KR102589490B1 - Ble 및 uwb 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

Ble 및 uwb 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템을 개시한다.
본 실시예는 사용자 단말기가 인접한 인증 장치와 BLE 기반 통신으로 식별 정보를 확인한 후 식별 정보를 이용하여 인증 장치에 대해 인증에 필요한 선행정보를 미리 다운로드받아 인증 장치와의 선행 인증 절차를 완료한 상태에서 UWB 기반 통신으로 인증 장치와의 거리에 따라 이벤트가 발생에 따라 인증 장치와 추가적으로 빠른 데이터 처리가 이루어지도록 하는 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템을 제공한다.

Description

BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템{Method And System for Controlling by Using BLE and UWB Ranging}
본 발명의 일 실시예는 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
일반적으로 대중교통은 일반 대중이 이용할 수 있는 교통 서비스를 제공하는 모든 교통시설 및 수단을 포괄적으로 지칭하는 것으로, 광범위하게는 항공, 해상, 도로, 철도, 그리고 지역 내, 지역 간, 국제 교통체계 모두에 존재하며, 도시 교통체계에서는 도시철도, 시내버스, 마을 혹은 지선버스수단과 관련 시설이 대표적이다.
대중교통수단을 이용하기 위해서는 정해진 교통 요금을 결제하여야 하는데, 결제 수단으로 교통카드, 신용카드, 스마트폰 이용하여 애플리케이션, 현금 등이 사용되고 있다. 또한, 최근에는 환승 시스템이 도입되어 사용자의 이동 거리에 비례하여 교통 요금이 정산되는 결제시스템이 도입되어 있다.
버스나 지하철 등의 교통수단을 사용자가 이용하는 경우, 해당 교통수단에 승차 및 하차시에 교통카드나 애플리케이션이 설치된 사용자 단말기를 교통카드 리더기에 근접시켜야만 요금정산이 이루어진다.
특정 시간대인 예를 들어, 출퇴근 시간대에는 교통수단을 이용하는 사용자가 증가하여 교통 수단에 승하차 시간이 많이 소요된다. 승하차 시간이 늘어나 버스 운행시간이 지연되는 문제가 있다.
본 실시예는 사용자 단말기가 인접한 인증 장치와 BLE 기반 통신으로 식별 정보를 확인한 후 식별 정보를 이용하여 인증 장치에 대해 인증에 필요한 선행정보를 미리 다운로드받아 인증 장치와의 선행 인증 절차를 완료한 상태에서 UWB 기반 통신으로 인증 장치와의 거리에 따라 이벤트가 발생에 따라 인증 장치와 추가적으로 빠른 데이터 처리가 이루어지도록 하는 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, BLE(Bluetooth Low Energy)를 이용하여 외부 장치와 연결하며, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 상기 외부 장치로부터 제어 명령을 수신하는 인증 장치; 상기 인증 장치에 대한 선행정보를 DB화하여 관리하는 관리 서버; 상기 BLE를 이용하여 상기 인증 장치와 연결한 후 네트워크를 이용하여 상기 관리 서버로부터 상기 인증 장치에 대응하는 상기 선행정보를 다운로드하며, 상기 선행정보를 이용하여 상기 인증 장치와 선행 인증 절차를 완료하며, 상기 UWB를 이용하여 상기 인접 인증 장치와 거리를 산출하며, 상기 인접 인증 장치와 거리를 기반으로 인식거리 진입 이벤트가 발생 여부에 따라 상기 인접 인증 장치로 상기 UWB를 이용하여 제어 명령을 전송하는 사용자 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 사용자 단말기가 인접한 인증 장치와 BLE 기반 통신으로 식별 정보를 확인한 후 식별 정보를 이용하여 인증 장치에 대해 인증에 필요한 선행정보를 미리 다운로드받아 인증 장치와의 선행 인증 절차를 완료한 상태에서 UWB 기반 통신으로 인증 장치와의 거리에 따라 이벤트가 발생에 따라 인증 장치와 추가적으로 빠른 데이터 처리가 이루어지도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 인증 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 사용자 단말기와 인증 장치 간의 BLE 기반의 통신을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 관리 서버로부터 인증에 필요한 선행정보를 다운로드받아 선행 인증 절차를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 이력 정보를 관리 서버에 반영하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k는 본 실시예에 따른 충전 스테이션과 사용자 단말기 간의 선행 인증 절차를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6a,b,c,d는 본 실시예에 따른 복수의 지하철 티켓 게이트를 구분하고 선행 인증 절차를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 인증 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 인증 시스템은 인증 장치(110), 사용자 단말기(130), 등록 단말기(140), 관리 서버(150)를 포함한다. 인증 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
인증 장치(110)는 건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션 등을 포함한다.
인증 장치(110)는 BLE 모듈 및 UWB 모듈을 탑재한 장치를 의미한다. 인증 장치(110)는 도어 개폐, 인증, 결제를 수행하는 별도의 제어 모듈을 탑재한다. 인증 장치(110)는 사용자가 소지한 사용자 단말기(130) 간에 BLE, UWB를 이용하여 빠른 인증 또는 결제가 이루어지도록 한다.
인증 장치(110) 별로 복수의 인식존(진입 이벤트 영역)이 존재한다. 복수의 인식존은 별도로 구분되거나 순차적으로 통과해야 되는 영역으로 구분될 수 있다. 다시 말해, 인증 장치(110)는 인식거리 진입 이벤트를 인식하기 별도의 인식존을 순차적인 형태 또는 병렬적인 형태로 구분하여 형성한다.
인증 장치(110)는 탑재된 BLE(Bluetooth Low Energy) 모듈을 이용해서 애드버타이징(Advertising)을 수행한다. 인증 장치(110)는 BLE 무선 연결을 시작하기 위해 근처 사용자 단말기(130)로 해당 디바이스 정보(식별 아이디(도어 식별자), 디바이스 이름(Device Name), 맥 어드레스(Mac Address), 송신 파워(Tx Power))를 포함하는 애드버타이즈 신호를 발신한다.
사용자 단말기(130)는 사용자의 키 조작에 따라 네트워크를 경유하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 전자 기기를 의미한다. 사용자 단말기(130)는 네트워크를 경유하여 관리 서버(150)와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비한다.
사용자 단말기(130)는 모바일 단말기, 전기차 탑재 단말기, 출입 카드, 인식 카드, 스마트폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) 등을 포함한다.
사용자 단말기(130)는 각종 기기 또는 유무선 네트워크와 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치이다. 적어도 일 실시예에 따르면, 메모리는 램(Random Access Memory: RAM), 롬(Read Only Memory: ROM), 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 디스크, 솔리드 스테이트 디스크(Solid State Disk: SSD) 등의 컴퓨터로 판독 가능한 기록/저장매체일 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 명세서상에 기재된 동작과 기능을 하나 이상 선택적으로 수행하도록 프로그램될 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 전체 또는 부분적으로 특정한 구성의 주문형반도체(Application Specific Integrated Circuit: ASIC) 등의 하드웨어로써 구현될 수 있다.
사용자 단말기(130)는 인프라의 연결을 수행하기 위해 양방향 데이터 통신을 수행해야 한다. 사용자 단말기(130)는 특정 영역에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 이용하여 특정 영역에 존재하는 인증 장치(110)와 자동으로 인증을 수행하면서 빠른 데이터 통신을 수행한다.
사용자 단말기(130)는 UWB를 이용해서 특정 영역에 존재하는 인증 장치(110)와 거리를 인식한다. 사용자 단말기(130)는 인증 장치(110)와 거리를 기반으로 특정 영역에 존재하는 인증 장치(110)와 기 설정된 인식거리 이내에 진입하는 지의 여부를 확인한다. 사용자 단말기(130)는 특정 영역에 존재하는 인증 장치(110)와 기 설정된 인식거리 이내에 진입하는 경우, 해당 인증 장치(110)의 선행정보를 이용하여 제어 명령을 요청한다.
사용자 단말기(130)는 인증 장치(110)로부터 식별 아이디를 수신한 후, 관리 서버(150)로부터 식별 아이디에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 수신한다. 사용자 단말기(130)는 식별 아이디에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 이용하여 해당 인증 장치(110)로 제어 명령(인증, 결제, 도어 오픈)를 요청한다.
사용자 단말기(130)(또는 전기차 탑재 단말기)가 특정 지역으로 근접할 때, 관리 서버(150)는 해당 위치에 존재하는 인증 장치(110)들의 선행정보를 사용자 단말기(130)로 전송한다.
사용자 단말기(130)(또는 전기차 탑재 단말기)는 해당 위치에 존재하는 인증 장치(110)들의 선행정보를 이용하여 해당 인증 장치(110)와 인증을 위한 선행 절차를 수행할 수 있다.
사용자 단말기(130)가 고속도로 A 휴게소에 진입하는 경우, 사용자 단말기(130)는 A 휴게소에서 애드버타이징하고 있는 인증 장치(110)를 스캐닝한 후 연결한다. 사용자 단말기(130)는 스캐닝한 인증 장치(110)로부터 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 수신한다. 사용자 단말기(130)는 애드버타이즈 신호를 이용하여 A 휴게소에 존재하는 인증 장치(110)을 인지한다.
사용자 단말기(130)는 애드버타이즈 신호에 포함된 식별 아이디를 확인한다. 사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)로 식별 아이디에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 요청한다. 관리 서버(150)는 식별 아이디에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 추출하여 사용자 단말기(130)로 전송한다. 사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)로부터 A 휴게소에 존재하는 인증 장치(110)의 선행정보를 다운로드한다. 사용자 단말기(130)는 A 휴게소에 존재하는 인증 장치(110)의 선행정보를 기반으로 빠른 인증 처리를 위한 선행작업을 준비한다.
사용자 단말기(130)는 연결된 인증 장치(110)와 UWB 기반의 TWR 레이징으로 인증 장치(110)와의 거리를 산출한다. 사용자 단말기(130)는 인증 장치(110)와의 거리를 기반으로 연결된 인증 장치(110)와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지한다.
사용자 단말기(130)는 인식거리 진입 이벤트가 발생한 영역을 DB화한다. 다시 말해, 사용자 단말기(130)는 UWB를 이용해서 페어링하는 인증 장치(110)(지하철 티켓 게이트, 전기차 충전 스테이션 등)의 위치 정보, 개수, 장치들이 실제로 사용될 때 네트워크 연결 정보, 이벤트 영역 정보를 DB화 한다.
사용자 단말기(130)는 인식거리 진입 이벤트가 발생한 영역에 따라 상이한 선행작업을 준비한다. 예컨대, 사용자 단말기(130)는 인식거리 진입 이벤트가 발생한 영역이 건물인 경우, 건물 출입문 게이트의 개방에 대한 선행작업을 준비한다.
사용자 단말기(130)는 인식거리 진입 이벤트가 발생한 영역이 지하철인 경우, 지하철 티켓 게이트의 개방에 대한 선행작업을 준비한다. 사용자 단말기(130)는 인식거리 진입 이벤트가 발생한 영역이 전기차 충전 스테이션인 경우, 충전 키오스크의 인증에 대한 선행작업을 준비한다. 사용자 단말기(130)는 전기차 탑재 단말기가 전기차 충전 스테이션 영역으로 접근을 했을 때, 전기차 충전 스테이션 영역에 존재하는 복수 개의 키오스크 중 어떤 키오스크와 통신할지를 예측하는 프로세스를 수행한다.
사용자 단말기(130)는 근처에서 애드버타이징하고 있는 인증 장치(110)를 스캐닝(Scanning)한다. 사용자 단말기(130)는 스캐닝한 인증 장치(110)부터 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 수신한다. 사용자 단말기(130)는 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 이용하여 인증 장치(110)와 연결한다. 사용자 단말기(130)는 애드버타이즈 신호를 이용하여 특정 영역에 존재하는 건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 전기차 충전 스테이션 등을 포함하는 인증 장치(110)를 인지한다.
사용자 단말기(130)는 애드버타이즈 신호에 포함된 식별 아이디(도어 식별자)를 확인한다. 사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)로 식별 아이디(도어 식별자)에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 요청한다. 관리 서버(150)는 식별 아이디(도어 식별자)에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보 추출하여 사용자 단말기(130)로 전송한다. 사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)로부터 식별 아이디(도어 식별자)에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 다운로드한다. 사용자 단말기(130)는 특정 영역에 존재하는 인증 장치(110)의 선행정보를 기반으로 빠른 인증 처리를 위한 선행작업을 준비한다.
사용자 단말기(130)는 UWB를 기반으로 현재 위치를 측위한다. 사용자 단말기(130)는 연결된 인증 장치(110)와 UWB 기반의 TWR(Two-Way Ranging) 레이징으로 인증 장치(110)와의 거리를 산출한다. 사용자 단말기(130)는 인증 장치(110)와의 거리를 기반으로 연결된 인증 장치(110)와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지한다.
사용자 단말기(130)는 연결된 인증 장치(110)와의 거리가 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하는 경우, 인증 장치(110)와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태에서 페어링없이 빠르게 인증, 결제, 데이터 처리를 요청한다. 인증 장치(110)는 사용자 단말기(130)와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태이므로 페어링없이 인증, 결제, 데이터 처리를 수신하여 처리한다.
등록 단말기(140)는 사용자의 키 조작에 따라 네트워크를 경유하여 각종 웹 페이지 데이터를 수신할 수 있는 전자기기를 의미한다.
등록 단말기(140)는 네트워크와 연동하여 클라우드 네트워크를 경유하여 관리 서버(150)에 접속하기 위한 웹 브라우저와 프로그램을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다.
등록 단말기(140)는 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 랩톱(Laptop)인 것이 일반적이지만, 네트워크에 연결되어 관리 서버(150)와 서버-클라이언트 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하다.
등록 단말기(140)는 네트워크를 경유하여 관리 서버(150)로 인증 장치(110)에 대한 선행정보를 등록한다. 선행정보는 식별자, 명칭, 인증 장치 종류(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션), 설치위치정보(진출입판단 영역정보), 이벤트거리, 이벤트위치, 크기, 형상(Topology)정보, 연결 정보(블루투스와 UWB의 연결정보), 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 배치 정보, 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 크기 정보, 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 수량 정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
관리 서버(150)는 하드웨어적으로 통상적인 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 하드웨어 모듈을 포함한다. 관리 서버(150)는 일반적으로 인터넷과 같은 개방형 컴퓨터 네트워크를 경유하여 불특정 다수 클라이언트 또는 다른 서버와 통신한다.
관리 서버(150)는 클라이언트 또는 다른 웹서버의 작업수행 요청에 대응하는 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템, 컴퓨터 소프트웨어(웹서버 프로그램)를 의미한다. 관리 서버(150)는 전술한 웹서버 프로그램 이외에, 웹서버상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program) 또는 장치 내부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함한다.
관리 서버(150)는 등록 단말기(140)로부터 건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션 등을 포함하는 인증 장치(110)에 대한 선행정보를 수신하여 DB화한다. 여기서, 선행정보는 식별자, 명칭, 인증 장치 종류(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션), 설치위치정보(진출입판단 영역정보), 이벤트거리, 이벤트위치, 크기, 형상(Topology)정보, 연결 정보(블루투스와 UWB의 연결정보), 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 배치 정보, 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 크기 정보, 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 수량 정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
관리 서버(150)는 인증 장치(110)의 선행정보를 플랫폼 내에 기 저장한다. 관리 서버(150)는 사용자 단말기(130)가 존재하는 특정 영역에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 사용자 단말기(130)로 전송한다.
관리 서버(150)는 복수의 인증 장치(110)의 형태를 관리한다. 관리 서버(150)는 영역별로 인증 장치(110)에 대한 인프라 정보를 관리한다. 예컨대, 사용자 단말기(130)를 소지한 사용자가 A 전자 사옥의 1동에 진압하는 경우, 관리 서버(150)로부터 A 전자 사옥의 1동에 존재하는 인증 장치(110)의 선행정보를 다운로드 받는다.
관리 서버(150)는 방문자가 소지한 사용자 단말기(130)로 미리 해당 위치에 존재하는 복수의 인증 장치(110)와 사용자 단말기(130) 간의 페어링 정보를 포함하는 사원증 또는 임시 출입증을 전송한다.
사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)로부터 임시 출입증이나 사원증이 다운로드받은 후 특정 인증 장치(110) 근처로 접근한다. 해당 인증 장치(110)는 사용자 단말기(130)와 블루투스 페어링 없이 바로 출입이 가능하도록 도어가 개방되도록 한다. 다시 말해, 사용자 단말기(130)가 특정 영역에 존재하는 인증 장치(110)로 접근하는 순간 인증 장치(110)이 자동으로 도어를 개방하도록 한다.
만약, 특정 위치에 3개의 인증 장치(110)(인증 장치 a,b,c)가 존재하는 경우, 관리 서버(150)는 3개의 인증 장치(110)와 사용자 단말기(130) 간의 페어링 정보를 포함하는 사원증 또는 임시 출입증을 사용자 단말기(130)로 전송한다. 사용자 단말기(130)는 3개의 인증 장치(110) 중에 어느 쪽으로 통과할지는 라이브러리를 이용하여 판단할 수 있다.
관리 서버(150)는 복수의 인증 장치(110) 각각의 크기 정보, 형상 정보별로 공간 영역이 상이하기 때문에 공간 영역별로 세팅을 다르게 하기 위해서 크기, 형상을 분류하여 저장한다.
관리 서버(150)는 공간 영역에 대한 크기 정보, 형상 정보를 클라우드 형태로 관리하다가 사용자 단말기(130)의 요청에 따라 사용자 단말기(130)로 전송하여 사용자 단말기(130)에서 동적으로 처리하도록 한다.
관리 서버(150)는 특정 영역에 복수의 인증 장치(110)가 존재하면, 각각의 인증 장치(110)마다 또는 인증 장치(110)와 인증 장치(110) 사이에 존재하는 영역들을 별도의 영역(제1 영역(진입영역), 제2 영역(결제영역), 제3 영역(진출영역) 등)으로 구분하여 관리한다.
사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)에서 구분한 복수의 영역 중 어느 영역으로 통과할지의 여부를 판단하기 위해서, 사용자 단말기(130)의 현재 위치 정보, 현재 위치 정보로부터 다음으로 이동할 위치를 예측한다.
관리 서버(150)는 복수의 영역을 구분할 때, 복수의 영역 중 어느 하나의 영역을 통과할지에 따라 영역을 구분하거나 복수의 영역을 순차적으로 통과(제1 영역을 거쳐 제2 영역을 통과)하는 지에 따라 영역을 구분한다.
관리 서버(150)는 복수의 영역을 구분할 때, 출입문 별로 진입영역이 구획하거나,　지하철 게이트 별로 진입 영역과 결제 영역을 구획한다.
도 2는 본 실시예에 따른 사용자 단말기와 인증 장치 간의 BLE 기반의 통신을 나타낸 도면이다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해 인증 장치(110)를 건물 출입문 게이트로 가정하고, 사용자 단말기(130)를 모바일 단말기로 가정하여 설명한다.
관리 서버(150)는 건물 출입문 게이트에 대한 선행정보(식별자, 명칭, 인증 장치 종류(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션), 설치위치정보(진출입판단 영역정보), 이벤트거리, 이벤트위치, 크기, 형상, 연결 정보(블루투스와 UWB의 연결정보) 중 하나 이상의 정보)를 저장한다.
건물 출입문 게이트는 탑재된 BLE 모듈을 이용해서 애드버타이징(Advertising)을 수행한다.
건물 출입문 게이트는 BLE 무선 연결을 시작하기 위해 근처 모바일 단말기로 해당 디바이스 정보(식별 아이디(도어 식별자), 디바이스 이름(Device Name), 맥 어드레스(Mac Address), 송신 파워(Tx Power))를 포함하는 애드버타이즈 신호를 발신한다.
모바일 단말기는 근처에서 애드버타이징하고 있는 건물 출입문 게이트를 스캐닝한다. 모바일 단말기는 스캐닝한 건물 출입문 게이트로부터 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 수신한다. 모바일 단말기는 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 이용하여 건물 출입문 게이트와 페어링한다.
도 3은 본 실시예에 따른 관리 서버로부터 인증에 필요한 선행정보를 다운로드받아 선행 인증 절차(선행 작업)를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3에서는 설명의 편의를 위해 인증 장치(110)를 건물 출입문 게이트로 가정하고, 사용자 단말기(130)를 모바일 단말기로 가정하여 설명한다.
모바일 단말기는 애드버타이즈 신호에 포함된 식별 아이디(도어 식별자)를 확인한다. 모바일 단말기는 관리 서버(150)로 식별 아이디(도어 식별자)에 대응하는 건물 출입문 게이트의 선행정보를 다운로드한다. 모바일 단말기는 특정 영역에 존재하는 건물 출입문 게이트의 선행정보를 기반으로 빠른 인증 처리를 위한 선행작업을 준비한다.
모바일 단말기는 연결된 건물 출입문 게이트와 UWB 기반의 TWR 레이징으로 건물 출입문 게이트와의 거리를 산출한다. 모바일 단말기는 건물 출입문 게이트와의 거리를 기반으로 연결된 건물 출입문 게이트와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지한다.
모바일 단말기는 연결된 건물 출입문 게이트와의 거리가 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하는 경우, 건물 출입문 게이트와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태에서 페어링없이 빠르게 도어 개방 요청을 전송한다.
건물 출입문 게이트는 모바일 단말기와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태이므로 페어링없이 도어 개방 요청을 수신한 경우 구비된 도어락을 제어하여 도어를 개방시킨다.
도 4는 본 실시예에 따른 이력 정보를 관리 서버에 반영하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4에서는 설명의 편의를 위해 인증 장치(110)를 건물 출입문 게이트로 가정하고, 사용자 단말기(130)를 모바일 단말기로 가정하여 설명한다.
모바일 단말기는 건물 출입문 게이트의 도어 개방 이력을 네트워크를 경유하여 관리 서버(150)로 전송한다. 관리 서버(150)는 건물 출입문 게이트와 모바일 단말기와의 통신 이력 및 도어 개방 이력을 DB화 하여 저장한다.
도 5a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k는 본 실시예에 따른 충전 스테이션과 사용자 단말기 간의 선행 인증 절차를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k에서는 설명의 편의를 위해 인증 장치(110)를 충전 스테이션용 키오스크로 가정하고, 사용자 단말기(130)를 전기차 탑재 단말기로 가정하여 설명한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 관리 서버(150)는 충전 스테이션별 주차장의 충전 가능 영역을 복수의 영역(예컨대, 제1 영역(프론트 영역), 제2 이벤트 영역(리어 영역))으로 구분한다.
도 5b,c에 도시된 바와 같이, 전기차 탑재 단말기는 전기차가 전기차 충전 스테이션으로 진입할 때, 주차장의 충전 가능 영역을 복수의 영역(예컨대, 제1 영역(프론트 영역), 제2 이벤트 영역(리어 영역))을 기준으로 전방으로 진입했는지 후방으로 진입했는지에 따라 복수의 키오스크 중 어느 키오스크로 근접할 것인지를 예측한다.
전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 크기, 형상을 기반으로 전기차 충전 스테이션에 부착된 충전건의 개수를 확인한다. 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션에 부착된 충전건의 개수에 따라 하나의 영역 또는 복수의 영역에서 인식거리 진입 이벤트를 감지할 수 있다.
도 5d,e,f,g에 도시된 바와 같이, 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션에 부착된 충전건이 2 개인 경우, 전기차 충전 스테이션의 좌우로 2개 영역에서 인식거리 진입 이벤트를 감지할 수 있다.
도 5h,i,j,k에 도시된 바와 같이, 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션에 부착된 충전건이 4 개인 경우, 전기차 충전 스테이션의 전후 좌우로 4개 영역에서 인식거리 진입 이벤트를 감지할 수 있다.
전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션이 존재하는 영역에 진입한다. 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션 영역에 존재하는 키오스크와 애드버타이징한 후 해당 키오스크에 대한 선행정보를 관리 서버(150)로부터 다운로드 한다.
전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션에 전기차가 주차하면, 주차한 주차 방식(전면 주차, 후면 주차)을 판단한다. 전기차 탑재 단말기는 주차 방식에 따른 위치에서 UWB를 이용하여 키오스크와의 거리를 산출한다. 전기차 탑재 단말기는 키오스크와의 거리에 따라 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하면 선행정보를 이용하여 키오스크와 인증 또는 결제 처리를 수행한다.
전기차 탑재 단말기가 전기차 충전 스테이션 영역으로 근접하여 전기차 탑재 단말기와 전기차 충전 스테이션 간에 BLE 통신이 수행되면, 관리 서버(150)는 전기차 충전 스테이션에 위치하는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 선행정보를 전기차 탑재 단말기로 미리 전송한다.
전기차 탑재 단말기가 전기차 충전 스테이션 영역에 위치하는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 선행정보를 이용한 선행 인증 절차(선행 작업)가 완료된 상태에서 별도의 페어링 없이 해당 전기차 충전 스테이션용 키오스크와 빠르게 UWB 통신이 가능하도록 한다.
즉, 관리 서버(150)는 전기차 탑재 단말기와 전기차 충전 스테이션용 키오스크가 페어링하기 위한 선행정보를 미리 전기차 탑재 단말기로 전송하여, 전기차 탑재 단말기와 전기차 충전 스테이션용 키오스크와 페어링 없이 빠르게 UWB 통신이 가능하도록 한다.
이하, 전기차 탑재 단말기와 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 동작에 대해 설명한다.
관리 서버(150)는 전기차 충전 스테이션용 키오스크에 대한 선행정보(식별자, 명칭, 인증 장치 종류(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션), 설치위치정보(진출입판단 영역정보), 이벤트거리, 이벤트위치, 크기, 형상, 연결 정보(블루투스와 UWB의 연결정보) 중 하나 이상의 정보)를 저장한다.
전기차 충전 스테이션용 키오스크는 탑재된 BLE 모듈을 이용해서 애드버타이징을 수행한다. 전기차 충전 스테이션용 키오스크는 BLE 무선 연결을 시작하기 위해 근처 전기차 탑재 단말기로 해당 디바이스 정보(식별 아이디(키오스크 식별자), 디바이스 이름, 맥 어드레스, 송신 파워)를 포함하는 애드버타이즈 신호를 발신한다.
전기차 탑재 단말기는 근처에서 애드버타이징하고 있는 전기차 충전 스테이션용 키오스크를 스캐닝한다. 전기차 탑재 단말기는 스캐닝한 전기차 충전 스테이션용 키오스크로부터 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 수신한다. 전기차 탑재 단말기는 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 이용하여 전기차 충전 스테이션용 키오스크와 연결한다.
전기차 탑재 단말기는 애드버타이즈 신호에 포함된 식별 아이디(키오스크 식별자)를 확인한다. 전기차 탑재 단말기는 관리 서버(150)로 식별 아이디(키오스크 식별자)에 대응하는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 선행정보를 요청한다. 관리 서버(150)는 식별 아이디(키오스크 식별자)에 대응하는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 선행정보를 추출하여 전기차 탑재 단말기로 전송한다. 전기차 탑재 단말기는 관리 서버(150)로부터 식별 아이디(키오스크 식별자)에 대응하는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 선행정보를 다운로드한다. 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션 영역에 존재하는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 선행정보를 기반으로 빠른 인증 처리를 위한 선행작업을 준비한다.
전기차 탑재 단말기는 연결된 전기차 충전 스테이션용 키오스크와 UWB 기반의 TWR 레이징을 이용하여 전기차 충전 스테이션용 키오스크와의 거리를 산출한다. 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션용 키오스크와의 거리를 기반으로 연결된 전기차 충전 스테이션용 키오스크와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지한다.
전기차 탑재 단말기는 연결된 전기차 충전 스테이션용 키오스크와의 거리가 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하는 경우, 전기차 충전 스테이션용 키오스크와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태에서 페어링없이 빠르게 결제를 요청한다. 전기차 충전 스테이션용 키오스크는 전기차 탑재 단말기와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태이므로 페어링없이 결제 처리를 수행한다.
전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션용 키오스크의 선행정보를 기반으로 복수의 전기차 충전 스테이션용 키오스크(제1 키오스크, 제2 키오스크) 중 어느 키오스크로 근접할 것인지 미리 판단한다. 전기차 탑재 단말기는 전기차 차종에 따라 운전석 위치를 예측한다. 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션 영역에 존재하는 키오스크의 선행정보를 기반으로 키오스크의 결제 스크린이 존재하는 방향이 전기차의 운전석 방향에 존재하는지의 여부를 판단한다. 예컨대, 전기차 탑재 단말기는 전기차 충전 스테이션 영역에 존재하는 키오스크의 크기 정보를 해당 전기차가 키오스크가 존재하는 영역으로 진입 가능한지를 판단한다.
전기차 탑재 단말기는 특정 영역에 존재하는 키오스크의 형상 정보를 기반으로 키오스크의 결제 스크린이 존재하는 방향(예컨대, 남쪽 방향)이 전기차의 운전석 방향(예컨대, 좌측 방향)과 일치하는지의 여부를 판단한다.
도 6a,b,c,d는 본 실시예에 따른 복수의 지하철 티켓 게이트를 구분하고 선행 인증 절차를 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6a,b,c,d에서는 설명의 편의를 위해 인증 장치(110)를 지하철 티켓 게이트로 가정하고, 사용자 단말기(130)를 모바일 단말기로 가정하여 설명한다.
관리 서버(150)는 특정 영역에 복수의 지하철 티켓 게이트가 존재하면, 인증지하철 티켓 게이트마다 존재하는 영역들을 제1 영역(진입영역), 제2 영역(결제영역), 제3 영역(진출영역)으로 구분하여 관리한다.
이하, 모바일 단말기와 지하철 티켓 게이트의 동작에 대해 설명한다.
관리 서버(150)는 지하철 티켓 게이트에 대한 선행정보(식별자, 명칭, 인증 장치 종류(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션), 설치위치정보(진출입판단 영역정보), 이벤트거리, 이벤트위치, 크기, 형상, 연결 정보(블루투스와 UWB의 연결정보) 중 하나 이상의 정보)를 저장한다. 관리 서버(150)는 특정 영역에 존재하는 복수 개의 지하철 티켓 게이트를 복수 개의 영역(예컨대, 제1 영역, 제2 영역)으로 구분한다.
지하철 티켓 게이트는 탑재된 BLE 모듈을 이용해서 애드버타이징을 수행한다. 지하철 티켓 게이트는 BLE 무선 연결을 시작하기 위해 근처 모바일 단말기로 해당 디바이스 정보(식별 아이디(게이트 식별자), 디바이스 이름, 맥 어드레스, 송신 파워)를 포함하는 애드버타이즈 신호를 발신한다.
모바일 단말기는 근처에서 애드버타이징하고 있는 지하철 티켓 게이트를 스캐닝한다. 모바일 단말기는 스캐닝한 지하철 티켓 게이트로부터 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 수신한다. 모바일 단말기는 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 이용하여 지하철 티켓 게이트와 연결한다.
모바일 단말기는 애드버타이즈 신호에 포함된 식별 아이디(게이트 식별자)를 확인한다. 모바일 단말기는 관리 서버(150)로 식별 아이디(게이트 식별자)에 대응하는 지하철 티켓 게이트의 선행정보를 요청한다. 관리 서버(150)는 제1 영역에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보, 제2 영역에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 모바일 단말기로 전송한다. 모바일 단말기는 관리 서버(150)로부터 지하철 역에 존재하는 지하철 티켓 게이트의 선행정보를 다운로드한다. 모바일 단말기는 지하철 역에 존재하는 지하철 티켓 게이트의 선행정보(제1 영역, 제2 영역으로 구분된 선행정보)를 기반으로 빠른 인증 처리를 위한 선행작업을 준비한다. 모바일 단말기는 지하철 역에 존재하는 지하철 티켓 게이트 중 제1 영역 또는 제2 영역으로 중 어느 영역으로 이동하는지의 여부에 따라 선행작업을 준비한다.
모바일 단말기는 연결된 지하철 티켓 게이트와 UWB 기반의 TWR 레이징을 이용하여 지하철 티켓 게이트와의 거리를 산출한다. 모바일 단말기는 지하철 티켓 게이트와의 거리를 기반으로 연결된 지하철 티켓 게이트와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지한다.
모바일 단말기는 연결된 지하철 티켓 게이트와의 거리가 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하는 경우, 지하철 티켓 게이트와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태에서 페어링없이 빠르게 결제 및 도어 오픈 처리를 요청한다. 지하철 티켓 게이트는 모바일 단말기와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태이므로 페어링없이 결제 및 도어 오픈 처리를 수행한다.
인증 장치(110)는 복수의 지하철 티켓 게이트에 설치된다. 인증 장치(110)는 복수의 지하철 티켓 게이트에 설치되어 1차원 측위를 수행하여 지하철 티켓 게이트 내에서 정밀한 위치를 분석한다. 인증 장치(110)는 실제 UWB 신호를 각각의 지하철 티켓 게이트에서 수신된다.
별도의 위치 측위 엔진에서 판단하여 복수의 지하철 티켓 게이트(예컨대, A,B,C,D,E,F 지하철 티켓 게이트) 여부를 확인한다. 관리 서버(150)는 해당 지하철 티켓 게이트에서 수신되는 인증 장치(110) 정보만을 이용하여 게이트 내의 위치를 측위한다.
인증 장치(110)가 설치된 지하철 티켓 게이트는 인식 영역을 지나 결제 영역에 UWB를 탑재한 단말기 또는 교통카드가 진입하면 결제자 정보를 관리 서버(150)로 전송한다.
인증 장치(110)가 설치된 지하철 티켓 게이트는 UWB를 기반으로 UWB 태그 탑재 장치가 특정 대중교통 게이트를 통과하는 지를 확인한다.
인증 장치(110)가 설치된 지하철 티켓 게이트는 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식으로 UWB 태그 탑재 장치가 인식 영역을 지나 결제 영역에 진입한 경우 특정 대중교통 게이트를 통과한 것으로 확인한다.
인증 장치(110)가 설치된 지하철 티켓 게이트는 복수의 대중교통 게이트 중 서로 인접한 두 개의 대중교통 게이트의 입구쪽과 출구쪽에 대향되도록 각각 설치되며, 오차를 줄이기 위해 서로 인접한 두 개의 대중교통 게이트에 동일한 높이로 설치될 수 있다.
관리 서버(150)는 복수의 지하철 티켓 게이트(예컨대, 제1 지하철 티켓 게이트, 제2 지하철 티켓 게이트, 제n 지하철 티켓 게이트)를 각각 분리하여 관리한다.
인증 장치(110)가 설치된 지하철 티켓 게이트는 UWB 모듈(태그)을 탑재한 단말기 또는 카드를 소지한 사람이 제2 지하철 티켓 게이트과 제3 지하철 티켓 게이트 사이 방향으로 이동하는 것으로 인지한다.
이후 인증 장치(110)가 설치된 지하철 티켓 게이트는 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식으로 UWB 모듈(태그)을 탑재한 단말기 또는 카드를 소지한 사람이 제2 지하철 티켓 게이트과 C 지하철 티켓 게이트 사이 중 결제 영역을 통과하는 지를 추적한다.
인증 장치(110)가 설치된 지하철 티켓 게이트의 입구쪽과 출구쪽에 마주보도록 각각 설치 가능하다. 인증 장치(110)는 오차를 줄이기 위해 두 개의 지하철 티켓 게이트에 동일한 높이로 설치된다.
제1 지하철 티켓 게이트 입구와 제2 지하철 티켓 게이트 출구에 설치된 인증 장치(110)만으로 선상에 존재하는 UWB 모듈(태그)을 탑재한 단말기 또는 카드를 소지한 사람이 결제 영역을 통과하는 지를 추적한다.
복수의 지하철 티켓 게이트(제1 지하철 티켓 게이트와 제2 지하철 티켓 게이트) 사이에 UWB 모듈(태그)을 탑재한 단말기 또는 카드를 소지한 사람이 통과하는 지를 확인하는 별도의 위치 측위 엔진이 각각 구현된다.
관리 서버(150)는 인증 장치(110)를 이용하여 UWB 모듈(태그)을 탑재한 단말기 또는 카드를 소지한 사람이 결제 영역을 통과하는 것으로 인지하면, 대중교통 비용을 결제한다.
관리 서버(150)는 대중교통 비용이 결제 여부에 따라 지하철 티켓 게이트가 개폐되도록 한다. 다시 말해, 관리 서버(150)는 대중교통 비용이 결제되면 지하철 티켓 게이트가 개방되도록 하며, 결제가 실패하면 지하철 티켓 게이트가 폐쇄 상태를 유지하도록 한다.
도 7은 본 실시예에 따른 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
관리 서버(150)는 등록 단말기(140)로부터 건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션 등을 포함하는 인증 장치(110)에 대한 선행정보를 수신하여 DB화 한다(S710).
여기서, 선행정보는 식별자, 명칭, 인증 장치 종류(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션), 설치위치정보(진출입판단 영역정보), 이벤트거리, 이벤트위치, 크기, 형상(Topology)정보, 연결 정보(블루투스와 UWB의 연결정보), 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 배치 정보, 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 크기 정보, 인증 장치(건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션) 수량 정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
인증 장치(110)는 탑재된 BLE 모듈을 이용해서 애드버타이징을 수행한다. 인증 장치(110)는 BLE 무선 연결을 시작하기 위해 근처 사용자 단말기(130)로 해당 디바이스 정보(식별 아이디(도어 식별자), 디바이스 이름(Device Name), 맥 어드레스(Mac Address), 송신 파워(Tx Power))를 포함하는 애드버타이즈 신호를 발신한다. 사용자 단말기(130)는 근처에서 애드버타이징하고 있는 인증 장치(110)를 스캐닝(Scanning)한다. 사용자 단말기(130)는 스캐닝한 인증 장치(110)부터 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 수신한다. 사용자 단말기(130)는 BLE 기반 애드버타이즈 신호를 이용하여 인증 장치(110)와 연결한다(S720).
사용자 단말기(130)는 애드버타이즈 신호에 포함된 식별 아이디(식별자)를 확인한다(S730). 사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)로 식별 아이디(식별자)에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 요청한다(S732).
관리 서버(150)는 식별 아이디(식별자)에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 추출하여 사용자 단말기(130)로 전송한다. 사용자 단말기(130)는 관리 서버(150)로부터 식별 아이디(식별자)에 대응하는 인증 장치(110)의 선행정보를 다운로드한다(S734).
사용자 단말기(130)는 인증 장치(110)로 BLE 통신을 이용하여 단말기 식별자를 전송한다(S740).
인증 장치(110)는 사용자 단말기(130)로부터 BLE 통신을 이용하여 단말기 식별자를 수신한다. 사용자 단말기(130)는 특정 영역에 존재하는 인증 장치(110)의 선행정보를 기반으로 빠른 인증 처리를 위한 선행작업을 준비한다. 사용자 단말기(130)는 UWB 모듈을 활성화한다(S750). 사용자 단말기(130)는 연결된 인증 장치(110)와 UWB 기반의 TWR 레이징으로 인증 장치(110)와의 거리를 산출한다(S752).
사용자 단말기(130)는 인증 장치(110)와의 거리를 기반으로 연결된 인증 장치(110)와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지한다(S760).
사용자 단말기(130)는 연결된 인증 장치(110)와의 거리가 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하는 경우, 인증 장치(110)와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태에서 페어링없이 빠르게 인증, 결제, 데이터 처리를 수행하도록 하는 명령을 UWB 통신으로 전송한다(S770).
인증 장치(110)는 사용자 단말기(130)와 선행 인증 절차(선행 작업)이 완료된 상태이므로 페어링없이 인증, 결제, 데이터 처리를 수신하도록 하는 명령을 처리한다(S772).
사용자 단말기(130)는 네트워크를 이용하여 관리 서버(150)로 인증 장치(110)로 UWB 기반 명령 전송 이력을 전송한다(S780). 관리 서버(150)는 사용자 단말기(130)로부터 수신한 UWB 기반 명령 전송 이력을 저장하고 관리한다(S782). 사용자 단말기(130)는 인증 장치(110)와의 BLE 연결을 해제한다(S790).
도 7에서는 단계 S710 내지 단계 S790을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 7에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 7에 기재된 본 실시예에 따른 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 BLE 및 UWB 레인징을 이용한 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 인증 장치
130: 사용자 단말기
140: 등록 단말기
150: 관리 서버

Claims (14)

  1. BLE(Bluetooth Low Energy)를 이용하여 외부 장치와 연결하며, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 상기 외부 장치로부터 제어 명령을 수신하는 인증 장치;
    상기 인증 장치에 대한 선행정보를 DB화하여 관리하며, 상기 인증 장치별로 순차적으로 통과하는 진입, 결제, 진출에 따라 영역을 구분하거나 진입 방향에 따라 영역을 구분하여 복수의 영역을 설정하는 관리 서버;
    상기 BLE를 이용하여 상기 인증 장치와 연결한 후 네트워크를 이용하여 상기 관리 서버로부터 상기 인증 장치에 대응하는 상기 선행정보를 다운로드하며, 상기 선행정보를 이용하여 상기 인증 장치와 선행 인증 절차를 완료하며, 상기 UWB를 이용하여 인접한 상기 인증 장치와의 거리를 산출하며, 상기 거리를 기반으로 인식거리 진입 이벤트가 발생 여부에 따라 상기 인증 장치로 상기 UWB를 이용하여 제어 명령을 전송하며, 상기 거리를 기반으로 상기 인증 장치와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 선행 정보에 포함된 상기 인증 장치에 대한 종류 정보, 설치위치정보, 크기 정보, 형상 정보, 배치 정보, 수량 정보를 기반으로 상기 복수의 영역 중 특정 영역으로의 진입을 예측한 후 상기 특정 영역을 거쳐 상기 복수의 영역을 통과할 때 상기 인증 장치와 페어링없이 상기 제어 명령에 대응하는 처리를 수행하도록 하는 사용자 단말기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인증 장치는,
    건물 출입문 게이트, 지하철 티켓 게이트, 스피드 게이트, 충전 스테이션 중 적어 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선행정보는,
    상기 인증 장치에 대한 식별자, 명칭, 상기 종류 정보, 상기 설치위치정보, 이벤트거리, 이벤트위치, 상기 크기 정보, 상기 형상(Topology)정보, 연결 정보, 상기 배치 정보, 상기 수량 정보 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인증 장치는 상기 BLE를 이용해서 근처에 위치하는 상기 사용자 단말기로 디바이스 정보를 포함하는 애드버타이즈 신호를 발신하며,
    상기 사용자 단말기는 상기 인증 장치를 스캐닝(Scanning)하고, 스캐닝한 상기 인증 장치부터 상기 애드버타이즈 신호를 수신하고, 상기 애드버타이즈 신호를 이용하여 BLE 기반으로 상기 인증 장치와 연결하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 디바이스 정보는
    식별 아이디, 디바이스 이름(Device Name), 맥 어드레스(Mac Address), 송신 파워(Tx Power) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는
    상기 애드버타이즈 신호에 포함된 식별 아이디를 확인하고, 관리 서버로 상기 식별 아이디에 대응하는 상기 인증 장치의 상기 선행정보를 요청한 후 상기 관리 서버로부터 상기 식별 아이디에 대응하는 상기 인증 장치의 상기 선행정보를 다운로드하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는
    상기 관리 서버로부터 상기 선행정보를 다운로드한 후 상기 인증 장치로 상기 BLE를 이용하여 단말기 식별자를 전송한 후 상기 선행정보를 이용하여 상기 UWB를 기반으로 상기 인증 장치와 선행 인증 절차를 완료하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는
    상기 관리 서버로부터 상기 선행정보를 다운로드한 후 상기 UWB를 기반으로 상기 인증 장치와 TWR(Two-Way Ranging) 레이징으로 상기 인증 장치와의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는
    상기 인증 장치와의 거리를 기반으로 상기 인증 장치와 기 설정된 거리 이내로 근접하는 경우, 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는
    상기 인증 장치와의 거리를 기반으로 상기 인식거리 진입 이벤트가 발생한 것으로 인지하는 경우, 상기 UWB를 기반으로 상기 인증 장치와 선행 인증 절차가 완료된 상태에서 페어링없이 상기 제어 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 인증 장치는
    상기 사용자 단말기와 선행 인증 절차가 완료된 상태이므로 페어링없이 상기 제어 명령에 대응하는 인증, 결제, 데이터 처리 중 하나 이상의 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 관리 서버는
    상기 네트워크를 이용하여 상기 사용자 단말기로부터 상기 제어 명령에 대한 전송 이력을 수신한 후 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는
    상기 제어 명령을 상기 인증 장치로 전송한 후 상기 인증 장치에서 상기 제어 명령에 대응하는 동작을 수행하면, 상기 인증 장치와 BLE 기반의 연결을 해제하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 인증 장치는
    상기 인식거리 진입 이벤트를 인식하기 별도의 인식존을 순차적인 형태 또는 병렬적인 형태로 구분하여 형성하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200031160A (ko) * 2017-09-29 2020-03-23 애플 인크. 자동 기능을 위한 액세스 제어 시스템과 통신하고 레인징하는 모바일 디바이스
KR20210049603A (ko) * 2019-10-25 2021-05-06 삼성전자주식회사 권한 정보에 기초한 인증서를 사용하여 액세스 컨트롤하는 방법 및 장치

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