KR20190130811A

KR20190130811A - 무선랜 ap의 위치값을 활용한 위치측위 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20190130811A
Application number: KR1020180055403A
Authority: KR
Inventors: 이상서
Original assignee: 이상서
Priority date: 2018-05-15
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2019-11-25

Abstract

본 발명에 따를 경우, 무선랜 AP와 통신을 이루는 단말기(10)가 주변의 무선랜 AP들로부터 이들의 무선랜 AP 정보들을 수신하여 검출한 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들을 상기 단말기의 위치를 측위하는 측위서버(100)로 전송한다. 상기 측위서버(100)는 전송받은 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들과 상기 무선랜 AP 위치 데이터베이스(120)를 비교하여 공통되는 무선랜 AP들을 확인하고, 이들 공통되는 무선랜 AP의 위치로부터 상기 단말기의 위치를 연산하여 상기 단말기의 위치를 결정한다.

Description

무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위 시스템 및 그 방법{Positioning system by means of positions of wireless LAN APs and method for the same}

본 발명은 무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 산재(散在)해있는 무선랜 AP의 위치값을 활용하여 단말기가 위치한 위치를 측위하는 위치측위 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

WiFi 기능이 내장된 PC, 노트북, 스마트폰, 스마트와치 등의 단말기의 위치를 측위하는 방법으로 대표적인 것으로는 와이파이 핑거프린트(WiFi finger print) 기반의 측위방법이 있다.

이것은 각각의 참조위치별로 현실 세계에 산재해 있는 무선랜 AP들로부터 수신되는 신호를 수집하여 참조위치별로 개개의 무선랜 AP들로부터의 신호세기를 기록한 라디오 맵(radio map)을 구성하고, 단말기에서 측정된 무선랜 AP들의 신호 패턴과 유사한 패턴을 갖는 참조위치를 라디오 맵에서 찾아, 그 참조위치를 단말기의 위치로 결정하는 것이다.

예를 들어, 대한민국 특허출원공개번호 제10-2015-0089633호는 와이파이 핑거프린트 기반 실내측위 장치 및 방법을 보이고 있다.

이러한 와이파이 핑거프린트 기반 측위방법은 본래 실내측위를 위하여 개발되었지만, 현재 산재된 무선랜 AP의 수를 고려할 때 실외측위로도 충분히 활용이 가능하며, 현재는 실외의 위치를 기준으로 라디오 맵을 구성하여 활용되고 있다.

즉 무선랜 AP 정보를 위치와 같이 수집하는 수집장치를 사람 또는 차량이 탑재하고 도로를 따라 이동하면서 이곳저곳에 산재된 무선랜 AP들의 정보를 수집하여 라디오 맵을 구축하고, 이렇게 도로를 따른 위치를 기준으로 구축된 라디오 맵으로 측위를 하게 되는 것이다. 예를 들어 대한민국 특허 제10-1583981호는 이와 같이 무선랜 AP 정보를 위치와 같이 수집하는 수집장치를 보인다.

그런데, 무선랜 AP들은 기존의 것이 위치를 바꾸거나 사라지거나 새로 생기는 일이 잦아 라디오 맵을 짧은 주기로 지속적으로 갱신하여야 한다.

이와 같아서, 와이파이 핑거프린트를 기반으로 하는 측위방법에 따를 경우 라디오 맵의 구축에 많은 시간과 비용이 발생하고 이렇게 구축된 것도 짧은 주기로 지속적인 갱신이 필요한 것으로서 전체적으로 많은 시간과 비용이 요구된다.

한편으로 이러한 라디오 맵의 구축방법에 따라 그 위치기준이 도로변을 따른 실외가 되어 실내의 위치측위는 정확도가 저하되는 문제도 가진다.

따라서 이러한 문제를 극복하여 잦은 갱신이 필요 없고, 실내 또는 실외어느 곳에서도 정밀도가 저하되지 않는 위치측위방법이 요청된다.

본 발명의 목적은 잦은 갱신이 필요 없고, 실내 또는 실외어느 곳에서도 정밀도가 저하되지 않는 무선랜 AP를 이용한 위치측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 무선랜 AP와 통신을 이루는 단말기가 주변의 무선랜 AP들로부터 이들의 무선랜 AP 정보들을 수신하여 검출한 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들을 상기 단말기의 위치를 측위하는 측위서버로 전송하는 단말기 주변 무선랜 AP 정보 전송단계와; 여기서, 상기 측위서버는 무선랜 AP에 대응하여 그 위치를 저장하는 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 가지고 있고,상기 측위서버가 상기 전송받은 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들과 상기 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 비교하여 공통되는 무선랜 AP들을 확인하고, 이들 공통되는 무선랜 AP의 위치로부터 상기 단말기의 위치를 연산하여 상기 단말기의 위치를 결정하는 단말기 위치 결정단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위방법을 제공한다.

본 발명에 따를 경우, 상기 단말기 위치결정단계에서 상기 측위서버는 상기 단말기의 위치를 연산할 때 상기 공통되는 무선랜 AP들로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기에 따라 가중치를 두어 상기 단말기의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 무선랜 AP 정보는 해당 무선랜 AP의 맥어드레스와 및 해당 무선랜 AP로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기를 포함하여 이루어지게 된다.

본 발명은 또한 무선랜 AP와 통신을 이루는 단말기로부터 상기 단말기가 주변의 무선랜 AP들로부터 수신하여 검출한 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들을 전송받는 측위서버로서; 상기 측위서버는 무선랜 AP 정보에 대응하여 그 위치를 저장하는 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 가지며; 상기 측위서버는 상기 전송받은 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들과 상기 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 비교하여 공통되는 무선랜 AP들을 확인하고, 이들 공통되는 무선랜 AP의 위치로부터 상기 단말기의 위치를 연산하여 상기 단말기의 위치를 결정하는 단말기 위치 결정수단을 가지는 것을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용하여 단말기의 위치를 결정하는 측위서버를 제공한다.

본 발명에 따를 경우, 상기 단말기 위치결정수단은 상기 단말기의 위치를 연산할 때 상기 공통되는 무선랜 AP들로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기에 따라 가중치를 두어 상기 단말기의 위치를 결정하는 것이 바람직하고, 이러한 경우, 상기 무선랜 AP 정보는 해당 무선랜 AP의 맥어드레스 및 해당 무선랜 AP로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기를 포함하여 이루어지게 된다.

본 발명에 따를 경우, 무선랜 AP의 위치를 기준으로 단말기의 위치를 측위하는 것으로서 실내 또는 실외에 따라 정밀도가 저하되는 문제가 발생하지 않는다.

또한 본 발명에 따를 경우, 단말기가 수신하여 수집한 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들과 무선랜 AP 위치데이터베이스를 비교하여, 공통하는 무선랜 AP들의 위치로부터 단말기의 위치를 측위하는 것으로서 짧은 주기로 지속적인 업데이트가 필요한 라디오 맵에 의존하지 않는 것으로서 잦은 갱신이 필요하지 않게 된다.

도 1은 도식적으로 본 발명의 구성을 보이는 구성도;
도 2는 본 발명의 무선랜 AP 정보의 필드와 무선랜 AP 위치 데이터베이스의 필드를 보이는 도면;
도 3은 본 발명에 따라 단말기의 위치를 측위하는 과정을 보이는 순서도;
도 4는 본 발명의 측위과정의 간략한 예를 보이는 도식도.

이제 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

먼저 도 1은 본 발명의 구성을 보이는 간략히 보이는 구성도이다.

도시된 바와 같이, 데이터통신망(50)이 제공되고 있으며, 다수개의 무선랜 AP (Access Point)(51)(52)(53)(54)(55)들이 상기 데이터통신망(50)과 연결되어 있다.

데이터통신망(50)은 인터넷망과 이동통신망을 가져 이들을 통하여 데이터통신이 가능하게 하는데, 무선랜 AP (51)(52)(53)(54)(55)들은 데이터통신망(50)의 인터넷과 연결되고, 이들 무선랜 AP (51)(52)(53)(54)(55)들과 통신가능한 단말기(10)는 무선으로 연결되어, 상기 단말기(10)는 데이터통신망(50)을 통하여 통신을 이룰 수 있게 된다.

이렇게 무선랜 AP (51)(52)(53)(54)(55)들과 통신가능한 단말기(10)는, 예를 들어, 와이파이(WiFi) 접속이 가능한 PC, 노트북이거나 또는 스마트폰이나 스마트패드 또는 스마트워치 등과 같은 스마트기기가 될 수 있다.

본 발명에 따를 경우, 또한, 무선랜 AP의 위치를 활용하여 단말기의 위치를 측위하는 측위서버(100)가 제공되는데, 이것은 상기 데이터통신망(50)을 통하여 상기 단말기(10)와 데이터통신을 이루는 것이다.

본 발명에 따를 경우, 상기 단말기(10)에는 무선랜 AP 정보 수집장치(88)가 설치된다.

상기 무선랜 AP 정보 수집장치(88)는 예를 들어 앱(App)과 같은 소프트웨어로서 상기 무선통신단말기(10)에 설치되어 상기 단말기(10) 주변의 무선랜 AP들로부터 이들 각각의 무선랜 AP 정보를 수신하여 수집하고, 수집된 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들을 상기 측위서버(100)로 전송하는 것이다.

본 실시예에 따를 경우, 상기 측위서버(100)는 상기 단말기(100)에 설치된 무선랜 AP 정보 수집장치(88)로부터 단말기 주변의 무선랜 AP들의 정보를 수신하고 이를 바탕으로 상기 단말기(100)의 위치를 측위하여 상기 무선랜 AP 정보 수집장치(88)로 전송하며, 무선랜 AP 정보 수집장치(88)는 상기 단말기(100)의 위치를 표시한다.

본 발명에 따를 경우, 상기 측위서버(100)는 무선랜 AP 위치데이터베이스(120)를 가지는데, 이것은 무선랜 AP들 각각에 대하여 그 위치를 저장하고 있는 것이다.

도 2의 (a)는 무선랜 AP가 발신하는 무선랜 AP 정보의 필드의 구성을 보인다.

도시된 바와 같이, 이것은 해당 무선랜 AP의 SSID와 맥어드레스(MacAddress)와 RF 신호의 세기(RF strength)로 구성된다.

예를 들어, "DoosanKT**!! 00-13-78-66-4C-3B -30 "과 같이 구성될 수 있는데, 여기서, DoosanKT**!!가 SSID이고, 00-13-78-66-4C-3B이 맥어드레스(MacAddress)이며, -30은 WIFI RF신호의 강도를 나타낸다.

SSID는 Service Set Identifier의 약자로서 무선 랜을 통해 전송되는 패킷들의 각 헤더에 덧붙여지는 고유 식별자를 말한다.

본 발명에 따를 경우, 이들 필드값 중 맥어드레스가 무선랜 AP 정보 수집장치(88)가 수신하여 검출하는 필수적인 정보가 되며, 단말기 측위의 정확성을 높이기 위하여 RF 신호의 세기를 검출하는 것이 바람직하다.

이렇게 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)는 주변의 무선랜 AP로부터 수신받아 검출한 무선랜 AP의 맥어드레스, 그리고 바람직하게는 맥어드레스와 RF 신호의 세기를 무선랜 AP 정보로서 상기 측위서버(100)로 전송하게 된다.

도 2의 (b)는 측위서버(100)가 가지는 무선랜 AP 위치 데이터베이스(120)의 필드값을 보이는 것으로서 각각의 무선랜 AP의 맥어드레스(MacAddress)에 대응하여 그 위치값(location)을 저장하고 있다. 위치값은 예를 들어 주소값이거나 또는 좌표값이 될 수 있다.

무선랜 AP 위치 데이터베이스(120)의 위치값은, 예를 들어, 무선랜 AP 정보를 위치와 같이 수집하는 수집장치를 통하여 측위된 값이 될 수 있으며, 또는 본 출원인의 대한민국 특허 제10-1316944-0000호 또는 제10-1789874-0000호를 이용하여 측위 된 값이 될 수 있다.

도 3은 본 실시예에 따른 무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위과정을 보이는 순서도이다.

우선 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)가 주변의 무선랜 AP들로부터 무선랜 AP정보를 수신하여 무선랜 AP정보를 수집한다. (단계 S301)

다음 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)는 수집된 무선랜 AP정보를 측위서버(100)로 전송한다. (단계 S302)

이에 따라 측위서버(100)는 수집된 무선랜 AP정보를 수신하고 (단계 S303), 수신받은 수집된 무선랜 AP정보들과 무선랜 AP 위치 데이터베이스(120)를 비교하여 공통되는 무선랜 AP들을 확인한다. (단계 S304)

다음 이렇게 확인된 공통되는 무선랜 AP들의 위치로부터 단말기(10)의 위치를 측위하여 단말기의 위치를 결정한다. (단계 S305)

예를 들어, 공통되는 무선랜 AP들의 위치로부터 삼각측량을 통하여 단말기의 위치를 측위할 수 있다. 만일 공통되는 무선랜 AP가 하나에 불과할 경우는 그 무선랜 AP의 위치를 단말기의 위치로 결정한다.

도 4의 (a)는 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)가 수집한 무선랜 AP정보리스트(11)와 측위서버(100)의 무선랜 AP 위치데이터베이스(120)를 보인다.

무선랜 AP 정보 수집장치(88)가 수집한 무선랜 AP정보리스트(11)는 a1에서부터 a10에 이르는 무선랜 AP들의 맥어드레스와 이들의 신호세기 리스트(list)를 보이고 있다.

측위서버(100)의 무선랜 AP 위치데이터베이스(120)는 a2, a6, a10과 b1에서 b20에 이르는 무선랜 AP들의 맥어드레스와 이들의 위치값의 리스트를 보이고 있다.

도 4의 (b)는 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)가 수집한 무선랜 AP정보리스트(11)와 측위서버(100)의 무선랜 AP 위치데이터베이스(120)를 매핑하여 공통되는 무선랜 AP들과 이들의 위치값을 보인다. 즉 공통되는 무선랜 AP는 a2, a6, a10이 존재하며 이들의 위치값을 보이는 것이다.

이렇게 공통되는 무선랜 AP들인 a2, a6, a10의 위치값을 삼각측량하여 단말기(10)의 위치를 측위하게 되며, 이렇게 측위된 값을 단말기(10)의 위치값으로 결정하게 된다. (도 4의 (c))

이 경우, 측위서버(100)는 단말기(10)의 위치를 연산할 때 상기 공통되는 무선랜 AP들 a2, a6, a10로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기에 따라 가중치를 두어 상기 단말기의 위치를 연산하는 것이 바람직하다.

따라서 무선랜 AP의 위치값만으로 단말기(10)의 위치값을 측위할 때, 상기 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)가 수집하여 전송하는 무선랜 AP정보는 단말기 주변 무선랜 AP들의 맥어드레이스이면 되지만, 이와 같이 신호세기에 따라 가중치를 두는 경우는 단말기 주변 무선랜 AP들의 맥어드레이스와 신호세기를 검출하여 측위서버(100)로 전송하게 된다.

이렇게 단말기(10)의 위치값이 결정되면, 측위서버(100)는 단말기의 위치값을 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)로 전송하고 (단계 S306), 이 값을 단말기(10)의 무선랜 AP 정보 수집장치(88)는 수신하여 (단계 S307), 단말기의 위치를 표시하게 된다. (단계 S308) 예를 들어 지도위에 표시하게 된다.

이와 같이 본 발명은 무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위 시스템 및 그 방법을 보인다.

본 발명에 따를 경우, 무선랜 AP의 위치를 기준으로 단말기의 위치를 측위하는 것으로서 실내 또는 실외에 따라 정밀도가 저하되는 문제가 발생하지 않으며, 단말기가 수신하여 수집한 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들과 무선랜 AP 위치데이터베이스를 비교하여, 공통하는 무선랜 AP들의 위치로부터 단말기의 위치를 측위하는 것으로서 짧은 주기로 지속적인 업데이트가 필요한 라디오 맵에 의존하지 않는 것으로서 잦은 갱신이 필요하지 않게 된다.

10: 단말기
88: 무선랜 AP 정보 수집장치
100: 측위서버
120: 무선랜 AP 위치 데이터베이스
50: 데이터통신망
51, 52, 53, 54, 55: 무선랜 AP

Claims

(a) 무선랜 AP와 통신을 이루는 단말기가 주변의 무선랜 AP들로부터 이들의 무선랜 AP 정보들을 수신하여 검출한 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들을 상기 단말기의 위치를 측위하는 측위서버로 전송하는 단말기 주변 무선랜 AP 정보 전송단계와; 여기서, 상기 측위서버는 무선랜 AP에 대응하여 그 위치를 저장하는 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 가지고 있고,
(b) 상기 측위서버가 상기 전송받은 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들과 상기 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 비교하여 공통되는 무선랜 AP들을 확인하고, 이들 공통되는 무선랜 AP의 위치로부터 상기 단말기의 위치를 연산하여 상기 단말기의 위치를 결정하는 단말기 위치 결정단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위방법.
제1항에 있어서,
상기 단말기 위치결정단계에서 상기 측위서버는 상기 단말기의 위치를 연산할 때 상기 공통되는 무선랜 AP들로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기에 따라 가중치를 두어 상기 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위방법.
제2항에 있어서,
상기 무선랜 AP 정보는 해당 무선랜 AP의 맥어드레스 및 해당 무선랜 AP로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용한 위치측위방법.
(a) 무선랜 AP와 통신을 이루는 단말기로부터 상기 단말기가 주변의 무선랜 AP들로부터 수신하여 검출한 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들을 전송받는 측위서버로서;
(b) 상기 측위서버는 무선랜 AP 정보에 대응하여 그 위치를 저장하는 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 가지며;
(c) 상기 측위서버는 상기 전송받은 상기 단말기 주변의 무선랜 AP 정보들과 상기 무선랜 AP 위치 데이터베이스를 비교하여 공통되는 무선랜 AP들을 확인하고, 이들 공통되는 무선랜 AP의 위치로부터 상기 단말기의 위치를 연산하여 상기 단말기의 위치를 결정하는 단말기 위치 결정수단을 가지는 것을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용하여 단말기의 위치를 결정하는 측위서버.
제4항에 있어서,
상기 단말기 위치결정수단은 상기 단말기의 위치를 연산할 때 상기 공통되는 무선랜 AP들로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기에 따라 가중치를 두어 상기 단말기의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용하여 단말기의 위치를 결정하는 측위서버.
제5항에 있어서,
상기 무선랜 AP 정보는 해당 무선랜 AP의 맥어드레스와 및 해당 무선랜 AP로부터 상기 단말기가 수신하는 신호세기를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 무선랜 AP의 위치값을 활용하여 단말기의 위치를 결정하는 측위서버.