iBeacon을 이용한 실내 위치 추적

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iBeacon을 이용한 실내 위치 추적

등록일: 
2016-12-12
참여연구원: 
노병석
Bluetooth 4.0 Low Energy(BLE) 비콘 기반의 위치 측정 라이브러리
목적 및 필요성: 

실내 측위에 활용하기 위해 Bluetooth 4.0 Low Energy(BLE)기반의 비콘을 이용하는 경우가 늘어나고 있습니다. 이 BLE 비콘을 실내의 적소에 설치하여 모바일 장치를 들고 있는 사용자의 위치를 확정할 수 있습니다. iOS와 Android 모두 BLE 비콘 신호를 수신하고 수신강도를 산출하는 API를 제공하고 있으나, 노이즈에 취약한 신호 특성상 정확한 위치 측정이 어렵습니다. 이들 비콘이 발신하는 신호를 이용하여 실내에서의 위치를 추정하기 위해 패턴 인식, 노이즈 처리 등이 필요하며 이러한 기술적 과제를 극복하는 알고리즘을 적용, 좀 더 정확한 실내측위가 가능한 라이브러리 개발을 목표로 하였습니다.

기술특징: 

○ 패턴 기반 실내 측위 알고리즘
- 수신신호강도의 패턴 기반 실내 측위 기능 - 측정된 위치의 신뢰구간 산출
- 수신신호강도의 노이즈 극복 알고리즘
- 측정된 위치의 흔들림(jitter) 극복 알고리즘
○ 측위 알고리즘 분석도구
- 알고리즘 검증용 개발자 도구 (Android)
- 각 비콘의 수신신호강도, ID표시
- 수신신호강도로부터 분석된 위치와 신뢰구간 표시
- 수신신호강도의 노이즈와 측정된 위치의 흔들림 값과 안정화된 값 표시 - 표시되는 주요 정보들의 시간에 따른 변화를 꺾은선 차트로 시각화
- 측정값들을 파일 형태로 SD카드에 로깅
- 로그 파일을 읽어서 위치 측정 결과를 표시하는 웹용 어플리케이션
○ 패턴 측정 도구
- 실내의 신호 정보를 수신하여 DB화하는 관리자용 도구 (Android)
- 현재 위치와 측정된 신호의 쌍을 파일로 저장
- 현재 위치는 사용자로부터 수동 입력, 또는 GPS정보를 통해 입력하거나 - 위도 경도 좌표가 아닌, 문자열 타입의 태그로 입력 (geofencing 목적) - 저장된 파일을 안드로이드의 intent chooser를 통해 전송
○ 패턴 기반 실내 측위 라이브러리 개발
- 측위 알고리즘을 통해 산출된 위치정보를 콜백을 통하여 어플리케이션에 전달
- 사용자가 특정한 위치에 근접하면 콜백을 통하여 어플리케이션에 전달
- 어플리케이션 개발자가 지정한 입력 스트림으로부터 패턴을 입력

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