KR20230093139A - 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법 - Google Patents

실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 UWB(ultra-wideband) 실내 측위 기술과 실시간 스트리밍 원격 제어 차량을 이용하는 재난 감시 디지털 트윈 시스템을 안정적으로 구축할 수 있도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로,UWB TAG가 부착된 RC 차량부;상기 RC 차량부와 UWB 신호를 주고받으며 RC 차량부와의 거리값을 측정하는 복수의 앵커(Anchor)들로 구성되는 앵커부;상기 앵커부의 앵커들로부터 측정한 거리값을 전송받아 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 상기 UWB TAG 좌표를 기반으로 RC 차량의 좌표를 전송하는 게이트웨이;상기 RC 차량으로부터 IP 주소를 전달받고, 상기 게이트웨이로부터 RC 차량의 좌표를 전달받아 사용자 디바이스들로 전송하는 클라우드 서버;상기 클라우드 서버로부터 RC 차량의 IP 주소 및 RC 차량의 좌표를 전달받아 가상 공간으로 실시간 매핑시키기 위한 사용자 디바이스;를 포함하는 것이다.

Description

실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법{Disaster Monitoring System based on Digital Twin using Indoor Positioning and Real-time Remote Control and Method for Controlling the same}
본 발명은 재난 감시 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 UWB(ultra-wideband) 실내 측위 기술과 실시간 스트리밍 원격 제어 차량을 이용하는 재난 감시 디지털 트윈 시스템을 안정적으로 구축할 수 있도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
디지털 트윈은 현실과 가상세계를 융합하는 핵심 매개 역할로 화재, 지진과 같은 재난 감시 분야에 매우 적합한 기술로 각광받고 있는 기술이다.
이는 작업자가 직접 들어가기 위험한 장소에 원격 로봇을 투입하거나, 24시간 모니터링을 통한 화재, 산불 등에 선제적으로 대응할 수 있는 시스템의 핵심 기술로 활용될 수 있다.
즉, 감시 대상 장소를 3D 모델링을 통해 가상 공간으로 옮겨 놓은 후, 감시 카메라를 배치하여 좀 더 직관적인 모니터링을 제공한다는 장점이 있다.
하지만, 이러한 재난 감시 디지털 트윈은 기존의 감시 카메라가 지니고 있는 한계점을 그대로 계승하고 있다.
현재 디지털 트윈 시스템은 기존의 고정형 감시 카메라와 IoT 센서에 의존하여 실제 세계에서의 정보를 수집하고 있다.
이렇게 고정형 감시 카메라를 통해 영상 정보를 수집한다면, 감시할 수 있는 영역이 한정되어 있기 때문에 감시 카메라에 잡히지 않는 재난 사각지대를 야기하게 된다.
이러한 문제를 해결하고자 스트리밍 원격제어 차량을 디지털 트윈에 접목하여, 사용자가 직접 조작을 통해 차량을 움직여 원하는 곳을 감시할 수 있도록 한다.
즉, 디지털 트윈의 영상 정보 수집을 담당하던 고정된 감시 카메라를 RC(remote control) 차량과 같은 이동형 시스템에 탑재한 모델이다. 이는 원하는 위치의 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있어 특정 사고나 화재, 지진과 같은 재난의 상황이 발생한 경우 2차 사고를 예방하는 등의 빠른 대응이 가능하고 취득한 정보를 통해 시뮬레이션을 수행하는 등 많은 장점을 취할 수 있게 된다.
스트리밍 원격제어 차량이 적용된 디지털 트윈의 특징은 크게 세 가지로 분류되며, 이들은 실내 측위 기술, 저 지연 원격제어, 영상 스트리밍이다.
디지털 트윈의 핵심인 실제 공간을 가상 공간으로 매핑하기 위해 실내 측위 기술을 사용하여, 대상의 위치를 가상 공간 내에 동일하게 재현해야 한다.
또한, 원활한 스트리밍 RC 차량의 제어를 위해, 사용자가 보내는 제어 신호를 빠르게 받아 처리하고, 카메라 영상을 실시간으로 스트리밍 할 수 있어야 한다.
하지만, 대부분의 스트리밍 원격제어 차량은 위치 추적에 오차가 크게 발생하여 적합하지 않다. 실시간 위치 추적, 영상 스트리밍, 원격제어를 구현하는데 부하가 크기 때문에 지연 시간과 위치 정확도 측면에서 한계가 있다.
따라서, 스트리밍 원격제어 차량에 활용되는 요소 기술 간의 연결과 전체 시스템의 구조를 안정적으로 구성하여 지연 시간과 위치 정확도 측면에서의 문제를 해결할 수 있도록 하는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2021-0085789호 대한민국 공개특허 제10-2021-0056893호 대한민국 공개특허 제10-2021-0086790호
본 발명은 종래 기술의 재난 감시 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로, UWB(ultra-wideband) 실내 측위 기술과 실시간 스트리밍 원격 제어 차량을 이용하는 재난 감시 디지털 트윈 시스템을 안정적으로 구축할 수 있도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 재난 감시 디지털 트윈의 실내 측위 기술, 저 지연 원격제어, 영상 스트리밍 원활한 동작을 위해 전체 시스템의 구조를 안정적으로 구축하여 실제 공간과 가상 공간 간의 제어가 가능하고 다양한 정보를 제약없이 주고받을 수 있도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 디지털 트윈에 스트리밍 원격제어 차량을 접목하여, 사용자 디바이스에서는 차량(추적 대상)의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인할 수 있으며, RC 차량에 부착된 카메라를 통해 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 사용자가 직접 조작을 통해 차량을 움직여 원하는 위치의 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있어, 실용적으로 모니터링이 가능하고 특정 사고나 화재, 지진과 같은 재난의 상황이 발생한 경우 2차 사고를 예방하는 등의 빠른 대응이 가능하도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 스트리밍 원격제어 차량을 작업자가 직접 들어가기 위험한 장소에 투입하여 탐색 용도로 사용하거나, 24시간 모니터링을 통한 재난, 화재 대응 시스템의 핵심 기술로 활용될 수 있도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전체 디지털 트윈 시스템의 구성이 양방향 제어가 가능하고, 다양한 정보를 주고받거나 이를 기반으로 시뮬레이션까지 가능하도록 하여 디지털 트윈 기술 발전에 기여할 수 있도록 한 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템은 UWB TAG가 부착된 RC 차량부;상기 RC 차량부와 UWB 신호를 주고받으며 RC 차량부와의 거리값을 측정하는 복수의 앵커(Anchor)들로 구성되는 앵커부;상기 앵커부의 앵커들로부터 측정한 거리값을 전송받아 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 상기 UWB TAG 좌표를 기반으로 RC 차량의 좌표를 전송하는 게이트웨이;상기 RC 차량으로부터 IP 주소를 전달받고, 상기 게이트웨이로부터 RC 차량의 좌표를 전달받아 사용자 디바이스들로 전송하는 클라우드 서버;상기 클라우드 서버로부터 RC 차량의 IP 주소 및 RC 차량의 좌표를 전달받아 가상 공간으로 실시간 매핑시키기 위한 사용자 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 클라우드 서버를 기반으로 한 디지털 트윈 시스템을 구축하여, 앵커부의 각 고정된 UWB Anchor가 기준 좌표의 역할을 하고 RC 차량에 부착된 UWB TAG가 추적되는 대상이 되고, 3개 이상의 UWB Anchor가 일정 주기로 UWB TAG와의 거리 값을 측정하여 실내 측위 게이트웨이에 전달하고, 게이트웨이는 3개 이상의 UWB Anchor에서 받은 거리 값을 종합하여 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 환산된 좌표 값은 클라우드 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 클라우드 서버는 새로운 RC 차량이 접속하면 RC 차량의 IP를 저장했다가, 사용자 디바이스가 RC 차량의 IP를 요청하면 이에 응답하여 사용자 디바이스에게 IP 주소를 전달하고, 사용자 디바이스는 획득한 IP를 통해 RC 차량과 양방향 통신을 하여 RC 차량의 모터 구동 신호를 전달하고, RC 차량은 부착된 카메라의 전면부 영상을 사용자에게 실시간으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 앵커부의 앵커들은 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위하여, UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위한 앵커는 신호 수신 대기 상태를 유지하는 신호 수신 대기부와, 신호 수신 대기 상태에서, 거리값과 RSSI 수치 측정을 하는 RSSI 수치 측정부와, TAG 간 메시지 충돌이 발생하면서 RSSI의 수치가 급강하한 경우 타임스탬프 값이 부정확하여 측정된 거리에 이상치가 발생하는 경우에 rssiDiffThres 변수를 생성하여 저장하는 측정값 저장부와, 현재 측정된 RSSI의 값과 직전 주기에 측정된 값을 비교한 수치를 rssiDiffThres 변수에 대입하여 크기를 비교하는 수치 판단부와, 거리 측정에 성공하여 데이터가 무시되지 않고 통과됐을 때는 Anchor에서 게이트웨이로 거리 값을 전송하는 거리값 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 RC 차량부는 저 지연 원격제어와 영상 스트리밍을 위하여, 사용자와의 신호를 주고 받기 위한 와이파이 모듈과 스트리밍을 위한 카메라 모듈로 구성되는 스트리밍 관리부와, 디지털 신호를 아날로그 신호로 출력하는 컨버터를 포함하고, 사용자 디바이스로부터 전송되는 모터 구동 신호 및 제어 신호를 받아 RC 차량의 움직임을 제어하는 원격 제어 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 사용자 디바이스가 클라우드 서버로부터 전달받은 RC 차량의 IP 주소를 통해 접속하면 RC 차량의 전면부 영상을 실시간으로 시청할 수 있고, 3D 가상 공간 내의 매핑된 추적 대상의 위치와 RC 차량의 영상을 통하여, 실제 공간에 접근하지 않고 가상 공간 내에서 차량을 모니터링 및 조작 가능한 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법은 클라우드 서버가 새로운 RC 차량이 접속하면 RC 차량의 IP를 저장하는 단계;사용자 디바이스에서 RC 차량의 IP를 요청하면 이에 응답하여 사용자 디바이스에게 IP 주소를 전달하는 단계;사용자 디바이스에서 획득한 IP를 통해 RC 차량과 양방향 통신을 하여 디바이스를 통해 RC 차량의 모터 구동 신호를 전달하는 단계;RC 차량이 부착된 카메라의 전면부 영상을 사용자 디바이스로 실시간으로 전송하는 단계;사용자 디바이스로부터 보내지는 모터 구동 신호를 통하여, RC 차량의 조작 및 속도 제어를 하여 사용자가 원하는 위치로 이동하는 단계;사용자 디바이스에서 RC 차량의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인하고 RC 차량에 부착된 카메라를 통해 영상 정보를 실시간으로 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 사용자 디바이스에서 RC 차량의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인하기 위하여, 앵커부의 각 고정된 UWB Anchor가 기준 좌표의 역할을 하고 RC 차량에 부착된 UWB TAG가 추적되는 대상이 되고, 3개 이상의 UWB Anchor가 일정 주기로 UWB TAG와의 거리 값을 측정하여 실내 측위 게이트웨이에 전달하고, 게이트웨이는 3개 이상의 UWB Anchor에서 받은 거리 값을 종합하여 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 환산된 좌표 값은 클라우드 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 앵커부의 앵커들이 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위하여, 신호 수신 대기 상태에서, 거리값과 RSSI 수치 측정을 하는 단계와, TAG 간 메시지 충돌이 발생하면서 RSSI의 수치가 급강하한 경우 타임스탬프 값이 부정확하여 측정된 거리에 이상치가 발생하는 경우에 rssiDiffThres 변수를 생성하여 저장하는 단계와, 현재 측정된 RSSI의 값과 직전 주기에 측정된 값을 비교한 수치를 rssiDiffThres 변수에 대입하여 크기를 비교하는 단계와, rssiDiffThres 변수의 수치가 높을 경우에는 이는 충돌이 발생하였다고 잠재적으로 판단하여 해당 주기에 측정되었던 값을 무시하는 단계와, 거리 측정에 성공하여 데이터가 무시되지 않고 통과됐을 때는 Anchor에서 게이트웨이로 거리 값을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 게이트웨이로 전송된 거리 값은 좌표로 변환되고, 변환된 좌표와 대상의 ID는 클라우드 서버로 전송되어 실시간 포지셔닝 및 기록되어 모든 측위 데이터는 클라우드를 기반으로 실시간 중계되며 이를 통해 사용자는 실시간 모니터링과 애플리케이션 목적별 통계를 동시에 활용하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, UWB(ultra-wideband) 실내 측위 기술과 실시간 스트리밍 원격 제어 차량을 이용하는 재난 감시 디지털 트윈 시스템을 안정적으로 구축할 수 있도록 한다.
둘째, 재난 감시 디지털 트윈의 실내 측위 기술, 저 지연 원격제어, 영상 스트리밍 원활한 동작을 위해 전체 시스템의 구조를 안정적으로 구축하여 실제 공간과 가상 공간 간의 제어가 가능하고 다양한 정보를 제약없이 주고받을 수 있도록 한다.
셋째, 디지털 트윈에 스트리밍 원격제어 차량을 접목하여, 사용자 디바이스에서는 차량(추적 대상)의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인할 수 있으며, RC 차량에 부착된 카메라를 통해 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있도록 한다.
넷째, 사용자가 직접 조작을 통해 차량을 움직여 원하는 위치의 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있어, 실용적으로 모니터링이 가능하고 특정 사고나 화재, 지진과 같은 재난의 상황이 발생한 경우 2차 사고를 예방하는 등의 빠른 대응이 가능하도록 한다.
다섯째, 스트리밍 원격제어 차량을 작업자가 직접 들어가기 위험한 장소에 투입하여 탐색 용도로 사용하거나, 24시간 모니터링을 통한 재난, 화재 대응 시스템의 핵심 기술로 활용될 수 있도록 한다.
여섯째, 전체 디지털 트윈 시스템의 구성이 양방향 제어가 가능하고, 다양한 정보를 주고받거나 이를 기반으로 시뮬레이션까지 가능하도록 하여 디지털 트윈 기술 발전에 기여할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 상세 구성도
도 3은 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위한 앵커의 상세 구성도
도 4는 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트
도 5는 저 지연 원격제어와 영상 스트리밍을 위한 RC 차량의 상세 구성도
도 6은 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법을 나타낸 플로우 차트
이하, 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 구성 블록도이다.
본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법은 UWB(ultra-wideband) 실내 측위 기술과 실시간 스트리밍 원격 제어 차량을 이용하는 재난 감시 디지털 트윈 시스템을 안정적으로 구축할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 디지털 트윈에 스트리밍 원격제어 차량을 접목하여, 사용자 디바이스에서는 차량(추적 대상)의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인할 수 있으며, RC 차량에 부착된 카메라를 통해 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 사용자가 직접 조작을 통해 차량을 움직여 원하는 위치의 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있어, 실용적으로 모니터링이 가능하고 특정 사고나 화재, 지진과 같은 재난의 상황이 발생한 경우 2차 사고를 예방하는 등의 빠른 대응이 가능하도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 스트리밍 원격제어 차량을 작업자가 직접 들어가기 위험한 장소에 투입하여 탐색 용도로 사용하거나, 24시간 모니터링을 통한 재난, 화재 대응 시스템의 핵심 기술로 활용될 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 전체 디지털 트윈 시스템의 구성이 양방향 제어가 가능하고, 다양한 정보를 주고받거나 이를 기반으로 시뮬레이션까지 가능하도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템은 UWB TAG가 부착된 RC 차량부(10)와, 상기 RC 차량부(10)와 UWB 신호를 주고받으며 RC 차량부(10)와의 거리값을 측정하는 복수의 앵커(Anchor)들로 구성되는 앵커부(20)와, 상기 앵커부(20)의 앵커들로부터 측정한 거리값을 전송받아 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 상기 UWB TAG 좌표를 기반으로 RC 차량의 좌표를 전송하는 게이트웨이(30)와, 상기 RC 차량으로부터 IP 주소를 전달받고, 상기 게이트웨이(30)로부터 RC 차량의 좌표를 전달받아 사용자 디바이스들로 전송하는 클라우드 서버(40)와, 상기 클라우드 서버(40)로부터 RC 차량의 IP 주소 및 RC 차량의 좌표를 전달받아 가상 공간으로 실시간 매핑시키기 위한 사용자 디바이스(관리자 서버)(50)를 포함한다.
재난 감시 디지털 트윈의 요소 기술인 실내 측위 기술, 저 지연 원격제어, 영상 스트리밍을 동작을 위해서는 전체 시스템의 구조를 안정적으로 구축해야 한다.
이는 실제 공간과 가상 공간 간의 제어가 가능하고 다양한 정보를 주고받을 수 있어야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 클라우드 서버를 기반으로 한 시스템을 구축한다.
도 2는 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 상세 구성도이다.
UWB를 활용한 실내 측위 시스템을 구성하여, 앵커부(20)의 각 고정된 UWB Anchor가 기준 좌표의 역할을 하고 RC 차량에 부착된 UWB TAG가 추적되는 대상이다.
UWB는 다른 측위 기술과 비교하여 20cm 내외의 위치 추적 정확도를 제공하고 장애물에 대한 높은 투과율을 가지고 있어 실내에 적합한 위치 추적 기술이며, 이 측위 정보는 3D 가상 공간에 실시간으로 매핑된다.
3개 이상의 UWB Anchor가 일정 주기로 UWB TAG와의 거리 값을 측정하여 실내 측위 게이트웨이(30)에 전하고, 게이트웨이(30)는 3개 이상의 UWB Anchor에서 받은 거리 값을 종합하여 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산한다.
환산된 좌표 값은 클라우드 서버(40)로 전송된다.
시스템 구성에서 가장 핵심이 되는 클라우드 서버(40)는 게이트웨이(30)에게 받은 대상의 좌표 값을 현재 접속되어 있는 모든 사용자 디바이스(50)에 대상 위치를 전송한다. 이때 대상을 실시간으로 추적함과 동시에 데이터베이스에 아카이브 되어, 데이터를 통계 및 분석하는데 활용할 수 있다.
저장된 측위 정보를 기반으로 정해진 루트를 순회하거나 사용자가 지정한 위치로 이동하면서 다양한 정보를 취득하는 데 사용될 수 있다. 취득한 정보는 실제 공간 시뮬레이션에 수행되거나, 재난 예측 알고리즘에 활용될 수 있으며, 디지털 트윈을 통해 일련의 과정들이 직관적으로 처리될 수 있다.
사용자가 구동하는 제어 신호를 빠르게 받아 처리하고, 카메라의 영상을 실시간으로 스트리밍 하기 위해 사용자 디바이스(50)와 RC 차량부(10)는 직접 통신을 하게 된다.
단, 사용자 디바이스(50)는 RC 차량부(10)의 주소를 알고 있어야 접근이 가능하다. 이때 클라우드 서버(40)는 사용자 디바이스(50)와 RC 차량부(10) 사이에서 중계하는 역할을 담당한다.
즉, 클라우드 서버(40)는 새로운 RC 차량이 접속하면 RC 차량의 IP를 저장했다가, 사용자 디바이스(50)가 RC 차량의 IP를 요청하면 이에 응답하여 사용자 디바이스(50)에게 IP 주소를 전달한다.
이에 사용자 디바이스(50)는 획득한 IP를 통해 RC 차량과 양방향 통신을 할 수 있게 된다. 사용자는 디바이스를 통해 RC 차량의 모터 구동 신호를 전달하고, RC 차량은 부착된 카메라의 전면부 영상을 사용자에게 실시간으로 전송한다.
사용자 디바이스(50)로부터 보내지는 모터 구동 신호를 통하여, RC 차량의 조작 및 속도 제어가 가능하기 때문에, 사용자가 원하는 위치로 이동할 수 있다.
이때 사용자 디바이스(50)에서는 RC 차량의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인할 수 있으며, RC 차량에 부착된 카메라를 통해 영상 정보를 실시간으로 얻을 수 있다.
도 3은 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위한 앵커의 상세 구성도이다.
UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위한 앵커는 신호 수신 대기 상태를 유지하는 신호 수신 대기부(21)와, 신호 수신 대기 상태에서, 거리값과 RSSI 수치 측정을 하는 RSSI 수치 측정부(22)와, TAG 간 메시지 충돌이 발생하면서 RSSI의 수치가 급강하한 경우 타임스탬프 값이 부정확하여 측정된 거리에 이상치가 발생하는 경우에 rssiDiffThres 변수를 생성하여 저장하는 측정값 저장부(23)와, 현재 측정된 RSSI의 값과 직전 주기에 측정된 값을 비교한 수치를 rssiDiffThres 변수에 대입하여 크기를 비교하는 수치 판단부(24)와, 거리 측정에 성공한 경우, 즉 데이터가 무시되지 않고 통과됐을 때는 Anchor에서 게이트웨이로 거리 값을 전송하는 거리값 전송부(25)를 포함한다.
기존의 UWB 기반의 위치 측위는 ToF(time of flight)를 기반으로, 즉 시간 차를 이용하지만, 무선 통신을 기반으로 하는 UWB 특성상, RSSI 지표 또한 활용될 수 있다. 이에 거리 값은 기존의 ToF를 기반으로 계산을 하고, RSSI를 부수적으로 사용한다.
위치 추적 대상이 하나일 때, 즉 UWB TAG를 1대만 사용할 시에는 수신 신호 강도(received signal strength indicator, RSSI)가 안정적이다.
하지만 TAG가 2대로 증가하면 RSSI Jitter 값이 크게 증가하는 현상이 발생하는데, 이로 인해 이상치가 발생하게 된다.
즉, TAG 간 메시지 충돌이 발생하면서 RSSI의 수치가 급강하한 경우 타임스탬프 값이 부정확하여 측정된 거리에 이상치가 발생할 수 있다.
본 발명에서는 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 다음과 같은 방법으로 진행한다.
도 4는 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
UWB TAG 사용 시 통신 충돌로 인한 이상치(Outlier)를 보정하기 위한 과정은 도 4에서와 같이, 신호 수신 대기 상태(S401)에서, 거리값과 RSSI 수치 측정을 한다.(S402)
이어, TAG 간 메시지 충돌이 발생하면서 RSSI의 수치가 급강하한 경우 타임스탬프 값이 부정확하여 측정된 거리에 이상치가 발생하는 경우에 rssiDiffThres 변수를 생성하여 저장한다.(S403)
그리고 현재 측정된 RSSI의 값과 직전 주기에 측정된 값을 비교한 수치를 rssiDiffThres 변수에 대입하여 크기를 비교한다.(S404)
rssiDiffThres 변수의 수치가 높을 경우에는 이는 충돌이 발생하였다고 잠재적으로 판단하여 해당 주기에 측정되었던 값을 무시한다.(S405)
해당 알고리즘에서는 매 주기 측정된 RSSI 값을 저장하여 이전 주기의 RSSI 값과 비교한 결과에 따라 해당 주기 데이터를 무시하거나 또는 사용한다. 거리 측정에 성공한 경우, 즉 데이터가 무시되지 않고 통과됐을 때는 Anchor에서 게이트웨이로 거리 값을 전송한 뒤, 게이트웨이에서 좌표로 변환한다.(S406)
이렇게 (x, y) 형식으로 변환된 좌표와 대상의 ID는 클라우드 서버로 전송되어 실시간 포지셔닝 및 기록이 가능하게 한다.
모든 측위 데이터는 클라우드를 기반으로 실시간 중계되며 이를 통해 사용자는 실시간 모니터링과 애플리케이션 목적별 통계를 동시에 활용할 수 있다.
도 5는 저 지연 원격제어와 영상 스트리밍을 위한 RC 차량의 상세 구성도이다.
저 지연 원격제어와 영상 스트리밍을 위한 임베디드 시스템으로, 스트리밍 관리부(42)와 원격 제어부(41)로 2개의 임베디드 시스템으로 구성되어 있으며, 해당 시스템은 RC 차량에 부착된다.
스트리밍 관리부(42)는 사용자와의 신호를 주고받기 위한 와이파이 모듈과 스트리밍을 위한 카메라 모듈로 구성된다.
원격 제어 관리부(41)는 사용자로부터 전달받은 제어 신호를 기반으로 AC 모터 구동하여 RC 차량을 조작한다.
사용자 디바이스(50)에서 전달되는 RC 차량의 모터 구동 신호는 와이파이 모듈을 탑재한 스트리밍 관리부(42)로 전달되고 UART 통신을 통해 원격 제어부(41)로 다시 전달된다.
이때 원격 제어부(41)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 출력하는 컨버터로 구성되며, 이는 차량의 속도를 정교하게 제어하기 위해서다. 이때 사용자가 보내는 모터 구동 신호는 사용자 디바이스(10)에 탑재된 조이스틱을 이용하여 전달한다.
조이스틱을 사용하여 RC 차량을 전진, 후진, 좌회전, 우회전 등 자유롭게 조작하고 조이스틱의 위치에 따라 세밀한 속도 제어가 가능하다.
스트리밍 관리부(42)는 카메라 모듈을 장착할 수 있는 소켓과 와이파이 모듈을 탑재하고 있다. 사용자 디바이스(10)가 클라우드 서버(40)로부터 전달받은 RC 차량의 IP 주소를 통해 접속하면, 3D 가상 공간 내에서 추적 대상의 위치를 확인할 수 있으며, RC 차량의 전면부 영상을 실시간으로 시청할 수 있다.
즉, 사용자는 가상 공간 내의 매핑된 추적 대상의 위치와 RC 차량의 영상을 통하여, 실제 공간에 접근하지 않고 가상 공간 내에서 차량을 모니터링 및 조작 가능하다.
이는 작업자가 직접 들어가기 위험한 장소나 24시간 모니터링을 통한 화재, 재난 사고 방지 등에 활용될 수 있다.
본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법은 클라우드 서버가 새로운 RC 차량이 접속하면 RC 차량의 IP를 저장한다.(S601)
이어, 사용자 디바이스에서 RC 차량의 IP를 요청하면 이에 응답하여 사용자 디바이스에게 IP 주소를 전달한다.(S602)
그리고 사용자 디바이스에서 획득한 IP를 통해 RC 차량과 양방향 통신을 하여 디바이스를 통해 RC 차량의 모터 구동 신호를 전달한다.(S603)
이어, RC 차량이 부착된 카메라의 전면부 영상을 사용자 디바이스로 실시간으로 전송한다.(S604)
그리고 사용자 디바이스로부터 보내지는 모터 구동 신호를 통하여, RC 차량의 조작 및 속도 제어를 하여 사용자가 원하는 위치로 이동한다.(S605)
이어, 사용자 디바이스에서 RC 차량의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인하고 RC 차량에 부착된 카메라를 통해 영상 정보를 실시간으로 획득한다.(S606)
이상에서 설명한 본 발명에 따른 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템 및 이의 제어 방법은 UWB(ultra-wideband) 실내 측위 기술과 실시간 스트리밍 원격 제어 차량을 이용하는 재난 감시 디지털 트윈 시스템을 안정적으로 구축할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 재난 감시 디지털 트윈의 실내 측위 기술, 저 지연 원격제어, 영상 스트리밍 원활한 동작을 위해 전체 시스템의 구조를 안정적으로 구축하여 실제 공간과 가상 공간 간의 제어가 가능하고 다양한 정보를 제약없이 주고받을 수 있도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10. RC 차량부 20. 앵커부
30. 게이트 웨이 40. 클라우드 서버
50. 사용자 디바이스

Claims (10)

  1. UWB TAG가 부착된 RC 차량부;
    상기 RC 차량부와 UWB 신호를 주고받으며 RC 차량부와의 거리값을 측정하는 복수의 앵커(Anchor)들로 구성되는 앵커부;
    상기 앵커부의 앵커들로부터 측정한 거리값을 전송받아 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 상기 UWB TAG 좌표를 기반으로 RC 차량의 좌표를 전송하는 게이트웨이;
    상기 RC 차량으로부터 IP 주소를 전달받고, 상기 게이트웨이로부터 RC 차량의 좌표를 전달받아 사용자 디바이스들로 전송하는 클라우드 서버;
    상기 클라우드 서버로부터 RC 차량의 IP 주소 및 RC 차량의 좌표를 전달받아 가상 공간으로 실시간 매핑시키기 위한 사용자 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 클라우드 서버를 기반으로 한 디지털 트윈 시스템을 구축하여,
    앵커부의 각 고정된 UWB Anchor가 기준 좌표의 역할을 하고 RC 차량에 부착된 UWB TAG가 추적되는 대상이 되고,
    3개 이상의 UWB Anchor가 일정 주기로 UWB TAG와의 거리 값을 측정하여 실내 측위 게이트웨이에 전달하고, 게이트웨이는 3개 이상의 UWB Anchor에서 받은 거리 값을 종합하여 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 환산된 좌표 값은 클라우드 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 클라우드 서버는 새로운 RC 차량이 접속하면 RC 차량의 IP를 저장했다가, 사용자 디바이스가 RC 차량의 IP를 요청하면 이에 응답하여 사용자 디바이스에게 IP 주소를 전달하고,
    사용자 디바이스는 획득한 IP를 통해 RC 차량과 양방향 통신을 하여 RC 차량의 모터 구동 신호를 전달하고, RC 차량은 부착된 카메라의 전면부 영상을 사용자에게 실시간으로 전송하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 앵커부의 앵커들은 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위하여,
    UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위한 앵커는 신호 수신 대기 상태를 유지하는 신호 수신 대기부와,
    신호 수신 대기 상태에서, 거리값과 RSSI 수치 측정을 하는 RSSI 수치 측정부와,
    TAG 간 메시지 충돌이 발생하면서 RSSI의 수치가 급강하한 경우 타임스탬프 값이 부정확하여 측정된 거리에 이상치가 발생하는 경우에 rssiDiffThres 변수를 생성하여 저장하는 측정값 저장부와,
    현재 측정된 RSSI의 값과 직전 주기에 측정된 값을 비교한 수치를 rssiDiffThres 변수에 대입하여 크기를 비교하는 수치 판단부와,
    거리 측정에 성공하여 데이터가 무시되지 않고 통과됐을 때는 Anchor에서 게이트웨이로 거리 값을 전송하는 거리값 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, RC 차량부는 저 지연 원격제어와 영상 스트리밍을 위하여,
    사용자와의 신호를 주고 받기 위한 와이파이 모듈과 스트리밍을 위한 카메라 모듈로 구성되는 스트리밍 관리부와,
    디지털 신호를 아날로그 신호로 출력하는 컨버터를 포함하고, 사용자 디바이스로부터 전송되는 모터 구동 신호 및 제어 신호를 받아 RC 차량의 움직임을 제어하는 원격 제어 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 사용자 디바이스가 클라우드 서버로부터 전달받은 RC 차량의 IP 주소를 통해 접속하면 RC 차량의 전면부 영상을 실시간으로 시청할 수 있고,
    3D 가상 공간 내의 매핑된 추적 대상의 위치와 RC 차량의 영상을 통하여, 실제 공간에 접근하지 않고 가상 공간 내에서 차량을 모니터링 및 조작 가능한 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템.
  7. 클라우드 서버가 새로운 RC 차량이 접속하면 RC 차량의 IP를 저장하는 단계;
    사용자 디바이스에서 RC 차량의 IP를 요청하면 이에 응답하여 사용자 디바이스에게 IP 주소를 전달하는 단계;
    사용자 디바이스에서 획득한 IP를 통해 RC 차량과 양방향 통신을 하여 디바이스를 통해 RC 차량의 모터 구동 신호를 전달하는 단계;
    RC 차량이 부착된 카메라의 전면부 영상을 사용자 디바이스로 실시간으로 전송하는 단계;
    사용자 디바이스로부터 보내지는 모터 구동 신호를 통하여, RC 차량의 조작 및 속도 제어를 하여 사용자가 원하는 위치로 이동하는 단계;
    사용자 디바이스에서 RC 차량의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인하고 RC 차량에 부착된 카메라를 통해 영상 정보를 실시간으로 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 사용자 디바이스에서 RC 차량의 위치를 실제 공간과 동일한 가상 공간 내에서 확인하기 위하여,
    앵커부의 각 고정된 UWB Anchor가 기준 좌표의 역할을 하고 RC 차량에 부착된 UWB TAG가 추적되는 대상이 되고,
    3개 이상의 UWB Anchor가 일정 주기로 UWB TAG와의 거리 값을 측정하여 실내 측위 게이트웨이에 전달하고, 게이트웨이는 3개 이상의 UWB Anchor에서 받은 거리 값을 종합하여 UWB TAG의 위치를 좌표로 환산하고, 환산된 좌표 값은 클라우드 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 앵커부의 앵커들이 UWB 실내 측위를 위한 RSSI 이상치 보정을 위하여,
    신호 수신 대기 상태에서, 거리값과 RSSI 수치 측정을 하는 단계와,
    TAG 간 메시지 충돌이 발생하면서 RSSI의 수치가 급강하한 경우 타임스탬프 값이 부정확하여 측정된 거리에 이상치가 발생하는 경우에 rssiDiffThres 변수를 생성하여 저장하는 단계와,
    현재 측정된 RSSI의 값과 직전 주기에 측정된 값을 비교한 수치를 rssiDiffThres 변수에 대입하여 크기를 비교하는 단계와,
    rssiDiffThres 변수의 수치가 높을 경우에는 이는 충돌이 발생하였다고 잠재적으로 판단하여 해당 주기에 측정되었던 값을 무시하는 단계와,
    거리 측정에 성공하여 데이터가 무시되지 않고 통과됐을 때는 Anchor에서 게이트웨이로 거리 값을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 게이트웨이로 전송된 거리 값은 좌표로 변환되고,
    변환된 좌표와 대상의 ID는 클라우드 서버로 전송되어 실시간 포지셔닝 및 기록되어 모든 측위 데이터는 클라우드를 기반으로 실시간 중계되며 이를 통해 사용자는 실시간 모니터링과 애플리케이션 목적별 통계를 동시에 활용하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 및 실시간 원격제어를 이용한 재난 감시 디지털 트윈 시스템의 제어 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210056893A (ko) 2019-11-11 2021-05-20 주식회사 에이엠오토노미 시설물 안전점검을 위한 3차원 디지털 트윈에서의 데이터 시각화 장치 및 방법
KR20210085789A (ko) 2019-12-31 2021-07-08 주식회사 버넥트 디지털 트윈을 이용한 증강현실 기반 현장 모니터링 시스템 및 방법
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210056893A (ko) 2019-11-11 2021-05-20 주식회사 에이엠오토노미 시설물 안전점검을 위한 3차원 디지털 트윈에서의 데이터 시각화 장치 및 방법
KR20210086790A (ko) 2019-12-30 2021-07-09 (주)익스트리플 Rtls센서 연동 디지털 트윈 가상프록시 센서 및 디지털 트윈 가상공간 기반 위험구역 설정을 통한 위험 알림 시스템 및 그 방법
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