사회구조가 고도화됨에 따라서 사용자들은 크고 복잡한 환경에 노출되고 있다. 이러한 환경은 사용자들이 자신의 위치가 어디인지를 인식하게 어렵게 하고 있다. 그에 따라서 사용자에게 지도나 키오스크 시스템[1]과 같은 위치 안내 서비스를 제공하고 있다. 하지만 이런 서비스는 2D 기반의 안내를 하기 때문에 사용자가 직관적, 공간적으로 자신의 위치를 파악하기란 어렵다. 직접 시스템에 찾아가야 서비스를 사용할 수 있으며, 서비스의 제공이 지속적이지 않고, 순간적이라는 단점이 있다. 본 논문에서는 사용자가 이동하면서 자신이 찾고자 하는 위치에 대한 안내를 3D 가상현실 기반의 위치 안내를 받을 수 있는 모바일 PC를 위한 위치 기반 서비스(Location Based Service)를 제공한다. 제안하는 시스템은 사용자의 현재의 위치를 인식하기 위해서 모바일 PC에 GPS와 RFID태그를 이용한다. 이를 실내외 공간에서의 위치를 인식을 하게 되며, 사용자의 현재 위치에서 자신이 가고자 하는 목표장소에 대한 최단 경로를 알려 준다. 뿐만 아니라 여러 장소를 방문하는 경우, 미리 만든 스케쥴에 따라서 위치 안내 서비스를 받을 수 있다. 제안하는 시스템은 사용자가 전시장, 병원, 관공서 등의 건물에서 원하는 위치를 자신이 있는 위치에서 편하고 간편하게 찾아 줄 수 있으며, 부가적으로 다양한 위치 기반 서비스들이 적용 가능하다.
본 연구의 목적은 상황 인식 기반의 개인 맞춤형 안내 시스템을 설계하고 구현하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 위치 인식 기반의 서울시 버스 안내 시스템을 PDA와 GPS를 기반으로 개발하였다. 이 시스템은 GPS를 이용하여 사용자의 현재 위치를 파악하고 현재 위치를 기준으로 주변 버스 정류장 및 선택한 버스 정류장의 노선 정보 등을 안내한다.
최근 무선 네트워크를 기반으로 한 다양한 서비스 모델이 제안됨에 따라 이와 관련된 활발한 연구 활동이 진행 중이다. 이러한 연구주제의 한 분야로서, 무선 노드의 위치 정보를 활용한 기술은 향후 무선 네트워크 서비스에 중요한 기술적 토대가 될 것으로 예상된다. 위치 인식 기술은 질적으로 우수한 서비스 제공 및 서비스의 다양화를 위해 필수적인 기술로서 그 중요성은 더욱 높아 질 것으로 예상된다. 본 원고에서는 무선 네트워크에 대한 수요를 충족시키기 위한 위치정보기반의 서비스(LBS)를 위해 그 동안 연구된 무선 노드의 위치 인식 기법을 정리하였고, 이를 이용한 응용 서비스에 대하여 설명하였다.
위치 인식 시스템은 물류, 의료, 홈 네트워크, 군사, 교통 시스템 등 다양한 분야에서 활용된다. 본 논문에서는 무선 RF만으로 정밀한 위치 인식이 가능한 IEEE802.15.4a의 CSS(Chirp Spread Spectrum)방식을 기반으로 다양한 환경에서 사용할 수 있는 위치인식 시스템을 설계하였다. 실험 결과 20m의 반경을 가지는 공간에서 0.5m 미만의 오차범위를 가지는 위치 인식 시스템을 구현하였다.
위치응용 서비스는 유비쿼터스 컴퓨팅의 구현의 기반이 되는 중요 기술요소 중 하나이다. 특히 스마트 홈, 지능형 단말기, 스마트 스페이스의 구현을 위해서는 광역범위보다는 실내환경에서의 사용자, 오브젝트의 위치인식에 대한 연구기술이 필요하다. 본 논문에서는 무선센서 플랫폼 및 통신기술을 이용한 실내 위치인식 시스템의 설계 및 구현에 관해 기술하고자 한다. 사용자 위치인식을 위한 기반기술로 RF 무선신호와 초음파신호간의 속도차를 이용한 DTOF 기반 거리측정과 삼각측량 기법을 이용하였다. $3{\sim}10cm$ 의 위치오차를 가지는 정밀 위치계측 기술로, 개발된 시스템은 무선센서 플랫폼과 임베디드 게이트웨이 시스템, 위치계측 서버 시스템으로 구성되며, 시스템의 개발 및 실제환경에서의 테스트를 통하여 실생활 응용에 대한 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 오차보정 및 멀티 센서를 통한 위치보정기법에 대해서도 논의한다.
최근 자율 비행에 대한 관심이 증가하면서 다양한 센서를 통한 자기 위치 인식 연구가 진행되고 있다. 특히 GPS와 같은 자기 위치를 확보할 수 없는 실내 환경의 경우, 다른 방법을 통해 자기 위치를 파악해야 한다. 실내 환경에서 자기 위치 파악에는 여러 가지 방법이 있지만 영상을 통한 위치 인식 기술이 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 마크를 통한 영상 기반의 위치 인식 연구에 대해 설명하고, 실제 비행체에 적용하여 자율 비행하는 방법에 대해 제안한다. 그리고 마크가 없는 실제 환경에서도 위치를 인식할 수 있도록 실시간 3차원 지도 생성을 통한 위치 인식 방법에 대해서도 논의한다.
언제 어디서나 사람이나 사물과 같은 객체의 위치를 인식하고 이를 기반으로 유용한 서비스를 제공하는 유비쿼터스 위치기반 서비스가 중요한 응용 서비스로 대두되고 있다. 그러나 현재 무선 센서네트워크를 구성하는 노드들의 위치는 매우 유용한 정보로서 수많은 서비스에서 사용될 수 있기 때문에 다양한 형태의 위치인식 알고리즘이 고안되었다. 이러한 위치인식 알고리즘에는 Gradient, MLE[1], MDS[2], dwMDS[3]등이 있다. 본 논문에서는 기존의 알고리즘에 대해 간략히 설명하고, 기존 알고리즘성능을 개선하기 위한 두 가지 방법을 제안한다. 그리고 제안한 방법의 성능을 증명하기 위해 시뮬레이션 모듈을 구현하고 시뮬레이션 결과를 바탕으로 각 위치인식 알고리즘의 성능을 비교 평가한다.
본 연구에서는 상황 적용 시스템을 이용하여 위치 인식 기반의 음식점 추천 서비스를 개발함으로써 이 시스템이 실제 상황 인식 응용 프로그램 개발에도 유용하게 사용될 수 있음을 보일 것이다. 이를 위해 상황 적응 시스템을 기반으로 하여 사용자의 위치 선호도와 검색 히스토리 등의 정보를 이용하는 위치 인식 기반의 맞춤형 음식점 추천 응용 프로그램을 개발하였다. 상황 적용 시스템은 개발자가 작성한 정책 파일의 내용에 따라 변화된 상황에 맞도록 응용 프로그램을 자동적으로 적응시키고, 응용 프로그램은 위치 등과 같은 변화된 상황을 기반으로 음식점 추천 서비스를 제공한다.
본 연구는 다양한 위치기반 서비스에 대한 사용자의 인식수준과 시장 특성 및 규모 등의 예측을 수행하기 위한 논문이다. 따라서 본 연구에서는 실내외 연속측위에 기반한 위치기반서비스의 종류를 분류하고 해당 서비스에 대한 사용자 중심의 서비스 특성, 시장 예측을 수행하고 있다. 서비스 특성의 분석은 위치정확도와 서비스의 기능성을 중심으로 분석되었고, 시장 규모에 대한 예측은 서비스의 시장성과 성장가능성 등을 중심으로 분석되었다.
최근 유비쿼터스 네트워크 환경을 통해 새롭고 다양한 서비스가 개발되고 있다. 그 중, 위치기반 서비스(Location Based Services: LBS)는 GPS나 이동 통신망을 사용해 사용자나 사물의 위치를 파악하고 이를 기반으로 유용한 서비스를 제공하는 기술이다. 이 기술은 공공 안전 서비스나 위치 추적, 항법 서비스, 정보제공 서비스 등에 적용되어 사용될 수 있다. 하지만 기존의 위치 기반 시스템은 실내 및 건물 밀집지역에서 위치 인식이 쉽지 않고 사용자의 위치 정보가 누출될 위험성이 있다는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 이동 통신망과 무선 근거리 통신망에서 동작하는 이동 에이전트를 이용하여 위치기반 서비스를 구성하였다. 본 기법은 Hybrid Peer to Peer 방식을 이용하여 건물 밀집 지역이나 지하, 실내에서도 정확한 위치측정이 가능하고 개인의 위치 정보도 노출되지 않으며, 나아가 개인 이동 단말기의 상황 인식 컴퓨팅(Context-Aware Computing) 환경 구축에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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