드론용 센서 개발하기

scanse

드론과 관련된 센서에는 어떤 것이 있을까요?
드론과 자동차는 유사한 점이 많아서 자동차에 들어가는 센서들은 드론에도 활용됩니다.
단 무게나 부피의 제약이 있긴 합니다.
그리고 IoT라 불리는 서비스에 활용되는 센서들도 드론에 사용할 수 있습니다.

해외뿐만 아니라 국내에서도 기존 센서를 개발해 왔던 업체에서도 최근 드론 분야에 관심을 보이고 있습니다. 드론에서 새로운 먹거리를 찾고 초기 시장을 선점하여 드론용 센서로 이미지는 굳힐 수 있는 기회가 될 수 있습니다.
최근에 센서 개발하는 회사들을 방문하면서 센서업체에서 드론용 제품을 개발할 때 고려해야할 내용들을 정리해 보았습니다.

현재 드론에 들어가는 센서 및 부품
드론을 위해서 새로운 센서들이 개발되었다기 보다는 기존의 기술을 드론에 적용하는 것이 일반적입니다. 비행 환경 인식, 물체 감지, 통신, 촬영 등이 일반적으로 드론에 활용되고 있는 기술입니다. 이외에 특수한 임무를 위해서 사용할 수 있는 센서들이 추가되는 방식이라 할 수 있습니다.
현재 드론에는 다음과 같은 센서나 부품들이 일반적입니다.
* Gyro
* Accelerometer
* Barometer
* Compass
* Airspeed sensor
* GPS
* Wifi
* Bluetooth
* Telemetry
* ZigBee
* LTE module
* Lidar
* Radar
* Normal camera
* Stereo camera
* Thermal camera
* Infrared light camera/sensor
* Night vision camera
* …..

HW관점에서 센서 개발시 고려할 사항
기존에 개발한 센서를 드론시장에 내놓기 위해서 기본적으로 신경써야 할 부분이 몇가지 있습니다.

  1. 크기/무게
    드론의 특징상 크기는 작게, 무게는 가벼워야 합니다.
  2. 소모전류
    전류소모가 많다면 비행시간을 단축시키게 되고 추가 배터리를 장착하는 경우 비행체 무게가 무거워지기 때문에 소모전류를 최소화 해야합니다.
  3. 인터페이스
    Flight Controller나 Onboard에 UART, I2C, SPI 통신을 통해 연결이 가능하므로 열거한 인터페이스를 지원해야 합니다.
  4. 동작 주기 및 결과 전달 주기
    센서 자체의 동작 주기는 센서의 측정의 정확도와 관련이 있고 센싱한 결과를 FC나 Onboard에게 전달하는 주기는 실제 센싱 데이터 사용 주기와 관련된 됩니다.
    물론 정확하고 빠르면 좋겠지만 활용되는 분야에 따라서 허용하는 주기가 다르므로 어떤 분야에 활용할 수 있는지 미리 계획을 세우는 것이 좋습니다.
  5. 비행체 다른 모듈과 인접시 간섭 현상 예측 등입니다.
    자동차에 비해서 비행체의 특징은 크기와 무게 제약으로 인해 상대적으로 공간이 협소합니다.
    협소한 공간에 위에 열거한 센서들을 배치하는 것이 이슈입니다.
    특정 센서로 인해서 비행에 핵심 기능을 수행하는 Gyro, Accelerometer, Compass에 영향을 준다면 이 센서는 사용이 불가능하거나 특정 제약하에서만 사용이 가능합니다.
    따라서 다른 센서나 모듈에 영향을 줄 가능성이 있는지를 체크해야 합니다. 전자기장이 발생하는 센서라면 이에 대한 대비가 필요합니다.

SW관점에서 센서 개발시 고려할 사항
국내에서 센서 관련 기술을 보유했다는 기업의 핵심기술은 무엇일까?
센서의 특징을 정확히 알고 긴 시간동안 축적한 데이터를 가지고 있어서 다른 업체보다 센서의 정확도를 높이는 기술을 보유한 업체라 할 수 있다.
최근에 센서 업체는 활용 가능성이 높은 개발 환경을 타겟으로 lib나 SDK를 제공하고 있습니다.
lib나 SDK가 제공하는 api 이름이나 문서만으로도 해당 센서의 특징을 이해하는데 도움이 됩니다.
sample 예제를 제공하는 경우 센서 자체의 성능이나 기능을 바로 확인할 수 있도록 돕습니다.
lib나 SDK 그리고 sample 코드를 제공하지 않는다면 아무리 HW적인 성능이 좋다고 해도 해당 센서를 선택할 가능성이 낮습니다.
드론 업체도 여러 센서를 통합하여 개발하는 SW인력이 부족하기 때문에 특정 센서를 위해서 SW인력을 투입할 여유가 없는 것이 현실입니다.

테스팅
만약 이미 드론용 센서를 개발한 경우라면 어떤 제품을 대상으로 테스팅을 해야할까요?
타겟은 크게 2가지입니다. 하나는 소비자용 시장에서 가장 큰 마켓을 가지고 있는 DJI 그리고 연구/개발용으로 가장 널리 사용되고 있는 Pixhawk 계열입니다.
드론용 센서의 경우 연구/개발용에서 먼저 받아들여질 가능성이 높습니다. 어느 정도 인지도와 실험을 거쳐야 하므로 Pixhawk 계열에 대한 연결성 및 구동에 대한 결과를 얻는 것이 효과적이라 보입니다.

어떻게 시작할까?
최근에 드론용 센서 사업을 시작하는 업체들이 하는 방식을 벤치마킹한다면 도움이 되리라 생각합니다.
단순히 HW적인 스펙이 아니라 홈페이지 구성부터 드론용 제품으로 특성화시킨 부분 그리고 제공하는 SW와 수준을 참고하여 전략을 세울 수 있습니다.
개인적으로 벤치마킹할 만한 제품으로 최근에 출시한 Scanse를 추천합니다. 링크 : http://scanse.io/

참고 자료 :

[개발] 드론용 센서 개발하기

2 thoughts on “[개발] 드론용 센서 개발하기

  • 2016-12-05 at 9:52 am
    Permalink

    ㅎ 좋은 글 감사합니다. 센서 및 부품 리스트중, ladar 가 혹시 radar를 말씀하신가 싶어 댓글 남깁니다.
    앞으로도 여러가지로 많이 여쭤볼게요 감사합니다.

    Reply
    • 2016-12-05 at 2:16 pm
      Permalink

      오타 수정했습니다. 감사합니다. 🙂

      Reply

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