스마트폰으로 두드려 사물을 인식하는 기술 개발


카메라나 RFID없이 사물에 접촉만으로도 98%정확도로 인식

[아이뉴스24 최상국 기자] 스마트폰을 물체에 두드려 발생하는 소리와 진동을 분석해 어떤 물건인지 식별하는 기술이 선보였다.

별도 장치를 추가할 필요 없이 일반적인 스마트폰에 탑재돼 있는 마이크와 가속도계, 자이로스코프를 동시에 활용해 소음이 심한 곳에서도 뛰어난 인식율을 나타내는 것이 특징이다.

한국과학기술원(KAIST) 전산학과 이성주 교수 연구팀은 1일 스마트폰으로 두드려 사물을 인식하는 신기술인 '노커'를 개발했다고 발표했다. 기존의 사물 인식 기법과 다르게 카메라나 RFID 등 전자태그 없이 접촉만으로도 높은 정확도로 사물을 인식하는 기술이다.

전자기기로 사물을 식별하기 위해서는 일반적으로 카메라(영상), RFID(전파) 등이 이용된다. 카메라는 어두운 곳에서 식별이 불가능하며 RFID 방식은 식별 대상에 RFID 태그를 부착해야 하는 한계가 있다.

이성주 교수 연구팀이 개발한 '노커'는 별도의 기기를 쓰지도 않고도 높은 정확도로 사물을 인식할 수 있어 스마트폰을 응용하는 새로운 방법을 이끌어 낼 것으로 기대된다.

노커에 사용되는 센서와 작용방향 [KAIST]

연구팀은 물체에 '노크'를 할 때 생기는 반응을 스마트폰의 마이크, 가속도계, 자이로스코프로 감지하고, 이 데이터를 기계 학습 기술을 이용해 분석했다. 처음에는 마이크만으로 분석하는 기술을 개발하다가 소음에 취약한 점을 해결하기 위해 모션센서를 활용한 진동 분석을 추가했다.

책, 노트북, 물병, 자전거 등 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 23종의 사물로 실험한 결과 혼잡한 도로, 식당 등 잡음이 많은 공간에서는 83%의 사물 인식 정확도를 보였고, 가정 등 실내 공간에서의 사물 인식 정확도는 98%에 달했다. 상용 스마트폰으로 실험한 결과 인식에 소요되는 시간은 0.2초에 불과했다.

이번 연구 결과는 일상 생활에서 스마트폰을 활용한 다양하고, 새로운 서비스를 가능하게 할 것으로 기대된다. 연구팀은 빈 물통을 스마트폰으로 노크하면 자동으로 물을 주문하거나, 침대를 노크하면 불을 끄고 알람을 자동으로 맞추어 주는 등의 활용 사례 15개를 선보이기도 했다.

이성주 교수는 “이번 연구성과는 특별한 센서나 하드웨어 개발없이 기존 스마트폰의 센서 조합과 기계학습을 활용함으로써, 스마트폰 사용자라면 누구나 쉽게 사용할 수 있는 것에 의미가 있다”라며 “사용자와 사물의 상호작용을 보다 쉽고 편하게 만들어주는 기술인 만큼 활용 분야도 매우 다양할 것"으로 기대했다.

이 연구는 유비쿼터스 컴퓨팅 분야 저명 학회인 ACM UbiComp에서 발표됐다.

※ 논문명 : Knocker : Vibroacoustic-based Object Recognition with Smartphones※ 저자 : 이성주 교수(KAIST), 이보원 교수(인하대), 공태식 박사과정(제1저자), 조현성 석사과정(제2저자)

최상국 기자 skchoi@inews24.com







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