KR20170078116A - 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법 및 이를 위한 장치, 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전파 환경정보 수집에 의한 무선 핑거프린트 맵 구축에 시간축의 개념을 더하여, 일정 시간 동안의 전파 환경정보 측정을 통해 특정 위치에서의 주기적 무선 신호 패턴을 추출하고, 이를 기반으로 무선 핑거프린트 맵을 구축 및 위치 측위에 이용하기 위한 방법 및 장치, 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.
이를 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치에 의한 맵 구축 및 위치 측위 방법은, 무선 핑거프린트 맵 생성을 위해 특정 실내 공간 내의 특정 참조위치에서 일정 시간 동안 변화하는 전파 환경정보를 관리자 단말 장치로부터 수신하는 단계; 상기 수신한 전파 환경정보에서 주기적 패턴을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 주기적 패턴을 상기 특정 참조위치의 무선 핑거프린트 특성으로 무선 핑거프린트 맵 상에 저장하는 단계; 를 포함하여 이루어짐에 특징이 있다.

Description

무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법 및 이를 위한 장치, 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체 {APPARATUS, METHOD and RECODING MEDIUM for MAKING RF FINGERPRINT MAP and ESTIMATING LOCATION}

본 발명은 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법, 이를 수행하는 장치와 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전파 환경정보 수집에 의한 무선 핑거프린트 맵 구축에 시간축의 개념을 더하여, 일정 시간 동안의 전파 환경정보 측정을 통해 특정 위치에서의 주기적 무선 신호 패턴을 추출하고, 이를 기반으로 무선 핑거프린트 맵을 구축 및 위치 측위에 이용하기 위한 방법 및 장치, 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

이동통신단말기는 이동통신망의 발달과 단말기 사양의 발전에 따라 종래의 단순한 통신장치 또는 정보 제공 장치의 범주를 벗어나 현대인의 필수 소지품이 되었고, 토탈 엔터테인먼트 기기로 진화해 가고 있는 추세에 있다.

이와 함께, 최근에는 통신 단말기의 기능 및 PDA(Personal Digital Assistant)의 기능을 결합시킨 스마트폰(Smart Phone)의 사용이 대중화되어 있다. 이러한 스마트폰은 휴대전화기에 인터넷 통신과 정보 검색 등의 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 단말기로서, 기존의 통신 단말기에 비해 대용량의 메모리와 고성능 CPU(Central Processing Unit)가 탑재되며, 다양한 어플리케이션 실행, 음성/데이터 통신 및 PC(Personal Computer) 연동 등을 지원하기 위한 운영체제(OS, Operating System)가 탑재된다.

이러한 스마트폰을 이용한 응용기술의 하나로, 사용자들에게 편의성을 제공하는 다양한 위치 기반 서비스(예를 들어, 차량용 네비게이션, 지도, 길찾기, 실내 매장 안내 등)들이 선보여지며 많은 관심을 받고 있다.

위치 기반 서비스에서 중요한 부분은 사용자의 위치가 어떤 방법으로 정밀하게 측정될 수 있는가에 관한 것이다.

일반적으로 실외에서 이용되는 위치 기반 서비스는 GPS(Global Positioning System)를 이용한 위치 추적이 이용되고 있으나, GPS의 경우 실내에서는 위성과의 통신이 어려워 사용이 이루어지지 않는다. 이에 따라 실내에서는 RFID, Bluetooth, Wi-Fi와 같은 네트워크 기반 측위 기술이 주로 이용된다.

이러한 추적 기술에는 Cell-ID, 삼각측량, 핑거프린트(fingerprint) 기법 등이 있으며, 이 중 핑거프린트 기법은 서비스 지역에서 미리 임의로 여러 개의 위치를 선정하고 선정한 위치에서 수집한 신호 세기 정보(RSS, Received Signal Strength)를 이용하여 위치를 추정한다.

이 방법은 채널의 환경적 요소를 사전 정보 수집을 통해 경감시키는 장점이 있으나, 위치 추정에 사용할 참조위치가 다수 필요하며, 이러한 수집 과정이 서비스 관리자에 의해 수동으로 이루어져야 하므로 시간과 비용이 소모된다.

또한 실내공간의 배치에 따라 신호 세기의 변화가 크기 때문에 공간적 배치가 변경되는 경우 그 주변에서 핑거프린트를 다시 측정해야 하며, 다양한 오차 요인이 존재하여 정확한 위치를 측정하기 어려운 문제가 있다.

한국등록특허 제10-0932271호, 2009년 12월 08일 등록(명칭: 실내 무선 측위를 위한 핑거프린트 데이터베이스 자동 생성방법)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 핑거프린트 맵 구축을 위한 다양한 전파 환경정보를 수집하고, 이에 시간축을 기준으로 하는 정보를 더 구축하도록 한다.

구체적으로, 참조위치에서 일정 시간 이상 전파 환경정보를 측정하고, 이에 대한 일정한 변화 패턴 또는 변화 주기를 도출하여, 위치 별로 시간에 따른 무선 환경 변화 특정을 무선 핑거프린트 맵으로 구축하여 제공하는 데에 그 목적이 있다.

추가적으로, 사용자로부터 수신된 전파 환경정보 특성을 분석하여, 상기 무선 핑거프린트 맵의 각 참조위치에서의 전파 환경 변화 패턴과 사용자로부터 수신한 전파 환경정보의 변화 패턴을 비교하고 사용자의 위치를 파악하는 위치 서비스 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치에 의한 맵 구축 및 위치 측위 방법은, 무선 핑거프린트 맵 생성을 위한 특정 실내 공간 내의 특정 참조위치에서 일정 시간 동안 변화하는 전파 환경정보를 관리자 단말 장치로부터 수신하는 단계; 상기 수신한 전파 환경정보에서 주기적 패턴을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 주기적 패턴을 무선 핑거프린트 맵 상의 상기 특정 참조위치의 무선 핑거프린트 특성으로 저장하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치에 의한 맵 구축 및 위치 측위 방법은, 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신하는 단계; 상기 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보와 상기 핑거프린트 맵 상에 저장된 주기적 패턴을 비교하여 상기 사용자 단말 장치의 위치를 파악하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

이에 더하여, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치는, 전파 환경정보를 관리자 단말 장치로부터 수신하는 통신 모듈; 상기 수신한 전파 환경정보에서 주기적 패턴을 추출하는 제어 모듈; 및 상기 추출된 주기적 패턴을 무선 핑거프린트 맵 상의 상기 특정 참조위치의 무선 핑거프린트 특성으로 저장하는 저장 모듈; 을 포함하여 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치는, 상기 통신 모듈은, 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신하며, 상기 제어 모듈은, 상기 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보와 저장 모듈의 상기 핑거프린트 맵 상에 저장된 주기적 패턴을 비교하여 상기 사용자 단말 장치의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.

추가로 본 발명은 상술한 바와 같은 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.

본 발명의 무선 핑거프린트 장치를 이용한 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법에 의하면, 무선 핑거프린트 맵 구축에 있어 참조위치의 단순 전파 특성뿐 아니라 참조위치 별 시간에 따른 전파 환경의 변화와 그 패턴을 추출할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 시간에 따른 전파 환경의 변화를 위치 측위에 이용하므로, 보다 정확도 높은 측위 방법을 제공할 수 있다.

즉, 본 발명은 신호 세기 외에도 다양한 전파 환경을 측정하고, 이에 더하여 시간에 따른 전파 환경의 변화와 그 패턴을 추출함으로써 기존의 위치 측위 방식의 문제점을 해결하고 위치 측위 결과에 대한 오류 발생 가능성을 낮출 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 전체 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 일 실시 예를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 이동통신 단말 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 관리자 단말 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 사용자 단말 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 무선 핑거프린트 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 무선 핑거프린트 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법 제공을 위한 장치의 오퍼레이팅 환경을 나타낸 도면이다.

본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다.

다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

아울러, 본 발명의 범위 내의 실시 예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다.

예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

이하의 설명 및 특허 청구 범위에서, "네트워크"는 컴퓨터 시스템들 및/또는 모듈들 간의 전자 데이터를 전송할 수 있게 하는 하나 이상의 데이터 링크로서 정의된다. 정보가 네트워크 또는 다른 (유선, 무선, 또는 유선 또는 무선의 조합인) 통신 접속을 통하여 컴퓨터 시스템에 전송되거나 제공될 때, 이 접속은 컴퓨터-판독가능매체로서 이해될 수 있다.

컴퓨터 판독가능 명령어는, 예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템이 특정 기능 또는 기능의 그룹을 수행하도록 하는 명령어 및 데이터를 포함한다. 컴퓨터 실행가능 명령어는, 예를 들면, 어셈블리어, 또는 심지어는 소스코드와 같은 이진, 중간 포맷 명령어일 수 있다.

아울러, 본 발명은 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 핸드헬드 장치, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램 가능한 가전제품(programmable consumer electronics), 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 모바일 전화, PDA, 페이저(pager) 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 시스템 구성을 가지는 네트워크 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다.

본 발명은 또한 네트워크를 통해 유선 데이터 링크, 무선 데이터 링크, 또는 유선 및 무선 데이터 링크의 조합으로 링크된 로컬 및 원격 컴퓨터 시스템 모두가 태스크를 수행하는 분산형 시스템 환경에서 실행될 수 있다. 분산형 시스템 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치에 위치될 수 있다.

이제, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법, 장치 및 이 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 시스템에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 전체 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 시스템은, 복수의 이동통신 단말 장치(100), 무선 핑거프린트 장치(400), 무선 통신 장치(600) 및 이를 연결하는 통신망(500)을 통하여 이루어질 수 있다.

이러한 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 시스템은 특정한 범위의 장소, 예를 들어, 백화점이나 할인마트의 전체 구역 혹은 일부 층 등 관리자의 필요에 따른 임의의 범위에 설치될 수 있으며, 또는 다수의 건물을 포함하는 일정한 지역 범위에 설치될 수도 있다. 무선 핑거프린트의 특성을 고려할 때 실내에 설치되는 것이 보다 적절할 것이다.

이하의 설명에서, 사용자는 본 발명을 구성하는 무선 핑거프린트 장치가 제공하는 고객 대상 서비스(실내 위치 정보를 기반으로 하는 위치 제공, 결제, 쿠폰, 할인 정보, 광고 제공 등)를 제공받는 사람을 말하며, 관리자는 상기 고객 대상 서비스를 제공하기 위한 무선 핑거프린트 장치(400) 또는 무선 통신 장치(600)를 관리하는 사람을 말한다.

이동통신 단말 장치(100)는 본 발명에 의해 제공되는 무선 통신망에 접속하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 네트워크 사용자 또는 관리자의 장치를 의미한다.

여기서, 단말(Terminal)은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D 장치(Device-to-Device), 스테이션(STA: Station) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제공하는 무선 통신망에 연결된 장치이면 본 명세서에서 말하는 이동통신 단말 장치(100)에 해당할 수 있다. 상기 언급된 유닛들과 동등한 수준의 유닛이 본 발명에 따른 이동통신 단말 장치(100)로 사용될 수도 있다. 이러한 이동통신 단말 장치(100)는 본 발명에 의해 제공되는 무선 통신망을 통해 음성 또는 데이터 통신을 수행할 수 있으며 이를 위한 본 발명의 이동통신 단말 장치(100)는 정보의 송수신을 위한 브라우저, 프로그램 및 프로토콜을 저장하는 메모리, 각종 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말 장치(100)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술되는 이동통신 단말 장치(100)는 스마트 폰(smart phone), 타블렛 PC(Tablet PC), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 Player 등의 무선 통신 기술이 적용되는 이동 단말기가 사용될 수도 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말 장치(100)는 블루투스 통신(예를 들어, 블루투스 4.0 즉, 블루투스 저 전력(Bluetooth Low Energy, 이하, BLE라 칭함)) 및 WiFi 연결이 가능한 단말기로서, BLE 통신을 통해 비콘 신호를 송출하는 장치 또는 WiFi 기반으로 제작된 비콘이나 AP 장치로부터의 신호를 수신할 수 있어 이에 따라 지정된 처리를 수행할 수 있다. 이외에도 Zigbee, UWB (Ultra-WideBand), ANT, Wi-Fi, NFC 등, PAN (Personal Area Network) 방식의 다양한 근거리 통신 기술들이 적용된 비콘 장치 또는 기타 무선 AP 장치와 쌍방향 통신을 통해서도 지정된 처리를 수행할 수 있다.

이러한 이동통신 단말 장치(100) 중 무선 핑거프린트 장치(400)가 제공하는 위치 측위 서비스를 및 이를 기반으로 하는 다양한 응용 서비스를 이용하는 장치를 사용자 단말 장치, 네트워크를 제공하고 일정 범위에서 무선 핑거프린트 맵을 구축하고 이를 기반으로 하는 각종 서비스를 제공하는 자가 사용하는 장치를 관리자 단말 장치라 한다.

관리자 단말 장치와 사용자 단말 장치는 이동통신 단말 장치(100)의 일종이므로, 기본적으로 유사한 구조를 가지며, 관리자 단말 장치의 경우에는 무선 핑거프린트 맵을 제작하기 위한 관리자용 모듈이 더 구비되어 무선 핑거프린트 장치(400)로부터 무선 핑거프린트 맵 제작과 관련된 정보를 송수신할 수 있다는 점에 차이가 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말 장치(100)의 구체적인 구성에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.

무선 핑거프린트 장치(400)는 서버 장치의 일종으로, 네트워크를 통하여 사용자에 서비스를 제공하기 위한 구성 요소이며, 이동통신 단말 장치(100)로부터 요청되는 서비스 패킷을 수신하고 수신한 패킷에 대하여 이를 전송한 이동통신 단말 장치(100)에 응답 패킷을 전송할 수 있다.

이러한 무선 핑거프린트 장치(400)는 Web Application Server(WAS), Internet Information Server(IIS) 또는 Apache Tomcat 또는 Nginx를 사용하는 인터넷 상의 공지의 웹 서버(Web Server) 또는 캐시 서버(Cashe Server)일 수 있으며, 이외에도 네트워크 컴퓨팅 환경을 구성하는 장치로 예시한 장치 중 하나가 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치(400)가 될 수 있다.

또한, 무선 핑거프린트 장치(400)는 Linux 또는 Windows와 같은 OS(operating system)을 지원하며, 수신된 제어명령을 실행할 수 있다. 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 언어를 통하여 구현되는 프로그램 모듈(Module)을 포함할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치(400)는, 무선 핑거프린트 맵 생성을 위해 전파를 측정할 참조 위치를 설정하고, 그 참조 위치에서 전파를 측정할 시간을 설정할 수 있으며, 전파 환경정보를 측정해야 할 위치와 시간을 관리자 단말 장치에 전송할 수 있다.

전파 환경정보란, 특정 위치에서 검출될 수 있는 모든 전파들에 관한 특정을 나타내는 정보로, 맥 어드레스(MAC Address) 정보, 신호 세기 정보(RSSI: Received Signal Strength Intensity/Indication), 전파시간 측정정보(Round Trip Time), 무선 통신 장치의 식별정보(SSID, BSSID 등)를 포함할 수 있다.

맥 어드레스는 통신을 위해 무선 통신 장치(600)에 부여된 일종의 주소에 해당하며, MAC는 Media Access Control을 의미한다. 맥 어드레스는 랜 카드, 모뎀, 스마트폰 등과 같이 네트워크에 사용되는 모든 장비에 존재하며, 12자리의 16진수로 표현되는 고유 번호이다. 맥 어드레스는 각 장치에 고유한 것으로 부품의 변경에 따라 변화할 수 있으며, MAC 스푸핑(spoofing)을 통해 어드레스가 변환될 수도 있다.

맥 어드레스는 MAC은 총 48비트로 구성되어 있으며, 이 가운데 첫 24비트는 OUI(Organizational Unique Identifier) 제조업체의 식별코드, NIC 제조업체의 정보를 포함하며, 나머지 24비트는 랜 카드의 정보를 담고 있다.

이러한 맥 어드레스는 이더넷, 802.11 무선 네트워크, 블루투스, IEEE 802.5 토큰링, IEEE 802 네트워크, FDDI (광섬유 분산 데이터 인터페이스), ATM (교환 가상 연결 전용), 파이버 채널, 직렬 SCSI, ITU-T G.hn 표준 등에서 이용될 수 있다.

파이어와이어, IPv6, 직비, 802.15.4, 6LoWPAN 등의 통신 방식에서는 맥 어드레스가 아닌 EUI-64 식별자가 사용될 수 있다.

신호 세기 정보는 이동통신 단말 장치(100)에서 무선 통신 장치(600)로부터 수신한 신호의 세기를 측정하여 이용하는 것으로, 이동통신 단말 장치(100)와 무선 통신 장치(600) 사이의 손실을 신호가 이동한 거리와 연결시킬 수 있다. 이러한 신호 세기 정보는 실제 측정을 수행하는 이동통신 단말 장치(100)가 처한 환경에 따라 불안정할 수 있다.

보다 구체적으로, 무선 통신 장치(600)의 안테나 방향성, 송신측과 수신측 사이에 위치하는 벽, 기둥, 가구, 사람 등의 장애물, 실내 구조물을 이루는 재질 등에 따라 영향을 크게 받는다.

전파시간 측정정보는 두 장치 간 송수신 신호의 전파 시간을 측정하여 두 장치 간의 거리를 측정하기 위한 정보로, IEEE802.15.4a에 정의된 양방향 거리측정 기술(TWR)의 원리와 유사한 방식을 이용해 ToA(Time-of-Arrival)를 측정하는 방식으로 두 장치간의 거리를 산출하는 데에 사용된다.

전파시간을 측정하는 방식은 양 장치의 시간을 동기화하여 신호가 전달되는 데 걸리는 시간을 측정하고 거리를 계산하는 TOF (Time of Flight) 방식, 둘 이상의 무선 통신 장치(600)와 이동통신 단말 장치(100) 사이에서 신호가 전달되는 데 걸리는 시간차를 이용하여 저리를 계산하는 TDOF(Time Difference of Flight) 방식 등이 있다.

무선 통신 장치(600)의 식별 정보는, 무선 통신 장치(600)가 비콘 장치인 경우, BLE 비콘의 경우는 UUID(universally unique identifier, 범용 고유 식별자), Major/Minor Version, 신호 세기를 포함하는 BLE 비콘의 고유한 값이 될 수 있다.

BLE 비콘의 식별 정보는 일반적으로 16바이트의 UUID와 2바이트의 Major, 2바이트의 Minor로 구성된다. UUID는 소프트웨어 구축에 쓰이는 식별자 표준으로, 개방 소프트웨어 재단(OSF, Open Software Foundation)이 분산 컴퓨팅 환경(DCE, Distributed Computing Environment)의 일부로 표준화하였으며, 32개의 16진수로 표현되는 고유 식별자이다.

Wi-Fi 비콘의 경우에는 식별 정보의 구성이 BSSID, 주파수, 신호 세기를 포함하는 Wi-Fi별로 고유한 값이 될 수 있다. BSSID(Basic Service Set Identifier)는 무선 LAN(Local Area Network) 표준인 802.11에서 기본 서비스 영역(Basic Service Set)을 식별하는 48비트의 식별자 또는 네트워크 ID를 의미한다. 통상적으로 AP 장비의 MAC 주소(Media Access Control 주소, 매체 접근 제어 주소)를 의미하며, Independent BSS 나 애드혹(Ad-hoc) 네트워크의 경우 BSSID는 임의의 값으로 생성된다.

무선 통신 장치(600)가 무선 AP 장치인 경우, AP 장치의 식별 정보는 IP 주소가 될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치(400)의 구체적인 구성에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.

아울러, 본 발명의 무선 핑거프린트 장치(400)는 통신망(500)을 통해 본 발명의 실시를 위한 이동통신 단말 장치(100)와 연결될 수 있고, 이러한 통신망(500)은 인터넷망, 인트라넷망, 이동통신망, 위성 통신망 등 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 인터넷 프로토콜로 데이터를 송수신할 수 있는 망을 말한다.

또한, 통신망(500)은 무선 핑거프린트 장치(400)나 이동통신 단말 장치(100) 와 결합되어 하드웨어, 소프트웨어 등의 컴퓨팅 자원을 저장한다. 이러한 통신망(500)은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), LTE(Long Term Evolution), EPC(Evolved Packet Core) 등의 네트워크와 향후 구현될 차세대 네트워크 및 컴퓨팅 네트워크를 통칭하는 개념이다.

아울러, 본 발명의 통신망(500)은 예컨대, 다수의 접속망(미도시) 및 코어망(미도시)을 포함하며, 외부망, 예컨대 인터넷망(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 접속망(미도시)은 이동통신 단말 장치(100)를 통해 유무선 통신을 수행하는 접속망으로서, 예를 들어, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), NodeB, eNodeB 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 제어기로 구현될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 상기 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함과 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)으로 구분하여, 다수의 영역에 각각 다수의 RU(미도시)를 설치하고, 다수의 RU(미도시)를 집중화된 DU(미도시)와 연결하여 구성할 수도 있다.

또한, 접속망(미도시)과 함께 모바일 망을 구성하는 코어망(미도시)은 접속망(미도시)과 외부 망, 예컨대, 인터넷망(미도시)을 연결하는 역할을 수행한다.

이러한 코어망(미도시)은 앞서 설명한 바와 같이, 접속망(미도시) 간의 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 서킷 교환(circuit switching) 또는 패킷 교환(packet switching)을 수행하며, 모바일 망 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어한다.

또한, 코어망(미도시)은 주파수간 이동성을 관리하고, 접속망(미도시) 및 코어망(미도시) 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대 인터넷망(미도시)과의 연동을 위한 역할을 수행할 수도 있다. 이러한 코어망(미도시)은 SGW(Serving GateWay), PGW(PDN GateWay), MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 인터넷망(미도시)은 TCP/IP 프로토콜에 따라서 정보가 교환되는 통상의 공개된 통신망, 즉 공용망을 의미하는 것으로, 서버 장치(300)와 연결되며, 무선 핑거프린트 장치(400)로부터 제공되는 서비스를 코어망(미도시) 및 접속망(미도시)을 거쳐 이동통신 단말 장치(100)로 제공할 수 있으며, 이동통신 단말 장치(100)로부터 전송되는 서비스 요청 정보를 접속망(미도시) 및 코어망(미도시)을 거쳐 무선 핑거프린트 장치(400)로 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치(600)는 무선 핑거프린트 맵 기반의 서비스가 제공되는 실내에 위치하고, 하나 이상의 이동통신 단말 장치(100)로 무선 신호를 송출하는 역할을 수행한다. 이때, 무선 통신 장치(600)는 이동통신 단말 장치(100)로 식별 정보(Unique ID)를 포함하는 무선 신호를 브로드캐스팅(Broadcasting)할 수 있다.

무선 통신 장치(600)가 브로드캐스팅하는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 신호는, 비콘 장치에 의해 주기적으로 송출되는 신호 또는 무선 AP 장치에 의해 송수신 가능하게 설계된 신호일 수 있으며, 각각 앞서 설명한 바와 같은 식별 정보를 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신 장치(600)는 라우터(Router), 리피터(Repeater), 스위치(Switch) 및 브릿지(Bridge) 중 하나일 수 있으며, 무선 랜, UWB(UltraWideBand), 무선 주파수(Radio Frequency), 적외선 통신(IrDA:Infrared Data Association), 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 근거리 통신을 구현할 수 있는 그 어떤 장치도 될 수 있다.

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 각 장치에 탑재되는 프로세서는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 명령을 처리할 수 있다. 일 구현 예에서, 이 프로세서는 싱글 쓰레드(Single-threaded) 프로세서일 수 있으며, 다른 구현 예에서 본 프로세서는 멀티 쓰레드(Multithreaded) 프로세서일 수 있다. 나아가 본 프로세서는 메모리 혹은 저장 장치 상에 저장된 명령을 처리하는 것이 가능하다.

이상으로, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 전체 시스템을 개략적으로 설명하였다.

이어서, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 각 장치에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 일 실시 예를 나타낸 예시도이다.

도 2는 다수의 매장이 밀집한 특정 실내 구역을 표현한 것으로, 이러한 특정 실내 구역이 쇼핑몰이라 가정할 경우, 해당 쇼핑몰 내를 이용하는 사용자들에게 무선 인터넷 자체 또는 이를 기반으로 하는 각종 서비스를 제공하기 위한 무선 AP 장치 또는 비콘 서비스를 제공하기 위한 비콘 장치 등 자신의 식별 정보(Unique ID)를 포함하는 무선 신호를 브로드캐스팅할 수 있는 하나 이상의 무선 통신 장치(600)가 존재할 수 있다.

복수의 무선 통신 장치(600)가 있는 경우, 이러한 무선 통신 장치(600)의 전파 송출 주기 또는 패턴은 서버의 제어 및 무선 통신 장치(600)의 통신 프로토콜 등 여러 요인에 의해 달라질 수 있다.

즉, 복수의 무선 통신 장치(600)가 있는 경우, 모두가 동일한 전파 송신 주기를 가지고 있는 것이 아니며, 무선 통신 장치(600)마다 주기를 달리 할 수 있고(예를 들면, 무선 통신 장치(600)가 비콘 장치인 경우, 1번 비콘장치는 1초, 2번 비콘장치는 2초, 3번 비콘 장치는 3초 등), 동일한 주기를 가지고 있더라도 송출하는 무선 신호의 시간은 달라질 수 있다. (예를 들어, 3초라는 동일한 주기를 가지는 비콘 장치라도 하나의 비콘 장치는 5분 2초, 5분 5초에서 비콘 신호를 송출하고 다른 하나의 비콘 장치는 5분 1초, 5분 4초에서 비콘 신호를 송출할 수 있다.)

그리고 이러한 무선 통신 장치(600)들의 배치 및 매장 내의 구조에 따라, 특정 위치에서 측정되는 전파 환경정보도 상이하게 된다. 무선 핑거프린트 장치(400)는, 이러한 상황 내에서 전파 환경정보 측정이 필요하다 판단되는 참조위치를 지정한다. 도 2의 (a)에 표시된 X의 경우 이러한 참조위치를 임의로 지정한 것을 나타낸다.

도 2의 (a)와 같이 참조위치를 지정한 경우, 해당 위치에서 관리자 단말 장치가 전파 환경정보를 수집하여 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송한다. 이 때, 본 발명의 실시 예에 따르면, 관리자 단말 장치는 해당 참조위치에서의 무선 신호의 패턴을 추출할 수 있을 만큼 충분한 시간 동안 전파 환경정보를 수집하여 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송한다.

무선 핑거프린트 장치(400)는 관리자 단말 장치가 수집한 전파 환경정보를 수신하고, 이를 이용하여 해당 참조위치에서 일정한 주기적 패턴이 존재하는지를 연산 또는 추출하여, 추출된 주기적 패턴을 해당 참조위치의 무선 핑거프린트 특성으로 저장한다. 충분한 수의 참조위치에 대한 무선 핑거프린트 특성이 수집되는 경우, 보다 높은 정확도로 실내의 위치 측위에 이용할 수 있다. 각 참조위치 별로 추출된 주기적 패턴은 각 참조위치마다 상이할 수 있고, 각각 별개의 주기로 무선 핑거프린트 맵에 저장될 수 있다.

무선 핑거프린트 특성을 추출 및 저장할 참조위치를 설정하는 방법으로, 도 2의 (b)와 같이 실내 공간을 작은 셀(Cell) 단위로 나눌 수 있다. 이러한 경우, 각 셀 단위마다 관리자 단말 장치가 전파 환경정보를 수집하고 이를 이용하여 무선 핑거프린트 장치(400)가 각 셀 단위마다 무선 신호의 주기적 패턴을 추출하여 무선 핑거프린트 맵에 기록한다.

또한 관리자 단말 장치는 내부에 탑재된 지자기 센서 등을 이용하여 현재 관리자 단말 장치가 향하고 있는 방향에 관한 정보를 전파 환경정보와 함께 무선 핑거프린트 장치(400)에 전송할 수 있다. 전파를 측정하는 방향에 관한 고려를 통해, 수신방향에 따른 전파 환경의 변화 또는 전파 환경정보를 측정하는 관리자 나 사용자 본인 또는 기타 장애물에 의한 전파 환경정보의 변화를 더 고려하여 무선 핑거프린트 맵을 구축하고 위치 측위 시 정확도를 높일 수 있다.

이와 같이 공간 특성이 반영된 데이터를 수집하기 때문에 삼각측량 기법보다 정확도가 높아지며, 무선 네트워크 환경이 우수하고 참조위치 또는 셀 단위를 촘촘하게 구성할수록 이후 이동통신 단말 장치(100)의 위치를 측위할 때 정확도가 높아질 수 있다.

이러한 과정을 통해 특정 실내 공간에 대한 무선 핑거프린트 맵이 구축되면, 무선 핑거프린트 맵을 사용자의 위치 측위에 이용할 수 있다.

사용자 단말장치는 사용자가 매장 안에 위치하는 동안 해당 위치에서의 전파 환경정보 및 방향 정보를 수집하여 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송할 수 있다. 무선 핑거프린트 장치(400)는 사용자로부터 수신한 정보를 기반으로 기 저장되어 있는 무선 핑거프린트 맵의 참조위치 별 무선 핑거프린트 특성과 비교하여 가장 높은 유사도를 가지는 참조위치에 해당 사용자 단말 장치가 위치하는 것으로 판단한다.

다만 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵은 무선 핑거프린트 특성으로 각 참조위치에서 일정 시간에 걸친 전파 환경정보의 주기적 패턴을 기록하고 있으므로, 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수집한 시간과 무선 핑거프린트 맵에 기록된 무선 핑거프린트 특성의 주기가 서로 다를 수 있다.

만약 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신한 시간이 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기보다 짧은 경우는, 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보가 무선 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기적 패턴의 일부와 일정 기준 이상의 유사도를 보이는지 판단한다.

반대로, 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신한 시간이 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기보다 긴 경우는, 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보의 일부에서 무선 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기적 패턴이 나타나는지 판단하거나, 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보로부터 주기적 패턴을 추출하여 무선 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기적 패턴과 가장 높은 유사도를 나타내는 참조위치를 파악할 수 있을 것이다.

이상으로 도 2의 예시도를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축과 위치 측위 과정에 대하여 설명하였다.

이하에서, 본 발명의 실시 예에 따라 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 이동통신 단말 장치(100)에 관해 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 이동통신 단말 장치(100)를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말 장치(100)는 통신부(110)와 저장부(120), 제어부(130), 입력부(140), 출력부(150), 센서부(160)를 포함하여 이루어질 수 있다.

관리자 단말 장치와 사용자 단말 장치는 이동통신 단말 장치(100)의 일종이므로 기본적으로 이동통신 단말 장치(100)와 동일한 구조를 가진다.

관리자 단말 장치의 경우는 무선 핑거프린트 맵 구축을 위한 정보의 송수신을 수행하는 모듈 또는 애플리케이션을 포함할 수 있다. 이에 따라, 관리자의 조작 또는 명령에 의해 핑거프린트 맵 구축을 위한 애플리케이션을 구동하고, 참조위치를 표시하며, 전파 환경정보 및 방향 정보를 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송할 수 있다.

사용자 단말 장치는 위치 기반 서비스를 수행하는 애플리케이션을 탑재하여 위치 기반 서비스를 수행할 수 있다. 즉, 사용자의 조작 또는 명령에 의해 위치 기반 서비스 제공을 위한 애플리케이션을 구동하며, 구동 시 수집한 전파 환경정보 및 방향 정보를 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송할 수 있고, 위치 기반 서비스 제공을 위한 애플리케이션을 통해 측위 결과를 출력할 수 있다.

통신부(110)는 외부 소스로부터 데이터를 수신하고 외부 소스로 데이터를 전송하기 위한 수단으로서, 예를 들면, 네트워크 인터페이스 카드 및 대응하는 네트워크 드라이버 인터페이스 사양(Network Driver Interface Specification: "NDIS") 스택과 같은 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈의 논리적 조합으로 나타낼 수 있다.

이러한 통신부(110)는 다양한 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, AMPS, CDMA, GSM, W-CDMA, HSDPA, LTE, LTE-A 등과 같은 다양한 이동통신 표준을 지원할 수 있으며, 또한, BLE, Zigbee와 같은 근거리 무선 네트워크 기술을 지원할 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서, 통신부(110)는, 통신망(500)을 통해 무선 핑거프린트 장치(400)와 데이터를 송수신할 수 있으며, 이동통신표준에 따라 통신망(500)에 접속하여 데이터 송수신하기 위한 이동통신 모듈을 포함한다. 송수신하는 데이터에는 이동통신 단말 장치(100)가 수집한 전파 환경정보 및 방향 정보가 포함될 수 있고, 사용자 단말 장치의 경우에는 무선 핑거프린트 장치(400)로부터 제공되는 위치 정보 및 위치 정보를 기반으로 하는 각종 서비스 컨텐츠가 포함될 수 있다.

저장부(120)는 제어부(130)에 의해 실행되거나 처리되는 데이터 혹은 프로그램을 저장하기 위한 구성이다. 기본적으로, 저장부(120)는 이동통신 단말 장치(100)의 부팅 및 상술한 각 구성의 운용을 위한 운영체제(OS, Operating System), 다양한 사용자 기능, 예를 들면, 이동통신 단말 장치(100)의 통화기능 지원을 위한 사용자 기능, 기타 음원을 재생하기 위한 MP3 사용자 기능, 사진 등의 이미지를 재생하기 위한 이미지 출력 기능, 동영상 재생 기능 등을 각각 지원하기 위한 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서, 저장부(120)는, 본 발명에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법의 수행 과정에 포함되는 애플리케이션 또는 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다.

애플리케이션 또는 컴퓨터 프로그램은, 관리자 단말 장치의 경우는 핑거프린트 맵 구축을 위한 것이며, 사용자 단말 장치의 경우는 구축된 핑거프린트 맵을 이용한 위치 기반 서비스를 제공받기 위한 것이다.

이러한 저장부(120)는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리를 포함한다.

제어부(130)는 이동통신 단말 장치(100)의 전반적인 제어를 수행하기 위한 구성으로서, 하나 이상의 프로세서를 포함하여 구현될 수 있다. 이 프로세서는 싱글 쓰레드(Single-threaded) 프로세서일 수 있으며, 다른 구현 예에서 본 프로세서는 멀티 쓰레드(Multithreaded) 프로세서일 수 있다.

나아가, 제어부(130)는 상기 하나 이상의 프로세서를 통해서, 저장부(120)에 저장된 명령을 처리함으로써 동작할 수 있다. 이때, 상기 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서, 제어부(130)는, 저장부(120)에 저장된 애플리케이션을 이용하여 무선 핑거프린트 장치(400)에 정보를 송신 및 수신하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 저장부(120)에 저장된 애플리케이션 또는 컴퓨터 프로그램의 서비스 로직에 따라서 동작하여, 본 발명에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행한다.

관리자 단말 장치의 제어부(130)는 무선 핑거프린트 장치(400)로부터 전파 환경 정보를 수집할 참조위치에 관한 정보를 통신부(110)를 통해 수신하여 이를 출력부(150)를 통해 표시한다. 또한 관리자의 조작이나 명령에 따라 참조 위치에서 일정 시간 동안 전파 환경정보를 수집하고, 전파 환경정보를 측정할 때의 방향 정보를 측정할 수 있으며, 측정된 정보를 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송할 수 있다.

사용자 단말 장치의 제어부(130)는 사용자의 조작이나 명령에 따라 무선 핑거프린트 장치(400)의 관리자가 제공하는 서비스를 이용하도록 설정할 수 있다. 이에 따라 전파 환경 정보 및 방향 정보를 측정하고, 수집한 정보를 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송할 수 있다. 또한 사용자 단말 장치가 전송한 정보를 기반으로 무선 핑거프린트 장치(400)가 제공하는 서비스 또는 컨텐츠를 수신하여 출력부(150)를 통해 표시할 수 있다.

입력부(140)는 사용자로부터 명령 및 정보를 입력 받기 위한 구성으로서, 사용자의 조작에 따라서 소정의 사용자 입력 신호를 생성하여 제어부(130)로 전달한다.

이러한 입력부(140)는 현재 상용화되어 있거나 향후 상용화가 가능한 다양한 입력 수단으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 스크린, 터치 패드 등과 같은 일반적인 입력 장치뿐만 아니라, 사용자의 모션을 감지하여 특정 입력 신호를 발생하는 제스처 입력 수단, 사용자의 음성을 인식하는 음성 인식 수단을 포함할 수 있다.

아울러, 상기 입력부(140)는 시스템 버스 및 입출력 인터페이스를 통해서 상기 제어부(130)에 연결될 수 있다.

여기서, 입출력 인터페이스는 예를 들면, 직렬 포트 인터페이스, PS/2 인터페이스, 병렬 포트 인터페이스, USB 인터페이스, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1394 인터페이스(즉, 파이어 와이어(FireWire) 인터페이스)와 같은 매우 다양한 서로 다른 인터페이스 중 임의의 것을 논리적으로 나타내거나, 다른 인터페이스의 조합까지도 논리적으로 나타낼 수 있다.

출력부(150)는 이동통신 단말 장치(100)의 동작 결과나 상태를 사용자가 인식할 수 있도록 제공하는 구성으로서, 특히, 디스플레이 수단을 이용하여 시각적으로 정보를 출력할 수 있다.

예를 들어, 출력부(150)는, 방전광 디스플레이(ELD), 진공 형광 디스플레이(VFD), 액정 디스플레이 장치(LCD: Liquid crystal display), 발광 다이오드 디스플레이, 플라스마 디스플레이 패널(PDP), 유기 발광 다이오드(OLED) 등과 같은 다양한 2차원 디스플레이 수단뿐만 아니라, 홀로그래피 또는 레이저 빔과 같은 3차원 디스플레이 수단으로 구현될 수 있다.

이러한 출력부(150)는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), GDI(Graphics Device Interface) 등과 같은 비디오 인터페이스를 통해서 상기 제어부(130)에 연결될 수 있으며, 제어부(130)와 비디오 인터페이스의 연결은 시스템 버스를 통해 이루어질 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서 출력부(150)는, 무선 핑거프린트 장치(400)로부터 수신된 정보를 디스플레이하기 위해 사용될 수 있다.

센서부(160)는 사용자의 움직임을 감지하고 이동 거리 및 이동 방향을 측정하기 위한 구성으로서, 이것은 인공위성을 이용해 현재 위치를 파악하기 위한 GPS, 동서남북의 방위를 파악하기 위한 지자기 센서, 사용자의 이동 속도나 걸음 수를 파악하기 위한 기울기 센서 및 가속도 센서, 자이로 센서를 포함할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 센서부(160)는 이동통신 단말 장치(100)의 현재 방향을 파악할 수 있다.

도 4는, 이러한 이동통신 단말 장치(100) 중 관리자 단말 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 관리자 단말 장치는 무선 핑거프린트 장치(400)로부터 전파 환경정보를 수집하기 위한 참조위치를 수신한다(S400). 관리자는 관리자 단말 장치에 표시된 참조위치에서 전파 환경정보를 측정할 수 있고(S402), 이와 동시에 전파 환경정보를 측정하고 있는 관리자 단말 장치의 방향 정보를 측정할 수 있다(S404). 이후 관리자 단말 장치는 수집된 정보를 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송한다.

또한, 도 5는, 이동통신 단말 장치(100) 중 사용자 단말 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 사용자 단말 장치는, 사용자의 조작이나 명령에 따라 무선 핑거프린트 장치(400)의 관리자가 제공하는 서비스를 이용하기로 설정되면, 먼저, 사용자 단말 장치의 현재 위치에서의 전파 환경정보를 수집한다(S500). 동시에, 사용자 단말 장치는 전파 환경정보 측정 시의 방향 정보를 수집하고(S502), 수집한 정보를 무선 핑거프린트 장치(400)로 전송한다. 이후, 사용자 단말 장치는 무선 핑거프린트 장치(400)로부터 위치 정보를 수신하거나 이를 기반으로 하는 서비스 또는 컨텐츠를 수신한다(S506). 이러한 과정은 사용자 단말 장치의 이동 중에도 이루어질 수 있다.

이상으로, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말 장치(100)에 대하여 설명하였다.

이제부터, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 무선 핑거프린트 장치(400)에 대하여 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 무선 핑거프린트 장치(400)의 구조를 나타낸 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치(400)는 통신 모듈(410), 저장 모듈(420), 제어 모듈(430)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, ‘모듈’은 각각 소정의 기능을 수행하는 구성 요소로서, 하드웨어, 소프트웨어, 혹은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 ‘모듈’은 프로그램 모듈을 의미할 수 있으며, 이는 프로세서(Processor)에 의해 실행되어 소정의 기능을 수행하는, 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 또한, 구성요소들과 '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.

이 중, 통신 모듈(410)은 외부 소스로부터 데이터를 수신하고 외부 소스로 데이터를 전송하기 위한 수단으로서, 통신망(500)을 통해 이동통신 단말 장치(100)와 연결되어 통신을 수행하는 역할을 한다. 이에 따라 이동통신 단말 장치(100)로부터 전파 환경정보 및 방향 정보를 수신할 수 있으며, 측위된 위치를 사용자 단말 장치에 전송할 수 있고, 관리자가 위치 기반 서비스를 제공하는 경우 이와 관련된 컨텐츠를 사용자 단말 장치에 전송할 수 있는 등, 사용자 단말 장치(100)와의 정보의 송수신을 지원하는 역할을 수행한다.

저장 모듈(420)은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 프로그램을 저장할 수 있다. 저장 모듈(420)은 이동통신 단말 장치(100)로부터 수집한 전파 환경정보 및 방향 정보를 저장한다.

또한 저장 모듈(420)은, 무선 핑거프린트 맵을 저장할 수 있고, 상기 무선 핑거프린트 맵 내에는, 전파 환경정보로부터 추출한 각 참조위치 별 주기적 패턴이 저장될 수 있다.

제어 모듈(430)은 무선 핑거프린트 장치(400)가 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하도록 제어하기 위한 구성으로서, 하나 이상의 프로세서의 지원을 받아 구현될 수 있다. 이 프로세서는 싱글 쓰레드(Single-threaded) 프로세서일 수 있으며, 다른 구현 예에서 본 프로세서는 멀티 쓰레드(Multithreaded) 프로세서일 수 있다.

나아가, 제어 모듈(430)은 상기 하나 이상의 프로세서를 통해서, 저장 모듈(420)에 저장된 명령을 처리함으로써 동작할 수 있다. 이때, 상기 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 제어 모듈(430)은, 무선 핑거프린트 맵 구축을 위한 특정 실내 공간 내에서 관리자 단말 장치로부터 수신한 각 참조위치 별 전파 환경정보에서 주기적 패턴을 추출하고, 이러한 주기적 패턴을 기반으로 무선 핑거프린트 맵을 구축할 수 있다. 무선 핑거프린트 맵에는 각 참조위치 별 전파 환경정보의 주기적 패턴이 무선 핑거프린트 특성으로 저장된다.

이러한 참조위치는 특정 실내 공간을 셀 단위로 구분하여 설정된 것일 수 있다. 이 경우, 전파 환경정보의 수집과 패턴 추출, 무선 핑거프린트 특성 저장은 각 셀 단위 별로 이루어진다.

또한, 상기 무선 핑거프린트 맵에는 참조위치 별로 전파 환경정보를 측정한 관리자 단말 장치의 측정 시점의 방향 정보가 더 저장될 수 있다.

제어 모듈(430)은, 구축된 무선 핑거프린트 맵을 사용자 단말 장치의 위치 측위에 이용할 수 있다. 위치 측위 서비스를 이용하는 사용자 단말 장치가 있는 경우, 통신 모듈(410)은 상기 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보와 방향 정보를 수신할 수 있고, 제어 모듈(430)은 수신한 정보들을 기반으로, 구축된 무선 핑거프린트 맵 내에 저장된 참조위치 별 무선 핑거프린트 특성과 비교하여, 주기적 패턴이 가장 유사한 참조위치를 현재 사용자 단말 장치의 위치로 파악하여 위치 정보를 생성하고, 위치 정보를 상기 사용자 단말 장치에 전송할 수 있다.

이 때 제어 모듈(430)은, 만약 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신한 시간이 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기보다 짧은 경우는, 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보가 무선 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기적 패턴의 일부와 일정 기준 이상의 유사도를 보이는지 판단한다.

반대로, 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신한 시간이 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기보다 긴 경우는, 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보의 일부에서 무선 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기적 패턴이 나타나는지 판단하거나, 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보로부터 주기적 패턴을 추출하여 무선 핑거프린트 맵에 저장된 무선 핑거프린트 특성의 주기적 패턴과 가장 높은 유사도를 나타내는 참조위치를 파악한다.

도 7은 이러한 무선 핑거프린트 장치(400)의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 먼저, 무선 핑거프린트 장치(400)는 무선 핑거프린트 맵 생성을 위해 특정 실내 공간 내의 특정 참조위치에서 일정 시간 동안 변화하는 전파 환경정보를 관리자 단말 장치로부터 수신한다(S700).

이후, 무선 핑거프린트 장치(400)는 수신한 전파 환경정보에서 주기적 패턴을 추출하고(S702), 추출된 주기적 패턴을 상기 특정 참조위치에 대한 무선 핑거프린트 특성으로 무선 핑거프린트 맵에 저장한다(S704).

무선 핑거프린트 장치(400)는 이러한 과정에서 관리자 단말 장치의 전파 환경정보 측정 시 함께 측정된 방향 정보를 수신할 수 있다.

참조 위치가 촘촘히 구성되는 경우, 보다정확도 높은 핑거프린트 맵이 구축될 수 있다.

무선 핑거프린트 맵이 구축되면, 무선 핑거프린트 장치(400)는 위치 측위 서비스를 제공할 수 있다. 이에 따라, 무선 핑거프린트 장치(400)는 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신한다(S706).

이후, 무선 핑거프린트 장치(400)는 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보와 무선 핑거프린트 맵에 저장된 참조위치 별 주기적 패턴을 비교하여 사용자 단말 장치의 위치를 파악하고(S708), 위치 정보를 생성하여 사용자 단말 장치에 전송한다(S710).

이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 장치(400)의 동작 과정을 흐름도를 통하여 설명하였다.

본 발명은, 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하는 프로그램을 포함하며, 이 때, 기록매체에 기록된 프로그램은 컴퓨터에서 읽히어 설치되고 실행됨으로써 전술한 기능들을 실행할 수 있다.

여기서, 컴퓨터가 기록매체에 기록된 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 기능들을 실행시키기 위하여, 전술한 프로그램은 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 컴퓨터의 장치 인터페이스(Interface)를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다.

즉, 상기한 코드는 SQL, dBase 등과 같은 데이터 지향 언어, C, Objective C, C++, 어셈블리 등과 같은 시스템 언어, Java, NET 등과 같은 아키텍처 언어, PHP, Ruby, Perl, Python 등과 같은 어플리케이션 언어 등과 같은 언어들을 모두 포함하지만, 이에 한정되지는 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 언어들을 모두 포함할 수 있다.

이러한 코드는 전술한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Function Code)를 포함할 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수도 있다.

또한, 이러한 코드는 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조 되어야 하는지에 대한 메모리 참조 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 프로세서가 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야만 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수도 있다.

이러한, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)과 같은 반도체 메모리를 포함한다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.

또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.

이러한 본 발명의 실시 예들에 따른 각 단계는, 컴퓨터로 실행 가능한 명령어로 구현되어 컴퓨팅 시스템에 의해 실행될 수 있다. 여기서, "컴퓨팅 시스템"은 전자 데이터 상의 동작의 수행과 함께 동작하는 하나 이상의 소프트웨어 모듈, 하나 이상의 하드웨어 모듈, 또는 그 조합으로서 정의된다.

예를 들면, 컴퓨터 시스템의 정의는 퍼스널 컴퓨터의 오퍼레이팅 시스템과 같은 소프트웨어 모듈 및 퍼스널 컴퓨터의 하드웨어 컴포넌트를 포함한다. 모듈의 물리적인 레이아웃(layout)은 중요하지 않다. 컴퓨터 시스템은 네트워크를 통하여 연결된 하나 이상의 컴퓨터를 포함할 수 있다.

마찬가지로, 컴퓨팅 시스템은 메모리 및 프로세서와 같은 내부 모듈이 전자 데이터 상의 동작의 수행과 함께 동작하는 하나의 물리적 장치로 구현될 수 있다.

또한 본 명세서에서 기술한 기술적 특징을 실행하는 구현물은 예를 들어, 데이터 서버와 같은 백엔드 컴포넌트를 포함하거나, 예를 들어, 애플리케이션 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다.

예컨대 사용자가 본 명세서에서 설명한 주제의 구현물과 상호 작용할 수 있는 웹 브라우저나 그래픽 유저 인터페이스를 갖는 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트엔드 컴포넌트 혹은 그러한 백엔드, 미들웨어 혹은 프론트엔드 컴포넌트의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 연산 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템의 컴포넌트는 예를 들어, 통신 네트워크와 같은 디지털 데이터 통신의 어떠한 형태나 매체에 의해서도 상호 접속 가능하다.

즉, 본 발명에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법을 수행하기 위한 장치는 이하에서 설명하는 컴퓨팅 시스템을 기반으로 상술한 실시 예들을 수행하도록 구현될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법의 수행을 위한 장치의 오퍼레이팅 환경을 도시한 도면이다. 즉, 이동통신 단말 장치(100) 또는 무선 핑거프린트 장치(400)의 오퍼레이팅 환경을 설명하기 위한 도면이다.

도 8 및 이하의 설명은 본 발명이 구현될 수 있는 적절한 컴퓨팅 환경의 간단하고, 일반적인 설명을 제공하고자 한다. 요구사항은 아니지만, 본 발명은 컴퓨터 시스템에 의해 실행되고 있는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터 실행가능 명령어와 관련하여 기술될 수 있다.

일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 태스크를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 컴퓨터 실행가능 명령어, 관련 데이터 구조, 및 프로그램 모듈은 본 명세서에 개시된 발명의 행위를 실행하는 프로그램 코드 수단의 예를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 본 발명을 구현하는 예시적인 컴퓨팅 시스템은 프로세싱 유닛(11), 시스템 메모리(12), 및 상기 시스템 메모리(12)를 포함하는 다양한 시스템 컴포넌트를 상기 프로세싱 유닛(11)에 연결시키는 시스템 버스(10)를 포함하는 형태로 된 컴퓨팅 장치를 포함한다.

프로세싱 유닛(11)은 본 발명의 특징을 구현하도록 설계된 컴퓨터-실행가능 명령어를 실행시킬 수 있다.

시스템 버스(10)는 다양한 버스 아키텍처 중의 임의의 것을 사용하는 로컬 버스, 주변 버스, 및 메모리 버스 또는 메모리 컨트롤러를 포함하는 몇 가지 유형의 버스 구조 중의 임의의 것일 수 있다.

시스템 메모리(12)는 ROM(Read Only Memory)(12a) 및 RAM(Random Access Memory)(12b)을 포함한다. 시동중과 같은 때에 컴퓨팅 시스템 내의 구성요소들 간에 정보를 전송하는 것을 돕는 기본 루틴을 포함하는 기본 입출력 시스템(BIOS)(13a)은 일반적으로 ROM(12a)에 저장될 수 있다.

컴퓨팅 시스템은 저장 수단을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 하드 하드 디스크로부터 정보를 판독하거나 그 하드 디스크에 정보를 기록하는 하드 디스크 드라이브(15), 자기 디스크로부터 정보를 판독하거나 그 자기 디스크에 정보를 기록하는 자기 디스크 드라이브(16), 및 예를 들면, CD-ROM 또는 기타 광 매체 등의 광 디스크로부터 정보를 판독하거나 그 광 디스크에 정보를 기록하는 광 디스크 드라이브(17)를 포함할 수 있다.

하드 디스크 드라이브(15), 자기 디스크 드라이브(16), 및 광 디스크 드라이브(17)는 각각 하드 디스크 드라이브 인터페이스(18), 자기 디스크 드라이브-인터페이스(19), 및 광 드라이브 인터페이스(20)에 의해 시스템 버스(10)에 접속된다.

또한, 컴퓨팅 시스템은, 저장 수단으로서 외장 메모리(21)를 더 구비할 수 있다. 상기 외장 메모리(21)는 입출력 인터페이스(24)를 통해서 시스템 버스(10)에 접속될 수 있다.

상술한 드라이브 및 그 드라이브에 의해 판독 및 기록되는 관련 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 실행가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 및 기타 데이터의 비휘발성 저장을 제공한다.

본 명세서에서 기술된 예시적인 환경은 하드 디스크(15), 자기 디스크(16) 및 광 디스크(17)를 예시하고 있으나, 이외에 자기 카세트, 플래쉬 메모리 카드, DVD, 베루누이 카트리지(Bernoulli cartridge), RAM, ROM, 등을 포함하는, 데이터를 저장하는 다른 유형의 컴퓨터 판독가능 매체가 이용될 수 있다.

상기 프로세싱 유닛(11)에 의해 로딩되어 실행되는, 오퍼레이팅 시스템(13b), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(13c), 기타 프로그램 모듈(13d), 및 프로그램 데이터(13c)를 포함하는 하나 이상의 프로그램 모듈을 포함하는 프로그램 코드 수단은 하드 디스크(15), 자기 디스크(16), 광 디스크(17), ROM(12a) 또는 RAM(12b)에 저장될 수 있다.

아울러, 상기 컴퓨팅 시스템은, 키보드, 포인팅 장치, 마이크로폰, 조이 스틱, 게임 패드, 스캐너, 등과 같은 기타 입력 장치(22)를 통해 사용자로부터 명령 및 정보를 입력받을 수 있다. 이들 입력 장치(22)는 시스템 버스(10)에 연결된 입출력 인터페이스(24)를 통해 프로세싱 유닛(11)에 접속될 수 있다.

입출력 인터페이스(24)는 예를 들면, 직렬 포트 인터페이스, PS/2 인터페이스, 병렬 포트 인터페이스, USB 인터페이스, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1394 인터페이스(즉, 파이어와이어(FireWire) 인터페이스)와 같은 매우 다양한 서로 다른 인터페이스 중 임의의 것을 논리적으로 나타내거나, 다른 인터페이스의 조합까지도 논리적으로 나타낼 수 있다.

더하여, 본 발명이 적용되는 컴퓨팅 시스템은, 모니터 혹은 LCD와 같은 디스플레이 장치(26) 또는 스피커나 마이크로폰과 같은 오디오 장치(27)를 더 포함할 수 있으며, 이들은, 비디오/오디오 인터페이스(25)를 통해서 시스템 버스(10)에 접속된다.

예를 들면, 스피커 및 프린터 등의 (도시되지 않은) 기타 주변 출력 장치가 컴퓨터 시스템에 또한 접속될 수 있다. 상기 비디오/오디오 인터페이스부(25)는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), GDI(Graphics Device Interface) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명을 실행하는 컴퓨팅 시스템은, 예를 들면, 사무실-광역 또는 기업-광역 컴퓨터 네트워크, 홈 네트워크, 인트라넷, 및/또는 인터넷과 같은 네트워크에 접속 가능하다. 컴퓨터 시스템은 이러한 네트워크를 통해, 예를 들면, 원격 컴퓨터 시스템, 원격 애플리케이션, 및/또는 원격 데이터베이스와 같은 외부 소스들과의 데이터를 교환할 수 있다.

이를 위해 본 발명이 적용되는 컴퓨팅 시스템은 외부 소스로부터 데이터를 수신하고/거나 외부 소스로 데이터를 전송하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 이러한 컴퓨팅 시스템은, 네트워크 인터페이스(27)를 통해서 원격지에 위치한 장치와 정보를 송수신할 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템이 이동통신 단말 장치(100)를 의미하는 경우, 네트워크 인터페이스(27)를 통해 무선 핑거프린트 장치(400)와 정보를 송수신할 수 있다.

반면, 컴퓨팅 시스템이 무선 핑거프린트 장치(400)를 의미하는 경우, 네트워크 인터페이스(27)를 통해 이동통신 단말 장치(100)와 정보를 송수신할 수 있다. 네트워크 인터페이스(27)는, 예를 들면, 네트워크 인터페이스 카드 및 대응하는 네트워크 드라이버 인터페이스 사양(Network Driver Interface Specification: "NDIS") 스택과 같은 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈의 논리적 조합으로 나타낼 수 있다.

마찬가지로, 컴퓨터 시스템은 입출력 인터페이스(24)를 통해 외부 소스로부터 데이터를 수신하거나 외부 소스로 데이터를 전송한다. 입출력 인터페이스(24)는 모뎀(23)(예를 들면, 표준 모뎀, 케이블 모뎀, 또는 디지털 가입자선(digital subscriber line: “DSL”) 모뎀)에 연결될 수 있으며, 이러한 모뎀(23)을 통해 외부 소스로부터 데이터를 수신하고/거나 외부 소스로 데이터를 전송할 수 있다.

도 8은 본 발명에 적절한 오퍼레이팅 환경을 나타내지만, 본 발명의 원리는, 필요하다면 적절한 수정으로, 본 발명의 원리를 구현할 수 있는 임의의 시스템에 채용될 수 있다. 도 8에 도시된 환경은 단지 예시적이며 본 발명의 원리가 구현될 수 있는 매우 다양한 환경의 작은 일부도 나타내지 못한다.

아울러, 본 발명의 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 프로그램 실행 시 발생되는 다양한 정보는 도 8과 같은 컴퓨팅 시스템에 관련된 임의의 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되고 액세스될 수 있다.

예를 들면, 이러한 프로그램 모듈들의 일부 및 관련 프로그램 데이터의 일부는, 시스템 메모리(12)에 저장하기 위해, 오퍼레이팅 시스템(13b), 애플리케이션 프로그램(13c), 프로그램 모듈(13d), 및/또는 프로그램 데이터(13e)에 포함될 수 있다.

또한, 하드 디스크와 같은 대용량(mass) 저장 장치가 컴퓨팅 시스템에 연결되면, 이러한 프로그램 모듈 및 관련 프로그램 데이터는 대용량 저장 장치에 저장될 수 있다.

네트워크 환경에서, 본 발명과 관련된 프로그램 모듈 또는 그 일부는 입출력 인터페이스(24)의 모뎀(23) 또는 네트워크 인터페이스(25)를 통해 연결된 원격 컴퓨터 시스템, 예를 들어, 무선 핑거프린트 장치(400)의 컴퓨팅 시스템에 관련된 시스템 메모리 및/또는 대용량 저장 장치와 같은 원격 메모리 저장 장치에 저장될 수 있다. 이러한 모듈의 실행은 전술한 바와 같이 분산형 환경에서 수행될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다.

반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.

또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

본 발명은 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법과 이를 수행하는 무선 핑거프린트 장치에 관한 것으로, 관리자 단말 통하여 전파 환경정보를 수집하여 무선 핑거프린트 맵을 구축하고, 사용자 단말 장치에서 수집된 전파 환경정보와 비교하여 실내에서 사용자의 위치를 파악할 수 있다.

특히 본 발명은 전파 환경정보의 수집에 있어 시간에 따른 전파 환경정보의 변화를 고려하고 그 변화의 주기적 패턴을 추출하여 이용할 수 있어, 보다 정확한 무선 핑거프린트 기법 기반 위치 측위 서비스를 제공할 수 있다.

이에 따라 서비스 제공자가 제공하고자 하는 서비스를 원활하게 수행할 수 있으므로, 이는 곧 서비스 산업의 발전에 이바지할 수 있으며, 더불어, 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.

100: 이동통신 단말 장치
400: 무선 핑거프린트 장치
500: 통신망
600: 무선 통신 장치
110: 통신부 120: 저장부
130: 제어부 140: 입력부
150: 출력부
410: 통신 모듈 420: 저장 모듈
430: 제어 모듈

Claims (12)

1. 무선 핑거프린트 장치에 의한 맵 구축 및 위치 측위 방법에 있어서,
   무선 핑거프린트 맵 생성을 위해 특정 실내 공간 내의 특정 참조위치에서 일정 시간 동안 변화하는 전파 환경정보를 관리자 단말 장치로부터 수신하는 단계;
   상기 수신한 전파 환경정보에서 주기적 패턴을 추출하는 단계; 및
   상기 추출된 주기적 패턴을 상기 특정 참조위치의 무선 핑거프린트 특성으로 상기 무선 핑거프린트 맵 상에 저장하는 단계;
   를 포함하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
2. 제1항에 있어서,
   특정 실내 공간을 핑거프린트 맵 구축을 위한 셀 단위로 구분하는 단계;
   를 더 포함하며,
   상기 수신하는 단계는,
   상기 구분된 셀 단위 별로 참조위치를 설정하여 전파 환경정보를 수신하며,
   상기 추출하는 단계는,
   상기 구분된 셀 단위 별 참조위치마다 각각 주기적 패턴을 추출하고,
   상기 저장하는 단계는,
   상기 셀 단위 별 참조위치마다 각각 추출된 주기적 패턴을 무선 핑거프린트 맵 상의 셀 단위 별 무선 핑거프린트 특성으로 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전파 환경정보는,
   상기 무선통신장치의 맥 어드레스 정보, 신호 세기 정보(RSSI), 전파시간 측정정보(RTT), 식별 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전파 환경정보를 측정하는 관리자 단말 장치의 방향 정보를 수신하는 단계; 를 더 포함하며,
   상기 저장하는 단계는,
   상기 전파 환경정보를 수집한 관리자 단말 장치의 방향 정보를 더 포함하여 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
5. 제1항에 있어서,
   사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신하는 단계;
   상기 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보와 상기 무선 핑거프린트 맵 상에 저장된 주기적 패턴을 비교하여 상기 사용자 단말 장치의 위치를 파악하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 파악하는 단계는,
   상기 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신한 시간이 상기 핑거프린트 맵에 저장된 주기적 패턴보다 짧은 경우,
   상기 핑거프린트 맵에 저장된 주기적 패턴의 일부와 상기 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보를 비교하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 파악하는 단계는,
   상기 사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신한 시간이 상기 핑거프린트 맵에 저장된 주기적 패턴보다 긴 경우,
   상기 핑거프린트 맵에 저장된 주기적 패턴과 상기 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경 정보의 일부를 비교하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 사용자 단말 장치의 방향 정보를 수신하는 단계; 를 더 포함하며,
   상기 파악하는 단계는,
   상기 사용자 단말 장치의 방향 정보를 상기 핑거프린트 맵에 기록된 관리자 단말 장치의 방향 정보와 비교하여 상기 사용자 단말 장치의 위치를 파악하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
10. 전파 환경정보를 관리자 단말 장치로부터 수신하는 통신 모듈;
    상기 수신한 전파 환경정보에서 주기적 패턴을 추출하는 제어 모듈; 및
    상기 추출된 주기적 패턴을 무선 핑거프린트 맵 상의 상기 특정 참조위치의 무선 핑거프린트 특성으로 저장하는 저장 모듈;
    을 포함하는 무선 핑거프린트 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    특정 실내 공간을 핑거프린트 맵 구축을 위한 셀 단위로 구분하고, 상기 셀 단위 별 참조위치에서 전파 환경 정보를 수신하며, 상기 셀 단위 별로 수신된 전파 환경정보 각각의 주기적 패턴을 추출하여 저장하도록 제어하는 것을 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 통신 모듈은,
    사용자 단말 장치로부터 전파 환경정보를 수신하며,
    상기 제어 모듈은,
    상기 사용자 단말 장치로부터 수신한 전파 환경정보와 저장 모듈의 상기 핑거프린트 맵 상에 저장된 주기적 패턴을 비교하여 상기 사용자 단말 장치의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거프린트 장치.

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