초록 ▼

연구개요
현대 사회의 필수품이 된 스마트폰 내의 다양한 센서들을 활용한 PDR (Pedestrian Dead Reckoning) 측위 기술은 GPS (Global Positioning System)를 활용하기 힘든 실내에서는 대표적인 측위 기술이다.
또한 위치 기반 서비스가 계속해서 연구되고 있는 가운데 여러 무선통신 신호를 이용한 측위 기술들도 활발히 연구되고 있으나, 재난 상황과 같이 무선통신 인프라 사용이 제한되었을 때 실내에서 사용자 위치를 파악할 수 있는 고정밀 측위 기술이 요구된다.
본 연구는 “재난 환경

연구개요
현대 사회의 필수품이 된 스마트폰 내의 다양한 센서들을 활용한 PDR (Pedestrian Dead Reckoning) 측위 기술은 GPS (Global Positioning System)를 활용하기 힘든 실내에서는 대표적인 측위 기술이다.
또한 위치 기반 서비스가 계속해서 연구되고 있는 가운데 여러 무선통신 신호를 이용한 측위 기술들도 활발히 연구되고 있으나, 재난 상황과 같이 무선통신 인프라 사용이 제한되었을 때 실내에서 사용자 위치를 파악할 수 있는 고정밀 측위 기술이 요구된다.
본 연구는 “재난 환경에 적용 가능한 최소의 기존 인프라를 활용하는 스마트폰 기반 실내 측위 시스템 개발”을 최종 목표로 하고 있으며, 이와 같은 목표를 달성하기 위해 스마트폰 센서 기반 PDR 기술, 실내 측위 기술, 실내·외 연속 측위 기술 등을 유기적으로 결합하여 체계적인 연구를 수행하였다.

연구 목표대비 연구결과
1차년도에는 “열악한 실내 통신 환경에서 극소수의 Wi-Fi AP (Access Point)와 스마트폰 센서를 이용한 PDR 기반 실내 측위 기술 연구“를 목표로, 설치된 Wi-Fi AP 인프라를 사용하여 추가적인 인프라 구축이 불필요한 Wi-Fi 신호 기반의 Fingerprinting을 결합한 PDR 측위 기법에 대해 연구하였다.
2차년도에는 ”실외에서 실내로 진입하였을 때 끊김 없이 측위가 가능한 실내·외 연속 측위 기술 연구“를 목표로, Wi-Fi/iBeacon/PDR 융합을 통한 실내·외 연속 측위 시스템, 환경 정보 자동 감지 방안, 딥러닝 기반 실내 방향 안정화 기법, 딥러닝 기반 PDR 기법, 부족한 학습 데이터를 대비한 데이터 증강 기법 등을 연구하였다.
3차년도에는 ”재난 환경을 감안한 실내에서의 무선 측위 기술의 성능 검증“을 목표로, 실제 재난 환경에서의 적용 가능성을 검증하기 위해 다층 건물 내에서 열악한 무선통신 상황일 때의 3차원 측위 실험을 수행하고 재난 환경에 적합한 스마트폰 기반 실내 측위 시스템을 개발하였다.
이러한 연구 결과를 통해 본 과제의 연구 목표를 충실히 달성하였다고 판단된다.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
개별 측위 기술들에 대한 이론적인 분석 뿐 아니라 실제 수집된 데이터들을 기반으로 측위 시스템에 대한 실제 실험을 통해 성능을 검증하였기 때문에, 재난 환경에서 적용 가능한 실내 측위 시스템에 기술적인 요구사항을 충족시킬 수 있었다고 판단된다.
이러한 결과를 바탕으로, 재난 환경에서의 열악한 무선통신 인프라 상황을 극복할 수 있는 스마트폰 센서 기반의 PDR 기법을 중심으로 고도화 하였으며, 최소한의 Wi-Fi AP 인프라를 활용하고 딥러닝을 적용하여 PDR 기법의 단점을 보완하여 경제성 있는 측위 시스템을 구축할 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 최종 목표 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도: 열악한 실내 통신 환경에서 극소수의 Wi-Fi AP와 스마트폰 센서를 이용한 PDR 기반 실내 측위 기술 연구 ... 5
• 2) 2차년도: 실외에서 실내로 진입하였을 때 끊김 없이 측위가 가능한 기술 연구 ... 8
• 3) 3차년도: 재난 환경을 감안한 실내에서의 무선 측위 기술의 성능 검증 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 16
• 1) 정성적 연구개발성과 (연구개발결과) ... 16
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4) 목표 달성시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 1) 연구개발성과의 활용분야 및 활용방안 ... 17
• 2) 추가 연구의 필요성 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 24
• 끝페이지 ... 39