nRF52840 기반 AI 스마트 자세 교정기

클라이언트

직장인을 대상으로 실시간 자세 인식을 통해 허리와 목 통증을 줄이는 웨어러블을 개발하는 직장 인체공학 스타트업입니다.

과제

상부 등에 착용하는 웨어러블만으로 '나쁜 자세'(구부정함)와 '의도적인 기울임'을 구분하고, 운전 중이나 타이핑을 위해 앞으로 기울일 때 오탐지를 피하는 것이 과제였습니다.

제품 개념 및 아키텍처

이 기기는 Nordic nRF52840을 사용하며, BMI270 6축 IMU와 BMM150 자력계를 통해 9-DoF 방향 추적을 수행합니다. 7x15mm ERM 진동 모터가 햅틱 피드백을 제공합니다. 전체 두께는 6mm이며, 의료용 접착제로 피부에 부착됩니다.

엔지니어링 솔루션

2단계 ML 파이프라인을 개발했습니다. 첫 번째 단계에서는 규칙 기반 방향 확인기가 중력 대비 흉추 각도를 계산합니다. 20° 이상의 편차가 30초 이상 지속되면, 두 번째 TinyML 분류기(랜덤 포레스트, 8KB)가 사용자가 정지 상태(차량 내 아님)이며 편차가 의도적인 스트레칭이 아님을 확인합니다. 햅틱 피드백 강도는 무시할 경우 부드러운 펄스 → 3회 펄스 → 지속 진동으로 점차 증가합니다.

결과

구부정한 자세 감지에서 94%의 진양성률을 달성했으며, 8시간 근무일 기준 오경보는 1회 미만입니다. 사용자들은 4주 후 상부 등 통증이 70% 감소했다고 보고했습니다.