KR101970819B1 - 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치 - Google Patents

저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101970819B1
KR101970819B1 KR1020160168974A KR20160168974A KR101970819B1 KR 101970819 B1 KR101970819 B1 KR 101970819B1 KR 1020160168974 A KR1020160168974 A KR 1020160168974A KR 20160168974 A KR20160168974 A KR 20160168974A KR 101970819 B1 KR101970819 B1 KR 101970819B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
type
specific
low
power bluetooth
information
Prior art date
Application number
KR1020160168974A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180067784A (ko
Inventor
이재호
민진기
서효승
Original Assignee
서원대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서원대학교산학협력단 filed Critical 서원대학교산학협력단
Priority to KR1020160168974A priority Critical patent/KR101970819B1/ko
Publication of KR20180067784A publication Critical patent/KR20180067784A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101970819B1 publication Critical patent/KR101970819B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/08Position of single direction-finder fixed by determining direction of a plurality of spaced sources of known location
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/68Marker, boundary, call-sign, or like beacons transmitting signals not carrying directional information
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/06Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using intensity measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205Details
    • G01S5/0226Transmitters
    • G01S5/0231Emergency, distress or locator beacons
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/023Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법은 서버에서, 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장하는 단계, 이동 단말기에서, 상기 특정 공간에 포함된 제1 위치에서 상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘으로부터 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 서버로 상기 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 요청하여 수신하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도 중 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 셀을 선택하는 단계, 및 상기 이동 단말기에서, 상기 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하는 단계를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 실내에서 이동 단말기의 위치를 빠르고 정확하게 결정할 수 있다.

Description

저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치{METHOD FOR RECONIZING A POSITION USING LOW ENERGY BLUETOOTH AND APPARTUS FOR SUPPORTING THE SAME}
본 발명은 저전력 블루투스 기술을 이용하여 이동 단말기의 실내 위치를 측정하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치에 관한 것이다.
최근 업무, 엔터테인먼트, 쇼핑 등 대부분의 활동이 실내 공간에서 이루어짐에 따라 실내 공간을 대상으로 제공되는 다양한 형태의 위치 기반 서비스도 주목을 받기 시작했다. 특히, 실내 위치 측정 기술(Indoor Positioning System)은 위치 정확도, 가용 서비스 영역, 적용 대상 서비스, 적용 가능 센서 등에 따라 매우 다양하게 분류될 수 있다. 예를 들어, 위치 정확도와 가용 서비스 영역을 기준으로 기지국, Wi-Fi, 관성항법, 고감도 GNSS(Global Navigation Satellite System), UWB(Ultra Wide Band), RFID(Radio Frequency Identification), 의사위성, 초음파, 적외선, 지자계, 카메라 등 다양한 물리적인 자원을 활용한 측위 기술로 분류된다.
현재 Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 실내 위치 인식 기술로 상용화되었다. 하지만, Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 Wi-Fi AP마다 출력파워가 다르게 설정될 수 있기 때문에 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 값이 AP에 설정된 출력파워에 의존적이므로 객관화가 어려운 문제점이 있다. 또한, Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 건물 밖의 Wi-Fi의 간섭을 받을 수 있고, Wi-Fi는 인접 채널 사용 시 밴드폭(Bandwidth)이 오버랩되어 간섭이 발생하는 문제점이 있다. 또한, Wi-Fi는 사용자의 이동성이 많아지면 채널의 트래픽 현황이 실시간 변경되어 RSSI를 주기적으로 재측정해야 하고, Wi-Fi AP는 상시 전력을 공급해야 하고 초기 설치 및 유지보수 비용이 발생하는 등 다양한 문제가 있어, 새로운 실내 위치 측정 기술의 개발이 필요하다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하기 위하여, 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘의 위치 정보, 아이디, 셀 정보, 구획 정보와, 이동 단말기에서 수신한 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 이동 단말기가 포함된 특정 섹터 정보를 획득한 후, 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 이동 단말기가 포함된 특정 셀 정보를 획득하고, 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 이동 단말기의 구체적인 실내 위치 정보를 특정하는 것을 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 서버에서, 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장하는 단계, 이동 단말기에서, 상기 특정 공간에 포함된 제1 위치에서 상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘으로부터 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 서버로 상기 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 요청하여 수신하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도 중 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하는 단계, 상기 이동 단말기에서, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 셀을 선택하는 단계, 및 상기 이동 단말기에서, 상기 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하는 단계를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 저전력 블루투스 모듈, 이동 통신 모듈, 및 상기 이동 통신 모듈을 통해 서버로부터 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신하고, 상기 저전력 블루투스 모듈을 통해 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 서버로부터 수신한 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택하고, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 단말기가 포함된 특정 셀을 선택하고, 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하는 제어부를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 이동 단말기를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 다수의 제1 타입 비콘, 적어도 하나의 제2 타입 비콘, 이동 단말기 및 서버를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템에 있어서, 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 출력하고, 10m*10m 간격으로 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘, 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 상기 특정 공간에 포함된 이동 단말기의 개수를 측정하여 혼잡도 등급을 생성하고 비상구에 설치된 적어도 하나의 제2 타입 비콘, 상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 및 제2 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장하고, 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 화재 정보와 혼잡도 등급을 수신하고, 상기 혼잡도 등급을 종합하여 점수를 부여하여 상기 화재 정보에 대응하는 제2 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 생성하는 서버, 및 저전력 블루투스 모듈, 이동 통신 모듈, 및 제어부를 구비하고, 상기 이동 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 다수의 제1타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 상기 셀 정보, 상기 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신하고, 상기 저전력 블루투스 모듈을 통해 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 서버로부터 수신한 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택하고, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 단말기가 포함된 특정 셀을 선택하고, 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하고, 상기 서버로부터 화재 정보와 탈출 경로를 수신하여 상기 특정 공간의 지도 상에 표시하는 이동 단말기를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 특정 공간을 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀과 2개 이상의 셀로 구성된 섹터로 구획하여 이동 단말기의 위치 정보를 특정 섹터, 특정 셀, 특정 좌표 순서로 구체화함으로써 효율성은 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 섹터 개념을 도입하여 섹터 별로 이동 단말기가 수신한 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 산출하므로 다른 비콘의 간섭을 받지 않고 특정 섹터 내의 비콘만으로 이동 단말기의 위치를 측정할 수 있으므로 측위 정밀성의 효율을 높일 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 중 화재 정보를 표시하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 중 화재 정보, 혼잡도 정보를 반영한 탈출 경로 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 지원하는 이동 단말기의 블록도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법의 구체적인 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하, 도 1 을 참조하여, 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법은 특정 공간 내에 설치된 제1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 특정 공간으로 진입하는 이동 단말기(300), 및 특정 공간의 정보를 관리하는 서버(400) 사이의 상호 작용에 의하여 이동 단말기(300)의 실내 위치 정보를 특정할 수 있다. 이때, 1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 특정 공간으로 진입하는 이동 단말기(300), 및 특정 공간의 정보를 관리하는 서버(400)는 저전력 블루투스 통신, 와이파이 또는 무선 인터넷 통신, 및 이동 통신 중 적어도 하나를 이용하여 신호 또는 정보를 전송할 수 있다.
저전력 블루투스 4.0 (BLE: Bluetooth Low Energy) 통신 방법은 커넥션 모드(connection mode)와 어드버타이즈 모드(advertise mode)로 구성된다. 커넥션 모드는 두 개의 장치를 블루투스 통신 방법으로 페어링한 후 1대 1로 데이터 통신을 수행하는 동작 모드이며, 어드버타이즈 모드는 특정 장치를 지정하지 않고 주변으로 일방적으로 어드버타이징 신호를 전송하여 주변 장치를 검색하는 동작 모드이다.
본 발명에 따른 제1 타입 비콘은 어드버타이즈 모드로만 동작하고, 제2 타입 비콘은 커넥션 모드와 어드버타이즈 모드로 두 가지로 동작할 수 있다.
먼저, 서버(400)는 제1 타입 비콘(100)으로부터 제1 타입 비콘의 위치 정보와, 아이디를 수신하고(S110-1), 제2 타입 비콘(200)으로부터 제2 타입 비콘의 위치 정보와, 아이디를 수신할 수 있다(S110-2).
여기서, 제1 타입 비콘(100)은 단순 위치 인식을 위한 비콘으로 특정 공간에 10m*10m 간격으로 설치될 수 있다. 제1 타입 비콘(100)은 어드버타이징 기능만 제공하기 위하여 Non-Connectable Advertising Packet을 주기적으로 전송한다. Non-Connectable Advertising Packet은 특정 장치를 지정하지 않고, 주변으로 데이터 크기가 작은 신호를 전송하는 방식을 의미한다. 제1 타입 비콘(100)은 아이비콘(iBeacon)일 수 있다.
제2 타입 비콘(200)은 특정 공간의 비상구 위치에 설치되고, 비상구에 공급되는 전원을 이용하여 혼잡도 정보, 화재 정보를 수집하여 백본망과 연동할 수 있다. 제2 타입 비콘(200)은 Undirected Connectable Advertising Packet을 사용할 수 있고, 추가적인 통신 모듈(예, Raspberry pi3 등)을 구비하여 와이 파이 또는 이더넷을 사용할 수 있다.
다음으로, 서버(400)에서 수신된 제1 타입/제2 타입 비콘의 위치 정보, 아이디, 셀 정보, 구획 정보(또는 섹터 정보), 각 섹터와 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장할 수 있다(S120).
서버(400)는 단계적으로, 핑거프린팅 방식과 삼각 측량 방식을 사용하여, 제2 타입 비콘(200), 이동 단말기(300)로부터 수신한 정보를 기초로 이동 단말기(300)의 특정 공간 내 위치 정보를 특정할 수 있다.
핑거프린팅 방식은 서비스 지역에서 참조위치를 선정하여 신호 세기 정보를 수집하고, 수집한 정보를 바탕으로 이동 단말기에서 수신하는 신호 세기 정보를 통해 위치를 추정하는 방법이다.핑거프린팅 방식을 이용하기 위해서는, 사전에 저전력 블루투스 전파 특성을 데이터베이스에 저장할 필요가 있다.
삼각 측량 방식은 적어도 세 개의 비콘의 좌표와 이동 단말기 사이의 거리를 기초로 이동 단말기의 위치를 연산하는 방법이다. 이동 단말기와 비콘 사이의 거리를 측정하기 위해, 신호 세기를 거리 정보로 변환하거나, 무선 신호가 전달되는 시간(Time of Arrival, ToA), 신호가 전달되는 시간 차이(Time Difference of Arrival, TDoA), 신호가 전달되는 각도(Angle of Arrival, AoA) 등을 이용할 수 있다.
서버(400)에서 특정 공간의 구획 정보와 각 섹터, 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장함으로써, 추후 이동 단말기(300)로부터 전송된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 핑거프린팅 방식으로 이동 단말기(300)의 위치를 산출할 수 있다.
제1 타입 비콘(100)은 저전력 블루투스 신호를 주기적으로 출력할 수 있다(S130). 제1 타입 비콘(100)은 앞서 설명한 바와 같이, 타겟 장치를 지정하여 어드버타이징 신호를 전송하는 것은 아니지만, 어드버타이징 신호가 전달되는 범위 내에 타겟 장치(이동 단말기(300))가 위치하는 경우, 타겟 장치(이동 단말기(300))는 어드버타이징 신호를 수신할 수 있다. 이때, 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘(100)는 일정된 크기의 어드버타이징 신호를 출력할 수 있다.
이동 단말기(300)는 제1 타입 비콘(100)으로부터 출력된 어드버타이징 신호를 수신하는 경우, 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정할 수 있다(S140). 이동 단말기(300)는 특정 공간 내 제1 위치에 위치하며, 제1 위치에서 수신한 저전력 블루투스 어드버타이징 신호의 수신 신호 강도를 측정할 수 있다. 이때, 어드버타이징 신호는 제1 타입 비콘(100)의 아이디가 포함될 수 있다.
이동 단말기(300)는 서버(400)로 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 요청할 수 있다(S150). 이동 단말기(300)는 수신한 어드버타이징 신호의 아이디와 서버(400)로부터 전송된 정보를 이용하여 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도 중 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출할 수 있다(S160).
이동 단말기(300)는 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 데이터베이스에 저장된 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택할 수 있다(S170).
구체적으로, 이동 단말기(300)는 섹터 별 핑거프린팅 방식을 적용하여 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택할 수 있다. 기존의 방식은 각 셀 별로 핑거프린팅 방식을 적용하기 때문에, 연산량이 많은 문제점이 있었지만, 본 발명에서는 섹터를 구획하여 각 섹터 별 핑거프린팅 방식을 적용함으로써 연산량을 줄일 수 있다. 예를 들어, 4개의 셀을 하나의 섹터로 구획하는 경우, 9개의 비콘으로부터 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하는 대신, 섹터의 모서리에 위치한 4개의 비콘으로부터 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 특정 섹터를 선택할 수 있다. 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 특정 섹터를 선택하는 경우, 오차값을 고려하여 두 개 이상의 섹터를 선택할 수 있다.
이동 단말기(300)는 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출할 수 있다(S180). 여기서, 제1 저전력 블루투스 신호와 제2 저전력 블루투스 신호는 시간적 선후를 나타내는 것은 아니며, 특정 그룹의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 저전력 블루투스 신호를 구분하기 위한 것이다.
이동 단말기(300)는 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 제1 위치가 포함된 특정 셀을 선택할 수 있다(S190). 특정 셀을 선택하는 방법은 앞서 설명한 특정 섹터를 선택하는 방법과 유사하며, 서버의 데이터베이스에 저장된 각 셀의 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 특정된 수신 신호 강도를 비교하여 특정 셀을 선택할 수 있다. 이때, 특정 셀은 오차값을 고려하여 두 개 이상 선택될 수 있다.
이동 단말기(300)는 선택된 특정 셀에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 삼변 측량 방법으로 제1 위치를 특정할 수 있다(S200).
구체적으로, 이동 단말기(300)는 1개의 특정 셀이 선택된 경우, 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 제1 위치와 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출할 수 있다. 이동 단말기(300)는 삼변 측량 방법에 의해 산출된 제1 타입 비콘까지의 거리를 이용하여 제1 위치를 결정할 수 있다. 이때, 이동 단말기(300)는 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘 전부에 대하여 거리를 산출할 수 있고, 4개의 제1 타입 비콘 중 3개만 선택하여 거리를 산출할 수 있다.
도 2는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 중화재 정보를 표시하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명과 관련된 화재 정보, 혼잡도 정보를 반영한 탈출 경로 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명과 관련된 화재 정보를 표시하는 방법은 특정 공간 내 위치한 제2 타입 비콘(200), 이동 단말기(300), 및 서버(400) 사이의 저전력 블루투스 통신, 와이파이 또는 무선 인터넷 통신, 및 이동 통신을 이용하여 수행될 수 있다.
서버(400)는 특정 공간에 포함된 제2 위치의 화재 정보를 제2 타입 비콘(200)으로부터 수신하고(S210), 제2 위치의 화재 정보를 이동 단말기(300)로 전송할 수 있다(S220).
구체적으로, 제2 타입 비콘(200)은 일정 간격으로 설치된 제1 타입 비콘(100)으로 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 수신할 수 있다. 제2 타입 비콘(200)은 특정 공간 내 설치된 제1 타입 비콘(100) 중 특정 제1 타입 비콘으로부터 어드버타이징 신호가 수신되지 않을 경우, 특정 제1 타입 비콘이 설치된 위치에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이동 단말기(300)는 화재 정보와 제1 위치, 제2 위치를 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다(S230). 이때, 이동 단말기(300)는 어드버타이징 신호를 전송하지 않은 특정 제1 타입 비콘이 설치된 지역을 차단 지역으로 표시할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 타입 비콘(200)과 이동 단말기(300)는 저전력 블루투스 통신을 설정하고 제2 타입 비콘(200)은 이동 단말기(300)로 혼잡도 등급을 바로 전송할 수 있다(S310).
또한, 제2 타입 비콘(200)은 서버(400)로 혼잡도 등급을 전송할 수 있다(S320). 혼잡도 등급은 특정 공간의 비상구에 설치된 제2 타입 비콘에서 측정한 이동 단말기의 개수로 결정될 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기의 개수가 0개 ~ 2개인 경우, 0점, 3개 ~ 5개인 경우, 1점, 6개 ~ 8개인 경우, 2점 등으로 점수를 매겨 혼잡도 정보를 나타낼 수 있다.
서버(400)는 화재 정보를 업데이트하고(S330), 업데이트된 화재 정보와 혼잡도 등급을 반영하여 탈출 경로를 생성할 수 있다(S340).
서버(400)는 적어도 하나의 제2 타입 비콘 중 응답 신호가 전송되지 않은 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 화재 정보에 포함시켜 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다. 서버(400)는 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 수신한 혼잡도 등급과 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 이용하여, 제1 위치부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 결정할 수 있다.
서버(400)는 업데이트된 화재 정보, 혼잡도 등급, 탈출 경로 정보를 이동단말기(300)로 직접 전송하거나(S350-1), 제2 타입 비콘(200)을 통해 이동 단말기(300)로 전달할 수 있다(S350-2).
이동 단말기(300)는 특정 공간 지도 상에 화재 위치, 혼잡도 등급, 탈출 경로를 표시할 수 있다(S360). 구체적으로, 이동 단말기(300)는 특정 공간 지도 상에 화재 위치를 특정 아이콘으로 표시하고, 화재로 인한 차단 영역을 표시할 수 있고, 혼잡도 등급을 색깔로 구분하여 표시할 수 있다. 또한, 혼잡도 등급 및 화재 위치를 기초로 결정된 탈출 경로를 지도 상에 표시하여 사용자가 대피 경로를 직관적으로 확인할 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템의 개념도이고, 도 5는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 지원하는 이동 단말기의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템은 제1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 이동 단말기(300) 및 서버(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 및 이동 단말기(300)는 특정 공간 내에 설치 또는 배치될 수 있다. 서버(400)는 특정 공간 내에 설치되거나 또는 외부의 다른 장소에 설치될 수 있다.
구체적으로, 다수의 제1 타입 비콘(100)은 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 출력하고, 10m*10m 간격으로 특정 공간에 설치될 수 있다.
적어도 하나의 제2 타입 비콘(200)은 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 상기 특정 공간에 포함된 이동 단말기의 개수를 측정하여 혼잡도 등급을 생성하고 비상구에 설치될 수 있다. 즉, 특정 공간에 7개의 비상구가 설치된 경우, 7개의 제2 타입 비콘(200)이 설치될 수 있다.
서버(400)는 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 및 제2 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 특정 공간의 구획 정보, 및 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 데이터베이스에 저장할 수 있다.
서버(400)는 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 화재 정보와 혼잡도 등급을 수신하고, 혼잡도 등급을 종합하여 점수를 부여하여 화재 정보에 대응하는 제2 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 생성할 수 있다.
이때, 서버(400)는 각 섹터에 포함된 임의의 위치들에 대하여 각 섹터의 모서리에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정하여 칼만 필터(Kalman filter)를 적용한 후 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도로 저장할 수 있다. 또한, 서버(400)는 각 셀에 포함된 임의의 위치들에 대하여 각 셀에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정하여 칼만 필터(Kalman filter)를 적용한 후 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도로 저장할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이동 단말기(300)는 저전력 블루투스 모듈, 이동 통신 모듈, 및 제어부를 구비하여 구성될 수 있다.
이동 단말기(300)의 제어부(320)는 이동통신 모듈(314)을 통해 서버(400)로부터 다수의 제1타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신할 수 있다.
이동 단말기의 제어부(320)는 저전력 블루투스 모듈(312)을 통해 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출할 수 있다. 또한, 이동 단말기의 제어부(320)는 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 서버(400)로부터 수신한 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택할 수 있다.
이동 단말기의 제어부(320)는 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 셀을 선택할 수 있다.
이동 단말기의 제어부(320)는 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 이동 단말기의 제1 위치와 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 제1 위치를 특정할 수 있다.
또한, 이동 단말기(300)의 제어부(320)는 서버(400)로부터 화재 정보와 탈출 경로를 수신하여 디스플레이 모듈(332)의 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다. 이동 단말기의 제어부(320)는 화재 발생 시 음향 출력 모듈(334)을 통해 효과음을 출력할 수 있다.
이동 단말기의 제어부(320)는 저전력 블루투스 모듈(312)을 통해 특정 공간에 설치된 제2 타입 비콘(200)를 통해 화재 정보, 혼잡도 등급, 특정 공간의 지도 및 탈출 경로를 수신하여, 화재 정보에 대응하는 제2 위치와, 단말기(300)의 제1 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법의 구체적인 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법은 이동 단말기가 위치한 특정 섹터를 선택하고, 다음으로 특정 섹터 중 특정 셀을 선택한 후, 특정 셀 내의 구체적인 위치 정보를 특정할 수 있다. 즉, 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법은, 특정 섹터 선택, 특정 셀 선택 및 삼변 측량 방법을 이용한 구체적 위치 정보 특정 순서로 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 서버는 특정 공간에 10m*10m 간격으로 제1 타입 비콘을 설치하고, N개의 셀을 M개의 섹터로 구획할 수 있다. 구체적으로, 16개의 셀이 특정 공간에 포함된 경우, 서버는 4개의 섹터로 구획할 수 있다. 이때, 셀은 4개의 제1 타입 비콘으로 둘러싸인 영역을 나타내며, 섹터는 서버에서 구획한 정사각형 형태의 셀들로 설정될 수 있다.
서버는 16개의 셀을 4개씩 묶어 4개의 섹터로 구획할 수 있고, 각 셀 및 각 섹터의 아이디, 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 미리 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이때, 데이터베이스에 저장된 수신 신호 강도를 다수의 실험을 통해 측정된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 의미한다.
서버는 이동 단말기로부터 Sector1, Sector2, Sector3, 및 Sector4의 각 모서리에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 수신하여 이동 단말기가 어느 Sector에 포함되는지 선택할 수 있다. 즉, 서버는 이동 단말기로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 데이터베이스에 저장된 각 섹터 별 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 가장 비슷한 섹터를 이동 단말기가 존재하는 특정 섹터로 선택할 수 있다.
예를 들어, 서버는 이동 단말기로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도가 Sector4에 대응하는 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 가장 유사하다고 판단한 경우, 이동 단말기가 Sector4에 포함된 것으로 선택할 수 있다.
또한, 서버는 Sector4에 포함된 Cell11, Cell12, Cell15, Cell16에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 이동 단말기가 어느 셀에 포함되었는지 선택할 수 있다.
도 7을 참조하면, 위의 섹터를 선택하는 방법과 마찬가지로, 서버의 데이터베이스에 저장된 각 셀의 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 결정될 수 있다.
서버는 비교 결과, 이동 단말기가 Cell 16에 포함된 것으로 판단된 경우, Cell 16에 포함된 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 이동 단말기의 제1 위치(P)와 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출할 수 있다.
즉, 이동 단말기의 제1 위치(P)와 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리인 d1, d2, d3, d4를 산출할 수 있고, 이를 이용하여 제1 위치(P)의 좌표인 (1.41, 3.32)를 특정할 수 있다.
도 8을 참조하면, 이동 단말기는 디스플레이 모듈(332)에 서버로부터 수신한 특정 공간의 지도를 표시할 수 있다. 또한, 이동 단말기는 특정 공간의 지도 상에 산출한 제1 위치(P)를 표시할 수 있다.
이동 단말기는 서버로부터 화재 정보, 혼잡도 등급을 수신한 경우, 특정 공간의 지도 상에 화재 발생 영역을 표시하고, 각 게이트의 혼잡도 등급(a, b, c)을 서로 다른 색깔로 표시할 수 있다.
이동 단말기는 서버로부터 화재 정보, 혼잡도 등급을 이용하여 이동 단말기의 제1 위치(P)로부터 비상구까지의 탈출 경로(l) 정보를 수신한 경우, 이를 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 이동 단말기 또는 서버에서 이동 단말기의 현재 위치를 섹터와 셀을 선택한 후 특정 셀에서의 위치를 계산함으로써 현재 위치를 빠르게 계산할 수 있고, 이동 단말기로 특정 공간과 관련된 화재 정보, 혼잡도 등급과 함께 탈출 경로를 제공함으로써, 이동 단말기 사용자가 최적의 탈출 경로로 화재 현장을 대피할 수 있다.
앞서 살핀, 상기 이동 단말기는 저전력 블루투스 모듈; 이동 통신 모듈; 및 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 상기 제어부는 상기 이동 통신 모듈을 통해 서버로부터 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신하고, 상기 저전력 블루투스 모듈을 통해 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 서버로부터 수신한 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택하고, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 단말기가 포함된 특정 셀을 선택하고, 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 제1 타입 비콘 200: 제2 타입 비콘
300: 이동 단말기 400: 서버

Claims (3)

  1. 서버에서, 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장하는 단계;
    이동 단말기에서, 상기 특정 공간에 포함된 제1 위치에서 상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘으로부터 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정하는 단계;
    상기 이동 단말기에서, 상기 서버로 상기 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 요청하여 수신하는 단계;
    상기 이동 단말기에서, 상기 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도 중 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하는 단계;
    상기 이동 단말기에서, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택하는 단계;
    상기 이동 단말기에서, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하는 단계;
    상기 이동 단말기에서, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 셀을 선택하는 단계;
    상기 이동 단말기에서, 상기 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하는 단계;
    상기 서버에서, 상기 특정 공간에 포함된 제2 위치의 화재 정보를 수집한 경우, 상기 이동 단말기로 상기 화재 정보를 전송하는 단계;
    상기 이동 단말기에서, 상기 화재 정보와 상기 제1 위치, 및 상기 제2 위치를 상기 특정 공간의 지도 상에 표시하는 단계;
    상기 서버에서, 상기 특정 공간의 비상구에 설치된 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 혼잡도 등급을 수신하는 단계;
    상기 서버에서, 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘 중 응답 신호가 전송되지 않은 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 화재 정보에 포함시켜 상기 특정 공간의 지도 상에 표시하는 단계; 및
    상기 서버에서, 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 수신한 혼잡도 등급과 상기 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 이용하여, 상기 제1 위치부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 상기 특정 공간의 지도 상에 표시하는 단계;
    를 더 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법.
  2. 삭제
  3. 다수의 제1 타입 비콘, 적어도 하나의 제2 타입 비콘, 이동 단말기 및 서버를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템에 있어서,
    저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 출력하고, 10m*10m 간격으로 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘;
    저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 상기 특정 공간에 포함된 이동 단말기의 개수를 측정하여 혼잡도 등급을 생성하고 비상구에 설치된 적어도 하나의 제2 타입 비콘;
    상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 및 제2 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장하고, 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 화재 정보와 혼잡도 등급을 수신하고, 상기 혼잡도 등급을 종합하여 점수를 부여하여 상기 화재 정보에 대응하는 제2 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 생성하는 서버; 및
    저전력 블루투스 모듈, 이동 통신 모듈, 및 제어부를 구비하고, 상기 이동 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 다수의 제1타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 상기 셀 정보, 상기 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신하고, 상기 저전력 블루투스 모듈을 통해 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 서버로부터 수신한 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택하고, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 단말기가 포함된 특정 셀을 선택하고, 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하고, 상기 서버로부터 화재 정보와 탈출 경로를 수신하여 상기 특정 공간의 지도 상에 표시하는 이동 단말기;
    를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템.
KR1020160168974A 2016-12-12 2016-12-12 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치 KR101970819B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160168974A KR101970819B1 (ko) 2016-12-12 2016-12-12 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160168974A KR101970819B1 (ko) 2016-12-12 2016-12-12 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180067784A KR20180067784A (ko) 2018-06-21
KR101970819B1 true KR101970819B1 (ko) 2019-04-24

Family

ID=62806813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160168974A KR101970819B1 (ko) 2016-12-12 2016-12-12 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101970819B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102115098B1 (ko) * 2018-11-30 2020-05-25 서울과학기술대학교 산학협력단 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법
KR102332561B1 (ko) * 2019-05-20 2021-11-30 서원대학교산학협력단 Rssi 보정을 이용한 ble 기반 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치
KR102332560B1 (ko) * 2019-05-20 2021-11-30 서원대학교산학협력단 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치
CN110636442A (zh) * 2019-10-21 2019-12-31 桂林赛普电子科技有限公司 基于物联网的低功耗蓝牙定位和防盗监控方法及系统
KR102471612B1 (ko) * 2021-02-16 2022-11-25 조선대학교산학협력단 사용자 정보 생성 방법 및 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100942051B1 (ko) * 2007-10-30 2010-02-11 한국전자통신연구원 실내 위치결정방법 및 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100518964B1 (ko) * 2002-11-15 2005-10-06 한국전자통신연구원 지역 분할과 가상 지역을 이용한 이동체 위치 추적 시스템및 그 방법
KR20150016454A (ko) * 2013-08-02 2015-02-12 에스케이텔레콤 주식회사 무선랜 신호를 이용한 측위장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100942051B1 (ko) * 2007-10-30 2010-02-11 한국전자통신연구원 실내 위치결정방법 및 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
최성욱 외 6명. 삼각측량법과 핑거프린트 방식을 결합한 효율적인 실내 위치인식 기법, 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38, No.2(D), 2011.11, pp.112-114

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180067784A (ko) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101970819B1 (ko) 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치
US10448207B2 (en) Methods, apparatuses, systems, and computer readable media for providing wireless location service using at least one beacon
EP2604080B1 (en) Automatic place detection
ES2752756T3 (es) Acceso a iluminación basado en zonas
US20110270519A1 (en) Apparatus and Method for Estimating Relative Location
CN105190344A (zh) 准确位置信息的装置间传送
CN103946864A (zh) 基于图像和视频的行人流量估计
KR20100089806A (ko) Rfid를 이용한 이동체 실시간 위치 결정 시스템 및 그 방법과, 그를 위한 무선중계장치 설치 방법
JP2013530607A (ja) ワイヤレス通信デバイスのジオロケーションを推定する方法および装置
US20150212191A1 (en) Method and apparatus for optimizing positioning based on positioning compatibility classification
KR20180024684A (ko) 위치측위 기반 서비스 제공 장치, 위치측위 기반 서비스 제공 방법 및 기록매체
KR20160105628A (ko) 비콘과 가속도 센서를 활용한 이동거리와 위치 측정 방법 및 이를 이용한 실내 측위 시스템
Ramani et al. Indoor navigation on Google Maps and indoor localization using RSS Fingerprinting
Gilski et al. Survey of radio navigation systems
KR20170041055A (ko) 사용자 위치 추적 방법
Uchiyama et al. UPL: Opportunistic localization in urban districts
KR20150069928A (ko) 실내 측위 시스템 및 방법
KR20130000940A (ko) 계층형 측위 방법과 그를 위한 시스템 및 장치
Gholoobi et al. A hybrid TDoA-ToA localization method
CN105580461B (zh) 用于对移动通信装置定位的方法和定位装置
KR102046016B1 (ko) 저전력 블루투스를 이용한 실내 측위 방법 및 이를 지원하기 위한 장치
Krishnamurthy Technologies for positioning in indoor Areas
KR20140119333A (ko) 위치 정확도 향상을 위한 위치 측위 방법 및 장치
US20160174147A1 (en) Access point selection for mobile device positioning
KR101900812B1 (ko) 저전력 블루투스를 이용한 드론의 움직임 제어 방법 및 이를 지원하기 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant