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CIO.tv | 무전원 수중 IoT 통신··· MIT, 배터리 필요없는 수중 센서 개발

인공지능과 빅데이터가 머리와 몸통이라면, 사물인터넷(IoT;Internet Of Things)은 감각기관에 비유할 수 있다. 시각, 청각, 미각, 촉각, 통각이 수집하고 전달한 수많은 감각 정보가 없다면, 생각하고 느끼고 판단해야 할 필요나 이유가 없어진다. 인공지능이나 빅데이터의 그늘에 가려 존재감이 상대적으로 적어 보이지만, 사물인터넷은 4차 산업혁명 시대에 핵심적인 역할을 하게 될 주인공 중에 하나다.  MIT 연구팀이 이러한 사물인터넷의 지경을 더욱더 넓게 확장할 수 있는, 압전소자(piezoelectricity)와 센서로 구성된 통신 기술을 개발했다. 호수, 강, 바다와 같은 곳에서 수중 네트워크를 구축하는 것을 목표로 개발되었으며, 전력을 공급하는 배터리가 필요 없는 무전원 통신 시스템이라는 것이 특징이다. 따라서 배터리 교체를 위해 주기적으로 센서와 통신 시스템을 정비할 필요가 없다는 것이 장점이다. MIT 연구팀이 압전효과를 이용해 센서 구동에 필요한 전력을 생산하고, 이를 활용해 데이터를 송수신하는 무전원 수중 센서 통신 시스템을 개발하고 있다.(사진 : MIT뉴스) 압전소자는 진동을 가하면 전하가 발생하는 소재를 말한다. 즉, 진동을 이용해 전기를 만들 수 있는 물질을 압전소자라고 하고, 이러한 현상을 압전효과라고 한다. MIT 연구팀은 이러한 압전효과를 이용해 수중에서 데이터를 전송하는 통신 시스템을 개발했다. 송신기에서 발생시킨 음파를 센서로 전송하면, 센서 연결된 압전소자에 음파가 전달되고, 소리의 진동을 받은 압전소자에서 소량의 전하가 발생한다. 이렇게 생성된 전하를 축적하면 센서에서 감지한 데이터를 송신할 수 있는 에너지로 사용할 수 있다. 송신기에서 보내는 음파를 이용하는 것만으로는, 센서를 구동할 수 있는 충분한 에너지를 얻는 데 한계가 있다. 그래서 센서를 설치해 둔 물속에서 발생하는 주변의 음파를 활용해, 센서를 구동하는 데 필요한 충분한 전력을 확보한다. 센서 자체가 전력 소모량이 적기 때문에, 적은 전력...

MIT 해양 무전원 수중 센서

2019.08.22

인공지능과 빅데이터가 머리와 몸통이라면, 사물인터넷(IoT;Internet Of Things)은 감각기관에 비유할 수 있다. 시각, 청각, 미각, 촉각, 통각이 수집하고 전달한 수많은 감각 정보가 없다면, 생각하고 느끼고 판단해야 할 필요나 이유가 없어진다. 인공지능이나 빅데이터의 그늘에 가려 존재감이 상대적으로 적어 보이지만, 사물인터넷은 4차 산업혁명 시대에 핵심적인 역할을 하게 될 주인공 중에 하나다.  MIT 연구팀이 이러한 사물인터넷의 지경을 더욱더 넓게 확장할 수 있는, 압전소자(piezoelectricity)와 센서로 구성된 통신 기술을 개발했다. 호수, 강, 바다와 같은 곳에서 수중 네트워크를 구축하는 것을 목표로 개발되었으며, 전력을 공급하는 배터리가 필요 없는 무전원 통신 시스템이라는 것이 특징이다. 따라서 배터리 교체를 위해 주기적으로 센서와 통신 시스템을 정비할 필요가 없다는 것이 장점이다. MIT 연구팀이 압전효과를 이용해 센서 구동에 필요한 전력을 생산하고, 이를 활용해 데이터를 송수신하는 무전원 수중 센서 통신 시스템을 개발하고 있다.(사진 : MIT뉴스) 압전소자는 진동을 가하면 전하가 발생하는 소재를 말한다. 즉, 진동을 이용해 전기를 만들 수 있는 물질을 압전소자라고 하고, 이러한 현상을 압전효과라고 한다. MIT 연구팀은 이러한 압전효과를 이용해 수중에서 데이터를 전송하는 통신 시스템을 개발했다. 송신기에서 발생시킨 음파를 센서로 전송하면, 센서 연결된 압전소자에 음파가 전달되고, 소리의 진동을 받은 압전소자에서 소량의 전하가 발생한다. 이렇게 생성된 전하를 축적하면 센서에서 감지한 데이터를 송신할 수 있는 에너지로 사용할 수 있다. 송신기에서 보내는 음파를 이용하는 것만으로는, 센서를 구동할 수 있는 충분한 에너지를 얻는 데 한계가 있다. 그래서 센서를 설치해 둔 물속에서 발생하는 주변의 음파를 활용해, 센서를 구동하는 데 필요한 충분한 전력을 확보한다. 센서 자체가 전력 소모량이 적기 때문에, 적은 전력...

2019.08.22

CIO.tv | 윌리엇, 전원공급 필요없는 블루투스 스티커 센서 태그 공개

팹리스 반도체 회사인 윌리엇(https://www.wiliot.com)이 배터리나 외부 전원 공급이 없어도 작동하는 블루투스 기술을 발표했다. 전미소매협회(National Retail Federation)가 미국 뉴욕에서 개최한 NRF 2019 리테일스 빅쇼(Retail’s Big Show)에서 처음 공개된 새로운 블루투스 기반 센서 태그는, 올해 샘플 제품이 선보이고 내년 말에 상용화될 예정이다. 이번에 공개된 블루투스 센서 태그는 안테나와 전용 칩으로 구성된다. 전용 칩에는 블루투스 탑재 ARM 프로세서가 내장돼 있다. 센서 구동에 필요한 전력은 주변에 있는 무선랜, 블루투스, 휴대전화 등의 무선 주파수에서 얻는다는 설명이다. 즉, 휴대전화 통신이나 무선 공유기 등에서 나오는 무선 주파수를 전력 공급용 에너지원으로 사용한다고 윌리엇은 설명했다. 칩과 안테나로 구성된 센서 태그는 우표 크기의 플라스틱이나 종이 스티커 형태로 제작된다. 작고 가벼우면서 전원 공급이 필요하지 않기 때문에, 다양한 용도로 활용할 수 있으면서 생산 원가도 낮출 수 있다는 것이 장점이다. 아울러 거의 모든 스마트폰에 탑재된 블루투스 기능을 통해 태그에서 제공하는 데이터에 간편하게 접근할 수 있다. 예를 들어 각종 제품의 생산 단계부터 스티커 형태로 태그를 부착해 제조, 유통, 판매 단계에서 실시간 추적이 가능하다. 제품 사용 설명서를 대체해 사용자가 스마트폰으로 태그에 저장된 사용 설명서를 보거나, 의류에 세탁 정보를 입력한 태그를 부착하고 이를 세탁기가 감지하는 솔루션을 개발할 수도 있다. 아울러 태그에 온도나 압력 감지 센서 등 다양한 종류를 센서를 탑재하면 그 활용범위를 더욱 넓힐 수 있다. 이번에 공개된 데모 영상을 보면 최대 3m 거리에서 태그에서 전송된 블루투스 신호를 스마트폰이 인식할 수 있는 것으로 나온다. 물론 권한이 없는 사람이 ID와 센서 데이터에 허가 없이 접근하거나 추적하면 곤란한 만큼, 맥아피(McAfee)와 협력해 보안 및 개인 정보 보...

태그 에너지 배터리 블루투스 무전원 윌리엇

2019.01.17

팹리스 반도체 회사인 윌리엇(https://www.wiliot.com)이 배터리나 외부 전원 공급이 없어도 작동하는 블루투스 기술을 발표했다. 전미소매협회(National Retail Federation)가 미국 뉴욕에서 개최한 NRF 2019 리테일스 빅쇼(Retail’s Big Show)에서 처음 공개된 새로운 블루투스 기반 센서 태그는, 올해 샘플 제품이 선보이고 내년 말에 상용화될 예정이다. 이번에 공개된 블루투스 센서 태그는 안테나와 전용 칩으로 구성된다. 전용 칩에는 블루투스 탑재 ARM 프로세서가 내장돼 있다. 센서 구동에 필요한 전력은 주변에 있는 무선랜, 블루투스, 휴대전화 등의 무선 주파수에서 얻는다는 설명이다. 즉, 휴대전화 통신이나 무선 공유기 등에서 나오는 무선 주파수를 전력 공급용 에너지원으로 사용한다고 윌리엇은 설명했다. 칩과 안테나로 구성된 센서 태그는 우표 크기의 플라스틱이나 종이 스티커 형태로 제작된다. 작고 가벼우면서 전원 공급이 필요하지 않기 때문에, 다양한 용도로 활용할 수 있으면서 생산 원가도 낮출 수 있다는 것이 장점이다. 아울러 거의 모든 스마트폰에 탑재된 블루투스 기능을 통해 태그에서 제공하는 데이터에 간편하게 접근할 수 있다. 예를 들어 각종 제품의 생산 단계부터 스티커 형태로 태그를 부착해 제조, 유통, 판매 단계에서 실시간 추적이 가능하다. 제품 사용 설명서를 대체해 사용자가 스마트폰으로 태그에 저장된 사용 설명서를 보거나, 의류에 세탁 정보를 입력한 태그를 부착하고 이를 세탁기가 감지하는 솔루션을 개발할 수도 있다. 아울러 태그에 온도나 압력 감지 센서 등 다양한 종류를 센서를 탑재하면 그 활용범위를 더욱 넓힐 수 있다. 이번에 공개된 데모 영상을 보면 최대 3m 거리에서 태그에서 전송된 블루투스 신호를 스마트폰이 인식할 수 있는 것으로 나온다. 물론 권한이 없는 사람이 ID와 센서 데이터에 허가 없이 접근하거나 추적하면 곤란한 만큼, 맥아피(McAfee)와 협력해 보안 및 개인 정보 보...

2019.01.17

미국 연구팀, '배터리 없이 통신하는 기기’ 3D 프린팅 성공

미국 워싱턴대학 연구팀이 전기 없이 데이터를 주고 받는 플라스틱 재질의 기기를 3D 프린트하는 데 성공했다. 전기 없이 와이파이 리시버를 이용해 통신할 수 있다. 이 기기는 후방산란(backscatter) 기술을 이용한다. 주위의 와이파이 신호는 0 또는 1을 전달하기 위해 흡수되거나 반사되는데 이들 반사된 패턴에 포함된 정보를 와이파이 리시버를 통해 복호화하는 방식이다. 이번 연구팀의 공동 리더이자 박사 과정 학생인 비크람 아이얼은 “최종 목표는 가정에서 3D 프린터로 출력한 후 이를 통해 필요한 정보를 다른 기기로 보내는 것이다. 그동안은 플라스틱만 사용해서 와이파이로 무선 통신하는 기기를 만들지 못했지만, 우리가 이번에 처음으로 성공했다”라고 말했다. 이 기기의 핵심 부품은 스프링이 달린 스위치다. 이 플라스틱 톱니가 스프링을 눌러 전도성 섬유로 만든 안테나와 접속한다. 스위치를 만드는 CAD 모델은 이미 공개돼 있어 누구나 사용할 수 있다. 물리적인 움직임은 톱니와 스프링이 전도성 스위치를 일으키도록 하는 역할을 한다. 이를 통해 안테나와 일시적으로 연결하거나 혹은 연결을 끊는다. 스프링에서 얻은 에너지는 톱니 시스템을 작동하는 데 사용된다. 톱니의 너비와 패턴을 이용해 후방산란 스위치가 안테나와 얼마나 오래 접속할지는 제어할 수 있다. 아이얼은 “이번 연구 결과는 누구나 다운로드해 사용할 수 있다. 디자이너가 이용하면 공학적 전문성 없이도 전파 칩과 다른 전자기기를 물리적으로 통합할 수 있다. 그만큼 유비쿼터시 연결을 대중화할 수 있다”라고 말했다. 연구팀은 이 기기에서 작동하는 몇몇 툴도 개발했다. 풍속계와 유량계, 버튼, 돌리는 다이얼과 슬라이더 등이다. 연구팀은 이 기술이 다양한 방식으로 활용될 것으로 기대한다. 배터리 없는 슬라이더를 이용해 음악 소리 크기를 조절하거나 아마존에서 자동으로 아침 식사용 시리얼을 주문하는 버튼을 만들 수 있다. 물이 샐 때 자동으로 휴대폰에 알...

스위치 사물인터넷 3D프린팅 무전원

2017.12.08

미국 워싱턴대학 연구팀이 전기 없이 데이터를 주고 받는 플라스틱 재질의 기기를 3D 프린트하는 데 성공했다. 전기 없이 와이파이 리시버를 이용해 통신할 수 있다. 이 기기는 후방산란(backscatter) 기술을 이용한다. 주위의 와이파이 신호는 0 또는 1을 전달하기 위해 흡수되거나 반사되는데 이들 반사된 패턴에 포함된 정보를 와이파이 리시버를 통해 복호화하는 방식이다. 이번 연구팀의 공동 리더이자 박사 과정 학생인 비크람 아이얼은 “최종 목표는 가정에서 3D 프린터로 출력한 후 이를 통해 필요한 정보를 다른 기기로 보내는 것이다. 그동안은 플라스틱만 사용해서 와이파이로 무선 통신하는 기기를 만들지 못했지만, 우리가 이번에 처음으로 성공했다”라고 말했다. 이 기기의 핵심 부품은 스프링이 달린 스위치다. 이 플라스틱 톱니가 스프링을 눌러 전도성 섬유로 만든 안테나와 접속한다. 스위치를 만드는 CAD 모델은 이미 공개돼 있어 누구나 사용할 수 있다. 물리적인 움직임은 톱니와 스프링이 전도성 스위치를 일으키도록 하는 역할을 한다. 이를 통해 안테나와 일시적으로 연결하거나 혹은 연결을 끊는다. 스프링에서 얻은 에너지는 톱니 시스템을 작동하는 데 사용된다. 톱니의 너비와 패턴을 이용해 후방산란 스위치가 안테나와 얼마나 오래 접속할지는 제어할 수 있다. 아이얼은 “이번 연구 결과는 누구나 다운로드해 사용할 수 있다. 디자이너가 이용하면 공학적 전문성 없이도 전파 칩과 다른 전자기기를 물리적으로 통합할 수 있다. 그만큼 유비쿼터시 연결을 대중화할 수 있다”라고 말했다. 연구팀은 이 기기에서 작동하는 몇몇 툴도 개발했다. 풍속계와 유량계, 버튼, 돌리는 다이얼과 슬라이더 등이다. 연구팀은 이 기술이 다양한 방식으로 활용될 것으로 기대한다. 배터리 없는 슬라이더를 이용해 음악 소리 크기를 조절하거나 아마존에서 자동으로 아침 식사용 시리얼을 주문하는 버튼을 만들 수 있다. 물이 샐 때 자동으로 휴대폰에 알...

2017.12.08

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