무선 신호나 실내지도가 없는 건물에서도 위치인식이 가능해졌다. 끊김 현상 없이 위치를 정밀하게 파악할 수 있다. 정확한 층 정보까지 알려준다. 이는 구글이나 애플이 만든 위치인식 서비스에는 없는 기능들이다.
미술관이나 박물관 방문객을 위한 위치 기반 전시 안내 서비스에 적용할 계획이다. 어린이나 노약자 보호 목적 등 다양한 분야에서도 활용 가능할 전망이다.
카이스트(총장 이광형, KAIST)가 실내외 구분 없이 정밀한 위치인식이 가능한 ‘실내외 통합 GPS 시스템’을 개발했다. 한동수 전산학부 교수 연구팀(지능형 서비스 통합 연구실)이 만들었다.
실내외 통합 GPS 시스템은 끊김이 없다. 실외에서는 GPS 신호로 위치를 추정한다. 실내에서는 관성센서, 기압센서, 지자기센서, 조도센서에서 나오는 신호를 통해 위치를 인식한다.
연구팀은 인공지능(AI)을 활용한 실내외 탐지, 건물 출입구 탐지, 건물 진입층 탐지, 계단·엘리베이터 탐지, 층 탐지 기법 등을 개발했다. 개발된 각종 랜드마크 탐지 기법을 '보행자 항법 기법(PDR)'과 연계한 센서 퓨전 AI 알고리즘도 새롭게 만들었다.
연구팀이 이번에 개발한 알고리즘은 구글, 애플 위치인식 서비스에는 없는 건물 내 정확한 층 정보까지 제공할 수 있다. 비전이나 지구 자기장, 무선랜 측위 방식과 달리 사전 준비 작업이 필요하지 않은 장점도 있다. 전 세계 어디서나 사용할 수 있는 범용적인 실내외 통합 GPS 시스템을 구축할 수 있는 기반이 마련된 셈이다.
연구팀은 GPS, 와이파이, 블루투스 신호 수신 칩과 관성센서, 기압센서, 지자기센서, 조도센서 등을 탑재한 실내외 GPS 전용 보드도 제작했다. 제작된 하드웨어 보드에 개발된 센서퓨전 위치인식 알고리즘을 탑재한 상태다.
기능을 측정한 결과 층 추정 정확도는 95%, 수평 방향으로는 약 3~6미터 정확도를 달성했다. 실내외 전환 속도는 약 0.3초를 기록했다. 보행자 항법(PDR) 기법을 통합할 경우, 1미터 내외 정확도를 보였다.
향후 연구팀은 위치인식 보드를 갖춘 태그를 제작해 박물관, 과학관, 미술관 방문객들을 위한 위치 기반 전시 안내 서비스에 적용할 계획이다. 실내외 통합 GPS 태그는 어린이나 노약자를 보호하는 목적으로도 쓸 수 있다.
지하 주차장 같은 실내로 진입하는 차량 위치를 추정하는 차량용 센서 퓨전 위치인식 알고리즘과 위치인식 보드도 현재 개발 중이다. 해당 기술을 만들면 자동차 제조사, 차량 대여 업체들과 협력할 예정이다. 개발된 알고리즘이 내장된 실내외 통합 GPS 앱도 만들어 위치인식 분야에서 다양한 사업화를 모색하는 통신사와 협력도 가능할 전망이다.
한동수 교수는 "올해부터 개발이 시작된 한국형 GPS(KPS) 시스템, 한국형 항공위성서비스(KASS, Korea Augmentation Satellite System)와 통합되면 한국이 실내외 통합 GPS 분야에서 선도 국가로 나설 수 있다"며 "실내외 통합 GPS 반도체 칩도 제작할 계획이다"고 밝혔다.
실내외 통합 GPS 시스템, 위치기반 관람객 동선 분석 시스템 개발은 과학기술정보통신부의 과학문화전시서비스 역량강화지원사업에서 지원해 개발됐다.
AI타임스 김미정 기자 kimj7521@aitimes.com
