GUIDE · 08 · 엔지니어 · 파트너용
센서 데이터시트
XK300, XK300 Essence, SUHO 세 제품의 기술 사양입니다. 세 제품은 하드웨어가 같습니다. 같은 LT102XK 모듈, 같은 레이더, 같은 탐지 거리와 전원을 씁니다. 다른 것은 그 위에서 도는 알고리즘, 그리고 알고리즘이 달라서 생기는 출력 항목뿐입니다.
IR-UWB 6.5–8.5 GHz모듈 LT102XK제품 3종
세 제품은 같은 기판에 같은 레이더를 얹은 같은 하드웨어입니다. 탐지 거리, 소비 전력, 동작 온도, 응답 시간, 인터페이스가 모두 같고, 이 사양은 2장부터 한 번만 설명합니다. 제품을 가르는 것은 그 위에서 도는 알고리즘이며, 알고리즘이 무엇을 보느냐에 따라 나오는 값이 달라집니다.
| XK300 | XK300 Essence | SUHO |
|---|
| 하드웨어 | LT102XK | LT102XK (동일) | LT102XK (동일) |
| 알고리즘이 보는 것 | 누운 사람의 활력징후 | 누운 사람의 활력징후 | 공간의 재실과 체류 양상 |
| 주요 출력 | 심박, 호흡, 호흡 파형, 움직임 지수, 안정도 점수 | 위와 같음 | 재실 여부, 움직임 없음, 장시간 체류, 입실, 퇴실, 체류 시간 |
| 활력징후 값 출력 | 출력함 | 출력함 | 출력하지 않음. 내부 판정에만 씁니다. |
같은 모듈입니다세 제품 모두 LT102XK 레이더 모듈을 씁니다. PCB 치수 67.29 × 39.09 × 3.48 mm, PCB 무게 19 g, 동작 주파수, 송신 출력, 탐지 거리, 소비 전력, 인터페이스가 모두 같습니다. 전파 인증도 이 모듈을 기준으로 받습니다. 따라서 한 제품에서 확인된 전파 성능과 탐지 성능은 나머지 두 제품에도 그대로 적용됩니다. 제품을 가르는 것은 센서 안에서 도는 알고리즘이지 기판이 아닙니다. 케이스는 두 가지가 있고 제품에 따라 달라집니다. 4장을 보십시오.
임펄스 무선 초광대역(IR-UWB) 레이더 센서입니다. 송신부가 펄스를 공간으로 내보내면 탐지 영역 안의 대상에 닿고, 대상은 들어온 에너지의 일부를 반사해 되돌려 보냅니다. 수신부가 이 신호를 디지털 데이터로 바꾸어 MCU에 넘기고, MCU가 용도에 맞게 처리합니다.
| 항목 | 사양 |
|---|
| 동작 주파수 | 6.5 – 8.5 GHz |
| 송신 출력 | −41.3 dBm/MHz 미만. EU EN 302 065, FCC CFR 47 Part 15 (미국), RS220 03/2009 (캐나다) UWB 규정에 맞게 설계되었습니다. |
| 간섭 회피 | 차동 안테나로 간섭 잡음을 줄이고 신호 대 잡음비를 높입니다. 같은 공간이라도 다른 장치와 약 30 cm 이상 떨어져 있으면 간섭 문제가 생기지 않습니다. |
| 투과 | 나무와 얇은 유리는 투과합니다. 콘크리트와 금속은 투과하지 못합니다. |
| 환경 내성 | 빛, 먼지, 습도의 영향을 거의 받지 않습니다. |
| 프라이버시 | 카메라와 마이크를 쓰지 않으므로 프라이버시가 완전히 보호됩니다. |
재실 감지 출력
세 제품 모두 같은 판정 논리를 씁니다. 전달 방식만 다릅니다.
| 판정 | 조건 |
|---|
| 재실 (Occupied = 1) | 사람이 있고, 보정되지 않은 움직임이 있을 때입니다. 호흡이나 심박에 의한 미세한 움직임부터 큰 몸동작까지 모두 포함합니다. |
| 공실 (Vacant = 0) | 사람이 없을 때입니다. 움직임이 전혀 없거나, 보정된 움직임만 남아 있는 경우입니다. |
활력징후 출력 (XK300 · XK300 Essence)
| 항목 | 설명 |
|---|
| 심박 (HR) | 실시간 안정 시 심박수. |
| 호흡 (RR) | 실시간 호흡수. |
| 호흡 파형 | 들숨과 날숨의 움직임. |
| 상대 움직임 지수 | 실시간으로 물리적으로 교란된 움직임의 양. |
| 안정도 점수 | 측정된 HR 또는 RR이 얼마나 정확한지를 나타냅니다. 100에 가까울수록 정확합니다. 범위 0 – 100. |
측정 조건HR과 RR은 움직임이 없는 안정 상태에서만 측정됩니다. 안정도 점수가 80 이상일 때 측정값을 정확한 것으로 봅니다. 측정에는 최소 30초 이상이 걸립니다.
SUHO 알고리즘의 출력
SUHO는 같은 기판에서 다른 알고리즘을 돌립니다. 차이는 센서 안에서 시작합니다. 서버가 같은 데이터를 다르게 해석하는 것이 아니라, 기판 위의 알고리즘 자체가 다른 것을 보고 다른 값을 만들어 냅니다. 그래서 아래 판정 항목은 센서가 내보내는 결과입니다. 활력징후를 숫자로 내보내는 대신, 그 공간에 사람이 있는지와 머무는 양상이 어떤지를 판정해 내보냅니다. 심박과 호흡은 여전히 측정됩니다. 다만 값으로 나가지 않고, 사람이 가만히 있어도 재실로 판정하기 위한 내부 근거로만 쓰입니다.
보는 대상이 다르면 설치도 달라집니다. 한 사람의 침대를 겨냥하는 것이 아니므로 센서를 정해진 자리에 고정할 필요가 없고, 대신 사람이 쓰러질 수 있는 영역 전체를 7 m 안에 두면 됩니다. SUHO 설치 가이드를 보십시오.
| 판정 항목 | 무엇을 잡는가 |
|---|
| 재실 여부 | 공간에 사람이 있는지 없는지. 판정 기준은 XK300과 같습니다. |
| 움직임 없음 | 활력징후는 측정되는데 움직임이 전혀 없는 상태가 이어질 때입니다. 기본값은 2분 30초이며 설정할 수 있습니다. |
| 장시간 체류 | 설정한 시간보다 오래 한 공간에 머물 때입니다. |
| 입실 · 퇴실 | 사람이 공간에 들어오고 나가는 시점입니다. |
| 체류 시간 | 한 번의 입실에서 퇴실까지 머문 시간입니다. |
왜 활력징후가 필요한가값을 내보내지 않는데도 심박과 호흡을 측정하는 이유는, 그것이 없으면 움직이지 않는 사람과 빈 공간을 구별할 수 없기 때문입니다. 움직임만 보는 센서는 가만히 있는 사람을 공실로 판정합니다. SUHO의 움직임 없음 판정이 성립하는 것도 이 때문입니다. 사람이 있다는 것은 활력징후로 알고, 움직이지 않는다는 것은 움직임 지수로 압니다.
핵심 논리
환경 안에서 보정되지 않은 미세 움직임과 큰 움직임을 탐지합니다. 심장 박동이나 호흡에 의한 가슴의 움직임을 잡아낼 만큼 민감합니다. 모든 논리가 기기 안에 들어 있어, 인터넷 연결 없이도 결과가 나옵니다.
상태
| 상태 | 의미 |
|---|
| Wake up | 전원이 들어온 직후, 센서가 동작을 시작하기 전입니다. |
| Booting | 깨어난 뒤의 초기 부팅 상태입니다. 아직 모든 기능이 동작하지는 않습니다. |
| Operating | 정상 동작 상태입니다. |
응답 시간
| 전환 | 시간 | 설명 |
|---|
| 공실 → 재실 | 1 – 3 s | 요청에 따라 더 빠르게 할 수 있습니다. 기본값은 오탐을 줄이는 쪽으로 맞춰져 있습니다. |
| 재실 → 공실 | 40초 이상 | 소프트웨어로 조정합니다. 사람이 잠을 자는 공간에는 40초 이상을 권장하고, 사무실처럼 일상 활동이 이어지는 곳은 20초 이상이면 충분합니다. |
| HR · RR 측정 | 30초 이상 | 측정값이 나오기까지 걸리는 최소 시간입니다. |
| 항목 | 사양 |
|---|
| 온보드 MCU | Atmel Cortex M7 |
| PCB 치수 | 67.29 × 39.09 × 3.48 mm |
| PCB 무게 | 19 g |
| 소비 전력 | 약 800 mW |
| 공급 전압 | 3.7 – 5.5 V |
| 동작 온도 | −40 °C – +85 °C |
| 인터페이스 | UART, USB, GPIO, SPI. UART와 USB가 기본이며, GPIO는 별도 커스터마이징이 필요합니다. |
케이스
기판은 같고 케이스는 두 가지입니다. 설치 방식이 달라서 생긴 차이이며, SUHO는 두 케이스 가운데 설치 환경에 맞는 쪽으로 나갑니다.
| 제품 | 치수 | 무게 |
|---|
| XK300 | 86.5 × 86.5 × 66.5 mm | 102 g |
| XK300 Essence | 94.0 × 43.2 × 94.0 mm | 120 g |
| SUHO | 위 두 케이스 가운데 하나를 씁니다. 주문 시 지정합니다. |
온보드 다색 LED
LED는 켜고 끌 수 있습니다. 켜 둔 경우의 표시는 다음과 같습니다.
| 상태 | 표시 |
|---|
| 재실 | 빨간색 점멸, 주기 1초 |
| 공실 | 파란색 점멸, 주기 1초 |
| 부팅 중 | 청록색 점멸. 부팅이 끝나 갈수록 점멸이 빨라집니다. |
| 자동 감도 조정 | 노란색 점멸, 주기 0.5초 |
| 깨어남 | 초록색 고정 (점멸 없음) |
| 항목 | 범위 |
|---|
| 큰 움직임 감지 | 최대 9.7 m |
| 호흡 측정 | 최대 7.0 m |
| 심박 측정 | 최대 3.0 m |
| 거리 조절 단위 | 약 1 cm |
| 탐지 각도 | 약 130° |
설치할 때측정 항목마다 도달 거리가 다릅니다. 심박까지 받아야 하는 설치라면 3 m가 실질적인 기준이 됩니다. 설치 가이드가 센서에서 침대 중앙까지 3 m 이내를 요구하는 이유가 이것입니다.
SUHO를 설치할 때SUHO는 다릅니다. XK300이나 에센스처럼 침대 같은 정해진 자리를 겨냥해 센서를 고정할 필요가 없습니다. 보는 대상이 한 사람의 활력징후가 아니라 공간이기 때문입니다. 기준은 두 가지입니다. 첫째, 사람이 쓰러질 수 있는 영역 전체가 센서에서 거리상 7 m 안에 들어와야 합니다. 둘째, 그 영역이 가능한 한 빔의 중심에 놓이도록 각도를 잡아야 합니다. 탐지 각도가 약 130°라 해도 중심에서 멀어질수록 이득이 떨어지므로, 영역의 중앙을 보게 하는 편이 가장자리까지 고르게 잡힙니다. 천장 가운데가 두 조건을 가장 쉽게 만족합니다. 방 하나를 보는 설치라면 이 자리부터 검토하십시오.