KR20220106338A - Method And Apparatus for Assigning Time Division Dynamic Time Slot - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method and device for allocating a time-division dynamic time slot for increasing multiple access efficiency based on an UWB. The present embodiment provides the method and device for allocating the time-division dynamic time slot for increasing multiple access efficiency based on the UWB that figure out the number of users within a boundary of real-time locating system (RTLS) in a UWB system by being applied to a wireless communication device and an IoT device using UWB, and enable a time slot to be dynamically allocated in the TDoA and TWR methods by variably adjusting a length of an even frame and an odd frame according to the number of users.

Description

UWB 기반 다중 접속 효율을 높이기 위한 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법 및 장치{Method And Apparatus for Assigning Time Division Dynamic Time Slot}Method And Apparatus for Assigning Time Division Dynamic Time Slot to Increase UWB-Based Multiple Access Efficiency

본 발명의 일 실시예는 UWB 기반 다중 접속 효율을 높이기 위한 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법 및 장치에 관한 것이다. An embodiment of the present invention relates to a method and apparatus for time division dynamic time slot allocation for increasing UWB-based multiple access efficiency.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The content described below merely provides background information related to the present embodiment and does not constitute the prior art.

종래 UWB 무선 신호로 위치 정보 인식을 위해 신호 송수신은 TDoA(Time Difference of Arrival) 및 TWR(Two-way Ranging)를 이용한다. 복수의 기기들 간 무선 간섭없이 통신하도록 시분할(Time Division) 방식을 사용하여 다중 접속(Multiple Access)을 지원하고 있다.In order to recognize location information with a conventional UWB radio signal, time difference of arrival (TDoA) and two-way ranging (TWR) are used for signal transmission and reception. Multiple access is supported by using a time division method to communicate without radio interference between a plurality of devices.

다중 접속을 지원하기 위해 시분할 방식은 일정한 간격을 두고 시간을 할당하고 있다. 해당 값은 신호 전송에 필요한 시간에 여유 공간을 주어 다중 접속할 수 있도록 한다. 정확한 위치 정보를 산출하기 위해서는 TWR 방식을 선호되고 있으나, 전술한 TWR은 신호를 주고받는 구조이기 때문에 TDoA 방식에 비해 시분할 할당 시 다른 간격을 보장해주어야 한다. In order to support multiple access, the time division method allocates time at regular intervals. This value allows for multiple access by giving extra space for the time required for signal transmission. In order to calculate accurate location information, the TWR method is preferred. However, since the above-described TWR has a structure for exchanging signals, a different interval must be guaranteed when allocating time division compared to the TDoA method.

종래의 TDoA와 TWR을 동시에 사용하는 기술은 비효율적인 간격으로 할당되기 때문에 동시 접속할 수 있는 기기의 수가 약 30% 감소되는 문제가 있다. 특히, TDoA 종래 기술 중 랜덤 액세스(Random Access)를 시도할 경우 일정한 간격을 보장되어야 하는 TWR 방식과는 혼용하여 사용하기 어렵다는 문제가 있다.The conventional technique for using TDoA and TWR simultaneously has a problem in that the number of devices that can be simultaneously accessed is reduced by about 30% because they are allocated at inefficient intervals. In particular, there is a problem in that it is difficult to mix and use the TWR method in which a constant interval is guaranteed when random access is attempted among the conventional TDoA techniques.

본 실시예는 UWB를 이용한 무선통신 기기 및 IoT 기기에 적용하여 UWB 시스템에서 RTLS(Real-Time Locating System)의 바운더리 내의 사용자 수를 파악하고, 사용자 수에 따라 가변적으로 이븐 프레임(Even Frame)과 오드 프레임(Odd Frame)의 길이를 조절하여 TDoA 및 TWR 방식으로 타임 슬롯을 동적으로 할당하도록 하는 UWB 기반 다중 접속 효율을 높이기 위한 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.This embodiment is applied to wireless communication devices and IoT devices using UWB to determine the number of users within the boundary of RTLS (Real-Time Locating System) in the UWB system, and to variably use Even Frame and Odd according to the number of users. It is an object of the present invention to provide a time division dynamic time slot allocation method and apparatus for increasing UWB-based multiple access efficiency that dynamically allocates time slots in TDoA and TWR methods by adjusting the length of an odd frame.

본 실시예의 일 측면에 의하면, TDoA(Time Difference of Arrival) 및 TWR(Two-way Ranging) 방식 모두를 이용하여 기 설정된 영역(Zone) 내의 사용자 수에 따라 기본 단위 프레임 내의 타임슬롯의 길이를 가변적으로 할당하는 타임슬롯 동적 할당장치; 상기 TDoA 및 상기 TWR 방식 중 하나 이상의 방식으로 고유 식별자(ID)를 송출하는 태그(Tag); 상기 타임슬롯 동적 할당장치에 의해 가변적으로 할당된 프레임 주기로 상기 태그로부터 상기 고유 식별자(ID)를 무선으로 인식하여 전송하는 앵커(Anchor); 및 상기 앵커로부터 수집된 상기 고유 식별자(ID)를 수집한 후 가공하여 상기 태그의 위치를 추적하여 사물에 대한 측위 서비스를 제공하는 RTLS(Real-Time Locating System)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present embodiment, the length of the timeslot in the basic unit frame is variably changed according to the number of users in a preset zone using both the Time Difference of Arrival (TDoA) and the Two-way Ranging (TWR) scheme. a time slot dynamic allocator for allocating; a tag for transmitting a unique identifier (ID) in one or more of the TDoA and TWR methods; an anchor for wirelessly recognizing and transmitting the unique identifier (ID) from the tag in a frame period variably allocated by the timeslot dynamic allocator; and a Real-Time Locating System (RTLS) that collects and processes the unique identifier (ID) collected from the anchor to provide a location service for an object by tracking the location of the tag. A time slot allocation system is provided.

본 실시예의 다른 측면에 의하면, 타임슬롯 동적 할당장치에서 TDoA(Time Difference of Arrival) 및 TWR(Two-way Ranging) 방식 모두를 이용하여 기 설정된 영역(Zone) 내의 사용자 수에 따라 기본 단위 프레임 내의 타임슬롯의 길이를 가변적으로 할당하는 과정; 태그(Tag)에서 상기 TDoA 및 상기 TWR 방식 중 하나 이상의 방식으로 고유 식별자(ID)를 송출하는 과정; 앵커(Anchor)에서 상기 타임슬롯 동적 할당장치에 의해 가변적으로 할당된 프레임 주기로 상기 태그로부터 상기 고유 식별자(ID)를 무선으로 인식하여 전송하는 과정; 및 RTLS(Real-Time Locating System)에서 상기 앵커로부터 수집된 상기 고유 식별자(ID)를 수집한 후 가공하여 상기 태그의 위치를 추적하여 사물에 대한 측위 서비스를 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법을 제공한다.According to another aspect of the present embodiment, the time in the basic unit frame according to the number of users in a preset zone using both the TDoA (Time Difference of Arrival) and TWR (Two-way Ranging) schemes in the timeslot dynamic allocation apparatus. variably allocating the length of the slot; transmitting a unique identifier (ID) from a tag in at least one of the TDoA and the TWR methods; a process of wirelessly recognizing and transmitting the unique identifier (ID) from the tag in a frame period variably allocated by the timeslot dynamic allocator in an anchor; and collecting the unique identifier (ID) collected from the anchor in a Real-Time Locating System (RTLS), processing it, and tracking the location of the tag to provide a location service for an object. A time division dynamic time slot allocation method is provided.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, UWB를 이용한 무선통신 기기 및 IoT 기기에 적용하여 UWB 시스템에서 RTLS(Real-Time Locating System)의 바운더리 내의 사용자 수를 파악하고, 사용자 수에 따라 가변적으로 이븐 프레임(Even Frame)과 오드 프레임(Odd Frame)의 길이를 조절하여 TDoA 및 TWR 방식으로 타임 슬롯을 동적으로 할당할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, the number of users within the boundary of the Real-Time Locating System (RTLS) in the UWB system is determined by applying it to a wireless communication device and an IoT device using UWB, and variably according to the number of users. There is an effect of dynamically allocating time slots in TDoA and TWR methods by adjusting the lengths of Even Frame and Odd Frame.

도 1은 본 실시예에 따른 TDoA 및 TWR 방식으로 시분할 타임 슬롯을 동적으로 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당하기 위한 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방식을 적용한 지하철 개찰구의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 지하철 개찰구에서 BLE 검출 신호를 이용하여 대상 지정 방식을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a method of dynamically allocating time division time slots in TDoA and TWR schemes according to the present embodiment.
2 is a diagram illustrating a time division dynamic time slot allocation system according to the present embodiment.
3 is a diagram for explaining a method of time division dynamic time slot allocation according to the present embodiment.
4 is a diagram for explaining an area for time division dynamic time slot allocation according to the present embodiment.
5 is a diagram for explaining the operation of a subway ticket gate to which the time division dynamic time slot allocation method according to the present embodiment is applied.
6 is a diagram illustrating a target designation method using a BLE detection signal at the subway ticket gate according to the present embodiment.

이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 TDoA 및 TWR 방식으로 시분할 타임 슬롯을 동적으로 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a method of dynamically allocating time division time slots in TDoA and TWR schemes according to the present embodiment.

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 TDoA 및 TWR 방식으로 시분할 타임 슬롯을 할당한다. 타임슬롯 동적 할당장치(110)는 일정한 규칙을 적용하여 시분할 할당을 유연하게 적용할 수 있다. 타임슬롯 동적 할당장치(110)는 TDoA 및 TWR 방식 모두 타임 슬롯(Slot)을 의미하나 TDoA 및 TWR 방식을 통합하여 사용할 경우 할당 구간이 달라진다.The time slot dynamic allocator 110 allocates time division time slots in TDoA and TWR schemes. The timeslot dynamic allocator 110 may flexibly apply time division allocation by applying a certain rule. The time slot dynamic allocator 110 refers to a time slot in both the TDoA and TWR schemes, but when the TDoA and TWR schemes are combined and used, the allocation period is different.

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 TDoA 방식을 이용할 때, 최소 기기 할당 단위 TTDOA_slot(= 2ms), TWR은 10개의 TDoA 최소 기기 할당 단위의 10배 TTWR _slot(= 20ms) 필요로 한다.When the time slot dynamic allocator 110 uses the TDoA method, the minimum device allocation unit T TDOA_slot (= 2ms), TWR is 10 times the TDoA minimum device allocation unit T TWR _slot (= 20ms).

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 TDoA 및 TWR 통합 방식으로 최소 할당 단위를 도입한다. 타임슬롯 동적 할당장치(110)는 TDoA 및 TWR 통합 방식으로 최소 할당 단위로 프레임(Frame)을 200ms로 설정하고, 이븐 프레임(Even Frame)과 오드 프레임(Odd Frame)으로 구분한다.The timeslot dynamic allocator 110 introduces a minimum allocation unit in a TDoA and TWR integration scheme. The timeslot dynamic allocator 110 sets the frame to 200 ms as the minimum allocation unit in the TDoA and TWR integration method, and divides the frame into an even frame and an odd frame.

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 1초를 디폴트(Default) 할당 단위로 이용한다. 이때, 통상 사람의 걷는 속도를 약 1m/s로 가정한다. 예컨대, 타임슬롯 동적 할당장치(110)는 200ms로 할당된 프레임 중 TDoA 방식으로 100ms(50개의 태그 할당)를 할당하고, TWR 방식으로 100ms(5개의 태그 할당)를 할당한다.The timeslot dynamic allocator 110 uses 1 second as a default allocation unit. In this case, it is generally assumed that the walking speed of a person is about 1 m/s. For example, the time slot dynamic allocator 110 allocates 100 ms (allocation of 50 tags) in the TDoA method and 100 ms (allocation of 5 tags) in the TWR method among frames allocated for 200 ms.

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 1초로 환산할 경우 TDoA 방식으로 250대의 태그를 할당 가능하고, TWR 방식으로 25대의 태그가 할당 가능하다. 타임슬롯 동적 할당장치(110)는 이븐 프레임(Even Frame)과 오드 프레임(Odd Frame)의 100ms 단위는 가변으로 20ms ~ 180ms가 할당 가능하다. 여기서, TDoA 할당 영역(Even frame)은 시분할 할당 방식 외 랜덤 액세스(Random Access)로 변경 가능하다.In terms of 1 second, the timeslot dynamic allocator 110 can allocate 250 tags in the TDoA method and 25 tags in the TWR method. In the time slot dynamic allocator 110, the 100 ms unit of the even frame and the odd frame can be variably allocated from 20 ms to 180 ms. Here, the TDoA allocation area (even frame) can be changed to random access other than the time division allocation method.

TDoA 2ms 단위는 기기 분할 단위이나 실제 UWB 송신 시간은 100~150us 이기 때문에 이븐 프레임의 경우 랜덤 액세스(Random Access)가 더 많은 기기를 수용할 수 있다 여기서, 충돌 확률을 5% 목표로 할 때, 대략 100개의 태그가 할당 가능하다. 제어 신호는 송수신 소모 전류가 낮은 802.15.4나 BLE 5.0 시분할 할당 포로토콜 이용한다.The TDoA 2ms unit is a device division unit, but since the actual UWB transmission time is 100~150us, in the case of an even frame, random access can accommodate more devices Here, when the collision probability is aimed at 5%, approximately 100 tags can be assigned. The control signal uses 802.15.4 or BLE 5.0 time-division allocation protocol with low transmission/reception consumption current.

도 2는 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a time division dynamic time slot allocation system according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템은 타임슬롯 동적 할당장치(110), RTLS(Real-Time Locating System)(210), 앵커(Anchor)(220), 태그(Tag)(230)를 포함한다. 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The time division dynamic time slot allocation system according to the present embodiment includes a timeslot dynamic allocation device 110 , a Real-Time Locating System (RTLS) 210 , an anchor 220 , and a tag 230 . do. Components included in the time division dynamic time slot allocation system are not necessarily limited thereto.

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 TDoA(Time Difference of Arrival) 및 TWR(Two-way Ranging) 방식 모두를 이용하여 기 설정된 영역(Zone) 내의 사용자 수에 따라 기본 단위 프레임 내의 타임슬롯의 길이를 가변적으로 할당한다. The timeslot dynamic allocator 110 is configured to vary the length of a timeslot in a basic unit frame according to the number of users in a preset zone by using both a Time Difference of Arrival (TDoA) and a Two-way Ranging (TWR) scheme. assign it to

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 앵커(220)에서 복수의 태그를 인식하기 위해 기본 단위 프레임 타임 슬롯 내의 이븐 프레임(Even Frame)과 오드 프레임(Odd Frame)의 길이를 서로 다른 길이를 갖도록 가변적으로 할당한다.In order to recognize a plurality of tags in the anchor 220, the time slot dynamic allocator 110 variably sets the lengths of Even Frame and Odd Frame in the basic unit frame time slot to have different lengths. allocate

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 기 설정된 영역(Zone)의 용도를 기반으로 정밀한 측정을 필요로 할 때, 기본 단위 프레임에 할당된 타임 슬롯 중 이븐 프레임을 짧게 할당하고, 오드 프레임을 길게 할당한다.When precise measurement is required based on the use of a preset zone, the time slot dynamic allocator 110 allocates short even frames among time slots allocated to basic unit frames and allocates long odd frames. .

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 기 설정된 영역(Zone)의 용도를 기반으로 빠른 측정을 필요로 할 때, 기본 단위 프레임에 할당된 타임 슬롯 중 이븐 프레임을 길게 할당하고, 오드 프레임을 짧게 할당한다.The time slot dynamic allocator 110 allocates a long even frame among time slots allocated to a basic unit frame and allocates an odd frame short when a quick measurement is required based on the use of a preset zone. .

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 기 설정된 시간단위(1 초당 한번 씩)로 TDoA 존을 확인한 후 제2 카운트 결과가 제1 임계치(예컨대, 25) 미만(25 < count 2)이면 기본 단위 프레임 중 TDoA 타임 슬롯(100ms)과 TWR 타임 슬롯(100ms)을 동일한 값으로 설정한다.The timeslot dynamic allocator 110 checks the TDoA zone in a preset time unit (once per second) and if the second count result is less than the first threshold (eg, 25) (25 < count 2), the basic unit frame Set the TDoA time slot (100ms) and the TWR time slot (100ms) to the same value.

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 기 설정된 시간단위(1 초당 한번 씩)로 TDoA 존을 확인한 후 제2 카운트 결과가 제1 임계치(예컨대, 25)를 초과하고 제2 임계치(예컨대, 45) 미만(25 < count 2 < 45)이면, 기본 단위 프레임 중 TDoA 타임 슬롯을 TWR 타임 슬롯보다 짧은값으로 설정한다.The timeslot dynamic allocator 110 checks the TDoA zone in a preset time unit (once per second), and then the second count result exceeds the first threshold (eg, 25) and is less than the second threshold (eg, 45) If (25 < count 2 < 45), the TDoA time slot in the basic unit frame is set to a value shorter than the TWR time slot.

RTLS(210)는 실시간 위치추적 시스템으로서 사람이나 사물의 위치를 실시간으로 확인하는 시스템을 의미한다. RTLS(210)는 UWB(Ultra-Wideband) 기술을 이용하고 있으며, 사용되는 목적이나 방법에 따라 다양한 분야에 적용 가능하다.The RTLS 210 is a real-time location tracking system and refers to a system that checks the location of a person or thing in real time. The RTLS 210 uses Ultra-Wideband (UWB) technology, and is applicable to various fields according to the purpose or method used.

RTLS(210)는 앵커(220)로부터 태그(230)가 부착된 사물의 고유 식별자(ID)를 수집한다. RTLS(210)는 앵커(220)로부터 수집된 고유 식별자(ID)를 수집, 가공, 저장, 추적하여 사물에 대한 측위 서비스를 제공한다. The RTLS 210 collects a unique identifier (ID) of a thing to which the tag 230 is attached from the anchor 220 . The RTLS 210 collects, processes, stores, and tracks the unique identifier (ID) collected from the anchor 220 to provide a location service for a thing.

RTLS(210)는 앵커(220)로부터 수집된 고유 식별자(ID)를 수집한 후 가공하여 태그(230)의 위치를 추적하여 사물에 대한 측위 서비스를 제공한다. The RTLS 210 collects and processes the unique identifier (ID) collected from the anchor 220 to track the location of the tag 230 to provide a positioning service for the object.

RTLS(210)는 태그(230)로부터 BLE 검출 신호를 수신하면, 태그(230)가 BLE 존에 위치하는 것으로 확인한다. RTLS(210)는 태그(230)에 대한 위치 계산(location calculation)을 위한 조건(Condition)을 확인한다. RTLS(210)는 조건을 기반으로 태그(230)의 위치를 계산한다.When the RTLS 210 receives the BLE detection signal from the tag 230 , the RTLS 210 confirms that the tag 230 is located in the BLE zone. RTLS 210 checks the condition (Condition) for the location calculation (location calculation) for the tag (230). The RTLS 210 calculates the location of the tag 230 based on the condition.

RTLS(210)는 태그(230)를 소지한 사람이 BLE 존에 진입하면 BLE를 이용하여 인원수를 제1 카운트(count1)로 계수한다.The RTLS 210 counts the number of people as a first count (count1) using BLE when a person carrying the tag 230 enters the BLE zone.

RTLS(210)는 조건을 확인한 결과 TDoA 또는 TWR 중 어느 하나의 방식인지 확인한다. RTLS(210)는 확인 결과를 기반으로 태그(230)가 TDoA 존과 TWR 존 중 어느 존에 위치하는지를 확인한다.The RTLS 210 checks whether the method is either TDoA or TWR as a result of checking the condition. The RTLS 210 checks whether the tag 230 is located in either the TDoA zone or the TWR zone based on the verification result.

RTLS(210)는 조건이 TDoA 방식인 것으로 확인하면, 앵커(220)에서 TDoA 존으로 TDoA 블링크 파라미터(Blink Parameter)를 시그럴닝(Signaling)하도록 한다. RTLS(210)는 조건이 TDoA 방식인 것으로 확인하면, 태그(230)에서 TDoA 존 내의 앵커(220)로 TDoA 블링크를 시작하도록 한 후 태그(230)가 TDoA 존에 위치하는 것으로 확인한다.When the RTLS 210 determines that the condition is the TDoA method, the anchor 220 signals the TDoA Blink Parameter to the TDoA zone. When the RTLS 210 confirms that the condition is the TDoA method, the tag 230 starts TDoA blinking from the tag 230 to the anchor 220 in the TDoA zone, and then confirms that the tag 230 is located in the TDoA zone.

RTLS(210)는 태그(230)를 소지한 사람이 TDoA 존에 진입하면 TDoA 방식을 이용하여 인원수를 제2 카운트(count2)로 계수한다.The RTLS 210 counts the number of people as a second count (count2) using the TDoA method when a person carrying the tag 230 enters the TDoA zone.

RTLS(210)는 조건이 TWR 존 진입 기준에 해당하는 것으로 확인되면, 태그(230)의 위치가 TDoA 존에서 TWR 존으로 이동한 것으로 확인한다.When it is confirmed that the condition corresponds to the TWR zone entry criterion, the RTLS 210 confirms that the location of the tag 230 has moved from the TDoA zone to the TWR zone.

RTLS(210)는 조건이 TWR 방식인 것으로 확인하면, 앵커(220)에서 TWR 존으로 TWR 블링크 파라미터(Blink Parameter)를 시그럴닝(Signaling)하도록 한다. RTLS(210)는 조건이 TWR 방식인 것으로 확인하면, 태그(230)에서 TWR 존 내의 앵커(220)로 TWR 블링크를 시작하도록 한다. 이후 RTLS(210)는 태그(230)가 TWR 존에 위치하는 것으로 확인한다.When the RTLS 210 confirms that the condition is the TWR method, it signals the TWR blink parameter from the anchor 220 to the TWR zone. When the RTLS 210 confirms that the condition is the TWR method, the tag 230 starts the TWR blink from the tag 230 to the anchor 220 in the TWR zone. Thereafter, the RTLS 210 confirms that the tag 230 is located in the TWR zone.

RTLS(210)는 조건이 TDoA 존 진입 기준에 해당하는 것으로 확인되면, 태그(230)의 위치가 TWR 존에서 TDoA 존으로 이동한 것으로 확인한다.When it is confirmed that the condition corresponds to the TDoA zone entry criterion, the RTLS 210 confirms that the location of the tag 230 has moved from the TWR zone to the TDoA zone.

앵커(220)는 RTLS 수신기(예컨대, 리더)로서 유무선으로 정밀하게 클락을 동기화한다. 앵커(220)는 태그(230)가 부착된 사물의 고유 식별자(ID)를 무선으로 인식한다. 여기서, 앵커(220)는 태그(230)의 위치를 파악하기 위해, 태그(230)의 전파 수신에 따른 신호의 세기와 신호 도착시간 및 신호 수신 방향을 포함하는 위치 정보를 이용하여 태그(230)의 위치를 인식한다. 앵커(220)는 태그(230)의 위치를 파악하기 위해, 정밀한 표준 시간으로 동기화한다.Anchor 220 is an RTLS receiver (eg, reader) and precisely synchronizes the clock by wire or wireless. The anchor 220 wirelessly recognizes the unique identifier (ID) of the thing to which the tag 230 is attached. Here, the anchor 220 uses the location information including the signal strength, the signal arrival time, and the signal reception direction according to the radio wave reception of the tag 230 to determine the location of the tag 230 by using the location information of the tag 230 . recognize the location of The anchor 220 synchronizes with a precise standard time to determine the position of the tag 230 .

앵커(220)는 타임슬롯 동적 할당장치(110)에 의해 가변적으로 할당된 프레임 주기로 태그로부터 고유 식별자(ID)를 무선으로 인식하여 전송한다. 앵커(220)는 BLE 존에 대한 BLE 비콘(Beacon)을 모니터링(Monitoring)하다가 BLE 비콘이 검출되는 경우, BLE 검출 신호를 RTLS(210)로 전송한다. 앵커(220)는 TDoA 존에 대한 TDoA 신호를 모니터링하다가 TDoA 신호가 검출되는 경우, TDoA 신호를 RTLS(210)로 전송한다. 앵커(220)는 TWR 존에 대한 TWR 신호를 모니터링하다가 TWR 신호가 검출되는 경우, TWR 신호를 RTLS(210)로 전송한다. The anchor 220 wirelessly recognizes and transmits a unique identifier (ID) from a tag in a frame period variably allocated by the timeslot dynamic allocator 110 . The anchor 220 transmits a BLE detection signal to the RTLS 210 when a BLE beacon is detected while monitoring a BLE beacon for the BLE zone. The anchor 220 transmits the TDoA signal to the RTLS 210 when the TDoA signal is detected while monitoring the TDoA signal for the TDoA zone. The anchor 220 transmits the TWR signal to the RTLS 210 when the TWR signal is detected while monitoring the TWR signal for the TWR zone.

태그(230)는 타임슬롯 동적 할당장치(110)에 의해 가변적으로 할당된 이븐 프레임(Even Frame)과 오드 프레임(Odd Frame)의 길이를 갖는다. 태그(230)는 RTLS를 적용하기 위해서 각 사물에 부착된다. 태그(230)는 TDoA 및 TWR 방식 중 하나 이상의 방식으로 고유 식별자(ID)를 송출한다. The tag 230 has the length of an even frame and an odd frame variably allocated by the timeslot dynamic allocator 110 . The tag 230 is attached to each thing in order to apply RTLS. The tag 230 transmits a unique identifier (ID) in one or more of TDoA and TWR methods.

도 3은 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a method of time division dynamic time slot allocation according to the present embodiment.

타임슬롯 동적 할당장치(110)는 TDoA 및 TWR 방식으로 시분할 타임 슬롯을 앵커(220)와 태그(230)에 할당한다.The time slot dynamic allocator 110 allocates time division time slots to the anchor 220 and the tag 230 in TDoA and TWR methods.

태그(230)는 BLE 비콘(Beacon)을 모니터링(Monitoring)한다(S310). 태그(230)는 BLE 비콘이 검출되는지의 여부를 확인한다(S320). RTLS(210)는 위치 계산(location calculation)을 위한 조건(Condition)을 확인(Check)한다(S330).The tag 230 monitors a BLE beacon (S310). The tag 230 checks whether a BLE beacon is detected (S320). The RTLS 210 checks a condition for a location calculation (Check) (S330).

RTLS(210)는 위치 계산을 위한 조건을 확인한 결과 TDoA 또는 TWR 중 어느 하나의 방식인지를 확인한다(S340). As a result of checking the conditions for the location calculation, the RTLS 210 checks whether the method is either TDoA or TWR (S340).

단계 S340의 확인 결과, TDoA 방식으로 확인된 경우, 앵커(220)는 TDoA 존에서 TDoA 블링크 파라미터(Blink Parameter)를 시그럴닝(Signaling)한다(S350). 태그(230)는 TDoA 존 내의 앵커(220)로 TDoA 블링크를 시작한다(S360). RTLS(210)는 기준(Criteria)을 확인하여 TWR 방식인지 기준을 벗어나는지를 확인한다(S370).As a result of the check in step S340, if it is confirmed that the TDoA method is used, the anchor 220 signals a TDoA Blink parameter in the TDoA zone (S350). The tag 230 starts TDoA blinking to the anchor 220 in the TDoA zone (S360). The RTLS 210 checks whether the TWR method is out of the standard by checking the Criteria (S370).

단계 S340의 확인 결과, TWR 방식으로 확인되거나 단계 S370의 확인 결과, 기준(Criteria)을 확인한 결과, TWR 방식으로 확인되는 경우, 앵커(220)는 TWR 블링크 파라미터(Blink Parameter)를 시그럴닝한다(S380). 태그(230)는 TWR 존 내의 앵커(220)로 TWR 블링크를 시작한다(S390).When the TWR method is confirmed as a result of the confirmation in step S340 or the TWR method is confirmed as a result of the confirmation result of the confirmation of step S370 and the criterion (Criteria), the anchor 220 signals the TWR Blink Parameter (S380) ). The tag 230 starts TWR blinking to the anchor 220 in the TWR zone (S390).

RTLS(210)는 TWR 존을 유지하는 지를 확인한다(S392). 단계 S392의 확인 결과, TWR 존을 유지하는 경우, 단계 S390으로 돌아간다. 단계 S392의 확인 결과, TWR 존을 유지하지 못하는 경우,단계 S350으로 돌아간다.The RTLS 210 checks whether the TWR zone is maintained (S392). As a result of checking in step S392, if the TWR zone is maintained, the flow returns to step S390. If it is determined in step S392 that the TWR zone cannot be maintained, the flow returns to step S350.

도 3에서는 단계 S310 내지 단계 S392를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 3에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although it is described that steps S310 to S392 are sequentially executed in FIG. 3 , the present invention is not limited thereto. In other words, since it may be applicable to changing and executing the steps described in FIG. 3 or executing one or more steps in parallel, FIG. 3 is not limited to a time-series order.

전술한 바와 같이 도 3에 기재된 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. As described above, the time division dynamic time slot allocation method according to the present embodiment illustrated in FIG. 3 may be implemented as a program and recorded in a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium in which a program for implementing the time division dynamic time slot allocation method according to the present embodiment is recorded includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored.

도 4는 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당하기 위한 영역을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining an area for time division dynamic time slot allocation according to the present embodiment.

출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 위치 계산 방법을 위한 조건을 확인한다. 출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 BLE 비콘을 이용하여 존을 모터니링한다. 출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 BLE 비콘이 검출되면 제1 존(Zone1)으로 인지한다.The access gate or remote payment device checks the conditions for the location calculation method. The access gate or remote payment device motorizes the zone using a BLE beacon. When a BLE beacon is detected by the access gate or the remote payment device, it is recognized as the first zone (Zone1).

출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 태그(230)를 소지한 사람이 제1 존에 진입하면 BLE를 이용하여 인원수를 제1 카운트(count1)로 계수한다. 출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 태그(230)를 소지한 사람이 제2 존에 진입하면 TDoA를 이용하여 인원수를 제2 카운트(count2)로 계수한다. 출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 제1,2 존에 진입한 최소 인원을 50명으로 설정한다.When a person carrying the tag 230 enters the first zone, the access gate or the remote payment device counts the number of people as a first count (count1) using BLE. When a person carrying the tag 230 enters the second zone, the entrance gate or the remote payment device counts the number of people as a second count (count2) using TDoA. The entrance gate or remote payment device sets the minimum number of people entering the first and second zones to 50.

출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 TDoA 방식을 이용하여 제2 존(ZONE2)을 모니터링한다. 출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 1 초당 한번 씩 제2 존을 측정하여 측정결과가 제2 카운트 결과가 25미만(25 < count 2)이면 TDoA를 100ms로 설정하고, TWR를 100ms로 설정한다.The access gate or remote payment device monitors the second zone (ZONE2) using the TDoA method. The access gate or remote payment device measures the second zone once per second, and if the measurement result is less than 25 (25 < count 2), TDoA is set to 100 ms and TWR is set to 100 ms.

출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 1 초당 한번 씩 제2 존을 측정하여 측정결과가 25를 초과하고 45미만(25 < count 2 < 45)이면, TDoA를 20ms로 설정하고, TWR를 180ms로 설정한다. 출입 게이트 또는 원거리 결제 장치는 TWR 방식을 이용하여 제3 존(ZONE3)을 모니터링한다.The access gate or remote payment device measures the second zone once per second, and if the measurement result is greater than 25 and less than 45 (25 < count 2 < 45), TDoA is set to 20 ms and TWR is set to 180 ms. The access gate or remote payment device monitors the third zone (ZONE3) using the TWR method.

도 5는 본 실시예에 따른 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방식을 적용한 지하철 개찰구의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining the operation of a subway ticket gate to which the time division dynamic time slot allocation method according to the present embodiment is applied.

앵커(220)가 복수의 지하철 개찰구(6~14개)에 각각 적용된 경우, BLE 비콘(Beacon)에 의해 입구에서 인식된 태그(230)까지 계산된 거리를 산출한다. 지하철 개찰구는 5m 이내의 태그(230)까지의 거리를 측정하면 UWB TDoA를 활성화한다. 지하철 개찰구는 앵커와 태그 모두와 통신한다. 지하철 개찰구는 위치 계산 프로세스를 동작한다.When the anchor 220 is applied to each of the plurality of subway ticket gates (6 to 14), the calculated distance from the entrance to the tag 230 recognized by the BLE beacon is calculated. When the subway ticket gate measures the distance to the tag 230 within 5 m, UWB TDoA is activated. Subway turnstiles communicate with both anchors and tags. Subway turnstiles operate a location calculation process.

지하철 개찰구는 조건(Condition)으로 속도(velocity)를 1m/s로 설정하고, TRX 주기(period)를 400ms로 설정한다. 지하철 개찰구는 TDoA 존 용량으로 최소 20명(디폴트 100)으로 설정한다. 지하철 개찰구는 TWR 존 용량으로 최소 10명(디폴트 10), 최대 18명으로 설정한다. 지하철 개찰구는 BLE 비콘으로 영역을 감지하면 제1 존으로 인식한다.The subway ticket gate sets the velocity to 1 m/s and the TRX period to 400 ms as the Condition. Subway ticket gates are set at a minimum of 20 people (default 100) as the TDoA zone capacity. The subway ticket gate is set to a minimum of 10 people (default 10) and a maximum of 18 people as the TWR zone capacity. When the subway ticket gate detects an area with a BLE beacon, it is recognized as the first zone.

도 6은 본 실시예에 따른 지하철 개찰구에서 BLE 검출 신호를 이용하여 대상 지정 방식을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a target designation method using a BLE detection signal at the subway ticket gate according to the present embodiment.

앵커(220)가 적용된 복수의 지하철 개찰구와 태그(230)는 타이밍 동기화(Timing Sync)가 필요하지 않으며, Wi-Fi와 5G를 이용하여 무선 연결 가능하다.A plurality of subway ticket gates to which the anchor 220 is applied and the tag 230 do not require timing synchronization, and can be wirelessly connected using Wi-Fi and 5G.

앵커(220)가 적용된 지하철 개찰구는 AoA(Angle of Arrival) 기반의 위치 측위를 이용한다. 지하철 개찰구는 안테나 어레이의 개별 요소에서 신호가 수신기에 수신되는 각도를 추정하기 위해 안테나 어레이(Antenna Array)를 사용한다. The subway ticket gate to which the anchor 220 is applied uses AoA (Angle of Arrival)-based positioning. Subway turnstiles use an antenna array to estimate the angle at which the signal is received by the receiver at the individual elements of the antenna array.

지하철 개찰구는 기본적으로 수신 각도를 기반으로 측위하는 솔루션으로 적용 상황에 따라 안테나 어레이, 어레이 안테나, 360도 수신 안테나 모두 적용 가능하다.The subway ticket gate is basically a solution for positioning based on the reception angle, and depending on the application situation, all antenna arrays, array antennas, and 360-degree reception antennas can be applied.

지하철 개찰구는 BLE 존으로 인식태그의 배터리 소모량을 최소화하기 위해 UWB전송시작 트리거(Trigger) 관리 영역을 설정한다. 지하철 개찰구는 TDoA 존 또는 TWR 존으로 UWB AoA기준 정밀 위치 판단에 따른 도어 작동 영역을 설정한다.The subway ticket gate is a BLE zone and sets the UWB transmission start trigger management area to minimize the battery consumption of the recognition tag. The subway ticket gate is a TDoA zone or a TWR zone, which sets the door operation area according to precise location determination based on UWB AoA.

앵커(220)가 적용된 지하철 개찰구가 적어도 셋 이상의 안테나를 구비한다. 지하철 개찰구가 구비하는 적어도 셋 이상의 안테나를 이용하여 태그(230) 간 동작한다.The subway ticket gate to which the anchor 220 is applied has at least three antennas. It operates between the tags 230 using at least three or more antennas provided in the subway ticket gates.

적어도 셋 이상의 안테나는 기본적으로 신호를 송신하거나, 신호를 수신한다. 즉, 적어도 셋 이상의 안테나는 특정 주파수 대역에 따른 신호를 선택하여 수신하거나, 특정 주파수 대역에 따른 신호를 공중(air)으로 방사한다. 예를 들어, 적어도 셋 이상의 안테나는 UWB 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. UWB는 앞서 설명한 바와 같이, 넓은 주파수 대역(예컨대, 3.1~10.6(Ghz)에서 동작하는 무선통신을 일컫는 것으로서, 적어도 셋 이상의 안테나는 UWB 가 제공하는 주파수 대역들 중에서 대한민국에 허용된 주파수 대역인 저주파 대역 3.1~4.8 Ghz 와, 고주파 대역 7.2~10.2 Ghz 을 수신 및/또는 송신할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.At least three antennas basically transmit a signal or receive a signal. That is, at least three or more antennas select and receive a signal according to a specific frequency band or radiate a signal according to a specific frequency band to the air. For example, at least three or more antennas may transmit and/or receive UWB signals. As described above, UWB refers to wireless communication operating in a wide frequency band (eg, 3.1 to 10.6 (Ghz)), and at least three antennas have a low frequency band, which is a frequency band permitted in Korea among the frequency bands provided by UWB. 3.1~4.8 Ghz and high frequency band 7.2~10.2 Ghz may be received and/or transmitted, but are not limited thereto.

이때, 적어도 셋 이상의 안테나는 제1 방향(예컨대, 횡 방향)으로 평행하여 두 개 이상의 안테나가 배치되며, 제1 방향에 수직하는 방향(예컨대, 종 방향)으로 하나 이상의 안테나가 배치될 수 있다. 즉, 제1 안테나 및 제2 안테나는 횡 방향으로 일정거리 간격으로 평행하여 배치되며, 제3 안테나는 종 방향으로 제1 안테나와 일직선 상에 배치될 수 있다.In this case, two or more antennas may be disposed parallel to at least three or more antennas in a first direction (eg, a lateral direction), and one or more antennas may be disposed in a direction perpendicular to the first direction (eg, a longitudinal direction). That is, the first antenna and the second antenna may be arranged in parallel at regular intervals in the lateral direction, and the third antenna may be arranged in a straight line with the first antenna in the longitudinal direction.

적어도 셋 이상의 안테나 중에서 적어도 하나는 팻 다이폴(Fat Dipole) 안테나, 보우타이(Bow-tie) 안테나, 모노폴(Monopole) 안테나 및 슬롯(Slot) 안테나 등으로 구현될 수 있으며, 이 때 각 안테나는 지하철 개찰구의 케이스 내에 실장 되는 소위 인테나(intenna)로 구현되거나 외장형 안테나로 구현될 수 있다.At least one of the at least three antennas may be implemented as a fat dipole antenna, a bow-tie antenna, a monopole antenna, and a slot antenna, and in this case, each antenna is a subway ticket gate. It may be implemented as a so-called antenna mounted in the case of the , or may be implemented as an external antenna.

지하철 개찰구는 적어도 셋 이상의 안테나에서 검출된 신호의 도착 각도를 이용하여 태그(230)의 삼차원 방향을 산출할 수 있다.The subway ticket gate may calculate the three-dimensional direction of the tag 230 by using the arrival angles of signals detected from at least three or more antennas.

지하철 개찰구는 제1 방향으로 평행하여 배치된 제1 및 제2 안테나로부터 수신된 신호 간의 시간차 및 도착 각도차를 이용하여 제1 이차원 평면(예컨대, XY 평면) 상에서의 태그(230)의 방향을 산출하며, 제1 및 제3 안테나로부터 수신된 신호 간의 시간차 및 도착각도차를 이용하여 제2 이차원 평면(예컨대, YZ 평면) 상에서의 태그(230)의 방향을 산출할 수 있다. The subway ticket gate calculates the direction of the tag 230 on the first two-dimensional plane (eg, XY plane) by using the time difference and the arrival angle difference between signals received from the first and second antennas arranged in parallel in the first direction. In addition, the direction of the tag 230 on the second two-dimensional plane (eg, YZ plane) may be calculated using the time difference and the arrival angle difference between the signals received from the first and third antennas.

지하철 개찰구는 각 이차원 평면 상의 방향을 조합함으로써 삼차원 방향(즉, X축 각도, Y축 각도, Z축 각도)을 산출할 수 있다. 이때, 제3 안테나는 제1 안테나와 일직선 상에 배치됨으로써, 지하철 개찰구는 제1 안테나와 제3 안테나 간의 높이 차이에 따른 각도차를 보상함으로써 보다 정확하게 삼차원 방향이 산출되도록 할 수 있다.The subway ticket gate can calculate a three-dimensional direction (ie, an X-axis angle, a Y-axis angle, and a Z-axis angle) by combining the directions on each two-dimensional plane. In this case, since the third antenna is disposed in a straight line with the first antenna, the subway ticket gate can more accurately calculate a three-dimensional direction by compensating for an angle difference according to a height difference between the first antenna and the third antenna.

이때, 태그(230)가 기준면(예컨대, 바닥 등)으로부터 일정 높이에 위치하는 경우, 지하철 개찰구는 태그(230)의 삼차원 방향과 기준면을 이용하여 태그(230)의 위치를 식별할 수 있다. 그러나, 태그(230)의 높이가 일정하지 않은 경우, 지하철 개찰구는 다른 관제장치나 태그(230) 간의 거리값을 산출하여 태그(230)의 위치를 식별할 수 있다.In this case, when the tag 230 is located at a predetermined height from the reference plane (eg, the floor, etc.), the subway ticket gate may identify the position of the tag 230 using the three-dimensional direction and the reference plane of the tag 230 . However, when the height of the tag 230 is not constant, the subway ticket gate may identify the location of the tag 230 by calculating a distance value between other control devices or tags 230 .

지하철 개찰구는 태그(230)의 삼차원 방향 정보를 획득하여 태그(230)로의 거리값을 산출할 수 있다. The subway ticket gate may obtain the three-dimensional direction information of the tag 230 and calculate a distance value to the tag 230 .

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and a person skilled in the art to which this embodiment belongs may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

110: 타임슬롯 동적 할당장치
210: RTLS
220: 앵커
230: 태그110: timeslot dynamic allocator
210: RTLS
220: anchor
230: tag

Claims (15)

TDoA(Time Difference of Arrival) 및 TWR(Two-way Ranging) 방식 모두를 이용하여 기 설정된 영역(Zone) 내의 사용자 수에 따라 기본 단위 프레임 내의 타임슬롯의 길이를 가변적으로 할당하는 타임슬롯 동적 할당장치;
상기 TDoA 및 상기 TWR 방식 중 하나 이상의 방식으로 고유 식별자(ID)를 송출하는 태그(Tag);
상기 타임슬롯 동적 할당장치에 의해 가변적으로 할당된 프레임 주기로 상기 태그로부터 상기 고유 식별자(ID)를 무선으로 인식하여 전송하는 앵커(Anchor); 및
상기 앵커로부터 수집된 상기 고유 식별자(ID)를 수집한 후 가공하여 상기 태그의 위치를 추적하여 사물에 대한 측위 서비스를 제공하는 RTLS(Real-Time Locating System)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.a timeslot dynamic allocator for variably allocating the length of a timeslot in a basic unit frame according to the number of users in a preset zone using both a Time Difference of Arrival (TDoA) and a two-way ranging (TWR) scheme;
a tag for transmitting a unique identifier (ID) in one or more of the TDoA and TWR methods;
an anchor for wirelessly recognizing and transmitting the unique identifier (ID) from the tag in a frame period variably allocated by the timeslot dynamic allocator; and
Real-Time Locating System (RTLS) that collects and processes the unique identifier (ID) collected from the anchor to track the location of the tag to provide a location service for an object
Time division dynamic time slot allocation system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 타임슬롯 동적 할당장치는,
상기 앵커에서 복수의 태그를 인식하기 위해 상기 기본 단위 프레임 타임 슬롯 내의 이븐 프레임(Even Frame)과 오드 프레임(Odd Frame)의 길이를 서로 다른 길이를 갖도록 가변적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.According to claim 1,
The timeslot dynamic allocator comprises:
In order to recognize a plurality of tags in the anchor, a time division dynamic time slot characterized in that the lengths of even frames and odd frames in the basic unit frame time slot are variably allotted to have different lengths. allocation system. 제2항에 있어서,
상기 타임슬롯 동적 할당장치는,
기 설정된 영역(Zone)의 용도를 기반으로 정밀한 측정을 필요로 할 때, 상기 기본 단위 프레임에 할당된 타임 슬롯 중 상기 이븐 프레임을 짧게 할당하고, 상기 오드 프레임을 길게 할당하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.3. The method of claim 2,
The timeslot dynamic allocator,
Time division dynamic, characterized in that when precise measurement is required based on the use of a preset zone, the even frame is allocated short among the time slots allocated to the basic unit frame, and the odd frame is allocated long Time slot allocation system. 제3항에 있어서,
상기 타임슬롯 동적 할당장치는,
기 설정된 영역(Zone)의 용도를 기반으로 빠른 측정을 필요로 할 때, 상기 기본 단위 프레임에 할당된 타임 슬롯 중 상기 이븐 프레임을 길게 할당하고, 상기 오드 프레임을 짧게 할당하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.4. The method of claim 3,
The timeslot dynamic allocator comprises:
Time division dynamic, characterized in that when fast measurement is required based on the use of a preset zone, the even frame is allocated long among the time slots allocated to the basic unit frame and the odd frame is allocated short Time slot allocation system. 제4항에 있어서,
상기 앵커는 BLE 존에 대한 BLE 비콘(Beacon)을 모니터링(Monitoring)하다가 BLE 비콘이 검출되는 경우, BLE 검출 신호를 상기 RTLS로 전송하며,
상기 RTLS는 상기 BLE 검출 신호를 수신하면, 상기 태그가 상기 BLE 존에 위치하는 것으로 확인한 후 상기 태그에 대한 위치 계산(location calculation)을 위한 조건(Condition)을 확인하고, 상기 조건을 기반으로 상기 태그의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.5. The method of claim 4,
The anchor transmits a BLE detection signal to the RTLS when a BLE beacon is detected while monitoring a BLE beacon for the BLE zone,
When the RTLS receives the BLE detection signal, after confirming that the tag is located in the BLE zone, the RTLS checks a condition for location calculation for the tag, and based on the condition, the tag A time division dynamic time slot allocation system, characterized in that for calculating the position of 제5항에 있어서,
상기 RTLS는
상기 태그를 소지한 사람이 상기 BLE 존에 진입하면 BLE를 이용하여 인원수를 제1 카운트(count1)로 계수하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.6. The method of claim 5,
The RTLS is
Time division dynamic time slot allocation system, characterized in that when a person carrying the tag enters the BLE zone, the number of people is counted as a first count (count1) using BLE. 제5항에 있어서,
상기 RTLS는,
상기 조건을 확인한 결과 상기 TDoA 또는 상기 TWR 중 어느 하나의 방식인지 확인하고, 확인 결과를 기반으로 상기 태그가 TDoA 존과 TWR 존 중 어느 존에 위치하는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.6. The method of claim 5,
The RTLS is,
Time division dynamic time slot allocation system, characterized in that it is confirmed whether the method is one of the TDoA and the TWR as a result of checking the condition, and which zone of the TDoA zone and the TWR zone is located in the tag based on the check result . 제7항에 있어서,
상기 RTLS는 상기 조건이 TDoA 방식인 것으로 확인하면,
상기 앵커에서 상기 TDoA 존으로 TDoA 블링크 파라미터(Blink Parameter)를 시그럴닝(Signaling)하도록 하며, 상기 태그에서 상기 TDoA 존 내의 상기 앵커로 TDoA 블링크를 시작하도록 한 후 상기 태그가 TDoA 존에 위치하는 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.8. The method of claim 7,
If the RTLS confirms that the condition is the TDoA method,
Signaling a TDoA blink parameter from the anchor to the TDoA zone, starting TDoA blinking from the tag to the anchor in the TDoA zone, and confirming that the tag is located in the TDoA zone Time division dynamic time slot allocation system, characterized in that. 제8항에 있어서,
상기 RTLS는
상기 태그를 소지한 사람이 상기 TDoA 존에 진입하면 상기 TDoA 방식을 이용하여 인원수를 제2 카운트(count2)로 계수하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.9. The method of claim 8,
The RTLS is
and counting the number of people as a second count (count2) using the TDoA method when the person carrying the tag enters the TDoA zone. 제9항에 있어서,
상기 타임슬롯 동적 할당장치는
기 설정된 시간단위로 상기 TDoA 존을 확인한 후 상기 제2 카운트 결과가 제1 임계치 미만이면 상기 기본 단위 프레임 중 상기 TDoA 타임 슬롯과 상기 TWR 타임 슬롯을 동일한 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.10. The method of claim 9,
The timeslot dynamic allocation device
Time division dynamic time slot, characterized in that after checking the TDoA zone in a preset time unit, if the second count result is less than a first threshold, the TDoA time slot and the TWR time slot in the basic unit frame are set to the same value allocation system. 제10항에 있어서,
상기 타임슬롯 동적 할당장치는
기 설정된 시간단위로 상기 TDoA 존을 확인한 후 상기 제2 카운트 결과가 제1 임계치를 초과하고 제2 임계치 미만이면, 상기 기본 단위 프레임 중 상기 TDoA 타임 슬롯을 상기 TWR 타임 슬롯보다 짧은값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.11. The method of claim 10,
The timeslot dynamic allocation device
After checking the TDoA zone in a preset time unit, if the second count result exceeds the first threshold and is less than the second threshold, setting the TDoA time slot in the basic unit frame to a value shorter than the TWR time slot A time division dynamic time slot allocation system featuring. 제7항에 있어서,
상기 RTLS는
상기 조건이 TWR 존 진입 기준에 해당하는 것으로 확인되면, 상기 태그의 위치가 상기 TDoA 존에서 상기 TWR 존으로 이동한 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.8. The method of claim 7,
The RTLS is
and when it is confirmed that the condition corresponds to the TWR zone entry criterion, it is confirmed that the location of the tag has moved from the TDoA zone to the TWR zone. 제12항에 있어서,
상기 RTLS는 상기 조건이 TWR 방식인 것으로 확인하면, 상기 앵커에서 상기 TWR 존으로 TWR 블링크 파라미터(Blink Parameter)를 시그럴닝(Signaling)하도록 하며, 상기 태그에서 상기 TWR 존 내의 상기 앵커로 TWR 블링크를 시작하도록 한 후 상기 태그가 TWR 존에 위치하는 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.13. The method of claim 12,
The RTLS, when it is confirmed that the condition is the TWR method, signals a TWR blink parameter from the anchor to the TWR zone, and starts TWR blinking from the tag to the anchor in the TWR zone. time division dynamic time slot allocation system, characterized in that it is confirmed that the tag is located in the TWR zone. 제13항에 있어서,
상기 RTLS는
상기 조건이 TDoA 존 진입 기준에 해당하는 것으로 확인되면, 상기 태그의 위치가 상기 TWR 존에서 상기 TDoA 존으로 이동한 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 시스템.14. The method of claim 13,
The RTLS is
and when it is confirmed that the condition corresponds to the TDoA zone entry criterion, it is confirmed that the location of the tag has moved from the TWR zone to the TDoA zone. 타임슬롯 동적 할당장치에서 TDoA(Time Difference of Arrival) 및 TWR(Two-way Ranging) 방식 모두를 이용하여 기 설정된 영역(Zone) 내의 사용자 수에 따라 기본 단위 프레임 내의 타임슬롯의 길이를 가변적으로 할당하는 과정;
태그(Tag)에서 상기 TDoA 및 상기 TWR 방식 중 하나 이상의 방식으로 고유 식별자(ID)를 송출하는 과정;
앵커(Anchor)에서 상기 타임슬롯 동적 할당장치에 의해 가변적으로 할당된 프레임 주기로 상기 태그로부터 상기 고유 식별자(ID)를 무선으로 인식하여 전송하는 과정; 및
RTLS(Real-Time Locating System)에서 상기 앵커로부터 수집된 상기 고유 식별자(ID)를 수집한 후 가공하여 상기 태그의 위치를 추적하여 사물에 대한 측위 서비스를 제공하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 동적 타임 슬롯 할당 방법.
In the time slot dynamic allocator, using both TDoA (Time Difference of Arrival) and TWR (Two-way Ranging) methods to variably allocate the length of a timeslot in a basic unit frame according to the number of users in a preset zone. process;
transmitting a unique identifier (ID) from a tag in at least one of the TDoA and the TWR methods;
a process of wirelessly recognizing and transmitting the unique identifier (ID) from the tag in a frame period variably allocated by the timeslot dynamic allocation device in an anchor; and
A process of collecting and processing the unique identifier (ID) collected from the anchor in RTLS (Real-Time Locating System), tracking the location of the tag, and providing a location service for an object
Time division dynamic time slot allocation method comprising a.
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