KR102458846B1 - 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법 - Google Patents

다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 주변의 비콘 장치로부터 BLE 신호를 수집하는 BLE 신호 수집부와, 주변의 Wi-Fi 장치로부터 Wi-Fi 신호를 수집하는 Wi-Fi 신호 수집부와, 위성으로부터 GPS 신호를 수집하는 GPS 신호 수집부와, 상기 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호 중 적어도 하나에 대한 수신 신호 세기를 분석하여, 각각의 신호 수집부 중 선택된 하나의 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지들을 비활성화 상태로 전환하는 제어부와, 상기 활성화 상태의 신호 수집부에 수집되는 신호를 이용하여 현재 위치 정보를 추정하는 위치 추정부, 및 상기 추정한 위치 정보를 LTE 통신을 통해 서버로 전송하는 통신부를 포함하는 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법에 의하면, 장치 내 수집되는 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호를 분석한 결과를 기초로 BLE, Wi-Fi 및 GPS 기능 중 선택된 하나만 활성화 상태로 운용하고 나머지를 비활성 상태로 전환함으로써, 위치 추적에 요구되는 배터리 소모량을 최소화함은 물론, 배터리 운영 효율을 최적화할 수 있다.

Description

다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법{Location tracking apparatus based on multi-zone operation and optimal operation method of battery thereof}
본 발명은 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제한된 배터리 용량을 효율적으로 사용하기 위한 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법에 관한 것이다.
최근 들어 저전력의 이동통신 기술(LTE Cat.1/M1/NB-IOT1 등) 발전에 따른 다양한 형태의 LTE 기술 기반의 위치 추적 장치(Location Tracker)가 유행하고 있다.
일반적으로 위치 추적 장치는 GPS 기능 및 네트워크 기반의 위치 추적 기능(ECID: enhanced Cell ID, OTDOA: Observed Time Difference of Arrival)을 이용하여 실내외 위치를 측위하는 방식을 대부분 사용하고 있다.
하지만 이러한 위치 추적 장치의 경우 추적 장치의 특성상 소형화된 형태로 장치가 구성됨으로 인하여, 장치에 구성된 배터리 용량이 제한적으로 운용되고 있다.
특히, 실내외 위치 추적 기법을 동시적으로 운용하게 될 경우, 배터리 소모량은 더욱 높아지고 위치 추적 장치의 운용 시간이 짧아지며 배터리 용량을 높일 경우 장치의 크기 및 무게가 증가되는 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제1412811호(2014.06.30 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은 배터리 운영 효율을 최적화할 수 있는 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 주변의 비콘 장치로부터 BLE 신호를 수집하는 BLE 신호 수집부와, 주변의 Wi-Fi 장치로부터 Wi-Fi 신호를 수집하는 Wi-Fi 신호 수집부와, 위성으로부터 GPS 신호를 수집하는 GPS 신호 수집부와, 상기 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호 중 적어도 하나에 대한 수신 신호 세기를 분석하여, 각각의 신호 수집부 중 선택된 하나의 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지들을 비활성화 상태로 전환하는 제어부와, 상기 활성화 상태의 신호 수집부에 수집되는 신호를 이용하여 현재 위치 정보를 추정하는 위치 추정부, 및 상기 추정한 위치 정보를 LTE 통신을 통해 서버로 전송하는 통신부를 포함하는 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치를 제공한다.
또한, 상기 다중 존(Zone)은, 상기 비콘 장치가 송출한 BLE 신호의 신호 도달 거리 이내인 BLE 존, 상기 Wi-Fi 장치가 송출한 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리 이내이면서 상기 BLE 존의 외부에 해당하는 Wi-Fi 존, 그리고 상기 Wi-Fi 존의 외부에 해당하는 GPS 존을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 BLE 신호 또는 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기를 제1 임계 크기 또는 제2 임계 크기와 각각 비교한 결과를 기초로, 상기 BLE 존, Wi-Fi 존, GPS 존 중 상기 트래킹 장치가 존재하는 구역을 판단하며, 상기 판단된 존에 대응하는 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 존에 대응하는 신호 수집부의 전원 공급을 차단하여 비활성화 상태로 전환할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 비활성화 상태의 신호 수신부를 설정된 시간 주기로 일시적으로 활성화시켜 해당 신호를 수집한 다음 다시 비활성화시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 이상인 경우, 상기 BLE 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며, 상기 제1 임계 크기는, 상기 비콘 장치에서 송출된 BLE 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기일 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 이상인 경우, 상기 Wi-Fi 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며, 상기 제2 임계 크기는, 상기 Wi-Fi 장치에서 송출된 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기일 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 미만인 경우, 상기 GPS 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단할 수 있다.
그리고, 본 발명은, BLE 신호 수집부, Wi-Fi 신호 수집부 및 GPS 신호 수집부를 포함한 트래킹 장치에서의 배터리 운영 최적화 방법에 있어서, 상기 BLE 신호 수집부가 주변의 비콘 장치로부터 수집한 BLE 신호 및 상기 Wi-Fi 신호 수집부가 주변의 Wi-Fi 장치로부터 수집한 Wi-Fi 신호 중 적어도 하나에 대한 수신 신호 세기를 분석하여, 각각의 신호 수집부 중 선택된 하나의 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지들을 비활성화 상태로 전환하는 단계와, 상기 활성화 상태의 신호 수집부에 수집되는 신호를 이용하여 현재 위치 정보를 추정하는 단계, 및 상기 추정한 위치 정보를 LTE 통신을 통해 서버로 전송하는 단계를 포함하는 배터리 운영 최적화 방법을 제공한다.
또한, 상기 다중 존(Zone)은, 상기 비콘 장치가 송출한 BLE 신호의 신호 도달 거리 이내인 BLE 존, 상기 Wi-Fi 장치가 송출한 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리 이내이면서 상기 BLE 존의 외부에 해당하는 Wi-Fi 존, 그리고 상기 Wi-Fi 존의 외부에 해당하는 GPS 존을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전환하는 단계는, 상기 BLE 신호 또는 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기를 제1 임계 크기 또는 제2 임계 크기와 각각 비교한 결과를 기초로, 상기 BLE 존, Wi-Fi 존, GPS 존 중 상기 트래킹 장치가 존재하는 구역을 판단하며, 상기 판단된 존에 대응하는 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 존에 대응하는 신호 수집부의 전원 공급을 차단하여 비활성화 상태로 전환할 수 있다.
또한, 상기 배터리 운영 최적화 방법은, 상기 비활성화 상태의 신호 수신부를 설정된 시간 주기로 일시적으로 활성화시켜 해당 신호를 수집한 다음 다시 비활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전환하는 단계는, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 이상인 경우, 상기 BLE 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며, 상기 제1 임계 크기는, 상기 비콘 장치에서 송출된 BLE 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기일 수 있다.
또한, 상기 전환하는 단계는, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 이상인 경우, 상기 Wi-Fi 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며, 상기 제2 임계 크기는, 상기 Wi-Fi 장치에서 송출된 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기일 수 있다.
또한, 상기 전환하는 단계는, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 미만인 경우, 상기 GPS 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법에 따르면, 장치 내 수집되는 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호를 분석한 결과를 기초로 BLE, Wi-Fi 및 GPS 기능 중 선택된 하나만 활성화 상태로 운용하고 나머지를 비활성 상태로 전환함으로써, 위치 추적에 필요한 배터리 소모량을 최소화함은 물론, 배터리 운영 효율을 최적화할 수 있는 이점을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 위한 다중 존(Zone)을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 운영 최적화 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 운영 최적화 방법을 더욱 구체적으로 설명하는 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법으로, 저전력 블루투스(BLE;Bluetooth Low Energy), 와이파이(Wi-Fi) 및 지피에스(GPS; Global Positioning System) 기능을 내장한 위치 추적용 트래킹 장치의 배터리 운영 효율을 최적화할 수 있는 기법을 제공한다.
이러한 본 발명의 경우, BLE 존, Wi-Fi 존, 그리고 GPS 존을 포함한 다중 존의 운영을 통해 트래킹 장치 내 배터리 소모량을 최소화하는 동시에 제한된 용량을 장시간 사용할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 트래킹 장치(100)는 사람, 사물 등과 같은 객체에 장착되어 객체의 위치를 추적하기 위한 위치 트래커(Location tracker)에 해당하는 것으로, BLE 신호 수집부(110), Wi-Fi 신호 수집부(120), GPS 신호 수집부(130), 제어부(140), 위치 추정부(150) 및 통신부(160)를 포함한다.
복수의 신호 수집부(110,120,130)는 트래킹 장치(100)의 위치 추적에 필요한 신호들 즉, BLE 신호, Wi-Fi 신호 및 GPS 신호를 각각 수집한다. 주변에서 수집되는 BLE 신호, Wi-Fi 신호, GPS 신호 중 적어도 하나를 이용하여 실내 또는 실외 위치를 측위하는 기법은 기 공지된 것에 해당하므로, 구체적인 원리에 대한 설명은 생략한다.
먼저, BLE 신호 수집부(110)는 주변의 비콘 장치로부터 BLE 신호를 수집한다. 여기서, 비콘 장치는 가정, 오피스, 건물 등의 실내에 배치된 통상의 BLE 비콘 장치일 수 있다.
BLE 신호 수집부(110)는 비콘 장치에서 송출되는 BLE 신호를 스캔하고 스캔한 정보를 제어부(140) 또는 위치 추정부(150)로 제공할 수 있다. 물론, 비콘 장치가 멀리 떨어져 위치한 경우 BLE 신호가 미약한 강도로 스캔되거나 전혀 스캔되지 않을 수도 있다.
Wi-Fi 신호 수집부(120)는 주변의 Wi-Fi 장치로부터 Wi-Fi 신호를 수집한다. 여기서 Wi-Fi 장치는 실내에 설치된 통상의 Wi-Fi 장치(ex, 홈 Wi-Fi 장치)일 수 있다.
Wi-Fi 신호 수집부(120)는 Wi-Fi 장치에서 송출되는 Wi-Fi 신호를 스캔하고 스캔한 정보를 제어부(140) 또는 위치 추정부(150)로 제공한다. 물론, Wi-Fi 장치가 멀리 떨어져 위치한 경우 Wi-Fi 신호가 미약한 강도로 스캔되거나 전혀 스캔되지 않을 수도 있다.
GPS 신호 수집부(130)는 위성으로부터 GPS 신호를 수집한다. GPS 신호 수집부(130)는 수집한 GPS 신호를 제어부(140) 또는 위치 추정부(150)로 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 위치 추정부(150)는 제어부(140)의 제어 동작에 따라 복수의 신호 수집부(110,120,130) 중 어느 하나의 신호 수집부로부터 수집된 신호만을 이용하여 위치 추정을 수행한다.
이를 위해, 제어부(140)는 복수의 신호 수집부(110,120,130) 중 어느 하나만을 활성화 상태로 운용하고 나머지를 비활성화 상태로 절환하여, 트래킹 장치(100)에서 위치 추적 시 소모되는 배터리의 부담을 줄일 수 있다. 여기서, 활성화 여부는 신호 수집부에 대한 전원 공급 여부를 의미할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호 중 적어도 하나에 대한 수신 신호 세기를 분석하여, 각각의 신호 수집부 중 선택된 하나의 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지들을 비활성화 상태로 전환한다.
이러한 제어부(140)는 BLE 신호 또는 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기를 제1 임계 크기 또는 제2 임계 크기와 각각 비교한 결과를 기초로, BLE 존, Wi-Fi 존, GPS 존(Geofence 존) 중 트래킹 장치(100)가 존재하는 구역을 판단한다.
여기서, 제1 임계 크기는 비콘 장치에서 송출된 BLE 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기를 의미할 수 있다. 또한, 제2 임계 크기는 Wi-Fi 장치에서 송출된 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기를 의미할 수 있다.
이와 같이, 제어부(140)는 위치 추정부(150)의 실질적인 측위 이전에 트래킹 장치(100)가 어떠한 존 내에 위치하고 있는지를 판단한 다음, 판단된 존에 대응하는 해당 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 존에 대응하는 두 가지 신호 수집부의 전원 공급을 모두 차단하여 비활성화 상태로 전환한다. 이를 통해 나머지 신호 수집부의 동작과 기능을 제한한다.
배터리 전력 소모량은 GPS, Wi-Fi, BLE 기능 순으로 높으며, BLE 통신은 가장 저전력으로 운용된다. 따라서, 트래킹 장치(100)가 BLE 존 내에 위치한다면, 굳이 Wi-Fi 통신을 이용할 필요가 없으며 Wi-Fi 통신을 제한하고 BLE 통신을 사용하여 측위를 수행하는 것이 배터리 운용 효율 면에서 더욱 바람직하다.
위치 추정부(150)는 활성화 상태에 있는 해당 신호 수집부에 수집되는 신호를 이용하여 현재 위치 정보를 추정한다. 즉, 위치 추정부(150)는 선택된 신호 수집부의 스캐닝 신호 만을 이용하여 트래킹 장치(100)의 위치 정보를 추정한다.
통신부(160)는 추정한 위치 정보를 LTE 통신을 통해 서버로 전송한다. 통신부(160)는 저전력의 LTE 통신 기술(LTE CAT.4/CAT.1/CAT.M1/CAT.NB-IOT1 등)을 지원하는 LTE 모뎀을 포함하며, LTE Radio 신호 송수신부를 이용하여 LTE 기반의 인터넷 연계가 가능한 구조를 가진다.
본 실시예에서 도 1에 도시된 각 구성 요소들은 주변 I/O 인터페이스(SPI, I2C, GPIO, UART 등)를 통해 상호 연동될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예는 I/O 인터페이스를 통해 수집된 각각의 신호 수집부의 자료를 분석하여 BLE, Wi-Fi, Geofence 존을 구분할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예를 위한 다중 존(Zone)을 설명하는 도면이다.
본 발명의 실시예에서 다중 존(Zone)은 BLE 존, Wi-Fi 존, 그리고 GPS 존(Geofence 존)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 가정 내에 블루투스 비콘 장치(1) 및 Wi-Fi 장치(2)가 각각 설치되어 있다고 가정한다.
도 2에 나타낸 것과 같이, BLE 존이란, 비콘 장치(1)가 송출하는 BLE 신호의 신호 도달 거리 이내에 해당하는 영역을 의미한다. 즉, BLE 존은 비콘 장치의 신호 도달 거리에 의해 결정될 수 있다.
Wi-Fi 존은 Wi-Fi 장치(2)가 송출한 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리 이내이면서 BLE 존의 외부에 해당하는 영역을 의미한다. 도 2의 경우 BLE 존 내에서도 Wi-Fi 통신이 가능하지만 본 실시예는 Wi-Fi 통신 가능 영역 중에서도 BLE 존을 제외한 나머지 영역을 Wi-Fi 존으로 정의한다. 이는 BLE 존 내에 있을 때는 배터리 소모를 줄이기 위해 BLE 신호의 스캔만 수행하도록 하는 것과 관련된다.
다음, GPS 존은 Wi-Fi 존의 외부에 해당하는 영역을 의미하며, Wi-Fi 존에 인접한 Geofence 존과 그보다 외곽의 outside Geofence 존으로 구분될 수 있다.
Geofence 존은 GPS 신호를 통해 얻어지 위경도 값을 활용하여 구글 맵과 같은 지도와 연계되어, 특정 지역에 대한 Geofence를 정의한 Zone 구역을 의미할 수 있다. 또한, Outside Geofence 존은 앞서의 Geofence 존을 벗어나는 범위에 해당하는 위치를 의미할 수 있다. 물론, 이 두가지 경우 모두 GPS 존에 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예의 경우, 트래킹 장치(100)가 BLE 존 내에 존재하는 경우(도 2의 A), BLE 기능만 온 시키며, BLE 존을 벗어나 Wi-Fi 존으로 이동한 경우(도 2의 B)에는 Wi-Fi 기능만 온 시키며, GPS 존으로 이동한 경우(도 2의 C)에는 GPS 기능만 온시킨다. 그 구체적인 원리는 다음과 같다.
제어부(140)는 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 이상인 경우, 현재 트래킹 장치(100)가 BLE 존 내(BLE 신호의 신호 도달 거리 이내)에 위치한 것으로 판단하여, BLE 신호 수집부(110)만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부(120,130)의 전원 공급을 차단한다. 이에 따라, 위치 추정부(150)는 BLE 신호만을 이용하여 트래킹 장치(100)의 측위를 수행한다.
또한 제어부(140)는 BLE 신호가 제1 임계 세기 미만인 경우에는 트래킹 장치(100)가 BLE 존을 벗어난 구역에 위치한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 이러한 조건에서, Wi-Fi 신호가 기 설정된 제2 임계 세기 이상인 경우에는 트래킹 장치(100)는 Wi-Fi 존(BLE 신호의 신호 도달 거리 밖이면서 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리 이내)에 위치한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이면서 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 이상이면, Wi-Fi 신호 수집부(120)만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부(110,130)의 전원 공급을 차단한다. 이에 따라, 위치 추정부(150)는 Wi-Fi 신호만을 이용하여 트래킹 장치(100)의 현재 위치에 대한 정밀한 측위를 수행한다.
또한, 제어부(140)는 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이면서 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 미만인 경우, 트래킹 장치(100)가 GPS 존 내에 위치한 것으로 판단하여, GPS 신호 수집부(130)만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부(110,120)의 전원 공급을 차단한다. 이에 따라, 위치 추정부(150)는 GPS 신호만을 이용하여 트래킹 장치(100)의 현재 위치에 대한 정밀한 측위를 수행한다.
물론, 각 경우에 있어, 제어부(140)는 비활성화 상태의 신호 수신부를 설정된 시간 주기로 일시적으로 활성화시켜, 해당 신호를 수집한 다음 다시 비활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 트래킹 장치(100)가 BLE 존 내에 위치한 경우, Wi-Fi/GPS 신호 수집부(120,130)의 기능을 오프시키되, 특정 주기(ex, 15분, 30분)에서만 Wi-Fi 및 GPS 신호 수집부(120,130)의 기능을 설정 시간(ex, 1분) 동안 온 시켜 관련 정보를 수집할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 운영 최적화 방법을 설명하는 도면이다.
먼저, 복수의 신호 수집부(110,120,130)를 통해 BLE 신호, Wi-Fi 신호, GPS 신호 중 적어도 하나를 수집한다(S310). 물론, 트래킹 장치(100)가 위치한 구역에 따라 일부 신호의 수집은 제한될 수도 있다.
이후, 제어부(140)는 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호 중 적어도 하나에 대한 수신 신호 세기를 분석하며(S320), 분석 결과를 기초로 각각의 신호 수집부(110,120,130) 중 선택된 하나의 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지들을 비활성화 상태로 전환한다(S330).
그러면, 위치 추정부(150)는 활성화 상태에 있는 신호 수집부에 수집되는 신호를 이용하여 현재 위치 정보를 추정한다(S340). 그리고, 통신부(160)는 위치 정보를 서버로 전송한다(S340).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 운영 최적화 방법을 더욱 구체적으로 설명하는 도면이다.
먼저, 트래킹 장치(100)는 서버로부터 다중 존 운영에 관한 정보를 수집한다(S410). 다중 존 운영에 따른 정책 예시는 다음의 표 1을 참조한다.
Zone BLE Zone
 Wi-Fi Zone Geofence Zone Outside Geofence Zone
Scan Interval BLE Scan 1 sec Wi-Fi Scan 1 sec GPS Scan 1 min GPS Scan 1 min
Location Update Interval 15 min 15 min 5 min 1 min
표 1에서 Scan Interval는 신호 스캔 간격이며, Location Update Interval는 위치 업데이트 간격으로 추정한 위치를 서버로 업데이트하는 간격을 나타낸다.
BLE Zone의 경우, 신호 스캔 간격은 1분, 위치 업데이트 간격은 15분이므로, 1분에 한번씩 위치를 추정하며 추정한 위치를 15분에 한번씩 보낸다. BLE와 Wi-Fi Zone은 실내 환경이므로 송신 전력 절약을 위해 GPS Zone 보다 업데이트 간격이 넓은 것을 알 수 있다.
트래킹 장치(100)는 서버와 주기적으로 통신하여 정책을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 정책 업데이트와 관련한 온디맨드(ondemand) 명령이 포함된 SMS 메시지를 서버로부터 수신하면, 트래킹 장치(100)는 해당 서버에 접속하여 최종 정책을 업데이트한다.
이후, 제어부(140)는 각 신호 수신부에서 수집한 신호를 분석한다. 먼저, 제어부(140)는 BLE 신호의 수신 신호 세기를 제1 임계 크기와 비교한다(S420). BLE 신호가 제1 임계 크기 이상이면, 트래킹 장치(100)가 BLE 존 내에 위치한 것으로 판단하여 BLE 기능만 활성화를 유지하는 대신 Wi-Fi/GPS 기능을 비활성화시킨다(S430). 이 경우, 위치 추정부(150)는 BLE 기능을 통해 수집된 BLE 신호를 이용하여 위치를 추정하고, 통신부(160)는 추정한 위치를 전송한다(S450).
하지만, S420 단계의 비교 결과, BLE 신호가 제1 임계 크기 미만이면, 다시 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기를 제2 임계 크기와 비교한다(S421). 만일 Wi-Fi 신호가 제2 임계 크기 이상이면, 트래킹 장치(100)가 Wi-Fi 존에 위치한 것으로 판단하여 Wi-Fi 기능만 활성화를 유지하고 나머지 BLE/GPS 기능을 비활성화시켜 차단한다(S422). 이 경우, 위치 추정부(150)는 Wi-Fi 기능을 통해 수집된 Wi-Fi 신호를 이용하여 위치를 추정하고, 통신부(160)는 추정한 위치를 전송한다(S450).
S421 단계의 비교 결과, Wi-Fi 신호가 제2 임계 크기 미만이면, 트래킹 장치(100)가 Wi-Fi 존을 벗어나 GPS 존에 위치한 것으로 판단하여 GPS 기능만 활성화를 유지하고 나머지 BLE/Wi-Fi기능을 비활성화시켜 차단한다(S423). 이 경우, 위치 추정부(150)는 GPS 기능을 통해 수집된 GPS 신호를 이용하여 위치를 추정하고, 통신부(160)는 추정한 위치를 전송한다(S450).
이상과 같은 본 발명에 따른 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치 및 그것의 배터리 운영 최적화 방법에 따르면, 장치 내 수집되는 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호를 분석한 결과를 기초로 BLE, Wi-Fi 및 GPS 기능 중 선택된 하나만 활성화 상태로 운용하고 나머지를 비활성 상태로 전환함으로써, 위치 추적에 필요한 배터리 소모량을 최소화함은 물론, 배터리 운영 효율을 최적화할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 트래킹 장치 110: BLE 신호 수집부
120: Wi-Fi 신호 수집부 130: GPS 신호 수집부
140: 제어부 150: 위치 추정부
160: 통신부

Claims (14)

  1. 주변의 비콘 장치로부터 BLE 신호를 수집하는 BLE 신호 수집부;
    주변의 Wi-Fi 장치로부터 Wi-Fi 신호를 수집하는 Wi-Fi 신호 수집부;
    위성으로부터 GPS 신호를 수집하는 GPS 신호 수집부;
    상기 BLE 신호 및 Wi-Fi 신호 중 적어도 하나에 대한 수신 신호 세기를 분석하여, 각각의 신호 수집부 중 선택된 하나의 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지들을 비활성화 상태로 전환하는 제어부;
    상기 활성화 상태의 신호 수집부에 수집되는 신호를 이용하여 현재 위치 정보를 추정하는 위치 추정부; 및
    상기 추정한 위치 정보를 LTE 통신을 통해 서버로 전송하는 통신부를 포함하며,
    다중 존(Zone)은,
    상기 비콘 장치가 송출한 BLE 신호의 신호 도달 거리 이내인 BLE 존, 상기 Wi-Fi 장치가 송출한 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리 이내이면서 상기 BLE 존의 외부에 해당하는 Wi-Fi 존, 그리고 상기 Wi-Fi 존의 외부에 해당하는 GPS 존을 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 BLE 신호 또는 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기를 제1 임계 크기 또는 제2 임계 크기와 각각 비교한 결과를 기초로, 상기 BLE 존, Wi-Fi 존, GPS 존 중 트래킹 장치가 존재하는 구역을 판단하며,
    상기 판단된 존에 대응하는 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 존에 대응하는 신호 수집부의 전원 공급을 차단하여 비활성화 상태로 전환하되, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 이상인 경우, 상기 BLE 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며,
    상기 제1 임계 크기는,
    상기 비콘 장치에서 송출된 BLE 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기인 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비활성화 상태의 신호 수신부를 설정된 시간 주기로 일시적으로 활성화시켜 해당 신호를 수집한 다음 다시 비활성화시키는 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 이상인 경우, 상기 Wi-Fi 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며,
    상기 제2 임계 크기는,
    상기 Wi-Fi 장치에서 송출된 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기인 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 미만인 경우, 상기 GPS 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하는 다중 존 운영 기반의 트래킹 장치.
  8. BLE 신호 수집부, Wi-Fi 신호 수집부 및 GPS 신호 수집부를 포함한 트래킹 장치에서의 배터리 운영 최적화 방법에 있어서,
    상기 BLE 신호 수집부가 주변의 비콘 장치로부터 수집한 BLE 신호 및 상기 Wi-Fi 신호 수집부가 주변의 Wi-Fi 장치로부터 수집한 Wi-Fi 신호 중 적어도 하나에 대한 수신 신호 세기를 분석하여, 각각의 신호 수집부 중 선택된 하나의 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지들을 비활성화 상태로 전환하는 단계;
    상기 활성화 상태의 신호 수집부에 수집되는 신호를 이용하여 현재 위치 정보를 추정하는 단계; 및
    상기 추정한 위치 정보를 LTE 통신을 통해 서버로 전송하는 단계를 포함하며,
    다중 존(Zone)은,
    상기 비콘 장치가 송출한 BLE 신호의 신호 도달 거리 이내인 BLE 존, 상기 Wi-Fi 장치가 송출한 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리 이내이면서 상기 BLE 존의 외부에 해당하는 Wi-Fi 존, 그리고 상기 Wi-Fi 존의 외부에 해당하는 GPS 존을 포함하며,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 BLE 신호 또는 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기를 제1 임계 크기 또는 제2 임계 크기와 각각 비교한 결과를 기초로, 상기 BLE 존, Wi-Fi 존, GPS 존 중 상기 트래킹 장치가 존재하는 구역을 판단하며,
    상기 판단된 존에 대응하는 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 존에 대응하는 신호 수집부의 전원 공급을 차단하여 비활성화 상태로 전환하되, 상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 이상인 경우, 상기 BLE 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며,
    상기 제1 임계 크기는,
    상기 비콘 장치에서 송출된 BLE 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기인 배터리 운영 최적화 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 비활성화 상태의 신호 수신부를 설정된 시간 주기로 일시적으로 활성화시켜 해당 신호를 수집한 다음 다시 비활성화시키는 단계를 더 포함하는 배터리 운영 최적화 방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 이상인 경우, 상기 Wi-Fi 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하며,
    상기 제2 임계 크기는,
    상기 Wi-Fi 장치에서 송출된 Wi-Fi 신호의 신호 도달 거리에 대응하는 수신 신호 세기인 배터리 운영 최적화 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 BLE 신호의 수신 신호 세기가 제1 임계 크기 미만이고 상기 Wi-Fi 신호의 수신 신호 세기가 제2 임계 크기 미만인 경우, 상기 GPS 신호 수집부만 활성화 상태로 운용하고 나머지 신호 수집부의 전원 공급을 차단하는 배터리 운영 최적화 방법.
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