KR101591844B1

KR101591844B1 - 이동 단말의 위치 인식 및 위치 기반 서비스 제공 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101591844B1
Application number: KR1020140096643A
Authority: KR
Inventors: 강순주; 강혜윤; 이재신
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2016-02-05

Abstract

본 발명은 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템은 위치 기반의 서비스 제공을 위한 위치 인식의 기준점이 되도록 서로 다른 단위 공간에 설치되고, 위치 인식을 위한 광고 메시지를 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 다수의 앵커 노드(anchor node); 및 블루투스 로우 에너지(Bluetooth Low Energy) 통신에 따라 미리 설정된 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 스캔(scan)하고, 다수의 앵커 노드 각각으로부터 광고 메시지를 전송받아 각각의 앵커 노드에 대응하는 광고 메시지의 수신 전계 강도를 측정하며, 가장 큰 수신 전계 강도를 갖는 광고 메시지를 전송한 앵커 노드를 선택하여 통신 연결을 설정하는 이동 단말을 포함하며, 이동 단말에 의해 선택된 앵커 노드의 주소 값을 이동 단말의 위치 정보로 인식하여, 선택된 앵커 노드에 의해 이동 단말에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송한다.

Description

이동 단말의 위치 인식 및 위치 기반 서비스 제공 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR LOCATION AWARENESS OF MOBILE DEVICE AND LOCATION BASED SERVICE PROVIDING}

본 발명은 이동 단말의 위치를 인식하여 위치 기반의 서비스를 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원의 SW컴퓨팅산업원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다(과제번호 : 201323300100, 과제명 : 자율군집을 지원하는 웰빙형 정보기기 내장 소프트웨어 개발).

GPS를 이용한 이동 단말의 위치 인지 기술이 보편화 되어 있으나, GPS 신호가 도달하지 않는 실내에서의 위치 인지 기술은 아직 상용화 수준으로 확립되지 못하고 있다. 예를 들어 무선 신호 세기로부터 노드들 간의 거리를 측정하고 이를 이용하여 노드들의 위치(좌표)를 추정하는 방식은 실내 구조물 등에 의하여 오차가 많이 발생되며, 장애물에 의하여 신호 세기가 크게 변하기 때문에 정확한 좌표값을 계산하기 힘들다.

한편, 근거리 통신을 수행하는 이동 단말을 이용하여 위치 기반의 서비스를 제공함에 있어서 발생할 수 있는 문제점은 통신 네트워크를 설정하기 위해 이동 단말의 위치 인식을 위해 지속적으로 전파를 송신하거나 외부의 전파를 주기적으로 스캔하여야 하므로, 이동 단말의 전력 소모가 증가하는 점이다. 이로 인해 이동 단말의 배터리의 충전 주기가 단축되며, 사용자에게 불편함을 주게 된다. 다른 문제점으로, 노인이나, 어린 아이, 장애인, 치매 환자 등과 같이, 스마트폰과 같은 전자 기기의 인터페이스 조작에 어려움을 겪는 사용자의 경우, 신속하고 편리하게 도서, 음악 등의 각종 서비스를 제공받기 어려울 수 있다.

본 발명은 저전력으로 이동 단말의 위치를 미리 설정된 공간 단위로 인식할 수 있고, 단위 공간별로 이동 단말에 필요한 서비스를 제공할 수 있는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 사용자가 미리 구획된 단위 공간들을 이동시마다 복잡한 기기 설정이나 조작을 수행하지 않고도, 단위 공간별로 적절한 위치 기반의 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템은 위치 기반의 서비스 제공을 위한 위치 인식의 기준점이 되도록 서로 다른 단위 공간에 설치되고, 위치 인식을 위한 광고 메시지를 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 다수의 앵커 노드(anchor node); 및 블루투스 로우 에너지(Bluetooth Low Energy) 통신에 따라 미리 설정된 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 스캔(scan)하고, 상기 다수의 앵커 노드 각각으로부터 상기 광고 메시지를 전송받아 각각의 앵커 노드에 대응하는 광고 메시지의 수신 전계 강도를 측정하며, 가장 큰 수신 전계 강도를 갖는 광고 메시지를 전송한 앵커 노드를 선택하여 통신 연결을 설정하는 이동 단말을 포함하며, 상기 이동 단말에 의해 선택된 앵커 노드의 주소 값을 상기 이동 단말의 위치 정보로 인식하여, 상기 선택된 앵커 노드에 의해 상기 이동 단말에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송한다.

본 발명의 일 실시 예에서, 서로 다른 단위 공간에 설치된 앵커 노드는 상기 이동 단말에 서로 다른 데이터를 전송하여 서로 다른 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 선택된 앵커 노드의 주소 값은 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 다수의 앵커 노드 각각은 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 앵커 노드는, 상기 앵커 노드의 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하지 않으며 상기 앵커 노드의 고유 식별 ID를 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하고, 상기 이동 단말은 상기 선택된 앵커 노드의 고유 식별 ID를 이용하여 상기 선택된 앵커 노드와 통신 연결을 요청하며, 상기 선택된 앵커 노드는 상기 이동 단말과 블루투스 로우 에너지 프로토콜을 이용하여 연결을 맺은 후 IP 주소 값을 상기 이동 단말로 전송하여 상기 이동 단말과 연결을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 이동 단말은, 사용자에 의한 미리 설정된 서비스 요청 패턴을 감지하는 패턴 감지부를 포함하며, 상기 패턴 감지부에 의해 상기 서비스 요청 패턴을 감지함에 따라 상기 브로드캐스트 채널의 스캔을 개시할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 이동 단말은, 상기 서비스 요청 패턴을 감지시 유휴 상태인 슬립 모드(sleep mode)에서 활성 상태인 웨이크업 모드(wake-up mode)로 전환되고, 상기 서비스를 제공받은 후 저전력화를 위해 상기 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 전환될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 다수의 앵커 노드는 상기 단위 공간 내에 존재하는 상기 이동 단말에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 라이센스를 제공하여 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 다수의 앵커 노드는 상기 이동 단말에 도서 서비스, 문화 서비스, 음식 서비스 중의 적어도 하나를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 위치 기반의 서비스 제공을 위한 위치 인식의 기준점이 되도록 서로 다른 단위 공간에 설치된 다수의 앵커 노드(anchor node)가 위치 인식을 위한 광고 메시지를 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 단계; 이동 단말이 블루투스 로우 에너지(Bluetooth Low Energy) 통신에 따라 미리 설정된 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 스캔(scan)하고, 상기 다수의 앵커 노드 각각으로부터 상기 광고 메시지를 전송받아 각각의 앵커 노드에 대응하는 광고 메시지의 수신 전계 강도를 측정하며, 가장 큰 수신 전계 강도를 갖는 광고 메시지를 전송한 앵커 노드를 선택하여 통신 연결을 설정하는 단계; 및 상기 이동 단말에 의해 선택된 앵커 노드의 주소 값을 상기 이동 단말의 위치 정보로 인식하여, 상기 선택된 앵커 노드에 의해 상기 이동 단말에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 단계는 상기 다수의 앵커 노드가 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 단계는, 상기 앵커 노드가, 상기 앵커 노드의 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하지 않으며 상기 앵커 노드의 고유 식별 ID를 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 단계를 포함하며, 상기 통신 연결을 설정하는 단계는, 상기 이동 단말이 상기 선택된 앵커 노드의 고유 식별 ID를 이용하여 상기 선택된 앵커 노드와 통신 연결을 요청하는 단계; 및 상기 선택된 앵커 노드가 상기 이동 단말과 블루투스 로우 에너지 프로토콜을 이용하여 연결을 맺은 후 IP 주소 값을 상기 이동 단말로 전송하여 상기 이동 단말과 연결을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 통신 연결을 설정하는 단계는, 상기 이동 단말이 사용자에 의한 서비스 요청 패턴을 감지하는 단계; 및 상기 서비스 요청 패턴을 감지함에 따라 상기 브로드캐스트 채널의 스캔을 개시하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 브로드캐스트 채널의 스캔을 개시하는 단계는, 상기 이동 단말이 상기 서비스 요청 패턴을 감지시 유휴 상태인 슬립 모드(sleep mode)에서 활성 상태인 웨이크업 모드(wake-up mode)로 전환되는 단계를 포함하며, 상기 이동 단말이 상기 서비스를 제공받은 후 저전력화를 위해 상기 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 전환되는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송하는 단계는, 상기 다수의 앵커 노드가 상기 단위 공간 내에 존재하는 상기 이동 단말에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 라이센스를 제공하여 서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 통신 연결을 설정하는 단계는, 상기 이동 단말이 상기 위치 기반의 서비스를 제공하기 위해, 데몬 프로세스를 적용하여 백그라운드 서비스를 실행해, 상기 광고 메시지를 스캔함으로써 가장 가까운 앵커 노드를 선택할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 저전력으로 이동 단말의 위치를 미리 설정된 공간 단위로 인식할 수 있고, 단위 공간별로 이동 단말에 필요한 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 사용자가 미리 구획된 단위 공간들을 이동시마다 복잡한 기기 설정이나 조작을 수행하지 않고도, 단위 공간별로 적절한 위치 기반의 서비스를 제공받을 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템을 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템을 구성하는 앵커 노드의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템을 구성하는 이동 단말의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 위치 기반의 도서 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 위치 기반의 서비스를 이동 단말에 제공하는 것을 보여주는 구성도이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템은 예를 들어 실내에서 이동 단말의 위치를 저전력에 의하여 미리 설정된 공간 단위로 인식할 수 있으며, 단위 공간별로 이동 단말에 적절한 위치 기반의 서비스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템을 개략적으로 보여주는 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템(10)은 다수의 앵커 노드(anchor node)(100)와 다수의 이동 단말(200)을 포함한다.

다수의 앵커 노드(100)는 위치 기반의 서비스 제공을 위한 위치 인식의 기준점이 되도록 서로 다른 단위 공간(20)에 설치된다. 각각의 앵커 노드(100)는 이동 단말(200)의 위치를 인식하기 위한 광고 메시지(advertising message)를 주변 공간으로 브로드캐스트(broadcast) 전송한다. 앵커 노드(100)는 실내의 천장이나 벽에 부착되는 고정형 라우터 형태로 제공될 수 있다. 앵커 노드(100)는 블루투스 로우 에너지(BLE; Bluetooth Low Energy) 통신을 지원하는 기기일 수 있다.

이동 단말(200)은 위치를 인식하는 대상이 되는 단말에 해당하며, 서비스를 제공받고자 하는 사용자가 소지한 단말일 수 있다. 이동 단말(200)은 무선 통신 가능한 단말(terminal), 이를테면, 스마트폰(smart phone), 스마트패드(smart pad), 스마트태그(smart tag), 태블릿(tablet), 아이팟(iPod), PDA(Personal Digital Assistants) 등의 모바일 단말기, 혹은 스마트시계나 스마트안경과 같은 착용형 단말 등을 예로 들 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 단위 공간마다 앵커 노드(100)를 설치하여 이동 단말(200)의 위치를 인식하기 위한 인프라를 구성하고, 이동 단말(200)과 통신하여 자동으로 이동 단말(200)의 위치를 실시간으로 인식하고, 이를 이용하여 위치 기반의 라이센스를 배포하여, 위치에 따른 모바일 도서 서비스 등 다양한 실내 위치 기반의 서비스를 이동 단말(200)에 제공할 수 있다.

이동 단말(200)은 블루투스 로우 에너지(Bluetooth Low Energy) 통신에 따라 미리 설정된 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 스캔(scan)하며, 다수의 앵커 노드(100) 각각으로부터 광고 메시지를 전송받아 각각의 앵커 노드(100)에 대응하는 광고 메시지의 수신 전계 강도를 측정하여 가장 큰 수신 전계 강도를 갖는 광고 메시지를 전송한 앵커 노드를 선택하고, 선택한 앵커 노드와 통신 연결을 설정한다.

이에 따라 이동 단말(200)의 위치는 사용자가 위치한 단위 공간의 앵커 노드(100)의 주소 값으로 결정되어 관리되며, 사용자는 단위 공간마다 제공된 앵커 노드(100)를 통해 단위 공간별로 제공되는 위치 기반의 서비스를 제공받을 수 있다. 즉, 이동 단말에 의해 선택된 앵커 노드(100)의 주소 값을 이동 단말의 위치 정보로 인식하여, 선택된 앵커 노드(100)에 의해 이동 단말(200)에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 일 실시 예에서, 서로 다른 단위 공간에 설치된 앵커 노드는 이동 단말에 서로 다른 데이터를 전송하여 서로 다른 서비스를 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 앵커 노드(100)는 단위 공간 내에 존재하는 이동 단말(200)에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 라이센스를 제공하여 서비스를 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 앵커 노드(100)는 이동 단말(200)에 도서 정보 서비스, 문화 정보 서비스, 음식 정보 서비스 중의 적어도 하나를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 단위 공간별로 서로 다른 테마의 도서 정보, 문화 정보, 음식 정보를 제공받을 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템을 구성하는 앵커 노드의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 앵커 노드(100)는 제어부(110), 무선 통신부(120), 지그비 통신부(130), 입출력부(140), 메모리(150), 전원부(160)를 포함한다.

제어부(110)는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템의 동작을 위해 필요한 프로그램을 실행하고, 앵커 노드(100)의 각 기능부를 제어한다. 무선 통신부(120)는 블루투스 저전력 에너지(BLE, Blutooth Low Energy) 통신 모듈과 와이파이 통신 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신부(120)는 BLE 프로토콜에 따라 이동 단말(200)로 광고 메시지를 송신하고, 이동 단말(200)로부터 메시지를 수신하고, 와이파이(wifi) 통신을 통해 이동 단말(200)과 데이터를 주고받을 수 있다.

지그비(Zigbee) 통신부(130)는 예를 들어 중앙 서비스 서버(미도시)와 통신하고, 앵커 노드(100)의 위치를 관리하기 위한 정보를 중앙 서비스 서버로 제공한다. 지그비 통신부(130)는 각 앵커 노드(100)가 어느 단위 공간에 있는지 자동으로 위치 설정이 되도록 하고, 이를 통해 위치의 기준점을 정의할 수 있다.

중앙 서비스 서버(미도시)는 앵커 노드(100)의 위치를 관리하고, 단위 공간별로 설치된 앵커 노드(100)를 통해 단위 공간에 위치한 이동 단말(200)로 서비스를 제공하는 서버일 수 있다. 이 경우, 앵커 노드(100)는 중앙 서비스 서버와 이동 단말 사이에서 게이트웨이(gateway) 역할을 담당할 수 있다. 대안적으로, 중앙 서비스 서버를 구비하지 않고, 앵커 노드(100)마다 서비스 제공을 위한 데이터를 구비하여, 단위 공간별 앵커 노드(100)가 이동 단말(200)로 서비스 제공을 위한 데이터를 전송하는 것도 가능하다.

입출력부(140)는 입출력 인터페이스 기능을 수행한다. 메모리(150)는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템의 동작을 위해 필요한 프로그램 등의 정보를 저장한다. 전원부(160)는 앵커 노드(100)에 전원을 공급한다.

이동 단말(200)은 주기적으로 광고 메시지를 스캔하는 때에만 웨이크업 모드(wake-up mode)로 전환되고, 설정된 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널을 스캔한 후에는 저전력을 위하여 슬립 모드(sleep mode)로 전환되어 채널 스캔을 중지할 수 있다. 이에 따라, 이동 단말이 브로드캐스트 채널을 스캔함에 따른 전력 소모를 최소화할 수 있다. 이동 단말(200)은 주변의 앵커 노드(100)들로부터 광고 메시지를 전송받고, 광고 메시지의 수신 전계 강도(RSSI; Received Signal Strength Indication)를 측정하여 가장 큰 수신 전계 강도를 갖는 앵커 노드(200)를 선택한다.

일 실시 예에서, 이동 단말(200)은 사용자에 의한 미리 설정된 서비스 요청 패턴을 감지하는 패턴 감지부(미도시)를 구비할 수 있다. 이동 단말(200)은 패턴 감지부에 의해 서비스 요청 패턴을 감지함에 따라 브로드캐스트 채널의 스캔을 개시할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 이동 단말은 서비스 요청 패턴을 감지시 유휴 상태인 슬립 모드(sleep mode)에서 활성 상태인 웨이크업 모드(wake-up mode)로 전환되고, 위치 기반의 서비스를 제공받은 후 저전력화를 위해 상기 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 전환될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템을 구성하는 이동 단말의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 이동 단말(200)은 사용자 입력부(210), 메모리(220), 무선 송수신부(230), 전원부(240) 및 제어부(250)를 포함한다. 사용자 입력부(210)는 사용자가 각종 명령을 입력하기 위하여 제공된다.

사용자 입력부(210)는 예시적으로, 터치 패널(touch panel)이나 버튼(button) 등의 형태로 제공될 수 있다. 다른 예로, 사용자 입력부(210)는 사용자의 행동을 인지할 수 있는 각종 센서들(예컨대, 가속도 센서), 터치 센서 등을 구비할 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 입력부(210)를 이용하여 이동 단말(200)의 전원을 켜거나 끌 수 있으며, 위치 인식 및 서비스 제공을 시작하거나 중단하는 명령, 무선 통신을 통해 전송받은 데이터를 저장하거나 삭제하는 명령, 앵커 노드(100)를 통해 제공되는 서비스를 제공받을지 여부를 선택하는 명령 등을 입력할 수 있다.

메모리(220)는 제어부(250)의 동작에 필요한 각종 프로그램과, 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 프로그램, 무선 통신을 통해 전송받은 데이터를 비롯한 각종 데이터를 저장할 수 있다. 무선 송수신부(230)는 RF 안테나를 통해 블루투스 로우 에너지 통신에 따라 신호를 송수신한다. 배터리(240)는 이동 단말(200)의 각 구성에 동작 전원을 공급한다. 제어부(250)는 이동 단말(200)의 각 구성의 동작을 제어한다. 디스플레이부(미도시)는 단위 공간별로 위치 기반의 서비스를 사용자에게 표시하도록 제공될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 앵커 노드(100)는 이동 단말의 위치를 인식하기 위하여, 먼저 BT/BLE(BlueTooth/Bluetooth Low Energy) 기반의 자신의 IP(Internet Protocol) 주소를 포함한 광고 메시지(advertising message)를 주기적으로 단위 공간에 광고한다(단계 S2 ~ S5).

이동 단말(200)은 설정된 스캔 주기에 따라 주기적으로 브로드캐스트 채널을 스캔하면서 앵커 노드(100)의 광고 메시지를 받아 한 스캔 주기가 끝날 때까지 신호 세기를 수집하고, 설정된 스캔 주기가 끝나게 되면 수집한 신호 세기를 비교하여 가장 큰 신호 크기를 가지는 앵커 노드(100)에 연결 요청을 한다(단계 S1, S6 ~ S7).

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4 내지 도 5를 참조하면, 이동 단말(200)은 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널을 스캔하여 앵커 노드(100)로부터 전송된 광고 메시지의 RSSI 값들(RSSI_New_location[1], RSSI_New_location[2]...)을 수집하고(단계 S52), 스캔 주기 동안 수집한 RSSI 값들 중 최대 값 {Max(RSSI_New_location[i])}과, 이전의 위치에 존재하는 앵커 노드(100)로부터 수신하였던 최대 RSSI 값(RSSI_Old_location)을 비교하여, 비교 결과에 따라 이동 단말(200)의 현재 위치를 이전의 위치(Old_location)로 유지하거나, 새로운 위치(New_location[i])로 갱신한다(단계 S51, S53, S54).

즉, 단계 S52에서 스캔 주기 동안 수집한 RSSI 값들 중 최대 값(Max_RSSI_New_location[i])이 이전의 이동 단말 위치를 관장하는 앵커 노드(100)로부터 수신하였던 최대 RSSI 값(RSSI_Old_location)보다 작으면(단계 S53), 이동 단말(200)의 위치를 이전 위치(Old_location)로 유지하고(단계 S51), 단계 S52에서 스캔 주기 동안 수집한 RSSI 값들 중 최대 값(Max_RSSI_New_location[i])이 이전의 이동 단말 위치를 관장하는 앵커 노드(100)로부터 수신하였던 최대 RSSI 값(RSSI_Old_location)보다 작지 않으면(단계 S53), 이동 단말(200)의 위치를 새로운 위치(New_location[i])로 갱신한다(단계 S53, S54).

이때, 이동 단말(200)은 위치 기반의 서비스를 제공받기 위해, 데몬 프로세스(Daemon process)를 적용하여 백그라운드 서비스(background service)를 실행해, 광고 메시지를 스캔함으로써 가장 가까운 앵커 노드를 선택할 수 있으며, 이동 단말(200)에 위치 기반 서비스에 필요한 데이터를 전송한 후 연결을 종료할 수 있다. 이에 따라, 별도의 응용 프로그램 실행과 사용자의 설정 없이 BT/BLE 통신을 수행하여, 실시간으로 이동 단말(200)의 위치를 편리하게 인지할 수 있는 이점이 제공된다.

다시 도 4를 참조하면, 앵커 노드(100)와 이동 단말(200)이 와이파이(wifi) 통신을 통해 TCP 연결되면, 위치기반 서비스를 제공에 필요한 데이터 전송을 완료한 후 연결을 종료한다(단계 S8 ~ S9).

도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 이동 단말(200)의 위치를 인식하기 위해, 앵커 노드(100)는 먼저 광고 메시지를 단위 공간에 주기적으로 광고하여 이동 단말(200)에 인증을 요청한다(단계 S2 ~ S5). 이때, 보안상의 위험성을 줄이기 위해, 앵커 노드(100)는 IP 주소를 직접 전송하지 않고, BT/BLE(BlueTooth/Bluetooth Low Energy) 기반의 자신의 고유 식별 ID를 포함하는 광고 메시지를 전송한다.

이동 단말(200)에서는 설정된 값에 따라 주기적으로 브로드캐스트 채널을 스캔하면서 앵커 노드(100)의 광고 메시지를 받아 한 스캔 주기가 끝날 때까지 신호크기를 수집한다. 이동 단말(200)에 설정된 스캔 주기가 끝나게 되면 이동 단말(200)은 수집한 신호 세기를 비교하여 가장 큰 신호크기를 가지는 앵커 노드(100)를 선택하고, 선택한 앵커 노드(100)의 고유 식별 ID를 이용하여 앵커 노드(100)에 연결 요청을 한다(단계 S1, S6 ~ S7).

앵커 노드(100)와 이동 단말(200)은 블루투스 저에너지(BLE) 프로토콜을 이용하여 연결을 맺는다(단계 S7). 이후 앵커 노드(100)는 자신의 IP 주소를 이동 단말(200)에 전송하며, BLE 연결을 종료한다(단계 S8 ~ S9). 이동 단말(200)에서는 BLE 통신으로 받은 IP 주소와 일치하는 앵커 노드(100)를 찾아 와이파이(wifi) 연결(예를 들어, TCP) 요청을 하여 앵커 노드(100)과 연결을 수행하며, 앵커 노드(100) 간에 위치 기반 서비스 제공에 필요한 데이터 전송을 완료한 후 연결을 종료한다(단계 S10 ~ S12).

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 위치 기반의 도서 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 앵커 노드(100)는 실내 단위 공간에 주기적으로 광고 메시지를 광고하며, 이동 단말(200)은 서비스를 제공받기 위해 앵커 노드(100)의 광고 메시지를 수집하여 신호 세기가 가장 큰 앵커 노드(100)를 선택한다(단계 S1 ~ S6, S8 ~ S9, S12 ~ S13). 만약, 선택한 앵커 노드(100)가 서비스가 이루어지기 위한 요구사항을 충족하지 않는 경우, 도서 라이센스가 이동 단말(200)로 발급되지 않고 종료된다(단계 S7, S10).

선택한 앵커 노드(100)가 서비스가 이루어지기 위한 요구사항을 충족한 경우, 이동 단말(200)은 해당 앵커 노드(100)를 선택하여 연결하고 서비스에 필요한 데이터를 받는다(단계 S14 ~ S16). 이동 단말(200)에 도서 라이센스가 발급되면(단계 S17), 이동 단말(200)은 해당 실내 단위 공간 내에서 도서 서비스를 이용할 수 있다(단계 S18). 만약, 이동 단말(200)이 해당 단위 공간을 벗어나면, 기존에 연결되어 있던 앵커 노드와 연결이 종료되며(단계 S19), 해당 단위 공간에서만 유효한 도서 라이센스는 폐기되고 도서 서비스가 종료된다(단계 S20).

도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 위치 기반의 서비스를 이동 단말에 제공하는 것을 보여주는 구성도이다. 도 8은 제1 시점에서 2개의 서로 다른 단위 공간에 위치한 이동 단말을 보여주며, 도 9는 이동 단말이 이동한 후 제2 시점에서 단위 공간에 위치한 이동 단말을 보여준다.

도 8을 참조하면, 제1 단위 공간(11)에 위치한 이동 단말(M1,M2)은 제1 단위 공간에 설치된 앵커 노드(A1)를 통해 라이센스1을 발급받아 제1 단위 공간(11) 내에 제공되는 서비스 데이터를 전송받고, 제2 단위 공간(12)에 위치한 이동 단말(M3,M4)은 제2 단위 공간에 설치된 앵커 노드(A2)를 통해 라이센스2를 발급받아 제2 단위 공간(12) 내에 제공되는 서비스 데이터를 전송받는다.

도 9를 참조하면, 제1 단위 공간(11)으로부터 이탈한 이동 단말(M1)의 라이센스1은 폐기되고, 해당 이동 단말(M1)에 서비스가 종료된다. 제2 단위 공간(12)에서 제1 단위 공간(11)으로 이동한 이동 단말(M4)은 라이센스2가 폐기되고, 라이센스1이 생성되어, 제1 단위 공간(11) 내에 제공되는 서비스 데이터를 전송받는다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 실내 위치의 기준점이 되는 앵커 노드를 통해, 실시간으로 이동 단말(200)의 위치를 인식하는 실내 네비게이션을 구성하여, 실내에서 실시간으로 사용자의 위치에 기반한 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 저전력으로 이동 단말의 위치를 미리 설정된 공간 단위로 인식할 수 있고, 단위 공간별로 이동 단말에 필요한 서비스를 제공할 수 있으며, 사용자는 미리 구획된 단위 공간들을 이동시마다 복잡한 기기 설정이나 조작을 수행하지 않고도, 단위 공간별로 적절한 위치 기반의 서비스를 제공받을 수 있다.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

Claims

위치 기반의 서비스 제공을 위한 위치 인식의 기준점이 되도록 서로 다른 단위 공간에 설치되고, 위치 인식을 위한 광고 메시지를 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 다수의 앵커 노드(anchor node); 및
블루투스 로우 에너지(Bluetooth Low Energy) 통신에 따라 미리 설정된 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 스캔(scan)하고, 상기 다수의 앵커 노드 각각으로부터 상기 광고 메시지를 전송받아 각각의 앵커 노드에 대응하는 광고 메시지의 수신 전계 강도를 측정하며, 가장 큰 수신 전계 강도를 갖는 광고 메시지를 전송한 앵커 노드를 선택하여 통신 연결을 설정하는 이동 단말을 포함하며,
상기 이동 단말에 의해 선택된 앵커 노드의 주소 값을 상기 이동 단말의 위치 정보로 인식하여, 상기 선택된 앵커 노드에 의해 상기 이동 단말에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송하며,
상기 다수의 앵커 노드는 위치 기반의 서비스 제공을 위한 라이센스를 상기 단위 공간 내에 존재하는 상기 이동 단말에 중앙 서비스 서버에 의하지 않고 직접 제공하고, 상기 이동 단말은 상기 라이센스를 이용하여 상기 위치 기반의 서비스를 상기 중앙 서비스 서버에 의하지 않고 상기 앵커 노드로부터 직접 제공받는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
제1 항에 있어서,
서로 다른 단위 공간에 설치된 앵커 노드는 상기 이동 단말에 서로 다른 데이터를 전송하여 서로 다른 서비스를 제공하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 선택된 앵커 노드의 주소 값은 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 다수의 앵커 노드 각각은 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 앵커 노드는, 상기 앵커 노드의 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하지 않으며 상기 앵커 노드의 고유 식별 ID를 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하고,
상기 이동 단말은 상기 선택된 앵커 노드의 고유 식별 ID를 이용하여 상기 선택된 앵커 노드와 통신 연결을 요청하며,
상기 선택된 앵커 노드는 상기 이동 단말과 블루투스 로우 에너지 프로토콜을 이용하여 연결을 맺은 후 IP 주소 값을 상기 이동 단말로 전송하여 상기 이동 단말과 연결을 수행하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 이동 단말은, 사용자에 의한 미리 설정된 서비스 요청 패턴을 감지하는 패턴 감지부를 포함하며, 상기 패턴 감지부에 의해 상기 서비스 요청 패턴을 감지함에 따라 상기 브로드캐스트 채널의 스캔을 개시하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
제6 항에 있어서,
상기 이동 단말은, 상기 서비스 요청 패턴을 감지시 유휴 상태인 슬립 모드(sleep mode)에서 활성 상태인 웨이크업 모드(wake-up mode)로 전환되고, 상기 서비스를 제공받은 후 저전력화를 위해 상기 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 전환되는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 다수의 앵커 노드는 상기 이동 단말에 도서 서비스, 문화 서비스, 음식 서비스 중의 적어도 하나를 제공하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 시스템.
위치 기반의 서비스 제공을 위한 위치 인식의 기준점이 되도록 서로 다른 단위 공간에 설치된 다수의 앵커 노드(anchor node)가 위치 인식을 위한 광고 메시지를 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 단계;
이동 단말이 블루투스 로우 에너지(Bluetooth Low Energy) 통신에 따라 미리 설정된 스캔 주기 동안 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 스캔(scan)하고, 상기 다수의 앵커 노드 각각으로부터 상기 광고 메시지를 전송받아 각각의 앵커 노드에 대응하는 광고 메시지의 수신 전계 강도를 측정하며, 가장 큰 수신 전계 강도를 갖는 광고 메시지를 전송한 앵커 노드를 선택하여 통신 연결을 설정하는 단계;
상기 이동 단말에 의해 선택된 앵커 노드의 주소 값을 상기 이동 단말의 위치 정보로 인식하여, 상기 선택된 앵커 노드에 의해 상기 이동 단말에 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 위치 기반의 서비스 제공을 위한 데이터를 전송하는 단계는,
상기 다수의 앵커 노드가 상기 위치 기반의 서비스 제공을 위한 라이센스를 상기 단위 공간 내에 존재하는 상기 이동 단말에 중앙 서비스 서버에 의하지 않고 직접 제공하고, 상기 이동 단말은 상기 라이센스를 이용하여 상기 위치 기반의 서비스를 상기 중앙 서비스 서버에 의하지 않고 상기 앵커 노드로부터 직접 제공받는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법.
제10 항에 있어서,
상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 단계는 상기 다수의 앵커 노드가 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법.
제10 항에 있어서,
상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 단계는,
상기 앵커 노드가, 상기 앵커 노드의 IP(Internet Protocol) 주소 값을 포함하지 않으며 상기 앵커 노드의 고유 식별 ID를 포함하는 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 전송하는 단계를 포함하며,
상기 통신 연결을 설정하는 단계는,
상기 이동 단말이 상기 선택된 앵커 노드의 고유 식별 ID를 이용하여 상기 선택된 앵커 노드와 통신 연결을 요청하는 단계; 및
상기 선택된 앵커 노드가 상기 이동 단말과 블루투스 로우 에너지 프로토콜을 이용하여 연결을 맺은 후 IP 주소 값을 상기 이동 단말로 전송하여 상기 이동 단말과 연결을 수행하는 단계를 포함하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법.
제10 항에 있어서,
상기 통신 연결을 설정하는 단계는,
상기 이동 단말이 사용자에 의한 서비스 요청 패턴을 감지하는 단계;
상기 서비스 요청 패턴을 감지함에 따라 상기 브로드캐스트 채널의 스캔을 개시하는 단계를 포함하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법.
제13 항에 있어서,
상기 브로드캐스트 채널의 스캔을 개시하는 단계는, 상기 이동 단말이 상기 서비스 요청 패턴을 감지시 유휴 상태인 슬립 모드(sleep mode)에서 활성 상태인 웨이크업 모드(wake-up mode)로 전환되는 단계를 포함하며,
상기 이동 단말이 상기 서비스를 제공받은 후 저전력화를 위해 상기 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 전환되는 단계를 더 포함하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법.
삭제
제10 항에 있어서,
상기 통신 연결을 설정하는 단계는, 상기 이동 단말이 상기 위치 기반의 서비스를 제공하기 위해, 데몬 프로세스를 적용하여 백그라운드 서비스를 실행해 상기 광고 메시지를 스캔함으로써 가장 가까운 앵커 노드를 선택하는 단계를 포함하는 이동 단말의 위치 인식 및 서비스 제공 방법.