KR102192697B1 - 크라우드소싱으로 수집된 무선랜 신호의 층별 분류 방법 및 이를 수행하는 서버 - Google Patents

크라우드소싱으로 수집된 무선랜 신호의 층별 분류 방법 및 이를 수행하는 서버 Download PDF

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Abstract

본 발명의 무선랜 신호의 층별 분류 방법은, 스마트폰에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 구분하되, 동일 스마트폰이 센싱한 기압 정보를 이용하여, 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하는 단계;축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

크라우드소싱으로 수집된 무선랜 신호의 층별 분류 방법 및 이를 수행하는 서버{METHOD OF CLASSIFYING WIRELESS LAN SIGNAL COLLECTED THROUGH CROWDSORCING IN FLOOR ORDER AND SERVER PERFORMING THIS}
본 발명은 실내 위치인식 서비스시 기기가 위치하고 있는 건물의 층까지 식별할 수 있도록 크라우드소싱으로 수집된 무선랜 신호를 층별로 분류하는 방법과 이를 수행하는 서버에 관한 것이다.
최근 구글, 애플과 같은 글로벌 기업이 광범위하게 제공하는 실내 위치인식 서비스, WiFi Positioning System(WPS)은 건물 내에 위치한 기기의 층 구분을 하지 못하는 한계가 있다.
이처럼 층을 구분하지 못하는 문제를 해결하기 위하여 기압 값을 이용하는 시도를 할 수 있는데, 이는 고도가 높아짐에 따라 기압이 낮아지는 특성을 활용하는 접근이다.
하지만 기압은 날씨와 온도에 따라 변화하는 문제로 인해, 기압 값을 기준으로 층을 판별하기 어려운 문제가 있다. 같은 지점에서도 기압이 변화하는 문제에 대응하기 위해 건물 별로 기준이 되는 기압 값을 주기적으로 수집하고 이를 기준 값으로 하여 문제를 해결할 수도 있다. 하지만 이 역시 기준 값이 제공되는 특정 건물에 한정해서 서비스를 제공하는 것이 가능한 문제가 있다. 또한 기기 또는 기압 센서에 따라 기압 값이 다르게 측정되는 한계도 있다.
이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.
대한민국 등록특허 0-1405894, 2014년 6월 3일 등록, "기압 정보를 이용한 측위 방법과 그를 위한 측위 장치"
본 발명의 목적은, 날씨와 온도에 따라 기압이 변경되는 문제를 극복하여 위치인식 서비스를 위한 데이터베이스의 구축에 기압 정보를 이용하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법 및 이를 실행하는 서버를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른, 서버에서 실행되는 무선랜 신호의 층별 분류 방법은, 스마트폰이 기압 센서를 이용하여 수집한 기압 정보 시이퀀스와 동일 스마트폰의 무선랜 모듈을 이용하여 수집한 무선랜 신호 시이퀀스를 포함하는 시이퀀스 데이터를 서버가 전송받는 수집정보 수신 단계; 서버가 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 발생한 경우, 층 변동에 맞추어서 무선랜 신호 시이퀀스를 절단함으로써 2 이상의 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 생성하는 절단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 층 변동 여부는 상기 기압 정보 시이퀀스에서 설정된 범위를 벗어난 기압 변동이 있을 때 층 변동이 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성하는 그룹핑 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑함에 있어서, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스 내에서 절단 지점의 무선랜 신호에 대하여 우선적으로 유사도를 비교할 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 동일 무선랜 신호 시이퀀스로부터 절단되어 생성된 절단 무선랜 신호 시이퀀스들 사이의 상하 관계를 활용하여, 상기한 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 층순서에 따라 정렬하는 정렬 단계;를 더 포함하며, 상기 상하 관계는, 상기 동일 무선랜 신호 시이퀀스에 대응하는 기압 정보 시이퀀스를 이용하여 판단될 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 정렬된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층을 정하는 매핑 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 시퀀스 데이터에는 상기 스마트폰이 수집한 GPS 신호 시퀀스를 더 포함하며, 상기 GPS 신호 시퀀스에 포함된 GPS 신호 강도 변화를 기준으로, 상기 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹중 하나 이상을, 건물밖에서 안으로의 진입이 가능한 층으로 매핑할 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 서버가 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 발생하지 않은 경우, 대응하는 무선랜 신호 시이퀀스를 상기 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹 중 하나의 무선랜 신호 시퀀스 그룹으로 배정하는 배정 단계;를 더 포함할 수 있다.
서버에서 실행되는 무선랜 신호의 층별 분류 방법으로서, 스마트폰에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 구분하되, 동일 스마트폰이 센싱한 기압 정보를 이용하여, 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하는 단계; 축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 구성된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 층순서에 따라 정렬하며, 상기 정렬된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층을 정하여 매핑하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 무선랜 신호 시이퀀스는 30분 이내의 시간동안 수집되는 일련의 무선랜 신호 정보와 수집 시각 정보를 포함할 수 있다.
상기한 무선랜 신호의 층별 분류 방법에 있어서, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스는 계단, 엘리베이터 또는 에스컬레이터의 시작점이나 끝점에서 얻어진 무선랜 신호 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 층식별이 가능한 라디오 맵을 구축하는 라디오 맵 구축 서버는, 스마트폰이 기압 센서를 이용하여 수집한 기압 정보 시이퀀스와 동일 스마트폰이 무선랜 모듈을 이용하여 수집한 무선랜 신호 시이퀀스를 포함하는 시이퀀스 데이터를 전송받는 수집정보 수신부; 상기 전송받은 시이퀀스 데이터를 저장하는 데이터 베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 발생한 경우, 층 변동에 맞추어서 무선랜 신호 시이퀀스를 절단함으로써 2 이상의 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 생성하는 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 라디오 맵 구축 서버에 있어서, 상기 처리부는, 축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성하는 기능을 더 수행할 수 있다.
상기한 라디오 맵 구축 서버에 있어서, 상기 처리부는, 동일 무선랜 신호 시이퀀스로부터 절단되어 생성된 절단 무선랜 신호 시이퀀스들 사이의 상하 관계를 활용하여, 상기한 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 층순서에 따라 정렬하며, 상기 정렬된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층정보를 정하는 매핑하는 기능을 더 수행할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른, 층식별이 가능한 라디오 맵을 구축하는 라디오 맵 구축 서버는, 스마트폰에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 저장하고 축적하는 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 무선랜 신호 시이퀀스를 구분하되, 동일 스마트폰이 센싱한 기압 정보를 이용하여, 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하며, 축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성하는 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 스마트폰에서 실행가능한 프로그램을 기록한 기록매체는, 스마트폰의 기압 센서를 이용하여 기압 정보 시이퀀스를 획득하는 것과 함께 무선랜 모듈을 이용하여 무선랜 신호 시이퀀스를 획득하는 단계; 상기 획득된 기압 정보 시이퀀스 및 무선랜 신호 시이퀀스를 포함하는 시이퀀스 데이터를 서버로 전송하는 단계;를 포함하여 수행하며, 상기 시이퀀스 데이터는, 상기 서버가 상기 무선랜 신호 시이퀀스 및 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용하여, 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하며, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성하는 데 이용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따르면 특정 건물에서 불특정 다수의 스마트폰을 통해서 수집된 무선랜 신호에 대해 수집 위치를 기준으로 각 층별로 분류할 수 있으며 이에 따라 하기의 다양한 기대효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면 우선 해당 건물에서 무선랜 신호를 활용하여 스마트폰이 위치한 층 위치를 정확하게 추정할 수 있다. 최근 제공되는 실내 위치인식 서비스는 층 구분이 되지 않는 문제가 있는 데, 이를 해결하는 있어서 큰 도움이 된다.
또한 본 발명의 일 양상에 따르면, 무선랜 신호에 대한 층별로의 구분이 이루어지므로 각 층에서 수집된 무선랜 신호를 해당 층의 어느 곳에서 수집된 것인지 추정하는 후속 작업을 용이하게 한다. 특정 건물에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 개별 무선랜 신호의 수집 위치를 무선랜 신호 시이퀀스가 어느 층에서 수집된 것인지 모르는 상태에서 자율학습 혹은 반자율학습을 통해서 자동으로 추정하는 것은 매우 어렵다. 하지만 수집된 층이 확인된 무선랜 신호 시이퀀스를 입력으로 받아 해당 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 수집 위치를 자율학습 혹은 반자율학습을 통해서 추정하는 것은 상대적으로 용이하다. 즉, 무선랜 신호의 수집 위치를 층으로 분류하는 것은 무선랜 신호 수집위치 추정에 큰 도움이 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류방법이 적용되는 전체 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류방법을 수행하여 라디오 맵 구축에 이용하는 라디오 맵 구축 서버의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 정렬된 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 건물의 층을 맵핑하고 나서 완성된 층 매핑 데이터베이스의 모습을 보여주고 있다.
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 명칭 및 도면 부호를 사용한다.
본 발명에서는 상기한 문제를 해결하기 위해 불특정 다수의 스마트폰을 통해서 얻어진 무선랜 신호와 기압 정보를 이용하여 무선랜 신호가 수집된 건물의 층을 추정하고 수집된 층의 라벨링을 자동화하는 방법을 제안한다.
이하, 본 발명을 우선 개략적으로 보면, 본 발명에서는 대상이 되는 건물에 대해서 불특정 다수의 스마트폰을 통해 수집된 무선랜 신호 시이퀀스가 기압 정보와 함께 충분히 수집되도록 한다. 특정 스마트폰을 통해서 특정 시점에 수집된 하나의 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선신호는 비슷한 시점에 수집되었으므로, 그 동안에는 기압에 큰 변화가 없는 것으로 볼 수 있다. 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호는 기압정보와 함께 수집된다. 따라서 하나의 무선랜 신호 시이퀀스가 얻어지는 동안 기압에 상당한 변화가 생기면 무선랜 신호 시이퀀스를 수집하는 동안에 층 변화가 발생한 것으로 볼 수 있다. 이렇게 층 변화가 발생한 무선랜 신호 시이퀀스를 층 변화가 일어나는 지점에서 잘라서 상층과 하층이 구분된 여러 개의 무선랜 시이퀀스로 절단한다.
한편 가까운 지점에서 수집된 무선랜 신호는 서로 유사한 특성이 있다. 이런 무선랜 신호의 특성을 이용하여 앞서 절단된 수많은 무선랜 신호 시이퀀스를 대상으로 서로 유사한 무선랜 신호를 찾아 같은 그룹에 포함시킴으로써 동일한 층에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스 그룹으로 분류하는 작업을 수행한다. 이 작업을 반복해 나가면 최종적으로는 상하가 구분된 다수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹이 형성된다. 예를 들면, 그렇게 형성된 무선랜 신호 시이퀀스 그룹의 수는 건물의 층수와 일치되었을 때, 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 대하여 건물의 각 층을 매핑한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류방법이 적용되는 전체 시스템의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류방법은 WiFi 라디오 맵(Radio Map)을 구축하기 위한 과정중의 일부로 이용될 수 있다. WiFi 라디오 맵(이하 간단히 '라디오 맵'이라고도 한다)은 무선랜 신호를 이용하여 실내 위치인식 서비스를 하기 위한 기본 데이터베이스가 된다.
라디오 맵 구축 서버(10)는 크라우드소싱으로 스마트폰(이하, 무선랜 신호를 수신할 수 있고 통신기능을 구비하며 휴대가능한 스마트기기는 본 발명의 스마트폰과 균등한 것으로 본다)으로부터 무선랜 신호를 포함하는 정보를 제공받아 라디오 맵을 구축하거나 구축하는 과정의 일부를 담당하는 서버로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 실내 위치인식 서비스시 스마트폰이 위치하고 있는 건물의 층까지 식별가능하게 라디오 맵이 구축되도록 한다. 라디오 맵 구축 서버(10)의 상세 구성에 대해서는 도 2와 함께 구체적으로 후술된다.
위치인식 서버(40)는 라디오 맵 구축 서버(10)로부터 구축된 라디오 맵을 제공받아 위치인식 서비스를 제공하기 위한 서버로서, 라디오 맵 구축 서버(10)와 동일의 서버로 구현될 수도 있다.
스마트폰(21)은 크라우드소싱으로 무선랜 신호를 포함하는 정보, 구체적으로 보면 후술할 무선랜 신호 시이퀀스, 기압 정보 시이퀀스 및 GPS 신호 시이퀀스 등을 라디오 맵 구축 서버(10)로 제공할 불특정의 스마트기기로서, 이를 대표하여 하나가 도시되어 있다. 스마트폰(21)은 도시되지 않은 건물 내부를 이동할 수도 있으며 이러한 과정에서 주변에 있는 무선랜 서비스용 AP(Acces Point)(30)가 송출하는 신호를 수신하고 이에 기반하여 무선랜 신호 시이퀀스를 획득할 수 있으며, 구체적인 사항에 대해서는 후술한다.
스마트폰(22)은 자신의 위치를 인식하기 위하여 주변에 있는 AP(30)로부터 수신되는 무선랜 신호를 획득하여 위치인식 서버(40)로 제공한다. 그리고 제공된 무선랜 신호에 기반하여 위치인식 서버(40)가 구축된 라디오 맵을 이용해 스마트폰(22)의 위치를 인식한 후, 스마트폰(22)은 위치인식 서버(40)로부터 인식된 위치정보를 제공받을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류방법을 수행하여 라디오 맵 구축에 이용하는 라디오 맵 구축 서버의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.
라디오 맵 구축 서버는 수집정보 수신부(11), 처리부(12), 데이터베이스(13) 및 라디오 맵 제공부(14) 등을 포함하여 구성되며, 이러한 블록들은 기능적 측면에서 구분된 것일 뿐이며 물리적 구성과 반드시 일치하는 것은 아니다.
수집 정보 수신부(11)는 수많은 스마트폰(21)으로부터 스마트폰(21)이 수집한 무선랜 신호 시이퀀스, 기압 정보 시이퀀스 및 GPS 신호 시이퀀스 등을 수신한다. 수집 정보 수신부(11)는 스마트폰이 기압 센서를 이용하여 수집한 기압 정보 시이퀀스와, 동일 스마트폰이 무선랜 모듈을 이용하여 수집한 무선랜 신호 시이퀀스와, GPS 모듈을 이용하여 수집한 GPS 신호 시이퀀스를 포함하는 시이퀀스 데이터등을 전송받아 데이터베이스(13)에 저장될 수 있도록 한다.
데이터베이스(13)는 스마트폰으로부터 전송받은 시이퀀스 데이터, 처리부가 생성하는 중간 데이터 및 구축되고 있거나 구축된 라디오 맵 등을 저장하는 기능을 수행한다. 라디오 맵 제공부(14)는 구축된 무선랜 라디오 맵을 위치인식 서버(40)등으로 제공한다.
처리부(12)는 데이터베이스(13)에 저장된 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 무선랜 신호 시이퀀스를 분류하는 분류 기능, 층 변동이 발생한 경우 층 변동에 맞추어서 무선랜 신호 시이퀀스를 절단함으로써 2 이상의 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 생성하는 절단 기능, 축적된 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성하는 그룹핑 기능, 동일 무선랜 신호 시이퀀스로부터 절단되어 생성된 절단 무선랜 신호 시이퀀스들 사이의 상하 관계를 활용하여 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 층순서에 따라 정렬하는 정렬 기능, 정렬된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층정보를 정하는 매핑하는 매핑 기능 등을 수행하며, 이러한 기능들에 대해서는 도 3 내지 도 4 및 그 설명을 통하여 보다 구체적으로 설명된다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 각 단계별로 나누어서 무선랜 신호의 층별 분류 방법을 구체적으로 설명한다.
크라우드소싱을 이용한 시이퀀스 데이터 수집
다수의 스마트폰(21)으로 하여금 시이퀀스 데이터를 생성하여 전송토록 하고 라디오 맵 구축 서버(10), 구체적으로는 수집 정보 수신부(11)가 이를 수신하여, 데이터베이스(13)에 축적하는 크라우드소싱을 수행한다. 시이퀀스 데이터에는 스마트폰이 무선랜 모듈(Wi-Fi 모듈)을 이용하여 수집한 무선랜 신호 시이퀀스와 기압 센서를 이용하여 수집한 기압 정보 시이퀀스를 포함하며, 또한 GPS 모듈을 이용하여 수집한 GPS 신호 시이퀀스를 더 포함할 수 있다.
무선랜 신호 시이퀀스는 30분 이내의 시간동안, 선호되기로는 수십초 내지 수분 동안 수집되는 일련의 무선랜 신호 정보를 포함하며, 이에 더하여 무선랜 신호 정보를 수집한 수집 시각 정보를 더 포함할 수 있다. 무선랜 신호 정보는 무선랜 모듈이 센싱한 무선랜 서비스용 AP(Access Point)의 식별자 및 해당 AP의 신호세기로 구성되는 쌍을 하나 이상, 대개는 복수개 포함하는 무선랜 핑거프린트일 수 있다. 예를 들어, 무선랜 신호 시이퀀스는 사용자의 스마트폰이 정해진 시간 간격 마다(예를 들면 수초마다) 수집하는 무선랜 신호 정보를 포함하며, 가속도 센서 등을 이용하여 스마트폰의 위치 이동을 동반하는 경우에 주로 수집토록 할 수도 있다.
기압 정보 시이퀀스 및 GPS 신호 시이권스는 무선랜 신호 시퀀스와 긴밀히 결합되어 수집, 저장될 수 있으며, 예를 들면, 정해진 시간 간격마다 무선랜 신호, 기압 및 GPS 신호를 동시에 또는 거의 동시에 수집할 수 있으며 이를 결합하여 저장할 수 있다. 또한, 기압 정보 시이퀀스 및 GPS 신호 시이권스는 무선랜 신호 시퀀스와 별도의 시간 간격으로 수집될 수 있다. 이 경우, 수집 시각 정보를 각각 별도로 포함토록 할 수도 있다. 하여튼 서버에서는 전송받는 무선랜 신호 시퀀스와 기압 정보 시이퀀스 및 GPS 신호 시이권스의 수집 시점을 서로 연계하여 분석할 수 있는 정보를 포함한다.
크라우드소싱으로 무선랜 신호를 수집할 때 주의할 점은 짧은 시간에 걸쳐 연속적으로 신호를 얻어야 한다. 무선랜 신호는 보통 수초에 1개씩 수집되며 하나의 무선랜 신호 시퀀스를 위하여 수집되는 동안에는 수십 개에서 수백개의 무선랜 신호가 시이퀀스 형태로 수집된다. 한편, 기압은 무선랜 신호가 수집되는 주기에 비해 훨씬 더 빈번하게 수집될 수도 있다. 따라서 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 모든 무선랜 신호에 대해서 그것에 상응하는 기압 값을 태깅할 수 있다.
크라우드소싱을 통해서 대상으로 하는 건물의 모든 층에서 앞서 설명한 방식으로 무선랜 신호와 기압, 그리고 GPS 신호가 충분히 수집된다. 그러기 위해서는 하나의 건물에 대해서 건물의 규모에 따라서 차이가 있겠지만 적게는 수백 개 많게는 수만 개의 무선랜 신호 시이퀀스가 수집되어야 한다. 또한 건물 내에서의 무선랜 신호는 시간이 경과하면 새로운 무선랜 서비스용 AP가 설치되거나 제거되어 변화된다. 따라서 크라우드소싱 데이터 수집은 지속적이고 반복적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
무선랜 신호 시이퀀스 분류
라디오 맵 구축 서버(이하 간단히 '서버'라고도 하며, 이하의 과정들은 라디오 맵 구축 서버의 처리부(12)를 중심으로 수행된다)는 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 있는 무선랜 신호 시이퀀스와 층 변동이 없는 무선랜 신호 시이퀀스로 분류한다.
신호 수집 과정에서 얻어진 무선랜 신호 시이퀀스는 크게 두 가지 타입으로 구분할 수 있다. 하나의 타입은 무선랜 신호들과 함께 수집된 기압 정보에 큰 변화가 없는 것이다. 이 타입에 속하는 무선랜 시이퀀스는 층 변동이 없는 상황에서 무선랜 신호가 수집된 것으로 볼 수 있다. 기압이 날씨와 온도에 따라 변화가 발생하지만, 짧은 시간에는 보통 큰 변화가 없기 때문에 기압 정보에 큰 변화가 없으면 층 변동, 즉 스마트폰의 층간 이동 없이 수집된 것으로 볼 수 있다.
다른 한 타입의 무선랜 신호 시이퀀스는 무선랜 신호들과 함께 수집된 기압에 층 변동을 감지할 수 있을 정도의 상당한 변화가 있는 경우이다. 따라서 이 타입에 속하는 무선랜 신호 시이퀀스 들은 무선랜 신호가 수집되는 동안에는 층 변동, 즉 스마트폰의 층간 이동이 있었던 것으로 볼 수 있다.
층 변동 여부는 기압 정보 시이퀀스에서 설정된 범위를 벗어난 기압 변동이 있을 때 층 변동이 있는 것으로 판단할 수 있다.
그런데 무선랜 신호를 수집하는 동안 층 변동이 발생한 특정 무선랜 신호 시이퀀스를 분류하고 이를 분석하여 층이 변동되는 시점을 파악할 수는 있지만, 해당 무선랜 신호 시이퀀스가 구체적으로 어떤 층과 어떤 층에서 수집되었는지는 이 단계에서 알 수 없으며, 후술하는 처리가 수행되면 이를 판단할 수 있게 된다.
무선랜 신호 시이퀀스 절단
서버는 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동이 발생한 무선랜 신호 시이퀀스를 층 변동에 맞추어서 절단한다. 서버는 층 변동 여부를 전술한 바와 같이 판단하여 층 변동이 발생한 경우, 층 변동에 맞추어서 무선랜 신호 시이퀀스를 절단함으로써 2 이상의 절단된 무선랜 신호 시이퀀스(이하, '절단 무선랜 신호 시이퀀스'라고도 한다)를 생성한다. 하나의 무선랜 신호 시이퀀스로부터 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스가 생성되되, 상기 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스가 어느 무선랜 신호 시이퀀스로부터 기인하였는지에 대한 정보가 유지된다.
따라서, 달리 보면, 절단은 스마트폰에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 복수의 절단 무선랜 시이퀀스로 구분하는 것이 되되, 동일 스마트폰이 센싱한 기압 정보를 이용하여 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하는 것이 된다.
층 변동 여부는 기압 정보 시이퀀스에서 설정된 범위를 벗어난 기압 변동이 있을 때 층 변동이 있는 것으로 판단한다.
층 변동을 일으킬 정도의 기압 변화가 감지된 무선랜 신호를 포함하고 있는 무선랜 신호 시이퀀스는 그 변화 시점을 끝점으로 잘라낸다. 잘라진 무선랜 신호 시이퀀스는 기존의 무선랜 시이퀀스에 비해서 길이가 짧아진 무선랜 시이퀀스가 된다. 하나의 무선랜 신호 시이퀀스에는 여러 개의 층 변동 시점이 포함될 수 있어 두 개 이상의 무선랜 신호 시이퀀스가 얻어진다. 그러므로 이 단계에서 잘라진 무선랜 신호 시이퀀스는 계단, 엘리베이터, 혹은 에스컬레이터의 시작점이나 끝점에서 얻어진 무선랜 신호를 포함한다. 절단이 이루어진 지점의 무선랜 신호는 후속하는 무선랜 신호 시이퀀스의 그룹핑과 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 대한 층 매핑 작업 등을 위해서 마킹하여 둔다.
위와 같은 방식으로 절단된 무선랜 신호 시이퀀스에는 적어도 하나의 마킹된 무선랜 신호가 존재한다. 한편 이 단계를 통해 얻어진 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호는 모두 동일한 층에서 수집된 것으로 볼 수 있다.
무선랜 신호 시이퀀스의 그룹핑
서버는 축적된 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹을 구성한다. 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑함에 있어서, 절단 무선랜 신호 시이퀀스 내에서 절단 지점의(마킹된) 무선랜 신호에 대하여 우선적으로 유사도를 비교한다.
두 무선랜 신호의 유사도는 공지된 다양한 방식으로 결정될 수 있는 데, 예를 들면, 공통되는 AP의 갯수에 따라 결정될 수 있다, 또한, 다른 예로서, 무선랜 신호가 AP의 식별자 및 해당 AP의 신호세기로 구성되는 쌍을 하나 또는 복수개 포함하는 무선랜 핑거프린트인 경우, 각 무선랜 핑거프트린트를 벡터로 간주하고 두 벡터 사이의 거리에 의해 두 무선랜 신호의 유사도를 결정할 수도 있다.
절단된 각각의 무선랜 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호는 모두 동일한 층에서 수집된 것이어서 기압 정보 시이퀀스를 구성하는 각 기압 값에는 큰 변화가 없다. 그렇지만 동일한 층에서 수집된 여러 개의 무선랜 신호 시이퀀스에 대응하는 기압 값을 살펴보면, 복수의 무선랜 신호 시이퀀스에 대응하는 기압 값은 서로 상이할 수 있다. 각각의 무선랜 신호 시이퀀스가 얻어질 때의 시점이 달라지면 날씨와 온도가 달라지기 때문에 무선랜 신호 시이퀀스 별로 기압값은 서로 상이할 수 있다.
이 단계를 수행하고 나서도, 여전히 이들 무선랜 신호 시이퀀스가 건물의 몇 층에서 수집된 것인지는 판별할 수 없다. 그것을 알기 위해서는 다음 단계인 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 대한 층 매핑 작업이 필요하다. 따라서 이 단계에서 수행하는 무선랜 신호 시이퀀스의 그룹핑 작업은 이러한 층 매핑 작업을 위한 준비 단계이다.
무선랜 신호 시이퀀스의 그룹핑에서는 절단 무선랜 시이퀀스를 대상으로 동일한 층에서 얻어진 것으로 추정되는 무선랜 신호 시이퀀스를 동일 그룹으로 그룹핑한다. 우선 절단된 지점(마킹된 지점)에서 수집된 무선랜 신호를 대상으로 유사한 무선랜 신호를 포함하는 무선랜 신호 시이퀀스를 찾는다. 층간 이동을 위한 수단은 계단, 엘리베이터 또는 에스컬레이터 정도에 한정되며, 동일한 층에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스라면 동일한 계단 주변, 동일한 엘리베이터 주변, 또는 동일한 에스컬레이터 주변의 하나에서도 수집되었을 것이며, 따라서 해당 지점의 무선랜 신호가 서로 유사할 가능성이 매우 높기 때문이다.
위와 같은 작업을 수행하면, 동일한 층의 계단, 엘리베이터 및 에스컬레이터 별로 무선랜 신호 시이퀀스가 그룹핑될 가능성이 높다. 따라서 동일한 층에서 수집된 무선랜 시이퀀스라 해도 계단, 엘리베이터 및 에스컬레이터 별로 서로 다른 그룹에 속하여 그룹핑될 확률이 있으며, 건물 내의 계단, 엘리베이터 및 에스컬레이터 사이의 거리가 비교적 멀 경우에는 더욱 그렇다.
이와 같이 동일한 층에서 수집되었으면서도 다른 그룹으로 1차 분류되어 있는 무선랜 신호 시이퀀스를 동일 그룹으로 통합하기 위해서는, 각 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하고 있는 기타의 무선랜 신호들의 유사성을 분석하는 것이 필요하다. 서로 다른 그룹에 속한 무선랜 신호 시이퀀스라 해도 유사한 무선랜 신호를 공통으로 가지고 있다면 두 개의 무선랜 신호 시이퀀스는 동일한 층에서 수집되었을 가능성이 높다. 예를 들면, 1차 분류한 후 서로 다른 두개의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 포함된 무선랜 신호 시이퀀스들 사이에서 서로 유사한 무선랜 신호를 일정 수준이상 포함하고 있는 경우, 동일한 층에서 서로 다른 층간 이동 수단을 통해서 해당 층에 진입하거나 이탈한 것으로 판단될 수 있다. 예를 들어, 엘리베이터로부터 207호로 이동하면서 수집된 경우와 계단으로부터 207호로 이동하면서 수집된 경우, 층간 이동 수단이 서로 달라서 절단 지점 및 그 근방에서의 무선랜 신호는 서로 유사하지 않을지라도 207호 근방에서의 무선랜 신호는 서로 유사하므로, 이러한 점을 이용하여 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 통합할 수 있다.
무선랜 신호 시이퀀스 그룹의 정렬
서버는 동일 무선랜 신호 시이퀀스로부터 절단되어 생성된 절단 무선랜 신호 시이퀀스들 사이의 상하 관계(순서 관계)를 활용하여, 무선랜 신호 시퀀스 그룹들을 층순서에 따라 정렬한다. 상기 상하 관계는 무선랜 신호 시이퀀스에 대응하는 기압 정보 시이퀀스를 이용하여 판단된다.
무선랜 신호 시이퀀스들의 그룹핑을 통해서 동일한 층에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스들의 분류 작업이 올바르게 완료되면, 대상이 되는 건물의 층과 동일한 개수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹이 만들어진다. 각 무선랜 신호 시이퀀스 그룹이 건물의 어느 층에서 수집되었는지 결정하기 위해서는 무선랜 신호 시이퀀스가 수집된 층의 고도에 따라 정렬하는 작업이 필요하다.
이 작업은 여러 층에 걸쳐 수집된 무선랜 신호 시이퀀스가 절단된 뒤 그룹핑을 통해 서로 다른 그룹에 속한 경우, 절단된 무선랜 신호 시이퀀스의 상하 관계를 활용하여 판단할 수 있다. 동일한 기기를 통해서 특정 시점에 수집되어 생성된 무선랜 신호 시이퀀스는 상층에서 수집된 절단 무선랜 신호 시이퀀스는 하층에서 수집된 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 비해 항상 낮은 기압 상태에서 수집되기 때문이다.
충분한 무선랜 신호 시이퀀스가 수집된 경우에는 모든 층의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 대해서 상호 간의 상하 관계를 결정할 수 있다. 그리고 정렬을 통하여 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 수집된 층의 고도에 따라 일렬로 나열할 수 있다.
무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 대한 층 매핑
서버는 정렬된 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층을 정하는 매핑을 수행한다. 이와 같은 매핑에 있어서, GPS 신호 시퀀스에 포함된 GPS 신호 강도 변화를 기준으로, 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹중 하나 이상을, 건물밖에서 안으로의 진입이 가능한 층으로 매핑할 수 있다.
무선랜 신호 시이퀀스 그룹들의 정렬 작업이 이루어진 상태에서 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 건물의 층에 매핑하는 것은 어렵지 않다. n개의 층으로 구성된 건물에 대해서, 생성된 n개의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹이 각 그룹 상호 간의 상층 및 하층의 상하 관계에 따라 정렬되였을 때, G1, G2, … ,Gn 으로 내림차순 혹은 올림차순으로 순서가 결정되면 상대적인 기압값이 높아 가장 아래층에서 수집된 것으로 정렬된 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 건물의 가장 아래층으로, 가장 위층에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 건물의 가장 위층으로 매핑한다.
건물이 지하층을 포함하고 있는 경우에는 가장 아래층이 지하층으로 매핑된다. 만일 무선랜 신호 시이퀀스의 수집에 있어 누락된 층이 있는 경우에는 오류가 발생할 수 있다. 이는 사람들이 자주 지나지 않는 지하층에서 발생할 가능성이 높다. 이러한 오류에 대응하기 위해서는 추가적인 정보와 추가적인 처리가 필요하다.
건물의 실내 지도가 주어지지 않은 경우에는 건물의 층수를 사전에 알 수 없다. 이 경우에는 건물의 층수를 생성된 무선랜 신호 시이퀀스 그룹의 수와 동일한 것으로 추정하고 무선랜 신호 시이퀀스 그룹과 건물의 층을 매핑한다. 그 경우에는 어느 층이 지하층이고 어느 층부터 지상층인지를 알 수 있으면 도움이 되며, 이를 위해서는 건물 밖에서 안으로 진입하는 1층을 탐지하는 것이 좋은 방안이 된다.
건물 밖에서 건물 안으로 진입하거나 건물 안에서 밖으로 나가면서 얻어진 무선랜 신호 시이퀀스는 기압 측면에서는 큰 변화를 일으키지 않는다. 하지만 건물 밖에서 얻어진 무선랜 신호와 건물 안에서 얻어진 무선랜 신호는 서로 다른 특성을 보이는 경우가 많다. 무엇보다도 무선랜 신호와 GPS 신호가 함께 수신된 경우, 건물 안에서 보다는 건물 밖에서 무선랜 신호와 함께 수신된 GPS 신호가 훨씬 더 강하고 정확한 특성을 갖게 된다.
또한 무선랜 신호는 건물안에서 수집된 경우가 건물 밖에서 수집된 것보다 더 풍성하고 강한 경우가 많다. 실내외 전환이 이루어진 것으로 추정되는 무선랜 신호 시이퀀스가 그런 특성을 보일 때 건물 진입층에서 수집된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 건물 안에서 수집된 무선랜 신호와 건물 밖에서 수집된 무선랜 신호가 확연하게 다른 특성을 활용하는 구체적인 방법으로는 계단, 엘리베이터 및 에스컬레이터 근방에서 얻어진 무선랜 신호의 특성을 활용하는 것이다. 다른 층에서 얻어진 무선랜 신호 시이퀀스에 비해, 건물 안의 계단, 엘리베이터 및 에스컬레이터 주변에서 얻어진 무선랜 신호와 건물 밖에서 얻어진 무선랜 신호는 서로 유사도가 현저하게 떨어진다. 이와 같은 특성을 만족시키는지의 여부를 전체의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 대해서 분석하면 1층, 즉 건물 밖에서 안으로 진입이 가능한 층에서 수집한 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 판단할 수 있다.
한편, 어떤 건물의 경우에는 건물 밖에서 안으로 진입할 수 있는 층이 여러 층인 경우도 있다. 그렇다 해도 1층에서 건물 안으로 진입하는 경우가 일반적이다. 따라서 그 경우에는 가장 많은 비율 혹은 가장 많은 빈도로 위의 조건을 만족시키는 무선랜 신호 시이퀀스를 포함하고 있는 그룹을 1층으로 매핑한다. 특정 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 1층으로 매핑하고 나머지 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 지하 층과 지상 층으로 구분하여 매핑하면 앞서 언급한 매핑에 오류가 발생하는 것을 줄이거나 제거할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
제 2 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류 방법에서는 층 변동이 발생되지 않은 무선랜 신호 시이퀀스를 더 활용하며, 이하에서는 제 1 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류 방법과 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
서버는 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 발생하지 않은 경우, 대응하는 무선랜 신호 시이퀀스를 복수의 무선랜 신호 시퀀스 그룹 중 하나의 무선랜 신호 시퀀스 그룹으로 배정한다.
제 1 실시예에 따른 무선랜 신호의 층별 분류 방법에서는 무선랜 신호 시이퀀스를 수집하는 동안 기압 변화가 발생할 때 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 대상으로 무선랜 신호 시이퀀스를 절단하고 절단된 무선랜 신호 시이퀀스를 대상으로 층을 그룹핑, 정렬 및 매핍하는 작업을 수행하였다. 이와 같이 각 층별로 수집된 무선랜 신호 시이퀀스가 충분한 경우에는 절단된 무선랜 신호 시이퀀스 만을 사용하여 작업하면 된다.
그러나, 이러한 작업이 종료되었거나 그 중간 단계에서, 기압 변화가 발생하지 않아 절단이 이루어지지 않은 무선랜 신호 시이퀀스를 추가적으로 사용하면 작업의 완성도를 높일 수 있다.
절단되지 않은 무선랜 신호 시이퀀스는 신호 수집 동안에 층 변동이 없으므로 모두 동일한 층에서 수집된 것으로 볼 수 있다. 따라서 절단되지 않은 무선랜 신호 시이퀀스는 해당되는 층을 찾아 해당 층의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 포함시키면 된다. 어느 층에 속하는 지는 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호가 어느 층의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹과 가장 유사한 지를 확인하여 가장 유사성이 높은 층의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 포함시키면 된다.
이 단계의 작업은 절단된 무선랜 시이퀀스의 층 매핑이 완료된 시점에 수행할 수도 있고 그 전 단계인 무선랜 신호 시이퀀스의 그룹핑이 이루어질 때 수행할 수도 있다. 수집된 무선랜 신호 시이퀀스의 양이 충분하지 않을 때는, 이 작업을 무선랜 신호 시이퀀스의 그룹핑 단계에서 수행함으로써 그룹핑의 정확도를 향상시키는 데 도움을 줄 수도 있다.
도 4는 층 변동이 발생하지 않은 무선랜 신호 시이퀀스를 추가 반영한 흐름도이다. 그림에서 보듯이 층 변동이 발생하지 않은 무선랜 신호 시이퀀스는, 동일한 층에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하는 과정, 또는 무선랜 신호 시이퀀스 그룹의 정렬 또는 매핑이 끝난 뒤에 포함시킬 수 있다.
이상과 같은 과정을 거치면 불특정 다수의 스마트폰을 이용해서 수집된 무선랜 신호를 함께 수집된 기압 정보 그리고 GPS 신호 정보를 참조하여 건물의 층별로 배치하는 것이 가능하다. 이 작업은 사람이 개입하는 일체의 수작업을 필요치 않아 도시 전체, 국가 전체, 더 나아가 전 세계 대부분의 건물에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스에 대해서, 층별로 수집 위치를 추정하고 라벨링할 수 있다. 이렇게 층별로 라벨링된 무선랜 신호 시이퀀스 데이터를 데이터베이스로 구축하면 이러한 데이터베이스를 이용하여, 무선랜 신호를 수신한 이동기기(스마트폰)의 층을 식별하면서 해당 이동기기의 위치를 추정할 수 있다.
도 5는 정렬된 무선랜 신호 시이퀀스 그룹에 건물의 층을 맵핑하고 나서 완성된 층 매핑 데이터베이스의 모습을 보여주고 있다.
아울러 층별로 분류가 이루어진 무선랜 신호 시이퀀스는 해당 층에서 수집된 위치를 추정하여 더 정확한 위치를 추정할 수 있는 기반 정보로 활용되어, 이후 무선랜 라디오 맵을 구성하는 데 이용된다. 층 내에서 수집된 신호의 위치를 추정하는 것은 자율학습, 반자율학습과 같은 AI 기법과의 접목이 필요하다. 이것에 관한 것은 본 발명의 범주를 벋어나므로 여기에서는 더 이상의 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 크라우드소싱을 위하여 스마트폰(21)에서 실행가능한 소프트웨어 프로그램이 구성될 수 있으며 이러한 소프트웨어 프로그램은 앱스토어 등을 통하여 제공되도록 기록매체에 기록되어 있을 수 있다.
이러한 소프트웨어 프로그램은 스마트폰(21)의 기압 센서를 이용하여 기압 정보 시이퀀스를 획득하는 것과 함께 무선랜 모듈을 이용하여 무선랜 신호 시이퀀스를 획득하고 GPS 모듈을 이용하여 GPS 신호 시이퀀스를 획득하는 기능을 실행토록 하며, 획득된 기압 정보 시이퀀스, 무선랜 신호 시이퀀스 및 GPS 신호 시이퀀스 등을 포함하는 시이퀀스 데이터를 서버로 전송하는 기능 등을 실행토록 한다.
상기에서 라디오 맵 구축 서버에서 수행되는 기능의 일부는 스마트폰의 사전 처리를 통하여 스마트폰이 수행하고나서 그 결과를 라디오 맵 구축 서버로 제공하도록 구성될 수도 있으며, 이러한 것도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 한다. 예를 들면, 스마트폰은 서버가 수행하던 무선랜 신호 시이퀀스의 절단까지 수행한 후 절단 무선랜 신호 시이퀀스들을 서버로 제공할 수 있으며 이러한 발명도 본 발명과 균등한 것으로 본다. 이와 같은 방식으로 하면, 스마트폰은 기압 정보 시이퀀스를 서버로 전송하는 과정을 생략해도 된다.
10 : 라디오 맵 구축 서버 21,22 : 스마트폰
30 : AP 40 : 위치인식 서버

Claims (17)

  1. 무선랜 신호를 이용하여 실내 위치인식 서비스를 하기 위한 데이터베이스가 되는 WiFi 라디오 맵을 구축하기 위한 과정으로 이용되며, 서버에서 실행되는 무선랜 신호의 층별 분류 방법으로서,
    스마트폰이 기압 센서를 이용하여 수집한 기압 정보 시이퀀스와 동일 스마트폰의 무선랜 모듈을 이용하여 수집한 무선랜 신호 시이퀀스를 포함하는 시이퀀스 데이터를 서버가 전송받는 수집정보 수신 단계;
    서버가 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 발생한 경우, 층 변동에 맞추어서 무선랜 신호 시이퀀스를 절단함으로써 2 이상의 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 생성하는 절단 단계;
    축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 구성하는 그룹핑 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 층 변동 여부는 상기 기압 정보 시이퀀스에서 설정된 범위를 벗어난 기압 변동이 있을 때 층 변동이 있는 것으로 판단하는,
    것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑함에 있어서,
    상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스 내에서 절단 지점의 무선랜 신호에 대하여 우선적으로 유사도를 비교하는,
    것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    동일 무선랜 신호 시이퀀스로부터 절단되어 생성된 절단 무선랜 신호 시이퀀스들 사이의 상하 관계를 활용하여, 상기한 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 층순서에 따라 정렬하는 정렬 단계;를 더 포함하며,
    상기 상하 관계는, 상기 동일 무선랜 신호 시이퀀스에 대응하는 기압 정보 시이퀀스를 이용하여 판단되는,
    것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 정렬된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층을 정하는 매핑 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 시이퀀스 데이터에는 상기 스마트폰이 수집한 GPS 신호 시이퀀스를 더 포함하며,
    상기 GPS 신호 시이퀀스에 포함된 GPS 신호 강도 변화를 기준으로, 상기 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹중 하나 이상을, 건물밖에서 안으로의 진입이 가능한 층으로 매핑하는,
    것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 서버가 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 발생하지 않은 경우, 대응하는 무선랜 신호 시이퀀스를 상기 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹 중 하나의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹으로 배정하는 배정 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  9. 무선랜 신호를 이용하여 실내 위치인식 서비스를 하기 위한 데이터베이스가 되는 WiFi 라디오 맵을 구축하기 위한 과정으로 이용되며, 서버에서 실행되는 무선랜 신호의 층별 분류 방법으로서,
    스마트폰에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 구분하되, 동일 스마트폰이 센싱한 기압 정보를 이용하여, 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하는 단계;
    축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 구성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 구성된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 층순서에 따라 정렬하며, 상기 정렬된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층을 정하여 매핑하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  11. 청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 무선랜 신호 시이퀀스는 30분 이내의 시간동안 수집되는 일련의 무선랜 신호 정보와 수집 시각 정보를 포함하는,
    것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  12. 청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스는 계단, 엘리베이터 또는 에스컬레이터의 시작점이나 끝점에서 얻어진 무선랜 신호 정보를 포함하는,
    것을 특징으로 하는 무선랜 신호의 층별 분류 방법.
  13. 무선랜 신호를 이용하여 실내 위치인식 서비스를 하기 위한 데이터베이스가 되며, 층식별이 가능한 WiFi 라디오 맵을 구축하는 라디오 맵 구축 서버로서,
    스마트폰이 기압 센서를 이용하여 수집한 기압 정보 시이퀀스와 동일 스마트폰이 무선랜 모듈을 이용하여 수집한 무선랜 신호 시이퀀스를 포함하는 시이퀀스 데이터를 전송받는 수집정보 수신부;
    상기 전송받은 시이퀀스 데이터를 저장하는 데이터 베이스;
    상기 데이터베이스에 저장된 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용해 층 변동 여부를 판단하여 층 변동이 발생한 경우, 층 변동에 맞추어서 무선랜 신호 시이퀀스를 절단함으로써 2 이상의 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 생성하며, 축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 구성하는 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 라디오 맵 구축 서버.
  14. 삭제
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 처리부는,
    동일 무선랜 신호 시이퀀스로부터 절단되어 생성된 절단 무선랜 신호 시이퀀스들 사이의 상하 관계를 활용하여, 상기한 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 층순서에 따라 정렬하며, 상기 정렬된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹의 각각에 대하여 건물의 층정보를 정하는 매핑하는 기능을 더 수행하는,
    것을 특징으로 하는 라디오 맵 구축 서버.
  16. 무선랜 신호를 이용하여 실내 위치인식 서비스를 하기 위한 데이터베이스가 되며, 층식별이 가능한 라디오 맵을 구축하는 라디오 맵 구축 서버로서,
    스마트폰에서 수집된 무선랜 신호 시이퀀스를 저장하고 축적하는 데이터베이스;
    상기 데이터베이스에 저장된 무선랜 신호 시이퀀스를 구분하되, 동일 스마트폰이 센싱한 기압 정보를 이용하여, 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하며, 축적된 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스에 대하여, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여, 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 구성하는 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 라디오 맵 구축 서버.
  17. 스마트폰의 기압 센서를 이용하여 기압 정보 시이퀀스를 획득하는 것과 함께 무선랜 모듈을 이용하여 무선랜 신호 시이퀀스를 획득하는 단계;
    상기 획득된 기압 정보 시이퀀스 및 무선랜 신호 시이퀀스를 포함하는 시이퀀스 데이터를 서버로 전송하는 단계;를 포함하여 수행하며,
    상기 시이퀀스 데이터는,
    상기 서버가 상기 무선랜 신호 시이퀀스 및 상기 기압 정보 시이퀀스를 이용하여, 수집된 층별로 구분되는 복수의 절단 무선랜 신호 시이퀀스로 구분하며, 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 구성하는 무선랜 신호의 유사도에 따라 상기 절단 무선랜 신호 시이퀀스를 그룹핑하여 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹을 구성하는 데 이용되며,
    상기한 각 층별로 분리된 복수의 무선랜 신호 시이퀀스 그룹은,
    무선랜 신호를 이용하여 실내 위치인식 서비스를 하기 위한 데이터베이스가 되는 WiFi 라디오 맵을 구축하기 위하여 이용되는 것을 특징으로 하는 스마트폰에서 실행가능한 프로그램을 기록한 기록매체.
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CN115924664A (zh) * 2022-12-23 2023-04-07 泰州雷德波达定位导航科技有限公司 一种垂直电梯识别方法、系统、介质、设备、终端及应用

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