KR20120029976A - 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법 및 장치, 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법 - Google Patents
실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법 및 장치, 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법 Download PDFInfo
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Abstract
실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법 및 장치, 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법에 관한 기술이 개시된다. 이러한 기술에 따르면, 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법에 있어서, 상기 실내의 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 수집하는 단계; 적어도 하나 이상의 모니터링 액세스 포인트의 기 설정된 위치 정보를 이용하여, 상기 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 실내 지도에 매핑하는 단계; 상기 스캔 정보를 통해 획득된 적어도 하나 이상의 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 이용하여, 상기 가상 액세스 포인트에 대한 상기 실내 지도 상의 위치 정보를 생성하는 단계; 및 상기 실내 지도에 기 설정되며, 상기 모니터링 액세스 포인트 및 상기 가상 액세스 포인트를 포함하는 셀 각각에 대한 식별 정보를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 모니터링 액세스 포인트는 상기 실내의 액세스 포인트를 모니터링하는 기준점 정보 수집 방법이 개시된다.
Description
본 발명은 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법 및 장치, 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법에 관한 것이다.
현재 가장 많이 사용되는 측위 기술은 인공 위성을 이용한 GPS 기술로써, 실외 내비게이션 및 실외 위치 기반 서비스 제공에 많이 사용된다. 위성을 이용한 방식은 일반적으로 수십 미터 수준의 정확성을 제공하며, 특히, DGPS(Differential Global Positioning System)의 경우 수 미터 수준의 정확도를 제공한다. 그러나 GPS 기술의 경우, 실내 건물 안 혹은 도심 내 건물의 음영지역 등과 같이 사람들이 대부분의 시간을 보내는 공간에서 신호를 측정하기 어려워, 실내 위치 기반 서비스 에 이용되기 어렵다.
무선랜을 지원하는 스마트폰의 보급과 무선 인터넷을 위한 무선랜의 중계기인 AP(Access Point)의 수가 증가함에 따라 무선랜 AP 신호를 이용한 위치 측정 방법(WiFi Positioning System)이 대안으로 제시되고 있다. 특히 도심 지역과 실내에서 AP는 상당히 높은 밀도로 분포되어 있어, GPS와 대조적으로 건물 안팎에서 쉽게 사용 가능하며 셀(Cell) 방식에 비하여 정확한 수준에서 사용자의 위치를 계산할 수 있다.
실내 무선랜 AP기반 위치 측위 시스템은, 무선으로 각 액세스 포인트(AP)에 대한 신호(Signal) 정보를 조회하여 미리 구축된 실내 측위 기준점 데이터베이스와 비교하여 위치를 산출 방식이다. 따라서 실내 무선랜 AP 기반의 위치 측위 시스템은 정확한 측위 기준점 데이터베이스 구축이 필요하다. 또한 실내에 설치된 액세스 포인트들의 설치 및 작동 상태를 주기적으로 반영하여 측위 기준점 데이터베이스를 지속적으로 현행화시켜야할 필요가 있다.
기존 무선랜 신호를 이용한 위치 측정 방법에는 스카이훅(Skyhook)의 WLAN 위치 확인 시스템이 있다. 스카이훅의 방식은 액세스 포인트의 위치의 기준 데이터베이스를 구축하기 위하여 GPS 장치와 스캐닝 장치를 포함한 차량을 이용한다. GPS 장치와 스캐닝 장치를 포함한 차량이 목표 지역을 횡단하는 동안, 스카이훅의 방식은 GPS 장치의 GPS 좌표를 주기적으로 수신하여 정보를 기록한다. 그러나 스카이훅의 방식 역시 GPS를 이용한다는 점에서, 실내 GPS 음영지역에 대해 기준점 데이터베이스 구축이 불가능한 문제가 있다.
본 발명은 실내 지도와 실내의 액세스 포인트에 대한 모니터링 정보를 이용하여 정확한 실내 무선 측위를 위해 기준 정보를 수집하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용하여 정확한 실내 무선 측위 서비스를 제공하기 위한 실내 무선 측위 서비스 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법에 있어서, 상기 실내의 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 수집하는 단계; 적어도 하나 이상의 모니터링 액세스 포인트의 기 설정된 위치 정보를 이용하여, 상기 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 실내 지도에 매핑하는 단계; 상기 스캔 정보를 통해 획득된 적어도 하나 이상의 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 이용하여, 상기 가상 액세스 포인트에 대한 상기 실내 지도 상의 위치 정보를 생성하는 단계; 및 상기 실내 지도에 기 설정되며, 상기 모니터링 액세스 포인트 및 상기 가상 액세스 포인트를 포함하는 셀 각각에 대한 식별 정보를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 모니터링 액세스 포인트는 상기 실내의 액세스 포인트를 모니터링하는 기준점 정보 수집 방법을 제공한다.
또한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법에 있어서, 상기 액세스 포인트에 대한 사용자 장치의 RSS(Received Signal Strength) 데이터를 상기 사용자 장치로부터 수신하는 단계; 및 상기 RSS 데이터, 상기 액세스 포인트에 대한 RSS 패턴 정보 및 상기 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여, 상기 사용자 장치의 위치를 추정(estimate)하는 단계를 포함하는 실내 무선 측위 서비스 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 실내 지도 및 무선랜 액세스 포인트 신호를 이용한 실내 무선 측위에 필요한 기준점 데이터 베이스를 구축함에 있어, 정확한 기준점 정보를 제공할 수 있으므로 정확한 실내 위치 측정이 가능하다. 따라서 무선랜을 지원하는 무선 단말 사용자에게 보다 정확한 실내 무선 측위 서비스를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 소방방재 시스템이나 재난구조 시스템에서 무선랜 액세스 포인트 신호를 이용하여 무선 단말 사용자의 정확한 위치를 측정할 수 있으므로 인명 구조 효율이 높아질 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 실내에 설치된 액세스 포인트를 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 기준점 정보를 갱신함으로써, 무선 측위의 정확성을 높일 수 있으며 기준점 정보의 갱신을 위한 시간 및 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 측위 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 장치를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 3에서 설명된 모니터링 액세스 포인트의 등록 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 3에서 설명된 가상 액세스 포인트의 생성 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 수집 서버(701)를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 장치를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 3에서 설명된 모니터링 액세스 포인트의 등록 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 3에서 설명된 가상 액세스 포인트의 생성 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 수집 서버(701)를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법을 제공한다. 구체적으로 본 발명은 실내 무선 측위를 위한 실내 무선 측위 기준점 데이터 베이스 구축방법을 제공한다. 본 발명에 따라 수집된 기준 정보를 통해 실내 무선 측위 기준점 데이터 베이스가 구축될 수 있다. 또한 본 발명은 전술된 바와 같이 수집된 기준점 정보를 이용하여 실내 무선 측위를 수행한다.
본 발명에서 실내 무선 측위를 위한 기준점은 액세스 포인트의 설치 위치이다. 실내에 설치된 액세스 포인트의 위치를 이미 알고 있는 경우에는 문제가 되지 않지만 실내에는 다수의 통신 사업자 또는 일반 사업자에 의해 다양한 액세스 포인트가 설치될 수 있다. 본 발명은 설치 위치를 알 수 없는 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 통해 액세스 포인트의 위치 정보를 생성하여 실내 무선 측위를 위한 기준 정보로 이용한다. 이 때, 본 발명은 실내 지도를 이용하여 액세스 포인트의 위치를 파악함으로써, 보다 정확하게 액세스 포인트의 위치를 파악할 수 있으며, 용이하게 실내 무선 측위 기준점 데이터 베이스를 구축할 수 있다.
또한 본 발명은 실내에 설치된 액세스 포인트를 주기적으로 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 기준점 정보를 갱신할 수 있다. 즉, 본 발명은 예를 들어 모니터링 결과 액세스 포인트가 실내에 추가로 설치되거나 액세스 포인트의 상태가 변경되는 경우, 추가로 설치된 액세스 포인트의 위치 정보를 생성하거나 액세스 포인트의 스캔 정보를 갱신할 수 있다. 이 때, 모니터링을 위한 모니터링 액세스 포인트가 이용될 수 있으며, 모니터링 액세스 포인트의 위치는 별도의 스캔없이도 확인될 수 있다.
이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 측위 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 측위 시스템은 사용자 단말(101), 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트, 무선 측위 장치(103), 측위 기준점 데이터 베이스(105), 실내 지도 데이터 베이스(107), 기준점 정보 수집 장치(109)를 포함한다. 측위 기준점 데이터 베이스(105)는 본 발명에 따른 기준점 정보 수집 장치(109)에서 수집된 기준점 정보를 저장하는 데이터 베이스이다. 그리고 실내 지도 데이터 베이스(107)는 실내 지도를 저장하는 데이터 베이스이다.
본 발명에 따른 무선 측위 장치(103)는 측위 기준점 데이터 베이스(105) 및 실내 지도 데이터 베이스(107)에 저장된 기준점 정보와 실내 지도를 이용하여 무선 측위를 수행한다. 구체적으로 무선 측위 장치(103)는 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트에 대한 사용자 단말(101)의 수신 신호 세기 데이터 즉, RSS(Received Signal Strength) 데이터, 액세스 포인트에 대한 RSS 패턴 정보 및 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여 무선 측위를 수행할 수 있다. RSS 패턴 정보 및 위치 정보는 주기적으로 갱신되는 정보이며, 위치 정보는 실내 지도에 등록된 액세스 포인트의 위치를 나타내는 정보이다.
사용자 단말(101)은 무선랜 장치를 탑재한 단말로서, 액세스 포인트에 대해 스캔을 수행하여 RSS 데이터를 무선 측위 장치(103)로 제공할 수 있다. 그리고 RSS 패턴 정보는 특정 액세스 포인트와 인접한 액세스 포인트 사이의 RSS 패턴을 나타내는 정보로서, 실내 전파(propagation)의 실제 특성을 반영한다.
무선 측위 장치(103)는 사용자 단말(101)로부터 받아들인 RSS 데이터와 RSS 패턴 데이터를 비교하여 유사도가 높은 액세스 포인트를 결정한다. 그리고 무선 측위 장치(103)는 결정된 액세스 포인트가 포함된 셀의 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여, 사용자 단말(101)의 위치를 추정한다. 구체적으로 무선 측위 장치(103)는 동일한 셀 내에 포함된 액세스 포인트와 사용자 단말(101)의 환경 감쇄가 동일한 것으로 가정하여 환경 감쇄를 결정하고, 삼각 측량을 통해 사용자 단말(101)의 위치를 결정할 수 있다. 전술된 셀은 복수의 액세스 포인트가 포함된 단위로서, 실내의 구조물 등에 의한 전파 지연(propagation delay) 등을 보정하기 위해 설정된다.
무선 측위 장치(103)는 실내에 설치된 액세스 포인트에 대한 모니터링 결과를 본 발명에 따른 기준점 정보 수집 장치(109)로 제공할 수 있다. 기준점 정보 수집 장치(109)는 모니터링 결과에 따라 기준점 정보를 갱신하고 새로 설치되는 액세스 포인트에 대한 정보를 추가적으로 생성할 수 있다. 이 때 모니터링은 액세스 포인트에 의해 수행될 수 있다.
한편, 전술된 무선 측위 장치(103)는 NGSON을 기반으로 무선 측위 서비스를 제공할 수 있다. 물리적인 네트워크 상에 성립되는 가상의 네트워크인 NGSON은 현재 표준화 진행중인 IEEE P1903의 규격을 따르는 차세대 오버레이 네트워크로서, 상황 인지, 동적 적응, 자율 조직 기능을 주요 특징으로 한다. NGSON은 컨텍스트 정보와 같은 상황 인지 정보를 수집, 처리, 배분한다. 그리고 NGSON에서는 복수의 서비스 제공자로부터 제공되는 기본 서비스가 NGSON에서 컴포지션(composition)되어 제공될 수 있다.
전술된 RSS 패턴 정보, 액세스 포인트의 위치 정보 및 실내 지도는 컨텍스트 정보로서, 무선 측위 장치(103)에 의해 생성된 무선 측위 결과는 실내 무선 측위 서비스를 제공하는 서비스 제공자에게 제공될 수 있다. 사용자 단말(101)이 실내 무선 측위 서비스 제공자에게 무선 측위 서비스를 요청할 경우, 실내 무선 측위 서비스 제공자는 무선 측위 장치(103)로 무선 측위를 요청하고, 실내 무선 측위 서비스 제공자는 무선 측위 결과를 무선 측위 장치(103)로부터 제공받아 사용자 단말(101)로 전달할 수 있다.
기준점 정보 수집 장치(109)에 의한 기준 정보 수집 방법은 이하 도면에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단계 S201에서 기준점 정보 수집 장치는 실내의 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 수집한다. 기준점 정보 수집 장치는 실내의 액세스 포인트를 스캐닝하는 무선랜 단말로부터 스캔 정보를 수집할 수 있다. 스캔 정보는 실내의 액세스 포인트의 식별 정보, 맥 주소 및 신호 세기 정보 중 하나 이상을 포함한다. 그리고 실내의 액세스 포인트는 후술되는 모니터링 액세스 포인트 및 가상 액세스 포인트를 포함한다.
단계 S203에서 기준점 정보 수집 장치는 적어도 하나 이상의 모니터링 액세스 포인트의 기 설정된 위치 정보를 이용하여, 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 실내 지도에 매핑한다. 여기서, 모니터링 액세스 포인트는 실내의 액세스 포인트를 모니터링하는 액세스 포인트로서, 모니터링 액세스 포인트 위치 정보는 실내 지도에서 선택된 위치 정보일 수 있다. 즉, 모니터링 액세스 포인트는 관리자 등에 의해 설치되어 모니터링 액세스 포인트의 위치는 기 알려진 상태이며, 관리자는 실내 지도 상 좌표를 이용하여 모니터링 액세스 포인트의 위치를 실내 지도에서 선택할 수 있다.
단계 S205에서 기준점 정보 수집 장치는 스캔 정보를 통해 획득된 적어도 하나 이상의 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 이용하여, 가상 액세스 포인트에 대한 실내 지도 상의 위치 정보를 생성한다. 가상 액세스 포인트는 모니터링 액세스 포인트와 같이 위치가 기 알려지지 않은 상태의 액세스 포인트로서, 기준점 정보 수집 장치는 스캔 정보를 이용하여 가상적으로 가상 액세스 포인트를 발견할 수 있으며 가상 액세스 포인트의 위치를 추정할 수 있다.
기준점 정보 수집 장치는 실내의 액세스 포인트에 대해 스캔이 수행된 위치별 스캔 정보를 이용하여 가상 액세스 포인트의 위치 정보를 생성할 수 있으며, 예를 들어 가중 중심 방법을 통해 가상 액세스 포인트의 위치를 추정할 수 있다. 그리고 기준점 정보 수집 장치는 가상 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여, 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 실내 지도에 매핑할 수 있다.
단계 S207에서 기준점 정보 수집 장치는 실내 지도에 기 설정되며, 모니터링 액세스 포인트 및 가상 액세스 포인트를 포함하는 셀 각각에 대한 식별 정보를 생성한다. 즉, 셀은 실내 지도에 기 설정되어 있으며, 실내 지도는 셀을 표시하는 전자 지도일 수 있다. 실내 지도에 복수의 셀이 기 설정될 수 있으며, 복수의 셀 각각에 적어도 하나 이상의 모니터링 액세스 포인트 및 가상 액세스 포인트가 포함될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기준점 정보 수집 방법은 모니터링 액세스 포인트의 모니터링 결과에 따라, 기준점 정보를 갱신하는 단계 및 모니터링 액세스 포인트의 모니터링 결과 추가로 액세스 포인트가 발견되는 경우 스캔 정보를 이용하여 추가로 발견된 가상 액세스 포인트에 대한 실내 지도 상의 위치 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보는 모니터링 액세스 포인트 및 가상 액세스 포인트의 위치 정보 및 스캔 정보를 포함한다.
즉, 본 발명은 액세스 포인트에 대한 지속적인 모니터링 결과를 이용하여 액세스 포인트의 상태, 상황, 개수 변경 등에 변경이 발생한 경우 기준점 정보를 갱신한다. 그리고 액세스 포인트에 대한 지속적인 모니터링 관리는 수집 서버에 의해 수행될 수 있다. 수집 서버는 모니터링 액세스 포인트로 모니터링을 요청하고 기준점 정보에 대응되는 액세스 포인트 이외의 미등록 액세스 포인트가 존재할 경우, 기준점 정보 수집 장치로 기준점 정보 갱신을 요청할 수 있다. 그리고 수집 서버는 기준점 정보 수집 장치에 의해 수집된 기준점 정보를 측위 기준점 데이터 베이스로 전달할 수 있다. 수집 서버는 도 1의 무선 측위 장치에 포함되거나 또는 별도로 구성될 수 있다.
한편, 도 1에서는 본 발명이 프로세스 관점에 의해 설명되었으나, 본 발명에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법을 구성하는 각 단계는 장치적인 관점에 의해 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 장치는 실내의 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 수집하는 정보 수집부; 적어도 하나 이상의 모니터링 액세스 포인트의 기 설정된 위치 정보를 이용하여, 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 실내 지도에 매핑하는 등록부; 스캔 정보를 통해 획득된 적어도 하나 이상의 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 이용하여, 가상 액세스 포인트에 대한 실내 지도 상의 위치 정보를 생성하는 정보 생성부; 및 실내 지도에 기 설정되며, 모니터링 액세스 포인트 및 가상 액세스 포인트를 포함하는 셀 각각에 대한 식별 정보를 생성하는 셀 생성부를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법을 설명하기 위한 도면이다.
실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 장치는 실내 지도를 제공하는 수집 서버를 통해 실내 지도를 수신받거나 기준점 정보 수집 장치에 기 저장된 지도를 로딩(S301)한다. 이 때, 기준점 정보 수집 장치는 실내 지도를 새롭게 생성하거나 기 구축된 실내 지도를 편집하여 실내 지도 데이터 베이스로 전송할 수 있다. 실내 지도는 수집 서버로 경유하여 실내 지도 데이터 베이스로 전송될 수 있다.
그리고 기준점 정보 수집 장치는 미등록 액세스 포인트가 존재하는지 여부를 확인(S303)한다. 기준점 정보 수집 장치는 수집 서버를 통해 미등록 액세스 포인트의 존재 여부를 확인할 수 있다.
기준점 정보 수집 장치는 모니터링 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여 모니터링 액세스 포인트를 실내 지도에 등록(S305)하고 가상 액세스 포인트에 대한 정보를 수집 및 생성(S307, S309)한다. 기준점 정보 수집 장치는 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 실내 지도에 매핑하여 실내 지도 상 모니터링 액세스 포인트의 위치에 모니터링 액세스 포인트를 등록할 수 있다. 기준점 정보 수집 장치는 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 수집하고, 스캔 정보를 이용하여 가상 액세스 포인트에 대한 위치 정보를 생성할 수 있다.
기준점 정보 수집 장치가 수집된 기준점 정보를 수집 서버로 전송하여 등록(S311)하면, 수집서버는 기준점 정보를 측위 기준점 데이터 베이스에 누적화하여 관리한다. 수집서버는 모니터링 액세스 포인트의 모니터링 결과, 미등록 액세스 포인트가 발견될 경우, 발견 사실을 기준점 정보 수집 장치로 알림으로써, 기준점 정보 수집 장치가 기준점 정보를 업데이트하도록 한다.
한편, 기준점 정보 수집 장치는 모니터링 액세스 포인트 및 가상 액세스 포인트의 커버리지를 포함하는 셀 정보를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기준점 정보 수집 장치(400)는 실내 지도 관리 모듈(401), 실내 지도 편집 모듈(403), 셀 편집 모듈(405), AP 디스플레이 모듈(407), AP 정보 수집 모듈(409), AP 위치 등록 모듈(411), 가상 AP 생성 모듈(413), 수집 서버 연동 모듈(415)을 포함한다.
실내 지도 관리 모듈(401)는 실내 지도를 로딩하고 관리한다. 실내 지도 편집 모듈(403)은 실내 지도를 새롭게 편집하거나 생성한다. AP 위치 등록 모듈(411)은 모니터링 액세스 포인트를 실내 지도에 등록하기 위한 모듈이다. 가상 AP 생성 모듈(413)은 스캔 정보를 통해 가상 액세스 포인트를 생성하고, 가상 액세스 포인트에 대한 위치 정보 등을 생성하기 위한 모듈이다. AP 정보 수집 모듈(409)은 스캔 정보를 수집하기 위한 모듈이다. 셀 편집 모듈(405)은 실내 지도를 통해 실내 지도에 셀을 설정하고 셀 식별 정보와 같은 셀 정보를 생성하기 위한 모듈이다. AP 디스플레이 모듈(407)은 기준점 정보 예를 들어 실내 지도에 등록된 액세스 포인트 정보 및 가상 액세스 포인트에 대한 위치 및 스캔 정보 등을 디스플레이 하기 위한 모듈이다. 수집 서버 연동 모듈(415)은 수집된 액세스 포인트에 대한 정보를 수집 서버에 등록하기 위한 모듈이다.
보다 구체적으로 AP 정보 수집 모듈(409)은 모니터링 액세스 포인트의 등록 및 가상 액세스 포인트에 대한 정보 수집을 위해 스캔 정보를 수집한다. 스캔 정보는 무선랜 단말에 의해 수집될 수 있으며, AP 정보 수집 모듈(409)은 무선랜 단말에 의해 수집된 스캔 정보를 수신할 수 있다. 스캔 정보는 액세스 포인트의 SSID(Service Set Identifier : 무선 공유기 또는 AP 장비의 고유한 식별자), MAC Address(Media Access Control Address : 통신을 하기 위해 각 장비에 부여된 물리적인 주소), 신호 세기(RSSI)같이 각각의 액세스 포인트를 구분할 수 있는 고유한 값을 포함한다. 스캔 정보는 모니터링 액세스 포인트를 등록하거나 가상 액세스 포인트에 대한 정보를 생성할 수 있는 기반 데이터로 활용된다.
또한 보다 구체적으로 셀 편집 모듈(405)은 실내 지도상에 미리 설정된 폴리곤 객체를 셀로 설정하여 셀 식별 정보(ID)를 생성한다. 셀 편집 모듈(405)은 모니터링 액세스 포인트 및 가상 액세스 포인트의 커버리지를 포함하는 셀 각각에 대해 셀 식별 정보를 생성하며, 생성된 셀 식별 정보 즉, 셀 정보는 셀 테이블에 누적된다. 그리고 셀 정보는 수집된 액세스 포인트에 따라 갱신될 수 있다.
전술된 바와 같이, 구축된 셀 정보는 실내 지도상에 표시가 가능하므로 각각의 AP가 커버하는 영역을 실시간으로 파악하는 것이 가능하다. 따라서 AP의 위치 조정을 통해 효율적인 모니터링 AP 배치가 가능한 효과가 있다. 또한, 실내 지도상의 공간객체와 수집된 AP로부터 해당 위치가 포함하는 폴리곤 객체를 찾는 공간연산을 수행하여, 자동으로 셀 정보를 생성함으로써, 폴리곤의 선택이나 입력 없이도 자동으로 셀 식별 정보를 를 갱신하는 작업도 가능하다.
한편, AP 위치 등록 모듈(411) 및 가상 AP 생성 모듈(413)은 도 5 및 도 6에서 보다 자세히 설명된다.
기준 정보 수집 장치(400)는 실시예에 따라, 모니터링 액세스 포인트에 대한 정보만을 구축하는 구성만을 포함하거나 가상 액세스 포인트에 대한 정보만을 구축하는 구성을 포함할 수 있다.
한편, 전술된 바와 같이, 본 발명은 전자화된 실내 지도를 이용하여 기준점 정보를 수집한다. 출력된 종이 지도를 이용할 경우 미리 정해진 구역별로 그리드(Grid)를 구성하여 정해진 좌표를 기준으로 상대적으로 위치한 측위 기준점에 대한 좌표를 예측하게 되어 정확한 좌표를 얻을 수 없고, 건물에 대한 정보, 층에 대한 정보 등 측위 기준점 데이터베이스를 구축하기 위하여 필요한 상세 정보를 수작업으로 입력해야 하는 불편함이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명에서는 전자화된 실내 지도를 이용하여 디스플레이된 지도 화면에서 위치만 지정하게 되면 기준점 데이터베이스에 필요한 건물정보 (건물명이나 건물 ID), 층정보, CELL 정보 (해당 AP가 커버하는 공간에 대한 정보) 등을 자동으로 추출하는 것이 가능하며, 측정된 AP의 정보(SSID, Mac Address, RSS)등을 입력하지 않더라도 미리 수집된 AP 정보에서 선택하는 것만으로 기준점 데이터베이스에 입력 가능하다는 특징이 있다.
이렇게 입력된 기준점 데이터의 좌표정보는 좌표 변환을 통해 다양한 시스템에서 사용할 수 있어 다양하게 활용될 수 있다는 장점이 있다. 표준화된 좌표 정보를 변환할 경우 실외 내비게이션 뿐만 아니라, 실내 내비게이션에서도 측위 기준점의 위치 파악이 가능하고, 별도의 변환과정을 거치지 않고 바로 사용이 가능하므로 사용 및 관리의 편리성을 제공할 수 있다.
도 5는 도 3에서 설명된 모니터링 액세스 포인트의 등록 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 모니터링 액세스 포인트의 등록 과정은 AP 위치 등록 모듈(411)에서 수행될 수 있다.
모니터링 액세스 포인트의 경우, 설치 시점에서 모니터링 액세스 포인트의 위치를 알 수 있기 때문에 실내 지도 상에 모니터링 액세스 포인트의 위치를 지정할 경우, 모니터링 액세스 포인트를 자동으로 실내 지도에 등록할 수 있다. 즉, 실내 지도 상에 모니터링 액세스 포인트의 위치가 표시되며, 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보가 실내 지도에 매핑된다.
보다 구체적으로 로딩된 실내 지도 화면(S501)으로부터, 기준점 정보 수집 장치의 관리자 또는 사용자에 의해 모니터링 액세스 포인트의 위치가 실내 지도 상에 지정(S503)된다. 그리고 수집된 스캔 데이터(S505)와 모니터링 액세스 포인트가 지정된 좌표 정보와 함께 실내 지도에 표시(S507)된다. 사용자에 의해 모니터링 액세스 포인트가 선택되고 부가 정보가 입력(S509 S511)되면, 모니터링 액세스 포인트에 대해 부가 정보 및 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보가 매핑되어 누적(S513)된다. 그리고 모니터링 액세스 포인트 각각에 대한 정보를 구별하기 위한 정보가 자동으로 기입된다.
이 때, 수집된 액세스 포인트 스캔 정보에서 모니터링 액세스 포인트에 대한 것으로 확실시 되는 스캔 정보가 존재하고, 기준점 데이터베이스 구축을 위한 부가 정보의 입력이 필요 없을 경우(S511)에는 실내 지도상에서 위치를 지정하는 것만으로도 별도의 입력화면 없이 바로 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보가 매핑되어 누적(S513)될 수 있다.
또한, 실내 지도를 이용하여 기준점 정보가 구축되므로, 해당 AP가 위치하는 건물의 정보, 층의 정보 등이 자동으로 기입된다. 따라서, 모니터링 AP를 배치할 때 작업자가 별도로 확인할 필요가 없으며, AP의 정보도 미리 수집된 AP 정보로부터 선택되면 입력 가능하므로 최소한의 수작업만 필요하게 되어 작업자의 실수를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 도 3에서 설명된 가상 액세스 포인트의 생성 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 가상 액세스 포인트의 생성 과정은 가상 AP 생성 모듈(413)에서 수행될 수 있다.
로딩된 실내 지도 화면(S601)으로부터, 무선랜 단말에 의해 스캔 정보가 수집된 위치가 실내 지도 상에 지정(S603)된다. 그리고 수집된 스캔 데이터(S605)와 스캔 정보의 수집 시점마다 스캔 정보 수집 위치 별 스캔 정보가 테이블에 누적(S607)된다.
누적된 스캔 정보(S609)를 통해 가상 액세스 포인트의 위치가 추정(S611)될 수 있다. 구체적으로 누적된 스캔 정보(S609)로부터 맥 주소를 비교하여 동일한 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 추출하고, 추출된 스캔 정보 중 신호 세기가 임계값 이상인 정보를 선택한다. 선택된 스캔 정보를 이용하여 하기의 [수학식 1]에 의한 가중 중심 방법을 통해 최적화된 가상 액세스 포인트의 위치를 추정할 수 있다.
[수학식 1]에서 가중치 
는 AP로부터 수신된 신호의 세기에 비례하여 부여되며, 
는 i 번째 스캔이 수행된 위치의 좌표 값을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 수집 서버(701)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 수집 서버(701)는 수집 모듈 및 측위 모듈을 포함한다. 수집 서버(701)는 측위 모듈을 이용하여 도 1에서 설명된 방법과 같이 무선 측위를 수행할 수 있다. 측위 모듈은 측위 요청 단말기(707)의 측위 요청에 따라 측위 기준점 데이터 베이스(709)로부터 RSS 패턴 정보 및 스캔 정보를 수신하여 무선 측위를 수행할 수 있다.
실내 무선 측위 기준점으로 사용되는 AP의 정보는 관리자에 의해 설치 위치가 변경되거나, 철거되는 경우가 발생할 수 있다. 이럴 경우 무선랜 AP 신호를 이용한 위치 측정 방법에 필요한 기준점 데이터가 점차 누락이 되므로 위치 정확도가 계속 떨어지는 현상이 발생하고, 새롭게 AP가 설치되었을 때 실시간으로 확인할 수 없는 문제가 발생하게 된다.
이를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 수집 서버(701)는 지속적으로 주변 AP의 정보를 모니터링하여 기 구축된 측위 기준점 데이터 베이서(709)에 등록된 AP가 정상 작동하고 있는지 상태 정보를 판단하고 측위 기준점 데이터 베이스 구축 장치(705)로 하여금 기준점 정보를 갱신할 수 있도록 한다. 갱신된 기준점 정보는 측위 기준점 데이터 베이스(709)에서 관리된다. 여기서, 측위 기준점 데이터 베이스 구축 장치(705)는 전술된 기준점 정보 구축 장치와 대응된다.
일정 시간 동안 측위 기준점 데이터 베이스(709)에 등록된 AP 정보를 수집서버(701)가 수신받지 못할 경우나, 측위 기준점 데이터 베이스(709)에 등록이 된 AP가 아닌 새로운 AP 신호가 인지될 경우, 수집 서버(701)는 측위 기준점 데이터 베이스(709)를 조회하여 미등록 AP를 발견하고 관리한다. 이와 같은 방식으로 수집 서버(701)는 AP의 상태 정보를 지속적으로 모니터링함으로써, 최신의 AP 정보가 구축될 수 있도록 한다.
수집 모듈은 측위 기준점 데이터 베이스 구축 장치(705)에 의해 생성된 기준점 정보를 수신하여, 기준점 정보에 대응되는 액세스 포인트를 등록하고, 측위 기준점 데이터 베이스 구축 장치(705)로 전송한다. 또한 수집 모듈은 모니터링 액세스 포인트(703)에 대해 모니터링을 요청하고 모니터링 결과를 분석하여 미등록 액세스 포인트를 발견한다. 수집 모듈은 미등록 액세스 포인트를 포함하는 액세스 포인트 목록을 측위 기준점 데이터 베이스 구축 장치(705)로 전송하고, 측위 기준점 데이터 베이스 구축 장치(705)에 미등록 액세스 포인트에 대해 기준점 정보를 갱신할 수 있다.
이와 같이, 수집서버(701)에서 관리되는 측위 기준점 데이터 베이스(709)는 작업자가 구축 장치를 통해 수집서버의 정보를 조회하게 되면 구축된 AP 정보를 수신 받아 구축 장치의 실내 지도에 디스플레이 되므로, 실제 설치된 위치까지 이동하여 육안으로 확인이 가능하며, AP의 설치 상태, 수신 감도, 유지보수 필요성 등을 결정하는데 중요한 자료로 사용이 가능하다.
또한, 수집서버의 미 구축된 AP를 수집하게 되면 구축 장치의 실내 지도에 예상되는 후보 위치가 자동으로 표시되어 작업자가 미구축 AP의 위치를 보다 쉽게 찾을 수 있도록 하며, 추가 구축된 AP 정보는 다시 수집서버에 업로드하여 최신의 기준점 데이터베이스로 관리할 수 있어 무선랜 AP 신호를 이용한 위치 측정 방법에 있어 위치 정확도를 유지할 수 있는 장점이 있으며, 구축을 위한 비용과 시간이 단축되는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서는 도 1에서 설명된 무선 측위 장치(103)의 실내 무선 측위 서비스 방법이 일실시예로서 설명된다.
단계 S801에서 무선 측위 장치는 액세스 포인트에 대한 사용자 장치의 RSS(Received Signal Strength) 데이터를 사용자 장치로부터 수신한다. 그리고 단계 S803에서 무선 측위 장치는 RSS 데이터, 액세스 포인트에 대한 RSS 패턴 정보 및 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여, 사용자 장치의 위치를 추정(estimate)한다.
여기서, RSS 패턴 정보 및 액세스 포인트의 위치 정보는 주기적으로 갱신되며, 액세스 포인트의 위치 정보는 실내 지도에 등록된 액세스 포인트의 위치를 나타내는 정보로서, 실내 지도를 통해 표시될 수 있다. RSS 패턴 정보 및 액세스 포인트의 위치 정보는 측위 기준점 데이터 베이스로부터 제공될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 실내 무선 측위 서비스 방법은 추정된 사용자 장치의 위치 정보를 사용자 장치로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고 실내 무선 측위 서비스는 NGSON을 기반으로 사용자 장치로 제공되는 서비스일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 실내 무선 측위를 위한 기준 정보 수집 방법 및 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체(CD, DVD와 같은 유형적 매체뿐만 아니라 반송파와 같은 무형적 매체)를 포함한다.
본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
Claims (12)
- 실내 무선 측위를 위한 기준점 정보 수집 방법에 있어서,
상기 실내의 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 수집하는 단계;
적어도 하나 이상의 모니터링 액세스 포인트의 기 설정된 위치 정보를 이용하여, 상기 모니터링 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 실내 지도에 매핑하는 단계;
상기 스캔 정보를 통해 획득된 적어도 하나 이상의 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 이용하여, 상기 가상 액세스 포인트에 대한 상기 실내 지도 상의 위치 정보를 생성하는 단계; 및
상기 실내 지도에 기 설정되며, 상기 모니터링 액세스 포인트 및 상기 가상 액세스 포인트를 포함하는 셀 각각에 대한 식별 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
상기 모니터링 액세스 포인트는 상기 실내의 액세스 포인트를 모니터링하는
기준점 정보 수집 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 스캔 정보를 수집하는 단계는
상기 실내의 액세스 포인트를 스캐닝하는 무선랜 단말로부터 상기 스캔 정보를 수집하는
기준점 정보 수집 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 스캔 정보는
상기 모니터링 액세스 포인트 및 상기 가상 액세스 포인트의 식별 정보, 맥 주소 및 신호 세기 정보 중 하나 이상을 포함하는
기준점 정보 수집 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 가상 액세스 포인트에 대한 상기 실내 지도 상의 위치 정보를 생성하는 단계는
상기 실내의 액세스 포인트에 대해 스캔이 수행된 위치별 스캔 정보를 이용하여 상기 가상 액세스 포인트의 위치 정보를 생성하는
기준점 정보 수집 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 모니터링 액세스 포인트의 모니터링 결과에 따라, 상기 기준점 정보를 갱신하는 단계; 및
상기 모니터링 액세스 포인트의 모니터링 결과 추가로 가상 액세스 포인트가 발견되는 경우 상기 스캔 정보를 이용하여 추가로 발견된 가상 액세스 포인트에 대한 상기 실내 지도 상의 위치 정보를 생성하는 단계를 더 포함하며,
상기 기준점 정보는
상기 모니터링 액세스 포인트 및 상기 가상 액세스 포인트의 위치 정보 및 스캔 정보를 포함하는
기준점 정보 수집 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 가상 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여, 상기 가상 액세스 포인트에 대한 스캔 정보를 상기 실내 지도에 매핑하는 단계
를 더 포함하는 기준점 정보 수집 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 모니터링 액세스 포인트 위치 정보는
상기 실내 지도에서 선택된 위치 정보인
기준점 정보 수집 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 실내 지도는
상기 셀을 표시하는 전자 지도인
기준점 정보 수집 방법.
- 실내에 설치된 복수의 액세스 포인트를 이용한 실내 무선 측위 서비스 방법에 있어서,
상기 액세스 포인트에 대한 사용자 장치의 RSS(Received Signal Strength) 데이터를 상기 사용자 장치로부터 수신하는 단계; 및
상기 RSS 데이터, 상기 액세스 포인트에 대한 RSS 패턴 정보 및 상기 액세스 포인트의 위치 정보를 이용하여, 상기 사용자 장치의 위치를 추정(estimate)하는 단계
를 포함하는 실내 무선 측위 서비스 방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 RSS 패턴 정보 및 상기 위치 정보는
주기적으로 갱신되는 정보인
실내 무선 측위 서비스 방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 위치 정보는
상기 실내의 지도에 등록된 상기 액세스 포인트의 위치를 나타내는 정보인
실내 무선 측위 서비스 방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 추정된 사용자 장치의 위치 정보를 상기 사용자 장치로 제공하는 단계를 더 포함하며,
상기 실내 무선 측위 서비스는
NGSON을 기반으로 상기 사용자 장치로 제공되는 서비스인
실내 무선 측위 서비스 방법.
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