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빅데이터 분산처리 시스템을 활용한 지능형 LBS서비스의 설계
Design of the Intelligent LBS Service : Using Big Data Distributed Processing System 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.19 no.2, 2019년, pp.159 - 169  

문창배 (한양대학교 정보시스템학과) ,  박현석 (한양대학교 정보시스템학과)

초록
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전세계적으로 스마트폰과 IOT장치의 발전과 함께 위치기반 서비스가 발전하고 있다. 본 연구에서는 빅데이터 정보를 활용하여 길안내 정보를 보다 효과적으로 제공할 수 있는 시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 다양한 경로를 이용하는 사람들의 이동정보를 분석하여 가장 효율적인 경로정보를 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 지도정보를 기반으로 한 시스템을 구성하고, 이동 정보를 실시간으로 서버에서 분석하여 그 경로를 자주 다니는 사람이 직접 안내해주는 것과 같은 효과를 낼 수 있도록 한다. 이 시스템을 통해 사용자는 보다 정확한 경로정보를 제공 받으므로 다양한 LBS서비스와 연계하여 발전할 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Today, the location based service(LBS) is globally developing with the advance of smart phones and IOT devices. The main purpose of this research is to provide users with the most efficient route information, analyzing big data of people with a variety of routes. This system will enable users to hav...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 일반 사용자가 초행길을 도보 이동할 떄 발생할 수 있는 다양한 경우에서 정보시스템을 통한 효율적인 안내방법을 다룬다. 기존의 일반 내비게이션과 지도 어플리케이션을 활용하였을 경우에 얻을 수 있는 정보의 수준과 비교하여 보다 정제되고 정확히 현장의 도로 여건을 반영한 길 안내 방법을 모색해본다. 본 논문의 2장에서는 선행연구 자료를 분석하여 현재 위치기반 서비스 기술의 발전상황을 확인하고 효율적인 길 안내를 위한 시스템 설계방안을 설명한다.
  • 다시 말하면 사람들마다 자신에게 익숙하여 최적의 경로를 알고 있는 경험들을 시스템화하고 빅데이터로 수집하였다. 데이터베이스에 수집된 전체 이동정보들을 하나의 지식관리 시스템으로서 활용하여 근방에 사는 주민이 알려주는 최적화된 지름길 정보를 제시하는 것을 목저으로 하였다. 이를 위해서 위치정보 서비스로서 인터넷 지도정보를 기반으로 한 각 사용자의 시간별 위치데이터들을 수집할 수 있는 분산 처리 시스템을 구현하였고 실제 정보 제공자에 해당하는 사람들이 이동하는 정보를 실시간으로 서버에서 수집 및 분석하여 결과 데이터를 처리하였다.
  • 특히 기존의 차량용 내비게이션은 차량 이동성 네트워크와 도로선을 이동 반경으로 하고 있어서 도보 이동의 경우에 대한 정보가 부족한 실정이다[2]. 본 연구는 일반 사용자가 초행길을 도보 이동할 떄 발생할 수 있는 다양한 경우에서 정보시스템을 통한 효율적인 안내방법을 다룬다. 기존의 일반 내비게이션과 지도 어플리케이션을 활용하였을 경우에 얻을 수 있는 정보의 수준과 비교하여 보다 정제되고 정확히 현장의 도로 여건을 반영한 길 안내 방법을 모색해본다.
  • 상기 선행연구로 살펴본 바와 같이 현재 빅데이터 분산처리 시스템 관련하여 분산처리 기법, 분산처리 시스템 구현 방법론, 분석 알고리즘, 알고리즘의 효율성 증대 방법론, 데이터의 무결성 및 보안성 확보방안 등의 다양한 측면에서 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 각 사용자들의 이동정보에서 데이터를 수집하고 이를 효과적으로 분석 및 활용함과 동시에 정보 제공자의 고유정보를 보호할 수 있는 측면까지 기술적 고려대상으로 삼고 이어지는 3장에서부터 분산처리 시스템의 개요를 서술하고자 한다.
  • 본 연구에서는 빅데이터 분산처리 시스템을 이용하여 실제 해당 경로를 자주 이용하는 사람들이 이동하는 경로의 정보를 분석하였다. 실시간 분석을 통하여 이동 경로에 대한 가장 효율적인 정보를 제시하는 것을 최종 목적으로 하였다.
  • 본 연구에서는 이 현상을 극복하기 위하여 지식 기반 지능형 시스템으로서 시스템에 축적되는 노하우를 기술적으로 활용할 수 있는 방안을 모색한다. 본 연구에서는 실제 사람들이 이동하는 다양한 경로에 해당하는 빅데이터화된 이동정보를 분석하여 효율적인 경로정보를 제시하는 것을 최종 목적으로 한다. 즉 사람들이 자신의 익숙한 경로에 갖고 있는 경험들을 데이터화하여 시스템적인 수단을 통해 제공하고자 하는 것이다.
  • 그러므로 해당 시스템을 장기간 활용하였을 때 시스템에 축적되는 각종 통계적 노하우들을 사용하지 못하는 한계성이 있다. 본 연구에서는 이 현상을 극복하기 위하여 지식 기반 지능형 시스템으로서 시스템에 축적되는 노하우를 기술적으로 활용할 수 있는 방안을 모색한다. 본 연구에서는 실제 사람들이 이동하는 다양한 경로에 해당하는 빅데이터화된 이동정보를 분석하여 효율적인 경로정보를 제시하는 것을 최종 목적으로 한다.
  • 이 경로 정보들은 대중교통, 자동차, 도보통행 등의 수단에 따른 최단거리 알고리즘 혹은 특정 센서, 저장된 정보에 따른 우회 방향을 포함하는 경로를 지시하게 된다. 상기에서 살펴본 선행연구들은 특정 장치와 시스템을 통하여 위치정보를 확인하고 이 정보에 기초한 각종 정보를 161 제공하는 것을 목적으로 한다. 하지만 공통적으로 이 시스템들은 동일한 입력에 같은 결과값을 제시하며 특정 상황을 고려한 정보를 제시하지 않는다.
  • 본 연구에서는 빅데이터 분산처리 시스템을 이용하여 실제 해당 경로를 자주 이용하는 사람들이 이동하는 경로의 정보를 분석하였다. 실시간 분석을 통하여 이동 경로에 대한 가장 효율적인 정보를 제시하는 것을 최종 목적으로 하였다. 다시 말하면 사람들마다 자신에게 익숙하여 최적의 경로를 알고 있는 경험들을 시스템화하고 빅데이터로 수집하였다.
  • 즉 대중교통의 불편함 정도 즉 모두 사용자의 입력에 이러한 정보가 좌우됨으로서 중앙처리식의 관리요소도 필요함을 알 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이 본 연구에서는 빅데이터 처리 시스템을 통해 위치 기반 서비스의 새로운 방향성을 모색하였다. 위치 기반 서비스로서 SNS정보와 연계하여 맛집, 지역 홍보, 가맹점 홍보, 특정 업체의 멤버십 서비스 정보와 연계한 서비스 등을 비즈니스 모델로 활용가능하다.
  • 경로를 관찰해보면, 현재 철거가 진행되어 인적이 드물어진 지역이 포함되어 있으므로 초행길을 가야하는 사람이 이 경로를 따라갈 경우에 인적이 없는 공사구간을 한참 지나야 하는 문제점이 생긴다. 이와 같은 문제점을 본 시스템의 경험적, 통계적인 데이터로 해결할 수 있는지 적용해 보았다.
  • 이를 위해 지도정보에 기초한 시스템을 구현하고, 실제 사람들이 해당 경로를 이동하기 위해 다니는 이동 정보를 실시간으로 서버에서 처리한다. 이의 결과로 실제 그 경로를 자주 다니는 사람이 직접 안내해주는 것과 같은 정보를 도출할 수 있도록 한다.
  • 그러면 서버에서는 주기적으로 사용자 위치를 분석하여 세부 스팟을 정하고 도착지까지의 이동정보를 저장하게 된다. 정보 제공자들의 정보들이 계속 서버에 누적되며 각 이동정보에 대한 노하우들이 축적되고 사용자에게 최상의 정보를 제공하는 것을 목표로 한다. 정보 제공자에 따라 혹은 특정 도로 사정에 따라 다양한 경로들이 존재할 수 있으며, 사용자들은 최신 정보를 기준으로 추천받은 경로를 이용하여 판단하면 된다.
  • 이 경로들을 경우의 수로 나누고 빈도를 계산하여 가장 빈도가 높은 경로를 사용자에게 이동정보로 제공한다. 즉 동일한 경로를 과거에 이동한 사람들의 이력을 제공하여 사용자가 이동의 노하우를 알 수 있도록 설정한 것이다. 이는 하나의 지름길 혹은 동네 주민이 알려주는 빠른 길의 형태로 사용자에게 제공되게 된다.
  • 본 연구에서는 실제 사람들이 이동하는 다양한 경로에 해당하는 빅데이터화된 이동정보를 분석하여 효율적인 경로정보를 제시하는 것을 최종 목적으로 한다. 즉 사람들이 자신의 익숙한 경로에 갖고 있는 경험들을 데이터화하여 시스템적인 수단을 통해 제공하고자 하는 것이다. 이를 위해 지도정보에 기초한 시스템을 구현하고, 실제 사람들이 해당 경로를 이동하기 위해 다니는 이동 정보를 실시간으로 서버에서 처리한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분산처리시스템란 무엇인가? 분산처리시스템은 독립적인 프로세싱 기능을 보유한 다수의 시스템을 전산망으로 연결하여 서로 다른 공간에 산재한 각 컴퓨터 시스템에 자원을 분산시켜서 서로 협력할 수 있도록 구성한 시스템을 의미한다. 이는 전산을 사용하는 단일한 업무를 분산시킴으로서 속도 향상의 측면과 자원 공유의 효과를 얻을 수 있고 시스템적인 확장성을 높일 수 있고 처리량이 증가하더라도 시스템의 규모적 증분에 용이성을 가진다.
분산처리시스템으로 어떤 효과를 얻을 수 있는가? 분산처리시스템은 독립적인 프로세싱 기능을 보유한 다수의 시스템을 전산망으로 연결하여 서로 다른 공간에 산재한 각 컴퓨터 시스템에 자원을 분산시켜서 서로 협력할 수 있도록 구성한 시스템을 의미한다. 이는 전산을 사용하는 단일한 업무를 분산시킴으로서 속도 향상의 측면과 자원 공유의 효과를 얻을 수 있고 시스템적인 확장성을 높일 수 있고 처리량이 증가하더라도 시스템의 규모적 증분에 용이성을 가진다. 특히 빅데이터 처리기술의 측면에서 데이터 분산처리 시스템으로서 가장 광범위하게 사용되는 Hadoop기술은 분산저장기술인 HDFS을 통해 Hadoop 통신망에 연결된 다수의 기기들이 각 노드를 통해 데이터에 접근할 수 있으며 분산처리 기술인 Map Reduce를 통해서 클러스터 환경에서의 병렬 처리를 지원한다.
Hadoop기술은 어떤 기술을 통해 데이터에 접근할 수 있는가? 이는 전산을 사용하는 단일한 업무를 분산시킴으로서 속도 향상의 측면과 자원 공유의 효과를 얻을 수 있고 시스템적인 확장성을 높일 수 있고 처리량이 증가하더라도 시스템의 규모적 증분에 용이성을 가진다. 특히 빅데이터 처리기술의 측면에서 데이터 분산처리 시스템으로서 가장 광범위하게 사용되는 Hadoop기술은 분산저장기술인 HDFS을 통해 Hadoop 통신망에 연결된 다수의 기기들이 각 노드를 통해 데이터에 접근할 수 있으며 분산처리 기술인 Map Reduce를 통해서 클러스터 환경에서의 병렬 처리를 지원한다. 이병업의 연구에서는 클라우드 환경에서 비용절감을 위한 데이터 처리 아키텍처를 제안하였다[16].
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참고문헌 (20)

  1. 장진욱, "실시간 GPS 정보를 이용한 동영상 길안내 시스템 개발에 대한 연구," 한국컴퓨터정보학회논문지, 제23권, 제8호, pp.95-99, 2018. 

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  5. http://www.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno2017032617242675889, 2017.3.26. 

  6. http://www.dailypop.kr/news/articleView.html?idxno20241, 2016.8.4. 

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  8. 장영건, 차주현, "시각장애인용 길안내 서비스 시스템에 대한 연구," 재활복지공학회논문지, 제11권, 제4호, pp.315-321, 2017. 

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  10. C. B. Mun and O. Lee, "VR-based Location Aware System Modeling: Providing Location Information for Urgent Requests," International Journal of Applied Engineering Research, Vol.12, No.15, pp.4955-4958, 2017. 

  11. 문창배, Integrated Supporting Platform for the Visually Impaired: Using Smart devices and Web-based Server, 한양대학교, 박사학위논문, 2018. 

  12. 이금렬, 이용현, 박창준, 유제혁, 박상준, 조은영, 이소연, "복합측위 기술을 이용한 실내외 막힘없는 평창올림픽 AR길안내 서비스," 한국통신학회지(정보와통신), 제35권, 제4호, pp.44-50, 2018. 

  13. 정승환, 김상균, "비콘 기반의 실내 증강현실 길안내," 한국방송미디어공학회 학술발표대회 논문집, pp.25-28, 2018. 

  14. 유재형, 한영준, 한헌수, "시각장애인의 길안내를 위한 정적-동적 영상정보의 음성변환 시스템," 대한전자공학회 학술대회, pp.571-572, 2007. 

  15. 이재은, 유지형, 박재현, "보행자 길안내를 위한 언어적 표현 조사 및 분석," 한국HCI학회 학술대회, pp.1220-1222, 2013. 

  16. 이병엽, 박재열, 유재수, "비용절감 측면에서 클라우드, 빅데이터 서비스를 위한 대용량 데이터 처리 아키텍쳐," 한국콘텐츠학회논문지, 제15권, 제5호, pp.570-581, 2015. 

  17. 최승준, 박제원, 김종배, 최재현, "빅데이터 분산처리시스템의 품질평가모델," 한국디지털콘텐츠학회논문지, 제15권, 제4호, pp.533-545, 2014. 

  18. 복경수, 육미선, 노연우, 한지은, 김연우, 임종태, 유재수, "빅데이터 환경에서 스트림 질의 처리를 위한 인메모리 기반 점진적 처리 기법," 한국콘텐츠학회논문지, 제16권, 제2호, pp.163-173, 2016. 

  19. 정소원, 김기성, 정익래, "해쉬 체인 기반의 안전한 하둡 분산 파일 시스템 인증 프로토콜," 정보보호학회논문지, 제23권, 제5호, pp.831-847, 2013. 

  20. 최대선, 김석현, 조진만, 진승헌, "빅데이터 개인정보 위험 분석 기술," 정보보호학회지, 제23권, 제3호, pp.56-60, 2013. 

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