무선인터넷 기술의 발달과 응용의 확산으로 위치정보를 이용한 위치기반 서비스 형태는 더욱더 다양해 지고 있다. 특히, 언제 어디서나 사람과 사물 같은 객체의 위치를 인식하고 이를 기반으로 유용한 서비스를 제공하는 유비쿼터스 위치기반 서비스(Ubiquitous Location Based Services : u-LBS)가 중요한 서비스로 대두되고 있다. 이와 관련하여 본 논문에서는 차량 충돌 위치와 관련한 서비스 시스템을 제안한다. 제안 된 시스템에서 사용된 GPS Packet에는 위치에 대한 정보와 차량 충돌에 대한 충돌 세기와 시간, 차량에 대한 NodeID 등으로 구성되어 있다. 이러한 데이터들을 이용하여 하나의 패킷이 만들어 지게 되고 차량 간 충돌이 발생할 경우 차량에서 Gateway로 전송된다. Gateway에서 Server로 전송된 패킷은 충돌 여부를 판단하여 위급상황으로 판단되면, 구급센터로 위치정보와 충돌측정여부에 대하여 알려주게 된다. 또한, 이러한 위급상황에 대해서는 외부에 있는 가족 등의 관련된 사람들에게 무선으로 무선단말기(PDA, 휴대폰)를 통해 알려주게 된다. Server에 들어오게 되는 충돌 정보들은 Database에 저장이 되도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u-LBS시스템의 유효성을 검증하기 위한 실험을 수행하였다.
무선인터넷 기술의 발달과 응용의 확산으로 위치정보를 이용한 위치기반 서비스 형태는 더욱더 다양해 지고 있다. 특히, 언제 어디서나 사람과 사물 같은 객체의 위치를 인식하고 이를 기반으로 유용한 서비스를 제공하는 유비쿼터스 위치기반 서비스(Ubiquitous Location Based Services : u-LBS)가 중요한 서비스로 대두되고 있다. 이와 관련하여 본 논문에서는 차량 충돌 위치와 관련한 서비스 시스템을 제안한다. 제안 된 시스템에서 사용된 GPS Packet에는 위치에 대한 정보와 차량 충돌에 대한 충돌 세기와 시간, 차량에 대한 NodeID 등으로 구성되어 있다. 이러한 데이터들을 이용하여 하나의 패킷이 만들어 지게 되고 차량 간 충돌이 발생할 경우 차량에서 Gateway로 전송된다. Gateway에서 Server로 전송된 패킷은 충돌 여부를 판단하여 위급상황으로 판단되면, 구급센터로 위치정보와 충돌측정여부에 대하여 알려주게 된다. 또한, 이러한 위급상황에 대해서는 외부에 있는 가족 등의 관련된 사람들에게 무선으로 무선단말기(PDA, 휴대폰)를 통해 알려주게 된다. Server에 들어오게 되는 충돌 정보들은 Database에 저장이 되도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u-LBS시스템의 유효성을 검증하기 위한 실험을 수행하였다.
The spread of wireless Internet technology development and applications with location information in the form of location-based services are becoming more diverse. In particular, where you recognize the location of objects such as people and things and to provide valuable services based on the ubiqu...
The spread of wireless Internet technology development and applications with location information in the form of location-based services are becoming more diverse. In particular, where you recognize the location of objects such as people and things and to provide valuable services based on the ubiquitous and location-based services are emerging as an important service. The collision between the vehicle position measurement in this thesis and offers related service system. Used in the proposed system, the GPS PACKET with information about the location and time of collision for the vehicle crash, the vehicle consists of a NodeID. Cause a conflict between these data at the vehicle, the vehicle through the gateway from the server to decide whether to go on to determine that an emergency situation, Emergency Center, the location information and giving information about whether the conflict is measured. Also, for such an emergency, such as a family on the outside of the wireless terminal related to Wireless (PDA, Phone) is to let me know. The server to want to save the crash information to the database of configuration. Additionally, the proposed U-LBS system to verify the validity of the experiment was performed.
The spread of wireless Internet technology development and applications with location information in the form of location-based services are becoming more diverse. In particular, where you recognize the location of objects such as people and things and to provide valuable services based on the ubiquitous and location-based services are emerging as an important service. The collision between the vehicle position measurement in this thesis and offers related service system. Used in the proposed system, the GPS PACKET with information about the location and time of collision for the vehicle crash, the vehicle consists of a NodeID. Cause a conflict between these data at the vehicle, the vehicle through the gateway from the server to decide whether to go on to determine that an emergency situation, Emergency Center, the location information and giving information about whether the conflict is measured. Also, for such an emergency, such as a family on the outside of the wireless terminal related to Wireless (PDA, Phone) is to let me know. The server to want to save the crash information to the database of configuration. Additionally, the proposed U-LBS system to verify the validity of the experiment was performed.
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문제 정의
본 논문에서 제시하는 차량충돌 사고에 대한 위치확인 시스템은 GPS를 이용한 위치정보와 이를 이용한 서비스 시스템 연구이다. 차량에 부착된 충격센서와 위치추적 모듈인 GPS[8]의 데이터를 실시간으로 읽어 들여 차량의 충격 시 발생되는 데이터와 위치데이터를 알 수 있다.
본 논문에서는 나날이 늘어나고 있는 차량사고에 대한 인명피해와 위치추적 기술을 융합하여 사고에 대한 바른 위치 파악, 해당위치에 대한 쉬운 지도(Map)확인으로 인한 긴급 출동, 외부에서의 사고 확인이 가능하도록 차량 충돌 사고에 대한 위치확인 및 서비스 시스템을 제안하였다.
서버에서 차량 사고로 인한 충돌 강도를 <표 1>의 2등급 이상으로 상황인식 시 응급상황이벤트가 발생하여 사고차량의 인근지역의 응급상황에 대처 할 수 있는 112, 119, 가족에게 현재의 위급상황 <표 1>의 등급 정보와, 차량 충격의 세기, 위치 정보 등을 송신한다. 본 논문에서는 이러한 상황 데이터를 실시간으로 확인 할 수 있도록 맵 뷰어(Map Viewer)를 구현하였다. 본 논문에서 사용한 맵은 인터넷상에서 오픈되어 사용가능한 Google Map을 이용하여 구현하였다.
가설 설정
본 논문에서 제안한 시스템은 모든 차량에 GPS와 충격 감시 센서가 장착되어 있고 이들 장비를 통해 얻어지는 위치정보와 충격정도정보 등에 대한 데이터들을 하나의 Packet으로 만들어 전송이 가능하게 하는 임베디드 장비가 있다고 가정을 한다.
제안 방법
논문에서 제안한 기술은 현재 큰 교통사고가 많이 발생하고, 발견이 가장 더딘 도심을 벗어난 인적이 드문 곳, 도로 등에 대해 초점을 맞추어 개발된 상태이다. 향후에는 도심 지역의 사고를 커버할 수 있는 실외 정밀 위치추적 기술을 연동한 시스템을 개발 할 것이다.
차량에 부착된 충격센서와 위치추적 모듈인 GPS[8]의 데이터를 실시간으로 읽어 들여 차량의 충격 시 발생되는 데이터와 위치데이터를 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 GPS센서를 이용한 데이터 패킷은 위치정보, 충돌 정도를 측정할 수 있는 충돌 정보, 차량 사고 시간 정보 등을 포함하고 있다. 각 차량에는 노드에 대한 식별자(이하 NodeID)를 부여하여 식별할 수 있게 구성되어 있다.
본 논문에서 제안한 기술은 GPS를 이용한 위치확인과 임베디드 시스템을 이용하여 무선통신으로 데이터를 송/수신한다. 서버에서 이러한 데이터를 기반으로 충돌정보 판단, 데이터베이스, 응급상황센터, 외부 단말기와의 정보를 송/수신 하고, 데이터 저장을 통한 사고통계조사, 외부 단말기와 응급상황센터의 위치정보를 실시간으로 확인하여 대처가 가능하고 GIS와 간단하게 연동하여 사고다발지역, 최대사고 시간대 조사와 지리적 사고통계 조사와 같은 분야에 이용이 가능하다.
본 논문에서 제안한 방법의 유효성을 검증하기 위하여 다수의 패킷들을 실시간으로 게이트웨이에서 서버로 전송하였다. (그림 4)와 같이 패킷 흐름 컨트롤을 했을 경우 그렇지 않은 경우보다 2배 이상의 패킷 손실을 막을 수 있다는 결과를 얻을 수 있었다.
본 논문에서 제안한 시스템은 차량 충돌 발생 패킷(Packet), 게이트웨이(Gateway), 서버(Server), 데이터베이스(Database), 응급상황센터 등은 과 같은 개발 환경으로 구현하였고, 각 에이젼트(차량, 게이트웨이, 서버 등)별 주요 처리 변수는 와 같이 정의 하였다.
이러한 예측 분석 시스템은 지역정보 통합 시스템인 GIS를 이용하며 본 논문의 결과와 GIS를 통합하여 u-EGS(Ubiqiotous Emergency Gis Service)로 확대 가능하다. 본 논문에서는 소량의 데이터를 수집하고, 상황인식이 가능한 예측 분석만을 위하기 때문에 my-SQL로 데이터베이스를 구축하였으며, C#과 Embedded Visual C를 이용하여 PDA와 뷰어(u-Viewer)에서 확인이 가능 하도록 구현하였다.
<표 1>의 충돌 측정 등급은 충돌 세기에 의해 측정이 되며, 충돌 세기는 SH-10 모델의 충격감지 센서를 차량에 부착하여 실제 충격을 가해 데이터를 얻었다. 실험은 0km～90km 속도의 충격을 주었으며, 저속의 속도는 인체를 통하여(차량에 사람이 직접 충격을 주었다 - 도보 경보 달리기 등), 40km이상의 실험은 실제 차량 간 충격을 주어데이터를 얻도록 하였다. 운전자의 안전성을 고려하여 일정 속도 이상에서는 추출된 데이터를 이용하여 예상치 데이터를 추출하였다.
실험은 0km～90km 속도의 충격을 주었으며, 저속의 속도는 인체를 통하여(차량에 사람이 직접 충격을 주었다 - 도보 경보 달리기 등), 40km이상의 실험은 실제 차량 간 충격을 주어데이터를 얻도록 하였다. 운전자의 안전성을 고려하여 일정 속도 이상에서는 추출된 데이터를 이용하여 예상치 데이터를 추출하였다. 이렇게 얻어진 충돌 측정 데이터는 값들이 크고 범위가 넓어 <표 1>과 같이 사용자가 알아보기 쉬운 형태의 Data Matching을 수행 하였다.
이렇게 얻어진 충돌 측정 데이터는 값들이 크고 범위가 넓어 과 같이 사용자가 알아보기 쉬운 형태의 Data Matching을 수행 하였다.
이러한 패킷 데이터는 충돌 세기의 <표 1>의 등급정보, 위치데이터, 사고시간, 차량식별 노드ID 등의 데이터를 <표 2>와 같이 각 상황에 맞도록 데이터를 처리한다. 충돌 발생시 GPS로부터 위도, 경도, 시간, 차량 노드ID에 대한 정보 패킷을 게이트웨이로 전송하고, 서버는 게이트웨이 패킷에 대하여 수신 후 기존 패킷에 충돌 측정 데이터들을 하나로 묶어 각 목적지에 정보 전달을 위해 사용한다. 정보 전달을 위해 처리기를 이용하며 이는 데이터베이스, 응급상황센터, 외부단말기와의 무선통신을 이용한다.
대상 데이터
본 논문에서는 이러한 상황 데이터를 실시간으로 확인 할 수 있도록 맵 뷰어(Map Viewer)를 구현하였다. 본 논문에서 사용한 맵은 인터넷상에서 오픈되어 사용가능한 Google Map을 이용하여 구현하였다. 이러한 맵 뷰어를 이용하여 응급상황센터에서 보다 빠르고 정확한 위치 확인을 통한 대응이 가능하고 사고 후 인명피해의 최소화가 가능하다.
실험을 위해 충격감지센서가 장착된 차량에 시속 0km에서부터 90km까지의 임의의 충돌을 발생 시켜 에 대한 충돌 측정 지표데이터를 얻을 수 있었다.
성능/효과
따라서 데이터베이스는 서버로부터 실시간으로 데이터를 받을 준비가 되도록 대기 상태에 있으며, 저장된 데이터를 이용하여 차량사고 다발지역, 차량사고에 대한 위험시간대 등에 대한 정보 추출이 가능하고, 이러한 정보를 이용하여 위험 지역 및 시간 예측 분석 시스템으로 서비스를 이용할 수 있다. 이러한 예측 분석 시스템은 지역정보 통합 시스템인 GIS를 이용하며 본 논문의 결과와 GIS를 통합하여 u-EGS(Ubiqiotous Emergency Gis Service)로 확대 가능하다. 본 논문에서는 소량의 데이터를 수집하고, 상황인식이 가능한 예측 분석만을 위하기 때문에 my-SQL로 데이터베이스를 구축하였으며, C#과 Embedded Visual C를 이용하여 PDA와 뷰어(u-Viewer)에서 확인이 가능 하도록 구현하였다.
후속연구
향후에는 도심 지역의 사고를 커버할 수 있는 실외 정밀 위치추적 기술을 연동한 시스템을 개발 할 것이다. 또한, 현재의 my_SQL과 같은 소용량의 데이터베이스가 아닌 대용량, 실시간 데이터베이스를 이용함으로서 저장된 데이터를 통한 위험지역 예측 및 경계알림, 대규모 GIS를 통한 다양한 서비스 기술과의 융합이 기대되어 진다.
논문에서 제안한 기술은 현재 큰 교통사고가 많이 발생하고, 발견이 가장 더딘 도심을 벗어난 인적이 드문 곳, 도로 등에 대해 초점을 맞추어 개발된 상태이다. 향후에는 도심 지역의 사고를 커버할 수 있는 실외 정밀 위치추적 기술을 연동한 시스템을 개발 할 것이다. 또한, 현재의 my_SQL과 같은 소용량의 데이터베이스가 아닌 대용량, 실시간 데이터베이스를 이용함으로서 저장된 데이터를 통한 위험지역 예측 및 경계알림, 대규모 GIS를 통한 다양한 서비스 기술과의 융합이 기대되어 진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 교통사고 중 어떤 사고가 주된 원인으로 손꼽히고 있으며, 어떤 문제가 있나요?
우리나라 교통사고 건수는 21만 1662건이 발생해 사망자 수 6166명을 기록하며, OECD 회원국 가운데 “교통사고 1위”라는 불명예를 유지하고 있다. 그 중 차량충돌 사고는 사망과 중상이 주된 원인으로 손꼽히고 있으며, 더욱이 문제시 되는 것은 차량 사고에 대한 미흡한 대응과 부정확한 위치 파악, 차량 사고 후에 발견되어 신고 되는 시간동안의 시간 낭비 등의 문제가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 현재 국/내외에서는 차량 간 사고에 대한 위치추적 시스템 기술을 적용하고 활용하기 위한 많은 연구와 사업이 추진되고 있다.
LBS는 어떤 서비스인가요?
LBS는 Location Based Service의 약어로서 위치기반 서비스로 통칭되며 이동통신망을 기반으로 사람이나 사물의 위치를 정확하게 파악하고 이를 활용하는 응용시스템 및 서비스라고 일반적으로 정의 된다[4].
GPS는 어떤 시스템인가요?
GPS 또는 범지구 위치 결정 시스템은 현재 완전하게 운용되고 있는 유일한 범지구 위성 항법 시스템이다. 미국 국방부에서 개발되었으며 공식 명칭은 NAVSTARGPS(NAVSTA-R는 약자가 아님)이다.
참고문헌 (12)
김홍규, 문승진 "무선 센서 네트워크에서의 자기센서기반 이동 경로 추적과 데이터 처리 모듈", 정보처리학회논문지C, 제 14-C권 제1호(2007.02).
남상엽, 송병훈, "Mote-Kit를 이용한 무선 센서 네트워크 활용", 성학당, 2005
P.Enge, and P.Misra, "Special issue on GPS: The Global Positioning System," Proc, of the IEEE International Conf.on, Jan., pp.3-172, 1999
Kent K.C. Yu,N.r. Watson, and J.Arrillaga, Fellow, "An Adaptive Kalman Filter for Dynamic Harmonic State Estimation and Harmonic Injection Tracking," IEEE, Vol.20, No.2, pp.1577-1584, 2005.
Per Enge, Todd Walter, Sam Pullen, Changdon Kee, Yi-Chung Chao, and Yeou-Jyh Tsai, "Wide Area Augmentation of the Global Positioning System," In Proceedings of the IEEE, August, 1996.
Linnyer Beatrys Ruiz, Isabels G. Siqueira, Leonardo B. eOliveira, "Fault management in event-driven wireless sensor networks," Communication of ACM. 2004, pp.149-156.
B. Karp and H.T. Kung, "GPSR: Greedy Perimeter Stateless Routing for Wireless Networks," Proceedings of the ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking(MobiCom), 2000.
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