KR20120012942A - 중계태그, 위치계산 리더기, gps 신호 및 무선통신을 이용한 실내외 연속 실시간 위치추적 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GPS 신호와 무선통신 기술을 융합한 실시간 위치추적 기술에 관한 것으로, 실외에서는 GPS 위성이 위치정보신호를 전달하고, 실내에서는 상기 GPS 위성과 유사한 구조의 유사 GPS 신호기가 위치정보신호를 발생하여 전달하고, 복수의 위치추적 대상객체에 각각 부착된 복수의 중계태그가 상기 GPS 위성과 상기 유사 GPS 신호기에서 전달된 위치정보신호를 수신하여 중계하고, 위치계산 리더기가 상기 복수의 중계태그 각각으로부터 상기 위치정보신호를 수신하여 상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산함으로써, 복수의 중계태그가 부착된 복수의 위치추적 대상객체의 위치를 실시간으로 위치추적할 수 있는 중계태그, 위치계산 리더기, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법 및 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명의 일실시예는 GPS 신호와 RFID 무선통신을 이용하여 실시간으로 실내외 위치를 추적하는 방안에 관한 것이다.
위성을 이용한 위치확인시스템(GPS: Global Positioning System, 이하 'GPS 시스템'이라 함)은 이동하는 단말 또는 객체의 위치를 파악하는 위치추적 기술로서 개발되었다. 예컨대, GPS 시스템 위치추적 기술은 GPS 위치정보신호를 이용하여 자신의 위치를 계산하는 위치확인시스템과 이동통신망을 연계한 위치추적시스템 등으로 개발되고 있으며, 일반 차량 위치 추적, 항만, 운송업 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다.
그러나, 위치추적 기술 중, GPS를 이용한 방법은 GPS 위성신호가 수신되는 실외에서만 가능하며, 실내나 기타 위성신호를 받을 수 없는 구역에서는 불가능한 단점이 있다.
위치추적 기술의 또 다른 방법은 다양한 근거리 무선통신을 이용하는 것이다. 대표적인 예로, 무선인식기술(RFID: Radio-Frequency IDentification)를 이용하여 위치를 계산하는 방법이다. 무선인식기술을 이용한 위치 계산 방법은 태그를 부착한 대상객체를 셋 이상의 리더기에서 동시에 인식하도록 하여, 각 리더기와 태그 간의 거리를 측정한 후, 이를 삼각측량(Triangulation)함으로써 대상객체의 위치를 추적하게 하는 것이다. 하지만, 이와 같은 무선인식기술은 태그의 위치추적을 위해 반드시 셋 이상의 리더기로부터 태그가 인식되어야 하므로, 리더기가 구비된 특정영역을 벗어날 경우 태그의 위치추적이 불가능해진다는 문제점이 있었다.
이외에도 UWB 통신기술, WIFI라 불리는 무선랜기술을 이용하여 위치를 계산하는 다양한 방법들이 제시되고 있으나, 사용범위의 한계, 사용환경에 따른 제약, 실내외의 적용방식 차이 등의 문제로 인하여 모든 환경에서 적용할 수 있는 핵심기술로써 자리잡지는 못하고 있는 실정이다.
따라서, 이종망간 이동성이 제공되는 환경에서 실시간 보안 연속성을 제공하는 기술이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 일실시예는 위치추적 대상객체에 부착되는 태그에 있어서 태그의 기능을 간소화하여, 저소비전력 및 저가격으로 중계태그를 구현할 수 있는 중계태그를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 위치추적 대상객체에 부착된 중계태그로부터 수신된 위치정보신호에 기초하여 상기 위치추적 대상객체의 위치를 계산함으로써, 고정된 전원을 사용하는 리더기에서 중계태그 대신 더 많은 기능을 수행할 수 있도록 하는 위치계산 리더기를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 실외에 부착된 중계태그와 실내에 부착된 중계태그에 동일한 위치추적 방법을 적용함으로써, 위치추적 대상객체의 실내외 위치와 상관없이 동일한 중계태그를 이용하여 연속적으로 실시간 위치추적을 적용할 수 있는 실내외 연속 실시간 위치추적 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 시스템은 실외에서 위치정보신호를 전송하는 GPS 위성, 실내에서 상기 GPS 위성과 유사한 구조로 위치정보신호를 발생하여 전달하기 유사 GPS 신호기, 복수의 위치추적 대상객체에 각각 부착되어, 상기 GPS 위성과 상기 유사 GPS 신호기에서 전달된 위치정보신호를 수신하여 중계하는 복수의 중계태그, 및 상기 복수의 중계태그 각각으로부터 상기 위치정보신호를 수신하여 상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산하는 위치계산 리더기를 포함한다.
이때, 상기 중계태그는 실내 또는 실외에 설치되며, 상기 전달된 위치정보신호에 태그 식별자 및 수신 시각차를 포함하는 신호 프레임을 생성하고, 상기 생성된 신호 프레임을 상기 위치계산 리더기로 전송할 수 있다.
이때, 상기 위치계산 리더기는 무선통신방식으로 상기 전송된 신호 프레임을 수신하고, 상기 수신된 신호 프레임에 포함된 태그 식별자를 이용하여 상기 복수의 중계태그를 각각 식별하고, 상기 식별된 중계태그의 위치 계산을 통해 상기 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 유사 GPS 신호기는 설치되는 실내장소와 연관하여 현재위치 정보를 제공하기 위하여 신호기의 식별자를 포함한 유사 GPS 신호기의 데이터 프레임을 구성하는 위치정보 발생모듈, GPS 위성으로부터 시각정보를 수신하거나 기타 다른 방법을 통하여 유사 GPS 신호기간의 시간을 동기화하는 동기 처리모듈, 및 상기 구성된 위치정보신호를 중계태그로 전달하는 신호 송신모듈을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 중계태그는 GPS 위성 또는 유사 GPS 신호기로부터 위치정보신호를 수신하는 신호 수신모듈, 상기 수신된 위치정보신호 에 중계태그 식별자 및 수신된 위치정보신호들간의 수신 시각차를 포함하는 신호 프레임을 생성하는 프레임 생성모듈, 및 상기 생성된 신호 프레임을 위치계산 리더기로 전송하는 무선통신 송신모듈을 포함한다.
이때, 상기 프레임 생성모듈은 상기 위치정보신호를 이용하여 위성시각, GPS 위성 식별자(ID), 유사 GPS 신호기 식별자, 위치정보 및 태그 식별자를 포함하는 신호 프레임을 생성할 수 있다.
이때, 상기 무선통신 송신모듈은 상기 생성된 신호 프레임을 반송파 주파수에 포함시켜 상기 위치계산 리더기로 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위치계산 리더기는 복수의 중계태그 각각으로부터 위치정보신호를 수신하는 무선통신 수신 RF 모듈, 상기 수신된 위치정보신호를 복조하는 베이스밴드 모듈, 및 상기 복조된 위치정보신호를 이용하여 상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하는 위치계산 프로세서 모듈을 포함한다.
이때, 상기 베이스밴드 모듈은 상기 위치정보신호로서 수신된 신호 프레임을 복조할 수 있다. 상기 위치계산 리더기는 상기 복조된 신호 프레임에 포함된 각 중계태그의 시각정보 및 태그 식별자를 이용하여 상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하고, 계산된 위치를 중앙서버로 전송하는 네트워크 인터페이스 모듈을 더 포함할 수 있다.
이때 위치계산 리더기는 GPS 신호에 대한 위치계산의 효율성과 정확도를 높이기 위한 GPS 수신기 기능모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 방법은 GPS 위성 및 유사 GPS 신호기로부터 송신된 위치정보신호를 복수의 위치추적 대상객체에 각각 부착된 복수의 중계태그가 수신하는 단계, 수신된 위치정보신호를 위치계산리더기로 전송하기 위하여 신호 프레임으로 재 구성하는 단계, 상기 재 구성된 위치정보신호를 위치계산 리더기로 전송하는 단계, 및 상기 전달된 위치정보신호를 이용하여 상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 방법은 설치되는 장소와 연관하여 현재위치를 설정하는 단계, GPS 위성으로부터 위치정보신호를 수신하는 단계, 및 유사 GPS 신호기 들간의 시간을 동기화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 방법은 GPS 위성 또는 유사 GPS 신호기로부터 위치정보신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 위치정보신호를 이용하여 신호 프레임을 생성하는 단계, 및 상기 생성된 신호 프레임을 위치계산 리더기로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 방법은 복수의 중계태그 각각으로부터 위치정보신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 위치정보신호를 복조하는 단계, 및 상기 복조된 위치정보신호를 이용하여 상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 실내외 연속적인 위치추적을 위하여 위치추적 대상객체에 부착되는 중계태그는 위치계산기능이 없으므로, 저소비전력 및 저가격으로 중계태그를 구현할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 위치추적 대상객체에 부착된 중계태그로부터 수신된 위치정보신호에 기초하여 상기 위치추적 대상객체의 위치를 계산함으로써, 고정된 전원을 사용하는 리더기에서 중계태그 대신 더 많은 기능을 수행할 수 있으므로 보다 더 정밀하게 위치를 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 실외에 부착된 중계태그와 실내에 부착된 중계태그에 동일한 위치추적 방식을 적용함으로써, 위치추적 대상객체의 실내외 위치와 상관없이 중계태그를 이용하여 연속적으로 실시간 위치추적을 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 시스템의 네트워크 연결관계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유사 GPS 신호기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 중계태그의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치계산 리더기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유사 GPS 신호기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 중계태그의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치계산 리더기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 시스템의 네트워크 연결관계를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 실내외 연속 실시간 위치추적 시스템(100, 이하 '실시간 위치추적 시스템'이라 함)은 GPS 위성(110), 유사 GPS 신호기(121~127), 중계태그(131~137), 위치계산 리더기(141, 142), 및 중앙서버(150)를 포함한다.
GPS 위성(110)은 실외에서 실시간으로 실외 중계태그(131~133)로 위치정보신호를 전송한다. 위치정보신호는 위치추적 대상객체에 대한 위치를 산출하기 위한 신호이다. 위치는 최소 3개 이상의 GPS 위성(110)으로부터 수신되는 시간과 거리를 측정하여, 최소 3개의 각각 다른 거리를 삼각측량(Triangulation) 방법에 따라 정확히 계산할 수 있다. 위치추적 대상객체는 움직이는 사물이나 정적인 물체일 수 있다.
유사 GPS 신호기(121~127)는 실내에서 GPS 위성(110)과 유사한 구조로 위치정보신호를 발생하고, 발생된 위치정보신호를 복수의 실내 중계태그(134~137)로 각각 전달한다. 예컨대, 유사 GPS 신호기(121~127)는 실내에 위치한 실내 중계태그(134~137)로 상기 위치정보신호를 전달할 수 있다. 유사 GPS 신호기(121~127)와 복수의 중계태그(134~137)의 전송방법은 GPS 위성(110)과 실외 중계태그(131~133, 또는 GPS 수신부)의 전송방법과 동일할 수 있다.
복수의 중계태그(131~137)는 복수의 위치추적 대상객체에 각각 부착되어, 상기 전달된 위치정보신호를 수신하고, 수신된 위치정보신호를 위치계산 리더기(141, 142)로 전송한다. 복수의 중계태그(131~137)는 실내 또는 실외에 설치될 수 있다. 예컨대, 실외에 위치한 실외 중계태그(131~133)는 GPS 위성(110)으로부터 상기 위치정보신호를 수신하고, 실내에 위치한 실내 중계태그(134~137)는 유사 GPS 신호기(121~127)로부터 상기 위치정보신호를 수신할 수 있다.
복수의 중계태그(131~137)는 상기 전달된 위치정보신호에 태그 식별자 및 수신 시각차를 포함하는 신호 프레임을 생성하고, 상기 생성된 신호 프레임을 위치계산 리더기(141, 142)로 전송할 수 있다. 즉, 복수의 중계태그(131~137)는 기능을 간소화하여, 위치를 직접 산출하지 않고, 단순히 수신된 위치정보신호를 무선통신방식으로 위치계산 리더기(141, 142)로 전송함으로써, 저소비전력 및 저가격으로 구현할 수 있다.
위치계산 리더기(141, 142)는 복수의 중계태그(131~137) 각각으로부터 상기 위치정보신호를 수신하여 상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산한다. 예컨대, 위치계산 리더기(141, 142)는 무선통신방식으로 상기 전송된 신호 프레임을 수신하고, 상기 수신된 신호 프레임에 포함된 태그 식별자를 이용하여 복수의 중계태그(131~137)를 각각 식별하고, 상기 식별된 복수의 중계태그(131~137)의 위치 계산을 통해 상기 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산할 수 있다.
위치계산 리더기(141, 142)는 상기 계산된 위치를 중앙서버(150)로 전송한다. 따라서, 중앙서버(150)는 상기 계산된 위치를 통해 복수의 중계태그(131~137)가 부착된 위치추적 대상객체의 위치를 쉽게 파악할 수 있다.
여기서, 무선통신방식은 한가지 방식으로 특정하지 않으며, 예컨대, RFID(Radio-Frequency IDentification) 방식을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유사 GPS 신호기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참고하면, 유사 GPS 신호기(200)는 위치정보 발생모듈(210), 동기 처리모듈(220), 및 신호 송신모듈(230)을 포함한다.
위치정보 발생모듈(210)은 설치되는 실내장소와 연관하여 현재위치 정보를 제공하기 위하여 신호기의 식별자를 포함한 유사 GPS 신호기의 데이터 프레임을 구성한다. 위치정보 발생모듈(210)은 유사 GPS 신호기(200)가 설치될 때 장소와 연관하여 사전에 관리자로부터 현재위치를 입력받아 설정할 수 있다.
동기 처리모듈(220)은 GPS 위성(110)으로부터 시각정보를 수신하거나, 기타 다른 방법을 통하여 유사 GPS 신호기 간의 시간을 동기화한다.
신호 송신모듈(230)은 상기 수신된 위치정보신호를 복수의 실내 중계태그(134~137)로 전달한다. 신호 송신모듈(230)은 실내에 위치한 실내 중계태그(134~137)로 상기 위치정보신호를 전달할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 중계태그의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참고하면, 중계태그(300)는 신호 수신모듈(310), 프레임 생성모듈(320), 및 무선통신 송신모듈(330)을 포함한다.
신호 수신모듈(310)은 GPS 위성(110) 또는 유사 GPS 신호기(200)로부터 위치정보신호를 수신한다. 중계태그(300)는 실내 또는 실외에 설치될 수 있다. 예컨대, 중계태그(300)가 실외에 위치한 경우, 신호 수신모듈(310)은 GPS 위성(110)으로부터 상기 위치정보신호를 수신하고, 중계태그(300)가 실내에 위치한 경우, 신호 수신모듈(310)은 유사 GPS 신호기(200)로부터 상기 위치정보신호를 수신할 수 있다.
프레임 생성모듈(320)은 상기 수신된 위치정보신호를 이용하여 신호 프레임을 생성한다. 예컨대, 프레임 생성모듈(320)은 상기 위치정보신호를 이용하여 위성시각, GPS 위성 식별자, 유사 GPS 신호기 식별자, 위치정보 및 태그 식별자를 포함하는 신호 프레임을 생성할 수 있다. 위성시각과 위치정보는 상기 위치정보신호로부터 획득할 수 있다. 태그 식별자는 중계태그(300)의 아이디일 수 있으며, 위치계산 리더기(141, 142)가 중계태그(300)의 위치를 파악하는데 도움을 줄 수 있다.
또한, 프레임 생성모듈(320)은 상기 생성된 신호 프레임을 RFID 방식에 맞게 신호 변조 기능을 수행할 수 있다.
무선통신 송신모듈(330)은 상기 생성된 신호 프레임을 위치계산 리더기(141, 142)로 전송한다. 즉, 무선통신 송신모듈(330)은 상기 생성된 신호 프레임을 CRC 반송파 주파수에 포함시켜 위치계산 리더기(141, 142)로 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치계산 리더기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 위치계산 리더기(400)는 무선통신 수신 RF 모듈(410), 베이스밴드 모듈(220), 위치계산 프로세서 모듈(430), 및 네트워크 인터페이스 모듈(440)을 포함한다.
무선통신 수신 RF 모듈(410)은 복수의 중계태그(131~137) 각각으로부터 위치정보신호를 수신한다. 이때, 무선통신 수신 RF 모듈(410)은 무선통신방식으로 상기 위치정보신호로서 신호 프레임을 수신할 수 있다.
베이스밴드 모듈(220)은 상기 수신된 위치정보신호를 복조한다. 즉, 베이스밴드 모듈(220)은 상기 위치정보신호로서 수신된 신호 프레임을 복조할 수 있다. 신호 프레임은 중계태그(131~137)에 의해 변조되고, 반송파 주파수에 실어 수신되었으므로, 복조할 필요가 있다. 예컨대, 베이스밴드 모듈(220)은 상기 신호 프레임으로부터 위성시각, GPS 위성 식별자, 유사 GPS 신호기 식별자, 위치정보 및 각 중계태그(131~137)의 태그 식별자를 식별할 수 있다.
위치계산 프로세서 모듈(430)은 상기 복조된 위치정보신호를 이용하여 복수의 중계태그(131~137)의 위치를 계산한다. 예컨대, 위치계산 프로세서 모듈(430)은 상기 복조된 신호 프레임에 포함된 위성시각, GPS 위성 식별자, 유사 GPS 신호기 식별자, 위치정보를 통해 각 중계태그(131~137)의 위치 및 태그 식별자를 이용하여 복수의 중계태그(131~137)의 위치를 계산할 수 있다.
네트워크 인터페이스 모듈(440)은 상기 계산된 위치를 중앙서버(150)로 전송한다. 즉, 네트워크 인터페이스 모듈(440)은 중앙서버(150)로 계산된 위치를 제공할 수 있는 인터페이스를 제공함으로써, 각종 응용 서비스를 가능하게 할 수 있다.
또한, 위치계산 리더기(400)는 GPS 신호에 대한 위치계산의 효율성과 정확도를 높이기 위하여 GPS 수신기 기능모듈을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실내외 연속 실시간 위치추적 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 501에서, GPS 위성(110)은 실외에서 실시간으로 중계태그(300)로 위치정보신호를 전송한다. 위치정보신호는 위치추적 대상객체에 대한 위치를 산출하기 위한 신호이다. 위치는 최소 3개 이상의 GPS 위성(110)으로부터 수신되는 시간과 거리를 측정하여, 최소 3개의 각각 다른 거리를 삼각측량(Triangulation) 방법에 따라 정확히 계산할 수 있다. 위치추적 대상객체는 움직이는 사물이나 정적인 물체일 수 있다.
단계 502에서, 유사 GPS 신호기(200)는 실내에서 GPS 위성(110)과 유사한 구조로 위치정보신호를 발생하고, 발생된 위치정보신호를 중계태그(300)로 전달한다. 예컨대, 유사 GPS 신호기(200)는 실내에 위치한 중계태그(300)로 상기 위치정보신호를 전달할 수 있다.
단계 503에서, 중계태그(300)는 복수의 위치추적 대상객체에 각각 부착되어, 상기 GPS 위성과 상기 유사 GPS 신호기에서 전달된 위치정보신호를 수신한다.
예컨대, 중계태그(300)는 상기 위치정보신호에 태그 식별자 및 수신 시각차를 포함하는 신호 프레임을 생성할 수 있다. 실시예로, 중계태그(300)가 실외에 위치한 경우, GPS 위성(110)으로부터 상기 위치정보신호를 수신하고, 실내에 위치한 경우, 유사 GPS 신호기(200)로부터 상기 위치정보신호를 수신할 수 있다.
단계 504에서, 중계태그(300)는 상기 수신된 위치정보신호를 위치계산 리더기(400)로 중계한다. 즉, 중계태그(300)는 기능을 간소화하여, 위치를 직접 산출하지 않고, 단순히 수신된 위치정보신호를 무선통신방식으로 위치계산 리더기(400)로 전송함으로써, 저소비전력 및 저가격으로 구현할 수 있다.
단계 505에서, 위치계산 리더기(400)는 중계태그(300)로부터 수신된 상기 위치정보신호를 이용하여 상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산한다. 예컨대, 위치계산 리더기(400)는 상기 위치정보신호로서 수신된 신호 프레임에 포함된 태그 식별자를 이용하여 중계태그(300)를 식별하고, 상기 식별된 중계태그(300)의 위치 계산을 통해 상기 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산할 수 있다.
위치계산 리더기(400)는 상기 계산된 위치를 중앙서버(150)로 전송한다. 따라서, 중앙서버(150)는 상기 계산된 위치를 통해 복수의 중계태그(131~137)가 부착된 위치추적 대상객체의 위치를 쉽게 파악할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 실시간 위치추적 시스템
110: GPS 위성
121~127: 유사 GPS 신호기
131~137: 중계태그
141, 142: 위치계산 리더기
150: 중앙서버
110: GPS 위성
121~127: 유사 GPS 신호기
131~137: 중계태그
141, 142: 위치계산 리더기
150: 중앙서버
Claims (19)
- 실외에서 위치정보신호를 전송하는 GPS 위성;
실내에서 상기 GPS 위성과 유사한 구조로 위치정보신호를 발생하고, 발생된 위치정보신호를 전달하는 유사 GPS 신호기;
복수의 위치추적 대상객체에 각각 부착되어, 상기 GPS 위성과 상기 유사 GPS 신호기에서 전달된 위치정보신호를 수신하여 중계하는 복수의 중계태그; 및
상기 복수의 중계태그 각각으로부터 상기 위치정보신호를 수신하여 상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산하는 위치계산 리더기
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 중계태그는,
실내 또는 실외에 설치되며, 상기 전달된 위치정보신호에 태그 식별자 및 수신 시각차를 포함하는 신호 프레임을 생성하고, 상기 생성된 신호 프레임을 상기 위치계산 리더기로 전송하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 위치계산 리더기는,
무선통신방식으로 상기 전송된 신호 프레임을 수신하고, 상기 수신된 신호 프레임에 포함된 태그 식별자를 이용하여 상기 복수의 중계태그를 각각 식별하고, 상기 식별된 중계태그의 위치 계산을 통해 상기 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 시스템. - 설치되는 실내장소와 연관하여 현재위치 정보를 제공하기 위하여 신호기의 식별자를 포함한 유사 GPS 신호기의 데이터 프레임을 구성하는 위치정보 발생모듈;
GPS 위성으로부터 시각정보를 수신하거나, 기타 다른 방법을 통하여 유사 GPS 신호기간의 시간을 동기화하는 동기 처리모듈; 및
상기 구성된 위치정보신호를 중계태그로 전달하는 신호 송신모듈
을 포함하는, 유사 GPS 신호기. - GPS 위성 또는 유사 GPS 신호기로부터 위치정보신호를 수신하는 신호 수신모듈;
상기 수신된 위치정보신호에 태그 식별자 및 수신된 위치정보신호들간의 수신 시각차를 포함하는 신호 프레임을 생성하는 프레임 생성모듈; 및
상기 생성된 신호 프레임을 위치계산 리더기로 전송하는 무선통신 송신모듈
을 포함하는, 중계태그. - 제5항에 있어서,
상기 프레임 생성모듈은,
상기 위치정보신호를 이용하여 위성시각, GPS 위성 식별자, 유사 GPS 신호기 식별자, 위치정보 및 태그 식별자를 포함하는 신호 프레임을 생성하는, 중계태그. - 제5항에 있어서,
상기 무선통신 송신모듈은,
상기 생성된 신호 프레임을 반송파 주파수에 포함시켜 상기 위치계산 리더기로 전송하는, 중계태그. - 복수의 중계태그 각각으로부터 위치정보신호를 수신하는 무선통신 수신 RF 모듈;
상기 수신된 위치정보신호를 복조하는 베이스밴드 모듈; 및
상기 복조된 위치정보신호를 이용하여 상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하는 위치계산 프로세서 모듈
을 포함하는, 위치계산 리더기. - 제8항에 있어서,
상기 베이스밴드 모듈은,
상기 위치정보신호로서 수신된 신호 프레임을 복조하고,
상기 위치계산 프로세서 모듈은,
상기 복조된 신호 프레임에 포함된 각 중계태그의 위치 및 태그 식별자를 이용하여 상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하고,
상기 계산된 위치를 중앙서버로 전송하는 네트워크 인터페이스 모듈
을 더 포함하는, 위치계산 리더기. - 제8항에 있어서,
GPS 신호에 대한 위치계산의 효율성과 정확도를 높이기 위한 GPS 수신기 기능모듈
을 더 포함하는, 위치계산 리더기. - GPS 위성 및 유사 GPS 신호기로부터 송신된 위치정보신호를 복수의 위치추적 대상객체에 각각 부착된 복수의 중계태그가 수신하는 단계;
상기 수신된 위치정보신호를 위치계산 리더기로 전송하기 위하여 신호 프레임으로 재구성하는 단계;
상기 재구성된 위치정보신호를 위치계산 리더기로 전송하는 단계; 및
상기 전달된 위치정보신호를 이용하여 상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - 제11항에 있어서,
상기 수신된 위치정보신호를 위치계산 리더기로 전송하기 위하여 신호 프레임으로 재구성하는 단계는,
실내 또는 실외에 설치되며, 위치계산 리더기로 전송하기 위하여 상기 수신된 위치정보신호에 태그 식별자 및 수신 시각차를 포함하는 신호 프레임으로 재구성하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - 제11항에 있어서,
상기 복수의 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산하는 단계는,
무선통신방식으로 상기 전송된 신호 프레임을 수신하는 단계;
상기 수신된 신호 프레임에 포함된 태그 식별자를 이용하여 상기 프레임을 전송한 복수의 중계태그를 각각 식별하는 단계; 및
상기 식별된 중계태그의 위치 계산을 통해 상기 위치추적 대상객체에 대한 위치를 계산하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - 설치되는 장소와 연관하여 현재위치를 설정하는 단계;
GPS 위성으로부터 위치정보신호를 수신하는 단계; 및
유사 GPS 신호기들간의 시간을 동기화하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - GPS 위성 또는 유사 GPS 신호기로부터 위치정보신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 위치정보신호를 이용하여 신호 프레임을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 신호 프레임을 위치계산 리더기로 전송하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - 제15항에 있어서,
상기 수신된 위치정보신호를 이용하여 신호 프레임을 생성하는 단계는,
상기 위치정보신호를 이용하여 위성시각, GPS 위성 식별자, 유사 GPS 신호기 식별자, 위치정보 및 태그 식별자를 포함하는 신호 프레임을 생성하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - 제15항에 있어서,
상기 생성된 신호 프레임을 위치계산 리더기로 전송하는 단계는,
무선통신방식으로 상기 생성된 신호 프레임을 반송파 주파수에 포함시켜 상기 위치계산 리더기로 전송하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - 복수의 중계태그 각각으로부터 위치정보신호를 수신하는 단계
상기 수신된 위치정보신호를 복조하는 단계; 및
상기 복조된 위치정보신호를 이용하여 상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법. - 제18항에 있어서,
상기 수신된 위치정보신호를 복조하는 단계는,
상기 위치정보신호로서 수신된 신호 프레임을 복조하는 단계
를 포함하고,
상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하는 단계는,
상기 복조된 신호 프레임에 포함된 각 중계태그의 위치 및 태그 식별자를 이용하여 상기 복수의 중계태그의 위치를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 위치를 중앙서버로 전송하는 단계
를 포함하는, 실내외 연속 실시간 위치추적 방법.
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