GPS는 스마트폰이나 자동차, 무인 항공기 등 위치 정보 취득에 이용되고 있다. 하지만 실내에선 위치 정보를 확보하기 어렵고 몇 mm 단위로 위치 정보를 얻기 어렵다는 문제가 존재한다. 이런 가운데 미국 프린스턴대학 연구팀이 지상 정보를 스캔해 정밀한 위치 정보를 취득하는 시스템인 마이크로-GPS(Micro-GPS)를 개발했다.
마이크로-GPS는 땅 모양 데이터를 기반으로 위치 정보를 수mm 단위로 인식 가능하다. 아마존 창고 등 대형 창고에서 짐 옮기는 용도로 로봇이 이용되고 있다. 이들 로봇은 지상에 배치된 2차원 코드를 이용해 위치를 인식한다. 이번에 개발한 마이크로-GPS는 지상에 있는 홈이나 마크 등을 읽어 위치를 인식하는 시스템이다.
마이크로-GPS는 카메라 대상 지역 땅 고화질 사진을 촬영하고 해당 사진을 이용한 대상 지역 전체 지상 데이터베이스를 만든다. 목재나 카펫, 콘크리트, 아스팔트 등 다양한 소재 바닥에 대응하는 건 물론. 예를 들어 카펫은 언뜻 보면 단순한 패턴이 반복하는 듯 보이지만 확대해보면 색상과 간격 등 미묘한 차이가 존재해 마치 지문처럼 위치에 따라 고유 모양을 갖고 있다. 아스팔트 역시 마찬가지로 균열이나 먼지 등 지역별로 고유 모양이 존재해 위치 정보 식별자로 사용할 수 있다.
흠이나 균열을 위치 정보 식별에 사용할 경우 시간이 지나면서 모양이 변화할 가능성이 있지만 연구팀 검증에선 첫 번째 데이터베이스 구축에서 16일 경과해도 위치 정보 식별이 가능했다고 한다. 콘크리트 바닥의 경우 26일이 경과해도 식별 가능했다.
지상 사진을 촬영하는 카메라는 그렇게까지 고성능이 아니어도 무방하다. 타일 바닥을 아이폰6 카메라로 촬영해도 위치 정보 확인에 사용할 수 있다고 한다. 마이크로-GPS는 땅 모양이 조금 바뀌어 버려도 위치 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어 카펫 데이터베이스를 구축한 뒤 카펫을 손으로 긁어도 문제없이 위치 정보를 확인할 수 있다.
하지만 콘크리트에 잎이 많이 떨어진 상황에선 위치 정보 식별이 불가능하게 되어 버린다. 연구팀은 마이크로-GPS가 수mm 정밀도로 실내와 실외 모두에서 안정적인 위치 정보를 정확하고 신속하게 검출할 수 있다고 어필하고 있다. 또 프로젝트 페이지에서 실제로 마이크로-GPS 개발에 사용된 지상 데이터세트를 확인할 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.