KR102064069B1 - 자율구성노드 기반 대피유도 방법 및 장치 - Google Patents

자율구성노드 기반 대피유도 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

자율구성 노드 기반 대피유도 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 대피유도 장치에서 수행되는 대피유도 방법은, 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계; 상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계; 및 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보에 기반하여 각각의 노드에 대한 정보 패킷의 송수신 주기가 설정될 수 있다.

Description

자율구성노드 기반 대피유도 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF EVACUATION GUIDANCE WITH SELF-CONFIGURABLE DECISION NODES}
아래의 설명은 분산적으로 배치된 노드들이 스스로 경로를 구성하고 제어하여 대피 경로를 탐색하는 기술에 관한 것이다.
최근 건물들이 점점 고층화되는 추세에 있다. 이와 함께 고층 건물에서의 화재로 인해 많은 인명 손실과 재산 피해가 잇따르고 있어 고층 건물에서의 안전 문제에 대한 관심이 점점 증가되고 있다. 이러한 고층 대규모 빌딩에서의 화재 대피 시스템의 경우, 여러 개의 비상구 및 화재 대피 유도등을 배치하여 화재 발생시 각 사람의 위치에서 비상 유도등을 통해 근처 비상구로 대피할 수 있도록 구성되어 있다. 그러나 종래의 화대 대피 시스템의 경우, 건물 구조에 따른 화재 대피 유도를 최대한 안전하고 신속하게 할 수 있는 대피로를 구성하게 해주지만, 화재 확산시에 따른 화재의 전이 방향 및 위험 정도가 지속적으로 고려되지 않아 화재 대피 안내에 있어서 한계가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 무선 센서 네트워크를 이용한 상황 정보의 수집이 요구된다. 더불어 상황 정보를 기반으로 상황을 인지하여 최적의 경로를 제시하는 기술이 제안되었다. 일례로, 한국공개특허 제10-2010-0049736호는 화재발생 등 긴급상황이 발생된 경우, 사람들로 하여금 신속하게 최단거리의 출구로 안전하게 대피하도록 할 수 있는 센서 및 구동체 네트워크 기반의 능동형 대피 유도 방법 및 능동형 대피 유도 시스템을 제안하고 있다.
노드 간 노드의 주변 상황에 대한 상태 정보를 포함하는 정보 패킷의 송수신을 통하여 정보를 공유함으로써 노드의 상태 정보에 따른 노드를 자율적으로 구성하여 재난 상황이 발생하였을 경우, 최적의 경로를 탐색하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
대피유도 장치에서 수행되는 대피유도 방법은, 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계; 상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계; 및 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계는, 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 경로에 대한 상태 정보를 주기적으로 센싱함에 따라 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계는, 상기 정보 패킷에 상기 노드의 식별 정보, 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상기 노드의 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계는, 상기 노드 및 상기 이웃 노드를 포함하는 각각의 노드의 상태 정보에 기초하여 재난 상황 또는 비재난 상황을 판단하고, 상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보에 기반하여 각각의 노드에 대한 정보 패킷의 송수신 주기를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계는, 상기 노드의 상태 정보가 재난 상황으로 판단될 경우, 상기 출구에서부터 상기 노드까지의 거리 정보가 체감 거리의 값으로 갱신되고, 상기 갱신된 체감 거리의 값이 역방향으로 한 홉(Hop)씩 전파되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 단계는, 상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보가 비재난 상황으로 판단될 경우, 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 최단 거리 및 상기 이웃 노드에서 상기 출구까지의 최단 거리를 취합하여 대피 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 단계는, 상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보가 재난 상황으로 판단될 경우, 상기 재난 상황으로 판단된 노드에서 이웃 노드의 거리 정보 또는 상기 재난 상황으로 판단된 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 체감 거리로 반영하는 단계를 포함할 수 있다.
대피유도 장치에서 수행되는 대피유도 방법은, 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 체감 거리 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계; 상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계; 및 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 체감 거리와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 체감 거리를 취합하여 최적의 경로를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
대피유도 장치는, 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 센싱부; 상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 패킷 구성부; 상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 송수신부; 및 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 경로 결정부를 포함할 수 있다.
상기 패킷 구성부는, 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 경로에 대한 상태 정보를 주기적으로 센싱함에 따라 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보를 산출할 수 있다.
상기 패킷 구성부는, 상기 정보 패킷에 상기 노드의 식별 정보, 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상기 노드의 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성할 수 있다.
상기 송수신부는, 상기 노드 및 상기 이웃 노드를 포함하는 각각의 노드의 상태 정보에 기초하여 재난 상황 또는 비재난 상황을 판단하고, 상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보에 기반하여 각각의 노드에 대한 정보 패킷의 송수신 주기를 설정할 수 있다.
상기 송수신부는, 상기 노드에서 상태 정보가 재난 상황으로 판단될 경우, 상기 출구에서부터 상기 노드까지의 거리 정보가 체감 거리의 값으로 갱신되고, 상기 갱신된 체감 거리의 값이 역방향으로 한 홉(Hop)씩 전파될 수 있다.
상기 경로 결정부는, 상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보가 비재난 상황으로 판단될 경우, 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 최단 거리 및 상기 이웃 노드에서 상기 출구까지의 최단 거리를 취합하여 대피 경로를 생성할 수 있다.
상기 경로 결정부는, 상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보가 재난 상황으로 판단될 경우, 상기 재난 상황으로 판단된 노드에서 이웃 노드의 거리 정보 또는 상기 재난 상황으로 판단된 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 체감 거리로 반영할 수 있다.
일 실시예에 따른 대피유도 장치는 노드의 상태 정보를 공유함에 따라 노드를 자율적으로 구성하여 재난 상황에 대하여 적응적으로 대피 경로를 생성할 수 있다. 또한, 중앙 집중화된 방식이 아닌 분산된 방식으로 대피 경로를 안내할 수 있다.
일 실시예에 따른 대피유도 장치는 노드의 상태 정보에 따라 노드의 최단 거리 또는 최단 체감 거리를 반영하여 최적의 대피 경로를 제공할 수 있다.
일 실시에에 따른 대피유도 장치는 노드 주변 환경의 상태 정보에 따라 정보 공유의 주기를 다르게 설정하여 경로 탐색을 위한 노드들의 효율적인 동작을 보장할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 대피유도 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 대피유도 장치의 대피유도 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 대피유도 장치에서 대피유도를 수행하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 대피유도 장치의 정보 패킷을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아래의 실시예에서는, 모든 노드가 구조물 내 경로와 관련된 맵 정보와 각 노드가 배치된 위치 정보를 확보하고 있고, 각 노드는 주변 재난 상황을 파악할 수 있는 센싱 기능과 최적의 경로를 결정할 수 있는 판단 기능을 보유하고 있는 것으로 가정한다.
도 1은 일 실시예에 따른 대피유도 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
대피유도 장치(100)는 대피 경로를 안내하기 위한 것으로, 센싱부(110), 패킷 구성부(120), 송수신부(130) 및 경로 결정부(140)를 포함할 수 있다.
센싱부(110)는 노드로부터 노드와 이웃한 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱할 수 있다. 센싱부(110)는 노드로부터 재난 상황 또는 비재난 상황 중 어느 하나의 상태 정보를 센싱할 수 있다.
패킷 구성부(120)는 센싱된 상태 정보에 기초하여 노드의 거리 정보 및 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성할 수 있다. 패킷 구성부(120)는 노드에서 이웃 노드까지의 경로에 대한 상태 정보를 주기적으로 센싱함에 따라 경로에 대한 거리 정보를 산출할 수 있다. 패킷 구성부(120)는 정보 패킷에 노드의 식별 정보, 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 노드의 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성할 수 있다.
송수신부(130)는 구성된 정보 패킷을 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유할 수 있다. 송수신부(130)는 노드 및 이웃 노드를 포함하는 각각의 노드의 상태 정보에 기초하여 재난 상황 또는 비재난 상황을 판단할 수 있다. 송수신부(130)는 노드 또는 상기 이웃 노드의 상태 정보에 기반하여 정보 패킷의 송수신 주기를 설정할 수 있다. 송수신부(130)는 노드의 상태 정보가 재난 상황으로 판단될 경우, 출구에서부터 노드까지의 거리 정보가 체감 거리의 값으로 갱신되고, 갱신된 체감 거리의 값이 역방향으로 한 홉(Hop)씩 전파될 수 있다.
경로 결정부(140)는 노드에서 이웃 노드까지의 거리 정보와 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정할 수 있다. 경로 결정부(140)는 노드 또는 이웃 노드의 상태 정보가 비재난 상황으로 판단될 경우, 노드에서 이웃 노드까지의 최단 거리 및 이웃 노드에서 출구까지의 최단 거리를 취합하여 대피 경로를 생성할 수 있다. 경로 결정부(140)는 노드 또는 이웃 노드의 상태 정보가 재난 상황으로 판단될 경우, 재난 상황으로 판단된 노드에서 이웃 노드의 거리 정보 또는 재난 상황으로 판단된 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 체감 거리로 반영할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 대피유도 장치의 대피유도 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
대피유도 장치는 최초로 노드를 배치할 때, 작업자의 추가적인 작업없이 자율적으로 노드간 상태 정보를 교환하여 최적의 경로를 안내하고, 재난 상황이 발생하였을 때에도 상태 정보를 반영하여 최적의 대피 경로를 탐색할 수 있다.
구조물에 설치되어 있는 적어도 하나 이상의 노드 각각에서 이웃 노드까지의 경로에 대한 상태 정보가 센싱될 수 있다(210). 노드에서 상태 정보가 센싱됨에 따라 노드에서 출구까지의 거리 정보가 산출될 수 있다. 노드의 상태 정보는 재난 상황 또는 비재난 상황으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 노드 또는 노드에 설치되어 있는 센서를 통하여 재난 상황 또는 비재난 상황이 감지될 수 있다. 구체적으로, 연기 센서, 온도 센서, 불꽃 감지 센서 등의 다양한 센서를 통하여 획득된 센서 정보에 기초하여 화재, 지진 등의 재난 상황이 감지될 수 있다. 만약, 노드의 상태 정보가 비재난 상황으로 감지될 경우, 노드에서 출구까지의 최단 거리를 산출할 수 있고, 노드의 상태 정보가 재난 상황으로 감지될 경우, 노드에서 출구까지의 최단 체감 거리를 산출할 수 있다. 여기서, 최단 거리란 노드의 위치에서 출구까지 가장 가까운 절대적 거리를 의미할 수 있고, 체감 거리란 노드의 위치에서 출구까지의 거리 정보 중 재난 상황에 따라 다르게 느끼는 상대적 거리를 의미할 수 있다. 일례로, 한국공개특허번호 제10-2016-0068116호는 체감 거리를 계산하는 방법을 제안하고 있다. 이러한 방법에 따르면, 구조물 내에 존재하는 각각의 구간들 각각에 대한 체감 거리를 계산하고, 체감 거리에 위험 예측치를 적용하여 최적 경로를 탐색하고, 위험 예측치가 적용된 최적 경로를 선정함에 따라 체감 경로를 제공하고 있다. 상기 특허는, 구조물 내에 존재하는 적어도 하나의 센서에 기초하여 구간들 각각을 이동하는 데에 영향을 주는 구간들 각각의 위험 요소를 판단하고, 체감 거리를 계산하기 위하여 구간들 각각의 실제 거리에 구간들 각각의 위험 요소에 대응하는 가중치를 적용하고, 체감 거리를 적용한 A* 알고리즘에 기반하여 구조물에서 현재 위치와 목표지점의 남은 거리를 좌표 값의 차이를 이용하여 산출함으로써 최적의 체감 경로를 탐색하고 있다. 실시예에서는 상술된 체감 거리를 계산하는 방법을 적용하여 체감 거리를 산출할 수 있다. 그러나, 상술된 체감 거리를 계산하는 방법에 한정되는 것은 아니며 이외에도 다양한 체감 거리를 계산하는 방법이 적용될 수 있다.
노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상태 정보를 포함하는 정보 패킷이 구성될 수 있다(220). 이때, 정보 패킷에 노드에서 출구까지의 최단 거리 또는 최단 체감 거리 중 어느 하나의 거리 정보가 포함될 수 있다. 만약, 노드의 상태 정보에서 재난 상황이 감지될 경우, 최단 체감 거리를 포함하는 정보 패킷이 구성될 수 있고, 상태 정보에서 비재난 상황이 감지될 경우, 최단 거리를 포함하는 정보 패킷이 구성될 수 있다.
정보 패킷을 구성하는 것을 설명하기 위하여 도 4를 참고하기로 한다. 도 4를 참고하면, 정보 패킷을 설명하기 위한 도면이다. 대피유도 장치는 정보 패킷을 통하여 노드와 이웃 노드간 상태 정보를 효율적으로 공유할 수 있도록 한다. 정보 패킷은 노드의 식별 정보(예를 들면, ID), 노드에서 출구까지의 최단 거리 및 노드의 상태 정보를 포함할 수 있다. 노드에 대한 정보 패킷이 구성됨에 따라 정보 패킷을 이웃 노드에게 전송할 수 있다(230). 이웃 노드에서 노드로부터 전송된 정보 패킷이 수신될 수 있다(240). 이와 같이, 노드에서 이웃 노드간 정보 패킷을 송수신함으로써 상태 정보를 공유할 수 있다. 이때, 노드에서 출구까지의 최단 경로에 대한 (체감) 거리 정보(Down, exit)를 포함하는 정보 패킷을 이웃 노드와 주기적으로 공유할 수 있다. 여기서 (체감) 거리 정보의 값은 노드에서 이웃 노드까지의 경로에 대한 (체감) 거리와 이웃 노드가 공유한 출구까지의 최단 경로에 대한 (체감) 거리를 가산하여 다음과 같이 도출할 수 있다.
Figure 112018041008017-pat00001
, 출구 노드의
Figure 112018041008017-pat00002
, 나머지 노드의
Figure 112018041008017-pat00003
이때, (체감) 거리(Down, exit)의 값은 최초로 노드를 설치하였을 때, 출구까지의 경로 파악이 불가능하기 때문에 '무한대'의 초기값으로 설정될 수 있고, 출구 노드로부터 실질적인 (체감)거리 값으로 갱신되어 역으로 한 홉씩 전파되고 이를 통해 노드의 자율 구성이 가능하게 된다.
노드에서 이웃 노드간 정보 패킷을 송수신함으로써 상태 정보가 공유됨에 따라 이웃 노드에서 출구까지의 최단 경로에 대한 (체감) 거리 정보 및 이웃 노드의 상태 정보가 확인될 수 있다(250). 예를 들면, 이웃 노드의 상태 정보가 재난 상황으로 판단될 경우, 정보 패킷의 송수신 주기를 기 설정된 기준 이상으로 빈번하게 설정할 수 있다. 이와 같이, 각각의 노드의 상태 정보에 따라 정보 패킷의 송수신 주기를 설정함으로써 재난 상황에 보다 빠르게 대처할 수 있다. 노드와 이웃 노드들의 상태 정보에 기반하여 송수신 주기가 설정될 수 있다(260). 이때, 공유된 상태 정보에 기초하여 정보 패킷의 전송 주기, Discontinuous Notification Cycle(DNC)를 결정할 수 있다. 여기서, DNC = mnT로 결정되며, 이때, m: 임의의 자연수로 선택, n: 상태번호 0~N-1까지의 N개의 상태를 정의할 경우 'n = N-1-상태번호'로 결정(상태번호가 클수록 심각한 재난 상황을 의미)할 수 있다. 시간의 흐름을 Time Frame Number(TFN)으로 정의하여 표현한다면, 'TFN mod DNC = 특정값'이 되는 시점에 정보 패킷을 전송하고, 나머지 시점에는 다른 정보 그룹을 배정하여 활용 가능하다. 예를 들면, DNC가 4라면 4개의 그룹으로 만들 수 있으므로, 출구까지 (체감)거리를 오름차순 정렬하여, mod 연산 결과가 0일 때는 최단 거리, 1일 때는 차선책 순으로 하여 총 4개의 후보 경로를 제시하여, 사용자가 선택을 하도록 하거나 혹은 병목현상 발생 시 차선 경로로 유도가 가능하도록 하여 병목현상 예방 및 해결할 수 있고, 대피에 필요한 추가 정보를 나머지 TFN 시점에 제공할 수 있다.
노드와 특정 이웃 노드 사이의 최단 경로에 대한 (체감) 거리와 이웃 노드에서 출구까지의 (체감) 거리가 취합될 수 있다(270). 이에 따라 최적의 노드가 결정될 수 있다. 다시 말해서, 최적의 다음 홉(next hop)을 결정함으로써 대피 경로를 제공할 수 있다(280).
도 3은 일 실시예에 따른 대피유도 장치에서 대피유도를 수행하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
일례로, 대피유도 장치는 구조물에 설치될 수 있다. 구조물에 구조물의 상태 정보를 획득하기 위한 적어도 하나 이상의 노드가 설치될 수 있다. 이때, 노드는 최소한의 통신 기능, 센서 기능, 경로를 결정하는 판단 기능 등이 제공되는 통합형 장치일 수 있고, 또는, 센서 기능을 제공하는 센서 노드와 최적의 경로를 결정하는 판단 기능을 제공하는 결정 노드가 각각 별도로 분리되어 구현될 수도 있다. 또한, 구조물에 설치된 모든 노드는 구조물 내의 경로와 관련된 맵 정보와 각 노드가 배치된 위치 정보를 저장하고 있다.
구조물에 설치된 노드의 센서를 통하여 획득된 센서 정보에 기초하여 상태 정보가 센싱될 수 있다. 각 노드에서 이웃 노드까지의 경로에 대한 주변 상황이 감지되어 상태 정보가 주기적으로 센싱될 수 있다. 노드의 상태 정보에 기초하여 재난 상황인지 비재난 상황이 판단될 수 있다. 이러한 노드들 사이에 상태 정보를 포함하는 정보 패킷이 주기적으로 송수신될 수 있다. 구체적으로, 노드에서 노드 자신의 위치에서부터 출구까지의 거리 정보 및 상태 정보를 포함하는 정보 패킷이 구성될 수 있고, 구성된 정보 패킷이 이웃 노드에게 전송될 수 있다. 마찬가지로, 이웃 노드도 이웃 노드와 이웃한 또 다른 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보에 기초하여, 이웃 노드의 상태 정보 및 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 포함하는 정보 패킷이 구성될 수 있고, 구성된 정보 패킷이 또 다른 이웃 노드에게 전송될 수 있다. 이와 같이, 노드들 사이에 정보 패킷이 주기적으로 송수신됨으로써 상태 정보를 공유할 수 있게 된다.
일례로, 구조물에 설치되어 있는 복수의 노드들 중 특정 노드(310)를 예를 들어 설명하기로 한다. 노드(310)의 상태 정보가 비재난 상황일 경우, 노드(310)의 상태 정보 및 노드(310)의 위치에서부터 출구까지의 최단 거리를 포함하는 정보 패킷이 구성되어 이웃 노드에게 전송될 수 있다. 이웃 노드에서 노드(310)의 정보 패킷을 수신할 수 있고, 이웃 노드의 상태 정보에 기초하여 이웃 노드의 상태 정보 및 이웃 노드의 위치에서 출구까지의 최단 거리를 포함하는 이웃 노드에 대한 정보 패킷이 구성될 수 있다. 이때, 모든 노드의 상태 정보가 비재난 상황일 경우, 각각의 노드에서 출구까지의 최단 거리를 포함하는 거리 정보가 정보 패킷으로 구성되어 각각의 정보 패킷이 각각의 노드와 송수신될 수 있다. 이와 같이 정보 패킷을 송수신하여 상태 정보를 공유함으로써 노드에서 이웃 노드까지의 최단 거리 및 이웃 노드에서 출구까지의 최단 거리가 취합됨으로써 대피 경로가 생성될 수 있다.
다른 예로서, 노드(310)에서 재난 상황이 발생하였다고 가정하자. 노드(310)에서 주변의 이웃 노드들에게 노드(310)의 재난 상황과 관련된 상태 정보 및 노드(310)에서 출구까지의 최단 체감 거리를 포함하는 정보 패킷이 구성될 수 있다. 노드(310)에서 구성된 정보 패킷이 주변의 이웃 노드들에게 전송될 수 있다. 이때, 노드(310)와 통신이 가능한 범위 내에 존재하는 이웃 노드들에게 정보 패킷이 전송될 수 있다. 이웃 노드들은 노드(310)에 대한 정보 패킷을 수신할 수 있다. 노드(310)와 관련된 기 설정된 범위에서 재난 상황이 발생하였을 경우, 노드(310)와 인접한 주변 노드가 이탈 혹은 단절될 가능성 발생할 수 있기 때문에 기 때문에 주기적으로 정보 패킷을 공유해야 한다. 이때, 이탈 및 단절되는 노드가 발생할 경우, 전송 전력을 점진적으로 증가시켜 송수신 커버리지를 확장시켜 노드간 정보 패킷을 공유할 수 있도록 제어할 수 있다. 다시 말해서, 노드의 상태 정보가 재난 상황일 경우, 센싱된 상태 정보에 기초하여 이웃 노드까지의 경로에 대한 체감 거리를 반영하여 갱신할 수 있다. 노드의 정보 패킷을 구성할 때, 노드의 상태 정보 및 노드의 체감 거리를 포함하는 정보 패킷을 구성하여 이웃 노드와 공유할 수 있다. 이와 같이, 노드에서 출구까지의 최단 거리 중 재난 상황이 발생한 경로에 대해서 체감 거리를 반영하여 업데이트함으로써 최적의 대피 경로를 생성할 수 있다. 예를 들면, 노드(310)에서만 재난 상황이 감지될 경우, 노드(310)에서 이웃 노드까지의 최단 체감 거리 및 이웃 노드에서 출구까지의 최단 거리가 취합되어 대피 경로가 생성될 수 있다. 또한, 노드(310) 및 이웃 노드에서도 재난 상황이 감지될 경우, 노드(310)에서 이웃 노드까지의 최단 체감 거리 및 이웃 노드에서 출구까지의 최단 체감 거리가 취합되어 대피 경로가 생성될 수 있다.
대피유도 장치는 생성된 최적의 대피 경로를 안내할 수 있다. 예를 들면, 대피유도 장치는 구조물에 존재하는 별도의 사용자 단말과 통신을 수행함으로써 최적의 대피 경로를 음성 데이터 또는/및 텍스트 데이터로 안내할 수 있다. 이때, 사용자가 존재하는 위치 정보를 사용자가 소지하고 있는 사용자 단말을 통하여 통보함으로써 사용자의 위치에 따른 최적의 대피 경로가 안내될 수 있다.
일 실시예에 따른 대피유도 장치에서 노드가 자율적으로 구성되어 최적의 대피 경로를 생성할 수 있고, 노드가 재난 상황에 대하여 적응적으로 대응함에 따라 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 대피유도 장치는 중앙 집중화된 방식이 아닌, 분산된 방식에 기반하여 대피 경로를 생성할 수 있다. 이에 따라 전체 경로를 대피 경로로 제공하는 것이 아니라, 노드간에 정보 패킷을 송수신함에 따라 노드간의 거리 정보를 취합함으로써 최적의 대피 경로를 안내할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 대피유도 장치에서 수행되는 대피유도 방법에 있어서,
    대피 경로 탐색을 위하여 배치된 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 단계-상기 노드는, 구조물의 특정 위치에 설치되어 구조물 내 경로와 관련된 맵 정보와 각 노드가 배치된 위치 정보를 확보하고 있으며, 주변의 재난 상황을 파악하는 센싱 기능과 경로를 결정하는 판단 기능을 보유함-;
    상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계;
    상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계; 및
    상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 대피 경로 탐색을 위하여 배치된 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 단계는,
    상기 노드 및 상기 이웃 노드를 포함하는 각각의 노드의 상태 정보에 기초하여 재난 상황 또는 비재난 상황을 판단하는 단계
    를 포함하고,
    상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계는,
    상기 센싱된 상태 정보가 재난 상황일 경우, 상기 노드의 상태 정보, 상기 노드의 위치에서부터 상기 출구까지의 체감 거리를 포함하는 정보 패킷을 구성하고, 상기 센싱된 상태 정보가 비재난 상황일 경우, 각각의 노드에서 출구까지의 최단 거리를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계는,
    상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 재난 상황 또는 비재난 상황을 포함하는 상태 정보에 기반하여 각각의 노드에 대한 정보 패킷의 송수신 주기를 설정하고, 상기 재난 상황으로 판단된 경우, 정보 패킷의 송수신 주기를 기 설정된 기준 이상으로 설정하고, 이탈 및 단절되는 노드가 발생할 경우, 전송 전력을 점진적으로 증가시켜 송수신 커버리지를 확장함에 따라 노드간 정보 패킷을 공유할 수 있도록 제어하고, 상기 출구에서부터 상기 노드까지의 거리 정보를 체감 거리의 값으로 갱신하고, 상기 갱신된 체감 거리의 값을 역방향으로 한 홉(Hop)씩 전파시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 단계는,
    상기 비재난 상황의 경우, 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 최단 거리 및 상기 이웃 노드에서 상기 출구까지의 최단 거리를 취합하여 대피 경로를 생성하고, 상기 재난 상황의 경우, 상기 재난 상황으로 판단된 노드에서 이웃 노드의 거리 정보 또는 상기 재난 상황으로 판단된 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 체감 거리로 반영하는 단계
    를 포함하는 대피유도 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계는,
    상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 경로에 대한 상태 정보를 주기적으로 센싱함에 따라 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보를 산출하는 단계
    를 포함하는 대피유도 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계는,
    상기 정보 패킷에 상기 노드의 식별 정보, 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상기 노드의 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계
    를 포함하는 대피유도 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 대피유도 장치에서 수행되는 대피유도 방법에 있어서,
    대피 경로 탐색을 위하여 배치된 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 단계-상기 노드는, 구조물의 특정 위치에 설치되어 구조물 내 경로와 관련된 맵 정보와 각 노드가 배치된 위치 정보를 확보하고 있으며, 주변의 재난 상황을 파악하는 센싱 기능과 경로를 결정하는 판단 기능을 보유함-;
    상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드에서 출구까지의 체감 거리 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계;
    상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계; 및
    상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 체감 거리와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 체감 거리를 취합하여 대피 경로를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 대피 경로 탐색을 위하여 배치된 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 단계는,
    상기 노드 및 상기 이웃 노드를 포함하는 각각의 노드의 상태 정보에 기초하여 재난 상황 또는 비재난 상황을 판단하는 단계
    를 포함하고,
    상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드에서 출구까지의 체감 거리 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계는,
    상기 센싱된 상태 정보가 재난 상황일 경우, 상기 노드의 상태 정보, 상기 노드의 위치에서부터 상기 출구까지의 체감 거리를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 단계는,
    상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 재난 상황 또는 비재난 상황을 포함하는 상태 정보에 기반하여 각각의 노드에 대한 정보 패킷의 송수신 주기를 설정하고, 상기 재난 상황으로 판단된 경우, 정보 패킷의 송수신 주기를 기 설정된 기준 이상으로 설정하고, 이탈 및 단절되는 노드가 발생할 경우, 전송 전력을 점진적으로 증가시켜 송수신 커버리지를 확장함에 따라 노드간 정보 패킷을 공유할 수 있도록 제어하고, 상기 출구에서부터 상기 노드까지의 거리 정보를 체감 거리의 값으로 갱신하고, 상기 갱신된 체감 거리의 값을 역방향으로 한 홉(Hop)씩 전파시키는 단계
    를 포함하는 대피유도 방법.
  9. 대피유도 장치에 있어서,
    대피 경로 탐색을 위하여 배치된 노드로부터 상기 노드와 이웃한 이웃 노드를 연결하는 경로에 대한 상태 정보를 센싱하는 센싱부-상기 노드는, 구조물의 특정 위치에 설치되어 구조물 내 경로와 관련된 맵 정보와 각 노드가 배치된 위치 정보를 확보하고 있으며, 주변의 재난 상황을 파악하는 센싱 기능과 경로를 결정하는 판단 기능을 보유함-;
    상기 센싱된 상태 정보에 기초하여 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상기 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 패킷 구성부;
    상기 구성된 정보 패킷을 상기 이웃 노드와 송수신하여 노드간 상태 정보를 공유하는 송수신부; 및
    상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 거리 정보와 상기 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 취합하여 대피 경로를 결정하는 경로 결정부
    를 포함하고,
    상기 센싱부는,
    상기 노드 및 상기 이웃 노드를 포함하는 각각의 노드의 상태 정보에 기초하여 재난 상황 또는 비재난 상황을 판단하는 것을 포함하고,
    상기 패킷 구성부는,
    상기 센싱된 상태 정보가 재난 상황일 경우, 상기 노드의 상태 정보, 상기 노드의 위치에서부터 상기 출구까지의 체감 거리를 포함하는 정보 패킷을 구성하고, 상기 센싱된 상태 정보가 비재난 상황일 경우, 각각의 노드에서 출구까지의 최단 거리를 포함하는 정보 패킷을 구성하는 것을 포함하고,
    상기 송수신부는,
    상기 노드 또는 상기 이웃 노드의 재난 상황 또는 비재난 상황을 포함하는 상태 정보에 기반하여 각각의 노드에 대한 정보 패킷의 송수신 주기를 설정하고, 상기 재난 상황으로 판단된 경우, 정보 패킷의 송수신 주기를 기 설정된 기준 이상으로 설정하고, 이탈 및 단절되는 노드가 발생할 경우, 전송 전력을 점진적으로 증가시켜 송수신 커버리지를 확장함에 따라 노드간 정보 패킷을 공유할 수 있도록 제어하고, 상기 출구에서부터 상기 노드까지의 거리 정보를 체감 거리의 값으로 갱신하고, 상기 갱신된 체감 거리의 값을 역방향으로 한 홉(Hop)씩 전파시키는 것을 포함하고,
    상기 경로 결정부는,
    상기 비재난 상황의 경우, 상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 최단 거리 및 상기 이웃 노드에서 상기 출구까지의 최단 거리를 취합하여 대피 경로를 생성하고, 상기 재난 상황의 경우, 상기 재난 상황으로 판단된 노드에서 이웃 노드의 거리 정보 또는 상기 재난 상황으로 판단된 이웃 노드에서 출구까지의 거리 정보를 체감 거리로 반영하는
    대피유도 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 패킷 구성부는,
    상기 노드에서 상기 이웃 노드까지의 경로에 대한 상태 정보를 주기적으로 센싱함에 따라 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보를 산출하는
    것을 특징으로 하는 대피유도 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 패킷 구성부는,
    상기 정보 패킷에 상기 노드의 식별 정보, 상기 노드에서 출구까지의 거리 정보 및 상기 노드의 상태 정보를 포함하는 정보 패킷을 구성하는
    것을 특징으로 하는 대피유도 장치.
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