KR102362314B1 - Apparatus and method building radio map - Google Patents
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Abstract
빠른 시간에 높은 신뢰도를 확보한 전파 맵을 구축할 수 있는 전파 맵 구축 장치 및 방법이 개시된다. 일 측면에 따른 주요 영역 및 복수의 세부 영역에 대한 전파 맵 구축 장치는, 영역별 전파 맵을 저장하는 저장부; 상기 주요 영역에 대해 복수의 노드를 기준으로 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 1 구축 모듈; 상기 복수의 세부 영역을 내부 구조 및 상기 복수의 노드를 기준으로 한 외부 물리적 특성에 기초하여 서로 대응하는 영역들로 분류하는 분석 모듈; 및 상기 서로 대응하는 영역들 중 어느 한 영역에 대해 전파 맵을 생성하고 그 전파 맵의 전파 패턴을 이용하여 나머지 영역들의 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 2 구축 모듈을 포함한다.Disclosed are an apparatus and method for constructing a radio wave map capable of constructing a radio map with high reliability in a short time. According to an aspect, an apparatus for constructing a propagation map for a main area and a plurality of detailed areas includes: a storage unit configured to store a propagation map for each area; a first construction module for generating a propagation map based on a plurality of nodes for the main region and storing the generated propagation map in the storage unit; an analysis module for classifying the plurality of detailed regions into regions corresponding to each other based on an internal structure and external physical characteristics based on the plurality of nodes; and a second construction module for generating a propagation map for any one of the areas corresponding to each other, generating a propagation map of the remaining areas using a propagation pattern of the propagation map, and storing the generated propagation map in the storage unit.
Description
본 발명은 위치 측정 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로 위치 측정에 사용되는 전파 맵을 구축하기 위한 전파 맵 구축 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a location measurement technique, and more particularly, to an apparatus and method for constructing a radio wave map for constructing a radio map used for location measurement.
최근 스마트폰의 사용이 늘어남에 따라 위치 정보를 활용한 다양한 서비스를 제공하는 위치 기반 서비스(Location Based Service, LBS) 시장이 활성화되고 있다. 위치 기반 서비스란 이동통신망 그리고 IT 기술을 종합적으로 활용한 위치 정보 기반의 시스템 및 서비스를 말하며, 고객의 위치 정보를 기반으로 상품 정보, 교통 정보, 위치 추적 정보 등 생활 전반에 걸친 다양한 정보를 사용자 단말로 제공해준다.Recently, as the use of smartphones increases, a location-based service (LBS) market that provides various services using location information is activated. Location-based service refers to a system and service based on location information that comprehensively utilizes mobile communication networks and IT technology. is provided with
위치 측위 기술로 종래에는 GPS(Global Positioning System) 방식이나 이동통신망의 기지국을 이용하는 방식이 많이 사용된다. 그런데 GPS 방식은 일반적으로 수 미터 이상의 오차가 있고, 건물 내, 터널 등 음영 지역에서는 측위가 불가능하다는 단점이 있다. 이러한 GPS 방식과는 달리 스마트폰 등의 사용자 단말이 접속하고 있는 기지국을 이용한 방식은 실내외 모두에서 측위가 가능하다는 장점이 있으나, 그 정확도가 높지 않아 어느 블록에 있다는 정도의 대략적인 확인만이 가능한 문제점이 있다.Conventionally, a GPS (Global Positioning System) method or a method using a base station of a mobile communication network is widely used as a positioning technology. However, the GPS method generally has an error of several meters or more, and has disadvantages in that it is impossible to position in a shaded area such as a building or a tunnel. Unlike the GPS method, the method using a base station to which a user terminal such as a smartphone is connected has the advantage of being able to position both indoors and outdoors. There is this.
이러한 문제점들을 극복하기 위해, 비교적 정확도가 높으면서도 측위를 위한 추가 비용이 적게 요구되는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다. 최근 이러한 필요성을 충족시켜 줄 수 있는 무선 액세스 포인트(Wireless Access Point)를 이용한 측위 기술에 대한 연구가 활발해지고 있다. 이는 무선랜(Wireless LAN, WLAN) 서비스를 위한 액세스 포인트들이 이미 수많은 장소에 설치되어 있어 별도의 기지국을 추가적으로 설치할 필요가 없고, 촘촘히 액세스 포인트들이 설치되어 측위 정밀도가 높기 때문이다.In order to overcome these problems, there is a need for a technology that has relatively high accuracy and requires little additional cost for positioning. Recently, research on positioning technology using a wireless access point that can satisfy these needs is being actively researched. This is because access points for a wireless LAN (WLAN) service are already installed in numerous places, so there is no need to additionally install a separate base station, and because the access points are densely installed, positioning accuracy is high.
이러한 액세스 포인트를 이용한 측위 서비스의 대표적인 방법으로, 전파 맵(Radio Map) 방식이 있다. 전파 맵 방식의 위치 측정은 채널 특성에 대한 종속도가 낮으며 안정적 측위가 가능하다는 장점을 가진다. 일반적인 전파 맵 방식은 특정 구역 내 여러 영역들에 대한 무선 신호의 전파 패턴을 저장하고 있는 전파 맵를 활용하여 사용자 단말의 위치를 추정하는 것이다. 위치 측정 대상인 사용자 단말이 무선 신호를 수신하면 그 사용자 단말이 수신한 무선 신호의 전파 패턴과 전파 맵에 저장되어 있는 전파 패턴을 비교하여 가장 비슷한 전파 패턴이 있는 영역을 사용자 단말의 위치로 결정한다. As a representative method of a positioning service using such an access point, there is a radio map method. The radio map-based position measurement has the advantage of low dependence on channel characteristics and stable positioning. A general propagation map method is to estimate the location of a user terminal by using a propagation map storing radio signal propagation patterns for various areas within a specific area. When a user terminal that is a location measurement target receives a radio signal, the user terminal compares the propagation pattern of the radio signal received by the user terminal with the propagation pattern stored in the propagation map, and determines an area having the most similar propagation pattern as the location of the user terminal.
전파 맵 방식을 이용하여 위치 측정을 하기 위해서는 미리 전파 맵을 구축해야 한다. 전파 맵을 생성하기 위해 일반적으로 정적 수집 방식이 활용된다. 정적 수집은 수집 구역 내에 전파 패턴을 수집할 다수 개의 노드를 미리 지정한 뒤 각 노드의 정확한 위치에서 전파 수집 장치가 수분 정도 대기하며 무선 신호를 수집함으로써 노드별 전파 패턴, 즉 전파 지문(radio fingerprint)을 생성한다. 이때 전파 패턴의 수집 지점인 노드는 수집 구역을 격자 형태로 나눈 뒤 각 격자들의 가운데 위치로 지정하는 것이 일반적이다. 이렇게 생성된 여러 노드의 전파 지문들이 통합되면 전파 맵(radio map)이 생성된다. 하지만 정적 수집 방식은 실내 공간 내의 많은 수집 지점들에서 각각 수분 정도의 수집 시간을 필요로 하기 때문에 수집을 위해 너무 많은 인력과 시간이 필요하다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 동적 수집 방식이 제안되고 있다. 동적 수집 방식은 정적 수집과 달리 내장 센서 혹은 GPS를 활용해 실시간 위치를 알 수 있고 동시에 무선 신호를 수집할 수 있는 수집 장치를 이용하여 수집 구역을 계속하여 이동하면서 전파 패턴을 수집한다. 수집자가 수집 장치를 소지하고 수집 구역 내에서 이동하면 전파 패턴을 수집하고 있는 수집 위치를 상황에 따라 수집 장치에서 자동으로 측정하고 그에 해당하는 전파 패턴을 기록함으로써 수집이 진행된다. 그런데 이러한 동적 수집 방식도 수집 구역 내에서 충분한 만큼의 전파 패턴이 수집될 때까지 기다려야 한다. 이와 같이 종래의 전파 맵 구축 방법은 많은 초기 구축 비용이 요구되며, 신호의 세기가 지속적으로 변화 가능하기 때문에 주기적으로 전파 맵을 갱신해야 할 필요가 있는 단점이 있다. 특히 갱신 과정에서 초기 비용과 유사한 비용이 요구되므로 관리 측면에서 상당한 경제적 부담이 된다.In order to measure a location using the radio map method, a radio map must be built in advance. A static collection method is usually utilized to generate the propagation map. In the static collection, a number of nodes to collect the propagation pattern are designated in advance in the collection area, and the radio wave collecting device waits for a few minutes at the exact location of each node and collects the radio signal to collect the propagation pattern for each node, that is, the radio fingerprint. create In this case, it is common to designate the node, which is the collection point of the propagation pattern, as the center position of each grid after dividing the collection area into a grid shape. When the propagation fingerprints of several nodes generated in this way are integrated, a radio map is generated. However, since the static collection method requires a collection time of several minutes each at many collection points in the indoor space, there is a problem that too much manpower and time are required for collection. To solve this problem, a dynamic collection method has been proposed. Unlike static collection, the dynamic collection method uses a built-in sensor or GPS to know the real-time location and collects radio wave patterns while continuously moving through the collection area using a collection device that can collect wireless signals at the same time. When the collector carries the collection device and moves within the collection area, the collection device automatically measures the collection location where the radio wave pattern is being collected according to the situation and records the corresponding propagation pattern, so that the collection proceeds. However, even in this dynamic collection method, it is necessary to wait until a sufficient number of propagation patterns are collected within the collection area. As described above, the conventional method of constructing a radio map has disadvantages in that it requires a lot of initial construction cost and needs to periodically update the radio map because the signal strength can be continuously changed. In particular, since the renewal process requires a cost similar to the initial cost, it becomes a significant economic burden in terms of management.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 이동통신 서비스를 이용하는 일반 사용자 단말들을 이용한 크라우드소싱 방식이 제안되고 있다. 이는 별도의 전문 인력 투입 없이 관리되지 않는 다수의 사용자들에 의해 수집되는 정보를 기반으로 전파 맵을 구축하고 해당 전파 맵을 기반으로 측위를 진행한다. 이를 통해 초기 구축 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 하지만 크라우드소싱만을 이용하여 전파 맵 구축 시 신뢰할 만한 전파 맵을 구축할 때까지 소요 시간이 오래 걸이고, 신뢰도를 가지는 전파 맵을 구축하기 위해서는 특이점을 확보하고 dead reckoning으로 이동 방향 및 거리를 추정하거나 클러스터링을 통해 연관성을 갖는 영역을 한정하고 전파 맵을 구축해야 할 필요가 있다. 따라서 supervised 기반 전파 맵 구축 방식에 비해 시간이 오래 소요된다. In order to solve such a problem, a crowdsourcing method using general user terminals using a mobile communication service has been proposed. It builds a radio map based on information collected by a large number of users who are not managed without a separate professional manpower input, and performs positioning based on the radio map. This has the advantage of reducing the initial construction cost as well as the maintenance cost. However, when constructing a propagation map using only crowdsourcing, it takes a long time to build a reliable propagation map. It is necessary to limit the area that has correlation through Therefore, it takes a long time compared to the supervised-based propagation map construction method.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, supervised 전파 맵 구축 방식과 크라우드소싱 기반 전파 맵 구축 방식을 융합하여 빠른 시간에 높은 신뢰도를 확보한 전파 맵을 구축할 수 있는 전파 맵 구축 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and a radio map construction apparatus capable of constructing a radio map with high reliability in a short time by fusing a supervised radio map construction method and a crowdsourcing-based radio map construction method, and The purpose is to provide a method.
일 측면에 따른 주요 영역 및 복수의 세부 영역에 대한 전파 맵 구축 장치는, 영역별 전파 맵을 저장하는 저장부; 상기 주요 영역에 대해 복수의 노드를 기준으로 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 1 구축 모듈; 상기 복수의 세부 영역을 내부 구조 및 상기 복수의 노드를 기준으로 한 외부 물리적 특성에 기초하여 서로 대응하는 영역들로 분류하는 분석 모듈; 및 상기 서로 대응하는 영역들 중 어느 한 영역에 대해 전파 맵을 생성하고 그 전파 맵의 전파 패턴을 이용하여 나머지 영역들의 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 2 구축 모듈을 포함한다.According to an aspect, an apparatus for constructing a propagation map for a main area and a plurality of detailed areas includes: a storage unit configured to store a propagation map for each area; a first construction module for generating a propagation map based on a plurality of nodes for the main region and storing the generated propagation map in the storage unit; an analysis module for classifying the plurality of detailed regions into regions corresponding to each other based on an internal structure and external physical characteristics based on the plurality of nodes; and a second construction module for generating a propagation map for any one of the areas corresponding to each other, generating a propagation map of the remaining areas using a propagation pattern of the propagation map, and storing the generated propagation map in the storage unit.
상기 분석 모듈은, 내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조가 서로 대응하고, 출입구의 위치를 기준으로 한 외부 노드에서의 전파 패턴을 포함하는 외부 물리적 특성이 서로 대응하는 영역들을 분류할 수 있다.The analysis module may classify regions in which internal structures including internal shapes and sizes correspond to each other, and external physical properties including propagation patterns in external nodes based on the location of the entrance and exit correspond to each other.
상기 서로 대응하는 영역들은, 상기 출입구로부터 동일 거리 떨어져 있고 상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드에서의 전파 패턴이 서로 대응할 수 있다.In the regions corresponding to each other, propagation patterns in external nodes that are spaced the same distance from the entrance and vertically connected from the entrance may correspond to each other.
상기 서로 대응하는 영역들의 상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드는, 교차로 노드로부터 소정 거리 이상 이격될 수 있다.External nodes vertically connected from the entrances of the regions corresponding to each other may be spaced apart from the intersection nodes by a predetermined distance or more.
상기 전파 패턴은, 신호 세기의 패턴을 포함할 수 있다.The propagation pattern may include a pattern of signal strength.
상기 분석 모듈은, 내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조 및 출입구의 위치가 어느 한 노드를 기준으로 서로 대칭이면서 그 어느 한 노드에서의 전파 패턴이 서로 대응하는 영역들을 분류할 수 있다.The analysis module may classify regions in which an internal structure including an internal shape and size and a location of an entrance are symmetric with respect to a node and a propagation pattern in a node corresponds to each other.
상기 제 2 구축 모듈은, 상기 나머지 영역 각각에서 전파 정보를 수집한 하나 이상의 사용자 단말로부터 전파 정보를 수신하고, 수신된 전파 정보에서 추출한 전파 송출 기기의 식별정보를 상기 어느 한 영역의 전파 패턴에 결합함으로써, 상기 나머지 영역들의 전파 맵을 생성할 수 있다.The second building module receives radio wave information from one or more user terminals that have collected radio wave information in each of the remaining areas, and combines the identification information of the radio wave transmitting device extracted from the received radio wave information to the propagation pattern of the one area By doing so, it is possible to generate a propagation map of the remaining regions.
다른 측면에 따른 전파 맵 구축 장치에서 주요 영역 및 복수의 세부 영역에 대한 전파 맵을 구축하는 방법은, 상기 주요 영역에 대해 복수의 노드를 기준으로 전파 맵을 생성하여 저장부에 저장하는 제 1 구축 단계; 상기 복수의 세부 영역을 내부 구조 및 상기 복수의 노드를 기준으로 한 외부 물리적 특성에 기초하여 서로 대응하는 영역들로 분류하는 단계; 및 상기 서로 대응하는 영역들 중 어느 한 영역에 대해 전파 맵을 생성하고 그 전파 맵의 전파 패턴을 이용하여 나머지 영역들의 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 2 구축 단계를 포함한다.A method of constructing a propagation map for a main area and a plurality of detailed areas in an apparatus for constructing a propagation map according to another aspect includes generating a propagation map based on a plurality of nodes for the main area and storing the generated propagation map in a storage unit step; classifying the plurality of detailed regions into regions corresponding to each other based on an internal structure and external physical characteristics based on the plurality of nodes; and a second construction step of generating a propagation map for any one of the areas corresponding to each other, generating a propagation map of the remaining areas using a propagation pattern of the propagation map, and storing the generated propagation map in the storage unit.
상기 분류하는 단계는, 내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조가 서로 대응하고, 출입구의 위치를 기준으로 한 외부 노드에서의 전파 패턴을 포함하는 외부 물리적 특성이 서로 대응하는 영역들을 분류할 수 있다.The classifying may classify regions in which internal structures including internal shapes and sizes correspond to each other, and external physical properties including propagation patterns in external nodes based on the location of the entrance and exit correspond to each other.
상기 서로 대응하는 영역들은, 상기 출입구로부터 동일 거리 떨어져 있고 상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드에서의 전파 패턴이 서로 대응할 수 있다.In the regions corresponding to each other, propagation patterns in external nodes that are spaced the same distance from the entrance and vertically connected from the entrance may correspond to each other.
상기 서로 대응하는 영역들의 상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드는, 교차로 노드로부터 소정 거리 이상 이격될 수 있다.External nodes vertically connected from the entrances of the regions corresponding to each other may be spaced apart from the intersection nodes by a predetermined distance or more.
상기 전파 패턴은, 신호 세기의 패턴을 포함할 수 있다.The propagation pattern may include a pattern of signal strength.
상기 분류하는 단계는, 내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조 및 출입구의 위치가 어느 한 노드를 기준으로 서로 대칭이면서 그 어느 한 노드에서의 전파 패턴이 서로 대응하는 영역들을 분류할 수 있다.In the classifying step, the internal structure including the internal shape and size and the location of the doorway are symmetrical with respect to one node, and regions in which the propagation pattern in the one node corresponds to each other may be classified.
상기 제 2 구축 단계는, 상기 나머지 영역 각각에서 전파 정보를 수집한 하나 이상의 사용자 단말로부터 전파 정보를 수신하고, 수신된 전파 정보에서 추출한 전파 송출 기기의 식별정보를 상기 어느 한 영역의 전파 패턴에 결합함으로써, 상기 나머지 영역들의 전파 맵을 생성할 수 있다.In the second construction step, radio wave information is received from one or more user terminals that have collected radio wave information in each of the remaining areas, and identification information of a radio wave transmitting device extracted from the received radio wave information is combined with a propagation pattern of the one area. By doing so, it is possible to generate a propagation map of the remaining regions.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 초기 전파 맵을 구축하는데 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the time and cost required to construct the initial propagation map.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 크라우드소싱 방식에 비해 적은 데이터로 전파 맵을 구축할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a propagation map can be built with less data compared to the conventional crowdsourcing method.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 도면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 맵 구축 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 맵 구축 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an indoor view according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating the configuration of an apparatus for constructing a radio wave map according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of constructing a propagation map according to an embodiment of the present invention.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above-described objects, features, and advantages will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, whereby those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시스템은, 하나 이상의 사용자 단말(100), 전파 맵 구축 장치(300) 및 이들을 연결하는 통신망(200)을 포함한다. 1 is a diagram illustrating a system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 , the system according to the present embodiment includes one or
사용자 단말(100)은, 휴대하여 이동이 가능하고, 통신 채널을 이용하여 다른 사용자 단말 및 전파 맵 구축 장치(300)와 통신할 수 있는 디바이스이다. 사용자 단말(100)의 일 실시예는 핸드폰, 스마트폰과 같은 휴대용 기기와, 태블릿 컴퓨터, 노트북과 같이 와이파이 또는 다른 무선 송수신기를 구비한 컴퓨팅 디바이스 또는 그와 유사한 디바이스를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도 1 에 도시된 사용자 단말(100)의 수는 예시일 뿐이며 이에 제한되지 않는다. 사용자 단말(100)은, 이동통신서비스를 이용하는 일반 사용자의 디바이스이다.The
사용자 단말(100)은 GPS 수신기 및 각종 센서를 포함하여 사용자의 이동에 따라 함께 이동하면서 위치 정보를 생성할 수 있다. 사용자 단말(100)은 지자기, 또는 무선 랜 액세스 포인트, 기지국, 중계기, 펨토셀, BLE, 비콘 송신기, 초음파 발신기 등의 전파 송출 기기의 전파 정보를 수집한다. 전파 정보에는 전파 세기 및 전파 송출 기기의 식별정보를 포함하고, 또한 상기 위치 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 위치 정보는, 상기 GPS 수신기에 의해 측정된 위치 정보, 또는 상기 각종 센서, 예를 들어 사용자 단말(100)의 자기장 센서, 관성 센서, 기압 센서, 광학 센서 등의 각종 센서들에서 측정된 이동 궤적 정보를 포함한다.The
통신망(200)은, 시스템에서 서로 연결되어 있는 다양한 디바이스 및 데이터 처리 시스템 간의 통신 링크를 제공하기 위해 사용되는 매체이다. 통신망(200)은, 전선, 무선 통신 링크 또는 광섬유 케이블과 같은 연결을 포함할 수 있다. 통신망(200)은, 원거리 통신(Wide Area Network, WAN), 근거리 통신(Local Area Network, LAN), WAN 또는 LAN의 무선 네트워크, 모바일 네트워크, 가상 사설망(Virtual Private Network, VPN), 인터넷, 일반 전화 교환망 통신(Public Switched Telephone Network, PSTN) 또는 그와 유사한, 서로 다른 다양한 통신 기술들을 포함하거나, 이용하여 실시될 수 있다.The
전파 맵 구축 장치(300)는 건물 내 각 소규모 영역 단위의 전파 맵을 구축하여 데이터베이스(400)에 저장한다. 데이터베이스(400)에는 주요 영역에 대해 전문 인력 또는 로봇에 의해 수집된 전파 정보를 이용한 전파 맵이 저장되고, 주요 영역 이외의 나머지 세부 영역에 대해서는 사용자 단말(100)들에 의해 수집된 전파 정보를 이용한 전파 맵, 즉 크라우드소싱을 통해 구축된 전파 맵이 저장된다. 전파 맵 구축 장치(300)는 전문 인력이 소지한 전파 수집 장치 또는 로봇으로부터 주요 영역에 대한 전파 정보를 수신하고 이를 이용하여 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장하고, 나머지 영역에 대해서는 사용자 단말들(100)로부터 수신된 전파 정보를 이용하여 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장한다. 사용자 단말들(100)로부터 수신되는 전파 정보에는 수집 위치 정보가 포함될 수 있고, 수집 위치 정보는 GPS 위치 좌표와 같은 절대 위치 좌표일 수 있고 또는 dead reckoning 등에 의한 이동 궤적 정보, 즉 상대 위치 좌표일 수도 있다. The radio wave
전파 맵 기반의 측위 시스템에서 전파의 대표적인 예는 Wi-Fi 신호이고, 전파 맵은 Wi-Fi 신호를 송출한 전파 송출 기기의 식별정보와 신호 세기 그리고 영역(격자)에 대한 기준 위치 좌표(예를 들어, 영역의 중심 좌표)를 포함한다. 위치에 따른 전파 맵을 구축하기 위해 전문 인력을 별도로 투입하거나, 소요되는 시간과 인력, 비용을 절감하기 위해 주행 가능한 로봇을 사용하여 초기 전파 맵 구축을 수행하는 것이 일반적이다. 전문 인력을 동원하는 경우, 계단, 좁은 복도, 엘리베이터, 문과 같이 로봇이 독자적으로 이동하기 어려운 공간에 대한 전파 정보의 수집이 가능하다는 장점을 가지고 있으나 정확한 지점 확인이 어려워 전파 맵 구축 단계에서 추가 오차가 발생할 수 있다는 단점을 가지고 있으며, 수집에 소요되는 시간과 비용이 크다는 단점을 가지고 있다. 반면 로봇을 활용하는 경우, 정확한 위치에서 전파 정보를 수집할 수 있다는 장점을 가지고 있으며 별도의 인건비가 소요되지 않는다는 장점을 가지고 있으나 출입 가능 영역이 제한되며 초기 비용이 추가로 요구된다는 단점을 가진다. 외부 인원이 진입하기 어려운 일부 POI(Point Of Interest) 영역에 대해서는 인가되지 않은 인원 및 로봇에 의한 전파 정보 수집이 실질적으로 불가능하다. 반면 크라우드소싱만을 이용하여 전파 맵을 구축할 경우 사람이 출입 가능한 모든 영역에 대해 전파 정보 수집이 가능하다는 장점을 가지나, 신뢰할 만한 전파 맵 구축까지 소요 시간이 오래 걸린다는 단점을 가지며, 정확한 기준점 설정을 위한 추가 기법이 요구된다는 단점을 가진다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 전문 인력 또는 로봇을 이용한 전파 맵 구축은 복도 등과 같은 누구나 출입이 가능한 주요 영역만 수행하여 초기 전파 맵 구축 영역을 최소화하고, 나머지 영역에 대해서는 크라우드소싱을 통해 진행하여 전파 맵을 구축하여 비용을 절감하고 전체 시스템 구축 시간을 절감할 수 있다. 크라우드소싱을 통해 전파 맵을 구축할 때, 전파 맵이 구축된 영역을 이용하여 전파 맵 미구축 영역의 전파 패턴을 예측하여 전파 맵을 구축함으로써 크라우드소싱을 통한 전파 맵 구축의 소요 시간을 줄인다. 보다 구체적으로 이하에서 도면을 참고하여 설명한다.A typical example of radio waves in a radio wave map-based positioning system is a Wi-Fi signal, and the radio map is a reference location coordinate (e.g., For example, the coordinates of the center of the region). It is common to separately inject specialized personnel to build a radio wave map according to location, or to perform initial radio map construction using a drivable robot to save time, manpower, and cost. In the case of mobilizing professional manpower, it has the advantage that it is possible to collect radio wave information about spaces that are difficult for a robot to move independently, such as stairs, narrow corridors, elevators, and doors, but it is difficult to check the exact point, so additional errors may occur in the stage of constructing the radio map. It has the disadvantage that it can occur, and the time and cost required for collection are large. On the other hand, when using a robot, it has the advantage of being able to collect radio wave information at an accurate location and has the advantage that it does not require a separate labor cost, but has the disadvantage that the accessible area is limited and additional initial cost is required. In some POI (Point Of Interest) areas that are difficult for outside personnel to enter, it is practically impossible to collect radio wave information by unauthorized personnel and robots. On the other hand, if a radio wave map is constructed using only crowdsourcing, it has the advantage that radio wave information can be collected for all areas where people can enter, but it has the disadvantage that it takes a long time to build a reliable radio map, and it is necessary to set an accurate reference point. It has the disadvantage that an additional technique is required for Therefore, in the embodiment of the present invention, the construction of the radio wave map using a professional manpower or robot minimizes the initial radio map construction area by performing only the main areas where anyone can enter, such as a hallway, and crowd-sourcing for the remaining areas. can reduce the cost and reduce the overall system construction time. When constructing a propagation map through crowdsourcing, the time required for constructing a propagation map through crowdsourcing is reduced by constructing a propagation map by predicting a propagation pattern in an area where a radio map is not established using the area in which the propagation map is built. More specifically, it will be described below with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 도면을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 신뢰할 만한 전문 인력 또는 로봇을 통해 실내의 복도에 대해서만 전파 정보의 수집을 진행한다. 이때 복도의 전파 수집의 위치는 각 방의 출입구에 수직한 위치를 포함하고, 도 2에서 Cn(n은 자연수)로 표기되며, 또한 교차로도 전파 수집 위치(II)이다. 방의 출입구가 없는 복도의 경우 임의의 위치에서 전파 수집이 이루어질 수 있다. 이러한 복도의 전파 수집의 위치를 노드라 정의한다. 전문 인력 또는 로봇은 이러한 실내의 주요 영역, 즉 복도의 각 노드에 위치한 후에 전파를 수집하고, 전파 정보(신호 세기, 전파 송출 기기의 식별정보, 각 노드의 절대 위치 좌표 등)를 전파 맵 구축 장치(300)로 전송할 수 있다. 전파 맵 구축 장치(300)는 수신된 전파 정보를 이용하여 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장한다. 이와 같이 복도에 대해서만 전문 인력 또는 로봇을 이용하는 이유는, 복도는 누구나 자유롭게 이동이 가능하고, 건물의 관리자에 의해 액세스 포인트가 관리되기 때문이다. 그러나 복도를 제외한 방들은, 회의실, 개인 집무실, 화장실 등과 같은 공용 공간 또는 물리적으로 좁은 공간으로서 전문 인력 또는 로봇이 진입할 수 없기 때문에, 전파 맵 구축 장치(300)는 해당 방에 진입할 수 있는 사용자들의 사용자 단말들(100)에서 수집되는 전파 정보를 이용하여 각 방의 전파 맵을 구축한다. 2 is a view showing an indoor view according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , radio wave information is collected only for indoor corridors through reliable professional personnel or robots. At this time, the location of the radio wave collection of the corridor includes a position perpendicular to the entrance of each room, and is denoted by C n (n is a natural number) in FIG. 2 , and also the radio wave collection location of the intersection (I I ). In the case of a hallway without an entrance to a room, radio wave collection may be performed at any location. The location of the radio wave collection in this corridor is defined as a node. A professional man or robot collects radio waves after being located in each node in the main area of the room, that is, a corridor, and transmits radio wave information (signal strength, identification information of radio wave transmitter, absolute position coordinates of each node, etc.) to radio map construction device It can be transmitted to (300). The radio wave
일반적으로 호텔이나 오피스텔, 사무실과 같은 공간의 경우 층 또는 건물 구조에 의해 실내 구조가 유사한 형태를 가지는 경우가 많다. 따라서 복수의 방의 실내 구조가 유사하고, 외부 물리적 특성이 유사한 경우, 예를 들어 출입구의 위치 및 이에 연결되는 복도의 각 노드에서 수집되는 전파 송출 기기들의 전파 패턴이 유사한 경우, 각 노드에서 탐지되는 전파 송출 기기들은, 상기 실내 구조가 유사한 복수의 방 내부에서도 유사한 전파 패턴을 보인다고 추정할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서, 'A' 방과 'B' 방은 내부 구조, 즉 크기 및 모양이 유사하다. 그리고, 출입구의 배치 위치도 유사하고, 아울러, 복도의 노드 C1, C3 각각에서 수집되었던 전파 송출 기기들의 전파 패턴, 예를 들어 신호 세기의 패턴이 유사한 경우, 'A' 방과 'B' 방 각각의 내부에서도 해당 전파 송출 기기들의 전파 패턴은 유사하다고 추정할 수 있다. 예를 들어, 'A' 방의 출입구에 연결되는 복도의 노드 C1에서 'AP1'의 전파가 -50 dBm의 신호 세기를 나타내고 'A' 방의 내부에서 해당 'AP1'의 전파가 -70 dBm의 신호 세기를 나타내며, 'B' 방의 출입구에 연결되는 복도의 노드 C3에서 'AP3'의 전파가 -50 dBm의 신호 세기를 나타내면, 'B' 방의 내부에서 해당 'AP3'의 전파는 -70 dBm의 신호 세기를 갖는다고 유추할 수 있다. 즉, 유사성을 갖는 복수의 방이 있고, 그 각 방의 출입구에 연결된 복도의 노드의 전파 패턴이 유사한 경우, 그 복도의 노드에서 탐지되는 전파 송출 기기들의 각 방 내부에서의 전파 패턴, 즉 신호 세기의 패턴도 유사하다고 볼 수 있다. 여기서 유사성은 신호 세기가 임계 범위 내에 속하는 것을 의미할 수 있다. 따라서 'A' 방의 전파 맵이 구축되어 있는 경우, 'B' 방의 전파 맵은 'A' 방의 전파 맵을 이용하여 빠르게 구축할 수 있다. 반면, 'A' 방과 'C' 방은 내부 구조, 즉 크기, 모양이 유사하지만, 외부 물리적 특성 중 하나인 출입구의 위치가 상이하기 때문에 두 방의 상관관계는 낮아 'A' 방의 전파 패턴을 'C' 방에 직접 반영하기는 어렵다. In general, in the case of a space such as a hotel, officetel, or office, the interior structure is often similar due to the floor or building structure. Therefore, when the indoor structure of a plurality of rooms is similar and the external physical properties are similar, for example, when the location of the entrance and the propagation patterns of the radio wave transmitting devices collected at each node of the corridor connected thereto are similar, the radio waves detected at each node It can be estimated that the transmitting devices show a similar propagation pattern even in a plurality of rooms having a similar indoor structure. For example, in FIG. 2 , room 'A' and room 'B' have similar internal structures, ie, size and shape. And, the arrangement position of the entrance is also similar, and in addition, when the propagation patterns of the radio wave transmitting devices collected in each of the nodes C 1 and C 3 of the corridor, for example, the pattern of signal strength are similar, the 'A' room and the 'B' room It can be estimated that the propagation patterns of the corresponding radio transmission devices are similar in each interior. For example, the radio wave from 'AP1' at node C 1 of the hallway leading to the doorway of room 'A' shows a signal strength of -50 dBm, and the radio wave from the corresponding 'AP1' inside room 'A' has a signal of -70 dBm If the radio wave of 'AP3' from node C 3 of the hallway connected to the doorway of room 'B' shows a signal strength of -50 dBm, the radio wave of 'AP3' inside the room 'B' is -70 dBm It can be inferred that it has signal strength. That is, if there are a plurality of rooms having similarity, and the propagation pattern of the node of the corridor connected to the entrance and exit of each room is similar, the propagation pattern of radio wave transmitters detected in the node of the corridor in each room, that is, the pattern of signal strength can also be considered similar. Here, the similarity may mean that the signal strength falls within a threshold range. Therefore, when the radio wave map of room 'A' is built, the radio wave map of room 'B' can be quickly constructed using the radio map of room 'A'. On the other hand, room 'A' and room 'C' have similar internal structures, i.e., size and shape, but because the location of the entrance, which is one of the external physical characteristics, is different, the correlation between the two rooms is low. ' It is difficult to directly reflect in the room.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 맵 구축 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating the configuration of an apparatus for constructing a radio wave map according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 전파 맵 구축 장치(300)는, 메모리, 메모리 제어기, 하나 이상의 프로세서(CPU), 주변 인터페이스, 입출력(I/O) 서브시스템, 디스플레이 장치, 입력 장치 및 통신 회로를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 통하여 통신한다. 이러한 여러 구성요소는 하나 이상의 신호 처리 및/또는 애플리케이션 전용 집적 회로(application specific integrated circuit)를 포함하여, 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어 둘의 조합으로 구현될 수 있다.The propagation
메모리는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 또한 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치와 같은 불휘발성 메모리, 또는 다른 불휘발성 반도체 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서 및 주변 인터페이스와 같은 다른 구성요소에 의한 메모리로의 액세스는 메모리 제어기에 의하여 제어될 수 있다. The memory may include high-speed random access memory, and may also include one or more magnetic disk storage devices, non-volatile memories such as flash memory devices, or other non-volatile semiconductor memory devices. Access to memory by other components, such as processors and peripheral interfaces, may be controlled by the memory controller.
주변 인터페이스는 입출력 주변 장치를 프로세서 및 메모리와 연결한다. 하나 이상의 프로세서는 다양한 소프트웨어 프로그램 및/또는 메모리에 저장되어 있는 명령어 세트를 실행하여 시스템을 위한 여러 기능을 수행하고 데이터를 처리한다. 일부 실시예에서, 소프트웨어 구성요소는 운영 체제, 그래픽 모듈(명령어 세트), 본 발명을 위한 동작을 수행하기 위한 프로그램이 탑재(설치)된다. 운영 체제는, 예를 들어, 다윈(Darwin), RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS 또는 VxWorks, 안드로이드, iOS 등과 같은 내장 운영체제일 수 있고, 일반적인 시스템 태스크(task)(예를 들어, 메모리 관리, 저장 장치 제어, 전력 관리 등)를 제어 및 관리하는 다양한 소프트웨어 구성요소 및/또는 장치를 포함하고, 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성요소 사이의 통신을 촉진시킨다. 그래픽 모듈은 디스플레이 장치 상에 그래픽을 제공하고 표시하기 위한 주지의 여러 소프트웨어 구성요소를 포함한다. "그래픽(graphics)"이란 용어는 텍스트, 웹 페이지, 아이콘(예컨대, 소프트 키를 포함하는 사용자 인터페이스 대상), 디지털 이미지, 비디오, 애니메이션 등을 제한 없이 포함하여, 표시될 수 있는 모든 대상을 포함한다. 일부 실시예에서, 주변 인터페이스, 프로세서 및 메모리 제어기는 칩과 같은 단일 칩 상에서 구현될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 이들은 별개의 칩으로 구현될 수 있다.Peripheral interfaces connect I/O peripherals to the processor and memory. One or more processors execute various software programs and/or sets of instructions stored in memory to perform various functions for the system and process data. In some embodiments, the software component is loaded with (installed) an operating system, a graphics module (instruction set), and a program for performing operations for the present invention. The operating system may be, for example, a built-in operating system such as Darwin, RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS or VxWorks, Android, iOS, etc., and performs general system tasks (eg, memory management). , storage device control, power management, etc.) to control and manage various software components and/or devices, and facilitate communication between the various hardware and software components. The graphics module includes several well-known software components for providing and displaying graphics on a display device. The term "graphics" includes any object that can be displayed, including without limitation text, web pages, icons (eg, user interface objects including soft keys), digital images, video, animations, and the like. . In some embodiments, the peripheral interface, processor, and memory controller may be implemented on a single chip, such as a chip. In some other embodiments, they may be implemented as separate chips.
I/O 서브시스템은 디스플레이 장치, 입력 장치와 같은 장치의 입출력 주변장치와 주변 인터페이스 사이에 인터페이스를 제공한다. 디스플레이 장치는 LCD(liquid crystal display) 기술 또는 LPD(light emitting polymer display) 기술을 사용할 수 있고, 이러한 디스플레이 장치는 용량형, 저항형, 적외선형 등의 터치 디스플레이일 수 있다. 터치 디스플레이는 시스템과 사용자 사이에 출력 인터페이스 및 입력 인터페이스를 제공한다. 터치 디스플레이는 사용자에게 시각적인 출력을 표시한다. 시각적 출력은 텍스트, 그래픽, 비디오와 이들의 조합을 포함할 수 있다. 시각적 출력의 일부 또는 전부는 사용자 인터페이스 대상에 대응할 수 있다. 터치 디스플레이는 사용자 입력을 수용하는 터치 감지면을 형성한다. 프로세서는 시스템에 연관된 동작을 수행하고 명령어들을 수행하도록 구성된 프로세서로서, 예를 들어, 메모리로부터 검색된 명령어들을 이용하여, 시스템의 컴포넌트 간의 입력 및 출력 데이터의 수신과 조작을 제어할 수 있다. The I/O subsystem provides an interface between the input/output peripherals of devices such as display devices and input devices and the peripheral interfaces. The display device may use a liquid crystal display (LCD) technology or a light emitting polymer display (LPD) technology, and the display device may be a touch display such as a capacitive type, a resistive type, or an infrared type. The touch display provides an output interface and an input interface between the system and the user. The touch display presents a visual output to the user. The visual output may include text, graphics, video, and combinations thereof. Some or all of the visual output may correspond to a user interface object. The touch display forms a touch-sensitive surface that receives user input. A processor is a processor configured to perform an operation associated with a system and perform instructions, for example, using instructions retrieved from a memory, to control reception and manipulation of input and output data between components of the system.
통신 회로는 이더넷 통신 회로 및 RF 회로를 포함할 수 있다. 이더넷 통신 회로는 유선 통신을 수행하고, RF 회로는 전자파를 송수신한다. RF 회로는 전기 신호를 전자파로 또는 그 반대로 변환하며 이 전자파를 통하여 통신 네트워크, 다른 이동형 게이트웨이 및 통신 장치와 통신한다. RF 회로는 예를 들어 안테나 시스템, RF 트랜시버, 하나 이상의 증폭기, 튜너, 하나 이상의 오실레이터, 디지털 신호 처리기, CODEC 칩셋, 메모리 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 이러한 기능을 수행하기 위한 주지의 회로를 포함할 수 있다. RF 회로는 셀룰러 전화 네트워크, 무선 LAN 및/또는 MAN(metropolitan area network)와 같은 무선 네트워크, 그리고 근거리 무선 통신에 의하여 다른 장치와 통신할 수 있다. Communication circuitry may include Ethernet communication circuitry and RF circuitry. The Ethernet communication circuit performs wired communication, and the RF circuit transmits and receives electromagnetic waves. RF circuitry converts electrical signals into electromagnetic waves and vice versa and communicates with communications networks, other mobile gateways, and communications devices via the electromagnetic waves. RF circuitry may include well-known circuitry for performing these functions including, but not limited to, for example, an antenna system, an RF transceiver, one or more amplifiers, a tuner, one or more oscillators, a digital signal processor, a CODEC chipset, a memory, and the like. can The RF circuitry may communicate with other devices by means of cellular telephone networks, wireless networks such as wireless LANs and/or metropolitan area networks (MANs), and short-range wireless communications.
도 3을 참조하면, 전파 맵 구축 장치(300)는, 제 1 구축 모듈(301), 분석 모듈(302) 및 제 2 구축 모듈(303)을 포함한다. 이러한 구성요소는 프로그램으로 제작되어 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 동작될 수 있고, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 제작될 수도 있다.Referring to FIG. 3 , the radio wave
제 1 구축 모듈(301)은, 전문 인력 또는 로봇에 의해 실내의 주요 영역, 예를 들어 복도의 각 노드에서 수집되는 전파 정보를 수신한다. 제 1 구축 모듈(301)은, 전문 인력의 전파 수집 장치 또는 로봇으로부터 통신망(200)을 통해 전파 정보를 직접 수신할 수 있고, 또는 USB 메모리 등을 통해 전파 정보를 수신할 수 있다. 제 1 구축 모듈(301)은, 이와 같이 수신된 전파 정보에서 노드의 위치, 즉 수집 위치와, 전파 송출 기기의 식별정보, 전파의 신호 세기 등을 추출하고 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장한다. The
분석 모듈(302)은, 데이터베이스(400)에 저장된 실내 도면 및 상기 제 1 구축 모듈(301)에서 생성한 전파 맵에 포함되는 노드를 이용하여 상기 제 1 구축 모듈(301)에 의해 전파 맵이 구축되지 않은 영역들, 즉 크라우드소싱 전파 맵 구축 대상 영역들을 유사한 영역들로 분류한다. 도 2를 참조하면, A 내지 G의 방들은, 내부 구조에 따라 [A, B, C, D, E], [F, H], [G]의 그룹으로 1차 분류할 수 있다. 그리고 각 그룹은 복도의 노드를 기준으로 외부 물리적 특성에 따라 2차 분류할 수 있다. 복도 I를 기준으로 할 때, [A, B, C, D, E] 그룹은 [A, B], [C, E]로 2차 분류할 수 있다. [A, B]는 출입구의 위치 및 이에 연결되는 복도의 노드의 위치가 유사하다. [C, E]도 마찬가지이다. 유사의 기준은, 위치가 일정한 범위 내에 존재하는 것을 의미할 수 있다. 그러나 D는 출입문의 위치 및 이에 연결된 복도의 노드의 위치가 C, E와 유사하지만 복도의 노드의 위치가 교차로 노드로부터 일정한 이격 거리 내에 위치하여 [C, E] 그룹에 포함되지 않는다. 교차로가 전파 패턴에 영향을 주기 때문이다. [F, H]는 복도의 노드에 연결되는 방에 대한 출입구의 위치가 달라 서로 다른 영역으로 분류된다. 한편, 도 2의 복도 Ⅱ에 노드가 표시되지 않았지만 복도 Ⅱ의 중심을 따라서 노드가 있다면 복도 Ⅱ를 기준으로 할 때, A 내지 G는 모두 다른 영역으로 분류된다. 복도 Ⅱ에 있는 노드로부터 거리가 모두 다르기 때문이다. 만약 D가 C와 마찬가지로 복도 Ⅱ에 바로 붙어 있고 D의 출입문의 위치가 복도 Ⅱ를 기준으로 C와 대칭이라면, C와 D는 복도 Ⅱ에 있는 노드로부터 거리가 유사할 수 있으므로 복도 Ⅱ를 기준으로 복도 Ⅱ에 있는 노드에 대해 유사한 영역으로 2차 분류될 수 있다.The
제 2 구축 모듈(303)은, 상기 제 1 구축 모듈(301)에서 전파 맵이 구축되지 않은 영역들에 대해 크라우드소싱 방식으로 전파 맵을 구축한다. 제 2 구축 모듈(303)은, 전파 맵 미구축 영역에 위치하는 사용자 단말들(100)로부터 해당 영역에서 수집된 전파 정보를 수신한다. 여기서 전파 정보는, 전파 송출 기기의 식별정보, 전파의 신호 세기를 포함하고, 위치 정보를 더 포함할 수 있다. 제 2 구축 모듈(303)은, 사용자 단말들(100)로부터 수신된 전파 정보를 이용하여 전파 맵 미구축 영역에 대한 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장한다. 예를 들어, 제 2 구축 모듈(303)은, 전파 맵 미구축 영역에 진입한 복수의 사용자 단말(100)들로부터 수신된 전파 정보에서 각 전파 송출 기기의 식별정보와 전파 신호 세기를 추출하고, 각 전파 송출 기기의 전파 신호 세기들을 평균한 값과 전파 송출 기기의 식별정보 그리고 해당 전파 맵 미구축 영역의 위치(예, 방의 중심 위치)를 매칭하여 데이터베이스(400)에 저장한다. The
제 2 구축 모듈(303)은, 사용자 단말들(100)이 전파 맵 미구축 영역에 진입하는 것을 사용자 단말들(100)로부터 수신되는 GPS 위치 정보(예컨대, 실내 GPS 위치 정보)를 이용하여 파악할 수 있다. 또는 제 1 구축 모듈(301)에 의해 구축되어 데이터베이스(400)에 저장된 주요 영역의 전파 맵과 사용자 단말들(100)로부터 수신되는 센서에 의해 측정된 이동 궤적 정보를 이용하여 파악할 수 있다. 예를 들어, 제 2 구축 모듈(303)은, 사용자 단말들(100)로부터 수신된 전파 정보를 이용하여 데이터베이스(400)에 저장된 전파 맵에서 사용자 단말(100)의 복도에서의 마지막 위치를 특정할 수 있다. 예컨대, 전파 정보에 포함된 전파 송출 기기의 식별정보와 전파 신호 세기 등의 패턴 정보를 이용하여 전파 맵에서 일치하는 영역을 확인하고 그 영역의 대표 위치, 즉 노드의 위치를 복도에서의 마지막 위치로 판단할 수 있다. 그리고 나서, 제 2 구축 모듈(303)은 사용자 단말(100)로부터 수신된 센서에 의해 측정된 이동 궤적 정보(좌우 회전 여부, 걸음 수 등)에 따라 사용자의 전파 맵 미구축 영역 진입을 판단할 수 있다. The
제 2 구축 모듈(303)은, 크라우드소싱 방식으로 전파 맵 미구축 영역의 전파 맵을 구축할 때, 분석 모듈(302)에서 분석한 복도의 각 노드를 기준으로, 전파 맵 미구축 영역들의 유사성과 복도의 각 노드의 전파 맵을 이용하여, 전파 맵 미구축 영역의 전파 맵 구축을 빠르게 완성한다. 복도의 노드를 기준으로 유사성을 갖는 복수의 전파 맵 미구축 영역이 있고, 그 영역들의 유사성 기준인 복도의 노드들의 전파 패턴이 유사한 경우, 그 복도의 노드들에서 탐지되는 전파 송출 기기들의 각 전파 맵 미구축 영역 내부에서의 전파 패턴도 유사하다. 예를 들어, 도 2에서, 'A' 방과 'B' 방은 내부 구조, 즉 크기 및 모양이 유사하고, 출입구에 연결되는 복도의 노드 C1, C3를 기준으로 할 때 출입구의 배치 위치도 유사하다. 아울러, 복도의 노드 C1, C3 각각에서 전문 인력 또는 로봇에 의해 수집되었던 전파 송출 기기들의 전파 패턴, 예를 들어 신호 세기의 패턴이 유사한 경우, 복도의 노드 C1, C3 각각에서 검출되었던 전파 송출 기기들은 'A' 방과 'B' 방 각각의 내부에서도 유사한 전파 패턴을 나타낸다고 추정할 수 있다. 예를 들어, 'A' 방의 출입구에 연결되는 복도의 노드 C1에서 'AP1'의 전파가 -50 dBm의 신호 세기를 나타내고 'A' 방의 내부에서 해당 'AP1'의 전파가 -70 dBm의 신호 세기를 나타내며, 'B' 방의 출입구에 연결되는 복도의 노드 C3에서 'AP3'의 전파가 -50 dBm의 신호 세기를 나타내면, 'B' 방의 내부에서 해당 'AP3'의 전파는 -70 dBm의 신호 세기를 갖는다고 추정할 수 있다. 따라서, 제 2 구축 모듈(303)은, 'A' 방에 대한 전파 맵이 구축되어 있다면, 'A' 방의 전파 맵의 전파 패턴 중 복도의 노드 C1에서 검출되었던 전파 송출 기기의 전파 패턴, 예컨대 신호 세기 패턴을 'B' 방에 그대로 적용하면서, 전파 송출 기기의 식별정보(AP1의 식별정보)를 복도의 노드 C3에서 검출되었던 전파 송출 기기의 식별정보(AP3의 식별정보)로 변경만 한다. 이와 같이 제 2 구축 모듈(303)은, 크라우드소싱 전파 맵 구축 대상 영역들 중 어느 한 영역에 대해 크라우드소싱 방식으로 전파 맵이 구축되면, 이 영역의 전파 패턴을 이 영역과 유사한 영역에 적용함으로써 크라우드소싱 전파 맵 구축 대상 영역들의 전파 맵을 빠르게 완성한다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 맵 구축 방법을 설명하는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of constructing a propagation map according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 전파 맵 구축 장치(300)는, 건물 내 주요 영역에 대해 복수의 노드를 기준으로 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장한다(S401). 여기서 주요 영역은 실내의 복도를 의미할 수 있다. 그리고 노드는 전문 인력 또는 로봇에 의해 전파 정보가 수집되는 위치로서, 복도 상의 지점을 의미한다. 바람직하게, 복도에 방들의 출입문이 있는 경우 출입문에 수직한 복도의 중심 부분을 노드로 지정하고, 또한 교차로 부분의 노도로 지정한다. 이외 복도의 임의의 지점을 노드로 지정할 수 있다. 전파 맵 구축 장치(300)는 전문 인력이 소지한 전파 수집 장치 또는 로봇으로부터 주요 영역의 노드들에서 수집된 전파 정보를 수신하고 이를 이용하여 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장한다. 전파 맵에는 수집 위치인 노드의 위치 정보, 수집된 전파 송출 기기의 식별정보, 신호 세기를 포함할 수 있다. 전파 맵 구축 장치(300)는, 전문 인력의 전파 수집 장치 또는 로봇으로부터 통신망(200)을 통해 전파 정보를 직접 수신할 수 있고, 또는 USB 메모리 등을 통해 전파 정보를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the radio wave
전파 맵 구축 장치(300)는, 단계 S401에서 주요 영역에 대한 전파 맵이 생성되면, 실내의 주요 영역을 제외한 나머지의 세부 영역들을 서로 대응하는 영역들로 분류한다(S403). 전파 맵 구축 장치(300)는 복수의 세부 영역들을 내부 구조 및 상기 단계 S401에서 지정된 노드들을 기준으로 한 외부 물리적 특성에 기초하여 서로 대응하는 영역들로 분류한다. 도 2를 참조하면, A 내지 G의 방들은, 내부 구조에 따라 [A, B, C, D, E], [F, H], [G]의 그룹으로 1차 분류할 수 있다. 그리고 각 그룹은 복도의 노드를 기준으로 외부 물리적 특성에 따라 2차 분류할 수 있다. 복도 I를 기준으로 할 때, [A, B, C, D, E] 그룹은 [A, B], [C, E]로 2차 분류할 수 있다. [A, B]는 출입구의 위치 및 이에 연결되는 복도의 노드의 위치가 유사하다. [C, E]도 마찬가지이다. 유사의 기준은, 위치가 일정한 범위 내에 존재하는 것을 의미할 수 있다. 그러나 D는 출입문의 위치 및 이에 연결된 복도의 노드의 위치가 C, E와 유사하지만 복도의 노드의 위치가 교차로 노드로부터 일정한 이격 거리 내에 위치하여 [C, E] 그룹에 포함되지 않는다. 교차로가 전파 패턴에 영향을 주기 때문이다. [F, H]는 복도의 노드에 연결되는 방에 대한 출입구의 위치가 달라 서로 다른 영역으로 분류된다. 한편, 도 2의 복도 Ⅱ에 노드가 표시되지 않았지만 복도 Ⅱ의 중심을 따라서 노드가 있다면 복도 Ⅱ를 기준으로 할 때, A 내지 G는 모두 다른 영역으로 분류된다. 복도 Ⅱ에 있는 노드로부터 거리가 모두 다르기 때문이다. 만약 D가 C와 마찬가지로 복도 Ⅱ에 바로 붙어 있고 D의 출입문의 위치가 복도 Ⅱ를 기준으로 대칭이라면, C와 D는 복도 Ⅱ에 있는 노드로부터 거리가 유사할 수 있으므로 복도 Ⅱ를 기준으로 복도 Ⅱ에 있는 노드에 대해 유사한 영역으로 2차 분류될 수 있다.When the propagation map for the main area is generated in step S401, the propagation
이와 같이 세부 영역들을 서로 대응하는 영역들로 분류한 후, 전파 맵 구축 장치(300)는, 서로 대응하는 영역들 중 어느 한 영역에 대해 전파 맵을 생성하여 저장한다(S405). 구체적으로, 전파 맵 구축 장치(300)는, 그 어느 한 영역에 위치하는 사용자 단말들(100)로부터 해당 영역에서 수집된 전파 정보를 수신한다. 여기서 전파 정보는, 전파 송출 기기의 식별정보, 전파의 신호 세기를 포함하고, 위치 정보를 더 포함할 수 있다. 전파 맵 구축 장치(300)는 사용자 단말들(100)로부터 수신된 전파 정보를 이용하여 전파 맵을 생성하여 데이터베이스(400)에 저장한다. 예를 들어, 전파 정보에서 각 전파 송출 기기의 식별정보와 전파 신호 세기를 추출하고, 각 전파 송출 기기의 전파 신호 세기들을 평균한 값과 전파 송출 기기의 식별정보 그리고 해당 영역의 위치(예, 방의 중심 위치)를 매칭하여 데이터베이스(400)에 저장한다. 전파 맵 구축 장치(300)는, 사용자 단말들(100)이 전파 맵 미구축 영역에 진입하는 것을 사용자 단말들(100)로부터 수신되는 GPS 위치 정보(예컨대, 실내 GPS 위치 정보)를 이용하여 파악할 수 있다. 또는 전파 맵 구축 장치(300)에 의해 구축되어 데이터베이스(400)에 저장된 주요 영역의 전파 맵과 사용자 단말들(100)로부터 수신되는 센서에 의해 측정된 이동 궤적 정보를 이용하여 파악할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말들(100)로부터 수신된 전파 정보를 이용하여 데이터베이스(400)에 저장된 전파 맵에서 사용자 단말(100)의 복도에서의 마지막 위치를 특정할 수 있다. 예컨대, 전파 정보에 포함된 전파 송출 기기의 식별정보와 전파 신호 세기 등의 패턴 정보를 이용하여 전파 맵에서 일치하는 영역을 확인하고 그 영역의 대표 위치, 즉 노드의 위치를 복도에서의 마지막 위치로 판단할 수 있다. 그리고 나서, 사용자 단말(100)로부터 수신된 센서에 의해 측정된 이동 궤적 정보(좌우 회전 여부, 걸음 수 등)에 따라 사용자의 전파 맵 미구축 영역 진입을 판단할 수 있다. After classifying the detailed regions into regions corresponding to each other as described above, the propagation
다음으로, 전파 맵 구축 장치(300)는, 서로 대응하는 영역들 중에서 나머지 영역들의 전파 맵을 상기 어느 한 영역의 전파 맵을 이용하여 생성하고 데이터베이스(400)에 저장한다(S407). 예를 들어, 도 2를 참조하면, 'A' 방의 출입구에 연결되는 복도의 노드 C1에서 'AP1'의 전파가 -50 dBm의 신호 세기를 나타내고 'A' 방의 내부에서 해당 'AP1'의 전파가 -70 dBm의 신호 세기를 나타내며, 'B' 방의 출입구에 연결되는 복도의 노드 C3에서 'AP3'의 전파가 -50 dBm의 신호 세기를 나타내면, 'B' 방의 내부에서 해당 'AP3'의 전파는 -70 dBm의 신호 세기를 갖는다고 추정할 수 있다. 따라서, 전파 맵 구축 장치(300)는, 'A' 방의 전파 맵의 전파 패턴 중 복도의 노드 C1에서 검출되었던 전파 송출 기기의 전파 패턴, 예컨대 신호 세기 패턴을 'B' 방에 그대로 적용하면서, 전파 송출 기기의 식별정보(AP1의 식별정보)를 복도의 노드 C3에서 검출되었던 전파 송출 기기의 식별정보(AP3의 식별정보)로 변경만 한다. Next, the propagation
전파 맵 구축 장치(300)는, 모든 세부 영역에 대한 전파 맵 생성이 완료되었는지 확인하고(S409), 완료되지 않았다면, 다른 서로 대응하는 영역들에 대해 상술한 단계 S405부터 반복 수행하여 모든 세부 영역들에 대한 전파 맵을 완성한다. The propagation
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification contains many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the claims. Also, features described in individual embodiments herein may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described herein in a single embodiment may be implemented in various embodiments individually, or may be implemented in appropriate combination.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.Although acts are described in a particular order in the drawings, it should not be understood that the acts are performed in the particular order as shown, or that all of the described acts are performed in a continuous order, or to obtain a desired result. . Multitasking and parallel processing can be advantageous in certain circumstances. In addition, it should be understood that the division of various system components in the above-described embodiments does not require such division in all embodiments. The program components and systems described above may generally be implemented as a package in a single software product or multiple software products.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable form in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.). Since this process can be easily performed by a person skilled in the art to which the present invention pertains, it will not be described in detail any longer.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by the drawings.
100 : 사용자 단말
200 : 통신망
300 : 전파 맵 구축 장치
400 : 데이터베이스
301 : 제 1 구축 모듈
302 : 분석 모듈
303 : 제 2 구축 모듈100: user terminal
200: communication network
300: radio map building device
400 : database
301: first building module
302: analysis module
303: second building module
Claims (14)
영역별 전파 맵을 저장하는 저장부;
상기 주요 영역에 대해 복수의 노드를 기준으로 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 1 구축 모듈;
상기 복수의 세부 영역을 내부 구조 및, 상기 복수의 노드를 기준으로 한 외부 물리적 특성에 기초하여 서로 대응하는 영역들로 분류하는 분석 모듈; 및
상기 서로 대응하는 영역들 중 노드의 전파 패턴이 대응하는 영역들에 대해, 어느 한 영역에 대해 전파 맵을 생성하고 해당 영역의 전파 맵의 전파 패턴을 이용하여 나머지 영역들의 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 2 구축 모듈을 포함하는 전파 맵 구축 장치.An apparatus for constructing a radio wave map for a main area and a plurality of detailed areas, the apparatus comprising:
a storage unit for storing a radio wave map for each area;
a first construction module for generating a propagation map based on a plurality of nodes for the main area and storing the generated propagation map in the storage unit;
an analysis module for classifying the plurality of detailed regions into regions corresponding to each other based on an internal structure and external physical characteristics based on the plurality of nodes; and
Among the regions corresponding to each other, a propagation map is generated for any one region for regions corresponding to a propagation pattern of a node, and a propagation map of the remaining regions is generated using the propagation pattern of the propagation map of the corresponding region and stored. A radio wave map building apparatus comprising a second building module for storing in the unit.
상기 분석 모듈은,
내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조가 서로 대응하고, 출입구의 위치를 기준으로 한 외부 노드의 위치를 포함하는 외부 물리적 특성이 서로 대응하는 영역들을 분류하는 전파 맵 구축 장치.The method of claim 1,
The analysis module,
An apparatus for constructing a radio wave map for classifying regions in which internal structures including internal shapes and sizes correspond to each other, and external physical properties including positions of external nodes with respect to the position of an entrance and exit correspond to each other.
상기 노드의 전파 패턴이 대응하는 영역들은,
상기 출입구로부터 동일 거리 떨어져 있고 상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드에서의 전파 패턴이 서로 대응하는 전파 맵 구축 장치.3. The method of claim 2,
Regions to which the propagation pattern of the node corresponds are,
A propagation map construction apparatus in which propagation patterns in external nodes that are at the same distance from the entrance and vertically connected from the entrance correspond to each other.
상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드는, 교차로 노드로부터 소정 거리 이상 이격된 전파 맵 구축 장치. 4. The method of claim 3,
The external node vertically connected from the entrance is spaced apart from the intersection node by a predetermined distance or more.
상기 전파 패턴은, 신호 세기의 패턴을 포함하는 전파 맵 구축 장치.3. The method of claim 2,
The propagation pattern is a propagation map construction apparatus including a pattern of signal strength.
상기 분석 모듈은,
내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조와 출입구의 위치가 어느 한 노드를 기준으로 서로 대칭인 영역들을 서로 대응하는 영역들로 분류하는 전파 맵 구축 장치.The method of claim 1,
The analysis module,
An apparatus for constructing a radio wave map that classifies regions in which the internal structure including the internal shape and size and the location of the doorway are symmetric to each other based on a node, into regions corresponding to each other.
상기 제 2 구축 모듈은,
상기 나머지 영역 각각에서 전파 정보를 수집한 하나 이상의 사용자 단말로부터 전파 정보를 수신하고, 수신된 전파 정보에서 추출한 전파 송출 기기의 식별정보를 상기 어느 한 영역의 전파 패턴에 결합함으로써, 상기 나머지 영역들의 전파 맵을 생성하는 전파 맵 구축 장치.The method of claim 1,
The second building module,
By receiving radio wave information from one or more user terminals that have collected radio wave information in each of the remaining areas, and combining the identification information of a radio wave transmitting device extracted from the received radio wave information with the propagation pattern of the one area, the propagation of the remaining areas A radio map builder that generates maps.
상기 주요 영역에 대해 복수의 노드를 기준으로 전파 맵을 생성하여 저장부에 저장하는 제 1 구축 단계;
상기 복수의 세부 영역을 내부 구조 및 상기 복수의 노드를 기준으로 한 외부 물리적 특성에 기초하여 서로 대응하는 영역들로 분류하는 단계; 및
상기 서로 대응하는 영역들 중 노드의 전파 패턴이 대응하는 영역들에 대해, 어느 한 영역에 대해 전파 맵을 생성하고 해당 영역의 전파 맵의 전파 패턴을 이용하여 나머지 영역들의 전파 맵을 생성하여 상기 저장부에 저장하는 제 2 구축 단계를 포함하는 방법.A method of constructing a radio map for a main area and a plurality of detailed areas in a radio map construction apparatus, the method comprising:
a first construction step of generating a propagation map based on a plurality of nodes for the main area and storing it in a storage unit;
classifying the plurality of detailed regions into regions corresponding to each other based on an internal structure and external physical characteristics based on the plurality of nodes; and
Among the regions corresponding to each other, a propagation map is generated for any one region for regions corresponding to a propagation pattern of a node, and a propagation map of the remaining regions is generated using the propagation pattern of the propagation map of the corresponding region and stored. and a second building step of storing to the wealth.
상기 분류하는 단계는,
내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조가 서로 대응하고, 출입구의 위치를 기준으로 한 외부 노드의 위치를 포함하는 외부 물리적 특성이 서로 대응하는 영역들을 분류하는 방법.9. The method of claim 8,
The classification step is
A method of classifying regions in which internal structures including internal shapes and sizes correspond to each other, and external physical properties including external node positions with respect to the position of the entrance and exit correspond to each other.
상기 노드의 전파 패턴이 대응하는 영역들은,
상기 출입구로부터 동일 거리 떨어져 있고 상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드에서의 전파 패턴이 서로 대응하는 방법.10. The method of claim 9,
Regions to which the propagation pattern of the node corresponds are,
A method in which propagation patterns in external nodes that are the same distance from the doorway and are vertically connected from the doorway correspond to each other.
상기 출입구로부터 수직으로 연결되는 외부 노드는, 교차로 노드로부터 소정 거리 이상 이격된 방법.11. The method of claim 10,
The external node vertically connected from the entrance is spaced apart from the intersection node by a predetermined distance or more.
상기 전파 패턴은, 신호 세기의 패턴을 포함하는 방법.10. The method of claim 9,
The propagation pattern includes a pattern of signal strength.
상기 분류하는 단계는,
내부 모양 및 크기를 포함하는 내부 구조 및 출입구의 위치가 어느 한 노드를 기준으로 서로 대칭인 영역들을 서로 대응하는 영역들로 분류하는 방법.9. The method of claim 8,
The classification step is
A method of classifying regions in which the internal structure including the internal shape and size and the position of the doorway are symmetrical with respect to one node into regions corresponding to each other.
상기 제 2 구축 단계는,
상기 나머지 영역 각각에서 전파 정보를 수집한 하나 이상의 사용자 단말로부터 전파 정보를 수신하고, 수신된 전파 정보에서 추출한 전파 송출 기기의 식별정보를 상기 어느 한 영역의 전파 패턴에 결합함으로써, 상기 나머지 영역들의 전파 맵을 생성하는 방법.9. The method of claim 8,
The second construction step is,
By receiving radio wave information from one or more user terminals that have collected radio wave information in each of the remaining areas, and combining the identification information of a radio wave transmitting device extracted from the received radio wave information with the propagation pattern of the one area, the propagation of the remaining areas How to create a map.
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KR101354649B1 (en) * | 2009-10-16 | 2014-01-21 | 퀄컴 인코포레이티드 | Binning venues into categories based on propagation characteristics |
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