개방형 LBS 플랫폼 기술(I)

위치기반서비스(LBS)는 2010년 이후 급속하게 확대되고 있는 스마트폰 시장과 맞물려 성장하고 있으며, 위치정보와 커머스, 엔터테인먼트가 결합된 하나의 플랫폼으로 진화할 것으로 전망되고 있다.

시장조사업체인 스트래티지 애널리틱스(SA, Strategy Analytics)에 따르면, 지난해 스마트폰과 피처폰을 포함한 전 세계 휴대폰 판매량은 17억 4,480만 대인 것으로 조사되었고, 또 다른 시장조사기관인 IDC 보고서에 따르면 전 세계 스마트폰의 비중은 약 12억 대로, 이 중 7억 7,000만 대가 GPS 기반의 단말기일 정도로 엄청나게 확산되고 있다. 위치측위가 가능한 단말의 보급이 확산되고, 스마트폰의 위치측위 플랫폼이 개방됨에 따라 위치기반서비스(LBS)가 빠르게 발전하게 된 것이다.

스마트폰은 기지국(Cell-ID), GPS, Wi-Fi 등을 기반으로 한 위치측위 기술과 모션센서 기반의 정밀 추측항법을 이용한 위치측위 메커니즘, Google Map, Apple Map 등의 지도와 결합하여 종합적으로 활용할 수 있다. 서비스 관점으로는 위치측위 기술 지원을 기반으로 소셜네트워크 서비스(SNS, Social Network Service), 증강현실(AR, Augmented Reality), 모바일게임, 모바일 광고 등 다양한 서비스들과 연계한 위치기반서비스가 가능해졌고, 위치정보를 활용한 긴급구조 등 사회 안전망으로서도 그 활용성이 더욱 증대되고 있다.

스마트폰 보급 확산과 다양한 위치측위 기술 발전으로 많은 분야에서 서비스가 활용되고 있지만, 아직까지 국내의 위치정보는 도심지에서 300m 이상, 교외에서 수km에 달하는 등 위치측위 오차가 비교적 큰 기지국(Cell-ID) 방식 중심으로 운영된다는 한계가 있다. 실외에서 위치정보의 정확도가 10m∼50m 이내의, 비교적 정확도가 높은 GPS가 점점 더 많이 활용되고 있지만, 이 또한 실내나 GPS 신호 음영지역에서는 측위가 불가능하다는 단점을 갖고 있다.

그러나, ICT(Information and Communication Technology) 기술이 급속하게 발전하고 있으며, 이들을 기반으로 한 다양한 서비스 및 시스템들이 빠르게 융합되고 있다. ICT 기반 융합의 흐름 중 주목할 만한 한 가지는, 바로 실내 공간을 대상로 하는 ITS(Intelligent Transportation System)/GIS(Geographic Information System), LBS(Location Based System) 및 관련 서비스 등의 융합이라고 할 수 있다. 건축 기술 등이 발달함에 따라 실내 공간이 점차 대형화되면서 기존에 실외 공간에서 주로 이루어지던 활동들이 실내 공간에서도 이루어지게 되었다. 이로 인해 일상생활에서 실내 공간이 차지하는 비중과 중요도가 점차 증가하고 있다.

실내 공간으로 서비스 확대

기존 실외 공간에서 제공되어 온 교통정보, 공간정보, 위치정보는 실내 공간의 중요성이 확대됨에 따라 그 활용도가 주목 받고 있으며, 실내 공간에서 다양한 서비스를 제공하기 위해 기존의 ITS/GIS/LBS 관련 시스템 및 서비스들은 점차 밀접한 의존도를 갖도록 진화하고 있다. 다시 말해 실내공간에서 다양한 융합기반 서비스를 제공하기 위해 ITS/ GIS/LBS 위주의 기술 및 서비스들이 활발히 연구 개발되고 있다.

실내 측위의 정확도가 요구되는 시장의 니즈에 부응하기 위한 IPS(Indoor Positioning System)는 보다 정교하게 실내 위치측위를 가능하게 주는 기술이다. IPS는 2012년 미국에서 3억 달러 시장으로 성장한 Real Time Location System의 일종으로 운수, 의료산업 분야 등에 활용되고 있다. IPS 기술이 발전함에 따라 실시간 위치정보를 활용한 광고 시장도 빠르게 성장하고 있다. 위치기반 광고 서비스 시장은 2012년 5억 2,600만 유로 규모로 모바일 광고 시장의 9.1%의 비중을 차지했다. 또한, 2017년에는 65억 유로 시장으로까지 성장할 것이라고 전망하고 있다.

또한, 스마트폰의 대중화 시대가 도래함에 따라 소셜 네트워크 서비스, 모바일 메신저, 멀티미디어, 커머스, 위치 기반 서비스(LBS) 등 모바일을 통해 업무 수행, 정보 습득, 여가 활용, 사회적 소통을 하는 이른바 ‘스마트 라이프’가 일상화 됐다.

고객의 편익 증진과 생태계 발전의 근간인 ‘스마트 ICT 인프라’도 지속적으로 고도화되는 추세다. 또 더욱 완벽한 품질의 네트워크를 제공하는데 만전을 기하고, 5세대(5G) 등 차세대 네트워크 진화와 미래 연구개발도 활발히 전개되는 시점이다. 이동통신 서비스를 통해 고객의 삶은 편리하고 풍요로워졌으며 단말기, 장비, 플랫폼 등 관련 생태계의 글로벌 위상이 강화됐다.

SK텔레콤은 스마트 ICT 인프라의 고도화를 근간으로 혁신적인 고객 맞춤형 서비스를 제공하고 ICT 융합 생태계 활성화와 동반 성장 추진을 지속적으로 강화하고 있다. SK텔레콤에서는 최근 상황인지 플랫폼(Context Platform), LBS(Location Based Service, 위치기반) 플랫폼, 증강현실(Augmented Reality, AR) 플랫폼 등을 개발 출시했다.

‘상황인지 플랫폼’은 스마트 기기에 탑재된 다양한 센서와 위치 정보, 네트워크 접속 정보를 활용, 고객의 주변 상황 및 기기 사용 패턴 등을 수집, 분석해 다양한 맞춤형 상황 정보를 제공한다. 이용자는 ‘상황 인지 플랫폼’을 통해 실내외 여부를 포함한 위치, 이동거리, 패턴, 최적화된 교통수단, 주위 소음 정도, 지인들과의 친밀도, 특정인과의 만남, 지출 내역, 선호하는 음악 장르, 기상, 취침 시간, 사용자 건강 상태 등 새로운 정보를 제공 받을 수 있다.

‘실내 측위 플랫폼’은 블루투스 4.0, Wi-Fi, UWB(초광대역 통신)를 비롯, 스마트 기기에 탑재된 다양한 센서를 활용해 50cm 이내의 위치까지 측정하는 초정밀 실내 측위 기술을 바탕으로 한다. ‘실내 측위 플랫폼’을 활용한 대표적인 서비스인 ‘Indoor Location 서비스’는 벽면에 부착된 블루투스 비콘(Beacon)을 기반으로 스마트폰 앱을 통해 길 찾기, 쿠폰, 광고 등 다양한 서비스를 고객에게 전달하는 솔루션이다.

증강현실은 스마트폰 화면을 통해 보는 사물 위에 풍부한 정보와 재미를 제공하는 기술로, 다양한 분야에서 콘텐츠를 쉽게 개발할 수 있다.

LBS 플랫폼은 스마트폰 사용자에게 실내 및 실외에 상관없이 고정밀의 위치정보를 제공할 수 있는 개방형 LBS 플랫폼 핵심 기술로써 Wi-Fi 및 스마트폰에 내장된 센서(자이로, 가속도, 고도, 지자계, NFC)등을 활용하여 주변 환경에 따라 최적의 위치를 결정하는 단말 기반 측위 기술, 스마트폰 기반의 이종 인프라 자동 수집 기술, 수집된 이종 인프라 측정 정보를 기반으로 위치 DB를 생성하여 단말 기반 측위를 지원하는 플랫폼 기술 등의 요소 기술을 포함한다. 향후, 핵심 기술 개발들이 완성되면 LBS플랫폼을 개방해, 누구나 이 플랫폼을 활용해 새로운 사업과 서비스를 만들고, 가치를 공유하도록 도울 계획이다.

LBS 플랫폼의 구성

LBS 플랫폼은 건물 내에 설치된 무선 인프라의 위치 정보와 실내지도를 데이터베이스로 구축 및 관리하고, 스마트폰 사용자의 요청에 따라 사용자가 위치한 특정 건물의 실내 지도 데이터와 Wi-Fi 위치 정보를 제공한다. 그림 1은 플랫폼의 구성과 외부 디바이스 사이의 연동을 위한 관계를 나타낸 것이다.

Mediate Server는 사용자 단말, 수집장치, 관제시스템 등과 같은 클라이언트로부터 위치 DB와 실내 지도를 요청 받아 이를 처리할 서버의 URL을 클라이언트에 제공한다. 클라이언트는 Mediate Server가 제공한 URL에 직접 통신하여 해당 서버가 제공하는 데이터를 수신 받을 수 있다.

Raw Data Processing Server는 수집장치로부터 수신된 수집시점의 위치정보와 수집지점 주변의 Wi-Fi AP 정보들을 원시 데이터의 데이터베이스에 저장하고, 이를 위치 DB 구축 알고리즘으로 분석하여 각각의 Wi-Fi AP에 대한 위치 좌표를 추정한다. 추정된 Wi-Fi AP는 건물 단위로 데이터베이스화 되어 단말 사용자의 요청에 따라 위치 DB로 제공된다.

Positioning Database Server는 구축된 위치 DB를 스마트폰 사용자에게 제공한다. 실내에서 활동 중인 스마트폰 사용자는 위치 DB를 요청하기 위해 자신이 위치한 지점에서 스캔된 Wi-Fi 정보들을 서버로 전송한다. 서버는 수신된 Wi-Fi의 인프라 ID를 포함한 건물을 검색하여 사용자가 어느 건물에 위치하고 있는지 식별하고, 해당 건물의 위치 DB를 사용자에게 제공한다.

Indoor Map Server는 건물의 캐드 도면과 같은 설계도를 이용하여 구축된다. 구축된 실내 지도는 건물 내의 경로, 공간, POI(Point Of Interest) 정보 등을 포함하고 있으며, 이러한 정보들을 수집 장치나 사용자 단말에서 제공받아 단말의 위치를 기준으로 지도상에 위치 표시가 가능하도록 한다.

지금까지 위치기반 서비스의 발전 현황과 구성 등에 대해 알아보았다. 다음에는 정확도 향상을 위한 무선 인프라 자동 수집 기술에 대해 살펴본다.