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KR20130028317A - 위치 추적용 휴대용 단말기, 위치 추적 서비스 제공 장치 및 위치 추적 시스템 - Google Patents

위치 추적용 휴대용 단말기, 위치 추적 서비스 제공 장치 및 위치 추적 시스템 Download PDF

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KR20130028317A
KR20130028317A KR1020110091790A KR20110091790A KR20130028317A KR 20130028317 A KR20130028317 A KR 20130028317A KR 1020110091790 A KR1020110091790 A KR 1020110091790A KR 20110091790 A KR20110091790 A KR 20110091790A KR 20130028317 A KR20130028317 A KR 20130028317A
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 WI-FI 및 GPS 시스템을 이용한 실시간 위치 추적으로 어린이의 등하교 길에서 발생 할 수 있는 유괴 및 납치와 같은 긴급 상황이 발생했을 때 효과적으로 대상 어린이의 위치정보를 부모나 관련 공공기고간에 제공하여 이에 대응 할 수 있는 서비스를 제공하기 위한 것으로, 대상 어린이가 교실 내 어디에 있든지 위치추적이 가능한 효과가 있으며, GPS를 내장하여 실외(제 1상태)에서도 GPS가 가지고 있는 위치추적의 정확도를 보장 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 가속도센서를 부착하여 위치계산의 데이터에 사용될 뿐만 아니라 대상 어린이가 납치되어 차 안에서 이동시에 가속도 센서가 작동하여 실시간으로 위치정보를 대상 어린이의 부모 및 관련 기관에게 SOS 신호 및 위치정보를 제공 할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 네트워크 카메라 또는 CCTV와 연계되어 보호대상에 대한 화면정보를 제공 할 수 있는 효과가 있다.

Description

위치 추적용 휴대용 단말기, 위치 추적 서비스 제공 장치 및 위치 추적 시스템{MOBILE TERMINAL FOR POSITION TRACKING, APPRATUS PROVIDING POSITION TRACKING SERVICE AND POSITION TRACKING SYSTEM}
본 발명은 실시간 위치 추적으로 어린이의 등하교 길에서 발생 할 수 있는 유괴 및 납치와 같은 긴급 상황이 발생했을 때 효과적으로 대상 어린이의 위치정보를 부모나 관련 공공기관에 제공하여 이에 대응 할 수 있는 서비스를 제공하기 위한 것이다.
최근 들어, 어린이의 납치 및 유괴와 같은 어린이를 대상으로 한 각종 범죄와 미아발생 등이 증가함에 따라 어린이를 둔 부모들은 자녀들이 외출할 경우 항시 불안한 마음으로 기다릴 수 밖에 없었다. 이러한 불안감을 해소하고자 자녀들이 외출할 경우에는 휴대폰 등을 주어 자녀와 수시로 통화하거나 부모가 함께 외출하였다.
한편, 사람의 위치 추적과 관련한 서비스로는 휴대폰을 이용하여 위치를 추적하는 기술과 GPS 단말기를 이용하여 위치를 추적하는 기술이 알려져 있다.
그런데 휴대폰을 이용할 경우에는 정확한 위치 추적이 어려움과 아울러 휴대폰을 소지해야 하기 때문에 어린 자녀들의 경우 적합하지 않고, GPS 단말기를 이용한 위치 추적의 경우도 별도의 GPS 단말기를 보유해야 하므로 비용이 많이 들고 서비스가 한정되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위한 기술은 GPS 또는 지그비를 이용하여 어린이의 위치추적 서비스를 제공하는 것이다.
GPS의 경우, 실내(제 2상태)에서는 위치추적 서비스가 불가하므로 교실 내의 학생의 이동 및 범죄에 노출되었을 때 대상 학생의 위치파악이 어려운 문제점이 있다.
도 1은 지그비(Zigbee) 기반의 어린이 보호 시스템의 개념도이다.
지그비 단말기(11)는 지그비 리더기(12)에 신호를 보내고, 지그비 리더기(12)는 지그비 망(13)과 게이트웨이(14)를 통해 서버(15)와 통신하며, 서버는 통신망(16)를 통해 관련기관(17), 학부모 PC(18) 또는 학부모 휴대폰(19)으로 위치 정보를 전송한다. 이 경우, RSSI(Received Singnal strength indication, 수신 신호 세기) 방식을 이용하여 위치 추적을 한다.
그러나, 지그비를 통한 RSSI의 방식의 경우, 가장 정확하다는 핑거프린팅 방법을 사용을 할 경우 리더간 설치 거리가 30m를 유지해야 2~5m의 정확도를 유지 할 수 있지만 만일 100m가 넘을 갈 경우, 특정구간에 대하여 30m 이상의 정확도까지도 보장 할 수 없는 상황이 발생 한다. 따라서, 지그비 리더기가 조밀하게 설치가 되야지만 위치추적의 정확도를 높일 수가 있는 문제점이 있다.
또한, 긴급상황에 대한 호출 방법으로 어린이 안심 서비스에서 사용하는 방법은 어린이 안심 존이라고 해서 특정 지역을 벗어나는 경우 및 SOS 버튼을 사용하여 이벤트를 발생시켜 대상어린이의 부모나 관련 공공기관에 위치정보를 제공하여 이에 대응하도록 하는 방법을 사용한다. 하지만 대상 어린이가 SOS 버튼을 조작을 못하고 유괴를 당해 범죄자의 차에 실려 안전존을 빠져나간 뒤에 응급 이벤트가 발생되면 그 이 후의 위치추적이 불가능하므로 이에 대응하는 데 충분한 시간을 가지지 못하는 문제점이 있다.
그리고, 추적 대상에 대한 위치정보를 알았다 하더라도 추적 대상의 현황을 위치 정보로만 파악할 뿐이므로, SOS시 긴급 상황이 정확하게 어떤 상황인지를 파악하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, GPS 모듈과 Wi-Fi 모듈이 결합된 휴대용 단말기를 이용하여 실내외 실시간 위치추적을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다. 이를 통해, 대상이 실내 어디에 있든지 위치추적이 가능하게 하며, GPS를 내장하여 실외서도 GPS가 가지고 있는 위치추적의 정확도를 보장하게 하는 것을 목적으로 한다. 또한, 가속도센서를 부착하여 위치계산의 데이터에 사용될 뿐만 아니라 대상이 납치되어 차 안에서 이동 시 가속도 센서가 작동하여 실시간으로 위치정보를 대상의 부모 및 관련 기관에게 SOS 신호 및 위치정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 네트워크 카메라 또는 CCTV와 연계되어 보호대상에 대한 화면정보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적용 휴대용 단말기는 위성위치정보를 수신하는 제1모듈; 및 주변에 위치한 AP를 스캔하여, 적어도 하나의 AP로부터 네트워크 식별 정보를 수신하는 제2모듈을 포함하고, 상기 네트워크 식별 정보 및 상기 AP로부터의 수신 신호 세기 정보에 기초한 휴대용 단말기의 위치 상태가 실내인 경우, 상기 수신된 네트워크 식별 정보와 수신 신호 세기 정보가 서버로 전송되며, 상기 위치 상태가 실외인 경우, 상기 위성위치정보가 상기 서버로 전송된다
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 서비스 제공 장치는 서비스 제공 장치에 있어서, 휴대용 단말기로부터 주변 AP의 네트워크 식별 정보 및 수신 신호 세기 정보, 또는 위성위치정보를 수신하는 수신부; 및 상기 휴대용 단말기의 위치 상태가 실내인 경우, 상기 수신된 주변 AP의 네트워크 식별 정보 및 수신 신호 세기 정보를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 시스템은 주변 AP를 스캔하여 적어도 하나의 AP의 네트워크 식별 정보를 수신하고, 상기 수신된 식별 정보와 수신 신호 세기에 기초한 위치 상태가 실내인 경우 상기 수신된 정보 및 수신 신호 세기를 전송하고, 실외인 경우 위성위치정보를 전송하는 휴대용 단말기; 상기 휴대용 단말기로부터 전송된 네트워크 식별 정보, 수신 신호 세기 정보 및 위성위치정보 중 적어도 하나를 위치 추적 서비스 제공 장치로 송신하는 AP; 및 상기 AP로부터 수신된 정보 및 상기 단말기의 위치 상태가 실내인지 여부에 기초하여 상기 휴대용 단말기의 위치를 계산하고, 클라이언트 장치의 요청에 따라 상기 계산된 위치 정보를 제공하는 서버를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 보호대상 어린이가 교실 내 어디에 있든지 위치추적이 가능한 효과가 있으며, GPS를 내장하여 실외에서도 GPS가 가지고 있는 위치추적의 정확도를 보장 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 가속도센서를 부착하여 위치계산의 데이터에 사용될 뿐만 아니라 보호대상 어린이가 납치되어 차 안에서 이동시에 가속도 센서가 작동하여 실시간으로 위치정보를 대상 어린이의 부모 및 관련 기관에게 SOS 신호 및 위치정보를 제공 할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 네트워크 카메라 또는 CCTV와 연계되어 보호대상에 대한 화면정보를 제공 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 지그비 위치추적 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 위치추적 시스템의 일 실시예 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 일 실시예 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 일 실시예 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 위치 추적 서비스 제공 장치의 일 실시예 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 위치 추적 시스템을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 위치추적 시스템의 일 실시예 구성도이고, 도3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 구성도이다.
휴대용 단말기는 위치 추적을 위한 휴대용 단말기로서 본 발명의 일 실시예에 따르면 RTLS TAG(Real Time Location System TAG)(20)일 수 있다.
RTLS TAG(20)는 위성위치정보를 수신하는 제1모듈 및 AP로부터 네트워크 식별 정보를 수신하는 제2모듈을 포함한다. 여기서, 제1모듈은 위성으로부터 GPS정보를 수신하는 GPS모듈(302)일 수 있으며, 제2모듈은 AP(Access Point)와의 근거리 무선 통신을 위한 통신 모듈로서 WI-FI 모듈(301) 일 수 있다.
따라서, RTLS TAG(20)와 AP는 근거리 무선 통신, 예컨대 WiFi에 의해 연결될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 여기서 근거리 무선 통신이라 함은 AP로부터 수십 미터 범위 이내의 커버리지를 갖는 통신 방식을 말한다.
그리고, AP는 복수개 이상일 수도 있으며, AP와 위치 추적 서비스 제공 장치는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. AP는 본 발명 일 실시예에 따라 무선AP(22) 일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 위치 추적 서비스 제공 장치는 상기 무선AP(22)와 인터넷망(23)으로 연결되는 서버일 수 있으며, 이하 통합 관리 서버(26)라 한다.
통합 관리 서버(26)는 상기 무선AP(22)를 통해 RTLS TAG(20)로부터 위치정보, 긴급 신호, 가속도 정보 등을 수신부를 통해 수신할 수 있다. 이러한 수신부는 인터넷 망 기반의 TCP/IP 인터페이스(57)일 수 있다.
그리고, 통합 관리 서버(26)는 RTLS TAG(20)의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함하고, 위치 계산부는 본 발명의 일 실시예에 의하면 통합 관리 서버 (26)내에 포함된 서버일 수 있으며, 이하 RTLS 서버(24)라 한다.
또한, 통합 관리 서버(26)는 네트워크 카메라로부터 촬영된 화면을 수신하는 카메라부를 포함할 수 있는데, 이 또한 본 발명의 일 실시예에 따라 통합 관리 서버(26)내에 포함된 서버일 수 있으며, 이하 카메라 서버(25)라 한다.
통합 관리 서버(26)는 카메라 서버(25)로부터 RTLS TAG(20)의 위치정보에 대응하는 네트워크 카메라가 촬영한 화면과 RTLS서버(24)로부터 계산된 위치정보를 클라이언트 장치에 전송할 수 있다. 클라이언트 장치는 학부모 스마트 폰 또는 핸드폰(27), 학부모 PC(28), 관련 기관의 위치 추적 장치(29)일 수 있다.
이하 본 발명에 따른 위치추적 시스템의 동작 및 위치추적용 휴대용 단말기 의 구성을 도2 및 도3을 참조하여 상세히 설명한다.
도3을 참조하면, RTLS TAG(20)는 기본적으로 안테나(300), WI-FI모듈(301), GPS 모듈(302) 및 가속도 센서(303), CPU(304) 및 배터리(306)를 포함할 수 있다.
또한, RTLS TAG(20)는 추가로 현재 상태 또는 메시지 등을 표시할 수 있는 디스플레이부(305)를 포함할 수 있으며, ON/OFF, YES, NO, SOS 신호등을 입력하기 위한 키 조작부(307)를 포함할 수 있다.
여기서 RTLS TAG(20)의 CPU(304)는 Wi-Fi 모듈(301)에 내장 될 수 있으며 내장된 CPU(304)를 이용하여 GPS 모듈(302) 과 가속도 센서(303)를 제어 할 수 있다.
상기와 같은 RTLS TAG(20)는 다양한 형태로 본 발명에 따른 위치 추적 시스템의 보호 대상으로서 어린이 등에게 소지하게 할 수 있으며, 예를 들어, LCD를 내장한 형태의 이름표(308), 전자시계를 내장한 손목시계(309), 어린이 PAGER(310)등의 형태가 있을 수 있다.
우선, 상기 RTLS TAG(20)를 보호 대상인 어린이 등에게 나누어 주면, 상기 RTLS TAG(20)는 학교 주변 및 학교 내에 설치된 무선 AP(22)와 신호를 주고 받으면서 위치정보를 AP가 연결된 인터넷 망(23)을 통하여 통합관리 서버(26)로 전송한다.
이후, 통합관리 서버(26)는 RTLS TAG(20)로부터 수신부인 TCP/IP 인터페이스(57)로 수신된 신호를 분석을 하고 RTLS 서버(25)를 통해 위치를 계산한다.
만일, 수신된 신호가 긴급 SOS 신호일 경우, Wi-Fi 및 전화 망을 통하여 긴급 메세지를 클라이언트 장치, 즉, 학부모 스마트 폰 또는 핸드폰(27), 학부모 PC(28), 관련 기관(29)으로 전송하여 긴급상황에 대처 할 수 있도록 한다.
상기 긴급 신호는 RTLS TAG(20)에서 발생되며, 통합 관리 서버(26)는 상기 긴급 신호가 수신된 경우 긴급 메시지를 클라이언트 장치(27~29)로 전송한다.
상기 긴급 신호가 발생되는 경우는 크게 3가지 경우가 있을 수 있다.
첫째, 안전 존을 벗어 났을 경우이다. 안전 존의 범위는 통합 관리 서버(26)에서 설정을 할 수 있으며, 위치 정보가 안전 존의 범위를 벗어난 경우, 통합 관리 서버(26)는 긴급 메시지를 클라이언트 장치(27~29)로 전송할 수 있다.
두번째, RTLS TAG(20)의 소지자가 긴급 SOS 버튼을 눌렸을 때이다. RTLS 태그의 긴급 버튼이 입력되는 경우, RTLS는 긴급 신호를 발생하고, 통합 관리 서버(26)가 이를 수신하면 긴급 메시지를 클라이언트 장치(27~29)로 전송한다.
세번째는 가속도 센서(303)가 자동으로 차의 가속을 감지하고 긴급 신호를 발생 시키는 경우이다. 이 경우는 어린이가 납치되어 차로 이송되면서 긴급 버튼을 누를 수 없는 상황을 가정한다.
여기서, 상기 가속도 센서(303)가 센싱한 가속도 정보를 RTLS TAG(20)가 WI-FI모듈(301)을 이용해 인터넷망(23)을 통해 전송하고, 통합 관리 서버(26)가 수신부인 TCP/IP 인터페이스(57)을 통해 이를 수신한다. 상기 가속도가 기준값(바람직하게는 10KM/H) 이상으로 측정되는 경우 긴급 신호를 발생하고, 긴급 메시지를 클라이언트 장치(27~29)로 전송한다.
또한, 본 발명에 의한 위치 추적 시스템은 클라이언트 장치(27~29)와 통합 관리 서버(26) 간의 메시지 전송 및 응답이 가능한 양방향 통신 서비스를 지원할 수 있다. 디스플레이부(305)가 있는 RTLS TAG(20)의 경우 통합 관리 서버(26)는 문자 메시지 서비스를 제공하여, RTLS TAG(20)로 문자를 전송할 수 있다.
또한, 키 조작부(307)가 포함되는 경우, RTLS TAG(20) 소지자는 Yes, No 버튼 조작을 통하여 상기 문자 메세지를 확인 했는지 여부에 대해 응답할 수 있다. 이에 따라, 통합 관리 서버(26)가 긴급 신호 수신에 따른 긴급 상황 상태가 된 경우, 학부모의 PC(28) 또는 스마트폰(27)의 조작으로 긴급상황의 해지도 가능할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 위치 추적 시스템은 클라이언트 장치로 위치 정보에 기초한 주변 지도 및 지리 정보를 포함하는 지리 정보 서비스를 추가로 제공할 수 있다.
지리 정보 서비스는 위치 정보뿐만 아니라 주변 환경, 지도, 주요 시설물 등의 정보를 동시에 제공하고, 위치를 보다 시각적으로 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위한 화면 정보를 제공하는 서비스이다.
학부모는 스마트 폰(27) 등을 이용하여 통합 관리 서버(26)에 접속을 하면 상기 통합 관리 서버(26)에서 실행되는 Display Application이 제공하는 지리 정보 서비스인 GIS (Geometric Information Service) 및 RTLS TAG(20)의 위치정보를 동시에 받음으로써 지리 정보 서비스를 제공받을 수 있다.
도 4는 RTLS TAG(20)의 동작을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 4를 참고하여, RTLS TAG(20)의 동작의 순서를 설명하면, 우선 RTLS TAG(20)는 전력소모를 줄이기 위하여 기본적으로 Sleep 모드(401)를 유지하고 있으며 Timer Event(402)에 의해 작동(Wake up)을 시작할 수 있다.
이후, RTLS TAG(20)는 Wi-Fi 모듈을 동작(Wake up)시키고(403), 주변 AP를 스캔을 한다(403). 스캔 시 주변 AP의 네트워크 식별 정보(SSID)를 수집을 하게 되고 수신 신호 세기(RSSI)도 함께 취득한다(404).
그리고, RTLS TAG(20)는 수집된 SSID 정보 및 RSSI를 이용하여 현재 RTLS TAG(20)의 위치 상태가 실외(제 1상태)인지 실내(제 2상태)인지를 판단한다(405). 실내인지 여부의 판단은 수집된 SSID와 RSSI 정보로부터 판단된 AP의 위치 및 AP까지의 거리가 소정 거리에 해당하면 위치 상태가 실외라고 판단하는 방법이 있을 수 있고, RTLS TAG(20)자체에서 판단할 수 있을 뿐만 아니라 통합관리서버(26)에서도 수신된 정보를 통해 RTLS 서버(25)를 이용하여 판단하는 방법이 있을 수 있다. 따라서, 판단 주체에 한정되지는 않는다.
우선, RTLS TAG(20)는 위치 상태가 실외(제 1상태)라고 판단됐을 경우에는 GPS모듈을 작동(Wake up)시키고, GPS 모듈을 제어하여 관련 GPS의 위치 데이터 정보를 얻기 위한 작업을 수행한다(406). 또한, 가까운 AP를 찾아 접속하여 GPS 모듈이 계산한 위치정보를 RTLS 서버로 전송할 수 있다(407).
한편, 본 발명이 상기 GPS 모듈을 제어하는 방법은 2가지가 있을 수 있다. GPS Data를 그대로 받아 넘기는 방법이 있을 수 있으며, AGPS 기술을 이용하여 GPS 위치추적 정확도 및 초기 위치추적 계산을 단축하여 성능을 항상 시키는 방법이 있을 수 있다.
상기 AGPS 방법에 의하면, 일단 RTLS 서버 내에 있는 GPS 서버가 초기 GPS Data을 유선망을 통하여 받아오고 그 정보를 RTLS TAG(20)로 전송한다. 전송 받은 GPS 초기 데이터는 RTLS TAG(20) 내 CPU를 통해 GPS 모듈로 전송되고 GPS 모듈은 GPS 위성 정보 수집 없이 그 데이터를 이용하여 위치를 계산한다. 이를 통하여 보호 대상의 위치 데이터를 GPS Data를 그대로 받아 넘기는 방법보다 빠르게 계산할 수 있다.
한편, AP 스캔한 SSID 및 RSSI정보 수집(404)를 통하여 실내(제 2상태)라고 판단 된 경우, 수집된 정보를 가까운 AP와의 접속을 통해 통합관리 서버에 있는 RTLS 서버로 관련 정보(RSSI, SSID) 를 보내 실내(제 2상태) 위치추적을 수행 할 수 있도록 한다(407).
이후, Timer Event 해제 신호가 입력되면(408), 다시 sleep 모드로 돌아가 sleep 상태를 유지하고, Timer event를 기다린다(401).
그러나, 상기 해제 신호가 입력되지 않는 경우, 긴급신호를 발생하고, 통합 관리 서버(26)를 통해 긴급 메시지를 학부모 PC(28), 학부모 스마트폰(27) 또는 관련기관의 위치 추적 장비(29) 등에 전송한다(410).
또한, 상기 Timer Event해제 신호가 입력되지 않는 경우는, 보호 대상인 어린이 등이 SOS버튼을 누른 경우, 가속도 센서 동작에 의해 기준값 이상의 가속도가 검출된 경우 또는 RTLS TAG(20)의 위치 정보가 안전 존을 벗어난 경우가 있을 수 있다. 이 경우, RTLS TAG(20)는 SLEEP 모드로 돌아가지 않고, 다시 AP 스캔 및 RSSI 정보를 수집하여(404), TIMER EVENT 해제 신호가 입력되기 전까지 상술한 위치 추적을 지속하여 수행하게 된다.
도 5는 통합 관리 서버(26), RTLS 서버(25) 및 카메라 서버(24)의 상세 구성도이다.
도 5를 참조하여 각 서버에서의 데이터 처리 및 동작 과정을 살펴본다. 우선, 본 발명에 따른 위치 추적 서비스 제공 장치인 통합 관리 서버(26)는 수신부인 TCP/IP인터페이스(57)와 위치 계산부인 RTLS 서버(25)와 카메라부인 카메라 서버(24)를 관리하고, 이를 제어하며, 클라이언트 장치(27~29)간의 통신을 중계하는 서버일 수 있다.
그리고, RTLS 서버(25)는 대상의 위치정보를 계산하고 이를 전송하는 서버로서, RSSI 값을 이용하여 위치를 계산하는 RTLS 엔진(56)과 GPS 서버 및 DB(55), 실내 위치정보 DB(54) 그리고 RTLS 미들웨어(53)로 구성될 수 있다.
상기 RTLS 엔진(56)은 RTLS TAG(20)의 위치 상태가 실외(제 1상태)인 것으로 판단되는 경우 또는 RTLS TAG(20) 자체에서 판단된 위치 상태가 실외(제 1상태)인 경우는 상술한 바와 같이 GPS를 이용하여 위치정보를 계산할 수 있다.
그리고, RTLS 엔진(56)은 RTLS TAG(20)의 위치 상태가 실내(제 2상태)인 경우, Fingerprint 기반의 알고리즘을 이용하여 미리 수집된 전자맵 DB를 이용하여 위치를 통계적으로 계산 할 수 있다.
그리고, 전자맵이 없을 시에는 프린스 공식을 이용하여 거리를 계산하고 삼각측량공식을 Least Square Method 및 Chan 과 Ho Method로 해를 구하여 실내(제 2상태)의 RTLS TAG(20)의 위치를 계산할 수 있다.
상기와 같은 RTLS 엔진(56)의 위치 정보 계산 방법의 경우 높은 정밀도를 얻기 위해서는 수집된 전파맵 자체가 특성이 있어야 하고 이를 위해서는 AP 간격을 조밀하게 설치해야 원하는 정밀도를 얻을 수 있다.
따라서, 실내(제 2상태)는 저가의 AP를 조밀하게 설치 가능하므로 본 발명은 실내(제 2상태)에서만 이 방법을 적용하며, 실외(제 1상태)에서는 GPS을 이용하여 위치정보를 계산할 수 있다.
구체적으로, RSSI 방식의 경우 평균 30m 내외로 AP를 설치 했을 때 비교적 신뢰할 수 있는 위치 정확도를 계산 해 낼 수 있다. 하지만 실외(제 1상태)의 경우 AP가 외장 케이스에 의해 보통 100만원이 넘어가므로 실내(제 2상태)에서 30m간격으로 설치하는 10만원 미만의 AP를 사용할 수 없고 설치 대수도 많아진다.
그러나, 본 발명과 같이 실외(제 1상태)에서는 GPS을 이용할 경우 Wi-Fi RTLS TAG(20)의 통신거리가 실외(제 1상태)에서 200m라고 보았을 때 AP를 400m 간격으로 설치할 수 있으므로 AP 설치에 따른 비용 절감을 기대 할 수 있다.
한편, 카메라 서버(24)는 주기적으로 각각의 네트워크 카메라의 영상을 저장하고, 관리하며 통합 관리 서버(56)의 요청에 따라 영상정보를 전송할 수 있다.
또한, 부모가 대상 어린이의 영상을 보고자 했을 때 카메라 서버(24)는 RTLS TAG(20)의 위치정보를 받고 근처의 네트워크 카메라와 연결하여 보호 대상 어린이의 영상정보를 통합 관리 서버(56)를 통해 부모의 스마트 폰 및 PC로 전송할 수 있다.
그리고, 통합 관리 서버(26)의 Application 블록(58)은 Display Application(50)과 클라이언트 접속 핸들러(51) 그리고 통합관리 Application(52)으로 구성될 수 있다.
Display Application(50)은 지리정보 서비스, 즉 GIS(Geometry information service) 서비스를 담당하며 RTLS TAG(20)의 위치를 화면으로 Display하는 서비스를 클라이언트 장치(27~29)에 제공 할 수 있다.
클라이언트 접속 핸들러(51)는 학부모PC(28), 스마트 폰(27), 관련기관의 위치추적 장비(29) 등의 클라이언트 장치가 통합 관리 서버(26)로 접속을 시도 할 때 이를 핸들링하여 GIS 화면 및 클라이언트로 네트워크 카메라 영상을 전송할 수 있게 한다.
통합 관리 Application(52) 은 부모의 문자서비스를 처리하며, 긴급 SOS 상황 발생 시 긴급 메세지를 해당 클라이언트 장치(27~29)로 전송하여 이에 대응 할 수 있도록 한다. 또한 안전존의 범위 등을 등록 할 수 있도록 하여 특정 지역을 벗어 났을 경우 자체적으로 긴급 SOS 메세지를 해당 클라이언트 장치로 전송 할 수 있게 한다.
또한, Application 블록(58)은 클라이언트 접속 핸들러(51) 및 무선 AP와 연결된 네트워크 카메라(22)와 연동이 되어 해당 네트워크 카메라를 자동으로 선택하여 영상정보를 처리 할 수 있도록 하고, 카메라 서버(24)는 이를 중계하여 클라이언트의 요청에 따라 네트워크 카메라의 촬영 정보 및 전송 정보를 제어 할 수 있게 한다.
상기 촬영 정보에는 카메라의 수직, 수평 회전 각도, 줌 정도 등이 있을 수 있으며, 전송 정보로는 해상도, 화질, 선명도, 비트레이트, 프레임 레이트, 화면 크기 등이 있을수 있다. 따라서, 클라이언트는 카메라 서버로부터 전송되는 촬영 정보의 내용 및 시간당 전송되는 데이터의 크기를 세부적으로 선택 할 수 있다. 이를 통해 클라이언트는 보호 대상의 현재 위치, 상황 및 주변 환경을 근처의 카메라 화면을 통해 보다 정확히 파악할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 위치 추적 시스템은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 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.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.
20: RTLS TAG 21: WIFI망
22: 무선 AP 및 네트워크 카메라 23: 인터넷 망
24: 카메라 서버 25: RTLS 서버
26: 통합 관리 서버 27: 학부모 스마트폰
28: 학부모 PC 29: 관련기관
300: 안테나 301: WIFI모듈
302: GPS모듈 303: 가속도 센서
304: CPU 305: 디스플레이부
306: 배터리 307: 키 조작부
308: 이름표 309: 손목시계
310: 어린이 PAGER 50: DISPLAY APPLICATION
51: 클라이언트 접속 핸들러 52:통합관리 APPLICATION
53: RTLS 미들웨어 54: 실내위치정보 DB
55: GPS서버 및 DB 56: RTLS엔진
57: TCP/IP인터페이스 58: APPLICATION블록

Claims (17)

  1. 휴대용 단말기에 있어서,
    위성위치정보를 수신하는 제1모듈; 및
    주변에 위치한 AP(Access Point)를 스캔하여, 적어도 하나의 AP로부터 네트워크 식별 정보를 수신하는 제2모듈을 포함하고,
    상기 네트워크 식별 정보 및 상기 AP로부터의 수신 신호 세기 정보에 기초한 휴대용 단말기의 위치 상태가 실내인 경우, 상기 수신된 네트워크 식별 정보와 수신 신호 세기 정보가 서버로 전송되며,
    상기 위치 상태가 실외인 경우, 상기 위성위치정보가 상기 서버로 전송되는 위치 추적용 휴대용 단말기
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크 식별 정보 및 신호 세기 정보는 주변에 위치한 AP중 어느 하나를 통해 상기 서버로 전송되는 위치 추적용 휴대용 단말기
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1모듈은 상기 위치 상태가 실외인 경우에만 동작하는 위치 추적용 휴대용 단말기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기는 가속도 센서를 더 포함하고,
    상기 휴대용 단말기는 상기 가속도 센서가 센싱한 가속도 정보를 상기 서버로 전송하는 위치 추적용 휴대용 단말기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기는 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 디스플레이부는 상기 서버로부터 전송되는 메시지 및 상기 휴대용 단말기의 위치정보 중 적어도 하나를 디스플레이하는 위치 추적용 휴대용 단말기.
  6. 서비스 제공 장치에 있어서,
    휴대용 단말기로부터 주변 AP의 네트워크 식별 정보 및 수신 신호 세기 정보, 또는 위성위치정보를 수신하는 수신부; 및
    상기 휴대용 단말기의 위치 상태가 실내인 경우, 상기 수신된 주변 AP의 네트워크 식별 정보 및 수신 신호 세기 정보를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함하는 위치 추적 서비스 제공 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 위치 추적용 휴대용 단말기로부터 가속도 정보를 더 수신하고,
    상기 서비스 제공 장치는 가속도 정보의 가속도가 기준값 이상인 경우, 클라이언트 장치로 긴급 메시지를 전송하는 위치 추적 서비스 제공 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 서비스 제공 장치는 클라이언트 장치로 상기 계산된 위치 정보에 기초하여 주변 지도 및 지리 정보를 포함하는 지리 정보 서비스(GIS)를 추가로 제공하는 위치 추적 서비스 제공 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 수신부는 클라이언트 장치로부터의 메시지를 더 수신하고,
    상기 서비스 제공 장치는 상기 수신된 메시지를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 위치 추적 서비스 제공 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 계산된 위치 정보에 대응하는 네트워크 카메라로부터 촬영된 화면을 수신하는 카메라부를 더 포함하고,
    상기 서비스 제공 장치는 클라이언트 장치의 요청에 따라 상기 수신된 화면을 상기 클라이언트 장치로 전송하는 위치 추적 서비스 제공 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 서비스 제공 장치는 상기 클라이언트 장치의 요청에 따라 상기 카메라의 촬영 조건 또는 촬영된 화면의 전송 조건을 제어하고,
    상기 촬영 조건은 상기 카메라의 수평, 수직 회전 각도 및 줌 정도 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 전송 조건은 전송되는 화면의 비트레이트, 프레임 레이트, 화질 및 해상도 중 적어도 하나를 포함하는 위치 추적 서비스 제공 장치.
  12. 주변 AP를 스캔하여 적어도 하나의 AP의 네트워크 식별 정보를 수신하고, 상기 수신된 식별 정보와 수신 신호 세기에 기초한 위치 상태가 실내인 경우 상기 수신된 정보 및 수신 신호 세기가 전송되고, 실외인 경우 위성위치정보가 전송되는 휴대용 단말기;
    상기 휴대용 단말기로부터 전송된 네트워크 식별 정보, 수신 신호 세기 정보 및 위성위치정보 중 적어도 하나를 위치 추적 서비스 제공 장치로 송신하는 AP; 및
    상기 휴대용 단말기의 위치 상태가 실내인 경우 상기 수신된 주변 AP의 네트워크 식별 정보 및 수신 신호 세기 정보를 이용하여 상기 휴대용 단말기의 위치를 계산하고, 실외인 경우 상기 위성위치정보를 이용하여 위치를 계산하며, 클라이언트 장치의 요청에 따라 상기 계산된 위치 정보를 제공하는 서버를 포함하는 위치 추적 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기는 가속도 센서를 더 포함하고, 상기 가속도 센서가 센싱한 가속도 정보를 상기 AP를 통해 상기 서버로 전송하며,
    상기 서버는 수신된 가속도 정보가 기준값 이상인 경우 긴급 메시지를 상기 클라이언트 장치로 전송하는 위치 추적 시스템.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 서버는 상기 클라이언트 장치로 상기 계산된 위치 정보에 기초하여 주변 지도 및 지리 정보를 포함하는 지리 정보 서비스(GIS)를 추가로 제공하는 위치 추적 시스템.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 서버는 상기 클라이언트 장치로부터의 메시지를 수신하고, 상기 AP를 통해 상기 수신된 메시지를 상기 휴대용 단말기로 전송하며,
    상기 휴대용 단말기는 상기 무선인식장치로부터 전송되는 메시지 및 상기 휴대용 단말기의 위치 중 적어도 하나를 디스플레이 하기 위한 디스플레이부를 더 포함하는 위치 추적 시스템.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 서버는 상기 계산된 위치 정보에 대응하는 네트워크 카메라로부터 촬영된 화면을 수신하는 카메라부를 더 포함하고,
    상기 서버는 상기 클라이언트 장치의 요청에 따라 상기 촬영된 화면을 상기 클라이언트 장치로 전송하는 위치 추적 시스템.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 서버는 상기 클라이언트 장치의 요청에 따라 상기 카메라의 촬영 조건 또는 촬영된 화면의 전송 조건을 제어하고,
    상기 촬영 조건은 상기 카메라의 수평, 수직 회전 각도 및 줌 정도 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 전송 조건은 전송되는 화면의 비트레이트, 프레임 레이트, 화질 및 해상도 중 적어도 하나를 포함하는 위치 추적 시스템.
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Patent event date: 20160325

Patent event code: PE09021S02D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20160927

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20160325

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event code: PE06011S02I

Patent event date: 20150914

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20160927

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20160510

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20151027

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20161117

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20161018

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20160927

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20160510

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20151027

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

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Comment text: Registration of Establishment

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