KR101355411B1 - 인빌딩 전파 측정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 인빌딩 전파 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 외부 서버로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하여 인스톨(Install)하는 인빌딩 맵 수신부; 상기 외부 서버와 연동하여 상기 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정하는 기준점 설정부; 구비된 모션 센서(Motion Sensor)를 이용하여 수집된 모션 센서 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 모션 센서 정보 전송부; 주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 전파 환경 전송부; 및 상기 인빌딩 맵 데이터 상에 상기 모션 센서 정보 및 상기 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이(Overlay)하여 나타내도록 하는 전파 환경 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치를 제공한다.

Description

인빌딩 전파 측정 방법 및 장치{Method And Apparatus for Measuring In-Building Radio Wave}
본 발명의 일 실시예는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 방법과 그를 위한 장치 및 전파 측정 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, GPS 전파 신호가 수신되지 않는 음영지역인 지하 쇼핑몰 또는 특정 건물 내부에서 사용자의 위치를 측위하기 위해서는 인빌딩 전파 환경 맵이 필요하나, 신축된 건물 또는 지하 쇼핑몰에 대한 인빌딩 전파 환경 맵이 아직 구축되지 않은 상태이므로, 모션 센서(Motion Sensor)가 탑재된 전파 측정 장치를 이용하여 이동 위치를 추정하고, 추정된 각 위치마다 전파 환경 특성을 매칭한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성하도록 하는 인빌딩 전파 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 써킷(Circuit) 데이터, 패킷(Packet) 데이터 등과 같은 데이터를 송신하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.
이동통신 단말기를 이용한 다양한 무선 인터넷 서비스 중 특히, 위치기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다. 위치기반 서비스는 휴대폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등 이동통신 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련된 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 위치기반 서비스 제공을 위한 위치 측정 기술은 이동통신 단말기의 위치를 측정하기 위하여 이동통신망의 기지국의 셀 반경인 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 이동통신 단말기에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용한 핸드셋 기반(Handset Based) 방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(Hybrid) 방식으로 분류된다.
한편, GPS 전파 신호를 이용한 위치 측위 시스템의 경우 아웃도어(Outdoor) 상태에서는 GPS 전파 신호를 이용하여 정밀한 위치를 측위할 수 있으나 사용자가 지하 쇼핑몰이나 특정 건물에 진입하여 GPS 전파 신호가 수신되지 않는 경우, 위치 측위가 정상적으로 이루어지지 못한다는 문제가 있다. 또한, 최근 들어, 지하 쇼핑몰 또는 대형 쇼핑몰들이 늘어나는 상태이므로, 인빌딩 상태에서도 정확하게 위치를 측위할 수 있도록 각 인빌딩 지역에 대한 전파 환경 맵의 구축이 필요한 실정이다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 신축된 건물 또는 지하 쇼핑몰에 대해서는 인빌딩 전파 환경 맵이 아직 구축되지 않은 상태이므로, 모션 센서(Motion Sensor)가 탑재된 전파 측정 장치를 이용하여 이동 위치를 추정하고, 추정된 각 위치마다 전파 환경 특성을 매칭한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성하도록 하는 인빌딩 전파 측정 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 외부 서버로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하여 인스톨(Install)하는 인빌딩 맵 수신부; 상기 외부 서버와 연동하여 상기 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정하는 기준점 설정부; 구비된 모션 센서(Motion Sensor)를 이용하여 수집된 모션 센서 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 모션 센서 정보 전송부; 주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 전파 환경 전송부; 및 상기 인빌딩 맵 데이터 상에 상기 모션 센서 정보 및 상기 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이(Overlay)하여 나타내도록 하는 전파 환경 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 외부 서버로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하는 인빌딩 맵 수신 단계; 상기 외부 서버와 연동하여 상기 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정하는 기준점 설정 단계; 구비된 모션 센서(Motion Sensor)를 이용하여 이동 정보를 포함한 모션 센서 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 모션 센서 정보 전송 단계; 주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 전파 환경 전송 단계; 및 상기 인빌딩 맵 데이터 상에 상기 모션 센서 정보 및 상기 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이하여 나타내도록 하는 전파 환경 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 신축된 건물 또는 지하 쇼핑몰에 대해서는 인빌딩 전파 환경 맵이 아직 구축되지 않은 상태이므로, 모션 센서(Motion Sensor)가 탑재된 전파 측정 장치를 이용하여 이동 위치를 추정하고, 추정된 각 위치마다 전파 환경 특성을 매칭한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보로 일치시킴으로서, 더욱 정확한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 측정 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 환경 측정 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵의 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 전파 측정 장치
120: 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치
210: 인빌딩 맵 제공부 220: 제 1 기준점 설정부
230: 위치 추정부 240: 전파 환경 수집부
250: 인빌딩 전파 환경 맵 생성부
260: 데이터베이스 310: 인빌딩 맵 수신부
320: 제 2 기준점 설정부 330: 모션 센서 정보 전송부
340: 전파 환경 전송부 350: 전파 환경 출력부
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 시스템은 전파 측정 장치(110) 및 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)를 포함한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 시스템이 전파 측정 장치(110) 및 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 인빌딩 전파 환경 맵 생성 시스템에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
전파 측정 장치(110)는 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행하기 위한 무선통신 모듈을 구비한 단말기인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전파 측정 장치(110)는 통상적인 음성 통화를 배제하고 전파 측정을 위한 별도의 장치로도 구현 가능하다. 전파 측정 장치(110)는 구비된 무선통신 모듈을 이용하여 이동통신망(미도시)과 연동하며 무선 통신으로 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행한다. 한편, 전파 측정 장치(110)는 연동하는 이동통신망의 기지국 정보를 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다.
또한, 전파 측정 장치(110)는 무선랜 모듈을 구비한 단말기로서, 탑재된 무선랜 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 AP(Access Point)를 통해 인터넷망에 접속하여 각종 웹 페이지 데이터를 수신할 수 있는 단말기이다. 여기서, AP는 데이터 통신을 연결하는 장치로서, 송신측 정보에서 수신측 주소를 읽고 가장 적절한 통신 통로를 지정한 후 다른 통신망으로 전송할 수 있는 장치를 말한다. 즉, AP는 데이터 패킷의 위치를 추출하며, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달할 수 있으며, 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수도 있다. 본 실시예에서 AP는 라우터(Router), 리피터(Repeater), 중계기 및 브릿지(Bridge)를 포함한 개념으로 사용할 수 있다.
또한, 전파 측정 장치(110)는 GPS 모듈을 구비한 단말기로서, 하나 이상의 GPS(Global Positioning System) 인공위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호로부터 항법 데이터(Navigation Data)를 추출하여 이동통신망을 통해 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 송신한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 측정 장치(110)는 GPS 모듈을 구비하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전파 측정 장치(110)는 무선통신 모듈, GPS 모듈 및 무선랜 모듈이 탑재된 스마트 폰(Smart Phone), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 및 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 등 중 어느 하나일 수 있으며, 위치기반 서비스를 이용하기 위한 어플리케이션을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전파 측정 장치(110)는 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하여 인스톨(Install)한다. 또한, 전파 측정 장치(110)는 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)와 연동하여 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정한다. 전파 측정 장치(110)는 인식되는 GPS 인공위성이 있는 경우, GPS 인공위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보를 인빌딩 맵 데이터에 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 즉, 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다. 예를 들어서, 전파 측정 장치(110)가 인빌딩 지역에 위치하므로, 수신되는 GPS 전파 신호가 미약할 것으로 예상되나 인빌딩 지역에서도 창문이나 외부 벽 쪽에서는 GPS 전파 신호가 수신될 수 있다. 따라서, 인빌딩 지역이더라도 GPS 전파 신호가 수신되는 경우에는, GPS 전파 신호에 근거한 현재가 위치가 정확한 위치인 것으로 판단하여, 해당 위치를 전파 측정 장치(110)와 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120) 간에 기준점으로 공유할 수 있다.
또한, 전파 측정 장치(110)는 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보를 0,0의 좌표값을 갖는 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 즉, 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다. 여기서, 전파 측정 장치(110)를 통해 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 일치되는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 실시예이며, 본 발명의 실제 구현에 있어서는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)와 전파 측정 장치(110) 간에 상호 연동을 통해 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 일치하는 개념으로 이해되어야 할 것이다. 또한, 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 위치 정보를 0,0의 좌표값을 갖는 기준점을 수신한 후 기준점을 일반적인 GPS 좌표값으로 변환한 후 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장할 수 있다.
또한, 전파 측정 장치(110)는 구비된 모션 센서(Motion Sensor)를 이용하여 수집된 모션 센서 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 여기서, 모션 센서는 사용자의 움직임을 감지하기 위한 센서이며, 전파 측정 장치(110)에 구비되는 모션 센서는, 자이로 센서(Gyo Sensor), 지자기 센서(GeoMagnetic Sensor), 전자 나침반(Digital Compass) 및 가속도 센서(Acceleration Sensor) 중 적어도 하나 이상의 모듈이 포함될 수 있다. 또한, 전파 측정 장치(110)는 주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 전파 측정 장치(110)는 주변에 통신되는 장치로부터 기지국 기반 정보 및 무선랜 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 포함한 전파 환경 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 맵 데이터 상에 모션 센서 정보 및 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이(Overlay)하여 나타내도록 한다.
전파 측정 장치(110)는 구비된 비콘(Beacon) 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 비콘 신호가 감지되는 경우, 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 전파 측정 장치(110) 우선적으로 전파 환경 장치(110) 내부에 탑재된 위치 정보 DB를 검색하여 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 검색하되, 위치 정보 DB에 비콘 신호에 대응되는 위치 정보가 검색되지 않는 경우, 차선으로 외부 서버로인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)부터 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 수신한다. 여기서, 비콘 신호는 하나 이상의 좁은(주파수에 관해) 신호 성분들(예를 들면, 신호 톤들)을 포함하는 신호들이며, 이러한 신호들은 사용자 데이터 신호들과 같은 다른 신호들에 비해 상대적으로 고전력으로 전송된다. 또한, 비콘 신호의 성분 또는 성분들의 주파수는 전송기에 의해 사용되는 캐리어와 같이 정보를 전달하기 위해 사용될 수 있는데, 본 발명에서의 비콘 신호는 RFID 태그 및 무선랜 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 신호일 수 있다. 한편, 비콘 신호 발생기는 일빌딩 지역에 설치되어 특정 위치에 대한 사용자 데이터, 셀 식별자 및/또는 섹터 식별자를 전달하기 위한 비콘 신호을 전송하며, 일부 정보는 다수의 비콘 신호들을 사용하여 전달될 수 있다.
전파 측정 장치(110)는 수집된 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 좌표값인 xt, yt, zt와 이전에 수집된 좌표값인 xt-1, yt-1, zt-1의 차이값인 [수학식1]이 기 설정된 임계치(Threshold)를 초과하는 경우, 현재 수집된 좌표값에 오류가 있는 것으로 판별한다.
Figure 112010041112802-pat00001
전파 측정 장치(110)는 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 정보 중 가속도에 근거하여 산출된 누적 거리가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 산출된 누적 거리에 오류가 있는 것으로 판별한다. 전파 측정 장치(110)는 오류 판별 결과에 근거하여 오류가 발생한 정보를 상기 모션 센서 정보에서 제외시키는 기능을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로 인빌딩 맵 데이터를 제공한다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 요청받은 특정 위치에 대한 인빌딩 맵을 인빌딩 맵 DB로부터 추출하여 전파 측정 장치(110)로 전송한다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)와 연동하여 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역에 대한 기준점을 설정한다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)가 GPS 인공위성을 인식하는 경우, GPS 인공위성을 통해 수신된 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보를 인빌딩 맵 데이터에 기준점으로 설정하고, 설정된 기준점을 전파 측정 장치(110)로 전송한다. 즉, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다. 또한, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 수신된 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보를 기준점을 설정하며, 기준점의 좌표값을 0,0으로 설정한다. 즉, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 수신된 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다. 여기서, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)를 통해 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 일치되는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 실시예이며, 본 발명의 실제 구현에 있어서는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)와 전파 측정 장치(110) 간에 상호 연동을 통해 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 일치하는 개념으로 이해되어야 할 것이다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 수신된 모션 센서 정보를 이용하여 전파 측정 장치(110)의 이동 위치를 추정한 위치 추정 정보를 생성한다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 모션 센서 정보에 포함된 방향 정보 및 가속도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 매 초당 전파 측정 장치(110)의 이동 거리 정보와 방향 정보를 추정한다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 환경 정보를 수집한다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 측정 장치(110)가 통신하는 기지국 기반 정보를 포함한 전파 환경 정보를 수집한다. 여기서, 기지국 기반 정보는 시스템 ID(SID: System ID), 네트워크 ID(NID: Network ID), 기지국 ID(BSID: Base Station ID) 및 기지국 섹터 번호(Ref_PN: Reference PN), 수신 신호 세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 신호대 잡음비(Ec/Io) 및 위상(Phase) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 정보이다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 맵 데이터를 격자 형태로 나누고, 각각의 격자에 기지국 기반 정보를 매칭하여 저장하고, 각각의 격자를 구분하기 위해 각각의 격자마다 식별 정보를 부여한다. 또한, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 측정 장치(110)가 인식하는 무선랜 신호를 포함한 전파 환경 정보를 수집한다. 여기서, 무선랜 신호는 와이파이(Wi-Fi) 신호, 와이맥스(WiMax) 신호, DTIM(Delevery Traffic Indication Message) 및 핫스팟(Hot Spot) 신호 중 적어도 하나 이상을 포함한 신호의 개념이며, 무선랜 신호는 무선랜 신호를 중계하는 AP(Acess Point)에 대한 맥 어드레스(MAC Address), 맥 어드레스 별 수신 신호 세기(RSS: Received Signal Strength), AP 채널(Channel) 정보 및 AP 주파수(Frequency) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정보이다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 맵 데이터를 격자 형태로 나누고, 각각의 격자에 무선랜 신호를 매칭하여 저장하고, 각각의 격자를 구분하기 위해 각각의 격자마다 식별 정보를 부여한다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 맵 데이터 상에 기준점을 기준으로 추정된 이동 위치인 위치 추정 정보마다 전파 환경 정보를 매칭하여 저장한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성한다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 위치 추정 정보를 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장하고, 수신된 전파 환경 정보를 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장하고, 위치 추정 정보와 전파 환경 정보를 기준점을 기준으로 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 맵 제공부(210), 제 1 기준점 설정부(220), 위치 추정부(230), 전파 환경 수집부(240), 인빌딩 전파 환경 맵 생성부(250) 및 데이터베이스(260)를 포함한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)가 인빌딩 맵 제공부(210), 제 1 기준점 설정부(220), 위치 추정부(230), 전파 환경 수집부(240), 인빌딩 전파 환경 맵 생성부(250) 및 데이터베이스(260)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
인빌딩 맵 제공부(210)는 전파 측정 장치(110)로 인빌딩 맵 데이터를 제공한다. 또한, 인빌딩 맵 제공부(210)는 전파 측정 장치(110)로부터 요청받은 특정 위치에 대한 인빌딩 맵을 인빌딩 맵 DB로부터 추출하여 전파 측정 장치(110)로 전송한다.
제 1 기준점 설정부(220)는 전파 측정 장치(110)와 연동하여 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역에 대한 기준점을 설정한다. 또한, 제 1 기준점 설정부(220)는 전파 측정 장치(110)가 GPS 인공위성을 인식하는 경우, GPS 인공위성을 통해 수신된 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보를 인빌딩 맵 데이터에 기준점으로 설정하고, 설정된 기준점을 전파 측정 장치(110)로 전송한다. 즉, 제 1 기준점 설정부(220)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다. 또한, 제 1 기준점 설정부(220)는 전파 측정 장치(110)로부터 수신된 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보를 기준점을 설정하며, 기준점의 좌표값을 0,0으로 설정한다. 즉, 제 1 기준점 설정부(220)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 수신된 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다.
위치 추정부(230)는 전파 측정 장치(110)로부터 수신된 모션 센서 정보를 이용하여 전파 측정 장치(110)의 이동 위치를 추정한다. 또한, 위치 추정부(230)는 모션 센서 정보에 포함된 방향 정보 및 가속도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 매 초당 전파 측정 장치의 이동 거리 정보와 방향 정보를 추정한다.
전파 환경 수집부(240)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 환경 정보를 수집한다. 또한, 전파 환경 수집부(240)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 측정 장치(110)가 통신하는 기지국 기반 정보를 포함한 전파 환경 정보를 수집한다. 여기서, 기지국 기반 정보는 시스템 ID, 네트워크 ID, 기지국 ID 및 기지국 섹터 번호, 수신 신호 세기, 신호대 잡음비 및 위상 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 정보이다. 또한, 전파 환경 수집부(240)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 측정 장치(110)가 인식하는 무선랜 신호를 포함한 전파 환경 정보를 수집한다. 여기서, 무선랜 신호는 무선랜 신호를 중계하는 AP에 대한 맥 어드레스, 맥 어드레스 별 수신 신호 세기, AP 채널 정보 및 AP 주파수 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정보이다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성부(250)는 인빌딩 맵 데이터 상에 기준점을 기준으로 추정된 이동 위치인 위치 추정 정보마다 전파 환경 정보를 매칭하여 저장한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성한다. 또한, 인빌딩 전파 환경 맵 생성부(250)는 인빌딩 맵 데이터를 격자 형태로 나누고, 각각의 격자에 기지국 기반 정보를 매칭하여 저장하고, 각각의 격자를 구분하기 위해 각각의 격자마다 식별 정보를 부여한다. 또한, 인빌딩 전파 환경 맵 생성부(250)는 인빌딩 맵 데이터를 격자 형태로 나누고, 각각의 격자에 무선랜 신호를 매칭하여 저장하고, 각각의 격자를 구분하기 위해 각각의 격자마다 식별 정보를 부여한다.
데이터베이스(260)는 위치 추정 맵 DB(262), 전파 환경 맵 DB(264), 인빌딩 전파 환경 맵 DB(266) 및 인빌딩 맵 DB를 포함할 수 있다. 위치 추정 맵 DB(262)는 위치 추정 정보를 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장한다. 전파 환경 맵 DB(264)는 수신된 전파 환경 정보를 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장한다. 인빌딩 전파 환경 맵 DB(266)는 위치 추정 정보와 전파 환경 정보를 기준점을 기준으로 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장한다. 인빌딩 맵 DB는 인빌딩 맵 데이터를 저장한다. 즉, 데이터베이스(260)는 인빌딩 전파 맵 생성과 관련한 정보를 분류하여 저장시하고 관리하는데, 이러한 데이터베이스(260)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다. 또한, 이러한 데이터베이스는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이타베이스 관리 시스템(RDBMS)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이타베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 본 발명의 일 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 측정 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 맵 수신부(310), 제 2 기준점 설정부(320), 모션 센서 정보 전송부(330), 전파 환경 전송부(340), 전파 환경 출력부(350), 오류 판별부(360) 및 오류 제거부(370)를 포함한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 전파 측정 장치(110)가 인빌딩 맵 수신부(310), 제 2 기준점 설정부(320), 모션 센서 정보 전송부(330), 전파 환경 전송부(340), 전파 환경 출력부(350), 오류 판별부(360) 및 오류 제거부(370)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 전파 측정 장치(110)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
인빌딩 맵 수신부(310)는 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하여 인스톨을 수행한다.
제 2 기준점 설정부(320)는 외부 서버인 제 2 기준점 설정부(320)와 연동하여 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정한다. 제 2 기준점 설정부(320)는 인식되는 GPS 인공위성이 있는 경우, GPS 인공위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보를 인빌딩 맵 데이터에 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 즉, 제 2 기준점 설정부(320)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다. 또한, 제 2 기준점 설정부(320)는 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보를 0,0의 좌표값을 갖는 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 즉, 제 2 기준점 설정부(320)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다.
제 2 기준점 설정부(320)는 구비된 비콘 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 비콘 신호가 감지되는 경우, 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 제 2 기준점 설정부(320)는 우선적으로 전파 환경 장치(110) 내부에 탑재된 위치 정보 DB를 검색하여 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 검색하되, 위치 정보 DB에 비콘 신호에 대응되는 위치 정보가 검색되지 않는 경우, 차선으로 외부 서버로인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)부터 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 수신한다. 여기서, 비콘 신호는 하나 이상의 좁은(주파수에 관해) 신호 성분들(예를 들면, 신호 톤들)을 포함하는 신호들이며, 이러한 신호들은 사용자 데이터 신호들과 같은 다른 신호들에 비해 상대적으로 고전력으로 전송된다. 또한, 비콘 신호의 성분 또는 성분들의 주파수는 전송기에 의해 사용되는 캐리어와 같이 정보를 전달하기 위해 사용될 수 있는데, 본 발명에서의 비콘 신호는 RFID 태그 및 무선랜 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 신호일 수 있다. 한편, 비콘 신호 발생기는 일빌딩 지역에 설치되어 특정 위치에 대한 사용자 데이터, 셀 식별자 및/또는 섹터 식별자를 전달하기 위한 비콘 신호을 전송하며, 일부 정보는 다수의 비콘 신호들을 사용하여 전달될 수 있다.
모션 센서 정보 전송부(330)는 구비된 모션 센서를 이용하여 수집된 모션 센서 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 여기서, 모션 센서는 자이로 센서, 지자기 센서, 전자 나침반 및 가속도 센서 중 적어도 하나 이상의 모듈을 포함한다. 전파 환경 전송부(340)는 주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 전파 환경 전송부(340)는 주변에 통신되는 장치로부터 기지국 기반 정보 및 무선랜 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 포함한 전파 환경 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 전파 환경 출력부(350)는 인빌딩 맵 데이터 상에 모션 센서 정보 및 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이하여 나타내도록 한다.
오류 판별부(360)는 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 좌표값인 xt, yt, zt와 이전에 수집된 좌표값인 xt-1, yt-1, zt-1의 차이값인 [수학식1]이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 현재 수집된 좌표값에 오류가 있는 것으로 판별한다. 또한, 오류 판별부(360)는 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 정보 중 가속도에 근거하여 산출된 누적 거리가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 산출된 누적 거리에 오류가 있는 것으로 판별한다. 오류 제거부(370)는 오류 판별부(360)의 오류 판별 결과에 근거하여 오류가 발생한 정보를 상기 모션 센서 정보에서 제외시키는 기능을 수행한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 환경 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
전파 측정 장치(110)는 지하 쇼핑몰 또는 특정 건물에 진입한 경우, 해당 위치에 해당 인빌딩 맵 데이터를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 요청하고, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하여 인스톨한다(S410). 예를 들어서, 전파 측정 장치(110)가 신축한 'A 백화점'의 지하 1층으로 이동한 경우, 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 'A 백화점'의 지하 1층에 해당하는 인빌딩 맵 데이터를 요청하여 다운로드할 수 있는 것이다.
전파 측정 장치(110)는 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)와 연동하여 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정한다(S420). 전파 측정 장치(110)는 인식되는 GPS 인공위성이 있는 경우, GPS 인공위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보를 인빌딩 맵 데이터에 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 즉, 전파 측정 장치(110)가 인빌딩인 지하 또는 특정 건물 안에 위치하더라도 GPS 전파 신호가 수신되는 지역이 있는 경우, 해당 위치 정보를 기준점으로 공유하는 것이다. 즉, 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다.
한편, 전파 측정 장치(110)는 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보를 0,0의 좌표값을 갖는 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송할 수 있다. 즉, 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다.
한편, 전파 측정 장치(110)는 구비된 비콘 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 비콘 신호가 감지되는 경우, 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 기준점으로 설정하며, 설정된 기준점을 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다. 이때, 전파 측정 장치(110)는 우선적으로 전파 환경 장치(110) 내부에 탑재된 위치 정보 DB를 검색하여 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 검색하되, 위치 정보 DB에 비콘 신호에 대응되는 위치 정보가 검색되지 않는 경우, 차선으로 외부 서버로인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)부터 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 수신한다.
전파 측정 장치(110)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 동일한 위치 정보로 상호간에 일치하는 지의 여부를 확인한다(S430).
단계 S430의 확인 결과, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 동일한 위치 정보로 상호간에 일치하는 경우, 전파 측정 장치(110)는 구비된 모션 센서를 이용하여 수집된 모션 센서 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다(S440). 여기서, 전파 측정 장치(110)에 자이로 센서, 지자기 센서, 전자 나침반 및 가속도 센서 중 적어도 하나 이상의 모듈을 포함한 모션 센서를 이용하여 모션 센서 정보를 수집할 수 있다. 이때, 전파 측정 장치(110)는 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 좌표값인 xt, yt, zt와 이전에 수집된 좌표값인 xt-1, yt-1, zt-1의 차이값인 [수학식1]이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 현재 수집된 좌표값에 오류가 있는 것으로 판별할 수 있다. 또한, 전파 측정 장치(110)는 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 정보 중 가속도에 근거하여 산출된 누적 거리가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 산출된 누적 거리에 오류가 있는 것으로 판별한다. 전파 측정 장치(110)는 오류 판별 결과에 근거하여 오류가 발생한 정보를 상기 모션 센서 정보에서 제외시키는 기능을 수행할 수 있다. 전파 측정 장치(110)는 주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한다(S450). 전파 측정 장치(110)는 인빌딩 맵 데이터 상에 모션 센서 정보 및 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이하여 나타내도록 한다(S460).
도 4에서는 단계 S410 내지 단계 S460을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S410 내지 단계 S460 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 4에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 환경 측정 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 환경 측정 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 특정 위치에 대한 인빌딩 맵 데이터에 대한 요청이 있는지의 여부를 확인한다(S510). 단계 S510의 확인 결과, 전파 측정 장치(110)로부터 특정 위치에 대한 인빌딩 맵 데이터에 대한 요청이 있는 경우, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로 인빌딩 맵 데이터를 제공한다(S510). 즉, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 요청받은 특정 위치에 대한 인빌딩 맵을 인빌딩 맵 DB로부터 추출하여 전파 측정 장치(110)로 전송하는 것이다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)와 연동하여 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역에 대한 기준점을 설정한다(S530). 단계 S530에 대해 더 구체적으로 설명하자면, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)가 GPS 인공위성을 인식하는 경우, GPS 인공위성을 통해 수신된 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보를 인빌딩 맵 데이터에 기준점으로 설정하고, 설정된 기준점을 전파 측정 장치(110)로 전송한다. 즉, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다. 한편, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 수신된 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보를 기준점을 설정하며, 기준점의 좌표값을 0,0으로 설정한다. 즉, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점을 동일한 위치 정보인 수신된 특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보로 상호간에 일치시키는 것이다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 동일한 위치 정보로 상호간에 일치하는 지의 여부를 확인한다(S540). 단계 S540의 확인 결과, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점과 전파 측정 장치(110)에 저장된 인빌딩 맵 데이터 상의 기준점이 동일한 위치 정보로 상호간에 일치하는 경우, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 모션 센서 정보 및 전파 환경 정보를 수신한다(S550). 즉, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 측정 장치(110)가 통신하는 기지국 기반 정보를 포함한 전파 환경 정보를 수집한다. 여기서, 기지국 기반 정보는 시스템 ID, 네트워크 ID, 기지국 ID 및 기지국 섹터 번호, 수신 신호 세기, 신호대 잡음비 및 위상 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 정보이다. 또한, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 전파 측정 장치(110)가 인식하는 무선랜 신호를 포함한 전파 환경 정보를 수집한다. 여기서, 무선랜 신호는 무선랜 신호를 중계하는 AP에 대한 맥 어드레스, 맥 어드레스 별 수신 신호 세기, AP 채널 정보 및 AP 주파수 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한 정보이다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 전파 측정 장치(110)로부터 수신된 모션 센서 정보를 이용하여 전파 측정 장치(110)의 이동 위치를 추정한 위치 추정 정보를 생성한다(S560). 즉, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 모션 센서 정보에 포함된 방향 정보 및 가속도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 매 초당 전파 측정 장치(110)의 이동 거리 정보와 방향 정보를 추정하는 것이다.
인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 맵 데이터 상에 기준점을 기준으로 추정된 이동 위치인 위치 추정 정보마다 전파 환경 정보를 매칭하여 저장한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성한다(S570). 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 위치 추정 정보를 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장하고, 수신된 전파 환경 정보를 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장하고, 위치 추정 정보와 전파 환경 정보를 기준점을 기준으로 인빌딩 맵 데이터에 매칭하여 저장할 수 있다. 한편, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 맵 데이터를 격자 형태로 나누고, 각각의 격자에 기지국 기반 정보 및 무선랜 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 매칭하여 저장하고, 각각의 격자를 구분하기 위해 각각의 격자마다 식별 정보를 부여할 수 있다.
도 5에서는 단계 S510 내지 단계 S570을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S510 내지 단계 S570 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 5에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵 생성 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵의 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)는 인빌딩 맵 데이터 상에 기준점을 기준으로 추정된 이동 위치인 위치 추정 정보마다 전파 환경 정보를 매칭하여 저장한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 전파 측정 장치(110)가 인빌딩 맵 데이터 상에 이동한 위치 추정 정보마다 전파 환경 정보를 수신하여 매칭하여 저장하게 되는 것이다. 한편, 전파 측정 장치(110)는 주변에 통신되는 장치로부터 기지국 기반 정보 및 무선랜 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 포함한 전파 환경 정보를 외부 서버인 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송한 후 전파 측정 장치(110) 내에서 도 6에 도시된 바와 같이, 인빌딩 맵 데이터 상에 모션 센서 정보 및 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이하여 나타낼 수 있을 것이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인빌딩 전파 환경 맵을 적용할 요구가 많다고 여겨지는 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)를 통해 인빌딩 전파 환경 맵이 생성된 이후에는 이를 이용한 위치 측위 서비스도 가능하다. 즉, 사용자가 해당 인빌딩 지역에서 위치 측위를 요청한 경우, 위치 계산 서버가 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)가 생성한 인빌딩 전파 환경 맵을 이용하여 사용자의 위치를 측위하고, 사용자 단말기로 전송할 수 있을 것이다. 즉, 위치 계산 서버는 인빌딩 전파 환경 맵에서 단말기로부터 수신한 전파 환경 정보에 매칭되는 위보 위치를 선별하고, 선별된 위치들을 이용한 삼각 측량 방법이 이용될 수 있을 것이다. 또한, 이를 수신하는 사용자 단말기 증강 현실(Augmented Reality) 서버와 연동하여 단말기로 획득한 영상에 해당 위치를 POI(Points Of Interest) 형태로 오버레이하여 나타낼 수도 있다. 또한, 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)를 적외선 센서를 이용하여, 장애물을 피하거나 전체지역을 균등하게 측정할 수 있는 알고리즘(Algorithm)을 탑재한 로봇에 체결하여 해당 지역에 대한 인빌딩 전파 환경 맵을 자동으로 생성할 수도 있다. 또한, 대형 쇼핑몰에서는 사용자들이 사용하는 카트에 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)를 체결하여 사용자들이 이동하는 경로에 따라 인빌딩 전파 환경 맵을 생성하고 이를 일정한 주기로 인빌딩 전파 환경 맵 생성 장치(120)로 전송하는 방식으로도 활용될 수 있을 것이다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 신축된 건물 또는 지하 쇼핑몰에 대해서는 인빌딩 전파 환경 맵이 아직 구축되지 않은 상태이므로, 모션 센서(Motion Sensor)가 탑재된 전파 측정 장치를 이용하여 이동 위치를 추정하고, 추정된 각 위치마다 전파 환경 특성을 매칭한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성하도록 하는 다양한 분야에 적용되어, 더욱 정확한 인빌딩 전파 환경 맵을 생성할 수 있는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.

Claims (11)

  1. 외부 서버로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하여 인스톨(Install)하는 인빌딩 맵 수신부;
    상기 외부 서버와 연동하여 상기 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정하는 기준점 설정부;
    구비된 모션 센서(Motion Sensor)를 이용하여 수집된 모션 센서 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 모션 센서 정보 전송부;
    주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 전파 환경 전송부; 및
    상기 인빌딩 맵 데이터 상에 상기 모션 센서 정보 및 상기 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이(Overlay)하여 나타내도록 하는 전파 환경 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준점 설정부는,
    인식되는 GPS 인공위성이 있는 경우, GPS 인공위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호에 근거하여 산출된 현재 위치 정보를 상기 인빌딩 맵 데이터에 상기 기준점으로 설정하며, 설정된 상기 기준점을 상기 외부 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준점 설정부는,
    특정 영역에 대한 선택 신호에 해당하는 위치 정보를 0,0의 좌표값을 갖는 상기 기준점으로 설정하며, 설정된 상기 기준점을 상기 외부 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준점 설정부는,
    구비된 비콘(Beacon) 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 비콘 신호가 감지되는 경우, 상기 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 상기 기준점으로 설정하며, 설정된 상기 기준점을 상기 외부 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기준점 설정부는,
    우선적으로 위치 정보 DB를 검색하여 상기 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 검색하되, 상기 비콘 신호에 대응되는 위치 정보가 검색되지 않는 경우, 차선으로 상기 외부 서버로부터 상기 비콘 신호에 대응되는 위치 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 비콘 신호는 RFID 태그 및 무선랜 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 신호인 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 환경 전송부는,
    주변에 통신되는 장치로부터 기지국 기반 정보 및 무선랜 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 포함한 전파 환경 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 좌표값인 xt, yt, zt와 이전에 수집된 좌표값인 xt-1, yt-1, zt-1의 차이인
    Figure 112010041112802-pat00002
    가 기 설정된 임계치(Threshold)를 초과하는 경우, 현재 수집된 좌표값에 오류가 있는 것으로 판별하는 오류 판별부; 및
    상기 오류 판별 결과에 근거하여 상기 오류가 발생한 정보를 상기 모션 센서 정보에서 제외시키는 오류 제거부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 오류 판별부는,
    상기 모션 센서 정보를 분석하여 현재 수집된 정보 중 가속도에 근거하여 산출된 누적 거리가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 산출된 누적 거리에 오류가 있는 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 모션 센서는,
    자이로 센서(Gyo Sensor), 지자기 센서(GeoMagnetic Sensor), 전자 나침반(Digital Compass) 및 가속도 센서(Acceleration Sensor) 중 적어도 하나 이상의 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 장치.
  11. 외부 서버로부터 인빌딩 맵 데이터를 다운로드하는 인빌딩 맵 수신 단계;
    상기 외부 서버와 연동하여 상기 인빌딩 맵 데이터의 특정 영역을 기준점으로 설정하는 기준점 설정 단계;
    구비된 모션 센서(Motion Sensor)를 이용하여 이동 정보를 포함한 모션 센서 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 모션 센서 정보 전송 단계;
    주변에 통신하는 장치로부터 수집된 전파 환경 정보를 상기 외부 서버로 전송하는 전파 환경 전송 단계; 및
    상기 인빌딩 맵 데이터 상에 상기 모션 센서 정보 및 상기 전파 환경 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 오버레이하여 나타내도록 하는 전파 환경 출력 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩 전파 측정 방법.
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