KR101202194B1 - Position estimating system and method of portable terminal - Google Patents

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Abstract

휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 위치결정 방법은: 휴대용 단말기 및 통신사 서버 중 적어도 하나와 통신 가능한 데이터 송수신 모듈과, DB 서버에 저장된 데이터를 확인 및 추출하는 위치 DB 검색 모듈과, 상기 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모듈을 포함하는 위치 결정 서버; 및 AP(Access Point)의 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스를 포함하는 AP 정보와, 상기 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 저장하는 DB 서버에 의하여 구동되며, 상기 데이터 송수신 모듈은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보를 각각 수신하는 제 1 단계; 상기 위치 DB 검색 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 검색 및 추출하는 제 2 단계; 및 상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따라 거리의 비율을 이용한 중점 계산법을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A positioning system and method of a portable terminal are provided.
The positioning method according to the present invention comprises: a data transmitting / receiving module capable of communicating with at least one of a portable terminal and a communication company server, a position DB search module for checking and extracting data stored in a DB server, and calculating a current position of the portable terminal. A positioning server comprising a position calculating module; And a DB server storing AP information including an access point ID and MAC address of an AP and actual or virtual location information of the AP corresponding to the AP information. A first step of receiving AP information for a plurality of APs from a portable terminal to be determined; The location DB search module is a second step of searching for and extracting the actual or virtual location information of the AP corresponding to the plurality of AP information received from the portable terminal of the target location; And the third step of determining the position of the portable terminal to be positioned by using a midpoint calculation method using a ratio of distances according to actual or virtual position information of the plurality of APs. .

Description

휴대용단말기의 위치 결정 시스템 및 방법 {Position estimating system and method of portable terminal}Position estimating system and method of portable terminal

본 발명은 휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법, 더욱 구체적으로 WiFi 시스템의 AP(Access Point; 액세스 포인트)를 이용하여 WiFi 칩이 장착된 휴대용 단말기의 위치를 자동으로 결정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a positioning system and method of a portable terminal, and more particularly, to a system and method for automatically determining the location of a portable terminal equipped with a WiFi chip using an access point (AP) of a WiFi system.

최근 이동통신 단말기 등의 휴대용 단말기를 이용한 다양한 위치 기반 서비스가 제공되고 있다. 이러한 위치 기반 서비스를 위해서는 휴대용 단말기의 위치를 정확하게 측위하는 것이 선행되어야 하는데, 휴대용 단말기에 GPS 수신 칩을 장착한 후, GPS 위성으로부터 수신되는 복수의 위성의 궤도 정보 및 의사거리 정보를 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 측위하는 방식이 가장 널리 이용되고 있다.Recently, various location based services using portable terminals such as mobile communication terminals have been provided. For such a location-based service, accurate positioning of the portable terminal should be preceded. After mounting the GPS receiver chip on the portable terminal, the portable terminal is used by using the trajectory information and pseudorange information of a plurality of satellites received from the GPS satellites. Positioning of the most widely used method.

하지만, 상기 GPS 위성을 이용한 위치 측위 방법은 휴대용 단말기가 GPS 위성의 신호를 수신할 수 있어야 하는데, 단말기가 실내에 위치한 경우, GPS 위성 신호가 건물 등에 의하여 가려지는 경우 등 단말기가 측위에 필요한 GPS 신호를 수신할 수 없는 경우에는 단말기의 위치를 측위할 수 없다는 단점이 있다.
However, in the positioning method using the GPS satellites, the portable terminal should be able to receive the signals of the GPS satellites. When the terminal is located indoors, the GPS signals necessary for positioning the terminal, such as when the GPS satellite signals are covered by a building, etc. If it is not possible to receive the disadvantage that the location of the terminal can not be located.

한편, 소위 WiFi를 이용한 무선인터넷의 활용이 최근 증가하고, 그에 따라 스마트폰과 같이 WiFi를 지원하는 WiFi 칩이 장착된 휴대용 단말기의 보급이 급격히 증가하고 있다. 따라서, 상기 GPS 위성을 이용한 위치 측위 방법의 문제점을 해결하기 위하여 최근 WiFi를 이용한 위치 측위 방법 및 시스템이 제시되고 있다.On the other hand, the use of the so-called wireless Internet using WiFi has recently increased, and accordingly, the spread of portable terminals equipped with a WiFi chip supporting WiFi, such as a smartphone, is increasing rapidly. Accordingly, in order to solve the problem of the positioning method using the GPS satellites, a positioning method and a system using WiFi have recently been proposed.

구체적으로, WiFi 칩은 WiFi 방식의 무선 인터넷을 가능하게 하기 위하여 주변의 AP(Access Point; 액세스 포인트)와 무선으로 신호를 주고 받는다. 따라서 WiFi 칩은 무선으로 하나 또는 복수의 AP와 연결되어 AP의 SSID(Service Set Identifier; 이하 액세스 포인트 ID) 및 Mac(Media Access Control) Address(맥 어드레스)를 수신할 수 있다. 이어서, WiFi 칩을 포함하는 휴대용 단말기는 상기 수신된 AP 정보(액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스)를 특정 서버(위치결정 서버)로 제공한다. 그러면, 특정 서버는 미리 저장된 AP 정보에 따른 AP의 위치 정보를 이용하여 정보가 제공된 AP의 위치정보를 알 수 있으므로, 상기 AP의 위치정보로부터 휴대용 단말기의 위치를 추정할 수 있다.In detail, the WiFi chip transmits and receives signals wirelessly with an access point (AP) nearby to enable the WiFi-type wireless Internet. Accordingly, the WiFi chip may be wirelessly connected to one or more APs to receive an SSID (hereinafter referred to as an access point ID) and a MAC (Media Access Control) address (Mac address) of the AP. Subsequently, the portable terminal including the WiFi chip provides the received AP information (access point ID and MAC address) to a specific server (location server). Then, since the specific server can know the location information of the AP provided with the information using the location information of the AP according to the previously stored AP information, the specific server can estimate the location of the portable terminal from the location information of the AP.

그런데, 이러한 AP 정보(액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스)를 이용하여 단말기 위치를 결정하는 종래의 방법에 따르면, 상기 AP 정보를 제공받은 위치결정 서버는 AP 위치로부터 단말기 위치를 추정해야 하는데, 위치를 파악하려는 휴대용 단말기에 신호를 전송한 AP의 위치로 단말기의 위치를 결정해버리는 것이 보통이다. 하지만, 통상적으로 AP와 단말기는 적게는 몇 미터에서 많게는 몇백 미터 이상 이격될 수 있다는 점을 감안하면 AP의 위치로 단말기의 위치를 결정하는 방법은 단말기 위치를 정확하게 결정할 수 없다는 단점이 있다.
However, according to the conventional method of determining the terminal location using the AP information (access point ID and MAC address), the positioning server provided with the AP information should estimate the terminal location from the AP location. It is common to determine the position of the terminal by the position of the AP that has transmitted the signal to the portable terminal. However, in general, the AP and the terminal can be spaced apart from a few meters to as many as several hundred meters or more, there is a disadvantage that the method of determining the position of the terminal by the position of the AP can not accurately determine the terminal position.

또한, 상기 문제를 해결하기 위하여 휴대용 단말기의 WiFi 칩이 복수의 AP로부터 신호(AP 정보)를 전달받으면, 상기 전달받은 AP 정보를 모두 특정 서버로 제공한 후 특정 서버는 소위 삼각측량법을 이용하여 AP 위치로부터 단말기 위치를 추정하는 방법이 최근 연구되고 있다. 하지만, 상기 삼각 측량법은 반드시 3개 이상의 AP로부터 신호를 수신해야 위치결정이 가능하다. 하지만, WiFi를 이용한 위치 결정의 경우 WiFi 칩이 장착된 단말기가 반드시 3개의 AP와 신호를 주고받는다는 보장이 없다는 문제점이 있다. 즉, WiFi 칩이 장착된 단말기는 경우에 따라서 1~2개의 AP와 신호를 주고받을 수도 있는데 이러한 경우에는 삼각측량법을 사용할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 상기 단말기가 4개 이상, 많은 경우는 10개가 넘는 AP와 신호를 주고받을 수도 있는데, 이 경우 신호를 주고받은 다수의 AP 중 어떤 AP를 추출하여 삼각측량의 대상으로 삼을지도 불명료하다는 단점이 있고, 그에 따라 멀리 있는 AP를 선택할 경우 자칫 단말기의 위치를 전혀 엉뚱한 곳으로 결정할 수 있다는 단점이 있다.
In addition, when the WiFi chip of the portable terminal receives signals (AP information) from a plurality of APs in order to solve the problem, after providing all the received AP information to a specific server, the specific server using the so-called triangulation method AP Recently, a method of estimating the terminal position from the position has been studied. However, the triangulation method must receive signals from three or more APs to enable positioning. However, in the case of location determination using WiFi, there is a problem that a terminal equipped with a WiFi chip does not necessarily guarantee that signals are exchanged with three APs. That is, a terminal equipped with a WiFi chip may send and receive signals with one or two APs in some cases. In this case, a triangulation method cannot be used. In addition, the terminal may exchange signals with more than four APs, and in many cases with more than ten APs, in which case it is unclear whether any AP among the plurality of APs that exchange signals is used as a target for triangulation. There is a drawback that if you choose a far away AP, you can determine the location of the terminal at the wrong place.

따라서, 본 발명은 종래의 GPS 위성을 이용한 위치결정 시스템 및 방법이 갖는 문제점을 해결한 위치결정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a positioning system and method which solves the problems of the positioning system and method using a conventional GPS satellite.

또한, 본 발명은 최근 WiFi 서비스용 AP를 이용하여 위치를 결정하는 시스템 및 방법이 갖는 문제점을 또한 해결할 수 있는 위치결정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
In addition, another object of the present invention is to provide a positioning system and method that can also solve the problems of the system and method for determining the location using the AP for WiFi services in recent years.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위치결정 방법은:Positioning method according to the present invention for achieving the above object:

소정의 휴대용 단말기 및 통신사 서버 중 적어도 하나와 통신 가능한 데이터 송수신 모듈과, DB 서버에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 위치 DB 검색 모듈과, 상기 소정의 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모듈을 포함하는 위치 결정 서버; 및A data transmitting / receiving module capable of communicating with at least one of a predetermined portable terminal and a communication company server, a position DB retrieving module for checking and extracting predetermined data stored in a DB server, and a position calculating module for calculating a current position of the predetermined portable terminal A positioning server comprising a; And

AP(Access Point)의 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스를 포함하는 AP 정보와, 상기 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 저장하는 DB 서버에 의하여 구동되며, It is driven by the DB server that stores the AP information including the access point ID and MAC address of the AP (Access Point) and the actual or virtual location information of the AP corresponding to the AP information,

상기 데이터 송수신 모듈은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보를 각각 수신하는 제 1 단계;The data transmitting / receiving module may include a first step of receiving AP information for a plurality of APs from a portable terminal, which is a positioning target;

상기 위치 DB 검색 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 검색 및 추출하는 제 2 단계;The location DB search module is a second step of searching for and extracting the actual or virtual location information of the AP corresponding to the plurality of AP information received from the portable terminal of the target location;

상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따라 거리의 비율을 이용한 중점 계산법을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The location calculation module may include a third step of determining a location of the portable terminal to be determined by using a midpoint calculation method using a ratio of distances according to actual or virtual location information of the plurality of APs.

또한, 상기 제 1 단계에서 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보에 더하여, 상기 AP에서 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로 전송된 신호의 세기 정보를 더 수신하는 것이 바람직하다.In addition, in the first step, the data transmission / reception module may further receive strength information of a signal transmitted from the AP to the mobile terminal targeted for positioning in addition to the AP information for a plurality of APs from the mobile terminal targeted for positioning. desirable.

이 경우, 상기 제 3 단계에서 상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 위치 정보에 따른 거리의 비율 및 상기 복수의 AP의 신호의 세기 비율을 모두 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.In this case, in the third step, the location calculation module determines the location of the mobile terminal to be positioned by using both the ratio of the distance according to the actual location information of the plurality of APs and the intensity ratio of the signal of the plurality of APs. It is desirable to.

또한, 상기 제 1 단계에 앞서 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기 또는 통신사 서버로부터 위치 정보를 제공할 것을 요청받는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, prior to the first step, the data transmission and reception module preferably further comprises the step of receiving a request to provide the location information from the portable terminal or the carrier server that is the target of the positioning.

또한, 상기 제 3 단계에 이어서, 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 결정된 휴대용 단말기의 위치 정보를 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기 또는 통신사 서버로 제공하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, after the third step, the data transmitting and receiving module may further include providing the determined location information of the portable terminal to a portable terminal or a communication company server that is the target of positioning.

또한, 상기 제 1 단계에서, 상기 휴대용 단말기가 상기 데이터 송수신 모듈로 제공하는 AP 정보의 갯수는 10개 이하인 것이 바람직하다.In addition, in the first step, the number of AP information provided by the portable terminal to the data transmission / reception module is preferably 10 or less.

이 경우, 상기 휴대용 단말기로 제공되는 AP 정보는 상기 휴대용 단말기로 제공된 AP 신호 세기가 큰 순서대로 제공되는 것이 바람직하다.In this case, the AP information provided to the portable terminal is preferably provided in the order of the AP signal strength provided to the portable terminal.

또한, 상기 제 3 단계에서 상기 위치 연산 모듈은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 제공받은 복수의 AP 정보 및 AP로부터 전달된 신호의 세기와 실제 또는 실제 또는 가상(Virtual) APDB를 이용한 가중 중점(Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.In addition, in the third step, the location calculation module may use a plurality of AP information provided from a mobile terminal, which is a target of positioning, and a weight of a signal transmitted from the AP, and a weighted centroid using a real or real or virtual APDB. It is preferable to determine the position of the portable terminal to be positioned by using an algorithm.

또한, 상기 휴대용 단말기의 위치 결정은 다음의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.In addition, the location of the portable terminal is preferably determined using the following equation (1) and (2).

수학식 1:Equation (1)

Xn'=Xn×1/log10(거리비율/80), X n '= X n × 1 / log 10 (distance ratio / 80),

Yn'=Yn×1/log10(거리비율/80)Y n '= Y n × 1 / log 10 (distance ratio / 80)

수학식 2:Equation 2:

Xn"=(X1'+X2'+...+Xn')/(거리비율의 합)X n "= (X 1 '+ X 2 ' + ... + X n ') / (sum of distance ratios)

Yn"=(Y1'+Y2'+...+Yn')/(거리비율의 합);Y n "= (Y 1 '+ Y 2 ' + ... + Y n ') / (sum of distance ratios);

단, n은 AP의 일련번호, X는 AP의 위도 값, Y는 AP의 경도 값. X"은 휴대용 단말기의 위도 값, Y"은 휴대용 단말기의 경도 값.Where n is the AP serial number, X is the latitude value of the AP, and Y is the longitude value of the AP. X "is the latitude value of the portable terminal, Y" is the longitude value of the portable terminal.

또는, 상기 휴대용 단말기의 위치 결정은 다음의 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.Alternatively, the position determination of the portable terminal is preferably determined using Equations 3 and 4 below.

수학식 3:Equation 3:

Xn'=Xn×1/log10(신호세기/80)X n '= X n × 1 / log 10 (signal strength / 80)

Yn'=Yn×1/log10(신호세기/80)Y n '= Y n × 1 / log 10 (signal strength / 80)

수학식 4:Equation 4:

Xn"=(X1'+X2'+...+Xn')/(신호세기 비율의 합)X n "= (X 1 '+ X 2 ' + ... + X n ') / (sum of signal strength ratios)

Yn"=(Y1'+Y2'+...+Yn')/(신호세기 비율의 합);Y n "= (Y 1 '+ Y 2 ' + ... + Y n ') / (sum of signal strength ratios);

단, n은 AP의 일련번호, X는 AP의 위도 값, 신호세기는 각각의 AP에서 휴대용 단말기에 제공된 신호의 세기, Y는 AP의 경도 값. X"은 휴대용 단말기의 위도 값, Y"은 휴대용 단말기의 경도 값.Where n is the serial number of the AP, X is the latitude value of the AP, signal strength is the strength of the signal provided to the mobile terminal at each AP, and Y is the hardness value of the AP. X "is the latitude value of the portable terminal, Y" is the longitude value of the portable terminal.

또한, 상기 제 3 단계에서 상기 가중 중점 알고리즘은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 제공받은 복수의 AP 중 맥 어드레스가 중복된 AP는 제거하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the third step, the weighted emphasis algorithm may further include removing an AP having a duplicate MAC address among a plurality of APs provided from the portable terminal to be positioned.

또한, 상기 제 3 단계에서 상기 중복된 AP를 제거하는 단계는 기준 AP를 기준으로 거리를 계산하여 특정 거리 이상인 AP를 제거하는 것을 특징으로 한다.The removing of the overlapped AP in the third step may include calculating an distance based on the reference AP to remove an AP greater than or equal to a specific distance.

또한, 상기 제 3 단계는 실내 측위 시 층간 구분 알고리즘을 더 이용하는 것이 바람직하다.In the third step, it is preferable to further use an interlayer classification algorithm for indoor positioning.

이 경우, 상기 층간 구분 알고리즘은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP 정보를 제공받으면, 정보가 제공된 복수의 AP를 그 AP가 설치된 각 층별로 분류하는 단계와, 가장 많은 AP가 위치하는 층이 1개면 그 층을 휴대용 단말기가 위치하는 층으로 간주하고, 가장 많은 AP가 위치하는 층이 복수로 있으면 각 층간 AP 간의 거리의 합을 기준으로 거리의 합이 제일 짧은 층을 휴대용 단말기가 위치하는 층으로 간주하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In this case, when the floor separation algorithm receives a plurality of pieces of AP information from the portable terminal, which is the target of positioning, classifying the plurality of APs provided with information for each floor in which the APs are installed, and the layer in which the most APs are located is 1. The floor is regarded as the floor where the portable terminal is located.If there are a plurality of floors in which the most APs are located, the floor having the shortest sum is based on the sum of the distances between the APs between the floors. Characterized by including the step of deeming.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위치결정 시스템은:Positioning system according to the present invention for achieving the above object is:

소정의 휴대용 단말기 및 통신사 서버 중 적어도 하나와 통신하는 데이터 송수신 모듈과, DB 서버에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 위치 DB 검색 모듈과, 상기 소정의 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모듈을 포함하는 위치 결정 서버; 및A data transmitting / receiving module for communicating with at least one of a predetermined portable terminal and a communication company server, a position DB retrieving module for checking and extracting predetermined data stored in a DB server, and a position calculating module for calculating a current position of the predetermined portable terminal A positioning server comprising a; And

AP(Access Point)의 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스를 포함하는 AP 정보와, 상기 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 저장하는 DB 서버를 포함하고,AP information including an access point ID and MAC address of an access point (AP) and a DB server for storing actual or virtual location information of the AP corresponding to the AP information,

상기 데이터 송수신 모듈은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보를 각각 수신하고, The data transmission / reception module receives AP information for a plurality of APs from a portable terminal, which is a positioning target, respectively.

상기 위치 DB 검색 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 검색 및 추출하고,The location DB search module searches for and extracts actual or virtual location information of an AP corresponding to a plurality of AP information received from the portable terminal, which is the location target,

상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따라 거리의 비율을 이용한 중점 계산법을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.
The position calculating module is configured to determine the position of the portable terminal to be positioned by using a midpoint calculation method using a ratio of distances according to actual or virtual position information of the plurality of APs.

또한, 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보에 더하여, 상기 AP에서 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로 전송된 신호의 세기 정보를 더 수신하는 것이 바람직하다.The data transceiving module may further receive strength information of a signal transmitted from the AP to the portable terminal to be determined in addition to the AP information about a plurality of APs from the portable terminal to be determined to be positioned.

이 경우, 상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따른 거리의 비율 및 상기 복수의 AP의 신호의 세기 비율을 모두 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.In this case, the location calculation module determines the location of the mobile terminal to be positioned by using both the ratio of the distance according to the actual or virtual location information of the plurality of APs and the intensity ratio of the signals of the plurality of APs. desirable.

또한, 상기 위치 연산 모듈은 AP 정보와 실제 또는 가상 APDB를 이용한 가중 중점 알고리즘을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.
In addition, the location calculation module preferably determines the location of the mobile terminal to be determined by using a weighted emphasis algorithm using AP information and a real or virtual APDB.

본 발명에 따른 위치결정 시스템 및 방법을 이용하면 종래의 GPS 위성을 이용한 위치결정 시스템 및 방법이 갖는 문제점을 해결할 수 있다.Using the positioning system and method according to the present invention can solve the problems of the positioning system and method using a conventional GPS satellite.

또한, 종래의 WiFi 서비스용 AP를 이용하여 위치를 결정하는 시스템 및 방법에 비하여 많은 수의 AP를 이용하므로, 종래의 방법에 비하여 휴대용 단말기의 위치를 정확하게 결정할 수 있다.
In addition, since a large number of APs are used as compared to a system and a method for determining a location using a conventional WiFi service AP, the position of a portable terminal can be accurately determined as compared to the conventional method.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정 시스템의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 위치결정 서버 및 DB 서버의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정 방법의 주요 단계를 개략적인 설명하는 도면이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a positioning system according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the positioning server and the DB server shown in FIG. 1.
3 is a diagram schematically illustrating the main steps of a positioning method according to a preferred embodiment of the present invention.

다음으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법을 도면을 참고로 설명한다. 한편, 이하에서 기재된 구성요소는 설명의 편의를 위하여 분류한 것으로서 복수의 구성요소를 하나로 합체하여 형성할 수도 있고, 하나의 구성요소를 복수로 분리하여 구성할 수도 있다.
Next, a positioning system and method of a portable terminal according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Meanwhile, the components described below are classified for convenience of description and may be formed by combining a plurality of components into one, or may be configured by separating one component into a plurality.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정 시스템의 개략적인 구성을 도시하는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 위치결정 시스템에서 위치결정 서버(10) 및 DB 서버(20)의 구성을 더욱 상세하게 도시한 도면이다. 1 is a view showing a schematic configuration of a positioning system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration of the positioning server 10 and DB server 20 in the positioning system shown in FIG. Is a view showing in more detail.

도 1에서 보듯이 본 실시예에 따른 위치결정 시스템은 위치결정 서버(10) 및 DB 서버(20)로 구성되고, 위치결정 서버(10)는 통신사 서버(30) 및 휴대용 단말기(40)와 상호 연결된다. 또한, 휴대용 단말기(40)는 WiFi 칩이 내장되어 AP(AP1~AP5)와 소정의 신호를 주고받을 수 있다.As shown in FIG. 1, the positioning system according to the present embodiment includes a positioning server 10 and a DB server 20, and the positioning server 10 is mutually connected with the communication company server 30 and the portable terminal 40. Connected. In addition, the portable terminal 40 has a built-in WiFi chip can exchange a predetermined signal with the AP (AP1 ~ AP5).

또한, 도 2에서 보듯이 위치결정 서버(10)는 소정의 휴대용 단말기(40) 및 통신사 서버(30) 중 적어도 하나와 데이터를 송수신하는 데이터 송수신 모듈(11)과, DB 서버(20)에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 위치 DB 검색 모듈(12)과, 상기 소정의 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모듈(13)과, 데이터 송수신 모듈(11), 위치 DB 검색 모듈(12)을 포함한 위치결정 시스템의 모든 구성요소의 기능을 제어하는 제어부(14)로 구성된다.  In addition, as shown in FIG. 2, the positioning server 10 may include a data transmission / reception module 11 that transmits and receives data with at least one of a predetermined portable terminal 40 and a communication company server 30, and may be stored in the DB server 20. A position DB search module 12 for checking and extracting predetermined data, a position calculation module 13 for calculating a current position of the predetermined portable terminal, a data transmission / reception module 11 and a position DB search module 12 Consists of a control unit 14 for controlling the functions of all the components of the positioning system, including.

또한, DB 서버(20)는 특정 지역에 설치된 AP(Access Point)에 대한 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스를 포함하는 AP 정보와, 상기 각각의 AP에 대한 위치 정보를 저장한다.
In addition, the DB server 20 stores AP information including an access point ID and MAC address for an access point (AP) installed in a specific region, and location information for each AP.

구체적으로, 데이터 송수신 모듈(11)은 위치결정의 대상인 휴대용 단말기(400)가 전송한 복수의 AP에 대한 AP 정보를 각각 수신한다. 또한, 선택적으로 데이터 송수신 모듈(11)은 AP 정보 외에 휴대용 단말기(40)가 AP의 신호를 수신한 경우 수신된 신호의 세기 정보도 같이 수신할 수 있다. In detail, the data transmission / reception module 11 receives AP information about a plurality of APs transmitted by the portable terminal 400, which is a target of positioning. In addition, the data transmitting / receiving module 11 may optionally receive the strength information of the received signal when the portable terminal 40 receives the AP signal in addition to the AP information.

또한, 데이터 송수신 모듈(11)은 통신사 서버(30) 및/또는 휴대용 단말기(40)로부터 자기 단말기를 포함하는 특정 휴대용 단말기에 대한 위치정보 확인 요청을 수신할 수 있고, 특정한 휴대용 단말기(40)로 신호 수신이 가능한 AP 정보 및/또는 상기 AP의 신호 세기 정보를 제공할 것을 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 데이터 송수신 모듈(11)은 상기 위치정보 확인 요청에 대응하여 AP 정보 및/또는 AP의 신호 세기 정보의 전송을 요청하고 수신하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 데이터 송수신 모듈(11)은 뒤에서 설명하는 방법으로 위치 연산 모듈(13)이 특정한 휴대용 단말기의 위치정보를 결정하면, 상기 결정된 위치 정보를 애초에 상기 특정 휴대용 단말기의 위치정보를 요청한 장치에 제공한다. In addition, the data transmission / reception module 11 may receive a location information confirmation request for a specific portable terminal including its own terminal from the communication company server 30 and / or the portable terminal 40, and transmit the request to the specific portable terminal 40. A signal requesting to provide signal information of the AP and / or signal strength information of the AP may be transmitted. Therefore, the data transmission / reception module 11 performs a function of requesting and receiving transmission of AP information and / or signal strength information of the AP in response to the location information confirmation request. In addition, when the location calculation module 13 determines the location information of the specific portable terminal in the manner described below, the data transmission / reception module 11 initially provides the determined location information to the device requesting the location information of the specific portable terminal. .

한편, 본 실시예에 따른 휴대용 단말기(40)는 WiFi용 AP와 통신하기 위한 WiFi 칩이 장착되어 있어서 AP 정보 및 AP 신호 세기 정보를 AP로부터 수신할 수 있고, 상기 수신된 정보는 무선인터넷 등의 통신 수단을 통하여 위치결정 서버(10)의 데이터 송수신 모듈(11)로 전송하게 된다. 또한, 휴대용 단말기(40)는 복수의 AP로부터 신호를 제공받는 경우 상기 신호를 제공한 AP 전부 또는 적어도 일부의 AP 정보 등을 복수로 데이터 송수신 모듈(11)로 전송할 수 있다. 또한, AP가 휴대용 단말기에 제공하는 정보는 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스 정보인 것이 바람직하지만, 그 외에 특정 AP를 다른 AP와 구분할 수 있고, 이후에 설명할 방법으로 DB 서버(20)에서 각 AP에 대응되는 위치 정보를 추출할 수 있는 정보라면 그 종류를 한정하지 않는다.On the other hand, the portable terminal 40 according to the present embodiment is equipped with a WiFi chip for communicating with the AP for WiFi can receive the AP information and AP signal strength information from the AP, the received information, such as wireless Internet The data transmission / reception module 11 of the positioning server 10 is transmitted through a communication means. In addition, when the mobile terminal 40 receives signals from a plurality of APs, the portable terminal 40 may transmit a plurality of AP information, or the like, to the data transmission / reception module 11 in a plurality of APs providing the signals. In addition, the information provided to the portable terminal by the AP is preferably the access point ID and MAC address information, but other APs can be distinguished from other APs. The information is not limited as long as it can extract corresponding location information.

한편, 휴대용 단말기(40)의 위치 결정을 위해서 휴대용 단말기가 너무 많은 AP 정보를 모두 제공할 필요는 없고, 통상적으로 신호 세기가 쎈 것을 기준으로 10개 정도의 AP 정보만 제공하면 뒤에서 설명하는 바람직한 연산 방법에 의하여 수 미터 정도의 오차로 휴대용 단말기의 위치를 정확하게 결정할 수 있다. 따라서, 휴대용 단말기가 10개를 넘는 AP 정보를 수신하는 경우, 데이터 송수신 모듈(11)로 제공하는 AP 정보는 10개 정도로 제한하는 것이 바람직하다. 이 경우, 데이터 송수신 모듈(11)로 제공되는 AP의 선택은 휴대용 단말기로 제공된 AP의 신호 세기가 큰 10개를 선택하는 것이 바람직하다.
On the other hand, it is not necessary for the portable terminal to provide all of the AP information in order to determine the location of the portable terminal 40, and typically, if only about 10 pieces of AP information are provided based on the signal strength, a preferable operation will be described later. By the method, the position of the portable terminal can be accurately determined with an error of several meters. Therefore, when the portable terminal receives more than 10 AP information, it is preferable to limit the AP information provided to the data transmission / reception module 11 to about 10 pieces. In this case, as for the selection of the AP provided to the data transmitting / receiving module 11, it is preferable to select 10 having a large signal strength of the AP provided to the portable terminal.

다음으로, 위치 DB 검색 모듈(12)은 위치결정 대상인 휴대용 단말기(40)로부터 수신한 복수의 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 검색 및 추출한다.Next, the location DB search module 12 searches for and extracts actual or virtual location information of the AP corresponding to the plurality of pieces of AP information received from the portable terminal 40 that is the location to be determined.

이를 위하여, DB 서버(20)는 특정 지역에 설치된 AP의 각종 정보, 예컨데, 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스 정보를 저장한 AP 정보 DB(21)와 상기 AP 정보에 각각 대응되는 AP가 설치된 위치 정보를 저장한 위치 정보 DB(22)가 구비된다. 또한, 상기 위치 정보 DB(22)에 저장된 AP의 위치 정보는 소정의 방법으로 측정된 AP의 위치 정보인 가상의 위치정보 및 AP를 설치 및 관리하는 관리자에 의하여 제공받은 위치정보인 실제 위치 정보 등 그 종류를 한정하지 않는다.To this end, the DB server 20 may store various pieces of information of the AP installed in a specific region, for example, the AP information DB 21 storing the access point ID and the MAC address information and the location information on which the AP corresponding to the AP information is installed. The stored location information DB 22 is provided. In addition, the location information of the AP stored in the location information DB 22 may be virtual location information, which is location information of the AP measured by a predetermined method, and actual location information, which is location information provided by an administrator who installs and manages the AP. It does not limit the kind.

따라서, 위치 DB 검색 모듈(12)은 데이터 송수신 모듈(11)이 수신한 AP 정보에 대응되는 AP의 위치 정보를 DB 서버(20)에서 확인할 수 있다.
Therefore, the location DB search module 12 may check the location information of the AP corresponding to the AP information received by the data transmission / reception module 11 in the DB server 20.

다음으로, 위치 연산 모듈(13)은 휴대용 단말기에 신호를 전송한 복수의 AP의 실제 위치 정보 및/또는 휴대용 단말기가 수신한 AP의 신호 세기 정보를 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정한다. 이 경우, 상기 위치 연산 모듈은 예컨데, AP 정보와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가중 중심(Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수 있다. 또한, 상기 가중 중심 알고리즘은 AP의 위치 정보를 변수로 하여 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수도 있고, AP의 위치 정보 및 휴대용 단말기가 수신한 AP의 신호 세기 정보를 같이 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수도 있다.
Next, the position calculating module 13 determines the position of the portable terminal to be determined by using the actual position information of the plurality of APs that have transmitted signals to the portable terminal and / or the signal strength information of the AP received by the portable terminal. . In this case, the location calculation module may determine the location of the mobile terminal, which is the location to be determined, by using a weighted centroid algorithm using AP information and a real or virtual APDB. In addition, the weighted center algorithm may determine the location of the portable terminal using the location information of the AP as a variable, or determine the location of the portable terminal using both the location information of the AP and the signal strength information of the AP received by the portable terminal. have.

상기 가중 중심 알고리즘을 이용한 위치 결정 방법 중 AP의 위치 정보를 이용한 휴대용 단말기의 위치결정 방법을 도 4를 참고로 이하에서 설명한다.A positioning method of a portable terminal using location information of an AP among the positioning methods using the weighted center algorithm will be described below with reference to FIG. 4.

먼저, 위치 DB 검색 모듈에 의하여 위치가 확인된 AP의 위치 정보를 확인한 후 다음의 식에 AP의 위치값을 입력한다.First, after confirming the location information of the AP whose location is confirmed by the location DB search module, input the location value of the AP in the following equation.

수학식Equation 1 One

Xn'=Xn×1/log10(거리비율/80)X n '= X n × 1 / log 10 (distance ratio / 80)

Yn'=Yn×1/log10(거리비율/80)Y n '= Y n × 1 / log 10 (distance ratio / 80)

수학식Equation 2 2

Xn"=(X1'+X2'+...+Xn')/(거리비율의 합)X n "= (X 1 '+ X 2 ' + ... + X n ') / (sum of distance ratios)

Yn"=(Y1'+Y2'+...+Yn')/(거리비율의 합)Y n "= (Y 1 '+ Y 2 ' + ... + Y n ') / (sum of distance ratios)

단, n은 AP의 일련번호, X는 AP의 위도 값, Y는 AP의 경도 값.Where n is the AP serial number, X is the latitude value of the AP, and Y is the longitude value of the AP.

또한, 상기 수학식 2의 거리비율의 합은 먼저 단말에서 수신한 AP중 가장 먼저 수신한 AP의 실제 또는 가상의 위치를 기준으로 수신한 순서대로 각 AP의 실제 또는 가상의 위치의 거리를 구한 후 그 거리를 비율로 계산함으로써 구할 수 있다.
In addition, the sum of the distance ratios of Equation 2 is obtained by first calculating the distances of the actual or virtual positions of each AP in the order received based on the actual or virtual positions of the first APs received from the terminal. The distance can be obtained by calculating the ratio.

한편, 도 4는 본 실시예에 따른 위치결정 방법으로서 위치가 확인된 AP가 5개인 경우 위치를 결정하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 4에서 보듯이, 5개의 AP의 위치정보를 알 경우 5개의 위도 및 경도 값을 각각 수학식 1에 입력하여 5개의 X' 및 Y' 값을 구하고, 상기 X' 및 Y' 값을 수학식 2에 입력하여 X" 및 Y"을 구한다. 여기서 구해진 X" 및 Y"이 휴대용 단말기의 위치값으로 결정된다. 한편, 수학식 1 및 수학식 2에서 거리비율은 연산 시 임의로 투입되는 값으로서, 단말에서 수신한 AP중 가장 먼저 수신한 AP의 실제 또는 가상의 위치를 기준으로 수신한 순서대로 각 AP의 실제 또는 가상의 위치의 거리를 구하여 그 거리를 비율로 계산한다.
Meanwhile, FIG. 4 is a diagram illustrating a method of determining a location when five APs are identified as the positioning method according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, when the position information of five APs is known, five latitude and longitude values are input to Equation 1 to obtain five X 'and Y' values, and the X 'and Y' values are represented by Equation 1 below. Enter 2 to get X "and Y". X "and Y" obtained here are determined as the position value of the portable terminal. Meanwhile, in Equation 1 and Equation 2, the distance ratio is a value that is arbitrarily input during the calculation, and the actual or virtual value of each AP in the order received based on the actual or virtual position of the first AP received from the terminal. Find the distance of the virtual location and calculate that distance as a ratio.

다음으로, 상기 가중 중심 알고리즘을 이용한 위치 결정 방법 중 AP의 위치 정보와 신호 세기 정보를 이용한 휴대용 단말기의 위치결정 방법을 도 5를 참고로 이하에서 설명한다.Next, a positioning method of a portable terminal using location information and signal strength information of an AP among the positioning methods using the weighted center algorithm will be described below with reference to FIG. 5.

먼저, 위치 DB 검색 모듈에 의하여 위치가 확인된 AP의 위치 정보를 확인한 후 다음의 식에 AP의 위치값을 입력한다.First, after confirming the location information of the AP whose location is confirmed by the location DB search module, input the location value of the AP in the following equation.

수학식Equation 3 3

Xn'=Xn×1/log10(신호세기/80)X n '= X n × 1 / log 10 (signal strength / 80)

Yn'=Yn×1/log10(신호세기/80)Y n '= Y n × 1 / log 10 (signal strength / 80)

수학식Equation 4 4

Xn"=(X1'+X2'+...+Xn')/(신호세기 비율의 합)X n "= (X 1 '+ X 2 ' + ... + X n ') / (sum of signal strength ratios)

Yn"=(Y1'+Y2'+...+Yn')/(신호세기 비율의 합)Y n "= (Y 1 '+ Y 2 ' + ... + Y n ') / (sum of signal strength ratios)

단, n은 AP의 일련번호, X는 AP의 위도 값, Y는 AP의 경도 값.
Where n is the AP serial number, X is the latitude value of the AP, and Y is the longitude value of the AP.

도 5는 본 실시예에 따른 위치결정 방법으로서 위치가 확인된 AP가 5개인 경우 위치를 결정하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 5에서 보듯이, 5개의 AP의 위치정보를 알 경우 5개의 위도 및 경도 값을 각각 수학식 3에 입력하여 5개의 X' 및 Y' 값을 구하고, 상기 X' 및 Y' 값을 수학식 4에 입력하여 X" 및 Y"을 구한다. 여기서 구해진 X" 및 Y"이 휴대용 단말기의 위치값으로 결정된다. 한편, 수학식 3 및 수학식 4에서 신호세기는 각각의 AP에서 휴대용 단말기로 전송된 신호의 세기 값을 의미한다.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of determining a location when five APs are identified as the location determination method according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, when the position information of five APs is known, five latitude and longitude values are input to Equation 3, respectively, to obtain five X 'and Y' values, and the X 'and Y' values are represented by Equation 3 below. Enter 4 to get X "and Y". X "and Y" obtained here are determined as the position value of the portable terminal. Meanwhile, in Equation 3 and Equation 4, the signal strength means a strength value of a signal transmitted from each AP to the portable terminal.

한편, 상기 가중 중심 알고리즘을 이용할 경우 위치결정 대상인 휴대용 단말기(40)로부터 제공받은 복수의 AP 중 맥 어드레스가 중복된 AP는 제거하고, 가중 중심 알고리즘을 실행하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 중복된 AP의 제거는 기준 AP를 기준으로 거리를 계산하여 특정 거리 이상인 AP를 제거하는 것이 바람직하다.
On the other hand, in the case of using the weighted center algorithm, it is preferable to remove an AP having a duplicated MAC address among the plurality of APs provided from the portable terminal 40 to be positioned and to execute the weighted center algorithm. At this time, the removal of the duplicated AP is preferably calculated to remove the AP by a distance based on the reference AP.

한편, 상기 위치 결정 대상인 휴대용 단말기는 실내에 위치하는 경우가 많으므로, 상기 가공 중심 알고리즘을 이용할 때, 휴대용 단말기의 층간을 구분하는 층간 구분 알고리즘을 더 수행하는 것이 바람직하다. 상기 층간 구분 알고리즘은 예컨데 다음의 방법에 따라서 수행된다. On the other hand, since the portable terminal to be positioned is often located indoors, when using the processing-oriented algorithm, it is preferable to further perform an interlayer classification algorithm for dividing the floors of the portable terminal. The interlayer classification algorithm is performed according to the following method, for example.

먼저, 위치 DD 검색 모듈(12)이 AP 정보로부터 위치 정보를 확인하면, 위치 연산 모듈(13)는 위치가 확인된 AP에 대하여 가장 AP 갯수가 가장 많은 AP를 확인한다. 만약, AP 갯수가 가장 많은 층이 단수로 선택되면, 그 층에 휴대용 단말기가 있는 것으로 간주하고, 상기 층에 위치한 AP를 이용하여 휴대용 단말기의 위치정보를 결정한다. First, when the location DD search module 12 confirms the location information from the AP information, the location calculation module 13 identifies the AP having the largest number of APs with respect to the AP whose location has been identified. If the floor having the largest number of APs is selected as the singular number, it is assumed that there is a portable terminal on the floor, and the location information of the portable terminal is determined using the AP located on the floor.

또는, AP 갯수가 가장 많은 층이 단수로 선택되지 않는 경우, 즉 휴대용 단말기가 신호를 수신한 AP가 복수의 층에 동일한 갯수로 분포된 경우에는, 상기 복수의 층 각각에 대하여 MAC이 없는 신호가 가장 쎈 AP를 중심으로 다른 AP까지의 거리를 각각 계산한 후, AP 거리의 합이 가장 적은 층을 휴대용 단말기가 위치한 층으로 간주하고, 상기 층에 위치한 AP를 이용하여 휴대용 단말기의 위치 정보를 결정한다.
Alternatively, when the layer having the largest number of APs is not selected in the singular, that is, when the APs receiving signals from the portable terminal are distributed in the same number in the plurality of layers, the signal without MAC for each of the plurality of layers is the most. After calculating the distances from the AP to other APs, the floor with the smallest sum of AP distances is regarded as the floor in which the portable terminal is located, and the location information of the portable terminal is determined using the AP located in the floor. .

다음으로, 본 실시예에 따른 휴대용 단말기의 위치결정 방법을 도 3을 참고로 이하에서 설명한다. 참고로, 도 1 내지 도 2에서 설명한 것과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하고 상세한 설명을 생략한다.Next, a positioning method of the portable terminal according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. For reference, the same components as those described with reference to FIGS. 1 and 2 use the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정 방법에 따르면, 먼저, 데이터 송수신 모듈(11)은 통신사 서버(30) 및/또는 소정의 휴대용 단말기로부터 자기 단말기를 포함하는 특정 휴대용 단말기(40)에 대한 위치정보 확인 요청을 수신하고, 휴대용 단말기(40)에 신호 수신가능한 AP 정보 및/또는 AP의 신호 세기 정보를 제공할 것을 요청하는 신호를 제공한다(S101).According to the positioning method according to the preferred embodiment of the present invention, first, the data transmission / reception module 11 is located with respect to a specific portable terminal 40 including its own terminal from the telecommunication company server 30 and / or the predetermined portable terminal. In response to the request for information confirmation, the portable terminal 40 provides a signal requesting to provide the signal information of the AP and / or the signal strength information of the AP (S101).

한편, 본 실시예에 따른 휴대용 단말기(40)는 WiFi용 AP와 통신하기 위한 WiFi 칩이 장착되어 있어서 AP 정보 및 AP 신호 세기 정보를 AP로부터 수신할 수 있고, 상기 수신된 정보는 무선인터넷 등의 통신 수단을 통하여 위치결정 서버(10)의 데이터 송수신 모듈(11)로 전송하게 된다. 또한, 휴대용 단말기(40)는 복수의 AP로부터 신호를 제공받는 경우 상기 신호를 제공한 AP 전부 또는 적어도 일부의 AP 정보 등을 복수로 데이터 송수신 모듈(11)로 전송할 수 있다. 또한, AP가 휴대용 단말기에 제공하는 정보는 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스 정보인 것이 바람직하지만, 그 외에 특정 AP를 다른 AP와 구분할 수 있고, 이후에 설명할 방법으로 DB 서버(20)에서 각 AP에 대응되는 위치 정보를 추출할 수 있는 정보라면 그 종류를 한정하지 않는다.
On the other hand, the portable terminal 40 according to the present embodiment is equipped with a WiFi chip for communicating with the AP for WiFi can receive the AP information and AP signal strength information from the AP, the received information, such as wireless Internet The data transmission / reception module 11 of the positioning server 10 is transmitted through a communication means. In addition, when the mobile terminal 40 receives signals from a plurality of APs, the portable terminal 40 may transmit a plurality of AP information, or the like, to the data transmission / reception module 11 in a plurality of APs providing the signals. In addition, the information provided to the portable terminal by the AP is preferably the access point ID and MAC address information, but other APs can be distinguished from other APs. The information is not limited as long as it can extract corresponding location information.

다음으로, 데이터 송수신 모듈(11)은 위치결정의 대상인 휴대용 단말기(400)가 전송한 복수의 AP에 대한 AP 정보를 각각 수신한다(S102). 또한, 데이터 송수신 모듈(11)은 AP 정보 외에 휴대용 단말기(40)가 AP의 신호를 수신한 경우 수신된 신호의 세기 정보도 같이 수신한다.Next, the data transmission / reception module 11 receives AP information on a plurality of APs transmitted by the portable terminal 400, which is a target of positioning (S102). In addition to the AP information, the data transmission / reception module 11 also receives strength information of the received signal when the portable terminal 40 receives the signal of the AP.

한편, 휴대용 단말기(40)의 위치 결정을 위해서 너무 많은 AP 정보를 모두 제공할 필요는 없고, 통상적으로 휴대용 단말기가 신호 세기가 쎈 것을 기준으로 10개 정도의 AP 정보만 제공하면 뒤에서 설명하는 바람직한 연산 방법에 의하여 수 미터 정도의 오차로 휴대용 단말기의 위치를 정확하게 결정할 수 있다. 따라서, 휴대용 단말기가 10개를 넘는 AP 정보를 수신하는 경우, 데이터 송수신 모듈(11)로 제공하는 AP 정보는 10개로 제한하는 것이 바람직하다. 이 경우, 데이터 송수신 모듈(11)로 제공되는 AP의 선택은 휴대용 단말기로 제공된 AP의 신호 세기가 큰 10개를 선택하는 것이 바람직하다.
On the other hand, it is not necessary to provide all too much AP information to determine the location of the portable terminal 40, and typically, if the portable terminal provides only about 10 pieces of AP information based on the signal strength is a preferable operation described later By the method, the position of the portable terminal can be accurately determined with an error of several meters. Therefore, when the portable terminal receives more than 10 AP information, it is preferable to limit the AP information provided to the data transmission / reception module 11 to 10 pieces. In this case, as for the selection of the AP provided to the data transmitting / receiving module 11, it is preferable to select 10 having a large signal strength of the AP provided to the portable terminal.

다음으로, 위치 DB 검색 모듈(12)은 위치결정 대상인 휴대용 단말기(40)로부터 수신한 복수의 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 검색 및 추출한다(S103). 이를 위하여, DB 서버(20)는 특정 지역에 설치된 AP의 각종 정보, 예컨데, 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스 정보를 저장한 AP 정보 DB(21)와 상기 AP 정보에 각각 대응되는 AP가 설치된 위치 정보를 저장한 위치 정보 DB(22)가 구비된다. 또한, 상기 위치 정보 DB(22)에 저장된 AP의 위치 정보는 소정의 방법으로 직접 측정된 AP의 위치 정보, AP를 설치 및 관리하는 관리자에 의하여 제공받은 위치 정보 등 그 종류를 한정하지 않는다. 상기 구성에 의하여 위치 DB 검색 모듈(12)은 데이터 송수신 모듈(11)이 수신한 AP 정보에 대응되는 AP의 위치 정보를 DB 서버(20)에서 확인할 수 있다.
Next, the location DB search module 12 searches for and extracts actual or virtual location information of the AP corresponding to the plurality of pieces of AP information received from the portable terminal 40 that is the target of positioning (S103). To this end, the DB server 20 may store various pieces of information of the AP installed in a specific region, for example, the AP information DB 21 storing the access point ID and the MAC address information and the location information on which the AP corresponding to the AP information is installed. The stored location information DB 22 is provided. In addition, the location information of the AP stored in the location information DB 22 is not limited to the type of the location information of the AP directly measured by a predetermined method, the location information provided by the administrator who installs and manages the AP. By the above configuration, the location DB search module 12 may check the location information of the AP corresponding to the AP information received by the data transmission / reception module 11 in the DB server 20.

다음으로, 위치 연산 모듈(13)은 휴대용 단말기에 신호를 전송한 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보 및/또는 휴대용 단말기가 수신한 AP의 신호 세기 정보를 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정한다(S104). 이 경우, 상기 위치 연산 모듈은 예컨데, AP 정보와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가중 중심(Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수 있다. 또한, 상기 가중 중심 알고리즘은 AP의 위치 정보를 변수로 하여 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수도 있고, AP의 위치 정보 및 휴대용 단말기가 수신한 AP의 신호 세기 정보를 같이 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수도 있다. Next, the position calculation module 13 uses the actual or virtual position information of the plurality of APs that have transmitted signals to the portable terminal and / or the signal strength information of the AP received by the portable terminal to locate the portable terminal to be positioned. Determine (S104). In this case, the location calculation module may determine the location of the mobile terminal, which is the location to be determined, by using a weighted centroid algorithm using AP information and a real or virtual APDB. In addition, the weighted center algorithm may determine the location of the portable terminal using the location information of the AP as a variable, or determine the location of the portable terminal using both the location information of the AP and the signal strength information of the AP received by the portable terminal. have.

한편, 상기 가중 중심 알고리즘을 이용한 특정 장치의 위치 추정 방법은 이미 공개된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. 또한, 상기 가중 중심 알고리즘을 이용할 경우 위치결정 대상인 휴대용 단말기(40)로부터 제공받은 복수의 AP 중 중복된 AP는 제거하고, 가중 중심 알고리즘을 실행하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 상기 중복된 AP의 제거는 기준 AP를 기준으로 거리를 계산하여 특정 거리 이상인 AP를 제거하는 것이 바람직하다.
On the other hand, since the location estimation method of a specific device using the weighted center algorithm is already disclosed technology, a detailed description thereof will be omitted. In addition, when using the weighted center algorithm, it is preferable to remove the overlapped AP among the plurality of APs provided from the portable terminal 40 to be positioned and to execute the weighted center algorithm. At this time, the removal of the duplicated AP is preferably calculated to remove the AP more than a specific distance by calculating the distance based on the reference AP.

다음으로, 위치 연산 모듈(13)이 특정한 휴대용 단말기의 위치정보를 결정하면, 데이터 송수신 모듈(11)은 상기 결정된 위치 정보를 애초에 상기 특정 휴대용 단말기의 위치정보를 요청한 장치에 제공(S105)함으로써 본 실시예에 따른 위치정보의 결정 방법은 완료된다.
Next, when the location calculation module 13 determines the location information of the specific portable terminal, the data transmission / reception module 11 initially provides the determined location information to the device requesting the location information of the specific portable terminal (S105). The method of determining the location information according to the embodiment is completed.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 단말기의 위치정보 결정 시스템 및 방법을 구체적으로 설명하였다. 하지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 구성에 대한 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 오직 뒤에서 설명할 특허청구범위에 의해서만 한정된다.
In the above, the location information determination system and method of the portable terminal according to the preferred embodiment of the present invention have been described in detail. However, one of ordinary skill in the art will understand that various modifications and variations can be made to the above configuration. Therefore, the scope of the present invention is limited only by the claims which will be described later.

10: 위치결정 서버 11:데이터 송수신 모듈
12: 위치 DB 검색 모듈 13: 위치 연산 모듈
14: 제어부 20: DB 서버
21: AP 정보 DB 22: 위치 정보 DB10: positioning server 11: data transmission / reception module
12: position DB search module 13: position calculation module
14: control unit 20: DB server
21: AP information DB 22: location information DB

Claims (18)

휴대용 단말기 및 통신사 서버 중 적어도 하나와 통신 가능한 데이터 송수신 모듈과, DB 서버에 저장된 데이터를 확인 및 추출하는 위치 DB 검색 모듈과, 상기 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모듈을 포함하는 위치 결정 서버; 및
AP(Access Point)의 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스를 포함하는 AP 정보와, 상기 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 저장하는 DB 서버에 의하여 구동되며,
상기 데이터 송수신 모듈은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보를 각각 수신하는 제 1 단계;
상기 위치 DB 검색 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 검색 및 추출하는 제 2 단계;
상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따라 거리의 비율을 이용한 중점 계산법을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.A positioning server including a data transmitting / receiving module capable of communicating with at least one of a portable terminal and a communication company server, a position DB search module for checking and extracting data stored in a DB server, and a position calculating module for calculating a current position of the portable terminal. ; And
It is driven by the DB server that stores the AP information including the access point ID and MAC address of the AP (Access Point) and the actual or virtual location information of the AP corresponding to the AP information,
The data transmitting / receiving module may include a first step of receiving AP information for a plurality of APs from a portable terminal, which is a positioning target;
The location DB search module is a second step of searching for and extracting the actual or virtual location information of the AP corresponding to the plurality of AP information received from the portable terminal of the target location;
The location calculation module may include a third step of determining the location of the mobile terminal to be positioned by using a midpoint calculation method using a ratio of distances according to actual or virtual location information of the plurality of APs. Positioning method of the terminal. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 단계에 앞서 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기 또는 통신사 서버로부터 위치 정보를 제공할 것을 요청받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of claim 1, wherein the data transmitting / receiving module prior to the first step further comprises a step of receiving a request for providing location information from a portable terminal or a communication company server that is the target of positioning. . 제 1항에 있어서, 상기 제 3 단계에 이어서, 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 결정된 휴대용 단말기의 위치 정보를 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기 또는 통신사 서버로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of claim 1, wherein the data transmitting / receiving module further comprises the step of providing the determined location information of the portable terminal to a portable terminal or a communication company server that is the target of positioning. Positioning method. 제 1항에 있어서, 또한, 상기 제 1 단계에서, 상기 휴대용 단말기가 상기 데이터 송수신 모듈로 제공하는 AP 정보의 갯수는 10개 이하인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of claim 1, wherein, in the first step, the number of AP information provided to the data transmission / reception module by the portable terminal is 10 or less. 제 4항에 있어서, 상기 휴대용 단말기로 제공되는 AP 정보는 상기 휴대용 단말기로 제공된 AP 신호 세기가 큰 순서대로 제공되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of claim 4, wherein the AP information provided to the portable terminal is provided in order of increasing AP signal strength provided to the portable terminal. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 단계에서 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보에 더하여, 상기 AP에서 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로 전송된 신호의 세기 정보를 더 수신하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The data transmitting / receiving module according to any one of claims 1 to 5, wherein the data transmitting / receiving module is configured to transmit the data transmission / reception module from the AP to the portable terminal of the positioning target in addition to the AP information for a plurality of APs. And receiving strength information of the transmitted signal. 제 6항에 있어서, 상기 제 3 단계에서 상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따른 거리의 비율 및 상기 복수의 AP의 신호의 세기 비율을 모두 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of claim 6, wherein the location calculation module is the location determination target using both a ratio of distances according to actual or virtual location information of the plurality of APs and a signal intensity ratio of the plurality of APs. Positioning method of the portable terminal, characterized in that for determining the position of the portable terminal. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 3 단계에서 상기 위치 연산 모듈은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 제공받은 복수의 AP 정보 및 AP로부터 전달된 신호의 세기와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가중 중점(Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of any one of claims 1 to 5, wherein in the third step, the position calculation module is configured to determine a plurality of AP information provided from the mobile terminal, which is the target of positioning, and the strength of the signal transmitted from the AP and the actual or virtual APDB. A method of determining a position of a portable terminal, characterized in that for determining a position of the portable terminal to be positioned using a weighted centroid algorithm. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휴대용 단말기의 위치 결정은 다음의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
수학식 1:
Xn'=Xn×1/log10(거리비율/80),
Yn'=Yn×1/log10(거리비율/80)
수학식 2:
Xn"=(X1'+X2'+...+Xn')/(거리비율의 합)
Yn"=(Y1'+Y2'+...+Yn')/(거리비율의 합);
단, n은 AP의 일련번호, X는 AP의 위도 값, Y는 AP의 경도 값. X"은 휴대용 단말기의 위도 값, Y"은 휴대용 단말기의 경도 값.The positioning method of a portable terminal according to any one of claims 1 to 5, wherein the positioning of the portable terminal is determined by using Equations 1 and 2 below.
Equation 1:
X n '= X n × 1 / log 10 (distance ratio / 80),
Y n '= Y n × 1 / log 10 (distance ratio / 80)
Equation 2:
X n "= (X 1 '+ X 2 ' + ... + X n ') / (sum of distance ratios)
Y n "= (Y 1 '+ Y 2 ' + ... + Y n ') / (sum of distance ratios);
Where n is the AP serial number, X is the latitude value of the AP, and Y is the longitude value of the AP. X "is the latitude value of the portable terminal, Y" is the longitude value of the portable terminal. 제 8 항에 있어서, 상기 휴대용 단말기의 위치 결정은 다음의 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
수학식 3:
Xn'=Xn×1/log10(신호세기/80)
Yn'=Yn×1/log10(신호세기/80)
수학식 4:
Xn"=(X1'+X2'+...+Xn')/(신호세기 비율의 합)
Yn"=(Y1'+Y2'+...+Yn')/(신호세기 비율의 합);
단, n은 AP의 일련번호, X는 AP의 위도 값, 신호세기는 각각의 AP에서 휴대용 단말기에 제공된 신호의 세기, Y는 AP의 경도 값. X"은 휴대용 단말기의 위도 값, Y"은 휴대용 단말기의 경도 값.10. The method of claim 8, wherein the positioning of the portable terminal is determined by using Equations 3 and 4 below.
Equation 3:
X n '= X n × 1 / log 10 (signal strength / 80)
Y n '= Y n × 1 / log 10 (signal strength / 80)
Equation 4:
X n "= (X 1 '+ X 2 ' + ... + X n ') / (sum of signal strength ratios)
Y n "= (Y 1 '+ Y 2 ' + ... + Y n ') / (sum of signal strength ratios);
Where n is the serial number of the AP, X is the latitude value of the AP, signal strength is the strength of the signal provided to the mobile terminal at each AP, and Y is the hardness value of the AP. X "is the latitude value of the portable terminal, Y" is the longitude value of the portable terminal. 제 8항에 있어서, 상기 제 3 단계에서 상기 가중 중점 알고리즘은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 제공받은 복수의 AP 중 실제 또는 가상의 APDB를 검색하고, 검색된 AP 중 맥 어드레스가 중복된 AP는 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of claim 8, wherein in the third step, the weighted key algorithm searches for a real or virtual APDB among a plurality of APs provided from a mobile terminal that is the target of positioning, and removes an AP having a duplicate MAC address among the searched APs. Position determination method of a portable terminal further comprising. 제 11항에 있어서, 상기 제 3 단계에서 상기 중복된 AP를 제거하는 단계는 기준 AP를 기준으로 거리를 계산하여 특정 거리 이상인 AP를 제거하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.12. The method of claim 11, wherein the removing of the duplicated AP in the third step removes an AP that is greater than or equal to a specific distance by calculating a distance based on a reference AP. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 3 단계는 실내 측위 시 층간 구분 알고리즘을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.The method of any one of claims 1 to 5, wherein the third step further uses an interlayer classification algorithm for indoor positioning. 제 13항에 있어서, 상기 층간 구분 알고리즘은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP 정보를 제공받으면, 상기 정보가 제공된 복수의 AP를 그 AP가 설치된 각 층별로 분류하는 단계와, 가장 많은 AP가 위치하는 층이 1개면 그 층을 휴대용 단말기가 위치하는 층으로 간주하고, 가장 많은 AP가 위치하는 층이 복수로 있으면 각 층간 AP 간의 거리의 합을 기준으로 거리의 합이 제일 짧은 층을 휴대용 단말기가 위치하는 층으로 간주하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 방법.15. The method of claim 13, wherein the interlayer classification algorithm classifies a plurality of APs provided with the information for each floor in which the APs are provided when the plurality of APs are provided from the portable terminal to be positioned. If there is one floor, the floor is regarded as the floor where the portable terminal is located. If there are a plurality of floors in which the most APs are located, the floor with the shortest sum of distances based on the sum of the distances between the APs between the floors is determined. Determining the location of the mobile terminal. 휴대용 단말기 및 통신사 서버 중 적어도 하나와 통신하는 데이터 송수신 모듈과, DB 서버에 저장된 데이터를 확인 및 추출하는 위치 DB 검색 모듈과, 상기 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모듈을 포함하는 위치 결정 서버; 및
AP(Access Point)의 액세스 포인트 ID 및 맥 어드레스를 포함하는 AP 정보와, 상기 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 저장하는 DB 서버를 포함하고,
상기 데이터 송수신 모듈은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보를 각각 수신하고,
상기 위치 DB 검색 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 AP 정보에 대응되는 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보를 검색 및 추출하고,
상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따라 거리의 비율을 이용한 중점 계산법을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 시스템.A positioning server including a data transmitting / receiving module for communicating with at least one of a portable terminal and a communication company server, a position DB search module for checking and extracting data stored in a DB server, and a position calculating module for calculating a current position of the portable terminal. ; And
AP information including an access point ID and MAC address of an access point (AP) and a DB server for storing actual or virtual location information of the AP corresponding to the AP information,
The data transmission / reception module receives AP information for a plurality of APs from a portable terminal, which is a positioning target, respectively.
The location DB search module searches for and extracts actual or virtual location information of an AP corresponding to a plurality of AP information received from the portable terminal, which is the location target,
And the position calculating module determines a position of the portable terminal to be positioned by using a midpoint calculation method using a ratio of distances according to actual or virtual position information of the plurality of APs. 제 15항에 있어서, 상기 데이터 송수신 모듈은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 AP 정보에 더하여, 상기 AP에서 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로 전송된 신호의 세기 정보를 더 수신하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 시스템.16. The apparatus of claim 15, wherein the data transmission / reception module further receives strength information of a signal transmitted from the AP to the portable terminal targeted for positioning in addition to the AP information for a plurality of APs from the portable terminal targeted for positioning. Positioning system of a portable terminal. 제 15항에 있어서, 상기 위치 연산 모듈은 상기 복수의 AP의 실제 또는 가상의 위치 정보에 따른 거리의 비율 및 상기 복수의 AP의 신호의 세기 비율을 모두 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 시스템.The method of claim 15, wherein the location calculation module uses the ratio of distances according to actual or virtual location information of the plurality of APs and the intensity ratio of signals of the plurality of APs to determine the location of the portable terminal to be positioned. Positioning system of a portable terminal, characterized in that for determining. 제 15항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치 연산 모듈은 AP 정보와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가중 중점 알고리즘을 이용하여 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치 결정 시스템.18. The portable apparatus according to any one of claims 15 to 17, wherein the position calculating module determines a position of the portable terminal to be positioned by using a weighted key algorithm using AP information and a real or virtual APDB. Positioning system of the terminal.
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