본 논문은 모바일 디바이스에 GML을 효율적으로 공급하고 가시화하기 위한 맵 분할 및 캐싱 기법을 제안하고, 이를 적용한 GridGML을 구현한다. GridGML은 GML의 가장 큰 단점인 가중성을 극복하기 위해 GML 속성들 중 맵 가시화 핵심 부분만을 추출 및 클래스 객체로 경량화 한다. GridGML은 모바일 디바이스에 실시간으로 맵을 공급하고 가시화하기 위해 모바일 디바이스 가시영역을 기준으로 분할 관리하며, 분할 영역은 전송상의 이점을 위해 바이트화 하여 전송한다. 그리고 모바일 디바이스에서는 수신된 분할영역을 조합한 후 모바일 디바이스에서 표현하는 영역에 따라 4개의 가시영역으로 재분할 및 가시화를 한다. 또한, 자원의 효율적 운영을 위해 이전에 전송받은 맵의 중복성을 고려한 캐싱알고리즘을 적용하여 관리한다. 맵의 객체 밀집 지역에 대해서는 전송시간의 지연을 방지하기 위해 적응적 맵 분할 메커니즘을 제안하여 전송시간을 일정함을 유지한다.
본 논문은 모바일 디바이스에 GML을 효율적으로 공급하고 가시화하기 위한 맵 분할 및 캐싱 기법을 제안하고, 이를 적용한 GridGML을 구현한다. GridGML은 GML의 가장 큰 단점인 가중성을 극복하기 위해 GML 속성들 중 맵 가시화 핵심 부분만을 추출 및 클래스 객체로 경량화 한다. GridGML은 모바일 디바이스에 실시간으로 맵을 공급하고 가시화하기 위해 모바일 디바이스 가시영역을 기준으로 분할 관리하며, 분할 영역은 전송상의 이점을 위해 바이트화 하여 전송한다. 그리고 모바일 디바이스에서는 수신된 분할영역을 조합한 후 모바일 디바이스에서 표현하는 영역에 따라 4개의 가시영역으로 재분할 및 가시화를 한다. 또한, 자원의 효율적 운영을 위해 이전에 전송받은 맵의 중복성을 고려한 캐싱 알고리즘을 적용하여 관리한다. 맵의 객체 밀집 지역에 대해서는 전송시간의 지연을 방지하기 위해 적응적 맵 분할 메커니즘을 제안하여 전송시간을 일정함을 유지한다.
In this paper, we developed GridGML for efficiently supplying a GML and visualizing the map with partitioning map and caching method to a mobile device. In order to overcome the weighting of a file, which is the biggest weakness of a GML, GridGML extracts only the most necessary parts for the visual...
In this paper, we developed GridGML for efficiently supplying a GML and visualizing the map with partitioning map and caching method to a mobile device. In order to overcome the weighting of a file, which is the biggest weakness of a GML, GridGML extracts only the most necessary parts for the visualization of the map among GML attributes, and makes the file light as a class instance by applying an offset value. GridGML manages a partition based on the visualization area of a mobile device to visualize the map to a mobile device in real time, and transmits the partition area by serializing it for the benefit of transmission. Also, the received partition area is compounded in a mobile device and is visualized by being partitioned again as four visible areas based on the display of a mobile device. Then, the area is managed by applying a caching algorithm in consideration of repetitiveness for a received map for the efficient operation of resources. Also, in order to prevent the delay in transmission time as regards the instance density area of the map, an adaptive map partition mechanism is proposed for maintaining the transmission time uniformly.
In this paper, we developed GridGML for efficiently supplying a GML and visualizing the map with partitioning map and caching method to a mobile device. In order to overcome the weighting of a file, which is the biggest weakness of a GML, GridGML extracts only the most necessary parts for the visualization of the map among GML attributes, and makes the file light as a class instance by applying an offset value. GridGML manages a partition based on the visualization area of a mobile device to visualize the map to a mobile device in real time, and transmits the partition area by serializing it for the benefit of transmission. Also, the received partition area is compounded in a mobile device and is visualized by being partitioned again as four visible areas based on the display of a mobile device. Then, the area is managed by applying a caching algorithm in consideration of repetitiveness for a received map for the efficient operation of resources. Also, in order to prevent the delay in transmission time as regards the instance density area of the map, an adaptive map partition mechanism is proposed for maintaining the transmission time uniformly.
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문제 정의
이는 데이터 전송에 있어서 전송 시간이 일정치 않을 수 있을 뿐만 아니라, 객체들이 매우 밀집된 번화가에 대해서는 전송시간이 너무 지연되는 경우가 있을 수 있다. 본 논문에서는 이를 방지하기 위해 밀집된 지역에 대해서는 재분할을 수행하여 전송하도록 한다. 재분할 기준은 맵 전송시간을 기준으로 요청시간과 전송 완료 시간을 비교하여 평균치를 내고 이 평균치를 크게 벗어날 경우에 서버에 전송 요청하는 영역에 대해 재분할하여 전송하도록 요청한다.
본 논문에서는 중복성을 제거하기 위해 서버에서 맵 분할 시 각 영역별로 ID를 두고 관리한다. 그림 5와 같이 모바일 디바이스에서 스크린 영역을 벗어나 맵 재전송을 요청하면, 현재 모바일 디바이스가 보유하고 있는 영역의 ID와 중복성을 체크 후 중복되지 않는 부분들에 대해서만 전송한다.
본 논문은 디스플레이 크기가 120*160의 Aroma WIPI Emulator 환경을 기반으로 맵 서버와 모바일디바이스 간 맵 전송 및 가시화를 위해 분할 및 캐싱 기법을 설계한다. 디스플레이 화면에서 맵 표현영역은 줌 레벨 1일 경우 가로 세로 각각 60m를 표현 영역으로 한다.
이 에 본 논문은 모바일 디바이스에 GML을 효율적으로 공급하고 가시화하기 위해 맵 분할 및 캐싱 기법을 제안하고, 이를 적용한 GridGML을 구현한다. GridGML은 서버의 맵 요청에 빠른 응답을 지원하기 위해 GML을 모바일 디바이스의 디스플레이 크기를 기준으로 분할하고 관리한다.
이에 본 논문에서는 맵 데이터의 표준인 OGC의 GML을 수용하고 맵 서버로부터 모바일 디바이스에 GML을 제공함으로서 위치기반서비스의 표준화를 실현하며, 지도 제공에 있어 실시간 전송 및 가시화를 위한 해결책을 제시한다.
가설 설정
디스플레이 화면에서 맵 표현영역은 줌 레벨 1일 경우 가로 세로 각각 60m를 표현 영역으로 한다. 또한 이동 속도의 경우 성인 남자가 4km/h의 속도로 걷는다는 가정하에 동적 맵 분할 및 캐싱 기법을 제안한다.
디스플레이 영역은 줌 레벨이 1일 경우 표현 가능한 맵 크기는 가로, 세로 각각 60m이다. 여기에 성인 남성의 걷는 속도가 4W%라고 가정하고, 맵의 재전송 타이밍을 30초로 잡고 30초간 재전송 없이 이동할 수 있는 영역 270*270(실제 맵 크기 : 135*135)을 스크린으로 추출한다. 스크린 영역을 벗어나 재전송이 이루어지면, 맵을 다운로드 하는 동안에 실시간 가시화를 위해 액티브 영역을 둔다.
제안 방법
GridGML은 본 논문에서 제안한 분할 및 캐싱 기법을 적용하고 이를 평가 및 활용할 수 있도록 설계, 구현한다. GridGML은 크게 서버 부분과 모바일 디바이스 부분으로 나눈다.
한다. Map Object Parsa에 의해 서 버로부터 전송받은 Map Object를 분석하고, GML Feature의 객체들을 Viewer에 가시 화 한다. Map Object Parser0)] 의 해 Map Object의 GML_Feature 내용들을 추출해오면 Geometry Type 에 따라 Visualization Component에 접근하여 해당 객체의 Type에 맞는 DrawO 메소드를 호출하고 다시 GML_Feature의 Coordinates를 가져 와 도로와 건물간의 식별성을 위한 가시화 색깔을 설정하고 Drawing 과정을 수행하여 최종적으로 Viewer에 가시화 한다.
동일한 이동경로에서 IKm의 범위를 벗어나는 데에 대해 본 논문에서 제안한 기법들의 성능을 평가한다. 먼저 동적 맵 분할 및 전송 기법의 성능을 분석하고, 적응적 맵 분할 기법의 성능을 평가한다.
Map Object는 GML 데이터 경량화를 위해 offset 값을 적용하여 GML 데이터의 가장 많은 부분을 차지하는 영역좌표들에 대해 offset 값을 빼고 저장함으로써 데이터 크기를 i/4로 줄이는 효과를 얻었다. 또한 GridGML은 모바일 디바이스의 실시간 맵 가시화를 위해 모바일 디바이스의 디스플레이 창을 기준으로 디스플레이 영역, 스크린 영역, 액티브 영역, 캐쉬 영역 총 4개의 영역으로 분할하여 가시화한다. 맵 서버는 모바일 디바이스의 액티브 영역에 따라 액티브 영역 대비 1/4 크기로 맵을 동적으로 분할하여 관리하여 맵 전송의 효율성을 보였다.
맵 서버는 모바일 디바이스의 액티브 영역에 따라 액티브 영역 대비 1/4 크기로 맵을 동적으로 분할하여 관리하여 맵 전송의 효율성을 보였다. 또한 맵을 분할 때 각 영역마다 ID를 부여하여 모바일 디바이스로부터 맵 요청시 모바일 디바이스가 보유중인 영역을 뺀 나머지 부분만을 전송함으로써 데이터의 중복성을 고려한 맵 캐쉬 메커니즘을 제안하였다. 특히 맵의 밀집 지역은 재분할하여 전송하여 맵 전송시간을 일정하게 유지하도록 하였다.
또한 최근 활발하게 연구되고 있는 맵의 3차원 가시화에 대해서도 L0D를 적용하여 연구함으로써 사실적인 지리 표현이 가능하도록 한다.
Y Boundaiy값을 재설정하여 재 가시화를 하면, 재설정된 Boundary값에 따라 초기 가시화 루틴을 재 수행한다. 또한 확대/축소 이벤트에 대해서는 모바일 디바이스의 4개의 가시영역이 변화하는데, 이에 따라 새로운 4개의 가시영역을 재설정하고, 이를 Mobile Manager에 전달하여 서버의 맵 분할 영역에 대해서도 재설정한다. 그림 11은 모바일 디바이스의 맵 가시화 과정이다.
대해 본 논문에서 제안한 기법들의 성능을 평가한다. 먼저 동적 맵 분할 및 전송 기법의 성능을 분석하고, 적응적 맵 분할 기법의 성능을 평가한다. 성능평가를 위한 가상 환경으로 100Mbps 대역폭의 동일 네트워크상에 연결되어 있는 2.
이는 끝없이 그 성능이 발전해 나아가는 데스크톱 환경에서의 데이터 처리는 크게 문제되지 않으나 갈수록 모바일화 되어가는 현 시점에서 ASCH 포맷은 모바일의 환경상의 성능적 제약에 의해 크나큰 걸림돌이 된다. 본 논문에서는 GML의 가장 큰 단점인 파일의 가중성을 극복하고자 데이터들을 분할하여 관리할 뿐 아니라, 모바일에서의 데이터 처리를 위해 필터링 및 데이터 압축을 하고 전송 데이터에 대한 바이너리로 변환하여 전송한다.
본 논문에서는 모바일 서비스에 취 약한 GML을 이용하여 본 논문에서 제안한 지도의 분할 및 캐싱 기법을 적용하여 실시간 맵 전송 및 모바일 맵 가시화를 하는 GridGML을 구현하였다. GHdGML은 현재 대다수의 모바일 LBS의 기반 데이터인 맵 데이터에 대해 비표준화에 따르는 중복 구축 등의 경제적 손실을 방지하기 위해 GML 맵 포맷을 수용하였다.
본 논문은 모바일 디바이스에 가시화를 목적으로 하고 있기 때문에 모바일 디바이스의 디스플레이 크기를 기준으로 4개의 영역으로 분할한다. 4개의 영역은 디스플레이 영역, 스크린 영역, 액티브 영역, 캐쉬영역으로 구성된다.
또한 맵을 분할 때 각 영역마다 ID를 부여하여 모바일 디바이스로부터 맵 요청시 모바일 디바이스가 보유중인 영역을 뺀 나머지 부분만을 전송함으로써 데이터의 중복성을 고려한 맵 캐쉬 메커니즘을 제안하였다. 특히 맵의 밀집 지역은 재분할하여 전송하여 맵 전송시간을 일정하게 유지하도록 하였다.
대상 데이터
디스플레이영역은 120*160 크기이나 인터페이스 부분을 뺀 120*120 크기를 디스플레이 영역이라 정의한다. 디스플레이 영역은 줌 레벨이 1일 경우 표현 가능한 맵 크기는 가로, 세로 각각 60m이다. 여기에 성인 남성의 걷는 속도가 4W%라고 가정하고, 맵의 재전송 타이밍을 30초로 잡고 30초간 재전송 없이 이동할 수 있는 영역 270*270(실제 맵 크기 : 135*135)을 스크린으로 추출한다.
데이터처리
먼저 동적 맵 분할 및 전송 기법의 성능을 분석하고, 적응적 맵 분할 기법의 성능을 평가한다. 성능평가를 위한 가상 환경으로 100Mbps 대역폭의 동일 네트워크상에 연결되어 있는 2.8GHz의 CPU와 1GB 메모리를 구성하고 있는 동일 데스크톱 PC를 통해 서버와 모바일 디바이스로 구축하고 모바일 디바이스를 대신할 Aroma WIPI Emulator vl.1.1.8을 사용하여 성능을 평가한다.
이론/모형
GridGML을 구현하였다. GHdGML은 현재 대다수의 모바일 LBS의 기반 데이터인 맵 데이터에 대해 비표준화에 따르는 중복 구축 등의 경제적 손실을 방지하기 위해 GML 맵 포맷을 수용하였다. 그러나 GML을 그대로 사용하여 모바일에 적용하기란 ASCD 코드의 특성상 파일의 가중성에 의해 성능적 제약에 부딪히게 된다.
성능/효과
이에 GridGML은 GML 데이터의 맵 가시화 속성들만을 추출하여 Map Object라는 클래스 객체로 저장한다. Map Object는 GML 데이터 경량화를 위해 offset 값을 적용하여 GML 데이터의 가장 많은 부분을 차지하는 영역좌표들에 대해 offset 값을 빼고 저장함으로써 데이터 크기를 i/4로 줄이는 효과를 얻었다. 또한 GridGML은 모바일 디바이스의 실시간 맵 가시화를 위해 모바일 디바이스의 디스플레이 창을 기준으로 디스플레이 영역, 스크린 영역, 액티브 영역, 캐쉬 영역 총 4개의 영역으로 분할하여 가시화한다.
모바일 디바이스에 누적되는 데이터 크기는 6번째 전송이 이루어지는 720m 지점에서 그림 16과 같이 단순 맵 전송 기법이 동적 맵 분할 및 전송 기법에 비해 증가하는 것으로 결과를 보인다.
후속연구
향후 연구 과제로는 GML 데이터의 좀 더 효율적 전송 및 관리를 위해 ZIP 알고리즘 등 압축 알고리즘을 적용하여 좀 더 경량화 시키고, preCache 기법을 적용하여 방향성을 고려한 예측 맵 전송 메커니즘을 연구한다. 또한 최근 활발하게 연구되고 있는 맵의 3차원 가시화에 대해서도 L0D를 적용하여 연구함으로써 사실적인 지리 표현이 가능하도록 한다.
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