최근 실내 공간 사용자들을 대상으로 한 서비스의 관심이 증가하고 있다. 실내 위치추적 시스템은 다양한 무선통신 인프라를 활용하여 측위 오차의 범위를 최소화 할 수 있고 이동통신망과 결합하여 실내 측위 정확도를 향상시킬 수 있다. 하지만 환경에 상관없이 유연하게 동작하는 위치추적 시스템의 기술은 미흡한 실정이다. 따라서 체계화된 실내 위치추적 비즈니스 모델에 관한 연구가 더욱 필요한 시점이다. 본 논문의 목적은 실내 외 위치추적 시스템의 측위기술 차이점을 분류하고 실내 위치추적 시스템에 적용되는 무선통신 방식(Wi-Fi, Bluetooth, RFID, UWB, Fingerprint 등)의 기술방식과 다양한 국내 외 구축사례 및 활용사례를 연구하고 이를 통해 성공적인 실내 위치추적 시스템 모델 설정과 향후 시스템 발전방향을 제시한다.
최근 실내 공간 사용자들을 대상으로 한 서비스의 관심이 증가하고 있다. 실내 위치추적 시스템은 다양한 무선통신 인프라를 활용하여 측위 오차의 범위를 최소화 할 수 있고 이동통신망과 결합하여 실내 측위 정확도를 향상시킬 수 있다. 하지만 환경에 상관없이 유연하게 동작하는 위치추적 시스템의 기술은 미흡한 실정이다. 따라서 체계화된 실내 위치추적 비즈니스 모델에 관한 연구가 더욱 필요한 시점이다. 본 논문의 목적은 실내 외 위치추적 시스템의 측위기술 차이점을 분류하고 실내 위치추적 시스템에 적용되는 무선통신 방식(Wi-Fi, Bluetooth, RFID, UWB, Fingerprint 등)의 기술방식과 다양한 국내 외 구축사례 및 활용사례를 연구하고 이를 통해 성공적인 실내 위치추적 시스템 모델 설정과 향후 시스템 발전방향을 제시한다.
Recently, users who are interested in the service at indoor spaces is increasing. An indoor positioning system can minimize a range of positioning error using a variety of wireless communication infrastructure. Also, the system improves an indoor positioning accuracy by combining a mobile communicat...
Recently, users who are interested in the service at indoor spaces is increasing. An indoor positioning system can minimize a range of positioning error using a variety of wireless communication infrastructure. Also, the system improves an indoor positioning accuracy by combining a mobile communication network. However, flexible positioning technologies regardless of an environment are insufficient. Therefore, this is time for a systematic study on an indoor positioning system business model. This paper classify differences between an indoor positioning system technology and outdoor positioning system technology. And we research a construction and application of the indoor positioning system that is adapted a wireless communication system (Wi-Fi, Bluetooth, RFID, UWE, Fingerprint, etc.) in domestic and foreign. We present a successful model of indoor positioning system and the development for future systems.
Recently, users who are interested in the service at indoor spaces is increasing. An indoor positioning system can minimize a range of positioning error using a variety of wireless communication infrastructure. Also, the system improves an indoor positioning accuracy by combining a mobile communication network. However, flexible positioning technologies regardless of an environment are insufficient. Therefore, this is time for a systematic study on an indoor positioning system business model. This paper classify differences between an indoor positioning system technology and outdoor positioning system technology. And we research a construction and application of the indoor positioning system that is adapted a wireless communication system (Wi-Fi, Bluetooth, RFID, UWE, Fingerprint, etc.) in domestic and foreign. We present a successful model of indoor positioning system and the development for future systems.
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문제 정의
본 연구에서는 실내 위치추적 시스템의 비즈니스 모델을 구성하는 다양한 요인들 가운데 산업 및 공공에서 적용되어지고 있는 시스템 비즈니스 모델의 통신 기술별 종류를 분류하고 앞서 소개한 시스템 모델의 성공적인 관련 사례연구를 통하여 효과적인 시스템 비즈니스 모델 설정에 관한 방향을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 초기단계인 실내 위치추적 시스템 비즈니스 시장의 가치사슬을 분석해 보고, 비즈니스모델 전략방향 제고를 위해 기업들의 서비스 형태를 분류하고 기술별 구축사례와 선도기업의 비즈니스 모델을 분석했다. 현재 실내 위치추적 시스템 시장은 정확한 실내지도를 바탕으로 하는 만큼 실내지도 기술에서 앞서고 있는 기업이 시장도 선점할 것으로 보이며, 세밀하고 정확한 실내 측위 기술을 요구하는만큼 상호보완을 위한 다양한 무선통신 기술을 하이브리드(Hybrid)형태로 진화해 가는 양상을 나타낼 것으로 보인다.
제안 방법
삼성전자는 휴대폰에 MEMS(Micro Electro Mechanical System)칩 형태로 탑재되는 자이로, 가속도계 등을 이용하는 보행자 항법인 PDR(Pedestrian Dead Reckoning)와 AP의 위치 DB 등을 함께 이용하여 실내에서의 사용자 위치를 계산하는 SiRFusion 방식을 발표한 CSR 이라는 다국적기업을 인수하여 사업을 추진하고 있다. 기술의 주요 특징을 살펴보면 SiRFstarV 칩셋이 탑재된 스마트폰에서 수집한 GPS 위성신호, Wi-Fi신호 등을 각종 서버가 있는 센터로 전송하고, 센터에서는 자기학습(Self Learning)기법 등을 사용하여 Wi-Fi AP 위치정보 등을 갱신하면서 실시간으로 Wi-Fi와 위성을 이용한 위치탐색을 한다. 또한, MEMS 센서를 이용하여 음영지역에서 보행자의 위치를 네트워크 기반의 서버로부터 받은 데이터와 결합하여 사용자의 위치 정확도를 향상시킬 수 있도록 설계되었다.
또한‘Google Maps’에서 실내 위치 정보의 정확도를 향상 시킬 수 있는 안드로이드 앱‘Google Maps Floor Plan Marker’를 출시하여 건물주나 상점주인 등이 평면도를 업로드 하여 구글사에 해당지도가 얼마나 정확한가를 보낼 수 있도록 설계하였다.
기술의 주요 특징을 살펴보면 SiRFstarV 칩셋이 탑재된 스마트폰에서 수집한 GPS 위성신호, Wi-Fi신호 등을 각종 서버가 있는 센터로 전송하고, 센터에서는 자기학습(Self Learning)기법 등을 사용하여 Wi-Fi AP 위치정보 등을 갱신하면서 실시간으로 Wi-Fi와 위성을 이용한 위치탐색을 한다. 또한, MEMS 센서를 이용하여 음영지역에서 보행자의 위치를 네트워크 기반의 서버로부터 받은 데이터와 결합하여 사용자의 위치 정확도를 향상시킬 수 있도록 설계되었다. 가속도와 자이로 같은 MEMS센서는 시간이 지남에 따라 이동거리의 10%정도로 위치 오차가 증가한다.
실내 위치추적 시스템을 대표적로 사용되는 측위방식과 무선통신 기술에 따라 표1과 같이 측위 방식별 무선통신 기술로 분류하였다. 삼변측량법은 세 점으로부터 구한 거리를 이용해서 알고자 하는 위치를 계산해내는 방식으로 직접적인 거리 측정 기술이 발전하면서 최근 GPS 등에서 많이 사용되고 있는 방식이다.
실내 위치추적 시스템 비즈니스 모델을 구현한 선도기업들은 독특한 비즈니스 모델을 구축함으로써 경쟁력을 확보하고 시장을 선점할 수 있었다. 이러한 사례 분석을 기반으로 실내 위치추적 시스템 비즈니스 모델을 정리하여 다음과 같이 표4로 분석해 보았다.
실외에서는 GPS를 사용하고 신호가 미약한 실내에서는 하이브리드(Hybrid) 방식을 사용하고 있다. 최근 폭넓은 Wi-Fi 인프라를 보유하고 있는 네트워크장비기업 시스코(Cisco)와 기술협력을 하였으며[8] 미국의 이동전화 사업자들과 함께 AGPS 와 AFLT기술 등을 혼합하여 실내 사용자의 위치를 계산하는 방식을 E911용 실내 위치 추적 기술평가 Test Bed에 제안하였다. 이 기술방식은 실외와 같이 GPS 위성 신호의 개수가 충분한 경우에는 GPS 위성 신호만을 사용하여 이용자의 위치를 계산하고 GPS 위성 신호의 개수가 2개 이하인 경우에는 이동전화 기지국으로 부터 수신된 신호를 함께 사용하여 삼각 측량법으로 실내 이용자의 위치를 계산하는 방식이다.
삼변측량법은 세 점으로부터 구한 거리를 이용해서 알고자 하는 위치를 계산해내는 방식으로 직접적인 거리 측정 기술이 발전하면서 최근 GPS 등에서 많이 사용되고 있는 방식이다. 측량 지역을 적절한 크기의 삼각형 형태로 만들고 각 꼭짓점에서 내각과 한 변의 길이를 측정하여 나머지 변의 길이는 삼각함수에 의하여 계산하고 각점의 위치를 정하여 측정한다. 거리의 측정이 힘든 지상에서의 위치 측량을 위해 많이 사용되는 방식이다.
퀄컴은 iZatTM 이라는 자사 위치 추적 솔루션 플랫폼을 이용하고 있으며 GPS, Wi-Fi AP, 이동전화 기지국과 최근 대부분의 스마트폰에 장착되고 있는 가속도계, 자이로스코프, 지자기센서 등을 모두 사용하는 위치측위 방식을 이용하고 이를 휴대폰 칩에 집적하였다. 실외에서는 GPS를 사용하고 신호가 미약한 실내에서는 하이브리드(Hybrid) 방식을 사용하고 있다.
대상 데이터
2013년 초 실내 위치추적 기술 관련 벤처기업인‘와이파이슬램’을 인수하여 실내 위치추적 기술을 확보하였다.
이론/모형
가속도와 자이로 같은 MEMS센서는 시간이 지남에 따라 이동거리의 10%정도로 위치 오차가 증가한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 SiRFusion은 20초마다 Wi-Fi AP의 위치정보를 이용하여 사용자의 위치 오차를 보정하는 방식을 사용하였다. 시스템 구성도는 아래의 그림3과 같이 나타낼 수 있다.
성능/효과
현재 실내 위치추적 시스템 시장은 정확한 실내지도를 바탕으로 하는 만큼 실내지도 기술에서 앞서고 있는 기업이 시장도 선점할 것으로 보이며, 세밀하고 정확한 실내 측위 기술을 요구하는만큼 상호보완을 위한 다양한 무선통신 기술을 하이브리드(Hybrid)형태로 진화해 가는 양상을 나타낼 것으로 보인다. 연구를 통해 현재 실내에 구축된 무선 통신 자원을 다방면으로 연구 및 활용하여 충분히 실내 측위기술, 실내 맵 구축기술, 실내 무선 인프라 수집 및 DB구축 등의 기술개발이 가능하다는 것을 볼 수 있었다. 실내 위치추적 시스템은 기존 위치기반 시스템 시장을 점유하고 있는 실외 위치추적 시스템과의 끊김없는 연동을 요구하고 있으며 Seamless 기반을 위한 기술 확보가 절실히 필요하고 GNSS, WLAN, 센서 네트워크 등 독립적으로 운영 및 관리되는 측위 인프라에 대한 통합적 서비스 환경 구축으로 단절 없는 고품질의 측위 서비스 제공방안 마련과 통합적 무선 인프라 기반 서비스 제공을 통한 효율적 측위 환경의 제공이 요구되며 이에 따라, 다양한 비즈니스를 창출할 수 있는 시스템 비즈니스 모델이 개발될 수 있을 것이다.
후속연구
연구를 통해 현재 실내에 구축된 무선 통신 자원을 다방면으로 연구 및 활용하여 충분히 실내 측위기술, 실내 맵 구축기술, 실내 무선 인프라 수집 및 DB구축 등의 기술개발이 가능하다는 것을 볼 수 있었다. 실내 위치추적 시스템은 기존 위치기반 시스템 시장을 점유하고 있는 실외 위치추적 시스템과의 끊김없는 연동을 요구하고 있으며 Seamless 기반을 위한 기술 확보가 절실히 필요하고 GNSS, WLAN, 센서 네트워크 등 독립적으로 운영 및 관리되는 측위 인프라에 대한 통합적 서비스 환경 구축으로 단절 없는 고품질의 측위 서비스 제공방안 마련과 통합적 무선 인프라 기반 서비스 제공을 통한 효율적 측위 환경의 제공이 요구되며 이에 따라, 다양한 비즈니스를 창출할 수 있는 시스템 비즈니스 모델이 개발될 수 있을 것이다.
서비스 업체는 다양한 실내 위치추적 서비스를 정확한 실내측위를 바탕으로 하여 최종 이용자에게 제공을 하며 가치사슬의 관계도는 그림2로 나타 낼 수 있다. 이러한 관계 설정에 따라 다양한 형태의 비즈니스 모델이 존재 할 수 있으며, 이러한 구조는 향후 다양한 실내 위치 측위 통신기술의 적용과 각 사업자들이 확실한 수익을 창출할 수 있는 비즈니스 모델로 발전하게 되면 더욱 복잡해 질 것으로 보이며 사업자간 통합 또는 기능변경 등이 일어날 것으로 보인다.
본 연구에서는 초기단계인 실내 위치추적 시스템 비즈니스 시장의 가치사슬을 분석해 보고, 비즈니스모델 전략방향 제고를 위해 기업들의 서비스 형태를 분류하고 기술별 구축사례와 선도기업의 비즈니스 모델을 분석했다. 현재 실내 위치추적 시스템 시장은 정확한 실내지도를 바탕으로 하는 만큼 실내지도 기술에서 앞서고 있는 기업이 시장도 선점할 것으로 보이며, 세밀하고 정확한 실내 측위 기술을 요구하는만큼 상호보완을 위한 다양한 무선통신 기술을 하이브리드(Hybrid)형태로 진화해 가는 양상을 나타낼 것으로 보인다. 연구를 통해 현재 실내에 구축된 무선 통신 자원을 다방면으로 연구 및 활용하여 충분히 실내 측위기술, 실내 맵 구축기술, 실내 무선 인프라 수집 및 DB구축 등의 기술개발이 가능하다는 것을 볼 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
실내 위치추적 시스템이란?
많은 선진국들과 글로벌 기업에서는 위치정보 제공 서비스의 활용과 다양한 부가가치를 생산해내기 위한 비즈니스 모델 연구를 진행하고 있다. 실내 위치추적 시스템(IPS, Indoor Positioning System)은 정확한 위치 정보를 바탕으로 근거리 및 실내와 같은 제한된 공간에서 활용할 수 있는 위치확인 및 위치추적 시스템을 말한다. 기존 위치정보 서비스는 위성기반 항법 장치(GPS, Global Positioning System)나 이동통신 기지국 등을 활용한 실외환경을 중심으로 연구개발이 이루어져 왔으나, 실내에서는 오차범위가 크고 고층건물이 밀집한 국내의 특성상 층간 위치정보 활용에 부적합하다.
위치정보기반 서비스은 어떤 것을 통해 제공되고 있나?
위치정보기반 서비스는 네트워크 인프라의 광범위한 보급과 무선통신 기술의 향상을 이용한 다양한 측위 기술들을 통해 제공되고 있다. 많은 선진국들과 글로벌 기업에서는 위치정보 제공 서비스의 활용과 다양한 부가가치를 생산해내기 위한 비즈니스 모델 연구를 진행하고 있다.
실내 위치추적의 핵심 목적을 달성하기 위해 기업들이 관심 가지고 있는 것은?
실내 위치추적의 핵심은 사용자의 위치를 파악하고 사용자가 원하는 서비스나 대상의 위치를 스마트기기에 내장된 지도와 대조하여 정확한 결과 값을 제공하고 위치값에 대한 데이터 분석을 통해 다양한 부가가치를 창출하는데 있다. 이에따라 국내·외 기업들은 지속적인 생존·성장 및 업무 효율을 위한 주요수단으로 비즈니스 모델 혁신에 대한 관심을 제고하고 있다[1-3]. 공공에서는 사용자가 실내에서 긴급비상구조 등을 유선전화가 아닌 이동전화로 요청하는 경우 실내 위치추적의 정확도 문제는 반드시 해결이 필요하다.
참고문헌 (10)
A. Ignatius, Harvard Business Review, UPA, 2011.
J. Hedman and T. Kalling, "The Business Model Concept: Theoretical Underpinnings and Empirical Illustrations," European Journal of Information System, vol. 12, no. 1, pp. 49-59, 2003.
P. Qiu, J. Zhang, and J. Zeng, "Study on the Mobile LBS Development Model," in Proc of CSSS'12, pp. 1070-1074, Nanjing, China, Aug. 2012.
S. H. Chew, P. A. Chong, E. Gunawan, K. W. Goh, Y. Kim, and C. B. Soh, "A hybrid mobile-based patient location tracking system for personal healthcare applications," in Proc of EMBS '06. 28th Annual International Conference of the IEEE, pp. 5188-5191, New York, America, Sept. 2006.
C. M. Wang, Z. M. Wang and L. Z. Zhu, "Problems and Methods in the Location-Based Services," Geomatics & spacial information technology, vol. 32, pp. 124-127, June. 2007.
Y. Wang, X. Yang, Y. Zhao, Y. Liu, and L. Cuthbert, "Bluetooth positioning using RSSI and triangulation methods," in Proc of CCNC, 2013 IEEE, pp. 837-842, Las Vegas, America, Jan. 2013.
V. Gabriel, D. Paz, F. Juan, B. Javier, J. M. Corchado, "Real time positioning system using different sensors," in Proc of FUSION, 2013 16th International Conference on, pp. 604-609, Istanbul, Turkey, July 2013.
W. Qi and T. Xu, "IP movement detection and indoor positioning based on Integrating RFID and WLAN," in Proc of ICCSE, 2013 8th International Conference on, pp. 1489-1494, Colombo, Sri Lanka, Apr. 2013.
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