2015년 2월 14일 토요일

O2O를 향한 스마트폰 위치기반 기술들 (iBeacon vs. WiFi vs. Sound)

실내에서 스마트폰의 위치를 인식하는 주요 기술로는 기존에 주류를 이루던 WiFi AP의 신호를 활용하는 것과 최근 크게 화두가 되고 있는 iBeacon을 활용하는 것을 들 수 있다. 둘은 기본적으로 기기에서 주기적으로 송신하는 무선 신호를 활용한다는 점에서는 기술적으로 거의 동일하다고 볼 수 있을 것 같다. 

하지만 둘 사이에는 여러가지 면에서 차이점들이 존재한다.

첫째, 실내 위치서비스를 구축하는 관점.
WiFi는 무선 인터넷을 사용하기 위한 목적으로 기존에 설치되어 있는 AP 장비를 활용하고, iBeacon은 위치서비스를 위한 목적으로 beacon 기기들을 직접 설치해서 구축한다는 점이 다르다. 그래서 SK Planet은 다음과 기사를 낸다. 2014년 하반기 신촌 일대 80개 상점에 beacon을 설치 했고, 해당 상점에 들어갈 때마다 쿠폰 서비스를 제공할 수 있다라고... 앞으로 beacon이 얼마나 빠른 속도로 확산될지는 모르겠지만, 위치기반 서비스를 해야 하는 곳마다 새롭게 beacon을 설치해야 한다는 것은 ubiquitous한 서비스를 만들어 내기에는 문제가 될 것 같다.

둘째, 장소인식 성능의 관점.
iBeacon의 TxPower는 기본적으로 -30dBm 에서 4dBm 사이 이다. WiFi의 TxPower가 통상 15dBm 인 것과 비교해서 상당히 낮은 파워로 신호를 전송하기 때문에 도달 거리에서는 큰 차이가 있다. 무선 신호는 환경에 아주 많은 영향을 받는다. 특히 수분으로 구성이 되어 있는 사람의 몸을 통과할 때 무선 신호의 세기는 아주 많이 감소한다. 박물관과 같은곳에선 iBeacon을 활용해서 특정 전시물 바로 앞을 지나갈 때 자동으로 어떠한 정보를 보여주고 싶을 것이다. (상점의 경우도 마찬가지겠지...) 하지만 세밀한 영역을 타깃으로 하기 위해 적은 power로 신호를 송신하는 것은, 사람들이 많이 있을 경우 안그래도 약한 신호를 더 감쇠시켜 원하는 영역 안에 있는 사람들의 스마트폰에 신호가 결국은 도달하지 못해 원하는 서비스를 제공하지 못할 확률이 높다. 

셋째, 각각이 말하는 장소란?
기술적으로 유사하기 때문에 어떻게 활용하느냐에 따라 동일할 수 있겠지만 현재 접근하고 있는 방식에 의거해 말을 하자면, WiFi는 좌표를 제공하는 것을 목표로 하고 iBeacon은 어느 beacon 주변에 있느냐를 알려주는 것을 목표로 한다. 즉 WiFi는 기본적으로 위/경도 상의 위치를 알려주고자 했지만 iBeacon은 좌표를 알려주고자 하지는 않는다. 물론 기술적으로 유사하니 좌표를 알려주고자 하는 일에 동참할 수도 있겠지만, beacon이 송신하는 power의 세기를 봤을 때 현실적으로 어려움이 있지 않을 까 한다.

넷째, 스마트폰 입장에서의 power 소모 차이.
결론적으로 말하자면 위치를 인식하기 위해 두가지의 기술에 대해 스마트폰 입장에서의 파워 소모는 iBeacon이 조금 유리하나 아주 많은 차이는 아닌 것 같다. 디바이스의 스펙 상에서는 차이가 꽤 나는 것 같으나, beacon 신호든 wifi 신호든 스마트폰이 신호를 수신하기 위해서는 해당 chip만이 깨어나면 되는 것이 아니라 주변 peripherial이 함께 깨어나야 하므로 실제 파워소모에서는 크게 차이가 나지 않게 되는 것이다. iBeacon의 경우 한번 scan에 4초 정도를 쓴다고 할 때 대략 0.15mA를 사용한다. (링크 참고: https://github.com/RadiusNetworks/android-ibeacon-service/wiki/Battery-Usage). WiFi의 경우 한번 scan에 3~4초가 걸리고 이때 대략 0.17mA를 사용한다.

다섯째, Background 서비스 구현.
차이점이라고까지 얘기하긴 거시기 하지만, 어느 한 조사에 따르면 스마트폰 사용자의 50% 이상이 WiFi를 켜 두고 다닌다고 한다. 그런데 Bluetooth의 경우 얼마나 많은 사용자들이 켜 두고 다닐까? 더군다나 아직까지는 BLE를 지원하지 않는 스마트폰을 사용하고 있는 사용자가 더 많이 존재한다. 즉, 아직까지는 특히 안드로이드 시장에서는 iBeacon을 활용해서 위치기반 서비스를 제공하기에는 많은 어려움이 존재한다고 봐야 할 것 같다.

WiFi, iBeacon외의 다른 기술, Sound.
최근 Starbucks 매장에 들어가서 앱을 실행하면 대략 5초 후에 OO매장에 온 것을 환영한다는 문구가 나타난다. WiFi, GPS, BT 가 다 꺼져 있어도 나타난다. 처음엔 도대체 어떻게 했을까 궁금했다. 그런데 Spectrum Analyzer로 확인해 보면 1900Hz 근처에 peak가 보인다. 사람의 가청 주파수가 대략 20~20000Hz 이므로, 일반적으로 듣기 어렵다고 판단되는 주파수에 어떠한 정보를 실어 보내고 이를 받아서 어디에 있는지를 알아내는 것이다. 그런데 통상 음성신호(?)를 스마트폰에서 받아들이는 데는 더 많은 파워를 소모하게 된다. 즉, background로 사람들이 어디에 있는지를 모니터링 하기에는 어렵다는 것이다. 그래서 스타벅스는 매장에 들어 갔을 때 스타벅스 앱을 자동으로 띄워주지는 못하고, 사용자가 실행 시켰을 때에만 사운드 신호를 수신해서 매장 정보를 보여준다. 앞으로는 어떻게든 매장에 들어갔을때 자기 앱을 띄워 주고 싶겠지? 더 나아가서는 근처에 있으면 스타벅스 들르라고 알려줄 것이고... 한가지 궁금했던 점은 왜 iBeacon을 사용하지 않았을까? 기술적으로는 적합해 보이는데. 내가 내린 결론은 위에서 언급했듯이 아직 BLE가 지원되지 않는 폰들이 많다는 것이다. 그리고 bluetooth를 켜 놓고 다니는 사람또한 많지 않다는 것이다. 그래서 가능한한 많은 사용자 층을 확보하기 위해서 sound를 활용한 것으로 보인다. 하지만 이해할 수 없는 것은 굳이 새로운 기기를 설치하면서 까지 sound를 사용했을까 하는 것이다. 스타벅스는 WiFi AP도 매장내에 설치하고 또 대부분은 도심지역이니 주변 WiFi 신호도 많이 스캔이 될 것이니 WiFi를 그냥 활용했었어도 좋았을 것 같다. (Mute.ly 이런 앱을 보면 스타벅스에 앉아서 무음 실행하면 WiFi를 기반으로 장소를 인식하고, 나갔다 다시 들어와도 잘 인식한다. 층마다도 구별되어서 인식한다.) 아마 실무자가 잘 몰라서 꼬임에 넘어갔겠지? ㅋㅋ  --> 라고 처음에 생각하였으나, 결국 추정컨데 아이폰 때문이지 않을까 싶다. ㅠㅠ

ShopKick (SKPlanet에서 인수)
이 넘은 사용해 본적이 없어서 구체적으로 알 수 는 없다. 2년전 홍보 영상에서는 매장 근처를 지나갈 때 자동으로 쿠폰을 띄워줬는데, 파워 소모때문에 안 될것 같은데... 파워를 많이 쓰면서 그렇게 구현을 했는지, 실제는 앱을 실행중에만 근처 물품들에 대한 쿠폰을 띄워주는지는 모르겠다.

기타 
ZOYI의 WalkInsight Solution
조금 재미난 아이디어다. 이 솔루션은 스마트폰의 WiFi를 항상 켜두고 있는 사람들이 50% 이상이라는 가정에서 출발 한다. 스마트 폰에서 WiFi는 주기적으로 주변 WiFi AP들을 찾는다. 그리고 설정에 따라 연결할 수 있는 WiFi가 있으면 연결을 하거나 하지 않거나 한다. 이 과정에서 WiFi AP와 Smartphone의 WiFi 모듈 사이에서 일부 정보들을 주고 받게 된다. 여기에 스마트폰 WiFi 의 식별자인 BSSID (MAC Address) 를 WiFi AP가 획득하게 된다.
ZOYI는 WIFI AP단에서 수신되는 Smartphone의 BSSID 정보를 활용하여 주변에 얼마나 많은 사람들이 지나다니는지 그리고 매장안으로 들어온 사람, 전에 왔다가 다시 방문한 사람등을 대략적으로 추정할 수 있다. 물론 Smartphone에서 WiFi를 끄고 다니는 사람에 대해선 알 수 없다. 여기서와 같은 방식의 재 방문을 인식하는 아이디들은 애플의 입장에서는 싫었나 보다. 그래서 실제 스마트폰이 WiFi AP를 검색하는 동안에는 자신의 실제 BSSID를 올리지 않는다. 임의의 값을 올리고, WIFI AP에 연결해서 네트웍을 사용하게 될 때만 실제 BSSID를 AP에게 알려준다. 즉, 애플 아이폰을 쓰는 사용자의 재방문은 알 수 없는 문제가 발생한다. 머지 않아 안드로이드도 이런 방식을 지원 할 것이고 (특허 문제가 없다면) 그렇다면 재방문에 대한 정보는 앞으로 얻기 어렵다고 봐야 할 것 같다. 그래도 기본적인 아이디어는 좋은 것 같다.

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