다수의 이동 사용자의 GPS 데이터 공유를 통한 저전력 위치 데이터 수집 기법

Abstract

위치 기반 서비스를 사용하기 위해 GPS 데이터가 많이 사용된다. 하지만 GPS 데이터 수집 시 소모되는 전력량이 매우 크다. 그렇기 때문에 저전력으로 GPS 데이터를 수집하는 연구가 많이 진행되어 왔다. 스마트 폰의 모듈 별 소모 전력 측정 결과 GPS 모듈이 타 모듈에 비해 최소 2배 이상 소모한다. 데이터 통신의 경우 Wi-Fi, 블루투스에 비해 소모되는 전력이 제일 적다. 따라서 본 논문에서는 다수의 사용자가 이동 상황일 때 GPS 데이터를 수집하여 그룹을 결성하고 그룹의 헤더를 정하여 헤더의 GPS 데이터를 데이터 통신을 이용하여 서버에 전송하고 그룹원에게 공유하여 전체적인 GPS 데이터 수집량을 줄이는 저전력 위치 데이터 수집 시스템 및 방법을 서술한다. 저전력 위치 데이터 수집 시스템을 제안하고 저전력 위치 데이터 수집 기법이 실제로 전력 감소의 효과가 있는지 보인다. GPS 데이터 수집 시 오차가 발생하므로 이를 줄이기 위한 가우시안 필터를 사용한다. 그룹을 결성하는 방법으로 깊이 우선 탐색 알고리즘을 사용하며 거리/방위각/속도를 기준으로 한다. 그룹을 결성한 후 그룹원들 중 배터리 잔여량이 제일 높은 사람을 그룹의 헤더로 정하고 헤더의 배터리 잔여량에 따라 수집 횟수를 설정한다. 실험을 통하여 저전력 위치 데이터 수집 모델에 최적화된 값을 정하고 배터리 소모량을 비교한다. 실험 결과 저전력 위치 데이터 수집 기법을 적용하였을 때 데이터 절약 효과 및 전체 사용자의 배터리 소모량이 적용하지 않았을 때의 전체 사용자의 배터리 소모량에 비해 줄어듦을 볼 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 저전력 위치 데이터 수집 기법을 적용하면 사회 관계 그룹을 수치화 할 수 있는 자료가 될 수 있거나 대중교통 데이터를 활용하여 GPS 데이터를 수집할 수 없는 상황에서 대중교통 위치 데이터를 대신할 수 있다.