전자기기 내비게이션의 미래
스마트폰이 추가적인 기능과 생산성을 지속적으로 제공함에 따라, 소비자들에게는 이러한 기능과 장점을 지원하기 위한 고급 내비게이션 툴의 수요가 중요해졌다. 휴대 전화의 유저 인터페이스 탐색에 사용되는 간단한 버튼 설정은 이제 더 이상 이메일, 인터넷 브라우징 등과 같은 기능을 적절하게 지원하지 않게 되었다.
Mike McCauley Cypress Semiconductor Corp.
비즈니스 전문가가 스마트폰에서 문서를 편집하고 검토하기 위해서는 텍스트 편집에 대한 정확한 포인터 컨트롤이 필요하다. 소비자는 이제 그들의 모바일 기기에서 고급 인터넷 브라우징, 멀티미디어 지원 및 게임 기능을 요구하고 있으며 이 모든 것은 게임 경험을 개선하거나 인터넷 브라우징을 쉽게 하기 위한 세부적인 컨트롤 기능을 필요로 한다.
유저 인터페이스는 고객이 스마트폰 구입을 결정할 때 고려하는 중요한 요소이다. 원래의 내비게이션 인터페이스는 컴퓨터 마우스처럼 작동하면서 정교한 터치 인터페이스, 전체 키보드 또는 내비게이션 피스(Navigation Piece)로 대체되었다.
보다 정확하고 진화된 인터페이스에 대한 수요는, 주요 스마트폰 제조업체가 사용자의 필요를 충족시키기 위해 선택하는 첫 번째 기술로서 터치스크린 디스플레이와 광학 핑거 내비게이션(OFN : Optical Finger Navigation)
트랙 패드를 고려하게 한다.
광학 핑거 내비게이션
모바일 기기를 위한 고성능 내비게이션 시스템으로 만들어 주는 OFN 모듈은 많은 장점을 갖고 있다.
스마트폰이 지속적으로 개발됨에 따라 정교한 포인터 제어 및 고해상도 정밀성에 대한 필요성은 문서 편집, 텍스트 부분 선택, 웹 페이지 검색 및 게임 기능 등에서 점차 커지고 있다.
OFN 모듈은 한 손으로 작동 가능하며 기계식 내비게이션 시스템이 가질 수 있는 먼지나 기타 오작동 등에 강할 뿐만 아니라, 비바람에 견딜 수 있고 고도로 안정적인 내비게이션 기능을 제공한다.
또한 OFN 시스템은 시간이 지남에 따라 성능이 저하되지 않는데, 이는 OFN 시스템이 시간이 지나면서 사용 오작동을 경험하는 일부 기계식 대체 내비게이션 옵션들과 달리 완전히 제한된 서브시스템이기 때문이다.
이러한 점들은 터치 스크린 및 기계식 대체 내비게이션과 비교했을 때 OFN 솔루션만이 가진 주요 장점들이라고 할 수있다.
표 1은 다양한 매개 변수에 따른 다양한 내비게이션 솔루션을 비교한 것이다.
현재 시장에 나와 있는 OFN 구현간 기술적 차이를 고려하는 것은 중요하다. 모든 OFN 모듈들이 유사한 기능을 제공함에도 불구하고, 제조업체들은 동일한 목표에 도달하기 위해 독특한 기술을 활용한다.
이와 관련해서는 이미지 대비(Image Correlation) 및 공간 주파수 감지(Spatial Frequency Detection)의 두 가지 주요 기술을 예로 들 수 있다.
이미지 대비 기술(그림 1)은 표면 상에서 빛을 발하기 위해 발광 다이오드를 이용한다(이 경우, 손가락). 빛은 영역의 미세한 기능을 반사하고, 렌즈의 시스템은 센서에 이미지를 형성하기 위해 반사광을 수집한다. 사용자의 손가락이 움직임에 따라 새로운 이미지가 센서에 형성되며, 이미지의 집합은 수평 및 수직 방향으로의 움직임을 결정하기 위해 비교된다. 그러면 이동 값은 화면에서 커서의 움직임을 반영하는 모바일 기기에 있는 프로세서로 전송된다.
반면에 공간 주파수 감지 기술은 레이저를 기반으로 한다 (그림 2). VCSEL(Cavity Surface Emitting Laser)로부터의 간섭성 빛(Coherent Light)은 사용자의 손가락에서 미세한 조직상의 기능에 반사된다. 이 반사광은 표면의 질감과 움직임에 의해 서로 다른 공간 주파수를 생성한다. 2-D Comb Array 센서는 공간 주파수를 감지하며 모바일 기기의 메인프로세서에 전달되는 수평 및 수직 움직임으로 동작을 처리한다.
이와 같은 두 가지 접근 방식은 표면에 광원을 비추고 분석, 비교하며 프로세서에 전송될 수 있는 수평 및 수직 움직임으로 반사를 처리한다. 이 기술에서 중요한 차이점 중 하나는, 이미지 대비의 경우 빛의 반사를 수집하고 초점을 맞춤으로써 처리될 수 있는 복잡한 렌즈 시스템을 필요로 한다는 점이다.
이와는 대조적으로 공간 주파수 감지는 실리콘 다이(Silicon Die) 이외의 추가 부품이나 렌즈를 필요로 하지 않는
다. 이미지 대비 기술에 필요한 추가 렌즈는 조립이 복잡하고 제조 시 공정 제어 및 품질 문제가 추가될 뿐만 아니라 BOM(Bill of Materials)을 증가시킨다.
이미지 대비는 발광 다이오드를 광원으로 활용하기 때문에 추적 오류를 초래하는 주변 광원에 의해 영향을 받을 수 있다. 공간 주파수 감지는 가시 광선 스펙트럼의 일부가 아닌 레이저 광원을 사용하므로 앰비언트 라이트(Ambient Light)는 요인이 아니며, 내비게이션 신뢰성에도 영향을 주지 않는다. 이와 함께, 앰비언트 라이트는 성능에 아무런 영향을 미치지 않으므로, 공간 주파수 감지의 경우 미적 매력을 위해서
OFN 모듈에 후광 효과나 빛나는 효과를 제공하며 어둠 속에서 가시성을 향상시키기 위하여 외부 조명 기능을 제공할 수있다.
마지막으로, 이미지 대비를 위해 필요한 비교 기술로 인해 공간 주파수는 전반적으로 낮은 소모 전력으로 작동하며, 이는 배터리 소스에 의존하는 모바일 기기를 위한 중요한 요소이다. 이것이 뜻하는 것은, 이미지 대비 시스템의 경우 전력이 소모되는 양을 공간 주파수 감지 전력 소모 이하로 낮추기 위해 각 프레임에서 캡처된 정보의 양을 줄임으로써 트랙킹 해상도를 줄이는 유연성을 갖고 있다는 것이다. 공간 주파수 감지는 유연성이 없다. 그러나 해상도를 줄이면 이미지 대비에서 전력 소모를 줄여주는 반면 추적 성능 또한 감소시킨다. 표 2는 이미지 대비 및 공간 주파수 감지 사이의 기술 비교를 나타낸 것이다.
스마트폰과 모바일 기기가 점점 더 발전함에 따라, 소비자 요구에 부응하기 위한 내비게이션 툴 통합 문제가 중요한 이슈로 되었다. OFN 모듈은 가장 인기 있는 인터페이스 중 하나가 됐지만, 두 방식의 장점을 획득하기 위해 일부 스마트폰 제조업체 들은 터치스크린 기능뿐만 아니라 OFN을 통합하는 설계로 눈을 돌리고 있다. 스마트폰 제조업체로서는 OFN 이면의 기술과 함께 모든 디자인이 동일하지 않다는 것을 이해하는 것이 중요하다.
공간 주파수 감지 디자인은 높은 안정성, 단순한 조립, 그리고 적은 전력 소모를 포함한 이미지 대비 솔루션에 비해 상당한 장점을 제공한다.
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싸이프레스
“월드와이드 임베디드 디자인 컨퍼런스”개최 발표 !
싸이프레스 코리아는 싸이프레스가 업계의 주요 파트너 업체들과 함께 포괄적인 국제 가상 임베디드 디자인 온라인 컨퍼런스인“PSoCR World”를 개최할 것이라고 발표했다.
온라인을 통해 무료로 진행되는 이번 행사는 북미지역의 경우 12월 12일부터 시작되며, 이후 아시아와 유럽 지역의 이용자들이 작업을 시작함에 따라 24시간 동안 온라인 상태를 유지하게 된다. PSoC World에 대한 상세 내용은 싸이프레스 웹사이트(www.cypress.com/go/sneakpeek)에서 볼 수 있으며, 행사 등록은 www.PSoCWorld.com에서할수있다.
애로우 일렉트로닉스(Arrow Electronics)와 ARM은 이번 행사를 개최하기 위해 싸이프레스와 협력했다. 마크니카
(Macnica), 도쿄 일렉트론 디바이스(TED), 엑시오스(Axios), 레드파인 시그널(Redpine Signals) 등을 비롯한 십여 개 이상의 다른 에코시스템 파트너 업체들 또한 이번 행사에 참여했다. PSoC World는 IDG(IDG Corp.)와 공동으로 발표되며, IDG의 가상 플랫폼은 발표자와 라이브 고객의 상호작용 및 참여 업체들을 위한 가상 부스 환경과 함께 영어, 중국어, 일본어로 프리젠테이션된다.
임영도 싸이프레스 코리아 지사장은“이번 PSoC World는 싸이프레스를 위한, 더욱 중요하게는 전세계 임베디드 설계자들을 위한 흥미진진한 행사이다. 한국을 포함한 모든 국가의 엔지니어들이 자신들의 데스크탑과 그들 국가의 시간대에서 편안하게 설계와 관련한 정보에 액세스할 수 있는 것은 이번 행사가 처음이다. 아울러 싸이프레스는 이 행사를 위해 애로우 일렉트로닉스와 ARM, 그 외 많은 파트너 업체들과 함께 작업하게 된 것을 자랑스럽게 생각한다”라고 말했다.
