KR102061262B1 - 안전통제용 NB-IoT 단말기, 이를 포함한 시스템 및 이의 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 셀룰러 이통통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈과, 위치를 측위하기 위한 위치측위모듈과, 상기 위치측위모듈에 따른 위치정보를 중앙관제서버로 전송하는 제어부를 포함한 NB-IoT 단말기 및 적어도 하나의 안전통제구역을 저장하여, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하는 중앙관제서버를 포함하되, 상기 안전통제구역은 일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 안전통제경계로 이루어진 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템을 제공한다.

Description

안전통제용 NB-IoT 단말기, 이를 포함한 시스템 및 이의 동작방법 {NB-IoT TERMINAL FOR SAFTY CONTROL, SYSTEM INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}

본 발명은 안전통제용 NB-IoT 단말기, 이를 포함한 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안전통제구역 내 방문객의 위치를 확인하고 안전통제구역으로부터의 이탈 여부를 판단하여 방문객을 통제하기 위한 안전통제용 NB-IoT 단말기, 이를 포함한 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것이다.

전 세계적으로 네트워크를 통해 연결되는 사물인터넷(IoT; Internet of Things) 기기의 수가 급격하게 증가되고 있다.

IoT란, 통신 가능한 모든 사물들을 네트워크에 연결하여 상호 통신 수행이 가능한 개념을 가리킨다 시스템적으로 인지할 수 있는 모든 객체는 Things 또는 Object로 분류하며, 여기에는 근거리 및 원거리 통신 기능을 탑재하고, 센서 등 데이터 생산 및 이용이 가능한 사물 또는 사람이 이에 포함될 수 있다.

IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.

IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

무선 통신 시스템에서 데이터의 수요가 증가하면서, 3세대(3G) 이동통신 방식으로 대표되는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 사용하던 무선 통신 시스템에서 보다 많은 양의 데이터를 빠르게 전송하기 위해 4세대(4G)에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용하기에 이르렀다.

하지만, 최근 다양한 서비스 시나리오에 대한 요구사항들이 정의되면서, 특정 시나리오에서 요구 사항을 만족하는 기술들에 대한 관심이 증가하고 있다. 그 예로 MTC(Machine Type Communications)를 들 수 있다.

이와 관련하여 이렇게 셀룰러(cellular) 사물 인터넷(internet of things, 이하 IoT)에 대한 무선 접속(radio access)을 위해 협대역 사물인터넷(NB-IoT; Narrowband-IoT)이 연구되고 있다.

한편, NB-IoT 통신모듈을 포함한 NB-IoT 단말기는 저전력/원거리 통신이 가능하게 하기 때문에 이를 이용한 다양한 서비스가 개발될 수 있을 것으로 예상되고 있으나 아직까지는 구체적인 서비스가 제안되고 있지 않다.

한편, 전망대, 군사 접경지, DMZ, 땅굴 등 안보관광 지역에 방문객 수가 연 수천만명에 다다르고, 특히 군사 접경지는 방문객의 방문지역 이탈 및 월북의 위험에 항상 노출이 되어 있다.

종래에는 상기와 같은 안전통제구역을 통제하기 위해, 도 1(a) 및 1(b)에 도시한 바와 같이, 어느 일 기준점을 중심으로 한 선형의 원이나 사각의 안전통제경계(1, 2)를 설정하고, 설정된 안전통제경계(1, 2)를 방문객이 소지하고 있는 휴대 가능한 이동 단말기의 위치를 이용하여, 기준점에서 일정 거리를 벗어나는 것을 통제할 수 있도록 하였다.

도 1(a) 및 1(b)와 같은 안전통제경계는 통제 범위를 설정하는 방법이 간편한 장점이 있지만, 실제 통제 범위(R)가 선형의 경계가 원이나 사각 따위가 아닌 정형화되어 있지 않은 불규칙한 선으로 연결되어 있는 경우에는 방문객이 통제 범위를 벗어났는지 판단하지 못하는 문제가 있다.

이와 달리, 도 2에 도시한 바와 같이, 비정형화된 불규칙한 선으로 연결하여 안전통제경계를 설정한 경우에는 위와 같은 문제를 해결하여, 방문객의 안전통제경계 이탈 여부를 정확히 판단할 수 있으나, 안전통제구역의 이탈 여부를 판단하는 과정이 복잡한 문제가 있다.

즉, 종래 안전통제구역의 이탈 여부를 판단하는 과정을 살펴보면, 도 3에 도시한 바와 같이, 비정형화된 안전통제경계(3)에 방문객(10)이 접근하는 경우, 도 4(a) 및 4(b)와 같이 방문객의 이탈 여부를 판단할 수 있다(도 4는 도 3의 도면부호 a 부분을 확대하여 나타낸 도면이다). 이동 단말기를 소지하고 있는 방문객(10)의 위치가 안전통제경계(3′) 상에 있은 후 안전통제경계(3)로부터 벗어나 버린 후에만 방문객(10)이 안전통제구역을 벗어났는지 판단할 수 있어, 방문객(10)의 안전통제구역 이탈 여부를 미리 판단하여 사전에 방문객의 안전통제구역의 이탈을 예방할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 안전통제경계(3′)를 두껍게 설정하면 위와 같은 문제를 해결할 수 있으나, 이동 단말기를 소지하고 있는 방문객(10)의 위치와 비교할 수 있는 안전통제경계(3″)의 위치 값을 저장해야하나, 비정형적인 경계선을 따라 위치한 무수히 많은 지점의 위치 값을 저장하여야 하므로, 데이터 저장 효율이 매우 낮은 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 필요성이 증대되고 있는 실정에 있다.

본 발명은, 방문객의 안전통제구역의 이탈이나 안전통제경계에의 접근을 판단하기 위해 방문객의 위치정보와 비교되는 대상의 수를 적게하여 데이터 저장 효율이 높고, 판단시 부하를 줄일 수 있는 안전통제용 NB-IoT 단말기, 이를 포함한 시스템 및 이의 동작방법을 제공하고자 한다.

삭제

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 셀룰러 이통통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈과, 위치를 측위하기 위한 위치측위모듈과, 상기 위치측위모듈에 따른 위치정보를 중앙관제서버로 전송하는 제어부를 포함한 NB-IoT 단말기 및 적어도 하나의 안전통제구역을 저장하여, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하는 중앙관제서버를 포함하되, 상기 안전통제구역은 일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 안전통제경계로 이루어진 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템을 제공한다.

일 실시예에 따라, 상기 안전통제경계는, 상기 제1 블록셀은 정형화된 도형이고, 상기 안전통제경계는 비정형화된 도형일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 안전통제경계는, 지도에 대응하는 선상의 경계를 소정 배율로 확대하여 모자이크 처리함으로써 형성될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 중앙관제서버는, 상기 제1 블록셀 각각의 중심점에 대하여 산출된 위경도 값과, 상기 제1 블록셀의 상하좌우 폭 값을 근거로, 상기 안전통제경계 범위를 설정할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 NB-IoT 단말기의 위치 및 상기 안전통제구역을 화면에 출력하되, 상기 안전통제경계의 다수 제1 블록셀 중 적어도 하나의 제1 블록셀은 상기 NB-IoT 단말기의 접근 여부 또는 접근 횟수에 따라 다른 제1 블록셀과 구별되도록 화면에 출력하는 관리자 단말기를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 중앙관제서버는, 상기 안전통제구역 내 포함된 적어도 하나의 내부통제구역 - 상기 내부통제구역은, 일정 크기로 이루어진 제2 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 내부통제경계로 이루어짐 - 을 포함하고, 상기 중앙관제서버는, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 내부통제경계를 이루고 있는 다수의 제2 블록셀을 통과하였는지 여부에 따라 입소 시점과 퇴소 시점을 산출하고, 상기 퇴소 시점과 상기 입소 시점 간의 차이를 근거로 방문객의 구역선호도를 산출할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 중앙관제서버는, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 제2 블록셀에 최초 접근이 있은 후 상기 내부통제구역 내에 위치하였을 때의 시점을 상기 입소 시점으로 설정할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 블록셀의 크기가 상기 제2 블록셀은 크기보다 클 수 있다.

또한, 본 발명은, 셀룰러 이통통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈, 위치를 측위하기 위한 위치측위모듈 및 상기 위치측위모듈에 따른 위치정보를 중앙관제서버로 전송하는 제어부를 포함하되, 상기 중앙관제서버는, 적어도 하나의 안전통제구역을 저장하여, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하되, 상기 안전통제구역은 일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 안전통제경계로 이루어진 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 제공한다.

또한, 본 발명은, NB-IoT 단말기는, 위치를 측위하는 단계, 상기 NB-IoT 단말기는, 위치정보를 중앙관제서버로 전송하는 단계 - 상기 NB-IoT 단말기는 셀룰러 이통통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈을 이용하여 상기 중앙관제서버와 통신 가능하도록 연결됨 -, 및 상기 중앙관제서버는, 상기 NB-IoT 단말기가 기 마련된 적어도 하나의 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하는 단계 - 상기 안전통제구역은 일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 안전통제경계로 이루어짐 -를 포함하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템의 동작방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 안전통제경계를 정형화된 도형으로 이루어진 다수의 제1 블록셀로 인접 배치하여 형성토록 함으로써, 방문객의 안전통제구역의 이탈이나 안전통제경계에의 접근을 판단하기 위해 방문객의 위치정보와 비교되는 대상의 수가 적어 데이터 저장 효율이 높고, 판단시 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 안전통제경계 수정시 변경 데이터가 적어서 수정이 용이한 효과가 있다.

또한, 내부통제구역을 이용하여, 방문객의 구역선호도를 산출함으로써, 내부통제구역에 대한 방문객의 방문 유도 개선에 활용할 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 종래 선형의 안전통제경계를 설정한 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 불규칙 선형의 안전통제경계를 설정한 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 4는 도 2에 따른 안전통재구역 이탈 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 NB-IoT 단말기의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제경계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 임시 안전통제경계를 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 블록셀을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 화면에 출력되는 안전통제경계의 예시도이다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 일 실시예에 따라 방문객의 접근에 따라 또는 방문객의 접근 횟수에 따라 출력되는 화면의 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 내부통제구역이 설정된 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 방문객의 구역선호도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제시스템의 동작방법에 대한 단계별 흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템의 구성도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 안전통제시스템(100)은 NB-IoT 단말기(110)와, 상기 NB-IoT 단말기(110)로부터의 위치정보를 근거로, 기 저장된 적어도 하나의 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하는 중앙관제서버(120)를 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 안전통제시스템이 구현될 수도 있다.

이하, 각 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

NB- IoT 단말기

본 발명의 NB-IoT 단말기(110)는 이동 가능한 단말기로서, 이동 단말기는 그 형태나 종류를 한정하지 않으며, 일 예로 휴대폰, 스마트폰(smart phone), PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player) 등일 수 있으나, 바람직하게는 사용자의 신체에 착용 가능한 목걸이형태나 팔찌형태 등과 같은 웨어러블 디바이스(Wearable device)인 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 NB-IoT 단말기의 구성도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, NB-IoT 단말기(110)는 셀룰러 이동통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈(1102)과, 위치를 측위하기 위한 위치측위모듈(1104, 1105)과, 상기 위치측위모듈(1104, 1105)에 따른 위치정보를 중앙관제서버(120)로 전송하는 제어부(1101)를 포함할 수 있다.

도 6에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 NB-IoT 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 각 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

NB-IoT 통신모듈(1102)은 상기 NB-IoT 단말기(110)와 네트워크(N) 간에 통신 가능하도록 연결하기 위한 것으로서, 적어도 하나의 네트워크를 통해 원격의 각종 형태의 단말기나 서버 등과 데이터를 송수신할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 NB-IoT 단말기(110)는 도 5에 도시한 바와 같이, 중앙관제서버(120) 등과 통신 가능하도록 연결되어 각종 데이터를 송수신할 수 있다.

NB-IoT 통신모듈(1102)은 NB-IoT 단말기(110)에 내장 또는 외장 가능한 것으로서, 셀룰러 이동통신 기반의 사물인터넷통신을 가능케 하기 위한 모듈이다.

상기 NB-IoT 통신모듈(1102)을 통해, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 클라이언트, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 무선 신호는, 다양한 형태의 데이터(또는 정보)를 포함할 수 있다.

위치측위모듈(1104, 1105)은 NB-IoT 단말기(110)의 위치를 측위하기 위한 모듈로서, 일 실시예에 따라, 상기 위치측위모듈(1104, 1105)는 GPS 신호를 이용하여 위치를 측위하는 GPS모듈(1104) 및/또는 GPS 음영지역에서 위치를 측위하기 위한 블루투스모듈(1105)을 포함할 수 있다.

GPS모듈(1104)은 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System, GPS)의 복수의 위치확인위성들로부터 수신한 항법데이터를 이용하여 위치를 측위하기 위한 것으로서, GPS모듈(1004) 또는 제어부(1101)에서는 각 위치확인위성에서 전송된 항법데이터를 이용하여 NB-IoT 단말기(110)의 위치를 측위할 수 있다.

또한, 블루투스모듈(1105)은 블루투스 프로토콜 기반의 근거리 무선통신을 위한 모듈로서, 본 발명에 따른 NB-IoT 단말기(110)는 상기 블루투스모듈(1105)을 이용하여 지하나 실내와 같이 위치확인위성들로부터 항법데이터를 수신하지 못하는 GPS 음영지역에서 상기 NB-IoT 단말기(110)의 위치를 측위하기 위해 블루투스 신호를 송수신할 수 있다.

이에 따라, 제어부(1101)는 상기 블루투스 신호를 근거로 Proximity 방법이나 AOA(Angle of Arrial) 방법을 이용하여, 실내에서 NB-IoT 단말기(110)의 위치를 측위할 수 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한하는 것은 아니고, 공지된 다양한 방법을 통해 실내위치측위를 할 수 있음은 물론이다.

제어부(controller, 1101)는 NB-IoT 단말기(110)의 전반적인 동작을 제어하는 수단으로서, 각종 연산을 수행하거나 각종 정보를 처리할 수 있다.

이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(1101)는 저장모듈에 저장된 각종 프로그램(일 예로 위치측위를 위한 프로그램, 각종 데이터를 송수신하기 위한 통신 프로그램, 진동 알림 프로그램 등)을 제어 또는 구동할 수 있으며, 이와 관련하여 저장모듈에 저장된 각종 데이터를 이용할 수 있다.

구체적인 일 실시예에 따라, 상기 제어부(1101)는 상기 위치측위모듈(1104, 1105)에 의해 수집된 정보를 이용하여 산출되거나, 또는 상기 위치측위모듈(1104, 1105)에 의해 산출된 위치정보를 중앙관제서버(120)로 전송할 수 있다.

한편, 저장모듈(미도시)은 제어부(1101)의 동작을 위한 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있고, 그에 따라 입출력되는 데이터들(일 예로, 동영상 미디어, 사운드 미디어 등)을 저장할 수 있다.

저장모듈은 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이 이외에, 상기 NB-IoT 단말기(110)는 인터넷(internet) 상에서 상기 저장모듈의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저장모듈은, 각종 프로그램과, 상기 제어부(1101)가 상기 프로그램을 실행하면서 발생하거나 산출된 각종 임시데이터나 결과데이터를 저장할 수 있다.

전원공급모듈(미도시)은 제어부(1101)의 제어에 의해 내부 또는 외부의 전원을 인가받아 NB-IoT 단말기(110) 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

한편, 또 다른 실시예에 따라 상기 NB-IoT 단말기(110)는 진동을 발생시킬 수 있는 진동모듈(1103)을 더 포함할 수 있다.

상기 진동모듈(1103)은 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 진동을 발생시키기 위한 것이면 특별히 한정하지 않으나, 일 예로 상기 진동모듈(1103)은 모터와, 모터의 회전축과 결합된 편심추 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명은 일 실시예에 따라 후술하는 바와 같이, 상기 NB-IoT 단말기(110)가 안전통제경계에 접근하거나, 안전통제구역을 벗어나는 등 안전통제를 벗어났을 때, 제어부(1101)는 중앙관제서버(120)의 진동 알림 요청에 따라 상기 진동모듈(1103)을 이용하여 방문객에게 경고를 할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 진동모듈(1103)은 방문객이 안전통제경계에 접근하였을 때와 안전통제구역을 완전히 이탈하였을 때 서로 다른 진동패턴을 발생시키는 것이 바람직하다. 여기서, 서로 다른 진동패턴은 사용자가 상기 진동패턴을 구분할 수 있도록 진동의 크기와 진동의 on/off 비율 등의 조합이 서로 다를 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 NB-IoT 단말기와 통신가능하도록 연결된 중앙관제서버(120)와, 이를 포함한 안전통제시스템 및 이의 동작방법 등에 대하여, 구체적인 실시예를 들어 설명하기로 한다.

중앙관제서버 및 관리자단말기

중앙관제서버(120)는 적어도 하나의 안전통제구역을 저장하여, 상기 NB-IoT 단말기(110)의 위치를 근거로 상기 NB-IoT 단말기(110)(또는 방문객)이 상기 안전통제구역을 벗어나는지 여부, 구체적으로 안전통제경계에 접근하였는지 또는 안전통제구역을 완전히 이탈하였는지를 판단할 수 있다.

여기서, 상기 중앙관제서버(120)가 저장하고 있는 안전통제구역은 일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접배치됨으로써 설정된 안전통제경계에 의해 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제경계를 나타낸 도면이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제경계(200)는, 전술한 바와 같이, 다수의 제1 블록셀(201)로 이루어져 있고, 이러한 다수의 제1 블록셀(201)이 연속적으로 인접배치되어 하나의 안전통제경계(200)를 이룰 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 블록셀(201)은 정형화된 도형으로, 삼각형, 사각형, 오각형, 원형 등일 수 있고, 본 발명은 어느 하나에 특별히 한하지 않으나, 바람직하게는 사각형인 것이 바람직하다. 이렇게 정형화된 제1 블록셀(201) 다수는 연결됨으로써 비정형화된 안전통제경계(200)가 형성될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙관제서버(120)는 제1 블록셀(201)의 개수만큼의 범위 데이터를 저장하면 족하므로 데이터 저장 효율이 높고, 상기 중앙관제서버(120)가 많은 수의 NB-IoT 단말기(110)의 안전통제구역 이탈 여부 판단시 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙관제서버(120)는 안전통제경계에 접근하였는지 여부를 판단할 때, NB-IoT 단말기(110)의 위치가 각 제1 블록셀(201)의 범위에 포함되는지 여부를 판단하면 족하기 때문에, 저장 데이터 양이 적고 판단프로세스가 간편하여 서버 부하가 적다.

종래, 도 4(b)에 도시한 바와 같이 경계를 일정 폭을 가진 선형으로 설정하여, 상기 NB-IoT 단말기(110)의 안전통제경계에 접근 여부를 판단하는 것은, 상기 NB-IoT 단말기(110)의 위치정보가 일정 폭에 의해 형성된 소정 범위의 안전통제경계 내에 속하는지 여부를 판단하기 때문에, 안전통제경계의 범위를 매우 세분화하여 저장한 다음 비교해야 하므로 서버 부하가 상대적으로 크고, 안전통제경계의 일부 구간만 수정하려고 해도 변경해야 할 데이터량이 많아서 경계 수정이 어려운 문제가 있다.

한편, 본 발명의 일 실시에에 따라, 상기 안전통제경계(200)를 형성하기 위해 다수의 제1 블록셀(201)을 각각 연결 배치할 수 있으나, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 안전통제경계(200)는 각종 단말기(일 예로 관리자 단말기(130))나 서버(일 예로 중앙관제서버(120))의 화면상에 나타난 지도 위에 안전통제구역(또는 안전통제범위)을 터치입력이나 마우스, 펜 등과 같은 인터페이스 장치를 이용한 입력에 의해 임시 안전통제경계(210)가 설정될 수 있다. 여기서, 상기 임시 안전통제경계(210)는 터치압이나 필압 등과 무관하게 일정하게 동일한 폭으로 설정되는 것이 바람직하다.

이후, 상기 임시 안전통제경계(210) 또는 이를 포함한 지도를 소정 배율로 확대하여 모자이크 처리함으로써(도 9 참조), 상기 임시 안전통제경계(210)는 다수의 제1 블록셀(201)이 연결된 형태를 가질 수 있다. 여기서, 상기 확대된 임시 안전통제경계(210)를 정형화된 크기의 도형으로 소분하여 다수의 제1 블록셀(201)을 생성할 수 있다.

이렇게 생성된 다수의 제1 블록셀(201)에 대하여 각각의 중심점을 추출하고, 각 중심점에 대한 위경도 값(일 예로, 위도: 37.67372, 경도: 114.3099)과, 상기 제1 블록셀(201)의 상하좌우 폭 값을 근거로, 각각의 제1 블록셀(201)에 대한 범위를 산출할 수 있고, 이들의 조합으로 이루어진 안전통제경계(200)의 범위를 산출할 수 있다. 즉, 상기 중앙관제서버(120)는 상기 안전통제경계(200)의 범위인 다수의 제1 블록셀(201) 각각의 범위를 저장할 수 있다. 일 예로, 제1 블록셀 A는 위도 37.08172~37.26572, 경도 114.24539~114.37431로 범위를 설정할 수 있고, 제1 블록셀 B는 위도 37.00278~37.08172, 경도 115.87032~115.53491로 범위를 설정할 수 있으며, 제1 블록셀 X은 위도 37.08172~37.26572, 경도 114.24539~114.37431로 범위를 설정할 수 있다.

이에 따라, 상기 중앙관제서버(120)는 상기 NB-IoT 단말기(110)의 위치가 상기 각 제1 블록셀(201)의 범위 내에 속하는지 여부를 판단함으로써, 방문객의 안전통제경계(200)에 접근하는지 또는 안전통제경계(200)로 이루어진 안전통제구역을 이탈하는지 판단할 수 있다.

이때, 실제 경계는 상기 안전통제경계(200) 내에 위치하기 때문에, 상기 중앙관제서버(120)는 방문객이 실제 경계를 통과하기 이전에 미연에 경계 접근 여부를 판단할 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 중앙관제서버(120)는 방문객의 위치와 비교할 수 있는 경계 위치의 수가 제1 블록셀(201)의 개수만큼이기 때문에 상기 중앙관제서버(120)의 부하가 상대적으로 적다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중앙관제서버(120)와 통신 가능하도록 연결되어, NB-IoT 단말기(110)의 위치, 상기 안전통제구역 및 안전통제경계를 화면에 출력하는 관리자단말기(130)를 더 포함할 수 있다.

이때, 출력되는 안전통제경계는 제1 블록셀(201)이 확대되지 않은 원 해상도의 지도 상에, 도 10에 도시한 바와 같이 출력될 수 있으며, NB-IoT 단말기(110)를 휴대하고 있는 방문객이 다수의 제1 블록셀(201) 중 어느 하나에 접근할 때, 상기 관리자단말기(130)는 여타 제1 블록셀(201)과 구별되도록 화면에 출력할 수 있다.

즉, 도 11a에 도시한 바와 같이, 방문객이 안전통제경계에 접근하였을 때, 방문객이 접근한 해당 제1 블록셀(202)의 색상을 타 제1 블록셀들과 구별되는 색상으로 화면에 출력할 수 있다.

바람직하게는 또 다른 실시예에 따라, 상기 중앙관제서버(120)가 상기 NB-IoT 단말기(110)로부터 수신한 위치정보 이외에 단말기의 고유식별부호를 이용하여, 상기 관리자단말기(130)는 경계에 접근한 단말기의 고유식별부호 또는 이에 대응하는 성명이나 식별부호 등을 화면 출력할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 관리자단말기(130)는 방문객의 접근 횟수에 따라 상기 제1 블록셀(202)을 타 제1 블록셀들과 구별되도록 화면에 출력할 수 있다(도 11b 참조).

상기 중앙관제서버(120)는 상기 NB-IoT 단말기(110)의 상기 제1 블록셀에 대한 접근 여부 뿐만아니라, 각 제1 블록셀마다 NB-IoT 단말기(110)의 접근 횟수를 카운팅할 수 있으며, 상기 접근 횟수에 따라 상기 관리자단말기(130)는 다른 제1 블록셀과 구별될 수 있도록 화면에 출력하는 것이 바람직하다.

즉, 도 11b에 도시한 바와 같이, 방문객의 안전통제경계에 접근 횟수에 따라 상기 제1 블록셀의 색상을 달리 출력함으로써, 관리자는 해당 제1 블록셀이 위치한 지역에 대한 경계를 강화하거나 접근 금지 안내문을 설치하는 등 조치를 취할 수 있도록 유도할 수 있다.

도 11b에 도면부호 203으로 가리킨 제1 블록셀과 도면부호 202로 가리킨 제1 블록셀에 대한 방문객의 접근 횟수는 서로 달라 서로 다른 색상으로 화면 출력될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중앙관제서버는, 도 12에 도시한 바와 같이, 안전통제구역 내 포함된 적어도 하나의 내부통제구역을 포함할 수 있다.

상기 내부통제구역은, 일정 크기로 이루어진 제2 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 내부통제경계로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 블록셀은 전술한 제1 블록셀에 대응하는 것으로, 정형화된 도형인 것이 바람직하되, 제2 블록셀의 생성방법 역시 제1 블록셀의 생성방법에 상응하는 것이 바람직하다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 제2 블록셀의 크기는 상기 제1 블록셀의 크기보다 작은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 제1 블록셀은 방문객의 안전통제구역으로부터의 이탈을 방지하기 위한 것으로 이탈의 미연 및 접근의 방지를 위한 것이나, 상기 제2 블록셀은 후술하는 바와 같이, 방문객의 선호 구역을 판단하거나 방문객의 방문 유도 방법을 개선하기 위한 것으로 목적이 서로 상이하기 때문이다.

이에 따라, 상기 중앙관제서버(120)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 제2 블록셀(310)의 다수가 연속적으로 인접 배치되어 내부통제경계(301~305)를 형성할 수 있고, 상기 NB-IoT 단말기(110)가 상기 내부통제경계(301~305)를 통과하였는지 여부에 따라 상기 경계 내 입소 시점과 상기 경계로부터의 퇴소 시점을 산출하고, 상기 퇴소 시점과 상기 입소 시점 간의 차이를 근거로 방문객의 구역선호도를 산출할 수 있다.

다시 말해, 상기 NB-IoT 단말기(110)를 휴대한 방문객의 위치가 상기 내부통제경계(301~305) 외에서 내로 이동한 것으로 인식되면 해당 시점을 입소 시점으로 하고, 이와 반대로 상기 내부통제경계(301~305) 내에서 외로 이동한 것으로 인식되면 해당 시점을 퇴소 시점으로 하여, 상기 방문객이 상기 내부통제경계(301~305) 내부에 머무른 시간을 근거로 방문객의 구역선호도를 산출할 수 있다. 구체적으로 상기 NB-IoT 단말기(110)가 상기 제2 블록셀(310)에 최초 접근이 있은 후 상기 내부통제구역 내에 위치하였을 때의 시점을 입소 시점으로, 이와 반대로 상기 제2 블록셀(310)에 최초 접근이 있은 후 상기 내부통제구역 외에 위치하였을 때의 시점을 퇴소 시점으로 하여, 이로부터 산출된 방문객의 머무른 시간을 근거로 방문객의 구역선호도를 산출할 수 있다.

이를 위해, 상기 중앙관제서버(120)는 상기 NB-IoT 단말기(110)의 위치를 추적할 수 있고, 위치 추적을 하기 위해 상기 NB-IoT 단말기(110)의 고유식별부호를 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니다.

여기서, 상기 구역선호도는 방문객의 내부통제구역 내 머무른 시간으로 산출되어 상기 관리자단말기(130)에 의해 제공될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 방문객의 방문 횟수 또는 방문객 수를 상기 구역선호도를 화면에 출력하는 등 관리자에게 제공함으로써, 상기 관리자가 방문객의 방문 빈도가 높지만 선호도가 늦은 구역, 이와 반대로 방문객의 방문 빈도는 낮지만 선호도가 높은 구역을 파악할 수 있도록 하여, 내부통제구역에 대한 방문객의 방문 유도 개선에 활용할 수 있도록 할 수 있다.

안전통제시스템의 동작방법

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제시스템의 동작방법에 대한 단계별 흐름도이다.

도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제시스템의 동작방법은, NB-IoT 단말기(110)가 위치를 측위하는 단계(S110)와, 상기 NB-IoT 단말기(110)가 위치정보를 중앙관제서버(120)로 전송하는 단계(S120)와, 상기 중앙관제서버(120)가 상기 NB-IoT 단말기(110)가 기 마련된 적어도 하나의 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 관리자 단말기(130)가 상기 NB-IoT 단말기(110)의 위치 및 상기 안전통제구역을 화면에 출력하되, 상기 안전통제경계의 다수 제1 블록셀 중 적어도 하나의 제1 블록셀은 상기 NB-IoT 단말기의 접근 여부 또는 접근 횟수에 따라 다른 제1 블록셀과 구별되도록 화면에 출력하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 중앙관제서버(110)는, 상기 안전통제구역 내 포함된 적어도 하나의 내부통제구역을 포함하되, 상기 중앙관제서버(110)는, 상기 NB-IoT 단말기(120)가 상기 내부통제경계를 이루고 있는 다수의 제2 블록셀을 통과하였는지 여부에 따라 입소 시점과 퇴소 시점을 산출하고, 상기 퇴소 시점과 상기 입소 시점 간의 차이를 근거로 방문객의 구역선호도를 산출하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.

다만, 도 14에 도시된 단계 또는 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 단계들은 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 단계들을 갖거나 그보다 적은 단계들을 갖는 안전통제시스템의 동작방법이 구현될 수도 있다.

각 단계에 대한 설명은 전술한 것과 중복되므로, 이에 대한 설명은 생략하고 그에 갈음하기로 한다.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

이상 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 안전통제시스템의 동작방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 ~ 3: 안전통제경계 10: 방문객
100: 안전통제시스템 110: NB-IoT 단말기
1101: 제어부 1102: NB-IoT 통신모듈
1103: 진동모듈 1104: GPS모듈
1105: 블루투스 모듈 120: 중앙관제서버
130: 관리자단말기 200: 안전통제경계
201: 제1 블록셀 210: 임시 안전통제경계
301~305: 내부통제경계 310: 제2 블록셀

Claims (10)

1. 셀룰러 이통통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈과, 위치를 측위하기 위한 위치측위모듈과, 상기 위치측위모듈에 따른 위치정보를 중앙관제서버로 전송하는 제어부를 포함한 NB-IoT 단말기; 및
   일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 안전통제경계로 이루어진 적어도 하나의 안전통제구역을 저장하여, 상기 NB-IoT 단말기의 현재 위치와 상기 기 저장된 안전통제경계를 비교하여, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 저장된 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하는 중앙관제서버;
   를 포함하고,
   상기 안전통제경계는, 선형의 임시안전통제경계를 연속적으로 연결된 상기 제1 블록셀들로 이미지 처리하고 이를 소분하여 생성된 다수의 상기 제1 블록셀의 집합이되,
   상기 제1 블록셀은 위도 및 경도로 범위가 설정되는 다각형 형태인 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 블록셀은 정형화된 도형이고, 상기 안전통제경계는 비정형화된 도형인 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 안전통제경계는,
   지도 상의 선상의 경계를 소정 배율로 확대하여 모자이크 처리함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 중앙관제서버는,
   상기 제1 블록셀 각각의 중심점에 대하여 산출된 위경도 값과, 상기 제1 블록셀의 상하좌우 폭 값을 근거로, 상기 안전통제경계 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 NB-IoT 단말기의 위치 및 상기 안전통제구역을 화면에 출력하되, 상기 안전통제경계의 다수 제1 블록셀 중 적어도 하나의 제1 블록셀은 상기 NB-IoT 단말기의 접근 여부 또는 접근 횟수에 따라 다른 제1 블록셀과 구별되도록 화면에 출력하는 관리자 단말기;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 중앙관제서버는, 상기 안전통제구역 내 포함된 적어도 하나의 내부통제구역 - 상기 내부통제구역은, 일정 크기로 이루어진 제2 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 내부통제경계로 이루어짐 - 을 포함하고,
   상기 중앙관제서버는, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 내부통제경계를 이루고 있는 다수의 제2 블록셀을 통과하였는지 여부에 따라 입소 시점과 퇴소 시점을 산출하고, 상기 퇴소 시점과 상기 입소 시점 간의 차이를 근거로 방문객의 구역선호도를 산출하는 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 중앙관제서버는,
   상기 NB-IoT 단말기가 상기 제2 블록셀에 최초 접근이 있은 후 상기 내부통제구역 내에 위치하였을 때의 시점을 상기 입소 시점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제1 블록셀의 크기가 상기 제2 블록셀은 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템.
9. NB-IoT 단말기에 있어서,
   셀룰러 이통통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈;
   위치를 측위하기 위한 위치측위모듈; 및
   상기 위치측위모듈에 따른 위치정보를 중앙관제서버로 전송하는 제어부;
   를 포함하되,
   상기 중앙관제서버는, 일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 안전통제경계로 이루어진 적어도 하나의 안전통제구역을 저장하여, 상기 NB-IoT 단말기의 현재 위치와 상기 기 저장된 안전통제경계를 비교하여, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 저장된 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하고,
   상기 안전통제경계는, 선형의 임시안전통제경계를 연속적으로 연결된 상기 제1 블록셀들로 이미지 처리하고 이를 소분하여 생성된 다수의 상기 제1 블록셀의 집합이되,
   상기 제1 블록셀은 위도 및 경도로 범위가 설정되는 다각형 형태인 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기.
10. NB-IoT 단말기는, 위치를 측위하는 단계;
    상기 NB-IoT 단말기는, 위치정보를 중앙관제서버로 전송하는 단계 - 상기 NB-IoT 단말기는 셀룰러 이통통신 기반의 사물인터넷 통신이 가능한 NB-IoT 통신모듈을 이용하여 상기 중앙관제서버와 통신 가능하도록 연결됨 -; 및
    일정 크기로 이루어진 제1 블록셀 다수가 연속적으로 인접 배치되어 설정된 안전통제경계로 이루어진 적어도 하나의 안전통제구역을 저장한 상기 중앙관제서버는, 상기 NB-IoT 단말기의 현재 위치와 상기 기 저장된 안전통제경계를 비교하여, 상기 NB-IoT 단말기가 상기 저장된 안전통제구역을 벗어나는지 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 안전통제경계는, 선형의 임시안전통제경계를 연속적으로 연결된 상기 제1 블록셀들로 이미지 처리하고 이를 소분하여 생성된 다수의 상기 제1 블록셀의 집합이되,
    상기 제1 블록셀은 위도 및 경도로 범위가 설정되는 다각형 형태인 것을 특징으로 하는 안전통제용 NB-IoT 단말기를 포함한 시스템의 동작방법.

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