KR20130000609A - 위치 측정을 위한 액세스 포인트 정보 수집 방법 및 이를 위한 장치와 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 근거리 통신을 위한 액세스 포인트의 정보를 수집하는 방법 및 이를 위한 장치와 이러한 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액세스 포인트 정보 수집 장치는, 격자 구조로 나눈 특정 영역에서 그 격자 구조의 가로세로 선이 만나는 격자점의 위치 좌표와 주변 액세스 포인트의 정보를 각 격자점마다 일정한 횟수만큼 반복하여 수집하는 수집부; 상기 수집부에서 수집된 각 격자점의 주변 액세스 포인트 중에서 일정한 빈도 이상으로 수집된 주변 액세스 포인트들을 각 격자점마다 선택하는 선택부; 및 상기 선택부에서 선택된 각 격자점의 주변 액세스 포인트의 정보와 해당 격자점의 위치 좌표를 대응하여 저장하는 저장부;를 포함한다.

Description

위치 측정을 위한 액세스 포인트 정보 수집 방법 및 이를 위한 장치와 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR COLLECTING INFORMATION OF ACCESS POINT, POSITION MEASUREMENT APPARATUS AND METHOD USING THE ACCESS POINT}
본 발명은 통신 단말의 위치 측정 기술에 관한 것으로, 구체적으로 근거리 통신을 위한 액세스 포인트의 정보를 수집하는 방법 및 이를 위한 장치와 이러한 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신기술의 발전과 더불어 통신망에서 이동 단말(Mobile Terminal)의 위치를 측정하는 위치 측정 기술이 활발하게 연구되고 있다. 대표적으로, 인공 위성을 이용한 GPS 위치 측정 기술이 널리 보급되어 이용되고 있다.
GPS(Global Positioning System) 위치 측정 기술은 이동 단말에 GPS 수신기를 장착해야 하는 문제점이 있다. 또한 GPS 위치 측정 기술은 미국 국방성에서 군사용으로 개발된 것으로, 정밀도가 높은 GPS 위치 측정 기술은 공개되어 있지 않다. 그리고, GPS 위치 측위 기술은 건물 내부 등 위성 신호를 수신할 수 없는 실내에서는 이용될 수 없는 한계가 있다. 따라서 그 보완 기술로서 무선 랜 서비스(WLAN:Wireless LAN)를 위한 액세스 포인트(Access Point)를 이용하여 위치 측위를 시도하는 노력이 전개되고 있다.
무선 랜 서비스는 노트북, PDA, 스마트폰 등 무선랜 카드가 탑재된 단말을 이용하여 근거리에 설치된 무선랜 액세스 포인트에 접속하여 이동 중에 무선 인터넷을 이용할 수 있도록 한다. 최근 이러한 WLAN 서비스에 대한 수요가 증가하여 대형 쇼핑몰과 같은 건물 내부에 많은 수의 액세스 포인트들이 설치되고 있다.
상기와 같은 액세스 포인트들이 실내에 많은 수가 설치됨에 따라 이러한 액세스 포인트들을 이용하면 GPS 위치 측정 기술이 적용되지 못하는 실내에서도 이동 단말에 대한 위치 측정이 가능해진다. 이에 따라 최근에는 WLAN 서비스를 위한 액세스 포인트를 이용한 위치 측정 기술이 활발하게 연구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 통신 환경 변화에 수반하여 위치 측정에 활용할 액세스 포인트의 정보를 수집하기 위한 액세스 포인트 정보 수집 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같이 수집된 액세스 포인트의 정보를 이용하여 통신 단말의 위치를 측정하기 위한 위치 측정 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 액세스 포인트 정보 수집 장치는 격자 구조로 나눈 특정 영역에서 그 격자 구조의 가로세로 선이 만나는 격자점의 위치 좌표와 주변 액세스 포인트의 정보를 각 격자점마다 일정한 횟수만큼 반복하여 수집하는 수집부; 상기 수집부에서 수집된 각 격자점의 주변 액세스 포인트 중에서 일정한 빈도 이상으로 수집된 주변 액세스 포인트들을 각 격자점마다 선택하는 선택부; 및 상기 선택부에서 선택된 각 격자점의 주변 액세스 포인트의 정보와 해당 격자점의 위치 좌표를 대응하여 저장하는 저장부;를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 액세스 포인트 정보의 수집 방법은, 격자 구조로 나눈 특정 영역에서 그 격자 구조의 가로세로 선이 만나는 격자점의 위치 좌표와 주변 액세스 포인트의 정보를 각 격자점마다 일정한 횟수만큼 반복하여 수집하는 수집 단계; 수집된 각 격자점의 주변 액세스 포인트 중에서 일정한 빈도 이상으로 수집된 주변 액세스 포인트들을 각 격자점마다 선택하는 선택 단계; 및 선택된 각 격자점의 주변 액세스 포인트의 정보와 해당 격자점의 위치 좌표를 대응하여 저장하는 저장 단계;를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 위치 측정 장치는 격자점의 위치 좌표와 액세스 포인트들의 정보를 대응하여 저장하는 저장부; 피측위 통신 단말로부터 주변 액세스 포인트들의 정보를 수신하는 수신부; 상기 수신된 주변 액세스 포인트들의 정보를 상기 저장부에 저장된 액세스 포인트들의 정보에 매칭하여 상기 주변 액세스 포인트들의 정보에 대응하는 격자점들의 위치 좌표를 상기 저장부에서 검색하는 매칭부; 및 상기 검색된 격자점들의 위치 좌표를 이용하여 상기 피측위 통신 단말의 위치 측위 결과를 계산하는 계산부;를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 위치 측정 방법은, 격자점의 위치 좌표와 액세스 포인트들의 정보를 대응하여 저장수단에 저장하는 저장 단계; 피측위 통신 단말로부터 주변 액세스 포인트들의 정보를 수신하는 수신 단계; 수신된 주변 액세스 포인트들의 정보를 상기 저장수단에 저장된 액세스 포인트들의 정보에 매칭하여 상기 주변 액세스 포인트들의 정보에 대응하는 격자점들의 위치 좌표를 상기 저장수단에서 검색하는 매칭 단계; 및 검색된 격자점들의 위치 좌표를 이용하여 상기 피측위 통신 단말의 위치 측위 결과를 계산하는 계산 단계;를 포함한다.
본 발명은 격자점에서 액세스 포인트의 정보를 수집할 때 소정의 빈도 이상으로 수집되는 액세스 포인트만을 수집 대상으로 결정함으로써, 일시적으로 격자점에서 수신되는 액세스 포인트의 정보들은 배제한 실질적으로 유효한 액세스 포인트의 정보만을 데이터베이스로 구축할 수 있다.
또한, 본 발명은 격자점에서 액세스 포인트의 정보를 수집할 때 일정한 신호 세기 이상의 액세스 포인트의 정보만을 수집하여 데이터베이스로 구축함으로써 액세스 포인트를 이용한 위치 측정시 위치 측정 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 액세스 포인트를 이용한 위치 측정시 피측위 통신 단말로부터 수신된 주변 액세스 포인트의 신호 세기와 격자점에 대응하여 저장된 액세스 포인트의 신호 세기의 차를 가중치로 두어 이용함으로써 통신 단말의 위치 측정 정밀도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트 정보 수집 장치의 구성과 격자점별 액세스 포인트 정보를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트 정보 수집 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 위치 측정 시스템은 통신 단말(110), 통신망(130), 위치 측정 서버(150) 및 패턴 DB(170)를 포함한다.
도 1에 도시하지 않았지만, 통신 단말(110) 주변에는 근거리 무선 통신(예컨대, WiFi)을 이용한 인터넷 서비스를 제공하는 액세스 포인트(AP:Access Point)들이 곳곳에 설치된다. 통신 단말(110)은 상기 액세스 포인트를 통해 유선 인터넷망에 접속하여 인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 근거리 무선 통신을 통한 인터넷 서비스를 제공하는 액세스 포인트는 그 서비스 반경이 수 m에 불과하다. 그리고 액세스 포인트는 구입 비용 및 설치 비용이 저렴하기 때문에 가정이나 회사 또는 쇼핑몰 등 다양한 곳에 많은 수가 설치되어 이용되고 있다.
통신 단말(110)은 이러한 액세스 포인트들과 통신하여 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 단말이고, 통신망(130)을 통해 위치 측정 서버(150)에 접속할 수 있는 단말이다. 여기서 통신망(130)은 유무선 인터넷망, 이동통신망, 모바일 와이맥스(예컨대, Wibro) 등의 네트워크로서 통신 단말(110)이 위치 측정 서버(150)와 통신할 수 있는 네트워크라면 특별한 제한은 없다.
위치 측정 서버(150)는 통신 단말(110)로부터 해당 통신 단말(110)의 주변 액세스 포인트의 정보(예컨대, 신호 세기, MAC 주소 등)를 수신하고, 그 수신된 주변 액세스 포인트의 정보와 패턴 DB(170)에 저장된 격자점(Grid point)별 액세스 포인트의 정보를 패턴 매칭하여 통신 단말(110)의 위치를 측정한다. 구체적인 위치 측정 방법에 관해서는 후술하도록 한다.
패턴 DB(170)는 특정한 영역, 예컨대 실내 영역을 격자 구조로 나누고 그 격자 구조에서 가로세로 선이 서로 만나는 점, 즉 격자점에서 수집되는 액세스 포인트의 정보를 저장한다. 구체적으로, 각 격자점의 위치 좌표, 각 격자점에서 수집되는 액세스 포인트의 MAC 주소와 같은 식별정보, 그리고 액세스 포인트의 신호 세기가 저장된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트 정보 수집 장치의 구성과 격자점별 액세스 포인트 정보를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 액세스 포인트(AP) 정보 수집부(210), 제 1 저장부(230), 액세스 포인트 정보 선택부(250) 및 제 2 저장부(270)를 포함한다.
액세스 포인트 정보 수집부(210)는 격자 구조로 나누어진 영역, 예컨대 실내 영역에서 그 격자 구조의 가로세로 선이 서로 만나는 점, 즉 격자점에서 소정의 횟수(예를 들어, N 번, N은 2 이상의 자연수)만큼 반복하여 액세스 포인트의 정보, 예컨대 액세스 포인트의 MAC 주소와 같은 식별정보, 그리고 액세스 포인트의 신호 세기를 수집한다.
바람직하게, 액세스 포인트 정보 수집부(210)는 사용자로부터 입력 수단을 통해 격자점의 위치 좌표(예컨대, 위도/경도 좌표)를 입력받고, 또한 사용자로부터 입력 수단을 통해 측정 명령을 입력받으면 액세스 포인트의 MAC 주소와 같은 식별정보, 그리고 주변 액세스 포인트의 신호 세기를 수집한다.
제 1 저장부(230)는 상기 액세스 포인트 정보 수집부(210)에서 수집된 격자점별 액세스 포인트의 정보와 격자점의 위치 좌표를 대응하여 저장한다.
액세스 포인트 정보 선택부(250)는, 상기 액세스 포인트 정보 수집부(210)에 의해 모든 격자점에서 액세스 포인트의 정보가 수집되고 나면, 상기 제 1 저장부(230)에 저장된 격자점별 액세스 포인트의 정보 중 유효한 액세스 포인트의 정보를 선택하여 제 2 저장부(270)에 저장한다.
바람직하게, 액세스 포인트 정보 선택부(250)는 제 1 저장부(230)에 저장된 각 격자점별 액세스 포인트의 정보를 추출하고, 각 격자점별로 소정의 빈도(M, M은 2 이상의 자연수)로 수집된 액세스 포인트를 선택하여 그 선택한 액세스 포인트의 정보만을 해당 격자점의 액세스 포인트의 정보로서 제 2 저장부(270)에 저장한다. 이때, 액세스 포인트 정보 선택부(250)는 상기 선택한 액세스 포인트의 정보 중 신호 세기는 평균을 내어 제 2 저장부(270)에 저장한다.
예를 들어, 격자점#1에서 액세스 포인트의 정보를 수집하는 동작을 5 번 수행하였을 때, AP1은 세 번 수집되고, AP3은 한 번만 수집되었으며, 선택의 기준인 빈도 수를 3으로 하였을 때, 액세스 포인트 정보 선택부(250)는 AP3은 선택하지 않고 AP1만을 해당 격자점#1에서 수집된 액세스 포인트로 선택하고, 그 세 번에 걸쳐서 수집된 AP1의 신호 세기를 평균하여 제 2 저장부(270)에 저장한다.
또는, 액세스 포인트 정보 선택부(250)는 선택의 기준으로서 빈도 수를 참조할 뿐만 아니라, 여기에 더하여, 액세스 포인트의 신호 세기 평균값을 참조하여 소정의 임계치보다 작은 신호 세기 평균값을 갖는 액세스 포인트는 선택에서 제외할 수 있다. 상술한 예에서 신호 세기 평균값의 임계치를 -80dB로 하고 상기 AP1의 신호 세기 평균값이 -90dB인 경우 해당 AP1의 빈도 수가 3이라고 하더라도 선택에서 제외한다.
도 2의 (b)는 격자점별 액세스 포인트 정보를 나타낸 것으로, 도 2의 (b)를 참조하면, Pos1 격자점의 위치 좌표는 (37.1111, 127.1111)이고 그 Pos1 격자점에서 수집된 액세스 포인트는 AP1, AP2, AP3이고 각 액세스 포인트의 수집된 신호 세기의 평균값은 각각 -70dB, -70dB, -70dB이다.
도 2를 참조한 실시예에서 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 독립된 단말 형태로 구현될 수도 있고, 또는 별도의 서버 형태로 구현될 수도 있다. 서버 형태로 구현될 경우 액세스 포인트 정보 수집부(210)는 수집 단말로부터 각 격자점의 위치 좌표와 각 격자점에서 반복 수집된 액세스 포인트의 정보를 수신하여 제 1 저장부(230)에 저장한다. 이러한 서버 형태의 구현은 위치 측정 서버(250) 내에 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트 정보 수집 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 액세스 포인트의 수집 위치 좌표, 즉 격자점의 위치 좌표를 수신한다(S301). 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)가 단말 형태로 구현될 경우 격자점의 위치 좌표는 사용자로부터 입력될 수 있고, 서버 형태로 구현될 경우 수집 단말로부터 수신될 수 있다.
이와 같이 수집 위치 좌표인 격자점의 위치 좌표를 수신한 후, 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 그 격자점에서 수집되는 주변 액세스 포인트의 정보를 수신한다(S303). 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)가 단말 형태로 구현될 경우 주변 액세스 포인트의 정보는 직접 수집되어 수신되고, 서버 형태로 구현될 경우 수집 단말로부터 수신될 수 있다.
다음으로, 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 상기 수신된 특정 격자점에서 수집된 주변 액세스 포인트의 정보를 상기 격자점의 위치 좌표에 대응하여 저장한다(S305). 그리고 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 상기 특정 격자점에서의 주변 액세스 포인트의 정보가 소정의 횟수(N, N은 2 이상의 자연수)만큼 수집되었는지 확인하여(S307), 소정의 횟수만큼 수집되지 않았을 경우 상술한 과정을 반복 수행하여 소정의 횟수만큼 상기 특정 격자점에서의 주변 액세스 포인트의 정보를 수신하여 격자점의 위치 좌표에 대응하여 저장한다.
상기 특정 격자점에서의 주변 액세스 포인트의 정보가 상기 소정의 횟수만큼 수신되었다면, 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 그 수집된 상기 특정 격자점에서의 주변 액세스 포인트 중에서 소정의 빈도(m, m은 2 이상의 자연수)로 수집된 액세스 포인트를 선택한다(S309). 예를 들어, 격자점#1에서 주변 액세스 포인트의 정보를 수집하는 동작을 5 번 수행하였을 때, AP1은 세 번 수집되고, AP3은 한 번만 수집되었으며, 선택의 기준인 빈도 수를 3으로 하였을 때, 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 AP3은 선택하지 않고 AP1만을 선택한다.
그리고, 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 상기 특정 격자점에서 수집된 상기 선택한 각 액세스 포인트의 신호 세기를 추출하여 평균하고(S311), 그 신호 세기의 평균값이 소정의 임계치 이상인 액세스 포인트를 재선택한다(S313). 예를 들어, 상기 특정 격자점에서 AP1과 AP2의 정보가 수집되었고, 그 수집된 AP1의 신호 세기의 평균은 -70dB이고 상기 AP2의 신호 세기의 평균은 -90dB이며, 상기 임계치가 -80dB인 경우, 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는 임계치인 -80dB 이상의 신호 세기 평균을 갖는 AP1을 선택하는 것이다.
이와 같이 임계치 이상의 신호 세기 평균값을 갖는 액세스 포인트를 선택한 액세스 포인트 정보 수집 장치(200)는, 그 최종 선택한 액세스 포인트의 정보, 예컨대 MAC 주소와 같은 식별정보 그리고 상기 신호 세기 평균값을 상기 특정 격자점의 위치 좌표에 대응하여 저장한다(S315).
이상의 도 3을 참조하여 설명한 액세스 포인트 정보 수집 방법은 모든 격자점에 대해서 반복하여 수행되고, 모든 격자점에 대한 주변 액세스 포인트의 정보들이 격자점의 위치 좌표와 함께 DB에 저장된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 위치 측정 서버(150)는 위치 측정 요청 수신부(151), 패턴 매칭부(153), 위치 계산부(155) 및 위치 측정 결과 전송부(157)를 포함한다.
위치 측정 요청 수신부(151)는 통신 단말(110)로부터 자신의 위치 측정을 위한 위치 측정 요청을 수신한다. 이때, 위치 측정 요청 수신부(151)는 통신 단말(110)로부터 해당 통신 단말(110)의 주변 액세스 포인트의 정보, 예컨대 MAC 주소와 같은 식별정보 그리고 신호 세기를 수신한다.
또는, 위치 측정 요청 수신부(151)는 어느 한 통신 단말로부터 피측위 통신 단말(110)에 대한 위치 측정 요청을 수신할 수 있다. 이때, 위치 측정 요청 수신부(151)는 피측위 통신 단말(110)로 주변 액세스 포인트의 정보를 전송하도록 명령하는 트리거(TRIGER) 메시지를 전송하고 이 트리거 메시지에 따라 피측위 통신 단말(110)로부터 해당 피측위 통신 단말(110)의 주변 액세스 포인트의 정보, 예컨대 MAC 주소와 같은 식별정보 그리고 신호 세기를 수신한다.
패턴 매칭부(153)는 상기 위치 측정 요청 수신부(151)가 피측위 통신 단말(110)로부터 수신한 주변 액세스 포인트의 정보와 패턴 DB(170)에 저장된 격자점별 액세스 포인트의 정보를 패턴 매칭하여 격자점들을 추출한다.
구체적으로, 패턴 매칭부(153)는 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 주변 액세스 포인트와 동일한 액세스 포인트가 매핑되어 있거나, 또는 그 수신된 주변 액세스 포인트 중 일부의 액세스 포인트가 모두 매핑되어 있는 격자점들을 패턴 DB(170)에서 추출한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 과정을 설명하는 도면으로, 도 5를 참조하면, 도 5의 (a)와 같이 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 주변 액세스 포인트가 AP1, AP3, AP4, AP5이고, 패턴 DB(170)에 저장되어 있는 격자점별 액세스 포인트의 정보가 도 5의 (b)와 같을 때, 패턴 매칭부(153)는 상기 수신된 주변 액세스 포인트인 AP1, AP3, AP4, AP5 중 일부 액세스 포인트, 즉 AP1, AP3, AP4 모두가 매핑되어 있는 격자점으로서 패턴 DB(170)에서 Pos9, Pos10, Pos11을 추출한다.
위치 계산부(155)는 상기 패턴 매칭부(153)에서 패턴 매칭에 의해 추출된 격자점들의 위치 좌표를 패턴 DB(170)에서 추출하고 그 추출된 격자점들의 위치 좌표를 이용하여 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표를 계산한다.
위치 계산부(155)는 상기 추출된 격자점들의 위치 좌표의 무게 중심을 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표로 할 수 있고, 또는 상기 추출된 격자점들의 위치 좌표를 꼭지점으로 하는 다각형의 내심, 외심 등을 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표로 할 수 있다.
또는, 위치 계산부(155)는 상기 추출된 격자점들의 위치 좌표를 이용한 다각 측량(삼각 측량을 포함)을 수행하여 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표를 계산할 수 있다. 여기서 다각 측량은 각 격자점의 위치 좌표로부터 동일한 거리에 위치하는 곳을 측정하는 방식이다.
이때, 위치 계산부(155)는 패턴 매칭에 의해 추출된 각 격자점의 액세스 포인트별의 신호 세기와 그 액세스 포인트들과 동일한 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 액세스 포인트들의 신호 세기의 차의 합을 각 격자점마다 계산하고, 그 계산된 신호 세기의 차의 합을 가중치로 하여 상기 다각 측량을 수행하여 최종 위치 좌표를 계산할 수 있다.
도 5를 참조하면, 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 주변 액세스 포인트 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -80dB, -56dB, -56dB이고, 패턴 매칭에 의해 추출된 격자점 Pos9의 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -80dB, -53dB, -55dB이며, 격자점 Pos10의 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -77dB, -54dB, -57dB이고, 격자점 Pos11의 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -83dB, -55dB, -57dB일 때, 각 격자점에 대한 가중치는 다음과 같이 계산된다.
Pos9의 가중치 = │80-80│+│56-53│+│56-55│=4
Pos10의 가중치 =│80-77│+│56-54│+│56-57│=6
Pos11의 가중치 = │80-83│+│56-55│+│56-57│=5
도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 각 격자점의 위치 좌표에 대해 상기 가중치를 두어, 각 격자점(Pos9, Pos10, Pos11)의 위치 좌표로부터의 거리 비율이 4 : 6 : 5가 되는 지점을 최종적인 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표로 결정한다.
위치 측정 결과 전송부(157)는 상기 위치 계산부(115)에서 계산된 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표를 위치 측정을 요청한 곳으로 전송한다. 피측위 통신 단말(110)이 자신의 위치 측정을 요청한 경우 해당 피측위 통신 단말(110)로 전송하고, 다른 통신 단말이 피측위 통신 단말(110)의 위치 측정을 요청한 경우 그 위치 요청한 다른 통신 단말로 위치 좌표를 전송한다. 실시 형태에 따라 위치 측정 결과 전송부(157)는 최종 위치 좌표가 표시된 맵을 전송할 수도 있고, 또는 그 최종 위치 좌표에 대한 주소 정보가 문자 메시지 등으로 전송될 수도 있다. 위치 좌표의 전송 방식에는 다양한 방식이 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6를 참조하면, 위치 측정 서버(150)는 통신 단말(110)로부터 자신의 위치 측정을 위한 위치 측정 요청을 수신한다. 이때, 위치 측정 서버(150)는 통신 단말(110)로부터 해당 통신 단말의 주변 액세스 포인트의 정보, 예컨대 MAC 주소와 같은 식별정보 그리고 신호 세기를 수신한다(S601).
또는, 위치 측정 서버(150)는 어느 한 통신 단말로부터 피측위 통신 단말(110)에 대한 위치 측정 요청을 수신할 수 있다. 이때, 위치 측정 서버(150)는 피측위 통신 단말(110)로 주변 액세스 포인트의 정보를 전송하도록 명령하는 트리거(TRIGER) 메시지를 전송하고 이 트리거 메시지에 따라 피측위 통신 단말(110)로부터 해당 피측위 통신 단말(110)의 주변 액세스 포인트의 정보, 예컨대 MAC 주소와 같은 식별정보 그리고 신호 세기를 수신한다(S601).
이와 같이 피측위 통신 단말(110)로부터 주변 액세스 포인트의 정보가 수신되면, 위치 측정 서버(150)는 피측위 통신 단말(110)로부터 수신한 주변 액세스 포인트의 정보와 패턴 DB(170)에 저장된 격자점별 액세스 포인트의 정보를 패턴 매칭하여 격자점들을 추출한다(S603).
구체적으로, 위치 측정 서버(150)는 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 주변 액세스 포인트와 동일한 액세스 포인트가 매핑되어 있거나, 또는 그 수신된 주변 액세스 포인트 중 일부의 액세스 포인트가 모두 매핑되어 있는 격자점들 패턴 DB(170)에서 추출한다.
도 5를 참조하면, 도 5의 (a)와 같이 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 주변 액세스 포인트가 AP1, AP3, AP4이고, 패턴 DB(170)에 저장되어 있는 격자점별 액세스 포인트의 정보가 도 5의 (b)와 같을 때, 위치 측정 서버(150)는 상기 수신된 주변 액세스 포인트인 AP1, AP3, AP4가 매핑되어 있는 격자점으로서 패턴 DB(170)에서 Pos9, Pos10, Pos11을 추출한다.
다음으로, 위치 측정 서버(150)는 패턴 매칭에 의해 추출된 각 격자점의 액세스 포인트별 신호 세기와 그 액세스 포인트들과 동일한 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 액세스 포인트의 신호 세기의 차의 합을 각 격자점에 대해 계산한다(S605).
이어서, 위치 측정 서버(150)는 패턴 매칭에 의해 추출된 각 격자점의 위치 좌표를 패턴 DB(170)에서 추출하고 상기 각 격자점에 대해 계산된 신호 세기의 차의 합을 가중치로 하여 그 추출된 격자점의 위치 좌표를 이용한 다각 측량을 수행하여 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표를 계산한다(S607).
도 5를 참조하면, 피측위 통신 단말(110)로부터 수신된 주변 액세스 포인트 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -80dB, -56dB, -56dB이고, 패턴 매칭에 의해 추출된 격자점 Pos9의 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -80dB, -53dB, -55dB이며, 격자점 Pos10의 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -77dB, -54dB, -57dB이고, 격자점 Pos11의 AP1, AP3, AP4의 신호 세기는 각각 -83dB, -55dB, -57dB일 때, 각 격자점에 대한 가중치는 다음과 같이 계산된다.
Pos9의 가중치 = │80-80│+│56-53│+│56-55│=4
Pos10의 가중치 =│80-77│+│56-54│+│56-57│=6
Pos11의 가중치 = │80-83│+│56-55│+│56-57│=5
도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 위치 측정 서버(150)는 각 격자점의 위치 좌표에 대해 상기 가중치를 두어, 각 격자점(Pos9, Pos10, Pos11)의 위치 좌표로부터의 거리 비율이 4 : 6 : 5가 되는 지점을 최종적인 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표로 결정한다.
이와 같이 위치 좌표가 결정되면, 위치 측정 서버(150)는 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표를 위치 측정을 요청한 곳으로 전송한다(S609). 피측위 통신 단말(110)이 자신의 위치 측정을 요청한 경우 해당 피측위 통신 단말(110)로 전송하고, 다른 통신 단말이 피측위 통신 단말(110)의 위치 측정을 요청한 경우 그 위치 요청한 다른 통신 단말로 위치 좌표를 전송한다. 실시 형태에 따라 위치 측정 T서버(150)는 최종 위치 좌표가 표시된 맵을 전송할 수도 있고, 또는 그 최종 위치 좌표에 대한 주소 정보가 문자 메시지 등으로 전송될 수도 있다. 위치 좌표의 전송 방식에는 다양한 방식이 적용될 수 있다.
도 6을 참조한 실시예에서는 위치 측정 서버(150)가 각 격자점의 위치 좌표를 이용한 다각 측량을 수행하여 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표를 계산하는 것으로 설명하였으나, 이외에도 각 격자점의 위치 좌표의 무게 중심을 계산하여 피측위 통신 단말(110)의 위치 좌표로 결정할 수도 있고, 또는 각 격자점의 위치 좌표를 꼭지점으로 하는 다각형의 내심이나 외심 등을 피측위 통신 단말(110)의 위치로 결정할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
110 : 통신 단말 120 : 통신망
150 : 위치 측정 서버 170 : 패턴 DB
210 : AP 정보 수집부 250 : AP 정보 선택부

Claims (13)

  1. 격자 구조로 나눈 특정 영역에서 그 격자 구조의 가로세로 선이 만나는 격자점의 위치 좌표와 주변 액세스 포인트의 정보를 각 격자점마다 일정한 횟수만큼 반복하여 수집하는 수집부;
    상기 수집부에서 수집된 각 격자점의 주변 액세스 포인트 중에서 일정한 빈도 이상으로 수집된 주변 액세스 포인트들을 각 격자점마다 선택하는 선택부; 및
    상기 선택부에서 선택된 각 격자점의 주변 액세스 포인트의 정보와 해당 격자점의 위치 좌표를 대응하여 저장하는 저장부;를 포함하는 액세스 포인트 정보 수집 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택부는,
    각 격자점마다 주변 액세스 포인트별로 신호 세기를 평균하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 정보 수집 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택부는,
    각 격자점마다 주변 액세스 포인트별로 신호 세기를 평균한 후 임계치보다 작은 평균 신호 세기의 액세스 포인트는 선택에서 제외하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 정보 수집 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    주변 액세스 포인트의 식별정보와 신호 세기를 격자점의 위치 좌표에 대응시켜 저장하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 정보 수집 장치.
  5. 액세스 포인트 정보 수집 장치에 의한 액세스 포인트 정보의 수집 방법으로서,
    격자 구조로 나눈 특정 영역에서 그 격자 구조의 가로세로 선이 만나는 격자점의 위치 좌표와 주변 액세스 포인트의 정보를 각 격자점마다 일정한 횟수만큼 반복하여 수집하는 수집 단계;
    수집된 각 격자점의 주변 액세스 포인트 중에서 일정한 빈도 이상으로 수집된 주변 액세스 포인트들을 각 격자점마다 선택하는 선택 단계; 및
    선택된 각 격자점의 주변 액세스 포인트의 정보와 해당 격자점의 위치 좌표를 대응하여 저장하는 저장 단계;를 포함하는 액세스 포인트 정보 수집 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저장 단계는,
    각 격자점마다 주변 액세스 포인트별로 신호 세기를 평균하여 저장하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 정보 수집 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    각 격자점마다 주변 액세스 포인트별로 신호 세기를 평균하는 단계; 및
    임계치보다 작은 평균 신호 세기의 액세스 포인트는 선택에서 제외하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 정보 수집 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장 단계는,
    주변 액세스 포인트의 식별정보와 신호 세기를 격자점의 위치 좌표에 대응시켜 저장하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트 정보 수집 방법.
  9. 격자점의 위치 좌표와 액세스 포인트들의 정보를 대응하여 저장하는 저장부;
    피측위 통신 단말로부터 주변 액세스 포인트들의 정보를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 주변 액세스 포인트들의 정보를 상기 저장부에 저장된 액세스 포인트들의 정보에 매칭하여 상기 주변 액세스 포인트들의 정보에 대응하는 격자점들의 위치 좌표를 상기 저장부에서 검색하는 매칭부; 및
    상기 검색된 격자점들의 위치 좌표를 이용하여 상기 피측위 통신 단말의 위치 측위 결과를 계산하는 계산부;를 포함하는 위치 측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 계산부는,
    상기 검색된 격자점들의 위치 좌표의 무게 중심을 상기 피측위 통신 단말의 위치 좌표로 하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 계산부는,
    상기 검색된 격자점들의 위치 좌표를 이용한 다각 측량을 하여 상기 피측위 통신 단말의 위치 측위 결과를 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 계산부는,
    상기 검색된 각 격자점의 액세스 포인트별 신호 세기와 그 액세스 포인트들과 동일한 상기 주변 액세스 포인트들의 신호 세기의 차의 합을, 각 격자점에 대해 산출하고, 그 각 격자점에 대해 산출된 신호 세기의 차의 합을 가중치로 하여 다각 측량을 수행하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 장치.
  13. 격자점의 위치 좌표와 액세스 포인트들의 정보를 대응하여 저장수단에 저장하는 저장 단계;
    피측위 통신 단말로부터 주변 액세스 포인트들의 정보를 수신하는 수신 단계;
    수신된 주변 액세스 포인트들의 정보를 상기 저장수단에 저장된 액세스 포인트들의 정보에 매칭하여 상기 주변 액세스 포인트들의 정보에 대응하는 격자점들의 위치 좌표를 상기 저장수단에서 검색하는 매칭 단계; 및
    검색된 격자점들의 위치 좌표를 이용하여 상기 피측위 통신 단말의 위치 측위 결과를 계산하는 계산 단계;를 포함하는 위치 측정 방법.
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