KR101361851B1 - System and method for intruder detection - Google Patents

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KR101361851B1 KR1020120054433A KR20120054433A KR101361851B1 KR 101361851 B1 KR101361851 B1 KR 101361851B1 KR 1020120054433 A KR1020120054433 A KR 1020120054433A KR 20120054433 A KR20120054433 A KR 20120054433A KR 101361851 B1 KR101361851 B1 KR 101361851B1
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Abstract

침입 감지 시스템의 제어부는 각각의 위치에 설치된 복수의 센서 노드의 송신 순서를 결정하고, 각자의 송신 순서에서 복수의 센서 노드에 의해 각각 송신된 패킷을 수신하고, 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정한다. 제어부는 복수의 센서 노드에서 측정된 수신 전파 세기 중 기준 세기 이하인 수신 전파 세기가 존재하면 침입자가 발생한 것으로 판단하며, 상기 복수의 센서 노드 중 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 측정한 적어도 하나의 센서 노드의 위치로부터 침입자의 위치를 계산한다. The control unit of the intrusion detection system determines the transmission order of the plurality of sensor nodes installed at each location, receives the packets transmitted by the plurality of sensor nodes in their respective transmission orders, and measures the received radio wave strength of the received packets. do. The control unit determines that an intruder is generated when there is a reception propagation intensity that is less than or equal to the reference intensity among the reception propagation strengths that are measured by the plurality of sensor nodes. Compute the location of the intruder from the location.

Description

침입 감지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INTRUDER DETECTION}Intrusion Detection System and Method {SYSTEM AND METHOD FOR INTRUDER DETECTION}

본 발명은 침입 감지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 전파 센서를 이용한 침입 감지 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an intrusion detection system and method, and more particularly to an intrusion detection system and method using a radio wave sensor.

일반적으로 실내 공간의 침입이나 도난을 감시하기 위해 열선 감지기, 자석 감지기, 유리 감지기 등이 사용된다. Generally, a heat detector, a magnet detector, and a glass detector are used to monitor the intrusion or theft of an indoor space.

열선 감지기는 에어컨이나 히터, 바람 유입 등으로 인한 실내 열 변화에 취약하며, 쥐나 고양이 등의 소동물에 취약하다. 또한 열선 감지기는 가림막이나 적재물 뒤에서 침입자가 움직이거나 우산을 이용한 침입이나 낚시 바늘을 이용한 물건 도난을 감지하지 못한다. 그리고 자석 감지기나 유리 감지기를 이용하기 위해서는 전원 공급과 발생 신호를 수신하기 위한 배선 공사가 필요하며, 모든 창문과 문을 감시하기 위해 설치비, 공사비뿐만 아니라 유지 보수 비용이 매우 커지게 된다. Heat detectors are vulnerable to changes in indoor heat caused by air conditioners, heaters, or wind ingress, and vulnerable to small animals such as mice and cats. Heat detectors also cannot detect intruders moving behind screens or loads, intrusions with umbrellas, or theft of objects with fish hooks. In order to use a magnetic sensor or a glass detector, wiring work for power supply and receiving signals is required, and installation and construction costs as well as maintenance costs are very large to monitor all windows and doors.

이러한 침입 감지의 문제점을 해결하기 위하여 전파를 이용한 침입 감지 방법이 제안되었다. In order to solve this problem of intrusion detection, an intrusion detection method using radio waves has been proposed.

전파를 이용한 침입 감지 시스템은 송신부에서 전파를 송신하고, 수신부에서 전파를 수신하는데, 수신한 전파의 세기가 설정 값 이하일 때 침입을 감지하는 방법으로, 실내 열 변화에 무관하며 은폐물에 의한 무감지를 방지할 수 있으나, 침입자의 위치를 파악하기가 어렵다. The intrusion detection system using radio waves transmits radio waves from the transmitter and receives radio waves from the receiver, which detects intrusion when the received radio wave intensity is below a set value. It is possible to do this, but it is difficult to locate the intruder.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 실내 열 변화에 무관하며 은폐물에 의한 무감지를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 침입자의 위치를 파악할 수 있는 관심 영역 설정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an apparatus and method for setting a region of interest that can detect a location of an intruder as well as prevent insensitivity caused by a concealment regardless of indoor heat change.

본 발명의 침입자를 감지하는 시스템이 제공된다. 침입 감지 시스템은 복수의 센서 노드, 그리고 제어부를 포함한다. 상기 복수의 센서 노드는 정해진 송신 순서에 따라서 송신 모드에서 패킷을 송신하고, 청취 모드에서 다른 센서 노드가 송신한 패킷을 수신하며, 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정한다. 그리고 상기 제어부는 상기 복수의 센서 노드에서 측정된 수신 전파 세기 중 기준 세기 이하인 수신 전파 세기가 존재하면 침입자가 발생한 것으로 판단하며, 상기 복수의 센서 노드 중 상기 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 측정한 적어도 하나의 센서 노드의 위치로부터 상기 침입자의 위치를 계산한다. A system for detecting intruders of the present invention is provided. The intrusion detection system includes a plurality of sensor nodes and a control unit. The plurality of sensor nodes transmit a packet in a transmission mode according to a predetermined transmission order, receive a packet transmitted by another sensor node in a listening mode, and measure the received radio wave strength of the received packet. The controller determines that an intruder is generated when there is a reception propagation intensity that is less than or equal to a reference intensity among the reception propagation strengths that are measured by the plurality of sensor nodes. Calculate the location of the intruder from the location of the sensor node.

상기 복수의 센서 노드 각각은 상기 수신한 패킷의 수신 전파 세기가 기준 세기 이하인 경우에 상기 보고 패킷을 생성하여 송신하는 보고부를 포함하고, 상기 제어부는 현재 송신 순서에서 해당 센서 노드의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 상기 해당 센서 노드의 송신을 중단시키고, 직전 송신 순서의 센서 노드로 패킷의 재전송을 지시하며, 상기 직전 송신 순서의 센서 노드에서 상기 패킷이 재전송된 후에 상기 복수의 센서 노드 중 적어도 하나의 센서 노드로부터 보고 패킷을 수신하면, 침입자가 발생한 것으로 판단할 수 있다. Each of the plurality of sensor nodes includes a report unit which generates and transmits the report packet when the received radio wave intensity of the received packet is equal to or less than a reference intensity, and the controller does not normally receive the packet of the corresponding sensor node in the current transmission order. If not, stops the transmission of the corresponding sensor node, instructs the retransmission of the packet to the sensor node in the immediately preceding transmission order, and at least one of the plurality of sensor nodes after the packet is retransmitted in the sensor node in the immediately preceding transmission order. Upon receiving the report packet from the sensor node, it can be determined that an intruder has occurred.

상기 제어부는 상기 보고 패킷을 수신한 적어도 하나의 센서 노드의 위치와 상기 재전송을 지시한 센서 노드의 위치를 이용하여 상기 침입자의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함할 수 있다. The control unit may include a location estimator for estimating the location of the intruder using the location of at least one sensor node receiving the report packet and the location of the sensor node instructing the retransmission.

상기 복수의 센서 노드 각각은, 상기 정해진 송신 순서에서 다른 센서 노드가 송신한 패킷을 수신하는 수신부, 상기 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하고, 다음 송신 순서가 될 때까지 측정한 수신 전파 세기를 상기 각 송신 순서에 대응하여 저장하는 측정부, 그리고 상기 다음 송신 순서가 되면, 상기 각 송신 순서에 대응하여 저장된 수신 전파 세기를 포함한 패킷을 송신하는 송신부를 포함할 수 있다. 이때 상기 제어부는 상기 각 송신 순서에서 각 센서 노드로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 수신 전파 세기 중 적어도 하나의 수신 전파 세기가 상기 기준 세기 이하이면 상기 침입자가 발생한 것으로 판단하는 침입 감지부를 포함할 수 있다. Each of the plurality of sensor nodes includes a receiver configured to receive a packet transmitted from another sensor node in the predetermined transmission order, and receive radio wave strength of the received packet, and measure the received radio wave intensity until the next transmission sequence. And a measuring unit for storing corresponding to each transmission order, and a transmitting unit for transmitting a packet including the received radio wave strength stored according to each transmission order when the next transmission order is reached. In this case, the control unit may include an intrusion detection unit for determining that the intruder has occurred if at least one received radio wave strength of the received radio wave strength included in the packet received from each sensor node in the transmission order is less than the reference strength. .

상기 제어부는 한 송신 주기 동안에 상기 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 포함한 패킷을 송신한 센서 노드의 위치로부터 상기 침입자의 위치를 추정하는 위치 추정부를 더 포함할 수 있다. The control unit may further include a position estimating unit estimating the position of the intruder from a position of a sensor node that transmits a packet including a received radio wave strength that is less than or equal to the reference intensity during one transmission period.

상기 제어부는 상기 복수의 센서 노드의 설치 시에 상기 복수의 센서 노드의 식별자와 위치를 등록하는 등록부를 더 포함할 수 있다. The control unit may further include a registration unit that registers identifiers and locations of the plurality of sensor nodes when the plurality of sensor nodes are installed.

상기 위치 추정부는 시간에 따라 추정된 침입자의 위치를 이용하여 상기 침입자의 이동 경로를 산출할 수 있다. The location estimating unit may calculate a movement path of the intruder using the estimated location of the intruder over time.

상기 복수의 센서 노드 각각은 상기 수신한 패킷에 포함되어 있는 송신 순서로부터 자신의 송신 순서를 인지하고, 자신의 송신 순서에서 상기 패킷을 송신하는 송신부를 포함할 수 있다. Each of the plurality of sensor nodes may include a transmitter that recognizes its own transmission order from the transmission order included in the received packet and transmits the packet in its own transmission order.

상기 복수의 센서 노드는 각각 상기 청취 모드에서 패킷을 수신하여 수신 전파 세기를 측정한 후 수면 모드로 전환할 수 있다. Each of the plurality of sensor nodes may receive a packet in the listening mode, measure reception radio wave strength, and then switch to a sleep mode.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 침입 감지 시스템에서 침입자를 감지하는 방법이 제공된다. 침입 감지 방법은 각각의 위치에 설치된 복수의 센서 노드의 송신 순서를 결정하는 단계, 각자의 송신 순서에서 상기 복수의 센서 노드가 각각 송신한 패킷을 수신하는 단계, 상기 복수의 센서 노드가 각각 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하는 단계, 그리고 상기 복수의 센서 노드 중 상기 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 측정한 적어도 하나의 센서 노드의 위치로부터 상기 침입자의 위치를 추정하는 단계를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, a method for detecting an intruder in an intrusion detection system is provided. The intrusion detection method may include determining a transmission order of a plurality of sensor nodes installed at respective locations, receiving a packet transmitted by each of the plurality of sensor nodes in a respective transmission order, and receiving each of the plurality of sensor nodes. Measuring the received propagation intensity of the packet, and estimating the location of the intruder from the position of at least one sensor node that measured the received propagation intensity that is less than or equal to the reference intensity among the plurality of sensor nodes.

상기 침입 감지 방법은 상기 복수의 센서 노드에서 측정된 수신 전파 세기 중 기준 세기 이하인 적어도 하나의 수신 전파 세기가 존재하면, 침입자가 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. The intrusion detection method may further include determining that an intruder is generated when there is at least one received radio wave strength that is less than or equal to a reference intensity among the received radio wave strengths measured by the plurality of sensor nodes.

상기 판단하는 단계는 각 센서 노드가 각 송신 순서에 대응하여 수신한 패킷의 수신 전파 세기가 상기 기준 전파 세기 이하인 경우, 보고 패킷을 송신하는 단계, 현재 송신 순서에서 해당 센서 노드의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 상기 해당 센서 노드의 송신을 중단시키고, 직전 송신 순서의 센서 노드로 패킷의 재전송을 지시하는 단계, 그리고 상기 직전 송신 순서의 센서 노드에서 상기 패킷이 재전송된 후에 상기 복수의 센서 노드 중 적어도 하나의 센서 노드로부터 보고 패킷을 수신하면, 침입자가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. The determining may include transmitting a report packet when the received radio wave intensity of a packet received by each sensor node corresponding to each transmission order is less than or equal to the reference radio wave intensity, and does not normally receive the packet of the corresponding sensor node in the current transmission sequence. If not, stopping the transmission of the corresponding sensor node, instructing the retransmission of the packet to the sensor node in the immediately preceding transmission order, and at least one of the plurality of sensor nodes after the packet is retransmitted in the sensor node in the immediately preceding transmission order. Receiving a report packet from one sensor node may include determining that an intruder has occurred.

상기 보고 패킷을 송신하는 단계는 상기 복수의 센서 노드가 상기 각 송신 순서에 대응하여 다른 센서 노드에서 송신한 패킷을 수신하는 단계, 그리고 상기 복수의 센서 노드가 수신한 패킷의 수신 전파 세기가 상기 기준 세기 이하인 경우 상기 보고 패킷을 송신하는 단계를 포함할 수 있다. The transmitting of the report packet may include: receiving, by the plurality of sensor nodes, a packet transmitted from another sensor node corresponding to each transmission order, and receiving radio wave strength of the packet received by the plurality of sensor nodes. If less than the intensity may include transmitting the report packet.

상기 추정하는 단계는 상기 보고 패킷을 수신한 적어도 하나의 센서 노드의 위치와 상기 재전송을 지시한 센서 노드의 위치를 이용하여 상기 침입자의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다. The estimating may include estimating the location of the intruder using the location of at least one sensor node receiving the report packet and the location of the sensor node instructing the retransmission.

상기 판단하는 단계는 상기 직전 송신 순서의 센서 노드에서 재전송한 패킷을 수신하면, 상기 해당 센서 노드의 송신을 재개시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The determining may further include resuming transmission of the corresponding sensor node when receiving a packet retransmitted by the sensor node of the previous transmission order.

상기 판단하는 단계는 각 센서 노드가 각 송신 순서에 대응하여 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 다음 송신 순서가 될 때까지 상기 각 송신 순서에 대응하여 저장하는 단계, 상기 다음 송신 순서가 되면, 상기 각 센서 노드가 상기 각 송신 순서에 대응하여 저장된 수신 전파 세기를 포함한 패킷을 송신하는 단계, 그리고 상기 각 송신 순서에서 각 센서 노드로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 수신 전파 세기 중 적어도 하나의 수신 전파 세기가 상기 기준 세기 이하이면 상기 침입자가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. The determining may include storing, by the sensor node, the received radio wave strength of the received packet corresponding to each transmission order in correspondence with each transmission order until the next transmission order. Transmitting, by the sensor node, a packet including the received radio wave strength corresponding to each transmission order; and receiving radio wave strength of at least one of the received radio wave strengths included in the packet received from each sensor node in each transmission sequence. If it is less than the reference strength may include determining that the intruder occurred.

상기 추정하는 단계는 상기 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 포함한 패킷을 송신한 센서 노드의 위치로부터 상기 침입자의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다. The estimating may include estimating the position of the intruder from the position of the sensor node that transmitted the packet including the received radio wave strength which is less than or equal to the reference intensity.

상기 침입 감지 방법은 시간에 따라서 추정된 상기 침입자의 위치를 이용하여 상기 침입자의 이동 경로를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. The intrusion detection method may further include calculating a movement path of the intruder using the estimated location of the intruder over time.

본 발명의 실시 예에 의하면, 실내 및/또는 실외에 설치된 복수의 센서 노드들의 전파 통신을 통해서 침입자의 감지뿐만 아니라 침입자의 이동 경로를 파악할 수 있고, 침입자(또는 재실자)의 위치 파악이 가능해진다. According to an embodiment of the present invention, not only the detection of the intruder but also the movement path of the intruder can be detected through the radio wave communication of a plurality of sensor nodes installed indoors and / or outdoors, and the location of the intruder (or occupant) can be determined.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 침입 감지 시스템에서의 제1 침입 감지 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 시스템에서 침입자의 이동 경로를 추적하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 1에 도시된 센서 노드의 위치를 나타낸 일 예이다.
도 7은 도 1에 도시된 센서 노드를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 제어부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 제어부의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 10 및 도 11은 각각 도 2에 도시된 침입 감지 시스템의 제어부 및 센서 노드에서의 제2 침입 감지 방법을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 2에 도시된 침입 감지 시스템의 각 센서 노드에서 저장하고 있는 수신 전파 세기의 일 예를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing an intrusion detection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of an intrusion detection system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3A to 3D are diagrams illustrating a first intrusion detection method in the intrusion detection system shown in FIG. 2.
4 is a diagram illustrating a method for tracking an intruder's movement path in an intrusion detection system according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 and 6 are examples showing the position of the sensor node shown in FIG. 1, respectively.
FIG. 7 is a schematic view of the sensor node shown in FIG. 1.
FIG. 8 is a view schematically showing the controller shown in FIG. 1.
9 is a flowchart illustrating the operation of the controller illustrated in FIG. 8.
10 and 11 are diagrams illustrating a second intrusion detection method at the control unit and the sensor node of the intrusion detection system shown in FIG. 2, respectively.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of received radio wave strength stored in each sensor node of the intrusion detection system of FIG. 2.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a section is referred to as "including " an element, it is understood that it does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. Now, an intrusion detection system and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 시스템을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing an intrusion detection system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 침입 감지 시스템은 복수의 센서 노드(SN1~SNn) 및 제어부(100)를 포함하며, 복수의 센서 노드(SN1~SNn) 및 제어부(100)에 의해서 형성되는 무선 센서 네트워크를 이용하여 침입을 감지한다. Referring to FIG. 1, an intrusion detection system includes a plurality of sensor nodes SN1 to SNn and a controller 100, and includes a wireless sensor network formed by the plurality of sensor nodes SN1 to SNn and a controller 100. To detect intrusions.

먼저, 아래에서 설명하는 센서 노드(SN1~SNn)에서의 송신은 센서 노드(SN1~SNn)의 통신 반경 내의 모든 센서 노드 및 제어부(100)로의 브로드캐스팅을 의미한다. First, transmission from the sensor nodes SN1 to SNn described below means broadcasting to all sensor nodes and the control unit 100 within the communication radius of the sensor nodes SN1 to SNn.

센서 노드(SN1~SNn)는 감시 영역의 내부 또는 외부에 설치되며, 각각 MAC 주소를 가진다. 센서 노드(SN1~SNn)의 MAC 주소는 센서 노드(SN1~SNn)의 식별자로 사용된다. 이때 MAC 주소 외에 다른 주소가 센서 노드(SN1~SNn)의 식별자로 사용될 수 있다. Sensor nodes SN1 to SNn are installed inside or outside the monitoring area, and each has a MAC address. The MAC addresses of the sensor nodes SN1 to SNn are used as identifiers of the sensor nodes SN1 to SNn. In this case, an address other than the MAC address may be used as an identifier of the sensor nodes SN1 to SNn.

센서 노드(SN1~SNn)는 소정의 위치에 설치되면, 자신의 위치 및 식별자를 포함한 초기 설정 패킷을 송신하며, 제어부(100)에서 이 초기 설정 패킷을 수신함으로써, 각 센서 노드(SN1~SNn)의 식별자와 위치를 저장 및 관리하고, 침입 감지에 사용할 센서 노드(SN1~SNn)의 송신 순서를 결정한다. When the sensor nodes SN1 to SNn are installed at predetermined positions, the sensor nodes SN1 to SNn transmit initial setting packets including their own positions and identifiers, and the control unit 100 receives the initial setting packets, so that the sensor nodes SN1 to SNn are received. It stores and manages the identifier and the location of each node, and determines the transmission order of sensor nodes SN1 to SNn to be used for intrusion detection.

센서 노드(SN1~SNn)는 제어부(100)에 의해 결정된 송신 순서에 따라서 패킷을 송신하며, 센서 노드(SN1~SNn) 중 패킷을 송신한 센서 노드를 제외한 나머지 센서 노드에서 패킷을 수신한다. The sensor nodes SN1 to SNn transmit packets according to the transmission order determined by the controller 100, and receive the packets from the remaining sensor nodes except the sensor node that has transmitted the packet among the sensor nodes SN1 to SNn.

일반적으로 센서 노드(SN1~SNn)는 배터리로 동작하며, 배터리의 소모를 줄이기 위해서 송신 모드, 청취 모드 및 수면 모드로 동작한다. 청취 모드의 경우 송신 모드에 비해 전력 소모를 절반 이상 줄일 수 있다. 센서 노드(SN1~SNn)는 자신의 송신 순서가 아닌 경우에 수면 모드를 유지하며, 정해진 시간마다 청취 모드로 전환한다. 예를 들어, 센서 노드(SN1)는 송신 모드에서 패킷을 송신하고, 나머지 센서 노드(SN2~SNn)는 수면 모드를 유지하고 있다가, 정해진 시간에 청취 모드로 전환한 후 패킷을 청취한다. In general, the sensor nodes SN1 to SNn operate on a battery, and operate in a transmission mode, a listening mode, and a sleep mode to reduce battery consumption. In the listen mode, the power consumption can be reduced by more than half compared to the transmit mode. The sensor nodes SN1 to SNn maintain the sleep mode when they are not in the order of their transmission, and switch to the listening mode every predetermined time. For example, the sensor node SN1 transmits a packet in a transmission mode, and the remaining sensor nodes SN2 to SNn maintain a sleep mode, and then switch to a listening mode at a predetermined time to listen to the packet.

센서 노드(SN1~SNn)는 자신의 송신 순서가 되면 송신 모드로 전환한 후 패킷을 송신한다. 이때 센서 노드(SN1~SNn)는 다른 센서 노드로부터 수신한 패킷에 의해서 자신의 송신 순서를 알게 된다. 패킷의 헤더에는 패킷을 송신한 센서 노드의 MAC 주소를 포함할 수 있다. 또한 패킷의 헤더에는 패킷을 송신한 센서 노드의 송신 순서를 포함할 수 있다. 따라서 센서 노드(SN1~SNn)는 다른 센서 노드에 의해 수신한 패킷의 헤더로부터 자신의 송신 순서를 알 수 있다. The sensor nodes SN1 to SNn transmit packets after switching to the transmission mode when their transmission order is reached. At this time, the sensor nodes SN1 to SNn know their transmission order by packets received from other sensor nodes. The header of the packet may include the MAC address of the sensor node that sent the packet. In addition, the header of the packet may include the transmission order of the sensor node that transmitted the packet. Therefore, the sensor nodes SN1 to SNn can know their transmission order from the header of the packet received by the other sensor node.

센서 노드(SN1~SNn)는 다른 센서 노드로부터 패킷을 수신하면, 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하고, 측정한 수신 전파 세기를 설정된 기준 세기와 비교한다. 여기서, 기준 세기는 침입자가 없는 상태에서 각 센서 노드에서 측정한 패킷의 수신 전파 세기와 침입자가 발생한 상태에서 각 센서 노드에서 측정한 패킷의 수신 전파 세기를 이용하여 결정될 수 있으며, 기준 세기의 값은 침입자가 없는 상태와 침입자가 발생한 상태를 구분할 수 있는 값이다. When receiving the packets from other sensor nodes, the sensor nodes SN1 to SNn measure the received radio wave strength of the received packet and compare the measured received radio wave strength with the set reference intensity. Here, the reference strength may be determined using the received radio wave strength of the packet measured by each sensor node in the absence of an intruder and the received radio wave strength of the packet measured by each sensor node in the intruder state. This value can be used to distinguish between an intruder-free state and an intruder.

센서 노드(SN1~SNn)는 침입 감지 방법에 따라서 수신한 패킷의 수신 전파 세기가 설정된 기준 세기 이하가 되면, 송수신 전파 경로 사이를 물체(또는 침입자)가 가로 막은 것으로 인식하고, 이상 징후가 발생했음을 알리는 보고 패킷을 생성하여 송신한다. The sensor nodes SN1 to SNn recognize that an object (or an intruder) has intercepted the transmission and reception propagation paths when the received radio wave strength of the received packet is less than or equal to the set reference intensity according to the intrusion detection method, and an abnormal indication has occurred. Notify generates and sends a report packet.

또는 센서 노드(SN1~SNn)는 침입 감지 방법에 따라서 각 송신 순서에 대응하여 다른 센서 노드로부터 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 저장하고 있다가, 자신의 송신 순서가 되면, 패킷에 수신 전파 세기를 포함하여 전송할 수 있다. Alternatively, the sensor nodes SN1 to SNn store the received radio wave strengths of the packets received from other sensor nodes in accordance with each transmission order according to the intrusion detection method, and when the transmission node reaches its own transmission order, the sensor nodes SN1 to SNn receive the received radio wave strengths into the packet. Can be transmitted.

제어부(100)는 센서 노드(SN1~SNn)의 통신 반경 내에 위치하며, 센서 노드(SN1~SNn)의 송신을 제어한다. The control unit 100 is located within the communication radius of the sensor nodes SN1 to SNn, and controls the transmission of the sensor nodes SN1 to SNn.

제어부(100)는 센서 노드(SN1~SNn)의 송신 순서를 결정하며, 센서 노드(SN1~SNn)에게 송신 순서를 알려준다.The control unit 100 determines the transmission order of the sensor nodes SN1 to SNn, and informs the sensor nodes SN1 to SNn of the transmission order.

제어부(100)는 각 송신 순서에서 송신한 센서 노드(SN1~SNn)의 패킷을 수신한다. The control unit 100 receives the packets of the sensor nodes SN1 to SNn transmitted in each transmission order.

제어부(100)는 침입 감지 방법에 따라서 각 센서 노드(SN1~SNn)의 송신 순서에 대응하여 해당 센서 노드에서 송신한 패킷을 제대로 수신하지 못한 경우에, 해당 센서 노드의 송신을 중지시키고, 바로 직전에 패킷을 송신한 센서 노드로 패킷의 재송신을 지시한다. 제어부(100)는 센서 노드(SN1~SNn) 중 적어도 하나의 센서 노드로부터 보고 패킷을 수신한 경우에 침입이 발생한 것으로 판단한다. 제어부(100)는 보고 패킷을 송신한 센서 노드의 위치와 패킷의 재송신을 지시한 센서 노드의 위치를 이용하여 침입자의 위치를 산출한다. If the control unit 100 does not properly receive the packet transmitted from the sensor node corresponding to the transmission order of each sensor node SN1 to SNn according to the intrusion detection method, the control unit 100 stops the transmission of the corresponding sensor node, and immediately before Instructs the sensor node that sent the packet to resend the packet. The controller 100 determines that an intrusion occurs when a report packet is received from at least one sensor node among the sensor nodes SN1 to SNn. The control unit 100 calculates the position of the intruder using the position of the sensor node that sent the report packet and the position of the sensor node instructing the retransmission of the packet.

또한 제어부(100)는 침입 감지 방법에 따라서 각 센서 노드(SN1~SNn)로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 수신 전파 세기 중에서 기준 세기 이하인 수신 전파 세기가 존재하면, 침입이 발생한 것으로 판단할 수도 있다. 이때 제어부(100)는 하나의 송신 주기 동안 기준 전파 세기 이하인 수신 전파 세기를 가지는 센서 노드의 위치를 이용하여 침입자의 위치를 추정할 수 있다. 여기서, 송신 주기는 정해진 송신 순서에 따라서 모든 센서 노드(SN1~SNn)가 한 번씩 패킷을 송신하는 시간으로 설정될 수 있다. In addition, the control unit 100 may determine that an intrusion occurs when a reception radio wave intensity of less than or equal to a reference intensity is present among the reception radio wave strengths included in the packets received from the respective sensor nodes SN1 to SNn according to the intrusion detection method. At this time, the control unit 100 may estimate the position of the intruder using the position of the sensor node having the received radio wave strength that is less than or equal to the reference radio wave intensity during one transmission period. In this case, the transmission period may be set to a time at which all the sensor nodes SN1 to SNn transmit packets once in a predetermined transmission order.

제어부(100)는 침입이 발생한 것으로 판단되면 알람을 울려서 관리자에게 침입을 알릴 수 있으며, 이메일이나 단문 메시지 서비스를 통해서 관리자에게 침입을 알릴 수 있다. 이때 제어부(100)는 침입자의 위치를 관리자에게 알릴 수 있다. If it is determined that the intrusion has occurred, the control unit 100 may notify the administrator by ringing an alarm and may notify the administrator of the intrusion through an e-mail or a short message service. At this time, the controller 100 may inform the administrator of the location of the intruder.

또한 제어부(100)는 시간에 따라서 추정된 침입자의 위치를 이용하여 침입자의 이동 경로를 산출할 수 있다. In addition, the controller 100 may calculate a moving path of the intruder using the estimated location of the intruder over time.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 시스템의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 침입 감지 시스템에서의 제1 침입 감지 방법을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing an example of an intrusion detection system according to an embodiment of the present invention, Figure 3a to 3d is a view showing a first intrusion detection method in the intrusion detection system shown in FIG.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 감시 영역 내에 8개의 센서 노드(SN1~SN8)는 위치해 있으며, 센서 노드(SN1~SN8)의 통신 반경 내에 제어부(100)가 위치해 있는 것으로 가정한다. First, as shown in FIG. 2, it is assumed that eight sensor nodes SN1 to SN8 are located in the monitoring area, and the control unit 100 is located within a communication radius of the sensor nodes SN1 to SN8.

이러한 침입 감지 시스템의 경우, 제어부(100)는 센서 노드(SN1~SN8)의 송신 순서를 결정하고, 센서 노드(SN1~SN8)의 송신 순서를 센서 노드(SN1~SN8)로 전송한다. 도 3에서 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8은 센서 노드(SN1~SN8)의 송신 순서를 나타낸다. In the case of such an intrusion detection system, the control unit 100 determines the transmission order of the sensor nodes SN1 to SN8 and transmits the transmission order of the sensor nodes SN1 to SN8 to the sensor nodes SN1 to SN8. In FIG. 3, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 show the transmission order of the sensor nodes SN1 to SN8.

이와 같이, 센서 노드(SN1~SN8)의 송신 순서가 결정되면, 이 송신 순서에 따라서 센서 노드(SN1~SN8)는 패킷을 송신하고, 센서 노드(SN1~SN8) 중 패킷을 송신하는 센서 노드를 제외한 나머지 센서 노드에서 패킷을 수신한다. As described above, when the transmission order of the sensor nodes SN1 to SN8 is determined, the sensor nodes SN1 to SN8 transmit packets according to the transmission order, and select among the sensor nodes SN1 to SN8 which transmit packets. Packets are received from the remaining sensor nodes.

도 3a를 보면, 송신 순서가 1번인 센서 노드(SN1)는 수면 모드에서 송신 모드로 전환한 후 패킷을 송신하고, 센서 노드(SN2~SN8)는 수면 모드에서 청취 모드로 전환한 후 패킷을 수신한다. 이와 동시에 제어부(100)에서도 센서 노드(SN1)의 패킷을 수신한다. 3A, the sensor node SN1 having a transmission order of 1 transmits a packet after switching from the sleep mode to the transmission mode, and the sensor nodes SN2 to SN8 receive the packet after switching from the sleep mode to the listening mode. do. At the same time, the control unit 100 receives the packet of the sensor node SN1.

센서 노드(SN2~SN8)는 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하고, 측정한 수신 전파 세기를 기준 세기와 비교하여 이상 징후가 있는지 판단한다. 이때 센서 노드(SN2~SN8)는 이상 징후가 없는 것으로 판단되면, 별다른 행동을 취하지 않고 수면 모드로 진입하여 다음 패킷의 수신을 기다린다. The sensor nodes SN2 to SN8 measure the received radio wave strength of the received packet and compare the measured received radio wave strength with the reference intensity to determine whether there are any abnormalities. At this time, if it is determined that there are no abnormal signs, the sensor nodes SN2 to SN8 enter the sleep mode without taking any action and wait for reception of the next packet.

센서 노드(SN2)는 센서 노드(SN1)의 패킷에 의해 다음 송신 순서가 자신임이 인지되면, 청취 모드에서 송신 모드로 전환한다. The sensor node SN2 switches from the listening mode to the transmission mode when it is recognized by the packet of the sensor node SN1 that the next transmission order is itself.

다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 송신 모드로 전환한 센서 노드(SN2)는 패킷을 송신하고, 센서 노드(S1, S3~SN8)는 수면 모드에서 청취 모드로 전환한 후 센서 노드(S2)의 패킷을 수신한다. 제어부(100) 또한 센서 노드(S2)의 패킷을 수신한다. Next, as shown in FIG. 3B, the sensor node SN2 which has switched to the transmission mode transmits a packet, and the sensor nodes S1, S3 to SN8 have switched to the listening mode from the sleep mode, and then the sensor node S2. Receive packets. The controller 100 also receives a packet of the sensor node S2.

센서 노드(S1, S3~SN8)는 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하고, 측정한 수신 전파 세기를 기준 세기와 비교하여 이상 징후가 있는지 판단한다. 센서 노드(S1, S3~SN8)는 이상 징후가 없는 것으로 판단되면, 별다른 행동을 취하지 않고 수면 모드로 전환한 후 다음 패킷의 수신을 기다린다. The sensor nodes S1, S3 to SN8 measure the received radio wave strength of the received packet and compare the measured received radio wave strength with the reference intensity to determine whether there are any abnormalities. When it is determined that there are no abnormal signs, the sensor nodes S1 and S3 to SN8 switch to sleep mode without taking any action and wait for reception of the next packet.

센서 노드(SN3)는 센서 노드(SN2)의 패킷에 의해 다음 송신 순서가 자신임이 인지되면, 수면 모드에서 송신 모드로 전환한다.When the sensor node SN3 recognizes that the next transmission order is itself by the packet of the sensor node SN2, the sensor node SN3 switches from the sleep mode to the transmission mode.

이러한 방법으로, 나머지 센서 노드(SN3~SN8) 또한 해당 송신 순서에서 패킷을 송신하고, 센서 노드(SN1~SN8) 중 패킷을 송신한 센서 노드를 제외한 나머지 센서 노드에서 패킷을 수신하여 이상 징후가 있는지 판단하게 된다. In this way, the remaining sensor nodes SN3 to SN8 also transmit packets in the corresponding transmission order, and receive packets from the remaining sensor nodes except for the sensor nodes to which the packets have been transmitted. You will be judged.

모든 센서 노드(SN1~SN8)에서 패킷의 송신이 한 번씩 완료되면 하나의 송신 주기가 완료되며, 다음 송신 주기가 시작된다. When the transmission of the packet is completed once in all the sensor nodes SN1 to SN8, one transmission period is completed, and the next transmission period begins.

제어부(100)는 센서 노드(SN1~SN8)의 전파 통신에 의해서 별다른 이상 징후가 발생되지 않으면, 침입자가 발생하지 않은 것으로 판단한다. The controller 100 determines that an intruder does not occur unless an abnormal symptom is generated by radio wave communication of the sensor nodes SN1 to SN8.

이때 도 3c에 도시한 바와 같이 침입자가 P의 위치에 침입한 경우, 센서 노드(SN2~SN8) 및 제어부(100)에서 센서 노드(SN1)의 패킷을 수신하는데, At this time, when the intruder invades the position of P as shown in Figure 3c, the sensor node (SN2 ~ SN8) and the control unit 100 receives the packet of the sensor node (SN1),

센서 노드(SN1)와 센서 노드(SN7) 사이의 전파 경로에 침입자가 있기 때문에, 센서 노드(SN7)에서 센서 노드(SN1)의 패킷을 제대로 수신할 수가 없다. 이에 따라서, 센서 노드(SN7)에서 측정한 센서 노드(SN1)의 패킷의 수신 전파 세기는 기준 세기 이하가 되며, 센서 노드(SN7)는 보고 패킷을 송신한다(S10). Since there is an intruder in the propagation path between the sensor node SN1 and the sensor node SN7, the sensor node SN7 cannot properly receive the packet of the sensor node SN1. Accordingly, the received radio wave strength of the packet of the sensor node SN1 measured by the sensor node SN7 becomes equal to or less than the reference strength, and the sensor node SN7 transmits the report packet (S10).

이와 달리, 센서 노드(SN2~SN6, SN8)와 센서 노드(SN1)간 전파 경로에는 이상이 없으므로, 센서 노드(SN2~SN6, SN8)는 이상 징후가 없는 것으로 판단하게 된다. 그리고 센서 노드(SN2)는 센서 노드(SN1)의 패킷에 의해 다음 송신 순서가 자신임을 인지하고, 패킷을 송신한다. On the contrary, since there is no abnormality in the propagation path between the sensor nodes SN2 to SN6 and SN8 and the sensor node SN1, the sensor nodes SN2 to SN6 and SN8 are determined to have no abnormality. The sensor node SN2 recognizes that the next transmission order is itself by the packet of the sensor node SN1, and transmits the packet.

이때 센서 노드(SN7)에서 보고 패킷을 송신하는 시점과 센서 노드(SN2)에서 패킷을 송신하는 시점이 동일하며, 이에 따라서 두 패킷에 충돌이 발생하게 된다. In this case, the time point at which the sensor node SN7 transmits the report packet is the same as the time point at which the sensor node SN2 transmits the packet, thus causing collision between the two packets.

센서 노드(SN7)에서 송신한 보고 패킷과 센서 노드(SN2)에서 송신한 패킷에서 충돌이 발생하면, 제어부(100)에서 송신 순서가 2번인 센서 노드(SN2)로부터의 패킷을 수신할 수 없거나 센서 노드(SN2)의 패킷을 수신할지라도 센서 노드(SN2)의 패킷을 제대로 복원할 수가 없다. If a collision occurs in the report packet transmitted from the sensor node SN7 and the packet transmitted from the sensor node SN2, the controller 100 cannot receive a packet from the sensor node SN2 having the second transmission order, or the sensor Even if the packet of the node SN2 is received, the packet of the sensor node SN2 cannot be properly restored.

제어부(100)는 2번의 송신 순서에서 해당 센서 노드(SN2)로부터의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 센서 노드(SN2)로 패킷 송신을 중단시키고(S20), 직전 패킷을 송신한 센서 노드(SN1)로 패킷 재송신을 지시한다(S30). If the controller 100 does not normally receive the packet from the sensor node SN2 in two transmission sequences, the controller 100 stops the packet transmission to the sensor node SN2 (S20), and transmits the immediately previous packet to the sensor node SN1. Instructs packet retransmission at step S30.

센서 노드(SN1)는 제어부(100)의 재송신 지시에 따라서 패킷을 재송신한다. 이때, 앞에서 설명한 것처럼, P의 위치에 침입자가 존재하므로, 센서 노드(SN7)는 보고 패킷을 제어부(100)로 송신한다. 이때, 센서 노드(SN2)의 패킷 송신이 중단된 상태이므로, 센서 노드(SN7)의 보고 패킷은 제어부(100)에서 정상적으로 수신하게 된다. The sensor node SN1 retransmits the packet according to the retransmission instruction of the control unit 100. At this time, as described above, since there is an intruder at the position of P, the sensor node SN7 transmits a report packet to the controller 100. At this time, since the packet transmission of the sensor node SN2 is stopped, the report packet of the sensor node SN7 is normally received by the controller 100.

제어부(100)는 센서 노드(SN7)로부터 보고 패킷을 수신하면, 침입자가 발생한 것으로 판단하고 관리자에게 알릴 수 있다. When the control unit 100 receives the report packet from the sensor node SN7, the controller 100 may determine that an intruder has occurred and notify the administrator.

또한 제어부(100)의 침입자의 위치를 판단하기 위해, 센서 노드(SN7)로부터 보고 패킷을 수신한 후, 센서 노드(SN2)로 패킷 송신의 재개를 지시한다. In addition, in order to determine the position of the intruder of the controller 100, after receiving a report packet from the sensor node SN7, the sensor node SN2 is instructed to resume packet transmission.

도 3d를 보면, 센서 노드(SN2)는 제어부(100)의 패킷 송신의 재개 지시를 수신하면(S40), 패킷을 송신한다. 3D, when receiving the instruction to resume packet transmission from the control unit 100 (S40), the sensor node SN2 transmits the packet.

P의 위치에 침입자가 존재하면, 센서 노드(SN8)에서 센서 노드(SN2)의 패킷을 제대로 수신할 수가 없다. 따라서, 센서 노드(SN8)는 보고 패킷을 송신한다(S50). If an intruder exists at the position of P, the sensor node SN8 cannot properly receive the packet of the sensor node SN2. Accordingly, the sensor node SN8 transmits a report packet (S50).

이와 달리, 센서 노드(SN1, SN3~SN7)와 센서 노드(SN2)간 전파 경로에는 이상이 없으므로, 센서 노드(SN1, SN3~SN7)는 이상 징후가 없는 것으로 판단하게 된다. 그리고 센서 노드(SN3)는 센서 노드(SN1)의 패킷에 의해 다음 송신 순서가 자신임을 인지하고, 패킷을 송신한다. On the contrary, since there is no abnormality in the propagation path between the sensor nodes SN1, SN3 to SN7 and the sensor node SN2, the sensor nodes SN1 and SN3 to SN7 are determined to have no abnormality. The sensor node SN3 recognizes that the next transmission order is itself by the packet of the sensor node SN1, and transmits the packet.

이때 센서 노드(SN8)에서 보고 패킷을 송신하는 시점과 센서 노드(SN3)에서 패킷을 송신하는 시점이 동일하며, 이에 따라서 두 패킷에 충돌이 발생하게 된다.In this case, the point in time at which the sensor node SN8 transmits the report packet and the point in time at which the sensor node SN3 transmits the packet are the same, and thus, two packets are collided.

센서 노드(SN8)에서 송신한 보고 패킷과 센서 노드(SN3)에서 송신한 패킷에서 충돌이 발생하면, 제어부(100)에서 3번의 송신 순서에서 해당 센서 노드(SN3)로부터의 패킷을 수신할 수 없거나 센서 노드(SN3)의 패킷을 수신할지라도 센서 노드(SN3)의 패킷을 제대로 복원할 수가 없다. If a collision occurs between a report packet transmitted from the sensor node SN8 and a packet transmitted from the sensor node SN3, the control unit 100 cannot receive a packet from the corresponding sensor node SN3 in three transmission sequences. Even if the packet of the sensor node SN3 is received, the packet of the sensor node SN3 cannot be properly restored.

제어부(100)는 3번의 송신 순서에서 센서 노드(SN3)로부터의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 센서 노드(SN3)로 패킷 송신을 중단시키고(S60), 직전 패킷을 송신한 센서 노드(SN2)로 패킷 재송신을 지시한다(S70). When the controller 100 does not normally receive the packet from the sensor node SN3 in three transmission sequences, the controller 100 stops the packet transmission to the sensor node SN3 (S60), and sends the immediately previous packet to the sensor node SN2. Instructs packet retransmission at step S70.

센서 노드(SN2)는 제어부(100)의 패킷 재송신 지시에 따라서 패킷을 재송신한다. 이때, P의 위치에 침입자가 존재하므로, 센서 노드(SN8)는 보고 패킷을 제어부(100)로 송신한다. 이때, 센서 노드(SN3)의 패킷 송신이 중단된 상태이므로, 센서 노드(SN8)의 보고 패킷은 제어부(100)에서 정상적으로 수신하게 된다. The sensor node SN2 retransmits the packet according to the packet retransmission instruction of the control unit 100. At this time, since an intruder exists at the position of P, the sensor node SN8 transmits a report packet to the control unit 100. At this time, since the packet transmission of the sensor node SN3 is stopped, the report packet of the sensor node SN8 is normally received by the controller 100.

제어부(100)는 센서 노드(SN8)로부터 보고 패킷을 수신하면, 침입자가 발생한 것으로 판단하고 관리자에게 알릴 수 있다. When the control unit 100 receives the report packet from the sensor node SN8, the controller 100 may determine that an intruder has occurred and notify the administrator.

또한 제어부(100)는 한 송신 주기 동안에 보고 패킷을 수신한 센서 노드(SN7, SN8)의 위치와 패킷을 재송신한 센서 노드(SN1, SN2)의 위치를 이용하여 침입자의 위치를 추정한다. 특히, 제어부(100)는 센서 노드(SN1)의 위치와 센서 노드(SN1)의 패킷을 제대로 수신하지 못한 센서 노드(SN7)의 위치를 잇는 직선과 센서 노드(SN2)의 위치와 센서 노드(SN2)의 패킷을 제대로 수신하지 못한 센서 노드(SN8)의 위치를 잇는 직선의 교차점을 침입자의 위치로 추정할 수 있다. In addition, the controller 100 estimates an intruder's position using the positions of the sensor nodes SN7 and SN8 that receive the report packet and the positions of the sensor nodes SN1 and SN2 that resend the packet during one transmission period. In particular, the control unit 100 connects a straight line connecting the position of the sensor node SN1 with the position of the sensor node SN7 that has not properly received the packet of the sensor node SN1, the position of the sensor node SN2, and the sensor node SN2. The intersection point of the straight line connecting the position of the sensor node SN8 that did not properly receive the packet of) can be estimated as the intruder's position.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 시스템에서 침입자의 이동 경로를 추적하는 방법을 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a method for tracking an intruder's movement path in an intrusion detection system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 제어부(100)는 도 3a 내지 도 3d에서 설명한 방법을 토대로 침입자의 위치(P1, P2, P3, P4)를 추정할 수 있다. As shown in FIG. 4, the controller 100 may estimate the intruder positions P1, P2, P3, and P4 based on the method described with reference to FIGS. 3A to 3D.

제어부(100)는 시간에 따라서 침입자의 추정된 위치(P1, P2, P3, P4)를 토대로 침입자의 이동 경로를 추적할 수 있다. The controller 100 may track the intruder's movement path based on the estimated positions P1, P2, P3, and P4 of the intruder over time.

도 5 및 도 6은 각각 도 1에 도시된 센서 노드의 위치를 나타낸 일 예이다. 5 and 6 are examples showing the position of the sensor node shown in FIG. 1, respectively.

도 5에 도시한 바와 같이, 센서 노드(SN1~SN8) 및 제어부(100)는 실내 공간(10)에 설치될 수 있으며, 이 경우 제어부(100)는 센서 노드(SN1~SN8)의 패킷 송수신을 통해서 실내 공간의 침입자를 감지할 수 있으며, 침입자의 이동 경로를 추정할 수 있다. As shown in FIG. 5, the sensor nodes SN1 to SN8 and the control unit 100 may be installed in the indoor space 10. In this case, the control unit 100 may transmit and receive packets of the sensor nodes SN1 to SN8. Through this, the intruder in the indoor space can be detected, and the movement path of the intruder can be estimated.

또한 도 6에 도시한 바와 같이, 센서 노드(SN1~SN8)는 실외 공간에 설치될 수 있고, 제어부(100)는 실내 공간(10)에 설치될 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 센서 노드(SN1~SN8)의 전파 통신을 통해서 실내 공간(10)의 침입자를 감지할 수 있으며, 침입자의 이동 경로를 추정할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 6, the sensor nodes SN1 to SN8 may be installed in an outdoor space, and the controller 100 may be installed in the indoor space 10. In this case, the controller 100 may detect an intruder in the indoor space 10 through radio wave communication of the sensor nodes SN1 to SN8, and may estimate a moving path of the intruder.

도 5 및 도 6과 달리, 센서 노드(SN1~SN8)는 실내 공간 및 실외 공간에 두루 설치될 수도 있다. Unlike FIGS. 5 and 6, the sensor nodes SN1 to SN8 may be installed throughout the indoor space and the outdoor space.

도 7은 도 1에 도시된 센서 노드를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 7에서는 설명의 편의상 센서 노드(SN1)만을 도시하였으나, 나머지 센서 노드(SN2~SNn) 또한 센서 노드(SN1)와 동일하게 구성될 수 있다. FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the sensor node illustrated in FIG. 1. In FIG. 7, only the sensor node SN1 is illustrated for convenience of description, but the remaining sensor nodes SN2 to SNn are configured in the same manner as the sensor node SN1. Can be.

도 7을 참고하면, 센서 노드(SN1)는 송신부(710), 수신부(720), 측정부(730) 및 보고부(740)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the sensor node SN1 includes a transmitter 710, a receiver 720, a measurer 730, and a reporter 740.

송신부(710)는 해당 송신 순서가 되면 수면 모드에서 송신 모드로 전환한 후 패킷을 송신한다. 또한 송신부(710)는 제어부(100)로부터 송신 재개 지시 및 재송신 지시에 따라서 패킷을 송신할 수 있다. The transmitter 710 transmits a packet after switching from the sleep mode to the transmission mode when the transmission order is reached. Also, the transmitter 710 may transmit a packet from the controller 100 according to a transmission resume instruction and a retransmission instruction.

수신부(720)는 정해진 시간이 되면 수면 모드에서 청취 모드로 전환하여 다른 센서 노드의 패킷을 수신한다. When the receiver 720 reaches a predetermined time, the receiver 720 switches from the sleep mode to the listening mode and receives a packet of another sensor node.

측정부(730)는 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하고, 측정한 수신 전파 세기를 기준 세기와 비교하며, 비교 결과를 보고부(740)로 전달한다. The measurement unit 730 measures the received radio wave strength of the received packet, compares the measured received radio wave intensity with the reference intensity, and transmits the comparison result to the report unit 740.

보고부(740)는 측정부(730)의 비교 결과에 따라서 측정한 수신 전파 세기가 기준 세기가 기준 세기 이하이면, 보고 패킷을 생성하고, 보고 패킷을 송신한다. The report unit 740 generates a report packet when the received radio wave intensity measured according to the comparison result of the measurement unit 730 is less than or equal to the reference intensity, and transmits the report packet.

도 8은 도 1에 도시된 제어부를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 제어부의 동작을 나타낸 흐름도이다. FIG. 8 is a view schematically showing the control unit shown in FIG. 1, and FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the control unit shown in FIG. 8.

도 8을 참고하면, 제어부(100)는 등록부(110), 순서 결정부(120), 지시부(130), 침입 감지부(140) 및 위치 추정부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 8, the controller 100 includes a register 110, an order determiner 120, an indicator 130, an intrusion detector 140, and a position estimator 150.

도 9를 보면, 등록부(110)는 센서 노드(SN1~SNn)의 식별자 및 위치를 등록한다(S100). 앞에서 설명한 것처럼, 센서 노드(SN1~SNn)가 설치되면, 센서 노드(SN1~SNn)는 자신의 위치 및 식별자를 포함한 초기 설정 패킷을 송신하는데, 등록부(110)는 센서 노드(SN1~SNn)의 초기 설정 패킷을 수신함으로써, 해당 센서 노드(SN1~SNn)의 식별자와 위치를 등록할 수 있다. 9, the registration unit 110 registers identifiers and positions of sensor nodes SN1 to SNn (S100). As described above, when the sensor nodes SN1 to SNn are installed, the sensor nodes SN1 to SNn transmit initial setting packets including their positions and identifiers, and the registration unit 110 of the sensor nodes SN1 to SNn. By receiving the initial setting packet, the identifiers and positions of the sensor nodes SN1 to SNn can be registered.

순서 결정부(120)는 센서 노드(SN1~SNn)의 송신 순서를 결정한다(S200). 이때 순서 결정부(120)는 초기 설정 패킷의 수신 순서에 따라서 센서 노드(SN1~SNn)의 송신 순서를 결정할 수도 있고, 이와 다른 방법으로 센서 노드(SN1~SNn)의 송신 순서를 결정할 수도 있다. The order determiner 120 determines the transmission order of the sensor nodes SN1 to SNn (S200). In this case, the order determiner 120 may determine the transmission order of the sensor nodes SN1 to SNn according to the reception order of the initial configuration packet, or may determine the transmission order of the sensor nodes SN1 to SNn in another manner.

송신 순서에 따라서 센서 노드(SN1~SNn)는 순차적으로 패킷을 송신하는데, 지시부(120)는 송신 순서에서 해당 센서 노드의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우가 발생하면(S300), 이상 징후가 발생하였음을 감지하고, 해당 센서 노드로 송신을 중단시키고(S400), 직전 센서 노드로 패킷의 재전송을 지시한다(S500). According to the transmission order, the sensor nodes SN1 to SNn sequentially transmit packets, and when the indication unit 120 does not normally receive the packet of the corresponding sensor node in the transmission order (S300), an abnormal symptom occurs. Detects and stops transmission to the corresponding sensor node (S400), and directs retransmission of the packet to the immediately sensor node (S500).

지시부(120)는 패킷의 재전송에 따라서 직전 센서 노드에서 패킷을 송신하게 된다. 이때, 침입자에 의해 해당 송신 순서에서 해당 센서 노드의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 센서 노드(SN1~SNn) 중 적어도 하나에서 보고 패킷을 송신하게 된다. The indicating unit 120 transmits a packet from a sensor node immediately before the packet is retransmitted. In this case, when the intruder does not normally receive the packet of the sensor node in the transmission order, at least one of the sensor nodes SN1 to SNn transmits the report packet.

침입 감지부(130)는 센서 노드(SN1~SNn) 중 적어도 하나로부터 보고 패킷을 수신하면(S600), 침입자가 발생한 것으로 판단한다(S700). When the intrusion detecting unit 130 receives a report packet from at least one of the sensor nodes SN1 to SNn (S600), it determines that an intruder has occurred (S700).

다음, 지시부(120)는 송신을 중단시킨 센서 노드의 송신 재개를 지시한다(S800). Next, the indicating unit 120 instructs to resume transmission of the sensor node that stopped the transmission (S800).

위치 추정부(130)는 보고 패킷을 송신한 센서 노드의 위치와 패킷의 재전송을 지시한 센서 노드의 위치를 이용하여 침입자의 위치를 추정한다(S900). 이때 위치 추정부(130)는 침입자의 추정된 위치를 이용하여 침입자의 이동 경로를 산출할 수 있다. The location estimator 130 estimates the location of the intruder using the location of the sensor node that sent the report packet and the location of the sensor node instructing the retransmission of the packet (S900). In this case, the position estimator 130 may calculate a movement path of the intruder using the estimated position of the intruder.

도 10 및 도 11은 각각 도 2에 도시된 침입 감지 시스템의 제어부 및 센서 노드에서의 제2 침입 감지 방법을 나타낸 도면이다. 그리고 도 12는 본 발명의 제2 침입 감지 방법에 따라서 센서 노드에서 저장하고 있는 수신 전파 세기의 일 예를 나타낸 도면이다. 10 and 11 are diagrams illustrating a second intrusion detection method at the control unit and the sensor node of the intrusion detection system shown in FIG. 2, respectively. 12 is a diagram illustrating an example of received radio wave strength stored in a sensor node according to the second intrusion detection method of the present invention.

도 10을 참고하면, 제1 침입 감지 방법에서와 동일하게 제어부(100)의 등록부(110)는 센서 노드(SN1~SN8)의 식별자 및 위치를 등록하고(S1010), 순서 결정부(120)는 센서 노드(SN1~SN8)의 송신 순서를 결정한다(S1020). Referring to FIG. 10, the register 110 of the controller 100 registers identifiers and positions of the sensor nodes SN1 to SN8 in the same manner as in the first intrusion detection method (S1010), and the order determiner 120 The transmission order of the sensor nodes SN1 to SN8 is determined (S1020).

다음, 도 11을 참고하면, 센서 노드(SN1~SN8)의 송신 순서가 결정되면, 센서 노드(SN1~SN8)의 송신부(710)는 순차적으로 패킷을 송신하고(S1110), 센서 노드(SN1~SN8) 중 패킷을 송신하는 센서 노드를 제외한 나머지 센서 노드의 수신부(720)는 패킷을 수신한다(S1120). Next, referring to FIG. 11, when the transmission order of the sensor nodes SN1 to SN8 is determined, the transmitting unit 710 of the sensor nodes SN1 to SN8 sequentially transmits packets (S1110) and the sensor nodes SN1 to SN8. The receiver 720 of the remaining sensor nodes except for the sensor node transmitting the packet among the SN8 receives the packet (S1120).

센서 노드(SN1~SN8)의 측정부(730)는 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정한다(S1130). 센서 노드(SN1~SN8)의 측정부(730)는 각 송신 순서에 대응하여 수신한 다른 센서 노드의 패킷으로부터 측정한 수신 전파 세기를 각 송신 순서에 대응하여 저장한다(S1140). The measuring unit 730 of the sensor nodes SN1 to SN8 measures the received radio wave strength of the received packet (S1130). The measuring unit 730 of the sensor nodes SN1 to SN8 stores the received radio wave strength measured from the packets of other sensor nodes received in correspondence with the respective transmission sequences (S1140).

송신부(710)는 다음 자신의 송신 순서가 되면, 각 송신 순서에 대응하여 저장된 수신 전파 세기를 패킷에 포함시켜 전송한다(S1150). When the transmission unit 710 becomes the next transmission order thereof, the transmitter 710 transmits the received radio wave strength stored in correspondence with each transmission order in the packet (S1150).

다시, 도 10을 보면, 센서 노드(SN1~SNn)가 각각의 송신 순서에서 패킷을 송신하면, 제어부(100) 또한 이 패킷을 수신하게 된다. Referring back to FIG. 10, when the sensor nodes SN1 to SNn transmit packets in their respective transmission sequences, the control unit 100 also receives the packets.

제어부(100)의 침입 감지부(140)는 각 송신 순서에 대응하여 해당 센서 노드로부터 패킷을 수신하면(S1030), 수신한 패킷에 포함되어 있는 수신 전파 세기를 추출한다(S1040). 수신 전파 세기는 앞에서 설명한 것처럼 해당 센서 노드에서 측정한 것으로, 각 송신 순서에 대응하여 저장되어 있다. When the intrusion detecting unit 140 of the control unit 100 receives a packet from the sensor node corresponding to each transmission order (S1030), the intrusion detecting unit 140 extracts the received radio wave strength included in the received packet (S1040). As described above, the received radio wave strength is measured by the corresponding sensor node and is stored in correspondence with each transmission order.

침입 감지부(140)는 추출한 수신 전파 세기 중에서 기준 세기 이하인 수신 전파 세기가 존재하면(S1050), 침입이 발생한 것으로 판단한다(S1060). The intrusion detecting unit 140 determines that an intrusion has occurred (S1050) when there is a received radio wave strength that is less than or equal to the reference strength among the extracted received radio wave strengths (S1050).

침입 감지부(140)는 침입이 발생한 것으로 판단되면, 알람을 발생시켜서 관리자에게 알릴 수 있다.If it is determined that an intrusion has occurred, the intrusion detecting unit 140 may generate an alarm and notify the administrator.

또한 제어부(100)의 위치 추정부(150)는 하나의 송신 주기 동안 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 포함한 패킷을 송신한 센서 노드를 추출하고(S1070), 추출한 센서 노드의 위치를 이용하여 침입자의 위치를 추정한다(S1080). In addition, the position estimator 150 of the controller 100 extracts a sensor node that transmits a packet including a received radio wave strength that is less than or equal to a reference intensity during one transmission period (S1070), and uses the location of the extracted sensor node to locate an intruder. Estimate (S1080).

위치 추정부(150)는 시간에 따라서 추정된 침입자의 위치를 이용하여 침입자의 이동 경로를 산출할 수 있다. The location estimator 150 may calculate a moving path of the intruder using the estimated location of the intruder over time.

예를 들어, 도 3c와 같이 P의 위치에 침입자가 위치한 경우, 센서 노드(SN1)는 현재 송신 순서에서 패킷을 송신하고 나면, 2번 내지 8번 송신 순서에서 각각 송신된 센서 노드(SN2~SN8)의 패킷을 수신하고, 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하여 저장한다. For example, when an intruder is located at the position P as shown in FIG. 3C, the sensor node SN1 transmits packets in the current transmission order, and then each of the sensor nodes SN2 to SN8 transmitted in the second to eighth transmission sequences. Packet is measured, and the received radio wave strength of the received packet is measured and stored.

센서 노드(SN1)는 침입자의 위치에 의해서 송신 순서가 7번인 센서 노드(SN7)에서 송신한 패킷을 제대로 수신할 수 없으며, 이에 따라서 도 12의 (a)와 같이 송신 순서가 7번인 센서 노드(SN7)에서 송신한 패킷의 수신 전파 세기가 작게 측정된다. 센서 노드(SN1)는 다음 송신 순서가 되면, 도 12의 (a)의 수신 전파 세기를 패킷을 통해서 송신한다. The sensor node SN1 cannot properly receive a packet transmitted from the sensor node SN7 having a transmission order of 7 according to the location of the intruder. Accordingly, the sensor node having a transmission order of 7 as shown in FIG. The received radio wave strength of the packet transmitted in SN7) is measured small. When the sensor node SN1 reaches the next transmission sequence, the sensor node SN1 transmits the received radio wave strength of FIG. 12A through a packet.

센서 노드(SN2)는 현재 송신 순서에서 패킷을 송신하고 나면, 3번 내지 8번, 그리고 1번 송신 순서에서 각각 송신된 센서 노드(SN3~SN8, SN1)의 패킷을 수신하고, 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하여 저장한다. After transmitting the packets in the current transmission sequence, the sensor node SN2 receives the packets of the sensor nodes SN3 to SN8 and SN1 transmitted in the third to eighth and the first transmission sequences, respectively. Measure and store the received radio wave strength.

센서 노드(SN2)는 침입자의 위치에 의해서 송신 순서가 8번인 센서 노드(SN8)에서 송신한 패킷을 제대로 수신할 수 없으며, 이에 따라서 도 12의 (b)와 같이 송신 순서가 8번인 센서 노드(SN8)에서 송신한 패킷의 수신 전파 세기가 작게 측정된다. 센서 노드(SN2)는 다음 송신 순서가 되면, 도 12의 (b)의 수신 전파 세기를 패킷을 통해서 송신한다. The sensor node SN2 cannot properly receive a packet transmitted from the sensor node SN8 having a transmission order of 8 according to the position of the intruder. Accordingly, the sensor node having a transmission order of 8 as shown in FIG. The received radio wave strength of the packet transmitted by SN8) is measured small. When the sensor node SN2 reaches the next transmission sequence, the sensor node SN2 transmits the received radio wave strength of FIG. 12B through the packet.

이와 달리, 전파 경로에 이상이 없는 센서 노드(SN3~SN6)는 현재 송신 순서에서 패킷을 송신한 후 다음 송신 순서가 될 때까지 도 12의 (c)~(f)와 같은 수신 전파 세기를 저장하게 된다. 그리고 센서 노드(SN3~SN6)는 각자 다음 송신 순서가 되면, 각각 도 12의 (c)~(f)의 수신 전파 세기를 패킷을 통해서 송신한다. In contrast, the sensor nodes SN3 to SN6 having no abnormality in the propagation path store the received radio wave strength as shown in FIGS. 12C to 12F until the packet is transmitted in the current transmission sequence and then the next transmission sequence. Done. When the sensor nodes SN3 to SN6 are in the next transmission order, the sensor nodes SN3 to SN6 transmit the received radio wave strengths of Figs.

다음, 센서 노드(SN7)는 현재 송신 순서에서 패킷을 송신하고 나면, 8번, 1번 내지 6번의 송신 순서에서 각각 송신된 센서 노드(SN8, SN1~SN6)의 패킷을 수신하고, 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하여 저장한다. Next, after transmitting the packets in the current transmission order, the sensor node SN7 receives the packets of the sensor nodes SN8 and SN1 to SN6 transmitted in the 8th, 1st to 6th transmission sequences, respectively, and the received packets. Measure and store the received radio wave strength.

센서 노드(SN7)는 또한 침입자의 위치에 의해서 송신 순서가 1번인 센서 노드(SN1)에서 송신한 패킷을 제대로 수신할 수 없으며, 이에 따라서 도 12의 (g)와 같이 송신 순서가 1번인 센서 노드(SN1)에서 송신한 패킷의 수신 전파 세기가 작게 측정된다. 센서 노드(SN7)는 다음 송신 순서가 되면, 도 12의 (g)의 수신 전파 세기를 패킷을 통해서 송신한다. The sensor node SN7 cannot also properly receive a packet transmitted from the sensor node SN1 having the first transmission order due to the intruder's location, and thus the sensor node having the first transmission sequence as shown in Fig. 12G. The received radio wave strength of the packet transmitted at SN1 is measured small. When the sensor node SN7 reaches the next transmission sequence, the sensor node SN7 transmits the received radio wave strength of FIG. 12G through the packet.

센서 노드(SN8) 또한 앞에서 설명한 방법과 동일하게 동작하며, 침입자의 위치에 의해서 송신 순서가 2번인 센서 노드(SN2)에서 송신한 패킷을 제대로 수신할 수 있다. 이에 따라서 센서 노드(SN8)는 도 12의 (h)와 같이 송신 순서가 2번인 센서 노드(SN2)에서 송신한 패킷의 수신 전파 세기가 작게 측정된다. 센서 노드(SN8)는 다음 송신 순서가 되면, 도 12의 (h)의 수신 전파 세기를 패킷을 통해서 송신한다. The sensor node SN8 also operates in the same manner as described above, and can properly receive a packet transmitted from the sensor node SN2 having the second transmission order depending on the position of the intruder. Accordingly, the sensor node SN8 measures the received radio wave strength of the packet transmitted from the sensor node SN2 having the second transmission order as shown in FIG. 12 (h). When the sensor node SN8 reaches the next transmission sequence, the sensor node SN8 transmits the received radio wave strength of FIG. 12H through the packet.

물론, 처음의 송신 주기에서 센서 노드(SN1)는 수신하는 패킷이 없으므로, 수신 전파 세기가 포함되지 않은 패킷을 송신하고, 센서 노드(SN2)는 1번의 송신 순서에 대응하여 측정된 수신 전파 세기만을 패킷에 포함시킨 후 자신의 송신 순서에서 패킷을 송신하며, 센서 노드(SN3)는 1번 및 2번의 송신 순서에 대응하여 측정된 수신 전파 세기만을 패킷에 포함시킨 후 자신의 송신 순서에서 패킷을 송신할 수 있다. 나머지 센서 노드(SN4~SN7) 또한 마찬가지이다. Of course, in the first transmission period, since the sensor node SN1 does not receive a packet, the sensor node SN1 transmits a packet not including the received radio wave strength, and the sensor node SN2 only receives the received radio wave intensity measured in response to one transmission sequence. After the packet is included in the packet, the packet is transmitted in its own transmission order, and the sensor node SN3 transmits the packet in its own transmission sequence after including only the received radio wave strength measured according to the first and second transmission sequences. can do. The same applies to the remaining sensor nodes SN4 to SN7.

제어부(100)는 각자의 송신 순서에서 각 센서 노드(SN1~SN8)로부터 송신된 패킷을 통해서 도 12의 (a) 내지 (e)의 수신 전파 세기를 추출하고, 추출한 수신 전파 세기가 기준 세기 이하인 경우에 침입이 발생한 것으로 판단한다.The controller 100 extracts the received radio wave strengths of FIGS. 12A to 12E through packets transmitted from the sensor nodes SN1 to SN8 in their respective transmission sequences, and the extracted received radio wave strength is equal to or less than the reference intensity. In this case, it is determined that an intrusion has occurred.

또한 제어부(100)는 한 송신 주기 동안에 도 12의 (a) 내지 (e)의 수신 전파 세기 중 80으로 설정된 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 포함하는 패킷을 송신한 센서 노드(SN1, SN2, SN7, SN8)의 위치를 이용하여 침입자의 위치를 추정한다. 이때 제어부(100)는 각 센서 노드(SN1, SN2, SN7, SN8)의 위치와 각 센서 노드(SN1, SN2, SN7, SN8)에서 측정한 수신 전파 세기가 기준 세기 이하에 해당하는 송신 순서에서 패킷을 송신한 센서 노드의 위치를 잇는 직선을 구하고, 이 직선들의 교차점을 침입자의 위치로 추정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(100)는 센서 노드(SN1)의 위치와 센서 노드(SN1)에서 측정한 수신 전파 세기가 기준 세기 이하에 해당하는 7번 송신 순서에서 패킷을 송신한 센서 노드(SN7)의 위치를 잇는 제1 직선을 구하고, 센서 노드(SN2)의 위치와 센서 노드(SN2)에서 측정한 수신 전파 세기가 기준 세기 이하에 해당하는 8번 송신 순서에서 패킷을 송신한 센서 노드(SN8)의 위치를 잇는 제2 직선을 구한 후, 제1 직선과 제2 직선의 교차점을 침입자의 위치로 추정할 수 있다.In addition, the control unit 100 transmits a sensor node SN1, SN2, SN7, which transmits a packet including a received radio wave strength which is equal to or less than 80 of the received radio wave strengths of FIGS. 12A to 12E during one transmission period. The location of SN8) is used to estimate the location of the intruder. At this time, the control unit 100 transmits the packet in a transmission order in which the position of each sensor node SN1, SN2, SN7, SN8 and the received radio wave intensity measured by each sensor node SN1, SN2, SN7, SN8 correspond to the reference strength or less. A straight line connecting the position of the sensor node that transmits the data can be obtained, and the intersection of these straight lines can be estimated as the position of the intruder. Specifically, the control unit 100 transmits the packet in the seventh transmission sequence in which the position of the sensor node SN1 and the received radio wave intensity measured by the sensor node SN1 are equal to or less than the reference intensity. The first straight line connecting the s, and the position of the sensor node SN8 that transmitted the packet in the eighth transmission sequence in which the position of the sensor node SN2 and the received radio wave intensity measured by the sensor node SN2 are equal to or less than the reference intensity. After obtaining the second straight line connecting, the intersection of the first straight line and the second straight line can be estimated as the position of the intruder.

이러한 제2 침입 감시 방법을 이용하면, 제1 실시 예와 같이 재송신이나 송신 재개 등의 동작이 필요하지 않으므로, 보다 간단하면서 빠른 시간에 침입자를 감지할 수가 있다. When the second intrusion monitoring method is used, an operation such as retransmission and resumption of transmission is not required as in the first embodiment, and thus an intruder can be detected more easily and quickly.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded, Such an embodiment can be readily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (20)

침입자를 감지하는 시스템에서,
정해진 송신 순서에 따라서 송신 모드에서 패킷을 송신하고, 청취 모드에서 다른 센서 노드가 송신한 패킷을 수신하며, 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하는 복수의 센서 노드, 그리고
상기 복수의 센서 노드에서 측정된 수신 전파 세기 중 기준 세기 이하인 수신 전파 세기가 존재하면 침입자가 발생한 것으로 판단하며, 상기 복수의 센서 노드 중 상기 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 측정한 적어도 하나의 센서 노드의 위치로부터 상기 침입자의 위치를 계산하는 제어부
를 포함하며,
상기 복수의 센서 노드 각각은 상기 수신한 패킷의 수신 전파 세기가 기준 세기 이하인 경우에 보고 패킷을 생성하여 송신하는 보고부를 포함하고,
상기 제어부는 현재 송신 순서에서 해당 센서 노드의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 상기 해당 센서 노드의 송신을 중단시키고, 직전 송신 순서의 센서 노드로 패킷의 재전송을 지시하며, 상기 직전 송신 순서의 센서 노드에서 상기 패킷이 재전송된 후에 상기 복수의 센서 노드 중 적어도 하나의 센서 노드로부터 보고 패킷을 수신하면, 침입자가 발생한 것으로 판단하는 침입 감지 시스템. On systems that detect intruders,
A plurality of sensor nodes transmitting packets in a transmission mode according to a predetermined transmission order, receiving packets transmitted from other sensor nodes in a listening mode, and measuring received radio wave strength of the received packets; and
If there is a reception propagation intensity less than the reference intensity among the reception propagation strengths measured by the plurality of sensor nodes, it is determined that an intruder is generated, and among the plurality of sensor nodes, Control unit for calculating the position of the intruder from the position
Including;
Each of the plurality of sensor nodes includes a report unit for generating and transmitting a report packet when the received radio wave strength of the received packet is equal to or less than a reference intensity,
If the control unit does not normally receive the packet of the sensor node in the current transmission order, the controller stops the transmission of the corresponding sensor node, instructs the retransmission of the packet to the sensor node of the previous transmission order, and the sensor node of the previous transmission order. And if a report packet is received from at least one sensor node of the plurality of sensor nodes after the packet is retransmitted, determines that an intruder has occurred. 삭제delete 제1항에서,
상기 제어부는 상기 보고 패킷을 수신한 적어도 하나의 센서 노드의 위치와 상기 재전송을 지시한 센서 노드의 위치를 이용하여 상기 침입자의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함하는 침입 감지 시스템. In claim 1,
The control unit includes a position estimating unit for estimating the location of the intruder using the position of the at least one sensor node receiving the report packet and the position of the sensor node instructing the retransmission. 삭제delete 삭제delete 제3항에서,
상기 제어부는 상기 복수의 센서 노드의 설치 시에 상기 복수의 센서 노드의 식별자와 위치를 등록하는 등록부를 더 포함하는 침입 감지 시스템. 4. The method of claim 3,
The control unit further includes a registration unit that registers the identifiers and locations of the plurality of sensor nodes when the plurality of sensor nodes are installed. 제3항에서,
상기 위치 추정부는 시간에 따라 추정된 침입자의 위치를 이용하여 상기 침입자의 이동 경로를 산출하는 침입 감지 시스템.4. The method of claim 3,
And the location estimating unit calculates a moving path of the intruder using the estimated location of the intruder over time. 제1항에서,
상기 제어부는 상기 복수의 센서 노드의 송신 순서를 결정하고, 결정한 송신 순서를 각 센서 노드로 알려주는 순서 결정부를 포함하는 침입 감지 시스템. In claim 1,
The control unit includes a sequence determination unit for determining the transmission order of the plurality of sensor nodes, and informs each sensor node of the determined transmission order. 제1항에서,
상기 복수의 센서 노드 각각은 상기 수신한 패킷에 포함되어 있는 송신 순서로부터 자신의 송신 순서를 인지하고, 자신의 송신 순서에서 상기 패킷을 송신하는 송신부를 포함하는 침입 감지 시스템. In claim 1,
And each of the plurality of sensor nodes includes a transmitter that recognizes its own transmission order from the transmission order included in the received packet and transmits the packet in its own transmission order. 제1항에서,
상기 복수의 센서 노드는 각각 상기 청취 모드에서 패킷을 수신하여 수신 전파 세기를 측정한 후 수면 모드로 전환하는 침입 감지 시스템. In claim 1,
Each of the plurality of sensor nodes receives a packet in the listening mode to measure the received radio wave strength and then switches to a sleep mode. 침입 감지 시스템에서 침입자를 감지하는 방법으로서,
각각의 위치에 설치된 복수의 센서 노드의 송신 순서를 결정하는 단계,
각자의 송신 순서에서 상기 복수의 센서 노드가 각각 송신한 패킷을 수신하는 단계,
상기 복수의 센서 노드가 각각 수신한 패킷의 수신 전파 세기를 측정하는 단계,
상기 복수의 센서 노드에서 측정된 수신 전파 세기 중 기준 세기 이하인 적어도 하나의 수신 전파 세기가 존재하면, 침입자가 발생한 것으로 판단하는 단계, 그리고
상기 복수의 센서 노드 중 상기 기준 세기 이하인 수신 전파 세기를 측정한 적어도 하나의 센서 노드의 위치로부터 상기 침입자의 위치를 추정하는 단계
를 포함하며,
상기 판단하는 단계는
각 센서 노드가 각 송신 순서에 대응하여 수신한 패킷의 수신 전파 세기가 상기 기준 전파 세기 이하인 경우, 보고 패킷을 송신하는 단계,
현재 송신 순서에서 해당 센서 노드의 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 상기 해당 센서 노드의 송신을 중단시키고, 직전 송신 순서의 센서 노드로 패킷의 재전송을 지시하는 단계, 그리고
상기 직전 송신 순서의 센서 노드에서 상기 패킷이 재전송된 후에 상기 복수의 센서 노드 중 적어도 하나의 센서 노드로부터 보고 패킷을 수신하면, 침입자가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 침입 감지 방법. A method of detecting an intruder in an intrusion detection system.
Determining a transmission order of a plurality of sensor nodes installed at each location,
Receiving a packet transmitted from each of the plurality of sensor nodes in a respective transmission order;
Measuring received radio wave strengths of packets respectively received by the plurality of sensor nodes;
Determining that an intruder has occurred if there is at least one received radio wave intensity that is less than or equal to a reference intensity among the received radio wave strengths measured by the plurality of sensor nodes; and
Estimating the position of the intruder from a position of at least one sensor node measuring received radio wave intensity which is less than or equal to the reference intensity among the plurality of sensor nodes
Including;
The determining step
Transmitting a report packet when the received radio wave intensity of a packet received by each sensor node corresponding to each transmission order is equal to or less than the reference radio wave intensity;
If the packet of the sensor node is not normally received in the current transmission order, stopping transmission of the sensor node and instructing retransmission of the packet to the sensor node of the immediately previous transmission order; and
And receiving a report packet from at least one sensor node of the plurality of sensor nodes after the packet is retransmitted at the sensor node in the previous transmission order, determining that an intruder has occurred. 삭제delete 삭제delete 제11항에서,
상기 보고 패킷을 송신하는 단계는
상기 복수의 센서 노드가 상기 각 송신 순서에 대응하여 다른 센서 노드에서 송신한 패킷을 수신하는 단계, 그리고
상기 복수의 센서 노드가 수신한 패킷의 수신 전파 세기가 상기 기준 세기 이하인 경우 상기 보고 패킷을 송신하는 단계를 포함하는 침입 감지 방법. 12. The method of claim 11,
The step of transmitting the report packet
Receiving, by the plurality of sensor nodes, a packet transmitted from another sensor node in correspondence with each transmission order; and
And transmitting the report packet when the received radio wave strength of the packet received by the plurality of sensor nodes is equal to or less than the reference intensity. 제11항에서,
상기 추정하는 단계는
상기 보고 패킷을 수신한 적어도 하나의 센서 노드의 위치와 상기 재전송을 지시한 센서 노드의 위치를 이용하여 상기 침입자의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 침입 감지 방법. 12. The method of claim 11,
The estimating step
Estimating the location of the intruder using the location of at least one sensor node receiving the report packet and the location of the sensor node instructing the retransmission. 제11항에서,
상기 판단하는 단계는 상기 직전 송신 순서의 센서 노드에서 재전송한 패킷을 수신하면, 상기 해당 센서 노드의 송신을 재개시키는 단계를 더 포함하는 침입 감지 방법. 12. The method of claim 11,
The determining may further include resuming transmission of the corresponding sensor node upon receiving a packet retransmitted by the sensor node in the previous transmission order. 삭제delete 삭제delete 제11항에서,
시간에 따라서 추정된 상기 침입자의 위치를 이용하여 상기 침입자의 이동 경로를 산출하는 단계
를 더 포함하는 침입 감지 방법. 12. The method of claim 11,
Calculating a moving path of the intruder using the estimated location of the intruder over time
Intrusion detection method further comprising. 제11항에서,
상기 송신 순서를 결정하기 전에, 감시 영역 내 각각의 위치에 상기 복수의 센서 노드가 설치되면, 상기 복수의 센서 노드의 식별자와 위치를 등록하는 단계
를 더 포함하는 침입 감지 방법. 12. The method of claim 11,
Registering the identifiers and positions of the plurality of sensor nodes if the plurality of sensor nodes are installed at respective positions in the surveillance area before determining the transmission order.
Intrusion detection method further comprising.
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