sonar sensor
디지털미디어디자인과 _ 이시내/조선미
1. sonar sensor의 정의 및 원리
초음파를 이용한 거리감지 센서.
sonar sensor는 초음파를 만들어 송출하고 반사되어
돌아오는 시간차를 계산하면거리계가 되고,
단지 수신량의 변화나 세기를 비교검출하면
물체의 유/무 탐지기가 된다.
sonar sensor에서 쓰이는 초음파의 발생 · 검출을 크게
나누면 전자유도현상, 자왜현상, 압전현상 중 하나를 이용한다.
일반적으로 이들은 동일구조로 초음파의 발생과 감지가
가능하며 이것을 합쳐서 sonar sensor라고 한다.
이 센서는 초음파압의 절대값보다는 초음파 존재의
유무, 초음파 펄스파면의 상대적크기를 이용 하는 경우가 많다.
sonar sensor는 음파의 메아리현상을 이용한다.
음파를 발생시키는 EMITTER부분이 있어 음파가 되돌아온
시간차를 분석하여 물체의 유무를 감지한다.
2. sonar sensor의 종류
초음파의 특성을 이용하거나 초음파를 발생시켜
거리나 두께, 움직임 등을 검출하는 센서.
초음파 용접기, 세척기, 플라스틱 본딩, 가공 등에
이용되는 고음압용과 생산 제어, 비파괴 검사,
침입 검사, 물성 측정, 의료 진단, 지연 선로, 신호 처리 등에
활용되는 저음압용이 있다.
로봇이나 u-센서에서 물체를 지각하고 거리를 측정하는 데
이용되는 초음파 센서로는 음의 발생과 검출을 겸하는 것으로
특정한 결정 구조를 갖는 물질의 압전(piezoelectricity) 소자와
고전압 펄스를 인가할 경우 정전 인력에 의해 진동이 발생하는
정전 효과 방식이 있다.
3. sonar sensor의 사용용도
-자동 현관문– 가게 앞에 사람이 가면 자동으로 문이 열린다.
초음파를 반사시켜 사람을 감지한다.
-자동차 후방센서–요즘 많이 사용.자동차뒤에 사람이나 물건등을 감지.
-태아 검사 –흔히 초음파검사라고 해서 몸속에 있는 태아를 검사할때 사용됨.
-초음파거리측정기 — 따로 자를 사용하지 않고, 초음파로 거리를 측정하는 장치.
-소너탐지기 — 잠수함에서 상대방 배나 잠수함을 찾을때 사용함, 물속에서는
전파를 사용하지 못하기때문에 초음파를 사용함.
어군탐지기도 이와 동일한 방법을 사용함.
-초음파가습기 –초음파로 물을 기체로 만들어 가습역할을 하도록 만든것.
-초음파 세척기–흔히 안경점등에 보면 렌즈닦을때 사용.이역시 초음파를 사용.
-초음파 미용기–초음파로 피부의 각질을 제거하는 미용기구.
-초음파 모터– 고가의 카메라를 보면 렌즈를 움직이는 모터로 초음파모터를 사용하기도 함.
4. sonar sensor의 사용예시
_1 Arduino와 sonar sensor를 이용한 거리감지 테스트
_2 Poly-NYU Mechatronics project – Smart Sprinkler
_3 Reactive Wall Test using Sonar
_4 sonar sensor를 이용한 로봇
http://www.youtube.com/watch?v=cHEB-k_bq-s
_5 arduino sonar buzzer php twitter
_6 자동차 후진 감지
자동차의 장착된 sonar sensor는 이러한 위험도 감지할 수 있다.
_7 sonar sensor를 이용한 강아지에게 먹이를 주는 장치
_8 손의 거리에 따라 책장이 넘겨지는 작품
5. sonar sensor의 전망
sonar sensor가 바다의 어획탐지기로 사용되었을 때는
초음파로 거리를 측정하는 돌고래에게 큰 치명타를 줄 수 있다.
2009년 4월 8일 영국 일간 타임스에 따르면 하와이 해양생물학연구소(HIMB)의
실험결과, 군용 소나에서 나오는 초음파가 돌고래와 고래 등을 길게는
40분 동안 귀머거리로 만드는 것으로 나타났다.
고래류는 물속을 이동할 때 청력이 가장 중요한데, 소나로 인해 일시적으로
귀머거리가 되면 고래는 방향감각을 상실해 뭍으로 나오는 등 이상 증세를
보일 수 있다. 통상 고래나 돌고래는 소나와 같이 자신의 이동을 방해하는
소음이 있을 경우 빠르게 헤엄쳐 벗어날 능력이 있다.
하지만 난류와 한류가 만나거나 복잡한 해안 지형에서는 돌고래가
소나의 ‘덫’으로부터 빨리 탈출할 수가 없다.
소나는 바다 속 한류 대나 복잡한 해저지형에서 반사에 반사를 거듭해
돌고래가 ‘소나의 덫’에 갇혀 버리게 된다는 것이다.
이렇듯 소나는 “어획탐지”로 쓰였을 경우에는 생명에게 큰 치명타를 줄 수도 있다.
그렇지만 이를 올바르게 이용한다면, 거동이 불편한 노인들에게 키워지는
애완견에게 애완견의 거리에 따른 먹이재공,시각장애인용을 위한
시각장애용 지팡이(거리에 따라 위험감지를 음성이나 진동으로 전달하는 형식)등
사람들에게 편리함과 유용함을 줄 수 있게 개발될 수 있을 것이다.
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Voice Recognition Technology
A778051 이은준 / A799065 김수영
Voice Recognition Technology이란?
음성인식. 음성신호를 해석하여 패턴화되어 있는 데이터베이스와 조합하여 문자열로 변환하는 기술. 또는, 인간의 음성을 컴퓨터가 인식하여 입력에 사용하도록 하는 기술. 키보드 대신 문자를 입력하는 방식으로 주목을 받고있음. 로봇, 텔레매틱스 등 음성으로 기기제어, 정보검색이 필요한 경우에 응용됨.
음성인식의분류
1.화자에 따른 분류
- 화자종속 : 미리 등록된 특정 화자만을 대상으로 하여 인식 성능이 뛰어남. ex) 휴대폰의 음성 다이얼링
- 화자독립 : 불특정 화자를 대상으로 하기 때문에 각각의 화자 특성에 구애받지 않고 음성의 특징을 찾을 수 있도록 대용량의 음성 데이터베이스가 필요. 화자독립 시스템은 화자종속 시스템보다 적용범위가 다양하지만 그만큼 성능향상이 어려움. ex) ARS로 많이 제공되는 전화번호 안내서비스,음성인식 기차표예약 서비스
2.음성인식 단위에 따른 분류
- 고립어 : 고립단어, 즉 각 단어를 끊어 읽는 경우에서의 음성인식. 단어 앞 뒤에 상당한 묵음 구간이 존재하므로 단어의 처음과 끝을 파악하기 쉽고 인식률도 높음. ex)보이스 브라우저(음성을 인식해 특정 프로그램을 실행시키거나 웹서핑 중 다른 사이트로 이동할 수 있게 함)이 상용화 서비스 중임.
- 연속어 : 연결단어, 연속 문장 및 대화체 음성을 인식할 수 있는 시스템. 다양한 발음 변이를 고려한 기준 패턴과 함께 각 작업의 성격에 맞는 언어 모델이 필요. 적용 예에 따라 핵심어 인식 기술 등 부분적 자연언어처리 기술이 필요함. ex)음성타이프라이터, 자동예약시스템, 대화형컴퓨터등의 자연스러운HCI
3.용량에 따른 분류
- 소용량 : 수백 단어 이하를 대상으로 한 작은 모델. 단어 수가 적으므로 단어 각각을 개개의 모델로 구성하거나 문맥 독립형 모델을 사용하는 것이 가능. ex) PC commander(음성인식으로 프로그램등을 제어하는 간단한 모델)등
- 대용량 : 수만 단어 이상을 대상으로 하는 대형 시스템. 문맥을 고려한 수천 개의 sub-word 형태의 모델을 사용. 소용량에 비해 구현이 어렵고 복잡함. ex) 음성타이프라이터, 방송용 뉴스 대본등
음성인식의 역사
1950년대 – Bell Lab에서 고립 숫자음에 대한 단독 화자 인식기를 개발. 영국의 Colleage대학에서 4개의 모음과 9개의 자음을 인식하는 음소 인식기를 개발. Lincom Lab에서는 화자 독립 모음 인식기를 개발.
1960년대 – 소련과학자들이 동적 프로그래밍의 개념을 확립함. 카네기멜론대학에서 음소의 동적인 탐색 기법을 이용하여 연속어 음성인식에 대한 가능성 확인.
1970년대- 고립단어 인식기술이 실제로 사용 가능하게됨. IBM에서 대어휘 음성인식을 위한 시도와 AT&T BellLab에서 화자 독립 음성인식 시스템을 위한 노력이 본격적으로 시작.
1980년대- DARPA에서 수행한 대어휘 연속어 음성인식 프로젝트를 실시.
1980년대말- NN(Neural Networks)이 음성인식에 본격적으로 응용되기 시작.
현재 세계 대부분의 연속음성 인식시스템은 HMM(Hidden Markov Model)을 사용하고 있음. 음성인식의 역사가 50년 이상이 되었지만 아직까지도 자연스러운 발화되는 음성을 인식하는 것은 해결되지 못했음.
음성인식의 원리
음성인식기술의 활용 예
01. 음성인식로봇
02. 음성인식을 활용한 인터렉티브한 집
03. 음성인식 자동차
04. 음성인식을 활용한 미디어아트작품
http://www.youtube.com/watch?v=0YbJEMoHr0Q
-사진에서처럼 설치된 마이크를 이용하여 사운드를 입력하면 실시간으로 분석된 사운드는 정해진 자음모음의 기호에 따라 시각화 된다.
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변상우 장지혜
바코드의 정의 : 문자나 숫자를 흑과 백의 막대모양 기호로 조합한 것으로, 컴퓨터가 판독하기 쉽고 데이터를 빠르게 입력하기
위하여 쓰인다. 이것은 광학식 마크판독장치로 자동판독되어 입력된다. 세계상품코드(UPC:universal product code)를
따르는 상품의 종류를 나타내거나, 슈퍼마켓 등에서 매출정보의 관리(POS:point of sales system) 등에 이용된다.
가격은 별도로 표시되며 도서분류, 신분증명서 등에도 이용된다.
2차원 바코드 : 조그만한 사각형 안 가로와 세로 (x,y) 양방향으로 점자, 또는 모자이크식 코드로 표현한 평면 바코드이다.
따라서 기존 1차원 바코드보다 월씬 많은 고밀도 정보를 담을 수 있다.
어느 방향으로 스캐너를 들이대도 인식되고, 정보가 훼손되어도 상당 부분 복구가 가능하며,
기존 바코드와 달리 데이터베이스 없이도 그 자체로 해당 정보를 파악할 수 있다.
moseycode
증강현실을 이용하여 3d 이미지를 보여주거나 더 많은 정보를 담아서 사용자에게 다양한 정보를 보여줄수있는
차세대 바코드이다.
RFID : IC칩을 내장해 무선으로 관련 정보를 관리하는 차세대 인식 기술이다.
출입 통제 시스템이나 전자 요금 지불 시스템에 많이 이용된다.
RFID 의 장단점 :바코드보다 더 많은 정보를 담을수 있고 복제가 어렵다. RFID는 바코드에 비해 훨씬 많은 비용이 소요되며 기존의 시스템을 전면 개편해야 하는 문제점 등이 있다. 여기에 더해 개인의 프라이버시를 침해할 수 있다는 우려 또한 간과할 수 없는 문제이다.
[출처] RFID는 바코드의 미래다?|작성자 늘처음
재미있는 바코드들
d-barcode社 의 바코드를 이용하여 다양한 시작적 재미를 표현한 작품들
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강형모 || 이정익 Solar Power Technology
1. 태양 에너지란 ?
태양에너지란 태양으로부터 전자기파의 형태로 방출되는 에너지를 말한다. 태양이 방출하는 에너지는 막대하지만 지구에 오는 것은 약 20억 분의 1에 지나지 않는다. 그 중에서 70%만이 흡수되는데 세계 연간 에너지 소비량은 이 에너지의 겨우 1시간 분에 불과하다.
태양은 거대한 핵융합로와 같다. 태양에너지의 활용방법에는 태양열과 태양광 이용이 있다. 대체 에너지로서 적합하며, 공해가 없고 지구대기의 열균형이 보존되는 등 인류에게 절대적인 에너지 원천이다.
2. 태양광 에너지
태양 빛의 태양광을 태양광 전지나 태양광 패널로 집중시켜 +-극에 의해 전기를 직접 생산하여 사용하는 방법이다.
3. 태양광 에너지를 이용한 제품 사례
태양 에너지는 현존하는 연료를 대체할 자원으로 굉장히 큰 각광을 받고 있으며, 올해 10월달에 미국 에너하임에서 열린 Solar Power International 2009 컨퍼런스가 6회차가 될 정도로 전 세계의 태양 에너지에 관한 관심은 뜨겁다.
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RFID가 뭘까?
RFID는 Radio Frequency Identification(전파식별)의 약자로써 간단히 말해 전파를 이용하여 무선으로 정보를 인식하는 기술이라고 할 수 있다.
RFID의 역사
1939년 영국 IFF(Identification, Friend or Foe) 자동응답기
1946년, 소비에트 연방의 레온 테레민이 만든 첩보전을 위한 장비
1973년에 마리오 카둘로가 특허를 취득한 진정한 최초의 RFID -메모리를 갖추고 전파로 통신하는 RFID의 특징을 가짐, 카둘로의 특허는 전파, 음파, 빛까지 통신에 사용하는 아이디어를 포함
같은 해, 로스 알라모스 국립 박물관에서 스티븐 뎁 등이 제한된 출력의 RFID 기술을 최초로 시연 이 기술이 현재 대부분의 RFID 태그에 쓰이고 있음
RFID의 정의
RFID는 레이더의 반향 개념에 기초하여 만들어졌다. 레이더는 전파를 쏘아 전송된 전파가 물체에 부딪히게 되면 돌아오는 걸 수신하여 그 물체의 속도와 방향 위치를 확인하는 기술이며, 마찬가지로 RFID도 특정한 종류의 전파신호를 수신해서 누구인지, 무엇인지 확인하는 기술이다.
RFID의 구성
RFID는 반도체칩(Tag)과 안테나, 리더기로 구성되어있다. 태그는 수동식 태그(내부에 전원없이 리더기의 전파신호로부터 에너지를 공급받음),능동식 태그(전지가 내장되어 스스로 작동)로 작동 원리로 분류할수 있다.
※RFID는 사용하는 전파 주파수로 구분하기도 하며 LFID(120~140 khz),HFID(13.56 Mhz),UHFID(868-956 Mhz)등이 있음
RFID의 작동과정
1.리더기의 작동범위에 태그가 있게되면
2.리더로부터 나오는 전파가 태그를 움직여서
3.리더가 읽을 수 있는 신호를 내보냄
4.신호는 스캐닝 장치에 의해 전자적으로 읽혀지고
5.컴퓨터로 전송하여 정보를 저장 및 처리
바코드와 비교
바코드 – 굵거나 가는 검은 막대와 흰공간의 조합에 의해 광학적으로 판독하기 쉽게 정보를 부호화 적외선을 쬐면 그 빛의 반사량에 따라 정보 판독. 가격이 저렴하지만 훼손되기가 쉬움.
RFID – 비접촉으로 사용이 가능. 반영구적으로 사용. 여러개의 TAG를 동시에 사용. 대용량의 메모리. 이동중 인식 가능
RFID의 문제점 – 국제규격(주파수)호환성 문제, 개인정보 유출문제
일상속의 RFID
교통수단을 이용할 때 , 동물의 개체 식별이나 정보관리, 주차장 관리, 연구소나 회사 가정의 출입통제, 컨테이너 이동 상황 파악, 놀이공원 자유이용권, 범죄자의 위치 확인 팔찌나 발찌……등등
새로운 패러다임의 혁신
RFID는 모든 제품에 “지문”을 남겨 그 제품이 지구상 어디에 있든지 컴퓨터와 소통을 할 수 있게 해줍니다. 예를 들어 식품을 수출하는 회사는 이 기술을 활용하여 자신들의 제품이 현재 어디에 있는지를 실시간으로 추적할 수 있게 됩니다. RFID기술은 제품 및 정보를 각국으로 유통시키기 위한 각종 문서 기록과 통제 시스템에 커다란 혁신을 가져오게 될 것입니다. – LANXESS웹매거진 중
USN으로의 발전
Ubiquitous Sensor Network의 약자로 모든 사물에 전자태그 부착 사물과 환경을 인식하고, 네트워크를 통해 실시간 정보를 구축, 활용토록하는 것.
※Ubiquitous : 사용자가 네트워크나 컴퓨터를 의식하지 않고 장소에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경.
USN은 초기 전자태크를 통해 개체 식별하는 단계에서 센싱기능을 부가해 환경 정보를 동시에 취극하는 단계를 거쳐 태그 상호 간 네트워크구축 제어
RFID의 활용
Emotional LadyBag with don’t forget me feature
가방에 RFID기술을 적용하여 필수적인 물건이 없을경우 디스플레이되는 가방.
센서를 이용해서 사람과의 인터렉션도 가능하다.
Health Guard
상한 음식이나, 약, 알러지가능성이 있는 제품, 영양정보등을 RFID를 통해 체크가 가능한 냉장고
왼손에 RFID 칩을 이식해
자신의 자동차 문을 열고 컴퓨터 로그인을 할 수 있게한 네티즌…;;

플로리다 팜 비치에 있는 ADS(Applied Digital Solutions)가 현금 지급기나
신용카드를 사용해야 할 경우 RFID 칩을 피부 밑에 이식해 자신의 신분을
확인할 수 있는 방법을 고안해냈다.
참고자료
LANXESS웹매거진 – http://webmagazine.lanxess.kr/index.php?id=7755
RFID/USN KOREA 2009 - http://www.rfidkorea.or.kr/
위키백과 - http://ko.wikipedia.org/wiki/RFID
자신의 왼손에 RFID를 이식한 네티즌의 블로그 http://flickr.com/photos/28129213@N00/7267164/
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1. What is E-ink / Paint ??
전자잉크는 입자의 전자기적 성질을 이용해서 만든 것으로 이를 통해 인쇄된 글자의 형태를 수시로 바꿀 수 있는 기능을 가지고 있다.
전자잉크는 머리카락 지름 정도인 작은 캡슐 수백만 개로 이뤄져 있다. 캡슐 안에는 흑색과 흰색 분말이 채워져 있는데 여기에 가해지는 전기가 마이너스(-)일 때에는 흰색 분말이, 플러스(+)일 때에는 백색 분말이 떠오른다. 이 분말은 종이와 마찬가지로 흰색은 빛을 반사하고 흑색은 빛을 흡수한다.

<장점>
-전력소비가 적음
-눈의 피로도가 적음
-저장용량이 높음
-자원의 절약
<단점>
-비싼 가격
-컬러표현의 제약
-움직이는 그림을 표현하지 못함
-고장의 우려가 높음
-한글화의 어려움
2. Research

<아마존 전자책 Kindle DX> <국내 개발 전자책의 선두주자 NUUT>
전자잉크를 사용한 전자책은 종이책을 읽는 것과 비슷한 느낌을 주며 LCD처럼 백라이트를 쓰지 않아 눈이 쉽게 피로해지지 않는다. 실제책인 종이책도 글씨가 작은 경우는 시력을 보호하기 위한 올바른 독서법을 강조하는 마당이다. 전자책은 전자잉크를 써서 시력 저하에 대한 걱정을 덜어주고 있다.
- 매일 아침 신문기사가 자동으로 배달
- 눈의 피로를 최소화
-한글의 호환 강화
http://www.eto.co.kr/?Code=20090716125114847&ts=165116
<점프 드라이버 머큐리> <Weather wizard_웨더 위자드>
- 플래시 메모리 전문 제조사인 렉사Lexar가 전자잉크 디스플레이를 장착한 신개념의 USB메모리 pc에 연결하기 전에 메모리가 얼마나 가득 차 있는지 미리 알 수 있다.
- 날씨정보를 나타내는 신제품, 무선으로 날씨 정보센터ambient information network와 연결되어 5일동안 기상예보 내용을 표시해 준다. AAA베터리 2개로 2년을 사용할 수 있음.

<Phosphor에서 출시한 전자잉크 손목시계>
-화면 전체에 전자잉크를 사용하기 때문에 시계나 달력 등 표시 내용을 자유롭게 변경할 수 있는 것도 장점.


< LG-필립스의 플렉서블 디스플레이>
플렉서블 디스플레이는 lcd와 달리 손쉽게 휘어지는 특징을 가지고, 제작방식에 따라 크게 세가지 정도로 나뉜다. 첫번째는 기존 lcd를 활용하는 것이고 두번제는 OLED이고, 세번째는 전자잉크이다.. 전자잉크로 제작하는 방식은 안료 색소 대비가 뚜렷하기 때문에 어느 각도에서도 깨끗한 화면을 감상할 수 있다. 하지만 현재 기술로는 흑백만 표현이 가능하고 컬러 화면 제작이 어렵기때문에 대부분 텍스트 파일을 읽거나 간단한 동영상 및 그림 감상, 그리고 광고판으로 사용되는 경우가 대부분이다. 컬러를 표현하기 위해서는 빛의 삼원색인 빨간색, 녹색, 파란색의 안료 색소를 만들어 내야 한다고 한다.

<Samsung Alias 2 (Verizon) E-Ink Keyboard Unboxing>
다음은 삼성전자에서 e잉크를 활용한 전자종이를 사용해 휴대폰을 선보인 것이다.. 전자종이는 LCD와 비교하여 가독성이 우수하며 백라이트 유닛도 필요가 없다. 또한 상하좌우 어느 방향에서 바라보더라도 깨끗한 화면 감상이 가능하다. 또한 중간에 전기가 끊기더라도 현재 상태를 유지하기 때문에 전력소비량이 휠씬 적다. 휴대폰 폴더를 여는 방식에 따라 자판이 자유롭게 변화하는 모습을 볼 수 있다.

<Esquire October 2008 E-Ink Cover>
다음은 미국의 남성패션 잡지 에스콰이어에서 창간 75주년을 맞이하여 E잉크를 사용한 잡지를 런칭하였는데 표지와 광고 일부에 전자잉크를 적용한 것이다.
부분적으로 광고 배너처럼 도입한 것이고 내장한 리튬 전지로 동작하는 단순한 형태입니다 동영상을 보여드릴텐데 단순하게 광고처럼 문자가 켜지거나 꺼지고, 이미지가 움직이는 것처럼 보이는 효과를 내고 있다.
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적외선 센서
적외선 센서란?
-
적외선
빛의 스펙트럼 중 700nm 이상의 우리 인간의 눈에 보이지 않는 불가시광선이다.
열을 가지고 있기 때문에 일명 열선이라 한다.

-
적외선의 특징
어두운 밤이나 연기, 안개, 혹은 가시광선에 대해서
불투명한 물질도 투과하는 성질이 있으므로 인명구조용,
야간 식별용 등에 쓰임


적외선 센서의 구조
적외선 센서는 일정 주파수의 빛을 발산하는 발광부와
발광부에서 발산하는 빛을 받아들이는 수광부로 이루어져 있다.
발광부에서 발생된 적외선은 물체에 부딪혀 반사되고,
수광부에서는 이 반사된 빛을 감지하여 물체의 유·무 또는,
물체까지의 거리 등을 알 수 있다.

적외선센서의 이용분야
-
방범
-
게임


생활용품


의료기구




































