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GPS 신호 안 닿는 실내에서도...와이파이 신호로 정확히 위치 파악

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2017년 04월 11일 18:00 프린트하기

KAIST 연구진이 개발한 ‘와이파이위치서비스(WPS)’ 기술의 개요도. 와이파이 신호를 수신하는 사용자의 위치에 따라 와이파이 신호의 강도가 달라지는 원리를 이용해 인공지능(AI)이 신호 패턴을 분석하고 사용자의 위치를 파악한다. - KAIST 제공
KAIST 연구진이 개발한 ‘와이파이위치서비스(WPS)’ 기술의 개요도. 와이파이 신호를 수신하는 사용자의 위치에 따라 와이파이 신호의 강도가 달라지는 원리를 이용해 인공지능(AI)이 신호 패턴을 분석하고 사용자의 위치를 파악한다. - KAIST 제공

리모델링한 코엑스 지하에서는 길을 잃기 십상이다. 아무리 헤매도 만나기로 약속한 식당을 찾을 수 없다. 지하라 내비게이션 정보도 쓸 수 없다. 건물과 터널, 지하 등 실내에서는 위성위치파악시스템(GPS) 신호가 닿지 않아, 실외에서와 달리 위치를 정확하게 파악하기 어렵다.

 

국내 연구진이 와이파이(Wi-Fi) 신호를 이용해 실내에서 사용자의 위치를 파악하는 ‘와이파이위치서비스(WPS)’ 기술을 개발했다. 
 
한동수 KAIST 전산학부 교수팀은 무선랜 기기에서 송출된 와이파이 신호를 수신하는 스마트폰의 위치를 자동으로 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 인공지능(AI)이 와이파이 신호의 패턴 변화를 분석하고, 이를 바탕으로 스마트폰의 위치를 파악하는 방식이다.
 
연구진은 불특정 다수의 스마트폰이 와이파이 신호를 수집할 때 나타나는 신호 패턴과 각 스마트폰의 위치정보 사이 상관관계를 AI에 학습시켰다. 무선랜 기기와의 거리에 따라 신호의 강도가 달라지는 원리를 활용했다. 그 결과 AI는 사전에 제공되는 위치정보가 없어도 와이파이 신호 패턴만으로 스마트폰의 위치를 추정할 수 있게 됐다.
 
이렇게 개발한 AI 기반 WPS 기술을 KAIST 캠퍼스 기초실험연구동과 김병호-김삼열IT융합빌딩에서 시험한 결과, 오차 범위 3~4m 수준의 정확도로 스마트폰의 위치를 파악할 수 있는 것으로 나타났다. 전문가가 신호 패턴을 보고 수작업으로 위치를 파악한 결과와 비슷한 정확도이다. 

 

현재 구글과 애플이 제공하는 WPS의 오차 범위가 20~30m 수준인 것과 비교하면 정확도가 7배 가량 향상된 셈이다. 복도나 로비, 계단처럼 계속해서 사용자가 이동하는 공간에서도 위치정보를 파악할 수 있다는 것도 장점이다.
 
이 기술은 GPS 신호가 도달하지 않는 실내 환경에서도 스마트폰의 위치 인식 정확도를 높일 수 있어 실내외 통합 내비게이션, 위치기반 사물인터넷(IoT), 실내주차장 자율주차 등에 활용될 수 있다. 한 교수는 “화재 등 위급 상황에서 실내에 있는 신고자의 위치를 정확하게 파악하거나 ‘포켓몬고’ 같은 위치 기반 게임을 실내에서도 즐기는 일이 가능해질 것”이라고 말했다.
 
연구진은 이 기술을 KAIST가 2014년 개발한 개방형 실내 위치인식 시스템 ‘카이로스(KAILOS)’에 탑재해 서비스할 예정이다.

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