이 앱은 어떤 스마트워치에도 수중 슈퍼파워를 부여합니다 | ENBLE
This app empowers any smartwatch with underwater superpowers | ENBLE
GPS(Global Positioning System)는 위성과 무선 통신 채널을 통해 위치와 시간을 추정하기 위해 가장 널리 사용되는 시스템입니다. 스마트폰은 이 시스템에 의존하며, 특히 스포츠 애호가를 대상으로 한 스마트워치도 마찬가지입니다. 그러나 스쿠버 다이빙이나 딥시 스노클링과 같은 수중 활동에서는 그다지 유용하지 않습니다.
그 이유는 GPS 파동이 물속에서 액체 관통력이 많지 않기 때문인데, 이는 물속에서 빠르게 붕괴되는 라디오 파동에 의존하기 때문입니다. 즉, Apple Watch와 함께 수중 사이트를 탐험하려고 한다면, 누군가가 당신을 주시하고 찾기 위해 GPS에 의존하지 말아야 합니다. 그러나 거의 모든 스마트워치에 GPS와 유사한 위치 기능을 제공할 수 있는 혁신적인 해결책이 있습니다.
워싱턴 대학교의 연구진은 수중 다이버들이 스마트폰을 통해 서로 통신할 수 있는 앱을 개발했습니다. 이를 통해 거의 모든 스마트워치에 GPS와 유사한 3차원 위치 삼각측량 네트워크를 생성할 수 있습니다. 이곳의 주된 이점은 팀 리더가 함께 수중에 들어가는 다이버들을 항상 주시하고 그룹에서 멀어지지 않도록 할 수 있다는 것입니다.
특히 수중 가시성이 낮은 상황에서는 이러한 해결책이 생명을 구할 수 있습니다. 그룹 내의 모든 다이버를 볼 수 없을 정도로 가시성이 낮은 상황에서, 다이버 중 한 명이 줄 또는 기타 사고에 걸릴 경우, 이 앱은 그들의 위치를 삼각측량하여 그들의 생명을 구할 수 있습니다.
스마트워치 앱의 작동 방식
이 앱은 30미터의 범위 내에서 다이버 그룹의 수중 좌표를 삼각측량할 수 있습니다. 이 앱은 각 다이버의 스마트워치를 노드로 취급하고, 오디오 핑을 보낼 때 팀 리더의 스마트워치와의 상대적인 거리에 기반하여 3D 위치 맵을 생성합니다.
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다이버가 그룹에 추가될수록 앱의 위치 추정은 30미터의 범위 내에 있는 한 계속 확장됩니다. 4~5개의 스마트워치가 포함된 샘플 네트워크의 경우, 수중에서 3D 위치를 추정하는 데서 발생하는 중간 오차는 0.5~0.9m와 0.9~1.6m 사이입니다.
그래서 이 앱은 팀 리더가 전체 그룹을 주시할 수 있도록 도와줍니다. 그러나 표면 위 사람들에게는 실제 위치가 어떻게 표시되는 걸까요? 워싱턴 대학교 앨런 스쿨의 교수이자 연구 논문의 주 저자인 셰임 갈라코타는 ENBLE에게 “수면 위에 고정된 부표나 배에 위치한 고정 장치가 필요합니다”라고 전합니다.
구체적으로, 팀 리더의 스마트워치는 “적절한” 위치 추정을 위해 무선으로 앵커 장치에 연결되어야 합니다. 이렇게 하면 수면 위에 있는 사람들이 리더와 그룹의 수중에서의 3차원 형태를 주시할 수 있게 됩니다.
특별 장비 필요 없음
가장 큰 성과는 이 앱이 작동하기 위해 특수 장비를 사용하지 않는다는 것입니다. 수중에서 생존하기 위한 충분한 유입 보호 기능을 제공하는 Apple Watch나 Wear OS 스마트워치만 있으면 됩니다. 이 혁신적인 위치 추적 시스템은 소리 파동에 의존합니다.
이 앱은 내장된 스피커 배열을 사용하여 스마트워치가 소리를 내도록 유도하고, 마이크는 물속에서 신호를 수신합니다. 갈라코타는 오디오 핑이 팀 리더의 스마트워치에 돌아오는 데 약 1.5초가 걸린다고 설명합니다.
갈라코타는 이 혁신을 “스마트워치를 위한 최초의 수중 음향 3D 위치 측위 시스템”이라고 정의하며, 외부 장비를 필요로하지 않습니다. 흥미롭게도, 스마트폰에서도 스피커와 마이크 배열로 인해 3D 위치 추정이 잘 작동할 것입니다. 그는 “스마트워치는 사실상 매우 작은 소리를 발신하고 마이크를 사용하여 통신합니다”라고 설명했습니다.
사실, 폰을 배치하면 시각 오도메트리에 대한 문을 열 수도 있습니다. 팀이 그 쪽을 건너 뛴 이유에 대해 묻자 “음, 스마트폰을 수중 다이빙에 가져가는 것은 스마트워치만큼 편리하지 않습니다,”고 Gollokota는 말합니다. 이는 타당한 이야기입니다. 게다가, 깊은 물 스포츠를 위해 필요한 깊이에서의 잠수에 견딜 수 있는 스마트폰은 많지 않습니다.
무엇이 그럴까요?
이 시스템은 제한사항이 있습니다. Gollakota는 시스템이 작동하려면 적어도 세 개의 스마트워치가 서로 소리파동을 통해 통신해야 한다고 말합니다. 두 개의 스마트워치만 있는 경우에는 앱이 거리 정보만 제공할 수 있습니다. 그 이유는 그룹의 각 스마트워치가 노드로 작동하기 때문입니다. 그룹에 세 개 이상의 스마트워치가 있을수록 위치 삼각측량의 정확성이 향상됩니다.
또 다른 단점은 이것이 연속적인 위치 추적 시스템이 아니라는 것입니다. 대신, 이것은 자발적 위치 결정 시스템으로서, 팀 리더가 버튼을 눌러 자신의 스마트워치가 주변의 다른 스마트워치에게 오디오 신호를 발신하도록 해야 합니다.
그러나 가장 큰 제약은 현재 이 앱이 애플이나 구글의 앱 스토어에서 다운로드할 수 없다는 것입니다. 대신, 워싱턴 대학의 팀은 앱 개발자 커뮤니티에 의해 채택되어 Google Play 스토어와 애플 앱 스토어에 이어지는 앱을 만들기 위해 전체 코드를 GitHub에 업로드했습니다.
이는 코드가 무료로 제공되는데도 불구하고 그 자체로는 작은 불편입니다. 디지털 스토어에서 앱을 설치하는 것에 비해 GitHub의 코드를 통해 앱을 실행하기 위해서는 일정 수준의 기술적 전문성이 필요합니다. Gollakota는 팀이 상황을 해결하기 위해 노력하고 있지만, 앱 스토어의 엄격한 품질 및 UX 규칙 때문에 애플 워치 앱을 만드는 것은 특히 쉬운 과정은 아니라고 말합니다.
팀은 테스트 단계에서 Apple Watch Ultra를 사용했지만, Gollakota는 코드가 Android와도 호환된다고 ENBLE에 말했습니다. 즉, 이 코드를 사용하여 Google의 Wear OS를 실행하는 스마트워치 앱을 만들 수 있습니다. 그러나 일반적인 스마트워치 중 RTOS 기반의 사용자 정의 스킨을 실행하는 스마트워치 (예: OnePlus, Honor, Xiaomi 등이 판매하는 것)의 경우, 이 앱에는 현실적인 미래가 없습니다.
위에서 설명한 기술적 한계와 관계없이, 워싱턴 대학의 전문가들이 개발한 수중 GPS 앱은 여전히 큰 발전입니다. 가장 좋은 점은 일반적인 스마트폰 사용자에게 스마트워치에 특수 장비를 구입할 필요가 없다는 것입니다. 시간과 어느 정도의 운이 필요하지만, 앱이 완성된 형태로 애플리케이션 스토어에서 사용 가능해지는 것은 시간 문제일 뿐입니다.
흥미로운 점은 같은 기관의 전문가들이 얼마 전에 비슷한 음향적 접근 방식을 채택하여 최초의 수중 메시징 앱을 개발했다는 것입니다. ENBLE은 또한 워싱턴 대학의 연구 학생인 Joseph Breda와 이야기했는데, 그는 특수 부착물이나 센서를 필요로하지 않고 스마트폰으로 체온을 측정할 수 있는 앱을 개발했습니다.
