mmWave+PIR 메로스 재실센서 MS600 리뷰
Meross MS600 Presence Sensor
오늘은 와츠매터(What's Matter Inc.)에서 새로 출시한 메로스의 MS600 재실센서에 대해 소개해 드리고자 합니다. 메로스 MS600 재실센서는 mmWvae 레이더와 PIR 센서, 그리고 조도 센서를 모두 탑재한 복합센서입니다. 하지만, 대부분의 분들은 mmWave+PIR 재실센서로만 알고 계시죠.
모션(PIR) 센서와 mmWave 레이더 센서의 차이는?
재실센서를 찾는 가장 큰 이유는 기존 모션 센서가 연속해서 움직임을 감지하지 못하기 때문입니다. 아마 많이들 경험했을 텐데요, 엘리베이터를 타기 위해 엘리베이터 앞에 가면 조명이 켜지지만 이내 꺼진다거나 오피스빌딩의 화장실에 앉아서 일을 보는데 갑자기 불이 꺼져 허공에 손을 휘저었던 경험이 있을 거에요.
왜 이런 현상이 발생할까요? 모션 센서는 이름은 모션센서, 즉 동작을 감지하는 것처럼 되어 있지만, 엄밀하게는 적외선(Passive InfraRed, PIR)을 감지하는 센서입니다. 이 센서는 평소와 다른 적외선 양이 측정되면 사람이 있다고 감지하게 되는데, 이런 현상이 일어나기 위해서는 사람이 이동해야, 즉 움직여야 하기 때문입니다. 그래서 모션 센서라 불리는거죠.
그럼, 사람이 계속 있는 경우 사람을 감지하지 못하는 현상이 나타나는 것은 왜 그럴까요? 앞에서 말씀 드린 것처럼, 사람이 나타난 이후에는 적외선 양에 변함이 없기 때문입니다. 즉, 움직임이 없다고 판단하는 거죠. 이걸 계속해서 측정할 수 없기 때문에, 10초 정도 블라인드 타임을 두게 되는데요, 10초 후에 적외선 양이 크게 바뀌지 않으면 움직임이 없는 것으로 간주합니다. 그래서 이때 손을 흔들거나 커다란 움직임을 주면, 순간 적외선 양에 변화가 생겨 불이 켜지게 되는 것입니다.
메로스 재실센서는 PIR 센서와 mmWave 레이더 센서, 그리고 조도센서를 이용합니다.반면, mmWave 기반 재실센서는 파장의 길이가 mm 단위인 전자기파를 쏜 후 이 전자기파가 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 분석하여 사람의 존재(presence) 여부를 결정합니다. 이때 사람이 숨을 쉬는 정도까지의 아주 미세한 움직임까지도 감지할 수 있는 거죠. 이에 대한 이야기는 뒤에서 자세히 하도록 하겠습니다.
아주 미세한 움직임을 감지할 수 있다는 것 외에 재실센서는 투과 능력도 있습니다. 이건 장점이자 단점일 수도 있는데요, 옷이나 가구, 얇은 벽 같은 비금속 재료를 투과할 수 있습니다. 그래서, 인테리어 시 센서가 보이지 않게 천장 안에 설치해도 사람의 재실 여부를 감지하는데 전혀 문제가 되지 않습니다. 반면에 PIR 센서는 약간의 두께가 있는 종이판이나 플라스틱 등으로 가려도 움직임을 감지할 수 없게 됩니다.
따라서, 최근에는 PIR 모션 센서의 단점을 해결하기 위해 mmWave 레이더 기반 재실센서를 많이 찾습니다.
PIR센서와 mmWave 레이더 재실센서의 차이에 대해 더 구체적으로 알고 싶은 분은 아래 링크를 참조하세요.
https://cafe.naver.com/iotioe/10434
메로스 MS600 재실센서의 기술 사양은?
메로스 재실센서는 PIR과 mmWave를 동시에 사용하는 센서입니다. 즉, 사람의 움직임이 없을 때는 전력 소모가 적은 PIR 센서만 동작합니다. 만약 사람의 움직임이 감지되면, 그 이후부터는 mmWave 센서가 동작해서 사람이 감지되지 않는 시점을 결정하게 됩니다. 만약 일정 시간 동안 사람이 감지되지 않으면, 상대적으로 전력 소모가 많은 mmWave 센서를 비활성화시키고 PIR 센서만 켜두게 됩니다.
하지만, 위의 그림에서 보이는 것처럼, PIR 센서에 의한 움직임 감지는 12m까지 가능한 반면, 재실 감지는 6m 이내의 거리에서만 가능합니다. 6~12m 사이에서는 마치 기존의 모션 센서만 있는 것처럼 동작하게 되는 셈인데요, 다행히 거실이나 침식 등 우리가 사는 주요 공간이 6m 이내라서 큰 문제는 되지 않습니다.
그렇다면, 메로스 재실센서는 얼마나 작은 움직임까지 감지할 수 있을까요? 사실 작은 움직임의 기준은 사람이 가만히 있는 경우인데요, 사람이 가만히 있어도 감지할 수 있다는 것은 숨쉬는 것을 간접적으로 감지할 수 있다는 것을 말합니다. 일반적으로 사람이 숨을 쉬는 경우 흉부의 변위는 약 2~3cm 정도라고 합니다. 깊은 호흡을 하는 경우는 3~5cm 이상이 되기도 하구요. 이걸 감지할 수 있다는 거죠.
메로스 재실센서의 경우 24GHz 레이더를 이용하는데요, 이 경우 약 1.25cm의 움직임을 감지할 수 있어서 사람이 숨쉬는 것을 감지할 수 있게 되는 것입니다. 물론, 어떤 물체가 순간 움직이는 것은 감지하면 안 되기 때문에, 간단한 신호처리 기술을 이용해서 이런 노이즈들은 걸러내게 됩니다.
주파수에 따른 재실센서의 특성 비교
그럼 다른 제품들은 어떨까요? 초기에 나온 재실센서들은 5.8GHz 레이더를 주로 사용했는데요, 이런 경우 24GHz 제품에 비해 감지 거리가 길고 금속 이외의 재질로 된 벽이나 유리 등에 대한 투과성이 매우 좋습니다. 또한, 전력 사용량도 낮은 편입니다. 하지만, 동작 주파수가 낮아 5.17cm의 변위를 감지해서 사람이 숨쉬는 것까지 감지하기는 어렵습니다. 따라서, 최근에는 주로 24GHz 제품이 출시되고 있죠.
최근에는 60GHz 제품도 이따금 보이는데요, 이런 제품은 0.5cm의 변위까지 감지할 수 있고 심지어 사람수나 위치까지 확인이 가능지만 감지 거리가 2~3m 이내로 매우 짧습니다. 제품 스팩에는 8m 혹은 12m 까지 나오기도 하는데, 실험실 환경에서는 모르겠지만, 일반 환경에서는 테스트로 어렵고 사용도 어렵습니다. 게다가, 가격도 비싸고 공기청정기, 가습기, 제습기, 에어컨, 심지어는 선풍기나 환풍기 등의 미세한 움직임에도 반응(일종의 고스트 현상)하기 때문에 튜닝을 매우 잘 해야만 이용할 수 있습니다.
아래 표는 재실센서에 사용되는 주파수 대역에 따른 주요 특징 및 장단점을 비교해 놓은 것입니다. 최근에 24GHz 재실센서가 주목받고 있는 이유를 알 수 있을 것 같습니다.
이 표를 인용할 때는 "김학용 브런치"를 언급해 주시기 바랍니다. 메로스 MS600 재실센서의 제품 특징
앞에서 말씀드린 것처럼, 메로스 재실센서는 24GHz mmWave 레이더와 PIR 센서, 그리고 조도 센서를 탑재하고 있습니다. PIR 센서로 사람의 존재여부를 감지하기 때문에, 최초 반응 속도는 0.2초로 매우 빠르구요, 사람이 없다는 것을 결정하는데는 최소 15초가 필요합니다. Meross 앱을 설치하면, 이 설정값을 바꿀 수 있는데요, 기본은 30초로 되어 있습니다.
메로스 재실센서는 60GHz 제품처럼 사람수나 사람의 위치 같은 것을 알 수는 겂지만 (참고: 사실 이런 기능이 있으면 좋기는 한데요, 삼성전자에서 아카라 제품을 이용해서 테스트를 해 봤는데, 실제 상황에서는 사용이 불가능하다고 판단을 내렸다고 합니다.) 센서에 다가오는지 혹은 멀어지는지 정도의 움직임까지도 확인이 가능합니다. 따라서, 재실센서로써 꼭 필요한 기능을 제공하면서도 가격은 합리적인 제품이라고 할 수 있죠.
메로스 MS600은 Matter 표준을 지원합니다. (LeTianPai가 최초지만) 사실상 가장 처음 나온 매터 인증을 받은 재실센서죠. 따라서, 삼성, 애플, 구글, 아마존, LG 등 매터 표준을 지원하는 어떤 플랫폼에서도 이용 가능합니다. 또한, 메로스 앱을 이용한다면, 별도의 허브 장치 없이도 이용이 가능합니다. 이 경우 재실 감지 감도, 감지 거리, 부재 확인 시간 등 매우 디테일한 부분까지 설정해서 이용할 수 있습니다.
물론, 삼성이나 애플 같은 빅테크 플랫폼을 이용할 때도, Meross 앱을 이용해서 디테일한 설정을 해 놓은 후 삼성 스마트싱스나 애플 홈에 등록하면 자신이 설정한 대로 동작하도록 할 수도 있습니다. 이 경우 반드시 메로스 앱에 먼저 등록한 후 다른 플랫폼에 공유해야 합니다.
모든 재실센서가 그렇지만, 메로스 재실센서도 5V 1A의 USB C Type 아답타를 이용합니다. 그리고 위에 보이는 것처럼, 브래킷 같이 생긴 판을 벽에 붙인 후 원하는 방향으로 제품을 회전시켜가며 이용할 수 있습니다.
아무리 센서 각도를 조절하더라도 애완동물이나 로봇 청소기에 의한 오탐지가 발생할 수 있는데요, 이런 경우펫쉴드를 이용하면 오탐지를 줄이고 사람만 감지하도록 설정해서 이용할 수 있습니다. 재실센서를 이용해서 스마트홈 자동화를 고민 중에 계신 분이 있다면, 네이버나 쿠팡에서 "모두스홈" 혹은 "메로스 재실센서"를 검색해 보시기 바랍니다.
