KR101417920B1 - 가중치를 이용한 측위 방법과 그를 위한 측위 장치 - Google Patents

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Abstract

가중치를 이용한 측위 방법과 그를 위한 측위 장치를 개시한다.
셀 ID 별로 구분된 격자 셀에 무선랜 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스; 단말기로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하는 통신부; 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 상기 단말기의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인하는 인도어 확인부; 확인 결과, 상기 위치 구분 정보가 인도어인 경우 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별하고, 상기 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출하는 후보 층 선별부; 상기 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출하는 가중치 산출부; 및 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치에 근거하여 상기 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 상기 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 상기 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정하는 측위부를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치를 제공한다.

Description

가중치를 이용한 측위 방법과 그를 위한 측위 장치{Method for Determining Position by Using Weight, Apparatus Therefor}
본 실시예는 가중치를 이용한 측위 방법과 그를 위한 측위 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 인도어 측위 시 건물 내 사용자가 위치한 층을 정확하게 구분하기 위해 기 저장된 전파 환경 정보를 이용하여 후보 층 정보를 선별하고, 선별된 후보 층의 신호 세기를 기반으로 한 가중치 및 고도 정보를 기반으로 한 가중치를 이용하여 현재 위치를 결정하도록 하는 가중치를 이용한 측위 방법과 그를 위한 측위 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.
다양한 멀티미디어 통신 서비스 중 특히, 위치 및 지리 정보를 활용해 서비스를 제공하는 위치 기반 서비스(LBS: Location-Based Service)가 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다. 위치 기반 서비스 제공을 위한 위치 측정 기술은 단말기의 위치를 측정하기 위하여 중계 장치의 전파 환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 단말기에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용한 핸드셋 기반(Handset Based) 방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(Hybrid) 방식으로 분류된다.
최근에는 실내 및 건물 지하와 같은 GPS 음영지역에서 네트워크 기반 측위 기술이 점점 많이 활용되고 있는 추세이다. 이러한 실내 측위 시스템은 네트워크 장치로부터 수신되는 전파 환경 정보를 바탕으로 삼각측량, 핑거프린트 방식으로 구현된다. 하지만, 이러한 측위방식은 평면 단위의 (x, y) 좌표만 제공하고 있어 도심환경에서 입체적인 측위 결과를 나타내지 못하므로 건물 내부의 측위를 수행할 때 건물의 층 단위의 구분이 불가능하다는 문제가 있다. 예컨대, 스마트폰의 지도에서 표시되는 위치 정보는 단순히 평면상에 하나의 점으로만 표시되어 건물 내의 층 정보를 포함하는 위치 정보를 산출할 수 없다는 문제가 있다.
본 실시예는 인도어 측위 시 건물 내 사용자가 위치한 층을 정확하게 구분하기 위해 기 저장된 전파 환경 정보를 이용하여 후보 층 정보를 선별하고, 선별된 후보 층의 신호 세기를 기반으로 한 가중치 및 고도 정보를 기반으로 한 가중치를 이용하여 현재 위치를 결정하도록 하는 가중치를 이용한 측위 방법과 그를 위한 측위 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 셀 ID 별로 구분된 격자 셀에 무선랜 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스; 단말기로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하는 통신부; 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 상기 단말기의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인하는 인도어 확인부; 확인 결과, 상기 위치 구분 정보가 인도어인 경우 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별하고, 상기 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출하는 후보 층 선별부; 상기 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출하는 가중치 산출부; 및 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치에 근거하여 상기 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 상기 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 상기 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정하는 측위부를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치를 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 측위 장치가 측위를 수행하는 방법에 있어서, 단말기로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하는 통신 과정; 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 상기 단말기의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인하는 인도어 확인 과정; 확인 결과, 상기 위치 구분 정보가 인도어인 경우 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별하고, 상기 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출하는 후보 층 선별 과정; 상기 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출하는 가중치 산출 과정; 및 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치에 근거하여 상기 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 상기 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 상기 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정하는 측위 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가중치를 이용한 측위 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 인도어 측위 시 건물 내 사용자가 위치한 층을 정확하게 구분하기 위해 기 저장된 전파 환경 정보를 이용하여 후보 층 정보를 선별하고, 선별된 후보 층의 신호 세기를 기반으로 한 가중치 및 고도 정보를 기반으로 한 가중치를 이용하여 현재 위치를 결정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 인도어 측위 시 전파 환경 정보를 기반으로 층을 구분할 때, 해당 건물 구조상 전파 환경 정보만으로 층 구분이 어려운 전파 환경이 발생할 수 있으나, 단말기로부터 수신된 기압 정보를 이용하여 건물 내 사용자가 위치한 층을 구분할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 단말기에 구비된 고도계 센서만으로는 층수는 구별이 가능하지만, 사용자가 위치한 건물이 어떠한 건물인지 판단이 어려우므로, 전파 환경 정보를 함께 이용하여 사용자의 위치 정보 및 층 정보까지 알려 줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 가중치를 이용한 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 측위 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 데이터베이스의 구조를 나타낸 예시도,
도 4는 본 실시예에 따른 데이터베이스에 저장된 무선랜 전파 환경 정보를 나타낸 예시도,
도 5는 본 실시예에 따른 가중치를 이용한 측위 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 본 실시예에 따른 건물의 각 층에 해당하는 정보를 나타낸 예시도,
도 7은 본 실시예에 따른 단말기 위치에 따라 수집된 건물의 각 층별 정보를 나타낸 예시도,
도 8은 본 실시예에 따른 특정 위치에서 수집된 단말 전파 환경 정보 및 기압 정보의 예시도,
도 9는 본 실시예에 따른 제 1 가중치와 제 2 가중치의 산출 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 가중치를 이용한 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 기압 정보를 이용한 측위 시스템은 단말기(110), AP(Access Point)(120), 측위 장치(130) 및 데이터베이스(140)를 포함한다. 본 실시예에서는 기압 정보를 이용한 측위 시스템은 단말기(110), AP(120), 측위 장치(130) 및 데이터베이스(140)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 기압 정보를 이용한 측위 시스템에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
단말기(110)는 사용자의 키 조작 또는 명령에 따라 각종 데이터를 송수신할 수 있는 단말기를 말하는 것이며, 태블릿 PC(Tablet PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 단말기(110)는 네트워크를 통하여 데이터 읽고 쓰기 및 저장, 네트워크, 컨텐츠 사용 등의 서비스를 이용할 수 있는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)을 지원하는 클라우드 컴퓨팅 단말기가 될 수 있다.
즉, 단말기(110)는 네트워크를 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 단말기이며, AP(120) 또는 네트워크 경유한 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다. 즉, 단말기(110)는 AP(120) 또는 네트워크와 서버-클라이언트 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 개념이다.
한편, 본 실시예에서는 단말기(110)는 측위 장치(130)와 별도의 장치로 구현된 것으로 기재하고 있으나, 실제 실시예의 구현에 있어서, 단말기(110)는 측위 장치(130)를 모두 포함하는 형태의 자립형(Stand Alone) 장치로 구현될 수 있을 것이다.
본 실시예에 따른 단말기(110)는 위치 기반 애플리케이션을 탑재하여 위치 기반 서비스를 수행할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 위치 기반 애플리케이션을 구동하며, 위치 기반 애플리케이션을 통해 측위 결과를 출력할 수 있다. 이러한 위치 기반 애플리케이션의 설치 방식에 대해 설명하자면, 단말기(110)가 스마트 폰인 경우 애플리케이션 스토어를 통해 위치 기반 애플리케이션을 다운로드한 후 인스톨할 수 있으며, 단말기(110)가 피쳐 폰(Feature Phone)인 경우 통신사 서버를 통해 다운로드된 VM(Virtual Machine) 상에서 구동될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 단말기(110)에 위치 기반 애플리케이션이 탑재되는 형태에 설명하자면, 단말기(110)는 위치 기반 애플리케이션을 임베디드(Embeded) 형태로 탑재한 상태로 구현되거나, 단말기(110) 내에 탑재되는 OS(Operating System)에 임베디드 형태로 탑재되거나, 사용자의 조작 또는 명령에 의해 단말기(110) 내의 OS에 인스톨되는 형태로 탑재될 수 있다. 전술한 방식으로 단말기(110)에 탑재된 위치 기반 애플리케이션은 단말기(110)에 탑재된 기본 애플리케이션(예컨대, 네비게이션 애플리케이션, 친구찾기 애플리케이션, 주변 식당찾기 애플리케이션, 지도 애플리케이션, 명칭 검색 애플리케이션, 문자 발송 애플리케이션, 메신저 애플리케이션 등)과 연동하도록 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기본 애플리케이션과 연동없이 독립적인 기능으로 운용되도록 구현될 수 있다.
또한, 단말기(110)는 사용자의 명령 또는 조작에 의해 위치 기반 애플리케이션이 구동되면, 단말기(110)는 주변의 AP(120)로부터 무선랜 전파 환경 정보를 수집하여 단말 전파 환경 정보를 생성하고 이를 측위 장치(130)로 전송한다.
단말기(110)는 측위 장치(130)로부터 맵 데이터 및 기 저장된 전파 환경 정보를 수신하여 캐쉬(Cache) 형태로 저장할 수 있으며, 캐쉬 형태의 맵 데이터 및 기 저장된 전파 환경 정보를 이용하여 자체적으로 측위를 수행할 수 있다. 여기서, 기 저장된 전파 환경 정보는 데이터베이스(140)에 기 저장된 정보로서, 셀 ID 별로 무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보), 서비스 식별 정보(SSID), AP 설치 위도 정보, AP 설치 경도 정보, 관심 지점(Point Of Interest) 정보, 건물 층 정보, 고도 정보, 위치 구분(인도어, 아웃도어) 정보, 신호 세기 정보, 수집 일자 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.
또한, 단말기(110)는 GPS(Global Positioning System)/GNSS((Global Navigation Satellite System) 모듈을 구비한 단말기로서, 구비된 GPS/GNSS 모듈을 이용하여 하나 이상의 GPS/GNSS 인공위성으로부터 수신한 GPS/GNSS 정보로부터 항법 데이터(Navigation Data)를 추출하여 네트워크를 통해 측위 장치(130)로 전송할 수 있다. 또한, 단말기(110)는 무선통신 처리부를 구비한 단말기로서, 탑재된 무선통신 처리부를 이용하여 네트워크에 접속하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 단말기이다. 또한, 단말기(110)는 무선랜 모듈을 구비한 단말기로서, 탑재된 무선랜 모듈을 이용하여 주변에 인식(스캔)되는 AP(120)를 통해 무선랜 네트워크에 접속하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 단말기이다. 즉, 이러한, 단말기(110)는 GPS/GNSS 모듈, 무선통신 처리부 및 무선랜 모듈 중 하나 이상의 모듈이 탑재하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에 따른 단말기(110)는 고도 센서를 구비한 단말기로서, 고도 센서를 통해 측정된 기압 정보를 측위 장치(130)로 전송한다. 즉, 단말기(110)는 탑재된 위치 기반 애플리케이션을 이용하여 층별 측위에 필요한 기압 정보를 측위 장치(130)로 전송할 수 있다. 여기서, 고도 센서는 고도를 확인하기 위한 센서를 말한다. 이러한, 고도 센서는 압력 센서를 이용하여 대기압을 측정한다.
AP(120)는 무선 데이터 통신을 중계하는 장치로서, 송신 측에서 보낸 정보에 포함된 도착지 정보를 확인하여 수신 측에 도달하기 위한 가장 적절한 통신 경로를 지정한 후 지정된 통신 경로에 해당하는 통신망으로 데이터를 전송할 수 있는 장치를 말한다. 즉, AP(120)는 데이터 패킷의 도착지 위치를 추출하며, 추출된 위치에 대한 최선의 통신 경로를 지정하고, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달할 수 있다. AP(120)에 복수 개의 단말기(110)가 동시에 연결될 수 있으며, 동일 AP(120)에 연결된 네트워크 환경에서 복수 개의 단말기(110) 간에 정보를 공유할 수 있는 로컬지역 내 통신(LAN)을 수행할 수도 있다.
본 실시예에 따른 AP(120)는 통신사업자에 의해 설치된 통신사 AP인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 개인 사용자 또는 개인사업자가 설치한 사설 AP를 포함한다. 한편, 건물 내에 동일한 층에 설치된 통신사 AP는 일정한 주기로 주변에 위치한 사설 AP를 스캔하며, 스캔된 사설 AP로부터 수신된 무선랜 전파 환경 정보를 측위 장치(130)로 전송한다. 여기서, 측위 장치(130)는 무선랜 전파 환경 정보를 데이터베이스(140)에 저장하여 데이터를 구축하고, 측위 장치(130)는 구축된 데이터를 이용하여 측위를 수행한다.
AP(120)는 무선랜 신호를 이용하여 무선랜 전파 환경 정보를 단말기(110)에 전송한다. 여기서, 무선랜 전파 환경 정보에 포함되는 해당 AP(120)에 대한 맥 어드레스(MAC Address) 정보, 위경도 정보, AP 설치 층 정보, AP 식별 정보(SSID), 신호세기 정보(RSSI), 무선랜 주파수 정보, 수집 일자 정보, 로우 데이터 개수 정보, 신뢰도 정보 및 위치 구분 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다. 여기서, AP(120)는 무선랜 전파 환경 정보를 비컨(Beacon) 신호의 형태로 소정의 주기마다 단말기(110)에 전송하여 연결상태를 확인할 수 있다. 예컨대, 통신사업자에 의해 특정 건물(가령, 백화점)의 각 층별로 설치될 수 있다. 즉, 1층인 '수입명품관' 입구에 'AP 1'이 설치되고 기 설정된 소정의 간격(약 '10 m')으로 'AP 1-1', 'AP 1-2' 및 'AP 1-n' 등의 복수 개의 AP가 설치될 수 있으며, 2층인 '식품관' 입구에 'AP 2'가 설치되고 기 설정된 소정의 간격(약 '10 m')으로 'AP 2-1', 'AP 2-2' 및 'AP 2-n' 등의 복수 개의 AP가 설치될 수 있으며, 3층인 '여성관' 입구에 'AP 3'이 설치되고 기 설정된 소정의 간격(약 '10 m')으로 'AP 3-1', 'AP 3-2' 및 'AP 3-n' 등의 복수 개의 AP가 설치될 수 있으며, 4층인 '남성관' 입구에 'AP 4'가 설치되고 기 설정된 소정의 간격(약 '10 m')으로 'AP 4-1', 'AP 4-2' 및 'AP 4-n' 등의 복수 개의 AP가 설치될 수 있으며, 5층인 '생활관' 입구에 'AP 5'가 설치되고 기 설정된 소정의 간격(약 '10 m')으로 'AP 5-1', 'AP 5-2' 및 'AP 5-n' 등의 복수 개의 AP가 설치될 수 있는 것이다.
또한, AP(120)는 라우터(Router), 리피터(Repeater), 스위치(Switch) 및 브릿지(Bridge) 중 하나일 수 있으며, 무선랜, UWB(Ultra Wideband), 무선 주파수(Radio Frequency), 적외선 통신(IrDA: Infrared Data Association), 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 근거리 통신이 가능하다면 그 어떤 장치로도 구현될 수 있다.
측위 장치(130)는 단말기(110)로부터 측위 요청 신호를 수신하는 경우, 단말기(110)로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하고, 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보를 기반으로 단말기(110)의 현재 위치 정보를 포함한 측위 응답 신호를 생성하여 단말기(110)로 전송하는 측위 장치를 말한다. 한편, 측위 장치(130)는 단말기(110) 뿐 아니라, 관리자의 조작을 통해 외부 장치로부터 측위 요청 신호를 수신할 수 있으며, 측위 요청 신호 수신 시 단말기(110)로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하고, 수신된 단말 전파 환경 정보에 근거하여 단말기(110)가 인도어에 위치한 경우, 단말 전파 환경 정보에 대응하는 기 저장된 전파 환경 정보를 데이터베이스(140)로부터 추출하고 건물의 층 정보를 포함하는 측위를 수행하여 산출된 위치 추정값을 단말기(110)에 제공한다.
이러한, 측위 장치(130)는 측위를 수행하기 위한 환경을 구축하기 위하여 AP(120)가 건물의 동일층 내에 설치된 주변의 사설 AP로부터 수신한 무선랜 전파 환경신호를 데이터베이스(140)에 전송하여 저장되도록 한다.
한편, 본 실시예에 따른 측위 장치(130)가 건물의 층 단위 측위를 수행하기 위해서는 데이터베이스(140)를 구축하는 과정이 필요한데, 이를 설명하자면 다음과 같다.
①. 직접 현장 수집: 측위 장치(130)가 건물 층별 무선랜 식별 정보 수집 시 각 층별 기압 정보도 동시에 수집하여 데이터베이스(140)에 저장하는 구축 방법이다.
②. 자동 수집: 측위 장치(130)가 단말기(110)로 측위 서비스를 제공할 때 신뢰성 있는 측위 결과라고 판단되는 경우, 해당 시점에 단말기(110)에서 리포트(Report)하는 고도 센서의 측정값인 기압 정보 또는 고도 정보를 해당 건물의 각 층별 데이터로 데이터베이스(140)에 저장하는 구축 방법이다. 여기서, 고도 정보는 측위 장치(130)에 의해 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보와 동일 시점에 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보를 이용하여 산출될 수 있다.
③. 자동 예측 수집: 측위 장치(130)가 동일한 건물 내에서 수집한 층이 두 개 이상인 경우, 층간 평균 높이를 산출하고, 이를 기준으로 다른 층에서의 K(차이 값), M(고도 정보) 값을 예측하여 저장하는 구축 방법이다.
이하, 측위 장치(130)가 가중치를 이용한 측위를 수행하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 측위 장치(130)는 단말기(110)로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하고, 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보에 대응하는 단말기(110)의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인한다. 확인 결과, 위치 구분 정보가 인도어인 경우 측위 장치(130)는 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별하고, 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출하며, 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출하며, 제 1 가중치 및 제 2 가중치에 근거하여 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치가 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정한다. 여기서, 단말 전파 환경 정보는 단말기(110)가 인식한 무선랜 식별 정보, 신호세기 정보(RSSI)를 포함한다.
이하, 측위 장치(130)가 본 실시예에 따른 제 1 가중치를 산출하는 과정에 대해 설명한다. 측위 장치(130)는 후보 층 정보에 해당하는 무선랜 식별 정보 별로 신호 세기 평균값(R2 i)과 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)의 차이값에 따라 제 1 가중치를 산출한다. 즉, 측위 장치(130)는 임의의 기준값(W0), 무선랜 식별 정보 별 신호 세기 평균값(R2 i), 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)에 근거하여 제 1 가중치로 산출하되, [수학식 1]을 이용한다.
Figure 112012092715089-pat00001
(W0: 임의의 기준값, R2 i: i번째 무선랜 식별 정보에 대해 기 저장된 신호 세기 평균값, R1 i: i번째 무선랜 식별 정보에 대해 단말기로부터 수신한 신호세기값)
이하, 측위 장치(130)가 본 실시예에 따른 제 2 가중치를 산출하는 과정에 대해 설명한다. 측위 장치(130)는 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보와 동일 시점에 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보를 이용하여 고도 정보(M)를 산출하고, 후보 층 정보에 기 저장된 고도 정보와 단말기(110)에서 산출된 고도 정보의 차이값에 따른 제 2 가중치를 산출한다. 즉, 측위 장치(130)는 해면 기압 정보(h2 f), 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보(h1 f), 기 저장된 평균 고도값(Havg f), 기 설정된 임의의 값(Diff), 기 설정된 가중치(g)에 근거하여 제 2 가중치를 산출하되, [수학식 2]를 이용한다.
Figure 112014035949199-pat00002
(Diff: 절대값을 기준으로 설정된 임의의 값, h2 f: f번째 층에 대한 해면 기압 정보, h1 f: f번째 층에 대한 단말기로부터 수신된 기압 정보, Havg f: f번째 층에 대한 기 저장된 평균 고도값, g: 기 설정된 가중치)
이후, 측위 장치(130)가 제 1 가중치와 제 2 가중치를 이용하여 총 가중치를 산출한다. 즉, 측위 장치(130)는 후보 층 정보에 포함된 층 정보마다 제 1 가중치와 제 2 가중치를 합산한 총 가중치를 산출하고, 총 가중치 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별한다.
이하, 측위 장치(130)가 후보 층을 선별하는 과정에 대해 설명한다. 측위 장치(130)는 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 셀 ID에 포함되는 위치 구분 정보가 인도어에 해당하는 경우, 단말기의 위치를 인도어로 확인한다. 이후, 측위 장치(130)는 데이터베이스(140)를 이용하여 인도어에 해당하는 건물의 전체 층별 데이터를 모두 추출하고, 전체 층별 데이터 중 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 층 정보를 선별하고, 선별된 층 정보 중 최소 매칭율(Min_Match)을 초과하는 층 정보만을 후보 층 정보로 선별한다. 여기서, 최소 매칭율은 [표 1]에 기재된 바와 같으나, 이를 설명하자면 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보 중 데이터베이스(140)에 기 존재하는 무선랜 식별 정보의 개수를 대비하여 층별 매칭되는 무선랜 식별 정보에 대한 최소 비율 설정값(Min_Match)을 말한다.
Figure 112014035949199-pat00017
한편, 측위 장치(130)는 확인 결과 데이터베이스(140)에서 선별된 층 정보가 최소 매칭율(Min_Match) 미만이거나, 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T) 미만인 경우, 단말 전파 환경 정보에 포함된 각각의 무선랜 식별 정보에 따른 신호 세기를 기반으로 위치 추정값을 결정한다.
이러한, 측위 장치(130)는 기압 정보를 이용하여 측위를 수행할 수도 있는데 이에 대해 설명하면 다음과 같이 동작한다.
(1) 측위 장치(130)가 해면 기압 정보와 단말기(110)의 고도 센서를 통해 스캐닝한 기압 정보를 동시에 이용하는 경우의 동작에 대해 설명하도록 한다.
여기서, 해면 기압 정보는 외부 장치(예컨대, 기상청 서버)로부터 수신할 수 있다. 즉, 외부 장치로부터 해면 기압 정보가 수신되는 경우, 단말기(110)에서 확인된 기압 정보와 외부 장치로부터 주기적으로 수신된 해당 시간의 지역별 해면 기압 정보 두 가지를 이용하여 고도 정보를 산출한 후 해당 결과값(고도 정보)을 해당 층의 데이터베이스(140)에 저장한다. 이후, 측위 요청 시 단말기(110)로부터 수신한 기압 정보와 해면 기압 정보를 기준으로 고도값을 산출한 후 데이터베이스(140)에 기 저장된 값(고도 정보)과 비교하여 해당 층을 찾아낼 수 있다.
ⓐ. 측위 장치(130)는 외부 장치(기상청 서버)로부터 해면 기상 정보를 주기적(예를 들어 1시간 단위)으로 수신하여 측위 장치(130) 내에 저장(예컨대, FTP(File Transfer Protocol) 접속하여 정보 수신)한다.
ⓑ. 측위 장치(130)는 단말기(110)가 측정한 기압 정보(P)와 해당 지역의 해면 기압 정보(P0)를 이용하여 고도 정보를 산출(수학식 3 참조)한다.
ⓒ. 측위 장치(130)는 ⓑ에서 산출된 고도 정보와 데이터베이스(140)에 저장된 고도 정보를 비교하여 가장 일치하는 층을 결과로 도출한다.
예컨대, 측위 시 측정된 기압(P)을 'P : 1000.86xxxx'로 가정하고, 해면 기압 정보(P0)를 'P0 : 1009.30xxxx'로 가정하는 경우 측위 장치(130)에서 측위 시 산출된 고도 정보(70.78)와 데이터베이스(140) 내의 가장 근접한 고도 정보(71.61)에 해당하는 층(3F)을 결과로 도출할 수 있다.
㉮. 측위 장치(130)가 고도 정보를 데이터베이스(140)에 저장하는 형태에 대해 설명하도록 한다.
측위 장치(130)는 실시간 해면 기압 정보를 획득하면 해당 층에서의 고도 정보는 일정 수준의 값을 유지하므로, 두 가지로 산출된 결과값을 층 단위 데이터베이스(140)에 저장하여 이용한다. 측위 장치(130)는 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보와 단말기(110)에서 측정된 기압 정보를 이용하여 산출된 고도 정보(M값)를 데이터베이스(140)에 저장하고 측위 요청 시 이를 비교할 수 있다. 여기서, 고도 정보 계산식은 [수학식 3]과 같다.
Figure 112014035949199-pat00004
(P: 측정된 기압 정보, P0: 해면 기압 정보, M: 고도 정보)
이때, 측위 장치(130)는 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보와 단말기(110)에서 측정된 기압 정보의 차이값(K)을 저장하고 측위 요청 시 이를 비교할 수 있다. 여기서, 차이값의 계산식은 [수학식 4]와 같다.
Figure 112012092715089-pat00005
(P: 측정된 기압 정보, P0: 해면 기압 정보, K: 차이값)
㉯. 측위 장치(130)가 지역별 해면 기압 정보를 주기적으로 수신하기 위한 연동하는 동작에 대해 설명하도록 한다.
측위 장치(130)는 외부 장치(기상청 서버)와 연동하여 데이터를 주기적으로 수신할 수 있다. 이때, 연동하는 데이터는 해면 기압 정보, 기온 정보, 습도 정보 등이 될 수 있다. 측위 장치(130)는 주기적으로 수신한 데이터(해면 기압 정보, 기온 정보, 습도 정보 등)를 측위 장치 내에 파일 형태로 저장할 수 있다. 이때, 측위 장치(130)가 외부 장치로부터 수신한 해면 기압 정보를 검증하는 방안으로는 이전에 연동된 해면 기압 정보와 비교하여 검증(차이가 많이 나는 경우에 데이터 오류로 판단)할 수 있다.
(2) 이하, 측위 장치(130)가 해면 기압 정보가 없는 경우 사용자 로그 데이터를 활용하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
ⓐ. 측위 장치(130)는 단말기(110)에서 수신한 기압 정보를 해당 건물의 층에 데이터베이스(140)로 저장한 후 해당 동일 지역에서의 측위 요청 시 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보를 이용하여, 층을 판단(해면 기압 정보가 없는 경우에는 일정 시간이 지난 정보는 무의미한 데이터이므로, 일정 기간이 지난 데이터는 삭제하는 등 실시간 업데이트가 필수적임)할 수 있다.
ⓑ. 무선랜 측위 시, 측위 장치(130)는 패턴 매칭 알고리즘에 의해 확실하게 층을 판단하여 결과를 도출한 경우, 단말기(110)가 측정한 기압 정보(P)를 실시간으로 데이터베이스(140)에 저장(통신사 AP에 의해 측위된 경우 등)할 수 있다.
ⓒ. 주변 지역에서 측위 요청 시, 실시간으로 저장된(가령, 약 1 시간 이내) 기압 정보와 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보를 이용하여 층 정보를 추정할 수 있다.
본 실시예에 따른 데이터베이스(140)는 관리자의 조작을 통해 구축된 데이터베이스로서, 데이터베이스(140)는 기 설치된 주변의 AP(120)에 대한 무선랜 전파 환경 정보를 저장한다. 또한, 데이터베이스(140)는 무선랜 신호를 이용한 실내 측위를 수행하기 전에, 측위 장치(130)에 의해 건물의 각 층별로 내에 설치된 AP(120)로부터 수신된 무선랜 전파 환경신호를 저장한다.
데이터베이스(140)는 셀 ID 별로 무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보), 서비스 식별 정보(SSID), AP 설치 위도 정보, AP 설치 경도 정보, 관심 지점(Point Of Interest) 정보, 건물 층 정보, 고도 정보, 위치 구분(인도어, 아웃도어) 정보, 신호 세기 정보, 수집 일자 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 매칭하여 저장한다. 여기서, 데이터베이스(140)는 단말기(110) 또는 측위 장치(130)와 별도의 장치로 구현된 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 단말기(110) 또는 측위 장치(130) 내에 포함되도록 구현될 수 있을 것이다.
도 2는 본 실시예에 따른 측위 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 측위 장치(130)는 통신부(210), 인도어 확인부(220), 후보 층 선별부(230), 무선랜 기반 측위부(232), 가중치 산출부(240) 및 측위부(250)를 포함한다. 본 실시예에서는 측위 장치(130)가 통신부(210), 인도어 확인부(220), 후보 층 선별부(230), 무선랜 기반 측위부(232), 가중치 산출부(240) 및 측위부(250)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 측위 장치(130)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
통신부(210)는 단말기(110)로부터 단말 전파 환경 정보를 수신한다. 인도어 확인부(220)는 데이터베이스(140)를 이용하여 단말기(110)로부터 수신된 단말 전파 환경 정보에 대응하는 단말기(110)의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인한다. 또한, 인도어 확인부(220)는 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 셀 ID에 포함되는 위치 구분 정보가 인도어에 해당하는 경우, 단말기(110)의 위치를 인도어로 확인한다.
후보 층 선별부(230)는 인도어 확인부(220)의 확인 결과, 위치 구분 정보가 인도어인 경우 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별한다. 또한, 후보 층 선별부(230)는 데이터베이스(140)를 이용하여 인도어에 해당하는 건물의 전체 층별 데이터를 모두 추출하고, 전체 층별 데이터 중 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 층 정보를 선별하고, 선별된 층 정보 중 최소 매칭율(Min_Match)을 초과하는 층 정보만을 후보 층 정보로 선별한다. 여기서, 최소 매칭율은 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보 중 데이터베이스(140)에 기 존재하는 무선랜 식별 정보의 개수를 대비하여 층별 매칭되는 무선랜 식별 정보에 대한 최소 비율 설정값(Min_Match)이다.
이후, 후보 층 선별부(230)는 인도어 확인부(220)의 확인 결과, 위치 구분 정보가 인도어인 경우 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별하고, 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출한다. 이때, 후보 층 선별부(230)는 후보 층 정보에 해당하는 무선랜 식별 정보 별로 신호 세기 평균값(R2 i)과 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)의 차이값에 따라 제 1 가중치를 산출한다. 즉, 후보 층 선별부(230)는 임의의 기준값(W0), 무선랜 식별 정보 별 신호 세기 평균값(R2 i), 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)에 근거하여 제 1 가중치로 산출하되, [수학식 1]을 이용한다.
무선랜 기반 측위부(232)는 데이터베이스(140)에서 추출한 전체 층별 데이터 중 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 층 정보를 선별하고, 선별된 층 정보 중 최소 매칭율(Min_Match) 미만이거나 제 1 가중치와 제 2 가중치를 합산한 총 가중치가 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T) 미만인 경우, 단말 전파 환경 정보에 포함된 각각의 무선랜 식별 정보에 따른 신호 세기를 기반으로 위치 추정값을 결정한다.
가중치 산출부(240)는 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출한다. 이때, 가중치 산출부(240)는 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보와 동일 시점에 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보를 이용하여 고도 정보(M)를 산출하고, 후보 층 정보에 기 저장된 고도 정보와 단말기(110)에서 산출된 고도 정보의 차이값에 따른 제 2 가중치를 산출한다. 즉, 가중치 산출부(240)는 해면 기압 정보(h2 f), 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보(h1 f), 기 저장된 평균 기압 정보(Havg f), 기 설정된 임의의 값(Diff), 기 설정된 가중치(g)에 근거하여 제 2 가중치를 산출하되, [수학식 2]를 이용한다.
측위부(250)는 제 1 가중치 및 제 2 가중치에 근거하여 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정한다. 즉, 측위부(250)는 후보 층 정보에 포함된 층 정보마다 제 1 가중치와 제 2 가중치를 합산한 총 가중치를 산출하고, 총 가중치 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별한다.
도 3은 본 실시예에 따른 데이터베이스의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 3에 도시된 데이터베이스(140)를 참조하면, 위치 측정 서비스 대상 지역을 소정의 크기의 격자 단위로 분할하고 각 격자를 하나의 셀(Cell)로 정의하여 정의된 셀 별로 측위 결과를 데이터베이스로 구축한다. 도 3에서 도시된 격자 셀은 특정 지역을 기 설정된 사이즈로 구분한 셀이며, 특정 지역에 위치하는 AP(120)에 대한 정보를 근거로 한 셀 ID를 포함한다. 즉, 격자 셀은 NxM의 사이즈로 설정될 수 있다. 예를 들어, 격자 셀이 100x100, 50x50, 30x30, 25x25, 20x20, 10x10, 5x5, 2x2 및 1x1 등의 정사각형 형태로 설정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 향후 최적화 작업을 통해 각 환경에 적합한 다양한 형태로 설정될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 데이터베이스(140)를 참조하면, 기본적으로 데이터베이스는 단말기(110)와 무선랜 신호를 송수신하는 해당 AP(120)에 대한 맥 어드레스 정보, 위경도 정보, AP 설치 층 정보, AP 식별 정보, 신호세기 정보, 무선랜 주파수 정보, 수집일자 정보 및 위치 구분정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 매칭하여 저장하는 구조이다.
이러한, 데이터베이스(140)는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터 구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이타베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 본 발명의 일 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 데이터베이스에 저장된 무선랜 전파 환경 정보를 나타낸 예시도이다.
데이터베이스(140)는 셀 ID 별로 구분된 격자 셀에 무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보), 서비스 식별 정보(SSID), AP 설치 위도 정보, AP 설치 경도 정보, 관심 지점(Point Of Interest) 정보, 건물 층 정보, 고도 정보, 위치 구분(인도어, 아웃도어) 정보, 신호 세기 정보, 수집 일자 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 매칭하여 저장한다. 여기서, 고도 정보는 측위 장치(130)에 의해 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보와 동일 시점에 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보를 이용하여 산출될 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 맥 어드레스는 해당 AP를 식별할 수 있는 유니크(Unique)한 정보로서 BSSID(Basic Service Set IDentifier)를 말한다. 이러한, 맥 어드레스는 총 48 비트(Bit)가 할당될 수 있으며, 이 중 24 비트는 제조사에서 할당한 정보가 입력된다. AP 식별 정보(SSID: Service Set Identifier)도 해당 AP(120)를 식별할 수 있는 정보로서, 유저가 설정한 값을 나타낸다. 예를 들어서, AP 식별 정보는 도 4에 도시된 바와 같이, 'AP1', 'AP2', 'AP3', 'AP4' 내지 'AP99'등으로 설정되어 AP(120)를 식별할 수 있도록 하는 정보이다. 신호 세기 정보(RSSI)는 해당 AP의 수신 신호 세기를 나타내며, 위도 및 경도는 해당 AP(120)가 설치된 위도 및 경도의 좌표값을 말한다. AP 설치 층 정보는 AP(120)가 설치된 지역이 빌딩인 경우 해당 빌딩의 AP(120)가 설치된 층 정보를 말한다. 위치 구분정보는 AP(120)가 설치된 위치가 인도어인지 아웃도어인지를 포함하는 정보를 말한다. POI(Point of Interest)는 검색에 사용되는 데이터로서 주요 시설물, 역, 공항, 터미널, 호텔 등과 같은 명칭 또는 정보를 지도에 표시하는 데이터 정보를 말한다. 수집 일자 정보는 DB 생성일자 정보로서, 해당 정보가 입력된 생성일자를 나타내는 정보로서, DB의 업데이트 시 최신 DB로 소팅(Sorting)하거나 데이터를 분류하는데 이용될 수 있는 정보이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(140)는 셀 ID 별로 무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보), 서비스 식별 정보(SSID), AP 설치 위도 정보, AP 설치 경도 정보, 관심 지점(POI) 정보, 건물 층 정보, 고도 정보, 위치 구분(인도어, 아웃도어) 정보, 신호 세기 정보, 수집 일자 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 매칭하여 저장한다.
예컨대, 셀 ID '45'에 맥 어드레스 정보인 '00:11:33:11:3e:11'가 매칭되어 저장되고, 서비스 식별 정보인 'AP1'이 매칭되어 저장되고, AP 설치 위도 정보인 '37.2˚'가 매칭되어 저장되고, AP 설치 경도 정보인 '126.3˚'이 매칭되어 저장되고, 관심 지점 정보로 'L 백화점'이 매칭되어 저장되고, 건물 층 정보로 '1층'이 매칭되어 저장되고, 고도 정보로서 '0 ~ 1 m'가 매칭되어 저장되고, 위치 구분 정보로서 '인도어'가 매칭되어 저장될 수 있다. 또한, 셀 ID '45'에 맥 어드레스 정보인 '00:11:33:11:3e:22'가 매칭되어 저장되고, 서비스 식별 정보인 'AP2'이 매칭되어 저장되고, AP 설치 위도 정보인 '37.2˚'가 매칭되어 저장되고, AP 설치 경도 정보인 '126.3˚'이 매칭되어 저장되고, 관심 지점 정보로 'L 백화점'이 매칭되어 저장되고, 건물 층 정보로 '1층'이 매칭되어 저장되고, 고도 정보로서 '0 ~ 1 m'가 매칭되어 저장되고, 위치 구분 정보로서 '인도어'가 매칭되어 저장될 수 있다. 또한, 셀 ID '45'에 맥 어드레스 정보인 '00:11:33:11:3e:33'이 매칭되어 저장되고, 서비스 식별 정보인 'AP3'이 매칭되어 저장되고, AP 설치 위도 정보인 '37.2˚'가 매칭되어 저장되고, AP 설치 경도 정보인 '126.3˚'이 매칭되어 저장되고, 관심 지점 정보로 'L 백화점'이 매칭되어 저장되고, 건물 층 정보로 '2층'이 매칭되어 저장되고, 고도 정보로서 '1 ~ 2 m'가 매칭되어 저장되고, 위치 구분 정보로서 '인도어'가 매칭되어 저장될 수 있다. 또한, 셀 ID '45'에 맥 어드레스 정보인 '00:11:33:11:3e:44'가 매칭되어 저장되고, 서비스 식별 정보인 'AP4'이 매칭되어 저장되고, AP 설치 위도 정보인 '37.2˚'가 매칭되어 저장되고, AP 설치 경도 정보인 '126.3˚'이 매칭되어 저장되고, 관심 지점 정보로 'L 백화점'이 매칭되어 저장되고, 건물 층 정보로 '4층'이 매칭되어 저장되고, 고도 정보로서 '2 ~ 3 m'가 매칭되어 저장되고, 위치 구분 정보로서 '인도어'가 매칭되어 저장될 수 있다.
즉, 측위 장치(130)는 단말기(110)로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하고, 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보에 포함된 맥 어드레스 정보인 '00:11:33:11:3e:44'에 대응하는 위치 구분 정보를 확인하다. 확인 결과, '00:11:33:11:3e:44'에 대응하는 위치 구분 정보는 '인도어'이므로, 측위 장치(130)는 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보)에 대응하는 후보 층 정보(예컨대, 2 층, 3 층, 4 층)를 선별하고, 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보를 기반으로 추정 층 정보(예컨대, 3층)를 산출하고, 후보 층 정보(예컨대, 2 층, 3 층, 4 층) 중 추정 층 정보(예컨대, 3층)와 오차 범위 이내에 해당하는 층 정보(예컨대, 3층)를 현재 층 정보로 산출하고, 현재 층 정보를 포함하는 위치 추정값(L 백화점 3층, 위도값 및 경도값)을 산출하고, 위치 추정값(L 백화점 3층, 위도값 및 경도값)을 단말기(110)로 제공하는 것이다.
도 5는 본 실시예에 따른 가중치를 이용한 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
측위 장치(130)는 단말기(110)로부터 단말 전파 환경 정보를 수신한다(S510). 여기서, 단말 전파 환경 정보는 단말기(110)가 인식한 무선랜 식별 정보, 신호세기 정보(RSSI)를 포함한다.
측위 장치(130)는 데이터베이스(140)를 이용하여 단말 전파 환경 정보에 대응하는 단말기(110)의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인하고, 확인 결과, 위치 구분 정보가 인도어인 경우 데이터베이스(140)를 이용하여 인도어에 해당하는 건물의 전체 층별 데이터를 모두 추출한다(S520). 단계 S520에서 측위 장치(130)는 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 셀 ID에 포함되는 위치 구분 정보가 인도어에 해당하는 경우, 단말기(110)의 위치를 인도어로 확인한다.
측위 장치(130)는 데이터베이스(140)를 이용하여 인도어에 해당하는 건물의 전체 층별 데이터를 모두 추출하고, 전체 층별 데이터 중 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 층 정보를 선별하고, 선별된 층 정보 중 최소 매칭율(Min_Match)을 초과하는 층 정보가 있는지의 여부를 확인한다(S530). 여기서, 최소 매칭율은 [표 1]에 기재된 바와 같으나, 이를 설명하자면 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보 중 데이터베이스(140)에 기 존재하는 무선랜 식별 정보의 개수를 대비하여 층별 매칭되는 무선랜 식별 정보에 대한 최소 비율 설정값(Min_Match)을 말한다.
단계 S530의 확인결과, 선별된 층 정보 중 최소 매칭율(Min_Match)을 초과하는 층 정보가 있는 경우, 측위 장치(130)는 선별된 층 정보 중 최소 매칭율(Min_Match)을 초과하는 층 정보만을 후보 층 정보로 선별하고, 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출한다(S540). 단계 S540에서 측위 장치(130)는 후보 층 정보에 해당하는 무선랜 식별 정보 별로 신호 세기 평균값(R2 i)과 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)의 차이값에 따라 제 1 가중치를 산출한다. 즉, 측위 장치(130)는 임의의 기준값(W0), 무선랜 식별 정보 별 신호 세기 평균값(R2 i), 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)에 근거하여 제 1 가중치로 산출하되, [수학식 1]을 이용한다.
측위 장치(130)는 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출한다(S550). 단계 S550에서 측위 장치(130)는 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보와 동일 시점에 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보를 이용하여 고도 정보(M)를 산출하고, 후보 층 정보에 기 저장된 고도 정보와 단말기(110)에서 산출된 고도 정보의 차이값에 따른 제 2 가중치를 산출한다. 즉, 측위 장치(130)는 해면 기압 정보(h2 f), 단말기(110)로부터 수신된 기압 정보(h1 f), 기 저장된 평균 기압 정보(Havg f), 기 설정된 임의의 값(Diff), 기 설정된 가중치(g)에 근거하여 제 2 가중치를 산출하되, [수학식 2]를 이용한다.
측위 장치(130)는 제 1 가중치 및 제 2 가중치에 근거하여 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는지의 여부를 확인한다(S560). 단계 S560에서 측위 장치(130)는 후보 층 정보에 포함된 층 정보마다 제 1 가중치와 제 2 가중치를 합산한 총 가중치를 산출하고, 총 가중치 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별한다. 단계 S560의 확인 결과, 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 측위 장치(130)는 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정한다(S570).
한편, 단계 S530의 확인 결과, 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T) 미만이거나 단계 S560의 확인 결과, 총 가중치가 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T) 미만인 경우, 측위 장치(130)는 단말 전파 환경 정보에 포함된 각각의 무선랜 식별 정보에 따른 신호 세기를 기반으로 위치 추정값을 결정한다(S580).
도 5에서는 단계 S510 내지 단계 S580를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S510 내지 단계 S580 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 실시예에 따른 건물의 각 층에 해당하는 정보를 나타낸 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(140)에 약 '5 층' 건물에 대한 각 층별 전파 환경 정보를 나타낸다. 예를 들어, '1 층'에 대한 전파 환경 정보는 [(AP11, -45), (AP12, -50), (AP13, -55), (AP14, -61), (AP15, -57), (AP6, -75), (AP7, -69), (AP8, -88), (AP9, -90), (AP10, -92)]이 될 수 있다. 이때, '1 층'에 기 저장된 평균 기압 정보(H)는 '2.5'가 저장될 수 있다. 여기서, 데이터베이스(140)에 기 저장된 평균 기압 정보(H)는 '1 층'에 대한 해면기압(hpa)와 실제 기압(hpa)의 차이를 기 설정된 횟수로 반복한 값의 평균값을 산출한 Havg 값을 말한다.
또한, '3 층'에 대한 전파 환경 정보는 [(AP11, -75), (AP12, -69), (AP1, -88), (AP2, -90), (AP3, -92), (AP6, -50), (AP7, -55), (AP8, -51), (AP9, -60), (AP10, -55)]이 될 수 있다. 이때, '3 층'에 기 저장된 평균 기압 정보(H)는 '5.5'가 저장될 수 있다. 여기서, 데이터베이스(140)에 기 저장된 평균 기압 정보(H)는 '3 층'에 대한 해면 기압(hpa)와 실제 기압(hpa)의 차이를 기 설정된 횟수로 반복한 값의 평균값을 산출한 Havg 값을 말한다.
또한, '5 층'에 대한 전파 환경 정보는 [(AP1, -55), (AP2, -58), (AP3, -60), (AP4, -64), (AP5, -59), (AP6, -75), (AP7, -69), (AP8, -88), (AP9, -90), (AP10, -92)]이 될 수 있다. 이때, '5 층'에 기 저장된 평균 기압 정보(H)는 '8.5'가 저장될 수 있다. 여기서, 데이터베이스(140)에 기 저장된 평균 기압 정보(H)는 '5 층'에 대한 해면 기압(hpa)와 실제 기압(hpa)의 차이를 기 설정된 횟수로 반복한 값의 평균값을 산출한 Havg 값을 말한다. 즉, 데이터베이스(140)는 각 층별 전파 환경 정보를 저장한다.
도 7은 본 실시예에 따른 단말기 위치에 따라 수집된 건물의 각 층별 정보를 나타낸 예시도이다.
측위 장치(130)는 측위 서비스를 제공하기 위하여 단말기(110)가 도 7에 도시된 '3 층' 건물의 내부에 위치하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다. 측위 장치(130)는 단말기(110)로부터 단말 전파 환경 정보인 [(AP6, -49),(AP7, -53), (AP8, -51), (AP9, -65)]를 수신하고, 측위 장치(130)는 데이터베이스(140)에 '1 층'에 대한 전파 환경 정보를 추출한다. 측위 장치(130)는 추출된 각 층에 대한 전파 환경 정보를 단말 전파 환경 정보와 비교하여 최소 매칭율을 초과하는 전파 환경 정보를 측위 후보로 설정한다. 여기서, 최소 매칭율은 (데이터베이스(140)에 기 저장된 전파 환경 정보와 단말 전파 환경 정보가 매칭되는 AP의 개수 / 단말 전파 환경 정보에 포함된 AP 개수 × 100)을 통하여 산출된 퍼센트(%)를 말한다. 예컨대, '1 층'에 대한 전파 환경 정보와 단말 전파 환경 정보는 AP6, AP7, AP8 및 AP9에 대한 4개의 정보가 매칭되고 단말 전파 환경 정보에 포함된 AP 개수가 '6 개'이므로 매칭율은 '4 / 6 × 100 = 66 %'가 된다. 그러므로, '1층'에 대한 전파 환경 정보는 측위 후보로 설정되고, '3 층'에 대한 전파 환경 정보 및 '5 층'에 대한 전파 환경 정보에 동일한 동작을 수행하여 매칭율이 '100 %'가 되므로 측위 후보로 설정한다.
측위 장치(130)는 설정된 측위 후보에 대한 제 1 가중치를 산출하여 각 층 정보에 대한 총 가중치를 산출한다. 보다 구체적으로 설명하자면, 측위 장치(130) 측위 후보에 포함된 AP(120)의 신호 세기 정보와 단말 전파 환경 정보에 포함된 AP(120)의 신호 세기 정보의 차이를 소정의 기준에서 뺀 값을 제 1 가중치로 산출한다. 예컨대, 측위 장치(130)는 '1 층'에 대한 전파 환경 정보 및 단말 전파 환경 정보를 이용하여 'AP6'에 대한 신호 세기 정보의 차이는 '26'이 되고, 'AP7'에 대한 신호 세기 정보의 차이는 '16'이 되고, 'AP8'에 대한 신호 세기 정보의 차이는 '37'이 되고, 'AP9'에 대한 신호 세기 정보의 차이는 25가 되므로 기 설정된 임의의 기준값 '60'에서 이를 감산하면 'AP6'에 대한 가중치는 '34'가 되고, 'AP7'에 대한 가중치는 '44'가 되며, 'AP8'에 대한 가중치는 '23'이 되며, 'AP9'에 대한 가중치는 '35'로 산출된다. 여기서, 'AP6', 'AP7', 'AP8' 및 'AP9'의 제 1 가중치를 합한 '136'을 '1 층'에 대한 제 1 총 가중치로 산출할 수 있다. 전술한 과정을 '3 층'에 대한 전파 환경 정보 및 5층에 대한 전파 환경 정보에 동일하게 적용하면 '3 층'에 대한 총 가중치는 '303'이고, '5 층'에 대한 총 가중치는 '234'가 된다.
측위 장치(130)는 각 후보 층에 대한 총 가중치를 소정의 기 설정된 신뢰 기준값과 비교하여 기 설정된 신뢰 기준값 이상인 후보 층에 대한 제 1 총 가중치를 확인하고, 확인된 제 1 총 가중치 중 가장 큰 값을 가지는 후보 층에 대한 정보를 위치 추정값으로 결정할 수 있다. 예컨대, 기 설정된 신뢰 기준값이 '150'인 경우, '3 층'에 대한 총 제 1 가중치와 '5 층'에 대한 제 1 총 가중치가 기 설정된 신뢰 기준값 이상이고, '3 층'에 대한 제 1 총 가중치가 가장 큰 값을 가지므로 단말기(110)는 '3 층'에 있는 것으로 판단하여 위치 추정값을 산출할 수 있다. 여기서, 위치 추정값은 층 정보와 해당 층에 가장 인접한 AP(120)의 좌표를 포함하는 것이 바람직하다. 예컨대, 위치 추정값은 단말기(110)가 '3 층'에 위치한 것으로 결정되면, '3 층'에 대한 전파 환경 정보에서 신호 세기 정보의 차이가 가장 적은 'AP6'의 좌표를 포함한다. 그러므로, 측위 장치(130)는 '3 층'의 'AP6' 구역의 좌표를 위치 추정값으로 산출하게 되는 것이다.
도 8은 본 실시예에 따른 특정 위치에서 수집된 단말 전파 환경 정보 및 기압 정보의 예시도이다.
도 8에 도시된 'A 위치'에서 수집된 AP 정보(무선랜 식별 정보)들과 측위 장치(130)에서의 건물의 각 층별 데이터와 각각 비교한다. 도 8에 도시된 건물의 층이 '1층' 내지 '5층'인 경우, 각 층별 AP의 매칭율을 비교하고, 일정 매칭율(Min_Matching율값) 이상인 층을 후보 층 정보로 정한다.
이후, 후보 층 정보별로 매칭된 AP 정보(무선랜 식별 정보)의 신호 세기값 차에 따른 제 1 가중치를 산출한다. 추가로 후보 층 정보 별로 데이터베이스(140)에 저장되어 있는 기압 정보(H)과 측위 요청 시 산출 되어진 실제 기압과 해면 기압의 차이 값에 따른 제 2 가중치를 산출한다. 이러한, 제 1 가중치와 제 2 가중치를 산출하는 과정에 대해서는 도 9를 통해 설명한다.
도 9는 본 실시예에 따른 제 1 가중치와 제 2 가중치의 산출 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 건물의 '1층'의 AP 정보에 대한 데이터베이스 특정 위치인 'A 위치'에서 수집된 데이터의 비교 및 가중치를 부여하는 방법은 다음과 같다. 도 9에 도시된 바와 같이, 측정시 수집된 값이 'AP6: -49', 'AP7: -53', 'AP8: -51', 'AP9: -65', '수집된 기압(hpa): 1004', '해면 기압(hpa): 1010'이고, 1층 데이터베이스(140)에 저장되어 있는 값이 'AP1: -45', 'AP2: -50', 'AP3: -55', 'AP4: -61', 'AP7: -69', 'AP8: -88', 'AP8: -88', 'AP9: -90', '해면 기압과 단말기에서 수신된 기압과의 △값(H값): 2.5'인 경우, 매칭율 : (4/6) × 100 = 66 %이 된다. 즉, 단말기(110)에 측정된 무선랜 식별 정보(AP 식별 정보)가 '총 6개'이고, 이중 데이터베이스(140)에 기 저장된 무선랜 식별 정보(AP 식별 정보)가 '4 개'이므로, 매칭율은 66 %가 된다.
또한, 신호차에 따른 가중치 값을 매칭되는 'AP6', 'AP7', 'AP8', 'AP9' 에 대해 각각 알아보면 다음과 같다. 즉, AP6의 신호 세기 차이: 75(데이터베이스(140)에 기 저장된 신호세기) - 49(단말기(110)에 측정된 신호세기) = 26, 가중치: 60(임의의 기준값) - 26 = 34가 된다. 또한, AP7의 신호 세기 차이: 69(데이터베이스(140)에 기 저장된 신호세기) - 53(단말기(110)에 측정된 신호세기) = 16, 가중치: 60(임의의 기준값) - 16 = 44가 된다. AP8의 신호 세기 차이: 88(데이터베이스(140)에 기 저장된 신호세기) - 51(단말기(110)에 측정된 신호세기) = 37, 가중치: 60(임의의 기준값) - 37 = 23이 된다. AP9의 신호 세기 차이: 90(데이터베이스(140)에 기 저장된 신호세기) - 65(단말기(110)에 측정된 신호세기) =25, 가중치: 60(임의의 기준값) - 25 = 35가 된다. 이때, 임의의 기준값의 기준이 되는 60의 수치는 최적값 도출이 가능한 변경 가능한 값이다.
한편, 고도 정보 차이에 따른 가중치 값을 알아보면 다음과 같다. [수학식 2]와 같이, 고도 정보값 차이= [(1010 - 1004) - 2.5] = 3.5, 제 2 가중치 = (Diff - 3.5) × g이 된다. 예컨대, 'Diff = 15', 'g = 5'로 운용한다고 하면, 제 2 가중치는 57.5가 되는 것이다. (이때, Diff와 g값도 값의 변경이 가능하다.)
여기서, 후보 층인 1층의 총 가중치(Total Weight) = 34(AP6에 대한 제 1 가중치) + 44(AP7에 대한 제 1 가중치) + 23(AP8에 대한 제 1 가중치) + 35(AP9에 대한 제 1 가중치) + 57.5(후부 층 정보 중 해당 층에 대한 제 2 가중치) = 193.5이 된다. 전술한 방식으로 후보 층 정보에 포함되는 나머지 층도 반복하여 처리할 수 있다.
이후 측위 장치(130)는 각 후보 층 정보의 총 가중치가 가장 높은 층의 값(최고 가중치를 갖는 층 정보)이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T) 값을 초과하는 경우 최고 가중치를 갖는 층 정보를 측위 결과로 결정한다. 이때, 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)은 층의 개수에 따라 차등적으로 설정할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 가중치를 이용한 측위 분야에 적용되어, 사용자가 위치한 층을 정확하게 구분할 수 있는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
110: 단말기 120: AP
130: 측위 장치 140: 데이터베이스
210: 통신부 220: 인도어 확인부
230: 후부 층 선별부 232: 무선랜 기반 측위부
240: 가중치 산출부 250: 측위부

Claims (8)

  1. 셀 ID 별로 구분된 격자 셀에 무선랜 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스;
    단말기로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하는 통신부;
    상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 상기 단말기의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인하는 인도어 확인부;
    확인 결과, 상기 위치 구분 정보가 인도어인 경우 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별하고, 상기 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출하는 후보 층 선별부;
    상기 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출하는 가중치 산출부; 및
    상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치에 근거하여 상기 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 상기 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 상기 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정하는 측위부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 후보 층 선별부는,
    상기 후보 층 정보에 해당하는 무선랜 식별 정보 별로 신호 세기 평균값(R2 i)과 상기 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)의 차이값에 따라 상기 제 1 가중치를 산출하며,
    상기 제 1 가중치 산출 시 임의의 기준값(W0), 상기 무선랜 식별 정보 별 신호 세기 평균값(R2 i), 상기 단말 전파 환경 정보에 포함된 신호 세기 정보(R1 i)를 이용하되,
    Figure 112012092715089-pat00006

    (W0: 임의의 기준값, R2 i: i번째 무선랜 식별 정보에 대해 기 저장된 신호 세기 평균값, R1 i: i번째 무선랜 식별 정보에 대해 단말기로부터 수신한 신호세기값)
    의 수학식을 이용하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가중치 산출부는,
    상기 단말기로부터 수신된 기압 정보와 동일 시점에 외부 장치로부터 수신된 해면 기압 정보를 이용하여 고도 정보(M)를 산출하고, 상기 후보 층 정보에 기 저장된 고도 정보와 상기 단말기에서 산출된 고도 정보의 차이값에 따른 상기 제 2 가중치를 산출하며,
    상기 제 2 가중치를 산출 시 상기 해면 기압 정보(h2 f), 상기 단말기로부터 수신된 기압 정보(h1 f), 기 저장된 평균 기압 정보(Havg f), 기 설정된 임의의 값(Diff), 기 설정된 가중치(g)를 이용하되,
    Figure 112014035949199-pat00007

    (Diff: 절대값을 기준으로 설정된 임의의 값, h2 f: f번째 층에 대한 해면 기압 정보, h1 f: f번째 층에 대한 단말기로부터 수신된 기압 정보, Havg f: f번째 층에 대한 기 저장된 평균 고도값, g: 기 설정된 가중치)
    의 수학식을 이용하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측위부는,
    상기 후보 층 정보에 포함된 층 정보마다 상기 제 1 가중치와 상기 제 2 가중치를 합산한 상기 총 가중치를 산출하고, 상기 총 가중치 중 상기 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 후보 층 선별부는,
    상기 데이터베이스를 이용하여 상기 인도어에 해당하는 건물의 전체 층별 데이터를 모두 추출하고, 상기 전체 층별 데이터 중 상기 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보에 대응되는 층 정보를 선별하고, 상기 선별된 층 정보 중 최소 매칭율(Min_Match)을 초과하는 층 정보만을 상기 후보 층 정보로 선별하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 최소 매칭율은,
    상기 단말 전파 환경 정보에 포함된 무선랜 식별 정보 중 상기 데이터베이스에 기 존재하는 무선랜 식별 정보의 개수를 대비하여 층별 매칭되는 무선랜 식별 정보에 대한 최소 비율 설정값(Min_Match)인 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 후보 층 선별부의 확인 결과 상기 선별된 층 정보가 최소 매칭율(Min_Match) 미만이거나, 상기 측위부의 확인 결과, 상기 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T) 미만인 경우 상기 단말 전파 환경 정보에 포함된 각각의 무선랜 식별 정보에 따른 신호 세기를 기반으로 상기 위치 추정값을 결정하는 무선랜 기반 측위부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  8. 측위 장치가 측위를 수행하는 방법에 있어서,
    단말기로부터 단말 전파 환경 정보를 수신하는 통신 과정;
    데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 상기 단말기의 위치 구분 정보가 인도어인지의 여부를 확인하는 인도어 확인 과정;
    확인 결과, 상기 위치 구분 정보가 인도어인 경우 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 단말 전파 환경 정보에 대응하는 후보 층 정보를 선별하고, 상기 후보 층 정보의 신호 세기 정보를 기반으로 한 제 1 가중치를 산출하는 후보 층 선별 과정;
    상기 후보 층 정보의 고도 정보를 기반으로 한 제 2 가중치를 산출하는 가중치 산출 과정; 및
    상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치에 근거하여 상기 후보 층 정보 중 최고 가중치를 갖는 층 정보를 선별하고, 상기 최고 가중치를 갖는 층 정보에 대한 총 가중치 값이 후보 층별 가중치의 최저 보장값(Min_T)을 초과하는 경우, 상기 최고 가중치 갖는 층 정보를 위치 추정값으로 결정하는 측위 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가중치를 이용한 측위 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815073B1 (ko) * 2016-07-12 2018-01-04 주식회사 무림지앤아이 정확성을 향상시킨 옥내 이동 객체 혼합 측위 위치 결정방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653493B1 (ko) * 2015-02-24 2016-09-02 한양대학교 산학협력단 Gsm을 이용한 실내 주차장 진입 여부 판단 및 층간 구분 방법
WO2017039495A1 (en) 2015-08-31 2017-03-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and network node for deciding a probability that a first user equipment is located in a building
KR102202950B1 (ko) * 2016-10-28 2021-01-13 에스케이텔레콤 주식회사 핑거프린트 측위 방법 및 이를 위한 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564728B1 (ko) 2004-09-17 2006-03-28 (주)래디안트 격자 패턴 매칭을 기반으로 하는 이동 통신 단말기의 위치결정 방법 및 시스템
US20070049286A1 (en) 2004-09-17 2007-03-01 Tae Il Kim System and method for determining position of mobile communication device by grid-based pattern matching algorithm
KR20110123148A (ko) * 2010-05-06 2011-11-14 에스케이 텔레콤주식회사 무선랜 신호를 이용한 위치 측위 방법 및 장치
KR20120021560A (ko) * 2010-08-09 2012-03-09 에스케이 텔레콤주식회사 이동통신단말기 측위 장치 및 그 장치의 측위 방법, 이동통신단말기 측위 서버 및 그의 구동 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564728B1 (ko) 2004-09-17 2006-03-28 (주)래디안트 격자 패턴 매칭을 기반으로 하는 이동 통신 단말기의 위치결정 방법 및 시스템
US20070049286A1 (en) 2004-09-17 2007-03-01 Tae Il Kim System and method for determining position of mobile communication device by grid-based pattern matching algorithm
KR20110123148A (ko) * 2010-05-06 2011-11-14 에스케이 텔레콤주식회사 무선랜 신호를 이용한 위치 측위 방법 및 장치
KR20120021560A (ko) * 2010-08-09 2012-03-09 에스케이 텔레콤주식회사 이동통신단말기 측위 장치 및 그 장치의 측위 방법, 이동통신단말기 측위 서버 및 그의 구동 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815073B1 (ko) * 2016-07-12 2018-01-04 주식회사 무림지앤아이 정확성을 향상시킨 옥내 이동 객체 혼합 측위 위치 결정방법

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