KR20160105155A - 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법 - Google Patents

경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160105155A
KR20160105155A KR1020150028479A KR20150028479A KR20160105155A KR 20160105155 A KR20160105155 A KR 20160105155A KR 1020150028479 A KR1020150028479 A KR 1020150028479A KR 20150028479 A KR20150028479 A KR 20150028479A KR 20160105155 A KR20160105155 A KR 20160105155A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
beacon
node
mode
directional
field
Prior art date
Application number
KR1020150028479A
Other languages
English (en)
Inventor
곽재혁
Original Assignee
주식회사 케이티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티 filed Critical 주식회사 케이티
Priority to KR1020150028479A priority Critical patent/KR20160105155A/ko
Publication of KR20160105155A publication Critical patent/KR20160105155A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/12—Shortest path evaluation
    • H04L45/126—Shortest path evaluation minimising geographical or physical path length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법이 개시된다. 여기서, 경로 안내 시스템은 구조 요청 단말이 위치하는 신호 영역을 관리하고, 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하는 제1 노드, 구조 인력 단말이 위치하는 신호 영역을 관리하고, 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하는 제2 노드, 그리고 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 최단거리 경로 내에 포함되고, 자신과 최단거리에 위치하는 인접 비콘 노드의 ID인 이전 비콘 ID와 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하며, 인접 비콘 노드로부터 수신하는 지향성 비콘 신호를 토대로 상기 이전 비콘 ID를 업데이트하는 하나 이상의 제3 노드를 포함한다.

Description

경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법{COURSE GUIDE SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING BEACON NODE}
본 발명은 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법에 관한 것이다.
세월호를 비롯한 크고 작은 사고들로 안전/안심 서비스 및 재난망에 대한 이슈가 높아지고 있다.
실내 사고의 경우, 사고 이후 구조 활동을 위해선 사전 구축된 실내맵 정보가 요구된다. 그런데, 사전에 구축된 맵이 없는 경우는 물론, 맵 데이터에 오류가 있을 경우 구호 활동에 제한이 있다.
LTE D2D 등 재난 통신망을 이용할 경우, 구조가 필요한 인원과의 거리 파악은 가능하나, 정확한 방향을 확인하는데 어려움이 있다. 그리고 직선 거리를 파악하더라도 실제 구조 경로와 상이할 수 있다.
또한, 재난 상황에서 실내 이동 경로에 변동이 생긴 경우, 예를 들면, 문 잠김, 벽면/천장 붕괴 등 장애물로 인한 진입 어려움이 존재하여 대응하기 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 직진성을 강화하고 회절성을 최소로 줄인 지향성 있는 블루투스 신호를 송출하는 비콘 노드와 이러한 비콘 노드가 송출하는 지향성 비콘 신호들로 구성되는 비콘 네트워크의 임의의 두 비콘이 연결될 수 있는지를 파악하는 최단 경로 알고리즘을 통해 구조 인력이 구조 요청인까지의 거리와, 도달을 위한 구조 경로를 파악할 수 있도록 하는 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 경로 안내 시스템은 구조 요청 단말이 위치하는 신호 영역을 관리하고, 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하는 제1 노드, 구조 인력 단말이 위치하는 신호 영역을 관리하고, 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하는 제2 노드, 그리고 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 최단거리 경로 내에 포함되고, 자신과 최단거리에 위치하는 인접 비콘 노드의 ID인 이전 비콘 ID와 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하며, 인접 비콘 노드로부터 수신하는 지향성 비콘 신호를 토대로 상기 이전 비콘 ID를 업데이트하는 하나 이상의 제3 노드를 포함한다.
상기 하나 이상의 제3 노드는,
복수의 인접 비콘 노드로부터 수신되는 서로 다른 각각의 지향성 비콘 신호 중에서 누적 거리값이 최소인 비콘 노드를 이전 비콘 노드로 선택하고, 선택한 이전 비콘 노드의 ID를 인접 비콘 노드의 ID로 업데이트할 수 있다.
상기 지향성 비콘 신호는,
일반 모드, 구조 요청 모드, 경로 확인 모드 및 경로 안내 모드 중 하나의 모드로 설정되는 모드 필드, 자신의 비콘 ID가 수록되는 현재 ID 필드, 상기 이전 비콘 노드의 비콘 ID가 수록되는 이전 ID 필드, 그리고 상기 이전 비콘 노드로부터 수신된 누적 거리 정보가 수록되는 디스턴스(distance)필드를 포함하고,
상기 하나 이상의 제3 노드는 수신된 지향성 비콘 신호의 모드 필드에 수록된 모드에 따라 동작할 수 있다.
상기 제1 노드는,
상기 이전 ID 필드에 구조 요청 지점을 수록한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하고,
상기 제2 노드는,
상기 이전 ID 필드에 구조 출발 지점을 수록한 상기 지향성 비콘 신호를 송출할 수 있다.
상기 제1 노드는,
상기 구조 요청 단말로부터 구조 요청 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 구조 요청 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하고,
상기 제3 노드는,
상기 모드 필드가 구조 요청 모드로 설정된 지향성 비콘 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 구조 요청 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하며, 상기 이전 ID 필드 및 상기 디스턴스 필드를 업데이트하며,
상기 제2 노드는,
수신된 지향성 비콘 신호의 모드 필드가 구조 요청 모드인 경우, 상기 모드 필드를 구조 요청 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하며, 상기 이전 ID 필드 및 상기 디스턴스 필드를 업데이트할 수 있다.
상기 제2 노드는,
상기 구조 인력 단말로부터 경로 확인 요청 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 경로 확인 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하고, 인접 비콘 노드로부터 경로 안내 모드로 설정된 지향성 비콘 신호를 수신하면, 상기 모드 필드를 경로 안내 모드로 변경하고 상기 이전 ID 필드 및 상기 디스턴스 필드를 업데이트하며,
상기 제3 노드는,
상기 모드 필드가 경로 확인 모드로 설정된 지향성 비콘 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 경로 확인 모드로 변경한 지향성 비콘 신호를 송출하며, 이후 수신된 지향성 비콘 신호의 이전 ID 필드에 수록된 이전 비콘 ID가 자신의 비콘 ID와 동일하면, 상기 이후 수신된 지향성 비콘 신호의 현재 ID 필드에 수록된 현재 비콘 ID를 이전 비콘 ID로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출하고,
상기 제1 노드는,
인접 비콘 노드로부터 상기 경로 확인 모드로 설정된 지향성 비콘 신호가 수신되면, 구조 요청 단말로 경로 확인 요청 신호를 전송하고, 상기 구조 요청 단말로부터 경로 안내 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 경로 안내 모드로 변경하며 상기 이전 ID 필드를 구조 요청 지점으로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출할 수 있다.
상기 구조 인력 단말은,
상기 이전 ID 필드에 수록된 이전 비콘 ID가 현재 비콘 ID로 설정된 지향성 비콘 신호를 탐색하고, 상기 제1 노드가 탐지될때까지 경로 탐색을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 비콘 노드의 동작 방법은 구조 요청 단말과 인접한 비콘 노드의 동작 방법으로서, 상기 구조 요청 단말로부터 구조 요청 신호를 수신하는 단계, 그리고 자신의 비콘 ID를 포함하는 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계를 포함한다.
상기 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계는,
상기 지향성 비콘 신호의 모드 필드를 구조 요청 모드로 설정하는 단계, 상기 지향성 비콘 신호의 이전 ID 필드를 구조 요청 지점으로 설정하는 단계, 상기 지향성 비콘 신호의 현재 ID 필드를 상기 자신의 비콘 ID로 설정하는 단계, 상기 모드 필드, 상기 이전 ID 필드 및 상기 현재 ID 필드를 포함하는 지향성 비콘 신호를 생성하여 송출하는 단계를 포함하고,
상기 이전 ID 필드는 구조 인력 단말이 탐색할 대상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 비콘 노드의 동작 방법은 구조 인력 단말과 인접한 비콘 노드의 동작 방법으로서, 상기 구조 인력 단말로부터 경로 확인 신호를 수신하는 단계, 자신의 비콘 ID를 포함하는 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계, 인접 비콘 노드로부터 지향성 비콘 신호를 수신하는 단계, 그리고 상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계를 포함한다.
상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계는,
상기 인접 비콘 노드로부터 수신한 지향성 비콘 신호에 포함된 이전 비콘 ID가 현재 자신의 비콘 ID와 일치하는지 판단하는 단계, 일치하면, 기 저장된 이전 비콘 ID가 구조 출발 지점인지를 판단하는 단계, 상기 구조 출발 지점이라면, 이전 ID를 상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID로 설정하는 단계, 그리고 상기 상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID를 포함하는 지향성 비콘 신호를 상기 구조 인력 단말로 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 비콘 노드의 동작 방법은 구조 요청 단말과 인접한 구조 요청 노드와 구조 인력 단말과 인접한 구조 인력 출발 노드 사이에 위치하는 하나 이상의 비콘 노드의 동작 방법으로서, 하나 이상의 인접 비콘 노드로부터 수신한 하나 이상의 지향성 비콘 신호의 모드 필드를 확인하는 단계, 상기 모드 필드에 구조 요청 모드가 수록된 경우, 구조 요청 모드로 동작하는 단계, 상기 모드 필드에 경로 확인 모드가 수록된 경우, 경로 확인 모드로 동작하는 단계, 그리고 상기 모드 필드에 경로 안내 모드가 수록된 경우, 경로 안내 모드로 동작하는 단계를 포함한다.
상기 구조 요청 모드로 동작하는 단계는,
상기 모드 필드가 구조 요청 모드로 설정된 경우, 비콘 노드의 모드 정보를 구조 요청 모드로 설정하는 단계, 상기 하나 이상의 지향성 비콘 신호 중에서 거리가 가장 최소인 인접 비콘 노드로부터 수신된 지향성 비콘 신호를 선택하는 단계, 그리고 선택한 지향성 비콘 신호에 저장된 정보를 업데이트한 후, 업데이트된 정보및 모드 필드 상기 구조 요청 모드로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계를 포함한다.
상기 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계는,
상기 선택한 지향성 비콘 신호로부터 추출한 현재 비콘 ID를 이전 비콘 ID로 설정하고, 자신의 비콘 ID를 현재 비콘 ID로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출할 수 있다.
상기 경로 확인 모드로 동작하는 단계는,
상기 모드 필드가 경로 확인 모드로 설정된 경우, 비콘 노드의 모드 정보를 경로 확인 모드로 설정하는 단계, 상기 하나 이상의 지향성 비콘 신호 중에서 거리가 가장 최소인 인접 비콘 노드로부터 수신된 지향성 비콘 신호를 선택하는 단계, 그리고 선택한 지향성 비콘 신호에 저장된 정보를 업데이트한 후, 업데이트된 정보및 모드 필드가 경로 확인 모드로 설정된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계를 포함한다.
상기 경로 안내 모드로 동작하는 단계는,
상기 모드 필드가 경로 안내 모드로 설정된 경우, 비콘 노드의 모드 정보를 경로 안내 모드로 설정하는 단계, 기 저장된 이전 비콘 ID를 확인하는 단계, 상기 이전 비콘 ID에 해당하는 방향으로 자신의 현재 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계, 상기 기저장된 이전 비콘 ID는 상기 인접 비콘 노드로부터 수신한 지향성 비콘 신호에 포함된 현재 비콘 ID로 변경하는 단계, 그리고 변경된 상기 기저장된 이전 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 상기 구조 인력 단말로 송출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 지향성 신호를 송출하는 비콘과, 이들로 구성된 네트워크의 임의의 두 점 사이의 최단거리를 도출하는 알고리즘을 하여 현장 정보가 부족한 재난 상황에 대응이 가능하다.
또한, 지향성 메쉬(Mesh)를 사용함으로써 선별적 경로를 통한 정보 전달 가능하다. 예를 들어, 조명에 적용할 경우, 특정 공간내 모든 조명을 일괄 조정/관리하는 것이 아니라 특정 셀 및 특정 라인의 조명만 조정/관리하는 것이 가능하다.
또한, 비콘에서 복잡한 연산을 수행하지 않더라도 조명 조정 가능, 이를 통해 조명을 통한 길 안내 가능하다.
또한, 안전/안심 분야 정부/지자체 대상 구축형 사업으로 확장 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 비콘 신호를 이용한 경로 안내 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 노드의 신호 영역을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 송출 방식을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 송출 방식을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 최단거리 경로 형성 과정을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 구성 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 노드의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 구조 인력 단말의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 구조 요청 모드인 경우의 최단거리 경로 형성 과정을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구조 요청 모드인 경우의 최단거리 경로 형성 과정을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 모드인 경우의 최단거리 경로 형성 과정을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 구조 인력 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 비콘 신호를 이용한 경로 안내 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 노드의 신호 영역을 나타내며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 예시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 송출 방식을 나타내며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 송출 방식을 나타낸다.
먼저, 도 1을 참조하면, 경로 안내 시스템은 복수개의 비콘 노드(100), 구조 요청자 단말(200) 및 구조 인력 단말(300)을 포함한다.
여기서, 복수개의 비콘 노드(100)는 도 2와 같이 각각 소정의 신호 영역(400)을 형성한다. 이러한 신호 영역은 20m~50m로 설정될 수 있으며, 신호 영역 내에 존재하면 비콘 노드(100)가 송신하는 지향성 비콘 신호를 송수신 가능하다.
여기서, 지향성 비콘 신호는 블루투스 신호를 비롯한 근거리 무선 통신 규격에 따른 무선 프로토콜 신호일 수 있다.
구조 요청 단말(200)은 지향성 비콘 신호를 송수신 가능한 단말이다. 이러한 구조 구조 요청 단말(200)은 휴대폰, 스마트폰 등과 같이 구조 요청자가 휴대하는 단말일 수 있다. 또는 정해진 위치에 구조 요청을 위해 설치된 단말일 수도 있다.
구조 인력 단말(300)은 구조 인력이 휴대하는 단말로서, 지향성 비콘 신호를 송수신 가능한 단말이다.
복수의 비콘 노드(100) 각각의 신호 영역은 서로 중첩되어 있다. 그리고 복수개의 비콘 노드(100) 각각은 서로 다른 방향성을 가지는 각각의 지향성 비콘 신호를 송출한다. 비콘 노드(100)는 지향성을 가진 복수개, 즉 n개의 비콘 신호를 송출한다. 이때, 비콘 신호간 간격 및 개별 신호 송출 폭은 360˚/ 2n 도이다. 그리고 180도 간격으로 동일한 비콘 신호를 송출한다.
도 3을 참고하면, n이 3이라면, 비콘 노드(100)는 3개의 지향성 비콘 신호(①, ②, ③)를 송출한다. 이때, 180도 간격으로 동일한 지향성 비콘 신호를 송출한다.
이러한 비콘 노드(100)는 도 4와 같이, 서로 다른 방향을 가지는 지향성 비콘 신호를 송출하는 3개의 비콘 노드가 중첩된 형태로 구현될 수 있다. 이런 경우, 비콘 노드(200)는 3가지 방향의 지향성 비콘 신호를 동시에 송출한다.
또한, 비콘 노드(100)는 도 5와 같이, 서로 다른 방향을 가지는 3개의 지향성 비콘 신호를 시분할 방식으로 번갈아가며 순차적으로 송출한다. 즉, 먼저 t1 시점에 제1 지향성 비콘 신호(①, BT1)를 송출한다. 그 다음에 t2 시점에 제2 지향성 비콘 신호(②, BT2)를 송출한다. 마지막으로 t3 시점에 제3 지향성 비콘 신호(③, BT3)를 송출한다.
이러한 복수개의 비콘 노드(100)는 경로 탐색을 위해 최단경로 알고리즘(Shortest Path Algorithm)을 사용한다. 최단거리 경로 알고리즘은 출발지에서 목적지까지의 경로에서 최단경로를 가능한 빠른 시간에 탐색한다. 복수개의 비콘 노드(100)는 현 위치에서 자신과 연결된 모든 비콘 노드(100) 중에서 최근접 거리를 이용하여 가장 가까운 경로를 찾는데, 이때, 다익스트라 알고리즘(Dijkstra Algorithm)을 사용할 수 있다. 이러한 비콘 노드(100)의 최단거리 경로 형성 과정은 도 6과 같다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 최단거리 경로 형성 과정을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 복수의 비콘 노드(100)는 구조 요청 노드, 구조 인력 출발 노드 및 일반 노드로 구분된다.
구조 요청 노드는 특정 위치에서 구조를 요청하는 구조 요청 단말(200)과 인접한 비콘 노드를 말한다. 예를 들면, 구조 요청 단말(200)이 D 노드의 신호 영역에 위치하는 경우, D 노드가 구조 요청 노드가 된다.
구조 인력 출발 노드는 구조 인력 단말(300)과 인접한 비콘 노드를 말한다. 예를 들면, 구조 인력 단말(300)이 K 노드의 신호 영역에 위치하는 경우, K 노드가 구조 인력 출발 노드가 된다.
일반 노드는 구조 요청 노드와 구조 인력 출발 노드를 제외한 나머지 비콘 노드를 말한다.
이때, 구조 요청 노드(D)와 구조 인력 출발 노드(K) 사이의 최단거리 경로는 D ↔ C ↔ F ↔ E ↔ H ↔ I ↔ J ↔ K 로 이루어진다.
여기서, D 노드와 C 노드는 3개의 지향성 비콘 신호 중 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송수신한다. C 노드와 F 노드는 ③ 방향의 지향성 비콘 신호를 송수신한다. F 노드와 E 노드는 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송수신한다. E 노드와 H 노드는 ③ 방향의 지향성 비콘 신호를 송수신한다. H 노드와 I 노드는 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송수신한다. I 노드와 J 노드는 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송수신한다. J 노드와 K 노드는 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송수신한다.
이때, J 노드의 경우, G 노드와 I 노드로부터 모두 지향성 비콘 신호를 수신한다. G 노드로부터 ③ 방향의 지향성 비콘 신호를 수신하고, K 노드로부터 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 수신한다. J 노드는 G 노드로부터의 distance값과 K 노드로부터의 distance값을 비교하여 최단거리인 distance값을 가지는 노드를 이전 비콘 노드로 결정한다. J 노드는 G 노드를 선택하면, distance값이 K->G->J가 되고, K 노드를 선택하면 K->J가 되므로, 최단거리인 K 노드를 이전 노드로 선택한다. 이러한 과정을 거쳐 D 노드와 K 노드 사이의 최단거리 경로는 D ↔ C ↔ F ↔ E ↔ H ↔ I ↔ J ↔ K로 구성된다.
이와 같은 최단거리 경로는 Dijkstra 알고리즘을 적용하여 산출된다. 각 비콘 노드(100)는 최초 비콘 노드(100)의 설치 후, 비콘 노드 상호간 측정되는 수신 전계 강도(RSSI, Received Signal Strength Indication)를 기준으로 비콘 간 에지(edge)(arc)의 웨이트(weight)는 1로 산정한 '웨이트 다. 그리고 수신 전계 강도(RSSI)의 증감으로 파악한 인접 비콘 노드(100)와의 거리에 변화가 생긴 경우, 특히 멀어졌을 때, 에지(edge)(arc)의 웨이트를 무한대로 변경한다. 이때, 장애물 등으로 비콘간 경로가 끊어졌다고 가정한다.
Dijkstra 알고리즘을 적용하여 경로를 찾는 과정에서 각 비콘 노드(100)는 Distance값과 이전 비콘 노드의 ID를 업데이트하여 기록한다. 사고 지점에서 사고 발생 구조 요청을 하면, 구조 요청 노드로부터 비콘망 전체를 대상으로 연결 가능한지 여부를 업데이트하는데, 각 비콘 노드(100)에는 이전 비콘 신호가 어디서 왔는지, 출발점과의 총 distance가 얼마인지를 업데이트한다. 이를 통해 Barrier 중심이 아닌 (비콘) Path 중심의 실내 Map 구현이 가능하고, 재난시 구조 경로 및 탈출 경로 확인 가능하다.
이제, 최단거리 경로 형성을 위한 각 비콘 노드(100)의 구성, 동작 및 지향성 비콘 신호에 대해 설명한다. 먼저, 각각의 비콘 노드(100)가 송출하는 지향성 비콘 신호는 도 7과 같다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 비콘 신호의 구성 예시도이다.
도 7을 참조하면, 지향성 비콘 신호(500)는 비콘 정보를 포함하는 복수의 필드로 구성되는데, 모드 필드(501), 현재 ID 필드(503), 이전 ID 필드(505) 및 Distance 필드(507)를 포함한다.
모드 필드(501)는 비콘 모드가 수록된다. 비콘 모드는 일반 모드, 경로 확인 모드, 경로 안내 모드 및 구조 요청 모드를 포함한다.
일반 모드는 비콘 노드(100)가 최단거리 경로 형성과 관계없이 동작하는 모드이다. 경로 확인 모드는 구조 인력 단말(300)이 인접한 비콘 노드(100)에게 경로 확인 모드로 모드 변경을 요청한 경우 비콘 노드(100)가 동작하는 모드이다. 경로 안내 모드는 구조 요청 단말(200)이 인접한 비콘 노드(100)에게 경로 안내 모드로 모드 변경을 요청한 경우 비콘 노드(100)가 동작하는 모드이다. 구조 요청 모드는 구조 요청 단말(200)이 인접한 비콘 노드(100)에게 구조 요청 모드로 모드 변경을 요청한 경우 비콘 노드(100)가 동작하는 모드이다.
현재 ID 필드(503)는 현재 비콘 노드, 즉, 지향성 비콘 신호의 송신 주체인 비콘 노드(100)의 ID가 수록된다.
이전 ID 필드(505)는 인접 비콘 노드, 즉, 수신된 지향성 비콘 신호를 송신한 이전 비콘 노드(100)의 ID가 수록된다.
Distance 필드(507)는 인접 비콘 노드로부터의 누적 거리값을 저장한다. Distance값은 출발 노드로부터의 총 비콘 노드의 distance가 수록된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 노드의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 비콘 노드(100)는 송신부(101), 수신부(103), 지향성 비콘 신호 생성부(105), 저장부(107) 및 노드 제어부(109)를 포함한다.
송신부(101)는 지향성 비콘 신호 생성부(105)가 생성한 지향성 비콘 신호를 송출한다.
수신부(103)는 인접한 비콘 노드로부터 지향성 비콘 신호를 수신한다.
지향성 비콘 신호 생성부(105)는 도 7과 같은 지향성 비콘 신호를 생성한다.
저장부(107)는 지향성 비콘 신호 생성에 필요한 정보, 최단거리 경로 형성에 필요한 정보를 저장한다.
저장부(107)는 지향성 비콘 신호(500)에 포함되는 필드 정보, 즉, 모드 필드(501), 현재 ID 필드(503), 이전 ID 필드(505) 및 Distance 필드(507)를 저장한다.
노드 제어부(109)는 비콘 노드(100)의 모드 별 동작을 제어한다.
노드 제어부(109)는 일반 모드로 동작하는 경우, 인접한 비콘 노드(100)로부터 수신되는 지향성 비콘 신호(500) 중에서 distance값이 가장 작은 비콘 노드(100)를 선택한다. 그리고 선택한 비콘 노드의 ID를 저장부(107)의 이전 ID 필드(505)에 수록한다.
노드 제어부(109)는 인접한 비콘 노드(100)로부터 수신되는 하나 이상의 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)가 경로 확인 모드로 설정된 경우 경로 확인 모드로 동작한다. 노드 제어부(109)는 수신되는 지향성 비콘 신호(500) 중에서 distance값이 가장 작은 비콘 노드(100)를 선택한다. 그리고 선택한 비콘 노드의 ID를 저장부(107)의 이전 ID 필드(505)에 수록한다. 그리고 모드 필드(501)에 경로 확인 모드를 설정하고, 현재 ID 필드(503)에 자신의 비콘 ID를 수록한다.
노드 제어부(109)는 인접한 비콘 노드(100)로부터 수신되는 하나 이상의 지향성 비콘 신호(500)의 이전 ID 필드(505)에 수록된 비콘 ID가 현재 자신의 비콘 ID와 동일하면, 경로 안내 모드로 동작한다. 즉, 저장부(107)의 모드 필드(501)를 경로 안내 모드로 변경한다. 그리고 저장부(107)에 저장된 이전 ID에 해당하는 방향으로 지향성 비콘 신호를 송출한다. 그리고 저장부(107)의 이전 ID 필드(505)에는 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 현재 ID 필드(503)에 수록된 비콘 ID를 수록한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 구조 인력 단말의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 구조 인력 단말(300)은 송신부(301), 수신부(303) 및 경로 탐색부(305)를 포함한다.
송신부(301)는 인접 비콘 노드(100)에게 경로 확인 요청을 전송한다.
수신부(303)는 인접 비콘 노드(100)로부터 지향성 비콘 신호를 수신한다.
경로 탐색부(305)는 경로 확인 요청 이후, 도 6에서 최단거리 경로 내에 존재하는 이전 비콘 노드(100)를 탐지하는 방식으로 구조 요청 노드(D)가 탐지될때까지 경로를 탐색한다.
이때, 경로 탐색 과정은 구조 요청 단말(200)이 구조 요청하는 경우, 최단거리 경로 형성 결과 각 비콘 노드(100)에 저장된 이전 비콘 ID만으로 경로 확인이 가능하다. 도 1 내지 도 9에서 설명한 구성과 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하면 도 10과 같다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 구조 요청 모드인 경우의 최단거리 경로 형성 과정을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 재난 상황 발생시 구조 요청 단말(200)이 구조 요청 신호를 전송한다(S101). 이러한 구조 요청 신호는 구조 요청 모드로의 모드 변경 요청을 포함한다.
구조 요청 노드(D)의 수신부(103)가 구조 요청 단말(200)로부터 구조 요청 신호를 수신하면, 노드 제어부(109)는 일반 모드를 구조 요청 모드로 모드 변경한다(S103). 이때, 모든 비콘 노드(100)의 모드 필드(501)의 디폴트값(default value)은 일반 모드로 설정되어 있다.
구조 요청 노드(D)의 지향성 비콘 신호 생성부(105)는 지향성 비콘 신호(500)를 생성한다(S105). 이때, 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)를 구조 요청 모드로 설정한다. 그리고 현재 ID 필드(503)를 구조 요청 노드(D)의 비콘 ID로 설정한다. 이전 ID 필드(505)는 구조 요청 지점으로 설정한다. Distance 필드(507)는 0 또는 사전에 정의된 디폴트값을 수록한다.
구조 요청 노드(D)의 송신부(101)는 S105 단계에서 생성한 지향성 비콘 신호를 송출한다(S107).
일반 노드(A, B, C, E, F, G, H, I, J, G)의 노드 제어부(109)는 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)를 확인하여 모드 필드(501)에 수록된 값이 구조 요청 모드인지 판단한다(S109).
이때, 구조 요청 모드로 판단되면, 모드 필드(501)를 구조 요청 모드로 변경한다(S111). 그리고 수신된 지향성 비콘 신호(500)에 포함된 Distance값과 자신이 이미 저장하고 있는 Distance값을 비교한다(S113). 그리고 이전 ID 및 Distance값을 업데이트한다(S115).
도 6을 참조하여 설명하면, 예를들면, F 노드의 경우, B 노드 및 C 노드로부터 각각 ② 방향 및 ③ 방향의 지향성 비콘 신호를 수신한다. 이때, F 노드로부터 수신된 Distance값과 C 노드로부터 수신된 Distance값을 비교하면, C 노드로부터 수신된 Distance값이 더 작다. 왜냐하면, B 노드의 Distance값은 D->C->B로 구성되지만, C 노드의 Distance값은 D->C로 구성되기 때문이다. 따라서, F 노드는 Distance값이 더 작은 C 노드를 이전 노드로 결정하고, 이전 ID 필드(505)에는 C 노드의 비콘 ID를 수록하고, Distance 필드(507)에는 C 노드로부터 수신된 누적된 거리 정보인 Distance값을 업데이트한다.
다시, 도 10을 참조하면, 일반 노드(A, B, C, E, F, G, H, I, J, G)의 지향성 비콘신호 생성부(105)는 지향성 비콘 신호(500)를 생성한다(S117). 이때, 생성한 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)는 구조 요청 모드로 설정한다. 현재 ID 필드(503)에는 일반 노드(A, B, C, E, F, G, H, I, J, G)의 비콘 ID로 설정한다. 이전 ID 필드(505)에는 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 송신 주체, 이전 비콘 노드의 ID를 수록한다. Distance 필드(507)에는 이전 비콘 노드로부터 수신된 누적된 거리 정보인 Distance값을 수록한다.
여기서, 최단거리 경로에 포함되는 일반 노드(C, F, E, H, I, J)의 경우, C의 이전 노드는 D이고, F의 이전 노드는 C가 되며, E의 이전 노드는 F가 되고, H의 이전 노드는 E가 되며, I의 이전 노드는 H가 되고, J의 이전 노드는 I가 된다.
일반 노드(A, B, C, E, F, G, H, I, J, G)의 송신부(101)는 S117 단계에서 생성한 지향성 비콘 신호(500)를 송출한다(S119).
구조 인력 출발 노드(K)가 지향성 비콘 신호를 수신하는 경우, 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)가 구조 요청 모드로 판단(S121)되면, 일반 모드를 구조 요청 모드로 모드 변경한다(S123). 그리고 수신된 지향성 비콘 신호(500)에 포함된 Distance값과 자신이 이미 저장하고 있는 Distance값을 비교한다(S125). 그리고 이전 ID 및 Distance값을 업데이트한다(S127). 여기서, S125 단계는 S113 단계와 동일한 방식으로 이루어지고, S127 단계는 S115 단계와 동일한 방식으로 이루어진다.
다음, 구조 인력 출발 노드(K)는 지향성 비콘 신호를 생성(S129)하여 송출한다(S131). 이때, S129 단계에서 생성한 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)는 구조 요청 모드로 설정된다. 현재 ID 필드(503)는 구조 인력 출발 노드(K)의 비콘 ID로 설정된다. 이전 ID 필드(505)는 수신된 지향성 비콘 신호의 송신 주체, 이전 인접 비콘 노드의 ID가 수록된다. Distance 필드(507)는 이전 인접 비콘 노드로부터 수신된 누적 거리정보인 Distance값이 수록된다. 이때, 구조 인력 출발 노드(K)의 이전 노드는 J가 된다.
이러한 과정을 통해 최단거리 경로에 포함되는 각 비콘 노드(D, C, F, E, H, I, J, K)에는 이전 비콘 노드의 ID가 수록된다.
각 비콘 노드(100)의 저장부(107)는 모드 필드(501), 현재 ID 필드(503), 이전 ID 필드(505) 및 distance 필드(507)로 구성된 경로 정보를 저장한다.
이때, 이전 ID 필드(505)에는 K 노드의 경우, J가 저장된다. 그리고 J의 이전 ID 필드(505)에는 I가 저장된다. 그리고 I의 이전 ID 필드(505)에는 H가 저장된다. 그리고 H의 이전 ID 필드(505)에는 E가 저장된다. 그리고 E의 이전 ID 필드(505)에는 F가 저장된다. 그리고 F의 이전 ID 필드(505)에는 C가 저장된다. 그리고 C의 이전 ID 필드(505)에는 D가 저장된다.
또한, 모드 필드(501)는 구조 요청 모드로 설정되어 있다.
각 비콘 노드(100)의 노드 제어부(109)는 모드 필드(501)가 구조 요청 모드로 설정되어 있는 경우, 저장부(107)에 저장된 경로 정보에 따른 지향성 비콘 신호(500)를 생성하여 송출한다. 그리고 구조 인력 단말(300)은 구조 요청 모드로 설정된 지향성 비콘 신호(500)가 수신되면, 이전 ID 필드(505)에 저장된 비콘 ID를 확인한다. 확인한 비콘 ID가 경로 탐색 대상이 된다. 즉, 구조 요청 노드(D)를 탐색할 때까지, 즉, 이전 ID 필드(505)에 구조 요청 지점이 설정된 비콘 노드(D)를 발견할 때까지 경로를 탐색한다.
다음, 경로 탐색 과정은 구조 인력 단말(300)이 경로 확인을 요청함으로써, 이루어질 수 있다. 도 1 내지 도 9에서 설명한 구성과 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하면 도 11과 같다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구조 요청 모드인 경우의 최단거리 경로 형성 과정을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 구조 인력 단말(400)은 구조 인력 출발 노드(K)로 경로 확인 신호를 전송한다(S201).
구조 인력 출발 노드(K)의 노드 제어부(109)는 경로 확인 신호가 수신되면, 모드 필드(501)를 경로 확인 모드로 변경한다(S203). 그리고 지향성 비콘 신호 생성부(105)는 지향성 비콘 신호(500)를 생성(S205)하여 송출한다(S207).
이때, 생성한 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)는 경로 확인 모드로 설정된다. 현재 ID 필드(503)는 구조 인력 출발 노드(K)의 비콘 ID로 설정된다. 이전 ID 필드(505)는 구조 인력 출발 지점이 수록된다. Distance 필드(507)는 0 또는 사전에 정의된 디폴트값이 수록된다.
다음, 일반 노드(A, B, C, E, F, G, H, I, J, G)의 노드 제어부(109)는 수신된 지향성 비콘 신호의 모드 필드(501)를 확인하여 수록된 값이 경로 확인 모드로 판단(S209)되면, 모드 필드(501)를 경로 확인 모드로 변경한다(S211). 그리고 수신된 지향성 비콘 신호(500)에 포함된 Distance값과 자신이 이미 저장하고 있는 Distance값을 비교한다(S213). 그리고 이전 ID 및 Distance값을 업데이트한다(S215). 그리고 지향성 비콘 신호(500)를 생성(S217)하여 송출한다(S219). 이때, 생성한 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)는 경로 확인 모드로 설정된다. 현재 ID 필드(503)는 일반 노드(A, B, C, E, F, G, H, I, J, G)의 비콘 ID로 설정된다. 이전 ID 필드(505)는 수신된 지향성 비콘 신호의 송신 주체, 이전 비콘 노드의 ID가 수록된다. Distance 필드(507)는 이전 비콘 노드로부터 수신된 누적 거리 정보인 Distance값이 수록된다.
다음, 구조 요청 노드(D)의 노드 제어부(109)는 지향성 비콘 신호(500)를 수신하는 경우, 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드가 경로 확인 모드로 판단(S225)되면, 모드 필드(501)를 경로 확인 모드로 변경한다(S227). 그리고 수신된 지향성 비콘 신호에 포함된 Distance값과 자신이 이미 저장하고 있는 Distance값을 비교한다(S227). 그리고 이전 ID 및 Distance값을 업데이트한다(S). 여기서, 최단거리 경로에 포함되는 일반 노드(C, F, E, H, I, J)의 경우, K의 이전 노드는 J이고, J의 이전 노드는 I가 되며, I의 이전 노드는 H가 되고, H의 이전 노드는 E가 되며, E의 이전 노드는 F가 되고, F의 이전 노드는 C가 된다.
구조 요청 노드(D)의 지향성 비콘 신호 생성부(105)는 지향성 비콘 신호를 생성(S233)하여 송출한다(S235). 이때, S223 단계에서 생성한 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)는 경로 확인 모드로 설정된다. 현재 ID 필드(503)는 구조 요청 노드(D)의 비콘 ID로 설정된다. 이전 ID 필드(505)는 수신된 지향성 비콘 신호의 송신 주체, 이전 인접 비콘 노드의 ID가 수록된다. Distance 필드(507)는 이전 인접 비콘 노드로부터 수신된 누적 거리 정보인 Distance값이 수록된다. 이때, 구조 요청 노드(D)의 이전 노드는 C가 된다.
여기서, S207 단계~ S235 단계 도 8의 S111 단계~ S131 단계와 동일한 방식으로 이루어진다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 모드인 경우의 최단거리 경로 형성 과정을 나타내는데, 도 11의 과정 이후 수행된다.
도 12를 참조하면, 구조 요청 단말(300)은 구조 요청 노드(D)로부터 지향성 비콘 신호를 수신한다(S301). 이때, 지향성 비콘 신호(500)의 모드 필드(501)가 경로 확인 모드로 판단(S303)되면, 경로 안내 신호를 전송한다(S305).
구조 요청 노드(D)의 노드 제어부(109)는 경로 안내 신호가 수신되면, 저장부(107)의 모드 필드(501)를 경로 안내 모드로 변경(S307)한다. 그리고 구조 요청 노드(D)의 노드 제어부(109)는 기 저장된 이전 ID 필드(505)를 확인한다(S309). 그리고 확인한 이전 ID에 해당하는 비콘 노드 방향으로 지향성 비콘 신호를 송출한다(S311, S313).
도 11에 따르면, 구조 요청 노드(D)의 이전 ID 필드(505)에는 C 노드가 수록되어 있다. 따라서, ③ 방향의 지향성 비콘 신호를 생성하여 송출한다.
구조 요청 노드(D)의 지향성 비콘 신호 생성부(105)가 생성하는 ③ 방향의 지향성 비콘 신호는 모드 필드(501)는 경로 안내 모드로 설정되고, 현재 ID 필드(503)는 D 노드, 이전 ID 필드(505)는 C 노드, Distance 필드(507)는 C 노드로부터 수신된 누적 거리 정보인 Distance값이 수록되어 있다.
또한, 구조 요청 노드(D)의 노드 제어부(109)는 저장부(107)의 이전 ID 필드(505)는 구조 요청 지점으로 변경하여 기록한다(S315).
다음, 일반 노드(A, B, C, E, F, G, H, I, J, G)는 수신된 지향성 비콘 신호의 이전 ID 필드(505)에 자신의 비콘 ID가 수록되어 있는지를 판단한다(S317).
이때, 자신의 비콘 ID가 수록되어 있지 않다면, 즉, 최단거리 경로에 포함되지 않는 일반 노드(A, B, G)는 단계를 종료한다.
반면, 자신의 비콘 ID가 수록되어 있다면, 일반 노드(C, E, F, G, H, I, J)의 노드 제어부(109)는 저장부(107)의 모드 필드(501)를 경로 안내 모드로 변경(S319)한다. 그리고 저장부(107)에 기 저장된 이전 ID 필드(505)를 확인한다(S321). 그리고 확인한 이전 ID에 해당하는 비콘 노드 방향으로 지향성 비콘 신호를 송출한다(S323, S325). 여기서, C 노드는 F 노드가 이전 노드이므로, F 노드 방향, 즉 ③ 방향의 지향성 비콘 신호를 송출한다. F 노드는 이전 노드가 E 노드이므로, E 노드 방향, 즉 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송출한다. E 노드는 이전 노드가 H 노드이므로, H 노드 방향, 즉 ③ 방향의 지향성 비콘 신호를 송출한다. H 노드는 이전 노드가 I 노드이므로, I 노드 방향, 즉, ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송출한다. I 노드는 이전 노드가 J 노드이므로, J 노드 방향, 즉 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송출한다. J 노드는 이전 노드가 K 노드이므로, K 노드 방향, 즉 ① 방향의 지향성 비콘 신호를 송출한다.
이때, 일반 노드(C, E, F, G, H, I, J)의 지향성 비콘 신호 생성부(105)가 생성하는 지향성 비콘 신호는 모드 필드(501)는 경로 안내 모드로 설정되고, 현재 ID 필드(503)는 자기 노드 정보, 이전 ID 필드(505)는 지향성 비콘 신호가 송출되는 방향의 노드, Distance 필드(507)는 지향성 비콘 신호가 송출되는 방향의 노드로부터 수신된 누적 거리 정보인 Distance값이 수록되어 있다.
그리고 일반 노드(C, E, F, G, H, I, J)의 노드 제어부(109)는 저장부(107)의 이전 ID 필드(505)에는 S313 단계에서 수신한 지향성 비콘 신호(500)의 현재 ID 필드(503)에 수록된 비콘 ID로 변경하여 수록한다(S327).
다음, 구조 인력 출발 노드(K)는 지향성 비콘 신호(500)를 수신하는 경우, 노드 제어부(109)는 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 이전 ID 필드(505)에 현재 자신의 비콘 ID가 포함되었는지를 판단한다(S329).
이때, 자신의 비콘 ID가 포함되어 있다면, 저장부(107)의 모드 필드(501)를 경로 안내 모드로 변경한다(S331). 그리고 저장부(107)의 기 저장된 이전 ID 필드(505)가 구조 출발 지점으로 수록되어 있는지를 판단한다(S333).
구조 출발 지점으로 수록되어 있다면, 저장부(107)의 이전 ID 필드(505)를 S325 단계에서 수신한 지향성 비콘 신호(500)의 현재 ID 필드(503)에 수록된 비콘 ID로 변경한다(S335).
이러한 과정을 거치면, 각 비콘 노드(D, C, F, E, H, I, J, K)의 저장부(107)의 모드 필드(501)는 경로 안내 모드로 설정되고, 이전 ID 필드(505)에는 K->D 방향의 경로에서 이전 비콘 ID가 수록되어 있다. 즉, D 노드의 이전 ID 필드(505)는 구조 요청 지점으로 설정되고, C 노드의 이전 ID 필드(505)는 D 노드로 설정되며, F 노드의 이전 ID 필드(505)는 F 노드로 설정되고, E 노드의 이전 ID 필드(505)는 F 노드로 설정되며, H 노드의 이전 ID 필드(505)는 E 노드로 설정되고, I 노드의 이전 ID 필드(505)는 H 노드로 설정되며, J 노드의 이전 ID 필드(505)는 I 노드로 설정되고, K 노드의 이전 ID 필드(505)는 구조 출발 지점으로 설정된다.
각 비콘 노드(100)의 노드 제어부(109)는 모드 필드(501)가 경로 안내 모드로 설정되어 있는 경우, 저장부(107)에 저장된 경로 정보에 따른 지향성 비콘 신호(500)를 생성하여 송출한다. 그리고 구조 인력 단말(300)은 경로 안내 모드로 설정된 지향성 비콘 신호(500)가 수신되면, 이전 ID 필드(505)에 저장된 비콘 ID를 확인한다. 확인한 비콘 ID가 경로 탐색 대상이 된다. 즉, 구조 요청 노드(D)를 탐색할 때까지, 즉, 이전 ID 필드(505)에 구조 요청 지점이 설정된 비콘 노드(D)를 발견할 때까지 경로를 탐색한다.
구조 인력 단말(300)이 경로를 탐색하는 과정에 대해 설명하면 도 13과 같다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 구조 인력 단말의 동작을 나타낸 순서도로서, 도 9의 구성과 연계하여 설명한다.
도 13을 참조하면, 구조 인력 단말(300)의 수신부(303)가 비콘 노드(100)로부터 지향성 비콘 신호(500)가 수신(401)되면, 경로 탐색부(305)는 모드 필드(501)가 구조 요청 모드 또는 경로 안내 모드로 설정되어 있는지를 판단한다(S403).
구조 요청 모드 또는 경로 안내 모드가 아닌 경우, 단계를 종료한다.
반면, 구조 요청 모드 또는 경로 안내 모드라면, 경로 탐색부(305)는 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 이전 ID 필드(505)에 수록된 비콘 ID를 확인한다(S405).
이후, 수신부(303)가 지향성 비콘 신호(500)를 수신한다(S407). 경로 탐색부(305)는 수신된 지향성 비콘 신호(500)의 현재 ID 필드(503)에 수록된 비콘 ID를 확인한다(S409).
경로 탐색부(305)는 S409 단계에서 확인한 현재 비콘 ID와 S405 단계에서 확인한 이전 비콘 ID가 일치하는지 판단한다(S411).
일치하지 않으면, S401 단계를 다시 수행한다.
반면, 일치하면, 이전 비콘 ID가 구조 요청 지점인지를 판단한다(S413).
이때, 구조 요청 지점이 아니라면, 다시 S401 단계부터 시작한다.
반면, 구조 요청 지점이라면, 경로 탐색을 종료한다.
즉, 지향성 비콘 신호(500)의 이전 ID 필드(505)에 수록된 비콘 ID는 다음 탐지해야할 비콘 노드(100)인 것이다. 이러한 방법을 통해 구조 인력 단말(400)은 구조 요청 노드(D)에 이를때까지 탐색한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 구조 요청 단말이 위치하는 신호 영역을 관리하고, 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하는 제1 노드,
    구조 인력 단말이 위치하는 신호 영역을 관리하고, 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하는 제2 노드, 그리고
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 최단거리 경로 내에 포함되고, 자신과 최단거리에 위치하는 인접 비콘 노드의 ID인 이전 비콘 ID와 자신의 비콘 ID를 포함하는 서로 다른 방향을 가지는 복수의 지향성 비콘 신호를 송출하며, 인접 비콘 노드로부터 수신하는 지향성 비콘 신호를 토대로 상기 이전 비콘 ID를 업데이트하는 하나 이상의 제3 노드
    를 포함하는 경로 안내 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제3 노드는,
    복수의 인접 비콘 노드로부터 수신되는 서로 다른 각각의 지향성 비콘 신호 중에서 누적 거리값이 최소인 비콘 노드를 이전 비콘 노드로 선택하고, 선택한 이전 비콘 노드의 ID를 인접 비콘 노드의 ID로 업데이트 하는 경로 안내 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지향성 비콘 신호는,
    일반 모드, 구조 요청 모드, 경로 확인 모드 및 경로 안내 모드 중 하나의 모드로 설정되는 모드 필드,
    자신의 비콘 ID가 수록되는 현재 ID 필드,
    상기 이전 비콘 노드의 비콘 ID가 수록되는 이전 ID 필드, 그리고
    상기 이전 비콘 노드로부터 수신된 누적 거리 정보가 수록되는 디스턴스(distance)필드를 포함하고,
    상기 하나 이상의 제3 노드는 수신된 지향성 비콘 신호의 모드 필드에 수록된 모드에 따라 동작하는 경로 안내 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 노드는,
    상기 이전 ID 필드에 구조 요청 지점을 수록한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하고,
    상기 제2 노드는,
    상기 이전 ID 필드에 구조 출발 지점을 수록한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하는 경로 안내 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 노드는,
    상기 구조 요청 단말로부터 구조 요청 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 구조 요청 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하고,
    상기 제3 노드는,
    상기 모드 필드가 구조 요청 모드로 설정된 지향성 비콘 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 구조 요청 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하며, 상기 이전 ID 필드 및 상기 디스턴스 필드를 업데이트하며,
    상기 제2 노드는,
    수신된 지향성 비콘 신호의 모드 필드가 구조 요청 모드인 경우, 상기 모드 필드를 구조 요청 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하며, 상기 이전 ID 필드 및 상기 디스턴스 필드를 업데이트하는 경로 안내 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 노드는,
    상기 구조 인력 단말로부터 경로 확인 요청 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 경로 확인 모드로 변경한 상기 지향성 비콘 신호를 송출하고, 인접 비콘 노드로부터 경로 안내 모드로 설정된 지향성 비콘 신호를 수신하면, 상기 모드 필드를 경로 안내 모드로 변경하고 상기 이전 ID 필드 및 상기 디스턴스 필드를 업데이트하며,
    상기 제3 노드는,
    상기 모드 필드가 경로 확인 모드로 설정된 지향성 비콘 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 경로 확인 모드로 변경한 지향성 비콘 신호를 송출하며, 이후 수신된 지향성 비콘 신호의 이전 ID 필드에 수록된 이전 비콘 ID가 자신의 비콘 ID와 동일하면, 상기 이후 수신된 지향성 비콘 신호의 현재 ID 필드에 수록된 현재 비콘 ID를 이전 비콘 ID로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출하고,
    상기 제1 노드는,
    인접 비콘 노드로부터 상기 경로 확인 모드로 설정된 지향성 비콘 신호가 수신되면, 구조 요청 단말로 경로 확인 요청 신호를 전송하고, 상기 구조 요청 단말로부터 경로 안내 신호가 수신되면, 상기 모드 필드를 경로 안내 모드로 변경하며 상기 이전 ID 필드를 구조 요청 지점으로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출하는 경로 안내 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 구조 인력 단말은,
    상기 이전 ID 필드에 수록된 이전 비콘 ID가 현재 비콘 ID로 설정된 지향성 비콘 신호를 탐색하고, 상기 제1 노드가 탐지될때까지 경로 탐색을 수행하는 경로 안내 시스템.
  8. 구조 요청 단말과 인접한 비콘 노드의 동작 방법으로서,
    상기 구조 요청 단말로부터 구조 요청 신호를 수신하는 단계, 그리고
    자신의 비콘 ID를 포함하는 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계
    를 포함하는 비콘 노드의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계는,
    상기 지향성 비콘 신호의 모드 필드를 구조 요청 모드로 설정하는 단계,
    상기 지향성 비콘 신호의 이전 ID 필드를 구조 요청 지점으로 설정하는 단계,
    상기 지향성 비콘 신호의 현재 ID 필드를 상기 자신의 비콘 ID로 설정하는 단계,
    상기 모드 필드, 상기 이전 ID 필드 및 상기 현재 ID 필드를 포함하는 지향성 비콘 신호를 생성하여 송출하는 단계를 포함하고,
    상기 이전 ID 필드는 구조 인력 단말이 탐색할 대상인 것을 특징으로 하는 비콘 노드의 동작 방법.
  10. 구조 인력 단말과 인접한 비콘 노드의 동작 방법으로서,
    상기 구조 인력 단말로부터 경로 확인 신호를 수신하는 단계,
    자신의 비콘 ID를 포함하는 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계
    인접 비콘 노드로부터 지향성 비콘 신호를 수신하는 단계, 그리고
    상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계
    를 포함하는 비콘 노드의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계는,
    상기 인접 비콘 노드로부터 수신한 지향성 비콘 신호에 포함된 이전 비콘 ID가 현재 자신의 비콘 ID와 일치하는지 판단하는 단계,
    일치하면, 기 저장된 이전 비콘 ID가 구조 출발 지점인지를 판단하는 단계,
    상기 구조 출발 지점이라면, 이전 ID를 상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID로 설정하는 단계, 그리고
    상기 상기 인접 비콘 노드의 비콘 ID를 포함하는 지향성 비콘 신호를 상기 구조 인력 단말로 송신하는 단계
    를 포함하는 비콘 노드의 동작 방법.
  12. 구조 요청 단말과 인접한 구조 요청 노드와 구조 인력 단말과 인접한 구조 인력 출발 노드 사이에 위치하는 하나 이상의 비콘 노드의 동작 방법으로서,
    하나 이상의 인접 비콘 노드로부터 수신한 하나 이상의 지향성 비콘 신호의 모드 필드를 확인하는 단계,
    상기 모드 필드에 구조 요청 모드가 수록된 경우, 구조 요청 모드로 동작하는 단계,
    상기 모드 필드에 경로 확인 모드가 수록된 경우, 경로 확인 모드로 동작하는 단계, 그리고
    상기 모드 필드에 경로 안내 모드가 수록된 경우, 경로 안내 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 비콘 노드의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구조 요청 모드로 동작하는 단계는,
    상기 모드 필드가 구조 요청 모드로 설정된 경우, 비콘 노드의 모드 정보를 구조 요청 모드로 설정하는 단계,
    상기 하나 이상의 지향성 비콘 신호 중에서 거리가 가장 최소인 인접 비콘 노드로부터 수신된 지향성 비콘 신호를 선택하는 단계, 그리고
    선택한 지향성 비콘 신호에 저장된 정보를 업데이트한 후, 업데이트된 정보및 모드 필드 상기 구조 요청 모드로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계
    를 포함하는 비콘 노드의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계는,
    상기 선택한 지향성 비콘 신호로부터 추출한 현재 비콘 ID를 이전 비콘 ID로 설정하고, 자신의 비콘 ID를 현재 비콘 ID로 설정한 지향성 비콘 신호를 송출하는 비콘 노드의 동작 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 경로 확인 모드로 동작하는 단계는,
    상기 모드 필드가 경로 확인 모드로 설정된 경우, 비콘 노드의 모드 정보를 경로 확인 모드로 설정하는 단계,
    상기 하나 이상의 지향성 비콘 신호 중에서 거리가 가장 최소인 인접 비콘 노드로부터 수신된 지향성 비콘 신호를 선택하는 단계, 그리고
    선택한 지향성 비콘 신호에 저장된 정보를 업데이트한 후, 업데이트된 정보및 모드 필드가 경로 확인 모드로 설정된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계
    를 포함하는 비콘 노드의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 경로 안내 모드로 동작하는 단계는,
    상기 모드 필드가 경로 안내 모드로 설정된 경우, 비콘 노드의 모드 정보를 경로 안내 모드로 설정하는 단계,
    기 저장된 이전 비콘 ID를 확인하는 단계,
    상기 이전 비콘 ID에 해당하는 방향으로 자신의 현재 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 송출하는 단계,
    상기 기저장된 이전 비콘 ID는 상기 인접 비콘 노드로부터 수신한 지향성 비콘 신호에 포함된 현재 비콘 ID로 변경하는 단계, 그리고
    변경된 상기 기저장된 이전 비콘 ID가 포함된 지향성 비콘 신호를 상기 구조 인력 단말로 송출하는 단계
    를 포함하는 비콘 노드의 동작 방법.
KR1020150028479A 2015-02-27 2015-02-27 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법 KR20160105155A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150028479A KR20160105155A (ko) 2015-02-27 2015-02-27 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150028479A KR20160105155A (ko) 2015-02-27 2015-02-27 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160105155A true KR20160105155A (ko) 2016-09-06

Family

ID=56946043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150028479A KR20160105155A (ko) 2015-02-27 2015-02-27 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160105155A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108303084A (zh) * 2018-02-01 2018-07-20 电子科技大学 一种救援环境下基于rfid和imu的快速导航方法
KR102467141B1 (ko) * 2022-04-27 2022-11-16 정원재 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템 및 이의 동작방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108303084A (zh) * 2018-02-01 2018-07-20 电子科技大学 一种救援环境下基于rfid和imu的快速导航方法
CN108303084B (zh) * 2018-02-01 2020-03-10 电子科技大学 一种救援环境下基于rfid和imu的快速导航方法
KR102467141B1 (ko) * 2022-04-27 2022-11-16 정원재 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템 및 이의 동작방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110136463A1 (en) System and method for controlling an emergency event in a region of interest
KR101398047B1 (ko) 일 영역으로의 액세스가 모바일 디바이스의 사용자에 대해 실현 가능한지 또는 실현 불가능한지 여부를 결정하기 위한 방법들 및 장치들
CN106164997B (zh) 用于将危险与数字地图的地区相关联的方法
ES2752756T3 (es) Acceso a iluminación basado en zonas
KR101481378B1 (ko) 가시광 통신을 이용한 지하철역 내 시각 장애인 경로 안내 방법 및 장치
KR20180063595A (ko) 비콘신호를 이용한 드론 자동 비행 시스템 및 방법
KR102075646B1 (ko) 시각장애인용 횡단경로 안내 방법
CN109812295B (zh) 一种隧道瓦斯智能监测方法和系统
KR101650774B1 (ko) 안전 대피 경로 제공방법, 장치 및 시스템
CN111033175A (zh) 用于导航的系统和方法
KR101495674B1 (ko) 다중 사용자 관계 기반 내비게이션 장치 및 이를 이용한 내비게이션 관리 방법
US20180254916A1 (en) System, device and method for automatic commissioning of application control systems
CN109115227A (zh) 一种安全监护定位系统及其方法
KR20160105155A (ko) 경로 안내 시스템 및 비콘 노드의 동작 방법
KR101826041B1 (ko) 여행자용 지능형 안전 네비게이션 시스템 및 이를 이용한 지능형 안전 네비 방법
KR20180014919A (ko) 안드로이드 기반 하에서 사설 와이파이 무선공유기(ap)의 기능과 gps 기능을 이용한 특정 위치 출입 판단 방법 및 이를 위한 ap 의 다자간 등록 방법 및 그 시스템
KR101522506B1 (ko) 무선단말기를 이용하는 인원체크시스템
JP2018147439A (ja) 防災支援システム
KR102178152B1 (ko) 스마트 점자블록 시스템
KR102460709B1 (ko) 스마트 표지병 및 이를 이용한 서비스 제공 시스템
CN112731971A (zh) 控制无人机降落的方法、装置、可读存储介质及电子设备
CN110031006A (zh) 换流站/变电站安全通道的环境建模方法
KR102259251B1 (ko) 교통약자를 위한 스마트 블록 길안내 시스템
KR101645816B1 (ko) 유저 식별을 통한 실내 및 실외 통합 네비게이션 시스템
KR101232687B1 (ko) 음성유도장치