KR101438659B1 - Apparatus and method for locating using grid of fingerprinting map based on reliability - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서비스 지역을 격자로 구분하고, 구분한 격자의 신호세기 정보를 미리 측정한 소수의 참조 위치로부터 얻은 실측 정보를 이용하여 생성된 신호세기를 신뢰도와 함께 위치 추정 단계에 적용하여 최종 위치를 추정하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로서, 이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그, 고정되어 태그의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 리더, 리더들을 통해 수집된 정보로 태그의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진은 서비스 지역을 적어도 2개 이상의 격자로 구획하여 신호세기를 예측하는 단계와, 사전위치를 이용해서 예측한 신호세기의 신뢰도를 각 격자에 생성하는 단계와, 예측한 신호세기 값과 생성된 신뢰도를 바탕으로 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계와, 상기 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에서의 최종 신호세기를 이용하여 해당 격자의 위치를 최종 위치로 선정하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.In the present invention, the service area is divided into grids, and the signal strength generated using the actual information obtained from a small number of reference positions in which the signal strength information of the divided grids is measured is applied to the position estimation step together with the reliability, A tag for periodically collecting information with mobility, at least two readers for collecting tag information, and a position estimating unit for estimating a position of the tag with information collected through the readers, A positioning system comprising a measurement engine, the positioning engine comprising: estimating a signal strength by partitioning a service area into at least two grids; calculating reliability of the signal strength predicted using the pre- Based on the predicted signal strength value and the generated reliability, Generating a confidence-based fingerprint map; and selecting a position of the corresponding grid as a final position using the final signal strength in the reliability-based fingerprint map.

Figure R1020130010302
Figure R1020130010302

Description

신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치 및 방법{Apparatus and method for locating using grid of fingerprinting map based on reliability}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an apparatus and method for locating a location based on a reliability-based grid-like fingerprint map,

본 발명은 사전에 측정된 무선 네트워크의 신호세기 정보를 바탕으로 주변의 신호세기 정보를 신뢰도 기반 예측 기법을 이용한 결과값을 이용하여 더욱 정밀한 위치를 추적하는 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning method using a reliability-based lattice-type fingerprint map for tracking a precise position using a result value using a reliability-based prediction technique based on signal strength information of a wireless network measured in advance Apparatus and method.

최근 무선 통신 기술이 급격하게 발전함과 동시에 스마트 폰의 보급이 급증하면서 이런 응용 기술들을 기반으로 사용자들에게 편의성을 제공하는 서비스들이 많은 관심을 받고 있다. 특히 위치 정보는 응급 상황이 발생했을 때 자신의 위치를 알리거나 화재와 같은 재난이 발생한 장소의 정보를 전달하거나, 저연령층 자녀들이 안전하게 귀가하고 있는지 확인하는데 사용되는 등 다양한 융합 기술로 범위를 확장하며 활용되고 있다. 이렇게 위치 정보를 바탕으로 이용자에게 여러 가지 서비스를 제공하는 서비스 시스템을 위치 기반 서비스(Location Based Service : LBS) 라고 부른다.Recently, as the wireless communication technology has rapidly developed and the spread of smart phones has rapidly increased, services that provide convenience to users based on such application technologies have attracted much attention. In particular, the location information can be used to notify the location of an emergency in the event of an emergency, to transmit information about a place where a disaster such as a fire has occurred, or to check whether children of lower grades are returning home safely. . A service system that provides various services to a user based on the location information is called a location based service (LBS).

위치 정보를 얻기 위해서 일반적으로 GPS를 이용하지만, 이 방법은 실내에서는 적용할 수 없으므로, 실내/실외에서 모두 적용할 수 있는 무선 네트워크를 이용한 RTLS(Real Time Locating System)를 설치해서 실내 위치 정보를 수집하는 방법이 떠오르고 있다. Since GPS is generally used to obtain location information, this method can not be applied indoors. Therefore, a real time locating system (RTLS) using a wireless network that can be applied both indoors and outdoors is installed to collect indoor location information There is a way to do that.

상기 RTLS의 개념도는 도 1과 같이 위치를 추정하고자하는 대상에 태그(혹은 노드)(10)를 부착하고 주변의 마스터 노드(혹은 리더)(20)를 이용해서 위치 관련 정보를 획득하여 전달하면, 위치 측정 엔진(30)에서는 최종적인 위치를 계산한다.1, a tag (or a node) 10 is attached to an object to be estimated, and the position-related information is acquired and transmitted using a master node (or reader) 20 in the vicinity, The position measurement engine 30 calculates the final position.

그리고 RTLS에서 위치를 추정하는 방법은 도 2와 같은 삼변측량법을 이용한 방법과 도 3과 같은 사전 수집한 신호세기 정보를 이용한 방법이 있다. The method of estimating the position in the RTLS is a method using the trilateration method as shown in FIG. 2 and a method using the pre-collected signal intensity information as shown in FIG.

그러나 상기 삼변측량법은 정확한 거리 정보를 필요로 하고, 이를 위해서는 정밀한 장비 혹은 별도의 물리 계층을 필요로 한다. 따라서 물리 계층이나 장비 환경을 사용하지 않는 사전 수집한 신호세기 정보를 이용한 방법이 사용된다.However, the trilateration method requires precise distance information, which requires precise equipment or a separate physical layer. Therefore, a method using pre-collected signal strength information that does not use physical layer or equipment environment is used.

그리고 상기 사전 수집한 신호세기 정보를 이용한 방법은 “사전 정보 생성 단계”와 “위치 추정 단계”로 나누어진다. “사전 정보 생성 단계”는 특정한 위치(참조 위치)를 지정하여 신호세기를 수집하여 데이터베이스화하고, 이 데이터베이스는 “위치 추정 단계”에서 추정 알고리즘을 이용해서 최종 위치를 결정하는데 사용한다. The method using the pre-collected signal strength information is divided into a " pre-information generation step " and a " position estimation step ". The " advance information generation step " specifies a specific position (reference position) and collects the signal strengths into a database, which is used to determine the final position using the estimation algorithm in the " position estimation step ".

이때, 상기 “사전 정보 생성 단계”에서 참조 위치로부터 신호세기 수집은 수동으로 이루어진다. 그러나 정확도를 높이기 위해서는 도 4 및 도 5와 같이 참조위치와의 거리 및 신호세기 값에 따라 오차가 발생할 수 있기 때문에 많은 참조위치를 확보해야 하고, 이러한 참조 위치가 많을수록 위치 추정 정확도는 상승하는데 그에 따라 비용의 소모 또한 크다는 문제점이 있다.At this time, in the " advance information generation step ", the signal strength collection from the reference position is performed manually. However, in order to increase the accuracy, as shown in FIGS. 4 and 5, an error may occur depending on the distance from the reference position and the signal intensity value. Therefore, it is necessary to secure a large number of reference positions. There is a problem that the cost is also large.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 서비스 지역을 격자로 구분하고, 구분한 격자의 신호세기 정보를 미리 측정한 소수의 참조 위치로부터 얻은 실측 정보를 이용하여 생성된 신호세기를 신뢰도와 함께 위치 추정 단계에 적용하여 최종 위치를 추정하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for classifying a service area into a lattice, And estimating the final position by applying it to the position estimation step together with the reliability.

본 발명의 다른 목적은 사전에 측정된 무선 네트워크의 신호세기 정보를 바탕으로 주변의 신호세기 정보를 신뢰도 기반 예측 기법을 이용한 결과값을 이용하여 더욱 정밀한 위치를 추적하는 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치 및 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a reliability-based lattice-type fingerprint map for tracking a precise position using a result value using a reliability-based prediction technique based on signal strength information of a wireless network measured in advance And to provide a position tracking apparatus and method using the same.

본 발명의 또 다른 목적은 소수의 참조 위치를 이용하여 다양한 응용에서 활용할 수 있는 위치 정보를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide position information that can be utilized in various applications by using a small number of reference positions.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치의 특징은 이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그, 고정되어 태그의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 리더, 리더들을 통해 수집된 정보로 태그의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진 내에 환경정보 획득을 위해 지정한 위치를 적어도 하나 이상 검출하여 참조위치로 설정하는 참조위치 설정부와, 상기 마스터 노드 중 적어도 하나에서 수집되는 정보 중 상기 참조위치 설정부에서 설정된 참조위치에서의 신호세기 정보를 수집하는 신호세기 정보 수집부와, 상기 신호세기 정보 수집부에서 수집된 서비스 지역을 적어도 2개 이상의 격자로 구획하는 격자 구획부와, 상기 격자 구획부에서 구획된 격자별로 수집된 참조위치에서의 신호세기 정보를 기반으로 참조위치와 마스터 노드와의 거리 및 참조위치와 격자간의 거리를 서로 대입하여 각 격자의 신호세기를 예측하는 격자별 신호세기 산출부와, 상기 격자 구획부에서 구획된 격자단위 별로 마스터 노드와 격자간의 거리를 기반으로 최소 신호세기 값 및 격자별 신호세기 산출부에서 산출된 격자의 예측 신호세기를 이용하여 각 격자의 신뢰도를 설정하는 격자별 신뢰도 산출부와, 상기 격자별 신뢰도 산출부에서 설정된 각 격자의 신뢰도를 가중치로 격자별 신호세기 산출부에서 산출된 각 격자의 예측 신호세기에 적용하여 산출된 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 핑거 프린트 맵 생성부와, 상기 마스터 노드들을 통해 수집된 태그의 신호세기 정보 리스트를 수집하여 핑거 프린트 맵 생성부에서 생성된 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에 매칭시켜 최종 위치를 선정하는 위치 선정부를 포함하여 구성되는데 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a position-tracking apparatus using a reliability-based grid-like fingerprint map, the apparatus comprising: a tag that periodically collects information with mobility; And a position measurement engine for estimating a position of a tag with information collected by a reader and a reader, wherein the reference position is detected by detecting at least one position designated for acquiring environmental information in the position measurement engine and setting it as a reference position A signal strength information collecting unit for collecting signal strength information at a reference position set in the reference position setting unit among information collected by at least one of the position setting unit and the master node, A grid dividing section for dividing the region into at least two or more grids, Based on the signal strength information at the reference position collected for each grid partitioned by the compartment, the distance between the reference position and the master node, and the distance between the reference position and the grid are substituted with each other to predict the signal strength of each grid. The reliability of each grid is calculated using the minimum signal intensity value and the predicted signal strength of the grid calculated by the signal strength calculator for each grid based on the distance between the master node and the grid for each grid unit partitioned by the grid partition. And a reliability calculation unit for calculating a final signal strength of each grid calculated by applying reliability of each grid set by the grid reliability calculation unit to a predicted signal strength of each grid calculated by a grid- A fingerprint map generator for generating a reliability-based fingerprint map having the master nodes, And a location selection unit for collecting the signal strength information list and matching the reliability based fingerprint map generated by the fingerprint map generation unit to select the final location.

바람직하게 상기 핑거 프린트 맵 생성부는 격자별 신뢰도 산출부에서 설정된 각 격자의 모든 신뢰도를 결합하고, 이를 격자별 신뢰도를 가중치로 하여 가중 평균을 계산한 후, 마스터 노드에 대한 격자별로 최종 신호세기를 산출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the fingerprint map generator combines all the reliability of each grid set by the grid reliability calculation unit, calculates a weighted average using the reliability of each grid as a weight, and then calculates a final signal strength for each grid of the master node .

바람직하게 상기 위치 선정부는 수집된 신호세기 정보를 상기 핑거 프린트 맵에 저장되어 있는 신호세기들과 비교하여 수집된 신호세기 정보에 해당되는 격자들의 신호세기 그룹을 후보군으로 분류한 후, 분류된 후보군에 속하는 격자들의 신뢰도를 가산하여 신뢰도가 가장 높은 격자의 위치를 최종 위치로 선정하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the positioning unit compares the collected signal strength information with the signal strengths stored in the fingerprint map, classifies the signal strength groups of the lattices corresponding to the collected signal strength information into candidate groups, The reliability of the lattices belonging to the lattice is added and the position of the lattice having the highest reliability is selected as the final position.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 방법의 특징은 이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그, 고정되어 태그의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 리더, 리더들을 통해 수집된 정보로 태그의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진은 서비스 지역을 적어도 2개 이상의 격자로 구획하여 신호세기를 예측하는 단계와, 사전위치를 이용해서 예측한 신호세기의 신뢰도를 각 격자에 생성하는 단계와, 예측한 신호세기 값과 생성된 신뢰도를 바탕으로 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계와, 상기 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에서의 최종 신호세기를 이용하여 해당 격자의 위치를 최종 위치로 선정하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of tracking location based on a reliability-based grid-like fingerprint map, the method comprising: a tag for periodically collecting information with mobility; And a position measuring engine for estimating a position of the tag with information collected through a reader and a reader. The position measuring engine includes a step of predicting a signal strength by dividing a service area into at least two or more grids, Generating a confidence-based fingerprint map having a final signal strength for each lattice based on the predicted signal strength value and the reliability of the generated lattice; Based on the final signal strength in the reliability-based fingerprint map, Makin it comprises the steps of selecting a.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 방법의 다른 특징은 이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그, 고정되어 태그의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 리더, 리더들을 통해 수집된 정보로 태그의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진은 환경정보 획득을 위해 지정한 적어도 하나 이상의 일부 위치를 참조위치로 설정하는 단계와, 상기 설정된 참조위치에서 주변의 기 설치된 마스터 노드의 신호세기 정보를 수집하는 단계와, 서비스 지역을 2개 이상의 격자로 구획하는 단계와, 상기 구획된 격자별로 수집된 참조위치에서의 신호세기 정보를 기반으로 참조위치와 마스터 노드와의 거리 및 참조위치와 격자간의 거리를 서로 대입하여 각 격자의 신호세기를 예측하는 단계와, 상기 구획된 격자단위 별로 마스터 노드와 격자간의 거리를 기반으로 신뢰도 정보를 생성하여 각 격자에 신뢰도를 설정하는 단계와, 상기 설정된 각 격자의 신뢰도를 가중치로 산출된 각 격자의 예측 신호세기에 적용하여 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계와, 상기 마스터 노드들을 통해 수집된 태그의 신호세기 정보 리스트를 수집하여 상기 생성된 격자별 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에 매칭시켜 최종 위치를 선정하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a location-tracking method using a reliability-based lattice-type fingerprint map according to the present invention, comprising: a tag that periodically collects information with mobility; And a position measurement engine for estimating the position of the tag with the information collected through the reader and the readers, wherein the position measurement engine sets at least one or more positions specified for acquiring environment information as reference positions A step of collecting signal intensity information of a master node installed in the vicinity of the set reference position, a step of dividing a service area into two or more lattices, The distance between the reference position and the master node and the distance between the reference position and the grid Generating reliability information based on a distance between a master node and a grid for each of the partitioned grid units to set reliability in each grid; Generating a reliability-based fingerprint map having a final signal strength for each lattice by applying the generated signal strength information to each of the lattice predicted signal strengths calculated as weights; And selecting a final position by matching with the grid-based reliability-based fingerprint map.

바람직하게 상기 각 격자의 신호세기 예측은 하나의 마스터 노드를 기준으로 선택하고, 신호세기 예측에 사용할 참조위치를 순서대로 선택하여 모든 격자에 신호세기를 예측하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the signal strength prediction of each of the gratings is performed based on one master node, and the reference positions to be used for predicting the signal strength are sequentially selected to predict the signal intensities of all the gratings.

바람직하게 상기 신뢰도 정보의 생성은 미리 정의된 최소 신호세기 값 및 산출된 격자의 예측 신호세기를 이용하여 각 격자의 신뢰도를 설정하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the reliability information is generated by setting reliability of each grid using a predefined minimum signal strength value and a predicted signal strength of the calculated grid.

바람직하게 상기 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계는 설정된 각 격자의 모든 신뢰도를 결합하여 총 신뢰도를 산출하는 단계와, 상기 산출된 총 신뢰도를 가중치로 하여 가중 평균을 계산하는 단계와, 상기 계산된 가중 평균값을 적용하여 마스터 노드에 대한 격자별 최종 신호세기를 산출하는 단계와, 상기 산출된 격자별 최종 신호세기 및 격자별 신뢰도 정보를 포함하는 비트맵으로 구성된 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of generating the reliability-based fingerprint map comprises: calculating total reliability by combining all the reliability of each set grid; calculating a weighted average using the calculated total reliability as a weight; Calculating a final signal strength for each of the masters by applying a weighted average value to the master node; and generating a fingerprint map composed of the bit map including the calculated final signal strength for each grid and the reliability information for each grid .

바람직하게 상기 최종 위치를 선정하는 단계는 마스터 노드들을 통해 수집된 신호세기 정보를 생성된 핑거 프린트 맵에 저장되어 있는 신호세기들과 비교하는 단계와, 상기 비교결과, 각각의 마스터 노드들의 신호세기로부터 정의된 오차 범위 내의 격자들을 선별하여 후보 위치군으로 선정하는 단계와, 상기 선정된 후보 위치군에 속하는 격자들의 신뢰도를 모두 가산하여 신뢰도가 가장 높은 격자의 위치를 최종 위치로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of selecting the final position further comprises the steps of: comparing the signal strength information collected through the master nodes with the signal strengths stored in the generated fingerprint map; and comparing the signal strengths of the master nodes Selecting a grid within a defined error range as a candidate location group and adding the reliability of the grids belonging to the selected candidate location group to select a position of the grid with the highest reliability as a final location .

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the apparatus and method for tracking position using a reliability-based grid-like fingerprint map according to the present invention have the following effects.

첫째, 사전 수집한 신호세기 정보를 이용한 방법에서 사전 정보 수집 과정을 줄여 시스템 구축에 소모되는 비용과 시간을 감소시킬 수 있다.First, in the method using pre-collected signal strength information, it is possible to reduce the cost and time consumed in system construction by reducing the process of pre-information gathering.

둘째, 신호세기라는 일반적인 정보를 통해 정밀한 장비 없이 소수의 정보를 통해 높은 해상도의 위치 정보를 획득할 수 있다.Second, general information, such as signal strength, can be used to acquire high-resolution position information through a small number of pieces of information without precise equipment.

도 1 은 일반적인 RTLS의 구조를 나타낸 구성도
도 2 는 일반적인 RTLS에서 위치를 추정하는 방법 중 삼변측량법을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면
도 3 은 일반적인 핑거프린트기반 위치측정 방법 중 참조위치에 따른 측정결과의 정확도를 설명하기 위한 도면
도 4 는 도 3의 방법에서 참조위치와 격자위치 사이의 거리에 따른 신호세기 오차를 나타낸 그래프
도 5 는 도 3의 방법에서 거리에 따라 예측한 신호세기와 실제 측정된 신호세기의 오차를 나타낸 그래프
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치의 구성을 나타낸 블록도
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 8 은 도 7에서 서비스 지역을 격자로 구획하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 9 는 도 7에서 신호세기에 따른 격자 선택 과정을 설명하기 위한 도면
도 10 은 도 7에서 각 격자에 신호세기의 신뢰도를 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 11 은 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에서 설정된 신뢰도를 이용하여 최종 위치를 선정하는 과정을 설명하기 위한 도면1 is a block diagram showing the structure of a general RTLS
2 is a diagram for explaining a method of estimating a position in a general RTLS using a trilateration method;
FIG. 3 is a diagram for explaining the accuracy of a measurement result according to a reference position among general fingerprint-based position measurement methods;
Fig. 4 is a graph showing a signal intensity error according to the distance between the reference position and the lattice position in the method of Fig. 3
5 is a graph showing the error between the signal intensity predicted along the distance and the actually measured signal intensity in the method of FIG.
6 is a block diagram illustrating a configuration of a location tracking apparatus using a reliability-based lattice-type fingerprint map according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of tracking a location using a reliability-based grid-like fingerprint map according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a process of dividing a service area into a grid in FIG. 7
9 is a diagram for explaining a lattice selection process according to signal intensity in FIG.
FIG. 10 is a view for explaining a process of setting the reliability of signal strength in each grid in FIG. 7
11 is a diagram for explaining a process of selecting a final position using reliability set in the reliability-based fingerprint map

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a location tracking apparatus and method using a reliability-based lattice-type fingerprint map according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.

도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a configuration of a location tracking apparatus using a reliability-based lattice-type fingerprint map according to an embodiment of the present invention.

도 6과 같이, 위치 추적 장치는 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이 이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그(10), 고정되어 태그(10)의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 마스터 노드(리더, AP)(20), 마스터 노드들을 통해 수집된 정보로 태그(10)의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진(30)으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진(30) 내에 참조위치 설정부(100)와, 신호세기 정보 수집부(200)와, 격자 구획부(300)와, 격자별 신호세기 산출부(400)와, 격자별 신뢰도 산출부(500)와, 핑거 프린트 맵 생성부(600)와, 위치 선정부(700)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the position tracking apparatus includes a tag 10 for periodically collecting information with mobility as shown in FIG. 1, at least two or more master nodes (AP) 20, and a position measurement engine 30 for estimating the position of the tag 10 with the information collected through the master nodes. In the position tracking engine 30, A signal strength information collecting unit 200, a lattice partitioning unit 300, a lattice signal strength calculating unit 400, a lattice-based reliability calculating unit 500, a fingerprint map generating unit 600, and a position selection unit 700.

상기 참조위치 설정부(100)는 환경정보 획득을 위해 지정한 위치를 검출하여 참조위치로 설정한다. 이때, 상기 참조위치는 환경정보 획득을 위한 위치로서 복수개의 위치가 설정될 수 있다.The reference location setting unit 100 detects a location designated for environment information acquisition and sets it as a reference location. At this time, the reference position may be a plurality of positions as positions for acquiring environmental information.

그리고 상기 신호세기 정보 수집부(200)는 상기 마스터 노드(20) 중 적어도 하나에서 수집되는 정보 중 상기 참조위치 설정부(100)에서 설정된 참조위치에서의 신호세기 정보를 수집하여 데이터베이스화한다.The signal strength information collecting unit 200 collects signal intensity information at a reference position set in the reference position setting unit 100 among information collected from at least one of the master nodes 20 and converts the information into a database.

상기 격자 구획부(300)는 신호세기 정보 수집부(200)에서 수집된 서비스 지역을 작은 크기의 격자로 구획한다. The grid partitioning unit 300 divides the service area collected by the signal strength information collection unit 200 into a small size grid.

상기 격자별 신호세기 산출부(400)는 격자 구획부(300)에서 구획된 격자별로 수학식 1에서 나타내고 있는 것과 같이 상기 수집된 참조위치에서의 신호세기 정보를 기반으로 참조위치와 마스터 노드와의 거리 및 참조위치와 격자간의 거리를 서로 대입하여 각 격자의 신호세기를 예측한다.As shown in Equation (1) for each lattice partitioned by the lattice partitioning unit 300, the lattice-specific signal strength calculating unit 400 calculates a lattice- And the signal intensity of each grid is predicted by substituting the distance between the reference position and the lattice.

Figure 112013008906461-pat00001
Figure 112013008906461-pat00001

이때, 상기 R은 격자의 예측 신호세기이고,

Figure 112013008906461-pat00002
는 참조위치의 실측된 신호세기이고, d는 격자와 마스터 노드의 거리이고,
Figure 112013008906461-pat00003
는 참조위치와 마스터 노드 간의 거리를 나타낸다.Here, R is the predicted signal intensity of the lattice,
Figure 112013008906461-pat00002
D is the distance between the lattice and the master node,
Figure 112013008906461-pat00003
Represents the distance between the reference position and the master node.

상기 격자별 신뢰도 산출부(500)는 격자 구획부(300)에서 구획된 격자단위 별로 수학식 2에서 나타내고 있는 것과 같이 마스터 노드와 격자간의 거리를 기반으로 최소 신호세기 값 및 격자별 신호세기 산출부(400)에서 산출된 격자의 예측 신호세기를 이용하여 각 격자의 신뢰도를 설정한다. 이때, 각 격자의 신뢰도는 동등한 영향을 미친다고 가정하면, 각 신뢰도의 증가폭과 변화량을 유사하게 해야 한다. 이러한 가정 하에 하나의 마스터 노드에 대해서 예측한 신호세기에 대해 각 격자에 신뢰도를 부여한다. As shown in Equation (2) for each lattice unit partitioned by the lattice partitioning unit 300, the lattice-to-lattice reliability calculating unit 500 calculates a minimum signal intensity value and a lattice- The reliability of each lattice is set by using the predicted signal strength of the lattice calculated in the step 400. At this time, assuming that the reliability of each grid has an equal effect, the increase and variation of each reliability should be similar. Under this assumption, reliability is given to each grid for signal strength predicted for one master node.

Figure 112013008906461-pat00004
Figure 112013008906461-pat00004

이때, 상기

Figure 112013008906461-pat00005
는 해당 격자의 신뢰도이고, 상기
Figure 112013008906461-pat00006
는 해당 격자와 선택한 마스터 노드 사이의 거리이고, 상기
Figure 112013008906461-pat00007
는 최소 신호세기이고, 상기
Figure 112013008906461-pat00008
는 해당 격자의 예측 신호세기를 나타낸다.At this time,
Figure 112013008906461-pat00005
Is the reliability of the corresponding lattice,
Figure 112013008906461-pat00006
Is the distance between the corresponding grid and the selected master node,
Figure 112013008906461-pat00007
Is the minimum signal strength,
Figure 112013008906461-pat00008
Represents the predicted signal strength of the corresponding lattice.

상기 핑거 프린트 맵 생성부(600)는 격자별 신뢰도 산출부(500)에서 설정된 각 격자의 신뢰도를 가중치로 격자별 신호세기 산출부(400)에서 산출된 각 격자의 예측 신호세기에 적용하여 산출된 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성한다. The fingerprint map generator 600 applies the reliability of each grid set by the grid reliability estimator 500 to the predicted signal strength of each grid calculated by the grid-specific signal strength calculator 400 as a weight, And generates a confidence-based fingerprint map with the grid-specific final signal strength.

이때, 상기 핑거 프린트 맵 생성부(600)는 수학식 3을 이용하여 격자별 신뢰도 산출부(500)에서 설정된 각 격자의 모든 신뢰도를 결합하고, 이를 수학식 4에서 나타내고 있는 것과 같이 격자별 신뢰도를 가중치로 하여 가중 평균을 계산한 후, 마스터 노드에 대한 격자별로 최종 신호세기를 산출한다.At this time, the fingerprint map generator 600 combines all the reliability of each grid set in the grid reliability calculation unit 500 using Equation (3), and calculates the reliability according to the grid as shown in Equation (4) After calculating the weighted average using the weights, the final signal strength is calculated for each grid of the master node.

Figure 112013008906461-pat00009
Figure 112013008906461-pat00009

이때, 상기

Figure 112013008906461-pat00010
는 i번째 참조 위치에 대한 신뢰도이고, 상기 n은 참조 위치 수이고, 상기
Figure 112013008906461-pat00011
는 총 신뢰도를 나타낸다.At this time,
Figure 112013008906461-pat00010
Is the reliability for the ith reference position, n is the number of reference positions,
Figure 112013008906461-pat00011
Represents the total reliability.

Figure 112013008906461-pat00012
Figure 112013008906461-pat00012

이때, 상기

Figure 112013008906461-pat00013
는 i번째 참조 위치에 대한 신호세기이고, 상기
Figure 112013008906461-pat00014
은 최종 신호세기를 나타낸다. At this time,
Figure 112013008906461-pat00013
Is the signal strength for the i < th > reference position,
Figure 112013008906461-pat00014
Represents the final signal strength.

상기 위치 선정부(700)는 마스터 노드들을 통해 수집된 태그(10)의 신호세기 정보 리스트를 수집하여 핑거 프린트 맵 생성부(600)에서 생성된 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에 매칭시켜 최종 위치를 선정한다. 이때, 상기 위치 선정부(700)는 수집된 신호세기 정보를 상기 핑거 프린트 맵에 저장되어 있는 신호세기들과 비교하여 수집된 신호세기 정보에 해당되는 격자들의 신호세기 그룹을 후보군으로 분류한 후, 이어 분류된 후보군에 속하는 격자들의 신뢰도를 가산하여 신뢰도가 가장 높은 격자의 위치를 최종 위치로 선정하게 된다.
The location selection unit 700 collects the signal strength information list of the tag 10 collected through the master nodes and matches the reliability intensity fingerprint map generated by the fingerprint map generation unit 600 to the final location . At this time, the position deciding unit 700 compares the collected signal strength information with the signal strengths stored in the fingerprint map, classifies the signal strength groups of the lattices corresponding to the collected signal strength information into candidate groups, Then, the reliability of the grids belonging to the classified candidate group is added, and the position of the grids having the highest reliability is selected as the final position.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 6과 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 지칭한다. The operation of the position tracking apparatus using the reliability-based grid-like fingerprint map according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. 6 denote the same members performing the same function.

도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of tracking a location using a reliability-based lattice-type fingerprint map according to an embodiment of the present invention.

도 7과 같이, 먼저 위치 측정 엔진(30)은 참조위치 설정부(100)를 통해 사전작업으로 시스템 설치 단계에서 환경정보 획득을 위해 지정한 적어도 하나 이상의 일부 위치를 참조위치로 설정하고(S10), 신호세기 정보 수집부(200)는 상기 설정된 참조위치에서 주변의 기 설치된 마스터 노드(리더, AP)의 신호세기 정보를 수집하여 데이터베이스화한다(S20).As shown in FIG. 7, first, the position measurement engine 30 sets at least one or more partial positions designated for environment information acquisition in the system installation step as a reference position through a reference position setting unit 100 (S10) The signal strength information collecting unit 200 collects signal strength information of a master node (reader, AP) installed in the periphery at the set reference position (S20) (S20).

그리고 격자 구획부(300)는 도 8에서 도시하고 있는 것과 같이 측위 해상도를 높이기 위해 서비스 지역을 충분히 작은 단위의 격자로 구획한다(S30).In order to increase the positioning resolution as shown in Fig. 8, the lattice partitioning unit 300 divides the service area into a sufficiently small unit lattice (S30).

이어 격자별 신호세기 산출부(400)를 통해 작은 단위의 격자로 구획된 격자별로 수집된 참조위치에서의 신호세기 정보를 기반으로 참조위치와 마스터 노드와의 거리 및 참조위치와 격자간의 거리를 서로 대입하여 각 격자의 신호세기를 예측한다(S40). 이때, 각 격자의 신호세기 예측은 하나의 마스터 노드(20)를 기준으로 선택하고, 신호세기 예측에 사용할 참조위치를 순서대로 선택한다. 그리고 선택한 참조 위치를 바탕으로 수학식 1에서 나타내고 있는 경로 손실 모델을 생성하고, 이 경로 손실 모델을 이용하면 모든 격자에 신호세기를 예측할 수 있다.Then, based on the signal intensity information at the reference positions collected for each grid partitioned by the grid of small units through the grid signal strength calculation unit 400, the distance between the reference position and the master node, and the distance between the reference position and the grid, And the signal intensity of each lattice is predicted (S40). At this time, the signal strength prediction of each grid is selected based on one master node 20, and reference positions to be used for signal strength prediction are sequentially selected. Then, based on the selected reference position, the path loss model shown in Equation (1) is generated, and the signal strength can be predicted for all the gratings by using the path loss model.

이때, 격자와 참조위치와의 거리가 멀거나 신호세기가 약할수록 예측한 정보의 오차가 커지게 된다. 따라서 격자별 신뢰도 산출부(500)를 통해 격자 구획부(300)에서 구획된 격자단위 별로 마스터 노드와 격자간의 거리를 기반으로 신뢰도 정보를 생성하여 각 격자에 신뢰도를 설정한다(S50). 이때, 신뢰도 정보의 생성은 최소 신호세기 값 및 격자별 신호세기 산출부(400)에서 산출된 격자의 예측 신호세기를 이용하여 각 격자의 신뢰도를 설정한다. 그리고 신뢰도의 계산은 수학식 2와 같이 반복된 실험을 통해 얻은 수식을 이용한다.At this time, as the distance between the grid and the reference position is long or the signal intensity is weak, the error of the predicted information becomes large. Accordingly, reliability information is generated based on the distances between the master node and the lattice for each lattice unit partitioned by the lattice partitioning unit 300 through the lattice-specific reliability calculating unit 500, and reliability is set for each lattice (S50). At this time, the reliability information is generated by setting the reliability of each grid using the minimum signal strength value and the predicted signal strength of the grid calculated by the grid-specific signal strength calculator 400. [ And the reliability is calculated using the formula obtained through the repeated experiment as shown in Equation (2).

그리고 핑거 프린트 맵 생성부(600)를 통해 격자별 신뢰도 산출부(500)에서 설정된 각 격자의 신뢰도를 가중치로 격자별 신호세기 산출부(400)에서 산출된 각 격자의 예측 신호세기에 적용하여 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성한다(S60).The reliability of each lattice set in the lattice-specific reliability calculation unit 500 is applied to the prediction signal strength of each lattice calculated by the lattice-specific signal intensity calculation unit 400 as a weight through the fingerprint map generator 600, A reliability-based fingerprint map having a star final signal strength is generated (S60).

상기 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 과정을 좀 더 상세히 살펴보면, 먼저 수학식 3을 이용하여 격자별 신뢰도 산출부(500)에서 설정된 각 격자의 모든 신뢰도를 결합하여 총 신뢰도를 산출한다. 이어 산출된 총 신뢰도를 수학식 4에서 나타내고 있는 것과 같이 가중치로 하여 가중 평균을 계산한 후, 상기 계산된 가중 평균값을 적용하여 마스터 노드에 대한 격자별로 최종 신호세기를 산출한다. 그리고 산출된 격자별 최종 신호세기 및 격자별 신뢰도 정보를 포함하는 비트맵으로 구성된 핑거 프린트 맵을 생성한다. The reliability-based fingerprint map generation process will be described in more detail. First, the total reliability is calculated by combining all the reliability of each grid set by the grid reliability calculation unit 500 using Equation (3). Then, the weighted average is calculated using the calculated total reliability as a weight as shown in Equation (4), and then the calculated weighted average value is applied to calculate the final signal strength for each lattice for the master node. And generates a fingerprint map composed of a bitmap including the calculated final signal strength per grid and reliability information per lattice.

이처럼 서비스 지역에 신뢰도 기반 핑거 프리트 맵이 생성되면, 위치 선정부(700)를 통해 마스터 노드들(20)을 통해 수집된 태그(10)의 신호세기 정보 리스트를 수집하여 핑거 프린트 맵 생성부(600)에서 생성된 격자별 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에 매칭시켜 최종 위치를 선정한다(S70). When the reliability-based fingerprint map is generated in the service area, the signal strength information list of the tag 10 collected through the master nodes 20 is collected through the location selection unit 700 and is output to the fingerprint map generator 600 Based fingerprint map generated in step S70, and selects a final position in step S70.

상기 최종 위치를 선정하는 과정을 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 위치 선정부(700)는 마스터 노드들(20)을 통해 수집된 신호세기 정보를 생성된 핑거 프린트 맵에 저장되어 있는 신호세기들과 비교하여 도 9(a)(b)(c)(d)에서 도시하고 있는 것과 같이 각각의 마스터 노드들(20)의 신호세기로부터 일정한 오차 범위 내의 격자들을 선별하여 후보 위치로 선정하고, 도 9(e)에서 도시하고 있는 것과 같이 마스터 노드별 선정된 후보 위치로 격자들의 신호세기 그룹을 생성한다.In more detail, the location selection unit 700 compares the signal strength information collected through the master nodes 20 with signal strengths stored in the generated fingerprint map 9 (a), (b), (c), and (d), lattices within a certain error range are selected from the signal strengths of the master nodes 20, , The signal strength group of the grids is generated to the selected candidate position for each master node.

이어 도 10에서 도시하고 있는 것과 같이 신호세기 그룹에서 분류된 후보 위치에 속하는 격자들의 신뢰도를 도 11에서 도시하고 있는 것과 같이 모두 가산하여 신뢰도가 가장 높은 격자의 위치를 최종 위치로 선정한다.
Then, as shown in FIG. 10, the reliability of the grids belonging to the candidate positions classified in the signal strength group is added as shown in FIG. 11, and the position of the grating with the highest reliability is selected as the final position.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 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 will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (9)

이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그, 고정되어 태그의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 마스터 노드, 마스터 노드들을 통해 수집된 정보로 태그의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진 내에
환경정보 획득을 위해 지정한 위치를 적어도 하나 이상 검출하여 참조위치로 설정하는 참조위치 설정부와,
상기 마스터 노드 중 적어도 하나에서 수집되는 정보 중 상기 참조위치 설정부에서 설정된 참조위치에서의 신호세기 정보를 수집하는 신호세기 정보 수집부와,
상기 신호세기 정보 수집부에서 수집된 서비스 지역을 적어도 2개 이상의 격자로 구획하는 격자 구획부와,
상기 격자 구획부에서 구획된 격자별로 수집된 참조위치에서의 신호세기 정보를 기반으로 참조위치와 마스터 노드와의 거리 및 참조위치와 격자간의 거리를 서로 대입하여 각 격자의 신호세기를 예측하는 격자별 신호세기 산출부와,
상기 격자 구획부에서 구획된 격자단위 별로 마스터 노드와 격자간의 거리를 기반으로 최소 신호세기 값 및 격자별 신호세기 산출부에서 산출된 격자의 예측 신호세기를 이용하여 각 격자의 신뢰도를 설정하는 격자별 신뢰도 산출부와,
상기 격자별 신뢰도 산출부에서 설정된 각 격자의 신뢰도를 가중치로 격자별 신호세기 산출부에서 산출된 각 격자의 예측 신호세기에 적용하여 산출된 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 핑거 프린트 맵 생성부와,
상기 마스터 노드들을 통해 수집된 태그의 신호세기 정보 리스트를 수집하여 핑거 프린트 맵 생성부에서 생성된 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에 매칭시켜 최종 위치를 선정하는 위치 선정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.A location tracking system composed of a tag that periodically collects information with mobility, at least two master nodes that collect fixed tag information, and a location measurement engine that estimates the location of the tag with information collected through the master nodes , Within the position measurement engine
A reference position setting unit for detecting at least one position designated for environmental information acquisition and setting the detected position as a reference position,
A signal strength information collection unit for collecting signal strength information at a reference position set by the reference position setting unit among information collected by at least one of the master nodes,
A lattice division unit for dividing the service area collected by the signal intensity information collection unit into at least two or more lattices;
The distance between the reference position and the master node and the distance between the reference position and the lattice are substituted with each other based on the signal intensity information at the reference position collected for each lattice partitioned by the lattice partition, A signal strength calculator,
A grid signal generating unit for generating a grid signal based on a minimum signal intensity value and a predicted signal strength of a grid calculated by a grid signal strength calculator based on a distance between a master node and a grid for each grid unit partitioned by the grid partition, A reliability calculating unit,
The reliability-based fingerprint map having the final signal strength for each lattice calculated by applying the reliability of each lattice set by the lattice-specific reliability calculation unit to the predicted signal strength of each lattice calculated by the lattice- A fingerprint map generating unit,
And a location selection unit for collecting a signal strength information list of the tags collected through the master nodes and matching the reliability intensity fingerprint maps generated by the fingerprint map generation unit to the final location. Device. 제 1 항에 있어서,
상기 핑거 프린트 맵 생성부는 격자별 신뢰도 산출부에서 설정된 각 격자의 모든 신뢰도를 결합하고, 이를 격자별 신뢰도를 가중치로 하여 가중 평균을 계산한 후, 마스터 노드에 대한 격자별로 최종 신호세기를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치. The method according to claim 1,
The fingerprint map generator combines all the reliability of each grid set by the grid reliability calculation unit, calculates a weighted average using the reliability of each grid as a weight, and then calculates the final signal strength for each grid of the master node Characterized by a positioning device. 제 1 항에 있어서,
상기 위치 선정부는 수집된 신호세기 정보를 상기 핑거 프린트 맵에 저장되어 있는 신호세기들과 비교하여 수집된 신호세기 정보에 해당되는 격자들의 신호세기 그룹을 후보군으로 분류한 후, 분류된 후보군에 속하는 격자들의 신뢰도를 가산하여 신뢰도가 가장 높은 격자의 위치를 최종 위치로 선정하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.The method according to claim 1,
The positioning unit compares the collected signal strength information with the signal strengths stored in the fingerprint map, classifies the signal strength groups of the grids corresponding to the collected signal strength information into candidate groups, And selects the position of the grid with the highest reliability as the final position. 이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그, 고정되어 태그의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 리더, 리더들을 통해 수집된 정보로 태그의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진은
서비스 지역을 적어도 2개 이상의 격자로 구획하여 신호세기를 예측하는 단계와,
사전위치를 이용해서 예측한 신호세기의 신뢰도를 각 격자에 생성하는 단계와,
예측한 신호세기 값과 생성된 신뢰도를 바탕으로 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계와,
상기 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에서의 최종 신호세기를 이용하여 해당 격자의 위치를 최종 위치로 선정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.A position tracking system comprising a tag for periodically collecting information with mobility, at least two readers for collecting information of a tag fixedly, and a position measuring engine for estimating the position of the tag with information collected by the readers, The location engine
Partitioning the service area into at least two or more grids to predict signal strength,
Generating confidence in the predicted signal strength in each lattice using a prior position,
Generating a confidence-based fingerprint map having a final signal strength per grid based on the predicted signal strength value and the generated confidence;
And selecting a position of the corresponding grid as a final position using the final signal strength in the reliability based fingerprint map. 이동성을 가지고 주기적으로 정보 수집을 하는 태그, 고정되어 태그의 정보를 수집하는 적어도 2개 이상의 리더, 리더들을 통해 수집된 정보로 태그의 위치를 추정하는 위치 측정 엔진으로 구성되는 위치 추적 시스템에서, 상기 위치 측정 엔진은
환경정보 획득을 위해 지정한 적어도 하나 이상의 일부 위치를 참조위치로 설정하는 단계와,
상기 설정된 참조위치에서 주변의 기 설치된 마스터 노드의 신호세기 정보를 수집하는 단계와,
서비스 지역을 2개 이상의 격자로 구획하는 단계와,
상기 구획된 격자별로 수집된 참조위치에서의 신호세기 정보를 기반으로 참조위치와 마스터 노드와의 거리 및 참조위치와 격자간의 거리를 서로 대입하여 각 격자의 신호세기를 예측하는 단계와,
상기 구획된 격자단위 별로 마스터 노드와 격자간의 거리를 기반으로 신뢰도 정보를 생성하여 각 격자에 신뢰도를 설정하는 단계와,
상기 설정된 각 격자의 신뢰도를 가중치로 산출된 각 격자의 예측 신호세기에 적용하여 격자별 최종 신호세기를 갖는 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계와,
상기 마스터 노드들을 통해 수집된 태그의 신호세기 정보 리스트를 수집하여 상기 생성된 격자별 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵에 매칭시켜 최종 위치를 선정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.A position tracking system comprising a tag for periodically collecting information with mobility, at least two readers for collecting information of a tag fixedly, and a position measuring engine for estimating the position of the tag with information collected by the readers, The location engine
Setting at least one or more partial positions designated for environmental information acquisition as reference positions;
Collecting signal strength information of a master node installed in the periphery at the set reference position,
Partitioning the service area into two or more grids,
Estimating a signal strength of each grid by substituting the distance between the reference position and the master node and the distance between the reference position and the grid based on the signal strength information at the reference position collected for each of the partitioned grids;
Generating reliability information based on distances between the master node and the grid for each of the partitioned grid units, and setting reliability for each grid;
Generating a confidence-based fingerprint map having a final signal strength for each grid by applying reliability of the set grid to the predicted signal strength of each grid calculated as a weight;
Collecting a list of signal strength information of the tags collected through the master nodes, and selecting a final position by matching the generated grid intensity-based fingerprint maps with the generated confidence-based fingerprint maps. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 각 격자의 신호세기 예측은 하나의 마스터 노드를 기준으로 선택하고, 신호세기 예측에 사용할 참조위치를 순서대로 선택하여 모든 격자에 신호세기를 예측하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the signal strength prediction of each of the grids is performed based on one master node and the reference positions to be used for predicting the signal strengths are sequentially selected to predict the signal strength of all the grids. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 신뢰도 정보의 생성은 미리 정의된 최소 신호세기 값 및 산출된 격자의 예측 신호세기를 이용하여 각 격자의 신뢰도를 설정하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the generation of the reliability information sets the reliability of each grid using a predefined minimum signal strength value and a predicted signal strength of the calculated grid. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 신뢰도 기반 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계는
설정된 각 격자의 모든 신뢰도를 결합하여 총 신뢰도를 산출하는 단계와,
상기 산출된 총 신뢰도를 가중치로 하여 가중 평균을 계산하는 단계와,
상기 계산된 가중 평균값을 적용하여 마스터 노드에 대한 격자별 최종 신호세기를 산출하는 단계와,
상기 산출된 격자별 최종 신호세기 및 격자별 신뢰도 정보를 포함하는 비트맵으로 구성된 핑거 프린트 맵을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.6. The method of claim 4 or 5, wherein generating the confidence-based fingerprint map comprises:
Calculating total reliability by combining all the reliability of each set grid,
Calculating a weighted average using the calculated total reliability as a weight;
Calculating a final signal strength per grid for the master node by applying the calculated weighted average value;
And generating a fingerprint map including a bit map including the calculated final signal strength for each grid and reliability information for each grid. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 최종 위치를 선정하는 단계는
마스터 노드들을 통해 수집된 신호세기 정보를 생성된 핑거 프린트 맵에 저장되어 있는 신호세기들과 비교하는 단계와,
상기 비교결과, 각각의 마스터 노드들의 신호세기로부터 정의된 오차 범위 내의 격자들을 선별하여 후보 위치군으로 선정하는 단계와,
상기 선정된 후보 위치군에 속하는 격자들의 신뢰도를 모두 가산하여 신뢰도가 가장 높은 격자의 위치를 최종 위치로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.6. The method of claim 4 or 5, wherein the step of selecting the final position comprises:
Comparing the signal strength information collected via the master nodes with signal strengths stored in the generated fingerprint map,
Selecting, as a candidate position group, grids within an error range defined from the signal strength of each master node,
And adding all the reliability of the grids belonging to the selected candidate position group to select the position of the grating having the highest reliability as the final position.
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