기존의 지오펜스는 사용자의 관심 지역에 대한 가상의 영역을 설정하면, 설정된 영역에 대한 진/출입 상황인식 서비스만 제공한다. 최근 차세대 기술로서 주목받고 있는 커넥티드 카(Connected Cars)에 지오펜스 기술을 적용하면 추가적인 인프라 구축 비용 없이 응용 서비스가 가능하지만, 이를 위해선 기존 지오펜스의 기능을 확대하여 개선해야 한다. 본 논문에서는 커넥티드 카 기술을 지원하기 위해서 사전 연구된 모바일 3차원 지오펜스 시스템을 기반으로, 차량과 차량에 적용된 지오펜스 영역이 상황인식에 따라 반경이 변경되는 가변적인 모바일 지오펜스를 제안하고 구현한다. 제안된 가변적 모바일 지오펜스는 가변요인 분석에 의해 가변 결정 알고리즘을 적용한 후, 자신과 주변의 상황인식에 따라 지오펜스의 영역이 변경되는 것을 실험으로 나타낸다. 향후에는 본 논문에서 제안된 가변적인 지오펜스가 커넥티드 카 기술뿐만 아니라 안전하고 효율적인 차량 운행을 돕는 V2X(Vehicle to Everything)의 응용 기술로 활용될 것으로 전망한다.
기존의 지오펜스는 사용자의 관심 지역에 대한 가상의 영역을 설정하면, 설정된 영역에 대한 진/출입 상황인식 서비스만 제공한다. 최근 차세대 기술로서 주목받고 있는 커넥티드 카(Connected Cars)에 지오펜스 기술을 적용하면 추가적인 인프라 구축 비용 없이 응용 서비스가 가능하지만, 이를 위해선 기존 지오펜스의 기능을 확대하여 개선해야 한다. 본 논문에서는 커넥티드 카 기술을 지원하기 위해서 사전 연구된 모바일 3차원 지오펜스 시스템을 기반으로, 차량과 차량에 적용된 지오펜스 영역이 상황인식에 따라 반경이 변경되는 가변적인 모바일 지오펜스를 제안하고 구현한다. 제안된 가변적 모바일 지오펜스는 가변요인 분석에 의해 가변 결정 알고리즘을 적용한 후, 자신과 주변의 상황인식에 따라 지오펜스의 영역이 변경되는 것을 실험으로 나타낸다. 향후에는 본 논문에서 제안된 가변적인 지오펜스가 커넥티드 카 기술뿐만 아니라 안전하고 효율적인 차량 운행을 돕는 V2X(Vehicle to Everything)의 응용 기술로 활용될 것으로 전망한다.
The existing geofences provide only context-awareness service for entering or leaving the set region when a user sets a virtual region for his/her PoI(Point of Interest). Applying the mobile-geofence technology to the connected car technology, which is attracting attention as a next generation techn...
The existing geofences provide only context-awareness service for entering or leaving the set region when a user sets a virtual region for his/her PoI(Point of Interest). Applying the mobile-geofence technology to the connected car technology, which is attracting attention as a next generation technology, it is possible to provide application service without additional infrastructure construction cost However, to do this, we need to expand and improve the functions of traditional geofence. In this paper, we propose and implement a flexible mobile-geofence in which the radii of each geofence applied to vehicles is changed according to context-aware in order to support connected cars technology based on the previously studied mobile three-dimensional geofence system. The proposed flexible mobile-geofence shows experimentally that the region of the geofence is changed according to context-aware of itself and its surroundings after applying a flexible decision algorithm by the flexible factor analysis. In the future, we are expected that the flexible mobile-geofence proposed in this paper will be applied not only to connected-cars technology but also to the application technology of V2X(Vehicle to Everything) for safe and efficient vehicle operation.
The existing geofences provide only context-awareness service for entering or leaving the set region when a user sets a virtual region for his/her PoI(Point of Interest). Applying the mobile-geofence technology to the connected car technology, which is attracting attention as a next generation technology, it is possible to provide application service without additional infrastructure construction cost However, to do this, we need to expand and improve the functions of traditional geofence. In this paper, we propose and implement a flexible mobile-geofence in which the radii of each geofence applied to vehicles is changed according to context-aware in order to support connected cars technology based on the previously studied mobile three-dimensional geofence system. The proposed flexible mobile-geofence shows experimentally that the region of the geofence is changed according to context-aware of itself and its surroundings after applying a flexible decision algorithm by the flexible factor analysis. In the future, we are expected that the flexible mobile-geofence proposed in this paper will be applied not only to connected-cars technology but also to the application technology of V2X(Vehicle to Everything) for safe and efficient vehicle operation.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 논문에서는 상황에 따라 설정된 지오펜스 영역의 반경이 변경되는 가변적인 지오펜스(flexible geofence)를 제안한다. 가변적인 지오펜스가 필요한 일례로써, 자율주행차이든 일반 차량이든 간에 차량 간의 상황인식 정보를 교류하기 위한 지오펜스를 적용 시에 교통 체증이 발생하는 곳에서는 차량 간의 거리가 좁기때문에 지오펜스 반경을 넓게 하면 불필요한 상황정보가 발생하게 된다.
따라서 본 논문에서는 커넥티드 카 환경에서 차량에 적용된 지오펜스의 반경이 상황에 따라 가변적으로 변할 수 있는 가변적인 지오펜스 모델을 제안하고, 스마트 폰을 이용하여 제안된 지오펜 스를 구현한다. 지오펜스의 반경이 변경되어야 하는 상황을 인지 하기 위해서는 상황 정보가 필요하며, 본 논문에서는 이를 가변 요인이라 한다.
본 논문에서는 커넥티드 카 환경에서 차량과 차량간의 연결성및 통신을 위한 기반 기술로 이동성이 있는 지오펜스를 적용한 뒤, 상황에 따라 지오펜스의 반경이 확대되거나 축소되는 가변적인 모바일 지오펜스 모델을 제안하고, 가변 결정 알고리즘을 제시하여 이에 대한 실험을 통해 가변적 모바일 지오펜스가 가능함을 보였다. 현재 지원되는 지오펜스 모델은 상황에 따라 지오펜스 반경이 변경되지 않는다.
앞에서 커넥티드 카 환경에서 차량간의 연결성을 위해 적용하는 기술로서 지오펜스의 중요성에 대해 언급하였다. 본 장에서는 지오펜스간의 통신에 적용하기 위한 가변적인 지오펜스 모델을 제안하고, 가변적 지오펜스를 구성하는 가변 요인에 대해 기술한 다.
가설 설정
본 논문에서 제안한 가변적인 지오펜스 모델을 실험하기 위하여 이동 중인 차량은 스마트폰을 가진 사람으로 가정한다. 또한, 기존 지오펜스는 이동하는 기능이 없기 때문에 사전 연구된 이동성이 있는 지오펜스(FloGeo)[10]를 이동 중인 사람에 적용하고 3 차원 지오펜스 시스템에 가변 결정 규칙을 적용하여 실험한다.
제안 방법
지오펜스의 반경이 변경되어야 하는 상황을 인지 하기 위해서는 상황 정보가 필요하며, 본 논문에서는 이를 가변 요인이라 한다. 가변 요인은 다른 지오펜스를 인식하기 위한 인식요인(Recognition Factor)과 가변 시점을 결정하기 위한 시점 요인(Time Factor)으로 구성되며, 각 요인을 통해 지오펜스가 가변되는 상황에 대해 기술한다. 이러한 가변 상황을 스마트폰에 적용하여 실험을 통해 상황에 따라 지오펜스의 영역이 능동적이며 동적으로 변경되는 것을 구현한다.
본 논문에서 제안한 가변적인 지오펜스 모델을 실험하기 위하여 이동 중인 차량은 스마트폰을 가진 사람으로 가정한다. 또한, 기존 지오펜스는 이동하는 기능이 없기 때문에 사전 연구된 이동성이 있는 지오펜스(FloGeo)[10]를 이동 중인 사람에 적용하고 3 차원 지오펜스 시스템에 가변 결정 규칙을 적용하여 실험한다.
실험에 사용된 인식 요인 데이터인 진행 방향은 스마트폰 자기장 센서를 이용하여 8방위로 표현하고, 같은 방향에 정지중인 사람의 지오펜스 및 이동 중인 사람의 지오펜스에 대한 인식은 방위각을 이용한다. 본 논문에서는 왼쪽 각도와 오른쪽 각도는 진행 방향상의 방위각에 45도를 더하여 설정한다. 예를 들어, 방위각이 80 도라면 왼쪽 각도는 방위각 25도로 설정하고, 오른쪽 각도는 125도로 설정하여 이 각도 안에 존재하는 지오펜스에 대해 가변을 결정하기 위한 시점 요인을 분석한 것이다.
본 논문에서는 운전자의 스마트폰을 통해서 사전 연구에 의해 개발된 모바일 3차원 지오펜스 시스템을 적용하여 커넥티드 카 환경을 구성한다. 사전 개발된 시스템은 상황인식을 지원하며, 실내외 상황인식 알고리즘을 기반으로 동적이며 능동적인 속성을 가지고 있으며, 시한성과 이동성의 기능을 가지고 있기 때문에 커넥티드 카 기술 응용 및 활용에 매우 적합하다.
본 논문의 제안과 구현을 위해 적용되는 기반 시스템으로서 사전 연구를 통해 개발된 모바일 3차원 지오펜스 시스템을 커넥티드카 환경을 지원하기 위해 적용하였다.
실험에 사용된 인식 요인 데이터인 진행 방향은 스마트폰 자기장 센서를 이용하여 8방위로 표현하고, 같은 방향에 정지중인 사람의 지오펜스 및 이동 중인 사람의 지오펜스에 대한 인식은 방위각을 이용한다. 본 논문에서는 왼쪽 각도와 오른쪽 각도는 진행 방향상의 방위각에 45도를 더하여 설정한다.
앞에서 커넥티드 카 환경에서 차량간의 연결성을 위해 적용하는 기술로서 지오펜스의 중요성에 대해 언급하였다. 본 장에서는 지오펜스간의 통신에 적용하기 위한 가변적인 지오펜스 모델을 제안하고, 가변적 지오펜스를 구성하는 가변 요인에 대해 기술한 다.
기반 시스템으로 사용하는 모바일 3차원 지오펜스 시스템은 2차원상의 지리적 장소뿐만 아니라 3차원 공간정보가 포함된 능동적 LBS 서비스로서 사물인터넷(Internet of Things, IoT)에서 활용이 가능한 상황인식 서비스를 제공하는 3차원 지오펜스 시스템 이다[6-10]. 여기서 3차원이라 함은 실내외뿐만 아니라 건물 내에 서의 층간 정보를 포함하는 것을 의미하고, 이를 위해 실내외 위치식별 알고리즘을 제안하여 반영하였다[8]. 또한, 시스템은 자택 격리 또는 위험 지역과 같이 한시적으로 적용하기 위하여 타임스탬프 기능이 추가되었으며[7, 9], 이동이 가능한 객체를 중심으로 지오펜스가 설정이 되면, 객체의 움직이는 상황을 인식하여 설정된 지오펜스도 함께 이동을 하는 이동성이 있는 지오펜스를 개발하였다[10].
-진행 방향(direction) : 진행 방향 요인은 지오펜스간의 통신을 위한 차량의 진행 방향 상에 다른 지오펜스를 인식하는 요인이다. 진행 방향이 반대인 곳에 있는 지오펜스와의 통신은 통상적인 범주를 벗어나므로 본 논문에서는 자동적으로 상황인식 처리를 하지 않는다. 즉, 이동 중인 차량의 진행 방향과 같은 방향에 있는 고정된 또는 이동 중인 지오펜스 존재를 인식하기 위한 요인이다.
성능/효과
그러나, 기존의 지오 펜스들은 사용자의 관심 지역에 대한 가상의 영역을 설정하면, 고정된 영역에 대한 진/출입 인식 서비스만 제공한다. 그러나 본 논문에서 제안한 차량들 간에 적용된 지오펜스와 지오펜스간의 상황인식 정보를 교류하기 위한 상호 통신을 할 경우, 전통적인 지오펜스는 지오펜스의 반경이 고정되어 있기 때문에 상황에 따라 지오펜스간의 통신을 위한 연산 비용이 증가하게 된다. 예를 들면,교통 체증(traffic jam)이 발생하는 곳에서는 차간 거리가 좁기 때문에 지오펜스 반경이 넓다면 원치않는 상황인식 정보가 많이 발생하여 불필요한 연산처리 비용이 생기게 됨과 동시에 늦게 처리 된다.
현재 지원되는 지오펜스 모델은 상황에 따라 지오펜스 반경이 변경되지 않는다. 그러므로, 본 논문에서 제안한 가변적인 모바일 지오펜스를 통해 차량과 차량간의 통신을 하는 경우 차량에 적용된 지오펜스의 반경을 상황에 맞게 동적으로 변경하여 언제든지 차량과 차량간의 통신이 가능한 환경을 만들어 준다.
가변 요인은 다른 지오펜스를 인식하기 위한 인식요인(Recognition Factor)과 가변 시점을 결정하기 위한 시점 요인(Time Factor)으로 구성되며, 각 요인을 통해 지오펜스가 가변되는 상황에 대해 기술한다. 이러한 가변 상황을 스마트폰에 적용하여 실험을 통해 상황에 따라 지오펜스의 영역이 능동적이며 동적으로 변경되는 것을 구현한다.
후속연구
한편, 호주 시장조사 기관 TNS와 KT경제경영연구소에 따르면, 2016년도 상반기 세계 주요 50개국의 스마트폰 보급률은 70%에 달하며, 국내 스마트폰 보급률은 약 90%에 이른다고 분석하였다 [5]. 이와 같이 높은 스마트폰 보급률에 따라 운전자 대부분이 스마트폰을 이용하는 것으로 예상하기 때문에, 스마트폰을 이용한 커넥티드 카 환경을 지원할 수 있다면 BM 측면에서 추가적인 비용 없이 응용 서비스 제공이 가능하고 AM 측면에서도 적은 비용 으로 서비스가 가능할 것이다.
향후, 가변적인 지오펜스를 차량과 차량뿐만 아니라, 차량과 인프라, 차량과 사람 사이에서도 통신을 하는 V2X(Vehicle to Everything)의 기술 응용 및 활용에 적용하여 교통 흐름과 상황에 따라 지오펜스의 반경을 동적으로 변경하는데 적합하다. 향후 가변적인 지오펜스를 차량과 차량간에 적용 시에는 가변 결정을 위한 세밀한 정책 및 상황을 인식하기 위한 상황인식 프로토콜 개발등 더 자세한 연구가 필요하다.
향후, 가변적인 지오펜스를 차량과 차량뿐만 아니라, 차량과 인프라, 차량과 사람 사이에서도 통신을 하는 V2X(Vehicle to Everything)의 기술 응용 및 활용에 적용하여 교통 흐름과 상황에 따라 지오펜스의 반경을 동적으로 변경하는데 적합하다. 향후 가변적인 지오펜스를 차량과 차량간에 적용 시에는 가변 결정을 위한 세밀한 정책 및 상황을 인식하기 위한 상황인식 프로토콜 개발등 더 자세한 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
커넥티드 카란?
커넥티드 카(Connected Car)란 자동차와 IT기술을 융합해 상시 네트워크에 연결된 차량을 의미하며, 차량, 인프라, 스마트 디바이스 등과의 실시간 소통을 통해 안전하고 편안한 운전 경험 제공을추구하는 차세대 기술이다[1]. 해외 시장조사 기관 BI Intelligence 의 보고서에 따르면 2020년에 전세계 자동차 생산량(9,200만대) 중 75%(6,900만대) 이상이 무선이동통신과 연결된 커넥티드 카가 차지할 것으로 전망하고 있고[2], Gartner도 2020년에 전세계 주행 차량 다섯 대 가운데 한 대가 무선 네트워크로 연결된 차량으로, 초기 사물인터넷 시대의 주요 부분을 차지할 것으로 전망하고 있다[3].
기존의 지오 펜스 시스템의 장점은?
본 논문에서는 운전자의 스마트폰을 통해서 사전 연구에 의해개발된 모바일 3차원 지오펜스 시스템을 적용하여 커넥티드 카 환경을 구성한다. 사전 개발된 시스템은 상황인식을 지원하며, 실내외 상황인식 알고리즘을 기반으로 동적이며 능동적인 속성을 가지고 있으며, 시한성과 이동성의 기능을 가지고 있기 때문에 커넥티드 카 기술 응용 및 활용에 매우 적합하다. 그러나, 기존의 지오 펜스들은 사용자의 관심 지역에 대한 가상의 영역을 설정하면, 고정된 영역에 대한 진/출입 인식 서비스만 제공한다.
가변 요인은 어떻게 구성되는가?
지오펜스의 반경이 변경되어야 하는 상황을 인지 하기 위해서는 상황 정보가 필요하며, 본 논문에서는 이를 가변 요인이라 한다. 가변 요인은 다른 지오펜스를 인식하기 위한 인식요인(Recognition Factor)과 가변 시점을 결정하기 위한 시점 요인(Time Factor)으로 구성되며, 각 요인을 통해 지오펜스가 가변되는 상황에 대해 기술한다. 이러한 가변 상황을 스마트폰에 적용하여 실험을 통해 상황에 따라 지오펜스의 영역이 능동적이며 동적으로 변경되는 것을 구현한다.
BI Intelligence, 'The Connected Car Report: Forecasts, competing technologies, and leading manufacturers', 2016.1
Gartner, 'Gartner Says By 2020, a Quarter Billion Connected Vehicles Will Enable New In-Vehicle Services and Automated Driving Capabilities', 2015. 01. 26.
정보통신산업진흥원, '커넥티드 카(Connected Car) 서비스 동향 분석', 2013. 11
Eom Young-Hyun, Choi Young-Keun, Sungkuk Cho and Byungkook Jeon," Design and Implementation of a Framework of Three-Dimensional Geofence", INFORMATION, vol. 19, no.9(A), pp. 3895-3900, Sep2016.
Eom Young-Hyun, Choi Young-Keun, Sungkuk Cho and Byungkook Jeon, "A Time-Limited Three Dimensional Geofence using Timestamp", IJAER, vol. 10, no.90, pp. 547-460, Dec2015
Eom Young-Hyun, Choi Young-Keun, Sungkuk Cho and Byungkook Jeon, "A Mechanism to identify Indoor or Outdoor Location for Three Dimensional Geofence", The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (IIBC), vol. 16, pp. 169-175, Feb2016.
Eom Young-Hyun, Choi Young-Keun, Sungkuk Cho and Byungkook Jeon, "TemG : A Geofence Platform with Time-Limited Property", The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (IIBC), vol. 16, pp. 177-182, Feb2016.
Eom Young-Hyun, Choi Young-Keun, Sungkuk Cho and Byungkook Jeon, "FloGeo: A Floatable Three-Dimensional Geofence with Mobility for the Internet of Things", Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems, pp114-120, Aug2017
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.