KR101890283B1 - Indoor and Outdoor Positioning Apparatus and Positioning System Including The Same - Google Patents

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KR101890283B1
KR101890283B1 KR1020180064280A KR20180064280A KR101890283B1 KR 101890283 B1 KR101890283 B1 KR 101890283B1 KR 1020180064280 A KR1020180064280 A KR 1020180064280A KR 20180064280 A KR20180064280 A KR 20180064280A KR 101890283 B1 KR101890283 B1 KR 101890283B1
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communication module
positioning
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positioning apparatus
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안원희
김성준
이민규
김태범
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(주)네트
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    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
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Abstract

The present invention relates to an integrated control system and a method thereof, which can control various kinds of communications equipment installed in work spaces such as medium or large ships, ocean facilities, ship building yards, and factories and can determine the position of a worker or crew. The integrated control system comprises a location information detection unit which receives a Wi-Fi signal, an RFID signal, and a Bluetooth signal transmitted by a communications module arranged in an indoor area; a storage unit which stores an indoor area virtual map, including an arrangement location of the communications module, and a distance map in which received signal strength indicator (RSSI) values compared to signal intensity of the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal are defined; and a control unit which selects a kind of a signal with a relatively large RSSI value among the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal which are received from the location information detection unit and calculates the location coordinates by using the distance and direction information between communications modules, marked on the virtual map.

Description

실내외 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템 {Indoor and Outdoor Positioning Apparatus and Positioning System Including The Same}[0001] The present invention relates to an indoor / outdoor positioning apparatus and a positioning system including the indoor /

본 발명은 실내외 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 실내 공간에서도 실시간으로 측위가 가능하고, 실외로 이동하더라도 연속적으로 측위를 실시할 수 있는 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템에 관한 기술이다.The present invention relates to an indoor / outdoor positioning apparatus and a positioning system including the same, and more particularly to a positioning apparatus capable of positioning in real time in an indoor space and capable of performing positioning continuously even when moving outdoors, .

초대형 선박, 해양플랜트, 자원 채굴장과 같이 대규모의 실내 작업장에 대한 인원 안전 및 작업장 실시간 관리에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있다.There is a growing interest in personnel safety and real-time workplace management for large-scale indoor workshops such as super-large vessels, offshore plants, and resource mines.

또한, 육상에 적용된 최신 ICT(Information and Communications Technology)와 IoT(Internet of Things) 기술을 융합하여 해상 환경에도 적용하고자 지속적인 노력이 증가하고 있는 추세이다.In addition, continuous efforts are being made to integrate the latest ICT (Information and Communications Technology) and IoT (Internet of Things) technologies applied to the marine environment.

스마트 선박으로 변화하는 트렌드 속에서 현 육상 보편화 서비스인 무선 통신 환경 역시 선박에 우선 적용되고 있다. 예를 들어, 종래에는 작업장에서 승무원의 출입을 모니터링하기 위해 작업장 곳곳에 RFID 리더를 설치하고, 작업자가 RFID 태그를 소지하는 것으로 실시되었으며, 승무원의 위치 추적을 위해 작업장 곳곳에 비콘 모듈을 설치하였다.In the trend of changing to smart ship, wireless communication environment, which is a universalization service, is also applied to ships first. For example, conventionally, an RFID reader was installed in the workplace to monitor the entry and exit of the crew in the workplace, and an operator carried an RFID tag. In order to track the position of the crew, a beacon module was installed in the workplace.

하지만 기존의 시스템에서는 RFID 태그를 인식하는 별도의 RFID reader 안테나의 설치가 필요하고, 비콘 모듈에는 개별적으로 전원 공급을 위해 배터리가 삽입되기 때문에 초대형 선박과 같이 넓은 작업 공간에 설치된 수백 개의 비콘 모듈을 관리하는 것에는 상당한 어려움이 따랐다.However, in the existing system, it is necessary to install a separate RFID reader antenna for recognizing the RFID tag. Since the beacon module is inserted with battery for power supply individually, it is possible to manage hundreds of beacon modules installed in a wide working space like a large- There was considerable difficulty in doing so.

등록특허공보 10-1352945 : 작업자 위치 추적 및 동작감지 시스템과 그 방법Patent Registration No. 10-1352945: Worker Location Tracking and Motion Detection System and Method Thereof

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사항을 고려하여 제안된 것으로, 본 발명은 실내 공간에서도 실시간으로 측위가 가능하고, 실외로 이동하더라도 연속적으로 측위를 실시할 수 있는 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a positioning apparatus capable of positioning in real time in an indoor space and capable of positioning continuously even when moving outdoors, and a positioning system including the same The purpose is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실내외 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템은, 실내 영역에 배치된 통신모듈이 발신하는 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스(bluetooth) 신호를 수신하는 위치정보 검출부와, 상기 통신모듈의 배치 위치가 포함된 상기 실내 영역의 가상지도와, Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호의 신호강도 대비 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값이 정의된 거리지도가 저장되는 저장부와, 상기 위치정보 검출부에서 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 상대적으로 RSSI 값이 큰 신호종류를 선택하고, 상기 가상지도에 표시된 통신모듈 간의 거리 및 방향 정보를 이용하여 위치 좌표를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an indoor-outdoor positioning device and a positioning system including the same according to the technical idea of the present invention are provided with a Wi-Fi signal, an RFID signal, and a bluetooth signal transmitted from a communication module A virtual map of the indoor area including the placement position of the communication module, and a distance (distance) between the signal strength of the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal, the RSSI (Received Signal Strength Indicator) A GPS module for selecting a signal type having a relatively large RSSI value from the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal received from the position information detector, And a controller for calculating the position coordinates using the coordinates.

또한, 상기 저장부에는 통신모듈의 식별정보와, 통신모듈의 RSSI 값이 포함된 캐시데이터가 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다.The storage unit may store the identification information of the communication module and the cache data including the RSSI value of the communication module.

또한, 상기 제어부는 상기 위치정보 검출부에서 신규하게 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 RSSI 값이 크면서, 상기 캐시데이터에 포함된 식별정보와 상이한 신호종류를 선택하고, 상기 선택된 신호종류의 거리범위를 상기 캐시데이터의 식별정보에 대응하는 제1 통신모듈과 상기 신규하게 수신된 신호종류에 대응하는 제2 통신모듈의 이격거리(D), 상기 선택된 신호종류의 RSSI 값을 이용하여 도출된 거리변수(S)를 D/S에 대입하여 산출하며, 상기 제1 통신모듈에서부터 상기 제2 통신모듈까지의 방향을 진로방향으로 설정하고, 상기 거리범위와 상기 진로방향을 이용하여 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the controller may select a different signal type from the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal newly received from the position information detector, different from the identification information included in the cache data, (D) between the first communication module corresponding to the identification information of the cache data and the second communication module corresponding to the newly received signal type, and the RSSI value of the selected signal type Calculating a distance variable S derived by substituting the calculated distance variable S into the D / S, setting the direction from the first communication module to the second communication module in the course direction, And a second calculation unit.

또한, 상기 선택된 신호종류는 일정 시간동안 샘플링된 복수개의 신호들을 포함하고, 상기 거리변수(S)는 상기 복수개의 신호 중 가장 큰 RSSI 값과 가장 작은 RSSI 값의 차로 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the selected signal type includes a plurality of signals sampled for a predetermined time, and the distance variable S is derived by a difference between the largest RSSI value and the smallest RSSI value among the plurality of signals .

또한, 상기 제어부는 상기 선택된 신호종류에 대응하는 식별정보와 RSSI 값을 상기 캐시데이터에 포함시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit may include identification information and an RSSI value corresponding to the selected signal type in the cache data.

또한, 상기 제어부는 최근 산출된 복수의 위치 좌표를 이용하여 상기 측위장치의 이동 속도를 산출하고, 상기 측위장치의 이동 속도가 빨라질수록 위치 좌표를 산출하는 주기를 단축시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit may calculate the moving speed of the positioning apparatus by using a plurality of recently calculated position coordinates and shorten the cycle of calculating the position coordinates as the moving speed of the positioning apparatus increases.

또한, 상기 위치 좌표를 산출하는 주기는 α m/period이며, m은 거리이고, period는 최근 산출된 위치 좌표와 직전 산출된 위치 좌표까지의 간격인 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the period for calculating the position coordinate is? M / period, m is the distance, and period is the interval between the recently calculated position coordinate and the immediately-calculated position coordinate.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 측위시스템은, 측위 영역에 배치되는 통신모듈과; 상기 통신모듈과 무선 통신으로 연결되는 측위장치와; 상기 측위 영역에 대응되는 가상지도를 설정하는 지도구축부와; 상기 측위 영역에 배치된 상기 통신모듈 위치를 상기 가상지도에 반영하는 장비설정부와; 상기 측위장치의 현재 위치를 상기 가상지도에 표시하는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a positioning system including: a communication module disposed in a positioning area; A positioning device connected to the communication module by wireless communication; A map building unit for setting a virtual map corresponding to the positioning area; A device setting unit for reflecting the location of the communication module disposed in the positioning area on the virtual map; And a monitoring unit for displaying the current position of the positioning apparatus on the virtual map.

또한, 상기 통신모듈의 구동 여부를 판단 및 제어하는 신호제어부를 더 포함하고, 상기 신호제어부는 상기 측위장치가 연결된 통신모듈 및 상기 측위장치가 연결된 통신모듈과 이웃하는 통신모듈들만 구동되게 하는 것을 특징으로 할 수 있다.The signal control unit may be configured to cause only the communication module to which the positioning apparatus is connected and the communication module to which the positioning apparatus is connected and the neighboring communication modules to be driven .

또한, 상기 신호제어부는 통신모듈과 연결된 상기 측위장치의 무선 통신 신호강도가 기 설정된 기준 이하인 것으로 나타나면, 상기 통신모듈을 제어하여 상기 통신모듈과 상기 측위장치의 연결을 중단시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The signal controller may control the communication module to stop the connection between the communication module and the positioning device when the strength of the wireless communication signal of the positioning device connected to the communication module is less than a preset reference level .

이상에서 설명한 바와 같은 실내외 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템에 따르면,According to the indoor-outdoor positioning apparatus and the positioning system including the indoor-outdoor positioning apparatus as described above,

첫째, 무선 통신이 원활하지 않은 대규모 실내 작업환 환경 곳곳에 통신모듈이 설치되고, 측위장치가 통신모듈을 이용하여 실내 측위가 가능하게 됨에 따라, 실내에서도 작업자의 실시간 측위가 가능하게 된다.First, a communication module is installed in a large indoor work environment where wireless communication is not smooth, and a positioning device can be used for indoor positioning by using a communication module, so that the operator can perform real time positioning in the room.

둘째, 측위장치의 이동 속도에 비례하여 위치 좌표의 산출 주기도 변화함에 따라 위치 좌표의 산출에 따른 측위장치 및 측위시스템의 부하가 완화되고, 측위장치의 전력 사용을 절약할 수 있게 된다.Second, as the calculation period of the position coordinates changes in proportion to the moving speed of the positioning apparatus, the load of the positioning apparatus and the positioning system due to the calculation of the position coordinates is alleviated, and the power consumption of the positioning apparatus can be saved.

셋째, 다수의 통신모듈 중 측위장치와 연결되지 않은 통신모듈은 전원이 차단됨에 따라, 측위시스템의 전력 사용을 절약할 수 있게 된다.Third, communication modules that are not connected to the positioning apparatus among the plurality of communication modules can save the power consumption of the positioning system as the power is cut off.

넷째, 측위장치와 통신모듈의 무선 통신 연결 신호의 강도가 기 설정된 기준 이하가 되면 통신모듈이 자동으로 측위장치와의 연결을 중단하여 측위장치가 더 강한 신호를 가지는 인접한 통신모듈에 자동 연결되므로 측위장치가 항상 일정 수준 이상의 통신 속도를 가지는 환경을 가지게 된다.Fourth, when the intensity of the wireless communication connection signal of the positioning device and the communication module becomes less than the predetermined standard, the communication module automatically stops the connection with the positioning device and the positioning device automatically connects to the adjacent communication module having a stronger signal. The device always has an environment having a communication speed higher than a certain level.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위장치의 정면을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내외 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템의 구성도.
도 3은 Wi-Fi 신호의 신호강도에 대응하는 RSSI 값이 정의된 거리지도의 예.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위장치가 위치 좌표를 산출하는 과정을 나타낸 순서도.
도 5는 제어부가 신규 신호정보를 필터링하는 세부 과정을 나타낸 순서도.
도 6은 제어부가 필터링된 신호정보를 이용하여 위치 좌표를 산출하는 과정을 나타낸 순서도.
도 7은 필터링된 신규 신호정보가 기존 캐시데이터에 반영되어 갱신되는 예를 나타낸 도면.
도 8은 측위 영역 상에 배치된 통신모듈의 위치가 반영된 가상지도와, 가상지도의 통신모듈 간의 거리를 이용하여 위치 좌표가 산출되는 일 실시예를 나타낸 도면.1 is a front view of a positioning apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a configuration diagram of an indoor / outdoor positioning apparatus and a positioning system including the same according to an embodiment of the present invention;
3 is an example of a distance map in which an RSSI value corresponding to a signal strength of a Wi-Fi signal is defined;
4 is a flowchart showing a process of calculating a position coordinate by a positioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a detailed procedure for the controller to filter new signal information;
6 is a flowchart showing a process of calculating position coordinates using the filtered signal information by the controller.
7 is a diagram showing an example in which filtered new signal information is updated in existing cache data.
8 is a view showing an embodiment in which position coordinates are calculated using a virtual map reflecting the position of the communication module disposed on the positioning area and a distance between the communication modules of the virtual map.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 실내외 측위장치 및 그것을 포함하는 측위시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.An indoor-outdoor positioning apparatus according to embodiments of the present invention and a positioning system including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 발명의 일 실시예에 따른 측위장치(100) 및 측위시스템(300)은 대형선박, 해양플랜트, 조선소, 공사현장, 지하채굴장 등과 같이 대규모의 실내 공간이 포함된 환경을 측위 영역으로 한다.The positioning device 100 and the positioning system 300 according to an embodiment of the present invention include an environment including a large-sized indoor space such as a large ship, an offshore plant, a shipyard, a construction site,

측위 영역 상에는 측위장치(100)와 무선 통신을 할 수 있는 통신모듈(200)들이 간격을 두고 다수 배치되었다. 각 통신모듈(200)은 측위시스템(300)과 연결된다. 통신모듈(200)은 Wi-Fi 통신, 블루투스 통신, RFID 통신 중 두 가지 이상을 복합적으로 이용하여 측위장치(100)와 통신한다. 통신모듈(200)의 형태는, 예를 들어, 박스 형상을 가지고, 측위 영역 내의 바닥, 벽면, 천장 등에 설치될 수 있다.On the positioning area, a plurality of communication modules 200 capable of wireless communication with the positioning apparatus 100 are arranged at intervals. Each communication module 200 is connected to a positioning system 300. The communication module 200 communicates with the positioning device 100 using a combination of two or more of Wi-Fi communication, Bluetooth communication, and RFID communication. The form of the communication module 200 may be, for example, a box shape, and may be installed on a floor, a wall surface, a ceiling, or the like in a positioning area.

통신모듈(200)은 측위 영역 중 GPS 신호를 이용하여 정밀한 측위가 가능한 실외 영역에 배치되는 실외 통신모듈(220)과, GPS 신호로는 정밀한 측위가 불가능한 실내 영역에 배치되는 실내 통신모듈(210)로 구분된다. 실내 통신모듈(210)은 Wi-Fi 통신, 블루투스 통신, RFID 통신 중 적어도 두 가지 이상을 이용할 수 있게 구성되고, 실외 통신모듈(220)은 Wi-Fi 통신, 블루투스 통신, RFID 통신 중 하나 이상을 이용한다. 또한, 실내 통신모듈(210)과 실외 통신모듈(220)은 서로 상이한 식별정보를 포함하여 연결된 측위장치(100)가 실내 통신모듈(210)과 연결된 것인지, 실외 통신모듈(220)과 연결된 것인지 식별할 수 있게 구성될 수 있다.The communication module 200 includes an outdoor communication module 220 disposed in an outdoor area capable of precisely positioning using a GPS signal among positioning areas and an indoor communication module 210 disposed in an indoor area impossible to accurately position the GPS signal, Respectively. The indoor communication module 210 is configured to use at least two of Wi-Fi communication, Bluetooth communication, and RFID communication, and the outdoor communication module 220 is configured to use at least one of Wi-Fi communication, Bluetooth communication, . The indoor communication module 210 and the outdoor communication module 220 may include different identification information to identify whether the connected positioning device 100 is connected to the indoor communication module 210 or the outdoor communication module 220 Lt; / RTI >

각 통신모듈(200)은 서로 중복됨이 없는 식별정보를 포함한다. 식별정보에는 맥 주소(MAC address)나, 임의의 문자열로 구성된 고유식별코드 등이 될 수 있다. 특히, 통신모듈(200)은 Wi-Fi 통신을 수행하는 Wi-Fi AP(access point), 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 비콘(Beacon), RFID 통신을 수행하는 RFID 안테나 중 두 개 이상을 포함하는데, 통신모듈(200)에 포함되는 Wi-Fi AP, 블루투스 비콘, RFID 안테나는 개별적으로 식별정보를 가지게 된다. 즉, 하나의 통신모듈(200)은 복수개의 식별정보를 가질 수 있다.Each communication module 200 includes identification information that does not overlap with each other. The identification information may be a MAC address or a unique identification code composed of an arbitrary character string. In particular, the communication module 200 includes at least two of a Wi-Fi access point (Wi-Fi access point) for performing Wi-Fi communication, a Bluetooth beacon for performing Bluetooth communication, and an RFID antenna for performing RFID communication. The Wi-Fi AP, the Bluetooth beacon, and the RFID antenna included in the communication module 200 have individual identification information. That is, one communication module 200 may have a plurality of identification information.

통신모듈(200)은 측위장치(100) 뿐만 아니라, 작업자의 휴대기기(스마트폰, 랩톱, 태블릿PC 등)와도 Wi-Fi와 같은 통신 방식으로 연결되어 실내에서도 인터넷을 이용할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.The communication module 200 is connected not only to the positioning apparatus 100 but also to a portable device of a worker (such as a smart phone, a laptop, or a tablet PC) through a communication method such as Wi-Fi, .

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측위장치(100)는 용이한 휴대를 위해 소형의 슬림한 형태로 제작되었으며, 신체에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 목에 걸 수 있는 스트랩이 결합되었다.Referring to FIG. 1, a positioning device 100 according to an embodiment of the present invention is manufactured in a small slim shape for easy carrying. In order to prevent the positioning device 100 from being separated from the body, a strap .

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측위장치(100)는 실내 영역에 배치된 통신모듈(200)이 발신하는 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스(bluetooth) 신호를 수신하는 위치정보 검출부(110)와, 통신모듈(200)의 배치 위치가 포함된 실내 영역의 가상지도와, Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호의 신호강도 대비 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값이 정의된 거리지도가 저장되는 저장부(130)와, 위치정보 검출부(110)에서 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 상대적으로 RSSI 값이 큰 신호종류를 선택하고, 가상지도에 표시된 통신모듈(200) 간의 거리 및 방향 정보를 이용하여 위치 좌표를 산출하는 제어부(120)를 포함한다.2, a positioning apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a positioning module 100 for receiving a Wi-Fi signal, an RFID signal, and a Bluetooth signal transmitted from a communication module 200, A received signal strength indicator (RSSI) value relative to the signal strengths of the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal is defined on the basis of the virtual map of the indoor area including the location of the information detecting unit 110 and the communication module 200 A storage unit 130 in which a distance map is stored, a signal type in which a relatively large RSSI value is selected from a Wi-Fi signal, an RFID signal, and a Bluetooth signal received from the position information detection unit 110, And a controller 120 for calculating position coordinates using distance information and direction information between the first and second sensors 200.

이 실시예에 따른 측위장치(100)는 GPS 신호를 이용하여 측위가 되지 않는 실내 영역에서 통신모듈(200)이 발신하는 Wi-Fi 신호, RFID 신호, 블루투스 신호 중 적어도 두 개 이상을 이용하여 측위를 실시한다. 이 때, 위치정보 검출부(110)는 실내 통신모듈(210)과 연결된 경우 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈(118)의 구동을 정지하는 것으로 전원 사용을 절약할 수 있다.The positioning apparatus 100 according to the present embodiment uses at least two of Wi-Fi signals, RFID signals, and Bluetooth signals transmitted from the communication module 200 in an indoor area where positioning is not performed using GPS signals, . In this case, the position information detector 110 may stop the operation of the GPS module 118 that receives the GPS signal when the indoor communication module 210 is connected, thereby saving power usage.

위치정보 검출부(110)는 통신모듈(200)의 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호를 수신할 수도 있고, Wi-Fi, RFID, 블루투스를 이용하여 통신모듈(200)과 연결될 수도 있다. 신호 수신은 위치정보 검출부(110)가 현재의 위치에서 스캔될 수 있는 모든 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호를 단지 수신하는 것이다. 휴대기기에서 연결 가능한 Wi-Fi AP와 블루투스 장치들의 리스트를 조회할 수 있는 바와 같다. 반면, 통신모듈(200)과의 연결은 Wi-Fi, RFID, 블루투스를 이용하여 측위장치(100)와 통신모듈(200)이 서로 통신할 수 있는 상태이다. 통신모듈(200)과 연결된 측위장치(100)는 인터넷환경에도 접속할 수 있게 된다. 통신모듈(200)과의 연결은 하나의 Wi-Fi AP, 하나의 블루투스 비콘만 가능하다. 위치정보 검출부(110)는 어느 한 통신모듈(200)과 연결된 상태이면서 동시에 신호 수신도 수행할 수 있다.The location information detection unit 110 may receive the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal of the communication module 200 or may be connected to the communication module 200 using Wi-Fi, RFID, or Bluetooth. The signal reception is such that the position information detection unit 110 only receives all Wi-Fi signals, RFID signals, and Bluetooth signals that can be scanned at the current position. It is possible to retrieve a list of Wi-Fi APs and Bluetooth devices that can be connected to the mobile device. Meanwhile, the connection with the communication module 200 is a state in which the positioning device 100 and the communication module 200 can communicate with each other using Wi-Fi, RFID, and Bluetooth. The positioning apparatus 100 connected to the communication module 200 can be connected to the Internet environment. Only one Wi-Fi AP and one Bluetooth beacon can be connected to the communication module 200. The location information detector 110 may be connected to any one of the communication modules 200 and may receive signals at the same time.

위치정보 검출부(110)는 통신모듈(200)의 신호를 수신하면 해당 신호에서 식별정보와 신호강도가 포함된 신호정보를 추출하여 제어부(120)에 전달한다. 위치정보 검출부(110)는 신호종류별로 복수의 통신모듈(200)의 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 측위장치(100)의 주변에 제1 통신모듈, 제2 통신모듈, 제3 통신모듈이 존재할 경우, 위치정보 검출부(110)는 제1 통신모듈 내지 제3 통신모듈 모두의 Wi-Fi 신호, RFID 신호, 블루투스 신호에서 신호정보를 추출할 수 있다.Upon receipt of the signal from the communication module 200, the position information detector 110 extracts signal information including identification information and signal strength from the signal, and transmits the extracted signal information to the controller 120. [ The position information detection unit 110 can receive signals of a plurality of communication modules 200 according to signal types. For example, when the first communication module, the second communication module, and the third communication module exist in the vicinity of the positioning apparatus 100, the position information detector 110 detects the position of the first communication module, the second communication module, Fi signal, an RFID signal, and a Bluetooth signal.

특히, 1회의 신호정보에는 신호종류별로 복수회 샘플링된 신호들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 신호정보에는 신호종류별로 0.1초의 시간동안 5회 샘플링된 신호들이 포함될 수 있다. 제어부(120)는 복수의 신호들을 평균화 하거나, 통계학적으로 신호 분포가 밀집된 영역을 탐색하는 등의 방식으로 신호 오차를 저감할 수 있다. In particular, the signal information of one time may include signals sampled plural times according to signal types. For example, any signal information may include signals sampled five times for a time of 0.1 second for each signal type. The control unit 120 may reduce the signal error by averaging a plurality of signals or statistically searching a dense region of the signal distribution.

또한, 위치정보 검출부(110)는 통신모듈(200)과 연결됨으로써 제어부(120)가 산출한 위치 좌표를 측위시스템(300)으로 전송한다.The position information detector 110 is connected to the communication module 200 to transmit the position coordinates calculated by the controller 120 to the positioning system 300.

또한, 위치정보 검출부(110)는 실외 통신모듈(220)과 연결되는 경우, GPS 모듈(118)을 작동시키고, 실외 통신모듈(220)이 이용하지 않는 통신 방식의 모듈은 정지시킨다. 예를 들어, 실외 통신모듈(220)이 RFID 통신만 가능할 경우, 위치정보 검출부(110)는 GPS 모듈(118) 및 RFID 모듈(116)만을 작동시키고, Wi-Fi 모듈(112) 및 블루투스 모듈(114)은 정지할 수 있다.When the location information detecting unit 110 is connected to the outdoor communication module 220, the location information detecting unit 110 operates the GPS module 118 and stops the communication mode module not used by the outdoor communication module 220. For example, when the outdoor communication module 220 is only capable of RFID communication, the location information detection unit 110 operates only the GPS module 118 and the RFID module 116, and the Wi-Fi module 112 and the Bluetooth module 114 may stop.

이 실시예의 저장부(130)에 저장되는 가상지도는 실제 측위 영역에 대응하는 평면도, 또는 3차원 지도가 될 수 있다(도 8 참조).The virtual map stored in the storage unit 130 of this embodiment may be a plan view corresponding to the actual positioning area, or a three-dimensional map (see Fig. 8).

또한, 저장부(130)에는 통신모듈(200)의 식별정보와, 통신모듈(200)의 RSSI 값이 포함된 캐시데이터도 함께 저장된다. 도 8의 실시예에는 캐시데이터에 신호종류별로 한 개의 식별정보와 RSSI 값이 저장된 것으로 실시되었으나, 다른 실시예로서 신호종류별로 복수개의 식별정보와 RSSI 값이 저장될 수도 있다.Also, the storage unit 130 stores the identification information of the communication module 200 and the cache data including the RSSI value of the communication module 200 as well. In the embodiment of FIG. 8, one identification information and RSSI value are stored for each signal type in the cache data, but in another embodiment, a plurality of identification information and RSSI values may be stored for each signal type.

한편, 이 실시예의 제어부(120)는 측위장치(100)의 펌웨어를 관리하고, 동작상태를 점검하는 기능을 수행한다. 이 실시예의 측위장치(100)는 운영시스템(Operating System)으로 안드로이드(Android 5.0)이 이용되었다.Meanwhile, the control unit 120 of this embodiment manages the firmware of the positioning apparatus 100 and performs a function of checking the operation state. In the positioning apparatus 100 of this embodiment, Android 5.0 is used as an operating system.

제어부(120)는 위치정보 검출부(110)에서 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호의 신호강도를 거리지도(Distance Map)를 이용하여 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값으로 변환한다. 도 3은 Wi-Fi 신호의 신호강도 대비 RSSI 값을 나타내는 거리지도의 예이다. Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호는 신호강도의 수준이 서로 상이할 수 있으므로, 거리지도에는 Wi-Fi용 거리지도, RFID용 거리지도, 블루투스용 거리지도가 포함될 수 있다. Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호는 RSSI 값으로 변환됨에 따라, 서로 대등한 조건으로 비교할 수 있게 된다.The control unit 120 converts the signal strengths of the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal received from the position information detection unit 110 into a RSSI (Received Signal Strength Indicator) value using a distance map. 3 is an example of a distance map showing the RSSI value versus the signal strength of the Wi-Fi signal. Because the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal may have different levels of signal strength, the street map may include a street map for Wi-Fi, a street map for RFID, and a street map for Bluetooth. As the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal are converted into the RSSI value, they can be compared with each other on a condition equivalent to each other.

신호정보에 신호종류별로 복수회 샘플링된 신호들이 포함된 경우, 제어부(120)는 신호들을 먼저 평균화 한 후 RSSI 값으로 변환하거나, 신호들을 모두 RSSI 값으로 변환한 후 평균화된 RSSI 값을 도출할 수 있다.When the signal information includes signals sampled a plurality of times according to signal types, the controller 120 first averages the signals and then converts the signals into RSSI values, or converts the signals into RSSI values and then derives the averaged RSSI values have.

도 4를 참조하면, 제어부(120)는 위치정보 검출부(110)에서 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 신호강도가 큰 신호종류를 선택하는 필터링 과정(S140)을 수행한다. 신호종류에는 Wi-Fi 신호, RFID 신호, 블루투스 신호, GPS 신호가 포함된다.Referring to FIG. 4, the controller 120 performs a filtering process (S140) for selecting a signal type having a high signal strength from the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal received from the position information detector 110. FIG. Signal types include Wi-Fi signals, RFID signals, Bluetooth signals, and GPS signals.

또한, 제어부(120)는 S140 단계에서 선택된 신호종류와 RSSI 값, 가상지도 등을 이용하여 위치 정보를 산출(S160)한다.Also, the controller 120 calculates the position information using the signal type selected in step S140, the RSSI value, the virtual map, and the like (S160).

도 5를 참조하여 S140 단계를 구체적으로 설명한다. 위치정보 검출부(110)가 신규 신호정보를 수집(S120)하면, 제어부(120)는 신규 신호정보의 신호종류들을 비교하는 것으로 RSSI 값이 높은 순서대로 신호종류를 정렬(S142)한다. 예를 들어, 신규 신호정보 중 Wi-Fi 신호의 RSSI 값이 -55, RFID 신호의 RSSI 값이 -40, 블루투스 신호의 RSSI 값이 -61이면 신호종류를 RFID 신호, Wi-Fi 신호, 블루투스 신호 순서로 정렬한다.Step S140 will be described in detail with reference to FIG. When the position information detector 110 collects new signal information (S120), the controller 120 compares the signal types of the new signal information, and arranges the signal types in the descending order of the RSSI value (S142). For example, if the RSSI value of the Wi-Fi signal is -55, the RSSI value of the RFID signal is -40, and the RSSI value of the Bluetooth signal is -61 among the new signal information, the signal type is RFID signal, Wi-Fi signal, Sort them in order.

또한, 제어부(120)는 저장부(130)에 기 저장된 캐시데이터와 신규하게 수집된 신호정보에서 식별정보가 상이한 신호종류를 탐색한다(S144). 예를 들어, 기 저장된 캐시데이터에 Wi-Fi의 맥 주소가 11:11:11:11:11이고, 신규하게 수집된 신호정보에서 Wi-Fi의 맥 주소가 11:11:11:11:12이면, 제어부(120)는 Wi-Fi의 식별정보가 변경됨을 식별하게 된다(도 7 참조).In addition, the controller 120 searches for the signal type having different identification information from the cache data previously stored in the storage unit 130 and the newly collected signal information (S144). For example, if the MAC address of the Wi-Fi is 11: 11: 11: 11: 11 and the MAC address of the Wi-Fi is 11: 11: 11: , The control unit 120 identifies that the identification information of the Wi-Fi is changed (see FIG. 7).

마지막으로, 제어부(120)는 신규 신호정보 중 RSSI 값이 가장 크면서, 동시에 식별정보가 변경된 신호종류를 선택(S146)한다. 예를 들어, 도 7을 참고하면, (b)신규 신호정보 중에서 RFID 신호의 RSSI 값이 가장 크고, (a)기존 캐시데이터와 대비하여 식별정보도 변경되었으므로, RFID 신호가 선택된다. (b)신규 신호정보 중에서 블루투스 신호는 (a)기존 캐시데이터와 대비하여 식별정보가 변경되지 아니하였으므로, RSSI 값이 가장 크더라도 선택되지 못한다.Finally, the controller 120 selects the signal type in which the RSSI value is the largest among the new signal information and the identification information is changed (S146). For example, referring to FIG. 7, (b) the RSSI value of the RFID signal is the largest among the new signal information, (a) the RFID signal is selected because the identification information is changed in comparison with the existing cache data. (b) Among the new signal information, the Bluetooth signal (a) is not selected even if the RSSI value is the largest since the identification information is not changed compared with the existing cache data.

이어서, 도 6을 참조하여 S160 단계를 구체적으로 설명한다. 제어부(120)는 S140 단계에서 선택된 신호종류에 대한 거리범위를 D/S에 대입하여 산출한다(S162).Next, step S160 will be described in detail with reference to FIG. The controller 120 substitutes the distance range for the signal type selected in step S140 into the D / S and calculates the distance range (S162).

이때, D는 캐시데이터 중 상기 선택된 신호종류의 식별정보에 대응하는 제1 통신모듈과 신규하게 수신된 신호종류에 대응하는 제2 통신모듈의 이격거리이다. 도 7을 예로 들면, 제1 통신모듈은 고유식별코드가 A0인 RFID 안테나를 포함하는 통신모듈이고, 제2 통신모듈은 고유식별코드가 A1인 RFID 안테나를 포함하는 통신모듈이 된다. 제1 통신모듈과 제2 통신모듈의 이격거리는 통신모듈의 위치가 적용된 가상지도를 이용하여 산출된다(도 8 참조).Here, D is the separation distance between the first communication module corresponding to the selected signal type of the cache data and the second communication module corresponding to the newly received signal type. 7, the first communication module is a communication module including an RFID antenna having a unique identification code A0, and the second communication module is a communication module including an RFID antenna having a unique identification code A1. The separation distance between the first communication module and the second communication module is calculated using a virtual map to which the position of the communication module is applied (see FIG. 8).

또한, S는 선택된 신호종류의 RSSI 값을 이용하여 도출된 거리변수이다. 거리변수(S)는 신규 신호정보 중 선택된 신호종류에 포함되어있는 복수개의 신호 중 가장 큰 RSSI 값과 가장 작은 RSSI 값의 차로 도출된다. 예를 들어, 신규 신호정보에 RFID 신호가 5회 샘플링 되었고, 각 신호의 RSSI 값이 -38, -41, -40, -41, -39라면, 거리변수(S)는 -38에서 -41을 차감((-38)-(-41))한 3이 된다.Also, S is a distance variable derived using the RSSI value of the selected signal type. The distance variable S is derived by the difference between the largest RSSI value and the smallest RSSI value among a plurality of signals included in the selected signal type among the new signal information. For example, if the RFID signal is sampled five times in the new signal information and the RSSI value of each signal is -38, -41, -40, -41, -39, then the distance variable S is from -38 to -41 The deduction ((-38) - (- 41)) becomes three.

이어서, 제어부는(120)는 제1 통신모듈에서부터 제2 통신모듈까지의 방향을 진로방향으로 설정한다(S164).Then, the control unit 120 sets the direction from the first communication module to the second communication module in the direction of the career (S164).

거리범위와 진로방향이 준비되면, 제어부(120)는 거리범위와 진로방향을 이용하여 측위장치(100)의 위치 좌표를 산출한다(S166). 위치 좌표를 산출하는 일 실시예로서, 제1 통신모듈 또는 제2 통신모듈을 중심으로 거리범위를 지정한 후, 거리범위가 진로방향의 선분과 교차되는 부위의 좌표를 산출하는 것으로 위치 좌표의 산출이 실시될 수 있다(도 8 참조).When the distance range and the course direction are prepared, the control unit 120 calculates the position coordinates of the positioning apparatus 100 using the distance range and the course direction (S166). In one embodiment of calculating the position coordinates, a distance range is specified with respect to the first communication module or the second communication module, and then the coordinates of a portion where the distance range intersects with the line segment in the course direction is calculated, (See FIG. 8).

도 7을 참조하면, 제어부(120)는 선택된 신호종류에 대응하는 식별정보와 RSSI 값을 캐시데이터에 포함시킨다. 이 실시예에서는 캐시데이터에 신호종류별로 식별정보 및 RSSI 값이 갱신되어 저장되는 것으로 실시되었으나, 다른 실시예로서 신호종류별로 식별정보 및 RSSI 값이 누적되어 저장되는 것으로도 실시될 수 있다. 캐시데이터에 신호종류별로 식별정보 및 RSSI 값이 포함되는 시점은 위치정보 검출부(110)가 신규 신호정보를 수집하는 단계에서부터 측위장치(100)의 위치 좌표를 산출한 후 까지 어느 단계에서든 실시될 수 있다.Referring to FIG. 7, the controller 120 includes the identification information and the RSSI value corresponding to the selected signal type in the cache data. In this embodiment, the identification information and the RSSI value are updated and stored for each signal type in the cache data, but in another embodiment, the identification information and the RSSI value may be accumulated and stored for each signal type. The time at which the identification information and the RSSI value are included in the cache data for each signal type can be performed at any stage from the step of collecting new signal information by the position information detection unit 110 to the calculation of the position coordinates of the positioning apparatus 100 have.

측위 영역에서 측위장치(100)의 위치를 모니터링하기 위해, 측위시스템(300)도 측위 영역에 대응되는 가상지도를 포함하며, 가상지도 상에 측위장치(100)의 위치를 표시한다. 가상지도가 2차원으로 실시될 경우, 가상지도의 위치는 x좌표 및 y좌표를 이용하여 특정될 수 있다. 제어부(120)에서 산출된 위치 좌표는 가상지도의 x좌표 및 y좌표에 대응되는 값으로 표현될 수 있다.In order to monitor the position of the positioning apparatus 100 in the positioning area, the positioning system 300 also includes a virtual map corresponding to the positioning area and displays the position of the positioning apparatus 100 on the virtual map. When the virtual map is implemented in two dimensions, the position of the virtual map can be specified using the x-coordinate and the y-coordinate. The positional coordinates calculated by the control unit 120 may be represented by values corresponding to the x-coordinate and the y-coordinate of the virtual map.

또한, 제어부(120)는 최근 산출된 복수의 위치 좌표를 이용하여 측위장치(100)의 이동 속도를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(120)는 위치 좌표들을 저장부(130)에 저장하고, 가장 최근 산출된 위치 좌표와 직전 산출된 위치 좌표를 이용하여 이동 속도를 도출할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 위치 좌표의 이격된 거리와 각 위치 좌표가 산출되었던 시간차를 이용하면 이동 속도의 도출이 가능하다.Further, the control unit 120 can calculate the moving speed of the positioning apparatus 100 using the recently calculated plurality of position coordinates. Specifically, the controller 120 stores the position coordinates in the storage unit 130, and derives the moving speed using the most recently calculated position coordinates and the immediately-calculated position coordinates. For example, it is possible to derive the moving speed by using the distance between the two position coordinates and the time difference at which each position coordinate was calculated.

제어부(120)는 측위장치(100)의 이동 속도가 느려질수록 위치 좌표를 산출하는 주기를 연장할 수 있다. 예를 들어, 측위장치(100)를 소지한 작업자가 일반적인 속도로 이동할 때는 위치 좌표의 산출이 1초에 1회씩 실행되지만, 작업자의 이동 속도가 느려지면 위치 좌표의 산출 주기가 5초에 1회 정도로 실시되고, 작업자 정지하면 위치 좌표의 산출 주기가 10초에 1회 정도로 실시될 수 있다. 일반적인 작업장에서 작업자는 주로 제자리에서 장시간 업무를 수행하는 특징이 있고, 이동이 많지 않은 작업자의 측위는 자주 실시될 이유가 없으므로, 제어부(120)가 이동 속도가 느릴 때 위치 좌표의 산출 주기를 연장하게 되면 전원 사용을 절약하고, 측위장치(100) 및 측위시스템(300)에 가해지는 부하를 완화할 수 있게 된다.The control unit 120 may extend the period for calculating the position coordinates as the moving speed of the positioning apparatus 100 is slower. For example, when an operator carrying the positioning apparatus 100 moves at a normal speed, the calculation of the position coordinates is performed once per second. However, if the movement speed of the operator is slowed down, And when the worker is stopped, the calculation cycle of the position coordinates can be performed about once every 10 seconds. Since a worker in a general workplace mainly performs work for a long time in the place and there is no reason for frequent positioning of the worker who does not move very much, the control unit 120 may extend the calculation period of the position coordinates when the movement speed is slow It is possible to save the use of the power source and alleviate the load applied to the positioning apparatus 100 and the positioning system 300. [

또한, 상대적으로 이동 속도가 빨라질수록 위치 좌표를 산출하는 주기가 단축될 수 있다. 이때, 제어부(120)는 산출 주기를 결정하는 기준을 α m/period로 설정할 수 있다. m은 거리이고, period는 최근 산출된 위치 좌표와 직전 산출된 위치 좌표까지의 간격을 의미한다. 예를 들어, 상기 기준이 5 m/period로 설정될 경우, 작업자가 1 m/s의 속도로 이동할 때 위치 좌표가 산출되는 주기는 5초에 1회가 되고, 작업자가 2 m/s의 속도로 이동할 때 주기는 2.5초에 1회가 된다. 측위장치(100)가 신속히 이동할수록 더 빠른 주기로 위치 좌표가 산출됨에 따라, 신속히 이동하는 측위장치(100)의 위치를 보다 정밀하게 모니터링 할 수 있게 된다. 실내 공간에서 작업자가 이동할 수 있는 속도는 제한적이므로, 위치 좌표가 산출되는 주기는 자연히 한계를 가지게 된다. 이때, 작업자가 완전 정지한 상태에서도 위치 좌표의 산출이 실시될 수 있도록 별도의 최소 주기도 함께 설정되는 것이 바람직하다.In addition, as the moving speed is relatively increased, the period for calculating the position coordinates can be shortened. At this time, the control unit 120 may set the reference for determining the calculation period to be? M / period. m is the distance, and period is the interval between the recently calculated position coordinate and the immediately-calculated position coordinate. For example, when the reference is set at 5 m / period, the period at which the position coordinates are calculated when the operator moves at a speed of 1 m / s is once every 5 seconds, The cycle is once every 2.5 seconds. As the positioning apparatus 100 moves more quickly, position coordinates are calculated at a faster cycle, so that it is possible to more precisely monitor the position of the positioning apparatus 100 moving quickly. Since the speed at which the operator can move in the indoor space is limited, the period at which the position coordinates are calculated has a natural limit. At this time, it is preferable that a separate minimum period is also set so that calculation of the position coordinates can be performed even when the worker is completely stopped.

저장부(130)는 SD카드와 같은 메모리장치로 구성될 수 있다.The storage unit 130 may be a memory device such as an SD card.

전원부(140)는 측위장치(100)의 구성에 전원을 공급하며, 측위장치(100)의 휴대성 향상을 위해 배터리로 실시될 수 있다. 전원부(140)는 반복 충전이 가능한 2차전지로 실시되는 것이 바람직하다.The power supply unit 140 supplies power to the configuration of the positioning apparatus 100 and can be implemented with a battery for improving the portability of the positioning apparatus 100. [ The power supply unit 140 is preferably a secondary battery capable of being repeatedly charged.

다시 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 측위시스템(300)을 설명한다.2, a positioning system 300 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 측위시스템(300)은 측위 영역에 배치되는 통신모듈(200)과, 통신모듈(200)과 무선 통신으로 연결되는 측위장치(100)와, 측위 영역에 대응되는 가상지도를 설정하는 지도구축부(310)와, 측위 영역에 배치된 통신모듈(200) 위치를 가상지도에 반영하는 장비설정부(320)와, 측위장치(100)의 현재 위치를 가상지도에 표시하는 모니터링부(330)를 포함한다. 이때, 측위장치(100)는 위에서 설명된 실시예의 측위장치(100)의 특징을 일부 또는 전체 포함할 수 있다.A positioning system 300 according to an embodiment of the present invention includes a communication module 200 disposed in a positioning area, a positioning device 100 connected in a wireless communication with the communication module 200, A map setting unit 310 for setting a map; an equipment setting unit 320 for reflecting the location of the communication module 200 disposed in the positioning area on a virtual map; And a monitoring unit 330 for monitoring the user. At this time, the positioning apparatus 100 may include some or all of the features of the positioning apparatus 100 of the embodiment described above.

이 실시예의 측위시스템(300)은 복수의 컴퓨터 장치가 서로 전기적으로 연결되거나, 단독의 컴퓨터 장치로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성은 별도의 하드웨어로 구성되어 다른 구성과 전기적으로 연결되는 것으로도 실시될 수 있다.The positioning system 300 of this embodiment can be implemented by a plurality of computer devices electrically connected to each other or by a single computer device. In addition, some configurations may be implemented by separate hardware and electrically connected to other configurations.

지도구축부(310)는 다양한 방식으로 가상지도를 설정할 수 있다. 일 실시예로는 측위 영역을 축소한 평면지도를 기 입력받은 후 실제 환경과 평면지도의 위치 좌표를 연동시키는 것으로 구축될 수 있다. 다른 실시예로는 통신모듈(200)에서 송출되는 라디오맵(Radio Map) 신호, Wi-Fi 신호 등을 이용해서도 가상지도를 생성할 수 있다.The map building unit 310 can set up a virtual map in various ways. In one embodiment, a plane map obtained by reducing the positioning area may be input, and then the actual environment and the position coordinates of the plane map may be interlocked with each other. In another embodiment, a virtual map can be generated using a radio map signal or a Wi-Fi signal transmitted from the communication module 200.

지도구축부(310)는 위치 좌표의 오차에 의해 실제로는 진입이 불가능한 영역(벽채, 기둥의 내부 등)으로 측위장치(100)가 진입한 것과 같이 보이는 것을 방지하기 위해 로드네트워크(Road network)를 함께 설정하는 것이 바람직하다.The map building unit 310 may be a road network to prevent the positioning apparatus 100 from appearing as an entry into an area (such as a wall, a column, or the like) It is preferable to set them together.

장비설정부(320)는 통신모듈(200), TV, 카메라 등의 기기 분류, 위치 좌표, 맥 주소 등의 정보를 저장할 수 있다. 장비설정부(320)는 통신모듈(200) 등의 기기 위치를 가상지도에 표시되게 한다.The device setting unit 320 may store information such as device classification, position coordinates, and MAC address of the communication module 200, TV, and camera. The device setting unit 320 displays the location of the device such as the communication module 200 on a virtual map.

모니터링부(330)에는 측위장치(100)의 정보가 저장될 수 있다. 측위장치(100)의 정보에는 모델코드, 임의 부여된 고유번호, MAC주소, 소유한 작업자의 이름 등이 될 수 있다. 또한, 모니터링부(330)는 측위장치(100)의 이동 이력이 함께 저장될 수 있다.The monitoring unit 330 may store information of the positioning apparatus 100. [ The information of the positioning apparatus 100 may include a model code, a random number assigned arbitrarily, a MAC address, the name of the owner of the work, and the like. Also, the monitoring unit 330 may store the movement history of the positioning apparatus 100 together.

모니터링부(330)는 측위장치(100)의 위치를 가상지도에 표시되게 한다. 측위장치(100)의 위치 모니터링을 통해 업무 현장에서는 작업자를 보다 효율적인 배치할 수 있고, 업무시간 준수, 출퇴근 시간 등의 상황을 자동으로 집계하는 것이 가능하게 된다. 또한, 화재, 가스 누출과 같은 위험이 발생된 장소에 인접해 있는 작업자를 식별할 수 있고, 해당 작업자의 측위장치(100)에 경고 신호를 송출하는 것도 가능하게 된다.The monitoring unit 330 causes the location of the positioning apparatus 100 to be displayed on the virtual map. By monitoring the position of the positioning apparatus 100, it is possible to more efficiently arrange the worker at the job site, and it is possible to automatically compute the job time compliance, the commute time, and the like. In addition, it is possible to identify an operator adjacent to a place where a risk such as a fire or a gas leak occurs, and to send a warning signal to the positioning device 100 of the operator.

측위 영역의 환경 감시를 위해, 통신모듈(200)은 가스 농도, 온도, 습도 중 적어도 어느 하나의 환경 정보를 검출할 수 있는 센서가 내장될 수 있다. 통신모듈(200)에서 검출된 환경 정보는 모니터링부(330)가 수신하여 위험도를 평가한다. 위험도가 기 설정된 기준보다 높으면 모니터링부(330)는 해당 위치에 대응하는 가상지도에 위험구역을 설정한다. 위험구역으로 설정된 영역 내 또는 인접한 측위장치(100)들은 작업자의 신속한 대피 및 접근 방지를 위해 사이렌 소리, 경광등 작동 등의 동작이 실행될 수 있다.For environmental monitoring of the positioning area, the communication module 200 may incorporate a sensor capable of detecting environmental information of at least one of gas concentration, temperature, and humidity. The environmental information detected by the communication module 200 is received by the monitoring unit 330 to evaluate the risk. If the risk is higher than the preset reference, the monitoring unit 330 sets a danger zone in the virtual map corresponding to the position. The positioning apparatuses 100 within or adjacent to the area set as the dangerous area can perform operations such as a siren sound, a warning light operation, and the like in order to prevent the operator from evacuating and approaching quickly.

또한, 모니터링부(330)는 측위장치(100)가 위험구역으로 진입한 후 기 설정된 시간동안 머무르거나, 위험구역에 진입한 후 측위장치(100)와의 무선 통신이 단절되면 자동으로 다른 측위장치(100)로 구조요청을 전송한다. 측위장치(100)를 통해 구조요청을 수신한 작업자 또는 안전요원은 위험구역으로 이동하여 신속히 상황을 확인할 수 있고, 작업자가 곤란한 상황에 처해 있다면 신속히 지원 하여 사고를 초기에 차단할 수 있게 된다.If the wireless communication with the positioning apparatus 100 is disconnected after the positioning apparatus 100 has been in the danger zone for a predetermined period of time after the positioning apparatus 100 enters the danger zone, (100). ≪ / RTI > The operator or the safety personnel who received the rescue request through the positioning apparatus 100 can move to the dangerous area and can quickly check the situation. If the operator is in a difficult situation, the rescue can promptly support the accident.

본 발명의 일 실시예에 따른 측위시스템(300)은 통신모듈(200)의 구동 여부를 판단 및 제어하는 신호제어부(340)를 더 포함한다. 대규모의 선박, 플랜트, 지하 채굴장 등의 현장에서 음영지역을 배제하고, 효과적으로 측위장치(100)의 측위를 위해서는 수십 내지 수백 개의 통신모듈(200)이 설치되어야 할 수 있다. 다수개의 통신모듈(200) 모두에 계속 전원을 공급하는 것은 전력 낭비를 야기한다. 특히, 전원 공급이 제한적인 해상의 선박 또는 플랜트에서는 과도한 전력 사용이 전력 부족 상황을 야기하거나, 더 큰 발전 설비를 요구하게 만들 수 있다. 따라서, 신호제어부(340)는 측위장치(100)가 연결되지 않은 지역의 통신모듈(200)의 구동을 중지하거나, 측위장치(100)가 연결된 통신모듈(200) 및 측위장치(100)가 연결된 통신모듈(200)과 이웃하는 통신모듈(200)들만 구동되게 할 수 있다. 예를 들어, 측위장치(100)가 어느 한 통신모듈(200) 또는 일정한 영역 내의 통신모듈(200)들과 연결된 경우, 측위장치(100)가 연결된 통신모듈(200) 뿐만 아니라, 측위장치(100)가 연결된 통신모듈(200)의 사방에 위치하는 이웃한 통신모듈(200)들도 구동된다. 이웃하는 통신모듈(200)들도 구동이 되면 작업자의 이동 시 측위장치(100)가 이동 경로 상에 위치하는 통신모듈(200)들의 신호를 원활하게 수신할 수 있게 된다. 또한, 통신모듈(200)이 환경 정보를 검출하는 기능을 포함하고 있는 경우, 인접한 통신모듈(200)의 주변 환경 정보도 수집됨에 따라, 구동되지 않는 동안 발생되었을 수 있는 위험상황을 작업자의 진입 전에 파악할 수도 있게 된다.The positioning system 300 according to an exemplary embodiment of the present invention further includes a signal controller 340 for determining whether the communication module 200 is driven or not. Several tens to several hundreds of communication modules 200 may be installed for effectively positioning the positioning apparatus 100 by eliminating shadow areas in a large-scale ship, plant, underground exploration site, and the like. Continuously supplying power to all of the plurality of communication modules 200 causes power waste. In particular, in offshore vessels or plants where power supply is limited, excessive power use can cause power shortages or require larger power generation facilities. Accordingly, the signal controller 340 stops driving the communication module 200 in the area to which the positioning apparatus 100 is not connected, or the communication module 200 to which the positioning apparatus 100 is connected and the positioning apparatus 100 are connected Only the communication modules 200 adjacent to the communication module 200 can be driven. For example, when the positioning apparatus 100 is connected to any of the communication modules 200 or the communication modules 200 within a certain area, not only the communication module 200 to which the positioning apparatus 100 is connected, but also the positioning apparatus 100 The neighboring communication modules 200 located in the four sides of the communication module 200 connected thereto are also driven. When the neighboring communication modules 200 are also driven, the positioning device 100 can smoothly receive the signals of the communication modules 200 located on the movement path when the operator moves. In addition, when the communication module 200 includes a function of detecting environment information, the peripheral environment information of the adjacent communication module 200 is also collected, so that a dangerous situation that may have occurred while the communication module 200 is not being operated, It is also possible to grasp.

환경 정보의 수집 기능이 있는 통신모듈(200)은 구동이 중단되는 동안 측위 환경 내의 환경 정보 모니터링을 위해 일정한 시간 간격을 두고 일시적으로 구동될 수 있다.The communication module 200 having the function of collecting environment information can be temporarily driven at a predetermined time interval for monitoring environmental information in the positioning environment during the stop of the driving.

또한, 신호제어부(340)는 통신모듈(200)과 연결된 측위장치(100)의 무선 통신 신호강도가 기 설정된 기준 이하인 것으로 나타나면, 통신모듈(200)을 제어하여 통신모듈(200)과 측위장치(100)의 연결을 중단시킨다. 통신모듈(200)과 연결이 중단된 측위장치(100)는 연결 가능한 다른 통신모듈(200) 중 상대적으로 신호가 강한 다른 통신모듈(200)과 자동으로 연결된다. 통신모듈(200)과 측위장치(100) 사이의 신호 강도가 강하면 측위장치(100)는 보다 양호한 인터넷 이용이 가능하게 된다.The signal control unit 340 controls the communication module 200 and the positioning device 100 to control the communication module 200 if the wireless communication signal intensity of the positioning device 100 connected to the communication module 200 is less than a preset reference 100). The positioning apparatus 100 disconnected from the communication module 200 is automatically connected to another communication module 200 having a relatively strong signal among the other communication modules 200 that can be connected. If the signal strength between the communication module 200 and the positioning device 100 is strong, the positioning device 100 can use the Internet more favorably.

신호제어부(340)가 통신모듈(200)과 측위장치(100)의 연결을 중단시키는 방법으로는, 통신모듈(200)의 제어환경에서 조회되는 연결된 측위장치(100) 중 신호가 기 설정된 기준 이하인 측위장치(100)를 선택적으로 연결 해제시키는 것으로 실시될 수 있다. 다른 실시예로서, 통신모듈(200)에 연결된 측위장치(100)의 신호가 기 설정된 기준 이하이면 신호제어부(340)가 해당 통신모듈(200)의 무선 신호의 출력을 더 약해지게 제어하여 측위장치(100)와의 연결이 중단되게 할 수도 있다. 이때, 신호강도의 기 설정된 기준은 통신모듈(200)이 Wi-Fi를 이용할 때 -40 dBm 내지 -200 dBm 중에서 선택될 수 있다. 기 설정된 기준은 통신모듈(200) 간의 거리, 측위 영역의 내부 구조와 같은 환경에 따라 장소별로 달리 설정될 수 있다.The signal control unit 340 may suspend the connection between the communication module 200 and the positioning device 100 as long as the signal of the connected positioning device 100 that is inquired in the control environment of the communication module 200 is less than a preset reference It can be implemented by selectively disconnecting the positioning apparatus 100. In another embodiment, when the signal of the positioning device 100 connected to the communication module 200 is below a preset reference, the signal controller 340 controls the output of the radio signal of the communication module 200 to be weaker, Thereby stopping the connection with the mobile terminal 100. At this time, the predetermined criterion of the signal strength may be selected from -40 dBm to -200 dBm when the communication module 200 uses Wi-Fi. The predetermined criteria can be set differently according to the environment such as the distance between the communication modules 200 and the internal structure of the positioning area.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.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 is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention defined by the limitations of the claims.

100 : 측위장치 110 : 위치정보 검출부
112 : Wi-Fi 모듈 114 : 블루투스 모듈
116 : RFID 모듈 118 : GPS 모듈
120 : 제어부 130 : 저장부
140 : 전원부 200 : 통신모듈
210 : 실내 통신모듈 220 : 실외 통신모듈
300 : 측위시스템 310 : 지도구축부
320 : 장비설정부 330 : 모니터링부
340 : 신호제어부100: Positioning device 110: Position information detector
112: Wi-Fi module 114: Bluetooth module
116: RFID module 118: GPS module
120: control unit 130:
140: power supply unit 200: communication module
210: indoor communication module 220: outdoor communication module
300: positioning system 310: map building unit
320: equipment setting unit 330: monitoring unit
340: Signal control section

Claims (10)

실내 영역에 배치된 통신모듈이 발신하는 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스(bluetooth) 신호를 수신하는 위치정보 검출부와;
상기 통신모듈의 배치 위치가 포함된 상기 실내 영역의 가상지도와, Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호의 신호강도 대비 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값이 정의된 거리지도가 저장되는 저장부와;
상기 위치정보 검출부에서 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 상대적으로 RSSI 값이 큰 신호종류를 선택하고, 상기 가상지도에 표시된 통신모듈 간의 거리 및 방향 정보를 이용하여 위치 좌표를 산출하는 제어부를 포함하고,
상기 저장부에는 통신모듈의 식별정보와, 통신모듈의 RSSI 값이 포함된 캐시데이터가 저장되며,
상기 제어부는 상기 위치정보 검출부에서 신규하게 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 RSSI 값이 크면서, 상기 캐시데이터에 포함된 식별정보와 상이한 신호종류를 선택하고, 상기 선택된 신호종류의 거리범위를 상기 캐시데이터의 식별정보에 대응하는 제1 통신모듈과 상기 신규하게 수신된 신호종류에 대응하는 제2 통신모듈의 이격거리(D), 상기 선택된 신호종류의 RSSI 값을 이용하여 도출된 거리변수(S)를 D/S에 대입하여 산출하며, 상기 제1 통신모듈에서부터 상기 제2 통신모듈까지의 방향을 진로방향으로 설정하고, 상기 거리범위와 상기 진로방향을 이용하여 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 측위장치.A location information detector for receiving a Wi-Fi signal, an RFID signal, and a bluetooth signal transmitted from a communication module disposed in an indoor area;
A storage unit for storing a virtual map of the indoor area including the arrangement position of the communication module and a distance map in which a RSSI (Received Signal Strength Indicator) value is compared with a signal intensity of a Wi-Fi signal, an RFID signal and a Bluetooth signal; ;
A signal type having a relatively large RSSI value among the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal received by the position information detection unit is selected, and position coordinates are calculated using the distance and direction information between the communication modules displayed on the virtual map And a control unit,
The storage unit stores the identification information of the communication module and the cache data including the RSSI value of the communication module.
Wherein the control unit selects a signal type different from the identification information included in the cache data while the RSSI value of the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal newly received in the position information detection unit is large, (D) between the first communication module corresponding to the identification information of the cache data and the second communication module corresponding to the newly received signal type, and the RSSI value of the selected signal type Calculating a distance variable S by substituting D / S, setting the direction from the first communication module to the second communication module in the direction of the vehicle, calculating position coordinates using the distance range and the direction of travel And the positioning device. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 선택된 신호종류는 일정 시간동안 샘플링된 복수개의 신호들을 포함하고,
상기 거리변수(S)는 상기 복수개의 신호 중 가장 큰 RSSI 값과 가장 작은 RSSI 값의 차로 도출되는 것을 특징으로 하는 측위장치.The method according to claim 1,
Wherein the selected signal type includes a plurality of signals sampled for a predetermined time,
Wherein the distance parameter (S) is derived by a difference between a largest RSSI value and a smallest RSSI value among the plurality of signals. 제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 선택된 신호종류에 대응하는 식별정보와 RSSI 값을 상기 캐시데이터에 포함시키는 것을 특징으로 하는 측위장치.5. The method of claim 4,
Wherein the control unit includes identification information and an RSSI value corresponding to the selected signal type in the cache data. 제5항에 있어서,
상기 제어부는 최근 산출된 복수의 위치 좌표를 이용하여 상기 측위장치의 이동 속도를 산출하고, 상기 측위장치의 이동 속도가 빨라질수록 위치 좌표를 산출하는 주기를 단축시키는 것을 특징으로 하는 측위장치.6. The method of claim 5,
Wherein the control unit calculates the moving speed of the positioning apparatus by using the plurality of recently calculated position coordinates and shortens the cycle of calculating the position coordinates as the moving speed of the positioning apparatus increases. 제6항에 있어서,
상기 위치 좌표를 산출하는 주기는 α m/period이며, m은 거리이고, period는 최근 산출된 위치 좌표와 직전 산출된 위치 좌표까지의 간격인 것을 특징으로 하는 측위장치.The method according to claim 6,
Wherein the period for calculating the position coordinate is? M / period, m is a distance, and period is an interval between the recently calculated position coordinate and the immediately-calculated position coordinate. 측위 영역에 배치되는 통신모듈과;
상기 통신모듈과 무선 통신으로 연결되는 측위장치와;
상기 측위 영역에 대응되는 가상지도를 설정하는 지도구축부와;
상기 측위 영역에 배치된 상기 통신모듈 위치를 상기 가상지도에 반영하는 장비설정부와;
상기 측위장치의 현재 위치를 상기 가상지도에 표시하는 모니터링부를 포함하고,
상기 측위장치는 실내 영역에 배치된 통신모듈이 발신하는 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스(bluetooth) 신호를 수신하는 위치정보 검출부와; 상기 통신모듈의 배치 위치가 포함된 상기 실내 영역의 가상지도와, Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호의 신호강도 대비 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값이 정의된 거리지도가 저장되는 저장부와; 상기 위치정보 검출부에서 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 상대적으로 RSSI 값이 큰 신호종류를 선택하고, 상기 가상지도에 표시된 통신모듈 간의 거리 및 방향 정보를 이용하여 위치 좌표를 산출하는 제어부를 포함하고, 상기 저장부에는 통신모듈의 식별정보와, 통신모듈의 RSSI 값이 포함된 캐시데이터가 저장되며, 상기 제어부는 상기 위치정보 검출부에서 신규하게 수신된 Wi-Fi 신호, RFID 신호 및 블루투스 신호 중 RSSI 값이 크면서, 상기 캐시데이터에 포함된 식별정보와 상이한 신호종류를 선택하고, 상기 선택된 신호종류의 거리범위를 상기 캐시데이터의 식별정보에 대응하는 제1 통신모듈과 상기 신규하게 수신된 신호종류에 대응하는 제2 통신모듈의 이격거리(D), 상기 선택된 신호종류의 RSSI 값을 이용하여 도출된 거리변수(S)를 D/S에 대입하여 산출하며, 상기 제1 통신모듈에서부터 상기 제2 통신모듈까지의 방향을 진로방향으로 설정하고, 상기 거리범위와 상기 진로방향을 이용하여 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 측위시스템.A communication module disposed in a positioning area;
A positioning device connected to the communication module by wireless communication;
A map building unit for setting a virtual map corresponding to the positioning area;
A device setting unit for reflecting the location of the communication module disposed in the positioning area on the virtual map;
And a monitoring unit for displaying the current position of the positioning apparatus on the virtual map,
The positioning device includes: a location information detector for receiving a Wi-Fi signal, an RFID signal, and a Bluetooth signal transmitted from a communication module disposed in an indoor area; A storage unit for storing a virtual map of the indoor area including the arrangement position of the communication module and a distance map in which a RSSI (Received Signal Strength Indicator) value is compared with a signal intensity of a Wi-Fi signal, an RFID signal and a Bluetooth signal; ; A signal type having a relatively large RSSI value among the Wi-Fi signal, the RFID signal, and the Bluetooth signal received by the position information detection unit is selected, and position coordinates are calculated using the distance and direction information between the communication modules displayed on the virtual map Wherein the controller is configured to store the identification information of the communication module and the cache data including the RSSI value of the communication module in the storage unit, Selecting a signal type different from the identification information included in the cache data while the RSSI value of the Bluetooth signal is large and selecting a distance range of the selected signal type from the first communication module corresponding to the identification information of the cache data, (D) of the second communication module corresponding to the received signal type, a distance variable (S) derived by using the RSSI value of the selected signal type, And sets the direction from the first communication module to the second communication module to the traveling direction and calculates the position coordinates using the distance range and the traveling direction. 제8항에 있어서,
상기 통신모듈의 구동 여부를 판단 및 제어하는 신호제어부를 더 포함하고,
상기 신호제어부는 상기 측위장치가 연결된 통신모듈 및 상기 측위장치가 연결된 통신모듈과 이웃하는 통신모듈들만 구동되게 하는 것을 특징으로 하는 측위시스템.9. The method of claim 8,
Further comprising: a signal controller for determining whether to operate the communication module,
Wherein the signal control unit drives only the communication module to which the positioning apparatus is connected and the communication module to which the positioning apparatus is connected and the communication modules to which the positioning apparatus is connected. 제9항에 있어서,
상기 신호제어부는 통신모듈과 연결된 상기 측위장치의 무선 통신 신호강도가 기 설정된 기준 이하인 것으로 나타나면, 상기 통신모듈을 제어하여 상기 통신모듈과 상기 측위장치의 연결을 중단시키는 것을 특징으로 하는 측위시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the signal control unit controls the communication module to stop the connection between the communication module and the positioning apparatus when the strength of the wireless communication signal of the positioning apparatus connected to the communication module is less than a preset reference.
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