KR20120090266A - 블루투스모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템 - Google Patents

블루투스모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템 Download PDF

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KR20120090266A
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홍덕기
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Abstract

본 발명은 블루투스 모듈이 장착된 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템에 관한 것으로, 블루투스 모듈이 장착된 기기의 고유 주소인 BD_ADDR(Bluetooth Device Address)감지 정보를 운동량측정 위치 계측 수단으로 활용하여, 일정 거리별로 설치되는 블루투스Tag부와, 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하여 이를 운동자정보(핸드폰번호, 체중, 운동목표치)와 연결시키고 운동자정보가 포함된 운동량측정로그(BD_ADDR, 검색시각, 블루투스TagID, BD_ADDR-운동자연결정보)를 서버부로 송신하며, 서버로부터 분석된 운동량정보를 수신받아 표시하는 블루투스단말부와, 블루투스단말부로부터 전송받은 운동량측정로그를 토대로 운동량정보(이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태)를 생성하여 블루투스단말부로 전송하는 서버부를 포함하여 구성함으로써 자전거도로나 산책로를 이동하는 운동자의 운동량 측정 등 관련 서비스를 제공할 수 있다.

Description

블루투스모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템{Physical Exercise Measuring Service System that utilize Mobile Device with Bluetooth Module}
본 발명은 블루투스모듈이 장착된 기기의 고유 주소인 BD_ADDR(Bluetooth Device Address)감지 정보를 운동량측정 위치 계측 수단으로 활용하여, 일정 거리별로 설치되는 블루투스Tag부와, 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하여 이를 운동자정보(핸드폰번호, 체중, 운동목표치)와 연결시키고 운동자정보가 포함된 운동량측정로그(BD_ADDR, 검색시각, 블루투스TagID, BD_ADDR-운동자연결정보)를 서버부로 송신하며, 서버로부터 분석된 운동량정보를 수신받아 표시하는 블루투스단말부와, 블루투스단말부로부터 전송받은 운동량측정로그를 토대로 운동량정보(이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태)를 생성하여 블루투스단말부로 전송하는 서버부를 포함하여 구성함으로써 자전거도로나 산책로 등을 이동하는 운동자의 운동량측정 등 관련 서비스를 제공하는 블루투스 모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자전거도로나 산책로를 이동하는 운동자의 운동량을 측정하기 위해서는 운동자 개체 인식 및 위치 좌표 파악이 선행되어야 한다. 즉 위치 좌표가 파악된 2개 포인트 이상의 운동자 개체인식 정보를 이용하면 포인트간 이동거리 및 속도 등 기본적인 운동량 파악이 가능하다. 여기에 운동자의 체중과 목표운동치 등 부가 정보가 입력되면 이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태 등 종합적인 운동량 파악이 가능하다.
결국 실외를 자유롭게 이동하는 운동자의 운동량측정을 위해 포인트별 운동자 개체인식 및 위치 좌표 파악을 위한 무선통신 기반의 유비쿼터스 기술적용이 필요하다.
현재까지 자전거도로나 산책로를 이동하는 운동자의 운동량측정을 위한 운동자 개체인식 및 위치 좌표 파악을 위한 기반 기술로는 RFID, 블루투스, IC카드 등 다양한 근거리통신망 기술과 GPS 등을 이용한 방안들이 적용되었다.
하지만 관련 기술이 뛰어나도 사용의 불편성, 높은 도입비용 등 시장 요구사항을 만족시키지 못하면 기술은 실제 서비스 상용화에서 적용되지 못한다. 새로운 서비스가 상용화되기 위한 최소 요건은 첫째, 서비스 제공자 입장에서 도입 및 설치 비용이 합리적이면서 원하는 기능을 정확하게 구현하며, 둘째 사용자 입장에서 서비스를 위해 별도 장치를 구입하는 등 번거로운 사전 조치 사항이 없어야 한다.
기존 근거리통신망 구현장치인 Passive RFID(Radio Frequency Identification)카드의 경우 전파출력(전계장도)나 주파수대역 등에 따라 차이는 있지만 일반적으로 직진성 단거리(10cm~20cm)에만 검색이 가능하며, Active RFID카드는 장거리(100m)까지 가능하지만 검색 범위가 넓고 고가이다, 접촉식과 비접촉식 IC(Integrated Circuit)칩카드 또한 리더기에 접촉 혹은 접근하여야 검색이 가능하다. 위치측정시스템(A-GPS:Assisted-Global Positioning System)장비도 10m 내외로 위치를 검색하지만 3G 서비스가 기본적으로 연동되어야 하며 GPS수신 대기시간도 5~10분 정도 걸리며, 대상이 건물 안으로 들어가면 검색이 불가능하다. 상용화를 위해 무엇보다 중요한 것은 이들 기술을 이용할 경우 운동자의 개체인식을 위해 운동자는 Tag 등 인식장치를 휴대해야 하며, 서비스 제공자는 운동자의 휴대 장치를 판독하는 리더기 등을 하나의 세트로 설치해야 하기 때문에 설치 및 운영비용이 증가하는 단점이 있다.
반면 송신출력에 따라 1~100m 이내의 근거리 통신망에서 사용되는 근거리 표준통신규격인 블루투스를 이용하면 효율적으로 운동자의 개체인식을 할 수 있는 장점이 있다.
블루투스모듈이 있는 모든 단말장치는 각각 고유한 BD_ADDR(Bluetooth Device Address)로 구별되기 때문에 해당 검색 구역안에 있는 단말장치는 직진성이나 장애물 여부에 구애 받지 않고 검색할 수 있다.
현재 대부분의 휴대폰이나 스마트폰의 경우 감지거리 10m의 Class2 블루투스 모듈이 장착되어 있기 때문에 이를 이용하면 운동자는 별도의 장치 휴대없이 감지 거리 10m 내외의 개체인식이 가능하다.
결국 위치 좌표가 파악된 2개 포인트 이상에서 수집된 운동자 개체인식 정보를 이용하면 포인트간 이동거리 및 속도 등 기본적인 운동량 파악이 가능하다. 여기에 운동자의 체중과 목표운동치 등 부가 정보가 입력되면 이동거리, 이동속도, 소요칼로리, 운동목표치 대비 운동상태 등 종합적인 운동량정보 파악이 가능하다.
하지만 현재 블루투스 기술은 블루투스모듈이 장착된 헤드셋이나 단말장치간 정보(음성, 데이타)교환용으로 활용되는 수준이다. 일부가 단말장치의 고유한 BD_ADDR(Bluetooth Device Address)를 개체인식의 수단으로 활용하는 사례도 있으나 본 발명의 고안처럼 정보 교환을 위해 블루투스 통신 커넥션(페어링)을 맺기 위해 수행하는 inquiry 와 paging 등 2개 과정 중 paging 과정 없이 강제적으로 inquiry 과정만을 주기적으로 수행하는 방식으로 블루투스단말의 고유한 주소인 BD_ADDR를 빠르게 감지한후 적어도 2개 포인트에서 수집된 정보를 토대로 운동량을 측정하는 것은 없었다.
선등록권인 "블루투스 헤드셋을 이용한 운동상태 제공방법(등록 특1008513080000)"은 블루투스 기술을 이용하지만 운동량을 측정하기 위해 블루투스 헤드셋에 가속도 센서를 부착하는 형태로 운동상태의 평균속력을 산출하는 형태다.
또 선출원권인 블루투스 억세스포인트의 등록기능을 이용한 블루투스 아이디 등록방법(등록 특1006555760000)은 블루투스 통신 커넥션(페어링)을 맺기 위해 수행하는 inquiry 와 paging 과정을 모두 이용하여 단말장치의 아이디를 등록하는 방법만을 정의하고 있다. 또 "블루투스 모듈이 있는 휴대폰을 활용한 고객인지서비스 시스템(등록 특1009065700000)"은 통신 커넥션(페어링)을 맺기 위해 수행하는 inquiry 과정만을 통해 검색 구역내 단말을 검색하지만 그 목적이 검색된 단말의 소지자가 DB에 수록된 고객인지 여부를 판별하는데 국한되어 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 블루투스 모듈이 장착된 기기의 고유 주소인 BD_ADDR(Bluetooth Device Address)감지 정보를 운동량측정 위치 계측 수단으로 활용하여, 자전거도로나 산책로 등 운동자의 운동량 측정이 필요한 지점에 블루투스Tag를 포인트별로 설치하고, 이동자가 반경 10m 구역을 검색하는 마스터 블루투스 단말장치를 활용하여 운동자의 운동량정보(이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태)를 측정하여 스마트폰 및 인터넷을 통해 운동자가 확인할 수 있도록 하는 서비스 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템은 블루투스Tag부, 블루투스단말부, 서버부를 포함한다
상기 블루투스Tag부는 슬레이브 상태에서 마스터 상태의 블루투스단말의 inquiry신호에 빠르게 응답하며, 상시전원 또는 배터리, 태양광 형태로 구동된다.
상기 블루투스단말부는 블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 제한하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정하는 기능을 갖는다. 또 블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하고, 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지한다.
이후 감지된 BD_ADDR와 운동자정보를 매핑시키고, 운동량측정로그와 서버로부터 전송받은 운동량정보를 표시하고, 운동량측정로그를 서버로 전송하고, 서버에서 분석된 운동량정보를 수신한다.
상기 서버는 블루투스단말에서 송신된 운동량측정로그를 수신하고 블루투스단말에서 수신된 운동량측정로그를 DB 형태로 단말DB부(BD_ADDR, 검색시각, 블루투스TagID, BD_ADDR-운동자연결정보)에 기록 관리하고, 서비스 관리를 위해 서버측에서 제공하는 정보를 서버DB부(블루투스Tag-GPS설치좌표 연결정보, 지도정보)에 기록,관리한다.
서버는 2개 포인트 이상에서 전송된 운동량측정로그가 기록된 단말DB와 서버DB를 토대로 연산 처리하여 운동량정보(이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태)를 생성한 후 생성된 운동량정보를 블루투스단말로 전송해 준다.
이 때 상기 블루투스Tag부는 블루투스단말과 동일하게 블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 수정하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정할 수 있다.
이때 상기 블루투스Tag부는 설정값에 따라 마스터 상태로도 동작이 가능하여 블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지할 수 있다. 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지할 수 있다.
이때 상기 블루투스단말부는 설정값에 따라 슬레이브 상태로 동작이 가능하여 마스터 상태의 블루투스Tag의 inquiry신호에 응답할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 (발명의 명칭)에 의하면, 다음과 같은 효과가 하나 이상 존재한다.
상기한 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템은 다음과 같은 이점을 제공한다.
(1)본 발명은 실내외를 막론하고 10m 구역내 운동자를 빠르게 검색할 수 있어 인식거리가 수십cm에 불과하며 직진선향을 가진 RFID나 IC카드, 5분 이상의 응답지체가 있는 GPS 등 타 통신기술이 제공할 수 없는 정확성과 효율성을 구현할 수 있다.
(2)블루투스 통신 커넥션(페어링)을 맺기 위해 수행하는 inquiry 와 paging 등 2개 과정 중 paging 과정 없이 inquiry 과정만을 주기적으로 수행하는 방식으로 빠르게 다수의 블루투스 단말의 BD_ADDR를 감지하기 때문에 기존 블루투스 표준 통신 프로토콜의 한계이었던 검색시간 지체와 최대 7개로 정해진 페어링 개수의 한계를 넘어설 수 있다.
(3)자전거도로 등 시설관리자 측면에서도 관련 서비스 제공을 위해 블루투스 모듈이 장착된 블루투스Tag를 자전거 도로 및 산책로 등에 이미 설치되어 있는 가로등이나 도로 바닥면에 간편하게 시공할 수 있기 때문에 시스템 인프라 구축에 따른 큰 설치비용이나 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
(4)운동량측정 정보의 서버 전송을 위해 3G 무선 모뎀 등 별도의 장치를 이용하지 않고 운동자가 가진 데이터 정액제 기반의 스마트폰 등 블루투스 단말장치의 통신기능을 이용하기 때문에 시설관리자 측면에서는 통신 비용을 절감할 수 있다.
(5)본 발명은 운동자가 소지하고 있는 블루투스 단말에 응용 애플리케이션만 탑재하면 활용이 가능하므로, 별도 추가 장치를 휴대해야 하는 불편성을 해소한다.
(6)운동자가 블루투스Tag 설치 포인트 접근 시 아무런 행동 없이 즉시 검색하여 자동으로 운동량을 계산하여 제공하기 때문에 고객 행동 불편성을 제거할 수 있다.
(7)운동자의 운동 정보가 서버에 기록되어 있기 때문에 기간별, 구간별 운동량 통계 등 다양한 분석 서비스 제공이 가능하다.
(8) 지방자치단체 등이 국민의 건강 증진을 위해 자전거도로 및 산책로 등 시설 확충에 나서고 있으나 관련 시설을 효과적으로 이용할 수 있는 유관 서비스는 거의 없다. 본 발명이 관련 시설을 이용하는 운동자들의 운동량 측정을 위한 유비쿼터스 서비스로 이용된다면 큰 투자 없이 국민들의 참여를 늘릴 수 있는 효율적인 사회복지 서비스가 될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템의 BD_ADDR 감지 및 운동량 분석 프로세스
도 3는 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템의 운용 플로우차트.
도 4는 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템의 현장 설치 구성도 사례
도 5는 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템의 블루투스Tag 장치 구성도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 블루투스모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가 구성요소들은 동일한 부호를 사용한다.
도 1은 발명에 따른 운동량측정 서비스 시스템 구성도로서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 블루투스Tag부는 설정부, BD_ADDR감지응답부, BD_ADDR감지부,전원부 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
설정부는 블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 수정하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 설정하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정한다.
BD_ADDR감지 응답부는 설정부에서 마스터 상태로 설정될 경우 동작하며 블루투스단말의 Inquiry신호에 응답하는 기능을 수행한다.
BD_ADDR감지부는 설정부에서 마스터 상태로 설정될 경우 동작하며 블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 복수개의 블루투스단말의 BD_ADDR를 감지하는 기능을 수행한다. 전원부는 상시전원 또는 배터리, 태양광 형태로 구동되는 전원 공급기능을 한다.
블루투스단말부는 설정부, 표시부, 입력부, 송신부, 수신부를 포함한다.
설정부는 블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 수정하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 설정하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정한다. BD_ADDR감지부는 설정부에서 마스터 상태로 설정될 경우 동작하며 블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 복수개의 블루투스단말의 BD_ADDR를 감지한다. BD_ADDR감지 응답부는 설정부에서 마스터 상태로 설정될 경우 동작하며 블루투스단말의 Inquiry신호에 응답하는 기능을 수행한다.
표시부는 감지된 BD_ADDR와 운동자정보를 매핑시키는 입력부와 운동량측정로그와 서버로부터 전송받은 운동량정보를 표시한다. 수신부는 운동량측정로그를 서버로 전송하는 송신부와 서버에서 분석된 운동량정보를 수신한다.
서버부는 수신부, 단말DB부, 서버DB부, 운동량정보생성부, 운동량정보표시부, 송신부를 포함한다.
수신부는 블루투스단말에서 송신된 운동량측정로그를 받아들인다. 단말DB부는 블루투스단말에서 수신된 운동량측정로그를 DB 형태로 기록, 관리하며, 서버DB부는 서비스 관리를 위해 블루투스Tag-GPS설치좌표 연결정보, 지도정보 등을 서버에 기록, 관리한다.
운동량정보생성부는 2개 포인트 이상에서 전송된 운동량측정로그가 기록된 단말DB와 서버DB를 토대로 연산 처리하여 운동량정보를 생성한다. 운동량정보표시부는 이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태 등 운동량정보를 블루투스단말 및 인터넷을 통해 접속하여 검색할 수 있도록 표시한다. 송신부는 생성된 운동량정보를 블루투스단말로 전송해 주는 기능을 한다.
도 2는 본 발명에 따른 BD_ADDR 감지 및 운동량 분석 프로세스에 적용되는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 블루투스 모듈이 장착된 기기의 고유 주소인 BD_ADDR(Bluetooth Device Address)감지 정보를 운동량측정 위치 계측 수단으로 활용한다. 블루투스 표준 프로토콜에 따르면 블루투스단말간 자료전송을 위한 연결(페어링)은 Inquiry와 Paging에 의해 형성된다. 블루투스단말이 주위의 기기들에 대해서 아무런 정보가 가지고 있지 않다면 페어링을 위해 Inquiry와 Paging을 모두 수행해야 한다. 일반적으로 inquiry를 수행한 기기는 마스터가되고, inquiry Scan을 수행한 기기가 슬레이브가 된다.
Inquiry를 수행하는 블루투스단말은 Inquiry 메시지를 브로드캐스팅 방식으로 주위에 보내고 Inquiry Reply를 기다리는 것을 반복한다. 이때 Inquiry Scan중인 기기가 이 메시지를 받게 되면 일단 0~640ms동안 시간을 보내고, 또 다시 Inquiry메시지를 받게 되면, 비로소 그 때 Inquiry Reply 즉, BD_ADDR 등 자신에 대한 정보를 담고 있는 Frequency Hopping Synchronization (FHS) packet을 Inquiry를 수행 중인 기기에게 보낸다. 이후 특정 기기와 자료전송을 하고자 한다면 inquiry 과정을 끝낸 후 page 모드에 들어가서, 상대 기기에게 Page 메시지를 보내고 이에 대한 응답을 기다리는 과정이 추가된다. 하지만 본 발명은 블루투스 기기간 자료전송이 아닌 타 블루투스 기기의 BD_ADDR 인식이 목표이기 때문에 paging과정을 생락할 수 있다. 이 과정에서 많은 시간 절약을 할 수 있다. 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지할 수 있다.
도 2를 참조하면, BD_ADDR 감지 정보를 운동량 분석에 활용하기 위해서는 최소 2개 포인트 수집된 감지로그를 서버로 전송하여 분석을 수행한다.
운동자의 이동속도를 감안할 때 도보평균걸음속도(시속 4Km, 초속 1.1m)의 경우 초당 1회씩 BD_ADDR 감지하는 방식으로 10m 검색구역을 가진 운동자의 블루투스단말이 블루투스Tag 설치 포인트를 지나갈때 최소 9회의 BD_ADDR감지 로그를 생성하여 서버로 전송할 수 있다.
자전거평균속도(시속 15km, 초속 4.2m)의 경우 초당 1회씩 BD_ADDR 감지하여 10m 검색구역을 지날때 최소 2회의 운동량측정로그 등 운동량측정로그를 생성하여 서버로 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 방법을 보이는 플로우차트이다.
단계(S401)에서는 운동자가 단말에 설치된 애플리케이션을 기동하면 애플리케이션이 자동으로 블루투스 단말인지를 감지한다. 단계(S402)에서는 블루투스단말일 경우 자동으로 블루투스 모듈을 활성화 상태로 설정한다. 단계(S403)에서는 애플리케이션이 운동자가 소유한 블루투스단말의 BD_ADDR을 자동감지, 화면 표시부를 통해 출력한 후 핸드폰번호, 체중, 운동목표치 등 운동자정보의 입력을 요청한다. 단계(S404)에서는 입력이 완료되면 자동으로 운동량 측정 모드가 가동된다.
단계(S405)에서는 검색구역 10m의 Class2 블루투스단말을 소지한 운동자가 도보평균걸음속도(시속 4Km, 초속 1.1m), 자전거평균속도(시속 15km, 초속 4.2m)로 블루투스Tag를 지날 경우 불루투스단말에서 브로드캐스팅 형태로 inquiry신호를 블루투스Tag로 보낸다. 단계(S406)에서는 블루투스단말이 inquiry신호에 대한 응답으로 블루루스Tag로부터 송신해온 FHC패킷을 수신하여 해당 블루투스Tag의 BD_ADDR을 감지한다. 단계(S407)에서는 운동자의 이동속도를 감안하여 도보평균걸음속도(시속 4Km, 초속 1.1m)의 경우 초당 1회씩 BD_ADDR 감지하여 10m 검색구역을 지날때 총 9회의 BD_ADDR감지 로그를 생성한다.
자전거평균속도(시속 15km, 초속 4.2m)의 경우초당 1회씩 BD_ADDR 감지하여 10m 검색구역을 지날때 총 2회의 운동량측정로그 등 운동량측정로그를 생성하여 서버로 전송한다.
단계(S408)에서는 서버가 블루투스단말이 블루투스Tag가 설치된 일정 포인트를 지날때 마다 전송하는 운동량측정감지로그를 토대로 운동자의 블루투스Tag 설치 포인트 통과시각을 분석하고, 블루투스Tag ID별로 서버에 매칭되어 블루투스Tag 설치 GPS좌표를 분석하여 블루투스Tag설치 위치를 파악하고, 핸드폰번호, 체중, 운동목표치 등 BD_ADDR-운동자연결정보를 토대로 운동자 및 운동자 관련정보를 파악하며, 포인트별 통과시각과 포인트별 GPS 좌표, 운동자정보 운동목표치 등을 토대로 운동거리와 운동속도, 칼로리소모, 운동목표치 대비 운동상태 등 운동량정보를 계산한다.
단계(S409)에서는 블루투스Tag 설치 포인트 통과시 마다 서버에서 계산된 운동거리와 운동속도, 칼로리소모, 운동목표치 대비 운동상태 등 운동량정보를 애플리케이션 정보 업데이트, 문자메시지(SMS), 애플리케이션내 알림기능(Notification) 형태로 수신한다. 단계(S410)에서는 수신된 운동량 정보를 블루투스단말에 설치된 애플리케이션이나 펌웨어, 문자메시지(SMS), 애플리케이션내 알림기능(Notification) 등에서 음성, 문자, 그래픽 형태로 출력한다. 특히 운동자가 대부분 이동중이기때문에 단말장치를 볼수 없는 상황을 감안하여 해당 운동량정보를 음성출력 형태로 제공한다.
단계(S411)에서는 운동자가 운동목표치 달성 등 운동량측정을 중지코자 할때 애플리케이션에 있는 운동량 측정 중지 버튼을 누를 경우 서버에 기존 운동량정보에 대한 종합 결과를 요청하는 패킷을 전송한다. 단계(S412)에서는 서버가 운동자의 운동량측정중지 요청 패킷을 수신하면 현재까지 수신된 운동량측정감지로그를 토대로 최종적인 운동거리와 운동속도, 칼로리소모, 운동목표치 대비 운동상태 등 운동량정보를 계산한다.
단계(S413)에서는 서버에서 계산된 최종 종합 운동량정보를 애플리케이션 정보 업데이트, 문자메시지(SMS), 애플리케이션내 알림기능(Notification) 형태로 수신한다. 단계(S414)에서는 수신된 최종 종합 운동량 정보를 블루투스단말에 설치된 애플리케이션이나 펌웨어, 문자메시지(SMS), 애플리케이션내 알림기능(Notification) 등에서 음성, 문자, 그래픽 형태로 출력한다. 특히 운동자가 대부분 이동중이기때문에 단말장치를 볼수 없는 상황을 감안하여 해당 운동량정보를 음성출력 형태로 제공한다.
도 4는 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템의 현장 설치 구성도이다.
도 4를 참조하면, 자전거도로나 산책로 등 운동자의 운동량 측정이 필요한 지점에 블루투스Tag를 포인트별로 설치하고, 10m 구역을 검색하는 운동자의 마스터 블루투스단말을 활용하여 운동자의 운동량정보(이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태)를 측정하여 서비스 시스템이 구축된다.
각 블루투스Tag는 고유ID를 가지고 있으며 설치 위치는 GPS 좌표 형태로 서버에 기록된다.
이 때 서비스 시스템이 안정적으로 가동되기 위해서는 전원공급 문제가 중요하다. 블루투스 모듈은 저전력을 이용하여 배터리로 가동할 수 있지만 일정기간마다 배터리 교체 등 관리는 피할수 없다. 따라서 서비스 시스템의 안정적 가동을 위해서는 블루투스모듈에 대한 상시전원 공급이 필요하다. 본 발명은 기본적으로 자전거도로나 산책로 등 일정거리마다 설치되어 있는 가로등에 블루투스Tag를 설치하는 형태로 서비스 시스템 인프라를 구축하도록 하고 있다. 가로등은 기본적으로 전원공급이 가능할 뿐 아니라 블루투스Tag의 부착도 용이하여 설치비 절감을 가져올 수 있다.
만약 불가피하게 상시전원을 활용할 수 없는 곳은 블루투스Tag를 도로표지병 형태로 설치하여 배터리나 태양광 형태로 전원공급을 해결할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템의 블루투스Tag 장치 구성도이다.
도 5를 참조하면, 블루투스Tag는 블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 제한하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정하는 설정부를 갖는다.
블루투스Tag는 설정부에 따라 마스터 또는 가동될 수 있다. 마스터로 설정되면 블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하고, 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지하는 BD_ADDR감지부가 가동된다. 슬레이브로 설정되면 마스터 상태의 블루투스단말의 inquiry신호에 빠르게 응답하는 BD_ADDR감지응답부가 가동된다. 상시전원 또는 배터리, 태양광 형태로 구동되는 전원부를 특징으로 하고 있으며, 가로등 부착형, 도로표지병 매설형,명찰, 목걸이, eartag 형태로 제작된다.
이 때 블루투스Tag는 설치 위치를 서버에서 자동 파악할 수 있도록 하는 GPS 기능과 운동량측정로그를 서버로 전송하고 서버의 운동량정보를 수신할 수 있는 통신기능과 수신된 정보를 디스플레이하는 표시 기능과 키패드 형태로 정보를 입력할 수 있는 입력 기능을 더 포함하는 형태로 제작될 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

Claims (6)

  1. 자전거도로나 산책로 등 일정 거리별로 설치되는 블루투스Tag부와, 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하여 이를 운동자정보(핸드폰번호, 체중, 운동목표치)와 연결시키고 운동량측정로그(BD_ADDR, 검색시각, 블루투스TagID, BD_ADDR-운동자연결정보)를 서버부로 송신하며, 서버로부터 분석된 운동량정보를 수신받아 표시하는 블루투스단말부와, 블루투스단말부로부터 전송받은 운동량측정로그를 토대로 운동량정보(이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태)를 생성하여 블루투스단말부로 전송하는 서버부를 포함하는 블루투스모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템에 있어서,

    상기 블루투스Tag부가;
    블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 수정하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정하는 설정부와;
    마스터 상태에서 블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하고, 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지하는 BD_ADDR감지부와;
    슬레이브 상태에서 마스터 상태의 블루투스단말의 inquiry신호에 빠르게 응답하는 BD_ADDR감지응답부와;
    상시전원 또는 배터리, 태양광 형태로 구동되는 전원부를 포함하고;

    상기 블루투스단말부가;
    블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 제한하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정하는 설정부와;
    블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하고, 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지하는 BD_ADDR감지부와;
    슬레이브 상태에서 마스터 상태의 블루투스단말의 inquiry신호에 빠르게 응답하는 BD_ADDR감지응답부와;
    감지된 BD_ADDR와 운동자정보를 매핑시키는 입력부와;
    운동량측정로그와 서버로부터 전송받은 운동량정보를 표시하는 표시부와;
    운동량측정로그를 서버로 전송하는 송신부와;
    서버에서 분석된 운동량정보를 수신하는 수신부를 포함하고;

    상기 서버가;
    블루투스단말에서 송신된 운동량측정로그를 받아들이는 수신부와;
    블루투스단말에서 수신된 운동량측정로그를 DB 형태로 기록, 관리하는 단말DB부(BD_ADDR, 검색시각, 블루투스TagID, BD_ADDR-운동자연결정보)와;
    서비스 관리를 위해 서버측에서 제공하는 서버DB부(블루투스Tag-GPS설치좌표 연결정보, 지도정보)와;
    2개 포인트 이상에서 전송된 운동량측정로그가 기록된 단말DB와 서버DB를 토대로 연산 처리하여 운동량정보(이동거리, 이동속도, 소요칼로리,운동목표치 대비 운동상태)를 생성하는 운동량정보생성부와;
    생성된 운동량정보를 블루투스단말로 전송해 주는 송신부를 포함하는 것을;
    특징으로 하는 블루투스 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템
  2. 제 1항에 있어서,
    블루투스Tag부와 블루투스단말부에서 BD_ADDR감지 및 BD_ADDR감지응답 과정을 빠르게 수행할 수 있도록 하는 구체적 과정으로;

    BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 수정하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하여 마스터가 브로드캐스팅하는 inquiry신호에 대해 슬레이브 단말이 시간 지체 없이 즉각적인 응답을 하도록 하고;

    블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry 와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하고, 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지하는 기능을;

    더 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템
  3. 제 1항에 있어서,
    블루투스단말부의 기능을 ios, 안드로이드 등 스마트폰 운영체제 위에서 구동되는 애플리케이션 및 기타 임베디드 단말의 펌웨어로 구현하는 구체적 과정으로;

    블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 제한하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정하며;
    일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 과정 중 슬레이브 상태 기능을 인위적으로 제한하여 해당 장치를 항상 마스터 상태로 동작하도록 하여, 슬레이브로부터 전송되는 inquiry신호 응답에 대해 시간 지체 없이 빠르게 처리하며;
    블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry 와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하고, 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지하며;
    감지된 BD_ADDR와 핸드폰번호, 체중 운동목표치 등 운동자정보를 연결시키며;
    BD_ADDR, 검색시각, 블루투스Tag ID, BD_ADDR-운동자연결정보 등 운동량측정로그와 이동거리, 이동속도, 소요칼로리 등 서버로부터 전송받은 운동량정보를 표시하며;
    운동량측정로그를 서버로 전송하며;
    서버에서 분석된 운동량정보를 수신하는 기능을;

    스마트폰, 스마트패드, 임베디드 단말장치 등 이동형 블루투스 모듈 장착 단말장치에 애플리케이션 및 펌웨어 형태로 설치하여 작동하게 하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량측정 서비스 시스템
  4. 제 1항에 있어서,
    서버부에서 운동량을 분석하는 구체적 과정으로;

    블루투스단말이 블루투스Tag가 설치된 일정 포인트를 지날때 마다 전송하는 운동량측정로그를 토대로 운동자의 블루투스Tag 설치 포인트 통과시각을 분석하는 기능과;
    블루투스Tag ID별로 서버에 매칭되어 블루투스Tag 설치 GPS좌표를 분석하여 블루투스Tag설치 위치를 파악하는 기능과;
    BD_ADDR-운동자연결정보를 토대로 운동자 및 운동자 관련정보를 파악하는 기능과;
    포인트별 통과시각과 포인트별 GPS 좌표, 운동목표치 등을 토대로 운동거리와 운동속도, 칼로리소모, 운동목표치 대비 운동상태 등 운동량정보를 계산하는 기능과;
    블루투스Tag 설치 포인트 통과시 기존까지 산출된 운동량정보를 토대로 현재의 운동상태를 블루투스단말에 애플리케이션 정보 업데이트, 문자메시지(SMS), 애플리케이션내 알림기능(Notification) 등을 이용하여 텍스트 또는 음성형태로 송신하는 기능과;
    운동자의 현재 및 기존 운동량정보를 일정 검색조건에 따라 조회, 출력, 리포팅 하는 기능과:
    블루투스 모듈 장착 이동형 단말장치와는 별도로 인터넷이 연결된 PC 등 고정형 단말장치 등을 통해 운동량측정 정보를 조회, 출력,리포팅할 수 있도록 하는 기능을;

    더 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 장착 단말장치를 활용한 운동량 측정 서비스 시스템
  5. 제 1항에 있어서,
    블루투스Tag 장치를 구현하는 구체적 과정으로;

    상기 블루투스Tag부가;
    블루투스모듈이 비활성화 상태일 경우 이를 활성화 시키고, BD_ADDR감지 소요시간을 줄이기 위해 일정 시간 마다 마스터와 슬레이브 상태로 번갈아 변하도록 되어 있는 기존 블루투스 통신 프로토콜 처리 기능을 인위적으로 제한하여 해당 장치를 항상 슬레이브 또는 마스터 상태로 동작하도록 하고, 송신출력에 따라 전파도달 거리가 100m, 10m, 1m 등 3개의 Class로 분류되는 블루투스 기기의 Class 상태를 인식하여 이를 토대로 감지구역의 크기를 설정하는 설정부와;
    마스터 상태에서 블루투스 통신연결(페어링)을 맺기 위해 수행하는 통신 프로토콜 상의 inquiry와 paging 과정 중 paging 없이 inquiry만을 수행하는 방식으로 빠르게 블루투스Tag의 BD_ADDR를 감지하고, 이를 통해 최대 7개로 정해진 페어링 개수에 상관없이 다수의 BD_ADDR를 감지하는 BD_ADDR감지부와;
    슬레이브 상태에서 마스터 상태의 블루투스단말의 inquiry신호에 빠르게 응답하는 BD_ADDR감지응답부와;
    상시전원 또는 배터리, 태양광 형태로 구동되는 전원부를;
    특징으로하는 가로등 부착형, 도로표지병 매설형,명찰, 목걸이, eartag 형태의 블루투스Tag장치
  6. 제 5항에 있어서,
    블루투스Tag 장치를 구현하는 구체적 과정으로;

    블루투스Tag의 설치 위치를 서버에서 자동 파악할 수 있도록 하는 GPS 기능과;
    운동량측정로그를 서버로 전송하고 서버의 운동량정보를 수신할 수 있는 통신기능과;
    수신된 정보를 디스플레이하는 표시 기능과;
    키패드 형태로 정보를 입력할 수 있는 입력 기능을;

    더 포함하는 것을 특징으로 가로등 부착형, 도로표지병 매설형, 명찰, 목걸이, eartag 형태의 블루투스Tag장치
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