주목받는 실내 네비게이션 기술, 어떤 것들이 있을까?

대형 건축물이 늘어나고 복잡해짐에 따라 실내 생활은 점점 늘어나고 있습니다. 현대인은 일상의 80% 이상을 실내에서 생활한다는 조사결과도 있더군요. 각종 편의 시설과 장치는 점점 늘어나고 있고 효율적인 활용과 관리를 위해 실내로 들어서는 경우가 많아지고 있죠. 이는 각종 건축물의 대형화로 이어지고 이로 인해 실내 공간은 점점 복잡해 지고 있습니다.

대형 복합 쇼핑몰이나 고층 빌딩에 들어서면 수많은 사람과 넓은 실내 공간, 미로처럼 복잡하게 얽혀있는 통로로 인해 원하는 장소를 찾아가기가 쉽지 않습니다. 또한, 도심에는 지하철을 중심으로 수많은 지하 공간이 생겨나고 있는데 특별한 랜드마크가 없는 지하 공간에서의 길찾기 역시 쉬운 일은 아니죠.  이에 따라 실내 위치 정보 시스템 역시 발전하고 있고 이를 이용한 각종 실내 네비게이션 (Indoor Navigation) 기술이 주목을 받고 있습니다.

실내에서의 위치 확인 및 길찾기는 아웃도어와는 다른 기술이 필요합니다. 일반적인 도로에서는 위성 GPS를 이용한 네비게이션을 이용한 위치 파악이 용이하지만 터널이나 지하 도로에서는 GPS 신호가 잡히지 않아 일시적으로 네비게이션이 제대로 작동하지 않는 것이죠.

위성 GPS 신호를 받을 수 없는 장소에서의 위치 파악 및 길찾기를 위한 네비게이션 시스템은 다양하게 소개되고 있는데 그중에서 몇가지를 소개해 보도록 하겠습니다.


와이파이 기반 실내 네비게이션 (마이 코엑스)

실내 공간에서의 위치 파악은 주로 스마트폰을 통해 이루어지게 됩니다. 스마트폰에는 와이파이, 블루투스, NFC 등 여러가지 통신 모듈과 센서가 장착되는데 이들을 이용한 위치 파악과 길안내를 하는 것이 가장 좋은 방법이라고 할 수 있죠. 

실내 네비게이션은 국내에서 세계 최초로 상용화 되었습니다. 지난 2010년 코엑스에 와이파이 AP (Access Point)를 이용한 실내 네비게이션 myCoex(마이코엑스)가 나왔는데 이것이 세계 최초의 실내 네비게이션 앱이라고 하는군요. 

myCoex(마이코엑스)는 코엑스 내부에 설치된 약 3400여개의 와이파이 AP를 이용해 위치를 확인합니다. 

마이코엑스는 당시 열렸던 G20 서울 정상회의 기간에 코엑스를 방문하는 외국 대표단에게 실내 주요 시설을 안내하기 위해 개발되었는데 와이파이 기반의 실내 측위 기술을 활용했는데 오차범위가 3~8m 정도에 불과하다고 하는군요. 

마이코엑스 같은 와이파이를 이용한 실내 내비게이션은 앱 내부에 입력되어 있는 와이파이 AP의 위치 DB를 먼저 파악합니다. 앱을 실행하면 건물 내부 지도가 나타나고 AP와 연결되는데 고유 번호가 있는 공유기와 교신을 한 뒤, 각각의 신호 특성이 다른 공유기의 신호와 세기를 파악해 사용자의 위치를 파악하는 방식을 사용하는 것이죠. 

사용자가 이동할 때마다 부근에 있는 공유기들과 계속 교신을 해서 지속적으로 위치 정보를 교환하기 때문에 실시간 길안내도 어렵지 않게 할 수 있게 됩니다.

AP는 새로 설치할 필요가 없고 기존에 설치된 AP를 활용해 스마트폰 가입자의 위치를 파악한 뒤 특정 매장까지의 경로를 지도를 보며 찾아갈 수 있습니다. 또한, 3축 가속기, 자이로스코프 등 각종 센서를 활용한 실시간 위치정보가 제공된다고 하는군요.

마이코엑스 같은 와이파이 기반 네비게이션은 AP 설치의 변화가 많은 환경에서도 일부 AP만 사용해도 정확한 네비게이션 기능을 사용할 수 있고 응답속도도 0.5초 정도로 빨라서 매우 효과적이라고 합니다.

마이코엑스는 코엑스 내부의 장소 찾기, 길 안내, 주차장소 확인 및 주차요금 정산, 전시회 정보 제공, 매장 할인 및 이벤트 정보 등 다양한 부가 기능을 제공해 코엑스 방문자들에게 많은 도움을 주고 있고 건물 보안 등에도 활용할 수 있다고 합니다.


아이비콘 (iBeacon)을 이용한 네비게이션

아이비콘은 애플이 개발한 실내위치확인시스템 (Indoor Positioning System, IPS)로 애플 iOS7에 탑재된 근거리 무선 통신 기술입니다. 아이비콘은 블루투스 저전력 비콘 (Bluetooth Low Energy Beacon)의 신호로 고객의 위치를 탐지하는 것이죠.

iOS는 물론 비콘을 장착한 기기라면 어떤 제품에서도 사용이 가능하기 때문에 실내 위치 확인 시스템에 적용하기 좋은 기술이죠. 최근 많이 사용되는 근거리 무선 통신 기술인 NFC는 신호 감지 거리가 10cm 미만이지만 비콘은 감지거리가 최소 5cm에서 최대 49m까지 되기 때문에 활용범위가 훨씬 넓습니다.

비콘은 다양하게 활용이 가능한데, 예를 들면 비콘이 설치된 매장에 방문한 고객이 제품 진열대 앞에 서면 자동으로 스마트폰에 제품 관련 정보가 수신되어 편리한 쇼핑이 가능하죠. 매장에서 발행되는 할인쿠폰을 방문 고객에게 즉시 제공할 수 있고, 제품 자체에 적용할 수 있는 다양한 쿠폰들도 즉시 제공할 수 있습니다.

국내에서는 얼마전 SK텔레콤이 매장 크기나 특성에 맞게 다양한 종류의 비콘을 출시했고 이를 통해 실내 공간에서의 위치 확인 및 각종 매장 정보 및 서비스를 제공할 수 있다고 합니다.

아이비콘은 저전력 (Bluetooth Low Energy) 방식으로 1년에 배터리 하나만 있으면 될 정도로 전력소모가 적고 신호 감지 거리가 실내에서 사용하기 적합하기 때문에 이를 이용한 실내 네비게이션 시스템 구축은 점차 늘어날 것으로 기대되고 있습니다. 실제로 미국 메이저 리그는 20여개의 구장에 아이비콘을 설치해 보다 각종 편의 서비스와 쿠폰 등을 제공하고 있다고 합니다.


LED를 이용한 라이파이 (Li-Fi) 네비게이션

라이파이는 LED에서 발산하는 가시광선을 이용해 초당 10기가 바이트 속도로 데이터를 주고 받는 근거리 무선 통신 기술로 현재 많이 사용되고 있는 와이파이에 비해 무려 100배나 빠르고 LTE-A보다 66배나 빠른 엄청난 속도의 통신 기술이죠.

라이파이 기술을 이용한 실내 네비게이션 시스템은 LED 조명에 있는 반도체를 이용해 스마트폰에 위치 정보를 전송하는 것입니다. 건물 내부의 조명을 LED로 설치하고 여기에 라이파이 기술을 접목하면 스마트폰이 이동할때마다 LED 조명과 통신을 해 실시간 위치 파악이 가능하게 되는 것이죠.

엄청나게 빠른 속도의 라이파이 기술이지만 LED 빛을 이용하기 때문에 빛이 통과하지 못하는 장소에서는 통신이 단절된다는 커다란 약점이 존재합니다. LED 빛이 전달될 수 있는 공간내에서만 최적의 효과를 볼 수 있다는 제약이 있기 때문에 이를 응용한 실내 네비게이션 시스템도 제한적인 장소에서만 사용할 수 있을 것 같네요.


Inside - 샵클라우드 (ShopCloud)

Inside는 삼성전자가 인수 협상중인 이스라엘의 실내 네비게이션 스타트업 샵클라우드(ShopCloud)가 개발중인 실내 네비게이션으로 실내 네비게이션 시스템에서 필수적으로 사용하는 무선 기술을 사용하지 않는 독특한 기술을 이용한다고 합니다. 

위치의 정확도는 와이파이 등을 이용한 실내 네비게이션 기술이 1~6m 정도의 오차를 보이는데 비해 샵클라우드의 Inside 실내 네비게이션은 1m 이하의 정확도를 보인다고 하는군요.

스마트폰 카메라와 마이크, 자이로 센서 등 일반적인 스마트폰에 탑재된 부품과 센서를 활용해 실내 네비게이션을 구현하기 때문에 와이파이 AP 같은 장비를 추가로 설치할 필요도 없고 사용자도 와이파이에 연결하기 위해 신경쓸 필요가 없는 것이죠.

스마트폰 카메라로 주변을 확인한 뒤 데이터를 계산해 정확한 위치를 파악할 수 있다고 하며 각종 센서를 통해 사용자의 움직임을 추적하는 방식을 사용한다고 하는군요. 아직 실제 제품이 나온 상태는 아니지만 매우 흥미로운 실내 네비게이션이 되지 않을까 생각됩니다.

이밖에도 구글 맵스와 연동해 공항, 박물관, 컨벤션 센터 등 대형 실내 공간을 위주로 각 공간의 실내 지도를 연계하고 제공하는 구글 인도어 맵 (Google Indoor Map)도 실내 지도 정보 서비스를 제공하고 있습니다. 구글 인도어 맵은 스마트폰의 360도 파노라마 사진인 포토스피어로 찍은 이미지를 업로드해서 이미지 기반의 실내 공간 정보를 제공하고 있죠.

구글 인도어 맵은 사용자가 실내 지도를 업로드하는 방식을 통해 실내정보를 꾸준히 수집하고 있으며 건물의 층별 정보를 제공하고 위치정보를 통한 길찾기 기능도 제공하고 있습니다.

국내 포털 업체인 네이버와 다음도 각각 실내 지도 정보를 제공하고 있습니다. 네이버는 실내 지도, 뮤지엄뷰, 실내뷰 등을 서비스 중이고 다음은 다음 스토어뷰 서비스를 제공하고 있으나 단순한 지도 및 실내 이미지뷰 서비스에 그치고 있죠. 

앞으로 실내 위치 정보 시장은 2018년까지 약 400억 달러, 원화로 40조원에 달하는 엄청난 시장으로 성장할 것이라고 합니다. 보다 정확한 위치 파악과 신속한 길안내 기능을 기본으로 다양한 정보와 서비스를 제공을 하는 실내 네비게이션 시스템을 기대해 봅니다.

이 포스팅은 삼성 SDI 블로그, SDI 이야기에 기고한 글입니다