KR20110117342A - Zone based location recognizing apparatus using local wireless communication and method thereof - Google Patents
Zone based location recognizing apparatus using local wireless communication and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110117342A KR20110117342A KR1020100036737A KR20100036737A KR20110117342A KR 20110117342 A KR20110117342 A KR 20110117342A KR 1020100036737 A KR1020100036737 A KR 1020100036737A KR 20100036737 A KR20100036737 A KR 20100036737A KR 20110117342 A KR20110117342 A KR 20110117342A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- area
- node
- signal
- fixed
- location
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
본 발명은 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정 노드가 이동 노드의 거리를 수신받아 그 신호 세기를 산정하는 방식이 아닌 이동 노드가 고정 노드의 신호를 수신받아 이에 응답하는 응답 영역을 파악하여 이동 노드의 위치를 영역별로 인식하도록 함으로써 주변 환경 및 노이즈에 대한 영향을 감소하도록 하여 위치 인식율을 높이며, 고정 노드가 신호 세기에 따른 영역을 가변적으로 분할하여 설정한 후 그에 따른 신호를 세분화하여 주기적으로 전송하도록 함으로써 특정 영역의 이동 노드만이 해당 영역의 신호에 따라 응답하도록 하여 위치 인식 오차를 줄이고, 각각의 고정 노드에 의해 생성되는 신호 세기에 따른 각 분할 영역의 중첩 영역에 이동 노드가 존재할 경우 각각의 고정 노드가 이동 노드의 응답을 코디네이터로 전송함으로써 코디네이터가 기 설정된 규칙에 따라 고정 노드의 전송 내용을 분석하여 해당 이동 노드의 위치를 파악하도록 하여 더욱 정밀한 위치를 파악할 수 있으며, 복수의 고정 노드가 생성하는 신호 세기에 따른 분할 영역을 해당 노드의 환경에 따라 서로 상이하게 설정하여 적용 가능하도록 함으로써 환경에 따른 다양한 위치 인식 규칙을 사용할 수 있도록 하여 시스템 적용을 용이하게 하는 효과가 있다.The present invention relates to a region-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication, and more particularly, a mobile node receives a signal of a fixed node rather than a method of calculating a signal strength by receiving a distance of the mobile node. Recognizes the response area that is received and responds to the location of the mobile node to recognize the location of each mobile node to reduce the influence on the surrounding environment and noise to increase the location recognition rate, and the fixed node is configured to variably partition the area according to the signal strength After that, the signal is segmented and transmitted periodically so that only mobile nodes in a specific area respond according to the signal of the corresponding area, thereby reducing positional recognition errors. Each divided area according to the signal strength generated by each fixed node Fixed nodes, if moving nodes exist in the nested region of the By sending the response of the mobile node to the coordinator, the coordinator analyzes the transmission contents of the fixed node according to the preset rules to determine the location of the mobile node, so that the precise position can be identified and the signal strength generated by the plurality of fixed nodes By setting the partitions according to the environment of the corresponding node differently, it is possible to use various location recognition rules according to the environment, thereby facilitating the application of the system.
Description
본 발명은 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 근거리 무선통신을 이용하여 통신하는 고정 노드가 주기적으로 신호 세기를 바꾸면서 전파를 송신하여 해당 신호에 대해 응답하는 이동 물체의 위치를 기 설정된 신호 세기에 대응되는 영역으로 파악하도록 한 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a region-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication, and more particularly, to a stationary node communicating by using short-range wireless communication of a mobile object responding to a corresponding signal by transmitting radio waves periodically changing signal strength. The present invention relates to an area-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication to identify a location as an area corresponding to a preset signal strength.
현재, 일정한 범위 내에서 사용자 단말의 위치를 파악하기 위한 수단으로 근거리 무선통신을 이용하여 단말의 위치를 인식하는 다양한 장치가 있다. 이러한 장치들은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee) 등과 같은 근거리 무선 통신 기술을 사용한다. Currently, there are various apparatuses for recognizing the location of the terminal using short-range wireless communication as a means for identifying the location of the user terminal within a certain range. These devices use short range wireless communication technologies such as Bluetooth, ZigBee, and the like.
상기 블루투스, 지그비 등의 근거리 무선 통신 기술은 저전력, 저비용, 초소형으로 센서 네트워크와 버티컬 애플리케이션 영역에서 경쟁력 있는 기술로 각광을 받고 있으며, 특히 이러한 근거리 무선 통신 기술을 이용한 수신 신호 강도(RSSI:Received Signal Strength Indication)로서 특정 단말의 위치를 인식하거나 또는 단말 위치의 이탈을 인식할 수 있다.
Short-range wireless communication technologies such as Bluetooth and ZigBee have received low-power, low-cost, and ultra-compact technologies as competitive technologies in the area of sensor networks and vertical applications, and in particular, received signal strength (RSSI: Received Signal Strength) Indication) may recognize the location of the specific terminal or the departure of the terminal location.
도 1은 이와 같은 RSSI를 이용하여 이동 대상을 관리하는 위치 인식 장치의 일 예이다. 상기 위치 인식 장치는 고정된 노드(1,2,3,4)와 위치 인식 대상인 이동하는 노드(7)로 나눌 수 있으며, 상기 고정된 노드(1,2,3,4)와 이동하는 노드(7) 간의 무선환경에서의 수신 신호의 세기(dBm)를 이용하여 거리로 환산해서 위치를 인식한다. 즉, 고정된 노드(1,2,3,4)들은 각각 움직이는 노드(7)의 수신 신호 세기 지표인 RSSI값을 수신받는다. 예를 들어, 이동하는 노드(7)와 가까운 쪽의 고정 노드(3,4)는 높은 RSSI값을 받고 이동하는 노드(7)와 먼 쪽의 고정 노드(1,2)는 낮은 RSSI값을 전송받는다. 이후, 복수의 고정 노드(1,2,3,4)에서 수신한 각각의 RSSI값을 싱크 노드(5)에 전송하고 이를 서버(6)에서 비교하여 해당 이동 노드(7)의 위치를 식별한다. 하지만, 무선환경에서의 RSSI 신호는 주변 환경 및 노이즈에 민감하기 때문에 오차가 자주 발생하여 현실적으로 적용하기 어려운 문제점 있다.1 is an example of a location recognizing apparatus managing a moving object by using such RSSI. The location recognizing apparatus may be divided into fixed nodes (1, 2, 3, 4) and moving nodes (7) which are targets for position recognition, and the fixed nodes (1, 2, 3, 4) and moving nodes ( 7) Recognize the location by converting the distance by using the strength (dBm) of the received signal in the wireless environment. That is, the
이처럼 이동 노드(7)에서 전송하는 신호의 세기의 차이를 수신하여 이를 비교하여 위치를 파악하는 기존의 위치인식 장치는 오차 때문에 실용성이 없으므로, 일정한 범위 내의 물체 인식시 주변 환경에 따른 오차가 발생하지 않도록 하여 위치 인식율을 높이며, 다양한 환경에 적용할 수 있는 근거리 무선통신을 이용한 위치인식 장치 및 방법이 요구된다.
As such, the conventional position recognition device that receives the difference in the strength of the signal transmitted from the mobile node 7 and compares them to find the position is not practical because of an error, and thus, an error does not occur when the object is recognized within a certain range. There is a need for a location recognition apparatus and method using short-range wireless communication that can increase location recognition rate and apply to various environments.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예들의 목적은 고정 노드가 이동 노드의 거리를 수신받아 그 신호 세기를 산정하는 방식이 아닌 이동 노드가 고정 노드의 신호를 수신받아 이에 응답하는 응답 영역을 파악하여 이동 노드의 위치를 영역별로 인식하도록 함으로써 주변 환경 및 노이즈에 대한 영향을 감소하도록 한 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the embodiments of the present invention to solve the above-mentioned problem is to identify a response area in which a mobile node receives a signal of the fixed node and responds to it, rather than a method in which the fixed node receives the distance of the mobile node and calculates a signal strength thereof. The present invention provides a region-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication to reduce the influence on the surrounding environment and noise by recognizing the location of a mobile node for each region.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예들의 다른 목적은 고정 노드가 신호 세기에 따른 영역을 가변적으로 분할하여 설정한 후 그에 따른 신호를 세분화하여 주기적으로 전송하도록 함으로써 특정 영역의 이동 노드만이 해당 영역의 신호에 따라 응답하도록 한 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the embodiments of the present invention for improving the above-mentioned problem is that only a mobile node of a specific area is configured to have a fixed node variably divide and set a region according to signal strength, and then segment and periodically transmit a signal according to the same. It is an object of the present invention to provide an area-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication that responds according to an area signal.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예들의 또 다른 목적은 각각의 고정 노드에 의해 생성되는 신호 세기에 따른 각 분할 영역의 중첩 영역에 이동 노드가 존재할 경우 각각의 고정 노드가 이동 노드의 응답을 코디네이터로 전송함으로써 코디네이터가 기 설정된 규칙에 따라 고정 노드의 전송 내용을 분석하여 해당 이동 노드의 위치를 파악하도록 한 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the embodiments of the present invention to solve the above-mentioned problem is that each fixed node responds to the mobile node when there is a mobile node in the overlapping area of each partition according to the signal strength generated by each fixed node. The present invention provides a region-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication in which a coordinator analyzes the transmission contents of a fixed node according to a predetermined rule to determine the location of a corresponding mobile node by transmitting to a coordinator.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예들의 또 다른 목적은 복수의 고정 노드가 생성하는 신호 세기에 따른 분할 영역을 해당 노드의 환경에 따라 서로 상이하게 설정하여 적용 가능하도록 함으로써 환경에 따른 다양한 위치 인식 규칙을 사용할 수 있도록 한 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the embodiments of the present invention for improving the above-described problem is that the partitions according to the signal strengths generated by the plurality of fixed nodes can be set differently according to the environment of the corresponding node so that they can be applied to various locations according to the environment. It is an object of the present invention to provide an area-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication that enables the recognition rule.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치는 신호 세기를 순차적으로 변경하는 것으로 해당 신호 세기에 대응되어 기 설정된 영역을 가변하면서 신호를 송신하고, 상기 신호에 대한 이동 노드의 응답시 그에 따른 영역 정보를 제공하는 적어도 하나 이상의 고정 노드, 상기 고정 노드의 신호를 수신하여 상기 신호에 대한 응답을 해당 고정 노드로 전송하는 이동 노드, 상기 고정 노드로부터 상기 응답에 해당하는 영역 정보를 전송받아 이를 이용하여 상기 이동 노드의 위치를 상기 영역 기반으로 인식하는 코디네이터를 포함한다.In order to achieve the above object, the area-based location recognition apparatus using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention transmits a signal while varying a predetermined area corresponding to the signal strength by sequentially changing the signal strength, At least one fixed node providing area information according to the mobile node's response to the signal, a mobile node receiving the signal of the fixed node and transmitting a response to the signal to the fixed node; And a coordinator for receiving area information corresponding to the response and using the same to recognize the location of the mobile node based on the area.
상기 고정 노드는 각각의 위치한 환경에 따라 상기 신호 세기의 강도를 가변적으로 변경하여 상기 기 설정된 영역을 조절하여 상기 신호를 송신하고, 상기 코디네이터는 복수의 고정 노드에서 전송된 각각의 상기 영역 정보를 상기 환경에 따라 기 설정된 영역 인식 규칙에 따라 분석하여, 상기 분석에 의해 인식된 영역으로 상기 이동 노드의 위치를 파악한다.The fixed node variably changes the strength of the signal strength according to each located environment to adjust the preset area to transmit the signal, and the coordinator is configured to receive the respective area information transmitted from a plurality of fixed nodes. The location of the mobile node is determined as an area recognized by the analysis by analyzing according to an area recognition rule set according to an environment.
상기 근거리 무선통신으로 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(ZigBee)를 이용할 수 있다.
Bluetooth or ZigBee may be used as the short range wireless communication.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 방법은 적어도 하나 이상의 고정 노드가 신호 세기를 순차적으로 변경하며 해당 신호 세기에 대응되는 기 설정된 영역까지 주기적으로 신호를 송신하는 단계, 이동 노드가 상기 고정 노드의 신호를 수신하여 상기 신호에 대한 응답을 해당 고정 노드로 전송하는 단계, 상기 고정 노드가 상기 응답에 해당하는 영역 정보를 코디네이터로 전송하는 단계, 상기 코디네이터가 상기 영역 정보를 이용하여 상기 이동 노드의 위치를 상기 영역 기반으로 인식하는 단계를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, in the area-based location recognition method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention, at least one fixed node sequentially changes the signal strength to a predetermined area corresponding to the corresponding signal strength. Transmitting a signal periodically, the mobile node receiving a signal from the fixed node and transmitting a response to the signal to the fixed node, and the fixed node transmitting area information corresponding to the response to the coordinator The coordinator recognizes the location of the mobile node based on the area by using the area information.
상기 신호를 송신하는 단계는 상기 고정 노드가 각각의 위치한 환경에 따라 상기 신호 세기의 강도를 가변적으로 변경하여 상기 기 설정된 영역을 조절하여 상기 신호를 송신하는 단계를 더 포함한다.The transmitting of the signal may further include transmitting the signal by adjusting the preset area by varying the strength of the signal strength in accordance with an environment in which the fixed node is located.
상기 위치 인식 단계는 상기 코디네이터가 복수의 고정 노드에서 전송된 각각의 상기 영역 정보를 상기 환경에 따라 기 설정된 영역 인식 규칙에 따라 분석하는 단계, 상기 코디네이터가 상기 분석에 의해 인식된 영역으로 상기 이동 노드의 위치를 파악하는 단계를 더 포함한다.
In the location recognition step, the coordinator analyzes each area information transmitted from a plurality of fixed nodes according to an area recognition rule set according to the environment, and the mobile node is located in the area recognized by the analysis by the coordinator. The step of determining the location of the further comprises.
본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법은 고정 노드가 이동 노드의 거리를 수신받아 그 신호 세기를 산정하는 방식이 아닌 이동 노드가 고정 노드의 신호를 수신받아 이에 응답하는 응답 영역을 파악하여 이동 노드의 위치를 영역별로 인식하도록 함으로써 주변 환경 및 노이즈에 대한 영향을 감소하도록 하여 위치 인식율을 높이는 효과가 있다.The area-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention is not a method in which a fixed node receives a distance of a mobile node and calculates a signal strength, and thus a mobile node receives and receives a signal of a fixed node. By identifying the response area to recognize the location of the mobile node for each area, it is effective to increase the position recognition rate by reducing the influence on the surrounding environment and noise.
본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법은 고정 노드가 신호 세기에 따른 영역을 가변적으로 분할하여 설정한 후 그에 따른 신호를 세분화하여 주기적으로 전송하도록 함으로써 특정 영역의 이동 노드만이 해당 영역의 신호에 따라 응답하도록 하여 위치 인식 오차를 줄이는 효과가 있다.In the region-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention, the fixed node variably divides and sets an area according to signal strength, and then segments and periodically transmits a signal according to the movement of a specific area. Only the node responds according to the signal of the corresponding area, thereby reducing the position recognition error.
본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법은 각각의 고정 노드에 의해 생성되는 신호 세기에 따른 각 분할 영역의 중첩 영역에 이동 노드가 존재할 경우 각각의 고정 노드가 이동 노드의 응답을 코디네이터로 전송함으로써 코디네이터가 기 설정된 규칙에 따라 고정 노드의 전송 내용을 분석하여 해당 이동 노드의 위치를 파악하도록 하여 더욱 정밀한 위치를 파악할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, an apparatus and method for area-based location recognition using short-range wireless communication are mobile nodes when mobile nodes exist in overlapping regions of each partition according to signal strength generated by each fixed node. By sending the response to the coordinator, the coordinator analyzes the transmission contents of the fixed node according to a predetermined rule to determine the location of the corresponding mobile node.
본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치 및 방법은 복수의 고정 노드가 생성하는 신호 세기에 따른 분할 영역을 해당 노드의 환경에 따라 서로 상이하게 설정하여 적용 가능하도록 함으로써 환경에 따른 다양한 위치 인식 규칙을 사용할 수 있도록 하여 시스템 적용을 용이하게 하는 효과가 있다.
The region-based location recognition apparatus and method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention may be configured by applying different partitions according to signal strengths generated by a plurality of fixed nodes according to the environment of the corresponding node. It is possible to use a variety of location recognition rules according to the effect to facilitate the system application.
도 1은 RSSI를 이용하여 이동 대상을 관리하는 위치 인식 장치의 일 예.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고정 노드의 신호 세기에 따른 분할 영역의 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 고정 노드의 신호 세기에 따른 영역기반 위치인식 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영역기반 위치인식 방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치인식 단계의 순서도.1 is an example of a location recognition apparatus for managing a moving object using RSSI.
2 is an exemplary diagram of a partition area according to signal strength of a fixed node according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a region-based location recognition apparatus according to signal strength of a plurality of fixed nodes according to an embodiment of the present invention.
4 is a flow chart of a region-based location recognition method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart of the position recognition step according to an embodiment of the present invention.
상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시 예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.The present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고정 노드의 신호 세기에 따른 분할 영역의 예시도로서, 도 2의 (a)는 고정 노드(100)가 분할 영역에 위치한 이동 노드(40)를 인식하는 것을 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 고정 노드(100)가 순차적으로 신호의 세기를 변경(10,20,30)하며 신호를 송신하는 것을 도시한 것이다.FIG. 2 is an exemplary diagram of a partitioned area according to signal strength of a fixed node according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) shows that the
도 2의 (a)에 도시한 고정 노드(100)는 근거리 무선 통신을 이용하여 신호를 송신한다. 상기 근거리 무선 통신의 예로는 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(ZigBee) 등이 있다. 상기 고정 노드(100)는 이러한 근거리 무선 통신을 이용하여 신호 세기의 강약을 수신 신호 강도(RSSI:Received Signal Strength Indication)에 따라 주기적으로 조절(10,20,30)하여 송신한다. 즉, 본 발명에 따른 위치인식 장치는 기존의 고정된 노드가 이동하는 노드의 RSSI값을 받아 거리를 산정하는 방식이 아니라, 고정된 노드의 정해진 거리를 영역(Zone) 형태로 나누어 RSSI값을 변경하면서 송신하여 이때 이동 노드로부터 수신받은 신호 세기에 대응되는 영역에 해당 노드가 위치한 것으로 인식한다. 여기에서 영역(존:Zone)은 확실한 특징이 있는 경계가 명확한 구역을 의미하는 것으로, 예를 들어, 상기 영역(A-1,B-1,C-1)은 도 2에 도시한 바와 같이 고정 노드에서 특정 신호 세기가 도달하는 거리를 반지름으로 하는 동심원(10,20,30)으로 정의할 수 있다. 또한, 상기 수신 신호 강도(RSSI)는 수신된 신호의 세기를 표시하는 지표로서, 일반적으로 802.11 표준 규격에서 사용되는 무선 채널의 주파수 대역의 신호 강도를 표시하는 값이다. 상기 수신 신호 강도는 무선 수신기에 들어오는 신호 전력을 의미하기 때문에 안테나의 이득이나 회로 내부의 손실은 고려하지 않는다.The
본 발명에 따른 위치 인식 장치의 동작을 순서에 따라 설명하면, 상기 고정 노드(100)가 신호 세기를 순차적으로 변경(10,20,30)하며 해당 신호 세기에 대응되는 기 설정된 영역까지 주기적으로 신호를 송신한다. 상기 고정 노드(100)는 신호 세기에 따른 수신 가능 거리에 대한 정보를 테이블이나 수식 등 다양한 방식으로 미리 알 수 있도록 구성된다. 상기 고정 노드(100)의 신호를 수신한 이동 노드(40)는 상기 신호에 대한 응답을 해당 고정 노드(100)로 전송한다. 상기 고정 노드(100)는 상기 응답에 해당하는 신호의 대응 영역의 크기 즉, 신호 수신 거리를 반지름으로 하는 영역(B-1)을 이미 알고 있기 때문에, 응답을 한 이동 노드(40)가 해당 영역(B-1)에 위치하는 것을 인식할 수 있다. 이처럼, 상기 고정 노드(100)는 이동 노드의 거리를 수신받아 그 신호 세기를 산정하는 방식이 아닌 이동 노드(40)가 고정 노드(100)의 신호를 수신받아 이에 응답하는 응답 영역을 파악하여 이동 노드(40)의 위치를 해당 영역(B-1)으로 인식하도록 하므로 주변 환경 및 노이즈에 대한 영향을 감소하도록 하여 위치 인식율을 높일 수 있다. 또한, 이를 이용하여 움직이는 노드 (예를 들어, 사람,차량,사물 등)가 고정 노드 영역에 진입하면 근거리 무선 통신을 통해 고정 노드가 움직이는 노드를 감지하여 위치 인식을 하고, 해당 영역을 벗어나면 위치 이탈을 한 것을 알 수 있다. 아울러, 복수의 고정 노드를 배치하여 각각의 고정 노드에서의 위치 인식 또는 위치 이탈 정보를 분석하여 해당 노드의 위치 추적까지도 가능하다.When the operation of the location recognizing apparatus according to the present invention is described in order, the
도 2의 (b)는 상기 고정 노드(100)가 신호 세기에 따라 기 설정된 영역으로 신호를 전송하는 것을 순차적으로 나누어 도시한 것이다. 상기 고정 노드(100)가 송신하는 신호의 세기를 점점 강하게 하여 전송(10,20,30)하면, 상기 전송한 신호를 수신 가능한 영역은 순차적으로 넓어진다. 따라서, 그에 따라 해당 신호에 응답한 이동 노드가 위치한 영역을 파악할 수 있다. 이처럼, 상기 고정 노드(100)는 신호 세기에 따른 영역을 가변적으로 분할하여 설정한 후 그에 따른 신호를 세분화하여 주기적으로 전송하도록 함으로써 특정 영역의 이동 노드만이 해당 영역의 신호에 따라 응답하도록 하여 위치 인식 오차를 줄일 수 있다.
FIG. 2B illustrates that the fixed
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 고정 노드의 신호 세기에 따른 영역기반 위치인식 장치의 구성도로서, 상기 영역기반 위치인식 장치는 신호 세기를 순차적으로 변경하는 것으로 해당 신호 세기에 대응되어 기 설정된 영역을 가변하면서 신호를 송신하고, 상기 신호에 대한 이동 노드의 응답시 그에 따른 영역 정보를 제공하는 적어도 하나 이상의 고정 노드(100,200,300,400), 상기 고정 노드(100,200,300,400)의 신호를 수신하여 상기 신호에 대한 응답을 해당 고정 노드로 전송하는 이동 노드(110,120,130,140,150), 상기 고정 노드(100,200,300,400)로부터 상기 응답에 해당하는 영역 정보를 전송받아 이를 이용하여 상기 이동 노드(110,120,130,140,150)의 위치를 상기 영역 기반으로 인식하는 코디네이터(500)를 포함한다.3 is a configuration diagram of an area-based location recognition device according to signal strengths of a plurality of fixed nodes according to an embodiment of the present invention, wherein the area-based location recognition device sequentially changes the signal strength to correspond to the corresponding signal strength. And transmit signals while varying a predetermined area, and receive signals from at least one fixed node (100, 200, 300, 400) or the fixed node (100, 200, 300, 400) that provide area information according to the mobile node's response to the signal. Receives area information corresponding to the response from the
상기 고정 노드(100,200,300,400)는 고정 설치되어 주기적으로 신호의 세기를 변경해가며 브로드캐스팅(Broadcasting) 메시지를 송신한다. 상기 고정 노드(100,200,300,400)는 수신 신호 강도에 따른 거리가 기 설정되어 있으므로, 각각의 고정 노드(100,200,300,400)들은 주기적으로 수신 신호 강도의 세기 값을 조절(A-> B-> C)하며 브로드캐스팅 메시지를 상기 수신 신호 강도에 따른 거리로 이루어지는 동심원의 영역(A-1,B-1,C-1 또는 A-2,B-2,C-2 또는 A-3,B-3,C-3 또는 A-4,B-4,C-4)까지 전송하게 된다. 이때, 해당 신호의 세기를 세분화할수록 영역이 세분화되므로 더욱 정확한 위치를 알 수 있다.The fixed
상기 이동 노드(110,120,130,140,150)는 상기 고정 노드(100,200,300,400)로부터 브로드캐스팅 메시지를 받으면 자기 자신의 주소를 실어 브로드캐스팅 메시지를 보낸 고정 노드(100,200,300,400)로 응답 메시지를 전송한다. When the mobile node (110, 120, 130, 140, 150) receives a broadcasting message from the fixed node (100, 200, 300, 400), the mobile node (110, 120, 130, 140, 150) sends a response message to the fixed node (100, 200, 300, 400) to send a broadcast message with its own address.
이때 상기 고정 노드(100,200,300,400)는 상기 이동 노드가 응답한 시점의 위치를 수신 신호 강도에 대응되는 영역(Zone)기반 정보로 저장하고 상기 영역 정보를 코디네이터(500)에 전송하면 상기 코디네이터(500)와 연결된 중앙 서버(600)에서 상기 영역 정보를 분석하여 상기 이동 노드(110,120,130,140,150)의 위치를 인식한다. 예를 들어, 고정 노드 2(200)가 B-2의 수신 신호 강도로 브로드캐스팅 메시지를 보냈을 때 이동 노드 2(120)가 응답을 했다면 상기 이동 노드 2(120)의 위치를 B-2의 영역 정보로 대응하여 이를 상기 코디네이터(500)로 전송한다. 상기 영역 정보를 전송받은 상기 코디네이터(500)는 상기 중앙 서버(600)에 기 설정된 영역 기반 인식 규칙을 이용하여 상기 B-2 영역에 위치 및 거리를 환산하여 상기 이동 노드(120)의 위치를 영역 기반으로 인식한다. 즉, 상기 이동 노드 2(120)는 B-2 영역에 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 여기서 상기 신호의 세기에 따른 영역을 더욱 세분화할수록 위치 인식 오차를 줄일 수 있다.At this time, the fixed node (100, 200, 300, 400) stores the position of the point at which the mobile node responds as zone-based information corresponding to the received signal strength and transmits the area information to the
이처럼, 영역기반으로 위치를 인식함으로써 기존 RSSI 방식의 위치 인식의 오차를 줄일 수 있다. As such, by recognizing the location based on the area, the error of the location recognition of the conventional RSSI method can be reduced.
더불어, 상기 중앙 서버(600)의 위치 인식 기능은 상기 코디네이터(500)가 수행할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 이동 노드(140,150)가 각각의 고정 노드(100,200,300,400)에 의해 생성되는 신호 세기에 따른 각 분할 영역의 중첩 영역에 존재할 경우, 각각의 고정 노드(100,200,300,400)가 이동 노드(140,150)의 응답을 코디네이터(500)로 전송하면, 상기 코디네이터(500)는 기 설정된 규칙에 따라 각각의 고정 노드(100,200,300,400)의 전송 내용을 분석하여 해당 이동 노드(140,150)의 위치를 파악하도록 하여 더욱 정밀한 위치를 파악할 수 있다. 예를 들어, 코디네이터(500)로 전송된 어떤 이동 노드(140)의 위치가 고정 노드 1(100)에 의해 C-1 영역 및 고정 노드 2(200)에 의해 B-2 영역으로 전송되었다면, 상기 코디네이터(500)에 기 설정된 영역 기반 위치 인식 규칙에 따라 해당 이동 노드(140)의 위치를 상기 중첩 영역으로 정의할 수 있기 때문에 보다 정밀한 위치를 파악할 수 있는 것이다.In addition, when the
아울러, 상기 고정 노드(100,200,300,400)가 각각의 위치한 환경에 따라 신호 세기의 강도를 가변적으로 변경하여 상기 신호를 송신하면, 그에 대응되는 해당 영역의 크기를 조절할 수 있으므로, 상기 코디네이터(500)는 복수의 고정 노드(100,200,300,400)에서 전송된 각각의 상기 영역 정보를 상기 환경에 따라 기 설정된 영역 인식 규칙에 따라 분석하여, 상기 분석에 의해 인식된 영역으로 상기 이동 노드(140,150)의 위치를 파악할 수 있다. 즉, 어떤 고정 노드(100)가 위치한 환경이 그 특성상 노이즈가 많은 지역이라면, 해당 고정 노드(100)의 신호 세기의 간격을 타 고정 노드(200,300,400)에 비하여 넓게 잡는 것으로 그 영역의 해상도를 감소하게 하여 노이즈에 의한 위치 인식 오차를 줄일 수 있다. 또한, 어떤 고정 노드(400)가 위치한 환경이 그 특성상 정밀한 측정이 가능한 지역이라면, 신호 세기를 보다 세분화하여 타 고정 노드(100,200,300)에 비해 영역 파악의 해상도를 보다 높일 수 있다.In addition, when the fixed node (100, 200, 300, 400) transmits the signal by varying the intensity of the signal in accordance with the environment in each location, the
따라서, 이와 같이 각각 위치한 환경에 따라 신호 세기의 구분이 서로 상이하게 설정된 복수의 고정 노드(100,200,300,400)를 이용하여 해당 고정 노드(100,200,300,400)들이 생성하는 신호 세기에 따른 분할 영역을 적용하도록 하여 환경에 따른 다양한 위치 인식 규칙을 사용할 수 있도록 하여 시스템 적용을 용이하게 할 수 있다.
Accordingly, by using a plurality of fixed
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영역기반 위치인식 방법의 순서도로서, 상기 영역기반 위치인식 방법은 적어도 하나 이상의 고정 노드가 신호 세기를 순차적으로 변경하는 것으로 해당 신호 세기에 대응되어 기 설정된 영역을 가변하면서 신호를 송신하는 단계(S401), 이동 노드가 상기 고정 노드의 신호를 수신하여 상기 신호에 대한 응답을 해당 고정 노드로 전송하는 단계(S402), 상기 고정 노드가 상기 응답에 해당하는 영역 정보를 코디네이터로 전송하는 단계(S403), 상기 코디네이터가 상기 영역 정보를 이용하여 상기 이동 노드의 위치를 상기 영역 기반으로 인식하는 단계(S404)를 포함한다.4 is a flowchart of a region-based location recognition method according to an embodiment of the present invention, wherein the region-based location recognition method is a region in which at least one fixed node sequentially changes the signal strength and is preset to correspond to the corresponding signal strength Transmitting a signal while varying (S401), the mobile node receives a signal of the fixed node and transmits a response to the signal to the fixed node (S402), wherein the fixed node corresponds to the response Transmitting the information to the coordinator (S403), the coordinator recognizes the location of the mobile node based on the area using the area information (S404).
상기 신호 송신 단계(S401)는 상기 고정 노드가 각각의 위치한 환경에 따라 상기 신호 세기의 강도를 가변적으로 변경하여 상기 기 설정된 영역을 조절하여 상기 신호를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
The signal transmitting step S401 may further include transmitting the signal by adjusting the preset area by varying the strength of the signal strength according to the environment where the fixed node is located.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치인식 단계의 순서도로서, 상기 위치인식 단계는 상기 코디네이터가 복수의 고정 노드에서 전송된 각각의 상기 영역 정보를 상기 환경에 따라 기 설정된 영역 인식 규칙에 따라 분석하는 단계(S501,S502), 상기 코디네이터가 상기 분석에 의해 인식된 영역으로 상기 이동 노드의 위치를 파악하는 단계(S503)를 포함한다.5 is a flowchart of a location recognition step according to an embodiment of the present invention, wherein the location recognition step is performed by the coordinator according to an area recognition rule preset according to the environment for each of the area information transmitted from a plurality of fixed nodes. Analyzing (S501, S502), and the coordinator to identify the position of the mobile node to the area recognized by the analysis (S503).
상기 영역 분석 단계(S501,S502)는 각각의 고정 노드에 의해 생성되는 신호 세기에 따른 각 분할 영역의 중첩 영역에 이동 노드가 존재할 경우 각각의 고정 노드가 이동 노드의 응답을 코디네이터로 전송하는 노드 영역 구분 단계, 상기 코디네이터가 기 설정된 규칙에 따라 각각의 고정 노드의 전송 내용을 분석하여 상기 이동 노드가 위치한 영역을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
The area analyzing step (S501, S502) is a node area in which each fixed node transmits the response of the mobile node to the coordinator when the mobile node exists in the overlapping area of each partition according to the signal strength generated by each fixed node. The method may further include determining a region in which the mobile node is located by analyzing transmission contents of each fixed node according to a preset rule.
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
The foregoing embodiments and advantages are merely exemplary and are not to be construed as limiting the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. .
100, 200, 300, 400: 고정 노드
110, 120, 130, 140, 150: 이동 노드
500: 코디네이터
600: 중앙 서버 100, 200, 300, 400: fixed node
110, 120, 130, 140, 150: mobile node
500: coordinator
600: central server
Claims (6)
신호 세기를 순차적으로 변경하는 것으로 해당 신호 세기에 대응되어 기 설정된 영역을 가변하면서 신호를 송신하고, 상기 신호에 대한 이동 노드의 응답시 그에 따른 영역 정보를 제공하는 적어도 하나 이상의 고정 노드;
상기 고정 노드의 신호를 수신하여 상기 신호에 대한 응답을 해당 고정 노드로 전송하는 이동 노드;
상기 고정 노드로부터 상기 응답에 해당하는 영역 정보를 전송받아 이를 이용하여 상기 이동 노드의 위치를 상기 영역 기반으로 인식하는 코디네이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치.
An apparatus for recognizing a location of a mobile node using near field communication,
At least one fixed node that transmits a signal while varying a predetermined area corresponding to the signal strength by sequentially changing the signal strength, and provides area information according to the mobile node's response to the signal;
A mobile node receiving the signal of the fixed node and transmitting a response to the signal to the fixed node;
And a coordinator for receiving area information corresponding to the response from the fixed node and recognizing the location of the mobile node based on the area based on the received area information.
상기 고정 노드는 각각의 위치한 환경에 따라 상기 신호 세기의 강도를 가변적으로 변경하여 상기 기 설정된 영역을 조절하여 상기 신호를 송신하고,
상기 코디네이터는 복수의 고정 노드에서 전송된 각각의 상기 영역 정보를 상기 환경에 따라 기 설정된 영역 인식 규칙에 따라 분석하여, 상기 분석에 의해 인식된 영역으로 상기 이동 노드의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치.
The method of claim 1,
The fixed node transmits the signal by variably changing the strength of the signal strength according to each environment, and adjusting the preset area.
The coordinator analyzes each of the area information transmitted from a plurality of fixed nodes according to an area recognition rule set according to the environment, and identifies the location of the mobile node as the area recognized by the analysis. Area-based Location Recognition Device using Near Field Communication.
상기 근거리 무선통신으로 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(ZigBee)를 이용하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 장치.
The method of claim 1,
Area-based location recognition device using short-range wireless communication, characterized in that using the Bluetooth (Bluetooth) or ZigBee (short-range wireless communication).
a) 적어도 하나 이상의 고정 노드가 신호 세기를 순차적으로 변경하는 것으로 해당 신호 세기에 대응되어 기 설정된 영역을 가변하면서 신호를 송신하는 단계;
b) 이동 노드가 상기 고정 노드의 신호를 수신하여 상기 신호에 대한 응답을 해당 고정 노드로 전송하는 단계;
c) 상기 고정 노드가 상기 응답에 해당하는 영역 정보를 코디네이터로 전송하는 단계;
d) 상기 코디네이터가 상기 영역 정보를 이용하여 상기 이동 노드의 위치를 상기 영역 기반으로 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 방법.
In the area-based location recognition method using the area-based location recognition device using short-range wireless communication,
a) at least one fixed node sequentially changing a signal strength to transmit a signal while varying a predetermined area corresponding to the signal strength;
b) a mobile node receiving a signal from the fixed node and transmitting a response to the signal to the fixed node;
c) transmitting, by the fixed node, area information corresponding to the response to the coordinator;
and d) the coordinator recognizing the location of the mobile node based on the area information using the area information.
e) 상기 고정 노드가 각각의 위치한 환경에 따라 상기 신호 세기의 강도를 가변적으로 변경하여 상기 기 설정된 영역을 조절하여 상기 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 방법.
The method of claim 4, wherein step a)
and e) varying the strength of the signal strength according to the respective location of the fixed node to adjust the preset area to transmit the signal. Location recognition method.
f) 상기 코디네이터가 복수의 고정 노드에서 전송된 각각의 상기 영역 정보를 상기 환경에 따라 기 설정된 영역 인식 규칙에 따라 분석하는 단계;
g) 상기 코디네이터가 상기 분석에 의해 인식된 영역으로 상기 이동 노드의 위치를 파악하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 영역기반 위치인식 방법.
The method of claim 5, wherein d)
f) analyzing, by the coordinator, each of the area information transmitted from a plurality of fixed nodes according to an area recognition rule preset according to the environment;
g) The coordinator further comprises the step of identifying the location of the mobile node to the area recognized by the analysis, the area-based location recognition method using short-range wireless communication.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100036737A KR20110117342A (en) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | Zone based location recognizing apparatus using local wireless communication and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100036737A KR20110117342A (en) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | Zone based location recognizing apparatus using local wireless communication and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110117342A true KR20110117342A (en) | 2011-10-27 |
Family
ID=45031276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100036737A KR20110117342A (en) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | Zone based location recognizing apparatus using local wireless communication and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20110117342A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101399735B1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-27 | 한양대학교 산학협력단 | Apparatus and method for identifying location of mobile node |
-
2010
- 2010-04-21 KR KR1020100036737A patent/KR20110117342A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101399735B1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-27 | 한양대학교 산학협력단 | Apparatus and method for identifying location of mobile node |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113728244A (en) | Radar detection using radio communication terminal | |
Hashem et al. | Accurate indoor positioning using IEEE 802.11 mc round trip time | |
WO2011132635A1 (en) | Positioning device and positioning method | |
JP2019525134A (en) | Coexistence of wireless communication and radar probing | |
US10397894B2 (en) | Autonomous positioning systems | |
KR20160105891A (en) | Access point location discovery in unmanaged networks | |
KR20140063650A (en) | System and method for position estimation using downlink access point | |
CN103209475A (en) | Positioning method, positioning server, terminal and base station | |
Pei et al. | The evaluation of WiFi positioning in a Bluetooth and WiFi coexistence environment | |
US10935671B2 (en) | Positioning method, assistant site, and system | |
KR20210088678A (en) | Positioning method and device | |
JPWO2018135539A1 (en) | Position detection system | |
US11342985B2 (en) | Method for determining a communication path of millimeter wave signal, measurement device and measurement controller using the same | |
KR101433922B1 (en) | Apparatus and method for measuring location | |
CN109270494B (en) | Anti-interference method for high-precision radar measurement system | |
Denis et al. | Cooperative and heterogeneous indoor localization experiments | |
CN106664530B (en) | Method and system for improving accuracy of location and proximity determination | |
Martin | Multimode radio fingerprinting for localization | |
KR20110117342A (en) | Zone based location recognizing apparatus using local wireless communication and method thereof | |
US20240334227A1 (en) | Control Unit for Sensing Measurement Report Configuration, a Wireless Device, a Method, and a Computer Program Product Therefor | |
US20240340128A1 (en) | Method of a Control Unit for Transmission/Reception of Sensing Configuration Information for a Wireless Device, a Computer Program Product, Control Units and a Wireless Device | |
CN112804693A (en) | Method and device for measuring state information of intermediate object | |
US20160183045A1 (en) | Positioning device and positioning method thereof | |
US20160282460A1 (en) | Object recognition apparatus and object recognition method using spatial electromagnetic waves | |
KR20160081746A (en) | Beam selection apparatus and method for selecting beam in a fixed beam terminal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |