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스마트폰 위치 찾기 오차 30m이내로 줄어든다

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스마트폰 위치 찾기 오차 30m이내로 줄어든다

2019.04.16 18:48
연구팀이 개발한 LTE 핑거프린트 기술로 서울 도심 환경에서의 위치 측정 성능을 테스트하는 모습과 그 결과이다. 왼쪽 그림 (a)는 일반적인 도심 환경을 나타내고, 오른쪽 그림 (b)는 지도에 표시한 LTE 핑거프린트 알고리즘의 결과다. 옅은 검은색 화살표 방향으로 이동하면서 성능 평가를 수행했고, 빨간 점들은 매회 측위한 결과를 나타낸다. 위의 데이터를 포함해 대전 지역과 서울 종로구 지역에서 수집한 약 1만 건 이상의 테스트 데이터의 평균 위치 오차는 약 30미터다. KAIST 제공.
연구팀이 개발한 LTE 핑거프린트 기술로 서울 도심 환경에서의 위치 측정 성능을 테스트하는 모습과 그 결과이다. 왼쪽 그림 (a)는 일반적인 도심 환경을 나타내고, 오른쪽 그림 (b)는 지도에 표시한 LTE 핑거프린트 알고리즘의 결과다. 옅은 검은색 화살표 방향으로 이동하면서 성능 평가를 수행했고, 빨간 점들은 매회 측위한 결과를 나타낸다. 위의 데이터를 포함해 대전 지역과 서울 종로구 지역에서 수집한 약 1만 건 이상의 테스트 데이터의 평균 위치 오차는 약 30미터다. KAIST 제공.

4세대 이동통신인 롱텀에볼루션(LTE) 신호를 이용해 실제 환경에서 평균 30m 이내 정확도로 스마트폰 위치를 측정하는 기술이 개발됐다. 

 

KAIST는 공승현 조천식녹색교통대학원 교수 연구팀이 LTE 신호만으로 정밀하게 스마트폰 위치를 찾아내는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 연구팀은 KT와 협력해 기술 상용화를 추진중이다. 

 

한국은 이동통신 기지국과 중계기가 도심에서 혼재된 상황에서 새로운 장치를 추가하지 않고 이동통신 신호만을 이용해 정확도 높은 위치 정보 측정 기술을 확보하기는 어렵다. 특히 미국이 운용중인 항법위성시스템(GNSS)인 글로벌위치확인시스템(GPS)은 도심이나 아파트 단지 등 고층 건물이 밀집한 곳에서 신호 난반사가 심해 수백 미터 이상의 위치 측정 오차가 발생한다. 

 

이런 이유로 최근 도심이나 실내에서 무선인터넷 와이파이 신호를 이용해 스마트폰 위치를 파악하는 기술이 주로 활용된다. 그러나 이 기술은 여러 대의 와이파이 공유기 신호가 수신되는 특정 공간에서만 신뢰도와 정확도가 보장되는 단점이 있다. 

 

연구팀은 스마트폰에서 얻을 수 있는 LTE 기지국 신호에 대한 다양한 측정치를 일정 위치마다 수집해 이를 LTE 핑거프린트 데이터베이스로 저장했다. 이후 특정 사용자 스마트폰에서 측정한 LTE 신호 측정치를 서버로 전달해 이 측정치를 이미 구축한 LTE 핑거프린트 데이터베이스와 비교해 스마트폰의 위치를 파악하는 방식으로 기술을 고도화하는 데 성공했다. 

 

연구팀은 개발한 기술을 KAIST 교내, 주변 아파트 및 상업 단지를 포함 대전 지역과 서울 광화문 일대에서 인사동에 이르는 서울 도심에서 시연해 평균 30m의 오차 내에서 정확한 위치를 측정하는 성능을 확인했다. 

 

공승현 KAIST 교수는 “5G 이동통신 환경에서 같은 기술을 활용하면 LTE보다 2배 높은 15미터 오차의 정확도로 위치 측정이 가능하다”며 “인공지능 기술을 이용해 기지국이나 중계기 이동설치와 추가 등으로 신호 환경이 바뀌었을 때 자동 탐지하고 데이터베이스를 빠르게 갱신하는 기술을 추가로 연구할 계획”이라고 말했다. 

 

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