Indoor Autonomous Mapping Robot
3D AR HUD for vehicles
Robot Arm with Innovative Cable-Driven Mechanisms
Autonomous Guide Robot
eXtended Definition & Dimension Map
네이버랩스의 비전인 생활환경지능은 사용자의 환경을 먼저 이해하고,
사용자가 요구하기 전에 필요한 정보와 서비스를 앞서 제공할 수 있는 기술을 의미합니다.
실제 사람들의 삶이 펼쳐지는 location에 대한 이해, 그리고 그 공간과 공간 사이를
연결해주는 mobility의 지능화에 집중하며 삶에 스며드는 솔루션을 제공하고자 합니다.
네이버랩스는 CES 2019에서 생활환경지능 기반의 최신 location & autonomous mobility intelligence 기술들을 전시합니다. 전시 부스 위치 및 개요 보기 ■ xDM Platform eXtended Definition & Dimension Map xDM platform은 스마트폰과 자율주행 머신을 위한 location과 mobility 통합 솔루션입니다. 네이버랩스에서 연구하는 로봇과 AI 기반의 HD 매핑, 측위, 내비게이션 기술과 고정밀 데이타를 통합했습니다. 3D/HD 지도를 만들고 자동 업데이트하는 기술, 실내외를 아우르는 정밀한 측위, 그리고 실시간/실공간 데이터로 맥락을 이해하는 이동 정보를 담았습니다. 이 플랫폼을 통해 AR 내비게이션, 자율주행차, 서비스 로봇, ADAS 등 다양하고 새로운 위치 기반 서비스와 자율주행 서비스를 개발할 수 있습니다. ■ Mapping Solutions M1, Indoor Autonomous Mapping Robot M1 은 3차원 실내 정밀 지도 제작 로봇입니다. 실내공간을 자율주행하며 고성능 카메라와LiDAR를 통해 실내 공간의 고해상도 이미지와 3D 공간 데이터를 수집합니다. 사람이 직접 해야했던 지도 제작 과정을 더욱 빠르고 효율적으로 수행합니다. 이를 통해 만들어진 고정밀 지도는 실내 공간의 자율주행 서비스 로봇, AR 내비게이션 등을 비롯한 다양한 위치 기반 서비스의 핵심 데이터가 됩니다. Self-Updating Map 네이버랩스는 지도의 최신성을 자동으로 유지하는 기술을 연구하고 있습니다. 현재 실내 자율주행 서비스 로봇이 수집한 데이터를 분석하여 최신 지도로 업데이트할 수 있는 기술을 보유하고 있습니다. 이를 위해 네이버랩스와 네이버랩스 유럽의 로보틱스, 컴퓨터 비전 기술, 딥 러닝과 머신 러닝 등 최첨단 AI 기술들이 활용되었습니다. 대규모 쇼핑몰에서 각 상점의 정보를 인식해 업데이트하는 POI change detection 기술을 확보했으며, 현재 POI attribute recognition 기술을 연구하고 있습니다. 향후 semantic mapping 기술까지 단계적으로 확장할 계획입니다. ■ Autonomous Robots AROUND Platform, Autonomous Service Robot Platform AROUND platform은 자율주행 서비스 로봇의 대중화를 목표로 합니다. 로봇의 자율주행에 필요한 주요 기능을 매핑로봇과 xDM 클라우드로 분산시켜 로봇 제작 단가를 현저히 낮췄습니다. 먼저 매핑로봇 M1이 실내를 자율주행하며 공간 데이터를 수집합니다. 이렇게 수집된 map data는 xDM 클라우드에 업데이트 되며, 이를 활용해 클라우드 기반의 visual localization과 path planning을 통해 서비스 로봇이 자율주행하게 됩니다. AROUND platform은 심층 강화학습 (deep reinforcement learning)을 활용한 장애물 회피 기술로 돌발적인 상황 대응과 장애물/보행자 회피를 하며 목적지까지 원활한 이동을 할 수 있습니다. 서점에서 책을 나르거나 대형쇼핑몰에서 길 안내를 하는 것과 같이 공간 특성과 사용자 니즈에 맞게 커스터마이징이 가능합니다. AROUND G, Autonomous Guide Robot AROUND G는 AROUND platform을 통해 개발한 실내 자율주행 가이드 로봇입니다. 쇼핑몰, 공항, 호텔 등 복잡한 대규모 실내 공간에서 자율주행하며 가이드를 하고, AR 내비게이션을 통해 직관적인 정보를 제공합니다. xDM platform의 고정밀 실내 지도와 visual & sensor localization을 활용해 실내에서도 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있으며, 가장 가까운 이동경로를 정확히 예측해 사용자를 안내합니다. 길을 안내하는 동안에는 본체 디스플레이의 AR 내비게이션을 통해 이동 및 공간 정보를 생생하게 전달합니다. 우리는 AROUND G를 통해 새로운 도구가 공간 속으로 자연스럽게 스며드는 생활환경지능을 실현하고자 합니다. 사용자가 목적지까지 안내를 받는 동안, 눈 앞의 로봇이라는 물리적 대상이 사라지고 가장 자연스러운 서비스와 유용한 정보만이 남는 경험을 만들고자 합니다. ■ Autonomous Driving Hybrid HD Map & R1 네이버랩스는 자체 자율주행기술과 3D/HD mapping 기술을 접목해 hybrid HD map이라는 독자적인 매핑 기술을 연구하고 있으며, 이는 항공 사진과 모바일 매핑 시스템의 데이터를 활용한 솔루션입니다. 먼저 3D 매핑 기술로 항공촬영 이미지(aerial image)를 합성해 도로 면의 정보를 추출하고, 자체 개발된 lightweight MMS (mobile mapping system)인 R1이 이동하며 수집한 포인트 클라우드(point cloud)를 유기적으로 결합하는 방식으로 HD맵을 제작합니다. Hybrid HD map은 기존 값비싼 MMS 장비로 제작하는 HD맵에 비해 제작 비용을 절감하면서도 높은 정확도를 유지할 수 있습니다. NAVER LABS ADAS CAM NAVER LABS ADAS CAM은 자율주행차 연구에서 사용하는 딥러닝 기반 알고리즘의 ADAS (advanced drivers’ assistance system) 기능을 제공합니다. 싱글 카메라만으로 강력하게 동작되는 FCW (forward-collision warning)와 LDW (lane-departure warning) 기능을 제공합니다. 또한 xDM 플랫폼의 hybrid HD map과 연동하면 복잡한 환경에서도 더 정밀한 기능 제공이 가능해집니다. 다양한 환경 조건에서 도로 상황을 정확히 인식할 수 있도록 HDR (high dynamic range) & flicker free 기능을 가진 카메라 모듈을 자체 개발하여 적용하였습니다. ■ NAVER Maps & Wayfinding NAVER Maps & Wayfinding 네이버지도는 공간 정보 검색과 대중교통 길 찾기 및 자동차 내비게이션 등의 생활밀착형 서비스를 제공합니다. 실내외의 모든 공간을 끊김없이 연결하고 더욱 정확한 공간 정보를 제공하기 위한 연구를 지속하고 있으며, 특히 xDM platform을 통해 다양한 영역으로 확장될 수 있는 차세대 지도 서비스들을 개발하고 있습니다. Indoor AR Navigation 네이버랩스의 indoor AR navigation은 xDM platform의 매핑로봇 M1이 제작한 실내 지도와 visual & sensor localization 기술을 기반으로 GPS 신호가 없는 실내공간에서 별도의 hardware 인프라 구축 없이 사용자 위치와 방향을 정확하게 인식해 길 안내를 할 수 있습니다. 가시거리 내의 POI를 기준으로 TBT (turn-by-turn) 정보와 진행 방향을 제공합니다. AKI, Location & Geofencing Technology AKI는 xDM platform에서 제공하는 정확한 실내외 위치인식 기술, geofencing 기술, 그리고 개인화된 위치인식 등을 활용한 스마트 키즈워치입니다. 아이의 이동 패턴과 상황을 학습하며, 정확한 위치 정보를 보호자에게 적시에 제공합니다. AWAY, In-Vehicle Infotainment Platform AWAY는 차량용 인포테인먼트 플랫폼입니다. 운전자의 안전을 고려한 UI, 음성으로 조작할 수 있는 네이버지도 내비게이션, 음악과 뉴스 등 주행 환경에 최적화된 미디어 서비스를 제공합니다. 이번 CES에서 소개하는 AWAY 헤드유닛은 24:9 비율의 스플릿 뷰 기반으로 미디어 콘텐츠와 내비게이션 등 여러 기능을 동시에 확인할 수 있는 것이 특징이며, 현재 카셰어링 서비스 ‘그린카’ 차량에 탑재되어 있습니다. AHEAD, 3D AR HUD AHEAD는 차량용 3D AR HUD (head-up display)입니다. 기존 HUD는 디스플레이되는 가상의 이미지와 실제 도로 사이의 초점이 달라 운전자의 집중을 흐릴 수 있었습니다. AHEAD는 운전자의 시점에서 근거리에서 원거리까지 실제 도로에 융합된 정보를 제공하는 3D 광학 기술을 실현했습니다. 운전자는 AHEAD에 표시되는 이미지가 마치 도로 위에 존재하는 것처럼 자연스러운 시선으로 정보를 제공받을 수 있습니다. 리플릿 다운로드 ■ Robotics AMBIDEX, Robot Arm with Innovative Cable-Driven Mechanisms 사람과 공존할 수 있는 로보틱스 연구의 하나로 진행된 AMBIDEX는 와이어 구조의 혁신적인 동력 전달 매커니즘으로 사람과 안전하게 인터랙션 할 수 있는 로봇 팔입니다. 한 팔의 무게는 고작 2.6kg로, 이는 일반적인 성인 남성의 한 팔 무게보다 가볍습니다. 그럼에도 최대 3kg의 하중을 버티고, 최대 5m/s의 속도로 동작할 수 있습니다. 산업용 로봇 수준의 정밀한 제어가 가능하기 때문에 짐을 옮기는 아주 간단한 작업부터, 사람과의 정밀한 협업을 통해 복잡한 작업을 수행하는 것까지 다양한 활용이 가능합니다. 또한 5G네트워크의 low latency와 high throughput 성능을 이용하여 원격지에서도 무선으로 실시간 고속 제어가 가능하게 설계되어 있습니다. AIRCART, Human-Power Amplification Technology AIRCART는 근력증강 로보틱스 기술(robotics for human power augmentation)을 응용해 개발한 카트입니다. 이 기술은 단순해보이지만, 이를 일상 공간에서 누구나 쉽게 사용할 수 있는 도구에 적용해 상용화했다는 점이 중요합니다. AIRCART에는 pHRI (physical human-robot interaction) 기술이 적용되어 무거운 물체를 실어도 누구나 가볍게 운반할 수 있습니다. 운전자의 조작 의도를 손잡이의 힘 센서로 파악해 카트의 움직임을 제어하기 때문에, 따로 조작 방법을 배울 필요없이 쉽게 사용할 수 있습니다. 또한 사고가 발생하기 쉬운 비탈길에서도 자동 브레이크 시스템으로 안전하게 이동합니다. 현재 서점이나 도서관, 공장 등 활용처를 다양화하고 있습니다.
네이버랩스의 생활환경지능 연구 성과들이 CES 2019 Innovation Awards 수상으로 이어졌습니다. CES Innovation Awards는 엔지니어와 디자이너 등으로 구성된 심사위원단이 탁월한 기술력과 디자인 경쟁력을 갖춘 제품들을 선정해 수여하는 상입니다. 네이버랩스는 총 3개 부문에 출품하여 4개 제품을 수상했습니다. In-vehicle audio/video 부문에 'AHEAD'와 'AWAY'가, vehicle intelligence and self-driving technology 부문에서 'NAVER LABS R1', robotics and drones 부문에 'AMBIDEX'가 각기 수상했습니다. AHEAD, 3D AR HUD AHEAD는 지난 DEVIEW 2018에서 첫 공개를 했던 3D AR HUD입니다. 정해진 단일 초점 거리에 가상 이미지를 생성하는 일반 HUD와 달리, 운전자의 초점에 맞춰 실제 도로와 자연스럽게 융합되는 방식으로 정보를 제공합니다. 운전자는 마치 실제 이미지가 도로 위에 존재하는 것처럼 자연스럽게 내비게이션 정보, 전방 추돌 경고, 차선 이탈 경고, 안전 거리 경고 등을 제공받을 수 있습니다. AWAY, in-vehicle infotainment platform AWAY는 네이버랩스에서 개발한 차량용 인포테인먼트 플랫폼입니다. 운전자의 안전을 고려한 UI, 다양한 지역정보, 음성 에이전트로 목적지 검색이 가능한 전용 내비게이션, 네이버뮤직과 오디오클립 등 주행 환경에 최적화된 미디어 서비스를 제공합니다. 이번 CES에 출품한 AWAY 헤드유닛 디스플레이는 24:9 비율의 스플릿 뷰 기반으로 미디어 콘텐츠와 내비게이션 등 여러 기능을 시각적 간섭 없이 동시에 확인할 수 있는 것이 특징입니다. NAVER LABS R1, mobile mapping system NAVER LABS R1은 자율주행차용 hybrid HD맵 제작을 위한 모바일 매핑 시스템입니다. 우리의 독자적 매핑 솔루션인 hybrid HD맵은, 미리 촬영된 정밀 항공 사진의 정보와 R1 차량이 수집한 point cloud 정보를 유기적으로 결합하는 방식으로 HD맵을 제작합니다. 각 2D/3D 데이터에서 HD맵 제작을 위한 feature들을 자동 추출하는 알고리즘을 적용했기 때문에 일반 MMS 장비보다 제작 비용을 줄이면서도 동일 수준의 정확도를 얻을 수 있으며, 최신성 유지에도 효과적이라는 점이 특징입니다. AMBIDEX, robot arm with Innovative cable-driven mechanisms AMBIDEX는 와이어 구조의 혁신적인 동력 전달 매커니즘을 통해 사람과 안전하게 인터랙션을 할 수 있는 로봇팔입니다. 한 팔의 무게는 고작 2.6kg로, 성인 남성의 한 팔보다 가볍습니다. 그럼에도 최대 3kg의 하중을 버티고, 최대 5m/s의 속도로 동작할 수 있습니다. 동시에 7개의 관절에서 강도를 증폭할 수 있고, 정밀한 제어가 가능하며, 딥러닝을 통해 수행 능력을 발전시킬 수 있기 때문에, 일상 공간에서 사람들에게 직접 도움을 주는 다양한 서비스를 제공할 수 있습니다. 네이버랩스는 내년 1월 8일부터 미국 라스베가스에서 개최되는 CES 2019에 참가합니다. 이번 CES 2019 Innovation Awards 수상 제품 외에도 AI, 자율주행, 로보틱스 등 다양한 분야의 생활환경지능 성과들을 함께 선보일 계획입니다. 이를 계기로 글로벌 무대의 더 많은 파트너들과 함께 location & mobility 영역에서 새로운 가능성의 기회를 만들어가고자 합니다.
우리의 삶에는 여전히 풀지 못한 공간과 이동에 대한 문제들이 많이 남아있습니다. 네이버랩스에서 고민하는 것들입니다. 그 고민의 경과와 연구 성과들을 이번 DEVIEW 2018 키노트를 통해 공개했습니다. "AI, not artificial intelligence, but ambient intelligence" 이번 키노트의 화두입니다. Ambient intelligence는 '상황과 환경을 인지하고 이해해, 필요한 정보나 액션을 적시에 자연스럽게 제공하는 기술'을 의미하며, 우리의 기술비전이기도 합니다. 이를 바탕으로 우리는 이번 DEVIEW를 통해 사람과 자율주행 머신을 위한 location과 mobility 통합 솔루션인 'xDM platform'을 공개했습니다. xDM은 'eXtended definition & dimension map'의 약자입니다. 그간 연구해 온 mapping, localization, navigation 관련 기술과 고정밀 데이터를 통합했습니다. 스마트폰과 자율주행 머신을 위한 실내외 3차원 고정밀 지도를 만들고, 지도를 자동 업데이트하는 기술을 구축합니다. 실내/실외/도로 등을 아우르며 음영 지역이 없는 정밀한 측위 기술, 그리고 실시간/실공간 데이터를 담고 맥락을 이해하는 이동 정보를 제공합니다. 이러한 기술들을 통합한 xDM platform은 크게 두 가지 패키지로 구성됩니다. 사람의 위치 인식과 실내외 길찾기 등을 위한 'Wayfinding', 그리고 차량과 로봇의 자율주행을 위한 'Autonomous mobility' platform입니다. 사람을 위한 Wayfinding platform Wayfinding은 사람들이 더욱 쉽고 빠르게 이동하기 위한 솔루션입니다. Location API를 통해 smart geofencing, mobility pattern analysis, personalized localization 등의 사용자 위치/이동에 대한 세밀한 정보를 제공합니다. 또한 도보/AR 내비게이션 API를 통해 POI 정보가 수시로 바뀌고 GPS가 통하지 않는 대규모 실내 공간에서 쉽고 빠르게 길을 안내합니다. 매핑 로봇 M1이 만든 3차원 실내 지도 위에서 visual & sensor-fusion localization 기술을 기반으로 별도의 인프라 구축 없이도 정확하게 위치를 인식하고, 지형지물을 통해 TBT (turn-by-turn) 정보를 제공하며, AR navigation API를 통해 더욱 직관적인 길 안내를 할 수 있습니다. 이번 키노트에서는 코엑스에서 테스트한 AR navigation 데모를 공개했으며, 프리미어 파트너사인 HERE와 인천공항공사와의 협력 계획도 함께 발표했습니다. 우리는 더 많은 파트너를 기다리고 있습니다. 실내 지도의 최신성을 자동으로 유지하는 SSIM (scalable & semantic indoor mapping)도 선보였습니다. 네이버랩스의 robotics, computer vision, visual localization, machine learning 등을 활용해 실내 지도 생성과 데이터 수집, 유지보수의 과정을 자동화하는 기술입니다. 현재는 실내를 자율주행하는 서비스 로봇이 POI의 변화를 자동으로 인식하고, 감지된 변경사항을 지도상에 자동으로 업데이트하는 POI change detection 단계에 집중하고 있습니다.향후 POI recognition, semantic mapping으로 확장될 예정이며, 같은 기술을 실외/도로에도 응용할 계획입니다. 스스로 이동하는 차와 로봇을 위한 Autonomous mobility platform 이제 이동을 위한 솔루션은 사람에게 한정되지 않습니다. 차는 물론 로봇을 위한 자율주행 기술도 곧 우리의 일상 속으로 파고들 것입니다. Autonomous mobility platform은 바로 자율주행 머신들을 위한 솔루션입니다. 이번 키노트에서는 자율주행차를 위한 새로운 HD맵 기술을 공개했습니다. HD맵은 자율주행차가 정확한 위치를 파악하고 최적화된 경로를 탐색하기 위해 필수적인 데이터입니다. 네이버랩스는 'Hybrid HD맵' 솔루션을 통해, 고정밀 항공사진에서 추출한 route network와 네이버랩스의 mobile mapping system인 'R1'으로 수집한 데이터 등을 유기적으로 결합하는 방식으로 도시 단위의 HD맵을 만듭니다. 각각의 2D/3D 데이터에서 매핑을 위한 feature들을 자동 추출하는 알고리즘을 적용해가고 있습니다. 또한 이 HD맵을 기반으로, 자율주행차량의 GPS 센서, IMU 센서, CAN 데이터, LIDAR 신호, 카메라 영상 등의 정보와 결합해 도심처럼 고층건물이 많아 GPS 신호가 좋지 않은 음영지역에서도 끊김없이 안정적이고 정확한 측위를 할 수 있는 솔루션도 함께 개발하고 있습니다. 더불어 퀄컴 및 만도와 Hybrid HD맵과 연계한 ADAS 기술 연구를 비롯한 다양한 자율주행 기술 협업을 병행하고 있습니다. ‘AROUND platform'은 자율주행 서비스 로봇의 대중화를 위한 솔루션입니다. M1으로 제작한 고정밀 3차원 지도와 클라우드 기반의 경로 탐색 알고리즘 기술 등을 바탕으로 로봇의 제작 단가는 낮추면서, 고품질의 자율주행 성능을 유지할 수 있게 해준다는 점이 특징입니다. 지도 생성, 위치 파악, 경로 생성, 장애물 회피 기능 등의 핵심 기능을 직접 수행해야 하는 기존 실내 자율주행 로봇과는 달리, 저가의 센서와 낮은 프로세싱 파워만을 가지고도 정확도 높은 실내 자율주행을 구현할 수 있습니다. 작년 YES24 서점용 AROUND의 공개 이후, 현재는 쇼핑몰이나 공항같은 대규모 실내 공간에서 길 안내 서비스를 제공하는 자율주행 가이드 로봇 'AROUND G'의 개발을 진행 중입니다. AROUND G에는 AR 내비게이션 API가 적용되어 더욱 직관적인 UX로 길 안내를 수행하게 됩니다. 미래가 아닌 현재의 생활환경지능 기술들 이번 키노트를 통해 네이버랩스의 광학 기술 연구 성과도 발표했습니다. 'AHEAD'는 3D AR HUD (head up display)입니다. 운전자의 초점에 맞춰 정보를 제공하는 3D 디스플레이 기술을 적용했습니다. 운전자가 보는 실제 도로와 디스플레이 시점이 동일하기 때문에, 자연스럽고 편리하게 위치 및 이동 정보를 접할 수 있습니다. 향후 xDM platform의 다양한 정보와 서비스가 AHEAD를 통해 운전자에게 자연스럽게 제공될 수 있습니다. 작년 공개했던 로봇팔 AMBIDEX 역시 삶 속에서 사람과 안전하게 인터랙션할 수 있도록 개발을 고도화하고 있습니다. AMBIDEX는 위치 제어 위주의 기존 로봇과는 달리 힘 제어가 중요하기 때문에 기구학 및 동역학 모델링을 위한 시뮬레이터를 개발했습니다. 실제 로봇을 구동하기 전에 시뮬레이터 테스트로 안정성을 높일 수 있을 뿐 아니라, deep reinforcement learning을 위한 다양한 환경 조건에서의 방대한 데이터를 빠르게 획득할 수도 있습니다. 네이버랩스는 기술과 도구가 삶에 자연스럽게 스며드는 세상을 바랍니다. 이번 DEVIEW 2018 키노트에서의 성과 공개와 xDM platform 발표도 같은 맥락입니다. 머무르고 이동하는 모든 공간에서 삶의 맥락을 이해하고, 이를 기반으로 하는 새로운 서비스와 도구로 발전시켜 나가고자 합니다. 사람이 기술을 이해하는 것이 아니라, 언제나 기술이 사람을 이해해야 합니다. 이를 위해 네이버랩스도 멈추지 않고 노력하며, 또한 지속적인 platform 공개를 통해 더 많은 파트너들과 기술을 나누고 함께 성장해 나가겠습니다. 제휴/제안 바로가기
