KR100776977B1 - Location tracking system using sensor network and object location tracking method using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지역을 그리드로 분할하고 센서 네트워크의 앵커 노드, 베이스 노드 및 오브젝트 노드를 이용하여 대상물의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템 및 이를 이용한 대상물 위치 추적 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 대상물 위치 추적 방법은 오브젝트 노드, 베이스 노드 및 하나 이상의 앵커 노드를 포함하는 센서 네트워크에서 오브젝트 노드를 소지한 대상물의 위치를 추적하는 방법에 있어서, (a) 지역을 그리드로 분할하고, 각 그리드에 그리드 ID를 할당하는 단계; (b) 상기 오브젝트 노드의 오브젝트 ID, 상기 베이스 노드의 노드 ID 및 그리드 ID가 포함된 오브젝트 메시지를 상기 오브젝트 노드로부터 상기 앵커 노드 중 하나인 타겟 노드로 전송하는 단계; (d) 상기 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 포함하는 앵커 메시지를 이용하여 설정된 라우팅 경로를 따라 상기 오브젝트 메시지를 상기 타겟 노드로부터 상기 베이스 노드로 라우팅하는 단계; 및 (e) 상기 오브젝트 메시지를 기초로 상기 대상물의 위치를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a location tracking system using a sensor network and an object location tracking method using the sensor network capable of dividing an area into a grid and tracking the location of an object in real time using anchor nodes, base nodes and object nodes of the sensor network. . Object tracking method using a sensor network according to the present invention is a method for tracking the location of an object having an object node in a sensor network comprising an object node, a base node and one or more anchor nodes, (a) grid grid Dividing into and assigning a grid ID to each grid; (b) transmitting an object message including an object ID of the object node, a node ID of the base node, and a grid ID from the object node to a target node which is one of the anchor nodes; (d) routing the object message from the target node to the base node along a routing path established using an anchor message including a node ID and a grid ID of the target node; And (e) detecting the position of the object based on the object message.
Description
도 1은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템을 도시한 개략도.1 is a schematic diagram illustrating a location tracking system using a sensor network according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 각 노드를 도시한 개략도.2 is a schematic diagram illustrating each node of a location tracking system using a sensor network according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 앵커 메시지 및 오브젝트 메시지의 패킷 구조를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a packet structure of an anchor message and an object message of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 하나 이상의 앵커 노드의 라우팅 방법을 도시한 개략도.4 is a schematic diagram illustrating a routing method of one or more anchor nodes of a location tracking system using a sensor network in accordance with the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 오브젝트 메시지의 전달 경로를 도시한 개략도.5 is a schematic diagram illustrating a delivery path of an object message of a location tracking system using a sensor network according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 오브젝트 메시지 및 앵커 메시지의 전달 경로를 도시한 개략도.6 is a schematic diagram illustrating a delivery path of an object message and an anchor message of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 그리드를 도시한 개략도.7 is a schematic diagram illustrating a grid of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 그리드 에 설치된 하나 이상의 앵커 노드를 도시한 개략도.8 is a schematic diagram illustrating one or more anchor nodes installed in a grid of a location tracking system using a sensor network in accordance with the present invention.
도 9 및 도 10은 동일 그리드 내에서 오브젝트 노드가 이동하는 경우를 도시한 개략도.9 and 10 are schematic diagrams illustrating a case in which an object node moves in the same grid.
도 11은 상이한 그리드 내에서 오브젝트 노드가 이동하는 경우를 도시한 개략도.11 is a schematic diagram illustrating a case where an object node moves within a different grid.
본 발명은 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템 및 이를 이용한 대상물 위치 추적 방법에 관한 것으로, 특히 지역을 그리드로 분할하고 센서 네트워크의 앵커 노드, 베이스 노드 및 오브젝트 노드를 이용하여 대상물의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템 및 이를 이용한 대상물 위치 추적 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a location tracking system using a sensor network and an object location tracking method using the same, and in particular, to segment a region into a grid and track a location of an object in real time using anchor nodes, base nodes, and object nodes of the sensor network. The present invention relates to a location tracking system using a sensor network and an object location tracking method using the same.
현재 대한민국에서는 매년 3-4천 명씩의 미아가 발생한다. 이중 부모를 찾는 경우도 있지만, 매년 700명 이상이 1년 이상 장기 미아가 되어 실종 처리 된다.Currently, there are 3-4 thousand lost children every year in Korea. Sometimes parents are found, but more than 700 people are missing every year for more than a year.
미아의 발생 요인은 부모의 무책임 및 무관심이 있지만, 대부분의 경우 어린아이는 상대적으로 주변 사물에 대한 인지 능력이 떨어지기 때문이다. 따라서, 부모가 사전에 아무리 유의하더라도 미아가 될 가능성을 배제하기는 어렵다.The cause of the loss is parental irresponsibility and indifference, but in most cases children are relatively poor in their cognitive ability to things around them. Therefore, it is difficult to rule out the possibility of becoming a child no matter how careful the parents are in advance.
어린 아이 등의대상물의 위치를 추적하는 시스템으로서 이동 전화기를 이용한 위치 추적 시스템 또는 GPS를 이용한 GPS 시스템이 제안되었다. GPS는 전국의 모든 지역을 대상으로 위치 추적이 가능한 매우 강력한 기능을 가진다는 장점이 있 다. 그러나 비싼 사용료와 적용 방법의 한계는 GPS를 범용적인 미아 방지 시스템에 이용하는데 한계가 있다. 또한 이동 전화기를 이용한 위치 추적 시스템의 경우, 저렴한 가격으로 손쉽게 아이가 위치한 지역을 찾는 것이 가능하지만, 미아가 발생할 가능성을 사전에 예방하는 것이 불가능할 뿐만 아니라 아이의 이동 경로를 실시간으로 파악하기에는 여전히 비싼 사용료를 지불해야만 한다는 문제점이 있다.As a system for tracking the location of an object such as a young child, a location tracking system using a mobile phone or a GPS system using a GPS has been proposed. GPS has the advantage of having a very powerful function that can track the location in all regions of the country. However, the high cost of use and the limitations of the application method have limitations in using GPS in general anti-lost system. In addition, the location tracking system using a mobile phone can easily find the area where the child is located at a low price, but it is not only possible to prevent the possibility of child loss in advance, but it is still expensive to understand the child's moving path in real time. There is a problem that must be paid.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 지역을 그리드로 분할하고 센서 네트워크의 앵커 노드, 베이스 노드 및 오브젝트 노드를 이용하여 대상물의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템 및 이를 이용한 대상물 위치 추적 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a location tracking system using a sensor network capable of dividing an area into a grid and tracking the location of an object in real time using anchor nodes, base nodes, and object nodes of the sensor network. It is an object of the present invention to provide a method for tracking an object position used.
본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 대상물 위치 추적 방법은 오브젝트 노드, 베이스 노드 및 하나 이상의 앵커 노드를 포함하는 센서 네트워크에서 오브젝트 노드를 소지한 대상물의 위치를 추적하는 방법에 있어서, (a) 지역을 그리드로 분할하고, 각 그리드에 그리드 ID를 할당하는 단계; (b) 상기 오브젝트 노드의 오브젝트 ID, 상기 베이스 노드의 노드 ID 및 그리드 ID가 포함된 오브젝트 메시지를 상기 오브젝트 노드로부터 상기 앵커 노드 중 하나인 타겟 노드로 전송하는 단계; (d) 상기 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 포함하는 앵커 메시지를 이용하여 설정된 라우팅 경로를 따라 상기 오브젝트 메시지를 상기 타겟 노드로부터 상기 베이스 노드로 라우팅하는 단계; 및 (e) 상기 오브젝트 메시지를 기초로 상기 대상물의 위치를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Object tracking method using a sensor network according to the present invention is a method for tracking the location of an object having an object node in a sensor network comprising an object node, a base node and one or more anchor nodes, (a) grid grid Dividing into and assigning a grid ID to each grid; (b) transmitting an object message including an object ID of the object node, a node ID of the base node, and a grid ID from the object node to a target node which is one of the anchor nodes; (d) routing the object message from the target node to the base node along a routing path established using an anchor message including a node ID and a grid ID of the target node; And (e) detecting the position of the object based on the object message.
상기 타겟 노드는 상기 오브젝트 노드와 가장 근접한 앵커 노드인 것이 바람직하다.Preferably, the target node is an anchor node closest to the object node.
상기 앵커 메시지는 상기 오브젝트 노드의 오브젝트 ID, 상기 베이스 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 포함할 수 있다.The anchor message may include an object ID of the object node, a node ID of the base node, and a grid ID.
상기 (d) 단계는 상기 베이스 노드의 그리드 ID와 상기 타겟 노드의 그리드 ID가 동일한 경우 (d-1) 상기 오브젝트 메시지를 상기 타겟 노드와 인접한 제1 앵커 노드로 중계하는 단계; 및 (d-2) 타 앵커 노드를 통하여 상기 제1 앵커 노드로부터 상기 베이스 노드로 상기 오브젝트 메시지를 순차적으로 중계하는 단계를 포함할 수 있다.The step (d) may include relaying the object message to a first anchor node adjacent to the target node when the grid ID of the base node and the grid ID of the target node are the same; And (d-2) sequentially relaying the object message from the first anchor node to the base node through another anchor node.
상기 (d) 단계는 상기 베이스 노드의 그리드 ID와 상기 타겟 노드의 그리드 ID가 상이한 경우 (d-1) 상기 오브젝트 메시지를 상기 베이스 노드가 위치한 그리드 내의 앵커 노드 중 어느 하나인 제1 앵커 노드로 중계하는 단계; 및 (d-2) 상기 베이스 노드가 위치한 그리드 내의 타 앵커 노드를 통하여 상기 제1 앵커 노드로부터 상기 베이스 노드로 상기 오브젝트 메시지를 순차적으로 중계하는 단계를 포함할 수 있다.In the step (d), when the grid ID of the base node and the grid ID of the target node are different, (d-1) the object message is relayed to the first anchor node which is one of the anchor nodes in the grid where the base node is located. Doing; And (d-2) sequentially relaying the object message from the first anchor node to the base node through another anchor node in the grid in which the base node is located.
상기 (e) 단계는 (e-1) 상기 오브젝트 메시지에 포함된 상기 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 추출하는 단계; 및 (e-2) 상기 추출한 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 상기 베이스 노드에 접속된 앵커 노드의 위치 정보 데이터베이스를 조회하여 상기 타겟 노드의 위치 정보를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.(E) step (e-1) extracting a node ID and a grid ID of the target node included in the object message; And (e-2) searching the location information database of the anchor node connected to the base node with the extracted node ID and grid ID of the target node to determine location information of the target node.
본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 대상물 위치 추적 방법은 상기 (a) 내지 (e) 단계를 반복하여 상기 대상물의 이동 궤적을 추적하는 단계를 더 포함할 수 있다.The object location tracking method using the sensor network according to the present invention may further include repeating steps (a) to (e) to track the movement trajectory of the object.
본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 대상물 위치 추적 시스템은 그리드 ID가 할당된 하나 이상의 그리드를 포함하는 지역에서 대상물의 위치를 추적하는 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템에 있어서, 상기 대상물의 위치에 관한 정보에 기초하여 상기 대상물의 위치를 파악하는 베이스 노드; 상기 대상물이 소지하며, 오브젝트 ID, 상기 베이스 노드의 노드 ID 및 그리드 ID가 포함된 오브젝트 메시지를 생성하여 송신하는 오브젝트 노드; 및 상기 오브젝트 노드로부터 획득한 상기 대상물의 위치에 관한 정보를 상기 베이스 노드로 중계하는 하나 이상의 앵커 노드를 포함하되, 상기 하나 이상의 앵커 노드 중 상기 오브젝트 노드와 가장 인접한 앵커 노드인 타겟 노드는 상기 오브젝트 메시지를 수신하고, 상기 수신한 오브젝트 메시지의 오브젝트 ID, 상기 베이스 노드의 노드 ID 및 그리드 ID와 상기 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 포함하는 오브젝트 메시지를 상기 하나 이상의 앵커 노드를 통하여 상기 베이스 노드로 라우팅하는 것을 특징으로 한다.An object tracking system using a sensor network according to the present invention is a location tracking system using a sensor network for tracking a location of an object in an area including one or more grids to which a grid ID is assigned. A base node for identifying a position of the object based on the position; An object node possessed by the object and generating and transmitting an object message including an object ID, a node ID of the base node, and a grid ID; And at least one anchor node for relaying information about the location of the object obtained from the object node to the base node, wherein the target node which is the anchor node closest to the object node among the at least one anchor node is the object message. Receive an object ID, the object ID including the object ID, the node ID and grid ID of the base node, and the node ID and grid ID of the target node, and route the object message to the base node through the one or more anchor nodes. Characterized in that.
상기 베이스 노드의 그리드 ID와 상기 타겟 노드의 그리드 ID가 동일한 경우 상기 타겟 노드는 상기 오브젝트 메시지를 상기 하나 이상의 앵커 노드를 통하여 상기 베이스 노드로 순차적으로 중계하는 것이 바람직하다.When the grid ID of the base node and the grid ID of the target node are the same, it is preferable that the target node sequentially relays the object message to the base node through the one or more anchor nodes.
상기 베이스 노드의 그리드 ID와 상기 타겟 노드의 그리드 ID가 상이한 경우 상기 타겟 노드는 상기 오브젝트 메시지를 상기 베이스 노드가 위치한 그리드 내의 앵커 노드 중 어느 하나인 제1 앵커 노드로 전송하고 상기 제1 앵커 노드는 상기 베이스 노드가 위치한 그리드 내의 하나 이상의 앵커 노드를 통하여 상기 베이스 노드로 상기 오브젝트 메시지를 순차적으로 중계하는 것이 바람직하다.If the grid ID of the base node and the grid ID of the target node are different, the target node sends the object message to a first anchor node, which is one of the anchor nodes in the grid where the base node is located, and the first anchor node is Preferably, the object message is sequentially relayed to the base node through at least one anchor node in the grid in which the base node is located.
본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 대상물 위치 추적 시스템은 상기 베이스 노드에 접속되며 상기 하나 이상의 앵커 노드의 위치 정보를 포함하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.The object location tracking system using the sensor network according to the present invention may further include a database connected to the base node and including location information of the one or more anchor nodes.
상기 베이스 노드는 상기 앵커 메시지에 포함된 상기 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 추출하고 상기 추출한 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 상기 데이터베이스에 조회하여 상기 타겟 노드의 위치 정보를 파악하는 것이 바람직하다.Preferably, the base node extracts the node ID and grid ID of the target node included in the anchor message, and checks the location information of the target node by querying the database with the node ID and grid ID of the extracted target node. .
상기 베이스 노드는 상기 수신한 하나 이상의 위치 정보에 기초하여 상기 대상물의 이동 궤적을 추적하는 것이 바람직하다.Preferably, the base node tracks the movement trajectory of the object based on the received one or more position information.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템을 도시한 개략도이며, 도 2는 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 각 노드를 상세하게 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a position tracking system using a sensor network according to the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing each node of the position tracking system using a sensor network according to the present invention in detail.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템은 베이스 노드, 오브젝트 노드 및 하나 이상의 앵커 노드를 포함한다.1 and 2, a location tracking system using a sensor network according to the present invention includes a base node, an object node and one or more anchor nodes.
베이스 노드는 대상물(예를 들면 철수)의 출발 위치(예를 들면 철수네집)에 설치된 센서 네트워크 노드이며, 오브젝트 노드는 대상물이 소지한 센서 네트워크 노드이며, 앵커 노드는 도로 상에 설치된 노드(예를 들면 가로등에 설치된 노드)이다.The base node is a sensor network node installed at the starting position of the object (for example, withdrawal), the object node is a sensor network node with the object, and the anchor node is a node installed on the road (for example, withdrawal). For example, a node installed on a streetlight
상기 노드들은 센서 네트워크를 구성하며 서로 무선(RF)으로 통신하여 각종 정보를 송수신한다.The nodes form a sensor network and communicate with each other wirelessly (RF) to transmit and receive various information.
오브젝트 노드는 대상물의 위치를 포함하는 오브젝트 메시지를 앵커 노드로 전송하며, 앵커 노드는 다른 앵커 노드로 라우팅 경로를 설정하기 위한 앵커 메시지를 전송한다.The object node sends an object message containing the location of the object to the anchor node, and the anchor node sends an anchor message to establish a routing path to another anchor node.
앵커 노드는 예를 들면 일정 간격을 두고 가로등에 하나 이상 설치된다. 오브젝트 노드는 주기적으로 앵커 노드로 오브젝트 메시지를 전송한다. 오브젝트 노드의 RF 신호 범위 안에 위치한 앵커 노드는 오브젝트 노드로부터 오브젝트 메시지를 수신한다. RF 신호 범위 내에서 오브젝트 메시지를 최초로 수신한 노드를 타겟 노드라 한다. 타겟 노드는 대상물이 이동함에 따라 지속적으로 변하게 된다. 앵커 노드는 오브젝트 노드로부터 획득한 대상물의 위치에 관한 정보를 베이스 노드로 중계한다.One or more anchor nodes are installed in the streetlight, for example at regular intervals. The object node periodically sends an object message to the anchor node. The anchor node located within the RF signal range of the object node receives the object message from the object node. The node that first receives the object message within the RF signal range is called a target node. The target node is constantly changing as the object moves. The anchor node relays information about the position of the object obtained from the object node to the base node.
베이스 노드는 대상물의 위치에 관한 정보에 기초하여 대상물의 위치를 파악한다. 베이스 노드는 상기 앵커 노드의 위치 정보를 포함하는 데이터베이스를 포함하는 PC 등에 접속되어 상기 위치 정보를 PC로 전송한다. 이를 수신한 PC는 모든 앵커 노드의 위치 정보를 포함하는 데이터베이스를 조회하여 대상물의 위치를 파악할 수 있다.The base node determines the position of the object based on the information about the position of the object. The base node is connected to a PC including a database including the location information of the anchor node and transmits the location information to the PC. Upon receiving this, the PC can determine the location of the object by querying a database including the location information of all anchor nodes.
도 3은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 앵커 메시지 및 오브젝트 메시지의 패킷 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a packet structure of an anchor message and an object message of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템은 지역을 그리드로 분할하고, 각 그리드에 그리드 ID를 할당한다. 각 그리드에 설치된 앵커 노드는 소속된 그리드의 그리드 ID를 인지하고 있으며, 베이스 노드도 베이스 노드가 설치 된 그리드의 그리드 ID를 인지하고 있다.The location tracking system using the sensor network according to the present invention divides an area into grids and allocates grid IDs to each grid. The anchor node installed in each grid knows the grid ID of the grid to which it belongs, and the base node also knows the grid ID of the grid where the base node is installed.
도 3을 참조하면, 앵커 메시지 및 오브젝트 메시지의 패킷은 Type, 오브젝트 노드 ID, 오브젝트 그리드 ID, 베이스 노드 ID, 시퀀스 번호, 타겟 노드 ID 및 타겟 노드 그리드 ID를 포함한다.Referring to FIG. 3, the packet of the anchor message and the object message includes a type, an object node ID, an object grid ID, a base node ID, a sequence number, a target node ID, and a target node grid ID.
Type은 오브젝트 메시지와 앵커 메시지를 구별하기 위한 값을 가진다. 예를 들어 Type 값이 0이면 각 노드는 메시지를 오브젝트 메시지로 인식하며, Type 값이 1인 경우에는 앵커 메시지로 인식한다.Type has a value to distinguish object message from anchor message. For example, if the Type value is 0, each node recognizes the message as an object message. If the Type value is 1, the node recognizes the message as an anchor message.
오브젝트 노드 ID는 오브젝트 노드를 식별하기 위한 센서 노드 ID 값을 의미하며, 오브젝트 그리드 ID는 오브젝트 ID가 본래 속하는 그리드의 그리드 ID를 의미한다.The object node ID refers to a sensor node ID value for identifying an object node, and the object grid ID refers to a grid ID of a grid to which the object ID originally belongs.
베이스 노드 ID는 베이스 노드를 식별하기 위한 센서 노드 ID 값을 의미한다.The base node ID means a sensor node ID value for identifying the base node.
또한, 시퀀스 번호는 가장 최근의 위치 정보를 파악하기 위한 정보를 의미하며, 타겟 노드 ID는 앵커 노드 중 오브젝트 노드와 가장 인접한 앵커 노드인 타겟 노드의 센서 노드 ID를 의미하며, 타겟 노드 그리드 ID는 타겟 노드가 속한 그리드의 그리드 ID를 의미한다.In addition, the sequence number refers to information for identifying the most recent location information, the target node ID refers to the sensor node ID of the target node that is the anchor node closest to the object node among the anchor node, the target node grid ID is the target The grid ID of the grid to which the node belongs.
예를 들어, 그리드 1에 위치한 타겟 노드의 타겟 노드 그리드 ID는 1이다.For example, the target node grid ID of the target node located in
도 4는 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 하나 이상의 앵커 노드의 라우팅 방법을 도시한 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating a routing method of one or more anchor nodes of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 4를 참조하면, 앵커 노드는 인접한 다른 앵커 노드와 통신하여 최적화된 라우팅 경로를 설정한다. 최적화된 라우팅 경로는 종래의 다양한 라우팅 방법이 이 용될 수 있다.Referring to FIG. 4, the anchor node communicates with other adjacent anchor nodes to establish an optimized routing path. As the optimized routing path, various conventional routing methods may be used.
도 5는 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 오브젝트 메시지의 전달 경로를 도시한 개략도이다.5 is a schematic diagram illustrating a delivery path of an object message of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 5를 참조하면, 오브젝트 메시지는 설정된 최적화된 라우팅 경로에 따라 베이스 노드로 전송된다.Referring to FIG. 5, the object message is transmitted to the base node according to the set optimized routing path.
도 6은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 오브젝트 메시지 및 앵커 메시지의 전달 경로를 도시한 개략도이다.6 is a schematic diagram illustrating a delivery path of an object message and an anchor message of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 6을 참조하면, 라우팅을 위한 앵커 메시지와 위치 정보를 전달하기 위한 오브젝트 메시지가 표시된 경로에 따라 전달된다.Referring to FIG. 6, an anchor message for routing and an object message for delivering location information are delivered along the indicated path.
도 7은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 그리드를 도시한 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a grid of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 7을 참조하면, 지역을 그리드로 분할한다. 도 7에는 그리드 1 내지 그리드 4까지 4개의 그리드로 분할된 지역이 예시되어 있다. 그리드 1 내지 그리드 4에는 각각 그리드 ID가 1 내지 4가 할당된다.Referring to FIG. 7, the area is divided into grids. In FIG. 7, regions divided into four grids from
도 8은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템의 그리드에 설치된 하나 이상의 앵커 노드를 도시한 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating one or more anchor nodes installed in a grid of a location tracking system using a sensor network according to the present invention.
도 8을 참조하면, 그리드 1의 앵커 노드는
이하에서는 본 발명에 따른 위치 추적 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, the location tracking method according to the present invention will be described in detail.
먼저, 대상물이 동일한 그리드 내에서만 이동하는 경우의 위치 추적 방법을 설명하고 이후에 대상물이 상이한 그리드로 이동하는 경우의 위치 추적 방법을 설명한다.First, the position tracking method when the object moves only in the same grid will be described, and the position tracking method when the object moves to a different grid will be described later.
도 9 및 도 10은 동일 그리드 내에서 오브젝트 노드가 이동하는 경우를 도시한 개략도로서, 대상물이 그리드 1 내에 머무는 경우를 도시한 도면이다.9 and 10 are schematic diagrams illustrating a case in which an object node moves in the same grid, and illustrates a case in which an object stays in
도 9 및 도 10을 참조하면, 대상물(철수)은 베이스 노드가 설치된 철수네집에서 출발하여 도 10에 도시된 경로로 이동한다. 철수의 최종 위치(상가)에 설치된 앵커 노드를 타겟 노드라 가정하면 철수네 집 앞에 가로등에 부착된 앵커 노드는 오브젝트 노드가 전송한 오브젝트 메시지를 받고서 타겟 노드가 되어 베이스 노드에게 철수의 위치를 알려준다. 위치 정보를 수신한 베이스 노드는 PC 등에 위치 정보를 전송하고 소정의 애플리케이션 프로그램이 데이터베이스를 조회하여 철수의 위치를 파악한다. 철수가 도 10에 표시된 경로를 따라 상가로 이동하면, 철수가 이동한 경로를 따라서 철수로부터 오브젝트 메시지를 수신한 앵커 노드들은 차례로 베이스 노드에게 철수의 위치를 알려준다.9 and 10, the object (withdrawal) starts from the withdrawal house where the base node is installed and moves to the path shown in FIG. Assuming that the anchor node installed in the final position of the evacuation is a target node, the anchor node attached to the street lamp in front of the evacuation house becomes the target node after receiving the object message sent by the object node and informs the base node of the evacuation position. The base node receiving the location information transmits the location information to a PC or the like, and a predetermined application program queries the database to determine the location of the withdrawal. When the withdrawal moves to the shopping mall along the path shown in FIG. 10, the anchor nodes which receive the object message from the withdrawal along the route where the withdrawal travels inform the base node of the withdrawal position.
즉, 상기 베이스 노드의 그리드 ID와 상기 타겟 노드의 그리드 ID가 동일한 경우 오브젝트 메시지를 타겟 노드와 인접한 제1 앵커 노드로 중계하고, 오브젝트 메시지는 동일한 과정을 반복하여 타 앵커 노드를 통하여 베이스 노드로 오브젝트 메시지를 순차적으로 중계한다.That is, if the grid ID of the base node and the grid ID of the target node are the same, the object message is relayed to the first anchor node adjacent to the target node, and the object message repeats the same process to the object through the other anchor node to the base node. Relay messages sequentially.
철수가 이동함에 따라 타겟 노드는 계속적으로 변경된다. 변경되는 타겟 노드를 추적하면 대상물의 이동 경로와 더불어 이동 궤적까지 추적할 수 있다.As the withdrawal moves, the target node changes continuously. Tracking the changed target node can track the movement trajectory as well as the movement path of the object.
도 11은 상이한 그리드 내에서 오브젝트 노드가 이동하는 경우를 도시한 개략도이다.11 is a schematic diagram illustrating a case where an object node moves in a different grid.
도 11을 참조하면, 대상물이 길을 건너게 되었을 때, 즉, 그리드 1에서 그리드 3을 거쳐 그리드 4로 이동하는 경우 오브젝트 노드는 가장 근접한 앵커 노드인 그리드 4의 타겟 노드에 오브젝트 메시지를 전송한다.Referring to FIG. 11, when an object crosses a road, that is, when the object moves from
그리드 4의 타겟 노드는 수신한 오브젝트 메시지를 최적회된 경로를 통하여 그리드 1의 베이스 노드로 전송한다. 예를 들어, 그리드 4의 타겟 노드는 인접한 앵커 노드를 통하여 그리드 3의 앵커 노드로 오브젝트 메시지를 전송한다. 오브젝트 메시지를 수신한 그리드 3의 앵커 노드는 소정의 경로를 통하여 가장 근접한 그리드 1의 앵커 노드로 오브젝트 메시지를 전송한다. 오브젝트 메시지를 수신한 그리드 1의 앵커 노드는 도 9 및 도 10에 도시된 경우와 마찬가지로 소정의 최적화된 경로를 통하여 오브젝트 메시지를 베이스 노드로 전송한다.The target node of grid 4 transmits the received object message to the base node of
최적화된 경로는 앵커 메시지를 통하여 설정할 수 있다.The optimized path can be set through the anchor message.
오브젝트 메시지를 수신한 베이스 노드는 이를 PC의 애플리케이션 프로그램으로 전송하고, 애플리케이션 프로그램은 오브젝트 메시지에 포함된 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 추출한 후 상기 추출한 타겟 노드의 노드 ID 및 그리드 ID를 PC에 저장된 앵커 노드의 위치 정보 데이터베이스와 비교하여 타겟 노드의 위치 정보를 파악한다.The base node receiving the object message transmits it to the application program of the PC, and the application program extracts the node ID and grid ID of the target node included in the object message and stores the node ID and grid ID of the extracted target node in the PC. Compare location information of anchor node with the location information of target node.
본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 위치 추적 시스템 및 이를 이용한 대상물 위치 추적 방법은 지역을 그리드로 분할하고 센서 네트워크의 앵커 노드, 베이스 노드 및 오브젝트 노드를 이용하여 대상물의 위치를 실시간으로 추적함으로써 저렴한 비용으로 정확한 위치를 추적할 수 있으며, 미아 발생을 방지할 수 있다는 장점이 있다.The position tracking system using the sensor network and the object position tracking method using the same according to the present invention divide the area into a grid and track the position of the object in real time using the anchor node, the base node and the object node of the sensor network at low cost. It has the advantage of being able to track the exact location and preventing the occurrence of missing children.
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