KR101770510B1 - 관심영역 이탈 및 진입 자동감지 시스템 및 방법 - Google Patents

관심영역 이탈 및 진입 자동감지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관심영역 이탈 및 진입 자동감지 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 무선측위를 이용하여 비이콘 메시지의 수신 주기와 RSSI 신호 세기를 이용하여 관심 영역 이탈 및 진입을 자동으로 감지하는 시스템 및 방법을 개시한다.
개시된 관심영역에서의 물체의 진입 및 이탈을 자동으로 감지하기 위한 관심영역 이탈 및 진입 감지시스템은 상기 물체에 부착되어 식별번호가 설정되고, 상기 식별번호가 포함되는 비콘을 일정 주기로 전송하는 무선위치센서, 상기 무선위치센서로부터 오는 비콘을 수신하고, 상기 비콘에 포함되어 있는 상기 식별번호를 추출하고, 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수와 상기 비콘의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 상기 물체의 진입 및 이탈을 감지하는 무선단말기, 상기 무선단말기로부터 상기 물체의 진입 및 이탈 감지 정보를 전송받아 저장하고 관리하는 서버시스템, 및 상기 무선단말기와 무선통신으로 연결되고 상기 서버시스템과 유선통신으로 연결되어 상기 추적단말기와 상기 서버시스템 간의 데이터 통신을 중개하는 게이트웨이를 포함한다.
본 발명에 의하면, 자재 보관 구역 내 입/출하 관리 시 수작업에 의한 비효율을 제거하고 인적 오류를 최소화할 수 있고, 또한, 실시간으로 자재 현황이 파악되기 때문에 자재 실사를 위한 인적자원 투입을 최소화하여 비용 절감을 할 수 있다.

Description

관심영역 이탈 및 진입 자동감지 시스템 및 방법{Auto Sensing System and Method for Leaving and Entering of the Interesting Area}
본 발명은 관심영역 이탈 및 진입 자동감지 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 일정 시간에 비콘으로부터 추출한 식별번호의 횟수와 수신한 비콘의 RSSI를 이용하여 관심 영역 이탈 및 진입을 자동으로 감지하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 발전 또는 화학 등의 대형 플랜트들은 제작하고 운용하는 회사의 경우 수많은 자재가 필요하게 된다. 이러한 자재는 자재창고에 보관되고, 수시로 입/출고가 진행되어 사람의 힘으로 이를 관리하고 감시하는 것이 쉬운 일이 아니다.
종래에는 이러한 자재 관리를 위하여 일지를 사용하거나 아니면 단말기를 이용하여 자재가 입고 또는 출고되었음을 표시하였다. 이처럼 사람이 입고 또는 출고를 기재하는 것은 너무 비효율적이고, 인적 오류 또는 고의에 의한 누락의 가능성이 상당하였다.
그래서 자동으로 자재의 입/출고를 감시할 필요가 대두하였다. 이에 대한 선행기술로 한국 공개특허공보 제10-2009-0001970호는 알에프아이디(RFID) 카드 태그를 이용한 자원관리시스템을 제시하고 있는데 이는 자재창고로의 입/출고를 자동으로 감지하는 것보다는 감지된 이후의 자원을 관리하는 방법에 대하여 기술하고 있을 뿐이다.
한국 공개특허공보 제10-2009-0001970호(공개일: 2009년01월09일)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 자재의 자동 관리가 가능하도록 하기 위하여 관심영역으로부터 이탈 또는 진입하는 자재의 자동 감지를 위한 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관심영역에서의 물체의 진입 및 이탈을 자동으로 감지하기 위한 관심영역 이탈 및 진입 감지시스템은 상기 물체에 부착되어 식별번호가 설정되고, 상기 식별번호가 포함되는 비콘을 일정 주기로 전송하는 무선위치센서, 상기 무선위치센서로부터 오는 비콘을 수신하고, 상기 비콘에 포함되어 있는 상기 식별번호를 추출하고, 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수와 상기 비콘의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 상기 물체의 진입 및 이탈을 감지하는 무선단말기, 상기 무선단말기로부터 상기 물체의 진입 및 이탈 감지 정보를 전송받아 저장하고 관리하는 서버시스템, 및 상기 무선단말기와 무선통신으로 연결되고 상기 서버시스템과 유선통신으로 연결되어 상기 추적단말기와 상기 서버시스템 간의 데이터 통신을 중개하는 게이트웨이를 포함할 수 있다.
여기서 상기 무선단말기는 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수가 3회 이상이고, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상이고, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상이고 상기 식별번호가 무선위치센서 관리 테이블에 존재하지 않으면 상기 식별번호에 대하여 진입으로 감지할 수 있고, 상기 식별번호가 무선위치센서 관리 테이블에는 존재하나 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 한 번도 추출되지 않은 경우, 상기 식별번호에 대하여 이탈로 감지할 수 있으며, 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우에 상기 식별번호에 대하여 또한 이탈로 감지할 수 있으며, 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우가 연속으로 일정 횟수 이상 반복하여 나타나는 경우에 상기 식별번호에 대하여도 이탈로 감지할 수 있다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관심영역에서의 물체의 진입 및 이탈을 자동으로 감지하기 위한 관심영역 이탈 및 진입 감지방법은 (a) 상기 물체에 부착된 무선위치센서에서 일정 주기로 식별번호를 포함하는 비콘을 송신하는 단계, (b) 상기 무선위치센서로부터 오는 비콘을 수신하여 상기 비콘에 포함되어 있는 상기 식별번호를 추출하고, 상기 비콘의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 계산하는 단계, (c) 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수와 상기 비콘의 RSSI를 이용하여 상기 물체의 진입 및 이탈을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 (c) 단계는 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수가 3회 이상이고, 상기 RSSI의 평균이 -70dBm 이상이고, 가장 최근에 수신한 상기 RSSI가 -70dBm이상이고 상기 식별번호가 무선위치센서 관리 테이블에 존재하지 않으면 상기 식별번호에 대하여 진입으로 판단하는 단계, 또는 무선위치센서 관리 테이블에는 존재하나 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 한 번도 추출되지 않은 식별번호에 대하여는 이탈로 판단하는 단계, 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우에 상기 식별번호에 대하여 이탈로 판단하는 단계, 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우가 연속으로 일정 횟수 이상 반복하여 나타나는 경우에 상기 식별번호에 대하여 이탈로 감지하는 단계중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 자재 보관 구역 내 입/출하 관리 시 수작업에 의한 비효율을 제거하고 인적 오류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시간으로 자재 현황이 파악되기 때문에 자재 실사를 위한 인적자원 투입을 최소화하여 비용 절감을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심영역(110a, 110b) 이탈 및 진입 자동 감지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선단말기(100a, 100b)가 자재의 관심영역(110a, 110b) 이탈 및 진입을 감지하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심영역(110a, 110b)에 대한 자재의 진입 및 이탈을 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 더욱 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하 설명에서 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘을 이용하여 무선위치센서(200)와 무선단말기(100a, 100b)가 통신하는 것으로 설명하고 있지만 BLE 비콘 이외에도 자신의 식별번호를 전송할 수 있는 모든 무선통신방식이 사용 가능할 수 있다.
또한, 이하 설명에서 자재창고 또는 야적장에서의 자재 입/출하를 일 실시 예로 설명하고 있지만 자재 외 모든 물체에도 적용될 수 있음은 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심영역(110a, 110b) 이탈 및 진입 자동 감지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 관심영역(110a, 110b) 이탈 및 진입 자동 감지 시스템은 자재에 부착되어 자재와 같이 움직이는 무선위치센서(200a 내지 200h), 무선위치센서로부터 오는 무선신호를 수집하는 무선단말기(100a, 100b), 무선단말기(100a, 100b)와 무선통신으로 연결되어 무선단말기(100a, 100b)로부터 오는 데이터를 수집하여 서버시스템(400)으로 전달하는 게이트웨이(300), 및 무선데이터로부터 오는 데이터를 처리하고 자재 관리 정보를 저장하는 서버시스템(400)을 포함할 수 있다. 이에 더하여 관제용 PC(500) 및 모바일 디바이스(600)를 더 포함할 수 있다.
도 1에서는 2개의 관심영역(110a, 110b)을 일 실시 예로 설정하였다. 여기에서 관심영역은 자재창고일 수도 있고 옥외야적장일 수도 있다. 또한, 2개 이상의 관심영역이 설정될 수도 있다. 무선단말기(100a)는 관심영역(110a)에 대한 이탈 및 진입을 감시할 수 있고, 무선단말기(100b)는 관심영역(110b)에 대한 이탈 및 진입을 감시할 수 있다. 그리고 게이트웨이(300)는 두 개의 무선단말기(100a, 100b)와 무선통신방식으로 데이터통신이 가능하다. 그리고 무선단말기는 2개의 무선통신방식을 사용할 수 있다. 하나는 무선위치센서(200a 내지 200h)와의 무선통신을 위한 것으로 도 1에서 파란색의 전파모양으로 표시되고, 다른 하나는 게이트웨이(300)와의 무선통신을 위한 것으로 빨간색의 전파모양으로 표시되어 있다. 동일한 색깔의 전파모양끼리는 동일한 무선통신방식으로 데이터통신이 가능함을 표시하는 것이다. 본 일 실시 예에서는 관심영역별로 1개의 무선단말기를 구비한 것으로 도시하였지만 관심영역에 2개 이상의 무선단말기를 구비할 수도 있다.
무선위치센서(200a 내지 200h)는 관심영역(110a, 110b)에 입/출고되는 자재 각각에 부착되어 자재와 같이 움직일 수 있다. 무선위치센서(200a 내지 200h)는 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘을 송신할 수 있으며 이때 자신 고유의 식별번호를 포함하여 송신할 수 있다. 무선위치센서(200a 내지 200h)가 자재에 부착되는 시점에 자재와 관련된 물류 정보가 서버시스템(400)의 데이터베이스(database)에 저장될 수 있고, 무선위치센서(200a 내지 200h)의 고유 식별번호와 상기 자재와 관련된 물류 정보를 연동시킬 수 있다. 즉 서버시스템(400)은 무선위치센서(200a 내지 200h)의 고유 식별번호를 바탕으로 하여 데이터베이스로부터 무선위치센서(200a 내지 200h)가 부착된 자재 관련 물류정보를 획득할 수 있다.
무선단말기(100a, 100b)는 자기 주변의 무선위치센서(200a 내지 200h)로부터 오는 BLE 비콘을 수신하여 여기에 포함되어 있는 무선위치센서(200a 내지 200h)의 식별번호를 추출하여 게이트웨이(300)를 통해 서버시스템(400)으로 전달할 수 있다. 무선단말기(100a, 100b)의 안테나는 정밀하게 제어되어 자신이 담당하여야 할 관심영역(110a, 110b)에 있는 무선위치센서(200a 내지 200h)로부터 오는 BLE 비콘 신호만을 수신할 수 있도록 할 수 있다. 여기에서 관심영역(110a, 110b)은 자재를 수납하는 자재 창고일 수도 있고, 자재를 야적해 놓은 야적장일 수 있다. 무선단말기(100a, 100b)는 일정시간 내에 추출한 식별번호의 횟수와 RSSI(Received Signal Strength Indicator: 수신신호 강도 표시자)를 이용하여 자재의 관심영역(110a, 110b) 이탈 및 진입을 감지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선단말기(100a, 100b)가 자재의 관심영역(110a, 110b) 이탈 및 진입을 감지하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하여 신규 진입을 감지하는 방법을 살펴보면 무선단말기(100a, 100b)는 일정시간 동안 BLE 비콘의 수신 여부를 확인(S210)한다. BLE 비콘이 수신되었다면 각 비콘으로부터 전송한 무선위치센서(200a 내지 200h)의 식별번호를 추출(S220)하고, 식별번호별로 추출된 수를 조사하여 미리 설정된 횟수 이상 추출된 식별번호가 있는지(조건 a) 확인(S230)한다. 그리고 미리 설정된 횟수 이상 추출된 식별번호에 대하여는 이 식별번호를 포함하는 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 미리 설정된 임계값 이상(조건 b)인지를 확인(S240)한다. 만약 미리 설정된 임계값 이상이라면 근접한 위치에 대응되는 무선위치센서(200a 내지 200h)가 존재하는 것으로 보고 다음 단계로 진행할 수 있다. 다음 단계에서는 마지막 수신 비콘의 RSSI 가 미리 설정된 임계값 이상(조건 c)인지를 확인(S250)한다. 평균값이 미리 설정된 임계값 이상이라도 마지막에 수신한 RSSI가 미리 설정된 임계값 이하라면 무선위치센서(200a 내지 200h)가 무선단말기(100a, 100b)로부터 이전의 위치보다 멀어지는 것으로 이탈의 가능성만 있는 것으로 볼 수 있다. 이후 무선단말기(100a, 100b)는 무선위치센서 관리 테이블에 상기한 조건 a, b, 및 c를 모두 만족하는 식별번호가 존재하는 지 확인(S260)한다. 만약 존재하면 이미 진입하여 근접해 있는 센서로 볼 수 있어 특별한 작업을 수행하지 않고, 만약 존재하지 않으면 무선위치센서 관리 테이블에 상기한 조건 a, b, 및 c를 모두 만족하는 식별번호를 추가하고 이 식별번호를 가지는 무선위치센서(200a 내지 200h)를 부착한 자재가 관심영역(110a, 110b)에 신규 진입한 것으로 판단(S270)할 수 있다. 무선단말기(100a, 100b)는 새로운 진입이 감지되면 진입 감지된 식별번호를 게이트웨이(300)를 통해 서버시스템(400)으로 전달해 줌으로써 진입이 감지되었음을 알려줄 수 있다.
본 발명의 일 구현 예로서 무선위치센서(200a 내지 200h)는 1.2초 동안 3번(400ms마다 1번)의 비콘을 송신하도록 설정될 수 있다. 이때의 송신 주기는 얼마나 빨리 무선위치센서를 인식할 필요가 있는 지와 평균 배터리 소모량을 얼마로 할지에 따라 결정될 수 있다. 그러면 무선단말기(100a, 100b)는 일정시간 동안 BLE 비콘 수신 여부를 확인하여야 하는데 상기 일정시간은 무선위치센서(200a 내지 200h)의 전송주기보다 길면서 무선위치센서의 진입과 이탈을 명백히 할 수 있는 정도의 시간이어야 한다. 일 예로서 상기 일정시간은 1.5초로 할 수 있다. 무선위치센서(200a 내지 200h)가 1.2초 동안 3번 전송하므로 1.5초 동안 3번 이상 BLE 비콘을 수신한다면 상기 무선위치센서(200a 내지 200h)가 근접해 있다는 것을 예상할 수 있다. 따라서 상기 미리 설정된 횟수는 3일 수 있다. 이 값은 상기 일정시간의 설정값과 무선위치센서(200a 내지 200h)의 비콘 송신 주기에 따라 변할 수 있다. 그리고 식별번호가 미리 설정된 횟수이상 추출되었다 할지라도 평균 RSSI가 미리 설정된 임계값 이하라면 무선위치센서(200a 내지 200h)가 무선단말기(100a, 100b)에 근접해 있다고 볼 수 없다. 이때의 임계값은 무선단말기(100a, 100b)가 근접한 것으로 인식할 수 있는 범위를 얼마의 크기로 한정할 것인지 및 무선위치센서(200a 내지 200h)의 송신 전력을 얼마로 할 것인지에 따라 달라질 수 있는데 일 예로서 -70dBm으로 설정할 수 있다.
도 2를 참조하여 이탈을 감지하는 방법을 살펴보면 상기한 진입을 감지하는 방법을 따라 수행하면서 사용한 조건을 만족하지 않은 경우에 이탈이 발생하였다고 판단할 수 있다. 순서대로 살펴보면 무선단말기(100a, 100b)가 일정시간 동안의 BLE 비콘의 수신 여부를 확인(S210)하여 BLE 비콘을 하나도 수신하지 못했다면 근접한 위치에 무선위치센서(200a 내지 200h)가 하나도 없다는 것을 의미할 수 있고 이 경우 무선단말기(100a, 100b)에 있는 무선위치센서 관리 테이블 내에 존재하는 모든 식별번호를 이탈로 판단(S280)하고 삭제할 수 있다. 하지만, 무선환경의 영향 때문에 일시적으로 BLE 비콘을 수신하지 못할 경우도 있기 때문에 잘못된 삭제를 방지하기 위하여 무선위치센서 관리 테이블에 무선위치센서(200a 내지 200h) 식별번호가 들어있는 경우에는 BLE 비콘을 하나도 수신하지 못했더라도 BLE 비콘을 미리 설정해 놓은 시간 또는 감지 횟수 동안 계속하여 전혀 수신하지 못하였다면 비로서 무선위치센서 관리 테이블 내에 존재하는 모든 식별번호를 삭제할 수도 있다. 무선위치센서 관리 테이블에서 삭제된 식별번호들은 서버시스템(400)으로 전송하여 이탈 감지된 식별번호임을 알려줄 수 있다.
비콘 수신이 확인되고 수신된 비콘으로부터 식별번호를 추출(S220)하였는데 특정 식별번호가 미리 설정된 횟수 이상 추출(조건 a), 특정 식별번호를 가진 비콘의 평균 RSSI가 미리 설정된 임계값 이상(조건 b) 특정 식별번호에 대한 마지막 수신 비콘의 RSSI가 미리 설정된 임계값 이상(조건 c)의 세 가지 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우에는 근접하지 않는 것으로 보아 이탈로 감지할 수 있다. 다만, 상기 조건 a, b, 및 c 모두를 만족하지 않더라도 무선위치센서(200a 내지 200h)가 무선단말기(100a, 100b)에 근접한 위치에 있을 수 있다. 왜냐하면, 무선환경의 영향 때문에 일시적으로 상기 조건 a, b, 및 c 모두를 만족하지 못할 경우가 있기 때문이다. 그리고 이 경우에는 다음번 감지에서는 상기 조건 a, b, 및 c를 모두 만족할 가능성이 있다. 그러므로 상기 조건 a, b, 및 c 중 어느 하나를 만족하지 않는다고 하여 이탈한 것으로 보면, 이탈과 신규 진입이 계속 반복될 가능성이 있기 때문에 미리 설정해 놓은 시간 또는 감지 횟수 동안 상기 조건 a, b, 및 c 중 어느 하나라도 만족하지 않은 상황이 발생하는지 판단(S290)하고, 미리 설정해 놓은 시간 또는 감지 횟수 동안 동일한 상황이 발생하는 경우에만 이탈로 판단(S295) 할 수도 있다.
그리고 관리 테이블에 식별번호가 있지만 수신된 비콘으로부터 식별번호를 추출하지 못한 경우가 있을 수 있다. 이 경우에는 이 식별번호에 대하여는 바로 이탈로 판단할 수 있다. 본 실시 예에서 무선단말기(100a, 100b)가 비콘을 수신하는 1.5초 동안에 무선위치센서(200a 내지 200h)는 최소 3번의 비콘을 송신할 수 있는데 무선단말기(100a, 100b)가 이 3번 모두를 수신하지 못했다는 것은 근접해 있지 않다는 것을 확인할 수 있기 때문에 이 경우에는 바로 이탈로 판단할 수 있다.
표 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선단말기(100a, 100b)의 무선위치센서 관리 테이블의 일 실시 예를 보여주는 표이다.
식별번호 점검횟수
All 3
000195186BDF 3
000195186C04 2
000195186D13 2
전술한 이탈 감지의 일 실시 예로서 무선단말기(100a, 100b) 내에 존재하는 무선위치센서 관리 테이블을 BLE 식별번호와 각 식별번호의 점검횟수로 구성할 수 있다. 여기서 BLE 식별번호 영역은 무선단말기(100a, 100b)에 근접하여 관심영역(110a, 110b) 내에 진입해 있는 무선위치센서(200a 내지 200h)의 식별번호를 나타내고 점검횟수는 식별번호별로 이탈로 판단할 때까지 점검하여야 할 회수를 나타낼 수 있다. 즉, 본 실시 예에서 미리 설정된 점검 횟수는 3이고 식별번호가 000195186BDF인 경우 3번 연속으로 전술한 3개의 조건을 만족하지 못하면 이탈된 것으로 판단하고, 식별번호가 000195186C04인 경우 이미 이전 점검에서 전술한 3개의 조건을 만족하지 못하여 앞으로 2번의 점검에서 연속으로 전술한 3개의 조건을 만족하지 못하면 관심영역(110a, 110b)에서 이탈된 것으로 판단할 수 있다.
그리고 [표 1]의 무선위치센서 관리 테이블에 있는 식별번호 All은 1.5초 동안의 수신주기 동안 하나의 비콘도 수신하지 못한 경우를 표시한 것이다. 하나라도 수신하면 All에 대한 점검 횟수는 미리 설정된 점검 횟수인 3으로 변경되고 하나라도 수신하지 않으면 점검 횟수를 1씩 줄이게 되고, 만약 점검 횟수가 0이 되면 무선위치센서 관리 테이블에 있는 근접해 있는 것으로 판단된 모든 식별번호를 삭제하고 이탈된 것으로 감지한다.
무선단말기(100a, 100b)는 관심영역(110a, 110b)에서 이탈이 감지되면 이탈 감지된 식별번호를 관리 테이블에서 삭제하고 게이트웨이(300)를 통해 서버시스템(400)으로 전달해 줌으로써 이탈이 감지되었음을 알려줄 수 있다.
전술한 방법을 통하여 무선단말기(100a, 100b)는 무선위치센서(200a 내지 200h)의 관심영역(110a, 110b) 진입 및/또는 이탈을 판단할 수 있고 이렇게 판단한 결과를 게이트웨이(300)를 거쳐 서버시스템(400)으로 전달할 수 있다.
다시 도 1로 돌아가서 게이트웨이(300)는 무선통신과 유선통신 모듈을 구비하고 있어 무선통신 모듈을 이용하여 무선단말기(100a, 100b)와 데이터 통신을 수행하고, 유선통신 모듈을 이용하여 서버시스템(400)과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 그러므로 게이트웨이(300)는 무선단말기(100a, 100b)와 서버시스템(400) 사이에서 데이터의 교환을 중개하는 기능을 수행할 수 있다.
이때 무선단말기(100a, 100b)와 게이트웨이(300) 사이에 데이터통신을 위하여 로라(LoRa)통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 로라 통신은 로라 얼라이언스(LoRa Alliance)에서 제시한 저전력 원거리 통신용 프로토콜이다. 로라통신을 사용하는 경우에는 넓은 영역에서 다수 개의 관심영역(110a, 110b)의 진입 및 이탈을 감지하는 다수 개의 무선단말기(100a, 100b)들을 하나의 게이트웨이(300)로 커버할 수 있어 네트워크 인프라를 최소화할 수 있다는 장점이 있다., 이 외에도 와이파이(WiFi) 또는 지그비(ZigBee)통신 프로토콜도 사용될 수 있다. 와이파이는 IEEE 802.11 표준에 기초하여 데이터를 전송하는 무선 LAN 프로토콜이고 지그비는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나로 가정 사무실 등의 무선 네트워킹을 지원할 수 있는 프로토콜이다.
또한 게이트웨이(300)는 별도의 와이파이 통신 모듈을 가질 수 있다. 이 와이파이 통신 모듈은 서버시스템(400)이 관심영역(110a, 110b)에 대한 진입 및/또는 이탈 정보를 관제자의 모바일 디바이스(600)로 송신하고자 할 때 서버시스템(400)으로부터 유선통신을 이용하여 데이터를 수신받아 와이파이 통신 모듈을 이용하여 관제자의 모바일 디바이스(600)로 전송할 수 있다. 이때 무선단말기(100a, 100b)와 데이터 통신을 위한 무선통신 모듈이 와이파이 통신 모듈이라면 동일한 와이파이 통신 모듈을 사용할 수도 있다.
서버시스템(400)은 게이트웨이(300)를 경유하여 무선단말기(100a, 100b)로부터 수신한 식별번호의 진입 및/또는 이탈 정보를 바탕으로 관심영역(110a, 110b)에서의 입/출고 관리를 수행할 수 있다. 일 실시 예로서 관심영역(110a, 110b)이 자재창고라면 서버시스템(400)은 초기에 자재에 무선위치센서(200a 내지 200h)를 부착 시에 획득한 자재관련 정보와 무선위치 센서의 식별번호를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 그리고 자재창고를 관심영역(110a, 110b)으로 하는 무선단말기(100a, 100b)로부터 상기 식별번호의 진입을 수신하면 데이터베이스에 식별번호, 자재관련 정보, 현재 위치가 연관되도록 하여 저장할 수 있다. 만약 이탈 정보를 수신하면 데이터베이스의 현재 위치 정보를 삭제할 수 있고, 이탈하였다가 다른 자재창고나 다른 야적장에 진입하게 되면 현재 위치 정보를 변경함으로써 실시간으로 위치 정보를 보완할 수 있다. 상기와 같은 작업을 통하여 서버시스템(400)은 특정 자재창고 또는 야적장에 보관되어 있는 자재에 관련된 정보를 보관하고 있고 필요에 따라 재고 조사 등이 실시간으로 빠르게 이루어질 수 있다.
서버시스템(400)은 자재의 입/출하 관련 정보를 관제용 PC(500)나 모바일 디바이스(600)로 실시간으로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관심영역(110a, 110b)에 대한 자재의 진입 및 이탈을 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 관심영역(110a, 110b)에 대한 자재의 진입 및 이탈을 감지하기 위하여 무선위치센서(200a 내지 200h)가 일정 주기로 비콘을 송신(S310)할 수 있다. 그러면 무선단말기(100a, 100b)는 무선위치센서(200a 내지 200h)로부터 송신되는 비콘을 일정시간 동안 수신하게 된다. 이때 무선위치센서(200a 내지 200h)가 비콘을 송신하는 일정 주기는 상기 무선단말기가 비콘을 수신하는 일정 시간의 1/3보다 적을 수 있다. 일 실시 예로서 상기 무선위치센서(200a 내지 200h)는 1.2초 동안에 3번의 비콘을 송신할 수 있고, 상기 무선단말기는 1.5초 동안에 들어오는 모든 비콘을 수신하게 된다.
무선단말기(100a, 100b)는 일정시간 동안 수신된 비콘으로부터 식별번호를 추출하고 동시에 수신된 비콘의 RSSI를 계산(S320)한다. 비콘의 RSSI가 너무 작거나 다른 이유에 의하여 식별번호를 추출할 수 없는 경우가 있을 수 있는데 이런 경우에는 계산된 RSSI도 같이 폐기된다.
무선단말기(100a, 100b)는 이후 상기 일정시간 동안에 식별번호를 추출한 횟수와 계산된 RSSI를 이용하여 자재의 진입 및 이탈을 자동으로 감지(S330)할 수 있다. 자재의 진입 및 이탈을 자동으로 판단하는 방법은 전술한 무선단말기의 기능을 참조할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 특정 관심영역에 대한 진입 및/또는 이탈을 실시간으로 자동으로 감지하여 서버시스템에 저장함으로써 관심영역(자재창고 또는 야적장과 같은 자재 보관 구역)내 입/출하 관리 시 수작업에 의한 비효율을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 인적 오류도 최소화할 수 있으며, 서버시스템에서의 실시간 관심영역 내 자재 실사를 인적자원의 투입 없이 자동으로 수행할 수 있어 비용절감을 할 수 있을 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100a, 100b: 무선단말기
200a 내지 200h: 무선위치센서
300: 게이트웨이
400: 서버시스템
500: 관제용 PC
600: 모바일 디바이스

Claims (10)

  1. 복수의 관심영역에서 관심영역별 물체의 진입 및 이탈을 자동으로 감지하기 위한 관심영역 이탈 및 진입 감지시스템으로서,
    상기 물체에 부착되어 식별번호가 설정되고, 상기 식별번호가 포함되는 비콘을 일정 주기로 전송하는 무선위치센서;
    상기 무선위치센서로부터 오는 비콘을 수신하고, 상기 비콘에 포함되어 있는 상기 식별번호를 추출하고, 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수와 상기 비콘의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 상기 물체의 진입 및 이탈을 감지하는 무선단말기;
    상기 복수의 관심영역의 각 관심영역에 설치된 상기 무선단말기로부터 상기 물체의 진입 및 이탈 감지 정보를 전송받아 저장하고 관리하는 서버시스템; 및
    상기 복수의 관심영역의 각 관심영역에 설치된 상기 무선단말기와 로라(LoRa)통신으로 연결되고 상기 서버시스템과 유선통신으로 연결되어 상기 복수의 관심영역의 각 관심영역에 설치된 상기 무선단말기와 상기 서버시스템 간의 데이터 통신을 중개하는 게이트웨이;
    를 포함하는 관심영역 이탈 및 진입 감지시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무선단말기는,
    상기 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수가 3회 이상이고, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상이고, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상이고 상기 식별번호가 무선위치센서 관리 테이블에 존재하지 않으면 상기 식별번호에 대하여 진입으로 감지하는,
    관심영역 이탈 및 진입 감지시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 무선단말기는,
    상기 식별번호가 무선위치센서 관리 테이블에는 존재하나 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 한 번도 추출되지 않은 경우, 상기 식별번호에 대하여 이탈로 감지하는,
    관심영역 이탈 및 진입 감지시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 무선단말기는,
    상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우에 상기 식별번호에 대하여 이탈로 감지하는,
    관심영역 이탈 및 진입 감지시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 무선단말기는,
    상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우가 연속으로 일정 횟수 이상 반복하여 나타나는 경우에 상기 식별번호에 대하여 이탈로 감지하는,
    관심영역 이탈 및 진입 감지시스템.
  6. 복수의 관심영역에서 관심영역별 물체의 진입 및 이탈을 자동으로 감지하기 위한 하나 이상의 무선위치센서, 하나 이상의 무선단말기, 서버시스템 및 게이트웨이로 구성되는 관심영역 이탈 및 진입 감지 시스템의 무선단말기에서의 관심영역 이탈 및 진입 감지방법으로서,
    (a) 상기 물체에 부착된 무선위치센서로부터 일정 주기로 송신되는 식별번호를 포함하는 비콘을 수신하는 단계;
    (b) 상기 비콘을 수신하여 상기 비콘에 포함되어 있는 상기 식별번호를 추출하고, 상기 비콘의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 계산하는 단계;
    (c) 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수와 상기 비콘의 RSSI를 이용하여 상기 물체의 진입 및 이탈을 감지하는 단계;
    를 포함하는 관심영역 이탈 및 진입 감지방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 미리 설정된 일정시간 동안에 상기 식별번호가 추출된 횟수가 3회 이상이고, 상기 RSSI의 평균이 -70dBm 이상이고, 가장 최근에 수신한 상기 RSSI가 -70dBm이상이고 상기 식별번호가 무선위치센서 관리 테이블에 존재하지 않으면 상기 식별번호에 대하여 진입으로 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 관심영역 이탈 및 진입 감지방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    무선위치센서 관리 테이블에는 존재하나 상기 미리 설정된 일정시간 동안에 한 번도 추출되지 않은 식별번호에 대하여는 이탈로 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 관심영역 이탈 및 진입 감지방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우에 상기 식별번호에 대하여 이탈로 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 관심영역 이탈 및 진입 감지방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 미리 설정된 일정시간 동안에 추출된 상기 식별번호에 있어서 추출된 횟수가 3회 이상, 상기 비콘의 수신된 RSSI의 평균이 -70dBm 이상, 가장 최근에 수신한 상기 비콘의 수신된 RSSI가 -70dBm이상의 세 가지 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않은 경우가 연속으로 일정 횟수 이상 반복하여 나타나는 경우에 상기 식별번호에 대하여 이탈로 감지하는 단계;
    를 더 포함하는 관심영역 이탈 및 진입 감지방법.
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