요소 기술의 성장은 인류가 꿈꾸던 만화영화 속의 상상을 가능케하고 기술의 조합으로 가능한 창의적인 솔루션을 선사한다. 이미 공학분야에서 보편재처럼 인식되는 근래 딥러닝 기술의 폭발적 성능 향상은 NLP(Natural language processing), 머신 비젼(Machine Vision), 음성 인식(Speech Recognition) 등에서 압도적인 성장세를 보이면서 언어간 장벽을 허물고 AI 카메라, AI 스피커 등의 하드웨어에 녹아들어가기 시작했다.

이러한 변화는 생활환경지능(Ambient Intelligence)라는 개념으로 정리되어 주요 IT 기업들로 하여금 보유한 기술을 통해 사람과 환경을 먼저 이해하고 적시에 적절한 정보를 선사함으로써 새로운 시장을 창출할 수 있다는 믿음을 가질 수 있게 했으며 특히 오프라인 영역에서 우리 주변에 빠른 속도로 스며들기 시작했다.

본 글에서는 생활환경지능의 시대에서 폴라리언트의 실시간 실내 정밀 측위 솔루션인 PLS(Polarized Light Sensing)가 기여할 수 있는 바를 알아보고 타 요소 기술과 융합(fusion)되었을 때 어떤 부가가치를 창출할 수 있는지 사례를 통해 소개하고자 한다.

(1) PLS는 상황 인지 > 인프라 측위 기술

PLS는 ‘실내의 GPS’처럼 편광 기반 실시간 실내 정밀 측위 솔루션이다. 편광된 빛을 발광하는 조명을 기준 신호로 삼으므로 인프라 기반의 기술이며 절대적인 3차원 위치 및 방향을 정밀하게 제공하는 기술인 것이다. 그렇다면 타 실내항법 기술과는 어떤 차이점이 있을까? 정확도와 작동방식으로 나누면 아래와 같은 도표로 나타낼 수 있다.

PLS_분류

앞서 언급했듯이 PLS는 인프라 기반의 ‘측정’ 기술이며 대략적인 위치를 측정하기 보다 수 cm 정도의 정확도를 보이므로 로보틱스, IoT 기기들의 제어와 관제까지도 활용될 수 있는 기술이다. 우리가 혁신하는 인프라 기반 측위 기술 영역에서 고질적으로 제기되어 왔던 대표적인 문제는 인프라 설치 복잡도와 RF 대역의 무선신호 기반의 다각측량 방법으로 인한 예외 처리의 어려움이었고 이를 단일 신호 노출만을 요구하는 장점과 명확한 예외 처리를 통해 절대적 기준을 제공하는 방식으로 혁신하고 있다.

(2) PLS는 실내 어디든 존재하는 조명(lighting)으로 ‘측정’의 기능을 부여

PLS_모식도

PLS의 물리적 근본이 되는 편광(Polarization)은 전자기파의 대부분의 영역에서 공통적으로 나타나는 현상이며 우리는 그 중에서도 가시광선부터 적외선 영역에 해당하는 빛을 신호로 활용하고 있다. 실내 어디에서든 존재하는 조명에 편광 현상을 부여하여 정밀 측위가 가능하게 한 것은 측위를 위한 별도 인프라 설치의 비용 및 복잡도를 현저하게 낮출 수 있다. 또한, 기존의 인사이드-아웃(Inside-out) 방식의 카메라, 라이다 등을 활용한 ‘추정’ 방식과는 달리 절대 위치의 ‘측정’ 솔루션이고 추가 구현이 필요없는 플러그 앤 플레이(Plug and Play) 방식의 모듈이어서 엔지니어로 하여금 확장성을 갖게 한다.

우리는 더나아가 조명을 일종의 실내 공간 신호의 허브(Hub)로 활용하고자 한다. LED 조명 뒤에 회로를 담은 보드가 붙어 있는 PLS의 조명은 우리 솔루션의 구현과 확장성을 고려하여 BLE, Wifi 등의 무선 신호 발신 기능이 담겨 있다. PLS 조명을 활용한 정밀 측위 솔루션과 더불어서 BLE, Wifi 등을 활용한 추가 서비스 혹은 대략적 측위까지 제공할 수 있으며 보완재로서 활용될 가능성이 크다.

(3) PLS가 스며드는 생활 속 공간 그리고 글로벌 로보틱스 커뮤니티의 응원

우리 주변에서 움직이는 이동체에 고성능의 센서들이 부착되고, 자율주행 기술을 비롯하여 공간을 이해하는 방법들이 많아지고 있지만 여전히 절대 기준(Ground Truth)가 필요한 예외의 상황이 많다. 특히, 인위적으로 변경가능한 구조의 실내 혹은 구조가 반복적인 실내에서는 그 요구가 더 많고 실제로 PLS의 활용으로 요청되는 사례가 많아지고 있다. 대표적인 사례를 나열해보자면,

  • 차량이 실내로 들어갔을 때 주차 공간을 안내하고 싶고 더나아가 제어하고 싶으나 절대 기준 신호의 부재
  • 공장에서 점점 복잡해지고 변경이 많은 공정이 많아짐에 따라 운반체의 위치를 자유로이 제어하고 싶으나 절대 기준 신호의 부재
  • 실내에서 이동하는 드론의 위치를 세밀하게 제어하고 싶으나 절대 기준 신호의 부재

위의 사례가 대표적으로 현재 글로벌 완성차업체, 주요 로보틱스 업체들이 우리에게 도움을 요청해온 현재 해결하고 싶은 문제이며 현재 활발히 POC를 비롯한 협업을 진행하고 있다.

근래에는 전세계적으로 사랑받는 오픈소스 로보틱스 소프트웨어 프레임워크인 ROS의 대표적인 플랫폼인 터틀봇(Turtlebot 3)의 로컬라이제이션 부문 공식 파트너사가 되면서 전세계 로보틱스 연구자 커뮤니티에 본격적으로 알려지기 시작했고 우리의 데모 영상이 IEEE Spectrum 홈페이지에 소개되며 많은 응원과 기대의 목소리도 듣고 있다.

터틀봇 파트너 IEEE Spectrum

현재 연중으로 PLS의 개발키트(Dev Kit) 설계를 마치고 양산까지 진행할 계획을 가지고 있으며 본 DK를 통해 글로벌 로보틱스 커뮤니티에 프레젠스를 확보하고 실내 정밀 측위의 대중화와 공간을 빠르고 정확하게 이해하는 생활환경지능을 위해 본격적으로 기여할 계획을 갖고 있다. 앞으로 실내 정밀측위의 대표적 고유명사로 자리잡아갈 PLS를 기대해주길 바란다.