KR101990890B1 - 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법과 그를 위한 단말기 - Google Patents
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Abstract
근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법과 그를 위한 단말기를 개시한다.
근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 근거리 통신 태그로부터 상기 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신하는 근거리 통신 리더; 상기 근거리 통신 요청 신호 송출 후 상기 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하는 시간 측정부; 현재 위치를 기준으로 일방향 이동되는 이동방향을 인식하는 센싱부; 인식된 상기 이동방향에 따른 상기 왕복 시간에 근거하여 상기 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하는 방향 추정부; 및 상기 추정 방향 정보 및 상기 근거리 통신 태그까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이하는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기를 제공한다.
근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 근거리 통신 태그로부터 상기 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신하는 근거리 통신 리더; 상기 근거리 통신 요청 신호 송출 후 상기 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하는 시간 측정부; 현재 위치를 기준으로 일방향 이동되는 이동방향을 인식하는 센싱부; 인식된 상기 이동방향에 따른 상기 왕복 시간에 근거하여 상기 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하는 방향 추정부; 및 상기 추정 방향 정보 및 상기 근거리 통신 태그까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이하는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기를 제공한다.
Description
본 실시예는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법과 그를 위한 단말기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 근거리 통신을 위해 근거리 통신 리더와 근거리 통신 태그가 송수신하는 신호의 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그까지의 각도와 거리를 추정하고, 이를 통해 근거리 통신 태그가 부착된 사물의 위치를 판별할 수 있도록 하는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법과 그를 위한 단말기에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.
일반적으로 근거리 통신이란 할당된 주파수 대역을 통해 근거리에서 무선 통신을 수행하기 위한 기술로서, 교통, 티켓 및 지불 등 다양한 서비스에서 이용될 수 있는 기술을 말한다. 일반적인 근거리 통신 태그의 위치 찾기 기술은 근거리 통신 리더가 근거리 통신 태그의 통신 가능 범위 이내로 접근되어야 하며, 이때 근거리 통신 태그가 통신 가능 범위 내에 어딘가에 있다는 사실을 알 수 있다. 하지만, 이러한 종래 기술에서는 근거리 통신 리더와 근거리 통신 태그 사이의 통신 가능 범위 내에 근거리 통신 태그가 있다는 사실만 알 수 있을 뿐 근거리 통신 태그가 정확히 어디에 위치하지를 파악할 수 없다는 문제가 있다.
본 실시예는, 근거리 통신을 위해 근거리 통신 리더와 근거리 통신 태그가 송수신하는 신호의 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그까지의 각도와 거리를 추정하고, 이를 통해 근거리 통신 태그가 부착된 사물의 위치를 판별할 수 있도록 하는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법과 그를 위한 단말기를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 근거리 통신 태그로부터 상기 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신하는 근거리 통신 리더; 상기 근거리 통신 요청 신호 송출 후 상기 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하는 시간 측정부; 현재 위치를 기준으로 일방향 이동되는 이동방향을 인식하는 센싱부; 인식된 상기 이동방향에 따른 상기 왕복 시간에 근거하여 상기 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하는 방향 추정부; 및 상기 추정 방향 정보 및 상기 근거리 통신 태그까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이하는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기를 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 근거리 통신 요청 신호를 전송하고, 근거리 통신 태그로부터 상기 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신하는 근거리 통신 과정; 상기 근거리 통신 요청 신호 전송 후 상기 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하는 시간 측정 과정; 현재 위치를 기준으로 일방향으로 이동되는 이동방향을 인식하는 센싱 과정; 인식된 상기 이동방향에 따른 상기 왕복 시간에 근거하여 상기 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하는 방향 추정 과정; 및 상기 추정 방향 정보 및 상기 근거리 통신 태그까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이하는 알림 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 근거리 통신을 위해 근거리 통신 리더와 근거리 통신 태그가 송수신하는 신호의 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그까지의 각도와 거리를 추정하고, 이를 통해 근거리 통신 태그가 부착된 사물의 위치를 판별할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 단말기에서 위치 파악 알고리즘이 적용된 소프트웨어만을 필요로 하므로 기존의 근거리 통신 리더나 근거리 통신 태그를 이용할 수 있어 추가적인 비용 부담이 없다는 효과가 있다. 즉, 추가적인 장비 없이 근거리 통신 태그가 부착된 사물의 위치 판별이 가능하다.
또한, 본 실시예에 의하면, 근거리 통신의 표준 규격 준수한 상태에서 애플리케이션만으로 다양한 서비스 적용이 가능한 효과가 있다. 즉, 공사장, 사무실, 가정 등에서 특정 사물에 태그를 부착한다면, 향후 그 위치를 찾아낼 수 있는 사물 위치 추적 서비스 제공이 가능하다. 그 외에 이를 이용한 다양한 부가 서비스(예컨대, 대형 할인 마트와의 연계 등) 제공이 가능한 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 근거리 통신 태그의 방향을 절대값으로 산출하는 방식이 아니라, 상대값 즉 왕복 시간의 변화량이 0인 지점(미분값인 0인 지점)을 찾는 것이므로 임의의 에러 상수(e)가 측정값에 동일하게 들어가 있다 해도 원하는 방향을 정확히 찾을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 단말기를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 단말기를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 시스템은 단말기(110), 근거리 통신 애플리케이션(112) 및 근거리 통신 태그(120)를 포함한다. 본 실시예에서는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 시스템이 단말기(110), 근거리 통신 애플리케이션(112) 및 근거리 통신 태그(120)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 근거리 통신을 이용한 위치 추적 시스템에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
단말기(110)는 사용자의 키 조작 또는 명령에 따라 네트워크를 경유하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 단말기를 말하는 것이며, 태블릿 PC(Tablet PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 단말기(110)는 네트워크(120)를 통하여 데이터 읽고 쓰기 및 저장, 네트워크, 컨텐츠 사용 등의 서비스를 이용할 수 있는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)을 지원하는 클라우드 컴퓨팅 단말기가 될 수 있다.
한편, 단말기(110)는 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행하기 위한 무선통신 처리부를 구비한 단말기로서, 구비된 무선통신 처리부를 이용하여 네트워크와 연동하며 무선 통신으로 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행한다. 즉, 단말기(110)는 네트워크를 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 단말기이며, 네트워크를 경유하여 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다. 즉, 단말기(110)는 서버-클라이언트 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 넓은 개념이다. 이러한, 단말기(110)는 네트워크를 통해 음성 또는 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 네트워크를 경유하여 외부 서버와 통신할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 단말기(110)는 근거리 통신 리더(210)를 포함하는 형태의 자립형(Stand Alone) 장치로 구현될 수 있을 것이다.
본 실시예에 따른 단말기(110)는 근거리 통신 애플리케이션(112)을 탑재하여 근거리 통신 태그를 이용한 서비스를 수행할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 근거리 통신 애플리케이션(112)을 구동하며, 근거리 통신 애플리케이션(112)을 통해 근거리 통신 태그를 인식할 수 있다. 이러한 근거리 통신 애플리케이션(112)의 설치 방식에 대해 설명하자면, 단말기(110)가 스마트 폰인 경우 애플리케이션 스토어를 통해 근거리 통신 애플리케이션(112)을 다운로드한 후 인스톨할 수 있으며, 단말기(110)가 피쳐 폰(Feature Phone)인 경우 통신사 서버를 통해 다운로드된 VM(Virtual Machine) 상에서 구동될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 단말기(110)에 근거리 통신 애플리케이션(112)이 탑재되는 형태에 설명하자면, 단말기(110)는 근거리 통신 애플리케이션(112)을 임베디드(Embeded) 형태로 탑재한 상태로 구현되거나, 단말기(110) 내에 탑재되는 OS(Operating System)에 임베디드 형태로 탑재되거나, 사용자의 조작 또는 명령에 의해 단말기(110) 내의 OS에 인스톨되는 형태로 탑재될 수 있다. 전술한 방식으로 단말기(110)에 탑재된 근거리 통신 애플리케이션(112)은 단말기(110)에 탑재된 기본 애플리케이션(예컨대, 카메라 애플리케이션)과 연동하도록 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기본 애플리케이션과 연동없이 독립적인 기능으로 운용되도록 구현될 수 있다.
또한, 단말기(110)는 근거리 통신 리더(210)를 구비한 단말기로서, 근거리 통신 태그를 인식(예컨대, 식별 정보)할 수 있다. 이때, 단말기(110)는 탑재된 근거리 통신 애플리케이션(112)을 통해 근거리 통신 태그를 인식하는 일련의 동작을 수행할 수 있다. 즉, 단말기(110)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 태그를 인식할 수 있는 범위 이내에 근접한 경우, 탑재된 근거리 통신 애플리케이션(112)을 통해 근거리 통신 태그(120)를 인식할 수 있다.
이하, 단말기(110)가 근거리 통신을 이용하여 위치 추적을 수행하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 단말기(110)는 구비된 근거리 통신 리더(210)를 통해 근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 주변에 위치한 근거리 통신 태그(120)로부터 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신한다. 이때, 근거리 통신 리더(210)는 RFID(Radio Frequency Identification), NFC(Near Field Communication), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), IrDA(Infrared Data Association) 중 적어도 하나 이상의 통신을 지원한다. 단말기(110)는 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정한다. 여기서, 왕복 시간은 RTT(Round Trip Time)를 말한다.
이후, 단말기(110)는 현재 위치를 기준으로 일방향 또는 타방향으로 이동되는 이동방향을 인식한다. 이때, 단말기(110)는 현재 위치를 기준으로 근거리 통신 응답 신호가 수신되는 지점을 경유하여 이동방향을 인식한다. 또한, 단말기(110)는 이동 방향을 인식하기 위해 자이로 센서(Gyro Sensor), 가속도 센서(Acceleration Sensor) 및 중력 센서(Gravity Sensor) 중 적어도 하나 이상의 센서를 구비하며, 구비된 센서 중 하나 이상의 센서를 이용하여 이동방향을 인식한다.
단말기(110)는 인식된 이동방향에 따른 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그(120)의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성한다. 즉, 단말기(110)가 방향을 추정하는 과정에 대해 설명하자면, 단말기(110)는 왕복 시간의 미분값이 0이 되는 순간을 근거리 통신 태그(120)를 지시하는 추정 방향 정보로서 생성한다. 또한, 단말기(110)는 방향 인식을 위해 이동방향이 현재 위치를 기준으로 360˚ 이상 회전한 경우, 현재 위치를 기준으로 모든 지점에서의 왕복 시간을 확인하고, 이후 특정 지점까지의 각도 θ에 근거하여 근거리 통신 태그(120)의 방향을 추정한다.
단말기(110)는 추정 방향 정보 및 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이한다. 또한, 단말기(110)는 추적된 위치를 알리기 위해 왕복 시간이 기 설정된 특정 값 미만이 되는 경우, 기 설정된 범위 이내에 근거리 통신 태그가 위치함을 알리는 메시지를 디스플레이한다. 여기서, 단말기(110)는 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출하는 과정에 대해 설명한다. 단말기(110)는 구비된 가속도 센서를 이용하여 추정 방향 정보에 위치하는 것으로 추정되는 근거리 통신 태그(120)로 이동하는 속도 정보를 산출하고, 측정된 왕복 시간과 추정 방향 정보로 이동하는 속도 정보에 근거하여 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출한다. 예컨대, 단말기(110)는 왕복 시간과 속도 정보의 곱을 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보로 환산할 수 있을 것이나 단말기(110)가 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출하는 방식은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 단말기(110)는 근거리 통신 태그(120)를 인식하기 위해 단말기(110)에 설치된 근거리 통신 애플리케이션(112)을 구동하고, 애플리케이션 내 메뉴 중 '근거리 통신 태그 검색'을 선택한다. 즉, 사용자는 단말기(110)를 조작하여 근거리 통신 애플리케이션(112)을 실행시켜, 메뉴 중 '근거리 통신 태그 검색'을 선택한 후 근거리 통신 태그를 인식을 선택하면, '근거리 통신 태그 검색하기 위해 단말기를 이동 이동하십시오'와 같은 메시지가 출력되고, 사용자의 조작에 의해, 단말기(110)를 이동하는 경우 단말기(110)는 해당 방향으로 근거리 통신 요청 신호를 송출하게 된다. 만약, 주변에 근거리 통신 태그(120)가 존재하는 경우, 근거리 통신 태그(120)는 근거리 통신 요청 신호를 수신하고, 그에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 단말기(110)로 전송하게 되는 것이다.
이하, 근거리 통신 애플리케이션(112)의 구동 방식에 대해 설명하자면 다음과 같다. 근거리 통신 애플리케이션(112)은 단말기(110)가 수행하는 별도의 소프트웨어적 기능 또는 하드웨어적 기능을 구비한 형태로 독립적으로 운용되도록 구현되거나 단말기(110)가 수행하는 별도의 소프트웨어적 기능 또는 하드웨어적 기능과 연동하는 형태로 구현될 수도 있다.
근거리 통신 애플리케이션(112)은 단말기(110)에 탑재되어, 단말기(110)에 구비된 각종 하드웨어를 이용하여 동작하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 장치로 구현되어 동작될 수도 있다. 또한, 근거리 통신 애플리케이션(112)은 단말기(110) 내의 기 설치된 애플리케이션들과 연동하여 동작할 수도 있다.
또한, 근거리 통신 애플리케이션(112)이 수행하는 동작에 대해 설명하자면, 근거리 통신 애플리케이션(112)은 단말기(110) 내에 설치되어, 근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 주변에 위치한 근거리 통신 태그(120)로부터 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신하며, 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하며, 현재 위치를 기준으로 일방향 또는 타방향으로 이동되는 이동방향을 인식하고, 인식된 이동방향에 따른 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하며, 추정 방향 정보 및 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이한다.
근거리 통신 태그(120)는 모든 사물에 부착된 태그 또는 센서를 말한다. 즉, 근거리 통신 태그(120)는 근거리 통신 리더(210)를 통해 인식되며, 이들 간의 네트워크로 실시간 정보를 획득, 처리, 이용이 가능하다. 이러한, 근거리 통신 태그(120)는 특정 사물(예컨대, 가정 내의 리모컨, 서점의 도서 커버, 할인 마트의 판매 상품, 음식점 내의 접시)에 부착, 삽입 또는 프린트될 수 있다. 예컨대, 이러한 근거리 통신 태그(120)는 도서 커버에 책에 대한 정보를 찾아볼 수 있도록 부착, 삽입 또는 인쇄하여 배포되거나 음식점의 접시에 프린트될 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 단말기를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 단말기(110)는 근거리 통신 리더(210), 시간 측정부(220), 센싱부(230), 방향 추정부(240) 및 알림부(250)를 포함한다. 본 실시예에서는 단말기(110)가 근거리 통신 리더(210), 시간 측정부(220), 센싱부(230), 방향 추정부(240) 및 알림부(250)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 단말기(110)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
즉, 도 2에 도시된 단말기(110)는 근거리 통신 리더(210), 시간 측정부(220), 센싱부(230), 방향 추정부(240) 및 알림부(250)를 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 실제 발명의 구현에 있어서, 단말기(110)에 탑재되는 근거리 통신 애플리케이션(112)이 시간 측정부(220), 센싱부(230), 방향 추정부(240) 및 알림부(250)를 포함하는 형태로 구현 가능할 것이다.
근거리 통신 리더(210)는 근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 주변에 위치한 근거리 통신 태그(120)로부터 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신한다. 또한, 근거리 통신 리더(210)는 RFID, NFC, 지그비, 블루투스, IrDA 중 적어도 하나 이상의 통신을 지원한다.
시간 측정부(220)는 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정한다. 센싱부(230)는 현재 위치를 기준으로 일방향 또는 타방향으로 이동되는 이동방향을 인식한다. 이때, 센싱부(230)는 현재 위치를 기준으로 근거리 통신 응답 신호가 수신되는 지점을 경유하여 이동방향을 인식한다. 또한, 센싱부(230)는 구비된 자이로 센서, 가속도 센서 및 중력 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 이용하여 이동방향을 인식한다.
방향 추정부(240)는 인식된 이동방향에 따른 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성한다. 이때, 방향 추정부(240)는 왕복 시간의 미분값이 0이 되는 순간을 근거리 통신 태그를 지시하는 추정 방향 정보로서 생성한다. 또한, 방향 추정부(240)는 이동방향이 현재 위치를 기준으로 360˚ 이상 회전한 경우, 현재 위치를 기준으로 모든 지점에서의 왕복 시간을 확인하고, 이후 특정 지점까지의 각도 θ에 근거하여 근거리 통신 태그의 방향을 추정한다.
알림부(250)는 추정 방향 정보 및 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이한다. 또한, 알림부(250)는 왕복 시간이 기 설정된 특정 값 미만이 되는 경우, 기 설정된 범위 이내에 근거리 통신 태그가 위치함을 알리는 메시지를 디스플레이한다. 이때, 알림부(250)는 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출하기 위해 구비된 가속도 센서를 이용하여 추정 방향 정보에 위치하는 것으로 추정되는 근거리 통신 태그(120)로 이동하는 속도 정보를 산출하고, 측정된 왕복 시간과 추정 방향 정보로 이동하는 속도 정보에 근거하여 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출한다. 예컨대, 알림부(250)는 왕복 시간과 속도 정보의 곱을 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보로 환산할 수 있을 것이나 알림부(250)가 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출하는 방식은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단말기(110)는 구비된 근거리 통신 리더(210)를 통해 근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 주변에 위치한 근거리 통신 태그(120)로부터 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신한다(S310). 단계 S310에서 단말기(110)에 구비된 근거리 통신 리더(210)는 RFID, NFC, 지그비, 블루투스, IrDA 중 적어도 하나 이상의 통신을 지원한다. 즉, 단말기(110)는 RFID, NFC, 지그비, 블루투스, IrDA 중 어느 하나의 방식으로 근거리 통신 요청 신호를 송출하며, 주변에 근거리 통신 태그(120)가 위치한 경우, 근거리 통신 태그(120)에서 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 근거리 통신 리더(210)로 전송하게 되는 것이다.
단말기(110)는 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정한다(S320). 여기서, 왕복 시간은 RTT를 말한다. 단말기(110)는 현재 위치를 기준으로 일방향 또는 타방향으로 이동되는 이동방향을 인식한다(S330). 단계 S330에서, 단말기(110)는 현재 위치를 기준으로 근거리 통신 응답 신호가 수신되는 지점을 경유하여 이동방향을 인식한다. 이때, 단말기(110)는 이동 방향을 인식하기 위해 자이로 센서, 가속도 센서 및 중력 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 구비하며, 구비된 센서 중 하나 이상의 센서를 이용하여 이동방향을 인식한다.
단말기(110)는 인식된 이동방향에 따른 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그(120)의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성한다(S340). 단계 S340에서 단말기(110)는 왕복 시간의 미분값이 0이 되는 순간을 근거리 통신 태그(120)를 지시하는 추정 방향 정보로서 생성한다. 또한, 단말기(110)는 방향 인식을 위해 이동방향이 현재 위치를 기준으로 360˚ 이상 회전한 경우, 현재 위치를 기준으로 모든 지점에서의 왕복 시간을 확인하고, 이후 특정 지점까지의 각도 θ에 근거하여 근거리 통신 태그(120)의 방향을 추정한다.
단말기(110)는 추정 방향 정보 및 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이한다(S350). 또한, 단계 S350에서 단말기(110)는 추적된 위치를 알리기 위해 왕복 시간이 기 설정된 특정 값 미만이 되는 경우, 기 설정된 범위 이내에 근거리 통신 태그가 위치함을 알리는 메시지를 디스플레이한다. 한편, 단계 S350에서 단말기(110)는 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출하기 위해 구비된 가속도 센서를 이용하여 추정 방향 정보에 위치하는 것으로 추정되는 근거리 통신 태그(120)로 이동하는 속도 정보를 산출하고, 측정된 왕복 시간과 추정 방향 정보로 이동하는 속도 정보에 근거하여 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출한다. 예컨대, 단말기(110)는 왕복 시간과 속도 정보의 곱을 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보로 환산할 수 있을 것이나 단말기(110)가 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보를 산출하는 방식은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에서는 단계 S310 내지 단계 S350을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S310 내지 단계 S350 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 3에 기재된 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 4는 본 실시예에 따른 근거리 통신을 이용한 위치 추적을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4에서는 본 실시예에서 구현되는 근거리 통신을 'RFID'로 가정하여 설명하도록 한다.
①. 단말기(110)에 구비된 'RFID 리더'(즉, 근거리 통신 리더(210))에서 근거리 통신 요청 신호를 송출하면, 주변에 위치한 RFID 태그(즉, 근거리 통신 태그(120))가 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 RFID 리더로 전송한다. 이러한, 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하기 위해서는 근거리 통신 애플리케이션(112)이 단말기(110)에 설치되어야 한다. 여기서, 왕복 시간은 RTT를 말한다.
②. 사용자는 주변에 위치하는 'RFID 태그를 검색하기 위해 'RFID 리더'가 구비된 단말기(110)를 손에 쥐고 팔을 쭉 뻗은 상태에서 도 4에 도시된 'B 지점'(현재 위치)에서 'A 지점'을 거쳐 'C 지점'을 지나도록 원을 돌린다.
즉, 단말기(110)는 현재 위치('B 지점')를 기준으로 일방향 또는 타방향으로 이동되는 이동방향을 인식한다. 이때, 단말기(110)는 현재 위치('B 지점')를 기준으로 근거리 통신 응답 신호가 수신되는 지점('A 지점' 및 'C 지점')을 경유하여 이동방향을 인식한다. 또한, 단말기(110)는 이동 방향을 인식하기 위해 자이로 센서, 가속도 센서 및 중력 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 구비하며, 구비된 센서 중 하나 이상의 센서를 이용하여 이동방향을 인식한다.
즉, 단말기(110)는 'RFID 태그'를 인식하기 위해 단말기(110)에 설치된 근거리 통신 애플리케이션(112)을 구동하고, 애플리케이션 내 메뉴 중 'RFID 태그 검색'을 선택한다. 즉, 사용자는 단말기(110)를 조작하여 근거리 통신 애플리케이션(112)을 실행시켜, 메뉴 중 'RFID 태그 검색'을 선택한 후 RFID 태그를 인식을 선택하면, 'RFID 태그 검색하기 위해 단말기를 이동 이동하십시오'와 같은 메시지가 출력되고, 사용자의 조작('RFID 리더'가 구비된 단말기(110)를 손에 쥐고 팔을 쭉 뻗은 상태에서 원을 돌림)에 의해, 단말기(110)를 이동하는 경우 단말기(110)는 해당 방향으로 근거리 통신 요청 신호를 송출하게 된다. 만약, 주변에 근거리 통신 태그(120)가 존재하는 경우, 근거리 통신 태그(120)는 근거리 통신 요청 신호를 수신하고, 그에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 단말기(110)로 전송하게 되는 것이다.
③. 'RFID 태그'와 'RFID 리더'와의 거리는 'B 지점'(현재 위치)에서 'A 지점'으로 갈수록 점점 짧아지다가 'A 지점'에서 최소가 되고 다시 'C 지점'으로 갈수록 증가 되므로 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간 역시 'A 지점'에서 최소가 된다. 따라서, 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간의 미분 값이 음에서 양으로 변하는 순간 즉 '0'이 되는 순간이 'RFID 태그'를 가리키는 방향이 된다.
④. 단말기(110)가 360˚ 이상 회전했다면 원의 모든 지점에서의 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 알 수 있으므로 이후에 'RFID 리더'를 구비한 단말기(110)가 어느 지점에 위치하더라도 'A 지점'까지의 각도 θ를 알아낼 수 있다. 이러한 각도 θ를 'RFID 리더'를 통해 인식하고, 단말기(110) 상에 구비된 표시부를 통해 디스플레이하는 경우 'RFID 태그'가 위치한 방향을 알 수 있다.
즉, 단말기(110)는 왕복 시간의 미분값이 0이 되는 순간을 근거리 통신 태그(120)를 지시하는 추정 방향 정보로서 생성한다. 또한, 단말기(110)는 방향 인식을 위해 이동방향이 현재 위치를 기준으로 360˚ 이상 회전한 경우, 현재 위치를 기준으로 모든 지점에서의 왕복 시간을 확인하고, 이후 특정 지점까지의 각도 θ에 근거하여 근거리 통신 태그(120)의 방향을 추정한다.
⑤. 'RFID 태그'가 위치한 방향인 'A 지점'에서 단말기(110)가 그대로 직진('A 지점' 방향으로 이동)하면서 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정한다. 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간이 도 4에 도시된 'D 지점'과 가까워질수록 감소하므로, 특정 값 이하가 되면 '1m 이내에 위치한다는 메시지'를 단말기(110) 상에 디스플레이해 줄 수 있다.
즉, 단말기(110)는 인식된 이동방향에 따른 왕복 시간에 근거하여 근거리 통신 태그(120)의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하며, 추정 방향 정보 및 근거리 통신 태그(120)까지의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 디스플레이한다. 또한, 단말기(110)는 추적된 위치를 알리기 위해 왕복 시간이 기 설정된 특정 값 미만이 되는 경우, 기 설정된 범위 이내에 근거리 통신 태그가 위치함을 알리는 메시지를 디스플레이한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 분야에 적용되어, 근거리 통신 태그까지의 각도와 거리를 추정하고, 이를 통해 근거리 통신 태그가 부착된 사물의 위치를 판별할 수 있도록 하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
110: 단말기 112: 근거리 통신 애플리케이션
120: 근거리 통신 태그
210: 근거리 통신 리더 220: 시간 측정부
230: 센싱부 240: 방향 추정부
250: 알림부
120: 근거리 통신 태그
210: 근거리 통신 리더 220: 시간 측정부
230: 센싱부 240: 방향 추정부
250: 알림부
Claims (10)
- 근거리 통신 요청 신호를 송출하고, 근거리 통신 태그로부터 상기 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신하는 근거리 통신 리더;
상기 근거리 통신 요청 신호 송출 후 상기 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하는 시간 측정부;
현재 위치를 기준으로 일방향 이동되는 이동방향을 인식하는 센싱부;
상기 이동방향이 상기 현재 위치를 기준으로 360˚ 이상 회전한 경우, 상기 현재 위치를 기준으로 모든 지점에서의 상기 왕복 시간을 확인하고, 이후 특정 지점까지의 각도 θ에 근거하여 상기 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하는 방향 추정부; 및
상기 추정 방향 정보를 디스플레이하는 알림부
를 포함하되, 상기 시간 측정부는 상기 특정지점 방향으로 이동하면서 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 지속적으로 측정하며, 상기 알림부는 상기 특정지점 방향으로 이동하면서 측정한 왕복 시간이 상기 근거리 통신 태그가 위치한 지점과 가까워질수록 감소하므로, 상기 특정지점 방향으로 이동하면서 측정한 왕복 시간이 특정값 이하가 되면 기 설정된 거리 이내에 상기 근거리 통신 태그가 위치 한다는 메시지를 표시하는 것을 특징으로 하는 단말기. - 제 1 항에 있어서,
상기 방향 추정부는,
상기 왕복 시간의 미분값이 음에서 양으로 변하는 순간을 상기 근거리 통신 태그를 지시하는 상기 추정 방향 정보로서 생성하는 것을 특징으로 하는 단말기. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 알림부는,
상기 왕복 시간이 기 설정된 특정 값 미만이 되는 경우, 기 설정된 범위 이내에 상기 근거리 통신 태그가 위치함을 알리는 메시지를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 단말기. - 제 1 항에 있어서,
상기 센싱부는,
상기 현재 위치를 기준으로 상기 근거리 통신 응답 신호가 수신되는 지점을 경유하여 상기 이동방향을 인식하는 것을 특징으로 하는 단말기. - 제 1 항에 있어서,
상기 센싱부는,
자이로 센서(Gyro Sensor), 가속도 센서(Acceleration Sensor) 및 중력 센서(Gravity Sensor) 중 적어도 하나 이상의 센서를 이용하여 상기 이동방향을 인식하는 것을 특징으로 하는 단말기. - 제 1 항에 있어서,
상기 근거리 통신 리더는,
RFID(Radio Frequency Identification), NFC(Near Field Communication), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), IrDA(Infrared Data Association) 중 적어도 하나 이상의 통신을 지원하는 것을 특징으로 하는 단말기. - 근거리 통신 요청 신호를 전송하고, 근거리 통신 태그로부터 상기 근거리 통신 요청 신호에 대응하는 근거리 통신 응답 신호를 수신하는 과정;
상기 근거리 통신 요청 신호 전송 후 상기 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 측정하는 과정;
현재 위치를 기준으로 일방향으로 이동되는 이동방향을 인식하는 센싱 과정;
상기 이동방향이 상기 현재 위치를 기준으로 360˚ 이상 회전한 경우, 상기 현재 위치를 기준으로 모든 지점에서의 상기 왕복 시간을 확인하고, 이후 특정 지점까지의 각도 θ에 근거하여 상기 근거리 통신 태그의 방향을 추정한 추정 방향 정보를 생성하는 과정;
상기 추정 방향 정보를 디스플레이하는 과정;
상기 시간 측정부는 상기 특정지점 방향으로 이동하면서 근거리 통신 요청 신호 송출 후 응답 신호를 수신할 때까지 걸리는 왕복 시간을 지속적으로 측정하는 과정; 및
상기 특정지점 방향으로 이동하면서 측정한 왕복 시간이 상기 근거리 통신 태그가 위치한 지점과 가까워질수록 감소하므로, 상기 특정지점 방향으로 이동하면서 측정한 왕복 시간이 특정값 이하가 되면 기 설정된 거리 이내에 상기 근거리 통신 태그가 위치 한다는 메시지를 표시하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 추정 방향 정보를 생성하는 과정에서, 상기 왕복 시간의 미분값이 음에서 양으로 변하는 순간을 상기 근거리 통신 태그를 지시하는 상기 추정 방향 정보로서 생성하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신을 이용한 위치 추적 방법.
- 삭제
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