KR101613147B1 - 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 측위 방법 - Google Patents

블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 측위 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블루투스 신호를 수신하는 모바일 기기를 이용하여 그 모바일 기기를 휴대하는 사용자의 위치를 효과적으로 파악할 수 있는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 측위 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 블루투스 신호를 이용하여 모바일 기기의 위치를 파악하는 서비스 및 방법을 제공함에 있어서 모바일 기기의 블루투스 신호 수신 환경을 고려하여 더욱 정확한 수준으로 모바일 기기의 위치를 파악할 수 있는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 측위 방법{Mobile Device Positioning System and Method Using Bluetooth Signal}
본 발명은 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블루투스 신호를 수신하는 모바일 기기를 이용하여 그 모바일 기기를 휴대하는 사용자의 위치를 효과적으로 파악할 수 있는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 측위 방법에 관한 것이다.
최근에 블루투스 장치가 많이 보급되면서 블루투스 신호를 이용한 사용자 위치 파악 서비스가 다양하게 개발되고 있다. 특히, GPS 신호가 도달하지 않는 실내에서 사용자의 위치를 파악하거나 사용자의 위치를 GPS 신호보다 더욱 정확하게 파악하기 위한 용도로 블루투스 신호를 사용하는 방법이 개발되고 있다.
블루투스 신호를 이용하여 사용자의 위치를 파악하는 방법은 주로 주기적으로 블루투스 신호를 송신하는 비콘(beacon)을 사용한다. 비콘에서 송신하는 블루투스 신호의 도달 거리를 대략적으로 10m 정도로 설정하고, 블루투스 신호를 수신하는 모바일 기기에 수신된 블루투스 신호의 세기를 이용하여 비콘과 모바일 기기 사이의 거리를 계산한다. 즉, 모바일 기기에 수신되는 블루투스 신호의 세기가 강할수록 모바일 기기가 비콘에 근접하는 것으로 판단하는 것이다.
이와 같은 종래의 방법은 실제 사용자 위치 파악 서비스로 사용하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 사용자들은 스마트폰과 같은 모바일 기기에 케이스를 씌워서 사용하기도 하고 모바일 기기를 가방 깊이 넣고 휴대하기도 한다. 특히, 금속 성분이 포함된 케이스를 씌워서 스마트폰을 사용하는 경우에 스마트폰의 블루투스 수신 감도가 대폭 낮아질 수 있다. 또한, 사용자와 비콘 사이에 장애물이 배치되면 블루투스 신호의 전달이 원활하지 않아서 모바일 기기에 블루투스 신호가 약하게 수신될 수 있다. 모바일 기기의 종류에 따라서는 제조사가 제품을 출시할 때 블루투스 수신 모듈의 수신 감도를 낮게 설정하여 출시하는 경우도 있다. 이와 같이 모바일 기기에 블루투스 신호가 원활하게 수신될 수 없는 다양한 이유들이 존재한다. 보통 모바일 기기에 애플리케이션의 형태로 설치되는 블루투스 신호를 이용한 위치 파악 시스템은 종래의 방법으로는 장애 요인에 의한 수신된 블루투스 신호의 세기가 약한 경우와 비콘과의 거리로 인해 블루투스 신호의 세기가 약한 경우를 구별할 수 없다. 이로 인해 실제 비콘과 매우 근접한 경우에도 모바일 기기가 비콘과 멀리 떨어진 것으로 판단하는 오류가 쉽게 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점으로 인해 사용자의 위치를 파악함에 있어서 10m 이상의 오차가 쉽게 발생하게 된다.
사용자의 위치를 파악하여 광고 또는 영업을 하거나 위치와 관련된 다양한 정보를 제공하는 서비스를 제공함에 있어서, 사용자의 위치를 10m 이상 잘 못 파악하면 정상적인 서비스를 제공하는 것이 거의 불가능한 문제점이 있다. 이와 같은 종래의 방법에 기반한 서비스를 제공하는 경우 사용자의 서비스에 대한 만족도도 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2012-0095101호 (2012.8.28)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 블루투스 신호를 이용하여 모바일 기기의 위치를 파악하는 서비스 및 방법을 제공함에 있어서 모바일 기기의 블루투스 신호 수신 환경을 고려하여 더욱 정확한 수준으로 모바일 기기의 위치를 파악할 수 있는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템은, 비콘에서 주기적으로 송신하는 블루투스 신호를 모바일 기기에서 수신하여 모바일 기기의 위치를 파악하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템에 있어서, 자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 비교적 강한 세기로 주기적으로 송신하는 강신호 비콘; 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호 도달 영역 내부에 배치되고 자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 세기에 비해 약한 세기로 송신하는 복수의 약신호 비콘; 및 상기 비콘들(상기 강신호 비콘 및 복수의 약신호 비콘)의 식별번호에 대응하는 각 비콘들의 신호 속성(강신호 비콘인지 약신호 비콘인지 여부)이 저장되고, 자신에게 수신된 블루투스 신호에 포함된 상기 비콘들의 식별번호와 그에 대응하는 상기 신호 속성을 이용하여 자신의 블루투스 신호 수신 감도의 정상 여부를 판단하고 이를 이용하여 상기 비콘들에 대한 자신의 위치를 판단하는 모바일 기기;를 포함하는 점에 특징이 있다.
또한, 본 발명의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법은, 비콘에서 주기적으로 송신하는 블루투스 신호를 모바일 기기에서 수신하여 모바일 기기의 위치를 파악하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법에 있어서, (a) 자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 비교적 강한 세기로 주기적으로 송신하는 강신호 비콘과 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호 도달 영역 내부에 배치되고 자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 세기에 비해 약한 세기로 송신하는 복수의 약신호 비콘의 식별번호와 그 식별번호에 대응하는 상기 비콘들(상기 강신호 비콘 및 복수의 약신호 비콘)의 신호 속성(강신호 비콘인지 약신호 비콘인지 여부)을 상기 모바일 기기에 저장하는 단계; (b) 상기 비콘들이 송신하는 블루투스 신호를 상기 모바일 기기가 수신하여 그 블루투스 신호에 포함된 상기 비콘들의 식별번호를 파악하고 그 블루투스 신호를 송신한 비콘의 상기 신호 속성을 파악하는 단계; (c) 상기 모바일 기기가 수신한 블루투스 신호에 포함된 상기 비콘들의 식별번호와 신호 속성을 이용하여 자신의 블루투스 신호 수신 감도의 정상 여부를 판단하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계의 결과에 따라, 상기 비콘들에 대한 자신의 위치를 모바일 기기가 판단하는 단계;를 포함하는 점에 특징이 있다.
본 발명에 따른 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 측위 방법은, 모바일 기기의 주위 환경이나 장애 요인으로 인해 모바일 기기의 블루투스 신호 수신 감도가 좋지 않은 경우에도 모바일 기기의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템의 구성을 설명하는 개략도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템을 이용하여 본 발명의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법을 수행하는 순서도이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템과 도 3에 도시된 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법의 작동을 설명하기 위한 개락도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템의 구성을 설명하는 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템의 구성을 설명하는 개략도이다.
본 실시예의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템은 강신호 비콘(10)과 복수의 약신호 비콘(20)과 모바일 기기(30)를 포함하여 이루어진다.
강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)은 모두 주기적으로 블루투스 신호를 송신한다. 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)이 송신하는 블루투스 신호에는 운영자의 선택에 따라 다양한 정보가 포함될 수 있지만 각 비콘(강신호 비콘(10) 및 약신호 비콘(20))의 식별번호는 필수적으로 포함된다. 각 비콘의 MAC 어드레스가 식별번호가 될 수도 있고 운영자가 설정한 다른 번호가 비콘의 식별번호가 될 수도 있다.
종래의 일반적인 비콘은 송신하는 블루투스 신호의 세기가 일정한 것이 일반적이지만, 본 발명의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템은 의도적으로 송신하는 블루투스 신호의 세기를 다르게 설정한 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)을 복합적으로 사용한다.
강신호 비콘(10)은 약신호 비콘(20)에 비해 상대적으로 강한 블루투스 신호를 송신하고, 약신호 비콘(20)은 강신호 비콘(10)에 비해 약한 세기의 블루투스 신호를 송신하다. 그에 따라 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호는 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호보다 더 넓은 영역까지 전달된다. 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호에 대한 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호의 세기의 비율은 운영자의 선택에 따라 다양하게 설정될 수 있으며 대략 30 ~ 80% 의 세기로 설정될 수 있다.
하나의 강신호 비콘(10)에 대해 복수의 약신호 비콘(20)들이 매칭된다. 약신호 비콘(20)들은 매칭되는 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호 도달 영역(11) 내부에 배치된다. 강신호 비콘(10)의 블루투스 도달 영역(11) 내에 배치되는 약신호 비콘(20)들의 위치와 간격은 다양하게 설정될 수 있다. 본 실시예에서는 도 1에 도시한 것과 같이 한 개의 강신호 비콘(10)과 4개의 약신호 비콘(20)이 배치된 경우를 예로 들어 설명한다. 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호의 도달 영역(21)은 도 1에 각각 비콘(10, 20) 주위에 원형 실선으로 표시되었다. 도 1에 도시된 것과 같이 본 실시예에서는 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 도달 영역(11)은 그에 대응하는 약신호 비콘(20)들의 블루투스 신호의 도달 영역(21)의 합에 포함되도록 배치된 경우를 예로 들어 설명한다. 즉, 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호 도달 영역(11)에는 모두 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 도달하도록 구성된 경우를 예로 들어 설명한다.
사용자가 휴대하는 모바일 기기(30)는 블루투스 신호를 수신할 수 있는 기능이 있다. 블루투스 기능이 있는 스마트 폰이나 태블릿 등이 모바일 기기(30)로 사용될 수 있다. 모바일 기기(30)에는 각 비콘들(10, 20)의 식별번호와 각 비콘들(10, 20)이 강신호 비콘(10)인지 약신호 비콘(20)인지 여부(이하, '신호 속성'이라고 한다)가 저장된다. 이와 같은 각 비콘의 식별번호와 신호 속성은 본 실시예의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법을 실시하기 위한 애플리케이션이 모바일 기기(30)에 설치되면서 저장될 수도 있고 실시간으로 모바일 기기(30)가 네트워크를 통해 서버(40)에 접속하여 각 비콘의 식별번호에 대응하는 신호 속성을 수신한 후 저장할 수도 있다.
본 실시예에서는 미리 서버(40)에 저장된 각 비콘들(10, 20)의 신호 속성을 모바일 기기(30)가 네트워크를 통해 수신하여 저장하는 경우를 기준으로 설명한다.
서버(40)에는 각 비콘들(10, 20)의 식별번호와 그 비콘의 신호 속성이 저장된다. 또한 서버(40)에는 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 세기에 대한 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호의 세기의 비율도 저장될 수 있다. 또한, 서버(40)에는 강신호 비콘(10) 및 약신호 비콘(20) 사이의 거리가 저장될 수도 있고, 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)의 위치 좌표가 저장될 수도 있다.
모바일 기기(30)는 상술한 바와 같이 블루투스 신호의 세기가 각각 다르게 설정된 비콘들(10, 20)의 블루투스 신호의 수신 여부와 블루투스 신호의 세기를 이용하여 효과적으로 자신의 위치를 판단한다.
모바일 기기(30)에 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 모두 수신되지 않으면, 모바일 기기(30)는 비콘들(10, 20)과 멀리 떨어진 곳에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
만약, 모바일 기기(30)에 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호는 수신되는데 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호는 수신되지 않는다면, 모바일 기기(30)는 자신의 블루투스 신호의 수신 감도가 비정상인 것으로 판단한다. 본 실시예의 경우 도 1에 도시한 것과 같이 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 도달 영역(11)에는 모두 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호도 도달하도록 비콘들(10, 20)이 배치되어 있다. 만약, 모바일 기기(30)에 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호는 수신되는데 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호는 수신되지 않는다면 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 비정상이라는 것을 의미한다. 모바일 기기(30)에 블루투스 신호의 수신을 방해하는 케이스가 씌워져 있거나 사용자가 모바일 기기(30)를 가방 속과 같이 블루투스 신호를 수신하기 어려운 곳에 수용하여 휴대하는 경우, 이와 같이 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호만 수신되고 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호는 수신되지 않을 수 있다. 또한 모바일 기기(30)의 기종에 따라 블루투스 신호의 수신 감도가 낮게 설정되어 있을 수도 있다.
이와 같이 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 비정상인 경우에는 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호만을 이용하여 모바일 기기(30)의 위치를 파악한다. 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호가 일정 시간 이상 지속하여 모바일 기기(30)에 수신되는 경우 수신된 식별번호에 대응하는 강신호 비콘(10)과 근접한 위치에 모바일 기기(30)가 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또는 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 좋지 않은 상황인 것을 감안하여 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 세기에 비례하는 강신호 비콘(10)과의 거리를 대략적으로 추정하여 모바일 기기(30)의 위치를 파악하는 것이 가능하다.
종래에는 블루투스 신호가 약하게 수신되는 경우, 모바일 기기와 비콘 사이의 거리로 인해 블루투스 신호가 약하게 수신되는 것인지 모바일 기기의 주위 환경으로 인해 블루투스 신호가 약하게 수신되는 것인 것인지 여부를 구분할 수 없었다. 이와 같은 이유로 종래에는 블루투스 신호의 세기를 기준으로 비콘과의 거리를 판단할 경우 오차가 매우 커서 모바일 기기의 위치를 파악함에 있어서 오차가 매우 컸거나 위치 정보를 이용하는 서비스를 제공하기 어려운 경우가 많았다.
그러나 본 발명의 경우 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 각각 수신되는지 여부를 이용하여 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도를 파악함으로써 종래와 달리 매우 정확하게 모바일 기기(30)의 위치를 파악하는 것이 가능하다.
모바일 기기(30)에 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 각각 수신되는 경우에는 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 정상적인 상태인 것으로 판단한다. 이때는 수신된 약신호 비콘(20)의 식별번호를 이용하여 모바일 기기(30)의 위치를 해당 약신호 비콘(20)의 위치에 근접한 것으로 판단하게 된다. 모바일 기기(30)에 수신된 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호의 세기와 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)에서 각각 송신하는 블루투스 신호의 세기의 비율을 이용하여 계산하면, 모바일 기기(30)의 위치를 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20) 사이의 특정 지점으로 더욱 정확하게 판단하는 것이 가능하다.
도 1에 B 지점으로 표시된 위치에서 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호와 함께 2개 이상의 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 모바일 기기(30)에 수신되면, 모바일 기기(30)는 수신된 블루투스 신호의 식별번호에 대응하는 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 중첩되는 영역에 자신이 위치하고 있음을 판단하게 된다. 상술한 바와 같이 모바일 기기(30)에 수신된 각 비콘의 블루투스 신호의 상대적인 세기와 각 비콘들(10, 20) 사이의 상대적인 위치(또는 서버(40)에서 수신한 각 비콘의 위치 좌표)를 비교하여 계산하면 더욱 정확한 모바일 기기(30)의 위치를 계산하는 것이 가능하다.
이하, 상술한바와 같이 구성된 본 실시예의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템을 이용하여 모바일 기기(30)의 위치를 파악하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법을 실시하는 과정을 설명한다.
먼저, 비콘들(10, 20)은 도 1에 도시한 것과 같이 배치된다. 상술한 바와 같이 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호 도달 영역(11)에는 모두 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 도달하도록 구성된다. 본 실시예에 따른 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법은 모바일 기기(30)에 설치된 애플리케이션을 통해 수행된다. 도 2에 도시한 것과 같이 본 실시예의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법을 실시할 수 있는 애플리케이션이 설치된 모바일 기기(30)들을 사용자가 휴대하면서 움직이면 모바일 기기(30)의 위치가 파악된다. 모바일 기기(30)들은 무선 네트워크를 통해 서버(40)에 연결된다.
이와 같은 상태에서 모바일 기기(30)는 각 비콘의 식별번호와 신호 속성을 저장한다((a) 단계; S100). 각 비콘의 식별번호와 그에 대응하는 신호 속성은 모바일 기기(30)에 본 실시예의 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법을 실시하기 위한 애플리케이션을 설치할 때 저장될 수도 있고 필요시마다 서버(40)에서 다운 받을 수도 있다. 본 실시예에서는 모바일 기기(30)에 각 비콘의 식별번호는 미리 저장되어 있고, 그에 대응하는 각 비콘의 신호 속성은 모바일 기기(30)에서 필요시마다 서버(40)에서 접속하여 수신하고 저장하는 경우를 예로 들어 설명한다.
이와 같은 상태에서 모바일 기기(30)는 각 비콘들(10, 20)에서 송신하는 블루투스 신호를 수신하고 수신된 블루투스 신호에 포함된 식별번호에 대응하는 비콘의 신호 속성을 파악한다((b) 단계; S200). 상술한 바와 같이 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)들은 각각 자신의 식별번호가 포함된 블루투스 신호를 주기적으로 송신한다. 모바일 기기(30)가 비콘들(10, 20)의 블루투스 신호 수신 가능 영역에 위치하면 해당 영역에 대응하는 비콘의 블루투스 신호를 수신하게 된다. 모바일 기기(30)는 수신한 블루투스 신호에 포함된 식별번호를 이용하여 수신한 블루투스 신호를 송신한 비콘이 강신호 비콘(10)인지 약신호 비콘(20)인지 여부를 파악한다. 애플리케이션 설치과정에서 저장되거나 서버(40)에 접속하여 저장된 기록을 조회하여 각 식별번호에 대응하는 비콘이 강신호 비콘(10)인지 약신호 비콘(20)인지 파악하게 된다.
다음으로 (b) 단계에서 파악한 비콘들(10, 20)의 식별번호와 신호 속성을 이용하여 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 정상인지 여부를 판단하게 된다((c) 단계; S300). 도 1의 A 지점 및 B 저점과 같이 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호를 수신한 곳에서 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호도 수신하였다면 그 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도는 정상이라고 판단한다. 즉, 모바일 기기(30) 자체의 블루투스 신호 수신 감도에도 문제가 없고 모바일 기기(30)의 주위 환경에도 블루투스 신호를 수신하는 데 장애가 되는 요소가 없는 상태이다. 도 3의 C 지점과 같이 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호는 수신되는데 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 수신되지 않는다면 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 비정상인 상태라고 판단하게 된다. 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호는 수신되는데 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 수신되지 않는다면, 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 하드웨어의 감도가 낮게 설정되어 있거나 모바일 기기(30) 주위에 블루투스 신호의 수신을 방해하는 장애요소가 존재하는 상황인 것이다.
이와 같이 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도의 정상 여부를 판단하는 단계가 완료되고 나면, 그 결과를 바탕으로 블루투스 신호를 수신한 비콘들(10, 20)에 대한 자신(모바일 기기(30))의 위치를 판단한다((d) 단계; S400).
즉, 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 비정상인 경우(강신호 비콘(10)의 블루투스 신호만 수신되고 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호는 수신되지 않는 상태)에는 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호를 이용하여 모바일 기기(30)의 위치를 파악한다. 도 4는 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 감도가 비정상인 경우의 비콘들(10, 20)의 블루투스 신호의 수신 가능 영역(12, 22)을 도시한 것이다. 도 4에 점선으로 도시된 영역은 각 비콘의 블루투스 신호가 도달 가능한 영역(11, 21)이고 실선으로 도시된 영역은 모바일 기기(30)에 블루투스 신호가 수신 가능한 영역(12, 22)을 도시한 것이다. 모바일 기기(30)의 블루투스 수신 감도가 비정상인 상태이기 때문에 강신호 비콘(10)과 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 모바일 기기(30)에 수신될 수 있는 영역(12, 22)이 블루투스 신호의 도달 영역(11, 21)보다 작은 것을 확인할 수 있다. 이와 같은 경우 도 4의 C 지점에서는 모바일 기기(30)에 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호는 수신되지 않고 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호만 수신된다. 이 경우 모바일 기기(30)에 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호가 일정 시간 이상 지속하여 수신되면, 모바일 기기(30)가 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호 도달 가능 영역(12) 내에 위치하는 것으로 파악할 수 있다. 또는 모바일 기기(30)에 수신된 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 세기를 이용하여 모바일 기기(30)의 강신호 비콘(10)에 대한 거리를 정량적으로 파악할 수도 있다. 이때, 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 비정상인 것을 고려하여, 정상적인 경우에 동일한 세기의 블루투스 신호가 수신된 경우보다 강신호 비콘(10)에 모바일 기기(30)가 더 가까이 있는 것으로 판단할 수 있다.
모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 감도가 정상인 경우(강신호 비콘(10)의 블루투스 신호와 하나 이상의 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 수신되는 상태)에는 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호와 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호를 이용하여 모바일 기기(30)의 위치를 파악한다. 이 경우 도 1에 도시한 것과 같이 블루투스 신호의 도달 가능 영역(11, 21)과 모바일 기기(30)의 블루투스 신호 수신 가능 영역이 일치하거나 유사하게 된다.
도 1의 A 지점과 같이 하나의 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호만 수신된다면, 모바일 기기(30)는 그 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호 도달 가능 영역(21)와 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호 도달 가능 영역(11)이 중첩되는 영역 내에 위치하는 것으로 판단한다. 도 1의 B 지점과 같이 2개 이상의 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호가 수신된다면, 모바일 기기(30)는 그 약신호 비콘(20)들의 블루투스 신호의 도달 가능 영역(21)과 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호 도달 가능 영역(11)이 중첩되는 영역 내에 모바일 기기(30)가 위치하는 것으로 판단한다. 모바일 기기(30)가 수신한 각 비콘들(10, 20)의 블루투스 신호의 세기를 이용하면, 블루투스 신호의 세기에 비례하는 근접도를 이용하여 약신호 비콘(20)들 사이의 모바일 기기(30)의 위치를 정량적으로 더욱 정확하게 파악하는 것이 가능하다. 특히, 상술한 바와 같이 서버(40)에 각 비콘들(10, 20)의 위치 좌표 또는 각 비콘들(10, 20) 간의 거리를 포함한 상대적 위치에 대한 정보가 저장되어 있는 경우에는 더욱 정확한 모바일 기기(30)의 위치 파악이 가능하다. 모바일 기기(30)가 비콘들(10, 20)의 좌표 또는 각 비콘들(10, 20)간의 거리를 포함한 상대적 위치에 대한 정보를 서버(40)에서 수신하여 블루투스 신호의 세기를 적용해 계산함으로써 더욱 정확하게 자신의 위치를 계산할 수 있다.
약신호 비콘(20)의 블루투스 신호만 수신되거나 어떠한 블루투스 신호도 수신되지 않는다면, 모바일 기기(30)는 블루투스 신호 수신 감도의 정상 여부에 관계 없이 위치 파악이 필요한 영역의 내부에 있지 않은 것이 된다.
이와 같이 본 발명에 의해 모바일 기기(30)의 위치를 파악하면 다양한 용도로 사용이 가능하다. 예를 들어, 쇼핑몰에서 특정 제품의 근처에 사용자가 근접한 것을 파악하면, 사용자의 모바일 기기(30)에 그 제품의 정보를 송신할 수도 있고 그 제품에 대한 할일 쿠폰을 모바일로 전송하는 서비스를 제공할 수 있다. 본 발명을 박물관과 같은 전시장에 적용하는 경우, 사용자가 모바일 기기(30)를 휴대하고 특정 전시물에 근접하는 것을 자동으로 파악하여 그 전시물에 대한 정보를 모바일로 제공할 수도 있다.
이상, 본 발명에 따른 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템 및 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 앞에서 비콘의 신호 속성은 모바일 기기(30)에 미리 저장되거나 서버(40)에서 수신하여 저장하는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 비콘이 송신하는 블루투스 신호에 신호 속성도 포함시킬 수 있다. 즉, 모바일 기기(30)는 블루투스 신호를 수신하면 그 비콘의 식별번호와 신호 속성을 파악할 수 있는 것이다.
또한, (a) 단계에서 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 세기에 대한 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호의 세기의 비율을 모바일 기기(30)에 미리 저장하거나 서버(40)에 저장한 후 모바일 기기(30)가 수신하여 저장한 후, (d) 단계에서 모바일 기기(30)의 위치를 파악하는 데에 이용할 수도 있다. 예를 들어, 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호의 세기가 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 세기의 40%로 설정되어 있다면, (d) 단계에서는 모바일 기기(30)가 수신한 블루투스 신호의 세기에 위 비율을 반영하여 강신호 비콘(10)와 약신호 비콘(20)에 대한 모바일 기기(30)의 거리 또는 위치를 파악하는 것이 가능하다.
또한, 앞에서 도 1에 도시한 것과 같이 강신호 비콘(10)의 블루투스 신호의 도달 가능 영역(11)은 약신호 비콘(20)의 블루투스 신호의 도달 가능 영역(21)의 합에 포함되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 도 5에 도시한 것과 같은 구성을 사용하는 것도 가능하다. 즉, 도 5에 각각 실선으로 도시한 것과 같이 약신호 비콘(120)의 블루투스 신호의 도달 가능 영역(121)의 합이 강신호 비콘(110)의 블루투스 신호의 도달 가능 영역(111)에 포함되도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 각각의 약신호 비콘(120)에 모바일 기기(30)가 근접한 정도를 더욱 효과적으로 판단하는 것이 가능하다. 즉, 강신호 비콘과 약신호 비콘을 조합함에 있어서 매우 다양한 방법으로 조합하는 것이 가능하고 모바일 기기의 위치를 파악하는 용도에 목적에 따라 다양한 구성에 의해 본 발명의 변형이 가능하다.
10, 110: 강신호 비콘 20, 120: 약신호 비콘
30: 모바일 기기 40: 서버

Claims (19)

  1. 비콘에서 주기적으로 송신하는 블루투스 신호를 모바일 기기에서 수신하여 모바일 기기의 위치를 파악하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템에 있어서,
    자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 비교적 강한 세기로 주기적으로 송신하는 강신호 비콘;
    상기 강신호 비콘의 블루투스 신호 도달 영역 내부에 배치되고 자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 세기에 비해 약한 세기로 송신하는 복수의 약신호 비콘; 및
    상기 비콘들(상기 강신호 비콘 및 복수의 약신호 비콘)의 식별번호에 대응하는 각 비콘들의 신호 속성(강신호 비콘인지 약신호 비콘인지 여부)이 저장되고, 자신에게 수신된 블루투스 신호에 포함된 상기 비콘들의 식별번호와 그에 대응하는 상기 신호 속성을 이용하여 자신의 블루투스 신호 수신 감도의 정상 여부를 판단하고 이를 이용하여 상기 비콘들에 대한 자신의 위치를 판단하는 모바일 기기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모바일 기기는, 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호만 수신되고 상기 복수의 약신호 비콘의 블루투스 신호가 수신되지 않으면 자신의 블루투스 신호 수신 감도가 비정상 상태(블루투스 신호 수신 감도가 낮은 상태)로 판단하고, 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호가 일정 시간 이상 지속하여 수신되면 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호 도달 가능 영역 내에 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모바일 기기는, 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호와 상기 약신호 비콘들 중 적어도 하나의 약신호 비콘의 블루투스 신호가 수신되면 자신의 블루투스 신호 수신 감도가 정상인 것으로 판단하여 수신한 블루투스 신호를 송신한 약신호 비콘의 블루투스 신호 도달 가능 영역 내부로 자신의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 모바일 기기는, 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호와 상기 약신호 비콘들 중 적어도 하나의 약신호 비콘의 블루투스 신호가 수신되면 자신의 블루투스 신호 수신 감도가 정상인 것으로 판단하여 수신한 블루투스 신호를 세기의 비율을 고려하여 상기 강신호 비콘과 약신호 비콘 사이의 자신의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비콘들의 식별번호와 그에 대응하는 각 비콘들의 상기 신호 속성이 미리 저장되는 서버;를 더 포함하고,
    상기 모바일 기기는 상기 서버에 네트워크를 통해 접속하여 상기 비콘들의 식별번호에 대응하는 각 비콘들의 신호 속성을 수신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서버에는 상기 비콘들간의 거리를 포함한 상대적 위치에 대한 정보가 포함되어 있고,
    상기 모바일 기기는 상기 서버에서 상기 비콘들 사이의 상대적 위치에 대한 정보를 조회하여 자신의 위치 파악에 반영하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비콘들에는 각각 자신의 신호 속성이 저장되고, 상기 비콘들은 자신의 식별번호와 함께 자신의 신호 속성을 함께 블루투스 신호로 송신하고,
    상기 모바일 기기는 상기 비콘들로부터 그 비콘들의 식별번호와 함께 상기 신호 속성을 수신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모바일 기기에는 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 세기에 대한 상기 복수의 약신호의 비콘의 블루투스 신호의 세기의 비율이 저장되고, 상기 모바일 기기는 상기 강신호 비콘과 복수의 약신호 비콘의 블루투스 신호의 세기의 비율을 고려하여 자신의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 도달 영역은 상기 복수의 약신호 비콘들의 블루투스 신호의 도달 영역의 합에 포함되는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 시스템.
  10. 비콘에서 주기적으로 송신하는 블루투스 신호를 모바일 기기에서 수신하여 모바일 기기의 위치를 파악하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법에 있어서,
    (a) 자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 비교적 강한 세기로 주기적으로 송신하는 강신호 비콘과 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호 도달 영역 내부에 배치되고 자신의 식별번호를 포함하는 블루투스 신호를 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 세기에 비해 약한 세기로 송신하는 복수의 약신호 비콘의 식별번호와 그 식별번호에 대응하는 상기 비콘들(상기 강신호 비콘 및 복수의 약신호 비콘)의 신호 속성(강신호 비콘인지 약신호 비콘인지 여부)을 상기 모바일 기기에 저장하는 단계;
    (b) 상기 비콘들이 송신하는 블루투스 신호를 상기 모바일 기기가 수신하여 그 블루투스 신호에 포함된 상기 비콘들의 식별번호를 파악하고 그 블루투스 신호를 송신한 비콘의 상기 신호 속성을 파악하는 단계;
    (c) 상기 모바일 기기가 수신한 블루투스 신호에 포함된 상기 비콘들의 식별번호와 신호 속성을 이용하여 자신의 블루투스 신호 수신 감도의 정상 여부를 판단하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계의 결과에 따라, 상기 비콘들에 대한 자신의 위치를 모바일 기기가 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 모바일 기기가 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호만 수신하고 상기 복수의 약신호 비콘의 블루투스 신호를 수신하지 못하면 자신의 블루투스 신호 수신 감도가 비정상 상태(블루투스 신호 수신 감도가 낮은 상태)로 판단하고,
    상기 (d) 단계는, 상기 모바일 기기에 강신호 비콘의 블루투스 신호가 일정 시간 이상 지속하여 수신되면 상기 모바일 기기가 자신의 위치를 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호 도달 가능 영역 내부로 판단하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 모바일 기기가 상기 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호와 상기 복수의 약신호 비콘들 중 적어도 하나의 약신호 비콘의 블루투스 신호를 수신하면 자신의 블루투스 신호 수신 감도가 정상인 것으로 판단하고,
    상기 (d) 단계는, 상기 모바일 기기가 수신한 블루투스 신호를 송신한 약신호 비콘의 블루투스 신호 도달 가능 영역 내부로 자신의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 모바일 기기가 수신한 상기 복수의 약신호 비콘의 블루투스 신호의 세기에 비례하는 근접도를 이용하여 상기 모바일 기기가 상기 약신호 비콘들 사이의 자신의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 비콘들의 식별번호와 그에 대응하는 각 비콘들의 상기 신호 속성이 저장되어 있는 서버에 상기 모바일 기기가 네트워크를 통해 접속하여 상기 비콘들의 식별번호에 대응하는 각 비콘들의 신호 속성을 수신하고 저장하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 서버에 미리 저장되어 있는 상기 비콘들간의 거리를 포함한 상대적 위치에 대한 정보를 상기 모바일 기기가 수신하여 저장하고,
    상기 (d) 단계는, 상기 모바일 기기는 상기 서버에서 수신한 상기 비콘들 사이의 상대적 위치에 대한 정보를 이용하여 자신의 위치 파악에 반영하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  16. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비콘들에는 각각 자신의 신호 속성이 저장되고, 상기 비콘들은 자신의 식별번호와 함께 자신의 신호 속성을 함께 블루투스 신호로 송신하고,
    상기 (a) 단계는, 상기 모바일 기기가 상기 모바일 기기는 상기 비콘들로부터 그 비콘들의 식별번호와 함께 상기 신호 속성을 수신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  17. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 모바일 기기가 상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 세기에 대한 상기 복수의 약신호의 비콘의 블루투스 신호의 세기의 비율을 저장하고,
    상기 (d) 단계는, 상기 모바일 기기가 상기 강신호 비콘과 복수의 약신호 비콘의 블루투스 신호의 세기의 비율을 고려하여 자신의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 모바일 기기가 자신의 블루투스 신호 수신 감도가 정상인 것으로 판단한 경우,
    상기 (d) 단계는, 상기 모바일 기기가 수신한 블루투스 신호를 세기의 비율을 고려하여 상기 강신호 비콘과 복수의 약신호 비콘 사이의 자신의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
  19. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강신호 비콘의 블루투스 신호의 도달 영역은 상기 복수의 약신호 비콘들의 블루투스 신호의 도달 영역의 합에 포함되는 것을 특징으로 하는 블루투스 신호를 이용한 모바일 기기 측위 방법.
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