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측위기술의 이해

김현욱 , 김성일 , 임종태 지음 | 동일출판사 | 2021년 11월 15일 출간

ISBN 9788938114594

쪽수 216쪽

크기 190 * 260 mm

※ 도서특징 ※

위치측위는 공간에서 특정 지점의 위치(주로 위도, 경도)를 파악하는 기술이다. 최근 측위 기술은 실내외에서 Cm 단위로 정확한 파악이 가능하고, 점차 정확도와 정밀도가 높아지고 있다.

따라서 사용자는 휴대폰으로 다수의 위치 파악 기술을 활용하여 다양한 서비스를 제공받고 있다. 대표적인 측위기술에는 실외에서 사용되는 GNSS와 실내에서 사용되는 Wi-Fi, UWB, BLE 등을 활용하는 삼변측량과 Fingerprinting 등이 있다.

GNSS의 대표적인 예는 미국의 GPS이며, 실외 환경에 많은 사람이 활용하고 있고, RTK와 SBAS 등의 오차보정 기술이 추가되어 정확도가 높아지고 있다.

또한 GNSS는 주요 국가에서 군사용으로 사용하기 때문에 각 국가는 GNSS를 자체 구축했거나 구축하고 있다. 미국 이외의 국가에서 GNSS를 개발하는 이유는 미국이 이미 범용화된 GPS의 신호를 정지시키거나 신호에 오류정보를 넣어서 전송할 수 있기 때문이다.

GPS 단말기는 실내에서 GPS 신호를 수신할 수 없지만 일부 지하철역, 지하 대형 쇼핑몰, 터널 등 공간에는 GPS 중계기가 설치되어 있어서 GPS 신호가 도달되지 못하는 지역에서도 GPS를 활용할 수 있다. 하지만, 이러한 방법은 많이 사용되지 않는다.

GNSS를 사용하지 못하는 지하나 실내 공간에서는 별도의 실내 측위기술이 사용된다. 대표적으로 실내측위 기술에 많이 사용되는 신호나 정보에는 Wi-Fi, UWB, BLE, 카메라, RFID, 관성센서, 지구 자기장이 있다.

일반적으로 실내측위에 많이 사용되는 신호는 Wi-Fi이다. Wi-Fi AP가 대부분 건물에 설치되어 있어서 추가 장치 구축 없이 측위를 활용한 서비스를 제공할 수 있어서 Wi-Fi를 활용한 측위가 많이 사용된다.

Wi-Fi를 활용한 실내 측위기술에는 Wi-Fi AP가 위치한 지점으로부터 단말기에 수신되는 MAC Address와 전계강도를 활용하는 삼변측량이나 Fingerprinting 방식이 있고, 시간 정보를 활용하는 FTM이 있다.

Wi-Fi 이외에 무선통신을 활용하는 다른 방식은 별도의 장치(일종의 Anchor)를 설치해야 하는 단점이 있어서 Wi-Fi 대비 사용은 낮지만, 최근에 UWB나 BLE를 활용하는 사례가 증가되고 있다.

Bluetooth SIG는 Bluetooth 기반의 신호 각도를 활용한 실내 측위기술이 정의되어 있다. 따라서 BLE를 활용한 정밀 측위는 이 기술을 활용한다. 일반적으로 Bluetooth 기술은 기존의 Bluetooth와 BLE가 포함된 개념이다.

BLE 측위는 Apple이 2019년부터 iPhone에 UWB를 추가하면서 활성화되고 있다. UWB 측위는 다른 기술 대비 더 정밀한 측위가 가능하고, 고유의 기술적인 특징으로 Cm 단위의 측위가 가능하다.

XR 서비스나 메타버스를 위하여 실내 측위기술인 VIO가 사용되고 있는데, 이것은 휴대폰의 카메라, 관성센서 등의 정보를 조합한 측위기술이다.

이러한 측위기술을 기반으로 이용자는 내비게이션, 길 찾기, 친구 찾기 등 다양한 서비스를 제공받고 있다. 차츰, 측위기술을 활용한 서비스가 점점 증가되고 있고, 다양한 기술이 적용되어 측위 속도가 빨라지고 정확도가 개선되는 추세이다.

※ 목 차 ※

01.측위개요

1. 정의, 역사, 서비스

02.주요기술

1. 실내외 측위

2. 측위에 사용되는 신호

3. 측위 알고리듬

4. 이동통신 측위

5. AI 기술 활용

6. 성능평가, 기준점

03.GNSS

1. 개요

2. GPS

3. Galileo, GLONASS, BeiDou

4. 전파교란

04. 실내측위 기술

1. 개요

2. Wi-Fi

3. UWB

4. BLE

5. VIO, 관성센서

6. 기타 기술

05.측위기반 서비스

1. LBS, RTLS

2. Proximity 서비스