KR20060096509A - 액세스 포인트에 의해 장치에 전송된 토폴로지 정보를 이용한 무선 근거리 통신망 장치의 위치 확인 방법 - Google Patents

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Abstract

알려진 근접 센서들의 장치 관측 신호들 및 알려진 근접 센서들의 장치 비관측 신호들을 사용하여 장치의 위치를 찾는 실내 위치 인지 방법이 개시된다. 장치가 비관측 근접 센서의 범위에 있을 가능성의 배제는, 장치의 진정한 위치를 더 알 수 있게 한다. 장치의 위치를 정의하는 것 외에, 장치는 환경에서 이동함에 따라 비관측 근접 센서의 도달 및 이탈을 예측할 수 있다.
실내 위치 인지, 근접 센서, 토폴로지, 장치 이동, GPS

Description

액세스 포인트에 의해 장치에 전송된 토폴로지 정보를 이용하여 무선 근거리 통신망 장치의 위치 확인 방법{POSITIONING OF A WLAN DEVICE USING TOPOLOGY INFORMATION TRANSMITTED BY ACCESS POINTS TO THE DEVICE}
본 발명은 일반적으로 위치 인지 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자 장치의 실내 위치 인지를 위한 방법에 관한 것이다.
전자 장치의 위치를 판정하기 위한 다수의 기술이 있다. 이러한 기술들중 하나가 GPS(Global Positioning System)이다. 불행하게도, GPS는 장치가 실내에서 사용될 때 전자 장치의 위치를 판정하는데는 사용될 수 없다. 위치 인지를 위한 많은 실내 시스템은 예를 들면 액세스 포인트(AP)와 같은 근접 센서(proximity sensor)와 클라이언트 무선장치(radio)와 같은 클라이언트 장치 사이의 802.11 범위 판정에 기초한다. 미국 국방부에 의해 지원되고 통제되는 GPS와는 달리, 실내 위치 확인 시스템은 액세스 포인트들을 설치하고 이들을 시간을 두고 관리할 사람이 필요하다.
802.11 기반 실내 시스템은 클라이언트 장치가 그 위치를 판정하기 위해 그 수신기의 감도 범위 내의 액세스 포인트들을 식별할 수 있게 한다. 즉, 클라이언트 장치는 관측되지 않는 임의의 액세스 포인트 너머를 볼 수 없다.
그러므로, 필요한 것은 빌딩 소유자가 액세스 포인트를 관리하는데 드는 부담을 경감시키기 위해서 액세스 포인트들이 자체 기술적(self descrbing)이게 하는(즉, 그들이 어디 있는지, 그들이 무엇을 전송하는지, 어느 이웃 AP가 시야에 있는지) 실내 위치 탐지 방법이다. 더 필요한 것은, 클라이언트 장치가 비관측 액세스 포인트들과 함께 관측 액세스 포인트들로부터 정보를 얻을 수 있게 하는 실내 위치 인지 방법이다.
본 명세서에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부한 도면은 본 발명의 실시예를 도시하고, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하고 당업자가 본 발명을 생성 및 사용할 수 있게 하는 기능도 한다. 도면에서, 유사한 참조번호는 일반적으로 동일하고 기능적으로 유사 및/또는 구조적으로 유사한 구성요소를 나타낸다. 구성요소가 처음 제시된 도면은 해당 참조번호에서 맨 왼쪽 숫자로 표시된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 근접 센서들을 구현하는 건물을 통과하는 이동 장치의 이동을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 클라이언트 장치가 그 위치를 정의하기 위해 비관측 근접 센서들과 함께 관측 근접 센서들을 사용할 수 있게 하는 예시적인 방법을 설명하는 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 근접 센서의 위치를 설명하기 위해 사용된 예시적인 커버리지 기술자(coverage descriptor)를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 토폴로지 기술자 체인(topology descriptor chain)을 도시하는 도면.
본 발명이 특정 응용예를 위한 도시적인 실시예를 참조하여 본 명세서에서 설명되었지만, 본 발명이 이에 한정되지 않음을 이해해야 한다. 본 명세서에 제공된 교시를 접한 당업자는 그 범위 내의 추가적인 변형예, 응용예, 실시예 및 본 발명의 실시예가 상당히 사용되는 추가적인 분야를 인식할 것이다.
명세서에서 본 발명의 "일실시예", "실시예" 또는 "다른 실시예"라는 용어는 그 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 최소한 일실시예에 포함됨을 의미한다. 그러므로, 명세서 여러 곳에서 등장하는 "일실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 문구의 등장은 모두 동일한 실시예를 참조하는 것은 아니다.
본 발명의 실시예들은 공지된 802.11 액세스 포인트들의 장치 관측 신호들 및 공지된 802.11 액세스 포인트들의 장치 비관측 신호들을 사용하여 장치의 위치를 판정하기 위한 위치 인지 방법에 대한 것이다. 장치가 비관측 액세스 포인트의 범위 내에 있을 가능성의 배제는 장치의 진정한 위치의 탐지를 증가시킨다. 필요하면 장치는 그의 정밀한 위치를 공유할 수도 있다.
장치의 위치를 정확하게 하는 것 외에, 장치는 임의의 한 방향으로 이동하면 일어날 수 있는 일을 예측할 수 있다. 예를 들면, 장치가 정보를 다운로드하거나. 무선장치들을 스위치하거나, 사용할 수 있는 서비스들에 관해 문의하거나, 또는 일정 소요 시간(lead time)을 필요로 하거나 소정의 전력량을 필요로 할 수 있는 임의의 다른 태스크를 필요로 하면, 소정의 전력량을 유지하거나 네트워크의 지원 아래 머무는 방향으로 장치가 이동하고 있는 것을 알고 있음으로써 장치가 결정을 내릴 수 있게 한다.
본 발명의 실시예들이 802.11 액세스 포인트들을 사용하여 설명되었지만, 당업자는 다른 타입의 근접 센서와 같은, 이에 한정되지 않음, 공지된 위치로부터 비콘(beacon)을 전송할 수 있는 다른 타입의 장치도 사용될 수 있음을 알 것이다. 본 발명의 실시예들이 무선 주파수를 사용하여 설명되었지만, 당업자는 광학, 음향 등과 같은 다른 전송 매체가 사용될 수 있음을 알 것이다.
본 발명의 실시예들은 근접 센서(proximity sensor) 타입과 같은 액세스 포인트들을 사용하여 설명된다. 그러므로, 액세스 포인트, 근접 센서, 센서는 동의어로 사용된다.
모든 액세스 포인트(AP: Access Point)는, 셀룰러 전화, PDA, 랩탑 컴퓨터 등과 같은, 이에 한정되지 않음, 클라이언트 802.11 무선장치와의 양방향 통신을 제공하는 유한한 커버리지 영역을 제공한다. 건물내 AP들의 설치시, 각 AP는 당업자에게 공지된 WGS 84(World Geodetic System 1984)와 같은, 이에 한정되지 않음, 공지된 좌표계 내의 위치가 할당된다. 본 발명의 실시예에서, AP의 위치는 AP 자체 내에 포함될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, AP의 위치는 이후 검색을 위해 데이터베이스에 유지될 수 있다. 각 AP는 자유 공간에서 공지된 전송 강도를 제공한다. AP의 전송 강도는 AP의 안테나 및 증폭기들을 사용하여 추정에 의해 얻어질 수 있다. 대안적으로, AP의 전송 강도는 전자파 무반향실에서 측정될 수 있다.
클라이언트 장치는 AP 비콘에 대해 무선 주파수(RF) 스펙트럼을 스캔한다. 각 AP는 그 커버리지 영역의 지역적 위치 및 간단한 반경과 연관된다. 이는 AP/클라이언트 저수준 프로토콜 내에서 또는 각 AP 위치에 대해 클라이언트에 의해 얻어진 사전 정보를 가지고 달성될 수 있다. 클라이언트에 의해 관측될 수 있는 모든 범위의 커버리지의 결합에 의해 정의된 영역은 클라이언트 장치가 있는 위치를 정의한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 근접 센서들을 구현하는 건물을 통과하는 이동 장치의 이동을 도시하는 도면(100)이다. 도면(100)은 근접 센서 A, B, C를 포함한다. 근접 센서 A, B, C는 액세스 포인트들(APs) 또는 임의의 다른 타입의 고정형 근접 센서들일 수 있다. 근접 센서 A, B, C는 고정된 위치들에 놓여지고 고정된 근접도 내에서 그들의 위치 정보를 방사한다. 근접 센서 A, B, C의 물리적 위치는 도 1에 도시된 것과 같다. 센서 B의 커버리지는 북쪽 방위를 가진 타원으로서 도시되어 있다. 센서 A의 커버리지는 동쪽 방위를 가진 타원으로서 도시되어 있다. 센서 C의 커버리지는 180°호(arc)로서 도시되어 있다.
지역(zone)들은 센서들의 위치들에 기초하여 건물의 일정 영역들을 정의하기 위해 사용된다. 도 1에 도시된 지역 1 내지 지역 7은 고유하게 정의된다. 지역 1은 센서 A의 커버리지만 이동 장치가 볼 수 있는 영역을 나타낸다. 지역 2는 센서 B 및 센서 A의 커버리지 모두를 이동 장치가 볼 수 있는 영역을 나타낸다. 그 위치에서, 센서 A 및 센서 B의 커버리지는 서로 교차한다. 지역 3은 센서 B의 커버리지만 이동 장치가 볼 수 있는 영역을 나타낸다. 지역 4는 3개의 모든 센서(센서 A, B, C)의 커버리지 모두를 이동 장치가 볼 수 있는 영역을 나타낸다. 그 위치에서, 센서 A, B, C의 커버리지는 서로 교차한다. 지역 5는 센서 A 및 센서 C의 커버리지 모두를 이동 장치가 볼 수 있는 영역을 나타낸다. 그 위치에서 센서 A 및 센서 C의 커버리지는 서로 교차한다. 지역 6은 센서 B 및 센서 C의 커버리지 모두를 이동 장치가 볼 수 있는 영역을 나타낸다. 그 위치에서, 센서 B 및 센서 C의 커버리지는 서로 교차한다. 지역 7은 센서 C의 커버리지만 이동 장치가 볼 수 있는 영역을 나타낸다.
좌에서 우로 움직이는 굵은 점선(102)은 건물을 통과하는 이동 장치(미도시)의 이동을 도시한다. 이동 장치는 단지 그의 수신기 감도 내에 있는 센서들을 식별할 수 있다. 종래의 방법을 사용하면, 이동 장치 수신기 감도 밖에 있는 임의의 센서는 이동 장치의 위치를 정의하는데 사용되지 않을 것이다. 예를 들면, 좌에서 우로 시작하여, 이동 장치가 건물로 들어감에 따라, 이동 장치는 근접 센서 비콘들에 대해 RF 스펙트럼을 스캔하고 있다. 이 때, 이동 장치는 센서 B로부터의 비콘만을 볼 수 있다. 이는 이동 장치를 지역 3 내의 어딘가에 놓는다. 이동 장치가 센서 B와 센서 A 모두로부터의 비콘들을 볼 수 있는 선(102)을 따라 이동 장치가 이동하면, 이동 장치는 지역 2 내 어딘가에서 위치 확인될 것이다. 선(102)을 계속 따라가서, 이동 장치가 3개의 모든 센서(센서 A, 센서 B, 센서 C)로부터의 비콘 들을 볼 수 있을 때, 이동 장치는 지역 4 내의 어딘가에서 위치 확인될 것이다. 이동 장치가 센서 B로부터의 비콘을 더 이상 볼 수 없고 아직 센서 A 및 센서 C로부터의 비콘들을 볼 수 있을 때, 이동 장치는 지역 5 내에서 위치 확인될 것이다. 마지막으로, 센서 A로부터의 비콘이 더 이상 이동 장치의 시야에 없고 이동 장치가 센서 C로부터의 비콘만을 볼 수 있을 때, 이동 장치는 지역 7 내에서 위치 확인될 것이다. 이동 장치가 선(102)을 따라 이동함에 따라, 이동 장치는 예를 들면 이동 장치가 지역 3에 있을 때는 센서 B, 이동 장치가 지역 2에 있을 때 센서 B 및 A, 이동 장치가 지역 4에 있을 때 센서 A, B, C, 이동 장치가 지역 5에 있을 때 센서 A 및 C, 이동 장치가 지역 7에 있을 때 센서 C와 같은 단지 국지적 근접 정보를 가지고 통신할 수 있도록 제한되었다. 정보는 센서의 범위 밖으로 이동 장치가 이동할 때 실제로 유실된다.
본 발명의 실시예들은 이동 장치가 관측 센서들과 함께 비관측 센서들로부터의 정보도 획득할 수 있게 한다. 이는 이동 장치가 관측하는 것은 물론 관측하지 못하는 것에 의해서도 그 위치를 판정할 수 있도록 한다. 이는, 개별 근접 센서 관측들을 다른 동등 근접 센서들 및 클라이언트들과 공유함으로써 달성된다. 각 근접 센서는 이웃 센서들이 전송할 수 있는 것은 물론 자신이 전송할 수 있는 것을 기술할 수 있다. 정보의 데이터베이스는 이동 장치가 서로 다른 깊이 수준에서 정보를 액세스할 수 있게 구축된다. 예를 들면, 도 1에서, 센서 B는 자신이 볼 수 있는 것과 센서 A 및 C가 볼 수 있는 것을 기술할 수 있다. 그러므로, 이동 장치가 지역 3에서 건물로 들어갈 때, 센서 B와 통신할 수 있다. 그 때 센서 B는 센서 A 및 C인, 센서 B가 볼 수 있는 센서들로부터의 위치 정보는 물론 센서 B로부터의 위치 정보를 이동 장치에 제공할 것이다. 즉, 센서 B는 배제된 영역(즉, 이동 장치가 관측할 수 없는 영역)을 포함하여 건물의 기반구조에 관한 정보를 이동 장치에 제공할 수도 있다. 이에 따라, 이동 장치는 그 정보를 사용하여 그의 위치를 정확하게 하고 그 위치가 주어질 때 취할 수 있는 임의의 조치들 및 이제 알게 된 것이 건물의 서로 다른 영역들에서 이용가능하다는 것을 결정할 수 있다. 예를 들면, 이동 장치가 어떤 데이터를 다운로드할 필요가 있고, 장치의 200 피트 내에 이동 장치가 데이터를 다운로드하기에 좋은 환경이 있음을 알면, 이동 장치는 데이터를 다운로드하기 위해 그 지점에 도달할 때까지 기다릴 수 있다. 그러므로, 건물 기반구조가 볼 수 있는 것과 이동 장치가 볼 수 있는 것 사이의 차이는, 이동 장치가 이동 장치의 위치를 정의하고 정확하게 하기 위해 사용할 수 있는 배제 지역들을 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 클라이언트 장치가, 그 위치를 정의하기 위해서 비관측 근접 센서들과 함께 관측 근접 센서들을 사용할 수 있게 하는 예시적인 방법을 설명하는 흐름도(200)이다. 본 발명은 흐름도(200)에 대해 본 명세서에서 설명된 실시예에 한정되지는 않는다. 오히려, 다른 기능적 흐름도가 본 발명의 범위 내에 있음을 본 명세서에 제시된 교시를 읽은 후 당업자에게는 자명해질 것이다. 프로세스는 블럭(202)에서 시작하며, 그 프로세스는 바로 블럭(204)으로 진행한다.
블럭(204)에서, 기반구조 내에서 액세스 포인트(AP) 노드의 설치, AP 노드의 제거 또는 AP 노드의 갱신 동안, AP 통신이 수행된다. 일실시예에서, AP 노드 갱신은 주기적으로 수행될 수 있다. AP 통신은 기반구조 내의 각 AP가 자신이 기반구조 내의 다른 AP들로부터 볼 수 있고 들을 수 있는 것을 판정할 수 있게 한다. 각 AP는 그들의 관측점(vantage point)으로부터 볼 수 있는 것을 판정하기 위해 기반구조 내의 다른 AP들에 문의할 수도 있다. 이는 기반구조 내의 다른 이웃 AP들이 볼 수 있는 것과 함께 각 AP가 볼 수 있는 것에 관한 정보의 다양한 깊이 수준을 포함하도록 정보 데이터베이스가 구축되게 한다. 그 후, 이 정보는 클라이언트 장치와 공유될 수 있다.
각 AP는 자체 기술적이다. 각 AP에 대한 자체 기술 정보는 AP의 안테나 패턴, AP의 전송 범위, AP의 위치, AP에 대한 고유 식별자를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 각 AP는 위치 기술(description)에 의해 정의된다. 위치 기술은 AP에 대한 커버리지 영역 및 물리적 위치를 포함한다. 도 3은 AP의 물리적 위치를 기술하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 커버리지 기술자(coverage descriptor)를 도시한다. AP 커버리지는 타원 및 기하학적 도형인 두 개의 일반화된 커버리지 기술자 중 하나에 의해 정의될 수 있다. 도 3은 일반화된 타원 커버리지 기술자를 도시한다. 타원 커버리지 기술자는 AP의 전송 전력 설정, 위치, 안테나 패턴에 기초하여 신호 커버리지 영역을 정의한다. 커버리지 기술자(300)는 y축(302)(남에서 북으로) 및 x축(304)(서에서 동으로)을 포함한다. AP의 커버리지를 기술하기 위해 사용된 파라미터는 장반경, 단반경, 장축 위 내반경(radius inner on semi-major), 단축 위 내반경(radius inner on semi-minor), 장반경까지 의 시계방향 각도, 시작 산입까지의 시계방향 각도, 종단 산입까지의 시계방향 각도를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
타원 커버리지 기술자에 대한 가장 단순한 경우인 원형 패턴은 동일한 길이의 장반경 및 단반경, 영인 장축 내반경 및 단축 내반경을 갖고, 주축이 정북으로부터 임의의 각도에 있을 수 있는 타원에 의해 정의될 수 있다. 기하학적 도형의 커버리지 기술자에 대해, 당업자는 기하학적 커버리지 기술자가 다양한 기하학적 형상으로 될 수 있음을 알 것이다. 기하학적 형상은 복수의 물리적 점을 포함하는데, 각각의 물리적 점은 최초 물리적 점에 최종 물리적 점이 연결되는 시계방향 방식으로 다음 물리적 점에 연결한다. 당업자는 커버리지 기술자가 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남없이 3차원으로 확장될 수 있음을 알 것이다.
도 2를 참조하면, 블럭(204)에서, 일실시예에서, AP가 설치될 때, 위치 기술이 AP 내에 내장될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 위치 기술은 차후 검색을 위해 데이터베이스에 저장될 수 있다.
블럭(206)에서, 클라이언트 장치의 RF 스펙트럼 스캔 범위 내에 있는 임의의 관측 AP 비콘은 클라이언트 장치와 그 커버리지 기술자를 공유한다. 커버리지 기술자는 클라이언트에 의해 보이는 임의의 AP(즉, 클라이언트의 RF 스펙트럼 스캔 범위 내에 놓인 임의의 AP)에 의해 관측될 수 있는 이웃 AP들에 대한 커버리지 기술자들도 포함할 것이다. 이웃 AP들이 클라이언트 장치의 RF 스펙트럼 스캔 범위 내의 임의의 관측 AP 비콘에 의해 보일 수 있지만, 그들은 클라이언트 장치에 의해 관측되지는 않는다. 그러므로, 클라이언트 장치가 하나의 AP를 볼 수 있고 하나의 AP가 다른 AP들을 볼 수 있으면, AP들 사이의 이러한 정보의 공유는 클라이언트 장치에게 사용가능하게 된다.
각 AP는 그 커버리지 기술자 및 기반구조 내의 이웃 AP들로부터 수신할 수 있는 기술자들의 함유된 목록(nested list)을 클라이언트에게 보낸다. 예를 들면, 다시 도 1을 참조하면, 이동 장치가 지역 3에 있을 때, 근접 센서 B는 센서 B에 대한 커버리지 기술자를 이동 장치에 제공할 것이고, 센서 A 및 C가 센서 B의 시야 내에 있으므로, 센서 B는 센서 A 및 C에 대한 커버리지 기술자들도 이동 장치에 제공할 것이다.
도 2로 돌아가면, 블럭(206)에서, 클라이언트 장치는 자신이 수신하기를 원하는 기술자 체인의 깊이를 요청할 수 있다. 예를 들면, 클라이언트 장치가 1 체인 깊이를 요청하면, 클라이언트 장치는 그 시야에 있는 (즉, 클라이언트의 RF 스캔 범위 안에 있는) 현재 AP(들) 및 그 시야 내의 현재 AP(들)이 볼 수 있는 이웃 AP 각각에 대한 기술자를 수신할 것이다. 2 체인 깊이가 요청되면, 클라이언트 장치는 그 시야 내의 현재 AP(들)이 볼 수 있는 이웃 AP 각각이 볼 수 있는 것과 함께 상술한 기술자들 모두를 수신할 것이다. 그러므로, 이웃의 이웃 각각에 대한 기술자들은 이웃 AP 기술자들 내에 존재한다. 체인 깊이는, 체인 내의 AP들의 최종 수준이 볼 수 있는 것을 포함할 때까지 계속 확장한다. 클라이언트 장치가 기술자 체인의 깊이를 요청할 수 있게 함으로써, 클라이언트 장치는 통신 링크의 대역폭은 물론 클라이언트 장치의 메모리를 과부하로 만드는 것을 방지할 수 있다.
일실시예에서, 클라이언트 장치 깊이 요청은 필터링될 수도 있다. 예를 들 면, 클라이언트 장치는 일정 코리도(corridor) 10 층 깊이의 모든 것을 요청할 수 있다. 다른 예에서, 클라이언트 장치는 예를 들면 회의실 또는 강당과 같은 기반구조 내의 특정 방에 관한 모든 것을 가지기를 요청할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 토폴로지 기술자 체인을 도시하는 도면(400)이다. 도면(400)은 3 개의 근접 센서 A, B, C 및 클라이언트 장치(미도시)의 아래로 향하는 이동을 좌에서 우로 표시하는 검은 점선(402)을 포함한다. 근접 센서 A, B, C는 액세스 포인트(AP)들 또는 위치 정보를 제공하기 위해 사용되는 임의의 다른 타입의 근접 센서일 수 있다.
근접 센서 B는 근접 센서 A와 C 모두와 교차한다. 근접 센서 A는 근접 센서 B로부터 커버리지 토폴로지(coverage topology)(또는 기술자들)를 수신한다. 근접 센서 B는 근접 센서 A 및 C로부터 커버리지 토폴로지를 수신한다. 근접 센서 C는 근접 센서 B로부터 커버리지 토폴로지(근접 센서 A 및 C에 대한 커버리지 토폴로지를 포함함)를 수신한다. 그러므로, B로부터 수신되는 토폴로지 기술은 B가 A 및 C의 커버리지 범위 내에 있고 C가 A의 커버리지 범위 내에 있지 않는 체인을 포함한다. 이러한 정보를 몇 노드 깊이로 공유함으로써, 클라이언트 장치가 기반구조를 통과함에 따라 커버리지의 이미지를 재구성하기 위해 클라이언트 장치에 의해 사용될 수 있는 매우 간단한 커버리지 토폴로지가 나타난다.
클라이언트 장치가 좌에서 우로 이동함에 따라, 클라이언트 장치는, 클라이언트 장치가 관측하는 것과 근접 센서들이 그들의 관망점들로부터 기술하는 것을 비교할 수 있다. 클라이언트가 근접 센서 A를 발견한 경우, 클라이언트 장치는 A 는 물론 B 및 C에 대한 기술자를 수신할 것이다. 그러나, 클라이언트 장치는, 근접 센서 B 및 C를 관측하지 못함을 알고, 따라서 그 위치를 지역 1 내에 있는 것으로 판정할 수 있다. 클라이언트 장치가 근접 센서 B를 만날 경우, 스캔 안의 관측 비콘들에 대해 기술자 체인을 문의하여 그 위치를 지역 2로 좁힐 수 있다. 클라이언트 장치가 근접 센서 C를 만나면, 스캔 안의 관측 비콘들에 대해 기술자 체인을 다시 문의하여 그 위치를 지역 3으로 판정할 수 있다. 클라이언트 장치가 근접 센서 C만을 관측할 수 있는 점선(402)을 계속 따라 가면, 그 위치를 지역 6 내에 있는 것으로 판정할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 극단적으로 단순화한 도형을 사용하여 설명되었지만, 변화된 커버리지 형상들이 사용되고 체인 내의 보다 많은 깊이 수준이 사용될 때 기하학적 도형은 더 복잡해질 수 있다.
대안적인 실시예에서, 근접 센서들이 그들의 기술들 및 모든 관측 근접 센서들의 기술들을 제공하는 대신에, 기반구조을 통과하면서 근접 센서들의 지도 및 그들의 커버리지 패턴의 기술이 클라이언트 장치에 사용되기 위해 제공될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 클라이언트 장치는 기반구조를 통과하여 이동하고 클라이언트 장치의 시야에 들어오고 나가는 각 근접 센서에 관한 정보를 기록하여 근접 센서 토폴로지를 학습할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 블럭(208)에서, 클라이언트 장치에 의해 수신된 커버리지 토폴로지를 사용하여, 클라이언트 장치는 기반구조를 통과하여 이동함에 따라 커버리지의 이미지를 재구성할 수 있다. 클라이언트 장치가 자신이 관측한 것을 자신이 관측할 수 없는 것과 비교할 수 있게 하여, 클라이언트 장치의 위치 판정 불확실성을 감소시키는데 일조하고, 클라이언트 장치의 무선장치가 사용가능하게 될 것을 알기 이전에도 클라이언트 장치의 이동 및 클라이언트 장치 앞에 나타날 것에 기초하여 결론을 내릴 수 있는 능력을 클라이언트 장치에 제공한다.
블럭(210)에서, 클라이언트 장치는 자신이 점유한 지역을 판정할 수 있다. 일실시예에서, 클라이언트 장치가 지역 중 임의의 지역 내에 있을 확률의 몬테 카를로(Monte Carlo) 샘플링이 사용될 수 있다. 몬테 카를로 샘플링 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 몬테 카를로 샘플링 방법의 입력은 공지된 근접 센서 위치로부터 임의의 주어진 범위에서 수신되고 있는 신호의 간단한 유사도(likelihood)이다. 또한 공지된 유사도 함수는 근접 센서의 유효 방사 전력, 수신기 감도, 근접 센서의 비콘의 신호 대 잡음비를 사용하여 계산될 수 있다. 수신 신호 강도는 최소한 10개의 1-2초 간격들에 걸쳐 평균될 수 있다. 이 에너지는 수신기 감도에 의해 조정된다. 본 발명의 실시예들은 클라이언트 장치의 지역 위치를 판정하기 위해 몬테 카를로 샘플링 방법을 사용하여 설명했지만, 당업자는 지역의 위치를 찾는 다른 방법들이 사용될 수 있음을 알 것이다.
본 발명의 실시예들의 소정의 양상들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 그들의 조합을 사용하여 구현될 수 있고, 하나 이상의 컴퓨터 시스템 또는 다른 프로세싱 시스템으로 구현될 수 있다. 실상, 일실시예에서, 본 방법들은 이동 또는 고정 컴퓨터, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 셋탑 박스, 셀룰러 전화, 호출기, 및 프로세서와 프로세서에 의해 판독가능한 저장 매체(휘발성 및 비휘발성 메모리 및/또는 기억 소자를 포함), 최소한 하나의 입력 장치 및 하나 이상의 출력 장치를 각각 포 함하는 다른 전자 장치와 같은 프로그램 가능 머신들에서 실행하는 프로그램들로 구현될 수 있다. 프로그램 코드는 설명된 기능들을 수행하고 출력 정보를 생성하기 위해서 입력 장치를 사용하여 입력된 데이터에 적용된다. 출력 정보는 하나 이상의 출력 장치에 인가될 수 있다. 당업자는 본 발명의 실시예들이 멀티프로세서 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성에서 실시될 수 있음을 알 것이다. 본 발명의 실시예들은 통신망을 통해 링크된 원격 프로세싱 장치들에 의해 태스크들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수도 있다.
각 프로그램은 프로세싱 시스템과 통신하기 위해서 하이 레벨 절차형 또는 객체 지향 프로그래밍 언어로 구현될 수 있다. 그러나, 프로그램들은 원하는 경우 어셈블리 또는 기계어로 구현될 수 있다. 임의의 경우에, 언어는 컴파일되거나 해석될 수 있다.
프로그램 명령들은 범용 프로세싱 시스템 또는 명령들로 프로그램된 특수 목적 프로세싱 시스템이 본 명세서에 설명된 방법들을 수행하게 하도록 사용될 수 있다. 대안적으로, 본 방법들은 본 방법들을 수행하기 위한, 배선에 의한 로직을 포함하는 특정 하드웨어 구성요소에 의해 또는 프로그램된 컴퓨터 구성요소들 및 맞춤형 하드웨어 구성요소들의 임의의 조합에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에 설명된 본 방법들은 프로세싱 시스템 또는 다른 전자 장치가 본 방법들을 수행하도록 프로그램하기 위해 사용될 수 있는 저장된 명령을 구비한 머신 판독가능 매체를 포함할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 제공될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "머신 판독가능 매체" 또는 "머신 액세스가능 매체"라는 용어는 머신에 의해 실행하기 위한 명령의 시퀀스를 저장 또는 인코딩할 수 있고 머신이 본 명세서에서 설명된 방법들 중 임의의 것을 수행하게 하는 임의의 매체를 포함할 것이다. "머신 판독가능 매체" 및 "머신 액세스가능 매체"라는 용어는 따라서 고상 메모리, 광학 및 자기 디스크, 데이터 신호를 인코딩하는 반송파를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 조치를 취하거나 결과를 일으키는 일 형태 또는 다른 형태(예, 프로그램, 절차, 프로세스, 응용 프로그램, 모듈, 로직 등)로 소프트웨어를 말하는 것이 당업계에서 통상적이다. 이러한 표현은, 프로세서가 조치를 수행하거나 결과를 생성하게 하기 위한 프로세싱 시스템에 의한 소프트웨어의 실행을 서술하는 간단한 방법일 뿐이다.
본 발명의 다양한 실시예가 전술되었지만, 이들은 예시에 의해 제시된 것이고 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다. 당업자는 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 상세부분에서 다양한 변경예가 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 폭 및 범위는 전술된 예시적인 실시예에 의해 한정되어서는 안되고, 이하 청구범위 및 그 등가물에 따라 정의되어야 한다.

Claims (30)

  1. 실내 위치 인지 방법에 있어서,
    기반구조 내에서 새로운 액세스 포인트(AP)가 추가되거나, 액세스 포인트가 제거되거나, 상기 액세스 포인트가 갱신될 때마다 상기 기반구조에서 액세스 포인트 통신을 수행하는 단계 - 각 AP는 그 커버리지에 관한 자체 기술적 정보(self describing information) 및 각 AP의 범위 내의 이웃 AP들에 관한 정보를 포함함 - ;
    클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치의 무선 주파수(RF) 스캔 범위 내에 있는 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자(coverage descriptor)들을 수신할 수 있게 하는 단계; 및
    상기 클라이언트 장치가 상기 기반구조를 횡단함에 따라, 상기 클라이언트 장치가 상기 AP 커버리지의 이미지를 재구성하기 위해 상기 커버리지 기술자들을 사용할 수 있게 하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치가 상기 재구성된 이미지에 기초하여 상기 클라이언트 장치의 위치를 정의할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    자체 기술적 정보는 AP 안테나 패턴, AP 전송 범위, AP 위치, AP 식별자 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치가 관측할 수 없는 상기 커버리지 기술자들에 의해 제공된 정보와 상기 클라이언트 장치가 관측할 수 있는 것을 상기 클라이언트 장치가 비교할 수 있게 하여 상기 클라이언트 장치의 이동에 기초하여 상기 클라이언트 장치가 결정할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    액세스 포인트 통신을 수행하는 단계는,
    각 AP에 대한 커버리지 기술자들을 확립하는 단계;
    상기 AP들 각각이, 상기 이웃 AP들 각각에 대한 상기 커버리지 기술자를 획득할 수 있게 하는 단계 - 이웃 커버리지 기술자는 상기 이웃 AP들의 이웃 각각에 대한 커버리지 기술자들을 포함함 - ;
    상기 AP들 각각에 대한 상기 커버리지 기술자 및 이웃 커버리지 기술자들의 함유된 목록을 포함하는 상기 AP들 각각에 대한 데이터베이스를 구축하는 단계를 포함하고,
    상기 이웃 기술자들의 함유된 목록은 각 AP에 대한 기술자 체인을 나타내고, 상기 기술자 체인은 관측 및 비관측 AP 커버리지 기술자들을 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치의 상기 관측 AP들로부터 상기 클라이언트 장치가 수신하기를 원하는 상기 기술자 체인의 깊이 수준을 상기 클라이언트 장치가 요청할 수 있는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기술자 체인의 깊이 수준에 대한 상기 클라이언트 장치의 요청은 기술자 체인의 필터링된 깊이 수준을 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치의 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자들을 수신할 수 있게 하는 단계는, 상기 클라이언트가, 상기 클라이언트 장치의 상기 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들에 대한 커버리지 기술자들 및 각각의 관측 AP가 커버하는 것을 식별하는 기술자들의 함유된 목록을 수신할 수 있게 하는 단계를 포함하고, 상기 기술자들의 함유된 목록은 상기 클라이언트 장치에 의한 비관측 AP들을 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치의 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자들을 수신할 수 있게 하는 단계는, 상기 클라이언트 장치가 상기 기반구조를 횡단하는 동안 모든 AP들의 지도 및 사용할 그들의 커버리지 패턴의 기술을 상기 클라이언트에게 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치의 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자들을 수신할 수 있게 하는 단계는, 상기 클라이언트 장치가 상기 기반구조를 통과하여 이동함에 따라 상기 클라이언트 장치가 모든 관측 AP들에 대한 상기 커버리지 기술자들을 학습할 수 있게 하는 단계를 포함하고, 상기 클라이언트 장치가 이동함에 따라 각 AP의 시야에 들어오고 나가는 각 AP에 관한 정보를 상기 클라이언트 장치가 기록하는 방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치가, 상기 재구성된 이미지에 기초하여 그 위치를 정의할 수 있게 하는 단계는, 상기 클라이언트 장치가 몬테 카를로(Monte Carlo) 샘플링을 사용하여 그 위치를 정의할 수 있게 하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    각 AP는 위치 기술(description)에 의해 정의되고, 상기 위치 기술은 상기 AP의 커버리지 영역 및 상기 AP의 물리적 위치를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 위치 기술은 상기 AP에 포함되는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 위치 기술은 데이터베이스에 유지되는 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치는 이동 장치를 포함하는 방법.
  16. 복수의 머신 액세스가능 명령을 갖는 저장 매체를 포함하는 물품으로서,
    상기 명령들이 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 명령들은,
    기반구조 내에서 새로운 액세스 포인트(AP)가 추가되거나, 액세스 포인트가 제거되거나, 상기 액세스 포인트가 갱신될 때마다 상기 기반구조 내에서 액세스 포인트 통신을 수행하는 단계 - 각 AP는 그의 커버리지에 관한 자체 기술적 정보 및 각 AP의 범위 내의 이웃 AP들에 관한 정보를 포함함 - ;
    클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치의 무선 주파수(RF) 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자들을 수신할 수 있게 하는 단계;
    상기 클라이언트 장치가 상기 기반구조를 횡단함에 따라, 상기 클라이언트 장치가 상기 AP 커버리지의 이미지를 재구성하도록 상기 커버리지 기술자들을 사용할 수 있게 하는 단계를 제공하는 물품.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치가 상기 재구성된 이미지에 기초하여 상기 클라이언트 장치의 위치를 정의할 수 있게 하는 명령들을 더 포함하는 물품.
  18. 제16항에 있어서,
    자체 기술적 정보는 AP 안테나 패턴, AP 전송 범위, AP 위치, AP 식별자 중 하나 이상을 포함하는 물품.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치가 관측할 수 없는 상기 커버리지 기술자들에 의해 제공된 정보와 상기 클라이언트 장치가 관측할 수 있는 것을 비교할 수 있게 하는 명령들을 제공함으로써 상기 클라이언트 장치의 이동에 기초하여 상기 클라이언트 장치가 결정할 수 있게 하는 명령들을 더 포함하는 물품.
  20. 제16항에 있어서,
    액세스 포인트 통신을 수행하기 위한 명령들은,
    각 AP에 대한 상기 커버리지 기술자들을 확립하기 위한 단계;
    상기 AP들 각각이, 상기 이웃 AP들 각각에 대한 상기 커버리지 기술자를 획득할 수 있게 하는 단계 - 이웃 커버리지 기술자는 상기 이웃 AP들의 이웃들 각각에 대한 커버리지 기술자들을 포함함 - ;
    상기 AP들 각각에 대한 상기 커버리지 기술자 및 이웃 커버리지 기술자들의 함유된 목록을 포함하는 상기 AP들의 각각에 대한 데이터베이스를 구축하는 단계
    를 위한 명령들을 포함하고,
    상기 이웃 기술자들의 함유된 목록은 각 AP에 대한 기술자 체인을 나타내고, 상기 기술자 체인은 관측 및 비관측 AP 커버리지 기술자들을 포함하는 물품.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치의 상기 관측 AP들로부터 상기 클라이언트 장치가 수신하기를 원하는 상기 기술자 체인의 깊이 수준을 상기 클라이언트 장치가 요청할 수 있는 물품.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 기술자 체인의 깊이 수준에 대한 상기 클라이언트 장치의 요청은, 기술자 체인의 필터링된 깊이 수준을 포함하는 물품.
  23. 제16에 있어서,
    클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치의 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자들을 수신할 수 있게 하는 명령들은, 상기 클라이언트 장치가 상기 클라이언트 장치의 상기 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들에 대한 커버리지 기술자들 및 각각의 관측 AP가 커버하는 것을 식별하는 기술자들의 함유된 목록을 수신할 수 있게 하는 명령들을 포함하고, 상기 기술자들의 함유된 목록은 상기 클라이언트 장치에 의한 비관측 AP들을 포함하는 물품.
  24. 제16항에 있어서,
    클라이언트 장치가, 상기 클라이언트 장치의 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자들을 수신할 수 있게 하는 명령들은, 상기 클라이언트 장치가 상기 기반구조를 횡단하는 동안 모든 AP들의 지도 및 사용할 그들의 커버리지 패턴의 기술을 상기 클라이언트 장치에 제공하기 위한 명령들을 포함하는 물품.
  25. 제16항에 있어서,
    클라이언트 장치가 상기 클라이언트 장치의 RF 스캔 범위 내의 모든 관측 AP들로부터 커버리지 기술자들을 수신할 수 있게 하는 명령들은, 상기 클라이언트 장치가 상기 기반구조를 통과하여 이동함에 따라 상기 클라이언트 장치가 모든 관측 AP들에 대한 상기 커버리지 기술자들을 학습할 수 있게 하는 명령들을 포함하고, 상기 클라이언트 장치가 이동함에 따라 각 AP의 시야에 들어오고 나가는 각 AP에 관한 정보를 상기 클라이언트 장치가 기록하는 물품.
  26. 제17항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치가, 상기 재구성된 이미지에 기초하여 그 위치를 정의할 수 있게 하는 명령들은, 상기 클라이언트 장치가 몬테 카를로(Monte Carlo) 샘플링을 사용하여 그 위치를 정의할 수 있는 명령들을 포함하는 물품.
  27. 제16항에 있어서,
    각 AP는 위치 기술에 의해 정의되고, 상기 위치 기술은 상기 AP의 커버리지 영역 및 상기 AP의 물리적 위치를 포함하는 물품.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 위치 기술은 상기 AP에 포함되는 물품.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 위치 기술은 데이터베이스에 유지되는 물품.
  30. 제16항에 있어서,
    상기 클라이언트 장치는 이동 장치를 포함하는 물품.
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