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CISS Focus 연구책임자 대표기술 소개
한동수 교수
배경
1977년부터 약 15년 동안 30기의 위성을 지상 2만km 상공에 쏘아 올려 1990년대 초에 완성한 GPS는 전 세계 어디서나 위치정보를 제공하여 우리 일상생활에 큰 기여를 하였다. 항공기나 선박은 GPS를 이용하여 원하는 목적지를 어려움 없이 찾아갈 수 있으며, 차량에 설치된 내비게이션 시스템 역시 GPS를 활용하고 있다. GPS는 지금까지 약 90조 원의 경제적 파급효과를 가져다 준 것으로 보고되고 있다. 전 세계 대부분의 건물에서 실내위치정보를 제공하는 Global Indoor Positioning System(GIPS) 역시 GPS 못지않게 우리 생활에 큰 기여를 하고 90조 원 이상의 경제적인 파급 효과를 가져다 줄 것이라 예상된다. 우리 일상생활의 80-90%가 GPS 신호가 도달하지 않는 실내에서 이루어지고 있기 때문이다.

전 세계적으로 수백 개의 기업이 이미 실내 위치인식 서비스의 잠재성을 인식하고 관련된 기술을 개발하고 있다. 하지만 거의 대부분의 기업은 단일 건물이나 단지를 대상으로 하는 실내 환경을 대상으로 기술 개발하는 경우가 대부분이다. 전 세계 대부분의 건물을 대상으로 하는 경우는 현재 구글과 애플이 유일하다. 하지만 구글과 애플이 제공하는 소위, Wi-Fi Positioning System은 그 평균 정확도가 수십 미터에 불과해 실내에서 유용한 다양한 위치기반 응용 서비스를 개발하는 데 많은 한계가 있다. 실내위치에 기반한 다양한 위치기반 응용 서비스 개발을 위해서는 평균 정확도 5-10미터 미만을 달성하는 GIPS 개발이 절실하게 요구된다.


KAILOS Vision
해결
전 세계 대부분의 건물에서 5~10미터의 정확도를 갖는 위치인식 정확도를 달성하기 위해서는 해당 건물에 설치되어 있는 무선랜 중계기(Access Point, AP)의 설치 위치를 파악하고 설치된 AP들을 위치인식을 위한 위성으로 사용하였을 때 비로소 가능하다. AP의 설치 위치가 파악되면 그것으로 송출되는 신호를 분석하여 현재의 위치를 파악할 수 있기 때문이다. 그렇지만 전 세계 건물에 설치된 AP의 위치를 모두 파악하는 것은 사실상 불가능하다. AP 위치를 파악하는 다른 방법으로는 불특정 다수의 스마트폰을 통해서 얻어진 무선신호의 수집 위치를 파악하고 이것을 기반으로 AP의 설치 위치를 역으로 추론하는 것이다.

KAIST Indoor Locating System(KAILOS)은 불특정 다수의 스마트폰을 통해서 수집된 무선신호의 수집 위치를 최신 Artificial Intelligence(AI) 기법으로 활용하여 실내에서 수집된 무선신호의 수집 위치를 자동으로 라벨링한다. 더 구체적으로는 참조위치 획득, 크라우드소싱, 자율학습 기반 수집위치 라벨링 자동화 기법을 접목시킨 새로운 방법을 개발하고, 이 기술을 적용하여 불특정 다수의 스마트폰을 통해서 수집된 무선신호의 수집위치를 라벨링하고 정밀한 GIPS를 구축한다.


크라우드소싱 무선신호 수집위치 라벨링 자동화 프로세스
사업화
KAILOS GIPS의 실용성은 매우 뛰어나다. 얼마 전 국내에 출시된 포켓몬고는 GPS에 기반한 O2O 위치기반 게임으로 짧은 기간 동안 1조 원의 매출을 달성하였다. 하지만 포겟몬고는 GPS가 제공되지 않는 실내에서 수행하는 데 어려움이 있다. KAILOS GIPS는 유사한 서비스가 실내에서 제공되는 위치정보를 기반으로 만들 수 있는 환경을 제공한다. KAILOS GIPS는 4차 산업의 핵심이 되는 다양한 기술과도 접목될 수 있다. IoT, AR/VR, O2O, Big Data 모두 위치와 접목되면 더 큰 가치를 달성할 수 있다. 서비스도 마찬가지이다. 송신자의 위치를 즉각적으로 인식하는 Call-Point-Detection, 위치기반 안전, 위치기반 편의 서비스 등 GIPS를 기반으로 만들어질 수 있는 서비스는 무궁무진하다. 아래 그림은 GIPS가 4차 산업의 주요 기술과 서비스와의 연관성을 보여주고 있다.



KAILOS GIPS 핵심 개념, 통신 환경, 연관 기술 및 응용 서비스
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