KR20230080945A

KR20230080945A - 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법

Info

Publication number: KR20230080945A
Application number: KR1020210168543A
Authority: KR
Inventors: 이상주
Original assignee: 이상주
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2023-06-07
Also published as: WO2023101358A1

Abstract

우리는 일상생활에서, 처음 보는 사람이라 할지라도 대화 또는 접촉하는 경험을 자주 한다. 그러나 접촉 대상이 목소리로 불러 세울 수 없을 정도로 멀리 있는 경우에는 방법이 마땅치 않다. 만일 우리가 매일 쓰고 있는 휴대전화로 50m 앞의 어떤 사람을 선택하여 길을 물어보거나 전단지를 배포할 수 있다면 좀 더 편리하고 효율적인 세상이 될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 개인 정보의 노출 없이, 경우에 따라서는 의도적으로 특정 개인 정보를 노출하면서, 특정 위치(영역)에 있는 사람(들)과 통신이 가능하게 하는 것이다. 전화 또는 메시지를 받는 사람은 상대방에게 자신의 개인 정보를 노출하지 않으므로 부담 없이 통신에 응할 수 있고, 또한 통신 요청을 거부할 선택권도 가진다.
매우 정밀한 위치와 그때의 시각을 결합한 식별자인 고정밀 시공(space-time) 식별자는 전화번호와 마찬가지로 특정 사람(단말)에만 귀속하므로 사람(단말) ID로 사용이 가능하다. 제1 단말이 50m 앞 10층 건물 정문의 오른쪽에 위치한 제2 단말과 통화 연결을 시도하는 경우, 제1 단말은 건물이 위치한 영역을 서버에서 관심영역으로 지정하고, 서버는 상기 관심영역 내에 있는 단말들을 검색하여 통화연결 후보 단말들의 고정밀 시공 식별자들을 제1 단말로 전송한다. 제1 단말은 상기 고정밀 시공 식별자들 중에서 제2 단말의 위치에 해당하는 제1 고정밀 시공 식별자를 선택하여 서버로 전송한다. 서버는 제1 고정밀 시공코드에 대응하는 제2 단말을 확인하고 이미 등록된 제2 단말의 사용자 정보를 이용하여 제1 단말로부터 제2 단말로 시작하는 통신 수단을 제1 단말에게 제공한다. 옵션으로, 제2 단말에서 제1 단말로 시작하는 통신 수단을 제2 단말에게 제공할 수도 있다. 이들 과정에서 서버는 원칙적으로 사용자 정보를 단말로 전송하지 않는다.
가게를 운영하는 사람은 길거리에 나서지 않고도 비대면으로 전자 전단지를 배포할 수 있다. 상품 안내 메시지를 지역에 따라 내용을 다르게 하거나 상품과 관련 있는 구역을 전략적으로 선택하여 메시지를 배포할 수 있다. 시설 내 구역별로도 다른 내용의 메시지를 보낼 수 있어 다양한 안내 시나리오를 만들 수 있다. 사건 발생지 근처에 있는 목격자(또는 행인)에게 연락을 하여 필요한 내용을 신속하게 취재를 할 수 있다. 각종 안전사고나 범죄의 위험에 노출된 사람에게 연락하여 그 사실을 고지할 수 있고, 사고 발생 직후에는 주변 사람들에게 신속한 대응방법을 안내할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 생활편의, 마케팅, 언론, 문화, 안전 등 상당히 넓은 분야에서 다양한 혁신을 불러올 기술적 기반을 제공할 것이다.

Description

고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법 {Method for telecommunication using precise space-time code}

본 발명은 GNSS(위성항법시스템)를 이용한 측위에 관한 것이다.

GNSS(위성항법시스템) 위성신호를 이용한 단독측위 방식은 GNSS 위성신호에 내재한 다양한 오차로 인해 그 정확도는 낮아질 수밖에 없다. 더욱 높은 신뢰성이 요구되는 응용 분야로의 확장을 위해서 기준국(reference station)에서 측정하고 계산한 오차보정정보를 이용하여 위치 정확도를 향상시키는 보정항법시스템이 활용되고 있다.

상기 보정항법시스템에서는 다양한 종류의 GNSS 오차보정신호를 개발하여 범용적으로 사용하고 있는데 크게 SSR(State Space Representation) 방식과 OSR(Observation Space Representation) 방식으로 구분할 수 있다.

대표적인 SSR 방식 오차보정신호로는 SBAS(Satellite Based Augmentation System)위성에서 송출하는 오차보정신호와 차세대 오차보정신호로 여겨지고 있는 PPP-RTK 측위 지원 보정신호를 들 수 있다.

OSR 방식의 오차보정신호에는 저가형 수신기를 이용한 m급 위치결정을 지원하는 DGPS 보정신호(평균 1m 오차 수준, 최대오차 3m 수준)와 cm급 고정밀 위치결정을 지원하는 RTK(Real-Time Kinematic) 보정신호가 대표적이다.

DGPS(Differential GPS)는 넓은 의미로는 차분(differential) 측위법의 의해 GNSS 관측값을 처리하는 다양한 측위법들을 통칭하지만 좁은 의미로는 GNSS 코드 관측값을 이용한 위치결정 작업을 지원하는 OSR 방식을 의미한다. 실시간 정밀측위(RTK)는 GNSS(GPS)의 반송파를 이용하여 위치를 계산하므로 GNSS의 코드만을 이용하는 DGPS에 비해서 정확도가 상대적으로 높다.

NRTK(Network-based Real Time Kinematic)는 여러 기준국을 네트워크로 연결하여 사용자가 위치한 지점의 인근에 배치된 다수의 기준국들로부터 RTK 오차보정신호를 수집한 후 이를 종합적으로 활용하여 사용자 위치에 적합한 RTK 오차보정신호를 보간(interpolation)하는 방식으로 생성한다. 단말 장치에 적합한 오차보정신호를 보간하여 생성하기 때문에 제한된 기준국 자원으로 넓은 지역을 지원할 수 있는 장점이 있다.

두 지점 간의 기선(baseline)거리가 10km 이하인 경우 두 지점에서 수신한 위성신호에 포함된 공통의 오차를 제거하고 이중 차분(double difference) 기법으로 두 지점 간의 상대위치를 측정하는 상대측위 방식을 사용할 수 있다. 이 방식은 정밀도가 높아 정밀 측지측량에 사용할 수 있지만 두 지점 간의 거리가 10km를 벗어나면 위성신호에 포함된 오차가 공통이라는 전제가 성립하지 않아 정밀도가 현저히 낮아지는 특징이 있다.

상대측위 방식의 RTK 시스템은 일반적으로 정확한 위치를 알고 있는 기준국, 기준국으로부터 사용자 단말 장치에게 위성관측데이터(observables)를 전송할 데이터 통신 링크, 그리고 기준국으로부터 전송된 데이터를 이용하여 이중 차분된 반송파의 미지정수 결정을 통해 현재 위치를 추정하는 사용자 단말 장치로 구성된다. 그러나 두 사용자 단말 장치들 간의 상대위치만을 필요로 하는 경우에는 정확한 위치를 알고 있는 상시 또는 간이 기준국은 필수 구성에서 제외할 수 있다.

우리는 일상생활에서, 처음 보는 사람이라 할지라도 대화 또는 접촉하는 경험을 자주 한다. 예를 들어, 길을 가는 도중에 찾고 있는 건물의 위치를 근처에 있는 사람에게 물어보기도 하고, 지나가는 사람에게 전단지를 나누어 주기도 한다. 모르는 사람과의 접촉은 실생활에서 문제없이 자연스럽게 이루어지고 있다. 그러나 접촉 대상이 목소리로 불러 세울 수 없을 정도로 멀리 있는 경우에는 방법이 마땅치 않다. 만일 우리가 매일 쓰고 있는 휴대전화로 50m 앞의 어떤 사람을 선택하여 길을 물어보거나 전단지를 배포할 수 있다면 좀 더 편리하고 효율적인 세상이 될 수 있을 것이다. 그러나 이러한 혁신에는 2가지 걸림돌이 있다. 첫째는 상대의 전화번호 또는 이에 준하는 식별자를 알 수 없으므로 통화연결이 불가능하다는 것이다. 둘째는 설사 통화연결이 가능한 식별자를 제공받을 수 있는 방법이 있다 하더라도 상대방의 개인 정보가 노출되는 상황이 되므로 앞서 언급한 “길을 묻는 상황”과 달리 사생활 보호와 안전에 문제가 발생할 수 있다. 이런 연유로 개인 정보는 노출되지 않으면서 특정 위치에 있는 사람과 통화를 하거나 메시지를 전달할 수 있는 기술적 수단이 요구된다.

특정 위치와 특정 시간에는 두 사람(단말) 이상이 공존할 수 없다. 매우 정밀하게 측정된 위치와 시각을 결합한 식별자인 고정밀 시공(space-time) 식별자는 전화번호와 마찬가지로 특정 사람(단말)에만 귀속하므로 사람(단말)의 ID로 사용이 가능하다. 고정밀 시공(space-time) 식별자가 일반적인 ID와 다른 점은 하나의 사람(단말)이 가질 수 있는 시간-장소의 조합은 무한하므로 고정밀 시공 식별자도 무한하다는 점이다.

제1 단말이 50m 앞 10층 건물의 정문에서 오른쪽으로 2m에 위치한 제2 단말과 통화 연결을 시도하는 경우, 제1 단말은 상기 건물이 위치한 영역을 서버에서 관심영역으로 지정하고, 서버는 상기 관심영역 내에 있는 단말들을 검색하여 통화연결 후보 단말들의 고정밀 시공 식별자들을 제1 단말로 전송한다. 고정밀 시공 식별자의 정밀도는 관심영역 내 모든 사람(단말)의 분리가 가능하게 한다.

제1 단말은 상기 고정밀 시공 식별자들 중에서 제2 단말의 위치에 해당하는 제1 고정밀 시공 식별자를 선택하여 서버로 전송한다. 서버는 제1 고정밀 시공 식별자에 대응하는 제2 단말을 확인하고 이미 등록된 제2 단말의 사용자 정보를 이용하여 제1 단말로부터 제2 단말로 시작하는 단방향 또는 양방향 통신 수단을 제1 단말에게 제공한다. 옵션으로, 제2 단말로부터 제1 단말로 시작하는 통신 수단을 제2 단말에게 제공할 수도 있다. 이들 과정에서 서버는 원칙적으로 사용자 정보를 단말로 전송하지 않는다.

본 발명의 목적은 개인 정보의 노출 없이, 경우에 따라서는 의도적으로 특정 개인 정보를 노출하면서, 특정 위치(영역)에 있는 사람(들)과 통신이 가능하게 하는 것이다. 전화 또는 메시지를 받는 사람은 상대방에게 자신의 개인 정보를 노출하지 않으므로 부담 없이 통신에 응할 수 있고, 또한 통신 요청을 거부할 선택권도 가진다.

가게를 운영하는 사람은 길거리에 나서지 않고도 가게 내에서 창 밖을 바라보며 비대면으로 전자 전단지를 배포할 수 있다. 간단히 클릭만으로 전자 전단지를 받을 사람을 선택할 수 있고, 한 번에 다수에게 배포하는 것도 가능하므로 인건비와 시간을 절약할 수 있는 장점이 크다. 또한, 상품 안내 메시지의 세부 내용을 지역에 따라 다르게 하거나 상품과 관련 있는 지역을 전략적으로 선택하여 메시지를 배포할 수 있으므로 혁신적 마케팅 수단으로 널리 활용될 수 있을 것이다.

자신의 위치가 일정기간 고정되는 경우, 그 위치와 기간을 서버에 등록시켜 놓으면 그 위치로 전화를 받을 수 있다. 이 특징은 가게 전화번호가 따로 없는 이동식 가게에서 개인 휴대폰으로 주문을 받는데 도움이 될 수 있을 것이다.

축구장, 야구장, 공원 등의 시설에서는 정확히 시설 내에 있는 이용자에게만 메시지를 발송할 수 있고, 시설 내 구역별로도 다른 내용의 메시지를 보낼 수 있어 다양한 안내 시나리오를 만들 수 있다. 이런 특징을 이용하면, K-POP 공연 등에서 관객과 함께 호흡하는 공연 시나리오를 기획하는데에도 큰 도움이 될 것이다.

신문사, 방송사 기자들은 특정 사건의 발생을 인지함과 동시에 사건 발생지 근처에 있는 목격자(또는 행인)에게 연락을 하여 필요한 내용을 신속하게 취재를 할 수 있으므로 뉴스 제작 프로세스에 혁신을 가져올 수 있을 것이다.

길에서 지갑을 떨어뜨리고 간 사람, 타이어에 문제가 있어 보이는 자동차에 탑승한 사람 등 각종 안전사고나 범죄의 위험에 노출된 사람에게 연락하여 그 사실을 고지할 수 있어 사고를 예방할 수 있다. 또한, 사고 발생 직후에는 주변 사람들에게 신속한 대응방법을 안내할 수 있으므로 본 발명은 사회의 치안 수준을 높이는 데에도 크게 기여하게 될 것이다.

더 나아가, 통신 상대방의 실제 위치를 속임수 없이 확인할 수 있는 방법과 거래(통신) 상대방의 동일성 여부를 지속적으로 확인하는 방법 등을 제공함으로써 보이스 피싱과 같은 경제 범죄를 예방하고 거래의 안전에도 상당한 기여를 할 것이다.

이와 같이 본 발명은 생활편의, 마케팅, 언론, 문화, 안전 등 상당히 넓은 분야에서 다양한 혁신을 불러올 기술적 기반을 제공할 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 관심영역의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 서버의 클라이언트 위치 수집 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 관심영역의 지정 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 후보 클라이언트의 고정밀 위치를 확인하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 목표 클라이언트를 확정하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 서버가 목표 클라이언트를 검증하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 통신 수단을 제공하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 정보의 게시와 접근을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 위치 검증의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 경로 검증의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지 아니한다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.

본 발명의 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 일 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로 본 발명을 한정하지 아니한다.

본 발명에서는 고정밀 시공(space-time) 식별자라는 개념을 도입하고 이를 기반으로 하여 통신 수단을 제공하는 방법을 제시한다. 사람(단말) 단위의 구분이 가능한 높은 정밀도를 갖는 측위치와 그 측위 시각을 조합한 데이터를 고정밀 시공 식별자로 정의한다. 상대측위 RTK(Real-Time Kinematic)의 정밀도는 1~2 cm 수준을 달성할 수 있으므로 고정밀 시공 식별자를 지원하는 측위법으로 매우 적합하다. 본 발명의 일 실시예로 상대측위 RTK를 적용한다.

고정밀 시공 식별자는 서버와 클라이언트 간의 통신 지연이 그 식별력에 유의미한 손실을 유발하지 않을 정도로 작은 경우에는 시각 성분을 생략하고 전송해도 무방하다. 수신 측에서 시각 성분을 복원할 때 발생하는 손실이 식별력에 영향을 주지 않기 때문이다. 또한, 고정밀 시공 식별자는 도용 또는 위변조를 방지하거나 검출할 수 있도록 암호화되어 전송될 수 있다.

낯선 사람과 통신을 하기 위해서는 우선 통신 대상자가 될 낯선 사람을 선택하는 과정이 선행되어야 한다. 일상생활에서 낯선 사람을 선택하는 과정을 분석하면, 대화 개시자가 자신의 주변을 일정한 범위 내에서 검색하고, 검색 결과로 인식된 사람들 중에서 자신만의 기준(예를 들어, 가장 가까운 사람)에 따라 한 사람을 선택하게 된다. 본 발명에서도 이와 유사한 방식으로 통신 개시자가 전자 지도나 텍스트 등을 이용하여 지정한 일정 범위 내에서 통신 상대의 후보들을 검색하고, 그 검색 결과에서 특정인을 선택할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명의 구성은 서버-클라이언트 모델에 기반을 두고 있는데, 서버는 클라이언트 가입 시 제공된 사용자 정보를 저장하고 있고, 클라이언트는 서버에 가입된 통신의 주체 또는 객체로서 물리적으로는 사람 또는 단말을 의미하고 기능적으로는 단말에 설치된 소프트웨어를 의미한다. 상기 통신 개시자에 해당하여 검색을 요청하는 클라이언트는 검색 클라이언트로 명명하고 검색 클라이언트가 목표로 하는 통신 상대 클라이언트는 목표 클라이언트라고 명명한다. 검색 클라이언트가 전자 지도상에서 목표 클라이언트를 선택하기 위해서는 전자 지도상에서 수신 가능한 후보 클라이언트들이 먼저 표시되어야 할 것이다. 후보 클라이언트의 위치 정보는 서버에 의해서 제공된다.

서버가 검색을 수행하기 위해서는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 지도상에서 검색의 범위를 나타내는 관심영역(105)이라는 개념이 활용될 수 있다. 왜냐하면, 서버가 모든 클라이언트들의 고정밀 위치를 항상 준비하고 있는 것은 높은 연산 능력과 통신 비용을 요구하여 비효율적이기 때문이다. 서버(103)는 검색 클라이언트가 지정한 관심영역(105)에서만 고정밀 시공 식별자의 검색을 수행하면 될 것이다. 물론, 전체 클라이언트의 수가 적거나 서버의 연산 능력이 뛰어난 경우에는 전수 검색도 가능하다. 본 발명의 일 실시 예로서, 검색 클라이언트(101)는 통신을 연결하고자 하는 목표 클라이언트가 존재할 만한 최소한의 영역을 관심영역(105)으로 지정하고 서버는 상기 관심영역에 한정해서 후보 클라이언트(102)를 검색하여 고정밀 시공 식별자를 확인하는 시나리오가 가능하다. 본 발명의 다른 일 실시 예로서, 서버는 전체 클라이언트를 검색하여 고정밀 시공 식별자를 확보한 후 검색 클라이언트(101)가 지정한 관심영역(105) 내에 위치하는 후보 클라이언트들(102)의 고정밀 시공 식별자만을 검색 클라이언트(101)에게 제공하는 시나리오도 가능하다. 본 발명의 또 다른 일 실시 예로서, 서버는 전체 클라이언트를 검색하여 고정밀 시공 식별자를 확보한 후 검색 클라이언트(101)의 요청에 의해 상기 전체 클라이언트의 고정밀 시공 식별자를 검색 클라이언트(101)에게 제공하는 시나리오도 가능하다. 본 발명은 관심영역(105)을 필수 사항으로 한정하지는 않지만, 이하 설명에서는 후보 클라이언트의 검색에 관심영역(105)을 활용하는 시나리오를 기준으로 기술한다.

검색영역(105)은 도 1a에 도시된 바와 같이 검색 클라이언트(101)가 포함된 근접 영역일 수도 있지만 도 1b에서 도시된 바와 같이 검색 클라이언트(101)가 포함되지 않은 원격 영역일 수도 있다. 원거리에 있는 목표 클라이언트를 포함하기 위해 근접 영역을 지나치게 확대하면 서버에서의 고정밀 시공 식별자 확인 작업에 부담을 가중하고 검색 클라이언트에서 목표 클라이언트를 선택하는 작업도 복잡해지기 때문에 이런 경우에는 원격 영역을 적용하는 것이 유리할 것이다. 따라서, 원격 영역은 주변 영역 내에서 일부를 확대하여 표시하는 것과 목적이 다르며 수반되는 작업 과정의 차이가 크다.

서버가 상기 관심영역(105)에서 후보 클라이언트를 검색하여 고정밀 식별자를 확인하기 위해서는 어느 클라이언트가 상기 관심영역(105) 내외에 위치하고 있는지에 대한 대략적인 정보를 먼저 확보해야 한다. 이를 위하여 위치 정보의 정밀도를 여러 수준으로 나누는 구조를 적용할 수 있으며, 이하에서는 본 발명의 일 실시 예로서, 위치 정보의 정밀도를 저정밀 수준과 고정밀 수준으로 나누는 경우를 제시한다.

스마트폰 등의 클라이언트는 GNSS(위성항법시스템)를 이용하여 개별적으로 각자의 단독 측위치를 계산할 수 있고, 관성항법장치(Inertial Navigation System, INS)를 보유한 클라이언트는 보충적으로 단독 측위치를 보간할 수 있다. 비록 이러한 저정밀 단독 측위치는 상대적으로 큰 오차를 포함하고 있으나 클라이언트의 개략적인 위치를 알아내기 위한 목적으로 활용하기에는 충분하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 클라이언트(109)는 저정밀 단독 측위치를 주기적으로 서버(103)로 전송한다. 이때의 전송 주기는 서버(103)의 능력과 데이터 비용을 고려하여 조정될 수 있다. 또한, 차량과 같이 빠른 속도로 이동하는 클라이언트(109)는 상기 주기와는 별도로 자신의 신규 이동 거리가 소정의 값을 초과할 때마다 서버로 자신의 단독 측위치를 전송할 수 있다. 클라이언트가 서버로 자신의 단독 위치를 전송하는 것은 서버에 의해 임의적으로 요청될 수 있다.

이렇게 전송된 각 클라이언트의 단독 위치는 정확도와 정밀도가 부족하기 때문에 서버가 관심영역보다 소정의 기준만큼 넓은 영역에서 후보 클라이언트를 검색하는 것이 고려될 수 있다. 물론, 이 옵션은 실제 위치가 관심영역 밖에 있는 클라이언트까지 포함되어 노이즈가 생기는 부작용이 있지만 실제 위치가 관심영역 안에 있는 후보 클라이언트를 놓치는 치명적인 오류를 제거할 수 있다.

검색 클라이언트가 관심영역(105)을 지정하는 방법은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전자지도상에서 그래픽을 이용하여 지정하는 방법과 도 3b에 도시된 바와 같이, 행정구역명 등의 텍스트를 이용하여 지정하는 방법으로 구분될 수 있다. 전자의 경우 클라이언트의 디스플레이(111) 전체를 관심영역(105)으로 지정하는 방법과 상기 디스플레이(111) 내에서 삼각형, 사각형, 원 등의 도형(112)으로 지정하는 방법, 수지나 전자 펜 등을 이용하여 그려진 임의의 모양으로 지정하는 방법 등이 있다. 후자의 경우에는 계층적 구조의 행정구역을 탑다운 방식으로 찾거나 검색 기능을 이용할 수 있다. 이렇게 검색 클라이언트에서 지정된 관심영역(105)은 서버로 전송된다.

서버는 관심영역(105)을 수신해서 확인한 후에 이미 수집한 각 클라이언트의 단독 측위치를 이용해서 후보 클라이언트 집합을 정한다. 물론 앞서 기술한 바와 같이 관심영역을 소정의 기준만큼 확대하여 후보 클라이언트 집합을 정할 수 있다. 후보 클라이언트 집합이 정해지면, 도 4에 도시된 바와 같이, 서버(103)는 각 후보 클라이언트에 위성관측데이터를 요청하여 수신한 다음 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 각 클라이언트의 고정밀 시공 식별자를 산출하거나, 클라이언트에서 개별적으로 상대측위 RTK 알고리즘을 수행한 결과인 고정밀 시공 식별자를 요청하여 수신할 수 있다. 일반적으로 상대측위 RTK 알고리즘을 서버에서 수행할 경우 병목현상이 발생할 수 있으므로 각 클라이언트에서 상대측위 RTK를 수행하는 편이 유리할 수 있다.

그럼에도 불구하고, 서버가 후보 클라이언트들의 고정밀 위치를 직접 산출하는 경우, 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하는 가장 기본적인 방법은 RTK 기준국과 각 클라이언트간의 거리벡터를 각각 계산하는 것이다.

그러나 RTK 기준국과 관심영역 사이의 거리가 큰 경우에는 후보 클라이언트 중에서 대표 클라이언트를 정하고 대표 클라이언트와 나머지 클라이언트 간의 거리벡터를 먼저 구하는 방법이 고려될 수 있다. 왜냐하면, 상대측위 RTK가 입력으로 받는 두 위성관측데이터의 각 측정 위치가 일정 거리 이상으로 멀어질 경우, 상대측위 RTK 알고리즘에 내재하는 비선형 오차가 무시할 수 있는 범위에서 벗어나는 문제와 두 위성관측데이터에 내재한 위성 신호 오차가 실질적으로 동일하지 않아 차분으로 제거되지 않는 문제가 발생하기 때문이다. 대부분의 경우에는, 관심영역 내의 후보 클라이언트들 간의 거리가 RTK 기준국과 후보 클라이언트 간의 거리보다 작으므로 관심영역 내부의 후보 클라이언트들 간의 거리 벡터를 먼저 구하는 방법이 유리할 수 있다. 그 다음에, RTK 기준국과 대표 클라이언트 간의 거리 벡터를 구하여 RTK 기준국 좌표를 더하면 대표 클라이언트의 위치가 도출되므로 순차적으로 모든 후보 클라이언트의 고정밀 위치가 도출된다. 대표 클라이언트는 최대한 RTK 기준국에 가까운 후보 클라이언트를 선정하거나 위성관측데이터의 품질이 양호한 후보 클라이언트로 선택할 수 있다. 이 방법은 관심영역 내의 후보 클라이언트 간의 상대적 위치 분포가 더욱 명확해지는 것을 특징으로 하므로 목표 클라이언트의 확정에 문제가 생길 확률을 줄이는 장점이 있다.

나아가, RTK 기준국이 없거나 일시적으로 이용할 수 없는 경우에는, 서버는 우선 상기 후보 클라이언트마다 개별적으로 단독측위 알고리즘을 수행하여 개별 단독위치를 구하고 상기 개별 단독위치들을 평균한 평균 단독위치를 구한다. 다음으로는, 상기 후보 클라이언트들 중 하나인 대표 클라이언트와 나머지 각 후보 클라이언트 간의 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 대표 클라이언트와 나머지 각 후보 클라이언트 간의 개별 거리벡터를 구한다. 모든 후보 클라이언트의 위치는 대표 클라이언트의 대표위치에 상기 개별 거리벡터를 더하여 표시할 수 있고, 이를 평균하면 상기 평균 단독위치와 같은 값이 된다는 가정하에 상기 대표위치를 구할 수 있다. 물론 이렇게 구한 대표위치는 실제 대표위치와는 다소 오차가 있을 수 있으나 후보 클라이언트의 수가 많을수록 오차가 적어지며 RTK 기준국을 이용할 수 없는 상황에서는 좋은 대안이 될 수 있다. 대표위치가 구해지면 나머지 후보 클라이언트의 위치는 각자의 개별 거리벡터를 더하여 산출할 수 있다.

후보 클라이언트들의 고정밀 식별자가 확보되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 서버는 상기 고정밀 시공 식별자들(122)을 검색 클라이언트(101)로 전송한다. 후보 클라이언트들의 고정밀 위치(114)가 검색 클라이언트(101)의 디스플레이(111) 상에서 지도와 함께 표시되고, 그 중 목표 클라이언트에 가장 가까운 것으로 판단되는 하나 또는 다수의 고정밀 시공 식별자(123)가 서버(103)로 반환된다. 서버는 상기 하나 또는 다수의 고정밀 시공 식별자(123)에 해당하는 목표 클라이언트들을 확인한다.

그런데 만일 상기 하나의 고정밀 시공 식별자가 서버로 반환되는 과정 또는 서버가 목표 클라이언트를 확인하는 과정에서 문제가 발생하거나 소정의 시간을 초과하여 지연되는 경우, 앞서 수행한 다음의 내용을 반복하여 수행한다. 즉, 서버는 상기 고정밀 시공 식별자들(122)을 갱신하여 검색 클라이언트(101)로 전송하고, 목표 클라이언트에 가장 가까운 것으로 판단되는 하나의 고정밀 시공 식별자(123)가 서버(103)로 반환되며 서버는 상기 하나의 고정밀 시공 식별자(123)에 해당하는 목표 클라이언트를 확인한다.

만일 상기 고정밀 시공 식별자가 후보 클라이언트에서 생성된 경우라면 목표 클라이언트를 확정하기 전에 목표 클라이언트의 위치를 검증하는 작업을 선택적으로 수행할 수 있다. 왜냐하면, 후보 클라이언트가 제출한 고정밀 시공 식별자에는 오류가 있을 수 있고, 상기 고정밀 시공 식별자가 위변조 또는 도용된 경우에는 의도치 않은 클라이언트와 연결되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 이러한 문제를 방지하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 서버(103)는 선택된 후보 클라이언트(102)에 위성관측데이터(124)를 요청하여 수신한 후, 상기 위성관측데이터의 무결성에 문제가 있는지 GNSS 궤도 정보 등을 이용하여 검증한다. 또한, 상기 위성관측데이터를 입력으로 하여 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하고 고정밀 시공 식별자를 검증한다. 이렇게 하는 이유는 고정밀 시공 식별자를 도용 또는 위변조하는 것보다 위성관측데이터를 도용 또는 위변조하는 것이 난도가 훨씬 높아 위성관측데이터가 상대적으로 안전하기 때문이다.

목표 클라이언트의 확인이 완료되면, 서버(103)는 목표 클라이언트(106)의 사용자 정보를 이용하여 적정 통신 수단을 검색 클라이언트(101)에게 제공한다. 경우에 따라 서버(103)는 검색 클라이언트(101)의 사용자 정보를 이용하여 적정 통신 수단을 목표 클라이언트(106)에게 제공할 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 검색 클라이언트(101)와 목표 클라이언트(106) 사이의 통신을 서버가 중계함으로써 검색 클라이언트(101)와 목표 클라이언트(106)는 상대방에게 자신의 사용자 정보를 노출하지 않고 통신을 할 수 있다. 서버(103)는 클라이언트들(101, 106)에게 음성 통화 또는 영상 통화 등의 일대일 실시간 통신을 비롯하여 일대일 메시지, 일대다 메시지 등 인터넷 기술로 가능한 모든 통신을 제공할 수 있다. 물론, 상기 서버(103)는 타 서비스를 이용하여 통신을 제공하는 것도 가능하며, 상용 이동통신망을 차용하여 고품질의 안정적인 음성통화 및 영상통화를 제공할 수도 있다.

서버(103)는 검색 클라이언트(101)에서 목표 클라이언트(106) 방향으로의 통신 수단뿐만 아니라, 도 8에 도시된 바와 같이, 목표 클라이언트(106)가 게시한 정보를 검색 클라이언트(101)가 받아보는 역방향 시나리오도 가능하다. 클라이언트는 공개영역을 서버에 미리 설정하여 공개영역 내에 있는 검색 클라이언트만 자신의 게시정보에 액세스할 수 있게 관리할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트가 자신의 명함을 게시하고 공개영역을 윙스팬(wingspan, 타인을 직접 만난 것으로 인정되는 짧은 거리)으로 설정하면 오프라인에서 실제로 만난 사람들에게 자신의 명함을 전자적 방법으로 배포하는 시나리오가 가능해진다. 다른 예로는, 일정한 장소에 모인 사람들이 무기명 투표를 실시하는 수단으로 정보의 게시를 이용하는 시나리오를 들 수 있다. 상대방의 정보가 없는 상태에서 위치와 시간으로 상대를 식별하여 실시간 또는 비실시간의 일대일 또는 일대다 통신을 이용하는 시나리오는 매우 다양하게 창조될 수 있다.

본 발명은 기 통신 상대방의 진위를 검증하는 용도로도 활용될 수 있다. 즉, 통신 상대방의 위치를 파악함으로써 보이스 피싱 등의 위험을 제거할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 대상 클라이언트(108)의 위성관측데이터(124)를 서버(103)가 수신하고 GNSS(위성항법시스템)의 실제 궤도 정보 등을 이용하여 상기 위성관측데이터(124)의 무결성 검증을 수행한다. 앞서 기술한 바와 같이, 위성관측데이터의 위변조 또는 도용의 난도가 높아 상대적으로 안전하다는 특징을 활용하기 위하여 서버(103)는 대상 클라이언트(108)에 위치정보가 아닌 위성관측데이터(124)를 요청하는 것이다. 그리고 RTK 기준국과 상기 대상 클라이언트의 위성관측데이터로 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 대상 클라이언트(108)의 위치를 산출한다. 위치정보의 생성을 대상 클라이언트(108)가 아닌 서버(103)에서 수행하게 함으로써 위치정보의 위변조를 근본적으로 차단한다.

이렇게 생성된 위치정보 또는 고정밀 시공 식별자(125)는 서버(103)가 직접 조회 클라이언트(107)에게 전달함으로써 위변조된 고정밀 시공 식별자가 유입될 수 있는 경로를 차단하여 서버(103)가 위치정보의 진위성을 보장하는 구조를 가진다. 서비스 시나리오에 따라, 상기 고정밀 시공 식별자(125)는 대상 클라이언트(108)에게 발급될 수도 있다. 고정밀 시공 식별자는 전송 과정에서 발생할 수 있는 높은 수준의 공격을 방어하기 위하여 암호화될 수 있다.

나아가, 클라이언트는 자신의 개인 정보를 노출하지 않으면서도 자신이 이동했던 경로를 다른 클라이언트에 증명할 수도 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 대상 클라이언트(108)는 제1 시각, 제1 위치에서 자신의 위성관측데이터(131)를 서버(103)에 제출한 후, 자신이 직접 제1 고정밀 시공 식별자(132)를 발급받는다. 대상 클라이언트(108)는 제2 시각, 제2 위치에서도 자신의 위성관측데이터(133)를 서버(103)에 제출하고 제2 고정밀 시공 식별자(134)를 발급받는다. 대상 클라이언트(108)는 조회 클라이언트(107)에게 제1 고정밀 시공 식별자(132)를 제공하고 이와 동시 또는 이시에 제2 고정밀 시공 데이터(134)를 제공한다. 조회 클라이언트(107)는 제1 고정밀 시공 식별자의 주체와 제2 고정밀 시공 식별자의 주체가 동일한지 확인하기 위하여 제1 고정밀 시공 식별자와 제2 고정밀 시공 식별자를 서버(103)에 제출하고 확인을 요청(135)한다. 서버(103)는 제1 고정밀 시공 식별자에 대응하는 제1 클라이언트와 제2 고정밀 시공 식별자에 대응하는 제2 클라이언트를 확인하고 제1 클라이언트와 제2 클라이언트가 동일 클라이언트인지의 여부(136)를 조회 클라이언트(107)에게 회신한다. 대상 클라이언트(108)는 자신의 개인정보를 노출하지 않고도 제1 시각, 제1 위치에 있었던 클라이언트와 제2 시각, 제2 위치에 있는 클라이언트가 동일하다는 사실을 조회 클라이언트(107)에게 증명할 수 있다. 이를 확장하면, 클라이언트는 개인 정보를 노출하지 않으면서 특정 경로 상의 주체 동일성을 증명할 수 있다.

더 나아가, 앞서 설명한 도 9에서 도시한 방법과 결합한다면, 경로 상의 주체가 동일한지 여부와 함께 통신 상대방이 상기 동일 주체인지 여부까지 증명을 할 수 있다. 또한, 대상 클라이언트(108)의 이동 과정을 조회 클라이언트(107)가 실시간으로 확인할 수 있는 상황이라면, 서버(103)가 제1 고정밀 시공 식별자 및 제2 고정밀 시공 식별자를 발급하지 않고 조회 클라이언트(107)에게 두 고정밀 시공 식별자의 주체 동일성(136)을 바로 확인해줄 수 있다. 이로써 클라이언트는 자신의 개인 정보를 노출하지 않고도 과거 제1 시각, 제1 위치에 자신이 있었던 사실을 증명할 수 있으므로, 본 발명은 동일인 증명, 나아가, 본인 증명 또는 대리인 증명 등에 활용될 수 있다.

101: 검색 클라이언트 102: 후보 클라이언트
103: 서버 104: 항법위성(GNSS)
105: 관심영역 106: 목표 클라이언트
107: 조회 클라이언트 108: 대상 클라이언트
109: 클라이언트
111: 클라이언트 디스플레이 112: 도형
113: 텍스트 구조 114: 후보 클라이언트들
121: 위성관측데이터 또는 고정밀 시공 식별자
122: 후보 고정밀 시공 식별자들 123: 선택된 고정밀 시공 식별자
124: 검증용 위성관측데이터 125: 검증용 고정밀 시공 식별자
131: 제1 위성관측데이터 132: 제1 고정밀 시공 식별자
133: 제2 위성관측데이터 134: 제2 고정밀 시공 식별자
135: 경로 위성관측데이터 136: 동일성 여부

Claims

서버가 클라이언트들의 저정밀 위치를 지속적으로 확인하는 단계;
상기 서버가 검색 클라이언트로부터 관심영역을 수신하는 단계;
상기 서버가 상기 관심영역 내부와 소정의 기준에 따른 주변에 저정밀 위치를 갖는 후보 클라이언트를 확인하는 단계;
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 시공 식별자를 확인하는 단계; 및
상기 서버가 상기 고정밀 시공 식별자가 확인된 클라이언트 중 하나 또는 다수의 목표 클라이언트를 확인하는 단계
를 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
서버가 클라이언트들의 위치를 지속적으로 확인하는 단계는,
클라이언트가 소정의 주기마다 자신의 현 위치를 상기 서버로 신고하는 단계
를 포함하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
서버가 클라이언트들의 위치를 지속적으로 확인하는 단계는,
클라이언트가 상기 서버에 신고되어 있는 자신의 최근 위치로부터 소정의 거리를 초과하여 자신의 현 위치가 변경된 경우 자신의 현 위치를 상기 서버로 신고하는 단계
를 포함하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
서버가 클라이언트들의 위치를 지속적으로 확인하는 단계는,
상기 서버가 클라이언트에게 자신의 위치를 신고할 것을 임의로 요청하는 단계
를 포함하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 관심영역은 텍스트를 이용하여 특정되는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 관심영역은 전자지도상에서 그래픽적 수단을 이용하여 특정되는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 시공 식별자를 확인하는 단계는,
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들로부터 각각 고정밀 시공 식별자를 수신하는 단계
를 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 시공 식별자를 확인하는 단계는,
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들로부터 각각 위성관측데이터를 수신하는 단계; 및
상기 서버가 상기 위성관측데이터로 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 위치를 각각 구하는 단계
를 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제8항에서,
상기 서버가 상기 위성관측데이터로 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 위치를 각각 구하는 단계는,
상기 서버가 RTK 기준국과 각 후보 클라이언트 간에 상대측위 RTK 알고리즘을 개별적으로 수행하는 단계
를 포함하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제8항에서,
상기 서버가 상기 위성관측데이터로 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 위치를 각각 구하는 단계는,
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들 중 하나인 대표 클라이언트와 나머지 각 후보 클라이언트 간에 상대측위 RTK 알고리즘을 개별적으로 수행하여 상기 대표 클라이언트와 나머지 각 후보 클라이언트 간의 개별 거리벡터를 구하는 단계;
상기 서버가 RTK 기준국과 상기 대표 클라이언트 간에 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 상기 대표 클라이언트의 고정밀 위치를 구하는 단계; 및
상기 서버가 상기 대표 클라이언트 고정밀 위치와 상기 개별 거리벡터로 나머지 각 후보 클라이언트의 위치를 구하는 단계
를 포함하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제8항에서,
상기 서버가 상기 위성관측데이터로 상대측위 RTK 알고리즘을 수행하여 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 위치를 각각 구하는 단계는,
상기 서버가 상기 후보 클라이언트마다 개별적으로 단독측위 알고리즘을 수행하여 개별 단독측위치를 구하는 단계;
상기 서버가 상기 개별 단독측위치들을 평균한 평균 단독측위치를 구하는 단계;
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들 중 하나인 대표 클라이언트와 나머지 각 후보 클라이언트 간의 상대측위 RTK 알고리즘을 개별적으로 수행하여 상기 대표 클라이언트와 나머지 각 후보 클라이언트 간의 개별 거리벡터를 구하는 단계;
상기 서버가 상기 평균 단독측위치와 상기 각 후보 클라이언트 간의 개별 거리벡터를 이용하여 대표 클라이언트의 대표위치를 결정하는 단계; 및
상기 서버가 상기 대표위치와 상기 개별 거리벡터를 이용하여 나머지 클라이언트들의 위치를 결정하는 단계
를 포함하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 서버가 상기 고정밀 시공 식별자가 확인된 클라이언트 중 하나 또는 다수의 목표 클라이언트를 확인하는 단계는,
상기 서버가 상기 검색 클라이언트로 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 시공 식별자를 전송하는 단계;
상기 서버가 상기 검색 클라이언트로부터 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 시공 식별자 중 하나 또는 다수의 목표 고정밀 시공 식별자들을 수신하는 단계; 및
상기 서버가 상기 목표 고정밀 시공 식별자들에 해당하는 각 목표 클라이언트를 확인하는 단계
를 포함하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 서버가 상기 후보 클라이언트들의 고정밀 시공 식별자를 확인하는 단계; 및
상기 서버가 상기 고정밀 시공 식별자가 확인된 클라이언트 중 하나 또는 다수의 목표 클라이언트를 확인하는 단계는,
문제가 발생하거나 소정의 시간을 초과하여 지연되는 경우, 상기 두 단계를 처음부터 다시 수행하는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 서버가 상기 목표 클라이언트의 사용자 정보를 이용하여 상기 목표 클라이언트로의 통신 수단을 상기 검색 클라이언트에게 제공하는 단계를
더 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 서버가 상기 검색 클라이언트의 사용자 정보를 이용하여 상기 검색 클라이언트로의 통신 수단을 상기 목표 클라이언트에게 제공하는 단계를
더 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제1항에서,
상기 목표 클라이언트가 상기 서버에 등록한 게시정보를 상기 서버가 상기 검색 클라이언트에게 제공하는 단계를
더 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
제16항에서,
상기 목표 클라이언트가 상기 서버에 등록한 게시정보를 상기 서버가 상기 검색 클라이언트에게 제공하는 단계는,
상기 목표 클라이언트가 상기 서버에 등록한 게시영역 내에 있는 검색 클라이언트에 한해 수행되는 것인 고정밀 시공 식별자 기반 통신 방법.
서버가 하나 또는 복수의 클라이언트로부터 위성관측데이터를 수신하는 단계; 및
상기 서버가 상기 위성관측데이터로 고정밀 측위 알고리즘을 수행하여 각 클라이언트의 고정밀 시공 식별자를 구하는 단계
를 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 위치 검증 방법.
제18항에서,
상기 서버가 GNSS(위성항법시스템)의 실제 궤도 정보 등을 이용하여 상기 위성관측데이터의 무결성을 확인하는 단계
를 더 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 위치 검증 방법.
제18항에서,
상기 서버가 상기 고정밀 시공 식별자를 관련 클라이언트에게 전송하는 단계
를 더 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 위치 검증 방법.
제18항에서,
상기 서버가 상기 고정밀 시공 식별자와 해당 클라이언트 ID의 조합을 저장하는 단계;
상기 서버가 상기 저장된 고정밀 시공 식별자 중에서 선택된 둘 이상의 고정밀 시공 식별자에 대하여 해당 클라이언트들을 확인하는 단계; 및
상기 서버가 상기 선택된 고정밀 시공 식별자들의 해당 클라이언트들이 모두 동일한지 확인하는 단계
를 더 포함하는 고정밀 시공 식별자 기반 위치 검증 방법.
제7항, 제12항 및 제20항 중 어느 한 항에서,
상기 고정밀 시공 식별자는 암호화되어 전송되는 것인 방법.
제7항, 제12항 및 제20항 중 어느 한 항에서,
상기 고정밀 시공 식별자는,
서버와 클라이언트 간 통신 지연이 상기 고정밀 시공 식별자의 식별력에 유의미한 손실을 유발하지 않는 경우, 고정밀 시공 식별자 내의 시각 성분은 생략하고 전송되는 것인 방법.