쉽게 쓴 데이터·AI 지식/데이터

스마트폰에서 위치 데이터를 수집하는 방식

정데만 2023. 8. 22. 10:43
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피처폰시절부터 위치데이터는 통신사의 주요 데이터 중 하나였다. 당시에도 GPS장비는 있었으나 가격도 비싸고 덩치도 커서 네비게이션에만 부착되었으며, 피처폰에서 GPS신호를 이용하려면 별도의 장비가 필요했다.

 

하지만 셀룰러(2G, 3G) 신호가 연결된 기지국 정보를 기반으로 위치를 확보할 수 있었으며, 분실폰 찾기, 미아 찾기 등의 서비스를 제공하거나 범죄 추적 등에 활용되었다.

 

네이트 드라이브와 케이웨이스 (출처: SBS, 2004.9)

 

스마트폰(3G, LTE, 5G)에는 당시 사용하던 셀룰러 뿐 아니라 GPS와 WiFi는 물론이고 블루투스, RFID(NFC)까지 다양한 네트워크 기술을 이용하여 정교한 위치데이터를 수집하고 있다.

 

실외 위치 데이터 측위 방식

위치 데이터 측정방식은 크게 실외와 실내 측위 방식으로 나눠지며, 연결된 네트워크에 따라 구분된다.

 

실외 측위방식 중 가장 많이 활용되고 정확도가 높은 것은 대부분 알고 있는 것처럼 GPS(Global Positioning System) 신호로 인공위성을 활용한 삼각측량법(Triangulation)이 사용된다.

 

GPS삼각측량법 (출처:nationalgeographic.org)

 

GPS는 스마트폰 뿐 만아니라 네비게이션과 자동항법장치, 그리고 군사무기에도 이용되는데, 최소 3개 이상의 인공위성을 이용해야하는 고가의 기술임에도 불구하고 미국이 전세계에 무료로 제공하면서 다양한 분야에서 활용되고 있다.

 

잠깐, GPS가 무료로 개방된 이유를 소개하면 안타깝게도 1983년 있었던 대한항공 격추사건으로 이어진다. 당시 뉴욕에서 서울로 향하던 대한항공 007편에는 대통령 전용기까지 조종했던 엘리트 조종사가 기장으로 있었음에도 불구하고 2차례 소련의 영토에 진입하였으며, 후속여객기와 교신하면서도 항로를 이탈하고 있음을 명확히 인지하지 못했다.

 

이로 인해 소련의 요격기가 군항기로 오인하면서 미사일을 발사하였으며 탑승객 269명이 전원 사망하였다. 당시 항공기엔 미국 하원의원도 탑승하고 있었고, 비슷한 상황이 추가적으로 발생할 경우 전쟁으로 치닫을 수도 있었기 때문에 미국은 군사용으로만 사용하던 GPS를 민간에 개방하였다.

 

GPS는 실외 위치기반 기술 중 가장 정확한 위치를 측정할 수 있으나 콘크리트를 통과하지 못해 터널 및 지하차도, 그리고 실내에서는 동작하지 않는다는 단점을 가지고 있다. 그래서, 이를 보완하는 방식으로는 피처폰 시절과 마찬가지로 기지국 정보를 활용하거나 WiFi AP정보를 이용하여 위치 정보를 활용하기도 한다.

 


 

실내(근거리) 위치 데이터 측위 방식

기지국을 이용한 위치데이터는 실내에서도 동작하기는 하지만 기지국의 간격이 지방을 기준으로 1.5~2km, 도심은 광화문을 기준으로 50~100m 정도로 정교함이 많이 떨어진다.

 

그래서 최근엔 WIFI 연결정보를 이용한 위치정보가 각광받고 있는데 WIFI는 이용거리가 보통 10m정도에 불과하기 때문에 연결만 되면 상대적으로 정교한 위치 정보를 수집할 수 있으며, 요즘엔 식당과 카페 등에 매장마다 설치되어 있어 단순 좌표 정보 뿐 아니라 층수와 같은 실내 세부 위치까지도 파악할 수 있다.

 

하지만, 실내 네비게이션과 쇼핑몰 내부 길찾기와 같이 더욱 정교한 서비스를 구축하기 위해서는 WIFI로도 한계가 있으며 이 때 사용되는 기술이 블루투스와 RFID를 이용한 근거리 통신과 마이크를 이용한 초음파, 그리고 스마트폰의 자이로 및 지자기 센서 등을 이용한 모션센싱 기술 등이 있다.

 

근거리 통신기술은 대부분 단말기를 접촉하거나 연결을 허용해줘야 하기 때문에 통신사의 일괄 동의를 통해 위치 정보를 확보하는 건 어렵지만, App에서 동의를 받은 후 매장 내 상품위치를 안내하거나 주문 안내하는 등 서비스를 목적으로 유용하게 활용될 수 있다.

 

대표적인 사례가 스타벅스로 재미있는 건 보통 카페나 식당에서는 진동벨에 초음파 기술을 활용하는 데 스타벅스는 사이렌 오더에 초음파기술을 적용하고 있으며, 이는 스타벅스App 접근 허용 목록에서 블루투스(비콘)와 마이크가 같이 켜져 있는 것을 통해 확인할 수 있다.

 

Google Maps AR

 

이 밖에 게임분야에서 활발하게 쓰이고 있지만 카메라와 자이로, 지자기 센서 등을 혼합하여 AR방식을 적용해 실내 위치를 파악하는 위치정보 서비스를 통해 수집되기도 한다.


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