모든 와이파이가 감시한다, 와이파이 센싱
TREND INSIDE
와이파이 센싱은 무엇인가.
와이파이 센싱은 우리 주변에 항상 존재하는 기존 와이파이 신호의 변화 패턴을 분석하여 동작 감지, 제스처 인식 및 생체 신호 측정까지 가능하게 하는 무선 스마트 센싱 기술이다. 기존 와이파이의 표준, 하드웨어, 인프라를 그대로 이용하여 주변 사물의 움직임을 감지한다.
와이파이 센싱의 원리는 무엇일까?
와이파이 센싱은 와이파이 신호를 수신한 후 신호를 처리하는 중에 획득한 송/수신자 간의 신호 정보를 이용해 주변 물체, 애완동물, 사람의 움직임으로 인한 환경의 변화를 감지하는 방식으로 작동한다. 이때 좀 더 많은 정보를 추출하기 위해 CSI(채널 상태 정보)라고 하는 메타데이터를 활용한다. CSI는 와이파이 송수신기에서 추출한 채널 주파수 응답 및 수신신호강도 정보이다.
와이파이 센싱은 어떻게 등장한 것일까?
현재 와이파이 연결이 가능한 기기는 없는 곳을 찾기가 더욱 어려울 만큼 보급률이 높다. 평균적으로 가구 당 약 22개의 와이파이 기기가 있다. 특히 와이파이 센싱 과정에서 AP 역할을 할 수 있는 IoT 또한 가입 회선 수는 약 2400만 개에 달한다. 기존에 사용하던 IoT의 소프트웨어 업데이트를 통해 즉각적으로 와이파이 센싱에 활용이 가능해 와이파이 센싱의 빠른 확산에 매우 유리한 환경이 조성됐다.
이러한 사회적 배경에 더해 와이파이는 지속적인 발전을 이뤄오며 지난 1월 8일, 기존 6/6E의 두 배인 최대 46Gbps의 속도를 갖고 있는 와이파이 7이 출시되었다. 와이파이 7은 MLO(다중 링크 동작)이 가능해 하나의 장치가 서로 다른 채널을 통해 동시에 데이터를 주고받을 수 있다. 또한 MRU(다중 리소스 유닛) 할당 메커니즘을 통해 각 단말에 MRU(이 경우 다수의 채널)을 할당해 다른 신호로 인한 간섭을 완화하고 동일한 채널에서 작동하는 단말과의 공존성을 향상시킨다. 게다가 와이파이 7은 전력 효율성이 개선되어 많은 와이파이 기기들을 동시에 활용해야 하는 와이파이 센싱의 실용화에 큰 도움이 된다.
또한 AI를 활용한 CSI 분석을 통해 센싱 정확도가 점점 높아지고 있으며 트렌드를 가속화하고 있다. 2023년, 미국 카네기 멜론 대학은 와이파이와 AI 객체 탐지 기술인 덴스포즈를 접목시켜 사람의 자세를 감지하고 벽 너머의 사람까지 투시할 수 있는 기술을 개발했다. 덴스포즈는 페이스북에서 제공하는 인공지능 객체 탐지 기술로 와이파이 센싱을 통해 얻은 CSI를 분석해 카메라나 레이더로 감지한 것과 비슷한 수준의 감지 정확도를 보였다.
(출처 : ZDNET Korea)
와이파이 센싱을 활용한 사례는 어떤 것이 있을까?
1) 랩피스
랩피스는 휴대폰에서 발신되는 신호를 탐지해 해당 신호의 위치, 세기 정보 등을 탐지한 후 클라우드에서 이를 분석해 방문객 정보 리포트를 제공하는 라이브워크 솔루션을 제공한다. 2023년에는 고양시 스마트 시티 계획 일환으로 랩피스의 ‘데이터 얼라이브 기반 스마트 교통 서비스’를 구축하기 시작했다. 이는 교통, 유동 인구 공간정보 데이터와 AI 예측을 통해 대중교통 최적화, 시민 안전을 강화하는 서비스이다. 실제 전남 담양군의 죽녹원, 관방제림과 한국도로공사 황간 휴게소, 수원시 화성행궁을 중심으로 한 박물관, 미술관, 전통시장 등 약 25곳의 지자체, 공공기관에서 랩피스의 솔루션을 채택했다.
(출처 : LABFIS, SR 타임스, 스마트시티 솔루션마켓)
2) situm
situm 사는 GPS 사용이 어려운 실내에서의 위치 추적 시스템을 통해 실내 매핑, 실내 내비게이션, 실내 트레킹 솔루션을 제공한다. 이탈리아 최대 디지털 산업 박람회인 SPS 이탈리아에서 situm 사의 실내 길 안내 서비스가 사용돼 참여도와 만족도를 높였다. 또한 개인 보안 산업의 리더인 Proesgur 사는 situm 사의 실내 위치 추적, 관리 시스템을 도입해 사용 중이다.
(출처 : situm)그렇다면 이 트렌드의 전망과 한계는 무엇일까?
[CSI-Murder 기술의 확산]
와이파이 센싱을 통해 수집되는 CSI에 노이즈와 거짓 정보를 섞어 비인가 장치가 정보를 획득하는 것을 어렵게 하는 CSI-Murder 기술이 확산될 것이다. 와이파이 센싱 표준 채널이 등장하며 누구나 쉽게 CSI를 획득 가능해지기에 이를 방지하기 위한 대응책이다. 정상적인 데이터 수집을 위한 네트워킹에는 방해가 되지 않고 정보를 왜곡하기 위해 다양한 연구가 진행 중이며 와이파이 센싱의 상용화와 함께 빠르게 보급될 것이다. CSI Randomizer는 송수신되는 모든 데이터 프레임을 조작해 역추적이 불가능하게 만드는 대표적인 CSI-Murder 실현 시스템이다.
(출처 : Advanced Networking System)
[딥러닝 AI를 통한 컨텍스트 센싱]
보다 정확한 센싱을 위해 상황 컨텍스트를 분석하는 딥러닝 AI를 통한 센싱 기술이 발달될 것이다. 컨텍스트는 상황을 정의하는데 사용할 수 있는 모든 정보로 분위기, 감정과 같은 맥락적인 단서들이다. 예를 들어 컨텍스트가 없는 센싱은 의자에 풀썩 앉는 사람의 모습만을 감지할 수 있지만 그의 호흡수, 발걸음 속도 및 표정과 같은 컨텍스트를 분석에 포함한다면 피곤에 지쳐 휴식을 취한다는 사실을 알 수 있다. 특히 와이파이 센싱은 활용 가능한 센서의 수가 월등히 많아 딥러닝 과정이 보다 원활할 것으로 예측된다.
(출처 : MDPI)
[와이파이의 대체재 라이파이의 부상]
빛으로 인터넷을 연결하는 라이파이(Li-Fi)가 와이파이를 대체할 가능성이 대두되고 있다. 라이파이는 LED의 깜박임을 이용해 데이터를 송수신하는데 와이파이보다 월등히 빠른 속도를 갖고 있으며 더 넓은 대역폭을 활용할 수 있다. 또한 통신을 막고 싶다면 LED만 끄면 되기 때문에 높은 보안성을 자랑한다. 넓은 공간에 데이터를 전송할 수 없고 비용이 큰 문제로 상용화에는 실패했지만, 최근 LED 보급이 크게 늘어 사용 가능 지역이 늘었고 아이폰에도 라이파이 기술 도입이 될 것이라는 보도가 나오면서 와이파이를 대체할 가능성이 조금씩 커지고 있다. 라이파이가 와이파이를 대체하게 된다면 와이파이 센싱을 위한 와이파이 환경이 크게 수축해 상용화에 큰 차질이 있을 것이다.
(출처 : Global Information, 글로벌이코노믹)작성자만의 인사이트는?
*해당 단락은 2주 동안 해당 트렌드를 조사한 작성자의 주관적인 예측을 기반으로 한 의견입니다.
1) 와이파이 센싱 안내 서비스가 도입될 것이다.
와이파이 센싱이 더욱 상용화된다면 이와 유사하게 24시간 진행되는 센싱에 피로감을 느끼고 센싱 지역에 대한 안내를 요구하는 목소리가 커질 것이다. 사생활 보호를 위해 와이파이 사용을 중단하거나 와이파이 기능을 제거하는 역효과로 이어지는 것을 예방하기 위해 와이파이 센싱 안내 서비스가 도입될 것이다. 특히 와이파이 센싱 프리 존에 대한 수요가 증가하며 개인이 더욱 안심하고 휴식할 수 있는 공간인 와이파이 센싱 프리 카페와 같은 공간이 설치될 수 있다.
2) 데이터 마케팅 서비스를 와이파이 센싱 솔루션과 함께 제공할 것이다.
현재 대부분의 와이파이 센싱 기업은 데이터를 수집하기 위한 환경 구축과 데이터 표시까지의 서비스를 제공하고 있다. 와이파이 센싱을 통해 얻을 수 있는 데이터는 방대하기 때문에 이 중 사업에 유의미한 데이터를 선별해 활용하는 것은 어렵다. 이에 사업성 추가 확장을 위한 데이터 마케팅 팀을 꾸려 전문적으로 해당 데이터를 분석해 마케팅 솔루션을 제공하는 통합 서비스를 제공할 것이다. 혹은 와이파이 센싱 스타트업 및 자회사와 마케팅 기업 간의 인수합병이나 파트너십 체결이 활발해질 것이다.
3) 와이파이 센싱 기업은 효과적인 와이파이 센싱 환경 구축을 위한 방안을 제공할 것이다.
와이파이 센싱은 물질 투과가 가능하나 이 과정에서 반사 및 회절이 일어나 여러 번의 신호 송수신이 필요하다. 가구 또한 이에 영향을 미치기 때문에 효과적인 와이파이 센싱 환경 구축을 위한 가정 내, 기업 내 가구 배치 가이드라인이 제작될 것이다. 한편, 2023년에 SK텔레콤이 화학소재 기업인 동우화인켐과 연구 협력을 통해 6G 후보 주파수에 대한 RIS(재구성 가능한 지능형 표면) 기술 개발에 성공했다. 향후 사용될 전파의 효율을 높이기 위해 투과율을 개선할 수 있는 환경을 구축한 것인데 와이파이 센싱 또한 보다 효율적인 상용화를 위한 투과율 개선 물질에 대한 연구가 진행될 것이다.
(출처 : 정보통신기술용어해설)
4) 해외 기업과의 경쟁을 위해 국내 기업 간 기술 협력이 증가할 것이다.
현재 와이파이 센싱은 북미를 중심으로 빠르게 발전 중이다. 이에 비해 국내 와이파이 센싱 관련 기술은 2017년 KAIST에서의 AI를 활용한 CSI 분석 연구 성과를 제외하면 눈에 띄게 발전하고 있지 못하다. 삼성리서치아메리카(SRA) 또한 와이파이 센싱 관련 연구를 2023년에서야 시작했음을 밝혔고 서비스를 내놓지 못한 상황이다. 향후 해외 기업과의 경쟁에서 크게 고전할 것임이 자명하다. 이에 대응하기 위해 국내 기업 간의 기술 협력이 증가할 것이다.
와이파이 센싱은 모든 곳에서의 일상적 감시를 가능하게 하여 현존 센서들의 대체 가능성이 높다. 매우 빠른 속도로 보급될 수 있는 환경이 조성되어 있어 트렌드가 가져올 영향에 대한 빠른 대비가 필요할 것이다. 국내 기업의 글로벌 경쟁력 확보가 필수적이고 센싱에 대한 사회적 담론 형성 또한 요구될 것이다. 향후 와이파이 센싱이 어떠한 사회적 변화를 가져올지 주목해보자.
고려대 미디어학부 이민우
bcminwoo0301@naver.com
