UWB 센서. 처음 받으면 대개 좌표부터 띄우려 한다. 앵커를 세우고 좌표를 입력한 다음 태그를 켰는데, 화면에는 아무것도 안 뜬다. 진짜 문제는 어디가 틀렸는지 짚을 데가 없다는 것이다. 전원인지 케이블인지 좌표 입력인지, 의심할 곳만 한꺼번에 늘어난다.
이럴 때는 좌표를 잠시 접어 두고, 그 앞 단계인 거리부터 확인하는 편이 빠르다.
UWB 센서란 짧은 펄스를 주고받아 두 장치 사이의 거리를 재는 무선 부품이다. 센서가 내놓는 값은 거리 하나뿐이고, 좌표는 그 거리들을 여러 개 모아 따로 계산해야 비로소 나온다. 거리값 한 줄이 먼저 뜨는지 확인하면 그다음 문제는 절반으로 줄어든다.
UWB 센서 — 무엇을 재나
원리는 시간이다. 신호가 건너간 시간에 빛의 속도를 곱하면 그게 거리가 된다. 이 값을 ToF(Time of Flight)라 부른다.
GrowSpace는 TWR(Two-Way Ranging) 방식을 쓴다. 태그와 앵커가 신호를 한 번씩 주고받고, 그 왕복에 걸린 시간으로 둘 사이 거리를 구하는 방식이다.
여기까지가 센서의 일이다. 거리는 나오지만 위치는 아직 없다.
거리만 재는 데는 앵커 하나면 된다
앵커가 몇 개 필요한지는 무엇을 얻으려는지에 달렸다. UWB 모듈 고르는 법에서 앵커·태그 구성을 먼저 정리해도 좋다.
| 얻으려는 값 | 필요한 앵커 |
|---|---|
| 거리만 | 1개 |
| 평면 좌표(X·Y) | 3개 이상 |
| 높이까지(X·Y·Z) | 4개 이상 |
앵커 하나와 태그 하나. 이 둘만 켜도 거리는 나온다. 좌표를 얻으려면 앵커가 셋은 있어야 하지만, 그건 거리값이 제대로 나오는 걸 확인한 다음 이야기다.
크리에이터 키트 Q1에는 앵커 3개와 개발자 태그, 리스너가 함께 들어 있다. 처음부터 상자를 다 풀 필요는 없다. 앵커 하나만 꺼내 쓰면 된다.
PC에 붙여 첫 값 받기
PC에 꽂을 장비는 개발자 태그다. 리스너가 아니다. 거리를 뽑는 lec 명령이 태그 쪽에만 있어서, 리스너로는 좌표만 나온다. 태그에 딸려 온 C타입 케이블 하나로 전원과 통신이 같이 해결된다.
여기에 PC 쪽 준비물이 두 가지 붙는다. CP210x VCP 드라이버, 그리고 시리얼 터미널.
드라이버가 없으면 PC가 장비를 아예 못 본다. Silicon Labs 페이지에서 받아 설치한 뒤, 장치 관리자의 포트 항목에 CP210x가 잡히는지 확인한다. 터미널은 Tera Term을 쓴다. 시리얼 설정은 속도 115200, 데이터 8비트, 패리티 없음, 스톱 1비트, 흐름 제어 없음으로 맞춘다. 줄바꿈은 송신과 수신 모두 CR이어야 한다. 속도와 줄바꿈, 이 두 가지를 대충 넘기면 포트가 잡혀도 화면이 계속 조용하다. 여기서 막히는 경우가 꽤 많다.
연결되면 프롬프트 dwm>가 뜬다. si를 쳐서 시스템 정보가 돌아오면 통신은 정상이다. nmg로 지금 붙은 장비가 무엇인지도 가려낼 수 있다. tn이면 태그, an (act,-)이면 앵커다.
거리를 보는 명령은 lec이다. 출력은 이런 형식으로 흐른다.
DIST,앵커수,AN0,앵커ID,x,y,z,거리
맨 앞은 지금 잡힌 앵커 수이고, 그 뒤로 앵커 ID와 해당 앵커의 좌표가 붙고, 맨 마지막 자리가 거리다. 단위는 미터. 태그를 들고 뒤로 물러나면 마지막 값이 따라서 커진다. 센서가 실제로 거리를 재고 있다는 뜻이다.
얼마나 멀리, 얼마나 정확한가
크리에이터 키트 Q1 기준 측정 거리는 실내와 실외 모두 최대 25m다. 갱신 속도는 최대 10Hz.
오차는 10~30cm 범위다. 다만 이 숫자는 태그와 앵커 사이 시야가 트인 조건에서 나온 값이라, 철제 선반이나 벽이 끼면 사정이 달라진다. 신호가 반사돼 돌아오면 거리가 실제보다 길게 잡힌다. UWB(초광대역) 신호 특성상 멀티패스가 원인이다.
같이 나오는 QF도 봐 두면 좋다. 0에서 100 사이의 신뢰도 값이고, 60~80 이상이면 안정적으로 본다.
단, Q1은 방수를 지원하지 않아 옥내 사용을 권한다. 지붕이 있는 야외처럼 비를 맞지 않는 자리라면 못 쓸 것은 없지만, 그대로 실외에 두는 구성은 아니다.
값이 안 나올 때 먼저 볼 곳
COM 포트 자체가 안 보이면 드라이버나 케이블 문제다. CP210x를 다시 설치하고 케이블을 바꿔 본다.
포트는 잡히는데 터미널이 조용하면 속도와 줄바꿈을 의심한다. 115200과 CR을 다시 확인한다.
거리는 나오는데 좌표만 안 뜬다면 그건 고장이 아니다. 앵커가 3개 미만이거나, 앵커 좌표를 아직 입력하지 않은 상태다. 순서상 정상이다.
자주 묻는 질문
같은 물건을 다르게 부르는 경우가 대부분이다. 거리를 재는 부품을 가리킬 때는 둘 다 쓴다.
있다. 두 지점이 얼마나 가까워졌는지만 알면 되는 근접 감지 용도라면 거리값 하나로 충분히 끝난다.
mm 단위로 넣는다. 2.5m는 2500이 된다. 출력되는 좌표는 미터라서 헷갈리기 쉽다.
먼저 거리 한 줄부터
앵커 하나, 태그 하나, USB 케이블. 이 정도면 오늘 안에 거리값을 볼 수 있다. 좌표는 그다음에 붙이면 된다.
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GrowSpace는 공장·물류센터·건설 현장의 조건에 맞춰 실시간 위치추적(RTLS) 시스템을 설계하고, 설치·기존 시스템 연동·운영까지 한 팀이 맡습니다. 적용 방식과 도입 절차를 먼저 확인해 보세요.
