안녕하세요, 프리그로우입니다. 👋
지난 글에서는 한 대학생 프로젝트 팀이 DIY DWM1000 모듈의 실패 경험을 바탕으로, 결국 UWB 크리에이터 키트를 도입하게 된 이야기를 전해드렸습니다.
UWB 크리에이터 키트를 선택하면서 “드디어 프로젝트를 제대로 진행할 수 있겠다”는 자신감을 얻은 학생들은, 이제 본격적으로 실험에 들어갔습니다.
오늘은 그들의 실제 실험 환경과 성과를 소개해드리려 합니다.
실험 세팅
1. 하드웨어 구성
- 태그(Tag) : 보행자 역할을 수행하는 장치 (UWB 모듈 1개)
- 앵커(Anchor) : 기준 좌표를 갖는 고정 장치 (UWB 모듈 3개)
- 리스너(Listener) : 태그와 앵커 사이 거리 데이터를 수집하는 장치 (UWB 모듈 1개)
- 보드 : 아두이노 + Raspberry Pi 조합
- 플랫폼 확장 : 실험 이후, TurtleBot3 로봇에 태그를 탑재해 회피 주행 실험도 진행
2. 앵커 배치 (실외 세팅)
- 정삼각형 형태로 설치
- Anchor 0: (0, 0, 1.45) m
- Anchor 1: (0, 12.1, 1.45) m
- Anchor 2: (10.4, 6.05, 1.45) m
삼변측량(Trilateration) 알고리즘의 정확도를 위해, 앵커 위치를 고정하고 미리 좌표를 입력했습니다.
소프트웨어 구조
1. 아두이노 코드 – 거리 측정 및 판정
- 3초 주기로 각 앵커와의 거리 측정
- 4m 초과 시 경고 메시지 출력
- “DIST” 데이터 패킷을 파싱 후 삼변측량 알고리즘에 전달
2. 삼변측량 알고리즘
- 입력: Anchor 좌표 + Tag-Anchor 거리값
- 계산: 최소자승법 기반 2D/3D 좌표 추정
- 출력: (x, y, z) 좌표 → 위험구역 판정 함수로 전달
3. 위험구역 판정 로직
- 특정 범위를 직사각형 영역으로 지정
- 태그 좌표가 해당 범위에 들어가면 → “DANGER” 경고 메시지 출력
실험 결과
실내 실험
- 태그를 손에 들고 앵커 주변을 자유롭게 이동
- 시리얼 모니터에 거리와 좌표가 실시간으로 출력
- 4m 초과 시 경고 메시지가 정상적으로 작동
- RViz 환경에서 태그 이동 경로와 앵커 위치가 시각적으로 확인
실외 실험
- 교내 주차장에 3개의 앵커 설치 후 테스트 진행
- 태그 이동 경로가 좌표계에 실시간으로 반영
- 위험구역 진입 시 경고 메시지가 반복적으로 출력
- GPS 대비 훨씬 높은 정밀도로, 수 m 단위의 정확도가 유지됨
이번 실험을 통해 학생들은 단순히 하드웨어 연결을 넘어서, 실제 환경에서 동작하는 UWB 기반 보행자 감지 및 위험구역 알림 시스템을 구현할 수 있음을 검증했습니다.
특히,
- 실시간 거리 데이터 확보
- 삼변측량을 통한 좌표 계산
- 위험구역 진입 판정 및 경고 출력
- 로봇 시스템과의 융합 가능성 확인
까지 성과를 얻으면서, GrowSpace 프로젝트는 연구 시도를 넘어 실질적인 응용 단계로 나아갔습니다. 너무 멋진것 같네요~~👏
새로운 가능성의 출발
이 사례는 단순히 “성공한 실험”이 아니라, UWB 크리에이터 키트 하나로 캡스톤 프로젝트와 연구가 얼마나 빠르게 성과로 이어질 수 있는지를 보여줍니다. 보행자 안전, 스마트 교통, 자율주행 로봇 등 다양한 분야에서
UWB RTLS의 활용 가능성이 얼마나 큰지 확인할 수 있었던 의미 있는 경험이었던것 같습니다.
프리그로우의 UWB 크리에이터 키트는 아래 여러 사이트에서 만나보실 수 있습니다.
- 네이버 스마트스토어
- 디바이스마트
- 프리그로우 공식 홈페이지
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