최근, 실내 환경에서 위치기반 서비스 응용에 대한 수요가 늘어남에 따라 비콘, 지자기, Wi-Fi 등을 사용한 실내측위 관련 연구가 활발히 연구되고 있다. 특히, BLE 비콘을 사용한 실내측위는 시스템 설치 및 유지보수의 용의성, 낮은 소비전력, 낮은 가격 등의 특징을 가지고 있으며, 이에 다양한 상용 실내측위 응용 분야에서 조명 받고 있다. 일반적으로, BLE 비콘 기반 실내측위는 단일 BLE 비콘과 해당 비콘의 전파 범위에 위치하는 단말기 사이의 송수신 전파의 세기 정보를 이용하여 절대 거리를 계산한다. 그러나, 기존 연구 방법으로는 BLE 비콘의 종류, 설치 환경에 따른 전파 감쇄 및 반사 등의 문제로 정확한 거리를 측정할 수 없다. 본 논문에서는 다중 비콘을 사용하여 각 비콘으로부터 얻은 수신세기 차이를 이용한 실내 공간 세그멘테이션 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법으로 실험을 진행하였으며, 그 결과 임의로 설정한 $4m{\times}4m$ 정사각형 영역에서 내부와 외부를 구분할 수 있었다.
ICT 기술의 발달과 활용이 급속하게 증가하고 있는 상황에서 서비스와 시스템의 융합이 활발히 진행되고 있는 가운데 시간과 장소에 구애 받지 않고 스마트 폰을 이용하여 간편하게 이루어질 수 있는 결제시스템 방식에 관심이 늘어나고 있는 것에 대하여 여러 가지 IT기술들이 접목되어 시장에 나타나고 있다. 최근 주목받고 있는 기술로 BLE(Bluetooth Low Energy)기반인 비콘이 있다. BLE 비콘은 에너지 소모율이 적은 것이 가장 큰 특징이며 자동으로 사용자의 위치를 파악하고 서비스를 제공할 수 있다. 비콘이 스마트폰 결제 시스템에 새로운 방식이며 혁신의 바람을 불러온 것은 사실이지만, 비콘 관련 연구 및 개발에서 블루투스 신호를 사용한다는 점을 바탕으로 거리의 정확도의 미흡함과 통신 도달범위가 크다는 것을 관련하여 보안의 위험성을 가지고 있다는 점이 문제로 지적된다. 본 논문에서는 BLE 비콘 결제의 전반적인 시스템을 분석하고 보안의 취약함을 도출하여 그에 따른 요구사항을 연구함으로써 결제시스템의 보안 취약점을 최소화 할 수 있는 대응방안을 제안한다.
코로나 팬데믹 이후 비대면 주문 결제가 뉴 노멀로 자리잡고 있다. BLE 비콘은 블루투스 페어링 없이 70m이내의 범위에서 저전력 무선 통신을 지원하는 기술로, 실내측위에 특화되어 있다. 따라서 B2C(Business to Consumeri), B2B(Business to Business)서비스를 넘어 O2O(Online to Offline)서비스를 구축하고 제공하는데에 적합하다. 그러나 비콘은 장거리 무선 통신을 지원하는 wifi에 비해 구축된 플랫폼이 적어서 이용률이 낮은 편이다. 이에 본 논문에서는 BLE 비콘을 활용한 O2O 서비스 플랫폼을 설계 및 제안함으로써 이전보다 편리한 비대면 관련 서비스 제공을 목적으로 한다. 비콘을 스캐닝할 때, 단순히 비콘이 가진 광고 데이터를 수신하는 것만이 아니라 사용자 단말기와 비콘간 실제거리가 정확히 산출되도록 한다. 해당 O2O 서비스 플랫폼은 정확한 위치 파악을 통해 쿠폰이나 할인혜택 같은 상점정보, 박물관 전시물 정보, 교통정보 등을 적시적소에 사용자에게 제공할 수 있게 될 것이다. 비콘 거리 측정실험은 비콘 측위의 특징인 실내 공간을 가정하고 수행되었다.
실내에서 작업자의 위치 정보를 취득하면 사용자의 이동 경로 파악이나 물체의 지역화 및 상황인지 서비스가 가능하다. 최근, BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘을 사용하여 작업자의 실내 위치를 파악할 수 있는 여러 가지 연구가 진행되고 있으나 BLE 비콘의 신호세기 강도와 RSSI(Received signal strength indication)의 정확도에 대한 에러율 증가로 인해 실내 작업자 위치 파악 연구에 어려움이 있다. 본 연구에서는 BLE 비콘에서 취득한 RSSI 정보에 대해 PCA, ICA, SVM의 패턴인식 알고리즘을 적용하여 인식정확도를 구하고, 여러 패턴인식 알고리즘 중에서 어떤 알고리즘이 인식정확도 측면에서 적용이 가능한지 제시하였다.
본 논문에서는 Wi-Fi 또는 셀룰러 네트워크가 없는 환경에서 BLE(Bluetooth Low Energy) 기반의 비콘을 이용한 전자 출결 확인 시스템을 제안한다. 제안된 전자 출결 확인은 폴링(Polling) 방식으로 진행하며, 출석 관리자와 참석자의 장치는 서로 비콘을 이용하여 응답을 요청 하거나 응답신호를 보낸다. 기존의 비콘을 이용한 전자 출결 확인 시스템은 별도의 서버 접속을 요구하는 반면, 제안된 방식은 다른 네트워크에 접속할 필요 없이 비콘 송수신만으로 출결을 확인할 수 있다.
최근에 BLE 비콘의 낮은 배터리 소모와 저렴한 인프라 비용의 특징 때문에 실내 정밀 측위 시스템에 폭넓게 활용되고 있다. 하지만 기존의 BLE 비콘 기반 실내 측위 알고리즘은 사용자의 이동 속도 변화에 따라 유동적인 위치 오차 보정이 어렵다. 따라서 본 논문은 BLE 비콘을 활용한 Bounced cancellation 및 최소 거리 유지 알고리즘과 방향벡터를 이용한 측위오차 보정 기법을 결합한 위치 오차 보정 알고리즘을 제안했다. 본 논문의 실험 결과는 제안된 알고리즘이 기존의 실내 측위 알고리즘에 비해 유저 이동속도가 변화함에도 우수한 측위 성능을 보장하며 개선된 위치 오차 보정 성능을 나타냈다.
기존의 자산관리 시스템으로 대규모 자산을 관리함에 있어 효율적인 RFID나 바코드 등을 이용한 방식들이 있으나 설치과정과 시스템 구성이 복잡하고 비용이 비싸 대중적으로 이용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 Bluetooth Low Energy(BLE) 비콘을 이용하여 일상적으로 사용하는 모바일 단말과 웹 등을 이용하여 자산을 관리할 수 있는 경제적인 자산관리 시스템을 제안한다. 나아가, BLE 비콘의 신호 세기에 따른 측정 가능 거리를 분석하여 비콘의 활용에 대한 구체적인 수치를 제시하였고 경제적 측면에서 기존 시스템과 차별화하였음을 보였다.
본 논문에서는 현재 서비스 중인 O2O시스템의 문제점인 '비콘 공해'를 해결하기 위해, 협업적 필터링 및 1축 위치 기반 기술을 이용하여 사용자가 원하는 정보만을 수신 받을 수 있는 BLE 비콘 기반의 협업적 필터링을 이용한 O2O정보 서비스 시스템을 제안하고자 한다. 본 시스템은 사용자가 자신이 원하는 정보만을 제공받을 수 있기에 사용자의 '비콘 공해'를 해결하여 줄 수 있다.
스마트 기기의 생활화와 증강현실 활용 증가로 실내 위치 인식 시스템의 수요가 급증함에 따라, BLE(Bluetooth Lower Energy) 비콘 그리고 UWB(Ultra Wide Band) 등을 이용한 실내 측위 시스템이 개발되고 있다. 본 논문에서는 BLE Beacon을 기반으로 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용한 삼변측량(Trilateration) 기법을 사용하여 측위 플레이트(Plate)를 생성한다. 이에 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서의 방향, 속도, 이동거리 등의 데이터를 이용하여 PDR(Pedestrian Dead Reckoning) 측위 좌표를 산출하여 정확도를 보정한다. 또, BLE 비콘(Beacon)의 RSSI를 적용한 플레이트(Plate) 기법과 PDR 기법이 융합된 정밀 실내 측위 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제시한 알고리즘을 실제 대형 실내 경기장과 공항에 BLE 비콘을 설치, 실험하여 평균 2.2m 의 오차로 65%의 정확도가 개선됨을 검증하였다.
BLE Beacon은 실내 위치 측정을 위한 기술로 많이 이용되고 있다. 그러나 정확한 위치의 측정을 위한 필터링 기술이 필요하고, 대부분 고정형 비콘을 이용한다. 비콘을 통해 발생된 정보를 수신하여 위치 정보를 산출하는 것은 정확성이 떨어지기 때문에 필터링이 중요하다. 그래서 위치 측정과 필터링 시간이 많이 걸린다. 이에 우리는 실내에서 이동하는 비콘의 정확한 위치 측정하고 이를 재사용하는 방안으로 온톨로지를 제안한다. 수신기가 측정한 수신세기(RSSI)는 비콘과의 거리로 하고, 이 값은 값들 간의 연관관계 분석을 통한 정규화로써 위치 온톨로지를 구성한다. 이 온톨로지는 이동하는 비콘의 위치 정보를 산출하는 방법이 된다. 이 온톨로지는 실내에서 빠르고 정확한 위치 정보를 검출할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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