KR102566010B1 - Uwb기반 출입자 관리 시스템 및 이를 이용한 출입자 관리방법 - Google Patents

Uwb기반 출입자 관리 시스템 및 이를 이용한 출입자 관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명 UWB기반 출입자 관리방법은 주장치와 출입 리더기에 출입자 ID와 스피드 게이트의 안쪽 범위에 해당하는 위치 설정 정보와 밖의 범위에 해당하는 위치 설정 정보를 등록 저장하는 단계와, 출입자가 출입자 인증 거리 내에 도달하여 모바일 출입증 단말기가 BLE 신호를 출입 리더기로 전송하는 단계와, BLE 신호를 수신한 출입 리더기가 슬림모드에서 웨이크업 모드로 전환되는 단계와, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 주기적으로 통신하여 모바일 출입증 단말기의 1차 위치 정보를 수신하는 단계와, 모바일 출입증 단말기가 설정 기준거리 이내로 근접한 경우, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기로부터 출입자 ID를 수신하여 인증 여부를 판단하는 단계와, 인증에 성공하면 수신된 출입자 ID를 주장치로 전송하여 주장치로 하여금 게이트를 오픈하도록 하는 단계와, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계와, 출입 리더기가 수신된 2차 위치 정보를 기초로 2차 위치 정보에 대한 진입 각도 정보와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보를 산정하는 단계와, 출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 2차 위치 정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치인지 1차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보, 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계와, 출입자가 스피드 게이트를 통과하고 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계와, 출입 리더기가 수신된 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보를 기초로 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기의 3차 위치 정보까지의 3차 거리 정보를 산정하는 단계와, 출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 하여 모바일 출입증 단말기 위치 정보가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치 인지를 2차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보, 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보 및 2차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계와, 주 장치가 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하는 단계와, 동일한 경우, 주장치가 수신된 1차 판단 결과 정보, 2차 판단 결과 정보, 출입자 ID, 시간정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트의 안에서 밖으로 위치가 이동된지 여부를 판단하는 단계와, 이동된 경우, 주장치가 동일인 출입자 ID를 가진 자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 3차 판단하고 판단 결과 정보를 메모리부에 저장하는 단계와, 주장치가 3차 판단 결과 정보를 스피드 게이트로 전송하여 게이트를 크로스 하도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

UWB기반 출입자 관리 시스템 및 이를 이용한 출입자 관리방법{Visitor Management System Based on UWB and Method thereof}
본 발명은 UWB 통신이 가능한 모바일 카드를 이용하여 기존 NFC 출입카드 구현이 어려운 완벽한 안티 패스팩, 출입문 통과 시에만 출입으로 인지하는 기능 및 태깅없는 출입인증 즉 워크쓰루 기능을 구현하며 DID와 같은 비대칭키를 이용한 암호화알고리즘을 적용할 수 있는 출입 인증 방법을 제공하는 것에 관한 것이다.
본 발명과 관련된 종래 기술은 대한민국 등록특허 제10-1690226호(2016. 10. 27.공고)에 게시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 종래의 초광대역 위치 측위 기술과 카운팅 기술을 융합한 물리보안 시스템 구성도이다. 상기도 1에서 종래의 초광대역 위치 측위 기술과 카운팅 기술을 융합한 물리보안 시스템은 ILS(Intelligent Location System) 태그(10), 지정된 구역(200) 내에서의 ILS 태그(10)의 위치정보를 수집하는 복수의 AP(Access Point, 20)들, 복수의 AP들과 네트워크를 통해 연결된 서버(30), 서버(30)와 실시간 통신하며, 지정된 구역(200) 내로 출입하는 출입구(220)에 구비된 카운트 센서(40), 서버(30) 및 중앙제어부(70)와 통신가능한 MDM(Mobile Device Management) 서버(50) 및 서버(50)와 무선으로 연결된 중앙제어부(70)를 포함할 수 있다. 상기 ILS 태그(10)가 모바일 단말(60) 내에 내장되지 않는 경우, 또는 ILS 태그(10)를 소지하고 있지 않는 비인가 출입자의 경우에는 별도로 모바일 단말(60)이 보안 시스템(1) 내에 포함될 수 있다. ILS 태그(10)는 AP들(20)에 신호를 송출할 수 있으며, UWB(Ultra Wideband) IC(Integrated Circuit)가 내장되어 미리 설정된 일정 주기로 비콘 신호 등을 송출할 수 있다. 이러한 ILS 태그는 모바일 단말(60)에 내장될 수 도 있고, 별도의 태그 단말(미도시)일 수 있다. AP들(20)은 ILS 태그(10)에서 송출된 신호를 실시간으로 수신하여, ILS 태그(10)의 위치정보를 수집할 수 있다. 이러한 AP들(20)은 지정된 구역의 크기에 따라 적어도 3개 이상일 수 있다. 각 AP들(20)은 서로 UDP/IP 통신 방식으로 상호 접속될 수 있다. ILS 태그(10)의 위치 정보에 대한 동기화 방식을 조정하는 모듈을 통하여 AP들(20)로부터 서버(30)로 ILS 태그(10)의 위치정보가 전송된다. 서버(30)는 ILS 태그(10)의 위치정보를 분석 및 저장하며, 삼각측량기법(Triangulation)을 기반으로 ILS 태그(10)의 위치 정보를 연산할 수 있다. 삼각측량기법은 ILS 태그(10)와 AP들(20) 사이의 전파 도달 시간 등을 측정하여 ILS 태그(10)와 AP들(20) 사이의 거리를 측정하여 측위하는 기법이다. 예컨대 AoA(Angle of Arrival) 기법은 태그와 AP들 간의 방향각을 이용하여 이동체 위치를 계산하는 방식으로 각도를 측정하여 위치를 알아내는 대표적인 방법이다. 또한 ToA(Time of Arrival) 기법은 신호가 도착하는 시간을 이용하여 위치를 측정하는 알고리즘이며, 태그와 3대 이상의 AP 사이의 도달 시간을 측정하여 태그와 AP 사이의 거리를 구하고, 구해진 거리를 반경으로 하는 원의 접점을 찾아서 이동체 위치를 계산하는 방법이다. TDoA(Time Difference of Arrival) 기법은 태그와 두 개 이상의 AP에서 송수신하는 신호의 도착시간 차이를 측정하여 단말 간의 거리차가 일정한 지점을 찾아내는 알고리즘이다. 또한, RSSI(Received Signal Strength Indicator) 기법은 3대 이상의 AP에서 받은 신호의 강도를 이용하여 이동체의 위치를 계산하는 방식이다. 태그의 송신 신호를 각 AP에서 수신할 때 발생하는 신호의 감쇠정도를 측정하여 태그의 위치를 측정하는 것이다. 카운트 센서(40)는 지정된 구역 내에 출입하는 출입문 부근에 마련되어 적외선/3D 영상 등을 통하여 출입문으로 출입하는 사람 수를 실시간으로 카운팅할 수 있다. 기존의 CCTV 혹은 출입문 개폐 감지 센서의 경우, CCTV로 별도의 인원이 직접 확인을 계속적으로 해야하는 문제가 있으며, 출입문 개폐 감지 센서의 경우에도 인가자의 출입 이후에 바로 비인가자가 따라 들어오는 테일 게이팅(Tail Gating)을 막을 수 없다. 즉, CCTV와 출입문 개폐 감지 센서만을 이용하여서는 비인가자의 출입을 실시간으로 인지 및 감지할 수 없다. 카운트 센서(40)는 서버(30)와 실시간 통신하여, 카운팅된 출입자 수를 서버(30)로 전송할 수 있다. 서버(30)는 AP들(20) 중 적어도 하나로부터, ILS 태그(10)의 위치정보를 수신하여 연산하므로, 위치정보가 수신된 ILS 태그(10)의 개수를 알 수 있다. 그리고 서버(30)는 카운트 센서(40)로부터 카운팅된 출입자 수를 전송받아, 실제로 출입한 사람의 수를 알 수 있다. 서버(30)는 ILS 태그(10)의 개수와 출입자 수를 비교함으로써, 비인가자의 출입을 식별할 수 있는 것이다. 서버(30)에서 ILS 태그(10)의 개수와 출입자 수를 중앙 제어부(70)에 알릴 수도 있고, 서버(30)에서 ILS 태그(10)의 개수와 출입자 수를 비교하여 양자간의 차이가 있을 경우 차이가 있음을 중앙 제어부(70)에 알릴 수도 있다. 즉, 서버(30)는 AP(20)에서 위치정보가 수집된 ILS 태그(10)의 개수와 카운트 센서(40)에서 카운팅된, 지정된 구역(200) 내로 출입한 인원 수를 비교판단할 수 있고, 서버(30)와 무선으로 연결된 중앙 제어부(70)에 비교판단된 ILS 태그(10)의 개수와 출입한 인원 수가 상이한 경우 비교판단 결과를 전송할 수 있다. 또한, 서버(30)는 ILS 태그(10)의 위치 정보를 통하여, ILS 태그(10)를 소지한 사람의 위치를 알 수 있으며, ILS 태그(10)를 소지한 사람이 지정된 구역(200) 내에 어디에 위치하고 이동 중인지 여부를 파악할 수 있다. 따라서, 지정된 구역(200) 내에 사고 발생시, 요구조자의 위치등을 정확히 파악할 수 있다. 이때, 카운팅 센서(40)를 이용하여 실제 출입자 수를 파악할 수 있어, 건물 붕괴 등의 사고가 발생시, 건물 내의 사고자 수를 정확히 파악할 수도 있다. 즉, 실제 출입자 수는 카운팅 센서(40)를 통해 알 수 있으며, ILS 태그(10)를 소지한 사람의 경우 건물 붕괴 이전의 최종 위치를 알 수 있다. MDM(Mobile Device Management) 서버(50)는 서버(30) 및 중앙 제어부(70)와 통신가능하며, 모바일 단말(60)의 권한을 제어할 수 있다. MDM 서버(50)는 인가된 출입자의 모바일 단말(60)에 기설정된 제1 권한을 부여할 수 있고, 보안 구역(210) 내에 진입한 사람의 모바일 단말(60)에 또한 기설정된 제2 권한을 부여할 수 있다. 중앙 제어부(70)는 서버(30)로부터의 ILS 태그(10)의 위치정보에 기반하여, ILS 태그(10)가 지정된 구역(200)내의 보안 구역(210) 내에 진입한 경우, MDM 서버(50)를 통하여 ILS 태그(10)가 내장된 모바일 단말(60) 혹은 ILS 태그(10)를 소지한 사람의 모바일 단말(60)에 메시지를 송신할 수 있다. 또한 서버(30)는, ILS 태그(10)의 위치정보를 AP들(20)을 통해 수신하여, ILS 태그(10)가 지정된 구역(200) 내의 보안 구역(210) 내에 진입한 경우, ILS 태그(10)를 소지한 사람의 보안 구역(210) 진입 정보를 중앙 제어부(70)에 전송할 수 있다. 중앙 제어부(70)는 서버(30)로부터의 ILS 태그(10)의 위치정보에 기반하여, ILS 태그(10)가 지정된 구역(200)내의 보안 구역(210) 내에 진입한 경우, MDM 서버(50)를 통하여 ILS 태그(10)가 내장된 모바일 단말(60) 혹은 ILS 태그(10)를 소지한 사람의 모바일 단말(60)에 저장된 프로그램의 동작을 제한할 수 있다. 또한, 중앙 제어부(70)는 특정 모바일 단말(60)의 초기화 요청이 입력되면 MDM 서버(50)를 통하여 특정 모바일 단말(60)을 초기화할 수도 있다. 이는 중앙 제어부(70)에서, 지정된 구역(200) 내에서 분실된 모바일 단말(60)을 초기화할 수 있도록 함으로써 개인 정보의 유출 등의 피해를 방지하기 위함이다. 중앙 제어부(70)는 서버(30)로부터 수집된 정보를 통하여 ILS 태그(10)의 위치와 카운트 센서(40)의 카운팅 정보를 파악할 수 있고, 서버(30), MDM 서버(50) 등을 통합적으로 관리하며, 관리자가 지정된 구역(200) 내의 상황을 파악할 수 있도록 수집된 정보를 디스플레이할 수 있다. 이러한 모바일 단말(60)의 권한 제어는 MDM 서버(50)에서 이루어질 수 있다. 모바일 단말(60)의 운영체제에 따라서 MDM 서버(50)의 정책이 모바일 단말(60)에 반영될 수 있다. 기존의 Wi-fi, Bluetooth 등의 위치기반 MDM 서비스는 정책 상의 문제로 Ios를 이용하는 모바일 단말(60)의 경우 이용이 불가하였다. 그러나, UWB ILS 기반의 MDM 서비스는 실시간 위치 정보를 서버(30) 상에서 공유하여 각 모바일 단말(60)로 전송하는 방식을 이용하는 모든 운영체제에 대해 적용이 가능하다. 이러한 MDM 서버(50)의 운영은 중앙 제어부(70)에서 이루어질 수 있다. 모바일 단말(60)은 노트북, 태블릿 PC, PDA, 스마트폰, 휴대폰 등 다양한 기기를 포함할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 종래 기술은 지정된 구역에서 출입자의 위치를 파악할 수 있어서 테일 게이팅을 방지하고 출입자 수를 파악할 수 있는 것이나, 시스템이 복잡하여 구축비용이 과다 소요되는 문제점이 있는 것이다. 또한, 상기와 같이 구성된 종래 기술은 시스템이 복잡하여 출입자를 관리 통제하기 위한 MDM 서버의 판단까지의 시간이 소요되는 문제점이 있는 것이다. 또한 종래 NFC를 이용한 출입인증의 경우 리더기에 xorlddf 하면 출입문 통과 여부에 관계없이 무조건 출입을 인지하며 타인을 출입시키기 위한 태깅을 하더라도 이를 인지할 수 없었으며, 안티 패스백(Anti-Passback) 기능을 위해서는 각각 출입문 안과 밖에 리더기가 각각 필요하며 주장치 등에서 출입과 출문에 대한 이벤트 플래그 관리를 하여야 하는 것이고, NFC의 경우 전송할 수 있는 데이터 량이 적어서 인증 데이터를 여러번 나누어서 전송하여야 하며, 불루투스 통신을 이용할 경우에는 사용자의 위치(앞, 뒤, 오른 쪽, 왼 쪽 등)를 파악할 수 없으며 사용자가 출입하려고 하는지 또는 그냥 지나가근 것인지 파악하기 어려운 문제가 있는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 주장치의 출입문 관리에 부담이 없으며 사용자가 입문 태깅을 안하더라도 오류가 없는 출입문 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 목적은 시스템을 심플하게 하면서도 테일 게이팅을 방지하며 워크 쓰루 기능의 편의성을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 UWB기반 출입자 관리방법은 주장치와 출입 리더기에 출입자 ID와 스피드 게이트의 안쪽 범위에 해당하는 위치 설정 정보와 밖의 범위에 해당하는 위치 설정 정보를 등록 저장하는 단계와, 출입자가 출입자 인증 거리 내에 도달하여 모바일 출입증 단말기가 BLE 신호를 출입 리더기로 전송하는 단계와, BLE 신호를 수신한 출입 리더기가 슬림모드에서 웨이크업 모드로 전환되는 단계와, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 주기적으로 통신하여 모바일 출입증 단말기의 1차 위치 정보를 수신하는 단계와, 모바일 출입증 단말기가 설정 기준거리 이내로 근접한 경우, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기로부터 출입자 ID를 수신하여 인증 여부를 판단하는 단계와, 인증에 성공하면 수신된 출입자 ID를 주장치로 전송하여 주장치로 하여금 게이트를 오픈하도록 하는 단계와, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계와, 출입 리더기가 수신된 2차 위치 정보를 기초로 2차 위치 정보에 대한 진입 각도 정보와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보를 산정하는 단계와, 출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 2차 위치 정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치인지 1차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보, 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계와, 출입자가 스피드 게이트를 통과하고 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계와, 출입 리더기가 수신된 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보를 기초로 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기의 3차 위치 정보까지의 3차 거리 정보를 산정하는 단계와, 출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 하여 모바일 출입증 단말기 위치 정보가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치 인지를 2차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보, 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보 및 2차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계와, 주 장치가 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하는 단계와, 동일한 경우, 주장치가 수신된 1차 판단 결과 정보, 2차 판단 결과 정보, 출입자 ID, 시간정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트의 안에서 밖으로 위치가 이동된지 여부를 판단하는 단계와, 이동된 경우, 주장치가 동일인 출입자 ID를 가진 자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 3차 판단하고 판단 결과 정보를 메모리부에 저장하는 단계와, 주장치가 3차 판단 결과 정보를 스피드 게이트로 전송하여 게이트를 크로스 하도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 및 이를 이용한 출입자 관리방법은 출입가 카드만 빌려주고 타인을 출입시키는 테일 게이팅을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한, 본 발명은 하나의 리더기로 안티 패스백 기능을 수행할 수 있는 효과가 있는 것이고, 시스템 단가 하락의 효과가 있으며 실제로 출입자 본인을 확인할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래의 초광대역 위치 측위 기술과 카운팅 기술을 융합한 물리보안 시스템 구성도,
도 2는 본 발명 UWB기반 출입자 관리 방법 제1실시 예 제어 흐름도,
도 3은 본 발명 UWB기반 출입자 관리 방법 제2실시 예 제어 흐름도,
도 4는 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제1실시 예 구성도,
도 5는 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제2실시 예 구성도,
도 6은 본 발명에 적용되는 출입자와 출입 리더기 간의 거리 측정 구성도,
도 7은 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제1실시 예를 기초로 출입자가 스피드 게이트로 진입하면서 형성되는 진입 각도와 거리를 설명하기 위한 구성도이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 WB기반 출입자 관리 방법 및 이를 이용한 출입자 관리 시스템을 도 2 내지 도 7을 기초로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 UWB기반 출입자 관리 방법 제1실시 예 제어 흐름도이다. 상기도 1에서 본 발명 UWB기반 출입자 관리 방법 제1실시 예는 주장치와 출입 리더기에 출입자 ID와 스피드 게이트의 안쪽 범위에 해당하는 위치 설정 정보와 밖의 범위에 해당하는 위치 설정 정보를 등록 저장하는 단계(S11)와, 출입자가 출입자 인증 거리 내에 도달하여 모바일 출입증 단말기가 BLE(Blooth Low Energy) 신호를 출입 리더기로 전송하는 단계(S12)와, BLE 신호를 수신한 출입 리더기가 슬림모드에서 웨이크업 모드로 전환되는 단계(S13)와, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 주기적으로 통신하여 모바일 출입증 단말기의 1차 위치 정보를 수신하는 단계(S14)와, 모바일 출입증 단말기가 설정 기준거리 이내로 근접한 경우, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기로부터 출입자 ID를 수신하여 인증 여부를 판단하는 단계(S15)와, 인증에 성공하면 수신된 출입자 ID를 주장치로 전송하여 주장치로 하여금 게이트를 오픈하도록 하는 단계(S16)와, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계(S17)와, 출입 리더기가 수신된 2차 위치 정보를 기초로 2차 위치 정보에 대한 진입 각도 정보와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보를 산정하는 단계(S18)와, 출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 2차 위치 정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치인지 1차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보, 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S19)와, 출입자가 스피드 게이트를 통과하고 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계(S20)와, 출입 리더기가 수신된 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보를 기초로 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기의 3차 위치 정보까지의 3차 거리 정보를 산정하는 단계(S21)와, 출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 하여 모바일 출입증 단말기 위치 정보가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치 인지를 2차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보, 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보 및 2차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S22)와, 주 장치가 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하는 단계(S23)와, 동일한 경우, 주장치가 수신된 1차 판단 결과 정보, 2차 판단 결과 정보, 출입자 ID, 시간정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트의 안에서 밖으로 위치가 이동된지 여부를 판단하는 단계(S24)와, 이동된 경우, 주장치가 동일인 출입자 ID를 가진 자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 3차 판단하고 판단 결과 정보를 메모리부에 저장하는 단계(S25)와, 주장치가 3차 판단 결과 정보를 스피드 게이트로 전송하여 게이트를 크로스 하도록 하는 단계(S26)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 상기 S23 단계에서 동일하지 아니하는 경우 주장치가 경보를 발령하며 관리자 스마트 단말기로 알람을 제공하는 것을 특징으로 하는 것이다.
도 3은 본 발명 UWB기반 출입자 관리 방법 제2실시 예 제어 흐름도이다. 상기도 3에서 본 발명 UWB기반 출입자 관리 방법 제2실시 예는 2대의 출입 리더기로 구성된 것으로 주장치와 제1출입 리더기와 제2출입 리더기에 출입자 ID를 등록 저장하고 제1출입리더가와 제2출입리더기에 리딩 레인지를 설정하여 저장하는 단계(S31)와, 출입자가 출입자 인증 거리 내에 도달하여 모바일 출입증 단말기가 BLE(Blooth Low Energy) 신호를 제1출입 리더기와 제2출입 리더기로 전송하는 단계(S32)와, BLE 신호를 수신한 제1출입 리더기와 제2출입 리더기가 슬림모드에서 웨이크업 모드로 전환되는 단계(S33)와, 제1출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 주기적으로 통신하여 모바일 출입증 단말기로부터 1차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계(S34)와, 제1출입 리더기가 출입자 ID를 인증하고 인증 결과 정보를 주장치로 전송하여 주장치로 하여금 스피드 게이트를 오픈하도록 하는 단계(S35)와, 제1출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 해당 모바일 출입증 단말기로부터 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 2차 위치 정보가 제1출입 리더기의 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 1차로 판단하는 단계(S36)와, 이내인 경우, 제1출입 리더기가 1차 판단 결과 정보와 시간 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S37)와, 출입자가 스피드 게이트를 통과하고, 제2출입 리더기가 해당 모바일 출입증 단말기와 통신하여 3차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 3차 위치 정보가 제2출입 리더기의 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 2차로 판단하는 단계(S38)와, 이내인 경우 제2출입 리더기가 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S39)와, 주장치가 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하는 단계(S40)와, 동일한 경우, 주장치가 수신된 1차 판단 결과 정보와 시간정보, 2차 판단 결과 정보와 시간정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트의 안쪽에서 밖깟 쪽으로 이동한지 여부를 판단하는 단계(S41)와, 이동한 경우, 주장치가 출입자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 판단하고 3차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 해당 스피드 게이트를 크로스 하도록 제어하는 단계(S42)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 상기 S40 단계에서 동일하지 아니하는 경우, 주장치가 경보를 발령하며 관리자 스마트 단말기로 알람을 제공하는 것을 특징으로 하는 것이다.
도 4는 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제1실시 예 구성도이다. 상기도 4에서 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제1실시 예는 출입자가 소지하고 출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 출입 리더기로 BLE 신호를 전송하여 출입리더기로 하여금 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환하도록 하고, 출입리더기와 통신하여 주기적으로 위치 정보와 출입자 ID를 출입리더기로 전송하는 모바일 출입증 단말기(100)와, 출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 모바일 출입증 단말기로부터 BLE 신호를 수신하여 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환되며, 모바일 출입증 단말기로부터 1차 위치정보를 수신하고 수신된 1차 위치 정보가 기설정된 기준 거리 이내인 지 여부를 판단하고, 기준 거리 이내인 경우, 모바일 출입증 단말기로부터 출입자 ID를 수니하여 인증하고 인증에 성공하면 출입자 ID를 주장치로 전송하며, 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 2차 위치 정보를 기초로 출입자의 진입각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보를 산정하고, 산정된 출입자의 진입각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보, 2차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기가 스피드 게이트의 안쪽 위치인지 바깟 쪽 위치인지 1차로 판단하고 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 저장된 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 주장치로 전송하며, 해당 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 해당 모바일 출입증 단말기의 3차 위치정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보를 기초로 하여 출입자 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 3차 거리 정보를 산정하며, 산정된 출입자 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 3차 거리 정보, 3차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기의 위치 정보가 스피드 게이트의 안쪽인지 바깟 쪽인지 여부를 2차로 판단하고, 2차 판단 결과정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보를 메모리에 저장하고 저장된 2차 판단 결과정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보를 주장치로 전송하는 출입 리더기(200)와, 출입자 ID, 스피드 게이트의 안쪽 범위 위치 설정 정보와 바깟 쪽 범위의 위치 설정 정보를 저장하고 있는 것으로 출입 리더기로부터 인증된 출입자 ID를 수신하고 스피드 게이트를 오픈하도록 제어하고, 출입 리더기로부터 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 수신하며, 출입자가 스피드 게이트의 안쪽에서 바깟 쪽으로 이동함에 따라서 출입 리더기로부터 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보를 수신하고, 최근 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID가 동일한지 여부를 판단하고 동일한 경우 동일인 출입자로 판단하며, 수신된 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 수신하며, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보 및 2차 판단 결과 정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트 안쪽에서 바깟 쪽으로 이동된지 여부를 판단하고, 이동된 경우에는 해당 ID의 출입자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 판단하고 게이트를 크로스하도록 제어하는 주장치(300) 및 주장치로부터 불법 출입에 대한 알람을 수신할 수 있는 관리자 스마트 단말기(400)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
도 5는 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제2실시 예 구성도이다. 상기도 5에서 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제2실시 예는 출입자가 소지하고 출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 제1출입 리더기와 제2출입 리더기로 BLE 신호를 전송하여 제1및 제2출입리더기로 하여금 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환하도록 하고, 제1및 제2출입리더기와 통신하여 주기적으로 위치 정보와 출입자 ID를 전송하는 모바일 출입증 단말기(100-1)와, 출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 모바일 출입증 단말기로부터 BLE 신호를 수신하여 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환되고, 해당 모바일 출입증 단말기로부터 1차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 출입자 ID를 인증하고 인증 결과 정보를 주장치로 전송하며, 다시 해당 모바일 출입증 단말기와 통신하여 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 2차 위치 정보가 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 1차로 판단하고, 이내인 경우, 1차 판단 결과 정보 시간 정보를 메모리에 저장하고 상기 1차 판단 결과 정보와 시간 정보를 주장치로 전송하는 제1출입 리더기(200-1)와, 출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 해당 모바일 출입증 단말기와 통신하여 3차 위치정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 3차 위치 정보가 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 2차로 판단하고, 이내인 경우, 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 메모리에 저장하고 상기 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 주장치로 전송하는 제2출입 리더기(200-2)와, 제1출입 리더기로부터 1차 판단 결과 정보와 시간 정보를 수신하고, 제2출입 리더기로부터 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 수신하며, 수신된 최근 출입자 ID가 이전 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우 동일인 출입자로 판단하며, 또한 수신된 1차 판단 결과정보와 시간정보, 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 기초로 출입자가 해당 스피드 게이터의 안쪽에서 바깟 쪽으로 이동된지 여부를 판단하며, 이동된 경우 동일인 출입자가 해당 스피드 게이트를 통과한 것으로 3차 판단하고 해당 스피드 게이트를 크로스하도록 제어하는 주장치(300-1)와, 주장치로부터 불법 출입자가 있는 경우 알람을 수신하는 관리자 스마트 단말기(400-1)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 불법 출입자는 출입자 ID가 서로 상이한 경우 스피드 게이트를 통과한 경우를 나타내는 것이다. 또한 상기 알람은 출입자 ID를 전송한 해당 모바일 출입증 단말기 위치 정보도 함께 제공할 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 출입자와 출입 리더기 간의 거리 측정 구성도이다. 상기도 6에서 본 발명에 적용되는 출입자와 출입 리더기 간의 거리 측정은
θ1 = θ1 = θ(D>λ),
f = 6.24GHz ~ 8.24GHz,
λ = 36.4mm ~ 48mm,
λ/2 = 18.2mm ~ 24mm,
2개의 안테나 사이 거리 :
dmax = 18mm,라 하면
모바일 출입증 단말기 #1 통과 시의 엑스트라 거리 :
d1 = dcosθ
모마일 출입증 단말기 #1의 도착시간
t1 = dcosθ/c [TDOA]이고,
d1 을 d1 = △ψ x (360°/λ)라 정의하면
△ψ = (360°/λ) x dcosθ이다.
따라서 모바일 출입증 단말기의 진입 각도(θ)는
θ = AOA = cos-1(λx△ψ/360°x d)이고,
출입 리더기와 모바일 출입증 단말기 #1의 거리(D)는,
y = D sinθ, x = D cosθ
S = D cosθ - d/2,
(y/tanθ2) = D cosθ - d/2,
따라서
D = {y+(d/2)x tanθ2}/(tanθ2 x cosθ)이다.
여기서, c는 빛의 속도이고, d는 2대의 안테나로 이루어진 UWB 출입 리더기의 안테나 사이 직선 거리이고, θ는 2대의 안테나가 수평면으로 설치된다고 가정하였을 때 모바일 출입증 단말기와 2대의 안테나 사이의 수평선 중앙점이 이루는 각도이고, λ는 UWB 신호의 파장, D는 수평선 중앙점에서 모바일 출입증 단말기까지의 거리이고, 좌표(x, y)는 UWB 출입 리더기 안테나 Rx1의 위치 정보(x1, 0)를 기준으로 하였을 때의 모바일 출입증 단말기 위치정보이고, Rx2(x2,0)는 UWB 출입 리더기 다른 안테나 위치 정보이고, θ1은 안테나 Rx1이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도이고, θ2는 안테나 Rx2이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도이다. 상기에서 설명한 바와 같이 2대의 안테나를 가진 UWB 출입 리더기가 설치되고 모바일 출입증 단말기를 소지한 출입자가 스피드 케이트를 통과하는 경우에 시간 대별로 출입자의 진입각도와 거리 및 위치를 파악할 수 있는 것이다.
도 7은 본 발명 UWB기반 출입자 관리 시스템 제1실시 예를 기초로 출입자가 스피드 게이트로 진입하면서 형성되는 진입 각도와 거리를 설명하기 위한 구성도이다. 상기도 7에서 모바일 출입증 단말기를 소지한 출입자가 출입 리더기에 접근하면 리더기가 웨이크업 되고, 다시 출입자 ID를 수신하여 인증하여 스피드 게이트를 오픈하고 출입자가 출입 리더기 안쪽에 있는지 또는 바깟 쪽에 있는지를 파악하여 출입자가 확실하게 스피드 게이트를 통과하였는지 판단할 수 있는 것임을 설명하고 있는 것이다.
100, 100-1 : 모바일 출입증 단말기, 200, 200-1, 200-1 : 출입 리더기,
300, 300-1 : 주장치, 400, 400-1 : 관리자 스마트 단말기

Claims (17)

  1. 테일 게이팅을 방지하고 안티 패스백을 적용하기 위한 UWB기반 출입자 관리 방법에 있어서,
    상기 UWB기반 출입자 관리 방법은,
    주장치와 출입 리더기에 출입자 ID와 스피드 게이트의 안쪽 범위에 해당하는 위치 설정 정보와 밖의 범위에 해당하는 위치 설정 정보를 등록 저장하는 단계(S11)와;
    출입자가 출입자 인증 거리 내에 도달하여 모바일 출입증 단말기가 BLE 신호를 출입 리더기로 전송하는 단계(S12)와;
    BLE 신호를 수신한 출입 리더기가 슬림모드에서 웨이크업 모드로 전환되는 단계(S13)와;
    출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 주기적으로 통신하여 모바일 출입증 단말기의 1차 위치 정보를 수신하는 단계(S14)와;
    모바일 출입증 단말기가 설정 기준거리 이내로 근접한 경우, 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기로부터 출입자 ID를 수신하여 인증 여부를 판단하는 단계(S15)와;
    인증에 성공하면 수신된 출입자 ID를 주장치로 전송하여 주장치로 하여금 게이트를 오픈하도록 하는 단계(S16)와;
    출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계(S17)와;
    출입 리더기가 수신된 2차 위치 정보를 기초로 2차 위치 정보에 대한 진입 각도 정보와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보를 산정하는 단계(S18)와;
    출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 2차 위치 정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치인지 1차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보, 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S19)와;
    출입자가 스피드 게이트를 통과하고 출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계(S20)와;
    출입 리더기가 수신된 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보를 기초로 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기의 3차 위치 정보까지의 3차 거리 정보를 산정하는 단계(S21)와;
    출입 리더기가 산정된 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 하여 모바일 출입증 단말기 위치 정보가 스피드 게이트 안쪽 위치인지 밖깟 쪽 위치 인지를 2차로 판단하고, 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보, 진입각도 정보와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보 및 2차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S22)와;
    주 장치가 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하는 단계(S23)와;
    동일한 경우, 주장치가 수신된 1차 판단 결과 정보, 2차 판단 결과 정보, 출입자 ID, 시간정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트의 안에서 밖으로 위치가 이동한지 여부를 판단하는 단계(S24)와;
    이동한 경우, 주장치가 동일인 출입자 ID를 가진 자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 3차 판단하고 판단 결과 정보를 메모리부에 저장하는 단계(S25);
    및 주장치가 3차 판단 결과 정보를 스피드 게이트로 전송하여 게이트를 크로스 하도록 하는 단계(S26)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출입 리더기는 2개의 안테나로 구성된 것을 특징을 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 S23 단계에서 동일하지 아니하는 경우,
    주장치가 경보를 발령하며 관리자 스마트 단말기로 알람을 제공하는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    모바일 출입증 단말기의 진입각도(θ)는,
    cos-1(λx△ψ/360°x d)로 산정할 수 있는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
    여기서 λ는 UWB 신호의 파장, D는 수평선 중앙점에서 모바일 출입증 단말기까지의 거리이고, △ψ = (360°/λ) x dcosθ, d은 안테나 Rx1과 안테나 Rx2의 직선거리이고, θ1은 안테나 Rx1이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도이고, θ2는 안테나 Rx2이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도임.
  5. 제1항에 있어서,
    출입리더기와 해당 모바일 출입증 단말기와의 거리(D) 산정은,
    D = {y+(d/2)x tanθ2}/(tanθ2 x cosθ)로 산정할 수 있는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
    여기서 d는 2대의 안테나로 이루어진 UWB 출입 리더기의 안테나 사이 직선 거리이고, θ는 2대의 안테나가 수평면으로 설치된다고 가정하였을 때 모바일 출입증 단말기와 2대의 안테나 사이의 수평선 중앙점이 이루는 각도이고, λ는 UWB 신호의 파장, D는 수평선 중앙점에서 모바일 출입증 단말기까지의 거리이고, 좌표(x, y)는 UWB 출입 리더기 안테나 Rx1의 위치 정보(x1, 0)를 기준으로 하였을 때의 모바일 출입증 단말기 위치정보이고, Rx2(x2,0)는 UWB 출입 리더기 다른 안테나 위치 정보이고, θ1은 안테나 Rx1이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도이고, θ2는 안테나 Rx2이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도임.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 2개의 안테나는,
    수평으로 설치되는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
  7. 테일 게이팅을 방지하고 안티 패스백을 적용하기 위한 UWB기반 출입자 관리 방법에 있어서,
    상기 UWB기반 출입자 관리 방법은,
    주장치와 제1출입 리더기와 제2출입 리더기에 출입자 ID를 등록 저장하고 제1출입리더가와 제2출입리더기에 리딩 레인지를 설정하여 저장하는 단계(S31)와;
    출입자가 출입자 인증 거리 내에 도달하여 모바일 출입증 단말기가 BLE 신호를 제1출입 리더기와 제2출입 리더기로 전송하는 단계(S32)와;
    BLE 신호를 수신한 제1출입 리더기와 제2출입 리더기가 슬림모드에서 웨이크업 모드로 전환되는 단계(S33)와;
    제1출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 주기적으로 통신하여 모바일 출입증 단말기로부터 1차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하는 단계(S34)와;
    제1출입 리더기가 출입자 ID를 인증하고 인증 결과 정보를 주장치로 전송하여 주장치로 하여금 스피드 게이트를 오픈하도록 하는 단계(S35)와;
    제1출입 리더기가 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 해당 모바일 출입증 단말기로부터 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 2차 위치 정보가 제1출입 리더기의 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 1차로 판단하는 단계(S36)와;
    이내인 경우, 제1출입 리더기가 1차 판단 결과 정보와 시간 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S37)와;
    출입자가 스피드 게이트를 통과하고, 제2출입 리더기가 해당 모바일 출입증 단말기와 통신하여 3차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 3차 위치 정보가 제2출입 리더기의 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 2차로 판단하는 단계(S38)와;
    이내인 경우 제2출입 리더기가 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 메모리에 저장하고 주장치로 전송하는 단계(S39)와;
    주장치가 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하는 단계(S40)와;
    동일한 경우, 주장치가 수신된 1차 판단 결과 정보와 시간정보, 2차 판단 결과 정보와 시간정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트의 안쪽에서 밖깟 쪽으로 이동한지 여부를 판단하는 단계(S41);
    및 이동한 경우, 주장치가 출입자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 판단하고 3차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 해당 스피드 게이트를 크로스 하도록 제어하는 단계(S42)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 S40 단계에서 동일하지 아니하는 경우,
    주장치가 경보를 발령하며 관리자 스마트 단말기로 알람을 제공하는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    각 출입 리더기는,
    1개의 안테나로 구성되는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 방법.
  10. 테일 게이팅을 방지하고 안티 패스백을 적용하기 위한 UWB기반 출입자 관리 시스템에 있어서,
    상기 UWB기반 출입자 관리 시스템은,
    출입자가 소지하고 출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 출입 리더기로 BLE 신호를 전송하여 출입리더기로 하여금 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환하도록 하고, 출입리더기와 통신하여 주기적으로 위치 정보와 출입자 ID를 출입리더기로 전송하는 모바일 출입증 단말기(100)와;
    출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 모바일 출입증 단말기로부터 BLE 신호를 수신하여 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환되며, 모바일 출입증 단말기로부터 1차 위치정보를 수신하고 수신된 1차 위치 정보가 기설정된 기준 거리 이내인 지 여부를 판단하고, 기준 거리 이내인 경우, 모바일 출입증 단말기로부터 출입자 ID를 수니하여 인증하고 인증에 성공하면 출입자 ID를 주장치로 전송하며, 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 모바일 출입증 단말기 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 2차 위치 정보를 기초로 출입자의 진입각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보를 산정하고, 산정된 출입자의 진입각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 2차 거리 정보, 2차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기가 스피드 게이트의 안쪽 위치인지 바깟 쪽 위치인지 1차로 판단하고 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 메모리에 저장하고 저장된 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 주장치로 전송하며, 해당 모바일 출입증 단말기와 다시 통신하여 해당 모바일 출입증 단말기의 3차 위치정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치 정보를 기초로 하여 출입자 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 3차 거리 정보를 산정하며, 산정된 출입자 진입 각도와 해당 모바일 출입증 단말기까지의 3차 거리 정보, 3차 위치정보, 출입자 ID를 기초로 모바일 출입증 단말기의 위치 정보가 스피드 게이트의 안쪽인지 바깟 쪽인지 여부를 2차로 판단하고, 2차 판단 결과정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보를 메모리에 저장하고 저장된 2차 판단 결과정보, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보를 주장치로 전송하는 출입 리더기(200)와;
    출입자 ID, 스피드 게이트의 안쪽 범위 위치 설정 정보와 바깟 쪽 범위의 위치 설정 정보를 저장하고 있는 것으로 출입 리더기로부터 인증된 출입자 ID를 수신하고 스피드 게이트를 오픈하도록 제어하고, 출입 리더기로부터 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 수신하며, 출입자가 스피드 게이트의 안쪽에서 바깟 쪽으로 이동함에 따라서 출입 리더기로부터 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보를 수신하고, 최근 수신된 출입자 ID가 이전 수신된 출입자 ID가 동일한지 여부를 판단하고 동일한 경우 동일인 출입자로 판단하며, 수신된 모바일 출입증 단말기 2차 위치정보, 출입자 진입각도 정보와 2차 거리 정보, 출입자 ID, 출입시간 정보 및 1차 판단 결과 정보를 수신하며, 해당 모바일 출입증 단말기 3차 위치정보, 해당 모바일 출입증 단말기의 진입각도와 3차 거리 정보, 출입자 ID, 시간정보 및 2차 판단 결과 정보를 기초로 출입자가 스피드 게이트 안쪽에서 바깟 쪽으로 이동된지 여부를 판단하고, 이동된 경우에는 해당 ID의 출입자가 스피드 게이트를 통과한 것으로 판단하고 게이트를 크로스하도록 제어하는 주장치(300)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 출입 리더기(200)는,
    2개의 안테나를 구비하는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 UWB기반 출입자 관리 시스템은,
    주장치로부터 불법 출입에 대한 알람을 수신할 수 있는 관리자 스마트 단말기(400)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    출입 리더기의 진입각도 산정은,
    cos-1(λx△ψ/360°x d)로 산정할 수 있는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.
    여기서 λ는 UWB 신호의 파장, D는 수평선 중앙점에서 모바일 출입증 단말기까지의 거리이고, △ψ = (360°/λ) x dcosθ, d은 안테나 Rx1과 안테나 Rx2의 직선거리이고, θ1은 안테나 Rx1이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도이고, θ2는 안테나 Rx2이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도임.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 출입리더기와 해당 모바일 출입증 단말기와의 거리(D) 산정은,
    D = {y+(d/2)x tanθ2}/(tanθ2 x cosθ)로 산정할 수 있는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.
    여기서 d는 2대의 안테나로 이루어진 UWB 출입 리더기의 안테나 사이 직선 거리이고, θ는 2대의 안테나가 수평면으로 설치된다고 가정하였을 때 모바일 출입증 단말기와 2대의 안테나 사이의 수평선 중앙점이 이루는 각도이고, λ는 UWB 신호의 파장, D는 수평선 중앙점에서 모바일 출입증 단말기까지의 거리이고, 좌표(x, y)는 UWB 출입 리더기 안테나 Rx1의 위치 정보(x1, 0)를 기준으로 하였을 때의 모바일 출입증 단말기 위치정보이고, Rx2(x2,0)는 UWB 출입 리더기 다른 안테나 위치 정보이고, θ1은 안테나 Rx1이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도이고, θ2는 안테나 Rx2이 이루는 수평면과 모바일 출입증 단말기가 이루는 각도임.
  15. 테일 게이팅을 방지하고 안티 패스백을 적용하기 위한 UWB기반 출입자 관리 시스템에 있어서,
    상기 UWB기반 출입자 관리 시스템은,
    출입자가 소지하고 출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 제1출입 리더기와 제2출입 리더기로 BLE 신호를 전송하여 제1및 제2출입리더기로 하여금 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환하도록 하고, 제1및 제2출입리더기와 통신하여 주기적으로 위치 정보와 출입자 ID를 전송하는 모바일 출입증 단말기(100-1)와;
    출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 모바일 출입증 단말기로부터 BLE 신호를 수신하여 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환되고, 해당 모바일 출입증 단말기로부터 1차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 출입자 ID를 인증하고 인증 결과 정보를 주장치로 전송하며, 다시 해당 모바일 출입증 단말기와 통신하여 2차 위치 정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 2차 위치 정보가 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 1차로 판단하고, 이내인 경우, 1차 판단 결과 정보 시간 정보를 메모리에 저장하고 상기 1차 판단 결과 정보와 시간 정보를 주장치로 전송하는 제1출입 리더기(200-1)와;
    출입자 ID를 저장하고 있는 것으로 해당 모바일 출입증 단말기와 통신하여 3차 위치정보와 출입자 ID를 수신하고 수신된 3차 위치 정보가 리딩 레인지 범위 이내인지 여부를 2차로 판단하고, 이내인 경우, 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 메모리에 저장하고 상기 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 주장치로 전송하는 제2출입 리더기(200-2);
    및 제1출입 리더기로부터 1차 판단 결과 정보와 시간 정보를 수신하고, 제2출입 리더기로부터 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 수신하며, 수신된 최근 출입자 ID가 이전 출입자 ID와 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우 동일인 출입자로 판단하며, 또한 수신된 1차 판단 결과정보와 시간정보, 2차 판단 결과 정보와 시간 정보를 기초로 출입자가 해당 스피드 게이터의 안쪽에서 바깟 쪽으로 이동된지 여부를 판단하며, 이동된 경우 동일인 출입자가 해당 스피드 게이트를 통과한 것으로 3차 판단하고 해당 스피드 게이트를 크로스하도록 제어하는 주장치(300-1)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 UWB기반 출입자 관리 시스템은
    주장치로부터 불법 출입자가 있는 경우 알람을 수신하는 관리자 스마트 단말기(400-1)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    알람정보는,
    출입자가 소지하는 모바일 출입증 단말기의 위치 정보를 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 UWB기반 출입자 관리 시스템.





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