KR20190141998A - 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 의료기관에 설치되어 사용자 장치와 통신을 수행할 수 있는 복수개의 비콘; 및 상기 사용자 장치와 상기 복수개의 비콘 사이의 수신신호강도(RSSI)를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 서버를 포함하고, 상기 복수개의 비콘은, 상기 의료기관의 각 구역별로 복수개 배치되되, 각 구역에 배치된 비콘의 배치 패턴은 인접한 구역의 비콘의 배치 패턴과 상이한 것을 특징으로 한다.

Description

비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF CALCULATING PATIENT POSITION INFORMATION USING BEACON ARRANGEMENT PATTERN}
본 발명은 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비콘의 배치 패턴을 이용하여 실내에서의 환자의 위치 정보를 산출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
스마트폰의 사용이 일상화됨에 따라 위치 정보를 이용한 어플리케이션의 활용이 증가하고 있다.
실외에서의 위치 측정은 GNSS (Global Navigation Satellite System) 등을 활용하고 있으나, 실내에서의 위치 측정의 경우 GNSS를 사용할 수 없기 때문에, 통신 모듈의 수신신호강도(Received Signal Strength Indication, RSSI)를 활용한 방식이 주로 활용되고 있다.
이러한 실내 위치 측위의 방식으로 기 설치된 Wi-Fi 기반 실내 위치 확인 시스템도 제안되고는 있으나, 제한된 AP의 개수, 과다한 에너지 소비 등의 문제가 있어, 비콘(Beacon) 기반의 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그런데 실내에서의 위치 측정의 경우, 실내 공간의 형상, 장애물, 동적 물체(사람 등)에 의한 영향을 많이 받기 때문에 정확도를 담보하기 어렵다는 문제점이 있다.
특히 병원과 같이 다수의 환자들이 위치하고, 의료 보조 장비(휠체어, 이동식 침대, 링거대 등)가 다수 존재하는 환경에서는 단순히 수신신호강도가 가장 큰 비콘을 찾는 방식으로는 위치 정보를 정확히 파악하기 어렵다는 문제점이 있다.
한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2017-0027522호 (2017.03.10)에 개시되어 있다.
본 발명은 의료기관에 설치된 비콘의 배치 패턴을 이용하여 환자의 위치 정보를 산출할 수 있도록 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템은 의료기관에 설치되어 사용자 장치와 통신을 수행할 수 있는 복수개의 비콘; 및 상기 사용자 장치와 상기 복수개의 비콘 사이의 수신신호강도(RSSI)를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 서버를 포함하고, 상기 복수개의 비콘은, 상기 의료기관의 각 구역별로 복수개 배치되되, 각 구역에 배치된 비콘의 배치 패턴은 인접한 구역의 비콘의 배치 패턴과 상이한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 서버는 수신신호강도가 유사한 비콘들을 그룹핑하고, 그룹핑 패턴에 기초하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 서버는, 상기 사용자 장치의 위치 정보로, 사용자 장치가 구역의 진입지점, 1/3 지점, 2/3 지점 및 출구 지점 중 어느 한 지점에 위치하고 있음을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 서버는 상기 사용자 장치의 위치 정보를 관리자단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법은 의료기관에 설치되어 사용자 장치와 통신을 수행할 수 있는 복수개의 비콘을 이용하여 환자 위치 정보를 산출하는 방법에 있어서, 서버가 상기 사용자 장치와 상기 복수개의 비콘 사이의 수신신호강도(RSSI)를 수집하는 단계; 상기 서버가 수신신호강도가 유사한 비콘들을 그룹핑하는 단계; 및 상기 서버가 그룹핑 패턴을 이용하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 복수개의 비콘은, 상기 의료기관의 각 구역별로 복수개 배치되되, 각 구역에 배치된 비콘의 배치 패턴은 인접한 구역의 비콘의 배치 패턴과 상이한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 단계에서 상기 서버는, 상기 사용자 장치의 위치 정보로, 사용자 장치가 구역의 진입지점, 1/3 지점, 2/3 지점 및 출구 지점 중 어느 한 지점에 위치하고 있음을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법은 상기 서버가 상기 사용자 장치의 위치 정보를 관리자단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법은 의료기관의 각 구역별로 복수개 배치되되, 각 구역에 배치된 비콘의 배치 패턴은 인접한 구역의 비콘의 배치 패턴과 상이한 비콘들을 이용하여 환자에 대응하는 사용자 장치의 위치 정보를 산출함으로써, 환자 위치 정보 산출할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템에서의 비콘의 배치 패턴 및 그룹핑을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템 및 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템에서의 비콘의 배치 패턴 및 그룹핑을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템은 서버(10) 및 비콘(20)을 포함할 수 있다.
사용자 장치(1)는 사용자(환자)가 가지고 움직일 수 있는 장치로, 예를 들어 환자가 착용할 수 있는 웨어러블 기기일 수 있다. 이러한 웨어러블 기기는 메모리, RFID(radio frequency identification) 및/또는 NFC(near field communication) 모듈, 프로세서 유닛, 블루투스 모듈, 3축 가속도계 및/또는 나침반, 배터리 및 디스플레이 등으로 구성될 수 있다.
이러한 웨어러블 기기는 손목시계의 형태를 가지는 스마트워치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 시계가 아닌 반지나 목걸이 등의 형태인 액세서리형(Accessory) 기기, 직물에 일체화된 의류 일체형(Clothing) 기기, 스킨 패치(Skin patch)와 같은 신체 부착형(Body-attached) 기기, 신체에 전자장치를 이식하는 생체 이식형(Bio-implemented) 기기 등 어떠한 형태의 기기라도 채용될 수 있다.
또한 웨어러블 기기는 디스플레이, 스피커, 진동 장치 등을 포함하여 정보를 출력하거나 착용자(환자)에게 알람을 제공할 수 있으며, 블루투스 모듈을 통해 비콘(20)과 통신을 수행할 수 있다.
뿐만 아니라, 웨어러블 기기는 착용자(환자)로부터 명령을 입력받을 수 있는 입력 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 입력 장치로는 터치스크린, 마이크를 포함하는 음성인식부 등이 채용될 수 있다. 또는 환자가 의료진을 호출할 수 있는 버튼이 이러한 입력 장치로서 웨어러블 기기에 포함되어 있을 수 있으며, 이러한 호출 버튼은 응급상황용 버튼과 일반상황용 버튼으로 구분되어 있을 수 있다.
다만 사용자 장치가 상술한 구성에 한정되는 것은 아니므로, 스마트폰 등이 사용자 장치로 채용될 수도 있다.
비콘(20)은 의료기관에 설치되어, 사용자 장치(1)와의 통신을 수행할 수 있다. 또한 비콘(20)은 서버(10)와 유무선으로 연결되어, 사용자 장치(1)와의 연결 정보(예: 사용자 장치(1)의 식별 정보, 수신신호강도(RSSI))를 서버(10)로 전송할 수 있다.
비콘(20)이 설치되는 의료기관의 공간은 물리적 또는 논리적으로 구분될 수 있으며, 이렇게 구분된 각 구역별로 복수개의 비콘(20)이 특정 배치 패턴으로 배치될 수 있다.
기존의 방식들이 건물 구조물의 통로에 일괄적으로 비콘을 설치하는데 반해 본 발명에서는 특정 공간을 서로 간섭이 되지 않도록 여러 구역으로 나누고, 서로 인접한 구역의 비콘의 배치 패턴이 상이하도록 비콘들을 배치함으로써, 다수의 비콘 사이의 간섭을 줄이고, 구역을 정확히 구분하여 위치 정보를 산출할 수 있도록 한다.
비콘(20)의 배치 패턴은 직사각형, 마름모형 및 더블유형 등 또는 그들의 조합 형태일 수 있으며, 건물의 층마다 비콘(20)의 배치 패턴을 다르게 형성함으로써, 층 구분이 가능하도록 할 수도 있다.
서버(10)는 사용자 장치(1)가 특정 구역을 통과하는 동안 비콘(20)으로부터 사용자 장치(1)와 비콘(20) 사이의 수신신호강도를 수신하여 이를 수집한다. 서버(10)는 이렇게 수집된 수신신호강도를 기반으로, 사용자 장치(1)의 구역 통과시의 수신신호강도의 변화를 파악하고, 이를 통해 사용자 장치(1)의 위치 정보를 산출할 수 있다.
즉, 비콘(20)의 배치 패턴에 따라 사용자 장치(1)가 해당 구역을 지나는 동안 특정한 패턴으로 수신신호강도의 변화가 발생하므로, 서버(10)는 이러한 수신신호강도를 이용하여 수신신호강도가 유사한 비콘들을 그룹핑하고, 그룹핑 패턴에 기초하여 사용자 장치의 위치 정보를 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이, 특정 구역에 직사각형의 배치 패턴으로 비콘(20)들이 배치된 경우에, 환자가 U1 위치에 위치하였을 경우에는 좌측 3개와 우측 2개의 비콘의 수신신호강도의 값이 유사하므로, 비콘들의 그룹핑 패턴은 2개의 그룹(Group(A)=B1,B2,B3, Group(B)=B4,B5) 형태로 나타난다.
또한 환자가 U2 위치에 위치하였을 경우에는 좌측 2개와 우측 3개의 비콘의 수신신호강도의 값이 유사하므로, 3개의 비콘(B3,B4,B5)과 2개의 비콘(B1,B2)이 각각 그룹화 되는 형태로 비콘들이 그룹핑 된다.
서버(10)는 이러한 그룹핑 패턴을 통해 환자(즉, 사용자 장치(1))가 해당 구역의 특정 지점에 위치하는 경우에 그 위치를 파악할 수 있다.
도 3은 더블유형의 비콘 배치 패턴을 나타낸 것이다. 사용자 장치(1)가 해당 구역의 진입지점(U1), 1/3 지점(U2), 2/3 지점(U3) 및 출구 지점(U4)에 각각 위치하였을 때, 비콘의 그룹핑 패턴이 특정 형태로 나타나게 된다.
즉, 진입지점에서는 비콘 그룹이 1~5로 4개의 그룹으로 그룹핑되며, 1/3 지점에서는 비콘 그룹이 4개의 그룹(Group(A)=B2, Group(B)=B1,B3, Group(C)=B4, Group(D)=B5)으로 그룹핑된다.
또한 2/3 지점에서는 비콘 그룹이 4개의 그룹(Group(A)=B4, Group(B)=B3,B5, Group(C)=B2, Group(D)=B1)으로 그룹핑된다.
서버(10)는 이러한 그룹핑 패턴, 즉 어떤 구성(그룹의 개수, 각 그룹에 속하는 비콘의 개수)으로 비콘들이 그룹핑되는지 여부 및 각 그룹에 속하는 비콘의 식별정보를 이용하여 사용자 장치(1)가 해당 구역의 진입지점, 1/3 지점, 2/3 지점 및 출구 지점 중 어느 한 지점에 위치하고 있는지 여부를 파악할 수 있다.
도 4는 마름모형의 비콘 배치 패턴을 나타낸 것이다. 사용자 장치(1)가 해당 구역의 진입지점(U1)에 위치하였을 때, 비콘 그룹이 4개의 그룹(Group(A)=B1, Group(B)=B3, Group(C)=B2,B4, Group(D)=B5)으로 그룹핑되며, 사용자 장치(1)가 해당 구역의 1/3 지점(U2)에 위치하였을 때, 비콘 그룹이 3개의 그룹(Group(A)=B1, B3, Group(B)=B2,B4, Group(C)= B5)으로 그룹핑된다.
또한 사용자 장치(1)가 해당 구역의 2/3 지점(U3)에 위치하였을 때, 비콘 그룹이 3개의 그룹(Group(A)=B3,B5, Group(B)=B2,B4, Group(C)= B1)으로 그룹핑되며, 사용자 장치(1)가 해당 구역의 출구 지점(U4)에 위치하였을 때, 비콘 그룹이 4개의 그룹(Group(A)=B5, Group(B)=B2,B4, Group(C)=B3, Group(D)=B1)으로 그룹핑된다.
한편 본 실시예에서 수신신호강도가 유사하다 함은, 비콘 사이의 수신신호강도의 편차가 기준값 이하인 경우를 의미한다.
관리자 단말(30)은 관리자 즉, 의료기관의 직원(의사, 간호사 등)이 사용하는 단말 장치에 해당하며, 사용자 장치(1)로 정보를 제공하거나, 사용자 장치(1)의 위치에 대한 정보를 확인하는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로 관리자 단말(30)은 디스플레이와 입력 장치를 포함할 수 있으며, 관리자는 관리자 단말(30)을 통해 사용자 장치(1)에 공지사항을 전달할 수 있으며, 특정 사용자 장치(1)로만 메시지를 전달할 수도 있다.
또한 관리자는 관리자 단말(30)을 통해 각 사용자 장치(1)의 현재 위치에 대한 정보, 움직인 경로에 대한 정보 등을 확인할 수 있다.
뿐만 아니라, 사용자 장치(1)에서 호출이 발생하면 관리자 단말(50)은 해당 사용자 장치(1)의 위치와 호출 내용을 표시해 줄 수도 있다.
의료정보시스템(40)은 의료기관에 일반적으로 구축되어 있는 EMR(electnonic medical record), OCS(order communication system), PACS(picture archiving communication system) 등을 의미하며, 서버(10)는 이러한 의료정보시스템(40)과 연계하여 환자의 정보를 획득할 수 있다.
한편 이러한 의료정보시스템(40)은 본 실시예에 시스템에 포함되어 있는 형태일 수도 있으나, 의료기관에 기 구축되어 있는 의료정보시스템(40)과 본 실시예에 따른 시스템이 연동하여 동작하는 형태로 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 서버(10)는 먼저 사용자 장치(1)와 비콘(20) 사이의 수신신호강도를 수집한다(S200). 비콘(20)은 서버(10)와 유무선으로 연결되어, 사용자 장치(1)와의 연결 정보(예: 사용자 장치(1)의 식별 정보, 수신신호강도(RSSI))를 서버(10)로 전송할 수 있다.
이어서 서버(10)는 수신신호강도가 유사한 비콘들을 그룹핑한다(S210). 서버(10)는 비콘 사이의 수신신호강도의 편차가 기준값 이하인 비콘들을 하나의 그룹으로 그룹핑하며, 이때 수신신호강도가 임계치 이하인 비콘은 제외시킬 수 있다.
상기 단계(S210) 이후, 서버(10)는 상기 단계(S210)에서 산출된 그룹핑 패턴을 이용하여 사용자 장치(1)의 위치 정보를 산출한다(S220). 비콘(20)이 설치되는 의료기관의 공간은 물리적 또는 논리적으로 구분될 수 있으며, 이렇게 구분된 각 구역별로 복수개의 비콘(20)이 특정 배치 패턴으로 배치되는 경우, 사용자 장치(1)의 이동에 따라 비콘들의 그룹핑 패턴의 변화가 발생하므로, 서버(10)는 이를 파악하여 사용자 장치(1)의 위치를 파악할 수 있다.
예를 들어, 서버(10)는 사용자 장치(1)의 위치 정보로, 사용자 장치(1)가 특정 구역의 진입지점, 1/3 지점, 2/3 지점 및 출구 지점 중 어느 한 지점에 위치하고 있음을 산출할 수 있다.
한편 이렇게 산출된 사용자 장치(1)의 위치는 관리자 단말로 전송되어, 관리자가 환자를 쉽게 찾을 수 있도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 사용자 장치
10: 서버
20: 비콘
30: 관리자 단말
40: 의료정보시스템

Claims (7)

  1. 의료기관에 설치되어 사용자 장치와 통신을 수행할 수 있는 복수개의 비콘; 및
    상기 사용자 장치와 상기 복수개의 비콘 사이의 수신신호강도(RSSI)를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 서버를 포함하고,
    상기 복수개의 비콘은, 상기 의료기관의 각 구역별로 복수개 배치되되, 각 구역에 배치된 비콘의 배치 패턴은 인접한 구역의 비콘의 배치 패턴과 상이한 것을 특징으로 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 수신신호강도가 유사한 비콘들을 그룹핑하고, 그룹핑 패턴에 기초하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서버는, 상기 사용자 장치의 위치 정보로, 사용자 장치가 구역의 진입지점, 1/3 지점, 2/3 지점 및 출구 지점 중 어느 한 지점에 위치하고 있음을 산출하는 것을 특징으로 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 상기 사용자 장치의 위치 정보를 관리자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 시스템.
  5. 의료기관에 설치되어 사용자 장치와 통신을 수행할 수 있는 복수개의 비콘을 이용하여 환자 위치 정보를 산출하는 방법에 있어서,
    서버가 상기 사용자 장치와 상기 복수개의 비콘 사이의 수신신호강도(RSSI)를 수집하는 단계;
    상기 서버가 수신신호강도가 유사한 비콘들을 그룹핑하는 단계; 및
    상기 서버가 그룹핑 패턴을 이용하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 복수개의 비콘은, 상기 의료기관의 각 구역별로 복수개 배치되되, 각 구역에 배치된 비콘의 배치 패턴은 인접한 구역의 비콘의 배치 패턴과 상이한 것을 특징으로 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사용자 장치의 위치 정보를 산출하는 단계에서, 상기 서버는, 상기 사용자 장치의 위치 정보로, 사용자 장치가 구역의 진입지점, 1/3 지점, 2/3 지점 및 출구 지점 중 어느 한 지점에 위치하고 있음을 산출하는 것을 특징으로 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 서버가 상기 사용자 장치의 위치 정보를 관리자 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘의 배치 패턴을 이용한 환자 위치 정보 산출 방법.
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