스마트폰의 위치 측정( 모바일 네트워크, WiFi, GPS, GLONASS )

위치 기반 서비스는 우리의 삶을 더 편하게 한다. 10년 전과 지금의 삶은 많이 다르다. 모르는 곳을 가야할 때 주변 사람들에게 도움을 청해야 했었는데, 요즘은 스마트폰을 꺼내 가려하는 곳을 검색하고 현재 위치를 파악한 후 화면을 보면서 이동한다. 

위치 파악하는 기술은 여러가지가 있다. 

1. 모바일 네트워크(2G, 3G, 4G)를 이용한 위치 측정 - 실내외 가능

  휴대폰이 접속해 있는 기지국을 파악하여 현재 위치를 파악한다. 모든 기지국에는 고유번호가 있으며 고유 번호를 알고 있다면 현재 위치를 파악하는 것은 어렵지 않다. 문제는 정확성, 보통 기지국은 수km~수십km단위로 설치되어 있으니 이것으로 정확한 위치 파악은 어렵고 대략적인 위치만 파악 가능하다.

  현재 위치와 기지국 정보를 수집한 서버가 있어야 하고, 그 정보를 기반으로 현재 위치를 파악 가능하다.

2. WiFi를 이용한 위치 측정 - 실내외 가능

  주변에 접속 가능한 WiFi AP(Access Point) 의 고유번호(MAC address)를 이용 현재 위치를 알아 낸다. WiFi 신호는 전송가능한 범위가 수십m로 제한되어 있으니 이것을 이용한 현재 위치는 모바일 네트워크보다 정확하다. 이것 역시 WiFi AP정보를 미리 수집해야한다. 수집된 정보를 기반으로 하여 현재 위치를 파악하는 것이다. 

3. 위성항법 시스템을 이용한 위치 측정 - 실외만 가능

  3개 이상 위성(GPS 또는 GLONASS)으로부터 전송되는 전파를 수신하여 현재 위치를 파악한다. 3차원 공간에서 4개 이상의 위성이 필요하겠지만 지표면에 가까이 있다고 가정하면 3개 이상 위성으로 현재 위치를 파악 가능하다. 수신가능한 위성신호가 많아지면 더 정확한 현재 위치 파악이 가능하다. 위성신호 특성상 실내로 전파도달이 어렵고 보통 실외에서만 사용할 수 있다.

  GPS : 미국 주도하의 시스템으로 군용과 상업용이 구분되어 있다. 군용은 암호를 해독할 수 있는 키가 필요하다. 군용이 더 정확한 정밀도를 가진다. 위성항법 시스템 중 가장 오래된 시스템이다. 2013년 이전에 생산된 대부분 스마트폰은 GPS만(GLONASS등은 포함되지 않음)이용하여 위치를 파악한다.

  GLONASS : 러시아 주도하의 시스템이다. 전세계에서 사용가능하다. 2013년 이후부터 일부 스마트폰에서 GPS + GLONASS 수신기가 달려있다.

  BeiDou : 중국 주도하의 시스템이다. 2012년부터 아시아 태평양 지역에서 사용 가능하다.

  준비 중 : 유럽연합(Galileo), 일본(QZSS), 인도(IRNSS)

  현재 스마트폰에서 이용할 수 있는 것은 GPS + GLONASS 만 가능한데, BeiDou, Galileo, QZSS, IRNSS가 본격적인 서비스를 시작하면 여러 조합을 이용하여 서비스가 가능할 것으로 보인다.

4. Android App

  안드로이드 앱을 이용하면 GPS, GLONASS의 현태 상태도 알 수 있다. GPS TEST라는 앱인데 GPS위성과 GLONASS 위성 신호의 세기, 현재 위치, 가속도 등을 알 수 있다. 그래프 아래쪽의 숫자는 위성번호인데 하얀 네모상자는 GLONASS 위성을 의미한다.