14장 유비쿼터스 지형공간정보의 미래

(1)

유비쿼터스와 지형공간정보

e-러닝 강의

14장

유비쿼터스와 지형공간정보의 미래

(2)

14장 유비쿼터스 지형공간정보의 미래

강의 목차

2 유비쿼터스 시대 미래 기술

유비쿼터스 지형공간정보의 최근 및 미래 활용

토론 및 조사

유비쿼터스 지형공간정보의 미래 동향

유비쿼터스 GIS의 미래 동향

유비쿼터스 기술 개발 동향

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4 4차산업혁명 시대의 유비쿼터스 핵심 기술

 콘텐츠가 곧 경쟁력

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평면적인 기능의 집적 인구 인구 촌락 광장 _궁전 교회 창고 시간제약을 극복하기 위해 물리공간 축소 물리공간 도시화 평면적인 기능의 집적 평면적인 기능의 집적 인구 인구 촌락 광장 _궁전 교회 창고 시간제약을 극복하기 위해 물리공간 축소 물리공간 도시화 에너지와 기계 물리공간의 분화와 공간의 생산성 확대 산업화 회사 수도 인구 은행 호텔 학교 공장 역 시장 시청 물리공간 에너지와 기계 에너지와 기계 물리공간의 분화와 공간의 생산성 확대 산업화(산업혁명) 회사 수도 인구 은행 호텔 학교 공장 역 시장 시청 물리공간 보이지 않는 컴퓨터에 의한 사물들의 지능화 전자 – 물리공간 통합을 위해 물리공간에 컴퓨터를 삽입 유비쿼터스 anytime anywhere 전 자 공 간 물 리 공 간 컵, 화분 안경 옷, 신발 도로 냉장고 제3 공간 다리 터널 자동차 보이지 않는 컴퓨터에 의한 사물들의 지능화 보이지 않는 컴퓨터에 의한 사물들의 지능화 전자 – 물리공간 통합을 위해 물리공간에 컴퓨터를 삽입 유비쿼터스 혁명 anytime anywhere 전 자 공 간 물 리 공 간 컵, 화분 안경 옷, 신발 도로 냉장고 제3 공간 다리 터널 자동차 시간제약을 극복하기 위해 물리공간을 컴퓨터에 삽입 물리공간의 활동과 기능을 디지털화 정보화 전 자 공 간 물 리 공 간 e-은행 e-학교 e-시청 e-쇼핑몰 학교 은행 _시청 쇼핑몰 인터넷(웹) 시간제약을 극복하기 위해 물리공간을 컴퓨터에 삽입 물리공간의 활동과 기능을 디지털화 물리공간의 활동과 기능을 디지털화 정보화(IT혁명) 전 자 공 간 물 리 공 간 e-은행 e-학교 e-시청 e-쇼핑몰 학교 은행 _시청 쇼핑몰 인터넷(웹)

공간 패러다임의 변화

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6

구 분 물리공간(실세계) 전자공간(사이버공간) 제3공간(유비퀴터스 공간)

공간원소 원자(atoms) 비트(bits) 원자+비트(atoms + bits)

공간지각 만질 수 있는(tangible) 공간 만질 수 없는(intangible) 공간 만지지 않아도 알 수 있는 공간 공간형식 유클리드 공간, 실제적인_{현실임(real)} 논리적 공간, 컴퓨터 상에_{서 가상적임(Virtual)} 지능적 공간, 지적으로 증강된 현 실임

(Intellectually augmented reality)

공간구성 토지+사물 인터넷+웹 유비쿼터스네트워크+ 지능화된 환 경, 사물 공간위상 주소/번지수 고정 Ipv4 _{유무선 연계 IPv6} 기능형성 물리공간에 사물 집적 (things embedded in space) 컴퓨터에 가상 사물 집적 (things embedded in computer) 컴퓨터가 사물 속으로 침투 (computer embedded in things)

컴퓨터 활용

메인 프레임

(many person one computer)

PC

(one person one computer)

내장되고- 스며들고-의식할 수 없는 컴퓨팅

(one person many computer)



_{물리공간  전자공간  유비쿼터스 공간으로 변화}

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인터넷 환경 변화

인터넷 패러다임의 변화

• 1995년: WWW의 Web 1.0 (일방향정보 제공) 시작

• 2005년: 양방향 정보제공과 사용자의 참여와 공유가 가능한Web 2.0 시작 • 미 래 : 원하는 정보를 쉽게 찾아주는 시멘틱웹(Semantic Web)인 Web. 3.0

인터넷의 지능화를 통해개인별 맞춤서비스가능 -> Real World Web

구분

1995 2000 2005 2010 2015 2020

Web1.0

(World Wide Web) Web 2.0

Web 3.0 (Semantic Web)

특 징

접근성 참여/공유 상황인식 •일방적정보제공 • 이용자는 정보소비자 • 사용자 접속하여 이용 •정부중심 • 양방향정보제공 • 이용자 : 정보소비자/생산자 /유통자 시민중심 • 이용자가 정보 등록/수정 • 이용자가 원하는 정보 검 색 제공 가능 : 개인중심 •개인별 맞춤정보 제공 •지능형 웹서비스

기반기술

_{(유선인터넷)}웹브라우져 브로드밴드(광대역)_{무선인터넷} 시멘틱기술/센서네트워크_{유선+무선+모바일기기} * 시멘틱웹(Semantic Web) : 사용자가 필요한 정보를 웹사이트, DB, S/W 등 어디에서도 쉡게 찾아주는 기술

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8 4차 산업혁명의 주요 기술

4차 산업혁명의 주요 기술

 AI

: 인공지능

 VR/AR

: 가상현실/증강현실

 IoT

: 사물인터넷

 Big Data

: 빅데이터

 Cloud Computing

: 클라우드컴퓨팅

 Drone/Robot/자율주행차

: 융합기술

 3D 프린팅

: 프로스틱 및 금속프린팅

기존 산업

ICT 기술

(SMART)

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인공지능(AI) 기술

AI 분야 기술 분류 :

인공지능⊃머신러닝⊃인공신경망⊃딥러닝

 기계학습(머신러닝: Machine Learning) : 기본적인 규칙만 주어진 상태에서 입력받은 정보 를 활용해 스스로 학습하는 것

 인공신경망(Artificial Neutral Network) : 인간의 뉴런 구조를 본떠 만든 기계 학습 모델중 하나로 주로 패턴인식에 쓰이는 기술

 딥러닝(Deep Learning) : 입력과 출력 사이에 있는 인공 뉴런들을 여러개 층층히 쌓고 연결 한 인공신경망 기법을 주로 다루는 분야로 단일 층이 아닌 실제 뇌처럼 여러 계층으로 되어있 음 : 이미지인식, 음성인식, 추천시스템, 자연어처리(NLP) 알파고

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10 사이버공간(VR)

vs. 유비쿼터스공간(AR)

인터넷공간 사이버 공간 실제 공간 사람 사물 장비 로봇 유비쿼터스 공간

증강현실

(Augmented Reality)

 사이버 공간 : 물리공간과 전자공간을 연결할 수 있는 매개체(PC)가 있어야 가능하며, 가상현실기술로 구현  종이지도를 디지털지도, 실세계를 컴퓨터공간에 구현  유비쿼터스 공간 : 물리공간과 사이버공간이 혼재되어 있는제3의 공간이라고도 하며, 증강현실기술로 구현  실세계에 가상현실을 구현하는증강현실적용 VS. 인터넷공간 (전자공간) (사이버공간) user user 가상현실 (Virtual Reality) 실세계 (물리공간) 컴퓨터

VR 및 AR 기술

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사물인터넷(IoT) : Internet of Things

사람, 사물, 데이터 등 모든 것이유무선 인터넷으로 연결되어, 정보가생성(센서)· 수집(부품· 디바이스)· 공유(클라우드)· 활용(빅데이터·응용SW)되는 기술과 서비스를 통칭하는 개념으로 주로자동차분야, 농업분야(과수원, 재해, 화훼 등) 헬스케어분야, 사회안전 분야 등에 활용

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공간 빅데이터 기술

12

 정형 데이터  (보유 데이터) 수치지도, 지적도, 지형도, DEM, 지하시설물도, BIM 정보, …  (연계 데이터) 통계정보, 공공정보, …  비정형 데이터  위성영상, 항공사진, 지오센서, 위치정보, VGI 정보, 위치기반SNS 정보, 스마트폰 정보, …

 재난재해정보, Smart City 센서정보, IoT 정보, …

공간정보 기반 빅데이터

 자원 인프라 일부 보유 (외부정보 연계 및 빅데이터 환경 구축 부족)  기술 인프라 일부 보유 (GeoWeb, SensorWeb 등)  인력 인프라 미확보

공간 빅데이터 활용

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드론 기술

드론과 VR·자율주행차등을융합한 새로운 형태 드론 공개

- Parrot이 공개한 차세대 드론 Disco는VR 기반의 HMD 장비를 통해 1인칭 시점(FPV : First Person View)으로 조종이 가능 - DJI는 린스피드社의자율주행차 ‘이토스’와 드론을 융합, 드론이

자율주행차를 따라다니며 공중에서 교통상황 등을 실시간으로 자 동차에 전달

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14

• <뉴욕타임스>는 지난2013년 6월토요판‘자동차 문화의 종말 (The End of Car Culture)’이라는 제목의 기사를 게재

• 미국내 자동차 총 주행거리는2005년을 기준으로 정점을 찍은 뒤 감소하고 있다는 내용 • 청년들의 운전도 2001년과 2009년 사이에29%나 감소 • 미국 드렉셀대학교 사회학 교수인 미미 셸러는 “21세기에 태어난 밀레니엄 세대는자동차보다 어떤 IT기기를 보유하느 냐에 더 관심을 쏟는 경우가 많음

• 자율주행차(Auto Driving Car)의 시대 도래

• 자율주행차의 안전을 위해 정밀도로지도의 필요성 대두

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Vitual reality Drone/UAV 사물인터넷 시스템통합 Microsoft Bing 모든 분야가 위치상관성 이 큼 공간정보오픈플랫폼 전쟁중 국토교통부 7대 신산업 • 자율주행차 • 드론 • 공간정보 • 해수담수화 • 스마트시티 • 제로에너지빌딩 • 리츠

4차산업혁명 기술과 지형공간정보의 연관성

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유비쿼터스 지형공간정보의

미래 동향

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유비쿼터스 지형공간정보의 최근 경향

플랫폼 센 서

• HQ/MS/HS • Sub pixel GSD • SAR

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18 유비쿼터스 지형공간정보의 생성 기술

유비쿼터스 지형공간정보 레스터기반 지형공간정보 Point Cloud (LiDAR/드론) 수치지도 (ver 1.0) 디지털항공영상 (면형/선형) 고해상도위성영상 (HQ/HS) PICTOMMETRY/MMS/ 드론/SLAM GNSS/TS (point) 벡터기반 지형공간정보 3차원모델링영상 (LoD/BIM) GSD1.0m이상 고해상도 /하이퍼스펙트럴 GSD 0.25m 이상 고해 상도 기본지리정보 VRS/SBAS->G4 /COGO 일반정사영상 /실감정사영상 생성 DSM/DEM/DCM/DBM/DTM 3차원 주제도/ 3D 모델링/ 시뮬레이션 생성 공간정보오픈플랫폼

(구글어스/MS 빙맵/브이월드/세슘/Open DATA/ Open API) Point Cloud 지형공간정보 수치지도 Ver. 2.0 차세대 수치지도 점밀도 3~6 점/㎡ /GSD당 1점 : 원시자료 : 2차가공자료 : 3차가공자료

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벡터데이터의 변화 동향

수치지도 Ver. 1.0 수치지도 Ver. 2.0 차세대 수치지도(Ver 3.0)

차세대수치지도 개요 차세대 공간정보 = ‘위치 + 시간+ 주소+ 논리’  시간 = 지도객체에 부여된 시계열 정보  주소 = 위치정보와 주소정보의 연계  논리 = 지도객체가 1 : 1 연계 CAD 데이터 GIS 데이터 스마트 지형공간정보 O pen API 웹 기반 Geo -pr oc es sin g 기능 기본지리정보

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14장 유비쿼터스 지형공간정보의 미래 위성영상 아날로그 항공사진

레스터데이터의 변화 동향

레스터데이터

1200dpi Scanning 항공사진영상 기하학적 보정 디지털항공사진영상 편위수정(rectification) 일반정사영상 폐색영역보정 실감정사영상

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Frame Type(면형) Line Type(선형) _{일반정사영상} 3차원주제영상 : 원시자료 : 2차가공자료

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Point Cloud 데이터 생성 기술 동향

Point Cloud Data

LiDAR 기반 Point Cloud 데이터

지상LiDAR측량 MMS 드론LiDAR측량 항공LiDAR측량 수심 70m 까지 드론사진측량 CV 해석 기반 Point Cloud 데이터 해양LiDAR측량 (ALBathymetric) 점밀도 4~5점/m2 _{GSD(3cm)당 1점} _{Point Cloud} DSM/DCM/DBM 생성 고품질 DEM/DTM 생성 3차원 모델링 및 시뮬레이션 생성 GSD당 1점 GSD당 1점

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Point Cloud 데이터 생성 기술 특성

UAV 사진측량 Manual（2017.3착수) • 축척 : 250~500 • 식물：× • 나지：○ ・측량범위 : 촬영고도 150m 이내 ・GSD：대상물의 거리와 카메라의 특성 (Focus, Pixel)에 좌우 ・나지가 없는 경우 설계시 이용에 제약이 따름 UAV LiDAR 측량 Manual（2018.3 출판) • 축척 : 500~1000 • 식물：△ • 나지：○ ・측량범위(AGL)：촬영고도 30~150m ・점밀도：400점/㎡~4점/㎡（목적에 따라) ・하천 단면 작성시 유리 ・도심의 밀집지역이 아닌산림과 식물의 측량에 유리 항공 LiDAR 측량 Public Guideline <C.8> Manual（2019.4 세팅) • 축척 : 500~1000 • 지형도 및 DSM/DEM • 식물：△ • 나지：○ • 물：○（ALBathymetric:SHOALS） ・측량범위(AGL)：300m~2000m ・점밀도：4점/m2_{（1/500 )~1점/m}2_（1/1000） ・정밀측량이 요망되는 사이트에는 이용에 제약이 있음 ・도심의 밀집지역이 아닌 산림과 식물이 있는 지역의 측량에 유리 ・_{2018~2019년 ALB를 이용한 하천 단면 및 수심측량}_시도 지상 LiDAR 측량 (TLS) • 축척 : <500 • 실내 및 시설물측량 • 식물 : △ • 나지（급경사)：○ • 나지（완경사)：△ ・측량범위 : 수 미터 ~ 300m ・점밀도 : 100점/m2_{（10m범위）} ・정밀측량이 요망되는 사이트에 적합 ・레이져펄스가 수평으로 발사되므로 식물의 측정에는 부적합 Manual（2018.3 착수) ＭＭＳ (모바일매핑시스템) Manual > Public Guideline（2016.3） • 축척 : 500 정도 • 정밀도로지도 제작 • 식물：△ , 나지：○ ・측량범위 : 수 미터 ~ 300m ・점밀도 : 100점/m2_（10m범위_） ・차량에 운행이 가능한 도로에서만 적용 TＳ(Total Station) Guideline (Site, 도로측량 등) • 모든 지형에서 적용가능 ・포인트클라우드 데이터를 얻을 수 없음 ・측량점이 증가하면 데이터를 설계에 활용 가능함 ・드론이나 MMS처럼 대상지의 면단위(3차원) 데이터 취득은 불가능 レーザー測 κ Ｘ

Point Cloud 데이터 측량 방법 Point Cloud 데이터 측량의 특성(도로, 하천, Site surveying)

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(Open Source GIS Software) (Open Source Geospatial Web)

WorldWind

Open API & Mash-up서비스 (공간정보오픈플랫폼) 3D입체 가상세계 (VR vs. AR) 고해상도 공간정보 (래스터영상/Point Cloud))

공간정보오픈플랫폼 서비스의 3가지 경향

공간정보오픈플랫폼의 최근 경향

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24 Cesium 기반 mago 3D : 디지털 트윈

오픈소스 및 Cesium기반의

mago 3D : 디지털 트윈플랫폼

(http://www.mago3d.com)

•

BIM, 자율주행차, 스마트 시티, 실내 등의 통합 플랫폼

(25)

유비쿼터스 환경의 위치결정기술 변화

• GNSS 기반의 실외측위  GPS : 미국  GLONASS : 러시아  Galileo : 유럽 ESA  Beidou : • WiFi /블루터스 실내측위 • BLE 기반 실내측위 • IoT+IPv6 위치+공간정보 아이디어 융합 유비쿼터스 공간정보 공간정보오픈플랫폼

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26 SLAM 기술

SLAM

(Simultaneous Localization and Mapping)

의 개요

 자기 위치 추정기법

으로 로봇이 미지의 환경을 돌아다니면서

로봇에 부착되어 있는 센서

만

으로

외부의 도움 없이 환경에 대한 정확한 지도를 작성

하는 것으로

자율주행을 위한

핵심 기술

임

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SLAM 기술과 AR의 융합

아마존의 증강현실과 혼합한 거울 :

SLAM 기술 융합

 증강현실(AR)과 거울을 혼합

하여 옷을 입은 나의 모습은 가상화면으로 표시

 옷을 입었을 때 체형 및 색상 결정할 수 있음

 이때 주변

환경 지도를 SLAM기술

적용

(28)

(29)

유비쿼터스 GIS의 개념

유비쿼터스GIS

(Ubiquitous Geographic Information System)

• 언제 어디서나 사람 또는 사물과 같은 객체의

위치 및 상황을 인식하고

이를 기반으로 네트워크에 접속하여 다양한 지형공간정보 콘텐츠를

주고 받을 수 있는 환경으로

유비쿼터스 컴퓨팅기술과 GIS가 통합된 개념

• 상황인식 = 위치인식+지리학적상황(정적상황+동적상황+내부적상황)

•SMART: 센서, MENS, RFID, 디지털컨버젼스

•NETWORK : WiBro, USN, BcN, IPv6, P2P

•Mobility : 위치인식기술, 위치추적기술, GPS, LBS, Telematics

유비쿼터스 컴퓨팅

+

• 공간정보기술의 하나로컴퓨터 H/W, S/W, N/W과 데이터베이스 및 인간의 통합체 • 의사결정지원체계(DSS)

GIS

공간정보오픈플랫폼

• 상황인식 = 위치인식+지리학적상황(Geographic Context Awareness)

• 상황 = 정적상황(GIS DB)+동적상황(Geo Sensor)+내부적상황(user의 내부상태)

• 즉, 유비쿼터스GIS의 핵심개념인 상황인식을 위해서는 위치인식기술과지리학적 상황인식

(30)

30 유비쿼터스 GIS의 기반 기술

기본 플랫폼과 관련된 기술

•

임베디드 운영체계

: 무선통신이 가능한 이동단말의 기능 한계 극복

• IPv6기반의 무선통신 기술

: 모든 이동단말의 유비쿼터스 환경 구현

• 공간정보오픈플랫폼

: 실시간으로 위치가 변하는 정보 저장 및 흐름 관리

P2P/P2M/M2M 기반의 처리 기술

•

유비쿼터스 환경에서는 모든 사물의 어디서나 정보통신 서비스를 이용하여야

하므로 서버의 도움없이 유비쿼터스 GIS를 이용하는 각 단말간에

원활한 통신

이 필수적인 사항

임

위치정보 취득 및 추적 기술

•

모바일 환경의 실시간 위치정보 취득 기술 필요 :

실외 및 실내 위치측위

기술

• GPS에서 취득된 위치정보의 실시간 갱신한 경우 서버의 기능 저하

• 서버의 기능저하를 최소로 하기 위한

위치추적기술

필수적

(31)

유비쿼터스 GIS의 기반 기술

P2M/M2M환경의 C/S의 세션(Session) 관리기술

• 통신을 위해 열려있는 세션 관리 필요

• 통신의 경우 이동단말의 자원은 서버에 비해 극히 제약적이므로

적절한 세션관리기술 필요

XML을 위한 경량 웹서버(Tiny Web Server) 기술

• 웹서버와 XML을 결합하여 사용자에게 제공될 정보의 조합을 각자의 사용자

장비에 제공하기 위한 기술

(32)

32

유비쿼터스 GIS의 서버구조

유비쿼터스 GIS의 이동단말 구조

유비쿼터스 GIS

(33)

유비쿼터스 어플라이언스의 기술적 과제

유비쿼터스 어플라이언스(Ubiquitous Appliance)

• 통신과 컴퓨터 기능을 겸비한 유비쿼터스 장비로 HMD, 웨어러블 및 옷감에

내장되어WBAN(Wireless Body Area Network)로 발전

유비쿼터스 어플라이언스의 기술적 과제

• 소형화 기술

디지털컨버젼스, 임베디드OS, MEMS 나노기술

• 저전력소비(평균전력 <100 ㎼)기술

고성능배터리기술, H/W 및 S/W 혁신적시스템

• 저전력소비네트워크기술

P2P, 센서네트워크, BcN, Multi Hop 네트워크기술, IPv6

• 위치추적기술

실내외의 정확한 위치추적( <1m), Location Awareness

• 상황인식기술 : 지리적상황인식(정적+동적+내적상황)

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34 유비쿼터스 지형공간정보의 지리학적 상황인식

유비쿼터스 지형공간정보(UB Gi)

– 각종

상황(Contexts)

에 따른 정보를

시간이나 장소나 장비

에 구애없이

네트워크

에

접속하여

사용자(사람+장비 등)

에게 제공할 수 있는 지형공간정보

– 지리학적상황인식(Geographic Context Awareness)

• 사용자의 위치정보, 활용분야, H/W 및 S/W 환경에 내재되어 있는 사건의 주변여건, 환경, 배경등과 같은 지리학적상황의 의미를 결정하여 사양화하고 규명하는 것 지리학적 상황 (Geographic Context) 모바일 지형지물의 위치 지리학적 상황 인식

(Geographic Context Awareness)

유비쿼터스 지형공간정보 user A Context Aware GI 사용이 쉬운 지형공간정보 user B Context Aware GI user C Context Aware GI user D Context Aware GI 지형공간 정보

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실내공간(주차장)

도로망공간

나의 상태+위치, 속도, 방향 GIS DB(Geospatial Web)

정적상황(Static Context)

Geo Sensor

동적상황(Dynamic Context)

내부적상황(Internal Context)

Seamless Space

지리학적상황인식

(Geographic Context Awareness)

• 도로망도, 건물, 가스충전소 • 실내구조, 주차장 정보 • 도로상의 속도센서 • 주차장의 센서 • 각종 모바일 장비에서 수집/저장된 상황인식 정보 • 위치, 속도, 기름잔존량, 목적지, 개인 스캐줄 등 지리학적 상황인식 (Geographic Context Awareness)

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36 유비쿼터스 GIS의 구현

지리학적상황

(Geographic Context)

실세계

(물리공간)

유비쿼터스

GIS

활용

지리학적 상황의 제공방법 지리학적 상황의 저장 및 검색방법 지리학적 상황의 수집 및 분석방법 지리학적 상황의 표현 지리학적 지형지물의 인식 • 상황모델링 • Ontology • 상황 표현(GML) • Geo Labeling • GUID • In-Network Processing • 유비쿼터스 지형공간정보 미들웨어 • 유비쿼터스 지형공간정보 관련 표준 • 상황인식 Mapping • Geo Sensor로부터의 자료흐름관리(DSMS)

(37)

상황모델링(Context Modeling)

상황모델링

• 유비쿼터스지형공간정보의 가장 기본적인 부분

• 상황을 표현하기 위한 프레임워크이 필요

• 상황의 분류 및 표현 방법 :

상황의 공간 및 시공간적 성질

유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 상황

:

상황을 변수로 표현

Context Fact(Data) 해 석 공간 및 시공간적 상황 행동 상황 시스템(H/W,S/W,N/W)환경 Human 상황 Parametric GML 상황변수 User 중심의 의미 • 상황의 분류 • 상황의 표현

(38)

38 Geo-Labeling 개념

Geo-Labeling

: 지형지물의 인식을 위한 레이블링 방법

도입방법

물리적 방식(Physiacal Device)

• 2-D 바코드 : 가시성이 확보된 곳에서 유용

• RFID(Radio Frequency Identification)

가상 Geo-Label(Virtual Geo-Label)

• 시점에서 3차원대상물에 대한 Label의 동적 계산 : 위치, 시야각, 속도

Geo-Label의 포함되는 항목

UFID(Unique Feature Idenfication) : 유일식별자

u-Location : u-Position

기타 정보

• 홈페이지 URL • UFID • U –Location • 기타 정보 2 D 바코드의 예 Real World 스크린상의 증강현실 상 Label 삽입 iPointerTM_{of IST} Paper Map

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 iPointer

TM •http://www.i-spatialtech.com/ipointer.htm iPointer 3-D GIS DB 서버 활용 DB 서버

Geo-Label Mobile Client

(휴대폰/PDA) 위 치 (GPS) 속 도 관심정보 시점 Geo-Label 동적 계산 유용정보의 표현 Progressive Transfer(LOD) 모바일 Client의 기능 이 제한적이므로3차 원 대상물의 단순화 및 계산을 줄여야함

가상 Geo-Labeling

휴대폰/PDA 검색요구

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40

실시간 처리 대규모 모바일 NODE 1 sec/ node

지리학적 상황 인식

Mobile Node 위치정보 동적 업데이트 상황요구 Mobile Node Mobile Node GIS DB 모바일 NODE의 위치 DB 모바일 노드의 위치정보 및 상황정보를 실시간으로 처리하려면 서버의 용량 한계가 발생되어 확장성문제를 피할 수 없음

망내처리에 의한 지리학적 상황인식

중앙 Server 확장성(Scalability) 문제 발생 • 각 노드는 나와 주변정보를 알고 있음 • 망내처리를 통해 각노드에 정보를 주고받음

P2P Sensor Network Broadcasting_(DMB)

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망내처리 방법

센서 네트워크 방식

중앙집중서버가 없음

Mobile Ad-Hoc Network(MANET)

DB가 모바일 node 분산 Coverage Area Multi-Hop: 노드별 정보 forwarding Geographic Routing 요구 P2P(Peer-to-Peer)방식 중앙처리 서버가 없음 파일공유서비스에 활용 : StarCraft 센서네트워크 또는 인프라 네트워크 - IPv6 주소체계 - 센서네트워크와 달리 지리학적 제한이 없음 DB가 모바일 NODE에 분산 (x1,y1,t1), IPAddr1 (x2,y2,t2), IPAddr2 (x3,y4,t4), IPAddr3 (x4,y4,t4), IPAddr4 Data on Air : 데이터를 공중에 올림 DMB 방송 : TPEG 교통정보서비스 - 방송 서버 필요하며, DB가 일시적으로 방송됨 - 합성방식으로 효율성 확보 지리학적 상황의 방송 방송 서버

(42)

42

유비쿼터스컴퓨팅 환경 모바일 Node 모바일 Node 모바일 Node 미들웨어 미들웨어 미들웨어 모바일 Node 모바일 Node 모바일 Node 미들웨어 미들웨어 미들웨어 3-Tiers 구조

Server Server Server

미들웨어

Client Client Client

과중한 분산 환경 서버와 클라이언트의 결합 모바일 노드의 결합

유비쿼터스 지형공간정보 미들웨어

유비쿼터스 지형공간정보 사용자에게

공간과 기준계의 이질감 문제 발생

• 공간(SPACE) : 실내, 실외, 선형 공간의 위치표현의 이질감 • 실내공간에 적합한 DB 재구축 필요 • 이동에 따른 공간의 이질감을Seamless 공간으로 구현하기 위한 문제

• 이종 유비쿼터스 지형공간정보 미들웨어

(43)

공간 및 시공간적 측면 모든사람의 지리정보 나만의 지리정보 나의 상황 나의 프로필 : 30분전 점심식사 나의 상황 : 고속도로상에 있음, 싼 기름 원함 Interpretation 상황 추론 나의 주변 상황 : 단지 50Km분량의 기름 나의 H/W 및 S/W 상황 : 작은화면의 PDA

상황인식매핑(Context-Awareness Mapping)

상황인식매핑

• 기존 GIS : 지리정보를 사용자가 알아서 각자 해석 • 상황인식매핑 개념: 사용자의 요구사항에 맞게 가공되어 있는 정보 제공 • 실시간 상황 추론

• 동적상황 : Geo Sensor의 Data 흐름(DSMS)

• 모바일 장비에서 상황추론을 위해 상황인식 Tag로 확장된 GML 이용

(44)

44 유비쿼터스 GIS 관련 표준

 유비쿼터스 GIS

서로 매우 상이한 구성요소의 복합적인 통합

 이종간 통합 및 상호운용성

 유비쿼터스 GIS 관련 표준의 두가지 관점

유비쿼터스컴퓨팅 환경의 변화에 따른 GIS 변화

지형공간정보를 유비쿼터스하게 생성 : 모든사람이 쉽게 접근

- 지형공간정보를 모든사용자가 쉽게 접근가능 하도록 생성

- Ubiquitous Public Access(UPA) : ISO TC211 WG 10 UPA

활용성 정확한 묘사

지형공간정보의 효과

(45)

(46)

46 유비쿼터스 관련 각국의 연구 프로젝트 사례

* Berkeley : Smart Dust

* MIT Media Lab : 생각하는사물 * MIT Computer Science

: oxygen 프로젝트 * HP : CoolTown

* UCLA : Smart Kindergarten * MIT Auto-ID center : Smart Tag * 로체스터 대학

: Smart Medical Home * 카네기멜론 : Aura * Georgia: e-class * 스탠포드 : interactive workspace * IBM : 퍼베이시브 * MS : EasyLiving * AT&T : BAT

* NIST : Smart Space * San Diego : aviary * 인텔 : personal server * 시스코 : Internet Home

* 사라지는컴퓨터 : 17개프로젝트 * 미디어 랩 유럽

: 해비타트 프로젝트

* 필립스 : Home of Near Future

* 동경전철 : Goopas * 일본총무성 : u-Network : u-Appliance : u-Content/Service * 유비쿼터스 ID센터 * 마쓰시타 : HII(Home Information Infrastructure) : 건강화장실 * TRON * 소니 : CoCooN * NTT * 도요타자동차 : G-Book(텔레매틱스)

미 국

유 럽

일 본

(47)

▣

미 국방부 산하 고등연구계획국(DARPA)

은

정보처리기술국(IPTO)

을

중심으로 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 프로젝트를 위한 자금 지원

 스마트 먼지 : 1㎣ 크기의 실리콘 모트(silicon mote)라는 입방체 안에 완전히 자율적인 센싱 (autonomous sensing)과 통신 플랫폼 (communication platforms) 능력을 갖춘 보 이지 않는 컴퓨팅 시스템. 가벼워 떠다닐 수 있음.  _응용분야_{: 에너지 관리, 제품의 품질관리 및} _도 로 및 유통 경로 관리, 군사목적으로 이용 (기상 상태, 생화학적 오염, 병력과 장비의 이동을 감지)  _MEMS기술_활용사례

Smart Dust(버클리 대학)

<1999년 > <목 표>

Smart Dust 프로젝트

도로 표지판 감지 및 인식 응용 프로그램

(48)

48 

_{차세대 전쟁공간은 유비쿼터스 기술}

_{이 지배}

▶ Vision Chip/Sensor Network를 이용한 전쟁/군사훈련

▶ 보이지 않는 스마트 정찰대(1mm

3

_{) 및 스파이}

(u-War space)

(Smart dust)

(49)



인간중심(human-centered)의 컴퓨팅

환경



컴퓨터가 산소와 같이 흔한 것이 되어 언제

어디서나 쉽게 이용



이용자가 특별한 지식 없이도 언어나 시각

과 같은

자연 인터페이스를 매개로 언제 어

디서나 목적에 맞는 서비스를 이용할 수 있

는 컴퓨팅 환경

구현

Project Oxygen

(MIT Computer Science Lab)



_{응용분야 :}

_{자연어에 의한 그룹작업 지원, 가전 등의 제어, 정보 엑세스}

(50)

50

 컴퓨터가 우리의 일상 생활 속으로 들어가 그것들의 협조를 통해 인간의 삶을 지원하는

미래 컴퓨팅 비전을 실현

(Things that Think, 1995년)

 _{인간 중심의 컴퓨터 환경 구축} •인간을 주인으로 섬기는 지능화된 사물 및 컴퓨 터 연구 •사물들은 사용자의 언어, 행동, 생활습관 등을 스스로 이해하고, 적합한 서비스 제공 •최근 에는 증강객체 및 환경의 미래에 대해 연구 센싱 특성추출 모델링 모델링 상황분류 현실세계 행동화 어플리케이션 전 자 공 간 MIThril의 추론 엔진 (Inference Engine) 이용자를 둘러싼 복잡한 현실세계 환경으로부터 상황인지를 통해 필요한 행동을 취할 수 있도록 해주는 MIThril 추론엔 진의 아키텍처

생각하는 사물 프로젝트

(MIT Media Lab)

예) 사람들의 커피 기호를 파악하는 커피 메이커, 수분조절 하는 화분

(51)

 _{21세기형 바코드 연구} _{개발을 목적으로 MIT와 UCC, 국방성 등의 46개 협력사가 공동으} 로 설립(1999), 현재 협력사는 75개로 확대

※ 100억 개 단위의 양산체제를 전제로“5센트 칩”구상

 _{Auto ID 기술은} _{“스마트 태그(Smart Tag)”}_{를 각종 상품에 부착해 사물을} 지능화하여 사물간, 또는 기업 및 소비자와 커뮤니케이션을 통해 자동화된 공급망 관리 시스템 개발에 기여

 _복합기술_활용사례

Smart Tag

(MIT Auto-ID Center)

스마트 태그(Smart Tag) :

- RFID tag. 해당 상품의 세부 정보(ID)를 담고 있으며, 고주파(RF) 신호를 받으면 내장된 정보를 전송

- 사물에지능 + ID + 인터넷 연결성을 식재

(52)

52 인공지능(AI) 기술의 활용분야

 헬스케어 : 맞춤의료, X-ray 판독, 신약개발 등 왓슨  소매 : 상품 추천 및 소비자 구매결정 지원  제조업 : 공장 IoT데이터 분석, 작업량과 수요예측  스포츠 : 경기이미지 캐쳐후 수비위치 및 전략 최적화 등

AI 기술의 주요 활용분야

(53)

 _{유/무선 통신} _{네트워크 기술과 웹기반의 정보통신기술}_{을 기반으로 하는} _{미래 도시 모델}

 맞춤형 커스터머 서비스, e비즈니스, 원격교육, 원격의료, ITS, 화재 및 방재 등을 위한 대응상황 서비스 등을 제공

 _{목표 :}

 _{현실세계에 존재하는 모든 것이 동시에 웹 상에서도 존재하는}

 _{“Real World Wide Web”} _구현

 웹과 상호 작용하는디지털 커뮤니케이션 수단을 통한 언제 어디서나 커뮤니케이

션이 가능한 환경을 실현

 _영국의 _버크셔_{, 미국의}_{팔로 알토}_{및 캐나다에 시범 타운 설립}

CoolTown Project

(Hewlett-Packard)

(54)

54 • 글로벌 서비스 대비 최소 인프라로 지역 서비스(2000년)

• 전자장소(웹프레전스)에 현실속의 사물에 대한 물리적 관계 부여

(사람과

사물과 장소가 하나됨)

사람 (PDA 소지) (인터넷+ RF I/F 가능) 전시실내 프린터 (인터넷+RF I/F 가능) 박물관(장소) 전시실내 전시물 (RF 태크 부착) (인터넷+RF I/F 가능) 박물관 홈페이지 모나리자 웹페이지 링크 프린트 웹페이지링크

근거리무선통신 기술 활용 사례

HP의 CoolTown 프로젝트

(55)

 EU의 정보화사회기술계획(IST : 2001)의 일환으로

「

사라지는 컴퓨팅(Disappearing computing) 이니셔티브」

를

중심으로

유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 대응 전략

을 모색

 Disappearing computing :

정보기술을 일상사물 및 환경 속에 보이지 않게 통합하여 컴퓨터의

존재를 의식하지 않도록 인간의 생활을 지원 및 개선

 “사라지는 컴퓨팅” 실현을 위한 16개의 프로젝트를 유럽 각국의

대학 및 연구소, 기업 등이 공동으로 수행하고 있음

 FICOM 프로젝트

(컴퓨터가 식재된 섬유 개발)

 Paper++ 프로젝트

(센서가 식재된 21세기 종이 개발)

 Grocer 프로젝트, 2WEAR 프로젝트 등

유럽의 유비쿼터스 관련 주요 프로젝트

(56)

56

 _{수행기관 :}

ETH(스위스연방공대), TecO(독일), VTT(핀란드), Interactive Institute(스웨덴)등

 _{목 표 :} _{일상사물의 지능화}_{: 사물에 소형의 내장형} 디바이스인

“

Smart-Its”

를 삽입하여 감지, 인식, 컴퓨팅 및무선통신등의 기능을 지닌 정보 인공물(Information Artefacts) 개발 _{지능화된 사물간의 커뮤니케이션} : 사물간의 협력적인 상황인식 및 활동  _{소형칩 기술 활용사례}

Smart-Its

Project(1)

 _{‘사라지는 컴퓨터 이니셔티브(Disappearing Computer Initiative)’}_{의 16개}

연구 프로젝트 중에서 가장 대표적임 : 스위스공대의 Friedmann Mattern 교수

유럽의 유비쿼터스 관련 프로젝트

노트북이 주인으로부터 멀어지게 되는 경우주인에게 메시지 전달이 가능하도 록네트워크(피코넷, 스케터넷)를 지능적으로 구성, SMS를 전달

(57)



MediaCup (TecO)

Smart-Its

Project(2)

Smart-Its



_{일반 머그컵에 Smart-Its를 탑재하여}

_컵

과 관련한 정보를 인식, 처리 및 전달



_{사물의 지능화를 통해}

_{컵의 이동경로 및 사}

용자 정보(a)와 컵 내용물의 온도 및 상태

(b) 등의 정보 제공

(b) 손목시계형 컴퓨터를 이용해 컵과 커뮤니케이션 할 수 있음 (a) 컵의 이동경로 및 칼로리 탐지  _{관련 애플리케이션} (a) (b)

유럽의 유비쿼터스 관련 프로젝트

(58)

58 Paper++

프로젝트



_{센서와 위치기반장치}

_{가 내장된 전자}

학습자료로,

종이보다 유용한 전자 교

재



영국의 Kings College, HP 연구소,

독일의 Anitra, 스위스 연방기술연구

소와 프랑스의 Arjo Wiggins 등이 공

동으로 진행



종이 책에

전자펜

을 대면 그 책의

그림

에 대한 여러 가지 자료와 애니메이션

이 전자펜에 연결된 장치에 표현

유럽의 유비쿼터스 관련 프로젝트

(59)

2Wear

프로젝트



활동중 적응하고 확장할 수 있는

무선

의 입거나 소지하는 컴퓨터



_{여행중에 길을 잃을 때,}

_{주변의 도로 안}

내 게시판 등의 장치를 발견

하면, 입고

있는 컴퓨터는 발견된 장치가 제공하는

정보를 통하여

길 안내를 받거나 또 다

른 도로 안내 장치와 연결하여 길 안내

정보를 이어폰을 통하여 전달

받을 수

있음

유럽의 유비쿼터스 관련 프로젝트

(60)

60 일본 유비쿼터스 기술 개발 방향



_{1984년 동경대학}

_{사카무라 켄}

_{교수가 중심이 되어}

TRON(The Real Time Operating System Nucleus)

프로젝트 제안

 ITRON(산업기기용) OS, CTRON(커뮤니케이션) OS, BTRON(비즈니스) OS 등으로 발전

※ JBlend(Java + TRON)라는 TRON 칩이 내장된 정보가전 등이 급속히 보급



_{IT전략본부(본부장:고이즈미 수상)의 새로운 e-Japan전략 검토}

- IT를 활용한 새로운 가치장초 “u-Japan전략” 추진

- 전자정부시스템 OS로 Open Source 채용 검토

※ 일본의 유비쿼터스 주도 전략(탈 Window전략)

 2002년 “T-Engine 포럼” 결성 : 유비쿼터스 컴퓨팅 환경용 T-Engine 플랫폼 개발

일본의 유비쿼터스 관련 프로젝트

(61)



_{트론 프로젝트}

• 1984년 동경대 사카무라 켄교수 추진 • 초기 일본 국내의 다양한 내장형 커널 S/W의 스펙 통일 시도 • 트론칩 개발과 영역별 스펙 제시 • 지능형 지역분산형 시스템 추구

전뇌 주택 프로젝트 : 스마트홈

330m2 _{주택에 1000개 이상의 컴퓨터를 삽입하고, 이들을 네트워킹하여} 유비쿼터스 컴퓨팅 생활을 체험

트론 프로젝트(동경대)

(62)

62

방송망, VOD서비스 세탁기 에어콘 식기 세척기 가스오븐레인지 ADSL/ISDN Powerline 냉장고 벨브 커튼 _조명 C.P 자동문 공동현관 주차관제시스템 CCTV Camera 공용부 난방조절기 공용부 조명 119 방범 _{Contents Provider} 무선LAN Kiosk

Multimedia

Information

Control

USN

(Ubiquitous Sensor Network) BEA Edge Server

Local 서비스 Server

Home 서비스 Server

(63)

u-city 개념

u-IT에 기반한 차세대 지능화된 도시로 한국형 21세기 정보통신 융합 도시

첨단정보인프라와

u-IT

서비스를 융합하여

도시 생활의 편의 증대와 삶의

질 향상

, 체계적인 도시관리에 의한

안전, 주민복지, 신산업 창출

등 구현

u-city

개념

u-IT환경

(64)

64

(65)

 유비쿼터스 기술의 발달로 미래의 도시는 지식 정보 산업이 적용된 최신형 IT

도시가 될 전망

 인천 송도의 투모로우 씨티(Tomorrow City)로 이름 붙여진 이 체험관은 상상

속에서만 존재했던 미래도시의 생활모습을 그대로 구현

 여기서는 향후 우리 삶의 의식주 가운데 주거문화를 아직 눈에 보이지 않는 유

비쿼터스 시대의 기술과 문화 그리고 생활이 어우러진 미래 도시

유비쿼터스 미래 도시

(66)

66 스마트시티 : 디지털트윈

 교 통

: 대중교통 정보 연계, 자율주행 셔틀 · 택시

 물 관리

: 친환경 수자원 이용 · 관리, 재해와 재난 예측 · 대응

 에너지

: 전기차 충전 인프라, 신재생에너지 활용 마이크로그리드

 생활 · 복지

: 스마트홈, 스마트 방범, 스마트 헬스케어

(67)

유비쿼터스 지형공간정보의

최근 및 미래 활용

(68)

68

무선통신망을 기반으로 위치확인기술(LDT : Location Determination Technology)

를 이용하여 이용자나 주요 대상물의 위치를 파악하고 이와 관련된응용 서비스를 제공하는 응 용시스템 및 서비스의 통칭 실시간 위치정보의 제공을 위해 무선통신환경과모바일정보기기 및 사용자의 위치확인을 위한 위치추적기술이 필수 기술로 필요함 다양한 위치기반 콘텐츠의 개발과 무선통신 환경의 개선을 통해 유비쿼터스 시대 의 핵심 기술로 대두됨

LBS의 정의 및 등장 배경

위치기반서비스

(Location Based Service : LBS)

정의

LBS 등장 배경

모바일 정보기기의 공간정보 요구 증대 : 위치추적기술, 위치정보처리기술,

CNS, 휴대용전화, PDA, 터블렛, POST PC

무선통신기술의 발전 : WiBro, CDMA, IMT2000 통신속도 및 안정성 개선

기업의 마켓팅 등 공간정보 필요성 증대 : 정보의 공간화, 물류, 마케팅분석 등

(69)

LBS의 구성

LBS의 개념적 구성

LBS 서버 공 통 A P I

…

LBS App 1 LBS App n LBS 컨텐츠 1 LBS 컨텐츠 n

…

LBS 플랫폼 GMLC 모바일 Network LBS 클라이언트 Mobile Terminal • 네트웤기반 • 헨드셋가반 • 혼합방식 무선측위 기술 모바일 디바이스 무선 네트워크 LBS 플랫폼 LBS 응용서비스 무선측위(LDT)기술: 위치정보를 획득하는 기술로 네트웤기반과 핸드셋기반으로 분류 모바일장비기술: LBS 응용서비스를 전송 받아 활용하는 모바일 장비, 디지털컨버젼스 무선네트워크기술 : 측정된 위치정보를 전송하거나 다양한 LBS 응용서비스 전송 LBS플랫폼기술 : 위치추적기술로 전송된 위치정보를 가공․처리하는 기술 LBS응용서비스기술 : 가공․처리된 위치정보를 다양한 부가서비스와 접목시켜 활용

• 위치 서비스 센터(GMLC : Gateway Mobile Location Center)

- 이동통신망 - 지상파 LBS망 - WiBro망

(70)

70 무선 이동성(Wireless Mobility) :

모바일장비, 네트워크

즉시성(Real time & On-line) :

무선 통신 및 무선 측위 기술

통합기술

: 무선통신기술 + 모바일단말기술 + 위치정보기술

통신기술 인터넷 콘텐츠

위치기반

서비스

W-CDMA WiBro -IMT2000 유선 무선 GIS GPS ITS 관광 공공수요

LBS의 주요 기술 및 표준화 동향

무선(Wireless) 파장대(Spectrum) 장비 네트웤 및 프로토콜 사회기반시설

인터넷

접속능력 Content 서비스 활용분야

위치정보

공간 GIS 데이터 위치추적기술(LDT) 위치정보 상호운영의 주요 표준화 기구 LIF (Location Inter-operability Forum) OGC (Open GIS Consortium)

(71)

현장 중심 GIS 구현

현장 질의 :

무선측위

,

원격 DB 접근 기능

데이터 수집 :

ON-LINE, REAL-TIME

GPS 데이터 취득 :

RTK방식

모바일 자료 편집 및 갱신 :

무선통신

실시간 지형 공간 정보 제공

GPS에 의한 위치정보 제공

인터넷 Map 서비스 :

웹 GIS

인터넷 Geoprocessing 서비스

LBS의 특성

(72)

72 두 시스템의 공통점 :

Mobile, Wireless

(무선디바이스와 네트워크)

모바일 개념 :

무선네트워크를 기반으로 이동성 강조

두 시스템의 차이점 :

활용 목적

LBS

: 일반사용자

를 대상으로 하는

서비스

로 GIS와 연계하여

활용하는 분야

(서버베이스, 기능 간단, GIS는 공간정보 제공자 역활 )

모바일 GIS

:

조직의 업무 효율성을 목적으로 업무의 간소화나 자동화 등의

전문서비스

를 위해 GIS를 적용한 GIS의 일종

(클라이언트베이스)

LBS와 모바일 GIS의 차이점

항 목 LBS Mobile GIS 서비스 대상 • 공공 및 일반 사용자(비숙련) • 전문적인 GIS 사용자(숙련) 서비스 내용 • 모바일 생활 중심의 서비스 - 경로선정(Routing) - Geocoding - 역 Geocoding - 공간추적(Spatial Searching) - 지도제작(Mapping) •모바일 환경에서업무를 위해 사용자가 자료를 전달하는 양이 많아지고 다양해지면서모바일 장비에 의한 전문적인 GIS기능에 대한 요구 증대 - DB access - 지도제작(Mapping) - GIS와 GPS의 통합 - Desktop GIS 수준의 다양한 기능 요구됨.

(73)

LBS 관련 기술

LBS 기반기술 모바일 Platform 응용서버 LBS Platform 무선통신망 모바일 위치 관제센터 무선통신기술 LBS 응용기술 Telematics Book a table now and get a free bottle of house wine when you present this code L-Commerce 식당, 호텔, ATM, 극장 등의 응용서비스 콘텐츠 제공 위치기반정보서비스 공공안전서비스 이동 단말기(POST PC) 무선측위기술 휴대용 GPS 사용자단말기를 이용하여 기지국에서 위치정보 전송 LBS 기본 플랫폼 위치정보추적기술 (Location DetectionTechnology) 위치정보처리기술

(Location Appication Plaform)

CDMA, PDA, IMT2000단말기, GPS수신기

위치정보서비스기술

(Location Appication Service)

GIS, ITS, SIIS정보의 기본 콘텐츠 제공

*네트웤기반 기술 *핸드셋기반 기술 *HYBRID기술

(74)

74 LBS의 관련 기술

LBS용 모바일 컴퓨터 기술

원격무선통신

위치인식기술

경량하드웨어

WiIBRO, W-CDMA 무선LAN, 무선모뎀 휴대용 GPS 수신기 이용CF, 블루터스, 일체형 위치관제시스템 구현 PDA, 터블렛PC, WEB-PAD POST PC, Flexible PC 등

(75)

기술형태 분 류 실 제 위치정확도 이 론 위치정확도 반응시간 사업자 투자비용 비 고 네트워크 기반기술 Cell ID 150m~30K_m 100m~1Km 3초 최소(2G) _{• 기존 통신망 활용} • 위치확인시간 단축(2.5초) • 위치정확도 저하 • 원리 : 기지국과 이동국간의 신호 세기나 방향으로 이동국 위치 파악 Timing Advance 1Km - 5초 낮다(2G) AOA 150m~200_m 50m~150m 10초 높다(1G) 핸드셋 기반기술 TOA 125m 50m~150m 10초 높다(3G) • 원리 : 휴대용 GPS수신기 활용 • 위치 정확도 좋음 : 5~40m정도 • 단점 : 실내나 도심지 활용 제약 E-OTD 50m~200m 10m~30m 5초 미만 중간(2.5G) HYBRID 방식 A-GPS 2m~100m 3m~25m 20초 이내 낮다(3G) • 혼합방식, 신호세기와 GPS자료 • 실내 사용 가능, gpsOne(퀄컴)

•참고: AOA(도래각 : Angle Of Arrive),TOA(도래시간 : Time Of Arrival),A-GPS(Assisted Global Position System),E-OTD(개선된 시간차 측위 : Enhanced Observed Time Difference)

LBS의 무선측위기술

무선측위기술

(Location Determination Technology)

(76)

76 LBS용 무선통신 기술 동향

WiBro :

무선랜과

휴대폰 기반의

무선인터넷의 장점

(이동성, 전송속도)

이 절충한 유무선 통합개념의 초고속 휴대 인터넷

2007

년 이후 : 휴대폰, 노트북에

WiBro 송수신이 가능한 단일칩이 내장

약 1Mbps, 60km/h이상 약 100Kbps이상, 시속 250km/hr이상 1Mbps이상, 보행 저속이동 : 1Gbps이상 고속이동 : 100Mbs이상

(77)

초창기 국내 LBS 서비스 유형

항 목 주요 서비스 내용 친구찾기 • 각 이동통신 3사에서 제공하며, 유일하게 3사간 연동서비스_{• 현재 LBS 서비스 중에 가장 사용자가 많은 서비스} 주변 정보 • 네이트 GPS, 매직엔, 이지아이 등의 무선 포털을 통해 주변정보, 지리정보 등의 서비스 제공 • GPS 기반 또는 Cell-ID 기반으로 제공 텔레매틱스 • SK텔레컴에서 Nate Drive 서비스 제공 • Before Markte 사업자로 대우의 “드림넷”, 현대의 “아톰 서비스” 제공 • After Marktet 사업자로 SK Entrac, 삼성화재(애니카) 등의 서비스 제공

전용단말기반 • KTF의 엔젤아이 서비스_{• LGT의 해피토키 서비스}

보안기능 • 보안 및 시큐리티 업체와 제휴를 통한 서비스 제공

위치기반 과금 • SKT의 TTL 지역할인 요금제

(78)

78 IMS 서버

방재업무 :

LBS의 실시간 현장 정보 갱신

(79)

LBS의 활용 분야

대중교통정보시스템 :

교통 관련 위치기반서비스

GIS/교통 DB

대중교통 및 환승주차장 운영정보

차량 위치 추적

최단 경로 정보

주요 공공시설물 정보

PDA 및 모바일 폰에 의한 대중교통정보 서비스 대중교통정보시스템 구성도

(80)

80 기존의 도로교통 체계에

인공위성 GPS

,

이동통신 및 무선인터넷

,

모바일컴퓨터

등 첨단 기술을 결합하여

차량항법, 실시간 교통정보,

차량위치추적

등 의 서비스를 제공하는

교통 및 차량정보시스템

휴대용 차량항법시스템 적용

CF형식 GPS수신기 탑재 PDA

LBS의 활용 분야

(81)

LBS의 활용 분야

인허가 서비스 자격증 서비스 세금 서비스 전사적자원관리(ERP) e-조달 서비스 건강 서비스 고용 서비스 가정 서비스 교육 서비스 환경 서비스 공원/휴양지서비스 등

공공부문의 활용 :

모바일 전자정부(m-GOV.) 서비스

모바일 전자정부의 서비스 구성도

(82)

82 마케팅 및 재고조사 :

산업분야

각종 모니터링 :

주요 시설물

설문 조사 :

실시간 운용

각종 점검 작업

결과 보고

뉴스 / 사건

필지

시설물

인구

자연자원

LBS의 활용 분야

(83)

시설물 관리시스템과의 통합

도로시설물관리시스템

지하시설물관리시스템

시설물 유지관리를

업무의 고도화

에 기여

(84)

(85)

(86)

86 UAV 시스템의 구성

무인항공기시스템(UAVs)

구성도

비측량용디지털카메라 소형 GPS 및 INS • GPS : 촬영점 위치 정보 • INS : 카메라 회전각 정 보 •Direct Georeferencing 표정(지상기준점 최소) 고정익 UAV 회전익 UAV 해석 소프트웨어 UAV사진촬영시스템

Point Cloud DSM, DEM

Digital Ortho Image

(87)

드론의 활용분야

(88)

88 드론의 활용분야

(89)

 드론과 비측량용 디지털 카메라를 이용하여

기존의 항공사진측량 시스템으로 제작되어

졌던

수치표고모델과 항공정사영상 제작 가능

드론의 활용분야

(90)

90 드론의 활용분야

(91)

드론의 활용분야

(92)

92 드론의 활용분야

(93)

가행 광산인 라파즈한라 시멘트 광산의

생태복원지구 및 재해복원지구

를

대상으로 드론사진측량 수행

재해복원지구 Lafarge HALLA 생태복원지구 수직촬영 비행 코스 수평촬영 비행 코스

(94)

드론MSC영상을 통한 최적 수확시기 예측

 MSC카메라가 장착된 드론사진측량에서

NDVI영상

취득

 이를 통해 옥수수의 최적 수확시기 결정 :

습윤도 60~70%

가 적정

 수확기

홍수에 의한 침수시 수확량 변화

계산

94

(95)

드론 길 프로젝트

(96)

96 SLAM 기술과 AR의 융합

아마존의 증강현실과 혼합한 거울 :

SLAM 기술 융합

 증강현실(AR)과 거울을 혼합

하여 옷을 입은 나의 모습은 가상화면으로 표시

 옷을 입었을 때 체형 및 색상 결정할 수 있음

 이때 주변

환경 지도를 SLAM기술

적용

(97)

SLAM 활용 사례

셀카 드론

 드론이 사용자를 따라 다니며 사용자 제어 없이도 알아서 장애물을 피함

 총 13대의 카메라 장착

(98)

98 VR/AR/MR의 차이

VR/AR/MR 의 차이

 가상현실(Virtual Reality, VR)

• 가상현실은 말 그대로현실과 유사한 체험을 할 수 있도록 구현된 가상의 공간 • 컴퓨터로 생성된 가상공간에서 VR기술 사용자는직접 또는 간접적으로 움직이거나 상호작용가능 • VR기기들은 사용자의 시야를현실세계에서 차단하여 가상 현실 구현

 증강현실(Augmented Reality, AR)

• Augemented Reality는 '증가된 현실', 실제 현실에 가상의 영상을 더했다는 뜻

• 증강현실은 현실의 정보를 수집하고 가상의 이미지를 보여주기 때문에 현실감이 높고, VR기기를 착용했을 때 느끼

는어지러움이 없거나 덜한 특징

 혼합현실(Mixed Reality, MR)

(99)

VR의 의료분야 활용

(100)

100 AR의 의료분야 활용

(101)

MR의 활용 사례

(102)

자율주행차 기술

 디지털 콕핏(Digital Cockpit)

 디지털 콕핏이란 비행기 조정석이라 의미로 전통적인 차량 디자인을 유지하면서도 디 스플레이의 활용성을 높이는 것  동승자까지 화면을 확장(파노라마 디스플레이))  삼성전자의 경우 차량 기판 센터페시아 공조기 부분까지 디스플레이로 되어 있고 운전자 의 얼굴을 감지해 졸음 상태, 건강, 감정상태 등을 분서하는 기술을 보여줌, 갤럭시 워치 와 빅스비 기능과 같은 삼성전자 디바이스와 의 조합도 보여줌

(103)



_{유비쿼터스 시대의 생체인식 기술}

(104)

(105)

(106)

(107)

장 장제목 쪽수 토론/조사/과제/QUIZ 1 • 유비쿼터스의 개념 및 핵심기술 82 토론/조사 2 • 유비쿼터스 GIS 68 토론/조사 3 • 유비쿼터스 지형공간정보의 특성 101 토론/조사 4 • 공간정보오픈플랫폼의 개념 80 과제(1) 5 • 유비쿼터스 지형공간정보 생성 방법 98 토론/조사 6 • 벡터데이터 생성(수치지도 및 기본지리정보) 125 토론/조사 7 • 레스터데이터 생성(1) : 항공사진영상 102 과제(2) 8 • 레스터데이터 생성(2) : 위성영상 114 토론/조사

9 • Point Cloud 데이터 생성 129 QUIZ(1)

10 • 위치결정기술(GNSS/GPS 및 실내측위) 106 토론/조사 11 • 유비쿼터스 지형공간정보 최신 생성 기술 120 과제(3) 12 • 유비쿼터스 지형공간정보의 건설분야 활용(1) 151 토론/조사 13 • 유비쿼터스 지형공간정보의 환경 및 산림분야 활용(2) 151 QUIZ(2) 14 • 유비쿼터스와 지형공간정보의 미래 106 토론/조사 합 계 1,533 과제 : 3, QUIZ : 2