KR101417922B1 - 단말기 위치 측위 방법 및 장치 - Google Patents

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윤종필
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Abstract

무선랜 액세스 포인트(AP) 기반의 단말기 측위 장치 및 방법을 개시한다.
단말기로부터 브로드캐스팅(Broadcasting)되는 접속요청 신호를 수신하는 안테나; 상기 접속요청 신호에 포함된 일부 파라미터를 필터링한 필터링 응답정보를 생성하는 필터링부; 및 상기 필터링 응답정보를 기설정된 장치로 전송하는 AP 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 제공한다.

Description

단말기 위치 측위 방법 및 장치{Method and Apparatus for Determining Position of Terminal}
본 실시예는 단말기 위치 측위 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 무선랜 이용이 가능한 단말기가 무선랜 액세스 포인트와 통신을 위해 주고받는 기본적인 메시지를 이용하여 단말기의 위치를 산출하는 단말기 위치 측위 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
무선랜 기반의 측위방식에 따르면 단말기가 무선랜 액세스 포인트(Access Point: 이하 AP)에 접속하기 위해 주변의 AP를 스캐닝하는 과정에서 단말기에 수집되는 AP의 정보를 활용하여 측위를 수행한다. 이때 단말기에 수집되는 AP의 정보를 이용하지 못하는 단말기의 경우 단말기에 수집되는 AP의 정보를 활용하지 못하여 무선랜 기반 측위 기술을 이용할 수 없는 문제가 있다.
따라서 단말기에서 수집되는 AP 정보의 이용 없이, 측위를 수행하는 기술에 대한 요구가 있다.
본 실시예는, 단말기가 수집하는 주변의 AP에 대한 스캐닝 정보를 이용할 수 없어서 측위 정보를 이용하지 못하는 문제를 해결하여 단말기에 수집되는 정보와 무관하게 단말기의 측위를 수행하는 단말기 위치 측위 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 단말기로부터 브로드캐스팅(Broadcasting)되는 접속요청 신호를 수신하는 안테나; 상기 접속요청 신호에 포함된 일부 파라미터를 필터링한 필터링 응답정보를 생성하는 필터링부; 및 상기 필터링 응답정보를 기설정된 장치로 전송하는 AP 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트를 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 측위를 수행하고자 하는 지역에 대한 무선랜 액세스 포인트 설치 정보를 저장하는 저장부; 측위 장치와 연동하는 액세스 포인트로부터 필터링 응답정보를 수신하고, 측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신하는 경우 측위결과를 상기 측위대상 단말기로 전송하는 통신부; 및 수신된 상기 필터링 응답정보에 근거하여 상기 측위대상 단말기의 현재 위치 정보를 추정하는 위치추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 액세스 포인트가 측위대상 단말기의 측위를 위한 데이터를 측위 장치로 전송하는 방법에 있어서, 상기 측위대상 단말기로부터 접속요청 신호를 수신하는 과정; 상기 접속요청 신호에 포함된 일부 파라미터를 필터링한 필터링 응답정보를 생성하는 과정; 및 상기 필터링 응답정보를 상기 측위 장치로 전송과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송방법을 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 측위 장치를 이용하여 위치 측위를 수행하는 방법에 있어서, 측위를 수행하고자 하는 지역에 대한 액세스 포인트 설치 정보를 저장하는 저장과정; 상기 측위 장치와 연동하는 상기 액세스 포인트로부터 필터링 응답정보를 수신하여 저장하는 수신 과정; 측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신하는 경우 상기 필터링 응답정보에 근거하여 상기 측위대상 단말기의 현재 위치를 추정하는 위치 추정과정; 및 상기 현재 위치의 정보를 상기 측위대상 단말기로 송신하는 송신 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 단말기가 발신한 프로브 요청신호를 적어도 하나의 AP에서 수신했을 때, 프로브 요청신호에 관한 정보를 수집하여 연산함으로써 단말기 외부에서 단말기의 위치를 계산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 기반의 측위 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 단말기와 AP의 무선랜 인증과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치의 구성도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 측위 장치 저장부의 저장형태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 위치추정부에서 단말기의 위치를 산출하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP에서 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치에서 위치 측위 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 기반의 측위 시스템을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 AP 기반의 무선랜 측위 시스템은 단말기(110), AP(120), 측위 장치(130)를 포함한다.
단말기(110)는 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행하기 위한 무선통신 모듈을 구비한 단말기로서, 구비된 무선통신 모듈을 이용하여 네트워크와 연동하며 무선 방식으로 음성 통화 및 데이터 통신을 수행한다. 단말기(110)는 GPS(Global Positioning System) 통신을 위한 GPS 모듈을 구비하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 단말기(110)는 구비된 GPS 모듈을 이용하여 하나의 GPS 인공위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호로부터 항법 데이터(Navigation Data)를 추출하여 네트워크를 통해 측위 장치(130)로 전송할 수 있다. 또한, 단말기(110)는 무선랜(Wireless LAN) 모듈을 구비한 단말기로서, 탑재된 무선랜 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 AP(120)를 통해 무선랜 네트워크에 접속하여 각종 데이터를 송수신할 수 있다.
단말기(110)는 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.
단말기(110)는 외부 장치에 접속하기 위한 브라우저와 프로그램을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있다. 즉, 단말기(110)는 외부 장치와 서버-클라이언트 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 넓은 개념이다. 본 실시예에서는 단말기(110)가 측위 장치(130)와 별도의 장치로 구현된 것으로 기재하고 있으나, 실제 발명의 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 위치기반 애플리케이션을 탑재하여 위치기반 서비스를 제공받을 수 있다. 즉, 단말기(110)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 위치기반 애플리케이션을 구동하며, 실행된 위치기반 애플리케이션을 통해 위치기반 서비스를 수행할 수 있다. 이러한 위치기반 애플리케이션은 단말기(110)가 스마트 폰인 경우 애플리케이션 스토어를 통해 다운로드된 후 인스톨된 애플리케이션을 말하며, 단말기(110)가 피쳐 폰(Feature Phone)인 경우 통신사 서버를 통해 다운로드된 VM(Virtual Machine) 상에서 구동되는 애플리케이션을 말한다.
한편, 본 실시예에 따른 단말기(110)는 위치기반 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 위치기반 애플리케이션은 단말기(110)에 탑재된 기본 애플리케이션(예컨대, 문자 발송 애플리케이션, 음성 호 송수신 애플리케이션, 데이터 송수신 애플리케이션, 메신저 애플리케이션 등)과 연동하도록 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시예에서는 무선랜 규격인 802.11을 기반으로 생성하는 프로브 요청신호를 이용하고 있으나 주변의 AP를 감지하려는 목적으로 신호를 생성하여 브로드캐스팅하는 어떠한 신호 정보일지이라도 단말기의 맥 어드레스가 포함된 정보라면 본 발명의 적용이 가능하다.
단말기(110)는 특히 액티브 연결 방식으로 AP(120)와 통신하는 무선랜 규격인 802.11을 사용함에 있어서, 먼저 단말기(110)는 주변에 AP(120)가 존재하는지 확인하는 신호를 주변 AP(120)로 보내야 한다. 이 신호를 프로브 요청신호라고 한다. 프로브 요청신호에 대하여는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예에서는 이 프로브 요청신호를 단말기 밖에서 수집하여 측위를 산출하는 장치 및 방법을 제안한다. 본 실시예의 단말기(110)는 위치 산출을 위하여 AP(120)와의 접속 여부와 관계없이 지속적인 프로브 요청신호를 발송하여 측위산출 정보를 제공하는 기능을 추가로 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 AP(120)는 통상적으로 통신사업자가 설치한 AP로서, 기본적으로 데이터 통신을 중개하며, 단말기(110)로부터 프로브 요청신호가 수신된 경우 단말기(110) 구분 정보와 수신 시각, 신호세기(RSSI) 정보를 저장한다. 이때 특히 무선랜 규격인 802.11에서 단말기(110) 구분 정보는 단말기 자체의 맥 어드레스 정보일 수 있다. AP(120)가 프로브 요청신호를 수신한 즉시 또는 기설정된 시간 간격으로 프로브 요청신호를 측위 장치(130)로 전송한다면 측위 장치(130)는 현재 시각에 프로브 요청신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으므로 수신 시각을 저장하지 않을 수 있다. 신호세기(RSSI) 정보는 정밀한 위치 측정을 위하여 필요한 정보로서 대략적인 위치만을 판단하기 위하여 본 실시예를 구현할 경우 저장하지 않을 수 있다. AP(120)는 측위 장치(130)로부터 특정 단말기의 정보를 요청받은 경우 해당 단말기에 대한 정보와 자신의 맥 어드레스를 측위 장치(130)로 제공한다. 특히 단말기(110) 중 단말기(110)가 수집한 무선랜에 대한 정보를 직접 이용할 수 있는 경우 본 실시예가 적용될 필요가 적으므로 단말기(110)의 맥 어드레스를 기준으로 기종 또는 OS를 판단하여 단말기(110)가 수집한 무선랜에 대한 정보를 직접 이용할 수 있는 단말기(110)의 정보를 제외하는 필터링 기능을 부가적으로 가질 수 있다. 주변 무선랜 전파 신호는 AP에 대한 맥 어드레스(MAC Address)인 BSSID(Basic Service Set IDentifier), SSID(Service Set IDentifier), AP 채널 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한 신호이다. 즉, AP(120)는 데이터 통신을 중개하는 장치로서, 송신측 정보에서 수신측 주소를 읽고 가장 적절한 통신 통로를 지정한 후 다른 통신망으로 전송할 수 있는 장치를 말한다. AP(120)는 데이터 패킷의 위치를 추출하며, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달할 수 있으며, 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수도 있다. 본 실시예에서 AP(120)는 라우터(Router), 리피터(Repeater), 중계기 및 브릿지(Bridge)를 포함한 개념으로 사용할 수 있다.
측위 장치(130)는 단말기(110)와 AP(120)를 통해 또는 3세대 통신망 등의 통신망을 통해 단말기(110)와 연결될 수 있으며 단말기(110)로부터 측위산출 요청이 있는 경우 AP(120)로부터 프로브 요청신호 수신 여부 및 단말기(110) 구분 정보와 수신 시각, 신호세기(RSSI) 정보 및 해당 AP(120)의 맥 어드레스 정보를 요청하여 측위를 산출하고 단말기(110)로 전송할 수 있다. 이때 단말기의 측위산출 요청이 AP(120)를 통해 수신된 경우 해당 AP(120)의 맥 어드레스를 기준으로 주변 지역의 AP(120)에 한정하여 프로브 요청신호 수신 여부 및 단말기(110) 구분 정보와 수신 시각, 신호세기(RSSI) 정보 및 해당 AP(120)의 맥 어드레스 정보를 요청할 수 있다. 측위 장치(130)는 각 AP(120)의 맥 어드레스별 AP(120)의 위치 정보를 저장할 수 있으며 AP(120)로부터 수신한 맥 어드레스를 기준으로 해당 AP(120)의 지리적 위치를 특정할 수 있다.
한편, 측위 장치(130)는 특정된 AP(120)의 위치와 해당 AP(120)에서 수신한 신호세기(RSSI) 정보 중 적어도 어느 하나를 이용하여 단말기(110)의 위치를 산출할 수 있으며, 이때 삼각 측위를 이용할 수 있다.
도 2는 단말기와 AP의 무선랜 인증과정을 나타낸 도면이다.
단말기(110)는 자신 주변에 AP(120)가 존재하는지 여부 및 존재하는 AP(120)와 관련된 정보를 얻기 위하여 프로브 요청신호를 브로드캐스팅(Broadcasting)한다. 단말기의 프로브 요청신호는 신호 수신 대상이 특정되지 않으므로 방사형이다. 따라서 동일한 프로토콜을 따르는 모든 AP(120)가 수신할 수 있다. 이 프로브 요청신호 내에는 단말기를 특정할 수 있는 정보와 기종에 대한 정보가 포함된다.
프로브 요청신호를 수신한 AP(120)는 프로브 응답을 보내고, 단말기(110)는 프로브 응답을 전송한 AP(120)와 인증 요청-응답, 결합(Association) 요청-응답을 통해 무선랜에 접속한다.
따라서 프로브 요청신호는 최초 AP(120)와 접속되지 않은 상황에서 접속될 때까지만 전송되는 것이 일반적이다. 그러나 프로브 요청신호는 AP(120)가 단말기(110)를 인식하기 위해서만 사용될 뿐이었다. 본 실시예에서는 프로브 요청신호를 AP(120) 또는 측위 장치(130)에서 수집하여 단말기(110)의 위치를 특정하는 기술을 제안한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 AP(120)는 안테나(310), 필터링부(320), 단말정보 저장부(330) 및 AP 통신부(340)를 포함한다. 물론, 본 발명의 일 실시예에서는 AP(120)가 안테나(310), 필터링부(320), 단말정보 저장부(330) 및 AP 통신부(340)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 AP(120)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다. 예를 들어 본 도면에서는 일반적인 AP(120)의 역할을 하기 위해 필요한 요소인 단말 접속부 등은 생략하였다.
안테나(310)는 특정 방향으로 전파를 방사하거나 특정 방향으로부터 전파를 수신한다. 필터링부(320)는 단말기(110)로부터 수신한 프로브 요청신호를 필터링하여 단말기를 확인할 수 있는 맥 어드레스와 같은 단말 식별 정보를 추출하여 단말 식별 정보를 수신한 시각, 신호세기(RSSI) 정보와 함께 단말기별로 수집한다. 이때 필터링부(320)는 프로브 요청신호에 포함된 단말기(110)에 대한 정보 중 단말기의 맥 어드레스를 기준으로 단말기의 기종 또는 단말기의 플랫폼을 판별하여 단말기의 모든 무선랜 정보를 제어할 수 있는지 여부를 기준으로 서비스 제공이 불필요한 단말기를 제거하는 기능을 구비할 수 있다. 단말정보 저장부(330)는 프로브 요청신호로부터 추출한 신호세기 정보를 단말기별로 수신한 시각과 함께 필터링 응답정보로서 저장할 수 있다. 단말정보 저장부(330)는 오래된 기록을 순차적으로 삭제하는 기능이나 프로브 요청신호를 일정 시간만 저장하고 일정 시간이 경과되면 삭제하는 기능을 더 포함할 수 있다. AP 통신부(340)는 측위 장치(130)로부터 단말정보 저장부(330)에 저장된 특정 단말기의 프로브 요청신호 정보를 필터링한 필터링 응답정보 요청신호를 수신하여 단말정보 저장부(330)에 저장되어 있는 필터링 응답정보를 해당 AP(120)의 맥 어드레스 주소와 함께 측위 장치(130)로 전송할 수 있다.
한편, 현재 프로브 요청신호 정보를 필터링한 필터링 응답정보를 기설정된 시간 간격으로 측위 장치로 전송할 수 있으며 이렇게 실시간으로 프로브 요청신호 정보를 측위 장치로 전송한 경우 측위 장치가 프로브 요청신호 정보의 수집시간을 판단할 수 있으므로 프로브 요청신호 수신 시각을 저장하지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치(130)는 통신부(410), 저장부(420) 및 위치추정부(440)를 포함한다.
통신부(410)는 단말기(110)로부터 측위산출 요청신호를 수신하고, 단말기(110)로 측위 산출값을 전송한다. 또한 측위산출 요청신호가 AP(120)를 통해 수신된 경우 해당 AP(120)의 맥 어드레스를 기초로 주변 AP(120)에 해당 단말기의 정보를 요청하는 신호를 전송하여 AP가 송신한 AP(120)의 맥 어드레스 정보와 함께 프로브 요청신호 수신 시각과 신호세기 정보를 수신할 수 있다. 통신부(410)는 단말기(110)로부터 측위산출 요청신호를 수신했을 때 지속적으로 AP(120)로부터 수집된 필터링 응답정보를 기반으로 단말기(110)의 측위를 산출하여 단말기(110)로 제공할 수 있다. 또는 측위 장치(130)와 연동되는 AP(120)로 단말기(110)의 맥 어드레스와 같은 식별정보를 포함한 필터링 요청 정보를 전송하고 그에 대한 필터링 응답정보를 수신할 수 있다.
저장부(420)는 기저장된 AP(120)의 맥 어드레스별 AP(120)의 위치에서 수신한 맥 어드레스 정보에 따라 맥 어드레스 정보를 송신한 AP(120)의 위치를 산출할 수 있다. 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
위치추정부(430)는 통신부(410)로부터 수신한 필터링 응답정보에 포함된 AP(120)들의 맥 어드레스를 기초로 저장부(420)로부터 AP(120)의 위치 정보를 수신하고 통신부(410)로부터 수신한 신호세기(RSSI)를 기초로 측위 정보를 산출한다. 이때 단말기(110)와 근접한 AP(120)만을 선별하기 위하여 신호세기를 기준으로 기설정된 크기 이상 또는 기설정된 숫자의 AP(120)들만을 측위 대상으로 선정할 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 측위 장치 저장부의 구조를 나타낸 도면이다.
저장부(420)는 AP(120)에 대한 식별 정보와 식별 정보에 매칭되는 위치 정보를 저장한다. 여기서, 식별 정보는 맥 어드레스, SID, AP(120)에 대한 채널 정보가 될 수 있고, 위치 정보는 AP(120)에 대한 위도 정보, 경도 정보, 고도 정보, 주소 정보 및 건물 층수 정보가 될 수 있다.
여기서, 도 5에 도시된 맥 어드레스는 해당 AP(120)를 식별할 수 있는 유니크(Unique)한 정보로서 BSSID(Basic Service Set IDentifier)를 말한다. 이러한 맥 어드레스에는 총 48 비트(Bit)가 할당될 수 있는 것이 일반적이나 이에 한정되는 것은 아니다. SSID(Service Set Identifier)도 해당 AP(120)를 식별할 수 있는 정보로서, 유저가 설정한 값을 나타낸다. 예를 들어서, 도 5에 도시된 바와 같이, '스*벅스 강남점', 'S*T AP', 'Ne*pot' 등으로 설정되어 AP(120)를 식별할 수 있도록 하는 정보이다. 위도, 경도 및 고도는 해당 AP(120)가 설치된 위도, 경도 및 고도의 좌표값을 말한다. 주소 정보는 해당 번지수를 말하며, 건물 층수 정보는 주소 정보에 해당하는 지역이 고층 빌딩인 경우 해당 빌딩의 AP(120)가 설치된 층수 정보를 말한다.
AP(120)에 대한 정보는 단순한 파일 형태로 저장될 수 있으며 AP(120)로부터 기설정된 간격으로 정보를 입력받아서 지속적으로 정보가 갱신되는 경우 메모리 상에 캐시(Cashe) 형태로 저장될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 위치추정부에서 단말기의 위치를 산출하는 방법을 나타낸 도면이다.
AP(122, 124, 126)의 위치와 AP(122, 124, 126)들로부터 단말기(110)까지의 거리를 알 수 있다면 단말기(110)의 위치를 결정할 수 있다. AP(122, 124, 126)의 위치는 도 4에 도시된 바와 같이 입력받은 AP(122, 124, 126)의 맥 어드레스를 기준으로 저장부(420)로부터 입력받고 단말기(110)까지의 거리는 신호세기(RSSI)를 통해 계산될 수 있다. 따라서 위치추정부(430)는 AP(122, 124, 126)의 위치와 AP(122, 124, 126)에서 단말기(110)까지의 거리를 기반으로 단말기의 위치를 계산한다. 도 6에서 즉각적인 이해를 위하여 각 AP(122, 124, 126)의 위치에서 동일한 거리의 원을 각각 그려서 교점을 산출하여 단말기(110)의 위치를 특정하는 방법을 예시하였다. 그러나 복잡한 알고리즘을 사용한다면 같은 종류의 보다 적은 정보로도 비교적 정확한 측위가 가능하다. 삼각 측량과 같은 기존의 다양한 측위 연산 방법을 적용할 수 있고, 단순히 하나 이상의 AP의 위치를 추출하고 가장 높은 신호세기가 검출된 AP의 위치를 단말기의 위치로 결정하는 방법도 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 방법을 나타낸 순서도이다.
측위를 수행하고자 하는 지역에 대한 액세스 포인트 설치 정보를 저장한다(S710). 단말기의 프로브 요청 신호를 수집하여 분석하기 위하여 단말기의 프로브 요청신호를 수집하는 장소에 대한 정보가 데이터베이스로 구축되어 있어야 한다. 측위 장치(130)에 AP(120)의 맥 어드레스와 AP(120)의 위치에 관한 정보를 수집하여 저장한다. 이때 단말기(110)의 맥 어드레스에 따라 단말기의 무선랜 정보를 제어할 수 있는지 여부를 함께 저장할 수 있다.
측위대상 단말기로부터 접속 요청 신호를 수신한다(S720). 단말기(110)가 단말기(110) 주변에 존재하는 AP(120)를 찾기 위해 브로드캐스팅하는 프로브 요청신호를 AP(120)가 수신하여 각 단말기를 구분할 수 있는 식별표지별로 프로브 요청신호 수신 시각 및 신호세기(RSSI)를 저장한다. 이 식별표지는 단말기(110)의 맥 어드레스일 수 있다. 측위 요청 단말기로부터 AP(120)를 통해 측위요청신호를 수신할 필요는 없으나 측위 요청 단말기가 주변 AP(120)의 프로브 응답 메시지를 수신한 경우 함께 수신한 주변 AP(120)의 맥 어드레스 정보를 함께 전송할 수 있다.
측위 장치와 연동하는 액세스 포인트로부터 필터링 응답정보를 수신하여 저장한다(S730). 본 실시예는 각 AP(120)가 수신한 프로브 요청신호를 수집하여 분석하여야 한다. 따라서 S720에서 각 AP(120)가 수집한 정보를 분석을 위한 데이터베이스가 구축된 측위 장치(130)로 전송한다. 측위 장치(130)는 AP(120)로부터 프로브 요청신호 관련정보를 수신한다. AP(120)로부터 AP(120) 자신의 맥 어드레스, 단말기(110)의 맥 어드레스 및 신호세기 정보를 포함한 정보를 수신한다. 정보와 수집 대상이 정해져 있으므로 수집하는 방법은 다양할 수 있다. AP(120)가 프로브 요청신호를 감지했을 때 매번 측위 장치(130)로 전송할 수도 있고, 기설정된 시간 간격으로 특정 기간에 수집된 정보를 전송할 수도 있다. 또는 실제로 측위 요청이 수신되어 단말기의 측위 정보가 필요할 때마다 AP(120)로 저장된 내용을 요청하여 해당 정보를 수집할 수도 있다.
측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신하는 경우 필터링 응답정보에 근거하여 측위대상 단말기의 현재위치를 추정한다(S740). 신호세기를 기반으로 단말기와 AP(120)사이의 거리를 측정하고 AP(120)의 맥 어드레스와 기저장된 AP(120) 맥 어드레스별 주소를 기반으로 AP(120)의 위치를 확인하여 단말기(110)의 위치를 계산한다.
현재 위치의 정보를 측위대상 단말기로 송신한다(S750). 계산된 단말기(110)의 현재 위치의 정보를 통신망을 통하여 측위대상 단말기로 송신한다.
도 7에서는 과정 S710 내지 과정 S750을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 7에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S710 내지 과정 S750 중 하나의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP로부터의 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7에서 AP(120)와 측위 장치(130)의 동작을 함께 설명하였다. 도 8에서는 이 중 AP(120)의 동작에 대하여 설명한다.
측위대상 단말기로부터 접속 요청신호를 수신한다(S810). 측위대상 단말기는 무선랜 네트워크에 접속하기 위하여 주변의 AP(120)를 검색하는 프로브 요청신호를 브로드캐스팅하는데, 이 프로브 요청신호를 접속 요청신호로서 수신하여 저장한다.
접속 요청신호에 포함된 일부 파라미터를 필터링한 필터링 응답정보를 생성한다(S820). AP(120)는 측위 장치(130)로부터 측위대상 단말기(110)에 대한 필터링 요청 정보를 수신하는 경우, 프로브 요청신호를 저장한 경우 또는 기설정된 시간 간격으로 그동안 저장된 프로브 요청신호를 측위 장치(130)로 전송하기 위하여 필터링 응답정보를 생성한다. 프로브 요청신호에 포함된 단말기의 맥 어드레스를 입력받고 이를 기반으로 단말기의 기종, OS에 대한 정보를 추출할 수 있다. 또한 프로브 요청신호를 수집한 AP(120) 자신의 맥 어드레스, 신호세기에 대한 정보를 포함한 필터링 응답정보를 생성한다. 이때 단말기의 기종 및 OS에 따라 본 실시예에서 제공하는 측위 정보가 필요 없는 단말기를 제외한 단말기에 대하여 필터링 응답정보를 생성할 수 있다.
필터링 응답정보를 측위 장치로 전송한다(S830). 필터링 응답정보를 통신망을 통하여 측위 장치(130)로 전송한다.
도 8에서는 과정 S810 내지 과정 S830을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S810 내지 과정 S830 중 하나의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치에서 측위 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7에서 AP(120)와 측위 장치(130)의 동작을 함께 설명하였다. 도 9에서는 이 중 측위 장치(130)의 동작에 대하여 설명한다.
측위를 수행하고자 하는 지역에 대한 액세스 포인트 설치 정보를 저장한다(S910). AP(120)별로 AP(120)의 맥 어드레스와 실제 주소를 데이터베이스로 구축한다. 데이터베이스는 측위 장치(130)와 연동하는 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 하나의 정보를 매칭하여 저장할 수 있다.
측위 장치와 연동하는 액세스 포인트로부터 필터링 응답정보를 수신하여 저장한다(S920). 측위 장치(130)는 프로브 요청 신호를 수신한 AP(120)로부터 AP(120) 자신의 맥 어드레스, 신호세기에 대한 정보 및 단말기(110)의 맥 어드레스를 포함한 필터링 응답정보를 수집한다.
측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신하는 경우 필터링 응답정보에 근거하여 측위대상 단말기의 현재 위치를 추정한다(S930). 측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신한 경우 필터링 응답정보에 포함된 AP(120)의 맥 어드레스와 신호세기를 기반으로 AP(120)의 위치를 저장부(420)로부터 AP(120)의 위치와 단말기와 AP(120) 사이의 거리를 계산한다. 이들 정보들 중 어느 하나 이상을 이용하여 측위대상 단말기의 위치를 계산한다. 측위대상 단말기로 계산된 위치에 대한 정보를 제공할 수 있다.
현재 위치의 정보를 측위대상 단말기로 송신한다(S940). S930에서 계산된 측위대상 단말기의 현재 위치를 통신망을 통해 단말기로 송신한다.
도 9에서는 과정 S910 내지 과정 S930을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 9에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S910 내지 과정 S930 중 하나의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 9는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
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.
110: 단말기 120: AP
122: 제1 AP 124: 제2 AP
126: 제3 AP 130: 측위 장치
310: 안테나 320: 필터링부
330: 단말정보 저장부 340: AP 통신부
410: 통신부 420: 저장부
430: 위치추정부

Claims (15)

  1. 단말기로부터 브로드캐스팅(Broadcasting)되는 접속요청 신호를 수신하는 안테나;
    상기 접속요청 신호에 포함된 일부 파라미터를 필터링한 필터링 응답정보를 생성하는 필터링부; 및
    상기 필터링 응답정보를 측위 장치로 전송하는 AP 통신부를 포함하되,
    상기 AP 통신부는 상기 측위 장치로부터 필터링 요청정보를 수신하는 경우 상기 필터링 응답정보를 상기 측위 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터링부는,
    상기 접속요청 신호에 근거하여 상기 단말기와 통신과정에서 생성된 무선환경 정보 중 상기 단말기에 대한 수신 신호세기 정보(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 상기 단말기의 맥 어드레스(MAC Address) 정보 및 상기 액세스 포인트의 맥 어드레스(MAC Address) 정보를 포함하는 상기 필터링 응답정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터링부는,
    상기 단말기의 맥 어드레스 정보에 근거하여 상기 단말기의 기종 또는 상기 단말기의 OS를 판별하고, 상기 단말기의 기종 또는 상기 단말기의 OS에 대한 정보를 기준으로 상기 단말기가 취합한 무선랜 정보를 제어할 수 있는 OS를 지닌 상기 단말기가 포함된 필터링 응답정보를 제거하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무선환경 정보는,
    단말기 식별 정보, 상기 액세스 포인트의 맥 어드레스 정보, 상기 수신 신호 세기 정보, BSSID(Basic Service Set IDentifier), SSID(Service Set IDentifier) 및 AP 채널(Access Point Chennel) 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  5. 삭제
  6. 단말기로부터 브로드캐스팅(Broadcasting)되는 접속요청 신호를 수신하는 안테나;
    상기 접속요청 신호에 포함된 일부 파라미터를 필터링한 필터링 응답정보를 생성하는 필터링부;
    상기 필터링 응답정보를 측위 장치로 전송하는 AP 통신부; 및
    상기 접속요청 신호를 상기 단말기의 맥 어드레스 별로 저장하는 단말정보 저장부를 포함하되,
    상기 AP 통신부는 상기 필터링 응답정보를 기설정된 시간 간격으로 상기 측위 장치로 전송하고, 상기 단말정보 저장부는 기설정된 시간 간격으로 상기 단말정보 저장부의 저장정보를 초기화하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  7. 삭제
  8. 측위를 수행하고자 하는 지역에 대한 액세스 포인트 설치 정보를 저장하는 저장부;
    측위 장치와 연동하는 상기 액세스 포인트로부터 필터링 응답정보를 수신하고, 측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신하는 경우 측위결과를 상기 측위대상 단말기로 전송하는 통신부; 및
    수신된 상기 필터링 응답정보에 근거하여 상기 측위대상 단말기의 현재 위치 정보를 추정하는 위치추정부를 포함하되,
    상기 위치추정부는 상기 필터링 응답정보에 포함된 상기 측위대상 단말기에 대한 상기 액세스 포인트의 수신 신호세기 정보를 추출하고, 상기 수신 신호세기 정보에 근거하여 상기 액세스 포인트의 맥 어드레스별 상기 측위대상 단말기까지의 거리를 계산하고, 상기 측위대상 단말기까지의 거리와 상기 액세스 포인트의 위치 정보에 근거하여 상기 측위대상 단말기의 현재 위치정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 액세스 포인트의 맥 어드레스 정보 및 상기 액세스 포인트의 위치 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 측위대상 단말기에 대한 상기 액세스 포인트의 수신 신호세기 정보(RSSI: Received Signal Strength Indicator)에 따른 상기 측위대상 단말기와 상기 액세스 포인트간의 거리 정보 및 상기 측위대상 단말기의 맥 어드레스 정보에 따른 기종 정보 중 적어도 하나를 추가로 저장하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신하는 경우 측위 장치와 연동하는 액세스 포인트로 필터링 요청 정보를 전송하고, 상기 필터링 요청 정보에 대응하는 필터링 응답정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 위치추정부는,
    상기 저장부로부터 선별된 상기 필터링 응답정보에 포함된 맥 어드레스에 해당하는 위치 정보를 추출하고, 상기 위치 정보를 상기 현재 위치 정보로 추정하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  13. 삭제
  14. 액세스 포인트가 측위대상 단말기의 측위를 위한 데이터를 측위 장치로 전송하는 방법에 있어서,
    상기 측위대상 단말기로부터 접속요청 신호를 수신하는 과정;
    상기 접속요청 신호에 포함된 일부 파라미터를 필터링한 필터링 응답정보를 생성하는 과정; 및
    상기 필터링 응답정보를 상기 측위 장치로 전송과정을 포함하되,
    상기 전송과정은 상기 측위 장치로부터 필터링 요청정보를 수신한 경우 상기 필터링 응답정보를 상기 측위 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송방법.
  15. 측위 장치를 이용하여 위치 측위를 수행하는 방법에 있어서,
    측위를 수행하고자 하는 지역에 대한 액세스 포인트 설치 정보를 저장하는 저장과정;
    상기 측위 장치와 연동하는 상기 액세스 포인트로부터 필터링 응답정보를 수신하여 저장하는 수신 과정;
    측위대상 단말기로부터 측위 요청을 수신하는 경우 상기 필터링 응답정보에 근거하여 상기 측위대상 단말기의 현재 위치를 추정하는 위치 추정과정; 및
    상기 현재 위치의 정보를 상기 측위대상 단말기로 송신하는 송신 과정을 포함하되,
    상기 위치 추정과정은 상기 필터링 응답정보에 포함된 상기 측위대상 단말기에 대한 상기 액세스 포인트의 수신 신호세기 정보를 추출하고, 상기 수신 신호세기 정보에 근거하여 상기 액세스 포인트의 맥 어드레스별 상기 측위대상 단말기까지의 거리를 계산하고, 상기 측위대상 단말기까지의 거리와 상기 액세스 포인트의 위치 정보에 근거하여 상기 측위대상 단말기의 현재 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.
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