KR20090027230A - Method for measuring location of radio frequency identification reader by using beacon - Google Patents

Method for measuring location of radio frequency identification reader by using beacon Download PDF

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Abstract

A method for measuring a location of a radio frequency identification reader by using a beacon is provided to measure the location of the radio frequency identification reader considering a microwave environment. A beacon transmission unit transmits a beacon. A memory stores information about signal strength to distance and information about a reference location. The memory stores software. A microprocessor runs the software. The microprocessor controls the beacon transmission unit. The beacon transmission unit includes the information about signal strength to distance and the information about a reference location. The beacon including the information is transmitted.

Description

비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법 및 그를 위한 전파식별 시스템{Method for Measuring Location of Radio Frequency Identification Reader by Using Beacon}Method for measuring location of radio frequency identification reader using beacon and radio wave identification system for it {Method for Measuring Location of Radio Frequency Identification Reader by Using Beacon}

본 발명은 비콘을 이용한 전파식별 리더(RFID Reader: Radio Frequency Identification Reader)의 위치 측정 방법 및 그를 위한 전파식별 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전파식별 시스템에서 이동하는 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위해, 전파식별 시스템에 고정된 위치에서 자신의 기준 위치에 대한 정보와 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함하는 비콘을 송출하는 복수 개의 비콘 장치를 구비하고, 이동하는 전파식별 리더에서 적어도 3 개 이상의 비콘 장치로부터 비콘을 수신하여 비콘에 포함된 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 이용하여 각 비콘 장치로부터의 상대적인 거리를 확인한 후, 삼각측량법을 이용하여 위치를 계산하여 위치를 용이하게 측정하고 측정한 위치의 정확성을 높이기 위한 위치 측정 방법 및 그를 위한 전파식별 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a position measuring method of a radio frequency identification reader (RFID Reader) using a beacon and a radio wave identification system for the same. More specifically, in order to measure the position of the RFID reader moving in the RFID system, a beacon including information on its reference position and information on signal strength versus distance is transmitted at a fixed position in the RFID system. After receiving a beacon from at least three or more beacon devices in a moving RFID reader to determine the relative distance from each beacon device using the information on the signal strength vs. distance included in the beacon In addition, the present invention relates to a position measuring method and a radio wave identification system for easily measuring the position by increasing the accuracy of the measured position by calculating the position using triangulation.

위치 기반 기술은 특정 위치에 놓인 대상체(사람 또는 사물)의 물리적, 지리적 또는 논리적인 위치 정보를 획득하여 그에 적절하게 반응하는 기술이다. 통상적 인 위치 측위 방법으로는 물체 간의 거리의 차이나 각도 또는 방위각을 측정하여 위치를 측정하는 삼각측량법(Triangulation)과 특정 관점(Vantage Point)에서 보이는 풍경을 이용한 장면 분석 방법(Scene Analysis), 그리고 특정 위치에 근접하여 대상체를 알아내는 근접 방법(Proximity) 등이 있다.Location-based technology is a technology for acquiring and responding to physical, geographical or logical location information of an object (person or thing) placed at a specific location. Conventional positioning methods include triangulation, which measures the position by measuring the difference, angle, or azimuth of the distance between objects, scene analysis method using the scenery seen from a specific point, and scene analysis. Proximity to find the object in proximity to the (Proximity) and the like.

최근 무선 통신 기술의 발달과 함께 전파식별 시스템은 새로운 무선 네트워크 기술로 각광받고 있으며, 널리 사용되고 있다. 또한, 전파식별 시스템을 이용하여 실내 또는 실외에서의 위치를 측정하는 기술의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 기술은 사람이 도달할 수 없는 지역에서 전파식별을 이용하여 데이터를 수집하거나 수집한 데이터를 사용자에게 전송하는 등 다양한 목적으로 활용되고 있다.Recently, with the development of wireless communication technology, the radio frequency identification system is in the spotlight as a new wireless network technology and is widely used. In addition, there is a demand for the development of a technology for measuring a location indoors or outdoors using a radio frequency identification system. Such a technology collects or collects data collected by using radio frequency identification in an area where people cannot reach it. It is used for a variety of purposes, such as sending to.

한편, 통상적인 위치 측정 기술은 위성 항법 시스템(GPS: Global Positioning System, 이하 'GPS'라 칭함)을 이용한 위치 측정 기술, 무선 신호의 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indication, 이하 'RSSI'라 칭함)를 이용한 위치 측정 기술, 근거리 무선 통신을 이용한 위치 측정 기술 등 다양하다.On the other hand, the conventional position measurement technology is a position measurement technology using a satellite positioning system (GPS: Global Positioning System, hereinafter referred to as 'GPS'), the received signal strength (RSSI: Received Signal Strength Indication, hereinafter referred to as 'RSSI' And location measurement technology using short-range wireless communication.

GPS를 이용한 위치 측정 기술은 지구 궤도에 떠 있는 GPS 위성에서 보내 오는 반송파 신호의 위상을 측정(절대 측위)하거나 반송파 신호의 코드를 추적(상대 측위)하여 위성까지의 거리를 측정하는 기술이다. 이러한 GPS를 이용한 위치 측정 기술은 신호 반경이 넓고 고정된 위성을 통해 안정적인 서비스의 제공이 가능하여 현재 가장 많이 사용되고 있지만, 정밀도가 낮고 GPS 위성 신호의 수신이 어려운 실내나 음영지역에서는 서비스가 불가능한 단점이 있다. GPS-based positioning technology measures the distance to the satellite by measuring the phase of the carrier signal (absolute positioning) or tracking the code of the carrier signal (relative positioning) from a GPS satellite floating in orbit around the earth. Such GPS positioning technology has been widely used because of its wide signal radius and stable service through fixed satellites, but it is not available in indoor or shadowed areas where the precision is low and it is difficult to receive GPS satellite signals. have.

이동통신을 이용한 위치 측정 기술은 현재 구축되어 있는 이동통신 시스템을 이용하여 삼각측량법에 의해 이동 단말의 지리적인 위치 정보를 구하는 기술로서, 단말의 서비스 셀 영역의 기지국과 주변 기지국 간의 협조에 의해 단말의 위치를 알아내는 네트워크 기반 방식과 기지국과는 별개로 GPS 수신기를 가진 단말이 위치 정보를 네트워크로 전달하는 단말 기반 방식, 그리고 이 둘을 혼합한 혼합 방식 등이 있다. 이러한 기술들은 별도의 인프라 구축이 필요 없고 GPS와 같이 서비스 영역이 넓어 매크로 위치 측위 기술로 많이 활용되고 있다. 그러나 기지국이 위치하는 셀 반경 내나 전파의 수신이 가능한 도심에서만 사용이 가능하고 전파 특성에 의한 회절 및 다중 경로, 신호 감쇠에 의해 실내에서의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다. Position measurement technology using mobile communication is a technique for obtaining geographic location information of a mobile terminal by triangulation using a mobile communication system that is currently established. A network-based method for locating a location, a terminal-based method for transmitting a location information to a network by a terminal having a GPS receiver separately from a base station, and a mixed method of the two. These technologies do not need to build a separate infrastructure and are widely used as macro positioning technology because of the wide service area such as GPS. However, it can be used only within the cell radius where the base station is located or in the city where radio waves can be received, and there is a problem in that indoor accuracy is lowered due to diffraction, multipath, and signal attenuation due to propagation characteristics.

이러한 위성통신이나 이동통신을 이용한 위치인식 기술들은 서비스 제공 영역이 넓어 실외에 적합한 반면에 실내나 음영지역에서의 사용에 제약이 따른다. 따라서 최근에는 적외선(Diffuse-Infrared)이나 초음파(Ultrasonic Wave), RF(Radio Frequency), UWB(Ultra Wideband), 전파식별 등의 다양한 무선통신 기술을 이용한 위치 측위 기술이 활발히 연구되고 있다.Location-aware technologies using satellite communication or mobile communication are suitable for outdoor use because of their wide service providing area, but they are restricted in use in indoor or shadowed areas. Therefore, in recent years, positioning techniques using various wireless communication technologies such as infrared (Infrared), ultrasonic wave (Ultrasonic Wave), RF (Radio Frequency), UWB (Ultra Wideband), radio wave identification has been actively studied.

이러한 기술들은 대부분이 초음파의 전송 속도 차를 이용하거나 RF 신호의 강도(Signal Strength) 즉, RSSI를 측정하여 신호 감쇠로 인한 신호 전달 거리를 측정하여 위치를 계산하는 방식으로서, RSSI를 이용하는 경우에는 RF 신호가 환경에 따라 특성이 가변적이기 때문에 정확한 위치를 측정하기가 어렵고, 오차율이 큰 단점이 있고, 초음파를 이용하는 경우에는 음파 신호의 특성상 방향성을 많이 타고 장비가 무거워 지는 단점이 있다.Most of these techniques use the difference in the transmission speed of ultrasonic waves or measure the strength of the RF signal (Signal Strength), that is, the RSSI and the signal transmission distance due to the signal attenuation. It is difficult to measure the exact position because the signal is variable in characteristics according to the environment, has a disadvantage of a large error rate, and when using ultrasonic waves, the equipment is heavy due to the directionality of the sound wave signal.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 전파식별 시스템에서 이동하는 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위해, 전파식별 시스템에 고정된 위치에서 자신의 기준 위치에 대한 정보와 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함하는 비콘을 송출하는 복수 개의 비콘 장치를 구비하고, 이동하는 전파식별 리더에서 적어도 3 개 이상의 비콘 장치로부터 비콘을 수신하여 비콘에 포함된 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 이용하여 각 비콘 장치로부터의 상대적인 거리를 확인한 후, 삼각측량법을 이용하여 위치를 계산하여 위치를 용이하게 측정하고 측정한 위치의 정확성을 높이기 위한 위치 측정 방법 및 그를 위한 전파식별 시스템을 제공하는 데 그 주된 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention, in order to measure the position of the radio wave reader moving in the radio wave identification system, the information on the reference position and the signal strength vs. distance of its reference position at a fixed position to the radio wave identification system And a plurality of beacon devices for transmitting beacons, including receiving beacons from at least three or more beacon devices in a moving radio reader, using information on signal strength versus distance included in the beacons, from each beacon device. After checking the relative distance, the main purpose is to provide a position measuring method and a radio wave identification system for measuring the position by using triangulation method to easily measure the position and to increase the accuracy of the measured position.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 위치를 측정하는 전파식별 시스템에 있어서, 비콘을 송출하는 복수 개의 비콘 장치; 전파식별을 이용하여 기 저장된 정보를 송신하는 전파식별 태그; 및 이동하는 중에 복수 개의 비콘 장치로부터 복수 개의 비콘을 수신하면, 복수 개의 비콘을 이용하여 현재 위치를 계산하며, 전파식별을 이용하여 전파식별 태로부터 정보를 수신하는 전파식별 리더를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a radio frequency identification system for measuring a position, comprising: a plurality of beacon devices for transmitting beacons; A radio wave identification tag for transmitting previously stored information using radio wave identification; And when receiving a plurality of beacons from the plurality of beacons on the move, the current position is calculated using a plurality of beacons, and using the radio wave identification reader for receiving information from the radio wave identification state characterized in that it comprises a It provides a radio wave identification system for measuring the position of the radio wave identification reader using a beacon.

또한, 본 발명은 전파식별 태그, 전파식별 리더 및 복수 개의 비콘 장치를 포함하는 전파식별 시스템에서, 전파식별 리더가 현재 위치를 측정하는 방법에 있어서, (a) 복수 개의 비콘 장치로부터 복수 개의 비콘을 수신하는 단계; (b) 복수 개의 비콘을 분석하여 복수 개의 비콘 장치로부터의 상대적인 거리를 계산하는 단계; 및 (c) 복수 개의 비콘을 분석하여 복수 개의 비콘 장치의 기준 위치를 파악하고, 복수 개의 비콘 장치의 기준 위치와 복수 개의 비콘 장치로부터의 상대적인 거리를 이용하여 위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법을 제공한다.The present invention also provides a radio frequency identification system including a radio frequency identification tag, a radio frequency identification reader, and a plurality of beacon apparatuses, wherein the radio frequency identification reader measures a current position. Receiving; (b) analyzing the plurality of beacons to calculate relative distances from the plurality of beacon devices; And (c) analyzing a plurality of beacons to determine reference positions of the plurality of beacon apparatuses, and calculating positions using reference positions of the plurality of beacon apparatuses and relative distances from the plurality of beacon apparatuses. It provides a position measuring method of the radio wave identification reader using a beacon.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전파식별 시스템에서 이동하는 전파식별 리더의 위치를 측정할 수 있다.As described above, according to the present invention, the position of the radio wave identification reader moving in the radio wave identification system can be measured.

또한, 전파 환경을 고려하여 전파식별 리더의 위치를 측정하므로, 위치 측정의 정확도를 높일 수 있다.In addition, since the position of the radio wave identification reader is measured in consideration of the radio wave environment, the accuracy of the position measurement can be improved.

또한, 전파식별 리더가 이동하면서 위치를 측정할 수 있어, 이동한 속도 및 이동한 방향을 측정할 수 있다.In addition, the position identification can be measured while the RFID reader moves, so that the moving speed and the moving direction can be measured.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a radio wave identification system for measuring a position of a radio wave identification reader using a beacon according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘을 이용한 전파식별 리더(RFID Reader: Radio Frequency Identification Reader)의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템은 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114), 전파식별 리더(120) 및 전파식별 태크(RFID Tag, 130)를 포함하여 구성된다.A radio frequency identification system for measuring the position of a radio frequency identification reader (RFID Reader) using a beacon according to a preferred embodiment of the present invention, the first beacon device 110 to the third beacon device 114, radio wave It comprises an identification reader 120 and a radio frequency identification tag (RFID Tag, 130).

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)는 각각 전파식별 시스템에서 고정된 위치에 설치되어 전파식별 리더기(120)가 현재 위치를 측정할 수 있도록, 비콘(Beacon)을 송출하는 장치이다. 여기서, 비콘은 RF 신호, 지그비(Zigbee) 신호, 블루투스(Bluetooth) 신호 등 다양한 무선 신호로 송출될 수 있다.The first beacon device 110 to the third beacon device 114 in accordance with a preferred embodiment of the present invention is installed in a fixed position in each radio frequency identification system so that the radio frequency identification reader 120 can measure the current position, It is a device that sends out beacons. Here, the beacon may be transmitted in various wireless signals such as RF signal, Zigbee signal, Bluetooth signal.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)는 자신이 위치한 기준 위치에 대한 정보 및 자신이 위치한 지역의 환경을 고려한 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함하는 비콘을 송출한다.In addition, the first beacon device 110 to the third beacon device 114 according to a preferred embodiment of the present invention information on the reference location where it is located and information about the signal strength vs. distance in consideration of the environment of the area where it is located Send a beacon containing a.

이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)는 각각 비콘을 송출하기 위한 비콘 송출 수단, 기준 위치에 대한 정보 및 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 저장하고 이 정보들을 비콘에 포함시켜 송출하도록 제어하며 각 비콘 장치의 전반적인 작동을 제어하기 위한 소프트웨어를 저장하는 메모리 및 메모리에 저장된 소프트웨어를 실행하는 마이크로프로세서 등을 구비한다.To this end, the first beacon apparatus 110 to the third beacon apparatus 114 according to a preferred embodiment of the present invention, the beacon transmission means for transmitting the beacon, information on the reference position and information on the signal strength vs. distance, respectively And a memory for storing software for controlling the transmission of the information by including the information in a beacon, and a microprocessor for executing software stored in the memory.

여기서, 기준 위치에 대한 정보는 각 비콘이 위치한 지점의 3 차원 좌표(x축, y축, z축)를 말하며, 신호 세기 대 거리에 대한 정보는 각 비콘 장치가 위치한 지점에서의 전파 환경을 고려해 각 비콘 장치가 송출하는 비콘을 전파식별 리더기(120)가 수신했을 때, 전파식별 리더(120)가 수신한 비콘의 신호 세기별로 기준 위치로부터 전파식별 리더(120)까지의 상대적인 거리(즉, 방향성이 없는 직선 거리)를 대응시킨 정보를 말한다. 기준 위치에 대한 정보 및 신호 세기 대 거리에 대한 정보에 대해서는 후술하는 과정에서 도 3을 통해 상세히 설명한다.Here, the information about the reference position refers to the three-dimensional coordinates (x-axis, y-axis, z-axis) of the point where each beacon is located, the information about the signal strength vs. distance considering the propagation environment at the point where each beacon device is located When the radio frequency identification reader 120 receives the beacons transmitted by each beacon device, the relative distance from the reference position to the radio frequency identification reader 120 according to the signal strength of the beacon received by the radio identification reader 120 (that is, directionality). Information corresponding to a straight line distance). Information on the reference position and information on the signal strength vs. distance will be described in detail later with reference to FIG. 3.

한편, 도 1에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템에 3 개의 비콘 장치(110, 112, 114)만이 구비되는 것으로 도시하였지만, 실제로는 4 개, 5 개 등 그 이상의 복수 개의 비콘 장치가 도처에 산재되어 있을 수 있다.Meanwhile, although FIG. 1 illustrates that only three beacon devices 110, 112, and 114 are provided in a radio wave identification system for measuring the position of a radio wave identification reader using a beacon according to a preferred embodiment of the present invention, in reality 4 There may be a plurality of beacon devices scattered everywhere.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전파식별 리더(120)는 전파식별을 이용하여 전파식별 태그(130)와 통신을 수행하고, 이를 통해 전파식별 태그(130)에 저장된 정보를 획득하는 리더 장치이다.The RFID reader 120 according to a preferred embodiment of the present invention is a reader device that communicates with the RFID tag 130 by using the RFID and acquires information stored in the RFID tag 130 through the RFID tag 130.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전파식별 리더(120)는 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)로부터 송출되는 비콘을 수신하면, 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 송출되는 비콘을 분석하여, 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 기준 위치에 대한 정보 및 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 파악하고, 이를 이용하여 현재 위치를 계산한다.In addition, when the radio frequency identification reader 120 according to a preferred embodiment of the present invention receives the beacons transmitted from the first beacon apparatus 110 to the third beacon apparatus 114, each beacon apparatus 110, 112, 114. By analyzing the beacons transmitted from the beacon device, the information on the reference position of each beacon device (110, 112, 114) and the signal strength vs. distance of each beacon device (110, 112, 114), and by using this Calculate your current location.

여기서, 전파식별 리더(120)는 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 수신한 각 비콘의 신호 세기를 측정하여 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 신호 세기 대 거리에 대한 정보에 대응시켜 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터의 상대적인 거리를 계산하고, 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터의 상대적인 거리와 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 기준 위치에 대한 정보를 이용하여 삼각측량법으로 현재 위치를 계산한다. 전파식별 리더(120)가 삼각측량법으로 현재 위치를 계산하는 과정에 대해서는 도 4a 및 도 4b를 통해 상세히 설명한다.Here, the RFID reader 120 measures the signal strength of each beacon received from each beacon device 110, 112, 114, and corresponds to the information on the signal strength versus distance of each beacon device 110, 112, 114. Calculate the relative distance from each beacon device 110, 112, 114, and information about the relative distance from each beacon device 110, 112, 114 and the reference position of each beacon device 110, 112, 114 Calculate the current position by triangulation using. The process of calculating the current position by the RFID reader 120 by triangulation will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전파식별 리더(120)는 복수 개의 비콘 장치 중에서 적어도 3 개 이상의 비콘 장치로부터 비콘을 수신하여 현재 위치를 계산한다. 즉, 전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템에는 3 개 이상의 복수 개의 비콘 장치가 구비될 수 있으며, 전파식별 리더(120)가 현재 위치를 계산하기 위해서는 적어도 3 개 이상의 비콘 장치로부터 비콘을 수신해야 하며, 4 개 이상의 비콘 장치로부터 비콘을 수신한 경우에는 비콘의 신호 세기가 가장 큰 비콘을 송출하는 3 개의 비콘 장치로부터 수신한 비콘을 이용하여 현재 위치를 계산한다.In addition, the RFID reader 120 according to a preferred embodiment of the present invention calculates a current position by receiving beacons from at least three beacon devices among a plurality of beacon devices. That is, as described above, three or more beacon devices may be provided in the radio wave identification system for measuring the position of the radio wave identification reader using the beacon according to the preferred embodiment of the present invention, radio wave identification reader 120 Needs to receive beacons from at least three beacon devices in order to calculate its current location, and when it receives beacons from four or more beacon devices, it receives signals from three beacon devices that transmit the beacons with the greatest signal strength. Calculate your current position using beacons.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전파식별 리더(120)는 이동하는 중에 위치를 측정하여 이동한 속도 및 이동한 방향을 계산한다. 즉, 전파식별 리더(120)는 현재 위치를 측정한 후 이동하게 되면 이동한 후의 위치에서 위치를 다시 측정한 후, 이동하기 전의 위치로부터 이동한 후의 위치까지 이동한 시간을 측 정하고, 이동하기 전의 위치로부터 이동한 후의 위치까지의 거리를 계산하며, 이동한 거리에 대한 이동한 시간을 속도로서 계산한다. 또한, 전파식별 리더(120)는 이동하기 전의 위치로부터 이동한 후의 위치까지의 벡터를 계산하여 이동 방향을 계산한다. 전파식별 리더(120)가 이동 속도와 이동 방향을 계산하는 것에 대해서는 도 5를 통해 상세히 설명한다.In addition, the radio wave identification reader 120 according to a preferred embodiment of the present invention calculates the moving speed and the moving direction by measuring the position during the movement. That is, when the RFID reader 120 moves after measuring the current position, the RFID reader 120 measures the position again from the position after the movement, measures the time moved from the position before the movement to the position after the movement, and before the movement. The distance from the position to the position after the movement is calculated, and the time traveled with respect to the moved distance is calculated as the speed. In addition, the radio wave identification reader 120 calculates a moving direction by calculating a vector from the position before the movement to the position after the movement. The calculation of the moving speed and the moving direction by the RFID reader 120 will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for measuring a position of a radio frequency identification reader using a beacon according to a preferred embodiment of the present invention.

전파식별 시스템 내에서 도처에 고정되어 설치된 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)는 각각 자신의 기준 위치에 대한 정보 및 자신의 전파 환경에 맞는 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함하는 비콘을 계속해서 송출한다(S210).Each of the first beacon apparatus 110 to the third beacon apparatus 114 fixedly installed in the radio frequency identification system includes information on its reference position and information on signal strength versus distance suitable for its propagation environment. The beacon to continue to send (S210).

전파식별 시스템 내를 이동하는 전파식별 리더(120)는 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)로부터 송출되는 비콘을 수신하고(S220), 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 수신한 각 비콘을 분석하여 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터의 상대적인 거리를 확인한다(S230).The radio wave identification reader 120 moving in the radio wave identification system receives the beacons transmitted from the first beacon apparatus 110 to the third beacon apparatus 114 (S220), and each beacon apparatus 110, 112, 114. Analyze each beacon received from to check the relative distance from each beacon device (110, 112, 114) (S230).

전파식별 리더(120)는 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터의 상대적인 거리와 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 기준 위치에 대한 정보를 이용하여 삼각측량법으로 현재 위치를 계산한다(S240).The RFID reader 120 calculates a current position by triangulation using information on the relative distances from the beacon devices 110, 112, and 114 and the reference positions of the beacon devices 110, 112, and 114. S240).

*한편, 전파식별 리더(120)는 현재 위치를 측정한 후 이동하게 되면, 이동한 위치에서도 전술한 단계 S210 내지 단계 S240의 절차에 따라 위치를 측정할 수 있 다.On the other hand, when the radio frequency identification reader 120 moves after measuring the current position, the position can be measured according to the above-described procedure of steps S210 to S240 even in the moved position.

따라서, 전파식별 리더(120)는 이동하게 되면(S250), 이동하기 전의 위치로부터 이동한 후의 위치까지 이동한 시간을 측정하고(S260), 이동한 후의 위치를 측정한 후(S270), 이동하기 전의 위치(즉, 단계 S240에서 측정한 현재 위치)로부터 이동한 후의 위치(즉, 단계 S270에서 측정한 위치)까지의 거리를 단계 S260에서 측정한 이동한 시간으로 나누어 이동한 속도를 계산하고, 이동하기 전의 위치로부터 이동한 후의 위치까지의 벡터(Vector)를 계산하여 이동한 방향을 계산한다(S280).Therefore, when the radio wave identification reader 120 moves (S250), the movement time is measured from the position before the movement to the position after the movement (S260), and the position after the movement is measured (S270). The distance from the previous position (that is, the current position measured in step S240) to the position after the movement (that is, the position measured in step S270) is divided by the traveled time measured in step S260 to calculate the moved speed, and then the movement The moving direction is calculated by calculating the vector Vector from the position before the movement to the position after the movement (S280).

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘 장치에서 비콘을 송출하는 모습을 나타낸 예시도이다.Figure 3 is an exemplary view showing a state of transmitting a beacon in the beacon apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

각 비콘 장치(110, 112, 114)는 각각 전파식별 리더(120)가 위치를 측정할 수 있도록 비콘을 송출하는데, 비콘은 송출되는 거리에 따라 신호 감쇄가 발생하여 송출되는 비콘의 전력은 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 멀어질수록 도시한 바와 같이, 그 크기가 줄어든다.Each beacon device (110, 112, 114) transmits a beacon so that the radio frequency identification reader 120 can measure the position, the beacon is attenuated signal according to the distance transmitted is the power of the beacon transmitted The further away from the devices 110, 112, 114, the smaller the size, as shown.

여기서, 신호 감쇄는 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 주변 환경에 따른 전파 환경에 의해 가장 영향을 많이 받는다. 즉, 특정 비콘 장치의 주변에 건물이나 구조물 등이 산재해 있거나 고전력선이 통과하는 등 신호 감쇄를 많이 일으키는 요인이 있는 경우에는 신호 감쇄가 심해서 비콘을 송출할 수 있는 거리가 짧을 수 있고, 반면 이러한 신호 감쇄의 요인이 적은 비콘 장치는 보다 많은 거리로 비콘을 송출할 수 있다.Here, signal attenuation is most affected by the radio wave environment according to the surrounding environment of each beacon device (110, 112, 114). That is, when there are factors causing a lot of signal attenuation, such as scattered buildings or structures around a specific beacon device, or a high-power line passes, the signal attenuation may be severe and the distance for transmitting a beacon may be short. Beacon devices that have fewer sources of signal attenuation can transmit beacons over greater distances.

따라서, 비콘 장치(110, 112, 114)는 각각 고정되어 설치되기 때문에, 설치 되어 주변 환경이 정해지면 전파 환경에 따른 비콘의 신호 세기 대 거리를 측정하여 데이터베이스화할 수 있다.Therefore, since the beacon devices 110, 112, and 114 are fixed and installed, respectively, the beacon apparatus 110, 112, and 114 may be installed in a database by measuring the signal strength versus distance of the beacon according to the propagation environment.

즉, 특정 비콘 장치에서 비콘이 도 3에 도시한 바와 같이 송출된다면, 아래 표 1과 같이 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 데이터베이스화할 수 있다.That is, if a beacon is transmitted as shown in FIG. 3 in a specific beacon device, as shown in Table 1 below, the information on the signal strength vs. distance can be databased.

Figure 112009004220696-PAT00001
Figure 112009004220696-PAT00001

따라서, 특정 비콘 장치는 비콘에 자신의 기준 위치에 대한 정보와 함께 표 1과 같은 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함하여 송출한다.Therefore, the specific beacon device transmits the beacon including the information on the signal strength vs. distance as shown in Table 1 together with the information about its reference position.

특정 비콘 장치가 도시한 바와 같이 비콘을 송출하는 상태에서, 전파식별 리더(120)가 특정 비콘 장치로부터 비콘을 수신한 후 비콘의 신호 세기를 측정한 결과 - 10 dbm이었다면, 전파식별 리더(120)는 비콘에 포함된 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 확인하여 - 10 dbm에 대응하는 거리인 21 m를 파악할 수 있고, 이를 통해 전파식별 리더(120)는 특정 비콘 장치로부터 21 m 거리만큼 떨어져 있음을 알 수 있다. 물론 21 m의 거리는 2 차원적인 거리가 아닌 3 차원적인 거리이므로 상대적인 거리이다.When the beacon apparatus transmits the beacon as shown in the figure, the RFID reader 120 receives the beacon from the specific beacon apparatus and then measures the signal strength of the beacon, if it is -10 dbm, the RFID reader 120 Can check the information on the signal strength vs. distance included in the beacon-21 m, which corresponds to a distance of 10 dbm, through which the RFID reader 120 is 21 m away from a specific beacon device Able to know. Of course, the distance of 21 m is a relative distance because it is a three-dimensional distance, not a two-dimensional distance.

여기서, 특정 비콘 장치를 제 1 비콘 장치(110)라 가정한다면, 제 2 비콘 장치(112)와 제 3 비콘 장치(114)도 도시한 바와 같이 비콘을 송출할 수 있다. 하지만, 제 2 비콘 장치(112)와 제 3 비콘 장치(114)는 제 1 비콘 장치(110)와 설치된 주변의 전파 환경이 다를 수 있고 그에 따라 신호 감쇄의 정도가 다를 수 있어, 제 2 비콘 장치(112)와 제 3 비콘 장치(114)가 비콘 신호에 포함하는 신호 세기 대 거리에 대한 정보는 표 1과 동일하지 않고 각각 다를 수 있다.Here, if it is assumed that the specific beacon device is the first beacon device 110, the second beacon device 112 and the third beacon device 114 may also transmit a beacon as shown. However, the second beacon apparatus 112 and the third beacon apparatus 114 may have a different propagation environment between the first beacon apparatus 110 and the installed surroundings, and thus, the degree of signal attenuation may be different. Information about the signal strength versus distance that the 112 and the third beacon device 114 include in the beacon signal may not be the same as in Table 1, and may be different from each other.

즉, 제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)는 각각 주변의 전파 환경이 다르고 그에 따른 신호 감쇄의 정도가 다르기 때문에, 동일한 신호의 세기를 갖는 비콘이 다다를 수 있는 거리가 다를 수 있으므로, 미리 신호의 세기에 대한 거리에 대한 정보를 측정하여 데이터베이스화한 후, 표 1과 같은 테이블로 생성하여 비콘을 통해 송출함으로써, 전파식별 리더(120)가 현재 위치를 정밀하게 측정할 수 있도록 한다.That is, since each of the first beacon apparatus 110 to the third beacon apparatus 114 has a different propagation environment and a different degree of signal attenuation, the beacons having the same signal strength may have different distances. Therefore, after measuring the information on the distance of the signal strength in advance to make a database, and generates a table as shown in Table 1 and sent through the beacon, so that the radio wave identification reader 120 can accurately measure the current position do.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전파식별 리더가 현재 위치를 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.4A and 4B are exemplary views for explaining a process of measuring a current position by a radio frequency identification reader according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전파식별 리더가 각 비콘 장치로부터의 상대적인 거리를 파악하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.4A is an exemplary diagram for explaining a process of identifying a relative distance from each beacon apparatus by a radio wave identification reader according to a preferred embodiment of the present invention.

제 1 비콘 장치(110) 내지 제 3 비콘 장치(114)가 고정되어 설치된 상태에서, 전파식별 리더(120)가 도시한 바와 같이, 3 개의 비콘 장치의 비콘 송출 영역 내에 위치하면, 전파식별 리더(120)는 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 제 1 비콘, 제 2 비콘, 제 3 비콘을 수신한다.In the state where the first beacon apparatus 110 to the third beacon apparatus 114 are fixedly installed, as shown in the radio frequency identification reader 120, the radio frequency identification reader ( 120 receives a first beacon, a second beacon, and a third beacon from each beacon device 110, 112, and 114.

전파식별 리더(120)는 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 수신한 제 1 비콘, 제 2 비콘, 제 3 비콘 각각의 세기를 측정하는데, 도시한 바와 같이, 제 1 비콘은 그 세기가 0 dbm이고, 제 2 비콘은 그 세기가 - 25 dbm이며, 제 3 비콘은 그 세기가 - 7 dbm이라 가정한다면, 제 1 비콘에 포함된 제 1 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 확인하여 0 dbm에 대응하는 거리인 d1을 파악할 수 있고, 제 2 비콘에 포함된 제 2 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 확인하여 - 25 dbm에 대응하는 거리인 d2를 파악할 수 있으며, 제 3 비콘에 포함된 제 3 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 확인하여 - 7 dbm에 대응하는 거리인 d3를 파악할 수 있다.The RFID reader 120 measures the intensity of each of the first beacon, the second beacon, and the third beacon received from each of the beacon apparatuses 110, 112, and 114. 0 dbm, the second beacon has a strength of-25 dbm, and the third beacon has a strength of-7 dbm, check the information about the first signal strength vs. distance included in the first beacon, 0 dbm Determine a distance d1 corresponding to, determine information about the second signal strength versus distance included in the second beacon, and determine the distance d2 corresponding to −25 dbm, and include the third included in the third beacon. 3 Information about signal strength versus distance can be checked to determine d3, which corresponds to -7 dbm.

도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전파식별 리더가 각 비콘 장치로부터의 상대적인 거리와 각 비콘 장치의 기준 위치를 이용하여 현재 위치를 계산하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.4B is an exemplary view for explaining a process of calculating a current position by a radio wave identification reader according to a preferred embodiment of the present invention using a relative distance from each beacon device and a reference position of each beacon device.

도 4a를 통해 전술한 바와 같이, 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 수신한 각 비콘(제 1 비콘, 제 2 비콘, 제 3 비콘)의 세기를 측정하여 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터의 상대적인 거리를 파악한 전파식별 리더(120)는 각 비콘 즉, 제 1 비콘, 제 2 비콘 및 제 3 비콘에 각각 포함된 제 1 기준 위치에 대한 정보, 제 2 기준 위치에 대한 정보 및 제 3 기준 위치에 대한 정보를 확인한다.As described above with reference to FIG. 4A, the intensity of each beacon (first beacon, second beacon, and third beacon) received from each beacon apparatus 110, 112, and 114 is measured to measure each beacon apparatus 110, 112, The radio wave identification reader 120 grasping the relative distance from the base station 114 may include information about the first reference position included in each beacon, that is, the first reference position, the second reference position, and the second reference position. Check the information about the third reference position.

여기서, 제 1 기준 위치에 대한 정보, 제 2 기준 위치에 대한 정보 및 제 3 기준 위치에 대한 정보는 각각 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 x축, y축, z축 좌표에 대한 정보로서 3 차원 좌표 정보이다.Herein, the information about the first reference position, the information about the second reference position, and the information about the third reference position may include information about the x-axis, y-axis, and z-axis coordinates of the beacon devices 110, 112, and 114, respectively. As three-dimensional coordinate information.

여기서, 도시한 바와 같이 제 1 기준 위치에 대한 정보를 (x1, y1, z1)이라 가정하고, 제 2 기준 위치에 대한 정보를 (x2, y2, z2)라 가정하며, 제 3 기준 위치에 대한 정보를 (x3, y3, z3)라 가정하면, 전파식별 리더(120)는 전술한 바와 같이 파악한 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터의 상대적인 거리와 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 3 차원 좌표 정보를 이용하여 삼각측량법으로 현재 위치를 계산할 수 있다.Here, as shown, it is assumed that the information about the first reference position is (x1, y1, z1), the information about the second reference position is assumed to be (x2, y2, z2), and Assuming that the information is (x3, y3, z3), the RFID reader 120 determines the relative distances from the beacon devices 110, 112, and 114, and the beacon devices 110, 112, and 114, as described above. The current position can be calculated by triangulation using 3D coordinate information.

즉, 전파식별 리더(120)의 현재 위치의 3 차원 좌표를 (x, y, z)라고 가정하면, 삼각측량법을 이용하여 현재 위치에 대한 방정식을 아래의 수학식 1과 같이 도출할 수 있다.That is, assuming that the three-dimensional coordinates of the current position of the RFID reader 120 is (x, y, z), the equation for the current position can be derived as shown in Equation 1 below using triangulation.

(x1 - x)2 + (y1 - y)2 + (z1 - z)2 = (d1 - err)2 (x1-x) 2 + (y1-y) 2 + (z1-z) 2 = (d1-err) 2

(x2 - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 = (d2 - err)2 (x2-x) 2 + (y2-y) 2 + (z2-z) 2 = (d2-err) 2

(x3 - x)2 + (y3 - y)2 + (z3 - z)2 = (d3 - err)2 (x3-x) 2 + (y3-y) 2 + (z3-z) 2 = (d3-err) 2

여기서, err은 거리에 대한 오차로서, 현재 위치에 대한 허용 오차율에 따라 결정할 수 있는 상수이다.Here, err is an error with respect to distance and is a constant which can be determined according to an allowable error rate with respect to the current position.

또한, x1, y1, z1, d1은 제 1 기준 위치에 대한 정보와 제 1 비콘 장치(110)로부터의 상대적인 거리이므로 제 1 비콘을 통해 확인할 수 있는 상수이며, x2, y2, z2, d2는 제 2 기준 위치에 대한 정보와 제 2 비콘 장치(110)로부터의 상대적인 거리이므로 제 2 비콘을 통해 확인할 수 있는 상수이며, x3, y3, z3, d3는 제 3 기준 위치에 대한 정보와 제 3 비콘 장치(110)로부터의 상대적인 거리이므로 제 3 비콘을 통해 확인할 수 있는 상수이다.In addition, x1, y1, z1, d1 is a constant that can be confirmed through the first beacon since the information about the first reference position and the relative distance from the first beacon device 110, x2, y2, z2, d2 is the first Since the information about the 2 reference position and the relative distance from the second beacon device 110 is a constant that can be confirmed through the second beacon, x3, y3, z3, d3 is the information about the third reference position and the third beacon device Since it is a relative distance from 110, it is a constant that can be identified through the third beacon.

따라서, 수학식 1에서 도출된 3 개의 방정식에서 x, y, z만이 알고자 하는 변수이므로 3 개의 방정식을 연립하여 풀면, 전파식별 리더(120)의 현재 위치에 대한 3 차원 좌표 (x, y, z)를 계산할 수 있다.Therefore, in the three equations derived from Equation 1, only x, y, and z are variables to be known, and when three equations are solved, the three-dimensional coordinates (x, y, z) can be calculated.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 전파식별 시스템에 고정된 위치에 비콘을 송출하는 비콘 장치를 적어도 3 개 이상 구축하여, 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 전파식별 리더(120)가 현재 위치를 결정하는데 도움이 되는 정보인 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 기준 위치에 대한 정보와 각 비콘 장치(110, 112, 114)가 위치한 주변의 전파환경을 고려한 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 비콘에 포함시켜 송출하도록 함으로써, 전파식별 리더(120)가 각 비콘 장치(110, 112, 114)로부터 수신한 제 1 비콘, 제 2 비콘, 제 3 비콘의 세기를 측정하고 각 비콘의 신호의 세기에 대한 상대적인 거리를 파악한 후, 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 3 차원적인 좌표를 이용하여 현재 위치를 계산하도록 함으로써, 이동하는 전파식별 리더(120)가 자신의 위치를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 각 비콘 장치(110, 112, 114)의 주변 전파 환경을 고려할 수 있어 위치를 정밀하게 측정할 수 있다.As described above, in the present invention, at least three beacon devices for transmitting beacons to a fixed position in the radio wave identification system are constructed, and the radio wave identification reader 120 is present from each beacon device 110, 112, 114. Information about the reference position of each beacon device (110, 112, 114), which is helpful information for determining the position, and the signal strength vs. distance considering the propagation environment around each beacon device (110, 112, 114) By including the information in the beacons and transmits, the RFID reader 120 measures the intensity of the first beacon, the second beacon, and the third beacon received from each of the beacon apparatuses 110, 112, and 114, and signals of each beacon. After determining the relative distance with respect to the strength of the, by using the three-dimensional coordinates of each beacon device (110, 112, 114) to calculate the current position, the moving RFID reader 120 to measure its position Not only can In addition, since the surrounding propagation environment of each beacon device 110, 112, 114 can be considered, the position can be measured accurately.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전파식별 리더가 이동한 속도 및 이동한 방향을 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.5 is an exemplary diagram for explaining a process of measuring a speed and a direction in which the RFID reader moves according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b를 통해 전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따 른 전파식별 리더(120)는 적어도 3 개 이상의 비콘 장치를 이용하여 자신의 현재 위치를 측정할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 4A and 4B, the RFID reader 120 according to a preferred embodiment of the present invention may measure its current location using at least three beacon devices.

한편, 전파식별 리더(120)는 전파식별 시스템 상에서 자유롭게 이동할 수 있는데, 이동하는 동안에도 자신의 위치를 계속해서 측정할 수 있다. 이하에서는 전파식별 리더(120)가 전파식별 시스템 내에서 이동하는 동안 이동한 속도와 이동한 방향을 계산 또는 측정하는 과정에 대해 설명한다.Meanwhile, the RFID reader 120 may move freely on the RFID system, and may continuously measure its position while moving. Hereinafter, a process of calculating or measuring the moving speed and the moving direction while the RFID reader 120 moves in the RFID system will be described.

전파식별 리더(120)가 도시한 바와 같이, A 지점으로부터 B 지점으로 이동하였다고 가정하고, A 지점의 3 차원 좌표를 (x1, y1, z1), B 지점의 3 차원 좌표를 (x2, y2, z3)라고 가정하면, 전파식별 리더(120)의 이동한 속도는 수학식 2와 같이 도출될 수 있다.Assuming that the RFID reader 120 has moved from point A to point B, the three-dimensional coordinates of point A are (x1, y1, z1), and the three-dimensional coordinates of point B are (x2, y2, Assuming z3), the moved speed of the RFID reader 120 may be derived as in Equation 2.

Figure 112009004220696-PAT00002
Figure 112009004220696-PAT00002

즉, 속도는 거리에 대한 시간으로 나타낼 수 있으므로, 전파식별 리더(120)는 자신이 이동한 거리를 이동한 시간으로 나누면 이동한 속도를 계산할 수 있다. 이는 이동하기 전의 위치로부터 이동한 위치까지의 거리를 이동한 속도로 나누어 이동한 속도를 계산하는 것이다.That is, since the speed may be represented as a time with respect to the distance, the RFID reader 120 may calculate the moved speed by dividing the distance traveled by the moving time. This calculates the moving speed by dividing the distance from the position before the movement to the moving position by the moving speed.

또한, 전파식별 리더(120)의 이동 방향은 수학식 3과 같이 도출될 수 있다.In addition, the movement direction of the RFID reader 120 may be derived as shown in Equation 3 below.

벡터 d = (x2 - x1, y2 - y1, z2 - z1)Vector d = (x2-x1, y2-y1, z2-z1)

즉, 이동하기 전의 위치의 x축, y축, z축 좌표로부터 이동한 후의 위치의 x축, y축, z축 좌표까지의 벡터가 이동한 방향이 된다.That is, the vector from the x-axis, y-axis, and z-axis coordinates of the position before the movement to the x-axis, y-axis, and z-axis coordinates of the position after the movement is the moving direction.

따라서, 전파식별 리더(120)는 수학식 2 및 수학식 3과 같이 계산함으로써, 이동한 속도 및 이동한 방향을 계산할 수 있고, 이와 같이 계산한 이동한 속도 및 이동한 방향을 이용하여 전파식별 리더(120)의 목적지까지 올바르게 이동하고 있는지 여부를 확인할 수도 있고, 목적지까지 이동할 방향과 속도를 계산하고 예측하는 데 활용할 수 있다.Therefore, the radio wave identification reader 120 can calculate the moving speed and the moving direction by calculating as in Equation 2 and Equation 3, using the calculated speed and the moving direction. It may be checked whether it is moving correctly to the destination of 120, or may be used to calculate and predict the direction and speed to move to the destination.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도,1 is a block diagram schematically illustrating a radio wave identification system for measuring the position of a radio wave identification reader using a beacon according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법을 설명하기 위한 순서도,2 is a flowchart illustrating a method for measuring a position of a radio wave reader using a beacon according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비콘 장치에서 비콘을 송출하는 모습을 나타낸 예시도,3 is an exemplary view showing a state of transmitting a beacon in a beacon apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전파식별 리더가 현재 위치를 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시도,4A and 4B are exemplary views for explaining a process of measuring a current position by a radio frequency identification reader according to a preferred embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전파식별 리더가 이동한 속도 및 이동한 방향을 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.5 is an exemplary diagram for explaining a process of measuring a speed and a direction in which the RFID reader moves according to a preferred embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110: 제 1 비콘 장치 112: 제 2 비콘 장치110: first beacon apparatus 112: second beacon apparatus

114: 제 3 비콘 장치 120: 전파식별 리더114: third beacon device 120: radio wave identification reader

130: 전파식별 태그130: radio wave identification tag

Claims (10)

이동하는 중에 전파식별을 이용하여 전파식별 태그에 저장된 정보를 수신하는 전파식별 리더로 비콘을 송출하는 비콘 장치에 있어서,A beacon apparatus for transmitting a beacon to a radio wave identification reader that receives information stored in a radio wave identification tag by using radio wave identification while moving. 상기 비콘을 송출하는 비콘 송출 수단;Beacon sending means for sending the beacons; 고정된 기준 위치의 전파 환경에 따른 비콘의 신호 세기별로 상기 기준 위치로부터의 상대적인 거리를 측정하고 대응시켜 데이터베이스화한 정보인 신호 세기 대 거리에 대한 정보 및 기준 위치에 대한 정보를 저장하며, 상기 신호 세기 대 거리에 대한 정보 및 상기 기준 위치에 대한 정보를 상기 비콘에 포함시켜 송출하도록 제어하는 소프트웨어를 저장하는 메모리; 및It stores the information about the signal strength vs. distance and the reference position, which are information obtained by measuring and corresponding to the relative distance from the reference position for each signal strength of the beacon according to the propagation environment of the fixed reference position, and the reference position. A memory for storing software for controlling intensity and distance information and the reference position information to be transmitted to the beacon; And 상기 소프트웨어를 실행하여 상기 비콘 송출 수단으로 하여금 상기 신호 세기 대 거리에 대한 정보 및 상기 기준 위치에 대한 정보를 상기 비콘에 포함시켜 송출하도록 제어하는 마이크로프로세서A microprocessor which executes the software and controls the beacon sending means to send information including the signal strength versus distance and the reference position information in the beacon 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 비콘 장치.Beacon device for measuring the position of the radio wave identification reader using a beacon comprising a. 전파식별 태그로부터 전파식별을 이용하여 기 저장된 정보를 수신하되, 복수 개의 비콘 장치로부터 복수 개의 비콘 신호를 수신하여 현재 위치를 측정하는 전파식별 리더에 있어서,In the radio wave identification reader to receive the pre-stored information using radio wave identification from the radio wave identification tag, and receives a plurality of beacon signals from a plurality of beacon devices, the radio wave identification reader, 이동하는 중에 상기 복수 개의 비콘 장치로부터 복수 개의 비콘을 수신하면, 각 비콘 장치로부터 수신한 각 비콘의 신호 세기를 측정하고, 상기 각 비콘에 포함된 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 이용하여 상기 각 비콘 장치로부터의 상대 거리를 확인하고, 상기 각 비콘에 포함된 기준 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 각 비콘의 기준 위치를 확인하며, 상기 각 비콘 장치의 기준 위치와 상기 각 비콘 장치로부터의 상대 거리를 이용하여 삼각측량법으로 상기 현재 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 리더.When a plurality of beacons are received from the plurality of beacon devices while moving, the signal strength of each beacon received from each beacon device is measured, and the information about the signal strength versus distance included in each beacon is used for each of the beacons. Confirming a relative distance from the device, identifying the reference position of each beacon using information about the reference position included in each beacon, and comparing the reference position of each beacon device and the relative distance from each beacon device Radio wave identification reader for measuring the position of the radio wave identification reader using a beacon, characterized in that for calculating the current position by triangulation. 전파식별 태그, 전파식별 리더 및 복수 개의 비콘 장치를 포함하는 전파식별 시스템에서, 상기 전파식별 리더의 현재 위치를 측정하는 방법에 있어서,In the radio wave identification system comprising a radio wave identification tag, radio wave identification reader and a plurality of beacon devices, in the method for measuring the current position of the radio wave identification reader, 기준 위치에 고정되는 상기 복수 개의 비콘 장치가 각각의 전파 환경에 따른 비콘의 신호 세기별로 기준 위치로부터의 상대적인 거리를 측정하고 대응시켜 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 데이터베이스화하는 신호 세기 대 거리 데이터베이스화 단계;Signal strength vs. distance database that the plurality of beacon devices fixed to the reference position measure and correspond to the relative distance from the reference position for each signal strength of the beacon according to the propagation environment to database information on signal strength vs. distance step; 상기 복수 개의 비콘 장치가 기준 위치에 대한 정보 및 상기 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 비콘에 포함시켜 송출하는 비콘 송출 단계;A beacon transmission step of transmitting a plurality of beacon devices by including information on a reference position and the information on the signal strength vs. distance in the beacon; 상기 전파식별 리더가 상기 복수 개의 비콘 장치로부터 복수 개의 비콘을 수신하는 비콘 수신 단계; 및A beacon receiving step of receiving, by the RFID reader, a plurality of beacons from the plurality of beacon devices; And 상기 전파식별 리더가 상기 복수 개의 비콘 중 신호의 세기가 큰 3 개의 비콘에 포함된 기준 위치에 대한 정보 및 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 위치를 계산하는 현재 위치 계산 단계Computing the current position by the RFID reader using the information about the reference position included in the three beacons of the large signal strength of the plurality of beacons and the information on the signal strength vs. distance 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법.Position measuring method of the radio wave identification reader using a beacon comprising a. 제 3 항에 있어서, 상기 위치 계산 단계는,The method of claim 3, wherein the position calculation step, 상기 신호의 세기가 큰 3 개의 비콘에 포함된 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 이용하여 상기 신호의 세기가 큰 3 개의 비콘을 송출하는 비콘 장치로부터의 상대적인 거리를 계산하는 거리 계산 단계;A distance calculation step of calculating a relative distance from a beacon device that transmits three beacons having a large signal strength by using information on signal strength versus distance included in three beacons having a large signal strength; 상기 신호의 세기가 큰 3 개의 비콘에 포함된 기준 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 신호의 세기가 큰 3 개의 비콘을 송출하는 비콘 장치의 기준 위치를 파악하는 기준 위치 파악 단계; 및A reference position determining step of identifying a reference position of a beacon device that transmits three beacons having a large signal strength by using information about reference positions included in three beacons having a large signal strength; And 상기 신호의 세기가 큰 3 개의 비콘 장치의 기준 위치와 상기 신호의 세기가 큰 3 개의 비콘을 송출하는 비콘 장치로부터의 상대적인 거리를 이용하여 상기 현재 위치를 계산하는 위치 계산 단계A position calculation step of calculating the current position by using the reference position of the three beacons of the signal strength is large and the relative distance from the beacon device that transmits three beacons of the signal strength is high 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법.Position measuring method of the radio wave identification reader using a beacon comprising a. 제 3 항에 있어서, 상기 위치 계산 단계는,The method of claim 3, wherein the position calculation step, 삼각측량법으로 상기 현재 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법.Position measuring method of the radio frequency identification reader using a beacon, characterized in that for calculating the current position by triangulation. 제 3 항에 있어서, 상기 위치 측정 방법은,The method of claim 3, wherein the position measurement method, 상기 전파식별 리더가 상기 현재 위치로부터 다음 위치로 이동하는 이동 단계;A movement step of the RFID reader moving from the current position to the next position; 상기 전파식별 리더가 상기 현재 위치로부터 상기 다음 위치까지의 이동한 속도 및 이동한 방향을 계산하는 속도 및 방향 계산 단계; 및A speed and direction calculation step of calculating, by the RFID reader, a moving speed and a moving direction from the current position to the next position; And 상기 이동한 속도 및 상기 이동한 방향을 이용하여 목적지까지 올바르게 이동하고 있는지 여부를 확인하는 이동 여부 확인 단계A movement checking step of confirming whether the vehicle is moving correctly to the destination using the moved speed and the moving direction; 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법.Position measuring method of the RFID reader using a beacon characterized in that it further comprises. 위치를 측정하는 전파식별 시스템에 있어서,In the radio wave identification system for measuring position, 전파식별을 이용하여 기 저장된 정보를 송신하는 전파식별 태그;A radio wave identification tag for transmitting previously stored information using radio wave identification; 제 1 기준 위치에 고정되어 제 1 비콘을 송출하되, 상기 제 1 비콘에 제 1 기준 위치에 대한 정보 및 제 1 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함시켜 송출하는 제 1 비콘 장치;A first beacon device which is fixed at a first reference position and transmits a first beacon, and transmits the first beacon by including information on a first reference position and information on a first signal strength versus distance; 제 2 기준 위치에 고정되어 제 2 비콘을 송출하되, 상기 제 2 비콘에 제 2 기준 위치에 대한 정보 및 제 2 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함시켜 송출하는 제 2 비콘 장치;A second beacon device which is fixed at a second reference position and transmits a second beacon, wherein the second beacon apparatus includes information about a second reference position and information on a second signal strength versus distance in the second beacon; 제 3 기준 위치에 고정되어 제 3 비콘을 송출하되, 상기 제 3 비콘에 제 3 기준 위치에 대한 정보 및 제 3 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 포함시켜 송출하는 제 3 비콘 장치;A third beacon device which is fixed at a third reference position and transmits a third beacon, wherein the third beacon apparatus includes information about a third reference position and information on a third signal strength versus distance in the third beacon; 이동하는 중에 상기 전파식별을 이용하여 상기 전파식별 태그로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 제 1 비콘 장치 내지 상기 제 3 비콘 장치로부터 상기 제 1 비콘 내지 상기 제 3 비콘을 수신하면, 상기 제 1 비콘 내지 상기 제 3 비콘의 신호 세기를 측정하고, 상기 제 1 신호 세기 대 거리에 대한 정보 내지 상기 제 3 신호 세기 대 거리에 대한 정보를 이용하여 상기 제 1 비콘 장치 내지 상기 제 3 비콘 장치로부터의 상대 거리를 확인한 후, 상기 제 1 비콘 장치 내지 상기 제 3 비콘 장치의 기준 위치와 상기 제 1 비콘 장치 내지 상기 제 3 비콘 장치로부터의 상대 거리를 이용하여 하기 수학식으로 현재 위치를 계산하는 전파식별 리더; 및When receiving the information from the radio frequency identification tag using the radio identification while moving, and receiving the first beacon to the third beacon from the first beacon device to the third beacon device, the first beacon to The signal strength of the third beacon is measured, and the relative distance from the first beacon device to the third beacon device using the information on the first signal strength versus distance to the information on the third signal strength versus distance. A radio wave identification reader for calculating a current position by using a reference position of the first beacon device to the third beacon device and a relative distance from the first beacon device to the third beacon device after confirming; And 상기 제 1 비콘 장치 내지 상기 제 3 비콘 장치에 구비되어 각 비콘 장치의 전파 환경에 따른 비콘의 신호 세기별로 기준 위치로부터의 상대적인 거리를 측정하여 대응시킨 상기 제 1 신호 세기 대 거리에 대한 정보 내지 상기 제 3 신호 세기 대 거리에 대한 정보 및 상기 제 1 기준 위치에 대한 정보 내지 상기 제 3 기준 위치에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스Information about the first signal strength vs. distance, which is provided in the first to third beacon devices and measures a relative distance from a reference position for each signal strength of the beacon according to the propagation environment of each beacon device, and corresponds to the information; A database storing information on a third signal strength versus distance and information on the first reference position to information on the third reference position 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템.Radio identification system for measuring the position of the radio wave identification reader using a beacon comprising a. (x1 - x)2 + (y1 - y)2 + (z1 - z)2 = (d1 - err)2 (x1-x) 2 + (y1-y) 2 + (z1-z) 2 = (d1-err) 2 (x2 - x)2 + (y2 - y)2 + (z2 - z)2 = (d2 - err)2 (x2-x) 2 + (y2-y) 2 + (z2-z) 2 = (d2-err) 2 (x3 - x)2 + (y3 - y)2 + (z3 - z)2 = (d3 - err)2 (x3-x) 2 + (y3-y) 2 + (z3-z) 2 = (d3-err) 2 여기서, err은 거리에 대한 오차, x1, y1, z1은 상기 제 1 기준 위치에 대한 정보, d1은 상기 제 1 비콘 장치로부터의 상대 거리, x2, y2, z2는 상기 제 2 기준 위치에 대한 정보, d2는 상기 제 2 비콘 장치로부터의 상대 거리, x3, y3, z3은 상기 제 3 기준 위치에 대한 정보, d3는 상기 제 3 비콘 장치로부터의 상대 거리, x, y, z는 현재 위치에 대한 3 차원 좌표를 나타낸다.Here, err is an error with respect to distance, x1, y1, z1 is information on the first reference position, d1 is a relative distance from the first beacon device, x2, y2, z2 is information on the second reference position , d2 is relative distance from the second beacon device, x3, y3, z3 is information on the third reference position, d3 is relative distance from the third beacon device, x, y, z is the current position Represents three-dimensional coordinates. 제 7 항에 있어서, 상기 전파식별 리더는,The method of claim 7, wherein the radio wave identification reader, 이동하기 전의 위치 및 이동한 후의 위치를 계산하고, 상기 이동하기 전의 위치로부터 상기 이동한 후의 위치까지의 속도 및 방향을 계산하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템.Radio wave identification for measuring the position of the radio wave identification reader using a beacon, characterized by calculating the position before the movement and the position after the movement, and calculating the speed and direction from the position before the movement to the position after the movement. system. 제 8 항에 있어서, 상기 전파식별 리더는,The method of claim 8, wherein the radio wave identification reader, 상기 이동하기 전의 위치로부터 상기 이동한 후의 위치까지 이동한 시간을 측정하고, 상기 이동하기 전의 위치로부터 상기 이동한 후의 위치까지의 거리를 계산한 후, 상기 거리에 대한 상기 시간을 상기 속도로서 계산하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템.Measuring the time traveled from the position before the movement to the position after the movement, calculating the distance from the position before the movement to the position after the movement, and then calculating the time for the distance as the speed A radio wave identification system for measuring the position of the radio wave identification reader using a beacon. 제 8 항에 있어서, 상기 전파식별 리더는,The method of claim 8, wherein the radio wave identification reader, 상기 이동하기 전의 위치로부터 상기 이동한 후의 위치까지의 벡터를 계산하여 상기 방향을 계산하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치를 측정하기 위한 전파식별 시스템.The radio wave identification system for measuring the position of the radio wave identification reader using a beacon, characterized in that the direction is calculated by calculating the vector from the position before the movement to the position after the movement.
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