KR20200133559A - Method for reconizing ble based a position using rssi compensation and appartus for supporting the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system for recognizing a location using Bluetooth Low Energy. According to the present invention, the system for recognizing a location using Bluetooth Low Energy comprises: a plurality of first-type beacons which periodically output Bluetooth Low Energy advertising signals; at least one second-type beacon; a server which generates an escape route; and a mobile terminal. According to the present invention, a position can be measured more accurately.

Description

RSSI 보정을 이용한 BLE 기반 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치{METHOD FOR RECONIZING BLE BASED A POSITION USING RSSI COMPENSATION AND APPARTUS FOR SUPPORTING THE SAME}BLE-based location recognition method using RSSI correction and a device to support it {METHOD FOR RECONIZING BLE BASED A POSITION USING RSSI COMPENSATION AND APPARTUS FOR SUPPORTING THE SAME}

본 발명은 이동 단말기의 실내 위치를 측정하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 RSSI 보정을 이용한 BLE(Bluetooth Low Energy) 기반 위치 인식 방법 및 이를 지원하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring an indoor location of a mobile terminal, and more particularly, to a Bluetooth Low Energy (BLE) based location recognition method using RSSI correction and an apparatus for supporting the same.

최근 업무, 엔터테인먼트, 쇼핑 등 대부분의 활동이 실내 공간에서 이루어짐에 따라 실내 공간을 대상으로 제공되는 다양한 형태의 위치 기반 서비스도 주목을 받기 시작했다. 특히, 실내 위치 측정 기술(Indoor Positioning System)은 위치 정확도, 가용 서비스 영역, 적용 대상 서비스, 적용 가능 센서 등에 따라 매우 다양하게 분류될 수 있다. 예를 들어, 위치 정확도와 가용 서비스 영역을 기준으로 기지국, Wi-Fi, 관성항법, 고감도 GNSS(Global Navigation Satellite System), UWB(Ultra Wide Band), RFID(Radio Frequency Identification), 의사위성, 초음파, 적외선, 지자계, 카메라 등 다양한 물리적인 자원을 활용한 측위 기술로 분류된다. Recently, as most activities such as work, entertainment, and shopping are conducted in indoor spaces, various types of location-based services provided for indoor spaces have also begun to attract attention. In particular, indoor positioning systems can be classified in a wide variety according to location accuracy, available service areas, applicable services, and applicable sensors. For example, based on location accuracy and available service area, base station, Wi-Fi, inertial navigation, high-sensitivity GNSS (Global Navigation Satellite System), UWB (Ultra Wide Band), RFID (Radio Frequency Identification), pseudo-satellite, ultrasound, It is classified as a positioning technology that utilizes various physical resources such as infrared rays, geomagnetic fields, and cameras.

현재 Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 실내 위치 인식 기술로 상용화되었다. 하지만, Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 Wi-Fi AP마다 출력파워가 다르게 설정될 수 있기 때문에 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 값이 AP에 설정된 출력파워에 의존적이므로 객관화가 어려운 문제점이 있다. 또한, Wi-Fi를 이용한 핑거프린팅 기술은 건물 밖의 Wi-Fi의 간섭을 받을 수 있고, Wi-Fi는 인접 채널 사용 시 밴드폭(Bandwidth)이 오버랩되어 간섭이 발생하는 문제점이 있다. 또한, Wi-Fi는 사용자의 이동성이 많아지면 채널의 트래픽 현황이 실시간 변경되어 RSSI를 주기적으로 재측정해야 하고, Wi-Fi AP는 상시 전력을 공급해야 하고 초기 설치 및 유지보수 비용이 발생하는 등 다양한 문제가 있어, 새로운 실내 위치 측정 기술의 개발이 필요하다.Currently, fingerprinting technology using Wi-Fi has been commercialized as indoor location recognition technology. However, fingerprinting technology using Wi-Fi has the following problems. First, the fingerprinting technology using Wi-Fi is difficult to objectify because the Received Signal Strength Indicator (RSSI) value depends on the output power set in the AP because the output power can be set differently for each Wi-Fi AP. There is this. In addition, fingerprinting technology using Wi-Fi may receive interference from Wi-Fi outside a building, and Wi-Fi has a problem in that the bandwidth overlaps when using an adjacent channel, resulting in interference. In addition, for Wi-Fi, when the mobility of the user increases, the traffic status of the channel changes in real time, so RSSI must be periodically remeasured, and the Wi-Fi AP must supply power at all times and initial installation and maintenance costs are incurred. There are various problems, and it is necessary to develop a new indoor location measurement technology.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하기 위하여, 다수의 비콘들로부터 수신되는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 중에서 위치 측정에 도움이 되지 않는 일정 범위 밖의 RSSI들을 필터링함으로써 보다 정확한 위치를 측정하기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.In order to solve the above-described problem and other problems, the present invention is to measure a more accurate position by filtering RSSIs outside a certain range that are not useful for location measurement among RSSIs received from a plurality of beacons. It aims to provide a method.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 제1 타입 비콘, 적어도 하나의 제2 타입 비콘, 이동 단말기 및 서버를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템에 있어서, 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 출력하고, 10m*10m 간격으로 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘; 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 상기 특정 공간에 포함된 이동 단말기의 개수를 측정하여 혼잡도 등급을 생성하고 비상구에 설치된 적어도 하나의 제2 타입 비콘; 상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 및 제2 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장하고, 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 화재 정보와 혼잡도 등급을 수신하고, 상기 혼잡도 등급을 종합하여 점수를 부여하여 상기 화재 정보에 대응하는 제2 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 생성하는 서버; 및 저전력 블루투스 모듈, 이동 통신 모듈, 및 제어부를 구비하고, 상기 이동 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 다수의 제1타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 상기 셀 정보, 상기 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신하고, 상기 저전력 블루투스 모듈을 통해 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 서버로부터 수신한 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택하고, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 단말기가 포함된 특정 셀을 선택하고, 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하고, 상기 서버로부터 화재 정보와 탈출 경로를 수신하여 상기 특정 공간의 지도 상에 표시하는 이동 단말기;를 포함하며, 상기 다수의 제 1 타입 비콘에 대한 저전력 블루투스 수신 신호 강도는 -40dBm에서 -95dBm 범위 내인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above or other objects, according to an aspect of the present invention, in a location recognition system using low power Bluetooth including a plurality of first type beacons, at least one second type beacon, a mobile terminal and a server, low power Bluetooth A plurality of first type beacons provided with a module, periodically outputting low-power Bluetooth advertising signals, and installed in a specific space at 10m*10m intervals; At least one second type beacon provided at a low-power Bluetooth module, generating a congestion level by measuring the number of mobile terminals included in the specific space, and installed at an emergency exit; Location information and IDs of a plurality of first type beacons and second type beacons installed in the specific space, cell information composed of four first type beacons, partition information of the specific space including a plurality of cells, and the partition information Stores the received signal strength corresponding to each sector and each cell corresponding to, receives fire information and a congestion level from the at least one second type beacon, synthesizes the congestion level and gives a score to the fire information. A server for generating an escape route from a corresponding second location to a specific emergency exit; And a low power Bluetooth module, a mobile communication module, and a control unit, and the location information and ID of the plurality of first type beacons, the cell information, the compartment information, and the compartment information from the server through the mobile communication module The received signal strength corresponding to each sector and each cell is received, and from the first type beacon disposed at the corner using the ID of the first type beacon disposed at the corner of each sector through the low-power Bluetooth module Extracting the received first low-power Bluetooth received signal strength, comparing the extracted first low-power Bluetooth received signal strength with the received signal strength corresponding to each sector received from the server, and selecting a specific sector including the terminal, , Extracting a second low-power Bluetooth reception signal strength received from a first type beacon included in the specific sector using the ID of the first type beacon included in the specific sector, and extracting the second low-power Bluetooth reception signal strength By comparing the received signal strength corresponding to each cell of the specific sector to select a specific cell including the terminal, and using a third low-power Bluetooth received signal received from the four first beacons included in the specific cell The first location is specified by calculating the distance between the first location and the four first type beacons included in the specific cell by triangulation method, and receiving fire information and escape route from the server And a mobile terminal displayed on a map, wherein the low-power Bluetooth received signal strength for the plurality of first type beacons is in a range of -40dBm to -95dBm.

또한, 본 명세서에서 상기 혼잡도 등급은 상기 특정 공간의 비상구에 설치된 제2 타입 비콘에서 측정한 이동 단말기의 개수에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present specification, the congestion level is determined according to the number of mobile terminals measured by the second type beacon installed at the emergency exit of the specific space.

또한, 본 명세서에서 상기 혼잡도 등급은 상기 결정된 이동 단말기의 개수가 많을수록 높은 등급을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present specification, the level of congestion is characterized by having a higher level as the number of determined mobile terminals increases.

본 명세서는 다수의 비콘들로부터 수신되는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 중에서 위치 측정에 도움이 되지 않는 일정 범위 밖의 RSSI들을 필터링함으로써 보다 정확한 위치를 측정할 수 있는 효과가 있다.In the present specification, among RSSIs (Received Signal Strength Indicators) received from a plurality of beacons, RSSIs outside a certain range, which are not useful for location measurement, are filtered, so that a more accurate location can be measured.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description below. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, specific embodiments such as the detailed description and preferred embodiments of the present invention should be understood as being given by way of example only.

도 1은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 중 화재 정보를 표시하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 중 화재 정보, 혼잡도 정보를 반영한 탈출 경로 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 지원하는 이동 단말기의 블록도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법의 구체적인 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위한 내부 블록도의 일례를 나타낸 도이다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 광고 데이터 메시지 포멧의 일례를 나타낸 도이다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 garbage RSSI를 필터링하는 방법의 일례를 나타낸다.
1 is a flowchart illustrating a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of displaying fire information among a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of displaying an escape route reflecting fire information and congestion level information among the location recognition methods using low-power Bluetooth related to the present invention.
4 is a conceptual diagram of a location recognition system using low-power Bluetooth related to the present invention.
5 is a block diagram of a mobile terminal supporting a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention.
6 to 8 are views for explaining a specific embodiment of a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention.
9 is a diagram showing an example of an internal block diagram for performing the method proposed in the present specification.
10 is a diagram showing an example of an advertisement data message format proposed in the present specification.
11 shows an example of a method of filtering garbage RSSI proposed in the present specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "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.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다. Mobile terminals described in this specification include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation systems, and slate PCs. , Tablet PC (tablet PC), ultrabook (ultrabook), wearable device (wearable device, for example, smartwatch, glass-type terminal (smart glass), HMD (head mounted display)), etc. may be included. have.

도 1은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하, 도 1 을 참조하여, 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.1 is a flowchart illustrating a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention. Hereinafter, a method for recognizing a location using low-power Bluetooth will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1을 참조하면, 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법은 특정 공간 내에 설치된 제1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 특정 공간으로 진입하는 이동 단말기(300), 및 특정 공간의 정보를 관리하는 서버(400) 사이의 상호 작용에 의하여 이동 단말기(300)의 실내 위치 정보를 특정할 수 있다. 이때, 1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 특정 공간으로 진입하는 이동 단말기(300), 및 특정 공간의 정보를 관리하는 서버(400)는 저전력 블루투스 통신, 와이파이 또는 무선 인터넷 통신, 및 이동 통신 중 적어도 하나를 이용하여 신호 또는 정보를 전송할 수 있다. Referring to FIG. 1, a method for recognizing a location using low-power Bluetooth related to the present invention includes a first type beacon 100, a second type beacon 200 installed in a specific space, a mobile terminal 300 entering a specific space, and Indoor location information of the mobile terminal 300 may be specified by interaction between the servers 400 managing information of a specific space. At this time, the type 1 beacon 100, the type 2 beacon 200, the mobile terminal 300 entering a specific space, and the server 400 that manages information of a specific space include low-power Bluetooth communication, Wi-Fi or wireless Internet communication. , And mobile communication may be used to transmit a signal or information.

저전력 블루투스 4.0 (BLE: Bluetooth Low Energy) 통신 방법은 커넥션 모드(connection mode)와 어드버타이즈 모드(advertise mode)로 구성된다. 커넥션 모드는 두 개의 장치를 블루투스 통신 방법으로 페어링한 후 1대 1로 데이터 통신을 수행하는 동작 모드이며, 어드버타이즈 모드는 특정 장치를 지정하지 않고 주변으로 일방적으로 어드버타이징 신호를 전송하여 주변 장치를 검색하는 동작 모드이다. Low-power Bluetooth 4.0 (BLE: Bluetooth Low Energy) communication method is composed of a connection mode (connection mode) and an advertise mode (advertise mode). Connection mode is an operation mode in which two devices are paired with a Bluetooth communication method and then data communication is performed one-to-one.Advertise mode is an operation mode that unilaterally transmits an advertising signal to the surroundings without specifying a specific device. This is an operation mode that searches for nearby devices.

본 발명에 따른 제1 타입 비콘은 어드버타이즈 모드로만 동작하고, 제2 타입 비콘은 커넥션 모드와 어드버타이즈 모드로 두 가지로 동작할 수 있다. The first type beacon according to the present invention can operate only in an advertise mode, and the second type beacon can operate in two modes, a connection mode and an advertise mode.

먼저, 서버(400)는 제1 타입 비콘(100)으로부터 제1 타입 비콘의 위치 정보와, 아이디를 수신하고(S110-1), 제2 타입 비콘(200)으로부터 제2 타입 비콘의 위치 정보와, 아이디를 수신할 수 있다(S110-2). First, the server 400 receives the location information and the ID of the first type beacon from the first type beacon 100 (S110-1), and the location information of the second type beacon from the second type beacon 200 , The ID can be received (S110-2).

여기서, 제1 타입 비콘(100)은 단순 위치 인식을 위한 비콘으로 특정 공간에 10m*10m 간격으로 설치될 수 있다. 제1 타입 비콘(100)은 어드버타이징 기능만 제공하기 위하여 Non-Connectable Advertising Packet을 주기적으로 전송한다. Non-Connectable Advertising Packet은 특정 장치를 지정하지 않고, 주변으로 데이터 크기가 작은 신호를 전송하는 방식을 의미한다. 제1 타입 비콘(100)은 아이비콘(iBeacon)일 수 있다. Here, the first type beacon 100 is a beacon for simple location recognition, and may be installed in a specific space at 10m*10m intervals. The first type beacon 100 periodically transmits a Non-Connectable Advertising Packet in order to provide only an advertising function. Non-Connectable Advertising Packet refers to a method of transmitting a signal with a small data size to the surroundings without specifying a specific device. The first type beacon 100 may be an iBeacon.

제2 타입 비콘(200)은 특정 공간의 비상구 위치에 설치되고, 비상구에 공급되는 전원을 이용하여 혼잡도 정보, 화재 정보를 수집하여 백본망과 연동할 수 있다. 제2 타입 비콘(200)은 Undirected Connectable Advertising Packet을 사용할 수 있고, 추가적인 통신 모듈(예, Raspberry pi3 등)을 구비하여 와이 파이 또는 이더넷을 사용할 수 있다. The second type beacon 200 is installed at an emergency exit location in a specific space, and may be linked with a backbone network by collecting congestion level information and fire information using power supplied to the emergency exit. The second type beacon 200 may use an Undirected Connectable Advertising Packet, and may use Wi-Fi or Ethernet by providing an additional communication module (eg, Raspberry pi3).

다음으로, 서버(400)에서 수신된 제1 타입/제2 타입 비콘의 위치 정보, 아이디, 셀 정보, 구획 정보(또는 섹터 정보), 각 섹터와 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장할 수 있다(S120). Next, the location information of the first type/second type beacon received from the server 400, ID, cell information, partition information (or sector information), and received signal strength corresponding to each sector and each cell may be stored. (S120).

서버(400)는 단계적으로, 핑거프린팅 방식과 삼각 측량 방식을 사용하여, 제2 타입 비콘(200), 이동 단말기(300)로부터 수신한 정보를 기초로 이동 단말기(300)의 특정 공간 내 위치 정보를 특정할 수 있다.The server 400 uses a fingerprinting method and a triangulation method step by step, based on the information received from the second type beacon 200 and the mobile terminal 300, the location information of the mobile terminal 300 in a specific space. Can be specified.

핑거프린팅 방식은 서비스 지역에서 참조위치를 선정하여 신호 세기 정보를 수집하고, 수집한 정보를 바탕으로 이동 단말기에서 수신하는 신호 세기 정보를 통해 위치를 추정하는 방법이다.핑거프린팅 방식을 이용하기 위해서는, 사전에 저전력 블루투스 전파 특성을 데이터베이스에 저장할 필요가 있다. The fingerprinting method is a method of selecting a reference position in a service area, collecting signal strength information, and estimating the position through signal strength information received from a mobile terminal based on the collected information. To use the finger printing method, It is necessary to store low-power Bluetooth radio wave characteristics in the database in advance.

삼각 측량 방식은 적어도 세 개의 비콘의 좌표와 이동 단말기 사이의 거리를 기초로 이동 단말기의 위치를 연산하는 방법이다. 이동 단말기와 비콘 사이의 거리를 측정하기 위해, 신호 세기를 거리 정보로 변환하거나, 무선 신호가 전달되는 시간(Time of Arrival, ToA), 신호가 전달되는 시간 차이(Time Difference of Arrival, TDoA), 신호가 전달되는 각도(Angle of Arrival, AoA) 등을 이용할 수 있다. The triangulation method is a method of calculating the location of the mobile terminal based on the coordinates of at least three beacons and the distance between the mobile terminal. In order to measure the distance between the mobile terminal and the beacon, the signal strength is converted into distance information, or the time at which the radio signal is transmitted (Time of Arrival, ToA), the time difference at which the signal is transmitted (Time Difference of Arrival, TDoA), It is possible to use the angle (Angle of Arrival, AoA) through which the signal is transmitted.

서버(400)에서 특정 공간의 구획 정보와 각 섹터, 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장함으로써, 추후 이동 단말기(300)로부터 전송된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 핑거프린팅 방식으로 이동 단말기(300)의 위치를 산출할 수 있다. The server 400 stores partition information of a specific space, each sector, and the received signal strength corresponding to each cell, so that the mobile terminal using a fingerprinting method using the low-power Bluetooth received signal strength transmitted from the mobile terminal 300 later. 300) can be calculated.

제1 타입 비콘(100)은 저전력 블루투스 신호를 주기적으로 출력할 수 있다(S130). 제1 타입 비콘(100)은 앞서 설명한 바와 같이, 타겟 장치를 지정하여 어드버타이징 신호를 전송하는 것은 아니지만, 어드버타이징 신호가 전달되는 범위 내에 타겟 장치(이동 단말기(300))가 위치하는 경우, 타겟 장치(이동 단말기(300))는 어드버타이징 신호를 수신할 수 있다. 이때, 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘(100)는 일정된 크기의 어드버타이징 신호를 출력할 수 있다. The first type beacon 100 may periodically output a low-power Bluetooth signal (S130). As described above, the first type beacon 100 does not transmit an advertising signal by designating a target device, but the target device (mobile terminal 300) is located within the range in which the advertising signal is transmitted. In this case, the target device (mobile terminal 300) may receive an advertising signal. In this case, a plurality of first type beacons 100 installed in a specific space may output an advertising signal having a predetermined size.

이동 단말기(300)는 제1 타입 비콘(100)으로부터 출력된 어드버타이징 신호를 수신하는 경우, 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정할 수 있다(S140). 이동 단말기(300)는 특정 공간 내 제1 위치에 위치하며, 제1 위치에서 수신한 저전력 블루투스 어드버타이징 신호의 수신 신호 강도를 측정할 수 있다. 이때, 어드버타이징 신호는 제1 타입 비콘(100)의 아이디가 포함될 수 있다. When the mobile terminal 300 receives the advertising signal output from the first type beacon 100, the mobile terminal 300 may measure the strength of the low-power Bluetooth reception signal (S140). The mobile terminal 300 is located at a first location in a specific space and may measure the received signal strength of the low-power Bluetooth advertising signal received at the first location. In this case, the advertising signal may include the ID of the first type beacon 100.

이동 단말기(300)는 서버(400)로 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 요청할 수 있다(S150). 이동 단말기(300)는 수신한 어드버타이징 신호의 아이디와 서버(400)로부터 전송된 정보를 이용하여 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도 중 각 섹터의 모서리(또는 중앙)에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출할 수 있다(S160). The mobile terminal 300 may request the server 400 for location information and IDs of a plurality of first type beacons, cell information, partition information, and received signal strength corresponding to each sector and each cell (S150). The mobile terminal 300 is a first type beacon disposed at the corner (or center) of each sector of the received low-power Bluetooth received signal strength using the ID of the received advertising signal and the information transmitted from the server 400. The strength of the first low-power Bluetooth received signal received from may be extracted (S160).

이동 단말기(300)는 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 데이터베이스에 저장된 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택할 수 있다(S170). The mobile terminal 300 may compare the extracted first low-power Bluetooth received signal strength with the received signal strength corresponding to each sector stored in the database to select a specific sector including the first location (S170).

구체적으로, 이동 단말기(300)는 섹터 별 핑거프린팅 방식을 적용하여 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택할 수 있다. 기존의 방식은 각 셀 별로 핑거프린팅 방식을 적용하기 때문에, 연산량이 많은 문제점이 있었지만, 본 발명에서는 섹터를 구획하여 각 섹터 별 핑거프린팅 방식을 적용함으로써 연산량을 줄일 수 있다. 예를 들어, 4개의 셀을 하나의 섹터로 구획하는 경우, 9개의 비콘으로부터 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하는 대신, 섹터의 모서리(또는 중앙)에 위치한 4개의 비콘으로부터 수신된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 특정 섹터를 선택할 수 있다. 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 특정 섹터를 선택하는 경우, 오차값을 고려하여 두 개 이상의 섹터를 선택할 수 있다. Specifically, the mobile terminal 300 may select a specific sector including the first location by applying a fingerprinting method for each sector. In the conventional method, since the fingerprinting method is applied for each cell, there is a problem with a large amount of computation. In the present invention, the amount of computation can be reduced by applying the fingerprinting method for each sector by partitioning the sectors. For example, when four cells are divided into one sector, instead of comparing the strength of low-power Bluetooth received signals received from nine beacons, low-power Bluetooth reception received from four beacons located at the corner (or center) of the sector You can select a specific sector by comparing the signal strength. When selecting a specific sector by comparing the strength of the low-power Bluetooth reception signal, two or more sectors may be selected in consideration of an error value.

이동 단말기(300)는 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출할 수 있다(S180). 여기서, 제1 저전력 블루투스 신호와 제2 저전력 블루투스 신호는 시간적 선후를 나타내는 것은 아니며, 특정 그룹의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 저전력 블루투스 신호를 구분하기 위한 것이다. The mobile terminal 300 may extract the strength of the second low-power Bluetooth received signal received from the first type beacon included in the specific sector by using the ID of the first type beacon included in the specific sector (S180). Here, the first low-power Bluetooth signal and the second low-power Bluetooth signal do not indicate temporal precedence, but are used to distinguish the low-power Bluetooth signal received from the first type beacon of a specific group.

이동 단말기(300)는 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 제1 위치가 포함된 특정 셀을 선택할 수 있다(S190). 특정 셀을 선택하는 방법은 앞서 설명한 특정 섹터를 선택하는 방법과 유사하며, 서버의 데이터베이스에 저장된 각 셀의 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 특정된 수신 신호 강도를 비교하여 특정 셀을 선택할 수 있다. 이때, 특정 셀은 오차값을 고려하여 두 개 이상 선택될 수 있다.The mobile terminal 300 may select a specific cell including the first location by comparing the extracted second low-power Bluetooth received signal strength with the received signal strength corresponding to each cell (S190). The method of selecting a specific cell is similar to the method of selecting a specific sector described above, and a specific cell may be selected by comparing the strength of the low-power Bluetooth received signal of each cell stored in the database of the server with the specific received signal strength. In this case, two or more specific cells may be selected in consideration of an error value.

이동 단말기(300)는 선택된 특정 셀에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 삼변 측량 방법으로 제1 위치를 특정할 수 있다(S200).The mobile terminal 300 may specify the first location by using a three-sided survey method using a third low-power Bluetooth reception signal received from the first type beacon included in the selected specific cell (S200).

구체적으로, 이동 단말기(300)는 1개의 특정 셀이 선택된 경우, 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 제1 위치와 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출할 수 있다. 이동 단말기(300)는 삼변 측량 방법에 의해 산출된 제1 타입 비콘까지의 거리를 이용하여 제1 위치를 결정할 수 있다. 이때, 이동 단말기(300)는 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘 전부에 대하여 거리를 산출할 수 있고, 4개의 제1 타입 비콘 중 3개만 선택하여 거리를 산출할 수 있다. Specifically, when one specific cell is selected, the mobile terminal 300 uses the third low-power Bluetooth reception signal received from the four first type beacons included in the specific cell, and uses the first location and the 4 included in the specific cell. The distance to the dog's first type beacons can be calculated using a trilateral survey method. The mobile terminal 300 may determine the first location by using the distance to the first type beacon calculated by the trilateral survey method. In this case, the mobile terminal 300 may calculate the distance for all four first type beacons included in a specific cell, and select only three of the four first type beacons to calculate the distance.

도 2는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법 중화재 정보를 표시하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명과 관련된 화재 정보, 혼잡도 정보를 반영한 탈출 경로 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 2 is a flow chart illustrating a method for displaying a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for displaying an escape route reflecting fire information and congestion information related to the present invention. It is a flow chart.

도 2를 참조하면, 본 발명과 관련된 화재 정보를 표시하는 방법은 특정 공간 내 위치한 제2 타입 비콘(200), 이동 단말기(300), 및 서버(400) 사이의 저전력 블루투스 통신, 와이파이 또는 무선 인터넷 통신, 및 이동 통신을 이용하여 수행될 수 있다. Referring to FIG. 2, the method of displaying fire information related to the present invention includes low-power Bluetooth communication between the second type beacon 200, the mobile terminal 300, and the server 400 located in a specific space, Wi-Fi or wireless Internet. Communication, and mobile communication.

서버(400)는 특정 공간에 포함된 제2 위치의 화재 정보를 제2 타입 비콘(200)으로부터 수신하고(S210), 제2 위치의 화재 정보를 이동 단말기(300)로 전송할 수 있다(S220). The server 400 may receive fire information of a second location included in a specific space from the second type beacon 200 (S210), and transmit fire information of the second location to the mobile terminal 300 (S220). .

구체적으로, 제2 타입 비콘(200)은 일정 간격으로 설치된 제1 타입 비콘(100)으로 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 수신할 수 있다. 제2 타입 비콘(200)은 특정 공간 내 설치된 제1 타입 비콘(100) 중 특정 제1 타입 비콘으로부터 어드버타이징 신호가 수신되지 않을 경우, 특정 제1 타입 비콘이 설치된 위치에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다. Specifically, the second type beacon 200 may periodically receive a low power Bluetooth advertising signal through the first type beacon 100 installed at regular intervals. In the second type beacon 200, when an advertising signal is not received from a specific first type beacon among the first type beacons 100 installed in a specific space, a fire occurs at a location where a specific first type beacon is installed. I can judge.

이동 단말기(300)는 화재 정보와 제1 위치, 제2 위치를 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다(S230). 이때, 이동 단말기(300)는 어드버타이징 신호를 전송하지 않은 특정 제1 타입 비콘이 설치된 지역을 차단 지역으로 표시할 수 있다. The mobile terminal 300 may display fire information, the first location, and the second location on a map of a specific space (S230). In this case, the mobile terminal 300 may display an area in which a specific first type beacon is installed without transmitting an advertising signal as a blocking area.

도 3을 참조하면, 제2 타입 비콘(200)과 이동 단말기(300)는 저전력 블루투스 통신을 설정하고 제2 타입 비콘(200)은 이동 단말기(300)로 혼잡도 등급을 바로 전송할 수 있다(S310).Referring to FIG. 3, the second type beacon 200 and the mobile terminal 300 set up low-power Bluetooth communication, and the second type beacon 200 may directly transmit a congestion level to the mobile terminal 300 (S310). .

또한, 제2 타입 비콘(200)은 서버(400)로 혼잡도 등급을 전송할 수 있다(S320). 혼잡도 등급은 특정 공간의 비상구에 설치된 제2 타입 비콘에서 측정한 이동 단말기의 개수로 결정될 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기의 개수가 0개 ~ 2개인 경우, 0점, 3개 ~ 5개인 경우, 1점, 6개 ~ 8개인 경우, 2점 등으로 점수를 매겨 혼잡도 정보를 나타낼 수 있다. In addition, the second type beacon 200 may transmit a congestion level to the server 400 (S320). The congestion level may be determined by the number of mobile terminals measured by a second type beacon installed at an emergency exit in a specific space. For example, when the number of mobile terminals is 0 to 2, 0 points, 3 to 5, 1 point, 6 to 8, 2 points, etc., the congestion level information may be indicated.

서버(400)는 화재 정보를 업데이트하고(S330), 업데이트된 화재 정보와 혼잡도 등급을 반영하여 탈출 경로를 생성할 수 있다(S340). The server 400 may update the fire information (S330) and generate an escape route by reflecting the updated fire information and the congestion level (S340).

서버(400)는 적어도 하나의 제2 타입 비콘 중 응답 신호가 전송되지 않은 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 화재 정보에 포함시켜 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다. 서버(400)는 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 수신한 혼잡도 등급과 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 이용하여, 제1 위치부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 결정할 수 있다.The server 400 may include location information of a second type specific beacon to which a response signal is not transmitted among at least one second type beacon in the fire information and display it on a map of a specific space. The server 400 may determine an escape route from the first location to the specific emergency exit by using the congestion level received from at least one second type beacon and location information of the second type specific beacon.

서버(400)는 업데이트된 화재 정보, 혼잡도 등급, 탈출 경로 정보를 이동단말기(300)로 직접 전송하거나(S350-1), 제2 타입 비콘(200)을 통해 이동 단말기(300)로 전달할 수 있다(S350-2). The server 400 may directly transmit the updated fire information, congestion level, and escape route information to the mobile terminal 300 (S350-1) or to the mobile terminal 300 through the second type beacon 200. (S350-2).

이동 단말기(300)는 특정 공간 지도 상에 화재 위치, 혼잡도 등급, 탈출 경로를 표시할 수 있다(S360). 구체적으로, 이동 단말기(300)는 특정 공간 지도 상에 화재 위치를 특정 아이콘으로 표시하고, 화재로 인한 차단 영역을 표시할 수 있고, 혼잡도 등급을 색깔로 구분하여 표시할 수 있다. 또한, 혼잡도 등급 및 화재 위치를 기초로 결정된 탈출 경로를 지도 상에 표시하여 사용자가 대피 경로를 직관적으로 확인할 수 있도록 할 수 있다. The mobile terminal 300 may display a fire location, a congestion level, and an escape route on a specific space map (S360). Specifically, the mobile terminal 300 may display a fire location on a specific space map with a specific icon, display a block area due to a fire, and display a congestion level by color. In addition, an escape route determined based on a congestion level and a fire location may be displayed on a map so that a user can intuitively check the evacuation route.

도 4는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템의 개념도이고, 도 5는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법을 지원하는 이동 단말기의 블록도이다.4 is a conceptual diagram of a location recognition system using low-power Bluetooth related to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram of a mobile terminal supporting a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention.

도 4를 참조하면, 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템은 제1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 이동 단말기(300) 및 서버(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제1 타입 비콘(100), 제2 타입 비콘(200), 및 이동 단말기(300)는 특정 공간 내에 설치 또는 배치될 수 있다. 서버(400)는 특정 공간 내에 설치되거나 또는 외부의 다른 장소에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, a location recognition system using low-power Bluetooth may include a first type beacon 100, a second type beacon 200, a mobile terminal 300, and a server 400. Here, the first type beacon 100, the second type beacon 200, and the mobile terminal 300 may be installed or disposed in a specific space. The server 400 may be installed in a specific space or may be installed in another place outside.

구체적으로, 다수의 제1 타입 비콘(100)은 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 출력하고, 10m*10m 간격으로 특정 공간에 설치될 수 있다.Specifically, the plurality of first type beacons 100 may include low-power Bluetooth modules, periodically output a low-power Bluetooth advertising signal, and may be installed in a specific space at 10m*10m intervals.

적어도 하나의 제2 타입 비콘(200)은 저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 상기 특정 공간에 포함된 이동 단말기의 개수를 측정하여 혼잡도 등급을 생성하고 비상구에 설치될 수 있다. 즉, 특정 공간에 7개의 비상구가 설치된 경우, 7개의 제2 타입 비콘(200)이 설치될 수 있다.At least one second type beacon 200 includes a low-power Bluetooth module, generates a congestion level by measuring the number of mobile terminals included in the specific space, and may be installed at an emergency exit. That is, when seven emergency exits are installed in a specific space, seven second type beacons 200 may be installed.

서버(400)는 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 및 제2 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 특정 공간의 구획 정보, 및 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 데이터베이스에 저장할 수 있다. The server 400 includes location information and IDs of a plurality of first type beacons and second type beacons installed in a specific space, cell information composed of four first type beacons, partition information of a specific space including a plurality of cells, and Each sector corresponding to the segment information and a received signal strength corresponding to each cell may be stored in the database.

서버(400)는 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 화재 정보와 혼잡도 등급을 수신하고, 혼잡도 등급을 종합하여 점수를 부여하여 화재 정보에 대응하는 제2 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 생성할 수 있다. The server 400 may generate an escape route from a second location corresponding to the fire information to a specific emergency exit by receiving fire information and a congestion level from at least one second type beacon, and assigning a score by synthesizing the congestion level. have.

이때, 서버(400)는 각 섹터에 포함된 임의의 위치들에 대하여 각 섹터의 모서리(또는 중앙)에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정하여 칼만 필터(Kalman filter)를 적용한 후 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도로 저장할 수 있다. 또한, 서버(400)는 각 셀에 포함된 임의의 위치들에 대하여 각 셀에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정하여 칼만 필터(Kalman filter)를 적용한 후 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도로 저장할 수 있다. At this time, the server 400 measures the strength of the first low-power Bluetooth received signal from the first type beacon installed at the corner (or center) of each sector for arbitrary positions included in each sector, and applies a Kalman filter. After application, the received signal strength corresponding to each sector can be stored. In addition, the server 400 measures the strength of a second low-power Bluetooth received signal from a first type beacon installed in each cell for arbitrary locations included in each cell, and then responds to each cell after applying a Kalman filter. It can be stored as the received signal strength.

도 5를 참조하면, 이동 단말기(300)는 저전력 블루투스 모듈, 이동 통신 모듈, 및 제어부를 구비하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the mobile terminal 300 may include a low-power Bluetooth module, a mobile communication module, and a control unit.

이동 단말기(300)의 제어부(320)는 이동통신 모듈(314)을 통해 서버(400)로부터 다수의 제1타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신할 수 있다. The control unit 320 of the mobile terminal 300 is transmitted from the server 400 through the mobile communication module 314 to provide location information and IDs, cell information, partition information, and sectors corresponding to the partition information. And a received signal strength corresponding to each cell.

이동 단말기의 제어부(320)는 저전력 블루투스 모듈(312)을 통해 각 섹터의 모서리(또는 중앙)에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 모서리(또는 중앙)에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출할 수 있다. 또한, 이동 단말기의 제어부(320)는 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 서버(400)로부터 수신한 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택할 수 있다.The control unit 320 of the mobile terminal receives from the first type beacon disposed at the corner (or center) by using the ID of the first type beacon disposed at the corner (or center) of each sector through the low-power Bluetooth module 312 A first low-power Bluetooth received signal strength may be extracted. In addition, the control unit 320 of the mobile terminal may select a specific sector including the terminal by comparing the extracted first low-power Bluetooth received signal strength with the received signal strength corresponding to each sector received from the server 400.

이동 단말기의 제어부(320)는 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 셀을 선택할 수 있다.The control unit 320 of the mobile terminal extracts the strength of the second low-power Bluetooth received signal received from the first type beacon included in the specific sector using the ID of the first type beacon included in the specific sector, and the extracted second low power A specific cell including the terminal may be selected by comparing the received signal strength of Bluetooth with the strength of a received signal corresponding to each cell of a specific sector.

이동 단말기의 제어부(320)는 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 이동 단말기의 제1 위치와 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 제1 위치를 특정할 수 있다. The control unit 320 of the mobile terminal uses the third low-power Bluetooth reception signal received from the four first beacons included in the specific cell to reach the first location of the mobile terminal and the four first type beacons included in the specific cell. The first location can be specified by calculating the distance by triangulation.

또한, 이동 단말기(300)의 제어부(320)는 서버(400)로부터 화재 정보와 탈출 경로를 수신하여 디스플레이 모듈(332)의 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다. 이동 단말기의 제어부(320)는 화재 발생 시 음향 출력 모듈(334)을 통해 효과음을 출력할 수 있다. In addition, the control unit 320 of the mobile terminal 300 may receive fire information and an escape route from the server 400 and display it on a map of a specific space of the display module 332. The control unit 320 of the mobile terminal may output a sound effect through the sound output module 334 when a fire occurs.

이동 단말기의 제어부(320)는 저전력 블루투스 모듈(312)을 통해 특정 공간에 설치된 제2 타입 비콘(200)를 통해 화재 정보, 혼잡도 등급, 특정 공간의 지도 및 탈출 경로를 수신하여, 화재 정보에 대응하는 제2 위치와, 단말기(300)의 제1 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다. The control unit 320 of the mobile terminal responds to fire information by receiving fire information, a congestion level, a map of a specific space, and an escape route through the second type beacon 200 installed in a specific space through the low-power Bluetooth module 312 The second location and the escape route from the first location of the terminal 300 to the specific emergency exit may be displayed on a map of a specific space.

또한, 상기 이동 단말기는 도 9에 도시된 바와 같이 Map 모듈, 위치 결정 모듈, Beacon 모듈, RSSI 모델링 모듈 등을 추가적으로 포함할 수 있다.In addition, the mobile terminal may additionally include a Map module, a positioning module, a Beacon module, and an RSSI modeling module, as shown in FIG. 9.

도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위한 내부 블록도의 일례를 나타낸 도이다.9 is a diagram showing an example of an internal block diagram for performing the method proposed in the present specification.

상기 Map 모듈, 위치 결정 모듈, Beacon 모듈, RSSI 모델링 모듈은 제어부 내에 포함되어 구현될 수 있거나 또는 상기 제어부와 별도로 하나의 모듈 내에 포함되어 구현될 수 있거나 또는 각각 별개로 구현될 수도 있다.The Map module, the positioning module, the Beacon module, and the RSSI modeling module may be included in and implemented in a control unit, or may be implemented by being included in one module separately from the control unit, or may be implemented separately.

상기 Map 모듈은 Radio Map 및 Indoor Map을 포함하고, 상기 위치 결정 모듈은 KNN 및 Vector를 포함하고, 상기 Beacon 모듈은 Beacon 정보 및 Beacon Scanner를 포함할 수 있으며, 상기 RSSI 모델링 모듈은 Kalman Filter 및 Garbage를 포함할 수 있다.The Map module includes Radio Map and Indoor Map, the positioning module includes KNN and Vector, the Beacon module may include Beacon information and Beacon Scanner, and the RSSI modeling module includes Kalman Filter and Garbage. Can include.

그리고, 상기 이동 단말기는 도 9에 도시된 모듈을 통해 블루투스 디바이스로부터 광고 데이터(또는 광고 메시지)를 수신한다.Then, the mobile terminal receives advertisement data (or advertisement message) from the Bluetooth device through the module shown in FIG. 9.

상기 광고 데이터는 비콘으로 표현될 수 있으며, 상기 비콘은 UUID, MAC Address, Tx Power, RSSI 등을 포함할 수 있다.The advertisement data may be expressed as a beacon, and the beacon may include UUID, MAC Address, Tx Power, RSSI, and the like.

또한, 상기 이동 단말기는 다수의 비콘들을 수신할 수 있으며, 각 비콘은 앞서 살핀 정보를 포함할 수 있다.In addition, the mobile terminal may receive a plurality of beacons, and each beacon may include salpin information.

또한, 광고 데이터 또는 비콘은 도 10에 도시된 바와 같은 메시지 포맷을 가질 수 있다.In addition, the advertisement data or beacon may have a message format as shown in FIG. 10.

즉, 상기 광고 데이터 또는 비콘은 RSSI_Value_Tx로 표현될 수 있다.That is, the advertisement data or beacon may be expressed as RSSI_Value_Tx.

상기 RSSI_Value_Tx는 헤더, 페이로드 및 CRC를 포함한다.The RSSI_Value_Tx includes a header, a payload, and a CRC.

상기 헤더는 destination_address, Source_address, Sequence_No, Length, Payload ID를 포함할 수 있으며 각 필드의 크기는 도 10에 도시된 바와 같을 수 있다.The header may include destination_address, Source_address, Sequence_No, Length, and Payload ID, and the size of each field may be as shown in FIG. 10.

또한, 상기 페이로드는 Beacon_B_ID, Tx_Power 및 Adv_interval를 포함할 수 있다.In addition, the payload may include Beacon_B_ID, Tx_Power, and Adv_interval.

도 10은 본 명세서에서 제안하는 광고 데이터 메시지 포멧의 일례를 나타낸 도이다.10 is a diagram showing an example of an advertisement data message format proposed in the present specification.

도 6 내지 도 8은 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법의 구체적인 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다. 6 to 8 are diagrams for explaining a specific embodiment of a location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법은 이동 단말기가 위치한 특정 섹터를 선택하고, 다음으로 특정 섹터 중 특정 셀을 선택한 후, 특정 셀 내의 구체적인 위치 정보를 특정할 수 있다. 즉, 본 발명과 관련된 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법은, 특정 섹터 선택, 특정 셀 선택 및 삼변 측량 방법을 이용한 구체적 위치 정보 특정 순서로 수행될 수 있다. 6 to 8, the location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention selects a specific sector in which a mobile terminal is located, then selects a specific cell among specific sectors, and then specifies specific location information within a specific cell. can do. That is, the location recognition method using low-power Bluetooth related to the present invention may be performed in a specific order of specific sector selection, specific cell selection, and specific location information using a trilateral survey method.

도 6을 참조하면, 서버는 특정 공간에 10m*10m 간격으로 제1 타입 비콘을 설치하고, N개의 셀을 M개의 섹터로 구획할 수 있다. 구체적으로, 16개의 셀이 특정 공간에 포함된 경우, 서버는 4개의 섹터로 구획할 수 있다. 이때, 셀은 4개의 제1 타입 비콘으로 둘러싸인 영역을 나타내며, 섹터는 서버에서 구획한 정사각형 형태의 셀들로 설정될 수 있다. Referring to FIG. 6, the server may install a first type beacon at 10m*10m intervals in a specific space and divide N cells into M sectors. Specifically, when 16 cells are included in a specific space, the server can be divided into 4 sectors. In this case, the cell represents an area surrounded by four first type beacons, and the sector may be set as square cells partitioned by the server.

서버는 16개의 셀을 4개씩 묶어 4개의 섹터로 구획할 수 있고, 각 셀 및 각 섹터의 아이디, 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 미리 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이때, 데이터베이스에 저장된 수신 신호 강도를 다수의 실험을 통해 측정된 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 의미한다.The server can group 16 cells into 4 sectors by grouping them into 4 sectors, and store the IDs of each cell and each sector, and the strength of a low-power Bluetooth received signal in a database in advance. In this case, the received signal strength stored in the database refers to the strength of the low-power Bluetooth received signal measured through a number of experiments.

서버는 이동 단말기로부터 Sector1, Sector2, Sector3, 및 Sector4의 각 모서리(또는 중앙)에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 수신하여 이동 단말기가 어느 Sector에 포함되는지 선택할 수 있다. 즉, 서버는 이동 단말기로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 데이터베이스에 저장된 각 섹터 별 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 가장 비슷한 섹터를 이동 단말기가 존재하는 특정 섹터로 선택할 수 있다.The server receives the first low-power Bluetooth received signal strength received from the first type beacon installed at each corner (or center) of Sector1, Sector2, Sector3, and Sector4 from the mobile terminal, and can select which sector the mobile terminal is included in. . That is, the server may compare the strength of the first low-power Bluetooth received signal received from the mobile terminal with the strength of the low-power Bluetooth received signal for each sector stored in the database, and select the most similar sector as a specific sector in which the mobile terminal exists.

예를 들어, 서버는 이동 단말기로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도가 Sector4에 대응하는 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 가장 유사하다고 판단한 경우, 이동 단말기가 Sector4에 포함된 것으로 선택할 수 있다.For example, if the server determines that the strength of the first low-power Bluetooth received signal received from the mobile terminal is most similar to the strength of the low-power Bluetooth received signal corresponding to Sector4, the server may select that the mobile terminal is included in Sector4.

또한, 서버는 Sector4에 포함된 Cell11, Cell12, Cell15, Cell16에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 이동 단말기가 어느 셀에 포함되었는지 선택할 수 있다. In addition, the server may select which cell the mobile terminal is included in by using the strength of the second low-power Bluetooth received signal received from the first type beacon included in Cell11, Cell12, Cell15, and Cell16 included in Sector4.

도 7을 참조하면, 위의 섹터를 선택하는 방법과 마찬가지로, 서버의 데이터베이스에 저장된 각 셀의 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 비교하여 결정될 수 있다.Referring to FIG. 7, similar to the above sector selection method, it may be determined by comparing the strength of the low-power Bluetooth received signal of each cell stored in the database of the server with the strength of the second low-power Bluetooth received signal.

서버는 비교 결과, 이동 단말기가 Cell 16에 포함된 것으로 판단된 경우, Cell 16에 포함된 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 이용하여 이동 단말기의 제1 위치(P)와 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출할 수 있다.As a result of the comparison, when it is determined that the mobile terminal is included in Cell 16, the server uses the third low-power Bluetooth received signal strength received from the four first type beacons included in Cell 16 to determine the first location (P ) And the distance to the four first-type beacons can be calculated using a trilateral survey method.

즉, 이동 단말기의 제1 위치(P)와 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리인 d1, d2, d3, d4를 산출할 수 있고, 이를 이용하여 제1 위치(P)의 좌표인 (1.41, 3.32)를 특정할 수 있다. That is, d1, d2, d3, d4, which are the distances between the first location P of the mobile terminal and the four first type beacons, can be calculated, and by using this, the coordinates of the first location P, (1.41, 3.32) can be specified.

도 8을 참조하면, 이동 단말기는 디스플레이 모듈(332)에 서버로부터 수신한 특정 공간의 지도를 표시할 수 있다. 또한, 이동 단말기는 특정 공간의 지도 상에 산출한 제1 위치(P)를 표시할 수 있다.Referring to FIG. 8, the mobile terminal may display a map of a specific space received from a server on the display module 332. In addition, the mobile terminal may display the calculated first location P on a map of a specific space.

이동 단말기는 서버로부터 화재 정보, 혼잡도 등급을 수신한 경우, 특정 공간의 지도 상에 화재 발생 영역을 표시하고, 각 게이트의 혼잡도 등급(a, b, c)을 서로 다른 색깔로 표시할 수 있다. When the mobile terminal receives the fire information and the level of congestion from the server, the mobile terminal may display a fire area on a map of a specific space and display the level of congestion (a, b, c) of each gate in different colors.

이동 단말기는 서버로부터 화재 정보, 혼잡도 등급을 이용하여 이동 단말기의 제1 위치(P)로부터 비상구까지의 탈출 경로(l) 정보를 수신한 경우, 이를 특정 공간의 지도 상에 표시할 수 있다.When the mobile terminal receives information on the escape route (l) from the first location (P) of the mobile terminal to the emergency exit using the fire information and the congestion level from the server, it can display it on a map of a specific space.

따라서, 본 발명에 따르면, 이동 단말기 또는 서버에서 이동 단말기의 현재 위치를 섹터와 셀을 선택한 후 특정 셀에서의 위치를 계산함으로써 현재 위치를 빠르게 계산할 수 있고, 이동 단말기로 특정 공간과 관련된 화재 정보, 혼잡도 등급과 함께 탈출 경로를 제공함으로써, 이동 단말기 사용자가 최적의 탈출 경로로 화재 현장을 대피할 수 있다.Accordingly, according to the present invention, by selecting a sector and a cell for the current location of the mobile terminal in the mobile terminal or the server, and then calculating the location in a specific cell, the current location can be calculated quickly, and fire information related to a specific space by the mobile terminal, By providing an escape route along with a congestion level, a mobile terminal user can evacuate the fire site with an optimal escape route.

앞서 살핀, 상기 이동 단말기는 저전력 블루투스 모듈; 이동 통신 모듈; 및 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.Salpin above, the mobile terminal is a low-power Bluetooth module; Mobile communication module; And a control unit.

특히, 상기 제어부는 상기 이동 통신 모듈을 통해 서버로부터 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신하고, 상기 저전력 블루투스 모듈을 통해 상기 각 섹터의 모서리(또는 중앙)에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리(또는 중앙에)에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 서버로부터 수신한 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택하고, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 단말기가 포함된 특정 셀을 선택하고, 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하는 것을 특징으로 한다.In particular, the control unit includes location information and IDs of a plurality of first type beacons installed in a specific space from the server through the mobile communication module, cell information composed of four first type beacons, and the specific space including a plurality of cells. The segment information and the received signal strength corresponding to each sector and each cell corresponding to the segment information are received, and an ID of a first type beacon disposed at a corner (or center) of each sector through the low-power Bluetooth module Using the extracted first low-power Bluetooth received signal strength received from the first type beacon disposed in the corner (or in the center), the extracted first low-power Bluetooth received signal strength and each sector received from the server The second low-power Bluetooth received from the first type beacon included in the specific sector by comparing the corresponding received signal strength to select a specific sector including the terminal, and using the ID of the first type beacon included in the specific sector The received signal strength is extracted, the extracted second low-power Bluetooth received signal strength is compared with the received signal strength corresponding to each cell of the specific sector to select a specific cell containing the terminal, and included in the specific cell. The first location is specified by calculating the distance between the first location and the four first type beacons included in the specific cell using a third low-power Bluetooth reception signal received from the four first beacons using a triangulation method. Characterized in that.

RSSI 보정을 이용한 BLE 핑거 프린팅BLE fingerprinting using RSSI correction

이하, 본 명세서에서 제안하는 RSSI 보정을 이용한 BLE 핑거 프린팅 방법에 대해 살펴본다. RSSI 보정 방법 이외의 BLE 핑거 프린팅에 대한 설명은 앞서 언급한 내용을 동일하게 적용할 수 있으며, 이와 관련된 부분은 앞서 언급한 내용을 참고하기로 한다.Hereinafter, a BLE fingerprinting method using RSSI correction proposed in the present specification will be described. For the description of BLE fingerprinting other than the RSSI correction method, the above-mentioned contents can be applied in the same manner, and the above-mentioned contents will be referred to for related parts.

즉, 본 명세서는 보다 정확한 BLE 핑거 프린팅을 수행하기 위해 다수의 비콘들로부터 Raw RSSI를 수집하고, 수집된 Raw RSSI들 중에서 특정 범위에 해당하는 즉, garbage에 해당하는 RSSI를 filtering하고, 남은 RSSI들에 대해 Kalman filter를 적용하여 noise를 보정한 후, 보정된 RSSI들을 통해 앞서 언급한 위치 결정 알고리즘을 수행하는 방법을 제공한다.That is, the present specification collects raw RSSI from a plurality of beacons in order to perform more accurate BLE fingerprinting, filters RSSIs corresponding to a specific range, that is, garbage, among the collected raw RSSIs, and the remaining RSSIs A method of performing the above-mentioned positioning algorithm through corrected RSSIs after noise is corrected by applying a Kalman filter to the Kalman filter is provided.

여기서, garbage에 해당하는 RSSI를 추가적으로 filtering하는 이유는 실질적으로 위치 측정에 이용되지 않는 다른 블루투스 장치들이 포함되기 때문이다.Here, the reason why RSSI corresponding to garbage is additionally filtered is because other Bluetooth devices that are not actually used for location measurement are included.

여기서, garbage RSSI에 해당하는 것 즉, 특정 범위에 해당하는 RSSI는 -40 ~ -95dBm 범위에 속하지 않는 RSSI를 의미할 수 있다.Here, what corresponds to garbage RSSI, that is, an RSSI corresponding to a specific range may mean an RSSI that does not fall within the -40 ~ -95dBm range.

도 11은 본 명세서에서 제안하는 garbage RSSI를 필터링하는 방법의 일례를 나타낸다.11 shows an example of a method of filtering garbage RSSI proposed in the present specification.

이동 단말기는 Beacon 1에서 9로부터 N번 RSSI를 측정한다. N은 일례로 1200일 수 있다.The mobile terminal measures RSSI number N from 9 in Beacon 1. N may be 1200, for example.

다음, 이동 단말기는 N개의 Raw RSSI들 중에서 일정 범위에 있지 않은 garbage RSSI를 garbage 필터를 이용하여 필터링한다.Next, the mobile terminal filters garbage RSSIs that are not in a certain range among the N raw RSSIs using a garbage filter.

여기서, 상기 일정 범위는 -40 ~ -95dBM을 의미할 수 있다. 예를 들어, 1200개의 RSSI들 중에서 상기 일정 범위에 있지 않은 garbage RSSI가 200개인 경우, 1200개의 RSSI들 중에서 실제로 BLE 핑거 프린팅에 이용될 수 있는 RSSI는 1000개가 된다.Here, the predetermined range may mean -40 to -95dBM. For example, if there are 200 garbage RSSIs that are not in the predetermined range among 1200 RSSIs, the number of RSSIs that can actually be used for BLE fingerprinting among 1200 RSSIs is 1000.

다음, 상기 이동 단말기는 garbage RSSI를 제외한 RSSI들(예: 1,000개)에 대해 Kalman filter를 이용하여 RSSI에 대한 noise를 보정한다.Next, the mobile terminal corrects noise for RSSI using a Kalman filter for RSSIs (eg, 1,000) excluding garbage RSSI.

다음, 상기 이동 단말기는 보정된 RSSSI들에 대해 KNN 및 Vector를 이용하여 위치 결정을 위한 알고리즘 즉, BLE 핑거 프린팅을 적용한다.Next, the mobile terminal applies an algorithm for positioning, that is, BLE fingerprinting, for the corrected RSSSIs using KNN and Vector.

표 1은 RSSI에 따른 거리의 일례를 나타낸 표이다.Table 1 is a table showing an example of distances according to RSSI.

RSSIRSSI 거리(m)Distance(m) -40dBm-40dBm 0.063090.06309 -95dBm-95dBm 14.125314.1253

표 1의 RSSI에 따른 거리는 아래 수학식 1에 따라 산출될 수 있다.The distance according to the RSSI of Table 1 may be calculated according to Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1에서, D는 거리를 나타내고, n은 전파 손실 관련 보정 상수를 나타내며, Tx power는 송신 세기를 나타내며, RSSI는 비콘의 RSSI를 나타낸다.In Equation 1, D represents a distance, n represents a correction constant related to propagation loss, Tx power represents a transmission strength, and RSSI represents an RSSI of a beacon.

여기서, Tx power는 -64dbm으로 설정하고, n은 주변에 장애물이 없다고 가정하여 n=2로 설정할 수 있다.Here, Tx power may be set to -64dbm, and n may be set to n=2 assuming that there are no obstacles around.

이하, 위의 설명을 기초로 RSSI 보정 및 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 방법에 대해 살펴본다.Hereinafter, based on the above description, an RSSI correction and a location recognition method using low-power Bluetooth will be described.

먼저, 서버는 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장한다.First, the server corresponds to location information and IDs of a plurality of first type beacons installed in a specific space, cell information consisting of four first type beacons, partition information of the specific space including a plurality of cells, and the partition information. The received signal strength corresponding to each sector and each cell is stored.

그리고, 이동 단말기는 상기 특정 공간에 포함된 제1 위치에서 상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘으로부터 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 측정한다.And, the mobile terminal measures the strength of a low-power Bluetooth received signal from a plurality of first type beacons installed in the specific space at a first location included in the specific space.

그리고, 상기 이동 단말기는 상기 서버로 상기 다수의 제1 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 셀 정보, 구획 정보, 및 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 요청하여 수신한다.The mobile terminal requests and receives the location information and IDs, cell information, partition information, and received signal strengths corresponding to each sector and each cell from the server.

그리고, 상기 이동 단말기는 상기 새로운 제 1 타입 비콘의 저전력 블루투스 수신 신호 강도 중 상기 각 섹터의 모서리(또는 중앙에)에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리(또는 중앙에)에 설치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출한다.And, the mobile terminal is installed at the corner (or center) using the ID of the first type beacon disposed at the corner (or center) of each sector among the low-power Bluetooth received signal strength of the new first type beacon. The strength of the first low-power Bluetooth received signal received from the first type beacon is extracted.

그리고, 상기 이동 단말기는 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 섹터를 선택한다.The mobile terminal selects a specific sector including the first location by comparing the extracted first low-power Bluetooth received signal strength with the received signal strength corresponding to each sector.

그리고, 상기 이동 단말기는 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출한다.Further, the mobile terminal extracts the strength of the second low-power Bluetooth received signal received from the first type beacon included in the specific sector by using the ID of the first type beacon included in the specific sector.

그리고, 상기 이동 단말기는 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 제1 위치가 포함된 특정 셀을 선택한다.In addition, the mobile terminal selects a specific cell including the first location by comparing the extracted second low-power Bluetooth received signal strength with the received signal strength corresponding to each cell.

그리고, 상기 이동 단말기는 상기 4개의 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼변 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정한다.In addition, the mobile terminal uses a third low-power Bluetooth reception signal received from the four first-type beacons to determine the distance between the first location and four first-type beacons included in the specific cell by a trilateral survey method. It calculates and specifies the said 1st position.

여기서, 상기 다수의 제 1 타입 비콘에 대한 저전력 블루투스 수신 신호 강도는 -40dBm에서 -95dBm 범위 내일 수 있다.Here, the strength of the low-power Bluetooth received signal for the plurality of first type beacons may range from -40dBm to -95dBm.

추가적으로, 상기 서버는 상기 특정 공간에 포함된 제2 위치의 화재 정보를 수집한 경우, 상기 이동 단말기로 상기 화재 정보를 전송한다.Additionally, when the server collects fire information of a second location included in the specific space, the server transmits the fire information to the mobile terminal.

그리고, 상기 이동 단말기는 상기 화재 정보와 상기 제1 위치, 및 상기 제2 위치를 상기 특정 공간의 지도 상에 표시한다.In addition, the mobile terminal displays the fire information, the first location, and the second location on a map of the specific space.

그리고, 상기 서버는 상기 특정 공간의 비상구에 설치된 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 혼잡도 등급을 수신한다.In addition, the server receives the level of congestion from at least one second type beacon installed at the emergency exit of the specific space.

그리고, 상기 서버는 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘 중 응답 신호가 전송되지 않은 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 화재 정보에 포함시켜 상기 특정 공간의 지도 상에 표시한다.In addition, the server includes the location information of the second type specific beacon to which a response signal is not transmitted among the at least one second type beacon in the fire information and displays it on the map of the specific space.

그리고, 상기 서버는 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 수신한 혼잡도 등급과 상기 제2 타입 특정 비콘의 위치 정보를 이용하여, 상기 제1 위치부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 상기 특정 공간의 지도 상에 표시한다.In addition, the server uses the congestion level received from the at least one second type beacon and the location information of the second type specific beacon to determine an escape route from the first location to a specific emergency exit on the map of the specific space. Mark on.

그리고, 상기 혼잡도 등급은 상기 특정 공간의 비상구에 설치된 제2 타입 비콘에서 측정한 이동 단말기의 개수에 따라 결정될 수 있다.In addition, the level of congestion may be determined according to the number of mobile terminals measured by the second type beacon installed at the emergency exit of the specific space.

그리고, 상기 혼잡도 등급은 상기 결정된 이동 단말기의 개수가 많을수록 높은 등급을 가질 수 있다.In addition, the congestion level may have a higher level as the number of the determined mobile terminals increases.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The present invention described above can be implemented as a computer-readable code in a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). Also, the computer may include the controller 180 of the terminal. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

100: 제1 타입 비콘 200: 제2 타입 비콘
300: 이동 단말기 400: 서버
100: first type beacon 200: second type beacon
300: mobile terminal 400: server

Claims (3)

다수의 제1 타입 비콘, 적어도 하나의 제2 타입 비콘, 이동 단말기 및 서버를 포함하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템에 있어서,
저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 저전력 블루투스 어드버타이징 신호를 주기적으로 출력하고, 10m*10m 간격으로 특정 공간에 설치된 다수의 제1 타입 비콘;
저전력 블루투스 모듈을 구비하고, 상기 특정 공간에 포함된 이동 단말기의 개수를 측정하여 혼잡도 등급을 생성하고 비상구에 설치된 적어도 하나의 제2 타입 비콘;
상기 특정 공간에 설치된 다수의 제1타입 비콘 및 제2 타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 4개의 제1 타입 비콘으로 구성된 셀 정보, 다수의 셀을 포함하는 상기 특정 공간의 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 저장하고, 상기 적어도 하나의 제2 타입 비콘으로부터 화재 정보와 혼잡도 등급을 수신하고, 상기 혼잡도 등급을 종합하여 점수를 부여하여 상기 화재 정보에 대응하는 제2 위치로부터 특정 비상구까지의 탈출 경로를 생성하는 서버; 및
저전력 블루투스 모듈, 이동 통신 모듈, 및 제어부를 구비하고, 상기 이동 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 다수의 제1타입 비콘의 위치 정보와 아이디, 상기 셀 정보, 상기 구획 정보, 및 상기 구획 정보에 대응된 각 섹터 및 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 수신하고, 상기 저전력 블루투스 모듈을 통해 상기 각 섹터의 모서리에 배치된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 모서리에 배치된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제1 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 서버로부터 수신한 상기 각 섹터에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 단말기가 포함된 특정 섹터를 선택하고, 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘의 아이디를 이용하여 상기 특정 섹터에 포함된 제1 타입 비콘으로부터 수신한 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도를 추출하고, 상기 추출된 제2 저전력 블루투스 수신 신호 강도와 상기 특정 섹터의 각 셀에 대응하는 수신 신호 강도를 비교하여 상기 단말기가 포함된 특정 셀을 선택하고, 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 비콘으로부터 수신한 제3 저전력 블루투스 수신 신호를 이용하여 상기 제1 위치와 상기 특정 셀에 포함된 4개의 제1 타입 비콘까지의 거리를 삼각 측량 방법으로 산출하여 상기 제1 위치를 특정하고, 상기 서버로부터 화재 정보와 탈출 경로를 수신하여 상기 특정 공간의 지도 상에 표시하는 이동 단말기를 포함하며,
상기 다수의 제 1 타입 비콘에 대한 저전력 블루투스 수신 신호 강도는 -40dBm에서 -95dBm 범위 내인 것을 특징으로 하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템.
In a location recognition system using low-power Bluetooth including a plurality of first type beacons, at least one second type beacon, a mobile terminal, and a server,
A plurality of first type beacons having a low-power Bluetooth module, periodically outputting a low-power Bluetooth advertising signal, and installed in a specific space at 10m*10m intervals;
At least one second type beacon provided in a low-power Bluetooth module, generating a congestion level by measuring the number of mobile terminals included in the specific space, and installed at an emergency exit;
Location information and IDs of a plurality of first type beacons and second type beacons installed in the specific space, cell information composed of four first type beacons, partition information of the specific space including a plurality of cells, and the partition information Stores the received signal strength corresponding to each sector and each cell corresponding to, receives fire information and a congestion level from the at least one second type beacon, synthesizes the congestion level and gives a score to the fire information. A server for generating an escape route from a corresponding second location to a specific emergency exit; And
It has a low-power Bluetooth module, a mobile communication module, and a control unit, and corresponds to the location information and ID of the plurality of first type beacons, the cell information, the compartment information, and the compartment information from the server through the mobile communication module. The received signal strength corresponding to each sector and each cell is received, and received from the first type beacon disposed at the corner using the ID of the first type beacon disposed at the corner of each sector through the low-power Bluetooth module A first low-power Bluetooth received signal strength is extracted, and the extracted first low-power Bluetooth received signal strength is compared with the received signal strength corresponding to each sector received from the server to select a specific sector including the terminal, Using the ID of the first type beacon included in the specific sector, a second low-power Bluetooth received signal strength received from the first type beacon included in the specific sector is extracted, and the extracted second low-power Bluetooth received signal strength and By comparing the received signal strength corresponding to each cell of the specific sector, selecting a specific cell including the terminal, and using a third low-power Bluetooth reception signal received from the four first beacons included in the specific cell. The first location is specified by calculating the distance between the first location and the four first type beacons included in the specific cell by a triangulation method, and a map of the specific space by receiving fire information and escape routes from the server Including a mobile terminal to display on the,
A location recognition system using low-power Bluetooth, characterized in that the low-power Bluetooth received signal strength for the plurality of first type beacons is within a range of -40dBm to -95dBm.
제 1항에 있어서,
상기 혼잡도 등급은 상기 특정 공간의 비상구에 설치된 제2 타입 비콘에서 측정한 이동 단말기의 개수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템.
The method of claim 1,
The congestion level is determined according to the number of mobile terminals measured by a second type beacon installed at the emergency exit of the specific space.
제 2항에 있어서,
상기 혼잡도 등급은 상기 결정된 이동 단말기의 개수가 많을수록 높은 등급을 가지는 것을 특징으로 하는 저전력 블루투스를 이용한 위치 인식 시스템.
The method of claim 2,
The location recognition system using low-power Bluetooth, wherein the congestion level has a higher level as the number of the determined mobile terminals increases.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160063761A (en) * 2014-11-27 2016-06-07 최종운 Method for configuring space for calculating location of bluetooth low energy device and wireless network system using thereof
KR20180067784A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 서원대학교산학협력단 Method for reconizing a position using low energy bluetooth and appartus for supporting the same

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