Wi-Fi 수동 핑거프린팅은, 대상이 되는 사용자의 협력을 구하기 어려운 상황 및 환경에 적합한 실내 측위 기법이다. 이 기법에는 대상 공간 내의 IEEE 802.11 패킷을 수집하는 시스템이 필수적인데, 기존의 시스 템들은 비효율적인 하드웨어 및 펌웨어 설계, 정보 추출 방식, 데이터 전달 체계 및 비경제적인 원가가 그 실용화에 장애물이 되어 왔다. 이에 본 연구진은, 무선 네트워크 어댑터 및 처리장치 이원화를 통해 패 킷 손실률을 최소화하였고, IEEE 802.11 패킷의 위치 관련 정보의 효율적인 추출 및 처리 방식과 전달 체계를 제시하였다. 또한, 경제적인 원가 및 소형화를 달성하여 Wi-Fi 수동 핑거프린트 기반 실내 측위 서 비스의 실용화에 한 단계 근접하였다. 본 시스템은 기록 보고 주기 설정에 따라 약 45~80% 가량의 실용적으로 타당성 있는 패킷 수집률을 보였으며, 이는 사용자 시나리오에 따라 실시간 사용자 추적도 가능 한 수치이다. 본 시스템은 고정된 단일 채널에 대해 구현되었고, 2.4 GHz 대역에 대해서만 수집이 가능하다. 현재 수준에서도 실내공간에서의 근접 위치 특정부터, 시나리오에 따라서는 길 안내 등과 같은 추 적 및 항법 서비스의 구현까지 가능한 수준이나, 더 나은 실용성을 위해서는 이후 복수 채널 수집을 위한 채널 순회 최적화 기술, 5 GHz 대역에 대한 수집 기능도 시스템에 포함되어야 한다.

Sniffer Station: Practical Design of Wi-Fi Packet Monitor System for Passive Fingerprinting

Kyuho Son, Dongsoo Han*

Wi-Fi passive fingerprinting is an indoor positioning method reasonable for non-cooperative target user scenarios. The packet collecting system on IEEE 802.11 protocol is mandatory for this method, but legacy systems have not been feasible for practice because of their inefficient hardware and software design, extraction of information, data transmission and uneconomical price. In this study, packet loos were minimized with dualization of wireless network adapter and processor. In addition, an efficient methodology of extracting, processing and transmitting locational information from IEEE 802.11 packets was proposed. Moreover, economical price and miniaturization of the product were achieved for commercialization of indoor positioning service based on Wi-Fi passive fingerprinting. The system with the proposed methodology achieved 45~80% of packet detection rate by report period configurations, which is feasible for practice and enough for real-time user tracking by user scenarios. The system was implemented for a single channel of 2.4 GHz Wi-Fi band. Surely the system is enough for the scenarios from proximity to tracking or navigation service by scenarios, but multi-channel-monitoring, optimized channel traverse and 5 GHz band support are needed for the better practicality.

Keywords: indoor positioning, passive fingerprint, Wi-Fi, IEEE 802.11

Speaker 손규호 한국과학기술원