이동통신망의 SMS를 이용하여 일정간격으로 전송한 것을 특징으로 한다.
위치추적, 위치추적서비스장치, 바이너리 CDMA, 실시간 영상전송, 이동형 단말기

Description

바이너리 시디엠에이를 이용한 위치추적서비스장치{LOCATION BASE SERVICE APPARATUS USING BINARY CDMA}
본 발명은 각 개체별 위치정보의 정확성을 확보할 수 있고 지역별 서비스 구축 가능하며 이동중 위치정보데이터 획득 및 영상정보 전송이 가능하도록 바이너리 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치에 관한 것이다.
현재 이동통신사에서는 위치추적(확인) 서비스를 제공하고 있는 데, 이는 이동형 단말기인 경우에 일정한 간격으로 기지국과의 신호를 주고 받도록 네트워킹되어 있음으로, 위치추적은 이를 응용하는 서비스인 것이다. 즉, 위치추적서비스는 이 서비스를 가입한 상대방의 위치추적을 할 수 있도록, 나의 전화 번호를 허용해 주어야 위치추적이 가능하며, 추적할 때마다 보통 문자가 상대방 단말기로 발송되게 한다.
상기 위치를 추적하는 기술로는 삼각형의 네트워크 등을 이용하는 네트워크 방식과 GPS(Global Positioning System)을 이용하는 GPS 방식으로 크게 나눌 수 있다. 예컨데 이동형 단말기 이용자의 위치추적은 이용자로부터 가장 가까운 곳에 있는 세 개의 네트워크 전송탑으로부터 무선 전파신호를 수집하여 위치를 계산하여 측정하는 네트워크 방식을 이용한다. 이를 CPS(Cell Positioning System)방식이라고도 부르며, Cell-ID 방식이라고도 한다.
상기 GPS 방식은 항상 같은 위치에 있는 24개의 위성을 이용하는 방식으로, GPS 처리 장치가 단말기에 부착되어 위성으로부터 수신한 GPS 정보를 이용하여 위치를 측정한다. 이런 이유로 핸드셋 방식이라고 불리기도 하고, 또한 이 두 가지 방식을 혼합하여 사용하는 제 3의 방식을 이용하기도 한다.
이상 설명한 바와 같이 이동통신사의 서비스형태 및 문제점을 살펴보면 기지국 기반의 신호세기로 측정이나 GPS 기반의 위치확인 서비스가 종래기술로서 나누고 있다. 상기 기지국 기반의 신호세기 측정에 따른 위치확인은 다른 지역에 있더라도 같은 신호세기로 인식시 동 지역으로 표기하는 오류 발생하게 되는 문제점이 있다. 상기 GPS 기반의 위치확인은 음영지역 및 건물 내부에서는 위성신호 수신이 불가능해 위치확인 불가라는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 서비스중인 위치추적 서비스의 문제점을 개선 보완한 솔루션 발명으로, 각각의 고유 ID 정보를 가지고 있는 RFID(Radio-Frequency IDentification)태그와 고유 위치정보를 가지고 있는 RFID 리더를 통하여 위치확인이 가능한 시스템이고 각각의 RFID 태그와 RFID 리더가 서로 통신함으로 노드단의 바이너리CDMA 제어부에 연결되어 있는 CCTV를 구동시키고, 이 CCTV가 주변환경을 촬영하여 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 부호화한 다음 바이너리 CDMA 방식으로 변조시킴으로 고유 ID정보와 위치정보, 및 영상정보를 출력하고 수신하는 RF 송수신부로 전송할 수 있는 바이너리 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 노드단에서 획득된 고유 ID정보, 위치정보와 영상정보가 바이너리 CDMA방식으로 복조되어 그 복조된 데이터를 서버단으로 전송하고, 서버에서 획득된 데이터를 통하여 각각의 RFID 태그의 위치정보와 영상정보를 실시간 또는 시간대별로 확인이 가능함으로 이 정보를 사용자에게 인터넷망이나 이동통신망을 활용하여 정보제공이 가능한 바이너리 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치를 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동 가능한 개별 개체의 능동형 RFID 태그(110)와 노드단(200)의 RFID 리더(130)를 통해 각 개체의 위치정보를 수신하고, 상기 RFID 리더(130)가 고유의 위치정보를 보유하고 고유 ID 보유의 RFID 태그(110)에서 수집된 데이터를 바이너리 CDMA(240)을 이용하여 서버단으로 전송하며, 상기 RFID 태그(110)와 리더(130)가 서로 통신시 CCTV와 연동하여 각 이동형 개체의 영상을 바이너리 CDMA(240)을 통해 서버단에 전송하고, 상기 서버단의 바이너리 CDMA(300)에서 서버(370)로 전송된 각 개체의 위치정보는 인터넷망을 통해 위치정보와 영상정보를 실시간 확인가능하고 서버(370)로 전송된 각 개체의 위치정보는 이동통신망의 SMS를 이용하여 일정간격으로 전송한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구체적인 특징은, 별도 전원부를 가지고 있는 이동형 RFID 태그의 능동형 RFID 태그; 안테나를 통하여 전송된 RFID 태그의 고유 ID의 정보는 신호처리부에서 신호처리된 후 논리연산부로 데이터가 전송되는 RFID 리더; 각각의 RFID 태그와 RFID 리더가 서로 통신함으로 바이너리 CDMA 제어부1(220)에 연결되어 있는 CCTV를 구동시키고, 이 CCTV가 주변환경을 촬영하여 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 부호화한 다음 바이너리 CDMA 방식으로 변조시킴으로 고유 ID정보와 위치정보, 및 영상정보를 출력하고 수신하는 RF 송수신부로 전송하는 노드단 및 ; 상기 노드단에서 획득된 고유 ID정보, 위치정보와 영상정보가 바이너리 CDMA방식으로 복조되어 그 복조된 데이터를 서버로 전송하는 서버단을 구성하여; 상기 서버에서 획득된 데이터를 통하여 각각의 RFID 태그의 위치정보와 영상정보를 실시간 또는 시간대별로 확인이 가능하고 이 정보를 사용자에게 인터넷망이나 이동통신망을 활용하여 정보제공이 가능한 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 각 개체별 위치정보의 정확성을 확보할 수 있고, 지역별 서비스 구축 가능하며 이동중 위치정보데이터 획득 및 영상정보 전송이 가능하다는 잇점이 있다.
또한, 본 발명은 무선망 사용에 따른 발생 비용이 필요없으며, 정보 데이터 전송의 무선망 활용으로 인프라 구축이 용이하다.
본 발명은 향후 각 지역별 서버간 연계를 통하여 광역망 구축 가능하고, 녹색 IT 정책 중 USN 활용과도 연계할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치를 설명하기 위한 기본망 구성도로서, 본 발명은 능동형 RFID태그(110); RFID리더(130), 바이너리 CDMA(240) 및 CCTV의 노드단(200) 및; 바이너리 CDMA(300)와 서버(37)의 서버단을 네트워킹 구성하여 실시간으로 영상전송을 행할 수 있도록 바이너리 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치인 것이다.
상기 능동형 RFID 태그(110)와 노드단(200)의 RFID 리더(130)를 통해 각 개체의 위치정보를 수신한다. 상기 능동형 RFID 태그(110)는 이동 가능한 개별 개체이며, 각 태그는 고유 ID 를 보유할 수 있다.
상기 노드단(200)에서 RFID 리더(130)는 RFID 태그(110)에서 수집된 데이터를 바이너리 CDMA(240)을 이용하여 서버단으로 전송한다. 상기 RFID 리더(130)는 고유의 위치정보를 보유한다. 또한, RFID 태그(110)와 리더(130)가 서로 통신시 CCTV와 연동하여 각 이동형 개체의 영상을 바이너리 CDMA(240)을 통해 서버단에 전송한다.
상기 서버단의 바이너리 CDMA(300)에서 서버(370)로 전송된 각 개체의 위치정보는 인터넷망을 통해 위치정보와 영상정보를 실시간 확인이 가능하다. 또한 서버(370)로 전송된 각 개체의 위치정보는 이동통신망의 SMS(Short Message Service)를 이용하여 일정간격으로 전송한다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면, 각각의 고유 ID 정보를 가지고 있는 RFID태그(110)와 고유 위치정보를 가지고 있는 RFID 리더(130)를 통하여 위치확인이 가능한 시스템으로, 각각의 RFID 태그(110)와 RFID 리더(130)가 서로 통신함으로 노드단(200)의 바이너리 CDMA 제어부1(220)에 연결되어 있는 CCTV(Closed Circuit TeleVision)를 구동시키고, 이 CCTV가 주변환경을 촬영하여 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 부호화한 다음 바이너리 CDMA 방식으로 변조시킴으로 고유 ID정보와 위치정보, 및 영상정보를 출력하고 수신하는 바이너리 CDMA(240)의 RF 송수신부로 전송할 수 있다.
따라서, 노드단(200)에서 획득된 고유 ID정보, 위치정보와 영상정보가 바이너리 CDMA방식으로 복조되어 그 복조된 데이터를 서버단의 바이너리 CDMA(300)로 전송하고, 서버(370)에서는 획득된 데이터를 통하여 각각의 RFID 태그(110)의 위치정보와 영상정보를 실시간 또는 시간대별로 확인이 가능하고, 이 정보를 사용자에게 인터넷망이나 이동통신망을 활용하여 정보제공이 가능하다.
도 2 는 RFID 태그와 RFID 리더의 구성을 설명하기 위한 개략도이다. 능동형 RFID 태그(110)에서 별도 전원부(111)를 가지고 있는 이동형 RFID 태그(112)는 RFID 리더(130)와 서로 통신을 한다. 서로 통신을 할 때는 RFID 리더(130)에 연결되어 있는 안테나(120)에 통하게 된다.
상기 안테나(120)를 통하여 전송된 RFID 태그(110)의 고유 ID의 정보는 RFID 리더(130)의 신호처리부(131)에서 신호처리된 후 논리연산부(132)로 데이터가 전송된다. 그러므로, 이동형 RFID 태그(112)와 RFID 리더(130)와의 통신에 있어 개별 고유 ID를 가진 태그는 무수히 많은 객체와 통신이 가능하다.
도 3 은 CCTV, RFID 리더 및 바이너리 CDMA로 구성된 부분을 설명하기 위한 개략도로서, 전원공급부(210)에서 필요한 전원이 각 구성요소로 공급한다.
노드단(200)의 RFID 리더(130)는 논리연산부에서 처리된 데이터를 제어부1 (220)에 RFID 태그의 고유 ID정보와 RFID 리더(130)가 가지고 있는 고유 위치정보를 전송하게 되며, 이때 제어부1(220)은 CCTV에 구동제어 신호를 전송한다.
CCTV는 음성신호 출력부(260)와 영상신호 출력부(270)로 크게 구성된다. 상기 제어부1(220)로부터 CCTV 구동제어 신호를 받아 CCTV는 주변환경을 촬영하고, 촬영신호를 아날로그 영상신호로 변환하고, 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환시켜 출력하는 영상신호 출력부(270)를 통하여 영상신호를 부호화하여 압축하는 엔코더(250)으로 전송된다.
상기 엔코더(250)에 의해 압축된 신호를 바이너리 CDMA 신호 파형으로 변조시켜 출력하는 바이너리 CDMA 신호변환부1(240)에, 제어부1(220)에 전송된 고유 ID정보와 위치정보를 같이 전송하게 된다. 이 데이터는 변조된 신호를 증폭하여 RF대역의 신호로 변환하여 출력하는 RF송수신모듈1(230)의 RF증폭부(231)의 신호증폭을 한 후 RF송수신부(232)를 통하여 전송한다. 이 신호는 RF송수신모듈1(230)을 통하여 2.4GHz의 ISM 무선대역으로 변환되어 안테나를 통해 도 4 에 도시된 RF송수신모듈2(330)에 전송된다.
바이너리 CDMA 신호변환부1(240)는 엔코더(250)에 의해 부호화된 영상신호를 변조시키기 위해 바이너리 CDMA 신호변환부1(240) 전체 블록을 제어하는 제어부 (242)와, 이 제어부(242)의 제어에 따라 부호화된 영상신호를 출력하는 버스 인터페이스(245)와, 이 버스 인터페이스(245)를 통해 출력되는 부호화된 영상신호를 저 장하는 메모리(243)와, 제어부(242)의 제어에 따라 메모리(243)에 저장된 부호화된 영상신호를 입력 받아 바이너리 CDMA 파형으로 변조시켜 출력하는 바이너리 CDMA 변복조부(244)와, 상기 제어부(242)가 정해진 타이밍으로 바이너리 CDMA 신호변환부1(240)를 제어할 수 있도록 PLL/클럭부(241)로 구성된다.
상기 CCTV 영상신호 출력부(270)는 피사체를 촬영하는 이미지 센서부(271)와, 이 이미지 센서부(271)가 피사체를 촬영할 수 있도록 구동시키는 센서 구동부(272), 이 이미지 센서부(271)를 통해 촬영된 피사체를 전기적 영상신호로 변환하는 데이터 변환부(273), 이 데이터 변환부(273)에서 출력되는 영상신호를 아날로그 영상신호를 출력하는 영상출력부(274), 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하는 디지털 변환부(275)로 구성되어 있다.
상기 CCTV 음성신호 출력부(260)는 입력되는 외부소리를 아날로그 오디오 신호로 변환하는 데이터 변환부(261)와, 이 데이터 변환부(261)를 통해 출력되는 아날로그 오디오 신호를 증폭하는 음성 출력부(262)와, 증폭된 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환하는 디지털 변환부(263)으로 구성되어 있다.
도 4 는 바이너리 CDMA, 서버로 구성된 부분을 설명하기 위한 개략도로서, 전원공급부(310)에서 필요한 전원이 각 구성요소로 공급한다.
서버단의 RF송수신모듈2(330)는 수신된 신호를 제어부2(320)에 통지하고 제어부2(320)의 제어에 따라 변조된 신호를 바이너리 CDMA 신호변환부2(340)를 통하여 수신된 신호를 복조한다. 복조된 신호를 복호화하기 위해 디코더(350)에 보내지게 되며, 복호화된 영상/오디오 신호를 증폭 출력하는 영상/오디오 증폭부(360)를 통해 위치정보와 함께 서버로 보내진다.
바이너리 CDMA 신호변환부2(340)의 구성은 도 3 에 도시된 바이너리 CDMA 신호변환부1(240)에서 언급한 구성요소와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
서버(370)와 연결되어 있는 바이너리 CDMA(300)는 전체 구성요소를 제어하는 제어부2(320)와, 이 제어부2(320)의 제어에 따라 RF송수신모듈1(230)을 통해 전송되는 변조된 신호를 수신 받아 처리하는 RF송수신모듈2(330), 그리고 RF송수신모듈2(330)에 의해 수신된 신호를 복조하는 바이너리 CDMA 신호변환부2 (340), 상기 제어부2(320)의 제어에 따라 바이너리 CDMA 신호변환부2(340)에 의해 복조된 신호를 복호화하는 디코더(350), 이 디코더(350)에 의해 복호화된 영상/오디오 신호를 증폭 출력하는 영상/오디오 증폭부(360), 이를 데이터 처리하여 위치정보 DB를 표시하고 영상/오디오를 표현하는 서버(370)로 구성되어 있다.
서버(370)는 인터넷 망(380)을 통해 사용자가 개별 고유ID의 위치정보, 및 영상/오디오 정보를 제공하고, 또한 이동통신망(390)을 통해 기 등록되어 있는 휴대폰 가입자에게 상기 정보를 제공한다.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 노드단(200)에서 바이너리 CDMA(240)는 RFID리더(130)와 CCTV를 연결할 수 있는 인터페이스를 가지고 있고, 이동 가능한 능동형 RFID태그(고유 개별 ID보유 : 110)가 RFID 리더(130)에 무선으로 통신을 하게 되면, RFID 리더(130)가 가지고 있는 위치 정보와 개별 ID태그의 정보가 바이너리 CDMA(240)로 전달된다.
통신이 되는 순간 CCTV 를 구동하게 되며, 개별 ID를 가진 태그의 객체에 대 하여 영상 촬영하여 영상정보가 바이너리 CDMA(240)를 전달되고, 바이너리 CDMA는 RF모듈을 통해 서버단 RF모듈, 바이너리 CDMA(300)으로 전송하게 된다. 그리고 이 데이터는 서버로 전송된다.
상기 RFID 태그(110)와 리더(130)는 근거리 무선통신을 통하여 데이터를 양방향으로 전송이 가능하며, 바이너리 CDMA(240, 300) 간에도 무선 양방향 통신이 가능하다. 서버단과 노드단(200)의 바이너리 CDMA는 양방향 데이터 전송을 위해 통신 매체간 구성이 되어야 하며, 서버단의 바이너리 CDMA(300)는 수신된 데이터를 서버(370)로 전송된다.
상기 서버(370)로 전송된 각 객체의 위치정보 및 영상정보는 인터넷 망을 통해 실시간 각 객체의 위치정보와 영상정보를 확인할 수 있다. 또한, 서버(370)에서는 각 객체별 기 등록된 휴대폰으로 위치정보 및 영상정보를 제공할 수 있다. 이는 기존의 이동통신사업자에서 서비스하고 있는 위치정보의 오류에 대한 문제점을 해결할 수 있으며, 정보의 정확성은 매우 높다.
각 단계별 양방향 통신이 가능하기 때문에 원격(서버)에서 각 객체(태그)의 위치를 수배하여 찾을 수 있다.
도 5 는 다수의 능동형 RFID 태그와 RFID 리더와 통신하는 관계도이고, 도 6 은 다수의 노드단과 서버단과 연동하는 관계도이며, 도 7 은 본 발명의 서비스 에리어 확장을 위한 캐스캐이드 관계도이다.
각 노드단은 1 서버단 당 최대 255개의 노드들과 통신이 가능하며, 통신방법과 데이터 획득/전송을 도 1 에 기술된 사항과 같이 네트워킹되고 있다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 서버단의 서버에서 각 노드단별로 획득한 정보를 종합적으로 관리할 수 있다.
도 7 에 도시된 전파 수신 서비스 지역을 확장하기 위한 방법으로 상기의 서버단의 바이너리 CDMA 모듈만 추가 구성하여 확장가능하며, 여기서 바이너리 CDMA 모듈은 앞선 모듈에서 획득한 정보를 넘겨주는 중간자 역할을 한다.
본 발명의 바이너리 시디엠에이(CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1 은 본 발명의 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치를 설명하기 위한 기본망 구성도,
도 2 는 RFID 태그와 RFID 리더의 구성을 설명하기 위한 개략도,
도3 은 CCTV, RFID 리더 및 바이너리 CDMA로 구성된 부분을 설명하기 위한 개략도,
도 4 는 바이너리 CDMA, 서버로 구성된 부분을 설명하기 위한 개략도,
도 5 는 다수의 능동형 RFID 태그와 RFID 리더와 통신하는 관계도,
도 6 은 다수의 노드단과 서버단과 연동하는 관계도,
도 7 은 본 발명의 서비스 에리어 확장을 위한 캐스캐이드 관계도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 능동형 RFID 태그 130 : RFID 리더
240 : 바이너리(Binary) CDMA 200 : 노드단
300 : 바이너리 CDMA 370 : 서버(Server)

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 별도 전원부를 가지고 있는 이동형 RFID 태그의 능동형 RFID 태그;
    안테나를 통하여 전송된 RFID 태그의 고유 ID의 정보는 신호처리부에서 신호처리된 후 논리연산부로 데이터가 전송되는 RFID 리더;
    각각의 RFID 태그와 RFID 리더가 서로 통신함으로 바이너리 CDMA 제어부1에 연결되어 있는 CCTV를 구동시키고, 이 CCTV가 주변환경을 촬영하여 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 부호화한 다음 바이너리 CDMA 방식으로 변조시킴으로 고유 ID정보와 위치정보, 및 영상정보를 출력하고 수신하는 RF 송수신부로 전송하는 노드단 및 ;
    상기 노드단에서 획득된 고유 ID정보, 위치정보와 영상정보가 바이너리 CDMA방식으로 복조되어 그 복조된 데이터를 서버로 전송하는 서버단을 구성하여;
    상기 서버에서 획득된 데이터를 통하여 각각의 RFID 태그의 위치정보와 영상정보를 실시간 또는 시간대별로 확인이 가능하고 이 정보를 사용자에게 인터넷망이나 이동통신망을 활용하여 정보제공이 가능하도록 구성된 바이너리 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치에 있어서,
    상기 바이너리 CDMA 신호변환부1(240)는 엔코더(250)에 의해 부호화된 영상신호를 변조시키기 위해 바이너리 CDMA 신호변환부1(240) 전체 블록을 제어하는 제어부 (242)와, 이 제어부(242)의 제어에 따라 부호화된 영상신호를 출력하는 버스 인터페이스(245)와, 이 버스 인터페이스(245)를 통해 출력되는 부호화된 영상신호를 저장하는 메모리(243)와, 제어부(242)의 제어에 따라 메모리(243)에 저장된 부호화된 영상신호를 입력 받아 바이너리 CDMA 파형으로 변조시켜 출력하는 바이너리 CDMA 변복조부(244)와, 상기 제어부(242)가 정해진 타이밍으로 바이너리 CDMA 신호변환부1(240)를 제어할 수 있도록 PLL/클럭부(241)로 구성된 것을 특징으로 하는 바이너리 시디엠에이 (CDMA)를 이용한 위치추적서비스장치.
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