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  LPS(2009-08-06 21:02:03, Hit : 17617, Vote : 1302
 정밀위치인식 원리에 대하여

초음파방식으로 위치인식을 하는 원리에 대해 간단하게 설명드리고자 한다.

   1) 건물내 인식이 필요한 곳에 초음파 센서를 적어도 3개 이상 미리 달아준다.
       즉 위치인식을 위해 인프라(기반시설)가 필요하다.
       흔히 (초음파) 비이컨이라고 부른다.

       예) 1개 연구실 경우 4개정도 사용
       예) 인천국제공항 3층 로비 전체 총 33개 사용

   1) 움직이는 로봇이나 사람, 장치등에 초음파 태그를 사용한다.
       태그는 스스로 비이컨의 신호를 받아서 위치를 감지하고 좌표를 계산한다.
       이 좌표데이터를 받아서 로봇 스스로 충전을 하거나 사람에게 유익한 서비스를 수행할 수가 있다.
       단, 태그는 최소 3개이상의 비이컨 신호를 인지하여 3각법으로 좌표를 인식하며
       이때 LOS가 개방되어야 한다. LOS가 확보되지 않는 순간에는 위치좌표를 인지하지 못한다.

        예) 로봇이 1대당 최소 1~2개 태그가 필요.
        예) 모바일 디바이스에 장착하여 관성센서와 융합하는 응용에서도 절대좌표(Reference 좌표)
             시스템으로 초음파위성이 사용된 사례도 몇몇 있다.

* 초음파위성 방식은 어떤 점이 다른가 ?

   1) 매우 정밀하다. 국내외 보고된 어떠한 것 보다도 인식거리가 길고 정밀하다.
       정밀도나 인식거리 자체만 보면 레이저방식이 좀 더 정밀하다.
       그러나 정밀도 높은 레이저방식의 경우 매우 고가이며 훨씬 크고 무거우며
       장치나 로봇에 탑재된 상태로 수평이동의 전제조건을 갖는다.
       이에 비해 초음파위성 기술은 매우 Portability가 좋고
       Mobile에 바람직한 여러 특징을 보유하고 있다.
       뿐만 아니라 디자인측면에서 유연성이 비교적 높다.

   1) 넓은 공간의 경우 천정이 없어 랜드마크나 센서등을 사용하려고 할 때
       어려움이 많다. 최소의 갯수로 천정이 없는 경우에도 폭넓은 정밀 위치인식이 가능한 점
       인식거리가 매우 길어 이런 경우 흔히 창이나 벽에 나란히 비이컨을 배열하여
       설치가 비교적 간편하다.


   1) 로봇이나 사람의 수가 많아지면 인식이 안되는 문제를 해결한 제품이다.
       동일한 인프라에서 태그만 있으면 태그 갯수에 관계없이 제각각의 개별 좌표인식을 한다.
       예를 들면 코엑스전시장이나 코엑스몰과 같이 사람이 매우 많은 공간에서도
       인프라가 마련되면 누구나가 태그만 들면 GPS보다 훨씬 정밀한 위치인식이 가능하다.
       실내위치인식은 당연히 GPS보다 훨씬 정밀해야 한다. 공간이 실외보다 매우 좁고
       사람을 포함하여 내부 구조물이 많아서 유용하려면 높은 정밀도가 필요하다.

   1) 소형이고, 저전력(블루투스 동글보다도 저전력)이고, 휴대형(리모컨, 스마트폰, 배지)이 가능하다.
       다음 사진이 로봇 장착용이며 휴대형은 훨씬 소형화 설계 가능하다.
      

   1) 다양한 주문 사양의 개발이 가능한 독자 기술의 제품이다.

   1) 종래의 국내외 연구결과나 제품에서의 초음파와는 아래 여러 측면에서 매우 다르다.
       매우 독특한 방식을 채택하고 있다.

       시스템 구성 하드웨어, 신호처리 방식, 앨고리즘, 초음파주파수대역, 인식거리, 정밀도,
       확장방식, 비이컨 설치간격, 설치높이의 유연성

* 초음파위성(USAT)은 한국LPS 등록상표.
   정부출연기관이나 로봇교재, 특허출원서 등에서 초음파위성이 위치인식의 대명사처럼 기입된 잘못된
   사례가 가끔 있다. 이는 이런 개념을 처음 접하고 유일하기 때문에 초음파 위치인식하면 초음파위성을
   떠울리는 한국LPS의 USER가 많이 늘어나면서 발생하는 사례이다.

* 초음파위성은 국내/해외 특허기술로 만든 제품.
   (한국LPS가 독자 개발, 미국, 한국, 중국, 일본등에 특허 출원 및 등록)

* 2004년 국내에 위치인식 제품이 전무하던 시기에 국내 최초로 한국LPS에서 출시.
   지금까지 계속 한국LPS가 제조, 공급, 서비스 실시중.
   한국LPS는 정밀위치인식 분야의 전문기업으로서 꾸준히 한 분야에만 지난 10 여년동안
   집중해 오면서  연구개발을 강점으로 하여 독창성과 세계 최고를 지향하는 부산의 벤쳐기업입니다.
   많은 사례와 매우 다양한 실적을 보유하고 있습니다. 고급형 로봇은 물론 다양한 어플리케이션에
   사용되고 있습니다. 고급의 응용, 특별한 용도의 사업, 차별화된 신상품 개발에 특히 중점을 두고 있습니다. 잊혀진 것도 많지만 세계 최초의 제품, 기술을 시연한 사례에서 초음파위성이 함께 하였습니다.

* 초음파위성은 3차원 또는 2차원 정밀위치인식을 하는 시스템으로서
  공공 안내 로봇용 정밀 위치인식의 표준으로 자리매김 하였습니다.

* 초음파위성은 위치인식 공간을 다양하게 대응 가능합니다.
  위치인식 솔루션은 그 가능 범위가 무엇보다도 중요합니다.

* 인천국제공항의 공간을 대상으로 정통부 시범사업으로 추진되어
  삼성전자(총괄), 다사로봇(H/W), 한국LPS(위치인식)가 공동으로 개발하여
  2006년 가을 개통되어 2007년초까지 공항내에서 로봇 스스로 자율주행, 자율충전,  
  각종 공항 안내서비스를 로봇 스스로 하였다.



  공공장소에서 사람에게 개발자가 제어하지 않고 로봇 스스로 24시간 운영이 가능한 것을
  보여준 의미있는 결과이었다.

  이러한 자율로봇 상용서비스를 실현할 수 있는 국가나 기업은  아직 유례가 없었다. 가까운 일본에서도 여러해동안 나리따 공항이나 대형쇼핑몰에 구현하려고 오랜 노력을 기울이다가 결국 해결을 못한 것이며 이들 사례를 보고 가기도 하였다. 그만큼 사람의 안전문제, 광역에서의 실내위치인식 문제, 지율주행서비스, 만족할만한 컨텐츠 구현, 조작편의성 등등 해결해야할 자율주행 난제들이 포함되어 있기 때문이다. 실내위치인식 측면을 살펴보면 SLAM, CCD, LANDMARK, 초음파, 레이져를 이용하거나 하는 방식으로 한 것이 아니다.

  이 인천국제공항 사례는 연구개발 결과를 잠시 시연하는 것이 아니고 본격 상용화를 위한 6개월~1년정도 기간의 시범사업이었다.

  세계적으로 지난 십여년동안 끊임없는 실내위치인식 문제를 전세계적으로 연구개발하고 있기에, 한국에서도 2009년 중장기 전략과제가 착수되어 국내 대표 로봇대학, 기업, 기관에서 여러 컨소시움을 구성하여5년내에 획기적인 독립형 카메라방식의 실내위치인식 개발 착수하였기에 선진국에서 조차 상용화를 실현하지 못한 시점에 한국이 만들어 낼 수년 뒤의 그 연구결과에 모두 주목하고 있다.  

  한국LPS는 2004년부터 2006년까지 이보다 작은 공공기관을 대상으로 단계적으로 유사한 서비스를 구현하여 적용시키고 이후 더욱 발전시킨 결과를 인천국제공항에 적용한 것이다.  초음파위성 위치인식 플랫폼을 독자 설계하고, 제조하여 메인테넌스까지 토탈적인 지원을 하고 있다.

  2007년 초, 그 이후 공항용 로봇 및 위치인식 시스템은 인천공항에서 철수하여, 점검 치 보수후
  전국의 공공기관에 분산 재설치되어 지금까지 전국 여러 곳에서 분산 재운영되고 있다.

* 한국LPS가 초음파위성 방식으로 제공 가능한 각종 솔루션 및 제품 소개
   1) 책상위 또는 장치에서의  위치추적 (연구개발 특정목적, 오락기, 주문형 USAT, ...)
   1) 사무실, 빌딩, 영화관 로비 환경에서 위치인식 (기업내 연구소, 테크노파크, 로비, 복도...)
   1) 대형 공장 건물에서의 위치인식 (반도체 공장내, ...)
   1) 대형 창고에서의 위치인식 (대형물류회사내...)
   1) 코엑스와 같은 전시장에서의 위치인식 (부산 누리마루, 부천로보파크, 충북도청, ...)
   1) 국립/시립 박물관에서의 위치인식 (대전예술의전당 시립미술관, 과천 과학관 로봇관, 대전 국립중앙과학관국방전시관,
인천 경제자유구역청 로비, 시립박물관, 이민사 박물관, 광역시청 민원실, 광역시청 청사)
   1) 인천국제공항과 같은 초대형 실내공간에서의 위치인식 응용 (인천국제공항, 광주광역시청, 대전광역시청, ...)

다양한
위치인식 솔루션을 제공해 드립니다.







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