KR20090027278A - Ｈｆｃ망(광동축 혼합망)을 이용한 위치추적 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치추적 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전국적으로 그물처럼 깔려있는 광동축 혼합망(HFC; Hybrid Fiber Coaxial)에 위치추적 장치(Reader), 즉 리더기를 설치하고 상기 리더기와 신호를 송수신하는 식별태그(TAG)를 이용하여 식별태그를 가진 이동객체의 정보를 읽어 위치추적을 할 수 있도록 구성된 HFC망을 이용한 위치추적 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 이동객체의 위치정보를 추적하여 정보요청자에게 상기 이동객체의 위치정보를 전달하기 위해, 이동객체가 소지하고 위치정보를 담고 있으며 신호에 따라 위치정보를 전송하는 식별태그와, 식별태그가 전송하는 이동객체의 위치정보를 수신하는 리더기를 포함하여 구성되되; 리더기는 종합유선방송국의 방송센터와 개별가입자를 연결하는 광동축 혼합망(HFC망)의 각 구역별 케이블에 설치되고; 상기 방송센터는 상기 리더기가 전송하는 이동객체의 위치정보를 전달받아 이동객체의 위치를 파악하고, 상기 정보요청자에게 전송매체를 통해 상기 위치정보를 전달하는 위치정보서버를 포함하여 이루어진다.

HFC, 위치추적, GPS, LBS, 케이블망, 광동축 혼합망, 식별태그, 리더기.

Description

ＨＦＣ망(광동축 혼합망)을 이용한 위치추적 시스템{System for Providing Location Information Using Hybrid Fiber Coaxial}

본 발명은 위치추적 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전국적으로 그물처럼 깔려있는 광동축 혼합망(HFC; Hybrid Fiber Coaxial)에 위치추적 장치(Reader), 즉 리더기를 설치하고 상기 리더기와 신호를 송수신하는 식별태그(TAG)를 이용하여 식별태그를 가진 이동객체의 정보를 읽어 위치추적을 할 수 있도록 구성된 HFC망을 이용한 위치추적 시스템에 관한 것이다.

최근 통신기술의 발전과 무선네트워크 인프라의 강화에 따라 휴대폰이나 피디에이(PDA), 노트북 PC 등 휴대용 통신단말기의 사용이 급증하고 있으며, 이러한 휴대용 통신단말기를 이용한 다양한 무선 인터넷 서비스들 중 특히 위치기반 서비스(LBS; location based service)는 광범한 활용성 및 편리함으로 인하여 크게 각광받고 있다.

이러한, 위치기반 서비스는 구조 요청, 범죄 신고에의 대응, 인접 지역의 지리 정보를 제공하는 지리정보 시스템(GIS), 교통정보 등 다양한 분야 및 상황에 사용될 수 있다.

한편, 상기 위치기반 서비스를 시행하기 위한 위치추적 시스템에 적용되는 다양한 위치추적 방법이 개발되어 이용되고 있다. 이와 같은 위치추적 시스템에 적용되는 방법으로, 일예를 들면 단말기의 이동통신 기지국을 이용한 방법이 있으며, 이동통신 단말기의 위치를 파악하는 무선측위기술(PDT; Position Determination Technology), 기지국 수신신호를 이용하는 망 기반(Network-Based) 기술, 셀검색 기술 등을 이용한다.

그러나, 이와 같은 이동통신 기지국을 기반으로 한 위치추적은 정확성이 현저하게 떨어지며, 상기 기지국에서 일정한 시간간격으로 동기된 위치계산을 위한 신호를 송신하고 이 신호를 수신한 이동통신 단말기에 수신된 신호 지연 및 신호 발신 기지국의 정보를 이용하여 자기 위치를 계산하기 때문에 위치추적의 음영지역 장애 요소를 줄일 수 있으나 단말기의 가격이 상당히 상승하는 문제점이 계속 존재하고, 단말기 이외의 활용을 위해서 추가적인 시스템 설치비용이 상당히 많이 소요될 수 밖에 없는 문제점이 있다.

한편, 위치추적 시스템에 널리 이용되고 있는 또다른 방법으로, GPS(Global Positioning System)가 있는데, GPS는 지구상의 모든 지역을 덮는(cover) 위성을 이용한 위치측정 시스템으로서, 광역측위시스템 또는 세계측위시스템이라고 한다. GPS는 네브스타(NAVSTAR; NAVigation Satellite Time And Ranging) 지피에스라고도 하며, GPS 위성을 이용해 지구상의 모든 이동객체의 위치를 거리 및 거리변동 속도계산에 의해 측정하는데, GPS의 이용자는 약 2만km 상공의 궤도에서 성좌를 형성하는 위성군을 바닥(혹은 밑변)으로 해 이들 위성으로부터 보내오는 신호를 수신하여 거리를 측정하면서 자기의 정확한 3차원 위치를 알아낸다.

그러나, 상기 GPS를 이용한 정보제공에 대한 방법은 GPS의 단말기 현재 위치를 파악하여 단말기 소유자가 타 지역으로 이동하고자 할 경우 사용함으로, 자가용 이용자와 택스 등 사용자가 정보를 이용하기 위하여 사용하는 것으로 제한되는 문제점이 있다.

또한, 상기 GPS는 다중 경로와 가시위성의 부족으로 인해 도심에서의 위치 결정 능력이 제한받고, 터널이나 건물 지하에서와 같이 위성이 보이지 않는 곳(전파가 도달하지 않는 곳)에서는 정확한 측위가 거의 불가능하며, GPS 수신기에서 본 위성의 배치에 따라 측위 상태에 큰 오차가 발생하는 문제점이 있어 그 쓰임이 제한될 수 밖에 없었다.

그리고, GPS 수신기가 최초에 자신의 위치를 결정하기 위해 요구되는 실제적인 시간의 TTFF(Time to First Fix)가 대략 몇 분에서 십분 이상이 소요되는 경우가 간혹 발생한다. 더불어, 이러한 GPS를 이용한 위치추적 시스템은 고가의 장비와 이용요금이 요구되어, 일반적인 장비로서 널리 활용될 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 케이블TV는 PP(Program Provider; 프로그램 공급자), SO(System Operator; 종합유선방송국), N0(Network Operator; 전송망 사업자)의 3분할 체제로 운영되는데, PP가 만든 프로그램이 지역의 SO를 통해 NO가 설치한 케이블을 타고 가입자에게 전송된다.

이러한, 현재의 케이블 TV 전송망에 대부분 HFC망을 사용하고 있다. 즉 하나의 유선방송 지역을 여러 단위 셀(Cell)로 나누며, 방송국에서 해당 단위 셀까지는 광섬유 케이블을 사용하고, 해당 단위 셀에서 각 개별 가입자들까지는 동축케이블을 사용하도록 한다.

보다 상세하게, 일반적으로 알려진 광동축 혼합망(HFC; Hybrid Fiber Coaxial)은 광섬유 케이블(Fiber Cable)과 동축케이블(Coaxial Cable)을 혼합한 망으로서, 케이블 티비망(CATV망)에 광케이블을 도입한 양방향 CATV 형태의 망을 일컫는다. 즉, 방송국에서 광분배점(Fiber Node)까지 광케이블로 연결하고, 광분배점에서 가입자까지의 선로는 동축케이블로 연결된 형태의 망을 사용한다.

이는 광섬유 케이블과 동축케이블의 장점을 결합시켜 전송 속도와 대역폭의 한계를 극복하기 위한 케이블 망으로 양방향 특성이 뛰어나고 유지비용 및 설치비용이 저렴한 장점이 있다.

이와 같이 구축된 HFC망은 전국적으로 그물망처럼 설치되었는데, CATV 뿐만 아니라 초고속 인터넷 사업을 통해 전국 전역에 HFC망이 구축되게 되었고, 기존의 인터넷 서비스 이외에도 가정에 동축케이블 1가닥으로 유선방송, IP전화, 무선LAN(WRAN), 저속전용(배전자동화, 원격검침, 방범, 방재, 홈오토메이션) 서비스 등의 광대역 가입자망으로 발전되고 있으며 향후 서비스의 종류에 제약받지 않고 무한히 사용될 수 있는 초광대역 차세대 HFC망으로의 진화가 이루어지고 있다.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 전국적으로 구축되어 있는 HFC망의 케이블 또는 설치된 장비내에 리더기를 설치하여 식별태그를 가진 인물, 사물, 즉 이동객체의 위치정보를 측위기술에 의해 추적하고 정보요청자에게 이를 제공할 수 있는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 유실된 차량, 물품 또는 미아 등의 위치를 확인하기 위해 고가의 장비 또는 수많은 인력투입에 의한 비용부담을 줄이고, 대상물의 정확한 위치정보 안내는 물론 대상물의 위치가 건물 내부 또는 지하에 구분없이 실시간 추적이 가능한 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템은, 이동객체의 위치정보를 추적하여 정보요청자에게 상기 이동객체의 위치정보를 전달하기 위해서, 상기 이동객체가 소지하고 상기 이동객체의 위치정보를 담고 있으며 신호에 따라 위치정보를 전송하는 식별태그와, 상기 식별태그가 전송하는 이동객체의 위치정보를 수신하는 리더기를 포함하여 구성되되;

상기 리더기는 종합유선방송국의 방송센터와 개별가입자를 연결하는 광동축 혼합망(HFC망)의 각 구역별 케이블에 설치되고; 상기 방송센터는 상기 리더기가 전송하는 이동객체의 위치정보를 전달받아 이동객체의 위치를 파악하고, 상기 정보요 청자에게 전송매체를 통해 상기 위치정보를 전달하는 위치정보서버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 리더기는, HFC망을 구성하는 케이블이 연결되는 전봇대에 설치되되, 상기 전봇대에 위치된 HFC망 장비, 즉 광망종단장치(ONU)와, 무정전전원장치(UPS), 증폭기(TBA), 분기기(TAP)의 내부에 내장 설치되어 이웃하는 리더기와 구역을 형성한다.

또한, 필요에 따라 상기 리더기는, HFC망을 구성하는 구역의 광섬유케이블 또는 동축케이블의 외부에 외장 설치되어, 이웃하는 리더기와 구역을 형성한다.

이때, 필요에 따라 상기 리더기는, HFC망의 WRAN을 기반으로 하는 무선 AP인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 리더기는, 식별태그 및 위치정보서버와 신호를 송수신하는 안테나와, 상기 식별태그와 위치정보서버로 부터 수신된 신호를 변조 및 복조하여 처리하는 송수신부와, 상기 식별태그에서 송신된 이동객체 위치정보 신호와 리더기의 고유 식별번호가 저장되는 메모리부와, 상기 송수신부와 메모리부와 연결되어 송수신을 제어하는 제어부와, 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 식별태그는, 무선 주파 신호를 방출 또는 수신하는 안테나와, 상기 무선 주파 신호를 변조 및 복조하여 처리하는 송수신부와, 상기 식별태그에 해당하는 고유 식별번호와 이동객체의 정보가 저장되는 메모리부와, 상기 송수신부와 메모리부와 연결되어 제어로직에 따라 신호를 제어하는 제어부와, 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 식별태그는, 필요에 따라 자체 구동 전원부가 구비된 능동형 RFID 식별태그로서 저출력 또는 고출력의 무지향성 안테나를 포함하여 전송구역을 300m 이상으로 확대시킨다.

그리고, 상기 위치정보서버와 정보요청자간에 연결되는 상기 전송매체는, 인터넷을 통한 이메일, 이동통신 단말기, 문자서비스, 무전기, 케이블 티비 중 택일 된다.

본 발명에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템에 의하면, 전국적으로 이미 구축되어 있는 HFC망을 이용함으로써 위치추적 시스템을 구축하기 위한 초기비용을 최소화하고, 운영비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 이미 구축된 HFC망에 의해 위치추적 정확도가 매우 높으며, 종래의 GPS가 잘 작동하지 않는 실내, 계곡, 숲, 군사지역에서도 HFC망을 이용하여 위치추적을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 보여주는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 보여주는 구성도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템(1)은, 위치추적을 위한 별도의 통신망이나 고가의 장비를 추가하지 않고 전국의 구역(cell)별로 이미 구축되어 있는 HFC망(2)을 기반으로 이동객체의 위치를 추적하는 것을 특징으로 한다.

이를 위해 본 발명의 위치추적 시스템(1)은, HFC망(2)과, 상기 HFC망(2)을 이루는 광섬유 또는 동축 케이블(40)에 설치되는 리더기(Reader, 20)와, 이동객체(4)에 설치되거나 소지되는 식별태그(TAG, 30)와, 상기 리더기와 식별태그의 위치신호를 추적하여 현재 이동객체의 위치를 파악하고 이를 판단하는 위치정보서버(10)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 식별태그(30)는 이동객체(4)의 위치신호를 발신하게 되고, HFC망(2)을 이루는 케이블(40)상에 설치된 다수개의 리더기(20)는 상기 식별태그(30)의 위치신호를 수신하여 적용측위기술에 따라 그 정보를 위치정보서버(10)로 보내며, 상기 위치정보서버(10)는 이 신호를 기반으로 추적하고자 하는 이동객체(4)의 위치를 파악하게 된다.

한편, 전국적으로 이미 구축되어 있는 HFC망(2)은 하나의 유선방송 지역을 다수의 단위 구역(cell)으로 구분하는 것을 기본으로, 상기 해당 단위 셀까지는 광섬유 케이블(Fiber Cable, 41)이 구축되고, 상기 단위 셀에서 가입자까지는 동축케이블(Coaxial Cable, 42)이 구축된다.

현재 전국적으로 상기 HFC망(2)이 구축된 유선방송 지역이 존재하지 않는 구역은 거의 없으며, 이와 같이 구축된 HFC망(2)을 이용한다면 종래의 GPS 또는 이동통신 기지국을 이용한 이동객체(4)의 위치추적 시스템에 비해 보다 저렴하면서도 정확한 위치추적 결과를 얻을 수 있다.

이를 위해, 상기 HFC망(2)을 구성하는 광섬유 케이블(41)과 동축케이블(42)은 종합유선방송국(SO; System Operator)의 방송센터(3)에서 각 개별 가입자까지 연결되어 있으며, 각 케이블(40)은 일반적으로 흔히 볼 수 있는 전봇대(43) 등의 연결대에 의해 고정되어 위치된다.

그리고, 상기 광섬유 케이블(41)과 동축 케이블(42)을 통해 전달되는 영상 또는 음성의 데이터 정보는 가입자까지 전달되기 위해 그 신호를 증폭 또는 분기시켜야 할 필요가 있다.

따라서, 상기 케이블(40)을 지지하는 전봇대(43)에는 필요에 따라 ONU(광송수신기; Optical Network Unit, 44)와, UPS(무정전전원장치; Uninterruptible Power Supply, 45), TBA(간선분기 증폭기; Trunk Bridge Amplifier, 46)가 설치되어 있으며, TAP-OFF(분기기, 47)가 설치되어 종합유선방송국에서 개별가입자까지 HFC망(2)의 기본적인 유선 케이블방송과 인터넷 연결이 이루어지게 한다.

이때, 위치추적 시스템(1)을 구성하는 리더기(20)는 상기 ONU(44)와, UPS(45), TBA(46), TAP-OFF(47)에 내장 설치하거나, 필요에 따라 상기 HFC 케이블(40)에 리더기(20)를 직접 외장설치할 수 있다.

한편, 상기 리더기(20)와 방송센터(3)의 위치정보서버(10) 사이에 이루어지는 통신은 구축된 HFC망(2)의 케이블(40)을 이용하거나, 무선통신이 모두 가능하며, 일반적으로 VHF 무선주파수를 통한 무선통신과 케이블에 의한 유선통신이 적용된다.

그러나, 본 발명에 따른 위치추적 시스템(1)의 기술적 사상은 리더기(20)와 위치정보서버(10) 간의 통신방법을 제한하지 않으며, 이동객체의 위치를 추적하는 측위기술에 따라 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 실시예가 이용될 수 있다.

예를 들어, HFC망이 형성하는 무선랜을 기반으로 한 WLAN 측위 기술에 있어서, 상기 리더기(20)는 무선 AP(Wireless Access Points)로 구성할 수 있다. 이때, 상기 무선 AP는 HFC망의 WRAN(wireless rural area network)을 이루기 위한 기본구성으로, 상기 무선 AP와 이웃하는 무선 AP는 중간에서 기지국 역할을 하게 되며 센터와 고객간의 무선 인터넷 네트워크를 구성한다.

그리고, 상기 무선 AP는 HFC망에 설치되어 이동객체가 가지고 있는 식별태그(30)의 신호를 전달받아 방송센터(3)로 그 정보를 전달한다.

이때, 상기 무선 AP는 WRAN을 구성하는 기본 구성과 더불어 식별태그(30)로 부터 신호를 받아 측위기술에 따라 정보신호를 상기 방송센터(3)로 보낼 수 있는 송수신 구조를 가진다.

보다 상세하게, 도 1을 참고하여, 본 발명에 따른 위치추적 시스템(1)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

이동객체(4)의 위치정보를 추적하여 정보요청자(5)에게 상기 위치정보를 전달하기 위한 본 발명에 따른 위치추적 시스템(1)은, 상기 이동객체(4)가 소지하고 이동객체(4)의 위치정보를 담고 있으며 고주파 신호에 따라 상기 위치정보를 전송하는 식별태그(30)와, 상기 식별태그(30)가 전송하는 이동객체(4)의 위치정보를 수 신하는 리더기(20)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 리더기(20)는 종합유선방송국의 방송센터(3)와 개별가입자를 연결하는 HFC망(광동축 혼합망, 2)의 각 구역별 케이블(40)에 설치되고, 상기 방송센터(3)는 상기 리더기(20)가 전송하는 이동객체(4)의 위치정보를 전달받아 이동객체의 위치를 파악하고 이를 상기 정보요청자(5)에게 다양한 전송매체를 통해 전달하는 위치정보서버(10)를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 리더기(20)는 HFC망을 구성하는 케이블을 지지하는 전봇대(43)에 설치된 각각의 장비, 즉 ONU(44)와, UPS(45), TBA(46), TAP-OFF(47)의 내부에 장착되어 내장 설치되는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 상기 방송센터(3)와 개별가입자를 연결하는 전봇대(43)는 필요에 따라 각 장비가 설치되어 있는 바, 이러한 장비에 내장 설치된 리더기(20)는 이웃하는 전봇대(43)의 장비에 내장 설치된 리더기(20)와 연계하여 하나의 구역을 형성하고, 상기 구역안에 위치되는 이동객체(4)의 식별태그(30)를 관리할 수 있다.

이와 같이 리더기(20)에 의해 형성되는 구역은 학교나 학원, 어린이집, 병원, 노인, 장애아 등에 안전존을 정하여 이동객체(4)의 안전과 행동을 관리할 수 있다. 또한, 콜택시, 버스, 기타 교통수단에 장착된 식별태그(30)의 신호에 따라 각 리더기(20)가 형성하는 구역내의 콜우선순위배정, 버스배차시간, 운행정보 등을 실시간파악하여 정보센터(3)의 위치정보서버(10)에 전달함으로써 정보요청자(5)에게 정보를 제공하고 이를 관리할 수 있다.

한편, 상기 정보센터(3)의 위치정보서버(10)와 정보요청자(5) 간에 이루어지 는 통신은 일반적인 인터넷을 이용한 전자메일(e-mail), 이동통신 단말기, 문자서비스, 무전기, 케이블 티비 등의 전송매체를 이용하여 이동객체(4)의 위치추적 정보가 전달된다.

그리고, 케이블 방송을 하기 위해 종합유선방송국(SO)의 방송센터(3)는 케이블 방송장비와, 인터넷 장비가 구축되는데, HFC망(2)을 따라 구역별로 다수개 설치된 리더기(20)와 연결되어 식별태그(30)를 가지는 이동객체(4)의 위치를 추적하고 이의 정보를 정보요청자(5)에게 전달할 수 있도록 위치정보서버(10)가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 식별태그(30)는 소정의 무선 주파 신호를 방출 또는 수신할 수 있는 장치로, 위치추적을 위한 특정한 형태의 위치신호와 자신의 식별을 위한 고유번호를 포함하는 전파를 방출하게 된다.

이러한 식별태그(30)는 바람직하게 추적하고자 하는 이동객체(4)에 부착 또는 소지되는 것으로, 상기 이동객체(4)가 자동차 또는 물품과 같은 무생물일 경우에는 이에 장착되며, 이동객체(4)가 사람일 경우에는 소지하게 된다. 그리고, 상기 식별태그(30)는 그 형상과 모양이 변경가능하고 리더기(20)가 송수신이 가능한 형태라면 어떤 형태로나 무방하다.

또한, 상기 식별태그(30)는 필요에 따라 지속적으로 정해진 주파수대의 위치신호를 발신하거나, 리더기(20)에서 송신되는 신호에 따라 이에 대응되는 신호를 일정시간 지속적 또는 간헐적으로 발신한다.

한편, 상기 리더기(20)는 식별태그(30)에서 방출하는 위치신호를 수신하여 필요에 따라 수신된 무선신호를 증폭하고 신호를 바꿔주거나 그 위치 데이터의 신호를 검증하면서 기억장치인 메모리에 저장하고, 자신의 식별을 위한 고유번호 및 식별태그에서 보낸 정보를 위치정보서버(10)로 유선 또는 무선의 방법에 따라 송신한다.

그리고, 상기 방송센터(3)의 위치정보서버(10)는 리더기(20)에서 보낸 정보데이터에 포함된 리더기(20)의 고유번호와 식별태그(30)의 고유번호를 포함한 정보에서 식별태그를 가진 이동객체(4)의 위치를 적용측위기술에 의해 파악한다.

이때, 상기 위치추적 기술, 즉 측위기술은 AOA(Angle of arrival), TDOA(Time Difference of Arrival), RTT(Round Trip Time), RSSI(Received Signal Strength Indication) 가 복합적으로 이루어져 이동객체의 위치를 추적하게 된다. 또한, WLAN(Wireless LAN)을 바탕으로 상기 리더기(20)는 무선 AP로서 역할을 하고 상기 측위기술을 적용하여 식별태그(30)를 가진 이동객체의 위치를 추적하게 된다.

상기에 기술된 적용측위기술은 일반적으로 공지된 기술로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2를 참조하면, 상기 리더기(20)는 HFC망을 구성하는 케이블(40), 즉 광섬유 케이블(41)과 동축케이블(42) 상에 직접 옥외 설치될 수 있다.

이는 전봇대(43)와 이웃하는 전봇대(43)가 형성하는 구역이 형성하고자 하는 구역과 맞지 않고, 다수개의 리더기(20)를 설치하여 이동객체(4)의 위치추적을 보다 용이하게 하기 위함으로, 케이블에 직접 설치된 리더기(20)는 이웃하는 리더기(20)와 위치추적 시스템(1)을 위한 보다 정확한 구역을 설정하게 된다.

이와 같이, 유선케이블 방송의 근간을 이루는 종합유선방송국과 개별가입자를 연결하는 HFC망(2)을 기반으로, 상기 HFC망의 광섬유 케이블 또는 동축케이블에 직접 설치되거나 전봇대의 HFC망 장비에 내장설치된 리더기(20)와, 이동객체가 가진 식별태그(30)와, 종합유선방송국의 위치정보서버(10)의 측위기술을 이용한 위치추적에 따라, 본 발명에 따른 위치추적 시스템은 상기 HFC망이 구축된 지역에서 정확도가 몇십미터에서 최소 몇센티미터까지 높은 정확도가 가능하고, 건물안에 있는 이동객체의 가로, 세로, 높이까지 확인이 가능하다.

이러한, 위치추적 시스템을 구성하는 식별태그(30)와 리더기(20)를 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 도 3(a)(b)는 본 발명에 적용되는 식별태그와 리더기를 보여주는 개략적인 블럭 구성도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 위치정보서버를 보여주는 개략적인 블럭 구성도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 위치추적 시스템(1)을 구성하는 식별태그(30)와 리더기(20)는 다음과 같은 구성을 가진다.

도 3(a)와 같이, 상기 식별태그(30)는 신호를 송수신하는 안테나(31)와, 상기 안테나(31)에서 송수신된 정보를 처리하는 송수신부(32)와, 상기 송수신부(32)와 메모리부(34)와 연결되어 신호에 따라 이를 제어하는 제어부(33)와, 각 식별태그(30)의 고유번호와 이동객체의 정보를 담고 있는 메모리부(34)로 구성된다.

또한, 상기 식별태그(30)는 필요에 따라 신호를 발신하기 위한 충분한 전력을 공급받기 위해 전원부(35)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 안테나(31)는 식별태그(30)에 해당되는 무선 주파 신호를 방출 또는 수신하고, 송수신부(32)는 상기 무선 주파 신호를 변조 및 복조하여 처리하며, 상기 제어부(33)는 상기 안테나(31)를 통해 유입되는 신호, 즉 이동객체의 위치추적을 위해 리더기가 발신하는 위치추적신호가 식별태그(30)에 해당되는 주파 신호인 경우 이를 제어로직에 따라 처리하여 상기 메모리부(34)에 저장된 고유 식별 번호에 상응하는 응답 신호가 일정한 정계 강도를 가지고 출력되도록 송수신부(32)와 안테나(31)를 제어한다.

한편, 바람직하게, 상기 식별태그(30)는 자체 구동 전원부(35)가 구비된 능동형 RFID 식별태그로서 저출력 또는 고출력의 무지향성 안테나(31)를 포함하여 전송구역을 300m 이상으로 확대시켜 위치추적이 용이하게 이루어진다.

또한, 도 3(b)를 참조하면, 상기 리더기(20)는 식별태그 및 위치정보서버와 신호를 송수신하는 안테나(21)와, 상기 식별태그(30)와 위치정보서버(10)로 부터 수신된 신호를 변조 및 복조하여 처리하는 송수신부(22)와, 상기 송수신부(21)를 메모리부(25)의 정보를 통해 송수신을 제어하는 제어부(23)와, 상기 리더기의 고유 식별번호 및 수신된 식별태그(30)의 정보를 저장하고 이를 제어부(23)에 제공하는 메모리부(25)와, 전원을 공급하는 전원부(24)로 구성된다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 방송센터(3)에 위치되는 위치정보서버(10)는, 크게 송수신모듈(11)과, 위치추적모듈(12), 사용자 정보 검색모듈(13)로 구성되고, 위치정보 데이터베이스(14)와, 사용자 정보 데이터베이스(15)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 송수신모듈(11)은 일측의 제어부에 의해 HFC망(2)에 설치되어 있 는 리더기(20)로 부터 이동객체(4)의 위치신호를 수신하거나, 정보요청자(5)에게 위치추적을 요청받았을때 상기 리더기(20)로 추적하고자 하는 이동객체에 부착되거나 소지된 식별태그(30)의 고유번호를 송신하도록 구성된다.

그리고, 상기 위치추적모듈(12)은 상기 송수신모듈(11)로 전달된 리더기(20)의 정보신호에 따라 추적하고자 하는 이동객체(4)의 위치를 측정 판단하게 되는데, 이때 적용되는 측위기술에 따라 이동객체(4)의 위치추적이 완료되어 판단된다.

또한, 상기 사용자 정보 검색모듈(13)은 상기 리더기(20)로부터 전송되어온 식별번호 등의 정보를 확인하여, 해당 식별태그를 이용하는 사용자, 즉 이동객체를 확인한다. 이때, 확인된 정보는 사용자 정보 데이터베이스(15)에 저장된다.

한편, 상기 상기 위치정보 데이터베이스(14)는 각각의 리더기(20)의 위치와 고유번호 등의 정보가 저장되어 있으며, 위치추적모듈(12)이 상기 데이터베이스를 기본으로 신호를 보내는 리더기(20)의 위치를 검색하여 확인하고 이동객체(4)가 상기 리더기(20)와 얼마나 떨어진 위치에 있는지를 판단할 수 있게 한다.

도 5(a)(b)는 본 발명의 실시예에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 보여주는 사용상태도이다.

도시한 바와 같이, 상기 HFC망(2)의 케이블(40)을 연결하는 전봇대(43)에 는 HFC망 장비, 즉 ONU(광송수신, 도1, 44)와, UPS(무정전전원장치, 45), TBA(간선분기 증폭기, 46), TAP-OFF(분기기, 47)가 설치되어 있으며, 필요에 따라 리더기(20)는 상기 장비의 내부에 내장 설치되거나 케이블 상에 옥외설치된다.

이때, 상기 리더기(20)가 설치된 HFC망은 케이블이 설치되는 구역에 따라 구 역(cell, A)을 형성한다. 그리고, 상기 식별태그(30)는 버스 또는 사람 들의 이동객체(4)에 부착 또는 소지된다.

이에 따라, 상기 식별태그(30)는 이동객체와 함께 이동(a→b→c)되면서 고유번호를 포함한 해당 위치 정보신호를 리더기(20)로 보내고, 상기 리더기(20)는 식별태그(30)에서 보내는 신호를 감지하고 수신하여 방송센터의 위치정보서버(10)로 신호를 보낸다.

그리고, 상기 수신된 정보를 바탕으로 위치정보서버(10)는 정보요청자(5)에게 이동객체(4)의 현 위치를 전송매체를 통해 알리게 된다.

이 과정을 살펴보면, 먼저 정보요청자(5)는 방송센터의 위치정보서버(10)에 전송매체를 통해 추적하고자 하는 이동객체(4)의 위치추적을 요청한다. 여기서 상기 위치정보서버(10)는 상기 정보요청자(5)의 정보를 확인하고 추적하고자 하는 이동객체(4)가 소지하거나 부착하고 있는 식별태그(30)의 고유번호 등의 정보를 HFC망(2)에 설치되어 있는 리더기(20)로 송수신모듈을 통해 송신한다.

그리고, 상기 리더기(20)는 상기 식별태그(30)에 해당하는 주파수 신호를 송신하게 되고, 이동객체(4)가 소지한 식별태그(30)는 해당 주파 신호를 송신하여 현재 이동객체의 위치를 리더기에 알린다.

이어서, 상기 리더기(20)는 이러한 정보를 유선 또는 무선의 방식에 따라 위치정보서버(10)로 보내고, 상기 위치정보서버(10)는 적용되는 측위기술에 따라 정보를 판독, 판단하여 해당 식별태그(30)를 소지한 이동객체(4)의 현 위치를 파악하여 정보요청자(5)에게 전송매체를 통해 알리게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 보여주는 구성도.

도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 보여주는 구성도.

도 3(a)(b)는 본 발명에 적용되는 식별태그와 리더기를 보여주는 개략적인 블럭 구성도.

도 4는 본 발명에 적용되는 위치정보서버를 보여주는 개략적인 블럭 구성도.

도 5(a)(b)는 본 발명의 실시예에 따른 HFC망을 이용한 위치추적 시스템을 보여주는 사용상태도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호 설명***

1 : HFC망을 이용한 위치추적 시스템

2 : HFC망 3 : 방송센터

4 : 이동객체 5 : 정보요청자

10 : 위치정보서버 20 : 리더기

30 : 식별태그

Claims (8)

1. 이동객체의 위치정보를 추적하여 정보요청자에게 상기 이동객체의 위치정보를 전달하는 위치추적 시스템에 있어서,

   상기 이동객체가 소지하고 이동객체의 위치정보를 담고 있으며 신호에 따라 상기 위치정보를 전송하는 식별태그와, 상기 식별태그가 전송하는 이동객체의 위치정보를 수신하는 리더기를 포함하여 구성되되;

   상기 리더기는 종합유선방송국의 방송센터와 개별가입자를 연결하는 광동축 혼합망(HFC망)의 각 구역별 케이블에 설치되고;

   상기 방송센터는 상기 리더기가 전송하는 이동객체의 위치정보를 전달받아 이동객체의 위치를 파악하고, 상기 정보요청자에게 전송매체를 통해 상기 위치정보를 전달하는 위치정보서버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 리더기는, HFC망을 구성하는 케이블이 연결되는 전봇대에 설치되되, 상기 전봇대에 위치된 HFC망 장비, 즉 광망종단장치(ONU)와, 무정전전원장치(UPS), 증폭기(TBA), 분기기(TAP)의 내부에 내장 설치되어 이웃하는 리더기와 구역을 형성하는 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 리더기는, HFC망을 구성하는 구역의 광섬유케이블 또는 동축케이블의 외부에 외장 설치되어, 이웃하는 리더기와 구역을 형성하는 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 리더기는, HFC망의 WRAN을 기반으로 하는 무선 AP인 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 리더기는,

   식별태그 및 위치정보서버와 신호를 송수신하는 안테나와, 상기 식별태그와 위치정보서버로 부터 수신된 신호를 변조 및 복조하여 처리하는 송수신부와, 상기 식별태그에서 송신된 이동객체 위치정보 신호와 리더기의 고유 식별번호가 저장되는 메모리부와, 상기 송수신부와 메모리부와 연결되어 송수신을 제어하는 제어부와, 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 식별태그는,

   무선 주파 신호를 방출 또는 수신하는 안테나와, 상기 무선 주파 신호를 변조 및 복조하여 처리하는 송수신부와, 상기 식별태그에 해당하는 고유 식별번호와 이동객체의 정보가 저장되는 메모리부와, 상기 송수신부와 메모리부와 연결되어 제어로직에 따라 신호를 제어하는 제어부와, 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.
7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 식별태그는, 자체 구동 전원부가 구비된 능동형 RFID 식별태그로서 저출력 또는 고출력의 무지향성 안테나를 포함하여 전송구역을 300m 이상으로 확대시킨 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 전송매체는, 인터넷을 통한 이메일, 이동통신 단말기, 문자서비스, 무전기, 케이블 티비 중 택일 되는 것을 특징으로 하는 HFC망을 이용한 위치추적 시스템.

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