KR20100069908A - 2 phase indoor position tracking system and method for multi level building - Google Patents

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KR20100069908A
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고영근
이재욱
서명우
백송훈
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주식회사 케이티
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Abstract

PURPOSE: A two-step global positioning system and method are provided to carry out precise positioning within a multi-story building by performing a two-step positioning process through a representative repeater and a satellite repeater. CONSTITUTION: A two-step global positioning system comprises a plurality of standard GPS(Global Positioning System) antennae(11~14), a plurality of satellite repeaters(100~103,200~203,300~303,400~403), and a GPS receiver. The plurality of standard GPS antennae is installed outside a building. The plurality of satellite repeaters is installed on each floor of the building. One of a plurality of satellite repeaters is established as a representative repeater. An RFID(Radio Frequency Identification) tag is attached to the representative repeater. The representative repeater transfers the information of each floor to the GPS receiver.

Description

복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템 및 방법{2 Phase indoor position tracking system and Method for multi level building}2 phase indoor position tracking system and method for multi level building}

본 발명은 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 대표 중계기를 통하여 층 정보를 제공하는 1단계 측위와 위성 중계기를 통하여 층 내에서의 위치 정보를 제공하는 2단계 측위를 수행함으로써, 복층 건물 내에서의 층 정보와 층 내에서의 위치 정보를 동시에 제공하여 건물 내부에서의 정확한 위치추적이 이루어질 수 있도록 하고, 층 정보와 층 내에서의 위치 정보를 암호화하여 송수신함으로써 위성 중계기로부터의 신호가 건물 주변에서의 실제 GPS 신호 수신에 방해가 되지 않도록 함과 동시에, 각 층에서 해당 층의 위치 정보를 제외한 다른 층의 위치 정보를 오수신하는 것을 방지할 수 있도록 하는 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two-stage location tracking system and method in a multi-storey building. More specifically, by performing a first-stage positioning that provides floor information through a representative repeater and a second-stage positioning that provides location information within a floor through a satellite repeater, the floor information and a position within a floor in a multi-storey building. By providing the information at the same time to accurately track the location inside the building, and by encrypting and transmitting the floor information and location information within the floor, the signal from the satellite repeater does not interfere with the actual GPS signal reception around the building. In addition, the present invention relates to a two-stage location tracking system and method in a multi-storey building that prevents misunderstanding of location information of another floor except location information of the corresponding floor in each floor.

무선측위 기술은 이동 단말기의 위치를 측정하기 위한 기술이다. 무선측위 기술은 통신망의 신호를 이용하는 망 기반 방식, 단말기에 장착된 GPS 수신기 등을 이용하는 단말기 기반 방식, 그리고 이들을 혼합하여 사용하는 혼합 방식으로 분류할 수 있다.Radiolocation technology is a technique for measuring the position of a mobile terminal. The radio location technology can be classified into a network based method using a signal of a communication network, a terminal based method using a GPS receiver mounted on a terminal, and a mixed method using a mixture of these.

망 기반 방식은 단말기 상의 특별한 장치를 추가로 사용하지 않으나, 위치 정확도가 통신망의 기지국 셀 크기와 측정방식에 따라 차이가 많으며, 일반적으로 500m에서 수 km의 측정오차가 발생하는 단점이 있다.The network-based method does not additionally use a special device on the terminal, but the positional accuracy is different depending on the base station cell size and the measurement method of the communication network, and generally has a disadvantage in that measurement errors of 500 m to several km occur.

단말기 기반 방식은 단말기에 GPS 수신기 등 신호 수신 장치를 추가로 장착하며, 망 기반 방식에 비해 정확도가 높은 장점이 있다. GPS 수신기는 위성과 GPS 수신기 사이의 거리를 빛의 속도와 도달 시간의 곱으로 구하는 것을 기본 원리로 한다. GPS 수신기는 3차원 상의 위치정보 판단을 위한 3개의 위성으로부터의 정보 및 시간 동기를 위한 추가적인 위성으로부터의 신호, 즉 4개의 위성으로부터의 신호를 수신하여 현재의 위치를 결정한다.The terminal-based method additionally includes a signal receiver such as a GPS receiver in the terminal, and has a higher accuracy than the network-based method. The basic principle of the GPS receiver is to find the distance between the satellite and the GPS receiver as the product of the speed of light and the time of arrival. The GPS receiver determines the current position by receiving information from three satellites for determining position information on three dimensions and signals from additional satellites for time synchronization, that is, signals from four satellites.

그러나, GPS 수신기를 이용한 방식은 위성 신호의 차단으로 인하여 건물 내부에서 활용하기에 부적합하며, 더욱기 복층 건물에서는 층간 정보를 판단할 수 있는 정보를 제공하지 못하므로, 건물내 위치기반 응용에는 활용이 어려운 문제점이 있다. However, the method using the GPS receiver is not suitable for use inside buildings due to the blocking of satellite signals, and moreover, the multi-storey building does not provide information for judging the information between floors. There is a difficult problem.

이러한 신호 차단 문제를 해결하기 위해서는 건물 내부에 위성신호를 중계할 수 있는 중계기를 설치하거나, 위성 신호를 모사할 수 있는 장비를 설치하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 이 경우는 역으로 건물 주변에서의 정상적이고 정확한 위성 신호를 방해할 가능성을 내포하고 있다.In order to solve such a signal blocking problem, it is possible to consider installing a repeater capable of relaying satellite signals in a building or installing equipment capable of simulating satellite signals. However, this in turn implies the possibility of disturbing normal and accurate satellite signals around the building.

건물 내의 층 정보를 판단하는 기술로, 위성신호를 정하는 NMEA 포맷을 기준으로 할 때 GGA 데이터에 포함되어 있는 Altitude 필드에 평균 해수면을 기준으로 한 고도를 전송하도록 되어 있으나, 현재의 기술 수준에서 신뢰도가 떨어진다는 문 제점이 있다. 더욱이, 이는 오차를 포함한 고도 정보를 층 정보로 환산하는 과정에서 오류를 유발할 가능성이 크다.It is a technology that determines floor information in a building.It is designed to transmit altitude based on average sea level in the Altitude field included in GGA data based on the NMEA format that determines satellite signals. There is a problem of falling. Moreover, this is likely to cause errors in the process of converting altitude information including errors into layer information.

복층 건물 내에서는 고도 정보보다는 층 정보가 GPS 응용의 관점에서 보다 유익하므로, 신뢰하기 어려운 고도 정보 대신 정확한 건물내 층 정보를 전달할 수 있는 방법이 필요하다.In a multi-storey building, floor information is more beneficial in terms of GPS applications than elevation information. Therefore, there is a need for a method of delivering accurate floor information in place of unreliable elevation information.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 복층 건물 내에서의 층 정보와 층 내에서의 위치 정보를 동시에 제공하여 건물 내부에서의 정확한 위치추적이 이루어질 수 있도록 하고, 위성 중계기로부터의 신호가 건물 주변에서의 실제 GPS 신호 수신에 방해가 되지 않도록 함과 동시에, 각 층에서 해당 층의 위치 정보를 제외한 다른 층의 위치 정보를 잘못 수신하는 것을 방지할 수 있도록 하는 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, by providing the floor information in the multi-storey building and the location information in the floor at the same time to enable accurate location tracking within the building, and from the satellite repeater Step 2 in a multi-storey building ensures that the signal does not interfere with the actual GPS signal reception around the building and prevents incorrect reception of location information on other floors except for the location information on each floor. Its purpose is to provide a location tracking system and method.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템은 건물 외부에 설치된 복수개의 기준 GPS 안테나로부터 신호를 수신받는 복수개의 위성 중계기가 상기 건물의 각 층별로 구비되며, 상기 각 층의 위성 중계기 중 어느 하나는 해당 층 정보를 포함하는 RFID 태그가 부착된 대표 중계기로 설정됨으로써, 상기 RFID 태그 정보를 바탕으로 상기 건물 내에서의 층 정보를 측정하고, 상기 위성 중계기가 전송한 GPS 수신정보를 바탕으로 해당 층 내에서의 위도 및 경도 정보를 측정하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a two-level location tracking system in a multi-storey building according to the present invention includes a plurality of satellite repeaters for receiving signals from a plurality of reference GPS antennas installed outside the building, for each floor of the building. One of the satellite repeaters of each floor is set as a representative repeater with an RFID tag including the corresponding floor information, thereby measuring floor information in the building based on the RFID tag information, and transmitting the satellite repeater. Latitude and longitude information in the floor is measured based on the GPS reception information.

또한, 상기 위성 중계기는 상기 대표 중계기에 부착된 상기 RFID 태그에 기록된 암호화 키를 이용하여 상기 GPS 수신정보를 암호화하여 전송할 수 있다.The satellite repeater may encrypt and transmit the GPS reception information by using an encryption key recorded on the RFID tag attached to the representative repeater.

또한, 상기 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템은 RFID 리더를 포함하며, 상기 암호화 키를 인식하여 상기 암호화된 GPS 수신정보를 수신하는 GPS 수신기를 더 포함할 수 있다.The second-level location tracking system in the multi-storey building may include an RFID reader, and further include a GPS receiver that recognizes the encryption key and receives the encrypted GPS reception information.

본 발명에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 방법은 (a) RFID 리더가 부착된 GPS 수신기가 대표 중계기에 부착된 RFID 태그를 읽어 상기 GPS 수신기가 위치한 층 정보를 측정하는 단계; (b) 상기 대표 중계기를 포함한 복수의 위성 중계기가 건물 외부에 설치된 기준 GPS 안테나의 수신신호를 건물 내부로 중계하는 단계; 및 (c) 상기 GPS 수신기가 상기 위성 중계기의 중계 신호를 수신하여 상기 (a)단계에서 측정한 층 내부에서의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The two-stage location tracking method in a multi-storey building according to the present invention comprises the steps of: (a) reading a RFID tag attached to a representative repeater by a GPS receiver with an RFID reader and measuring floor information on which the GPS receiver is located; (b) relaying, by a plurality of satellite repeaters including the representative repeater, a received signal of a reference GPS antenna installed outside the building to the inside of the building; And (c) the GPS receiver receiving a relay signal from the satellite repeater and measuring a position in the floor measured in step (a).

또한, 상기 (b)단계에서 상기 위성 중계기는 상기 RFID 태그에 기록된 암호화 키를 이용하여 상기 GPS 수신정보를 암호화하여 중계할 수 있다.In the step (b), the satellite repeater may encrypt and relay the GPS reception information using an encryption key recorded on the RFID tag.

본 발명에 의하면 대표 중계기를 통하여 층 정보를 제공하는 1단계 측위와 위성 중계기를 통하여 층 내에서의 위치 정보를 제공하는 2단계 측위를 수행함으로써, 복층 건물 내에서의 층 정보와 층 내에서의 위치 정보를 동시에 제공하여 건물 내부에서의 정확한 위치추적이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, by performing the first-level positioning for providing the floor information through the representative repeater and the second-level positioning for providing the location information in the floor through the satellite repeater, the floor information and the position in the floor in the multi-storey building. By providing information at the same time, it is effective to accurately track the location inside the building.

또한, 본 발명에 의하면 층 정보와 층 내에서의 위치 정보를 암호화하여 송수신함으로써 위성 중계기로부터의 신호가 건물 주변에서의 실제 GPS 신호 수신에 방해가 되지 않도록 하고, 각 층에서 해당 층의 위치 정보를 제외한 다른 층의 위치 정보를 잘못 수신하는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by encrypting and transmitting the floor information and the location information in the floor so that the signal from the satellite repeater does not interfere with the reception of the actual GPS signal around the building, the location information of the floor in each floor There is an effect that it is possible to prevent the wrong reception of the location information of the other floors.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 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. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템의 개념도이다. 도 1에서 높이 방향으로 구획된 각 영역은 복층 건물에서의 층을 의미한다.1 is a conceptual diagram of a two-stage location tracking system in a multi-storey building according to a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 1, each area partitioned in the height direction means a floor in a multi-storey building.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템은 복층 건물 내 위치기반 응용을 지원하기 위한 위치측정 방법으로, 층 정보를 측정하는 1단계 측위와 층 내부에서의 위치정보를 측정하는 2단계 측위로 이루어진다.The two-level location tracking system in a two-story building according to a preferred embodiment of the present invention is a location measurement method for supporting location-based applications in a two-story building. It consists of two stages of positioning.

즉, 1단계 측위에서는 층 정보를 인지하고, 2단계 측위에서는 1단계에서 인지한 층 정보를 유지한 상태로 층 내부에서의 위치를 측정한다.That is, in the first stage, the floor information is recognized, and in the second stage, the location is measured within the floor while the floor information recognized in the first stage is maintained.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템의 구성도이다. 마찬가지로, 도 2에서 높이 방향으로 구획된 각 영역은 복층 건물에서의 층을 의미하고, 각 층 사이를 연결하는 점선(M)은 층간 이동경로를 의미한다. 이때, 층간 이동경로는 일례로 계단, 엘리베이터 또는 에스컬레이터일 수 있다.2 is a block diagram of a two-stage location tracking system in a multi-storey building according to a preferred embodiment of the present invention. Likewise, in FIG. 2, each area partitioned in the height direction means a floor in a multi-storey building, and a dotted line M connecting each floor means an inter-floor movement path. In this case, the inter-floor movement path may be, for example, a staircase, an elevator, or an escalator.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템은, 도 2를 참조하면, 기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)와 위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403) 및 GPS 수신기(미도시)를 포함하여 이루어진다.In a two-level location tracking system in a multi-storey building according to a preferred embodiment of the present invention, referring to FIG. 2, reference GPS antennas 11, 12, 13, 14 and satellite repeaters 100, 101, 102, 103, 200, ..., 403) and a GPS receiver (not shown).

기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)는 건물 외부에 복수개 설치되어 GPS 위성(미도시)으로부터 전송되는 GPS 신호를 수신한다. 이때, GPS 위성은 기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)까지의 거리 정보와 시간 동기 정보를 전송하며, 기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)는 이를 수신하여 위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403)로 전송한다. 기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)는 수신 감도를 향상시키기 위해 건물 외부의 개방된 공간에 설치되는 것이 바람직하며, 예컨대 건물 옥상에 설치될 수 있다. 또한, 기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)는 4개 이상 구비되는 것이 바람직하다.A plurality of reference GPS antennas (11, 12, 13, 14) are installed outside the building to receive GPS signals transmitted from GPS satellites (not shown). In this case, the GPS satellites transmit distance information and time synchronization information to the reference GPS antennas 11, 12, 13, and 14, and the reference GPS antennas 11, 12, 13, and 14 receive the satellite repeaters 100, 101, 102, 103, 200, ..., 403). The reference GPS antennas 11, 12, 13, 14 are preferably installed in an open space outside the building in order to improve reception sensitivity, for example, can be installed on the building roof. In addition, it is preferable that four or more reference GPS antennas 11, 12, 13, 14 are provided.

위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403)는 기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)로부터 GPS 신호를 수신하여 이를 건물 내부로 중계한다. 또한, 위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403)는 각 층의 대표 중계기(100, 200, 300, 400)를 기준으로 하는 상대 경위도를 위성에서 보내 온 것과 유사하게 모사할 수 있도록 구성될 수 있다.The satellite repeaters 100, 101, 102, 103, 200,..., 403 receive GPS signals from the reference GPS antennas 11, 12, 13, and 14 and relay them into the building. In addition, the satellite repeaters 100, 101, 102, 103, 200, ..., 403 are similar to those sent from the satellites with relative longitudes based on the representative repeaters 100, 200, 300, and 400 of each floor. It can be configured to simulate.

위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200,..., 403)는 건물의 각 층별로 복수개 구비되며, GPS의 원리에 따라 층별로 4대 이상 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 1층에는 위성 중계기(100 ~ 103), 2층에는 위성 중계기(200 ~ 203), 3층에는 위성 중계기(300 ~ 303)가 설치될 수 있다. 위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403)는 외부의 기준 GPS 안테나(11, 12, 13, 14)로부터 수신한 GPS 신호를 중계하거나, 건물 내 위치기반 응용에 있어 큰 의미를 갖지 못하는 실 경위도 대신 대표 중계기(100, 200, 300, 400)를 기준점으로 하는 상대적 경위도를 전송하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.A plurality of satellite repeaters (100, 101, 102, 103, 200, ..., 403) is provided for each floor of the building, it is preferable that four or more units are installed in each floor according to the principle of GPS. For example, satellite repeaters 100 to 103 on the first floor, satellite repeaters 200 to 203 on the second floor, and satellite repeaters 300 to 303 on the third floor. The satellite repeaters (100, 101, 102, 103, 200, ..., 403) relay GPS signals received from external reference GPS antennas (11, 12, 13, 14), or in a location-based application in a building. Instead of the actual latitude and longitude do not have a significant meaning can also be configured to transmit the relative longitude with reference to the representative repeater (100, 200, 300, 400).

각 층의 위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403) 중 어느 하나는 대표 중계기(100, 200, 300, 400)로 설정된다. 예컨대, 1층에는 대표중계기(100), 2층에는 대표 중계기(200), 3층에는 대표 중계기(300)가 설치될 수 있다. 대표 중계기(100, 200, 300, 400)는 다른 중계기와 마찬가지로 위성 중계기 역할을 수행함과 동시에, GPS 수신기에게 층 정보를 제공한다. 이를 위해 대표 중계기(100, 200, 300, 400)에는 해당 층 정보를 포함하는 RFID 태그가 부착된다. 대표 중계기(100, 200, 300, 400)에 부착된 RFID 태그는 각 층 정보를 암호화 키로 기록하고 있다. 대표 중계기(100, 200, 300, 400)는 GPS 수신기가 층 정보를 인식할 수 있도록 건물의 층간 이동경로(M) 상에 설치되는 것이 바람직하다.Any one of the satellite repeaters 100, 101, 102, 103, 200,..., 403 of each floor is set as representative repeaters 100, 200, 300, and 400. For example, a representative repeater 100 may be installed on the first floor, a representative repeater 200 on the second floor, and a representative repeater 300 on the third floor. The representative repeaters 100, 200, 300, and 400 serve as satellite repeaters like other repeaters and provide floor information to the GPS receiver. To this end, a representative tag (100, 200, 300, 400) is attached to the RFID tag containing the floor information. RFID tags attached to the representative repeaters 100, 200, 300, and 400 record each layer information as an encryption key. Representative repeaters (100, 200, 300, 400) is preferably installed on the inter-floor movement path (M) of the building so that the GPS receiver can recognize the floor information.

각 층의 위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403)는 대표 중계기(100, 200, 300, 400)에 부착된 RFID 태그에 기록된 암호화 키를 이용하여 위성 데이터(GPS 수신정보)를 암호화하여 전송한다. Satellite repeaters (100, 101, 102, 103, 200, ..., 403) of each layer use satellite data (encryption keys) recorded on RFID tags attached to representative repeaters (100, 200, 300, 400). GPS reception information) is encrypted and transmitted.

GPS 수신기는 RFID 리더를 포함한다. GPS 수신기는 해당 층의 입구를 통과하면서 대표 중계기(100, 200, 300, 400)의 RFID 태그를 통해 각 층의 암호화 키를 인식한다. GPS 수신기는 이를 이용하여 상기 암호화 키와 동일한 키로 암호화되어 전송되는 해당 층의 위성 중계기(100, 101, 102, 103, 200, ..., 403)로부터의 신호를 수신하도록 구성된다.The GPS receiver includes an RFID reader. The GPS receiver recognizes the encryption key of each floor through the RFID tags of the representative repeaters 100, 200, 300, and 400 while passing through the entrance of the corresponding floor. The GPS receiver is configured to receive signals from the satellite repeaters 100, 101, 102, 103, 200,... 403 of that layer encrypted and transmitted using the same key as the encryption key using the GPS receiver.

이와 같이 층 정보와 층 내에서의 위치 정보를 암호화하여 송수신함으로써, 위성 중계기로부터의 신호가 건물 주변에서의 실제 GPS 신호 수신에 방해가 되지 않도록 한다. 더불어, 각 층에서 해당 층의 위치 정보를 제외한 다른 층의 위치 정보를 잘못 수신하는 것을 방지할 수 있다.By encrypting and transmitting the floor information and the location information in the floor as described above, the signal from the satellite repeater does not interfere with the actual GPS signal reception around the building. In addition, it is possible to prevent the wrong reception of the position information of the other layers except for the position information of the corresponding layer in each layer.

본 발명에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템은 대규모의 상업적 건물, 놀이 시설 또는 지하 주차장 등에서 GPS 수신기의 위치를 실시간으로 표시하여, 특정 매장 또는 시설물의 위치를 찾거나 차량의 주차 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 하는 위치 기반 응용을 구현할 수 있도록 한다. 더불어, 본 발명에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템은 건물 주변의 GPS 수신기가 건물 내부의 유사 GPS 정보를 오수신하는 것을 방지할 수 있도록 한다.The two-level location tracking system in the multi-storey building according to the present invention displays the location of the GPS receiver in real time in a large commercial building, amusement facility, or underground parking lot, so as to locate a specific store or facility or easily find a parking location of a vehicle. Allows you to implement location-based applications. In addition, the two-level location tracking system in a multi-storey building according to the present invention can prevent the GPS receiver around the building from misreceiving similar GPS information inside the building.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 방법의 흐름도이다.3 is a flow chart of a two-step location tracking method in a multi-storey building according to a preferred embodiment of the present invention.

단계 S10은 GPS 위성으로부터 기준 GPS 안테나로 위성 데이터(GPS 수신정보)를 전송하는 단계이다. 이때, 기준 GPS 안테나는 복층 건물의 외부, 예컨대 옥상에 설치되어 위성 데이터의 수신 감도를 높이는 것이 바람직하다.Step S10 is a step of transmitting satellite data (GPS reception information) from the GPS satellites to the reference GPS antenna. At this time, it is preferable that the reference GPS antenna is installed outside the multi-storey building, for example, on the roof to increase the reception sensitivity of the satellite data.

단계 S20은 기준 GPS 안테나로부터 위성 중계기가 위성 데이터를 수신하는 단계이다. 위성 중계기는 복층 건물 내부에 층별로 복수개 설치되어 기준 GPS 안테나의 수신 신호를 수신한다.Step S20 is a step in which the satellite repeater receives satellite data from the reference GPS antenna. Satellite repeaters are installed in a plurality of floors in a multi-storey building to receive the received signal of the reference GPS antenna.

단계 S30은 GPS 수신기가 대표 중계기로부터 층 정보를 측정하는 단계이다. 대표 중계기는 각 층마다 하나씩 설치되며, 위성 중계기의 역할을 수행하면서도 층 정보를 담고 있다. 대표 중계기는 층 정보를 암호화하여 저장하고 있는 RFID 태그를 구비하며, GPS 수신기는 RFID 리더를 구비하여 대표 중계기의 RFID 태그를 읽어 층 정보를 측정한다.Step S30 is a step in which the GPS receiver measures floor information from the representative repeater. Representative repeaters are installed on each floor, and play the role of satellite repeaters while retaining floor information. The representative repeater includes an RFID tag that encrypts and stores floor information, and the GPS receiver includes an RFID reader to read the RFID tag of the representative repeater and measure floor information.

단계 S40은 위성 중계기가 단계 S20을 통해 수신한 위성 데이터를 위성 중계기가 건물 내부로 중계하는 단계이다. 위성 중계기는 대표 중계기의 RFID 태그에 기록된 암호화 키를 이용하여 위성 데이터를 암호화하여 중계함으로써, 위성 중계기로부터의 중계신호가 건물 주변에 방해를 주지 않도록 한다.In step S40, the satellite repeater relays the satellite data received through step S20 into the building. The satellite repeater encrypts and relays satellite data using an encryption key recorded on an RFID tag of a representative repeater so that the relay signal from the satellite repeater does not disturb the surroundings of the building.

단계 S50은 GPS 수신기가 중계 신호를 수신하여 층 내부에서의 위치를 측정하는 단계이다. Step S50 is a step in which the GPS receiver receives a relay signal and measures a position inside the floor.

이와 같은 과정을 거쳐 복층 건물 내의 층 정보와, 해당 층에서의 정확한 위치정보를 획득할 수 있게 된다.Through this process, it is possible to obtain floor information in a multi-storey building and accurate location information on the floor.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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 various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit 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 the embodiments and the accompanying drawings. . 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.

본 발명은 위치추적 시스템 분야, 특히 층 정보와 층 내에서의 위치 정보를 제공하여 매장, 놀이시설, 주차장 등에서 GPS 수신기의 위치를 추적하는 위치기반 응용분야에 광범위하게 적용될 수 있다.The present invention can be widely applied to the field of location tracking system, in particular, location-based applications for providing the location information and location information within the floor to track the location of the GPS receiver in stores, amusement facilities, parking lots, and the like.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템의 개념도,1 is a conceptual diagram of a two-stage location tracking system in a multi-storey building according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템의 구성도,2 is a block diagram of a two-stage location tracking system in a multi-storey building according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 건물 내 2단계 위치추적 방법의 흐름도이다.3 is a flow chart of a two-step location tracking method in a multi-storey building according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

11, 12, 13, 14 - 기준 GPS 안테나11, 12, 13, 14-reference GPS antenna

100, 101, 102, 103, 200, 201, ..., 403 - 위성 중계기100, 101, 102, 103, 200, 201, ..., 403-satellite repeater

100, 200, 300, 400 - 대표 중계기100, 200, 300, 400-representative repeater

Claims (5)

건물 외부에 설치된 복수개의 기준 GPS 안테나로부터 신호를 수신받는 복수개의 위성 중계기가 상기 건물의 각 층별로 구비되며,A plurality of satellite repeaters for receiving signals from a plurality of reference GPS antennas installed outside the building is provided for each floor of the building, 상기 각 층의 위성 중계기 중 어느 하나는 해당 층 정보를 포함하는 RFID 태그가 부착된 대표 중계기로 설정됨으로써,One of the satellite repeaters of each floor is set as a representative repeater with an RFID tag including corresponding floor information, 상기 RFID 태그 정보를 바탕으로 상기 건물 내에서의 층 정보를 측정하고, 상기 위성 중계기가 전송한 GPS 수신정보를 바탕으로 해당 층 내에서의 위도 및 경도 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템.The floor information in the building is measured based on the RFID tag information, and the latitude and longitude information in the corresponding floor based on the GPS reception information transmitted by the satellite repeater 2 Step positioning system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위성 중계기는 상기 대표 중계기에 부착된 상기 RFID 태그에 기록된 암호화 키를 이용하여 상기 GPS 수신정보를 암호화하여 전송하는 것을 특징으로 하는 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템.And the satellite repeater encrypts and transmits the GPS reception information by using an encryption key recorded on the RFID tag attached to the representative repeater. 제2항에 있어서,The method of claim 2, RFID 리더를 포함하며, 상기 암호화 키를 인식하여 상기 암호화된 GPS 수신정보를 수신하는 GPS 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템.And a GPS receiver for recognizing the encryption key and receiving the encrypted GPS reception information. 2. (a) RFID 리더가 부착된 GPS 수신기가 대표 중계기에 부착된 RFID 태그를 읽어 상기 GPS 수신기가 위치한 층 정보를 측정하는 단계;(a) reading, by a GPS receiver with an RFID reader, an RFID tag attached to a representative repeater, and measuring floor information on which the GPS receiver is located; (b) 상기 대표 중계기를 포함한 복수의 위성 중계기가 건물 외부에 설치된 기준 GPS 안테나의 수신신호를 건물 내부로 중계하는 단계; 및(b) relaying, by a plurality of satellite repeaters including the representative repeater, a received signal of a reference GPS antenna installed outside the building to the inside of the building; And (c) 상기 GPS 수신기가 상기 위성 중계기의 중계 신호를 수신하여 상기 (a)단계에서 측정한 층 내부에서의 위치를 측정하는 단계(c) the GPS receiver measuring the position in the floor measured in step (a) by receiving the relay signal of the satellite repeater; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층 건물 내 2단계 위치추적 방법.Location tracking method in a two-story building comprising a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 (b)단계에서 상기 위성 중계기는 상기 RFID 태그에 기록된 암호화 키를 이용하여 상기 GPS 수신정보를 암호화하여 중계하는 것을 특징으로 하는 복층 건물 내 2단계 위치추적 방법.In step (b), the satellite repeater encrypts and relays the GPS reception information using an encryption key recorded on the RFID tag.
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