"쓰레기통 내놨어?" 질문 하나 확인하려고 UWB 무선 센서까지 단 공돌이 근황

요약 일반적인 사람이라면 쓰레기 배출 요일을 잊지 않기 위해 스마트폰에 알림을 맞추거나 그냥 기억해서 내놓겠지만, 이 사연의 주인공은 남달랐습니다. 스마트홈 플랫폼인 홈어시스턴트(Home Assistant)를 이용해 시의회 수거 일정을 크롤링하고 수거일 알림까지 받도록 설정해 두었지만, 정작 '내가 실제로 쓰레기통을 밖에 내놓았는가?'를 시스템이 확인해 주지 못한다는 점이 문제였습니다. 이 집에는 일반 쓰레기, 음식물, 정원 폐기물, 재활용 2종, 유리 등 총 6개의 쓰레기통이 있고 수거 주기마저 제각각이었습니다. 처음에는 저렴한 블루투스(BLE) 태그를 쓰레기통에 붙여 신호 세기(RSSI)로 거리를 재보려 했으나 벽, 주차된 차량, 배터리 잔량에 따른 전송 출력 변화 등으로 신호가 튀어 위치 판별에 실패했습니다. 그러다 에어태그(AirTag)에 쓰이는 초광대역(UWB) 무선 기술에 착안했습니다. UWB는 신호 이동 시간을 측정하기 때문에 신호 세기를 어림잡는 것보다 훨씬 정확하게 거리를 잴 수 있습니다. 작성자는 ESP32와 DW3000 모듈이 결합된 개발 보드 2개로 야외 테스트를 시작했습니다. 안테나 방향과 주파수 설정을 튜닝한 끝에, 줄자로 직접 잰 10.1미터 거리에서 보드가 측정한 평균값이 약 10.09미터(오차 2cm 이내)로 나타나는 놀라운 정밀도를 확인했습니다. 고정 앵커 하나를 기준으로 10미터 경계를 두어 쓰레기통이 보관 구역을 벗어났는지(Out) 여부를 파악하는 'BinRange' 시스템을 구축했으며, 3D 프린터로 전용 케이스를 제작하고 커스텀 펌웨어와 무선 업데이트(OTA)까지 적용해 아내의 "쓰레기통 내놨어?"라는 질문에 완벽히 답할 수 있는 궁극의 과엔지니어링 시스템을 완성했습니다.