KR20200073738A - LOCATION ESTIMATION METHOD AND APPARATUS FOR IoT DEVICE BASED ON BEACON SIGNAL - Google Patents

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Abstract

A method for estimating the location of an IoT device based on a beacon signal includes the steps of: sequentially receiving, by an IoT device, a plurality of beacon signals from a plurality of beacon transmitters disposed at different locations; extracting, by the IoT device, angle information from each of the plurality of beacon signals and calculating signal intensity; determining a target beam with respect to the signal intensity, among the beams transmitting beacon signals for each of the plurality of beacon transmitters; and estimating the location of the IoT device with respect to the angle of the target beam determined for each of the plurality of beacon transmitters.

Description

비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법 및 장치{LOCATION ESTIMATION METHOD AND APPARATUS FOR IoT DEVICE BASED ON BEACON SIGNAL}IoT device location estimation method and device based on beacon signal{LOCATION ESTIMATION METHOD AND APPARATUS FOR IoT DEVICE BASED ON BEACON SIGNAL}

이하 설명하는 기술은 비콘 신호를 이용하여 IoT 기기 위치를 추정하는 기법에 관한 것이다.The technique described below relates to a technique for estimating the location of an IoT device using a beacon signal.

통신 기술 발전과 스마트 기기의 대중화에 힘입어 최근 사물 인터넷 기기(IoT 기기)를 활용한 다양한 서비스가 등장하고 있다. IoT 서비스는 기본적으로 IoT 기기의 위치 정보를 활용하는 경우가 많다. 이에 IoT 기기의 위치를 추정하는 기법이 연구되었다. Thanks to the development of communication technology and the popularization of smart devices, various services using Internet of Things (IoT devices) have recently appeared. IoT services often use location information of IoT devices. Accordingly, a technique for estimating the location of IoT devices has been studied.

IoT 기기 위치 추정 기법으로 핑거프린트 기반 기법이 있다. 핑거프린트 기법은 Wi-Fi 혹은 BLE(Bluetooth low energy) 기반의 핑거프린트 맵(fingerprint map)을 이용한다. 핑거프린트 기법은 관심지역에 배치된 각각의 AP(access point)로부터 수신되는 RSSI(received signal strength information) 값을 맵 형태로 사전에 생성한다. 이후, 특정 IoT 기기가 해당 위치에서 수신되는 신호의 RSSI 값을 기준으로 어느 위치에 있는지 추정한다.There is a fingerprint-based technique as an IoT device location estimation technique. The fingerprint technique uses a fingerprint map based on Wi-Fi or Bluetooth low energy (BLE). The fingerprint technique generates in advance a received signal strength information (RSSI) value received from each access point (AP) disposed in a region of interest in a map form. Subsequently, it is estimated at which location a specific IoT device is based on the RSSI value of the signal received at the corresponding location.

IoT 기기 위치 추정 기법으로 Wi-Fi를 이용한 AoA(angle of arrival) 기반 기법이 있다. AoA 기법은 IoT 기기가 파일럿 신호를 전송했을 때, 각각의 AP의 안테나 배열에 들어오는 신호의 위상을 분석하여 신호가 들어오는 AoA를 찾는다. 이후 각각의 AP가 획득한 신호의 AoA 값들을 기반으로 IoT 기기가 위치할 것으로 예상되는 영역을 반복적으로 중복시키며 IoT 기기의 위치를 추정한다.An IoT device location estimation technique includes an AoA (angle of arrival) based technique using Wi-Fi. In the AoA technique, when the IoT device transmits a pilot signal, it analyzes the phase of the signal entering the antenna array of each AP to find the AoA from which the signal comes. Thereafter, based on the AoA values of the signals acquired by each AP, the area where the IoT device is expected to be repeatedly overlaps and the position of the IoT device is estimated.

한국등록특허 제10-1302492호Korean Registered Patent No. 10-1302492

핑거프린트 기법은 사전에 모든 위치에서의 RSSI 값을 측정하여 핑거프린트 맵을 구축해야만 한다. 따라서 초기 환경 구축이 복잡하고 정확도가 낮다는 단점이 있다. AoA 기법은 핑거프린트 기법 대비 높은 정확도를 가지지만 4개의 AP 사용 시 평균 오차율이 50cm 정도로 그 정확도가 매우 높지는 않다.In the fingerprint technique, a fingerprint map must be constructed by measuring RSSI values at all locations in advance. Therefore, there is a disadvantage that the initial environment is complicated and the accuracy is low. The AoA technique has higher accuracy than the fingerprint technique, but the accuracy is not very high, with an average error rate of 50cm when using 4 APs.

이하 설명하는 기술은 지향성 안테나를 갖는 복수의 비콘(beacon) 송신기가 방사하는 빔을 이용하여 IoT 기기의 위치를 추정하는 기법을 제공하고자 한다. 이하 설명하는 기술은 5G 통신에서 주목받는 빔포밍 기술을 이용하여 IoT 기기의 위치를 추정하는 기법을 제공하고자 한다. 종래 빔포밍은 데이터 전송량 증대를 위하여 사용되었지만, 이하 설명하는 기술은 IoT 기기의 위치 추정 해상도를 증가시키기 위한 기술로 이용한다.The technique described below is intended to provide a technique for estimating the location of an IoT device using a beam emitted by a plurality of beacon transmitters having a directional antenna. The technique described below is intended to provide a technique for estimating the location of an IoT device using a beamforming technique that is noted in 5G communication. Conventional beamforming was used to increase the amount of data transmission, but the technique described below is used as a technique for increasing the position estimation resolution of the IoT device.

비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법은 IoT 기기가 서로 다른 위치에 배치된 복수의 비콘 송신기로부터 각각 복수의 비콘 신호를 수신하는 단계, 상기 IoT 기기가 상기 복수의 비콘 신호에서 각각 각도 정보를 추출하고, 신호의 세기를 연산하는 단계, 상기 복수의 비콘 송신기별로 비콘 신호를 전송한 빔 중에서 신호의 세기를 기준으로 타깃 빔을 결정하는 단계 및 상기 복수의 비콘 송신기별로 결정한 타깃 빔의 각도를 기준으로 IoT 기기의 위치를 추정하는 단계를 포함한다.The IoT device location estimation method based on the beacon signal includes the steps of the IoT devices receiving a plurality of beacon signals from a plurality of beacon transmitters disposed at different locations, and the IoT device extracts angle information from the plurality of beacon signals, respectively. , Computing signal strength, determining a target beam based on signal strength among beams transmitting beacon signals for each of the plurality of beacon transmitters, and IoT based on an angle of a target beam determined for each of the plurality of beacon transmitters And estimating the location of the device.

비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 장치는 관심지역에서 서로 다른 위치에 배치된 복수의 비콘 송신기로부터 IoT 기기가 수신한 복수의 비콘 신호 각각의 각도 정보 및 신호 세기를 수신하는 입력장치, 복수의 비콘 신호에 대한 각도 정보 및 신호 세기를 기준으로 상기 IoT 기기의 위치를 추정하는 프로그램을 저장하는 저장장치 및 상기 프로그램을 이용하여 상기 신호 세기를 기준으로 상기 복수의 비콘 송신기별로 타깃 빔을 결정하고, 상기 타깃 빔의 각도 정보를 기준으로 상기 IoT 기기의 위치를 추정하는 연산장치를 포함한다.The IoT device location estimation device based on the beacon signal includes an input device receiving angle information and signal strength of each of the plurality of beacon signals received by the IoT device from a plurality of beacon transmitters disposed at different locations in the region of interest, and a plurality of beacon signals A target beam is determined for each of the plurality of beacon transmitters based on the signal strength using the storage device and the program for storing a program for estimating the location of the IoT device based on the angle information and signal strength for the target, and the target And a computing device for estimating the location of the IoT device based on the beam angle information.

이하 설명하는 기술은 사전에 필요한 정보 없이 폭이 좁은 빔을 이용하여 매우 정확도로 IoT 기기 위치를 추정한다. 또 이하 설명하는 기술은 안테나 크기가 작은 비콘 송신기를 이용하여 실내에서도 시스템 구축이 용이하다.The technology described below estimates the location of the IoT device with very high accuracy using a narrow beam without necessary information. In addition, the technology described below is easy to construct a system indoors by using a beacon transmitter having a small antenna size.

도 1은 IoT 기기 위치 추정을 위한 시스템에 대한 예이다.
도 2는 비콘 신호 기반한 IoT 기기 위치 추정 과정에 대한 순서도의 예이다.
도 3은 비콘 신호 기반한 IoT 기기 위치 추정 과정에 대한 순서도의 다른 예이다.
도 4는 비콘 신호 기반한 IoT 기기 위치 추정 과정의 예이다.
도 5는 IoT 기기 위치 추정 장치의 블록도의 예이다.
도 6은 IoT 기기 위치 추정 과정의 시뮬레이션 결과이다.
1 is an example of a system for IoT device location estimation.
2 is an example of a flowchart for an IoT device location estimation process based on a beacon signal.
3 is another example of a flowchart for an IoT device location estimation process based on a beacon signal.
4 is an example of an IoT device location estimation process based on a beacon signal.
5 is an example of a block diagram of an IoT device location estimation device.
6 is a simulation result of the IoT device location estimation process.

이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The technique described below may be applied to various changes and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the technology described below to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the technology described below.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the above terms, and only for distinguishing one component from other components Used only. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the technology described below. The term and/or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the terminology used herein, a singular expression should be understood to include a plurality of expressions unless the context clearly interprets otherwise, and terms such as “comprises” describe features, numbers, steps, operations, and components described. It is to be understood that it means that a part or a combination thereof is present, and does not exclude the presence or addition possibility of one or more other features or numbers, step operation components, parts or combinations thereof.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Prior to the detailed description of the drawings, it is intended to clarify that the division of the components in the specification is only divided by the main functions of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each subdivided function. In addition, each of the components described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions in charge of the components, and some of the main functions of each component are different. Needless to say, it may also be carried out in a dedicated manner.

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, in performing a method or a method of operation, each process constituting the method may occur differently from a specified order unless a specific order is explicitly described in context. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

이하 설명하는 기술은 비콘 송신기가 송신하는 빔을 이용하여 관심지역에 배치된 IoT 기기의 위치를 추정한다. 비콘 송신기는 비콘 신호를 송수신할 수 있는 기기이다. 비콘 송신기는 지향성 안테나를 이용하여 비콘 신호를 송신할 수 있다. 예컨대, 비콘 송신기는 BLE 기반으로 60 GHz대역의 주파수를 사용하여 신호를 송수신할 수 있다. 60 GHz 대역에서의 지향성 안테나는 크기가 매우 작을 뿐만 아니라 빔 폭이 매우 좁은 빔 패턴을 형성할 수 있다. 60 GHz대역의 지향성 안테나는 안테나의 크기가 매우 작다. 따라서, 비콘 송신기에 안테나를 장착하기도 매우 용이하고, 좁은 지역이나 실내에서도 비콘 송신기 배치가 용이하다.The technique described below estimates the location of the IoT device disposed in the region of interest using the beam transmitted by the beacon transmitter. The beacon transmitter is a device capable of transmitting and receiving beacon signals. The beacon transmitter may transmit a beacon signal using a directional antenna. For example, the beacon transmitter can transmit and receive signals using a frequency of 60 GHz band based on BLE. The directional antenna in the 60 GHz band is not only very small in size, but also can form a very narrow beam pattern. The directional antenna of the 60 GHz band has a very small antenna size. Therefore, it is very easy to mount the antenna on the beacon transmitter, and it is easy to deploy the beacon transmitter even in a small area or indoors.

이하 설명하는 기술은 복수의 비콘 송신기를 이용한다. 비콘 송신기의 개수는 IoT 기기가 위치하는 영역의 크기 및 형태 등에 따라 달라질 수 있다. The technique described below uses a plurality of beacon transmitters. The number of beacon transmitters may vary depending on the size and shape of the area where IoT devices are located.

IoT 기기는 일정한 정보를 수집하여 전달할 수 있는 객체이다. IoT 기기는 일정한 위치에 고정되거나 이동할 수도 있다. IoT 기기는 일반적으로 무선 통신으로 수집한 정보를 송신한다. 예컨대, IoT 기기는 가전 기기, 환경 정보(온도, 습도 등) 수집 센서, CCTV, 스마트기기, 전력량 검침 기기 등 다양한 유형이 있다.IoT devices are objects that can collect and transmit certain information. The IoT device may be fixed or moved to a certain location. IoT devices generally transmit information collected by wireless communication. For example, IoT devices include various types of home appliances, environmental information (temperature, humidity, etc.) collection sensors, CCTV, smart devices, and electricity meter reading devices.

도 1은 IoT 기기 위치 추정을 위한 시스템에 대한 예이다. 도 1은 사각형 형태의 관심지역의 모서리에 4개의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)가 배치되는 예이다. 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)는 빔으로 비콘 신호를 송수신할 수 있다. 비콘 송신기(51, 52, 53 또는 54)는 각각 서로 다른 지향성을 갖는 복수의 빔을 방사할 수 있다. 1 is an example of a system for IoT device location estimation. 1 is an example in which four beacon transmitters 51, 52, 53, and 54 are arranged at the corner of a rectangular area of interest. The beacon transmitters 51, 52, 53 and 54 can transmit and receive beacon signals in a beam. The beacon transmitters 51, 52, 53, or 54 may emit a plurality of beams, each having different directivity.

IoT 기기(10)는 복수의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)가 송신한 비콘 신호를 수신한다. IoT 기기(10)는 비콘 송신기(51, 52, 53 또는 54)가 송신한 복수의 빔을 모두 수신한다. IoT 기기(10)는 비콘 송신기(51, 52, 53 또는 54)가 송신한 복수의 빔을 식별해야 한다. 예컨대, 각 빔을 통해 전달되는 비콘 신호에 비콘 송신기의 식별 정보가 포함될 수 있다. 또는 복수의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)가 사전에 설정된 순서에 따라 각각 특정 빔을 방사할 수도 있다. 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)가 송신하는 빔의 순서는 IoT 기기(10) 위치를 추정하는 객체에 사전에 공유되어야 한다.The IoT device 10 receives beacon signals transmitted by a plurality of beacon transmitters 51, 52, 53, and 54. The IoT device 10 receives all of the plurality of beams transmitted by the beacon transmitters 51, 52, 53 or 54. The IoT device 10 must identify a plurality of beams transmitted by the beacon transmitters 51, 52, 53 or 54. For example, the beacon signal transmitted through each beam may include identification information of the beacon transmitter. Alternatively, a plurality of beacon transmitters 51, 52, 53, and 54 may emit specific beams respectively according to a preset order. The order of the beams transmitted by the beacon transmitters 51, 52, 53 and 54 should be shared in advance to the object estimating the location of the IoT device 10.

도 2는 비콘 신호 기반한 IoT 기기 위치 추정 과정(100)에 대한 순서도의 예이다. 도 2는 IoT 기기(10)가 자신의 위치를 추정하는 과정에 대한 예이다. 2 is an example of a flow chart for the IoT device location estimation process 100 based on a beacon signal. 2 is an example of a process for the IoT device 10 to estimate its location.

IoT 기기(10)는 복수의 비콘 송신기로부터 빔 기반의 비콘 신호를 수신한다(110). IoT 기기(10)는 일정한 순서에 따라 순차적으로 비콘 신호를 수신할 수 있다. IoT 기기(10)는 수신한 신호의 순서에 따라 현재 수신한 비콘 신호가 어떤 비콘 송신기의 신호인지 식별할 수 있다. 또는 IoT 기기(10)가 비콘 신호에 포함된 비콘 송신기의 식별자를 통해 현재 수신한 비콘 신호가 어떤 비콘 송신기의 신호인지 식별할 수 있다.The IoT device 10 receives a beam-based beacon signal from a plurality of beacon transmitters (110). The IoT device 10 may sequentially receive beacon signals in a certain order. The IoT device 10 may identify which beacon transmitter is currently receiving the beacon signal according to the received signal order. Alternatively, the IoT device 10 may identify which beacon transmitter is currently receiving the beacon signal through the identifier of the beacon transmitter included in the beacon signal.

IoT 기기(10)는 수신한 각 빔에 대하여 비콘 신호의 신호 세기 및 각도 정보를 결정한다(120). IoT 기기(10)는 수신한 각 빔에 대하여 신호 세기를 연산한다. 신호 세기는 다양한 기준 내지 함수로 결정될 수 있다. 대표적으로 신호 세기는 RSSI(received signal strength information)의 값으로 표현될 수 있다. 또 IoT 기기(10)는 현재 수신한 비콘 신호에서 각도 정보를 추출한다. IoT 기기(10)는 비콘 송신기별로 복수의 비콘 신호에 대한 신호 세기 및 각도 정보를 구분하여 저장한다. The IoT device 10 determines signal strength and angle information of the beacon signal for each received beam (120 ). The IoT device 10 calculates signal strength for each received beam. The signal strength can be determined by various criteria or functions. Typically, the signal strength may be expressed as a value of RSSI (received signal strength information). In addition, the IoT device 10 extracts angle information from the currently received beacon signal. The IoT device 10 classifies and stores signal strength and angle information for a plurality of beacon signals for each beacon transmitter.

IoT 기기(10)는 추출한 정보를 기준으로 자신의 위치를 추정할 수 있다. IoT 기기(10)는 복수의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)가 송신한 신호 중 신호의 세기가 뚜렷한 빔을 선택할 수 있다. IoT 기기(10)가 신호의 세기를 기준으로 선택하는 빔을 이하 타깃 빔이라고 명명한다. IoT 기기(10)는 비콘 송신기(51, 52, 53 또는 54) 별로 신호의 세기가 가장 강한 어느 하나의 타깃 빔을 결정한다(130). 경우에 따라서는 비콘 송신기(51, 52, 53 또는 54) 별로 복수의 타깃 빔을 결정할 수도 있다. 예컨대, IoT 기기(10)는 신호의 세기가 가장 강한 상위 몇 개의 빔을 타깃 빔으로 결정할 수도 있다.The IoT device 10 may estimate its location based on the extracted information. The IoT device 10 may select a beam having a clear signal strength among signals transmitted by the plurality of beacon transmitters 51, 52, 53, and 54. The beam selected by the IoT device 10 based on the signal strength is hereinafter referred to as a target beam. The IoT device 10 determines one target beam having the strongest signal strength for each beacon transmitter 51, 52, 53 or 54 (130). In some cases, a plurality of target beams may be determined for each beacon transmitter 51, 52, 53, or 54. For example, the IoT device 10 may determine the top few beams having the strongest signal strength as target beams.

이후 IoT 기기(10)는 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54) 각각에 대하여 결정한 모든 타깃 빔들이 중첩되는 영역을 자신의 위치로 추정할 수 있다(140). IoT 기기(10)는 복수의 타깃 빔들이 중첩되게 서비스하는 영역을 자신의 위치로 결정할 수 있다.Thereafter, the IoT device 10 may estimate a region where all target beams determined for each of the beacon transmitters 51, 52, 53, and 54 overlap as their own location (140). The IoT device 10 may determine an area serving as a plurality of target beams overlapping as its location.

IoT 기기(10)는 수집한 센싱 데이터와 함께 자신의 위치를 외부에 전송할 수 있다.The IoT device 10 may transmit its location to the outside together with the collected sensing data.

도 3은 비콘 신호 기반한 IoT 기기 위치 추정 과정(200)에 대한 순서도의 다른 예이다. 도 3은 서버(80)가 IoT 기기 위치를 추정하는 과정에 대한 예이다. 3 is another example of a flowchart for an IoT device location estimation process 200 based on a beacon signal. 3 is an example of a process in which the server 80 estimates the location of the IoT device.

복수의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)는 빔 기반 비콘 신호를 송신한다(210). 전술한 바와 같이 복수의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)는 일정한 순서에 따라 순차적으로 빔을 송신할 수 있다.The plurality of beacon transmitters 51, 52, 53 and 54 transmits a beam-based beacon signal (210). As described above, the plurality of beacon transmitters 51, 52, 53, and 54 may sequentially transmit beams in a certain order.

IoT 기기(10)는 일정한 순서에 따라 순차적으로 비콘 신호를 수신할 수 있다. IoT 기기(10)는 수신한 신호의 순서에 따라 현재 수신한 비콘 신호가 어떤 비콘 송신기의 신호인지 식별할 수 있다. 또는 IoT 기기(10)가 비콘 신호에 포함된 비콘 송신기의 식별자를 통해 현재 수신한 비콘 신호가 어떤 비콘 송신기의 신호인지 식별할 수 있다. IoT 기기(10)는 수신한 각 빔에 대하여 비콘 신호의 신호 세기 및 각도 정보를 결정한다. IoT 기기(10)는 수신한 각 빔에 대하여 신호 세기를 연산한다. 신호 세기는 다양한 기준 내지 함수로 결정될 수 있다. 대표적으로 신호 세기는 RSSI(received signal strength information)의 값으로 표현될 수 있다. 또 IoT 기기(10)는 현재 수신한 비콘 신호에서 각도 정보를 추출한다. The IoT device 10 may sequentially receive beacon signals in a certain order. The IoT device 10 may identify which beacon transmitter is currently receiving the beacon signal according to the received signal order. Alternatively, the IoT device 10 may identify which beacon transmitter is currently receiving the beacon signal through the identifier of the beacon transmitter included in the beacon signal. The IoT device 10 determines signal strength and angle information of a beacon signal for each received beam. The IoT device 10 calculates signal strength for each received beam. The signal strength can be determined by various criteria or functions. Typically, the signal strength may be expressed as a value of RSSI (received signal strength information). In addition, the IoT device 10 extracts angle information from the currently received beacon signal.

IoT 기기(10)는 비콘 송신기별로 비콘 신호에 대한 신호 세기 및 각도 정보를 서버(80)에 전달할 수 있다(220). The IoT device 10 may transmit signal strength and angle information for a beacon signal for each beacon transmitter to the server 80 (220 ).

서버(80)는 복수의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)가 송신한 신호 중 신호의 세기가 뚜렷한 빔을 선택하고, 선택한 빔들이 중첩되는 영역을 IoT 기기(10)의 위치로 추정할 수 있다. The server 80 selects a beam having a strong signal strength among signals transmitted by the plurality of beacon transmitters 51, 52, 53, and 54, and estimates an area where the selected beams overlap as the location of the IoT device 10. Can.

서버(80)는 IoT 기기(10)로부터 전달받은 정보를 기준으로 IoT 기기(10) 위치를 추정할 수 있다. 서버(80)는 복수의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)가 송신한 신호 중 신호의 세기가 뚜렷한 타깃 빔을 결정한다(230). 서버(80)는 비콘 송신기(51, 52, 53 또는 54) 별로 신호의 세기가 가장 강한 어느 하나의 타깃 빔을 결정한다(130). 경우에 따라서 서버(80)는 비콘 송신기(51, 52, 53 또는 54) 별로 복수의 타깃 빔을 결정할 수도 있다. 서버(80)는 비콘 신호에 대한 각도 정보를 기준으로 결정한 타깃 빔들에 대한 각도를 결정할 수 있다(230).The server 80 may estimate the location of the IoT device 10 based on the information received from the IoT device 10. The server 80 determines a target beam having a strong signal strength among signals transmitted by the plurality of beacon transmitters 51, 52, 53, and 54 (230). The server 80 determines a target beam having the strongest signal strength for each beacon transmitter 51, 52, 53 or 54 (130). In some cases, the server 80 may determine a plurality of target beams for each beacon transmitter 51, 52, 53 or 54. The server 80 may determine an angle for target beams determined based on the angle information for the beacon signal (230 ).

서버(80)는 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54) 각각에 대하여 결정한 모든 타깃 빔들이 중첩되는 영역을 결정한다(240). 서버(80)는 복수의 타깃 빔들이 중첩되게 서비스하는 영역을 IoT 기기(10) 위치로 결정할 수 있다(250).The server 80 determines an area where all target beams determined for each of the beacon transmitters 51, 52, 53, and 54 overlap (240). The server 80 may determine an area where the plurality of target beams are overlapped as the location of the IoT device 10 (250 ).

서버(80)는 IoT 기기(10)의 위치를 외부에 전송할 수 있다.The server 80 may transmit the location of the IoT device 10 to the outside.

도 4는 비콘 신호 기반한 IoT 기기 위치 추정 과정의 예이다. 관심지역에는 N개의 비콘 송신기가 있을 수 있다. 도 4는 4개의 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)를 예로 도시한다. 도 4는 서버(80)가 IoT 기기(10)의 위치를 추정하는 예이다.4 is an example of an IoT device location estimation process based on a beacon signal. There may be N beacon transmitters in the region of interest. 4 shows four beacon transmitters 51, 52, 53 and 54 as examples. 4 is an example in which the server 80 estimates the location of the IoT device 10.

비콘 송신기(51)가 송신한 비콘 신호를 중심으로 설명한다. 비콘 송신기(51)는 지향성 안테나를 이용하여 서로 다른 지향성을 갖는 복수의 빔을 방사한다. 비콘 송신기(51)는 n개의 빔(kn = K1, K2,...,Kn)을 방사한다. The beacon signal transmitted by the beacon transmitter 51 will be mainly described. The beacon transmitter 51 emits a plurality of beams having different directivity using a directional antenna. The beacon transmitter 51 emits n beams (k n = K 1 , K 2 ,...,K n ).

IoT 기기(10)는 비콘 송신기(51)로부터 kn개의 빔을 순차적으로 수신한다. kn개의 빔을 통해 송신된 비콘 신호 해당 빔의 각도 정보

Figure pat00001
를 포함한다.
Figure pat00002
은 n 번째 비콘 송신기에서 kn 번째 빔을 통해 송신된 비콘 신호를 의미한다. 이는
Figure pat00003
의 함수로 표현될 수 있다. The IoT device 10 sequentially receives k n beams from the beacon transmitter 51. Beacon signal transmitted through k n beams Angle information of the corresponding beam
Figure pat00001
It includes.
Figure pat00002
K n at nth beacon transmitter Refers to the beacon signal transmitted through the second beam. this is
Figure pat00003
It can be expressed as a function of

각각의 빔에 대한 신호를 동일한 이득으로 수신하기 위하여, IoT 기기(10)는 전 방향으로 동일하게 방사하는 전방향 패턴(omni-pattern) 안테나를 사용한다고 가정한다. 사각 지역이 생기는 것을 방지하기 위해 n 번째 비콘 송신기(예컨대, 비콘 송신기(51))는 BWn의 빔폭을 갖는 지향성 안테나를 이용하여 빔 스캐닝(beam scanning)을 진행할 수 있다. 이때 빔 스캐닝의 해상도(resolution)는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.In order to receive signals for each beam with the same gain, it is assumed that the IoT device 10 uses an omni-pattern antenna that radiates equally in all directions. In order to prevent a blind spot from occurring, the n-th beacon transmitter (eg, beacon transmitter 51) may perform beam scanning using a directional antenna having a beam width of BW n . At this time, the resolution of the beam scanning may be expressed as Equation 1 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

IoT 기기(10)는 수신한 비콘 신호의 신호 세기(RSSI 값)인

Figure pat00005
Figure pat00006
를 결정한다. IoT 기기(10)는 비콘 신호에 대한 신호 세기와 각도 정보를 서버(80)에 전송한다. IoT 기기(10)는 비콘 송신기(51)가 송신한 모든 비콘 신호에 대하여 신호 세기와 각도 정보를 서버(80)에 전송한다.IoT device 10 is the signal strength (RSSI value) of the received beacon signal
Figure pat00005
And
Figure pat00006
Decide. The IoT device 10 transmits signal strength and angle information for the beacon signal to the server 80. The IoT device 10 transmits signal strength and angle information to the server 80 for all beacon signals transmitted by the beacon transmitter 51.

비콘 송신기(52, 53 및 54)도 동일한 과정을 통해 빔으로 비콘 신호를 송신한다. IoT 기기(10)는 비콘 송신기별로 개별 비콘 송신기가 송신한 개별 빔에 대해서도 동일하세 신호세기를 측정하고, 각도 정보를 추출한다. IoT 기기(10)는 모든 비콘 송신기(51, 52, 53 및 54)에 대하여 비콘 신호에서 신호 세기와 각도 정보를 결정하고, 이를 서버(80)에 전송한다.The beacon transmitters 52, 53 and 54 also transmit beacon signals in a beam through the same process. The IoT device 10 measures the same signal strength for each beam transmitted by each beacon transmitter for each beacon transmitter, and extracts angle information. The IoT device 10 determines signal strength and angle information from a beacon signal for all beacon transmitters 51, 52, 53, and 54, and transmits it to the server 80.

서버(80)는 비콘 송신기 별로 비콘 신호 중 RSSI값이 가장 큰 타깃 빔을 결정한다. 그리고 서버(80)는 n 번째 타깃 빔의 각도 정보를 기준으로 빔 각도

Figure pat00007
를 결정한다.
Figure pat00008
를 타깃 빔 각도라고 명명한다. n 번째 타깃 빔이 서비스할 수 있는 영역을
Figure pat00009
라고 한다. n 번째 타깃 빔에 대한 타깃 빔 각도는 아래 수학식 2와 같이 결정될 수 있다.The server 80 determines the target beam having the highest RSSI value among the beacon signals for each beacon transmitter. And the server 80 is the beam angle based on the angle information of the n-th target beam
Figure pat00007
Decide.
Figure pat00008
Is called the target beam angle. The area that the nth target beam can service
Figure pat00009
It is said. The target beam angle for the n-th target beam may be determined as in Equation 2 below.

Figure pat00010
Figure pat00010

서버(80)는 개별 비콘 송신기별로 타깃 빔과 타깃 빔 각도를 결정한다. 결국 서버(80)는 복수의 타깃 빔 각도를 결정하게 된다. 서버(80)는 복수의 타깃 빔 각도

Figure pat00011
집합을 보유하게 된다. 서버는 복수의 타깃 빔 각도가 중첩되는 영역
Figure pat00012
을 IoT 기기(10)가 위치하는 영역으로 추정한다.
Figure pat00013
이다.The server 80 determines a target beam and a target beam angle for each individual beacon transmitter. Eventually, the server 80 determines a plurality of target beam angles. The server 80 has a plurality of target beam angles
Figure pat00011
You will have a set. The server is a region where a plurality of target beam angles overlap.
Figure pat00012
It is assumed that the IoT device 10 is located.
Figure pat00013
to be.

도 5는 IoT 기기의 위치 추정 장치(300)의 블록도의 예이다. IoT 기기의 위치 추정 장치(300)는 전술한 IoT 기기(10) 또는 서버(80)에 해당할 수 있다. IoT 기기 위치 추정 장치(300)는 물리적으로 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 위치 추정 장치(300)는 PC와 같은 컴퓨터 장치, 네트워크의 서버, 위치 추정 전용 칩셋 등의 형태를 가질 수 있다. 컴퓨터 장치는 스마트 기기 등과 같은 모바일 기기를 포함할 수 있다. 위치 추정 장치(300)는 저장 장치(310), 메모리(320), 연산장치(330), 인터페이스 장치(340) 및 통신 장치(350)를 포함한다. 5 is an example of a block diagram of an apparatus 300 for estimating a location of an IoT device. The device 300 for estimating the location of the IoT device may correspond to the IoT device 10 or the server 80 described above. The IoT device location estimation device 300 may be physically implemented in various forms. For example, the location estimation device 300 may take the form of a computer device such as a PC, a server in a network, a dedicated chipset for location estimation, and the like. The computer device may include a mobile device such as a smart device. The location estimation device 300 includes a storage device 310, a memory 320, a computing device 330, an interface device 340, and a communication device 350.

저장 장치(310)는 비콘 신호에 대한 각도 정보 및 신호 세기를 기준으로 IoT 기기의 위치를 추정하는 프로그램 내지 소스 코드를 저장한다. 저장 장치(310)는 수신한 데이터 및 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 저장 장치(310)는 비콘 신호 패킷, 비콘 신호의 각도 정보 및 비콘 신호의 세기 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.The storage device 310 stores a program or source code for estimating the location of the IoT device based on the angle information and signal strength for the beacon signal. The storage device 310 may store received data and information. For example, the storage device 310 may store at least one of a beacon signal packet, angle information of a beacon signal, and intensity of a beacon signal.

메모리(320)는 위치 추정 장치(300)가 수신한 정보 및 위치 추정 과정에서 생성되는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(320)는 비콘 신호의 각도 정보 및 비콘 신호의 세기 등을 저장할 수 있다.The memory 320 may store information received by the location estimation apparatus 300 and data generated in the location estimation process. For example, the memory 320 may store angle information of a beacon signal and intensity of a beacon signal.

인터페이스 장치(340)는 외부로부터 일정한 명령 및 데이터를 입력받는 장치이다. 인터페이스 장치(340)는 물리적으로 연결된 입력 장치 또는 외부 저장 장치로부터 비콘 신호에 대한 정보(비콘 신호 별 신호 세기 및 각도 정보)를 입력받을 수 있다. 인터페이스 장치(340)는 위치 추정을 위한 코드 및 모델을 입력받을 수 있다. The interface device 340 is a device that receives certain commands and data from the outside. The interface device 340 may receive information about a beacon signal (signal strength and angle information for each beacon signal) from a physically connected input device or an external storage device. The interface device 340 may receive a code and a model for location estimation.

통신 장치(350)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 일정한 정보를 수신하고 전송하는 구성을 의미한다. 통신 장치(350)는 비콘 송신기로부터 비콘 신호를 수신할 수 있다. 통신 장치(350)는 IoT 기기로부터 비콘 신호에 대한 신호 세기 및 각도 정보를 수신할 수 있다. 통신 장치(350)는 추정한 IoT 기기 위치를 외부 객체로 송신할 수 있다.The communication device 350 refers to a configuration that receives and transmits certain information through a wired or wireless network. The communication device 350 may receive a beacon signal from a beacon transmitter. The communication device 350 may receive signal strength and angle information for a beacon signal from an IoT device. The communication device 350 may transmit the estimated IoT device location as an external object.

통신 장치(350) 내지 인터페이스 장치(340)는 외부로부터 일정한 데이터 내지 명령을 전달받는 장치이다. 통신 장치(350) 내지 인터페이스 장치(340)를 입력장치라고 명명할 수 있다.The communication device 350 to the interface device 340 are devices that receive certain data or commands from the outside. The communication device 350 to the interface device 340 may be referred to as an input device.

연산 장치(330)는 저장장치(310)에 프로그램을 이용하여 신호 세기 및 각도 정보를 기준으로 IoT 기기의 위치를 추정한다. 연산 장치(330)는 전술한 과정을 통해 신호 세기를 기준으로 복수의 비콘 송신기별로 타깃 빔을 결정할 수 있다. 연산 장치(330)는 전술한 과정을 통해 타깃 빔 각도를 기준으로 IoT 기기의 위치를 추정할 수 있다. 연산 장치(330)는 데이터를 처리하고, 일정한 연산을 처리하는 프로세서, AP, 프로그램이 임베디드된 칩과 같은 장치일 수 있다.The computing device 330 estimates the location of the IoT device based on signal strength and angle information by using a program in the storage device 310. The operation device 330 may determine the target beam for each of the plurality of beacon transmitters based on the signal strength through the above-described process. The computing device 330 may estimate the location of the IoT device based on the target beam angle through the above-described process. The computing device 330 may be a device such as a processor embedded in a processor, an AP, or a program that processes data and processes certain operations.

도 6은 IoT 기기 위치 추정 과정의 시뮬레이션 결과이다. 전술한 IoT 기기 위치 추정 기법은 빔포밍 기술을 이용한다. 세밀한 빔포밍을 이용하여 IoT 기기 위치를 추정한다. 시뮬레이션 환경은 도 6과 같이 구성하였다. 도 6에서 볼 수 있듯이 관심지역은 사각형 모양으로 이루어져 있고 각각의 비콘 송신기는 각 모서리에 위치한다고 가정하였다. 도 6에서 비콘 송신기는 검은색 점으로 표시하였다. 도 6에서 IoT 기기는 빨간 점으로 표시하였다. IoT 기기는 관심지역에서 임의의 영역에 위치한다고 가정하였다. 전술한 방법과 같이 각각의 비콘 송신기에서 빔 스캐닝을 통하여 RSSI가 가장 큰 빔을 선택하고, 모든 비콘에서의 선택된 빔들이 겹치는 영역을 IoT 기기가 위치하는 곳이라 추정하였다. 도 6 하단은 IoT 기기 위치로 추정된 영역을 확대한 도면이다. 도 6 하단에서 복수의 타깃 빔이 중첩된 영역을 파란색으로 표시하였다. IoT 기기 위치는 타깃 빔들이 중첩하는 파란색 영역 내에 위치하는 것을 확인할 수 있다.6 is a simulation result of the IoT device location estimation process. The above-described IoT device location estimation technique uses beamforming technology. The location of the IoT device is estimated using detailed beamforming. The simulation environment was configured as shown in FIG. 6. As can be seen in FIG. 6, it is assumed that the region of interest has a rectangular shape, and each beacon transmitter is located at each corner. In Figure 6, the beacon transmitter is indicated by a black dot. In FIG. 6, the IoT device is indicated by a red dot. It is assumed that the IoT device is located in an arbitrary area in the region of interest. As described above, RSSI selects the largest beam through beam scanning at each beacon transmitter and estimates that the region where the selected beams in all beacons overlap is the location of the IoT device. The bottom of FIG. 6 is an enlarged view of the area estimated as the location of the IoT device. In the lower part of FIG. 6, areas in which a plurality of target beams overlap are displayed in blue. The IoT device location can be confirmed to be located within the blue region where the target beams overlap.

또한, 상술한 바와 같은 IoT 기기 위치 추정 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현될 수 있다. 상기 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.In addition, the IoT device location estimation method as described above may be implemented as a program (or application) including an executable algorithm that can be executed on a computer. The program may be stored and provided in a non-transitory computer readable medium.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.The non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently and that can be read by a device, rather than a medium that stores data for a short time, such as registers, caches, and memory. Specifically, the various applications or programs described above may be stored and provided in a non-transitory readable medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.

본 실시례 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시례는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.The drawings attached to the present embodiment and the present specification merely show a part of the technical spirit included in the above-described technology, and are easily understood by those skilled in the art within the scope of the technical spirit included in the above-described technical specification and drawings. It will be apparent that all examples and specific examples that can be inferred are included in the scope of the above-described technology.

10 : IoT 기기
51, 52, 53, 54 : 비콘 송신기
80 : 서버
300 : IoT 기기 위치 추정 장치
310 : 저장장치
320 : 메모리
330 : 연산장치
340 : 인터페이스 장치
350 : 통신장치
10: IoT devices
51, 52, 53, 54: Beacon transmitter
80: server
300: IoT device location estimation device
310: storage device
320: memory
330: computing device
340: interface device
350: communication device

Claims (11)

IoT 기기가 서로 다른 위치에 배치된 복수의 비콘 송신기로부터 각각 복수의 비콘 신호를 수신하는 단계;
상기 IoT 기기가 상기 복수의 비콘 신호에서 각각 각도 정보를 추출하고, 신호의 세기를 연산하는 단계;
상기 복수의 비콘 송신기별로 비콘 신호를 전송한 빔 중에서 신호의 세기를 기준으로 타깃 빔을 결정하는 단계; 및
상기 복수의 비콘 송신기별로 결정한 타깃 빔의 각도를 기준으로 IoT 기기의 위치를 추정하는 단계를 포함하되,
상기 비콘 송신기는 각각 서로 다른 지향 방향을 갖는 빔으로 상기 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법.
IoT devices receiving a plurality of beacon signals each from a plurality of beacon transmitters disposed at different locations;
The IoT device extracting angle information from the plurality of beacon signals, respectively, and calculating signal strength;
Determining a target beam based on the signal strength among beams transmitting beacon signals for each of the plurality of beacon transmitters; And
Comprising the step of estimating the location of the IoT device based on the angle of the target beam determined for each of the plurality of beacon transmitters,
The beacon transmitter is a method for estimating the location of an IoT device based on a beacon signal that transmits the beacon signal in a beam having different directions.
제1항에 있어서,
상기 IoT 기기는 상기 복수의 비콘 송신기별로 각 비콘 송신기가 송신한 빔 중에서 신호의 세기가 가장 큰 빔을 상기 타깃 빔으로 결정하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법.
According to claim 1,
The IoT device is a method for estimating a location of an IoT device based on a beacon signal that determines a beam having the greatest signal strength among beams transmitted by each beacon transmitter for each of the plurality of beacon transmitters as the target beam.
제1항에 있어서,
상기 IoT 기기는 상기 복수의 비콘 송신기별로 상기 타깃 빔을 결정하여 복수의 타깃 빔을 결정하고, 상기 복수의 타깃 빔에 대한 각도 정보를 기준으로 상기 복수의 타깃 빔이 중첩되는 영역을 상기 IoT 기기의 위치로 추정하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법.
According to claim 1,
The IoT device determines a plurality of target beams by determining the target beam for each of the plurality of beacon transmitters, and determines an area where the plurality of target beams overlap based on angle information for the plurality of target beams of the IoT device. IoT device location estimation method based on beacon signal estimated by location.
제1항에 있어서,
상기 IoT 기기는 상기 복수의 비콘 신호에 대한 상기 각도 정보 및 상기 신호 세기를 서버에 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 서버가 상기 타깃 빔의 각도를 기준으로 상기 IoT 기기의 위치를 추정하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법.
According to claim 1,
The IoT device further includes transmitting the angle information and the signal strength for the plurality of beacon signals to a server,
IoT server location estimation method based on a beacon signal in which the server estimates the location of the IoT device based on the angle of the target beam.
제1항에 있어서,
상기 비콘 신호는 비콘 송신기의 식별자 및 빔의 각도 정보를 포함하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법.
According to claim 1,
The beacon signal is an IoT device location estimation method based on a beacon signal including the identifier of the beacon transmitter and the angle information of the beam.
컴퓨터에서 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 기재된 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.A computer-readable recording medium recording a program for executing an IoT device position estimation method based on a beacon signal according to any one of claims 1 to 5 in a computer. 관심지역에서 서로 다른 위치에 배치된 복수의 비콘 송신기로부터 IoT 기기가 수신한 복수의 비콘 신호 각각의 각도 정보 및 신호 세기를 수신하는 입력장치;
복수의 비콘 신호에 대한 각도 정보 및 신호 세기를 기준으로 상기 IoT 기기의 위치를 추정하는 프로그램을 저장하는 저장장치; 및
상기 프로그램을 이용하여 상기 신호 세기를 기준으로 상기 복수의 비콘 송신기별로 타깃 빔을 결정하고, 상기 타깃 빔의 각도 정보를 기준으로 상기 IoT 기기의 위치를 추정하는 연산장치를 포함하되,
상기 비콘 신호는 상기 복수의 비콘 송신기로부터 각각 서로 다른 지향 방향을 갖는 빔으로 전송되는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 장치.
An input device for receiving angle information and signal strength of each of the plurality of beacon signals received by the IoT device from the plurality of beacon transmitters disposed at different locations in the region of interest;
A storage device for storing a program for estimating the location of the IoT device based on angle information and signal strength for a plurality of beacon signals; And
And a computing device for determining a target beam for each of the plurality of beacon transmitters based on the signal strength using the program and estimating the location of the IoT device based on the angle information of the target beam,
The beacon signal is a device for estimating IoT devices based on beacon signals transmitted from the plurality of beacon transmitters in beams having different directions.
제7항에 있어서,
상기 각도 정보 및 상기 신호 세기는 상기 IoT 기기가 결정하여 입력받는 값인 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 장치.
The method of claim 7,
The angle information and the signal strength is IoT device location estimation device based on the beacon signal that is the value determined and received by the IoT device.
제7항에 있어서,
상기 연산장치는 상기 복수의 비콘 송신기별로 각 비콘 송신기가 송신한 빔 중에서 신호의 세기가 가장 큰 빔을 상기 타깃 빔으로 결정하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 장치.
The method of claim 7,
The computing device is an IoT device location estimation device based on a beacon signal that determines a beam having the greatest signal strength among beams transmitted by each beacon transmitter for each of the plurality of beacon transmitters as the target beam.
제7항에 있어서,
상기 연산장치는 상기 복수의 비콘 송신기별로 상기 타깃 빔을 결정하여 복수의 타깃 빔을 결정하고, 상기 복수의 타깃 빔에 대한 각도 정보를 기준으로 상기 복수의 타깃 빔이 중첩되는 영역을 상기 IoT 기기의 위치로 추정하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 장치.
The method of claim 7,
The computing device determines the plurality of target beams by determining the target beam for each of the plurality of beacon transmitters, and determines an area where the plurality of target beams overlap based on angle information for the plurality of target beams of the IoT device. IoT device location estimation device based on the beacon signal estimated by location.
제7항에 있어서,
상기 저장장치는 상기 입력장치를 통해 전달되는 상기 각도 정보 및 상기 신호 세기를 상기 비콘 송신기별로 구분하여 저장하는 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 장치.


The method of claim 7,
The storage device is an IoT device location estimation device based on a beacon signal that stores the angle information and the signal strength transmitted through the input device for each beacon transmitter.


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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114765852A (en) * 2021-01-15 2022-07-19 大唐移动通信设备有限公司 Positioning angle calibration method and device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023069264A1 (en) * 2021-10-18 2023-04-27 Aro Technology, Inc. Directional antenna object detection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100010382A (en) * 2008-07-22 2010-02-01 중앙대학교 산학협력단 Method of detecting location of beacon in urgency rescue system
KR101302492B1 (en) 2012-03-23 2013-09-02 국방과학연구소 Apparatus and method for location estimation in wireless lan environments
KR20150058412A (en) * 2012-09-21 2015-05-28 트루포지션, 인크. Time and power based wireless location and method of selecting location estimate solution
US20170212204A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Yuval Amizur Apparatus, system and method of angle of departure (aod) estimation
KR101879627B1 (en) * 2017-03-21 2018-07-18 주식회사 에이엔디코리아 Real time locating system and method based on near field communication using variable transmission output and directional antennas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100010382A (en) * 2008-07-22 2010-02-01 중앙대학교 산학협력단 Method of detecting location of beacon in urgency rescue system
KR101302492B1 (en) 2012-03-23 2013-09-02 국방과학연구소 Apparatus and method for location estimation in wireless lan environments
KR20150058412A (en) * 2012-09-21 2015-05-28 트루포지션, 인크. Time and power based wireless location and method of selecting location estimate solution
US20170212204A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Yuval Amizur Apparatus, system and method of angle of departure (aod) estimation
KR101879627B1 (en) * 2017-03-21 2018-07-18 주식회사 에이엔디코리아 Real time locating system and method based on near field communication using variable transmission output and directional antennas

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nir Dvorecki 외 2명. AoD-based positioning for Wi-Fi OFDM receivers. In Proc. 30th Int. Tech. Meeting Satellite Division Inst. Navigat.(ION GNSS). 2017.09., page 2883-2893* *
Rong Peng 외 1명. Angle of arrival localization for wireless sensor networks. 2006 3rd annual IEEE communications society on sensor and ad hoc communications and networks. vol. 1, no.1, 2006.11.* *
Sauli Lehtimaki. Advanced bluetooth angle estimation techniques enhance real-time locationing. Embedded computing design., [online], 2018.08.* *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114765852A (en) * 2021-01-15 2022-07-19 大唐移动通信设备有限公司 Positioning angle calibration method and device

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