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네트워크 / 모바일 / 미래기술

실내 위치 기반 기술로 와이파이에 도전하는 ‘가상 비콘’

Craig Mathias | Network World 2017.03.30
현재 건물 내 위치 확인과 추적이 가능한 것은 와이파이와 블루투스를 지원하는 모바일 기기 덕분이다. 기업과 개인 소비자를 불문하고 이러한 모바일 기기는 이제 필수품이다. 와이파이와 블루투스 기술 모두 높은 정확도를 제공한다. 현재 보안, 마케팅을 비롯한 다양한 위치 기반 애플리케이션이 사용되고 있으며 계속 확산되는 중이다.

예를 들어 박물관에서 공룡 전시물 앞에 서면 스마트폰으로 관련 정보가 전송된다. 대형 병원 진료실에서 엑스레이 촬영실로 이동해야 하는 경우 건물 내의 이동 경로를 세부적으로 안내해준다.

소매 분야도 있다. 마트를 예로 들면 이 기술을 통해 소매업자는 마트 내 고객의 위치에 따른 쿠폰을 고객 스마트폰으로 전송할 수 있다. 특정 소매점 내에서도 같은 방식의 서비스가 가능하다. 또한 소매업자는 매장 내에서 쇼핑객의 이동 위치에 대한 데이터를 수집해서 이 정보를 분석해 마케팅과 매장 운영을 개선할 수 있다.

건물 내 위치 확인 및 추적 분야는 오랫동안 와이파이의 독무대였지만 블루투스 로우 에너지(BLE) 기술 기반의 작고 값싼 비콘이 대안으로 부상하면서 이쪽을 더 선호하게 된 사람들도 많다.

공간 해상도는 보통 많은 수의 비콘을 배치하는 방법을 통해 개선이 가능하다. 그러나 특히 컨벤션 센터나 교통 허브, 경기장과 같은 곳에서 아주 많은 수의 비콘을 계획, 배치, 유지보수, 관리하기란 보통 어려운 일이 아니다.

최근 개발 중인 가상 비콘은 이러한 상황을 바꿀 잠재력을 지녔다. 가상 비콘에서는 하나 이상의 인프라 기기가 다수의 비콘을 에뮬레이션하므로 개별 비콘 장치가 필요 없고, 따라서 기능 타협 없이 배치 및 운영에 드는 비용을 낮출 수 있다.

가상 비콘의 발전을 이끄는 업체는 과거 시스코에서 무선 사업을 개척한 수자이 하옐라와 밥 프라이데이가 시스코의 자금을 일부 받아 설립한 신생 업체 미스트 시스템즈(Mist Systems)다. 시스코도 이 업체의 신기술을 라이선스해서 자체 가상 BLE 비콘 제품을 판매 중이다.

무선 위치 확인 및 추적의 역사
전파(RF)를 사용해 움직이는 물체를 찾고 추적하는 방법은 2차대전 당시 개발된 레이더(RAdio Detection And Ranging)까지 거슬러 올라간다. 위성 위치 확인 시스템(GPS)의 개발은 위치 확인과 추적에서 가장 큰 진전이었지만 위성 기반 GPS는 실외에서만 작동한다.

와이파이는 1제곱미터급의 상당한 건물 내 공간 해상도와 빠른 솔루션 개발 속도, 능동 추적이 특징이다. 솔루션은 와이파이 시스템 벤더 솔루션도 있고 서드 파티 솔루션도 있다. 그러나 BLE를 기반으로 하는 비콘에 대한 관심과 실제 배치가 급증하면서 이러한 와이파이의 아성에 도전하고 있다.

BLE 비콘은 일정한 전력 수준과 전송 작동 주기로 고유 ID(UUID)를 브로드캐스팅한다. 그러면 단말기 및 관련 모바일 기기와 같은 수신기는 별도의 네트워크(일반적으로 와이파이)를 사용해서 이 UUID로 데이터베이스를 쿼리한다. 여러 개의 비콘을 사용하면 와이파이에서 1제곱미터 수준의 뛰어난 위치 해상도를 얻을 수 있다.

비콘에서 까다로운 요소는 BLE의 저전력 특성이다. 이론적으로 BLE 신호는 기존 블루투스 및 와이파이의 공칭 작동 거리인 100미터까지 전송이 가능하지만 실제 구현되는 비콘은 물리적인 크기, 낮은 비용, 긴 배터리 시간에 맞춰 최적화된다.

이는 필연적으로 작동 거리 제약으로 이어진다. 따라서 경기장이나 컨퍼런스 센터, 캠퍼스와 같은 넓은 공간에 필요한 수백, 많게는 수천 개의 비콘을 배치하는 데 어려움이 따르게 된다. 그 많은 비콘을 구매하고 설치하고 모니터링하고(도난, 손상 등) 배터리를 교체하기 위해 필요한 작업과 비용만도 엄청나다. 또한 사용하면서 성능 개선을 위해 비콘의 물리적인 위치와 해당 데이터베이스 정보를 변경해야 하는 경우도 있다.

가상 비콘의 등장
가상 BLE 비콘은 여기에 큰 변화를 일으키는 기술이다. 가상 비콘은 물리적 비콘의 무선 기반 에뮬레이션으로, 그 외의 기능은 실제 비콘과 동일하다. 가상 비콘은 가상의 물리적 위치(특정 위치에 나타나도록 할 수 있음. 실제 그 위치에 존재하는 것은 무선 신호), 신호 강도, UUID로 정의된다. 가상 비콘의 장점은 다음과 같다.

• 동적 위치 조정 – 시간에 따라 사용자 트래픽 패턴이 바뀌면 BLE 비콘의 물리적 위치도 바꾸는 것이 좋다. 가상 비콘은 소프트웨어로 정의되므로 마우스로 끌어다 놓는 방식으로 간단히 비콘의 위치를 옮길 수 있다.

• 동적 재구성 – 마찬가지로, 신호 강도와 같은 작동 매개변수를 마우스 클릭으로 변경할 수 있다. 새 비콘을 추가하는 작업 역시 마찬가지다.

• 배터리 교환 불필요 – 가상 비콘은 와이파이 액세스 포인트에 내장되거나 가상 비콘을 구현하는 기능만 하는 액세스 포인트와 유사한 기기에 탑재될 수 있다. 어느 쪽이든 전력은 일반적으로 이더넷 전원(Power over Ethernet)을 통해 공급된다.

• 도난 위험 없음 – 물리적 비콘은 보통 어렵지 않게 훔칠 수 있지만 액세스 포인트를 훔치기는 더 어렵고 실제 도난도 잘 발생하지 않는다. 훔쳤다 해도 그 액세스 포인트는 관리 시스템을 통해 쓸모 없게 만들 수 있다.

가상 비콘은 미스트 시스템즈가 개발, 판매 중이다. 미스트 시스템즈는 무선 분야에서 확고한 뿌리를 가진 기업이다. 미스트는 API를 사용한 클라우드 기반 방식을 사용한다. 이를 통해 클라이언트 앱은 클라우드에 위치하는 위치 파악, 추적, 머신 러닝, 관리, 선행 및 예측 분석을 비롯한 다양한 기능에 접근할 수 있다.

미스트의 독보적인 위치 서비스가 가능한 것은 미스트의 첨단 액세스 포인트와 결합된 미스트 클라우드의 지능적 기능 덕분이다.

방문자 수, 체류 시간을 비롯한 관련 지표를 확인하는 기능을 통해 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족할 수 있고 미래의 가능성에도 대처할 수 있다. 시스코는 미스트 기술을 라이선스해서 이미 자체 가상 비콘 제품군을 개발했다. 시스코는 자체 CMX 클라우드 비콘 센터(CMX Cloud Beacon Center), 와이파이와 가상 비콘을 통합한 “하이퍼로케이션(hyperlocation)” 기능도 제공한다.

앞으로의 전망
가상 비콘이 건물 내 위치 확인 및 추적에서 획기적인 기술임은 분명하다. 단점이 거의 없고, 비콘 포인트의 자본 비용 상승분은(예를 들어 개별 물리적 비콘의 비용 합계를 초과하는 비용) 사용 수명 전반의 낮은 운영 비용을 통해 장기적으로 상쇄가 가능하다.

향후 소프트웨어만으로 구성되는 가상 비콘, 나아가 오픈 소스 가상 비콘이 등장해서 혁신적이고 전문적인 다양한 제품들이 나오게 될 가능성도 충분하다.

흥미로운 점은 가상 비콘이 위치 애플리케이션 측면에서 BLE 대 와이파이 논쟁에 종지부를 찍지는 않는다는 것이다. BLE 방식은 여전히 데이터베이스 접근을 위한 역방향 채널이 필요하며 이 부분은 계속 와이파이로 남을 가능성이 높다.

또한 새로운 와이파이 위치 확인 표준으로 현재 개발 단계인 802.11az에서는 정확성이 더 개선되고, 이를 중심으로 와이파이 위치 확인 생태계가 구축될 여지도 있다. 802.11az에 대해서는 향후 기사에서 더 자세히 다루겠지만 지금 상황에서는 BLE 기반 위치 확인의 인기가 뚜렷이 높아지는 중이고 가상 비콘의 등장은 이 추세를 더욱 가속화할 것으로 보인다. editor@itworld.co.kr
 Tags 위치기반 BLE 가상비콘 실내위치추적

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