실시간 위치 측위 기술(Real Time Location System)은
RTLS 하드웨어, 소프트웨어 그리고 인프라 세 가지 요소로 이루어져 있습니다. 프로젝트에 따라 위치 측위가 필요한 공간에서 사람과 자산의 움직임을 감지할 수 있도록 태그를 휴대하거나 부착하고 공간 내 주요 지점에 ‘로케이터’를 배치하여 태그의 신호를 송수신 하여 소프트웨어를 통해 위치 좌표를 계산하여 시각화합니다.
지오플랜은 초광대역(Ultra-wideband) 통신 기반의 정밀 실내 위치추적 기술로 센티미터 수준의 위치 정확도를 제공합니다.
지오플랜은,
초광대역UWB(Ultra-WideBand) 통신 기반 RTLS 전문 기업으로
최고 수준의 위치 측위 기술을 바탕으로 하드웨어, 소프트웨어, 사용자 애플리케이션을 포함한 토탈 솔루션을 제공합니다.
지오플랜은,
공간 제한 없는 대규모 프로젝트, 멀티 플로어, 수백개의 추적 대상이 있어도 확장, 운용 가능하도록 많은 경험과 기술력을 가지고 있습니다.
지오플랜은,
타사 시스템과 쉽게 통합 할 수 있도록 오픈 API를 제공하며
파트너사를 위한 개발용 스타터키트와 기술교육을 함께 제공합니다.
지오플랜은,
초광대역UWB(Ultra-WideBand) 통신 기술과 다양한 위치 알고리즘을 통해
오차범위 50cm 이내의 위치 정밀도로 고객사가 만족할 수 있도록 노력합니다.
실내 위치 측위 알고리즘은 다양한 방법이 있습니다.
각각의 방법에는 장단점이 있으며 일반적으로 가장 많이 사용되는 것은 아래와 같습니다.
두 개의 디바이스 간의 UWB 통신을 통해서 디바이스 사이의 거리를 계산하는 방식으로, TDoA 방식에 비해 상대적으로 인프라 구성이 간단하지만 동시 계산이 가능한 디바이스의 숫자가 제한적이고 배터리 소모량이 TDoA 방식에 비해 많이 소비됩니다.
두 개의 디바이스 간의 UWB 통신을 통해서 디바이스 사이의 거리를 계산하는 방식으로, TDoA 방식에 비해 상대적으로 인프라 구성이 간단하지만 동시 계산이 가능한 디바이스의 숫자가 제한적이고 배터리 소모량이 TDoA 방식에 비해 많이 소비됩니다.
UWB Locator를 UWB 신호를 기반으로 정밀하게 동기화를 하고 UWB 디바이스가 발신한 신호를 각 Locator에 도달한 시간 차이를 이용하여 디바이스의 위치를 계산하는 방식으로, Locator를 UWB신호를 통해서 동기화를 수행하여야 합니다. TWR 방식에 비해 보다 많은 태그를 동시의 빠른 측위가 가능하고 배터리 소모량을 최소화할 수 있습니다.
UWB Locator를 UWB 신호를 기반으로 정밀하게 동기화를 하고 UWB 디바이스가 발신한 신호를 각 Locator에 도달한 시간 차이를 이용하여 디바이스의 위치를 계산하는 방식으로, Locator를 UWB신호를 통해서 동기화를 수행하여야 합니다.
TWR 방식에 비해 보다 많은 태그를 동시의 빠른 측위가 가능하고 배터리 소모량을 최소화할 수 있습니다.
AoA 측위 방식은 하나의 디바이스 내에 UWB Array 안테나를 기반으로 각 안테나에 도달한 시간차(Phase Difference)를 이용하여 도달한 UWB 신호의 각도를 계산하고그 벡터 값을 Locator의 위치와 각도를 대입하여 UWB 디바이스의 위치를 측위하는 방식으로, TDoA 방식 대비 적은 인프라로 위치 측위를 수행할 수 있습니다.
AoA 측위 방식은 하나의 디바이스 내에 UWB Array 안테나를 기반으로 각 안테나에 도달한 시간차(Phase Difference)를 이용하여 도달한 UWB 신호의 각도를 계산하고그 벡터 값을 Locator의 위치와 각도를 대입하여 UWB 디바이스의 위치를 측위하는 방식으로, TDoA 방식 대비 적은 인프라로 위치 측위를 수행할 수 있습니다.
BLE(Bluetooth Low Energy)는 Bluetooth 4.0부터 채택된 기술로, 블루투스 표준화 그룹 Bluetooth SIG에 의해 개발되기 전까지는 노키아라는 회사의 사내 프로젝트 Wibree에서 시작된 무선통신 기술입니다.
BLE의 가장 큰 차이점은 기존 방식인 블루투스 클래식보다 훨씬 적은 전력을 사용하여 통신하다는 것입니다. 수치로 보면 대략 10분의 1입니다. 이 정도면 작은 셀 전지로도 1년 이상 통신을 할 수 있는 수준이 됩니다. 이러한 획기적인 전력 소비량 변화는 블루투스 시장에 큰 반향을 일으켰습니다. 오늘날의 웨어러블 기기나 IoT 센서 대부분이 BLE 방식 무선 통신을 활용하고 있으며 오랫동안 엄청난 생태계를 형성 해 왔으며 실내 포지셔닝 기술에서 사용되어 왔습니다.
BLE가 포지셔닝 기술에서 사용될 때 RSSI를 통해 장치의 위치를 찾습니다. 이 RSSI는 장치가 센서에 비해 강한 신호를 전송하는지 약한 신호를 전송하는지 그 신호의 강약 세기 수준을 통해 위치를 제공하기 때문에 UWB보다 범위와 데이터 속도가 훨씬 짧고 신호 간섭에 더 영향을 많이 받으며 상대적으로 보안에 취약하다는 단점이 있습니다.
Wi-Fi 신호로 거리 또는 위치를 추정하는 일반적인 접근 방식은 Bluetooth와 마찬가지로 신호 강도를 측정하는 것입니다. 신호 강도는 스마트폰 및 모바일 장치에서 가장 쉽게 사용할 수 있는 Wi-Fi 데이터입니다. 그러나 신호 강도로 거리를 추정하는 것은 블루투스에 대해 설명한 것과 동일한 문제가 있습니다.
일부 회사는 Wi-Fi 신호의 비행 시간(ToF) 또는 도착 시간(ToA)을 사용하여 거리를 보다 정확하게 측정하려고 시도하는 대체 알고리즘을 개발했지만, 표준 Wi-Fi를 사용한 Wi-Fi 실내 포지셔닝은 기존 인프라 또는 맞춤형 설치 센서를 사용하여 기존의 인프라를 그대로 활용한다는 점에서 용이하지만 BLE 와 마찬가지로 위치 정확도의 오차 범위가 5-15M로 위치 정확도가 매우 떨어지는 단점이 있습니다.
UWB는 Ultra Wide Band의 약자로, 초광대역 근거리 무선 통신 기술을 의미 합니다. UWB는 매우 넓은 주파수 대역폭을 사용해서 통신이나 레이더 등에 응용되고 있는 차세대 무선 기술입니다. UWB 송신기는 넓은 스펙트럼 주파수에 걸쳐 수십억 개의 무선 신호를 보내고 UWB 수신기는 그 신호를 데이터로 변환합니다. UWB 신호는 두 송신기 사이의 거리를 감지하는 데 사용되고 이 신호의 지속 시간이 짧을수록 거리 측정이 더 정확해 집니다. UWB는 초당 최대 10억 개의 신호(나노 초 당 약 1개)를 전송하므로 실시간성의 정확도가 가능한 것 입니다. 또한, UWB는 매우 낮은 전력을 사용하며 높은 대역폭을 통해 송신기에서 다른 장치로 많은 데이터를 전송하는 데 유리합니다.
UWB는 여전히 새로운 기술이고, 이것을 연구하는 회사들은 이제 막 출발하는 단계에 있습니다. 삼성, 애플 등 글로벌 기업으로 구성된 FiRa 컨소시엄은 UWB 기술 채택을 촉진하고 상호 운용성을 보장하기 위해 UWB 표준 및 인증 프로그램 업데이트를 진전시키는 데 주력하고 있습니다. 정밀한 포지셔닝이 가능한 UWB는 BLE 와 Wi-Fi에 비해 정밀도와 보안 모두에서 이점이 있으며 이러한 UWB의 특성 덕분에 다양한 UWB 애플리케이션 활용 사례가 개발 되고 있습니다. 실시간 위치 인식 정보와 정밀한 분석을 제공함으로써 소비자와 기업을 위한 새로운 UWB 서비스가 생겨날 것 입니다. 그 대표적인 활용 사례는 아래와 같이 핸즈 프리 액세스 제어(Hands-Free Access Control), 위치 기반 서비스(Location-Based Services) 와 장치 간(Device-to-Device) 애플리케이션 등을 예로 들 수 있습니다.
초광대역(Ultra-Wide Band) 기반 위치 기술은 높은 수준의 위치 정밀도를 제공합니다.
초광대역(Ultra-Wide Band)만의 위치 정밀도로 이전에는 불가능했던 애플리케이션을 현실로 만들고 있습니다.
초광대역(Ultra-Wide Band) 위치 기술은 높은 수준의 위치 정밀도가 필요한 고객사에게 효과적이며
지오플랜의 RTLS 기술력은 대상의 정확한 위치와 데이터를 제공하는데 매우 중요한 역할을 합니다.
RTLS를 적용한 회사는 업무의 효율성을 높이고 생산성 향상과 손실을 감소하며 시장 변화에 빠르게 대응할 수 있습니다.
시장에서 실내 위치에 대한 요구가 많아지고 기술이 발전함에 따라 초광대역(Ultra-Wide Band) 통신을 활용하여
더욱 높은 수준의 기술로 발전 하고 있습니다.
