KR102559770B1 - 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템 - Google Patents

사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템으로서, 더욱 상세하게는, 복수의 비콘스캐너가 설치된 특정 공간에서 사용자단말기와 복수의 비콘스캐너가 무선 통신을 수행하고, 복수의 비콘스캐너 각각이 수신하는 전파의 세기에 기초하여 사용자단말기의 위치를 예측하기 위한 복수의 벡터를 생성하고, 생성된 복수의 벡터를 사용하여 특정 공간에 위치한 사용자단말기의 위치를 실시간으로 도출하는, 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템{The Method and System to derive a two-dimensional position of User Device}
본 발명은 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템으로서, 더욱 상세하게는, 복수의 비콘스캐너가 설치된 특정 공간에서 사용자단말기와 복수의 비콘스캐너가 무선 통신을 수행하고, 복수의 비콘스캐너 각각이 수신하는 전파의 세기에 기초하여 사용자단말기의 위치를 예측하기 위한 복수의 벡터를 생성하고, 생성된 복수의 벡터를 사용하여 특정 공간에 위치한 사용자단말기의 위치를 실시간으로 도출하는, 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
실시간 위치추적 서비스 혹은 시스템(RTLS: Real-Time Locating Service(System))은 실내 위치추적 서비스 (IPS: Indoor Positioning Service)라고도 불리는 것으로, 이동통신망 기반의 위치 기반 서비스(LBS: Location-Based Service)와 동일하게 사람 혹은 사물의 위치를 확인하거나 추적하는 서비스이지만, 주로 근거리 및 실내와 같은 제한된 공간에서 위치를 확인하거나 추적하는데 사용된다.
종래의 무선 통신을 사용하는 위치 추적 시스템은 전파수신강도(Received Signal Indicator, 이하 RSSI), 관성정보, 채널 상태정보, 도착각도, 비행 시간 및 도착 위상 등 다양한 정보를 사용하여 대상의 위치를 추정하는 기술이다.
대표적인 위치추적 방법으로는 무선 신호세기(RSSI)를 기반으로 하는 방식이 있다. 한편, RSSI기반의 위치추적 방식은 전파모델의 비선형성으로 인해 주변 환경(건물 외벽, 사람, 사물, 전파신호 등)에 취약한 특성을 지니고 있고, RSSI기반의 위치추적 방식은 전파모델의 신호세기(RSSI)를 기준으로 위치를 추정하기 때문에 전파모델이 지니는 오차율이 그대로 측위 오차에 반영되는 성질을 가진다.
이와 같은 종래의 RSSI값을 이용하여 위치를 추적하는 기술로는, 대한민국 공개특허 10-2020-0074607와 같이, RSSI값에 기초하여 사물의 위치를 추적하되 시간 구간별로 RSSI값의 변화율에 따라 RSSI값을 보정하여 송신장치의 위치를 측정하는, RSSI 기반의 사물 위치 추적 및 보정 시스템과 같이 RSSI값을 보정하여 사용하는 기술 등이 있다.
그러나 RSSI값을 사용한 위치추적은 단순하지만 신호 다중경로 효과, 잡음과 간섭 등 기타 여러 요인의 영향으로 인한 불안정성을 가지고 있다. 구체적으로, RSSI값은 안테나나 회로에 의한 이득이나 손실에 대해 전혀 고려되지 않은 값으로 RSSI값의 크기와 실제 통신거리가 비례하지 않는다.
다시 말해, 상술한 종래 기술과 같이 RSSI값을 통해 거리를 추정하고, 추정한 거리에 기초한 삼변측량(혹은 삼각측량) 방식을 이용한 기술로는 실시간으로 정확하게 위치를 추정하는 데 있어 정확한 데이터를 취득하기 어려운 실정이다. 따라서, 이러한 RSSI 기반의 위치추적 기술의 불안정성이 개선되거나 보안된 기술이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0074607호 (2020.06.25.)
본 발명은 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템으로서, 더욱 상세하게는, 복수의 비콘스캐너가 설치된 특정 공간에서 사용자단말기와 복수의 비콘스캐너가 무선 통신을 수행하고, 복수의 비콘스캐너 각각이 수신하는 전파의 세기에 기초하여 사용자단말기의 위치를 예측하기 위한 복수의 벡터를 생성하고, 생성된 복수의 벡터를 사용하여 특정 공간에 위치한 사용자단말기의 위치를 실시간으로 도출하는, 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법으로서, 위치가 상이한 복수의 비콘스캐너에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각과 사용자단말기와의 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계; 컴퓨팅장치에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각에서 도출된 RSSI값을 수신하는 RSSI값수신단계; 컴퓨팅장치에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각에 대하여, 다른 비콘스캐너와 위치의 차이, 및 다른 비콘스캐너와의 RSSI값 차이에 기초하여, 다른 비콘스캐너 각각에 대하여 제1벡터를 도출한 뒤, 도출된 제1벡터를 합산하여 제2벡터를 도출하는 벡터도출단계; 및 컴퓨팅장치에서, 상기 제2벡터의 교차점을 도출하고, 도출된 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 위치도출단계;를 포함하는, 2차원적 위치를 도출하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 복수의 비콘스캐너는 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너를 포함하고, n은 3 이상의 자연수인 경우에, 상기 벡터도출단계는, 1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여, 제k비콘스캐너와 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너 각각의 위치차이에 기초하여 상기 제k비콘스캐너의 제1벡터 각각의 방향을 산출하고, 상기 제k비콘스캐너로부터 수신한 RSSI값과 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너로부터 수신한 RSSI값 각각의 차이에 기초하여 상기 제k비콘스캐너의 제1벡터 각각의 크기를 산출하고, 산출한 방향과 크기에 기초하여 상기 제k비콘스캐너의 제1벡터를 도출하는 제1벡터도출단계;를 포함하고, 상기 컴퓨팅장치는 상기 제1벡터도출단계를 통해, 상기 제k비콘스캐너에 대해 총 (n-1)개의 제1벡터를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 복수의 비콘스캐너는 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너를 포함하고, n은 3 이상의 자연수인 경우에, 상기 벡터도출단계는, 1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여, 상기 컴퓨팅장치에 의해 도출된 제k비콘스캐너의 제1벡터를 합산하여 상기 제k비콘스캐너의 제2벡터를 도출하는 제2벡터도출단계;를 포함하고, 상기 컴퓨팅장치는 상기 제2벡터도출단계를 k=1 부터 k=n까지 수행하여 총 n개의 제2벡터를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 위치도출단계는, 복수의 제2벡터 각각이 특정 공간에서 교차함으로써 형성되는 교차점을 도출하는 교차점도출단계를 포함하고, 상기 교차점도출단계는, 1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여, 제k비콘스캐너의 제2벡터와 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너의 제2벡터 각각과 교차되는 위치좌표를 산출하고, 산출된 복수의 위치좌표 중 기설정된 범위 이내에 위치하는 위치좌표만을 이용하여 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 위치도출단계는, 도출된 복수의 교차점에 대하여 각 교차점에 해당하는 데이터값을 중심으로 하는 커널함수를 생성하는 커널함수생성단계; 상기 커널함수생성단계에서 생성된 복수의 커널함수를 모두 더한 후 상기 복수의 교차점의 개수로 나누어 확률밀도함수를 생성하는 확률밀도함수생성단계; 및 상기 확률밀도함수에서 가장 큰 값에 해당하는 위치좌표를 도출하여 상기 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 단계;를 포함하는, 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 RSSI값도출단계에서 상기 복수의 비콘스캐너 각각은 지향성 안테나를 사용하여 사용자단말기와의 RSSI값을 도출하고, 상기 컴퓨팅장치는 기저장된 RSSI변환모델을 사용하여 도출된 RSSI값을 캘리브레이션함으로써 보정된 RSSI값을 산출하고, 상기 보정된 RSSI값을 이용하여 상기 벡터도출단계를 수행할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 시스템으로서, 상기 시스템은 복수의 스캐너, 및 컴퓨팅장치를 포함하고, 위치가 상이한 복수의 비콘스캐너 각각은 사용자단말기와의 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계를 수행하고, 상기 컴퓨팅장치는, 상기 복수의 비콘스캐너 각각에서 도출된 RSSI값을 수신하는 RSSI수신단계; 상기 복수의 비콘스캐너 각각에 대하여, 다른 비콘스캐너와 위치의 차이, 및 다른 비콘스캐너와의 RSSI값 차이에 기초하여, 다른 비콘스캐너 각각에 대하여 제1벡터를 도출한 뒤, 도출된 제1벡터를 합산하여 제2벡터를 도출하는 벡터도출단계; 및 상기 제2벡터의 교차점을 도출하고, 도출된 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 위치도출단계;를 수행하는, 2차원적 위치를 도출하는 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 삼변측량 혹은 삼각측량 기술을 사용하지 않고, 특정 공간에 설치된 복수의 비콘스캐너 각각의 벡터를 도출하여 도출한 벡터의 기초하여 사용자단말기의 위치를 추정함으로써, 종래의 RSSI기반 위치 추정 기술의 단점을 보완하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 더 정확한 벡터 도출을 위해 종래의 다이폴 안테나가 아닌 지향성 안테나를 사용함으로써, 더 정확한 RSSI값을 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지향성 안테나를 사용함으로써 발생할 수 있는 수신감도의 극단적인 차이를 기저장된 RSSI변환모델을 사용하여 보정함으로써, 보다 정확하게 사용자단말기의 위치를 추정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모든 복수의 비콘스캐너 각각의 벡터를 사용하는 것이 아니라 기설정된 기준으로 선별된 비콘스캐너의 벡터만을 사용함으로써, 사용자단말기의 위치를 추정하는데 발생하는 오차 혹은 노이즈를 감소시키는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, BLE통신용 비콘스캐너를 사용함으로써 저전력으로 사용자단말기와 비콘스캐너 간의 통신을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래기술과 같이 측정된 RSSI값으로 통신 거리에 관한 정보만을 도출하는 것이 아니라 새로운 데이터를 창출하고, 사용자단말기의 위치를 추정하는데 창출한 새로운 데이터를 사용함으로써, 사용자단말기의 위치를 종래기술에 비해 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 시스템의 구성요소들의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법의 수행단계를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 공간의 천장에 복수의 비콘스캐너가 설치되는 구성을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너가 설치된 공간에 사용자단말기가 있는 일 예와 설치된 각각의 비콘스캐너가 컴퓨팅장치로 송신하는 정보를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1비콘스캐너의 제1벡터를 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 공간에 설치된 복수의 비콘스캐너 각각의 제2벡터를 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너가 설치된 공간에 사용자단말기가 있는 경우, 설치된 복수의 비콘스캐너 각각의 제1벡터를 도출하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너가 설치된 공간에 사용자단말기가 있는 경우, 설치된 복수의 비콘스캐너 각각의 제2벡터 및 제2벡터의 교차점을 도출하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커널 밀도 추정 방식을 통해 생성되는 확률밀도함수의 그래프를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너가 설치된 공간에 사용자단말기가 있는 경우, 도출된 복수의 제2벡터의 교차점에 기초하여 사용자단말기의 위치를 추정하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예로서, 2차원 위치좌표에 대한 커널함수를 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘스캐너에서 측정한 RSSI값을 보정하기 위한 RSSI변환모델을 개략적으로 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치의 내부 구성을 예시적으로 도시한다.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 언급되는 “사용자단말기”는 네트워크를 통해 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신장치로서, 스마트폰, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet), BLE 비콘(Bluetooth Low Energy Beacon) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드 (Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한, "네트워크"는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 시스템으로서, 상기 시스템은 복수의 스캐너, 및 컴퓨팅장치(3000)를 포함하고, 위치가 상이한 복수의 비콘스캐너(2000.1 내지 2000.n, 이하 2000) 각각은 사용자단말기(1000)와의 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계를 수행하고, 상기 컴퓨팅장치(3000)는, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각에서 도출된 RSSI값을 수신하는 RSSI수신단계; 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각에 대하여, 다른 비콘스캐너(2000)와 위치의 차이, 및 다른 비콘스캐너(2000)와의 RSSI값 차이에 기초하여, 다른 비콘스캐너(2000) 각각에 대하여 제1벡터를 도출한 뒤, 도출된 제1벡터를 합산하여 제2벡터를 도출하는 벡터도출단계; 및 상기 제2벡터의 교차점을 도출하고, 도출된 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 위치도출단계;를 수행한다.
구체적으로, 본 발명의 '사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 시스템'은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 비콘스캐너(2000) 및 컴퓨팅장치(3000)를 포함하며, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각은 사용자단말기(1000)와 무선 통신을 수행한다. 본 발명의 일 실시예로서, 상기 사용자단말기(1000)와 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각은 각자의 단말기 내부에 구비된 블루투스 통신 모듈을 사용하여 서로 BLE 통신을 수행하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는, 상기 사용자단말기(1000)는 해당 단말기에 저장되어 있는 어플리케이션(application, app) 등을 통해 비콘스캐너(2000)와의 통신을 수행할 수 있고, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각은 프로그래밍 되어있는 펌웨어(firmware), 또는 소프트웨어(software); 등을 통해 사용자단말기(1000)와의 통신을 수행할 수 있다. 상기 사용자단말기(1000)는 본 발명의 일 실시예로서 스마트폰 등의 휴대용 단말기일 수 있으며, 다른 실시예로서 블루투스 통신 모듈이 내장된 태그(tag) 혹은 비콘(beacon) 등의 기기일 수 있다.
도 1에는 복수의 비콘스캐너(2000) 각각이 컴퓨팅장치(3000)와 개별통신을 하는 것으로 도시하였으나, 이는 설명을 위해 개략적으로 도시한 것이며, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예로서, 복수의 비콘스캐너(2000) 각각은 해당 구역에 설치된 라우터(router)(미도시)와 개별적으로 무선통신을 수행하고, 상기 라우터가 컴퓨팅장치(3000)와 통신을 수행할 수 있고, 상기 라우터는 상기 복수의 비콘스캐너(2000)가 도출한 정보를 상기 컴퓨팅장치(3000)로 전달할 수 있다. 더 바람직하게는, 복수의 비콘스캐너(2000) 각각과 상기 라우터는 WiFi 통신을 수행하고, 상기 라우터와 컴퓨팅장치(3000)는 이더넷 통신을 수행할 수 있다. 한편, 전술한 사용자단말기(1000), 비콘스캐너(2000), 라우터, 및 컴퓨팅장치(3000) 간의 통신 방식은 바람직한 실시예일 뿐이며, 각 요소 간의 통신 방식을 전술한 바로 한정하지는 않는다.
복수의 비콘스캐너(2000)는 특정 공간에 설치되어, 상기 특정 공간에 위치하는 사용자단말기(1000)와 통신을 수행한다. 상기 특정 공간에는 n개의 비콘스캐너(2000)가 설치되며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, n개의 비콘스캐너(2000) 각각이 서로 일정간격을 두고 위치가 상이하게 설치될 수 있고, 상기 n은 3 이상의 자연수에 해당한다. 더 바람직하게는, 상기 n과 비콘스캐너(2000)가 설치되는 간격은 상기 비콘스캐너(2000)가 설치되는 특정 공간의 넓이, 구조 및 구성 등 상기 특정 공간의 구조적 특징에 따라 결정된다. 상기 특정 공간이 넓거나 내벽 등의 장애물이 많을 수록 n을 크게 설정하는 것이 바람직하다.
비콘스캐너(2000)는, 본 발명의 일 실시예로서, 지향성 안테나(directional antenna)를 구비하고 이를 통해 사용자단말기(1000) 및 컴퓨팅장치(3000)와 통신하는 것이 바람직하다. 상기 비콘스캐너(2000)에 내장되는 안테나로 다이폴안테나(dipole antenna)와 같은 무지향성 안테나(omni-directional antenna)가 아닌 지향성 안테나(directional antenna)를 사용하여 측정 방향으로의 수신감도를 증가시키고, 측정 방향 이외의 공간에 대한 수신감도를 낮춤으로써, 복수의 비콘스캐너(2000) 각각에서 측정되는 RSSI값을 극대화할 수 있으며, 이를 통해, 사용자단말기(1000)의 위치를 보다 정확하게 도출할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
복수의 비콘스캐너(2000)는, 가장 바람직한 실시예로서, 특정 실내 공간(예를 들어, 사무실, 매장 등)의 천장에 기설정된 간격을 유지하며 사각지대가 생기지 않도록 설치될 수 있다. 상기 기설정된 간격은 비콘스캐너(2000)의 통신 범위 및 설치되는 공간에 따라 설정된다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치되는 장소는 천장으로 한정되지 않으며, 벽면이나 바닥 등에 설치될 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치되는 공간이 실내로 한정되지 않으며, 실외 공간의 벽면, 기둥, 혹은 바닥 등에 설치될 수 있다.
예를 들어, 비콘스캐너(2000)가 지향성안테나를 구비하고, 실내 공간의 천장에 설치되는 경우, 지향성안테나의 측정 방향은 해당 공간의 바닥을 향하도록 하는 것이 바람직하고, 지향성안테나를 구비한 비콘스캐너(2000)가 실내 공간의 바닥에 설치되는 경우, 지향성안테나의 측정 방향은 해당 공간의 천장을 향하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 1에서는 하나의 사용자단말기(1000)만을 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치된 특정 공간에는 복수의 사용자단말기(1000)가 위치할 수 있다. 상기 특정 공간에 복수의 사용자단말기(1000)가 있는 경우, 상기 복수의 사용자단말기(1000) 각각은 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각과 통신하고 각각의 RSSI값을 컴퓨팅장치(3000)로 기설정된 주기마다 송신함으로써, 컴퓨팅장치(3000)가 상기 복수의 사용자단말기(1000) 각각의 위치를 실시간으로 도출할 수 있다. 컴퓨팅장치(3000)의 세부구성에 대한 보다 구체적인 설명은 도 14에 대한 설명에서 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 시스템의 구성요소들의 내부 구성을 개략적으로 도시하고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 방법의 수행단계를 개략적으로 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 방법으로서, 위치가 상이한 복수의 비콘스캐너(2000)에서, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각과 사용자단말기(1000)와의 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계; 컴퓨팅장치(3000)에서, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각에서 도출된 RSSI값을 수신하는 RSSI값수신단계; 컴퓨팅장치(3000)에서, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각에 대하여, 다른 비콘스캐너(2000)와 위치의 차이, 및 다른 비콘스캐너(2000)와의 RSSI값 차이에 기초하여, 다른 비콘스캐너(2000) 각각에 대하여 제1벡터를 도출한 뒤, 도출된 제1벡터를 합산하여 제2벡터를 도출하는 벡터도출단계; 및 컴퓨팅장치(3000)에서, 상기 제2벡터의 교차점을 도출하고, 도출된 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 위치도출단계;를 포함한다.
구체적으로, 도 1에 대한 설명에서 전술한 바와 같이, 사용자단말기(1000)는 복수의 비콘스캐너(2000) 각각과 통신하고, 비콘스캐너(2000)는 상기 사용자단말기(1000)와 통신한 결과를 컴퓨팅장치(3000)로 송신하여, 상기 컴퓨팅장치(3000)에서 상기 사용자단말기(1000)의 위치를 도출한다. 이 때, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 통신부(2100) 및 제어부(2200)를 포함한다. 상기 통신부(2100)는 사용자단말기(1000)와 BLE통신을 수행하기 위한 BLE통신모듈; 사용자단말기(1000)와의 통신에 사용되는 지향성안테나; 및 컴퓨팅장치(3000)와 통신을 수행하기 위한 통신모듈;을 포함한다. 또한, 상기 통신모듈은, 본 발명의 일 실시예로서, 도 1에 대한 설명에서 전술한 바와 같이, 해당 구역에 설치된 라우터와의 통신을 위한 WiFi통신모듈에 해당할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 컴퓨팅장치(3000)와 통신을 수행하기 위한 무선통신모듈에 해당할 수 있다. 또한, 상기 통신부(2100)는 해당 비콘스캐너(2000)가 설치된 공간에 사용자단말기(1000)가 처음 진입하였을 때, 상기 사용자단말기(1000)를 탐색하여, 상기 사용자단말기(1000)의 등록정보를 수신할 수 있으며, 상기 사용자단말기(1000)의 등록정보는 상기 제어부(2200) 및 상기 컴퓨팅장치(3000)로 전달된다.
비콘스캐너(2000)의 제어부(2200)는 해당 비콘스캐너(2000)를 제어하기 위한 1 이상의 프로세서 및 1 이상의 메모리를 포함하며, 해당 비콘스캐너(2000)의 동작을 제어할 수 있는 소프트웨어, 혹은 펌웨어가 상기 메모리에 저장된다. 상기 비콘스캐너(2000)의 동작은, 예를 들어, 사용자단말기(1000)와의 통신주기, 컴퓨팅장치(3000)와의 통신주기, 기설정된 시간 이상동안 사용자단말기(1000)와의 통신을 수행하지 않는 경우 슬립모드로의 전환 등이 있다. 상기 제어부(2200)는, 해당 비콘스캐너(2000)의 식별정보 및 위치정보를 상기 통신부(2100)로 전달하고, 상기 통신부(2100)는 상기 제어부(2200)로부터 전달받은 정보와 사용자단말기(1000)와의 통신을 통해 측정된 RSSI값을 기설정된 주기마다 컴퓨팅장치(3000)로 송신한다.
컴퓨팅장치(3000)는 복수의 비콘스캐너(2000)로부터 RSSI값 및 해당 비콘스캐너(2000)의 식별정보를 수신하는 RSSI값수신부(3100); 수신한 RSSI값에 기초하여 제1벡터를 도출하는 제1벡터도출부(3200); 도출한 제1벡터에 기초하여 제2벡터를 도출하는 제2벡터도출부(3300); 도출한 제2벡터 간의 교차점을 도출하는 교차점도출부(3400); 도출한 교차점 중 기저장된 조건에 따라 교차점 일부를 필터링하는 교차점필터부(3500); 및 필터링한 교차점에 기초하여 사용자단말기(1000)의 위치를 추정하는 위치추정부(3600);를 포함한다.
상기 RSSI값수신부(3100)는 복수의 비콘스캐너(2000) 각각으로부터 사용자단말기(1000)의 위치를 추정하기 위한 정보를 기설정된 주기로 수신한다. 상기 사용자단말기(1000)의 위치를 추정하기 위한 정보는 해당 비콘스캐너(2000)와 사용자단말기(1000)와의 통신과정에서 측정된 RSSI값; 해당 비콘스캐너(2000)의 식별정보; 및 위치정보;를 포함한다. 상기 기설정된 주기는 1초 미만으로 설정하여 실시간으로 사용자단말기(1000)의 위치를 추정하는 것이 바람직하다.
한편, 도 2에 도시된 제1벡터도출부(3200); 제2벡터도출부(3300); 교차점도출부(3400); 교차점필터부(3500); 및 위치추정부(3600);에 대한 설명은 후술되는 설명을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 '사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 방법'은 전술한 비콘스캐너(2000) 및 컴퓨팅장치(3000)에 의해 수행된다. 도 4를 참고하여, 특정 공간 내 서로 상이한 위치에 복수의 비콘스캐너(2000) 각각이 설치될 수 있고, 상기 특정 공간 내에 사용자단말기(1000)가 위치하게 되면, 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각은 사용자단말기(1000)와 통신을 수행(S10)할 수 있고, 이후 해당 통신에 따른 RSSI값을 도출(S20)하는 RSSI값도출단계를 수행한다. 이 때 사용자단말기(1000)와 비콘스캐너(2000)의 통신주기는 1초 이내로 설정하여 사용자단말기(1000)가 이동할 때마다 다르게 측정되는 RSSI값을 실시간으로 도출하는 것이 바람직하다. RSSI값을 도출한 비콘스캐너(2000)는 해당 비콘스캐너(2000)의 식별정보 및 위치정보와 함께 상기 RSSI값을 컴퓨팅장치(3000)로 송신(S30)한다.
특정 공간에 설치된 복수의 비콘스캐너(2000) 각각으로부터 해당 비콘스캐너(2000)의 식별정보, 위치정보, 및 RSSI값을 수신하는 RSSI값수신단계를 수행하는 컴퓨팅장치(3000)는 상기 식별정보, 위치정보, 및 RSSI값에 기초하여 비콘스캐너별로 제1벡터 및 제2벡터를 산출하는 벡터도출단계를 수행한다. 상기 벡터도출단계는 RSSI값수신단계에서 수신한 정보에 기초하여 비콘스캐너별 제1벡터를 도출(S40)하는 제1벡터도출단계;와 도출한 제1벡터에 기초하여 비콘스캐너별 제2벡터를 도출(S50)하는 제2벡터도출단계;를 포함한다. 상기 제1벡터도출단계는 후술할 도 5 내지 도 6에 대한 설명에서 보다 상세히 서술하고 하도록 하고, 상기 제2벡터도출단계는 후술한 도 7에 대한 설명에서 보다 상세히 서술하도록 한다.
이후 컴퓨팅장치(3000)는 상기 제2벡터를 이용하여 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 위치도출단계를 수행한다. 상기 위치도출단계는, 상기 제2벡터도출단계에서 도출한 복수의 제2벡터 각각이 상기 특정 공간에서 형성하는 교차점을 도출(S60)하는 교차점도출단계; 및 상기 교차점도출단계에서 도출한 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기(1000)의 위치를 도출(S70)하는 단계;를 포함한다. 상기 교차점도출단계는 후술할 도 9에 대한 설명에서 보다 자세히 서술하고, 상기 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 단계는 후술할 도 10 내지 도 11에 대한 설명에서 보다 상세히 서술하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 공간의 천장에 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치되는 구성을 개략적으로 도시한다.
개략적으로, 도 4에 도시된 특정 공간에 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치되는 구성은 설명을 위한 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치되는 공간이 도 4에 도시되는 바로 한정되지 않으며, 해당 공간에 설치되는 비콘스캐너(2000)의 설치 배열 혹은 설치 대수 또한 도 4에 도시되는 바로 한정하지 않는다.
구체적으로, 도 4는 복수의 비콘스캐너(2000)가 천장에 설치된 사무실의 평면도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 해당 사무실에는 총 29개의 비콘스캐너(2000)가 설치되어 있으며, 사무실 내 사용자단말기(1000)가 모두 위치할 수 있는 공간이 모두 비콘스캐너(2000)의 통신범위 내에 들어올 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다. 그러나, 비콘스캐너(2000)가 많이 설치될수록 사용자단말기(1000)의 위치를 보다 정확하게 도출할 수 있지만, 설치비용이 많이 들고, 위치를 도출하는데 요구되는 연산량이 증가하여 컴퓨팅장치(3000)의 연산부하가 증가하는 점을 고려하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치된 공간에서 해당 공간에 위치하는 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 방법 및 그 수행단계에 대해 서술하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치된 공간에 사용자단말기(1000)가 있는 일 예와 설치된 각각의 비콘스캐너(2000.1 내지 2000.6)가 컴퓨팅장치(3000)로 송신하는 정보를 개략적으로 도시하고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터를 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 5 내지 6에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 비콘스캐너(2000)는 제1비콘스캐너(2000.1) 내지 제n비콘스캐너(2000.n)를 포함하고, n은 3 이상의 자연수인 경우에, 상기 벡터도출단계는, 1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여, 제k비콘스캐너(2000.k)와 제1비콘스캐너(2000.1) 내지 제n비콘스캐너(2000.n) 각각의 위치차이에 기초하여 상기 제k비콘스캐너(2000.k)의 제1벡터 각각의 방향을 산출하고, 상기 제k비콘스캐너(2000.k)로부터 수신한 RSSI값과 제1비콘스캐너(2000.1) 내지 제n비콘스캐너(2000.n)로부터 수신한 RSSI값 각각의 차이에 기초하여 상기 제k비콘스캐너(2000.k)의 제1벡터 각각의 크기를 산출하고, 산출한 방향과 크기에 기초하여 상기 제k비콘스캐너(2000.k)의 제1벡터를 도출하는 제1벡터도출단계;를 포함하고, 상기 컴퓨팅장치(3000)는 상기 제1벡터도출단계를 통해, 상기 제k비콘스캐너(2000.k)에 대해 총 (n-1)개의 제1벡터를 도출한다.
개략적으로, 도 5의 (a)는 설명의 편의를 위하여, 도 4에 도시된 구성을 단순화하여 도시한 구성이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시된 비콘스캐너(2000) 각각이 컴퓨팅장치(3000)로 송신하는 정보의 일부를 표로서 도시한 것이며, 도 6은 도 5의 (a)에 도시된 구성에서 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터를 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
구체적으로, 도 5의 (a)는 3차원 공간의 천장에 비콘스캐너(2000)가 설치되고 해당 공간에 사용자단말기(1000)가 위치되어 있는 모습을 2차원적으로 도시한다. 도 5의 (a)에 도시된 별 표시는 사용자단말기(1000)의 위치를 의미하며, 사용자단말기(1000)의 위치는 해당 공간에서 계속 움직일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 도 5의 (a)의 가로방향을 x축, 세로방향을 y축이라 설정하고, RSSI값도출단계 및 RSSI값수신단계에 대해 설명하도록 한다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 해당 공간에는 6개의 비콘스캐너(2000)가 천장에 설치되어 있으며, 각각의 비콘스캐너(2000)는 제1비콘스캐너(2000.1) 내지 제6비콘스캐너(2000.6)로 명명한다. 상기 각각의 비콘스캐너(2000)는 별 표시에 위치하는 사용자단말기(1000)와 무선 통신을 수행함으로써, 도 5의 (b)에 도시된 표와 같은 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계를 수행한다.
일반적으로, RSSI값은 0부터 -100까지의 수를 가질 수 있으며, 사용자단말기(1000)와 비콘스캐너(2000)의 위치가 가까운 경우 RSSI값은 0에 가까워지고, 사용자단말기(1000)와 비콘스캐너(2000)의 위치가 멀어질수록 RSSI값은 -100에 가까워진다. 하지만 RSSI값과 통신거리는 선형적인 관계가 아니며, 안테나나 회로에 의한 이득 혹은 손실에 대해 고려하지 않은 값으로서, RSSI값만을 가지고 사용자단말기(1000)의 위치를 측정할 수 없다. 도 5의 (b)에 도시된 표는 설명의 편의를 위하여 사용자단말기(1000)와 비콘스캐너(2000) 간의 위치가 가까우면 RSSI값이 0에 가깝게 도출되고, 서로 간의 거리가 멀면 RSSI값이 -100에 가깝게 도출된 것으로 가정하였으나, 실제 본 발명에서는 복수의 요인으로 인해 불규칙적인 값이 도출되며, 이를 보완하기 위하여 많은 수의 비콘스캐너(2000)가 요구될 수 있다. 또한, 도 5의 (b)에 기재된 식별정보는 설명의 편의를 위하여 제1 내지 제6비콘스캐너(2000.1 내지 2000.6)로 명명하였으나, 실제 본 발명에서는 다양한 다른 형태의 방식으로 표시될 수 있으며, 위치정보는 본 발명의 관리자에 의해 가상의 x축과 y축을 설정함으로써, 각 비콘스캐너(2000)의 위치 및 사용자단말기(1000)의 2차원 위치좌표를 표시하는 것이 바람직하다. 다만, 도 5의 (b)에 기재된 위치정보는 설명의 편의를 위하여 개략적으로 설정하였다.
도 6은, 도 5에 도시된 제1 내지 제6비콘스캐너(2000.1 내지 2000.6) 중에서 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터를 과정을 개략적으로 도시한다. 특정 공간에 비콘스캐너(2000)가 n개 설치되는 경우, 하나의 비콘스캐너(2000) 당 (n-1)개의 제1벡터가 도출되는 것이 바람직하나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해당 공간의 구조적 요인 혹은 통신 상의 문제로 인해 그 이하의 개수의 제1벡터가 도출될 수 있다.
개략적으로, 도 6의 (a) 내지 (e)는 제1비콘스캐너(2000.1)로부터 수신한 위치정보 및 RSSI값과 제2 내지 제6비콘스캐너(2000.6)로부터 수신한 위치정보 및 RSSI값의 차이에 기초하여 도출된 5개의 제1벡터를 각각 도시하며, 도 6의 (f)는 도 6의 (a) 내지 (e)에서 도출된 5개의 제1벡터를 같이 도시한다.
각 비콘스캐너별 제1벡터는, 도 2를 참고하여, 컴퓨팅장치(3000)의 제1벡터도출부(3200)에 의해 도출될 수 있다. 상기 제1벡터도출부(3200)는 상기 RSSI값수신부(3100)로부터 도 5의 (b)에 기재된 정보를 전달받아 각 비콘스캐너별 제1벡터를 도출한다. 더 구체적으로, 도 6의 (a) 내지 (e)를 참고하여, 제i비콘스캐너(2000.i)의 제1벡터의 방향은 하기 [식 1]을 통해 산출할 수 있고, 상기 제i비콘스캐너(2000.i)의 제1벡터의 크기는 하기 [식 2]를 통해 산출할 수 있다. 이 때, j는 i를 제외한 1 이상 n 이하의 자연수이고, i는 제1벡터를 도출하려는 비콘스캐너(2000)에 해당하는 1 이상 n 이하의 자연수이다.
[식 1]
(제j비콘스캐너의 x 좌표, 제j비콘스캐너의 y좌표) - (제i비콘스캐너의 x좌표, 제i비콘스캐너의 y좌표)
[식 2]
(제j비콘스캐너로부터 수신한 RSSI값) - (제i비콘스캐너로부터 수신한 RSSI값)
도 5의 (b)를 참고하여, 도 6의 (a)에 도시된 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터의 방향을 산출하기 위해 상기 [식 1]에 i = 1, j = 2를 대입하면, 제2비콘스캐너(2000.2)의 위치좌표인 (2,1)에서 제1비콘스캐너(2000.1)의 위치좌표인 (1,1)을 뺀 결과인 (1,0)의 방향을 산출할 수 있다. 즉, 도 6의 (a)에 도시된 제1벡터는, 제1비콘스캐너(2000.1)의 위치좌표인 (1,1)을 중심으로 (1,0) 방향을 가지며, 이 때의 제1벡터의 크기는 도 5의 (b) 및 상기 [식 2]에 기초하여 8에 해당한다. 본 발명의 일 실시예로서, 두 비콘스캐너(2000.1 및 2000.2)의 RSSI값 차이를 그대로 제1벡터의 크기로 설정하는 것이 바람직하나, 본 발명의 다른 실시예로서, 보정테이블 혹은 보정식을 사용하여 두 비콘스캐너(2000.1 및 2000.2)의 RSSI값 차이에 기초한 보정값을 제1벡터의 크기로 설정할 수 있다.
전술한 바와 마찬가지의 방식으로, 도 6의 (b)에 도시된 제1벡터의 방향을 산출하기 위해 상기 [식 1]에 i = 1, j = 3을 대입하여, 제3비콘스캐너(2000.3)의 위치좌표 (1,2)에서 제1비콘스캐너(2000.1)의 위치좌표 (1,1)을 뺀 결과, (1,1)을 기준으로 (1,0) 방향을 가지는 제1벡터를 도출할 수 있으며, 해당 제1벡터의 크기는, 도 5의 (b) 및 상기 [식 2]에 기초하여 14에 해당한다.
전술한 방식과 동일한 방법을 통해 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터를 도출할 수 있으며, 상기 제1비콘스캐너(2000.1)에 대해 도출한 총 5개의 제1벡터를 하나의 공간에 도시하면 도 6의 (f)에 도시한 바와 같다.
한편, 본 발명의 제1벡터도출단계를 설명하기 위하여 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터를 도출하는 과정 중 일부에 대해서만 전술하였으나, 컴퓨팅장치(3000)의 제1벡터도출부(3200)는 상기 [식 1]; 상기 [식 2]; 및 도 5의 (b)에 기재된 데이터;를 이용하여 전술한 과정을 통해 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터 내지 제6비콘스캐너(2000.6) 각각의 제1벡터를 모두 도출한다. 또한, 전술한 설명에서 기재되는 수치는 설명의 편의를 위해 간단한 숫자로 치환하여 기재한 것으로, 실제 본 발명에서는 앞에서의 기재보다 정교하고 정확한 숫자가 사용된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너(2000.1 내지 2000.29)가 설치된 공간에 사용자단말기(1000)가 있는 경우, 설치된 복수의 비콘스캐너(2000.1 내지 2000.29) 각각의 제1벡터를 도출하는 단계를 개략적으로 도시한다.
구체적으로, 도 7은 도 5 내지 도 6에서 전술한 설명을 참고하여, 도 4에 도시된 공간에 사용자단말기(1000)(도 7에서의 Tag)가 위치하는 경우, 각 비콘스캐너(2000)에 대해 도출된 복수의 제1벡터를 시각화하여 도시한 것이다. 다시 말해, 제1벡터도출부(3200)는 도 4에 도시된 복수의 비콘스캐너(2000) 각각이 컴퓨팅장치(3000)로 송신한 정보, 상기 [식 1] 및 상기 [식 2]에 기초하여, 각 비콘스캐너별 제1벡터를 도출할 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 6에 대한 설명에서 전술한 바와 같이, 도 4에 도시된 복수의 비콘스캐너(2000)가 총 29개이므로 각 비콘스캐너별로 28개의 제1벡터가 도출되어야 하지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자단말기(1000)에 가까이 위치한 비콘스캐너일수록 도출된 제1벡터가 적고, 사용자단말기(1000)와 거리가 먼 비콘스캐너일수록 도출되는 제1벡터가 많은 것을 확인할 수 있다.
그 이유는, 컴퓨팅장치(3000)에서 제1벡터도출단계를 수행한 이후, 비콘스캐너(2000)의 제1벡터의 방향이 사용자단말기(1000)가 위치하는 방향이 아닌 경우, 즉 도출된 제1벡터의 크기가 음수인 경우, 상기 컴퓨팅장치(3000)는 도출된 제1벡터가 필터링되는 제1벡터필터링단계를 수행한다. 예를 들어, 도 5의 구성으로 가정하였을 때, 제4비콘스캐너(2000.4)의 위치가 사용자단말기(1000)와 제일 가깝기 때문에 RSSI값이 가장 크게 도출되었고, 그 결과, 제4비콘스캐너(2000.4)의 제1벡터의 크기를 산출하면, 모두 음수가 나오게 된다. 이럴 경우, 컴퓨팅장치(3000)는 상기 제1벡터필터링단계를 통해, 크기가 음수인 제1벡터를 모두 필터링하게 되고, 이로 인해, 제4비콘스캐너(2000.4)의 제1벡터는 모두 필터링된다.
도 7은 상기 제1벡터필터링단계 이후 필터링되지 않은 제1벡터를 도시한 것으로, 사용자단말기(1000)와 가장 가까운 위치의 제13비콘스캐너(2000.13)의 제1벡터는 모두 필터링되었기 때문에 제13비콘스캐너(2000.13)의 제1벡터는 도 7에 도시되지 않았으며, 제14비콘스캐너(2000.14)의 제1벡터는, 제14비콘스캐너(2000.14)보다 가까운 유일한 비콘스캐너인 제13비콘스캐너(2000.13)와의 위치차이 및 RSSI값 차이에 따라 하나의 제1벡터만이 도출된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 공간에 설치된 복수의 비콘스캐너(2000.1 내지 2000.6) 각각의 제2벡터를 도출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 비콘스캐너(2000)는 제1비콘스캐너(2000.1) 내지 제n비콘스캐너(2000.n)를 포함하고, n은 3 이상의 자연수인 경우에, 상기 벡터도출단계는, 1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여, 상기 컴퓨팅장치(3000)에 의해 도출된 제k비콘스캐너(2000.k)의 제1벡터를 합산하여 상기 제k비콘스캐너(2000.k)의 제2벡터를 도출하는 제2벡터도출단계;를 포함하고, 상기 컴퓨팅장치(3000)는 상기 제2벡터도출단계를 k=1 부터 k=n까지 수행하여 총 n개의 제2벡터를 도출한다.
개략적으로, 도 8의 (a)는 도 6의 (f)에 도시된 바와 같이 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터들을 동시에 도시하고, 도 8의 (b)는 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터들을 합산하여 도출한 제2벡터를 도시하고, 도 8의 (c)는 제1 내지 제6비콘스캐너(2000.6)의 제2벡터들을 동시에 도시한다.
구체적으로, 도 8의 (a)는 앞에서 설명한 도 6의 (f)와 동일한 도면에 해당하며, 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터들을 동시에 도시한다. 도 8의 (a)에 도시된 제1비콘스캐너(2000.1)의 제1벡터들은 컴퓨팅장치(3000)에 의해 제1벡터도출단계 및 제1벡터필터링단계가 수행된 이후 남겨진 제1벡터에 해당한다. 상기 컴퓨팅장치(3000)의 제2벡터도출부(3300)는 도 8의 (a)와 같은 제1벡터정보를 수신하여, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같은 제2벡터도출단계를 수행한다. 도 8의 (b)에서 점선으로 도시된 벡터들은 상기 제1벡터에 해당하고, 실선으로 도시된 벡터는 상기 제1벡터들을 합산하여 도출한 제2벡터에 해당한다.
예를 들어, 전술한 도 7에 대한 설명을 참조하여, 도 8의 제1비콘스캐너(2000.1)의 경우, 총 5개의 제1벡터가 존재하므로 상기 5개의 제1벡터를 모두 합산하여 제1비콘스캐너(2000.1)의 제2벡터를 도출하고, 제3비콘스캐너(2000.3)의 경우, 총 2개의 제1벡터가 존재하므로 상기 2개의 제1벡터를 모두 합산하여 제3비콘스캐너(2000.3)의 제2벡터를 도출하며, 제4비콘스캐너(2000.4)의 경우, 제1벡터가 존재하지 않으므로, 제4비콘스캐너(2000.4)의 제2벡터는 도출될 수 없다. 한편, 도 8에 도시된 제2벡터의 크기는, 도면의 한계상 실제 산출되는 각각의 제2벡터의 크기보다 크거나 작게 도시되었다.
이와 같이, 컴퓨팅장치(3000)는 제1벡터도출단계와 제1벡터필터링단계 이후 남겨진 제1벡터에 대한 정보를 제2벡터도출부(3300)로 전달하여 해당 공간에 설치된 각 비콘스캐너별 제2벡터를 도출하는 제2벡터도출단계를 수행한다. 전술한 방식으로 도 4에 도시된 구성에 대해 제2벡터도출단계를 수행하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 도출된 제2벡터가 시각화되어 도시된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너(2000.1 내지 2000.29)가 설치된 공간에 사용자단말기(1000)가 있는 경우, 설치된 복수의 비콘스캐너(2000.1 내지 2000.29) 각각의 제2벡터 및 제2벡터의 교차점을 도출하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 위치도출단계는, 복수의 제2벡터 각각이 특정 공간에서 교차함으로써 형성되는 교차점을 도출하는 교차점도출단계를 포함하고, 상기 교차점도출단계는, 1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여, 제k비콘스캐너(2000.k)의 제2벡터와 제1비콘스캐너(2000.1) 내지 제n비콘스캐너(2000.n)의 제2벡터 각각과 교차되는 위치좌표를 산출하고, 산출된 복수의 위치좌표 중 기설정된 범위 이내에 위치하는 위치좌표만을 이용하여 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출한다.
구체적으로, 컴퓨팅장치(3000)에 의해 제2벡터도출단계가 수행된 결과, 도 9에 도시된 바와 같은 제2벡터가 도출된 이후, 도출된 제2벡터에 대한 정보는, 도 2를 참고하여, 컴퓨팅장치(3000)의 교차점도출부(3400)로 전달된다. 상기 교차점도출부(3400)는 상기 제2벡터도출단계에서 도출된 비콘스캐너별 제2벡터의 교차점을 도출하는 교차점도출단계를 수행한다.
다시 말해, 상기 교차점도출부(3400)는, 도 9와 같은 구성에서 제1 내지 제29비콘스캐너(2000.1 내지 2000.29)의 각각의 제2벡터가 서로 교차되면서 형성되는 교차점의 위치좌표를 도출한다. 만약 각기 다른 비콘스캐너(2000)의 제2벡터가 서로 만나지 않아 교차점이 형성되지 않는 경우, 각각의 제2벡터의 진행방향으로 가상의 직선을 생성하고, 상기 가상의 직선끼리 만나는 교차점; 혹은 상기 가상의 직선과 제2벡터가 만나는 교차점;을 도출한다. 한편, 가상의 직선을 통해서도 교차점이 형성되지 않는 경우에는 해당 제2벡터 간의 교차점을 도출하지 않는다. 상기 교차점도출부(3400)에 의해 전술한 방식으로 특정 공간에 설치된 모든 비콘스캐너(2000)의 제2벡터 간의 교차점을 도출하면, 도 9에 도시된 복수의 녹색점과 같이 시각적으로 교차점들을 도시할 수 있고, 도시된 각각의 점들의 위치좌표를 산출할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 특정 공간에 도시된 교차점들의 밀도가 사용자단말기(1000)의 위치에 가까울수록 높아지고, 사용자단말기(1000)의 위치와 멀어질수록 그 밀도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 이후, 컴퓨팅장치(3000)는 상기 교차점도출단계를 통해 얻은 복수의 교차점의 위치좌표에 기초하여 사용자단말기(1000)의 위치를 도출할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, RSSI값이 가진 불안정성으로 인해 일정 범위 밖에 형성된 교차점, 즉, 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는데 있어 방해가 되는 교차점들을 필터링하는 교차점필터링단계를 수행한다. 상기 교차점필터링단계는, 도 2를 참고하여, 컴퓨팅장치(3000)의 교차점필터부(3500)에 의해 수행된다.
상기 교차점필터부(3500)는 산출된 복수의 위치좌표 중 기설정된 범위 이내에 위치하는 위치좌표를 필터링한다. 더 구체적으로는, 상기 교차점필터부(3500)는 복수의 비콘스캐너(2000) 각각에 대하여 비콘스캐너(2000)를 기준으로 기설정된 범위를 설정한다. 상기 기설정된 범위는 비콘스캐너(2000) 기준 반경 4.5m로 설정하는 것이 바람직하지만, 설치된 비콘스캐너(2000)의 간격에 따라 조절될 수 있다.
이후, 각 비콘스캐너(2000)의 범위별로 해당 범위에 포함되는 교차점의 개수를 카운팅하고, 해당 범위에 포함되는 교차점의 개수가 가장 많은 비콘스캐너(2000)를 선정한다. 그 다음, 해당 비콘스캐너(2000)의 범위 이외에 위치하는 교차점들은 모두 제외하고, 해당 비콘스캐너(2000)의 범위 이내에 위치하는 교차점들만을 이용하여 사용자단말기(1000)의 위치를 도출한다. 한편, 본 발명의 일 실시예로서, 교차점이 가장 많이 포함되는 범위의 비콘스캐너(2000)가 2개 혹은 3개인 경우, 2개 혹은 3개에 해당되는 비콘스캐너(2000)를 모두 선정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 교차점필터링단계를 수행하는 이유는, RSSI값이 불안정한 값을 가질 수 있기 때문에, 사용자단말기(1000)의 위치와 관계없는 제1벡터, 제2벡터, 및 교차점이 도출될 수 있고, 이러한 교차점들은 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는데 방해가 되는 요인이 될 수 있다. 따라서, 컴퓨팅장치(3000)는 교차점필터링단계를 수행함으로써 RSSI값의 불안정성을 보완하고 사용자단말기(1000)의 위치를 보다 정확하게 도출할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
이하에서는, 도출된 교차점을 이용하여 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 방법에 대해 서술하도록 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커널 밀도 추정 방식을 통해 생성되는 확률밀도함수의 그래프를 개략적으로 도시하고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘스캐너(2000)가 설치된 공간에 사용자단말기(1000)가 있는 경우, 도출된 복수의 제2벡터의 교차점에 기초하여 사용자단말기(1000)의 위치를 추정하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 위치도출단계는, 도출된 복수의 교차점에 대하여 각 교차점에 해당하는 데이터값을 중심으로 하는 커널함수를 생성하는 커널함수생성단계; 상기 커널함수생성단계에서 생성된 복수의 커널함수를 모두 더한 후 상기 복수의 교차점의 개수로 나누어 확률밀도함수를 생성하는 확률밀도함수생성단계; 및 상기 확률밀도함수에서 가장 큰 값에 해당하는 위치좌표를 도출하여 상기 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출하는 단계;를 포함하는, 사용자단말기(1000)의 2차원적 위치를 도출한다.
개략적으로, 도 10의 (a)는 1차원 변수에 대해 생성된 확률밀도함수의 그래프를 도시하고, 도 10의 (b)는 2차원 변수에 대해 생성된 확률밀도함수의 그래프를 도시한다.
본 발명의 일 실시예로서, 교차점필터링단계가 수행된 후 남은 교차점들의 위치좌표의 평균을 산출하는 방식으로 사용자단말기(1000)의 위치를 도출할 수 있다. 하지만 이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 도출된 복수의 교차점 각각에 해당하는 위치좌표에 기초하여 복수의 커널함수를 생성하고, 상기 복수의 커널함수에 기초하여 확률밀도함수를 생성한 뒤, 상기 확률밀도함수에 기초하여 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 방법에 대해 서술하도록 한다.
구체적으로, 커널함수란, 적분값이 1이고, 원점을 중심으로 대칭이고, non-negative인 함수를 의미한다. 대표적인 함수로는 Gaussian, Epanechnikov, uniform 함수 등이 있다.
어떤 데이터를 측정하고, 측정 데이터가 어떤 분포특성을 가지는 지 알기 위해서는 밀도 추정(density estimation)이라는 방법을 사용한다. 이하에서는, 도 2를 참고하여, 컴퓨팅장치(3000)의 위치추정부(3600)에 의한, 상기 밀도 추정 방법을 이용하여 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 방법에 대해 서술하도록 한다.
도 10의 (a)는 본 발명의 이해를 돕기 위해 도시된 그래프로서, 점선으로 도시된 복수의 그래프는 복수의 x값에 대해, 각 x값을 중심으로 하는 커널함수함수를 도시한 것이고, 실선으로 도시된 그래프는 1차원의 변수에 대해 생성된 확률밀도함수를 도시한 것이다.
먼저, 교차점도출단계에서 도출한 교차점이 x좌표만을 가지고 있다고 가정하였을 때, 상기 위치추정부(3600)는 교차점 각각의 x좌표값을 중심으로 하는 커널함수를 생성하는 커널함수생성단계를 수행한다. 이 때, 본 발명의 일 실시예로서, 사용하는 커널함수는 가우시안 함수로 설정하는 것이 바람직하나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 커널함수로 사용되는 함수를 가우시안 함수로 한정하지 않고 전술한 커널함수의 조건을 충족하는 다양한 함수를 사용할 수 있다.
상기 위치추정부(3600)에 의해 복수의 커널함수가 생성되면, 상기 위치추정부(3600)는 생성된 복수의 커널함수를 모두 더한 뒤, 상기 복수의 커널함수의 개수로 나누어 확률밀도함수를 생성하는 확률밀도함수생성단계를 수행한다. 도 10의 (a)에 도시된 확률밀도함수인 실선으로 된 그래프를 참고하면, x = -1 부근에서 가장 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 사용자단말기(1000)의 위치는 x = -1 부근에 있다고 추정할 수 있다.
도 10의 (a)에 대해 설명한 방식에서 차원을 2차원으로 확장시켜보면, 본 발명에 그대로 적용할 수 있다. 상기 교차점도출단계와 상기 교차점필터링단계를 통해 얻은 복수의 교차점의 위치좌표에 대하여, 상기 위치추정부(3600)는 복수의 교차점 각각의 위치좌표를 중심으로 하는 3차원 커널함수를 생성하는 커널함수생성단계를 수행한다. 설명의 이해를 위하여 원점(0,0)을 중심으로 하는 3차원 커널함수의 일 예를 도 12에 도시한다. 상기 커널함수생성단계를 통해 상기 컴퓨팅장치(3000)는 도출된 교차점의 수만큼의 커널함수를 생성하고, 생성한 복수의 커널함수를 모두 더한 뒤, 상기 도출된 교차점의 수로 나누어 확률밀도함수를 생성하는 확률밀도함수생성단계를 수행한다. 상기 확률밀도함수생성단계를 통해 생성한 확률밀도함수는 도 10의 (b)에 도시된 그래프와 같다.
이후, 상기 컴퓨팅장치(3000)는, 도 10의 (b)에 도시된 그래프에서 가장 높은 확률밀도를 가지는 지점의 위치좌표를 사용자단말기(1000)의 위치로서 도출한다. 전술한 방식을 통해, 본 발명은 종래의 위치추적시스템에서 사용되던 삼변측량 및 삼각측량 방식을 사용하지 않고 실내에서도 사용자단말기(1000)의 위치를 도출할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다. 전술한 바와 같이, RSSI를 활용한 종래기술에서는 RSSI값 자체가 불안정성을 가지고 있는 정보이기 때문에, 하나의 RSSI값이 아닌 3개 이상의 RSSI값을 사용한 삼변측량 방식을 활용하여 상기 불안정성을 보완하려고 하였다. 하지만 상기 삼변측량 방식 역시 RSSI값에 기반한 거리정보를 활용하는 것으로 불안정한 위치정보가 도출될 수밖에 없으며, 움직이는 물체에 대해 실시간으로 추정하는 경우 그 불안정성이 커질 수밖에 없었다.
반면, 본 발명에서는 RSSI값에 따라 거리정보를 추정하는 것이 아니라, 두 비콘스캐너(2000)간의 위치 및 RSSI값 차이에 기초하여 제1벡터와 제2벡터라는 새로운 데이터를 도출하고, 도출한 복수의 벡터정보를 이용하여 사용자단말기(1000)의 위치정보를 도출한다. 따라서, 종래 기술에서 사용되는, RSSI값에 기반한 거리정보를 사용하지 않음으로써, 실시간으로 사용자단말기(1000)의 위치를 추적하는데 있어 종래기술보다 뛰어난 효과를 발휘할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 교차점도출부(3400)에 의해 도출된 교차점에 대하여 커널함수생성단계 및 확률밀도함수생성단계를 수행한 결과를 시각적으로 도시할 수 있다. 도 10의 (b)와 같은 확률밀도함수를 생성한 뒤, 사용자단말기(1000)가 위치하는 공간에 투영하여 2차원으로 도시하고, 가장 큰 확률밀도 값을 갖는 지점의 위치좌표를 빨간색 사각형과 같이 표시할 수 있다. 도 11은 사용자단말기(1000)의 위치를 표시하는 일 실시예로서, 전술한 바와 같은 방식을 사용하면 다양한 방식으로 사용자단말기(1000)의 예상 위치를 시각적으로 표시할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘스캐너(2000)에서 측정한 RSSI값을 보정하기 위한 RSSI변환모델을 개략적으로 도시한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 RSSI값도출단계에서 상기 복수의 비콘스캐너(2000) 각각은 지향성 안테나를 사용하여 사용자단말기(1000)와의 RSSI값을 도출하고, 상기 컴퓨팅장치(3000)는 기저장된 RSSI변환모델을 사용하여 도출된 RSSI값을 캘리브레이션함으로써 보정된 RSSI값을 산출하고, 상기 보정된 RSSI값을 이용하여 상기 벡터도출단계를 수행한다.
구체적으로, 도 1에 대한 설명을 참조하여, 본 발명에서 사용되는 비콘스캐너(2000)는 다이폴 안테나와 같은 무지향성 안테나가 아닌 지향성 안테나를 사용하는 것이 바람직하다. 지향성 안테나를 사용함으로써 측정방향을 한정하여 보다 정확한 RSSI값을 도출할 수 있으며, 이 때 측정방향은, 상기 비콘스캐너(2000)가 천장에 설치되었을 때 바닥을 향하는 방향에 해당한다.
하지만, RSSI값 자체가 다양한 잡음 및 기타 불안정성을 생성하는 요인들을 포함하는 값이므로, 지향성 안테나를 사용하였을 때, 상기 잡음 혹은 불안정성을 생성하는 요인들이 극대화되는 경향을 갖게 된다. 다시 말해, 지향성 안테나를 사용함으로써 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 데 유익한 RSSI값도 극대화되지만, 사용자단말기(1000)의 위치를 도출하는 것을 방해하는 RSSI값도 극대화된다. 따라서, 이를 보완하기 위하여, 본 발명의 여러 실시예로서, 도 13에 도시된 RSSI변환모델을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 RSSI변환모델은 컴퓨팅장치(3000)에 기저장되어 있으며, 도 2를 참고하여, 상기 컴퓨팅장치(3000)의 RSSI값수신부(3100)에서 사용되는 것이 바람직하다. 더 구체적으로, 비콘스캐너(2000)로부터 측정된 RSSI값을 수신한 RSSI값수신부(3100)는, 상기 RSSI값을 상기 RSSI변환모델에 입력하고, 입력된 RSSI값에 대해 상기 변환모델에 기초하여 캘리브레이션함으로써 보정된 RSSI값을 출력한다. 이후 상기 보정된 RSSI값은 제1벡터도출부(3200)로 전달된다. 상기 변환모델을 사용함으로써, 상기 위치를 도출하는 것을 방해하는 RSSI값의 영향을 감소시킬 수 있고, 이를 통해, 사용자단말기(1000)의 위치를 보다 정확하게 도출할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 도 9에 대한 설명을 참고하여, 교차점필터링단계와 상기 RSSI변환모델을 통해, RSSI값이 가지는 불완정성을 종래 기술에 비해 보다 보완하여, 적은 비용과 단순한 방식으로 측정가능한 RSSI값을 이용하여 실내에서도 움직이는 단말기의 위치를 실시간으로 도출할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치(3000)의 내부 구성을 예시적으로 도시한다.
도 1에 대한 설명에서 언급된 컴퓨팅장치(3000)는 후술하는 도 14에 도시된 컴퓨팅장치(11000)의 구성요소를 포함할 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅장치(11000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리(11200)는 상기 컴퓨팅장치(11000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그 밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 프로세서(11100)나 상기 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 상기 메모리(11200)에 액세스하는 것은 상기 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다. 상기 프로세서(11100)은 단일 혹은 복수로 구성될 수 있고, 연산처리속도 향상을 위하여 GPU 및 TPU 형태의 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 주변장치 인터페이스(11300)는 상기 컴퓨팅장치(11000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 상기 프로세서(11100) 및 상기 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 상기 프로세서(11100)는 상기 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 상기 컴퓨팅장치(11000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.
상기 입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 상기 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 상기 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 상기 입/출력 주변장치들은 상기 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 상기 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.
상기 전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 상기 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
상기 통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅장치와 통신을 가능하게 할 수 있다. 또는, 상술한 바와 같이 필요에 따라 상기 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.
이러한 도 14의 실시예는, 상기 컴퓨팅장치(11000)의 일례일 뿐이고, 상기 컴퓨팅장치(11000)는 도 14에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 14에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2 개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅장치는 도 14에 도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 상기 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(Wi-Fi, 3G, LTE, 5G, 6G, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 상기 컴퓨팅장치(11000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 어플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅장치 상에 표준편차되어서, 표준편차된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 삼변측량 혹은 삼각측량 기술을 사용하지 않고, 특정 공간에 설치된 복수의 비콘스캐너 각각의 벡터를 도출하여 도출한 벡터의 기초하여 사용자단말기의 위치를 추정함으로써, 종래의 RSSI기반 위치 추정 기술의 단점을 보완하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 더 정확한 벡터 도출을 위해 종래의 다이폴 안테나가 아닌 지향성 안테나를 사용함으로써, 더 정확한 RSSI값을 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지향성 안테나를 사용함으로써 발생할 수 있는 수신감도의 극단적인 차이를 기저장된 RSSI변환모델을 사용하여 보정함으로써, 보다 정확하게 사용자단말기의 위치를 추정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모든 복수의 비콘스캐너 각각의 벡터를 사용하는 것이 아니라 기설정된 기준으로 선별된 비콘스캐너의 벡터만을 사용함으로써, 사용자단말기의 위치를 추정하는데 발생하는 오차 혹은 노이즈를 감소시키는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, BLE통신용 비콘스캐너를 사용함으로써 저전력으로 사용자단말기와 비콘스캐너 간의 통신을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래기술과 같이 측정된 RSSI값으로 통신 거리에 관한 정보만을 도출하는 것이 아니라 새로운 데이터를 창출하고, 사용자단말기의 위치를 추정하는데 창출한 새로운 데이터를 사용함으로써, 사용자단말기의 위치를 종래기술에 비해 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (7)

  1. 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법으로서,
    위치가 상이한 복수의 비콘스캐너에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각과 사용자단말기와의 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계;
    컴퓨팅장치에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각에서 도출된 RSSI값을 수신하는 RSSI값수신단계;
    컴퓨팅장치에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각에 대하여, 다른 비콘스캐너와 위치의 차이, 및 다른 비콘스캐너와의 RSSI값 차이에 기초하여, 다른 비콘스캐너 각각에 대하여 제1벡터를 도출한 뒤, 도출된 복수의 제1벡터를 합산하여 제2벡터를 도출하는 벡터도출단계; 및
    컴퓨팅장치에서, 상기 제2벡터의 교차점을 도출하고, 도출된 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 위치도출단계;를 포함하고,
    상기 벡터도출단계는,
    복수의 제1벡터를 도출한 뒤, 상기 복수의 제1벡터 중 크기가 음수인 제1벡터를 필터링하는 제1벡터필터링단계를 포함하는, 2차원적 위치를 도출하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 비콘스캐너는 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너를 포함하고, n은 3 이상의 자연수인 경우에,
    상기 벡터도출단계는,
    1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여,
    제k비콘스캐너와 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너 각각의 위치차이에 기초하여 상기 제k비콘스캐너의 제1벡터 각각의 방향을 산출하고,
    상기 제k비콘스캐너로부터 수신한 RSSI값과 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너로부터 수신한 RSSI값 각각의 차이에 기초하여 상기 제k비콘스캐너의 제1벡터 각각의 크기를 산출하고,
    산출한 방향과 크기에 기초하여 상기 제k비콘스캐너의 제1벡터를 도출하는 제1벡터도출단계;를 포함하고,
    상기 컴퓨팅장치는 상기 제1벡터도출단계를 통해, 상기 제k비콘스캐너에 대해 총 (n-1)개의 제1벡터를 도출하는, 2차원적 위치를 도출하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 비콘스캐너는 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너를 포함하고, n은 3 이상의 자연수인 경우에,
    상기 벡터도출단계는,
    1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여,
    상기 컴퓨팅장치에 의해 도출된 제k비콘스캐너의 제1벡터를 합산하여 상기 제k비콘스캐너의 제2벡터를 도출하는 제2벡터도출단계;를 포함하고,
    상기 컴퓨팅장치는 상기 제2벡터도출단계를 k=1 부터 k=n까지 수행하여 총 n개의 제2벡터를 도출하는, 2차원적 위치를 도출하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치도출단계는,
    복수의 제2벡터 각각이 특정 공간에서 교차함으로써 형성되는 교차점을 도출하는 교차점도출단계를 포함하고,
    상기 교차점도출단계는,
    1 이상 n 이하의 자연수인 k에 대하여,
    제k비콘스캐너의 제2벡터와 제1비콘스캐너 내지 제n비콘스캐너의 제2벡터 각각과 교차되는 위치좌표를 산출하고,
    산출된 복수의 위치좌표 중 기설정된 범위 이내에 위치하는 위치좌표만을 이용하여 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는, 2차원적 위치를 도출하는 방법.
  5. 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 방법으로서,
    위치가 상이한 복수의 비콘스캐너에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각과 사용자단말기와의 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계;
    컴퓨팅장치에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각에서 도출된 RSSI값을 수신하는 RSSI값수신단계;
    컴퓨팅장치에서, 상기 복수의 비콘스캐너 각각에 대하여, 다른 비콘스캐너와 위치의 차이, 및 다른 비콘스캐너와의 RSSI값 차이에 기초하여, 다른 비콘스캐너 각각에 대하여 제1벡터를 도출한 뒤, 도출된 복수의 제1벡터를 합산하여 제2벡터를 도출하는 벡터도출단계; 및
    컴퓨팅장치에서, 상기 제2벡터의 교차점을 도출하고, 도출된 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 위치도출단계;를 포함하고,
    상기 위치도출단계는,
    도출된 복수의 교차점에 대하여 각 교차점에 해당하는 데이터값을 중심으로 하는 커널함수를 생성하는 커널함수생성단계;
    상기 커널함수생성단계에서 생성된 복수의 커널함수를 모두 더한 후 상기 복수의 교차점의 개수로 나누어 확률밀도함수를 생성하는 확률밀도함수생성단계; 및
    상기 확률밀도함수에서 가장 큰 값에 해당하는 위치좌표를 도출하여 상기 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 단계;를 포함하는, 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는, 2차원적 위치를 도출하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 RSSI값도출단계에서 상기 복수의 비콘스캐너 각각은 지향성 안테나를 사용하여 사용자단말기와의 RSSI값을 도출하고,
    상기 컴퓨팅장치는 기저장된 RSSI변환모델을 사용하여 도출된 RSSI값을 캘리브레이션함으로써 보정된 RSSI값을 산출하고, 상기 보정된 RSSI값을 이용하여 상기 벡터도출단계를 수행하는, 2차원적 위치를 도출하는 방법.
  7. 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 시스템으로서,
    상기 시스템은 복수의 스캐너, 및 컴퓨팅장치를 포함하고,
    위치가 상이한 복수의 비콘스캐너 각각은 사용자단말기와의 RSSI값을 도출하는 RSSI값도출단계를 수행하고,
    상기 컴퓨팅장치는,
    상기 복수의 비콘스캐너 각각에서 도출된 RSSI값을 수신하는 RSSI수신단계;
    상기 복수의 비콘스캐너 각각에 대하여, 다른 비콘스캐너와 위치의 차이, 및 다른 비콘스캐너와의 RSSI값 차이에 기초하여, 다른 비콘스캐너 각각에 대하여 제1벡터를 도출한 뒤, 도출된 제1벡터를 합산하여 제2벡터를 도출하는 벡터도출단계; 및
    상기 제2벡터의 교차점을 도출하고, 도출된 복수의 교차점에 기초하여 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 위치도출단계;를 수행하고,
    상기 위치도출단계는,
    도출된 복수의 교차점에 대하여 각 교차점에 해당하는 데이터값을 중심으로 하는 커널함수를 생성하는 커널함수생성단계;
    상기 커널함수생성단계에서 생성된 복수의 커널함수를 모두 더한 후 상기 복수의 교차점의 개수로 나누어 확률밀도함수를 생성하는 확률밀도함수생성단계; 및
    상기 확률밀도함수에서 가장 큰 값에 해당하는 위치좌표를 도출하여 상기 사용자단말기의 2차원적 위치를 도출하는 단계;를 포함하는, 2차원적 위치를 도출하는 시스템.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160071305A (ko) * 2014-12-11 2016-06-21 유기석 비콘을 이용한 실내 위치 정보 제공 장치 및 이를 위한 방법
KR20200074607A (ko) 2018-12-17 2020-06-25 주식회사 핸디소프트 Rssi 기반의 사물 위치 추적 및 보정 시스템 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160071305A (ko) * 2014-12-11 2016-06-21 유기석 비콘을 이용한 실내 위치 정보 제공 장치 및 이를 위한 방법
KR20200074607A (ko) 2018-12-17 2020-06-25 주식회사 핸디소프트 Rssi 기반의 사물 위치 추적 및 보정 시스템 및 방법

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