KR20090120133A - 지그비 태그 위치 검출 방법 및 시스템 - Google Patents

지그비 태그 위치 검출 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

지그비 태그 위치를 검출하는 지그비 무선 통신 시스템은, 고정된 위치에 설치되어 무선신호를 송출하는 다수의 지그비 고정노드; 상기 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호들을 수신받아, 각 무선신호에 대한 수신신호세기를 검출하고, 상기 다수의 지그비 고정노드 중 미리 설정된 지그비 고정 노드로부터 수신한 수신신호세기를 기준으로 나머지 지그비 고정노드의 수신신호세기의 비례값을 산출하여, 수신신호세기 비례값 정보를 생성하고, 상기 수신신호세기 비례값 정보를 지그비 무선 네트워크를 통해 외부로 송신하는 지그비 이동노드; 상기 지그비 무선 네트워크를 통해 상기 지그비 이동노드가 송신한 수신신호세기 비례값 정보에 포함된 다수의 수신신호세기 비례값 중 가장 큰값을 가지는 고정노드의 위치를 검출하고, 상기 고정노드의 위치를 기준으로 상기 수신신호세기 비례값을 토대로 상기 지그비 이동노드의 위치를 검출하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
지그비, 태그 무선통신, 위치인식, 비례값

Description

지그비 태그 위치 검출 방법 및 시스템{METHOD OF DETECTING POSITION OF ZIGBEE TAG AND SYSTEM THEREFOR}
본 발명은 근거리 무선 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지그비 태그의 위치를 검출하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지그비 통신은 250Kbps의 전송속도로 50m까지 전송할 수 있는 근거리 무선 통신 기술로서, 위험감지, 침입감지, 환경감시 등의 센서 네트워크용 기술이나 홈 네트워크, 헬스 케어 등의 홈 오토메이션 기술로 널리 사용되고 있다.
종래의 지그비 태그의 위치 인식 기술은 지그비 라우터에 의해 생성된 지그비 네트워크 내에서 대상물에 부착되어 이동하는 지그비 태그에 대해 최소 3개 이상의 지그비 라우터로부터 수신받은 무선 신호 세기들을 삼각 측량법 계산 기법에 따라 지그비 태그의 위치를 산출하였다.
이러한 종래 기술은 지그비 라우터가 송출하는 무선 신호 세기를 절대 기준으로 채택함에 따라 장애물이나 휴대폰, 공중파 등의 무선 전파 환경이 변화할 경우에는 정확한 위치 정보 산출이 어려워 지그비 태그의 위치 검출의 정밀도가 떨어지는 문제점이 발생한다.
본 발명의 목적은 무선 전파 환경에 무관하게 지그비 태그의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 지그비 태그 위치 검출 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지그비 무선 통신 시스템은, 고정된 위치에 설치되어 무선신호를 송출하는 다수의 지그비 고정노드; 상기 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호들을 수신받아, 각 무선신호에 대한 수신신호세기를 검출하고, 상기 다수의 지그비 고정노드 중 미리 설정된 지그비 고정 노드로부터 수신한 수신신호세기를 기준으로 나머지 지그비 고정노드의 수신신호세기의 비례값을 산출하여, 수신신호세기 비례값 정보를 생성하고, 상기 수신신호세기 비례값 정보를 지그비 무선 네트워크를 통해 외부로 송신하는 지그비 이동노드; 상기 지그비 무선 네트워크를 통해 상기 지그비 이동노드가 송신한 수신신호세기 비례값 정보에 포함된 다수의 수신신호세기 비례값 중 가장 큰값을 가지는 고정노드의 위치를 검출하고, 상기 고정노드의 위치를 기준으로 상기 수신신호세기 비례값을 토대로 상기 지그비 이동노드의 위치를 검출하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명은 무선 전파 환경에 무관하게 지그비 태그의 위치를 정확하게 검출할 수 있게 하는 효과가 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근거리 무선 통신 시스템의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.
상기 근거리 무선 통신 시스템은, 지그비 이동태그 그룹(110)과 지그비 고정태그 그룹(120)과 지그비 코디네이터(130)와 서버(140)로 구성되어, 지그비의 근거리 무선 통신방식에 따라 통신을 이행한다.
상기 지그비 이동태그 그룹(110)은 다수의 지그비 이동태그(1101~110n)로 구성되며, 상기 다수의 지그비 이동태그(1101~110n)는 근거리 영역에서 이동하는 물품 또는 사람에 부착되어 무선통신가능영역에 위치하는 다수의 통신노드와의 통신을 이행한다.
특히 상기 다수의 지그비 이동태그(1101~110n)는 지그비 코디네이터(130)를 통해 서버(140)와의 통신을 이행한다.
또한 상기 다수의 지그비 이동태그(1101~110n)는 다수의 지그비 고정노드(1201~120n) 중 일부로부터 무선신호를 수신하여, 상기 수신한 무선신호에 대한 무선신호세기를 검출하여, 기준이 되는 지그비 고정노드로부터 수신한 무선신호에 대한 무선신호세기를 기준으로 나머지 무선신호세기의 비례값을 산출하고, 상기 산출된 무선신호세기 비례값 정보를 어느 한 지그비 고정노드 및 코디네이터(130)를 통해 상기 서버(140)로 송신한다.
상기 지그비 고정태그 그룹(120)은 다수의 지그비 고정태그(1201~120n)로 구성되며, 상기 다수의 지그비 고정태그(1201~120n)는 고정된 위치에 설치되어 지그비 무선통신 가능영역에 위치하는 다수의 통신노드와의 통신을 이행한다. 특히 상기 다수의 지그비 고정태그(1201~120n)는 지그비 이동태그의 위치검출을 위한 무선신호를 송신한다.
상기 지그비 코디네이터(130)는 상기 다수의 지그비 이동태그(1101~110n)와 다수의 지그비 고정태그(1201~120n)와 서버(140)간의 통신을 담당한다.
상기 서버(140)는 상기 다수의 이동태그(1101~110n) 각각으로부터 송신되는 무선신호세기 비례값 정보를 토대로 해당 지그비 이동태그의 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치를 관리자 단말기 등을 통해 안내한다.
도 2는 어느 한 지그비 이동노드가 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호를 수신받는 과정을 예시한 도면이다.
상기 지그비 이동노드(200)는 다수의 고정 노드(2021~202n) 중 일부로부터 무선신호를 수신받으며, 상기 수신받은 다수의 무선신호 각각에 대해 수신신호세기를 검출하고, 상기 수신신호세기를 임의의 지그비 고정노드 및 지그비 코디네이터(130)를 통해 서버(140)로 송신한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동노드 위치 측정방법의 흐름도이다.
어느 한 지그비 이동노드는 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호를 수신받는다.
상기 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호들을 수신받은 이동노드는 미리 정해둔 지그비 고정노드의 수신신호세기를 1로 하여, 나머지 지그비 고정노드로부터의 수신신호세기의 비례값을 산출한다.
상기 산출된 지그비 고정노드들이 수신신호세기들의 비례값에 자신의 식별정보를 부가하여 수신신호세기 비례값 정보를 생성한다.
상기 수신신호세기 비례값 정보는 수학식 1에 따라 생성된다.
지그비 고정노드 1번의 비례값 = 지그비 고정노드 1번의 RSSI값 / 기준이 된 지그비 고정노드 RSSI값
지그비 고정노드 2번의 비례값 = 지그비 고정노드 2번의 RSSI값 / 기준이 된 지그비 고정노드 RSSI값
지그비 고정노드 3번의 비례값 = 지그비 고정노드 3번의 RSSI값 / 기준이 된 지그비 고정노드 RSSI값
…
지그비 고정노드 n번의 비례값 = 지그비 고정노드 n번의 RSSI값 / 기준이 된 지그비 고정노드 RSSI값
상기 수학식 1에 따라 다수의 지그비 고정노드로부터의 무선신호에 대한 수신신호세기 비례값이 산출되면, 상기 지그비 이동노드는 상기 수신신호세기 비례값 정보를 어느 한 지그비 고정노드 및 지그비 코디네이터를 통해 서버(140)로 송신한다.
상기 서버(140)는 수신받은 수신신호세기 비례값 정보를 미리 저장해둔 수신신호세기 비례값 정보별 위치추정 테이블을 토대로 상기 수신신호 비례값 정보를 송신한 지그비 이동노드의 위치를 검출한다.
상기 수신신호세기 비례값 정보별 위치추정 테이블은 도 4와 같이 구성될 수 있다.
상기 수신신호세기 비례값 정보별 위치추정 테이블은 각 위치에서의 수신신호세기 비례값을 실험을 통해 획득하여 생성된다.
상기한 수신신호세기 비례값 정보별 위치추정 테이블을 참조하여, 서버(140)는 지그비 이동노드가 송신한 수신신호세기 비례값 정보에 가장 매칭되는 수신신호세기 비례값 정보를 가지는 위치를 추출하여, 해당 위치를 상기 지그비 이동노드의 위치로 결정한다.
특히 상기 서버(140)는 무선통신 환경의 급격한 변화에 의해 어느 한 무선노드로부터의 무선신호 수신이 일시 불가한 경우를 고려하여, 일정 수 이상의 비례값이 매칭되는 경우에는 해당 위치를 지그비 이동노드의 위치로 결정한다.
상기 지그비 이동노드의 위치가 결정되면, 상기 서버(140)는 상기 지그비 이동노드의 위치를 미도시된 관리자 단말기 등을 통해 출력한다.
상기한 실시예에서는 테이블을 이용하여 지그비 이동노드의 위치를 검출하는 것만을 예시하였으나, 상기 서버는 상기 수신신호세기 비례값 정보에 포함된 다수의 수신신호세기 비례값 중 가장 큰값을 가지는 고정노드의 위치를 검출하고, 상기 고정노드의 위치를 기준으로 상기 수신신호세기 비례값을 토대로 상기 지그비 이동노드의 위치를 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그비 무선 통신 시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 지그비 이동노드와 지그비 고정노드의 무선신호 송수신상태를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그비 이동노드 위치 검출방법의 흐름도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치별 수신신호세기 비례값 테이블을 예시한 도면.

Claims (4)

  1. 지그비 태그 위치 검출 방법에 있어서,
    지그비 이동노드가 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호들을 수신받아, 각 무선신호에 대한 수신신호세기를 검출하고, 상기 다수의 지그비 고정노드 중 미리 설정된 지그비 고정 노드로부터 수신한 수신신호세기를 기준으로 나머지 지그비 고정노드의 수신신호세기의 비례값을 산출하여, 수신신호세기 비례값 정보를 생성하고, 상기 수신신호세기 비례값 정보를 지그비 무선 네트워크를 통해 서버로 송신하는 단계;
    상기 서버가, 상기 수신신호세기 비례값 정보에 포함된 다수의 수신신호세기 비례값과 미리 저장해둔 위치별 수신신호세기 비례값을 비교하여 상기 지그비 이동노드의 위치를 검출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 태그 위치 검출 방법.
  2. 지그비 태그 위치 검출 방법에 있어서,
    지그비 이동노드가 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호들을 수신받아, 각 무선신호에 대한 수신신호세기를 검출하고, 상기 다수의 지그비 고정노드 중 미리 설정된 지그비 고정 노드로부터 수신한 수신신호세기를 기준으로 나머지 지그비 고정노드의 수신신호세기의 비례값을 산출하여, 수신신호세기 비례값 정보를 생성하고, 상기 수신신호세기 비례값 정보를 지그비 무선 네트워크를 통해 서버로 송신 하는 단계;
    상기 서버가, 상기 수신신호세기 비례값 정보에 포함된 다수의 수신신호세기 비례값 중 가장 큰값을 가지는 고정노드의 위치를 검출하고,
    상기 고정노드의 위치를 기준으로 상기 수신신호세기 비례값을 토대로 상기 지그비 이동노드의 위치를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 태그 위치 검출 방법.
  3. 지그비 태그 위치를 검출하는 지그비 무선 통신 시스템에 있어서,
    고정된 위치에 설치되어 무선신호를 송출하는 다수의 지그비 고정노드;
    상기 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호들을 수신받아, 각 무선신호에 대한 수신신호세기를 검출하고, 상기 다수의 지그비 고정노드 중 미리 설정된 지그비 고정 노드로부터 수신한 수신신호세기를 기준으로 나머지 지그비 고정노드의 수신신호세기의 비례값을 산출하여, 수신신호세기 비례값 정보를 생성하고, 상기 수신신호세기 비례값 정보를 지그비 무선 네트워크를 통해 외부로 송신하는 지그비 이동노드;
    상기 지그비 무선 네트워크를 통해 상기 지그비 이동노드가 송신한 수신신호세기 비례값 정보에 포함된 다수의 수신신호세기 비례값에 대응되는 위치를 검출하는 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 무선 통신 시스템.
  4. 지그비 태그 위치를 검출하는 지그비 무선 통신 시스템에 있어서,
    고정된 위치에 설치되어 무선신호를 송출하는 다수의 지그비 고정노드;
    상기 다수의 지그비 고정노드로부터 무선신호들을 수신받아, 각 무선신호에 대한 수신신호세기를 검출하고, 상기 다수의 지그비 고정노드 중 미리 설정된 지그비 고정 노드로부터 수신한 수신신호세기를 기준으로 나머지 지그비 고정노드의 수신신호세기의 비례값을 산출하여, 수신신호세기 비례값 정보를 생성하고, 상기 수신신호세기 비례값 정보를 지그비 무선 네트워크를 통해 외부로 송신하는 지그비 이동노드;
    상기 지그비 무선 네트워크를 통해 상기 지그비 이동노드가 송신한 수신신호세기 비례값 정보에 포함된 다수의 수신신호세기 비례값 중 가장 큰값을 가지는 고정노드의 위치를 검출하고, 상기 고정노드의 위치를 기준으로 상기 수신신호세기 비례값을 토대로 상기 지그비 이동노드의 위치를 검출하는 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 무선 통신 시스템.
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KR101303911B1 (ko) * 2011-07-29 2013-09-05 (주)라이트테크 추종 로봇
KR101596320B1 (ko) 2014-12-15 2016-02-22 경북대학교 산학협력단 Esl 신호를 이용하는 측위 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체, 단말기 및 시스템

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