nRF9160 기반 AI 스마트 도어락

고객사

와이파이가 없는 건물에서도 작동하며 임대인에게 실시간 출입 기록을 제공하는 리트로핏(retrofit) 셀룰러 도어락이 필요한 부동산 보안 회사입니다.

과제

카메라, 모터, LTE 모뎀을 표준 50mm 도어락 폼팩터에 통합하면서 4xAA 배터리로 1년의 배터리 수명을 달성하는 것이었습니다.

제품 개념 및 아키텍처

Nordic nRF9160 SiP는 LTE-M 연결성과 애플리케이션 처리를 모두 제공합니다. GC032A IR 카메라가 방문자 이미지를 캡처합니다. 소형 브러시리스 DC 기어 모터가 맞춤형 유성 기어박스(100:1 감속비)를 통해 데드볼트를 구동합니다.

엔지니어링 솔루션

Zephyr RTOS의 펌웨어는 듀티 사이클 기반 웨이크 스케줄(duty-cycled wake schedule)을 구현합니다. 카메라와 얼굴 인식 서브시스템은 정전식 터치 키패드나 초인종 버튼이 눌릴 때만 활성화됩니다. 얼굴 인식은 nRF9160의 Cortex-M33에서 실행되는 양자화된 MobileNet 모델을 사용합니다. LTE-M 데이터 전송은 배치 처리됩니다. 모든 출입 로그는 하루에 한 번 업로드되며, 변조 이벤트가 감지되면 즉시 경보가 트리거됩니다.

결과

1.2초 미만의 얼굴 인증. 5,000회 테스트에서 오인식 제로. 하루 20회 출입 이벤트 기준 14개월 배터리 수명.