KR102178501B1 - 시설물 기반 위치 추적 시스템 및 방법 - Google Patents

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이용희
윤병식
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Abstract

시설물 기반 위치 추적 시스템 및 방법이 제공된다. 위치 추적 시스템은 위치 추적 대상에 구비되고, 주기적으로 고유 식별자를 포함하는 제1 위치 추적 신호를 발신하도록 구성되는 발신 장치, 시설물(facility)에 구비되고, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자를 기반으로 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성되는 통신 장치 및 상기 통신 장치로부터 수신된 제2 위치 추적 신호를 기반으로 상기 발신 장치의 위치를 추적하도록 구성되는 위치 추적 장치를 포함하되, 상기 제2 위치 추적 신호는 상기 발신 장치의 고유 식별자, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 상기 통신 장치의 고유 식별자를 포함할 수 있다.

Description

시설물 기반 위치 추적 시스템 및 방법{LOCATION STRACKING SYSTEM BASED ON FACILITIES AND METHOD THEREOF}
본 발명은 위치 추적 대상의 주변 시설물들을 이용하여 상기 위치 추적 대상의 위치를 추적하는 위치 추적 시스템 및 위치 추적 방법에 관한 것이다.
최근에는 무선 통신 기술을 기반으로 영유아 위치 추적, 범죄자 위치 추적, 치매 노인 위치 추적 등 다양한 목적으로 위치 추적 시스템이 활용되고 있다.
일 예로, 한국공개특허공보 제10-2017-0027522호 (공개일: 2017년 3월 10일) "치매환자가 소지한 비콘의 위치를 추적하는 오픈 플랫폼 제공 시스템"에는 오픈 플랫폼 제공 시스템이 치매환자가 소지하거나 치매환자에게 부착되어 저전력 블루투스(BLE: Bluetooth Low Energy)를 이용하여 근거리 무선통신모듈을 통해 자신의 비콘 식별정보(beacon ID)를 송신하는 이동형 비콘, 소정의 범위 내에 있는 상기 이동형 비콘으로부터 비콘 식별 정보를 수신하는 복수의 스마트폰 및 상기 이동형 비콘의 비콘 식별정보 및 보호자정보를 등록하는 비콘 등록절차를 구축하고, 상기 이동형 비콘에 대한 위치추적 결과를 미리 정한 절차에 따라 개방하는 오픈 플랫폼 제공서버를 포함하는 것이 기재되어 있다.
그러나 이와 같은 위치 추적 시스템은 기본적으로 위치 추적에 있어서 스마트폰에 내장된 무선 통신 기능과 GPS(Global Positioning System) 기능을 활용한다. 그러나 위치 추적에 무선 통신 기능과 GPS 가능을 활용하면 스마트폰의 배터리 소모량이 증가하기 때문에, 이러한 위치 추적 방식을 일상적으로 활용하기엔 불편함이 있다. 또한 스마트폰은 기본적으로 이동성을 가지므로 상기의 위치 추적 방식을 사용하기 위해서는 다수의 스마트폰을 활용해야 하나, 이를 위해서는 다수의 스마트폰 사용자가 본인의 스마트폰을 위치 추적에 활용할 것을 동의해야 한다. 그러므로 이러한 위치 추적 방식은 제3 자의 개인 정보 노출, 스마트폰의 배터리 사용량 증가 등의 이유로 인해 실질적으로 활용되기 어렵다.
본 발명의 기술적 과제는 GPS(Global Positioning System) 없이도 위치 추적 대상의 주변 시설물들을 이용하여 위치 추적이 가능한 위치 추적 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 보다 빠르게 위치 추적 대상을 추적할 수 있는 위치 추적 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 위치 추적 시스템은 위치 추적 대상에 구비되고 주기적으로 고유 식별자를 포함하는 제1 위치 추적 신호를 발신하도록 구성되는 발신 장치, 시설물(facility)에 구비되고 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자를 기반으로 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성되는 통신 장치 및 상기 통신 장치로부터 수신된 제2 위치 추적 신호를 기반으로 상기 발신 장치의 위치를 추적하도록 구성되는 위치 추적 장치를 포함하되, 상기 제2 위치 추적 신호는 상기 발신 장치의 고유 식별자, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 상기 통신 장치의 고유 식별자를 포함할 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 제1 위치 추적 신호는 상기 발신 장치의 배터리 잔량 정보를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 제1 위치 추적 신호는 상기 발신 장치의 고유 식별자를 기반으로 생성된 체크섬(checksum)을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제1 위치 추적 신호는 상기 제1 위치 추적 신호의 생성 시간에 따라 패킷 형태가 변경될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 통신 장치는 상기 발신 장치로부터 상기 제1 위치 추적 신호를 수신하도록 구성되는 제1 통신 모듈, 상기 제1 통신 모듈에서 수신되는 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 제1 위치 추적 신호로부터 상기 발신 장치의 고유 식별자를 획득하고, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기, 상기 발신 장치의 고유 식별자 및 상기 통신 장치의 고유 식별자를 포함하는 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성되는 프로세서 및 상기 위치 추적 장치와 통신하도록 구성되는 제2 통신 모듈을 포함하되, 상기 제1 통신 모듈과 상기 제2 통신 모듈은 서로 다른 통신 방식을 사용할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자를 미리 설정된 체크 리스트에 포함된 적어도 하나의 고유 식별자와 비교하고, 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자와 동일한 고유 식별자가 상기 체크 리스트에 존재하는 경우, 상기 발신 장치에 대한 제2 위치 추적 신호를 생성할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 미리 설정된 신호 세기 이상인 경우, 상기 발신 장치에 대한 제2 위치 추적 신호를 생성할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 통신 장치 및 상기 시설물 중 적어도 하나는 상기 발신 장치의 위치 추적을 위한 알람 신호를 출력하는 출력 모듈을 포함하되, 상기 프로세서는 상기 위치 추적 장치로부터 위치 추적 이벤트에 대한 정보가 수신되는 경우, 상기 출력 모듈에서 상기 알람 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 강할수록 상기 알람 신호의 출력 레벨 및 출력 빈도 중 적어도 하나가 증가하도록 제어할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 위치 추적 장치는 상기 제2 위치 추적 신호에 포함된 상기 통신 장치의 고유 식별자를 기초로 도출된 위치 정보, 상기 제2 위치 추적 신호에 포함된 상기 발신 장치의 고유 식별자 및 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 이용하여 상기 발신 장치의 위치를 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 시설물에 구비되어 위치 추적을 위한 정보를 송수신하는 통신 장치는 위치 추적 대상에 구비되는 발신 장치에서 발신되는 제1 위치 추적 신호를 수신하도록 구성되는 제1 통신 모듈, 상기 제1 통신 모듈에서 수신된 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고 상기 제1 위치 추적 신호로부터 상기 발신 장치의 고유 식별자를 획득하고, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기, 상기 발신 장치의 고유 식별자 및 상기 통신 장치의 고유 식별자를 포함하는 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성되는 프로세서 및 상기 제2 위치 추적 신호를 위치 추적 장치로 전송하도록 구성되는 제2 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 시설물에 구비되는 통신 장치에 의한 위치 추적 방법은 위치 추적 대상에 구비되는 발신 장치에서 발신되는 제1 위치 추적 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고 상기 제1 위치 추적 신호를 분석하여 상기 발신 장치의 고유 식별자를 획득하는 단계 및 상기 발신 장치의 고유 식별자와 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 기초로 알람 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, GPS(Global Positioning System) 없이도 위치 추적 대상의 주변 시설물들을 이용하여 위치 추적 대상의 위치를 추적할 수 있으며, 필요 시 보다 빠르게 위치 추적 대상을 추적할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 추적 방법을 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "~부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 시스템(100)은 적어도 하나의 발신 장치(200), 제1 통신 장치(300)와 제2 통신 장치(300')를 포함하는 복수의 통신 장치 및 위치 추적 장치(400)를 포함할 수 있다.
발신 장치(200)는 위치 추적 대상에 구비되는 것으로서, 고유 식별자를 포함하는 제1 위치 추적 신호를 주기적으로 발신하도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 고유 식별자는 복수의 발신 장치 간에 중복되지 값이 존재하지 않도록 UUID(Universally Unique IDentifier)로 구성될 수 있다. 한편, 상기 제1 위치 추적 신호는 발신 장치(200)의 고유 식별자뿐만 아니라, 발신 장치(200)의 배터리 잔량 정보, 발신 장치(200)의 고유 식별자를 기반으로 생성된 체크섬(checksum) 등을 포함할 수 있다. 또한 발신 장치(200)는 제1 위치 추적 신호를 생성 시 시간 정보를 기초로 제1 위치 추적 신호의 패킷 형태를 변경할 수 있다. 즉, 제1 위치 추적 신호는, 발신 신호를 복사하여 위치 정보를 조작하는 경우를 방지하기 위하여, 시간대 별로 서로 다른 포맷으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 발신 장치(200)가 제1 위치 추적 신호를 9시 내지 10시 사이에 발신하는 경우, 해당 위치 추적 신호는 제1 패킷 포맷으로 발신될 수 있다. 그러나 제1 위치 추적 신호가 10시 내지 11시 사이에 발신되는 경우, 해당 위치 추적 신호는 제1 패킷 포맷과는 다른 제2 패킷 포맷으로 발신될 수 있다. 여기서 패킷 포맷을 변경하는 시간에 대한 기준은 필요에 따라 초, 분, 시, 일, 월 등의 단위로 변경 가능하다. 또한 발신 장치(200)는 UUID, 체크섬, 별도의 키(key) 등을 이용하여 제1 위치 추적 신호의 패킷 형태를 변경할 수도 있다.
통신 장치(300, 300')는 시설물(facility)에 구비되는 것으로서, 발신 장치로(100)로부터 수신되는 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 발신 장치(200)의 고유 식별자를 기반으로 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 제2 위치 추적 신호는 발신 장치(200)의 고유 식별자, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 통신 장치(300, 300')의 고유 식별자를 포함할 수 있다. 이 때, 통신 장치(300, 300')의 고유 식별자는 복수의 통신 장치 간에 중복되지 값이 존재하지 않도록 UUID로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(300, 300')가 구비되는 시설물은 공공 시설물(public facilities)일 수 있으며, 이는 고정식 시설물 및 이동식 시설물을 포함할 수 있다. 고정식 시설물은 일 예로, 가로등, 보안등, 버스 정류장, 방재 설비, 상/하수 설비 등과 같이 통신 기능을 내장하지 않고 특정 위치에 고정적으로 설치되는 시설물일 수 있고, 이동식 시설물은 순찰차, 순찰봉, 구급차, 안전 지시봉 등과 같이 이동 가능한 시설물일 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 장치(300)가 고정식 시설물에 구비되고 제2 통신 장치(300')가 이동식 시설물에 구비되는 경우, 도 1에 도시된 것과 같이 제1 통신 장치(300)는 무선 통신 방식으로 발신 장치(200)로부터 제1 위치 추적 신호를 수신하고, 유선 통신 방식으로 위치 추적 장치(400)로 제2 위치 추적 신호를 전송할 수 있다. 그리고 제2 통신 장치(300')는 제1 무선 통신 방식으로 발신 장치(200)로부터 제1 위치 추적 신호를 수신하고, 제2 무선 통신 방식으로 위치 추적 장치(400)로 제2 위치 추적 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 제1 통신 장치(300)는 발신 장치(200)의 이동 경로를 추적하거나 발신 장치(200)의 현재 위치 정보를 획득하기 위한 용도로 사용될 수 있으며, 제2 통신 장치(300')는 발신 장치(200)를 구비한 위치 추적 대상을 추적하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
한편 제2 위치 추적 신호는 발신 장치(200)의 고유 식별자, 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 통신 장치(300, 300')의 고유 식별자 이외에도, 발신 장치(200)의 배터리 잔량 정보, 통신 장치(300, 300')의 배터리 잔량 정보, 통신 장치(300, 300')의 고유 식별자를 기반으로 생성된 체크섬(checksum) 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(300, 300')는 제2 위치 추적 신호의 생성 시간, UUID, 체크섬, 별도의 키 등을 이용하여 제2 위치 추적 신호의 패킷 형태를 변경할 수 있다. 즉, 제2 위치 추적 신호는 위치 정보의 조작을 방지하기 위해 시간대 별로 서로 다른 포맷으로 생성될 수 있다.
위치 추적 장치(400)는 통신 장치(300, 300')로부터 수신된 제2 위치 추적 신호를 기반으로 발신 장치(200)의 위치를 추적하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 위치 추적 장치(400)는 제2 위치 추적 신호에 포함된 통신 장치(300, 300')의 고유 식별자를 기초로 도출된 위치 정보, 제2 위치 추적 신호에 포함된 발신 장치의 고유 식별자, 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 이용하여 발신 장치(200)의 위치를 판단하고, 이를 저장할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 발신 장치(200), 통신 장치(300, 300') 및 위치 추적 장치(400)에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 발신 장치(200)는 통신 모듈(210), 메모리(220), 프로세서(230) 및 배터리(240)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(210)은 발신 장치(200)를 구비하는 위치 추적 대상을 추적하기 위한 위치 추적 신호를 발신하기 위한 것으로서, 다양한 무선 통신 기술을 사용할 수 있다. 일 예로, 통신 모듈(210)은 LoRa(Long Range), BLE(Bluetooth Low Energy), 지그비(ZigBee) 등과 같이 비면허 대역(unlicensed spectrum)의 주파수 및/또는 면허 대역(licensed spectrum)의 주파수를 이용하는 저전력 무선 통신 모듈일 수 있다. 또한, 통신 모듈(210)은 데이터 수신 대기 시의 전력 소모가 발생하지 않도록 발신만 가능한 단반향 무선 통신 모듈로 구현될 수 있다.
메모리(220)는 발신 장치(200)에 관한 정보를 저장하기 위한 것으로서, 일 예로 메모리(220)에는 발신 장치(200)의 고유 식별자에 대한 정보가 저장될 수 있다.
프로세서(220)는 메모리(220)에 저장된 고유 식별자를 포함하는 제1 위치 추적 신호를 생성하고, 상기 제1 위치 추적 신호가 주기적으로 발신되도록 통신 모듈(210)을 제어할 수 있다. 여기서 상기 제1 위치 추적 신호는 발신 장치(200)의 고유 식별자, 발신 장치(200)의 배터리 잔량 정보, 발신 장치(200)의 고유 식별자를 기반으로 생성된 체크섬(checksum) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 위치 추적 신호에는 보안을 위해 비대칭키(asymmetric　key) 알고리즘이 적용될 수 있다.
배터리(240)는 발신 장치(200)의 동작이 필요한 전력을 공급하기 위한 것으로, 1차 전지 및/또는 충전이 가능한 2차 전지로 구성될 수 있으며 필요에 따라 발신 장치(200)에 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.
이와 같은 구성으로 인하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발신 장치(200)는 초소형으로 구현 가능하고, 배터리(240)의 충전 또는 교체 없이도 장시간 사용 가능하기 때문에 휴대 및 사용하기에 편리하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 통신 장치(300)는 제1 통신 모듈(310), 메모리(320), 프로세서(330), 제2 통신 모듈(340) 및 출력 모듈(350)을 포함할 수 있다.
제1 통신 모듈(310)은 발신 장치(200)로부터 제1 위치 추적 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 제1 통신 모듈(310)은 발신 장치(200)에 내장된 통신 모듈과 동일한 통신 프로토콜을 사용하도록 구성될 수 있다.
메모리(320)는 제1 통신 모듈(310)을 통해 수신한 정보, 위치 추적 대상에 대한 체크 리스트, 통신 장치(300)의 동작을 위한 어플리케이션(application) 등을 저장할 수 있다. 상기 체크 리스트에 대한 정보는 사전에 위치 추적 장치(400)에 의해 설정될 수 있다.
프로세서(330)는 제1 통신 모듈(310)을 통해 수신된 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 제1 위치 추적 신호를 분석하여 발신 장치(200)의 고유 식별자를 획득할 수 있다. 그리고, 프로세서(330)는 메모리(320)에 저장된 체크 리스트를 기반으로 제2 위치 추적 신호를 생성할지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 상기 체크 리스트에는 위치 추적 대상에 해당하는 발신 장치(200)의 고유 식별자에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 프로세서(330)는 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자를 상기 체크 리스트에 포함된 적어도 하나의 고유 식별자와 비교하고, 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자와 동일한 고유 식별자가 상기 체크 리스트에 존재하는 경우 이에 대한 제2 위치 추적 신호를 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(330)는 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기와 미리 설정된 기준 수신 신호 세기를 비교하여 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 상기 기준 수신 신호 세기 이상이면 제2 위치 추적 신호를 생성할 수 있다. 이 경우 발신 장치(200) 주변에 복수의 통신 장치(300)가 존재하면, 발신 장치(200)에 근접한 통신 장치(300)로부터는 제2 위치 추적 신호가 전송되고, 발신 장치(200)로부터 먼 거리에 위치하는 통신 장치(300)는 제2 위치 추적 신호를 전송하지 않기 때문에, 불필요한 자원 낭비가 방지될 수 있다. 또는, 프로세서(330)는 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 기준 수신 신호 세기 이상이고 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자와 동일한 고유 식별자가 체크 리스트에 존재하는 경우에 한해서 제2 위치 추적 신호를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서(330)는 제1 위치 추적 신호가 수신된 시간 정보를 기초로 결정된 포맷 정보를 기초로 제1 위치 추적 신호를 복호할 수 있으며, 상기 제1 위치 추적 신호에 포함된 고유 식별자, 체크섬, 공개 키(public key) 등을 이용하여 해당 위치 추적 신호에 대한 인증을 수행할 수 있다.
프로세서(330)는 상술한 위치 추적 조건이 만족되면 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기, 발신 장치(200)의 고유 식별자 및 통신 장치(300)의 고유 식별자를 포함하는 제2 위치 추적 신호를 생성할 수 있다. 여기서 상기 제2 위치 추적 신호는 필요에 따라 발신 장치(200)의 배터리 잔량 정보, 통신 장치(300)의 배터리 잔량 정보, 통신 장치(300)의 고유 식별자를 기반으로 생성된 체크섬(checksum) 등을 포함할 수 있다.
제2 통신 모듈(340)은 프로세서(330)에 의해 생성된 제2 위치 추적 신호를 위치 추적 장치(400)로 전송할 수 있다. 여기서 제2 통신 모듈(340)은 제1 통신 모듈(310)과는 다른 통신 방식을 사용할 수 있다. 일 예로, 제2 통신 모듈(340)은 통신 장치(300)가 고정식 시설물에 구비되는 경우 유선 통신 모듈로 구성되고, 제2 통신 장치(300)가 이동식 시설물에 구비되는 경우 무선 통신 모듈로 구성될 수 있다. 또는, 제2 통신 모듈(340)은 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이 경우, 통신 장치(300)는 유선 및/또는 무선 통신 방식을 사용하여 위치 추적 장치(400)와 통신할 수 있다. 제2 통신 장치(300)가 무선 통신 모듈로 구성되는 경우, 제2 통신 모듈(340)은 비면역 대역(unlicensed spectrum)의 주파수 및/또는 면허 대역(licensed spectrum)의 주파수를 사용하여 제2 위치 추적 신호를 위치 추적 장치(400)로 전송할 수 있다.
출력 모듈(350)은 프로세서(330)의 제어 하에 발신 장치(200)의 위치 추적을 위한 알람 신호, 위치 추적 대상에 관한 정보 등을 출력하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여, 출력 모듈(350)은 디스플레이, 스피커, 발광소자, 진동센서 등으로 구현될 수 있으며, 필요에 따라 통신 장치(300)에 구비되거나, 통신 장치(300)가 구비된 시설물에 구비될 수 있다.
일 실시예로서, 출력 모듈(350)은 제2 통신 모듈(340)을 통해 위치 추적 장치(400)로부터 위치 추적 이벤트에 대한 정보가 수신되는 경우, 알람 신호를 출력할 수 있다. 일 예로, 출력 모듈(350)이 전광판이고, 시설물이 가로등인 경우, 프로세서(330)는 위치 추적 장치(400)로부터 실종 아동, 실종 노인, 도주중인 범죄자 등에 대한 정보가 수신되면, 가로등에 구비된 전광판을 통해 해당 정보가 출력되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 위치 추적 대상의 현재 위치를 추적 시 용이하게 주변 사람의 도움을 얻을 수 있기 때문에 신속한 위치 추적이 가능하다.
다른 실시예로서, 프로세서(330)는 제1 통신 모듈(310)을 통해 수신되는 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 강할수록 출력 모듈(350)에서 출력되는 알람 신호의 출력 레벨, 출력 빈도 등이 증가하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 출력 모듈(350)이 발광소자이고 시설물이 경광봉인 상황에서, 위치 추적 장치(400)로부터 실종 아동, 실종 노인, 도주중인 범죄자 등에 대한 정보가 수신되면, 프로세서(330)는 제1 통신 모듈(340)을 통해 수신되는 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 강할수록 경광봉에 구비된 발광소자에서 발생되는 빛의 세기, 색상, 점등 빈도 등이 증가하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 위치 추적 대상과 추적자 간의 거리를 실시간으로 확인 가능하기 때문에 위치 추적 대상의 효과적인 추적이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 위치 추적 장치(400)는 통신 모듈(410), 메모리(420) 및 프로세서(430)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(410)은 통신 장치(300)로부터 전송되는 제2 위치 추적 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 통신 모듈(410)은 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
메모리(420)는 통신 모듈(410)을 통해 수신한 정보, 위치 추적을 위한 어플리케이션 등을 저장할 수 있다.
프로세서(430)는 통신 장치(300)로부터 수신한 제2 위치 추적 신호를 기반으로 발신 장치(200)의 위치를 추적할 수 있다. 이를 위하여 위치 추적 장치(400)는 발신 장치(200)의 고유 식별자, 통신 장치(300)의 고유 식별자, 통신 장치(300)의 위치 정보 등을 포함하는 데이터베이스(도시되지 않음)를 구비할 수 있다. 통신 장치(300)의 위치 정보는, 각 통신 장치(300)가 구비된 시설물의 좌표 값에 기반할 수 있다. 상기 좌표 값은 상기 시설물이 고정식 시설물인 경우 공공 기관으로부터 획득하거나 지도 상의 좌표 정보로부터 획득할 수 있고, 상기 시설물이 이동식 시설물인 경우 해당 시설물 및/또는 해당 시설물에 구비된 통신 장치에 구비된 GPS 모듈로부터 획득할 수 있다. 상기 발신 장치(200)의 고유 식별자는 발신 장치(200)의 생산 과정에서 획득하거나, 공공 기관으로부터 획득할 수 있다. 데이터베이스 내에서 각각의 발신 장치(200)의 고유 식별자에는 해당 사용자 정보가 매핑되어 있을 수 있다. 또한, 통신 장치(300)의 고유 식별자에는 해당 통신 장치의 좌표 값이 매핑되어 있을 수 있다.
프로세서(430)는 통신 장치(300)로부터 제2 위치 추적 신호가 수신되면, 해당 위치 추적 신호가 수신된 시간 정보, UUID, 체크섬, 키 값 등을 기초로 결정된 포맷 정보를 기반으로 제2 위치 추적 신호를 복호하고, 상기 제2 위치 추적 신호에 포함된 통신 장치(300)의 고유 식별자, 공개 키, 체크섬 등을 이용하여 해당 위치 추적 신호에 대한 인증을 수행할 수 있다. 인증 절차가 완료되면, 프로세서(430)는 제2 위치 추적 신호에 포함된 통신 장치(300)의 고유 식별자, 발신 장치(200)의 고유 식별자, 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 이용하여 발신 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 일 예로, 프로세서(430)는 제2 위치 추적 신호에 포함된 통신 장치(300)의 고유 식별자와 동일한 고유 식별자를 데이터베이스에서 검색하고, 해당 고유 식별자에 대해 매핑된 위치 정보를 해당 통신 장치(300)의 위치 정보로서 도출할 수 있다. 그리고 제2 위치 추적 신호에 포함된 제1 위치 추적 신호의 신호 세기 정보를 이용하여 통신 장치(300)의 현재 위치를 추정할 수 있다. 통신 장치(300)의 현재 위치를 추정함에 있어서, 프로세서(430)는 다른 통신 장치로부터 수신된 위치 추적 정보를 활용할 수 있으며, 이 경우 삼각 측량법이 사용될 수 있다.
프로세서(430)는 발신 장치(200)의 위치가 추정되면, 발신 장치(200)의 위치 정보를 해당 발신 장치(200)의 고유 식별자 및 제2 위치 추적 신호가 수신된 시간 정보와 매핑하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 또한 프로세서(430)는 발신 장치(200)의 위치가 특정 지역을 벗어나는 경우, 일정 기간 동안 발신 장치(200)의 위치가 확인되지 않는 경우, 일정 기간 동안 일정 횟수 이하로 발신 장치(200)로부터의 신호가 탐지되는 경우, 발신 장치(200)의 이동 거리가 일정 거리 이상인 경우 등, 긴급하게 위치를 추적해야 할 필요가 있는 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우, 위치 추적 이벤트가 발생하였음을 나타내는 신호를 생성할 수 있다. 그리고 해당 신호가 통신 모듈(410)을 통해 전송되도록 제어할 수 있다.
위치 추적 장치(400)는 위치 추적 시스템에서 서버의 역할을 수행할 수 있다. 위치 추적 장치(400)는 관제, 모니터링, 추적 기록, 알림, 추적 대상 리스트, 추적 대상 지정 등의 다양한 서비스를 외부 장치로 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하 도 5를 참조하여 통신 장치(300)에 의한 발신 장치의 위치 추적 방법에 대해 설명한다.
통신 장치(300)는 발신 장치(200)로부터 제1 위치 추적 신호가 수신되면(S510), 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 제1 위치 추적 신호를 분석하여 상기 발신 장치의 고유 식별자를 획득할 수 있다. 이 때, 통신 장치(300)는 제1 위치 추적 신호가 수신된 시간 정보를 기초로 결정된 포맷 정보를 기초로 제1 위치 추적 신호를 복호하고, 상기 제1 위치 추적 신호에 포함된 고유 식별자, 체크섬, 공개 키 등을 이용하여 해당 위치 추적 신호에 대한 인증을 수행할 수 있다.
인증 절차가 완료되면, 통신 장치(300)는 미리 설정된 체크 리스트를 기반으로 위치 추적 조건이 만족되는지 여부를 판단할 수 있다(S520). 만일 위치 추적 조건이 만족되는 경우, 통신 장치(300)는 해당 발신 장치(200)의 위치 추적을 위한 제2 위치 추적 신호를 생성하고 이를 위치 추적 장치(400)로 전송할 수 있다(S530). 여기서 위치 추적 조건은 상기 체크 리스트 내에 포함된 고유 식별자와 동일한 고유 식별자가 발신 장치(200)로부터 수신되고 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 수신 신호 세기 이상인 경우 만족될 수 있다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 추적 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하 도6을 참조하여 통신 장치(300)가 위치 추적 이벤트 발생 시 발신 장치의 위치 추적 방법에 대해 설명한다.
통신 장치(300)는 실종 아동, 실종 노인, 범죄자의 도주 등과 같은 위치 추적 이벤트가 발생하는 경우, 위치 추적 장치(400)로부터 위치 추적 이벤트에 대한 정보를 획득할 수 있다(S610). 이후, 통신 장치(300)는 발신 장치(200)로부터 제1 위치 추적 신호가 수신되면(S620), 상기 제1 위치 추적 신호를 분석하여 발신 장치(200)의 고유 식별자가 위치 추적 이벤트에 포함된 고유 식별자에 해당하는지를 판단할 수 있다(S630). 해당하는 경우, 통신 장치(300)는 발신 장치(200)의 고유 식별자와 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 기초로 통신 장치(300) 및/또는 시설물에 구비된 출력 장치를 이용하여 알람 신호를 출력할 수 있다(S640). 이 때, 알람 신호의 출력 레벨 및/또는 출력 빈도는 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기에 따라 증가 또는 감소될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 위치 추적 시스템
200: 발신 장치
300, 300': 통신 장치
400: 위치 추적 장치

Claims (21)

  1. 위치 추적 시스템에 있어서,
    위치 추적 대상에 구비되고, 주기적으로 고유 식별자를 포함하는 제1 위치 추적 신호를 발신하도록 구성되는 발신 장치;
    시설물(facility)에 구비되고, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자를 기반으로 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성되는 통신 장치; 및
    상기 통신 장치로부터 수신된 제2 위치 추적 신호를 기반으로 상기 발신 장치의 위치를 추적하도록 구성되는 위치 추적 장치
    를 포함하되,
    상기 제1 위치 추적 신호는, 상기 제1 위치 추적 신호의 생성 시간에 따라 서로 다른 포맷으로 생성된 패킷을 포함하고,
    상기 제2 위치 추적 신호는,
    상기 발신 장치의 고유 식별자, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기 및 상기 통신 장치의 고유 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 추적 신호는,
    상기 발신 장치의 배터리 잔량 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 추적 신호는,
    상기 발신 장치의 고유 식별자를 기반으로 생성된 체크섬(checksum)을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서
    상기 통신 장치는,
    상기 발신 장치로부터 상기 제1 위치 추적 신호를 수신하도록 구성되는 제1 통신 모듈;
    상기 제1 통신 모듈에서 수신되는 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 제1 위치 추적 신호로부터 상기 발신 장치의 고유 식별자를 획득하고, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기, 상기 발신 장치의 고유 식별자 및 상기 통신 장치의 고유 식별자를 포함하는 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성되는 프로세서; 및
    상기 위치 추적 장치와 통신하도록 구성되는 제2 통신 모듈을 포함하되,
    상기 제1 통신 모듈과 상기 제2 통신 모듈은 서로 다른 통신 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자를 미리 설정된 체크 리스트에 포함된 적어도 하나의 고유 식별자와 비교하고, 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자와 동일한 고유 식별자가 상기 체크 리스트에 존재하는 경우, 상기 발신 장치에 대한 제2 위치 추적 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 미리 설정된 신호 세기 이상인 경우, 상기 발신 장치에 대한 제2 위치 추적 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 통신 장치 및 상기 시설물 중 적어도 하나는,
    상기 발신 장치의 위치 추적을 위한 알람 신호를 출력하는 출력 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 위치 추적 장치로부터 위치 추적 이벤트에 대한 정보가 수신되는 경우, 상기 출력 모듈에서 상기 알람 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 강할수록 상기 알람 신호의 출력 레벨 및 출력 빈도 중 적어도 하나가 증가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 위치 추적 장치는,
    상기 제2 위치 추적 신호에 포함된 상기 통신 장치의 고유 식별자를 기초로 도출된 위치 정보, 상기 제2 위치 추적 신호에 포함된 상기 발신 장치의 고유 식별자 및 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 이용하여 상기 발신 장치의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
  11. 시설물(facility)에 구비되어 위치 추적을 위한 정보를 송수신하는 통신 장치에 있어서,
    위치 추적 대상에 구비되는 발신 장치에서 발신되는 제1 위치 추적 신호를 수신하도록 구성되는 제1 통신 모듈;
    상기 제1 통신 모듈에서 수신된 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고 상기 제1 위치 추적 신호로부터 상기 발신 장치의 고유 식별자를 획득하고, 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기, 상기 발신 장치의 고유 식별자 및 상기 통신 장치의 고유 식별자를 포함하는 제2 위치 추적 신호를 생성하도록 구성되는 프로세서; 및
    상기 제2 위치 추적 신호를 위치 추적 장치로 전송하도록 구성되는 제2 통신 모듈
    을 포함하되, 상기 제1 위치 추적 신호 및 상기 제2 위치 추적 신호 중 적어도 하나는, 상기 제1 위치 추적 신호의 생성 시간에 따라 서로 다른 포맷으로 생성된 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 위치 추적 신호 및 상기 제2 위치 추적 신호 중 적어도 하나는,
    상기 발신 장치의 배터리 잔량 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 위치 추적 신호 및 상기 제2 위치 추적 신호 중 적어도 하나는,
    상기 발신 장치의 고유 식별자를 기반으로 생성된 체크섬(checksum)을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 통신 모듈과 상기 제2 통신 모듈은 서로 다른 통신 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자를 미리 설정된 체크 리스트에 포함된 적어도 하나의 고유 식별자와 비교하고, 상기 제1 위치 추적 신호로부터 획득한 고유 식별자와 동일한 고유 식별자가 상기 체크 리스트에 존재하는 경우, 상기 발신 장치에 대한 제2 위치 추적 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 미리 설정된 신호 세기 이상인 경우, 상기 발신 장치에 대한 제2 위치 추적 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 통신 장치 및 상기 시설물 중 적어도 하나는,
    상기 발신 장치의 위치 추적을 위한 알람 신호를 출력하는 출력 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 위치 추적 장치로부터 위치 추적 이벤트에 대한 정보가 수신되는 경우, 상기 출력 모듈에서 상기 알람 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기가 강할수록 상기 알람 신호의 출력 레벨 및 출력 빈도 중 적어도 하나가 증가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  20. 시설물(facility)에 구비되는 통신 장치에 의한 위치 추적 방법에 있어서,
    위치 추적 대상에 구비되는 발신 장치에서 발신되는 제1 위치 추적 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 측정하고, 상기 제1 위치 추적 신호를 분석하여 상기 발신 장치의 고유 식별자를 획득하는 단계; 및
    상기 발신 장치의 고유 식별자와 상기 제1 위치 추적 신호의 수신 신호 세기를 기초로 알람 신호를 출력하는 단계
    를 포함하되, 상기 제1 위치 추적 신호는, 상기 제1 위치 추적 신호의 생성 시간에 따라 서로 다른 포맷으로 생성된 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 추적 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 통신 장치는,
    위치 추적 이벤트가 발생하는 경우, 상기 위치 추적 장치로부터 상기 위치 추적 이벤트에 대한 정보를 획득하고, 상기 발신 장치로부터 상기 제1 위치 추적 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
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