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KR100857248B1 - Apparatus and method for generating mobile position information and Apparatus and method for recognizing mobile position - Google Patents

Apparatus and method for generating mobile position information and Apparatus and method for recognizing mobile position Download PDF

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KR100857248B1
KR100857248B1 KR1020060043124A KR20060043124A KR100857248B1 KR 100857248 B1 KR100857248 B1 KR 100857248B1 KR 1020060043124 A KR1020060043124 A KR 1020060043124A KR 20060043124 A KR20060043124 A KR 20060043124A KR 100857248 B1 KR100857248 B1 KR 100857248B1
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South Korea
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signal strength
feature vector
strength information
fixed node
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박상열
변영철
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자바정보기술 주식회사
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Abstract

이동체 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법이 제공된다. 이동체 위치 정보를 생성하는 장치는, 소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득부; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부; 및 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리부를 포함하며, 이동체 위치를 인식하는 장치는, 소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력받는 신호 획득부; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부; 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리부; 및 상기 특징 벡터를 기초로 상기 고정 노드에 대한 상기 이동 노드의 상대적인 위치를 인식하는 위치 인식부를 포함한다.An apparatus and method for generating moving object position information and an apparatus and method for recognizing moving body position are provided. An apparatus for generating moving object position information includes: a signal obtaining unit configured to receive a plurality of signal strength information respectively received from a mobile node by at least one fixed node existing at a predetermined position; A preprocessor for smoothing a plurality of signal strength information received for each fixed node; And a feature vector processing unit for obtaining the average value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node, and configuring a set of the average values for each fixed node as a feature vector, wherein the apparatus for recognizing a moving position includes: a predetermined position; A signal acquisition unit configured to receive a plurality of signal strength information respectively received by the at least one fixed node from the mobile node; A preprocessor for smoothing a plurality of signal strength information received for each fixed node; A feature vector processing unit obtaining a mean value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node and configuring a set of the average values for each fixed node as a feature vector; And a location recognizing unit recognizing a relative position of the mobile node with respect to the fixed node based on the feature vector.

RF(Radio Frequency), 위치 인식, 고정 노드, 이동 노드, 평활화 Radio Frequency (RF), Position Aware, Fixed Node, Mobile Node, Smoothing

Description

이동체 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법{Apparatus and method for creating location and Apparatus and method recognizing location of mobile object}Apparatus and method for creating location and Apparatus and method recognizing location of mobile object}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for generating moving object position information according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치를 인식하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for recognizing a moving position according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of generating moving object position information according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DB에 저장된 이동 노드의 4차원 특징 벡터 값을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a 4D feature vector value of a mobile node stored in a DB according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 인식 과정을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a moving position recognition process according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

200 : 이동체 위치를 인식하는 장치200: device for recognizing the position of the moving object

201 : 신호 획득부201: signal acquisition unit

202 : 전처리부202: preprocessing unit

203 : 특징 벡터 처리부203: feature vector processing unit

204 : DB204: DB

205 : 제어부205: control unit

206 : 위치 인식부206: location recognition unit

207: 인터페이스부207: interface unit

본 발명은 이동체 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 거리에 따른 무선 주파수(Radio Frequency, 이하 RF) 신호 세기 정보의 패턴을 분석하여 사물 및 사용자의 위치를 인식하고 저렴한 RF 모듈을 이용함으로써 시스템 구축 비용을 절감할 수 있는 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and a method for generating mobile location information and a device and method for recognizing mobile location, and more particularly, by analyzing a pattern of radio frequency (RF) signal strength information according to distance And an apparatus and method for generating location information that can reduce system construction cost by recognizing a user's location and using an inexpensive RF module, and an apparatus and method for recognizing a mobile body location.

현재 연구 및 구현되고 있는 위치 인식 기술 및 시스템은 위치 인식 영역에 따라서 크게 광역 기반 위치 인식 방법과 지역 기반 위치 인식 방법으로 분류할 수 있다. Location-recognition technologies and systems currently being researched and implemented can be broadly classified into wide area-based location recognition methods and area-based location recognition methods according to location recognition areas.

광역 기반 위치 인식 방법은 GPS와 이동 통신망 기지국 접속 지역에 따른 위치인식 등 비교적 광범위한 영역에서의 위치를 인식할 수 있는 방법이고, 지역 기반 위치 인식 방법은 비교적 좁은 영역에서 RF 신호, 적외선, 초음파 등의 신호 세 기 및 신호 도달 시간을 이용한 위치 인식 방법이다. The wide area-based location recognition method can recognize the location in a relatively wide area such as GPS and location recognition according to the access area of the mobile communication network base station. Location recognition method using signal strength and signal arrival time.

RF 신호를 이용한 방법은 RF 신호의 세기를 이용하거나 RF 신호의 전달 지연을 이용하여 위치를 파악하는 방법으로서, 마이크로소프트 사에서 개발한 래이더(RADAR) 시스템이 대표적인 시스템이다. The method using the RF signal is a method of locating the position using the strength of the RF signal or the propagation delay of the RF signal. A typical method is a radar (RADAR) system developed by Microsoft.

래이더는 건물 내 사용자 위치를 인식하고 추적하기 위한 RF 기반의 방법으로, 다중 수신기에서 수집된 신호 세기 정보를 이용하여 사용자의 좌표를 측정한다. The radar is an RF-based method for recognizing and tracking a user's location in a building. The radar measures user coordinates using signal strength information collected from multiple receivers.

래이더는 IEEE 802.11 무선랜 환경을 기반으로 액세스 포인트에서 무선랜 기기들이 전송하는 신호의 세기와 신호 대 잡음비를 측정하고 이를 이용하여 실내 환경에서 무선랜 장치들의 2차원 위치를 계산한다. The radar measures the signal strength and the signal-to-noise ratio of the signals transmitted by the WLAN devices in the access point based on the IEEE 802.11 WLAN environment and calculates the two-dimensional position of the WLAN devices in the indoor environment.

래이더 방식을 사용하면 위치 측정에 필요한 기기의 수가 적고, 별도의 장치 없이 빌딩 내의 무선랜 환경을 이용한다는 장점이 있으나, 위치 측정 대상들이 모두 무선랜을 지원하여야 하기 때문에 전력소모 측면에서 소형 기기나 배터리 등과 같은 제한적인 전원을 갖는 기기들에는 적용하기 힘들며, 상대적으로 가격이 비싸다는 단점이 있다. The use of the radar method has the advantage that the number of devices required for location measurement is small and the WLAN environment in the building is used without a separate device. However, since all the location measurement targets must support the WLAN, small devices or It is difficult to apply to devices with a limited power source such as a battery, and has a disadvantage of being relatively expensive.

이 밖에도 몇 개의 기업에서 RF 신호의 도달 시간을 측정하여 위치를 파악하는 시스템을 판매하고 있으며, 그 중에서 Pinpoint사의 3D-iD 시스템은 정밀도가 1~3m 정도가 된다고 알려져 있다. In addition, a few companies sell systems that measure the position of RF signals by reaching the time of arrival, and Pinpoint's 3D-iD systems are known to be 1 to 3 meters in precision.

적외선을 이용한 위치 측정 시스템으로는 사무실의 천장에 적외선 수신기를 설치하고 사용자들에게는 배지(Badge) 형태의 적외선 송신기를 갖는 액티브 배 지(Active Badge)를 부착시키는 액티브 배지 시스템이 있다. An infrared positioning system includes an active badge system that installs an infrared receiver on the ceiling of an office and attaches an active badge having a badge-type infrared transmitter to users.

액티브 배지는 각각 고유의 인식 번호를 가지고 있고, 주기적으로 자신의 인식 번호를 적외선으로 송출하면 송출된 적외선 신호를 천장에 설치된 적외선 수신기들이 감지하여 특정 사용자의 위치를 파악하는 시스템이다. Each of the active badges has a unique identification number, and when the identification number is periodically transmitted in the infrared, the infrared receivers installed on the ceiling detect the transmitted infrared signal and identify a specific user's location.

사무실마다 한 개 이상의 적외선 수신기들이 고정된 위치에 설치되어 네트워크를 구성하고, 사용자들의 인식 번호를 수신하면 이를 위치 관리 소프트웨어로 전달한다. One or more infrared receivers in each office are installed in a fixed location to form a network, which receives the user's identification number and forwards it to location management software.

액티브 배지는 마이크로프로세서를 탑재하고 있고 양방향 통신이 가능하다. 시스템 구성이 비교적 간단하기 때문에 저렴한 비용으로 위치 측정 시스템을 구성할 수 있다. The active badge is equipped with a microprocessor and allows bidirectional communication. The relatively simple system configuration makes it possible to construct a positioning system at a low cost.

또한, 고유의 인식 번호만 송출하기 때문에 신호의 발생 시간이 아주 짧고, 배지마다 초기화된 시간이 조금씩 다르기 때문에 같은 공간에 있는 여러 개의 배지에서 동시에 신호가 발생되는 경우는 거의 없다. In addition, since only a unique identification number is transmitted, the signal generation time is very short, and since the initialization time is slightly different for each medium, a signal is rarely generated in several mediums in the same space at the same time.

그러나 적외선 통신은 제한된 거리 내에서만 가능하고, 설치 및 유지비용이 많이 들며, 창문이 있는 사무실에서 햇빛이 비치면 성능이 악화된다. However, infrared communication is only possible within a limited distance, is expensive to install and maintain, and performance deteriorates when sunlight shines in offices with windows.

또한, 사용자가 증가함에 따라 통신 시 충돌 발생률이 높아질 뿐만 아니라 시스템이 확장되어야 한다는 단점을 가지고 있으며, 적외선의 전파 속도가 빠르기 때문에 저가의 하드웨어로 높은 정밀도의 위치 측정 시스템을 구성하기 어렵다는 문제로 인하여, 주로 일정 영역에 하나의 수신기만을 설치하고 배지를 달고 있는 사람이 어떤 영역에 들어와 있는지를 파악하는 용도로 사용되는 방법이다. In addition, as the number of users increases, not only the collision rate increases but also the system needs to be extended. It is mainly used to install only one receiver in a certain area and figure out which area the person wearing the badge is in.

초음파를 이용한 방법에서는 사람이나 사물에 배트(Bat)라고 불리는 초음파 송신기를 부착하고, 사무실의 천장에 초음파 수신기를 부착한다. In the method using ultrasonic waves, an ultrasonic transmitter called bat is attached to a person or an object, and an ultrasonic receiver is attached to the ceiling of an office.

초음파 송신기와 초음파 수신기는 각각 고유의 인식 번호를 갖고 있으며 초음파 수신기는 네트워크 서버에 연결되어 있고, 송신기는 별도의 무선 송수신 장치를 갖고 있다. The ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver each have a unique identification number, the ultrasonic receiver is connected to a network server, and the transmitter has a separate wireless transceiver.

액티브 배트(Active Bat)는 송신기와 수신기 사이의 측정된 거리를 바탕으로 삼각측량법으로 송신기의 위치를 파악한다. Active Bats use triangulation to locate transmitters based on measured distances between transmitters and receivers.

즉, 사람이나 사물에 부착된 송신기가 짧은 펄스의 초음파를 발생시켜 천장에 달려있는 수신기까지의 도달 시간을 측정하고, 도달 시간에 음속을 곱해주면 송신기와 수신기 사이의 거리를 쉽게 계산할 수 있다. That is, a transmitter attached to a person or an object generates an ultrasonic wave of a short pulse to measure the arrival time to the receiver on the ceiling, and multiply the arrival time by the sound velocity to easily calculate the distance between the transmitter and the receiver.

송신기와 3개 이상의 수신기들 간의 거리를 측정하면, 송신기의 3차원 위치를 결정할 수 있는 충분한 정보가 얻어지므로 사람이나 사물에 2개 이상의 송신기를 부착하여, 송신기들의 상대적인 위치를 알아내면 위치 측정 대상의 방향도 파악할 수 있다. Measuring the distance between the transmitter and three or more receivers provides enough information to determine the three-dimensional position of the transmitter, so attach two or more transmitters to a person or object to determine the relative positions of the transmitters. You can also get directions.

UWB(Ultra-Wide Band) 위치인식 방법은 초음파 위치인식 시스템 정도의 정확도를 가지면서 그보다 훨씬 적은 기반 시설을 요구하는 방법이다. Ultra-wide band (UWB) localization method is a method that requires much less infrastructure than the ultrasonic positioning system.

UWB는 아주 짧은 무선 펄스를 연속적으로 전송하므로 수 GHz의 광대역 스펙트럼을 차지하는 반면 매우 낮은 전력 밀도를 갖는다. UWB transmits very short radio pulses continuously, occupying a broadband spectrum of several GHz while having very low power density.

RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 크게 RFID 태그, 리더, 데이터 처리시스템으로 구성된다. RFID (Radio Frequency Identification) system is largely composed of RFID tag, reader, data processing system.

신체ㆍ사물ㆍ건물 등에 부착된 RFID 태그는 RFID 리더의 호출에 의해 대상체의 식별번호를 RFID 리더에게 전송하며, 이를 데이터 처리시스템에 보내 필요한 정보를 사용자가 이용할 수 있는 단말기나 주변장치에 표시해 준다. The RFID tag attached to a body, a thing, a building, etc. transmits the identification number of the object to the RFID reader by calling the RFID reader, and sends it to the data processing system to display necessary information on a terminal or peripheral device available to the user.

RFID 태그는 마이크로칩과 코일 안테나로 구성되며 배터리의 유무에 따라 액티브와 패시브 방식으로 구분된다. The RFID tag consists of a microchip and a coil antenna and is divided into active and passive types according to the presence or absence of a battery.

일반적으로 비용을 고려해 패시브 방식을 선택한다. Generally, the passive method is chosen in consideration of the cost.

태그는 리더의 호출이 있을 때만 통신을 하고 리더는 RF모듈, 제어 유니트, 커플링 소자로 구성되고 모든 리더는 데이터 처리시스템에 연결돼 있다. The tag communicates only when the reader calls, the reader consists of the RF module, control unit and coupling elements, and all readers are connected to the data processing system.

대상체에 부착된 RFID 태그에 ID를 저장하고, 이를 포인터로 이용해 대상체에 대한 정보를 네트워크에 연결된 데이터 처리시스템으로부터 얻는다.The ID is stored in an RFID tag attached to the object, and information about the object is obtained from a data processing system connected to a network by using the ID as a pointer.

한편, RF와 초음파를 함께 이용한 방법도 있다. On the other hand, there is also a method using a combination of RF and ultrasound.

MIT에서 개발한 크리켓은 핸드셋 기반의 위치 측정 시스템으로, 천장에 거리 측정을 위한 신호를 송신하는 비컨(Beacon)이라 불리는 장치를 부착하고 거리 측정의 대상이 되는 사람이나 사물에는 수신기를 부착한다. Cricket, developed by MIT, is a handset-based positioning system that attaches a device called a beacon to the ceiling to send signals for distance measurement, and attaches a receiver to people or objects targeted for distance measurement.

비컨은 거리 측정을 위하여 초음파 신호와 RF 신호를 동시에 송출한다. The beacon simultaneously transmits an ultrasonic signal and an RF signal for distance measurement.

초음파와 RF 신호는 전파 속도가 서로 다르기 때문에 수신기에 RF 신호가 먼저 도착하고 초음파 신호는 그 후에 수신하게 된다. Since the ultrasonic wave and the RF signal have different propagation speeds, the RF signal arrives at the receiver first and the ultrasonic signal is received thereafter.

이러한 두 신호의 도달 시간차를 이용하면 비컨과 수신기 간의 거리 측정이 가능하고, 3개 이상의 비컨들과 수신기 간의 거리들을 측정하면 삼각 측량법을 사용하여 사람 혹은 사물의 위치를 계산할 수 있다. The time difference between the two signals can be used to measure the distance between the beacon and the receiver, and the distance between three or more beacons and the receiver can be measured using triangulation to calculate the position of a person or object.

초음파 신호와 RF 신호를 동시에 사용하면 비컨과 수신기 간의 시간 동기가 맞지 않아도 두 신호의 도달 시간차를 이용하여 거리 측정이 가능하다는 장점을 얻을 수 있다.Using an ultrasonic signal and an RF signal simultaneously provides the advantage that distance can be measured using the time difference of arrival of the two signals even if the time synchronization between the beacon and the receiver is not correct.

상술한 여러 가지 위치인식 방법 및 기술들은 응용 분야에 따라 다양하게 사용할 수 있다. The various location recognition methods and techniques described above may be used in various ways depending on the application.

넓은 영역에서는 GPS, 이동통신망을 이용한 방법이 유리하지만 위치인식에 시간이 걸린다는 것과 통신비용이 많이 든다는 것, 그리고 GPS 인공위성과 GPS 수신기와의 통신 불량 지역에서는 사용이 불가능하다는 단점이 있다. GPS and mobile network methods are advantageous in a wide area, but it takes time for location recognition, high communication costs, and cannot be used in areas with poor communication with GPS satellites and GPS receivers.

특히 기본적인 오차 범위가 GPS는 5 ~ 10m가 되며 이동통신망 기지국에 의한 위치인식은 오차 범위가 500m가 넘어서 정밀도가 떨어진다. In particular, the basic error range of GPS is 5 ~ 10m, and the position recognition by mobile communication network base station is less accurate because the error range is over 500m.

RFID를 이용한 방식의 경우, 태그 구입 비용은 비교적 저렴하지만 리더기를 원하는 위치에 모두 설치하여야 하는데 그 비용 또한 만만치 않다. 즉 경제성 측면에서 효율성이 떨어지기 때문에 위치인식 방법으로 적합하지 않다. In the case of the RFID-based method, the tag purchase cost is relatively inexpensive, but all the readers must be installed at the desired location, but the cost is also considerable. That is, it is not suitable as a location recognition method because of its low efficiency in terms of economics.

적외선을 이용한 위치 인식과 같은 방법은 정밀도는 매우 높지만 구입 가격이 커서 연구 개발 용도나 정밀도를 요구하는 사업 모델에 적용이 가능하다. The method such as location recognition using infrared light has high precision but can be applied to R & D use or business model that requires precision because of high purchase price.

상술한 바와 같이, 지역 영역에 기반을 둔 기존 연구에서는 신호의 세기 및 거리와의 상관 관계에 초점을 맞추어 위치를 인식한다. As described above, the existing research based on the local area recognizes the position by focusing on the correlation with the signal strength and distance.

하지만 거리와 신호 세기 정보의 관계는 반드시 반비례하지 않기 때문에 이러한 방법은 높은 인식률을 얻는데 한계가 있으며, 실제로 여러 기존의 연구에서 그러한 문제점을 제기하였다.However, since the relationship between the distance and the signal strength information is not necessarily inversely, this method has a limitation in obtaining a high recognition rate, and many existing studies have raised such a problem.

본 발명은 이동체 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법을 통해 거리에 따른 신호 세기 정보의 패턴을 분석하여 위치 정보를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a location information by analyzing a pattern of signal strength information according to a distance through a device and method for generating mobile location information and a device and method for recognizing mobile location.

본 발명의 다른 목적은 이동체 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법을 통해 저렴한 RF 모듈을 사용하게 됨으로써 위치 인식 시스템 구축 및 유지보수 비용을 절감하는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the cost of constructing and maintaining a location recognition system by using an inexpensive RF module through a device and method for generating mobile location information and a device and method for recognizing mobile location.

본 발명의 또 다른 목적은 이동체 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법을 통해 사무실이나 집과 같은 좁은 영역뿐만 아니라 주차장과 같은 넓은 영역을 처리할 수 있도록 하는 것이다.Still another object of the present invention is to be able to process a large area such as a parking lot as well as a narrow area such as an office or a home through an apparatus and method for generating moving object position information and an apparatus and method for recognizing a moving object position.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 장치는 소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득부; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부; 및 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리부를 포함한다.In order to achieve the above object, the apparatus for generating mobile object position information according to an embodiment of the present invention obtains a signal in which at least one fixed node existing at a predetermined position receives a plurality of signal strength information received from the mobile node, respectively; part; A preprocessor for smoothing a plurality of signal strength information received for each fixed node; And a feature vector processing unit for obtaining the average value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node and configuring the set of average values for each fixed node as a feature vector.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치를 인식하는 장치는 소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력받는 신호 획득부; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부; 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리부; 및 상기 특징 벡터를 기초로 상기 고정 노드에 대한 상기 이동 노드의 상대적인 위치를 인식하는 위치 인식부를 포함한다.In order to achieve the above object, the apparatus for recognizing a moving object position according to an embodiment of the present invention is a signal acquisition unit for receiving a plurality of signal strength information received from the mobile node at least one fixed node existing at a predetermined position ; A preprocessor for smoothing a plurality of signal strength information received for each fixed node; A feature vector processing unit obtaining a mean value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node and configuring a set of the average values for each fixed node as a feature vector; And a location recognizing unit recognizing a relative position of the mobile node with respect to the fixed node based on the feature vector.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 방법은 소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득 단계; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리 단계; 및 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method for generating mobile object position information according to an embodiment of the present invention obtains a signal that receives a plurality of signal strength information received from the mobile node at least one fixed node existing at a predetermined position, respectively step; A preprocessing step of smoothing the plurality of signal strength information received for each fixed node; And a feature vector processing step of obtaining the average value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node and configuring the set of average values for each fixed node as a feature vector.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치를 인식하는 방법은 소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득 단계; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리 단계; 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리 단계; 및 상기 특징 벡터를 기초로 상기 고정 노드에 대한 상기 이동 노드의 상대적인 위치를 인식하는 위치 인식 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of recognizing a moving object position according to an embodiment of the present invention is a signal acquisition step of receiving a plurality of signal strength information received from the mobile node at least one fixed node existing at a predetermined position, respectively; ; A preprocessing step of smoothing the plurality of signal strength information received for each fixed node; A feature vector processing step of obtaining the average value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node and configuring the set of average values for each fixed node as a feature vector; And a location recognizing step of recognizing a relative position of the mobile node with respect to the fixed node based on the feature vector.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for generating moving object position information according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 장치(100)는 고정 노드가 이동 노드로부터 수신한 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득부(101), 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부(102), 평활화한 신호 세기 정보를 기초로 특징 벡터를 구성하는 특징 벡터 처리부(103), 특징 벡터가 저장되는 DB(104), 각 장치를 제어하는 제어부(105)를 포함한다.The apparatus 100 for generating mobile object position information according to an exemplary embodiment of the present invention includes a signal obtaining unit 101 for receiving a signal strength information received from a mobile node by a fixed node, and a preprocessor for smoothing the signal strength information. (102), a feature vector processor (103) constituting a feature vector based on the smoothed signal strength information, a DB (104) in which the feature vector is stored, and a controller (105) for controlling each device.

이하, 본 발명의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. Hereinafter, the term '~ part' used in the embodiment of the present invention refers to software or a hardware component such as an FPGA or an ASIC, and '~ part' performs certain roles.

그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다.However, '~' is not meant to be limited to software or hardware.

'~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.  '~ Portion' may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to play one or more processors.

따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테 이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. Thus, as an example, '~' means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, procedures, and the like. Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.

구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.The functionality provided within the components and the 'parts' may be combined into a smaller number of components and the 'parts' or further separated into additional components and the 'parts'.

뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.In addition, the components and '~' may be implemented to play one or more CPUs in the device or secure multimedia card.

본 발명의 실시예에서 고정 노드, 이동 노드는 이동체에 대한 변화를 감지하기 위한 RF 모듈로서, 고정 노드는 RF 수신기를 포함하며, RF수신기를 통해 이동 노드에서 송신하는 이동체의 움직임에 대한 RF 신호를 수신하여 신호 획득부(101)로 전달한다.In an embodiment of the present invention, the fixed node and the mobile node are RF modules for detecting a change in the moving object, and the fixed node includes an RF receiver and receives an RF signal for the movement of the moving object transmitted from the mobile node through the RF receiver. Receives and transmits to the signal acquisition unit 101.

고정 노드는 소정의 공간과 위치에 고정되어 설치되며 개수는 특정한 숫자로 한정하지 않고 다수가 설치될 수 있다.The fixed node is fixedly installed in a predetermined space and position, and the number is not limited to a specific number can be installed a plurality.

이동 노드는 RF 송신기를 포함하며 사용자가 미리 지정한 민감도와 응답 시간에 따라 소정의 시간 간격으로 고정 노드에 RF 신호를 송신한다. The mobile node includes an RF transmitter and transmits an RF signal to the fixed node at predetermined time intervals according to a user-specified sensitivity and response time.

이동 노드는 움직임을 파악하고자 하는 이동체에 설치되거나 부착될 수 있으며 각 이동 노드의 구분이 가능하다면 그 개수를 제한하지 않는다.The mobile nodes may be installed or attached to a moving object to detect the movement, and the number of mobile nodes is not limited if it is possible to distinguish each mobile node.

고정 노드와 이동 노드의 RF 신호 방식은 아날로그 방식과 디지털 방식일 수 있으며 본 발명에서는 어느 하나의 방식으로 한정하지 않으나 바람직한 실시예로 디지털 방식을 사용하도록 한다.The RF signal scheme of the fixed node and the mobile node may be an analog scheme or a digital scheme, and the present invention is not limited to any one scheme, but the digital scheme is used as a preferred embodiment.

이동 노드에서 송신한 신호 세기 정보를 고정 노드에서 수신하면 해당 정보가 신호 획득부(101)에 저장된다.When the fixed node receives the signal strength information transmitted from the mobile node, the corresponding information is stored in the signal acquisition unit 101.

전처리부(102)는 제어부(105)를 통해 신호 획득부(101)로부터 전달받은 신호 세기 정보에 대한 평활화를 수행한다.The preprocessor 102 smoothes the signal strength information received from the signal acquirer 101 through the controller 105.

평활화는 거친 표본 추출이나 잡음 때문에 데이터에 좋지 않은 미세한 변동이나 불연속성 등이 있을 때, 이런 변동이나 불연속성을 약하게 하거나 제거하여 매끄럽게 하는 조작으로, 이동 노드를 한 곳에 멈추게 한 후 일정 시간 동안 신호 세기 값을 얻어 보면 주변 환경 조건에 따라 조금씩 변할 수 있으므로 잡음이 없는 안정적인 신호 값을 생성하기 위하여 가급적 여러 번 신호 값을 받아 이용한다. Smoothing is an operation that weakens or eliminates these fluctuations or discontinuities and smooths them when there is a slight variation or discontinuity in the data due to coarse sampling or noise. As a result, it may change little by little depending on the surrounding environment conditions, so use the signal value as many times as possible to generate stable signal value without noise.

이처럼 실시간으로 RF 신호 값을 입력 받을 경우, 조건에 따라 신호 세기 값이 불규칙적으로 들어 올 수 있다. In such a case, when the RF signal value is input in real time, the signal strength value may be irregularly input depending on the condition.

예를 들어, 사람이 지나갈 때와 같이 노드 주위에서 움직임이 있을 경우 신호 세기 값이 불규칙적으로 바뀔 수 있다. For example, if there is motion around a node, such as when a person passes by, the signal strength value may change irregularly.

이 경우 잡음을 제거하기 위한 전처리 과정으로서 평활화 방법을 사용한다.In this case, a smoothing method is used as a preprocessing step to remove noise.

특징 벡터 처리부(103)는 제어부(105)를 통해 전처리부(102)로부터 전달받은 평활화한 신호 세기 정보에 대해 평균값을 구하고 그 평균값을 특정 방향의 벡터 요소로 이용할 수 있도록 특징 벡터를 구성하며, 구성된 특징 벡터를 정규화하여 제어부(105)를 통해 DB(104)에 저장한다.The feature vector processor 103 obtains an average value of the smoothed signal strength information transmitted from the preprocessor 102 through the controller 105 and configures the feature vector to use the average value as a vector element in a specific direction. The feature vector is normalized and stored in the DB 104 through the control unit 105.

본 발명에서 특징값이란, 특정 이동 노드를 해당 이동 노드에 근접한 다른 이동체와 구별하기 위해 필요한 최소한의 정보로서, 본 발명의 바람직한 실시예로 이동 노드에서 소정 간격으로 고정 노드로 송신하는RF 신호 세기 정보를 특징값으로 사용하며, 고정 노드에 대한 이동 노드의 상대적인 특징값들의 집합을 특징 벡 터라고 정의한다.In the present invention, the feature value is the minimum information necessary for distinguishing a specific mobile node from other mobile objects that are close to the mobile node. In the preferred embodiment of the present invention, RF signal strength information transmitted from the mobile node to fixed nodes at predetermined intervals is preferred. Is used as the feature value, and the set of feature values of the mobile node relative to the fixed node is defined as the feature vector.

또한 본 발명에서는 특징값을 이동 노드가 송신하는 RF 신호 세기 정보만으로 한정하지 않으며 특정 이동 노드를 해당 이동 노드에 근접한 다른 이동체와 구별하기 위해 필요한 최소한의 정보라면 특징값으로 사용할 수 있다. In addition, in the present invention, the feature value is not limited to RF signal strength information transmitted by the mobile node, and may be used as the feature value as long as it is the minimum information necessary to distinguish a specific mobile node from other mobile objects in proximity to the mobile node.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치를 인식하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for recognizing a moving position according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치를 인식하는 장치(200)는 고정 노드가 이동 노드로부터 수신한 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득부(201), 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부(202), 평활화한 신호 세기 정보를 기초로 특징 벡터를 구성하는 특징 벡터 처리부(203), 특징 벡터가 저장되는 DB(204), 각 장치를 제어하는 제어부(205), 특징 벡터를 기초로 거리 값을 구하고 이동 노드의 위치를 파악하는 위치 인식부(206), 이동 노드의 위치를 화면에 보여주는 인터페이스부(207)를 포함한다.The apparatus 200 for recognizing a moving object position according to an exemplary embodiment of the present invention may include a signal obtaining unit 201 for receiving signal strength information received from a mobile node by a fixed node, and a preprocessor for smoothing signal strength information ( 202, the feature vector processor 203 constituting the feature vector based on the smoothed signal strength information, the DB 204 storing the feature vector, the controller 205 controlling each device, and the distance value based on the feature vector. And a location recognizing unit 206 for determining the location of the mobile node and an interface unit 207 showing the location of the mobile node on the screen.

본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치를 인식하는 장치(200)에서 신호 획득부(201), 전처리부(202), 특징 벡터 처리부(203), DB(204)의 역할은 도 1을 통해 설명한 이동체 위치 정보를 생성하는 장치(201~204)와 동일하다.The role of the signal acquisition unit 201, the preprocessor 202, the feature vector processor 203, and the DB 204 in the apparatus 200 for recognizing a moving object position according to an exemplary embodiment of the present invention is the moving object described with reference to FIG. 1. It is the same as the apparatuses 201 to 204 for generating location information.

특징 벡터 처리부(203)에서 새롭게 구성된 특징 벡터는 제어부(205)를 통해 위치 인식부(206)로 전달되고, 위치 인식부(206)에서는 벡터 처리부(203)로부터 전달받은 새롭게 구성된 특징 벡터와 DB(204)에 정규화 되어 저장된 기존의 특징 벡터를 비교하여 거리값과 이동 노드의 위치를 인식한다.The feature vector newly configured by the feature vector processing unit 203 is transmitted to the location recognition unit 206 through the control unit 205, and the newly constructed feature vector and DB (received from the vector processing unit 203) are transferred from the location recognition unit 206. The distance value and the position of the mobile node are recognized by comparing the existing feature vectors normalized and stored in step 204).

위치 인식부(206)에서 계산된 거리값과 이동 노드의 위치는 제어부(205)를 거쳐 인터페이스부(207)를 통해 사용자가 볼 수 있는 단말기 화면에 표시된다.The distance value calculated by the position recognizing unit 206 and the position of the mobile node are displayed on the terminal screen which the user can see through the interface unit 207 via the control unit 205.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of generating moving object position information according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 통해 설명한 부분에서 언급했듯이 고정 노드와 이동 노드의 개수는 특정 숫자로 한정되지 않지만, 이하 설명의 편의상 고정 노드의 개수는 4개이고 이동 노드의 개수는 1개로 가정하여 설명하도록 한다.As mentioned in the part described with reference to FIG. 1, the number of fixed nodes and mobile nodes is not limited to a specific number, but for convenience of description, it is assumed that the number of fixed nodes is four and the number of mobile nodes is one.

4개의 고정 노드는 이동 노드로부터 1초에 한 번 이상의 RF 신호 세기 값을 수신하고 이 값들은 신호 획득부(101)에 입력된다(S301).Four fixed nodes receive one or more RF signal strength values from the mobile node once per second, and these values are input to the signal acquisition unit 101 (S301).

이때 이동 노드로부터 송신되는 RF 신호 세기는 소정의 시간 간격으로 송신되며 사용자에 의해서 송신 시간 간격의 조절이 가능하지만, 이하 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 이동 노드가 1초에 한 번 이상의 RF 신호를 송신하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.In this case, the RF signal strength transmitted from the mobile node is transmitted at predetermined time intervals, and the transmission time interval can be adjusted by the user. However, in the following embodiments of the present invention, the mobile node transmits one or more RF signals at least once per second. It is assumed that it transmits.

S301에서, 실시간으로 RF 신호 세기 값을 입력 받을 때 조건에 따라 RF 신호 세기 값이 불규칙적으로 들어 올 수 있으므로 전처리부(202)에서는 잡음을 제거하기 위한 전처리 과정을 거쳐 평활화 방법으로 잡음을 제거한다(S302).In step S301, when the RF signal strength value is input in real time, the RF signal strength value may irregularly enter according to a condition, and the preprocessor 202 removes the noise by a smoothing method through a preprocessing process for removing the noise ( S302).

본 발명의 실시예에 따른 평활화 방법은 근접 신호 값과의 평균값을 연산하는 방법을 사용하도록 하며 식 (1)과 같이 표현 할 수 있다.In the smoothing method according to an embodiment of the present invention, a method of calculating an average value with a proximity signal value may be used and may be expressed as Equation (1).

식 (1)Formula (1)

Figure 112006033462716-pat00001
Figure 112006033462716-pat00001

Figure 112006033462716-pat00002
은 평활화를 한 결과 값이고
Figure 112006033462716-pat00003
Figure 112006033462716-pat00004
는 특징 벡터를 구성하는 요소 값으로서 특정 시간에 고정 노드로부터 받은 신호 값을 의미한다.
Figure 112006033462716-pat00002
Is the result of smoothing
Figure 112006033462716-pat00003
and
Figure 112006033462716-pat00004
Denotes a signal value received from a fixed node at a specific time as an element value constituting the feature vector.

Figure 112006033462716-pat00005
Figure 112006033462716-pat00006
Figure 112006033462716-pat00007
을 만족하는 파라미터이다.
Figure 112006033462716-pat00005
and
Figure 112006033462716-pat00006
Is
Figure 112006033462716-pat00007
This parameter satisfies.

예를 들어 하나의 고정 노드에서 일정 시간동안 다음과 같은 RF 신호 세기 값들을 받았다고 가정한다. For example, assume that a fixed node receives the following RF signal strength values for a certain time.

이때 RF 신호 세기 값은 디지털 방식일 수 있고 아나로그 방식일 수 있으며 특정 방식으로 한정되지 않는다.In this case, the RF signal strength value may be a digital method, an analog method, and is not limited to a specific method.

이하, 본 발명에서는 RF 신호 세기의 값의 바람직한 실시예로 디지털 방식을 사용하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described using a digital method as a preferred embodiment of the value of the RF signal strength.

[206 202 200 208 204 208 204 206 202 204 202 206] [206 202 200 208 204 208 204 206 202 204 202 206]

Figure 112006033462716-pat00008
Figure 112006033462716-pat00009
를 각각 1/2이라고 할 때, 위 값들을 근접 신호 값과의 평균값을 연산하는 평활화 방법을 통해 아래와 같은 결과값을 얻을 수 있다.
Figure 112006033462716-pat00008
and
Figure 112006033462716-pat00009
When each is 1/2, the following result can be obtained through the smoothing method of calculating the average of the above values with the proximity signal values.

[206 204 201 204 206 206 206 205 204 203 203 204] [206 204 201 204 206 206 206 205 204 203 203 204]

또한, 위 결과를 기초로 일정 시간동안 받은 신호 세기 값과 신호 세기 값의 거리의 합을 구하는 과정을 통해, 현저히 구별되는 신호 값을 잡음으로 판단하여 평활화를 수행할 수 있으며 식(2)로 표현할 수 있다. In addition, through the process of calculating the sum of the distance between the signal strength value and the signal strength value received for a predetermined time, the smoothing can be performed by judging the distinguished signal value as noise and expressed by Equation (2). Can be.

식(2) Formula (2)

Figure 112006033462716-pat00010
Figure 112006033462716-pat00010

Figure 112006033462716-pat00011
은 일정 시간동안 받은 신호 세기 값의 수이고
Figure 112006033462716-pat00012
는 그 중
Figure 112006033462716-pat00013
번째 신호 세기 값을 의미하며
Figure 112006033462716-pat00014
Figure 112006033462716-pat00015
번째 신호 세기 값과 나머지 신호 세기 값들의 거리의 합을 나타낸다.
Figure 112006033462716-pat00011
Is the number of signal strength values received over time
Figure 112006033462716-pat00012
Among them
Figure 112006033462716-pat00013
Signal strength value
Figure 112006033462716-pat00014
Is
Figure 112006033462716-pat00015
The sum of the distance between the first signal strength value and the remaining signal strength values.

이와 같이 하나의 고정 노드에서 일정 시간동안 얻은 신호 값들을 평활화하여 잡음이 발생할 경우에도 위치 인식률을 높일 수 있다.In this way, the position recognition rate can be increased even when noise occurs by smoothing the signal values obtained for a predetermined time in one fixed node.

고정 노드의 수를 4 개로 가정했으므로, 나머지 3개의 고정 노드에서 얻은 값에 대해서도 동일한 과정을 수행한다. Since the number of fixed nodes is assumed to be 4, the same process is performed for the values obtained from the remaining 3 fixed nodes.

S302 후, 벡터 정보 처리부(103)에서는 전처리부(102)에서 평활화를 수행한 후 얻은 값들에 대한 평균값을 기초로 특징 벡터를 구성한다(S303). After S302, the vector information processing unit 103 configures the feature vector based on the average value of the values obtained after the smoothing in the preprocessing unit 102 (S303).

예를 들어 다음과 같은 특징 벡터가 있다고 가정한다. For example, suppose you have the following feature vectors:

Figure 112006033462716-pat00016
Figure 112006033462716-pat00016

Figure 112006033462716-pat00017
는 특징 벡터를 구성하는 요소로서
Figure 112006033462716-pat00018
번째 고정 노드에서 얻은 값에서 구한 요소 값이고
Figure 112006033462716-pat00019
은 고정 노드의 수를 의미하며 본 발명의 실시예에서는 4가 된다.
Figure 112006033462716-pat00017
Is a component of the feature vector.
Figure 112006033462716-pat00018
The element value from the value obtained from the first fixed node
Figure 112006033462716-pat00019
Denotes the number of fixed nodes and is 4 in the embodiment of the present invention.

이때 특징 벡터 요소

Figure 112006033462716-pat00020
는 식(3)과 같이 정의한다.Feature vector element
Figure 112006033462716-pat00020
Is defined as Eq. (3).

식(3)Formula (3)

Figure 112006033462716-pat00021
Figure 112006033462716-pat00021

식(3)에서

Figure 112006033462716-pat00022
은 입력 받은 신호 값의 수(본 발명의 실시예의 경우 12)이며, 
Figure 112006033462716-pat00023
Figure 112006033462716-pat00024
번째 고정 노드에서 얻은
Figure 112006033462716-pat00025
번째 신호 값을 의미한다. In equation (3)
Figure 112006033462716-pat00022
Is the number of received signal values (12 for an embodiment of the present invention),
Figure 112006033462716-pat00023
Is
Figure 112006033462716-pat00024
Obtained from the first fixed node
Figure 112006033462716-pat00025
The first signal value.

예를 들어, 상술한 평활화한 값은For example, the above smoothed values

[206 204 201 204 206 206 206 205 204 203 203 204][206 204 201 204 206 206 206 205 204 203 203 204]

이며, 위와 같이 한 고정 노드에서 구한 값으로부터 얻은

Figure 112006033462716-pat00026
요소 값은 204.3이 된다. Obtained from the values obtained from one fixed node as above.
Figure 112006033462716-pat00026
The element value is 204.3.

고정 노드가 4 개일 때 나머지 3 개의 고정 노드로부터 구한

Figure 112006033462716-pat00027
값이 201.7, 184.3, 89.1이라고 한다면 결과적으로 특징 벡터 f는 다음과 같다. Obtained from the remaining three fixed nodes when there are four fixed nodes
Figure 112006033462716-pat00027
If the values are 201.7, 184.3, and 89.1, the feature vector f is

f = (204.3 201.7 184.3 89.1)f = (204.3 201.7 184.3 89.1)

참고로, 본 발명에서 사용한 RF 센서 모듈의 신호 값의 범위는 특정 범위로만 한정되지 않으며, 본 발명에서는 바람직한 실시예로 RF 센서 모듈의 신호 값의 범위가 기본적으로 0보다 크고 255보다 작은 신호 값을 만들어내도록 RF 센서 모듈이 설계되었다고 가정한다. For reference, the range of the signal value of the RF sensor module used in the present invention is not limited to a specific range, and in the present invention, the signal value of the RF sensor module is basically a signal value larger than 0 and smaller than 255 in a preferred embodiment. Assume that the RF sensor module is designed to produce.

S303 후, 벡터 정보 처리부(103)에서는 상술한 특징 벡터의 요소를 이용하여 이 신호 값을 0과 1사이의 실수 값으로 정규화하고(S304), 정규화한 값들을 DB에 저장한다(S305).After S303, the vector information processing unit 103 normalizes the signal value to a real value between 0 and 1 using the elements of the feature vector described above (S304), and stores the normalized values in the DB (S305).

이때, 정규화를 위한 정규화 값의 범위는 특정 값의 범위로만 한정되지 않으며 본 발명에서는 정규화 값의 바람직한 범위로 0과 1사이의 실수 값을 사용하여 설명하도록 한다.In this case, the range of normalization values for normalization is not limited to only a range of specific values, and the present invention will be described using a real value between 0 and 1 as a preferred range of normalization values.

신호 값을 정규화하기 위한 식은 식(4)와 같다. The equation for normalizing the signal value is shown in equation (4).

식(4)Formula (4)

Figure 112006033462716-pat00028
Figure 112006033462716-pat00028

Figure 112006033462716-pat00029
는 정규화 이전의 값,
Figure 112006033462716-pat00030
은 정규화한 값이며
Figure 112006033462716-pat00031
은 최소 RF 신호 값이고
Figure 112006033462716-pat00032
는 최대 RF 신호 값이다.
Figure 112006033462716-pat00029
Is the value before normalization,
Figure 112006033462716-pat00030
Is a normalized value
Figure 112006033462716-pat00031
Is the minimum RF signal value
Figure 112006033462716-pat00032
Is the maximum RF signal value.

이처럼 최대 신호 값과 최소 신호 값을 이용하면 모든 RF 신호 값은 0과 1 사이의 실수 값으로 정규화 된다. Using the maximum and minimum signal values, all RF signal values are normalized to real values between 0 and 1.

예를 들어 상술한 특징 벡터는 다음과 같다. For example, the above-described feature vector is as follows.

f = (204.3 201.7 184.3 89.1)f = (204.3 201.7 184.3 89.1)

이때 식(4)에 의해 정규화한 특징 벡터 fN은 다음과 같다. At this time, the feature vector fN normalized by Equation (4) is as follows.

fNfN = (1.0 0.98 0.83 0) = (1.0 0.98 0.83 0)

만일 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치 정보를 생성하는 장치를 100 대의 차를 주차할 수 있는 주차장에서 사용한다고 가정하면, 이 경우 자동차의 위치 를 인식할 것이므로 인식할 위치의 수는 100 개이다. If it is assumed that the apparatus for generating vehicle position information according to an embodiment of the present invention is used in a parking lot that can park 100 cars, in this case, the number of positions to be recognized is 100 because the positions of the cars will be recognized.

그리고 이 주차장에 자동차로부터 RF 신호를 받는 고정 노드를 4 개 설치하였다고 할 때, 상술한 과정(S301~S305)을 통해 도 4와 같이 이동 노드의 4 차원 특징 벡터 100 개를 구해 DB(104)에 저장할 수 있다. When four fixed nodes receiving RF signals from the car are installed in the parking lot, 100 four-dimensional feature vectors of the mobile node are obtained through the above-described processes (S301 to S305) as shown in FIG. Can be stored.

이것이 바로 위치를 인식하기 위한 지식을 모형(model)화한 것이고 인공지능 관점에서 볼 때 학습한 결과에 해당된다.This is the modeling of knowledge for location recognition, which is the result of learning from an AI perspective.

이와 같이 학습 과정에서는 위치인식을 위한 특징 벡터 테이블, 즉 학습 모형을 구한다.In this way, the feature vector table for position recognition, that is, the learning model, is obtained in the learning process.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 위치를 인식하는 과정을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process of recognizing a moving position according to an embodiment of the present invention.

이동체 위치를 인식하기 위해 특징 벡터를 구성하여 정규화한 후 DB(204)에 저장하는 과정은 도 3을 통해 설명한 이동체 위치 정보를 생성하는 과정(S301~S305)과 동일하다.The process of constructing and normalizing the feature vector to recognize the mobile body position and storing the feature vector in the DB 204 is the same as the process of generating the mobile body position information described with reference to FIG. 3 (S301 to S305).

DB(204)에 정규화되어 저장된 특징 벡터 값들은 위치 인식부(206)를 통해 이동 노드의 위치를 인식하기 위한 모형으로 사용되며, 인식 알고리즘으로 유클리드 거리(Euclidean Distance), 신경망, SVM(Support Vector Machine) 등이 사용될 수 있다. The feature vector values normalized and stored in the DB 204 are used as a model for recognizing the position of the mobile node through the position recognition unit 206. The recognition algorithms include Euclidean distance, neural network, and SVM (Support Vector Machine). ) May be used.

이동체 위치를 인식하기 위해 특징 벡터 처리부(203)에서 새롭게 구성된 특징 벡터는 제어부(205)를 통해 위치 인식부(206)로 전달되고(S506), The feature vector newly configured by the feature vector processor 203 to recognize the position of the moving object is transmitted to the position recognizer 206 through the controller 205 (S506),

위치 인식부(206)에서는 벡터 처리부(203)로부터 전달받은 새롭게 구성된 특징 벡 터와 DB(204)에 정규화 되어 저장된 기존의 특징 벡터를 비교하여(S507)The position recognizing unit 206 compares the newly constructed feature vector received from the vector processing unit 203 with the existing feature vector normalized and stored in the DB 204 (S507).

거리값과 이동 노드의 위치를 인식한다(S508).The distance value and the position of the mobile node are recognized (S508).

S501~S503은 인공지능 관점에서 인식하는 과정에 해당한다.S501 to S503 correspond to a process of recognizing from an artificial intelligence perspective.

즉, 인식 과정에서 추출한 특징 벡터는 모형으로 등록된 특징 벡터와 비교하여 거리를 구하게 되며, 그 방법으로 본 발명에서는 아래의 식(5)와 같이 유클리드 거리를 이용하도록 한다.In other words, the feature vector extracted in the recognition process obtains a distance by comparing with the feature vector registered as a model, and in the present invention, the Euclidean distance is used as shown in Equation (5) below.

식(5)Formula (5)

Figure 112006033462716-pat00033
Figure 112006033462716-pat00033

식(5)에서

Figure 112006033462716-pat00034
Figure 112006033462716-pat00035
번째 특징 벡터의
Figure 112006033462716-pat00036
번째 벡터 요소 값을 의미한다. In equation (5)
Figure 112006033462716-pat00034
Is
Figure 112006033462716-pat00035
Of the first feature vector
Figure 112006033462716-pat00036
Second vector element value.

Figure 112006033462716-pat00037
는 이동 노드가 임의의 위치에 있을 때 고정 노드로부터 획득한 특징 벡터 중
Figure 112006033462716-pat00038
번째 요소 값이며,
Figure 112006033462716-pat00039
는 모형과 현재 얻은 특징 벡터 간의 유클리드 거리 값을 의미한다. 
Figure 112006033462716-pat00037
Of the feature vectors obtained from the fixed node when the mobile node is in any position
Figure 112006033462716-pat00038
Element value,
Figure 112006033462716-pat00039
Denotes the Euclidean distance value between the model and the currently obtained feature vector.

임의의 위치에 이동 노드가 있을 때 도 4의 경우 100개의 모형과 비교함으로써 100 개의 거리 값을 구할 수 있다. When the mobile node is located at an arbitrary position, 100 distance values can be obtained by comparing 100 models in FIG. 4.

이때 이동 노드는 가장 작은 값을 갖는 위치에 있는 것으로 인식할 수 있으며 아래의 식(6)으로 표현할 수 있다. At this time, the mobile node can be recognized as being at the position having the smallest value and can be expressed by Equation (6) below.

식(6)Formula (6)

Figure 112006033462716-pat00040
Figure 112006033462716-pat00040

본 발명의 실시예에서 식(6)의 경우

Figure 112006033462716-pat00041
값은 100이 되므로 도 4를 이용하여 구한 유클리드 거리 100 개 중 가장 작은 값을 이동 노드의 위치로 인식한다.In the embodiment of the present invention in the case of equation (6)
Figure 112006033462716-pat00041
Since the value becomes 100, the smallest value among the 100 Euclidean distances obtained using FIG. 4 is recognized as the position of the mobile node.

상술한 과정을 통해 위치 인식부(206)는 고정 노드에 대한 이동 노드의 상대 위치를 인식하고, 고정 노드의 위치가 표시된 단말기 상의 Map에 이동 노드의 위치를 적용하기 위해, 단말기 상의 Map에 표시된 고정 노드에 대한 이동 노드의 절대위치를 산출한다(S509).Through the above-described process, the location recognizing unit 206 recognizes the relative position of the mobile node with respect to the fixed node, and applies the location of the mobile node to the map on the terminal on which the location of the fixed node is displayed. The absolute position of the mobile node relative to the node is calculated (S509).

S504 후, 위치 인식부(206)는 인터페이스부(207)를 통해 사용자가 볼 수 있는 단말기 상의 Map에 이동 노드의 위치를 디스플레이 한다(S510).  After S504, the location recognizing unit 206 displays the location of the mobile node in a map on the terminal visible to the user through the interface unit 207 (S510).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명의 이동체 위치 정보를 생성하는 장치 및 방법과 이동체 위치를 인식하는 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the apparatus and method for generating mobile body position information and the apparatus and method for recognizing mobile body position as described above, there are one or more of the following effects.

RF 신호의 세기 및 거리와의 상관 관계만을 고려한 종래의 기술과는 다르게 거리에 따른 신호 세기 정보의 패턴을 분석하여 위치 정보를 제공하므로 위치의 정확도를 높이는 장점이 있다.Unlike the prior art, which considers only the correlation between the strength and the distance of the RF signal, the positional information is analyzed by analyzing the pattern of the signal strength information according to the distance, thereby increasing the accuracy of the position.

저렴한 RF 모듈을 사용하게 됨으로써 위치 인식 시스템 구축 및 유지보수 비용을 절감하는 장점도 있다.The use of inexpensive RF modules also reduces the cost of building and maintaining location-aware systems.

저렴한 비용으로도 사무실이나 집과 같은 좁은 영역뿐만 아니라 주차장과 같은 넓은 영역을 처리할 수 있는 장점도 있다.Even at low cost, it can handle not only a narrow area such as an office or a house but also a large area such as a parking lot.

Claims (20)

소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득부; A signal obtaining unit which receives a plurality of signal strength information respectively received from a mobile node by at least one fixed node existing at a predetermined position; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부; 및A preprocessor for smoothing a plurality of signal strength information received for each fixed node; And 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리부를 포함하는, 이동체 위치 정보를 생성하는 장치.And a feature vector processing unit for obtaining the average value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node, and configuring a set of the average values for each fixed node as a feature vector. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 특징 벡터는 식
Figure 112008007063008-pat00047
(S는 정규화 이전의 값,
Figure 112008007063008-pat00048
은 정규화한 값,
Figure 112008007063008-pat00049
은 상기 평균값들 중 최소값,
Figure 112008007063008-pat00050
는 상기 평균값들 중 최대값)에 의해 정규화되어 DB에 저장되며, 상기 이동 노드의 위치를 인식하기 위한 모형으로 사용되는, 이동체 위치 정보를 생성하는 장치.
The feature vector is expressed by
Figure 112008007063008-pat00047
(S is the value before normalization,
Figure 112008007063008-pat00048
Is a normalized value,
Figure 112008007063008-pat00049
Is the minimum of the average values,
Figure 112008007063008-pat00050
Is normalized by the maximum of the average values) and stored in a DB, and used as a model for recognizing the position of the mobile node.
소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력받는 신호 획득부;A signal obtaining unit which receives a plurality of signal strength information respectively received from a mobile node by at least one fixed node existing at a predetermined position; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리부;A preprocessor for smoothing a plurality of signal strength information received for each fixed node; 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리부; 및A feature vector processing unit obtaining a mean value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node and configuring a set of the average values for each fixed node as a feature vector; And 상기 특징 벡터를 기초로 상기 고정 노드에 대한 상기 이동 노드의 상대적인 위치를 인식하는 위치 인식부를 포함하는, 이동체 위치를 인식하는 장치.And a position recognizer that recognizes a position of the mobile node relative to the fixed node based on the feature vector. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 평활화는 식
Figure 112008007063008-pat00051
(
Figure 112008007063008-pat00052
은 평활화를 한 결과값,
Figure 112008007063008-pat00053
Figure 112008007063008-pat00054
는 특정 시간에 상기 고정 노드에서 수신한 신호 세기 정보,
Figure 112008007063008-pat00055
Figure 112008007063008-pat00056
Figure 112008007063008-pat00057
Figure 112008007063008-pat00058
Figure 112008007063008-pat00059
Figure 112008007063008-pat00060
Figure 112008007063008-pat00061
을 만족하는 파라미터)에 의해 수행되고;
The smoothing is an expression
Figure 112008007063008-pat00051
(
Figure 112008007063008-pat00052
Is the result of smoothing,
Figure 112008007063008-pat00053
and
Figure 112008007063008-pat00054
Signal strength information received from the fixed node at a specific time;
Figure 112008007063008-pat00055
and
Figure 112008007063008-pat00056
Is
Figure 112008007063008-pat00057
Figure 112008007063008-pat00058
Figure 112008007063008-pat00059
Figure 112008007063008-pat00060
Figure 112008007063008-pat00061
Is a parameter that satisfies
상기 전처리부는 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 값 각각에 대해 나머지 신호 세기 정보 값들과의 차이의 합을 구하고, 상기 구한 값들 중에 나머지 값들과 비교하여 현저하게 차이가 나는 값을 잡음으로 판단하여 처리하는, 이동체 위치를 인식하는 장치.The preprocessing unit obtains a sum of a difference from the remaining signal strength information values for each of the smoothed plurality of signal strength information values, and compares the remaining values with the remaining values to determine the noise as noise. The apparatus for recognizing the position of the moving object.
제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 고정 노드는 소정의 간격으로 상기 신호 세기 정보를 상기 이동 노드로부터 수신하는, 이동체 위치를 인식하는 장치.And the fixed node receives the signal strength information from the mobile node at predetermined intervals. 삭제delete 삭제delete 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 특징 벡터는 식
Figure 112008007063008-pat00062
(S는 정규화 이전의 값,
Figure 112008007063008-pat00063
은 정규화한 값,
Figure 112008007063008-pat00064
은 상기 평균값들 중 최소값,
Figure 112008007063008-pat00065
는 상기 평균값들 중 최대값)에 의해 정규화되어 DB에 저장되며, 상기 이동 노드의 위치를 인식하기 위한 모형으로 사용되는, 이동체 위치를 인식하는 장치.
The feature vector is expressed by
Figure 112008007063008-pat00062
(S is the value before normalization,
Figure 112008007063008-pat00063
Is a normalized value,
Figure 112008007063008-pat00064
Is the minimum of the average values,
Figure 112008007063008-pat00065
Is normalized by the maximum of the average values) and stored in a DB, and used as a model for recognizing the position of the mobile node.
제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 위치 인식부는 식
Figure 112008007063008-pat00066
(
Figure 112008007063008-pat00067
는 모형으로 상기 DB에 등록된 i 번째 특징 벡터의 j 번째 벡터 요소값,
Figure 112008007063008-pat00068
는 상기 이동 노드가 임의의 위치에 있을 때 상기 고정 노드로부터 획득한 특징 벡터 중 j번째 벡터 요소값,
Figure 112008007063008-pat00069
는 모형과 현재 얻은 특징 벡터 간의 유클리드 거리값, M은 상기 특징 벡터의 벡터 요소의 개수)에 의해 산출된 결과값들 중 가장 작은 값을 갖는 위치에 상기 이동 노드가 있는 것으로 인식하는, 이동체 위치를 인식하는 장치.
The position recognition unit
Figure 112008007063008-pat00066
(
Figure 112008007063008-pat00067
Is the j th vector element value of the i th feature vector registered in the DB as a model,
Figure 112008007063008-pat00068
Is the j th vector element value of the feature vector obtained from the fixed node when the mobile node is at an arbitrary position
Figure 112008007063008-pat00069
Is the Euclidean distance value between the model and the currently obtained feature vector, where M is the smallest value among the result values calculated by the number of vector elements of the feature vector. Recognizing device.
소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득 단계; A signal acquiring step of receiving a plurality of signal strength information respectively received from a mobile node by at least one fixed node existing at a predetermined position; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리 단계; 및A preprocessing step of smoothing the plurality of signal strength information received for each fixed node; And 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리 단계를 포함하는, 이동체 위치 정보를 생성하는 방법.And a feature vector processing step of obtaining an average value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node, and configuring a set of the average values for each fixed node into a feature vector. 제11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein 상기 평활화는 식
Figure 112008007063008-pat00070
(
Figure 112008007063008-pat00071
은 평활화를 한 결과값,
Figure 112008007063008-pat00072
Figure 112008007063008-pat00073
는 특정 시간에 상기 고정 노드에서 수신한 신호 세기 정보,
Figure 112008007063008-pat00074
Figure 112008007063008-pat00075
Figure 112008007063008-pat00076
Figure 112008007063008-pat00077
Figure 112008007063008-pat00078
Figure 112008007063008-pat00079
Figure 112008007063008-pat00080
을 만족하는 파라미터)에 의해 수행되고;
The smoothing is an expression
Figure 112008007063008-pat00070
(
Figure 112008007063008-pat00071
Is the result of smoothing,
Figure 112008007063008-pat00072
and
Figure 112008007063008-pat00073
Signal strength information received from the fixed node at a specific time;
Figure 112008007063008-pat00074
and
Figure 112008007063008-pat00075
Is
Figure 112008007063008-pat00076
Figure 112008007063008-pat00077
Figure 112008007063008-pat00078
Figure 112008007063008-pat00079
Figure 112008007063008-pat00080
Is a parameter that satisfies
상기 전처리 단계는 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 값 각각에 대해 나머지 신호 세기 정보 값들과의 차이의 합을 구하고, 상기 구한 값들 중에 나머지 값들과 비교하여 현저하게 차이가 나는 값을 잡음으로 판단하여 처리하는 단계를 포함하는, 이동체 위치 정보를 생성하는 방법.The preprocessing step obtains the sum of the differences with the remaining signal strength information values for each of the smoothed plurality of signal strength information values, compares the remaining values with the remaining values, and determines a value that is remarkably different as noise. And processing the moving object position information.
제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 특징 벡터 처리 단계는 식
Figure 112008007063008-pat00081
(S는 정규화 이전의 값,
Figure 112008007063008-pat00082
은 정규화한 값,
Figure 112008007063008-pat00083
은 상기 평균값들 중 최소값,
Figure 112008007063008-pat00084
는 상기 평균값들 중 최대값)에 의해 상기 특징 벡터를 정규화하여 DB에 저장하며, 상기 이동 노드의 위치를 인식하기 위한 모형으로 사용하는, 이동체 위치 정보를 생성하는 방법.
The feature vector processing step is
Figure 112008007063008-pat00081
(S is the value before normalization,
Figure 112008007063008-pat00082
Is a normalized value,
Figure 112008007063008-pat00083
Is the minimum of the average values,
Figure 112008007063008-pat00084
Is normalized to the feature vector according to the maximum of the average values) and stored in a DB, and used as a model for recognizing the position of the mobile node.
소정의 위치에 존재하는 적어도 하나의 고정 노드가 이동 노드로부터 각각 수신한 복수의 신호 세기 정보를 입력 받는 신호 획득 단계;A signal acquiring step of receiving a plurality of signal strength information respectively received from a mobile node by at least one fixed node existing at a predetermined position; 상기 고정 노드별로 수신한 복수의 신호 세기 정보에 대해 평활화를 수행하는 전처리 단계;A preprocessing step of smoothing the plurality of signal strength information received for each fixed node; 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 평균값을 상기 고정 노드별로 구하고, 상기 고정 노드별 상기 평균값들의 집합을 특징 벡터로 구성하는 특징 벡터 처리 단계; 및A feature vector processing step of obtaining the average value of the smoothed plurality of signal strength information for each fixed node and configuring the set of average values for each fixed node as a feature vector; And 상기 특징 벡터를 기초로 상기 고정 노드에 대한 상기 이동 노드의 상대적인 위치를 인식하는 위치 인식 단계를 포함하는, 이동체 위치를 인식하는 방법.And recognizing a position of the mobile node relative to the fixed node based on the feature vector. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 평활화는 식
Figure 112008007063008-pat00085
(
Figure 112008007063008-pat00086
은 평활화를 한 결과값,
Figure 112008007063008-pat00087
Figure 112008007063008-pat00088
는 특정 시간에 상기 고정 노드에서 수신한 신호 세기 정보,
Figure 112008007063008-pat00089
Figure 112008007063008-pat00090
Figure 112008007063008-pat00091
Figure 112008007063008-pat00092
Figure 112008007063008-pat00093
Figure 112008007063008-pat00094
Figure 112008007063008-pat00095
을 만족하는 파라미터)에 의해 수행되고;
The smoothing is formula
Figure 112008007063008-pat00085
(
Figure 112008007063008-pat00086
Is the result of smoothing,
Figure 112008007063008-pat00087
and
Figure 112008007063008-pat00088
Signal strength information received from the fixed node at a specific time;
Figure 112008007063008-pat00089
and
Figure 112008007063008-pat00090
Is
Figure 112008007063008-pat00091
Figure 112008007063008-pat00092
Figure 112008007063008-pat00093
Figure 112008007063008-pat00094
Figure 112008007063008-pat00095
Is a parameter that satisfies
상기 전처리 단계는 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 값 각각에 대해 나머지 신호 세기 정보 값들과의 차이의 합을 구하고, 상기 구한 값들 중에 나머지 값들과 비교하여 현저하게 차이가 나는 값을 잡음으로 판단하여 처리하는 단계를 포함하는, 이동체 위치를 인식하는 방법.The preprocessing step obtains the sum of the differences with the remaining signal strength information values for each of the smoothed plurality of signal strength information values, compares the remaining values with the remaining values, and determines a value that is remarkably different as noise. And processing the moving object position.
제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 신호 획득 단계는 상기 고정 노드가 상기 이동 노드로부터 상기 신호 세기 정보를 소정의 간격으로 수신하는 이동체 위치를 인식하는 방법.The signal acquiring step is a method for recognizing a moving position where the fixed node receives the signal strength information from the mobile node at predetermined intervals. 삭제delete 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 특징 벡터 처리 단계는 식
Figure 112008007063008-pat00096
(S는 정규화 이전의 값,
Figure 112008007063008-pat00097
은 정규화한 값,
Figure 112008007063008-pat00098
은 상기 평균값들 중 최소값,
Figure 112008007063008-pat00099
는 상기 평균값들 중 최대값)에 의해 상기 특징 벡터를 정규화하여 DB에 저장하며, 상기 이동 노드의 위치를 인식하기 위한 모형으로 사용하는 단계를 포함하는, 이동체 위치를 인식하는 방법.
The feature vector processing step is
Figure 112008007063008-pat00096
(S is the value before normalization,
Figure 112008007063008-pat00097
Is a normalized value,
Figure 112008007063008-pat00098
Is the minimum of the average values,
Figure 112008007063008-pat00099
And normalizing the feature vector according to the maximum of the average values) and storing the feature vector in a DB, and using the feature vector as a model for recognizing the position of the mobile node.
제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 위치 인식 단계는 식
Figure 112008007063008-pat00100
(
Figure 112008007063008-pat00101
는 모형으로 상기 DB에 등록된 i 번째 특징 벡터의 j 번째 벡터 요소값,
Figure 112008007063008-pat00102
는 상기 이동 노드가 임의의 위치에 있을 때 상기 고정 노드로부터 획득한 특징 벡터 중 j번째 벡터 요소값,
Figure 112008007063008-pat00103
는 모형과 현재 얻은 특징 벡터 간의 유클리드 거리값, M은 상기 특징 벡터의 벡터 요소의 개수)에 의해 산출된 결과값들 중 가장 작은 값을 갖는 위치에 상기 이동 노드가 있는 것으로 인식하는 단계를 포함하는, 이동체 위치를 인식하는 방법.
The location recognition step is
Figure 112008007063008-pat00100
(
Figure 112008007063008-pat00101
Is the j th vector element value of the i th feature vector registered in the DB as a model,
Figure 112008007063008-pat00102
Is the j th vector element value of the feature vector obtained from the fixed node when the mobile node is at an arbitrary position
Figure 112008007063008-pat00103
Recognizing that the mobile node is located at the position having the smallest value among the results calculated by the Euclidean distance value between the model and the currently obtained feature vector, M is the number of vector elements of the feature vector) , How to recognize the moving object position.
제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 평활화는 식
Figure 112008007063008-pat00104
(
Figure 112008007063008-pat00105
은 평활화를 한 결과값,
Figure 112008007063008-pat00106
Figure 112008007063008-pat00107
는 특정 시간에 상기 고정 노드에서 수신한 신호 세기 정보,
Figure 112008007063008-pat00108
Figure 112008007063008-pat00109
Figure 112008007063008-pat00110
Figure 112008007063008-pat00111
Figure 112008007063008-pat00112
Figure 112008007063008-pat00113
Figure 112008007063008-pat00114
을 만족하는 파라미터)에 의해 수행되고;
The smoothing is formula
Figure 112008007063008-pat00104
(
Figure 112008007063008-pat00105
Is the result of smoothing,
Figure 112008007063008-pat00106
and
Figure 112008007063008-pat00107
Signal strength information received from the fixed node at a specific time;
Figure 112008007063008-pat00108
and
Figure 112008007063008-pat00109
Is
Figure 112008007063008-pat00110
Figure 112008007063008-pat00111
Figure 112008007063008-pat00112
Figure 112008007063008-pat00113
Figure 112008007063008-pat00114
Is a parameter that satisfies
상기 전처리부는 상기 평활화한 복수의 신호 세기 정보들의 값 각각에 대해 나머지 신호 세기 정보 값들과의 차이의 합을 구하고, 상기 구한 값들 중에 나머지 값들과 비교하여 현저하게 차이가 나는 값을 잡음으로 판단하여 처리하는, 이동체 위치 정보를 생성하는 장치.The preprocessing unit obtains a sum of a difference from the remaining signal strength information values for each of the smoothed plurality of signal strength information values, and compares the remaining values with the remaining values to determine the noise as noise. And an apparatus for generating moving object position information.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011071199A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 (주)한울옵틱스 System and method for position-tracking
KR20210063576A (en) * 2019-11-25 2021-06-02 한국전자기술연구원 method for location data service by real time streaming analysis of large-scale location data

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912824B1 (en) * 2007-12-17 2009-08-18 한국전자통신연구원 How to Recognize Location of Multiple Nodes in Wireless Sensor Network
KR101650077B1 (en) * 2015-02-26 2016-08-23 (주)피플앤드테크놀러지 A Positioning System and Method thereof
KR101650070B1 (en) * 2015-02-26 2016-08-23 (주)피플앤드테크놀러지 A System and Method for stabilizing a wireless signal and a System and Method for positioning

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030060195A (en) * 2002-01-07 2003-07-16 삼성전자주식회사 Method for measuring the position of the mobile telephone in the mobile communication system
KR20040056492A (en) * 2002-12-23 2004-07-01 알토텔레콤(주) Position tracking method in a mobile phone using both cell number and radio wave characteristic information

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030060195A (en) * 2002-01-07 2003-07-16 삼성전자주식회사 Method for measuring the position of the mobile telephone in the mobile communication system
KR20040056492A (en) * 2002-12-23 2004-07-01 알토텔레콤(주) Position tracking method in a mobile phone using both cell number and radio wave characteristic information

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011071199A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 (주)한울옵틱스 System and method for position-tracking
KR20210063576A (en) * 2019-11-25 2021-06-02 한국전자기술연구원 method for location data service by real time streaming analysis of large-scale location data
KR102297612B1 (en) * 2019-11-25 2021-09-03 한국전자기술연구원 method for location data service by real time streaming analysis of large-scale location data

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