엣지에서의 비전 통합 문제 해결: 로보틱스를 위한 매끄러운 AI

야외 로봇은 시각 정보 없이 운용될 수 없습니다. 예측하기 어려운 지형과 변화하는 날씨 속에서 지속적으로 작동해야 하기 때문입니다. 이러한 환경을 주행하려면 시각 정보를 정밀하고 신뢰성 있게 처리해야 하며, 이를 위해서는 컴퓨팅 시스템과 비전 시스템이 원활하게 연동되어야 합니다. 그러나 실제 통합 과정은 간단하지 않습니다. 엔지니어는 인터페이스 불일치, 불안정한 연결, 펌웨어 충돌 등의 문제로 개발이 지연되고 현장 테스트가 복잡해지는 상황을 자주 겪습니다.

ZED X 카메라와 D315 보드를 탑재한 Star Robotics의 Watchbot은 24시간 365일 감시 및 위험 감지를 수행하는 자율 로봇입니다. 출처: Star Robotics.

AI 기반 엣지 컴퓨팅 솔루션을 선도하는 글로벌 기업 AVerMedia와 3D 비전 기술 및 AI 기반 인식 분야의 선도 기업 Stereolabs는 이러한 문제를 해결하기 위해 협력했습니다. 견고한 엣지 컴퓨팅 플랫폼과 고성능 3D 비전 시스템을 결합하여 사전 검증을 완료한 즉시 배포 가능한 솔루션을 제공합니다. 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어가 별도 설정 없이 즉시 연동되므로 통합 작업이 개발의 출발점이 됩니다. 이를 통해 로보틱스 팀은 케이블과 드라이버 문제를 해결하는 대신 애플리케이션 로직과 현장 신뢰성 향상에 집중할 수 있습니다.

(왼쪽) AVerMedia의 D315 보드. 출처: AVerMedia. (오른쪽) Stereolabs의 ZED X One 카메라. 출처: Stereolabs.

검증된 기술 스택의 구성

실제 환경에 로봇을 배포하려면 까다로운 조건에서도 안정적으로 작동하는 기술 스택이 필요합니다. AVerMedia와 Stereolabs는 비전 통합을 간소화하면서 고급 AI 워크로드에 필요한 견고한 성능을 제공하는 즉시 배포 가능한 플랫폼을 개발했습니다.

이 솔루션은 다음 세 가지 핵심 제품으로 구성됩니다.

• AVerMedia D315 Carrier Board: NVIDIA® Jetson AGX Orin™ 모듈을 위한 양산 적용 가능한 엣지 컴퓨팅 플랫폼입니다. 멀티카메라 GMSL2 지원, 내장 TPM 보안, 10GbE 네트워킹, 안정적인 현장 운용을 위한 OOB(Out-of-Band) 전원 제어 기능을 제공합니다.
   
• Stereolabs ZED X Series 카메라: 여러 GMSL 스테레오 카메라를 기반으로 하는 산업용 비전 시스템입니다. RGB, 깊이, 관성 데이터를 융합하여 센티미터 수준의 실시간 3D 인식 기능을 제공합니다.
   
• Stereolabs ZED SDK: D315에서 실행되는 모듈형 소프트웨어 키트로, 깊이 감지, 위치 추정, 매핑, 객체 감지 API를 제공합니다. 내장 AI 모델이 물류, 농업, 오프로드 애플리케이션의 인식 작업을 처리하므로 개발자는 핵심 비전 기능을 다시 작성하지 않고도 프로토타입에서 실제 배포 단계로 전환할 수 있습니다.
   

이 세 가지 구성요소는 플러그 앤 플레이 기술 스택을 형성하여 엔지니어가 저수준 통합이 아닌 애플리케이션 로직에 집중할 수 있도록 합니다.

현장 신뢰성을 위한 엔지니어링

양사의 엔지니어링 팀은 모든 인터페이스가 예측 가능하게 작동하도록 펌웨어, 전원 시퀀싱, BSP를 공동 설계했습니다. 검증 과정에서는 카메라와 오디오 코덱 간 I²C 주소가 중복되는 문제를 발견했습니다. 전원 인가 타이밍을 조정하여 문제를 해결한 후 콜드 부팅과 웜 부팅 테스트를 반복해 안정성을 검증했습니다. 그 결과 카메라를 연결하는 즉시 자동으로 인식하는 단일 소프트웨어 이미지를 구현하여 수동 드라이버 작업이 필요하지 않도록 했습니다.

실험실을 넘어 실제 현장에서도 안정적으로 작동하도록 공동 로드맵에 열 검증, EMI(전자파 간섭) 테스트, 기계적 장착 적합성 검사를 포함했습니다. 이를 통해 실외 인클로저와 미션 크리티컬(Mission-critical) 환경에서도 시스템의 신뢰성을 보장합니다. 양사는 공동 이슈 추적 시스템을 운영하여 고객에게 일관된 수정 사항과 업데이트를 제공합니다. 레퍼런스 설계, 핀맵, ROS 2 실행 파일은 하나의 개발자 포털에서 제공되어 평가 과정을 간소화합니다.

로보틱스 통합 간소화

D315 플랫폼은 교통 모니터링, 자율 보안 순찰, 스마트 리테일 분석 등의 적용 사례에 이미 도입되었습니다. 초기 적용 과정에서 수집한 피드백을 바탕으로 케이블 스트레인 릴리프, 커넥터 밀봉, 보드 전압 조정 기능을 개선했습니다. 현재 양산 버전은 일반적인 로봇 IP 인클로저에 적합한 환경 등급을 갖추고 출하됩니다. 이러한 적용 사례를 통해 다양한 환경의 실제 AI 애플리케이션을 지원할 수 있는 솔루션의 역량을 입증했습니다.

ZED SDK와 결합된 이 플랫폼은 공간 인식을 위한 전체 소프트웨어 스택을 제공합니다. SDK는 TERRA AI를 기반으로 깊이 감지, 객체 감지, 인체 추적, 매핑 기능을 제공합니다. 비전, 관성, 선택형 GNSS 데이터를 융합하여 저조도나 비와 같은 열악한 조건에서도 실시간 3D 정보를 생성합니다. 엔지니어는 필요한 기능만 활성화하여 런타임을 효율적으로 유지하고 애플리케이션에 집중할 수 있습니다.

AI 및 로보틱스 팀은 이 플랫폼을 통해 더 빠르게 개발을 시작하고 통합 부담을 줄일 수 있습니다. 사전 구성된 기술 스택을 사용하면 초기 하드웨어 및 소프트웨어 통합 작업을 생략할 수 있습니다. 카메라를 장착하고 Jetson 모듈을 설치한 뒤 이미지를 플래싱하면 바로 자율주행 로직 개발을 시작할 수 있습니다. 기존에 보드 준비와 인터페이스 디버깅에 사용하던 시간을 인식 성능 조정, 내비게이션, 애플리케이션 테스트에 투자하여 로봇을 프로토타입에서 상용화 단계로 더욱 빠르게 전환할 수 있습니다.

연구실에서 현장으로: Star Robotics의 자율 보안 솔루션

이 플랫폼은 실제 현장에서 이미 성능을 입증했습니다. 대표적인 적용 사례는 Star Robotics의 Watchbot으로, 산업 시설, 주요 기반 시설, 상업 시설에서 연속 운용하도록 설계된 자율 보안·검사 로봇입니다. Watchbot은 D315 + ZED X + ZED SDK 조합이 실제 운용 환경에서 어떻게 작동하는지를 보여줍니다. 24시간 모니터링과 점검을 수행하여 정기 순찰을 자동화하고 안전 위험을 조기에 감지하며, 고위험 지역에서 작업자의 노출을 줄입니다.

Watchbot의 인식 시스템은 로봇의 Jetson 컴퓨팅을 지원하는 AVerMedia D315 Carrier Board에 연결된 Stereolabs ZED X 스테레오 카메라를 중심으로 구성됩니다. ROS 2가 내비게이션과 센서 융합을 제어하며, NVIDIA DeepStream은 원격 모니터링과 AI 추론을 위해 실시간 영상을 스트리밍합니다.

60대 이상의 Watchbot으로 구성된 Star Robotics의 로봇 플릿은 산업 시설과 주요 기반 시설에서 65,000시간 이상, 28,000km 이상의 자율 순찰 기록을 달성했습니다. 출처: Star Robotics.

새로운 구성은 자동차 등급의 단일 GMSL2 케이블을 통해 전원과 데이터를 전송하여 D315 보드와 ZED X 카메라 사이에 안정적인 연결을 제공합니다. 동일한 보드에서 ZED SDK는 스테레오 영상 데이터를 내비게이션 스택이 즉시 활용할 수 있는 깊이 맵, 객체 추적 정보, 위치 데이터로 변환합니다. LiDAR 및 PTZ·열화상 기능을 갖춘 360° 관측 모듈과 함께 AVerMedia-Stereolabs 조합은 로봇 센싱 시스템의 핵심을 담당합니다.

첫 번째 시험 운용 이후 Watchbot은 60대 이상의 자율 로봇 플릿으로 성장했습니다. 공장, 공항, 주요 시설에서 총 28,000km의 무인 주행과 65,000시간 이상의 감시 운용 기록을 달성했습니다. 통합된 D315, ZED X, ZED SDK 기술 스택이 비, 안개, 직사광선 환경에서도 순찰 경로와 카메라 스트림을 매일 안정적으로 유지하기 때문에 고객은 이 시스템을 신뢰할 수 있습니다.

로보틱스 팀을 지원하도록 설계

AVerMedia와 Stereolabs의 플랫폼은 성능뿐 아니라 현대 로보틱스 개발 환경의 속도와 실제 요구사항을 고려해 설계되었습니다. 평가부터 배포까지 저수준 시스템 통합에 시간을 소모하지 않고 엔지니어가 안정적인 기반에서 개발할 수 있도록 지원합니다.

ZED X 카메라, D315 Carrier Board, ZED SDK 간의 플러그 앤 플레이 호환성은 로보틱스 개발에서 가장 많은 시간이 필요한 통합 단계 중 하나를 제거합니다. 엔지니어는 카메라와 컴퓨팅 시스템 간 안정적인 통신을 구현하기 위해 별도의 드라이버를 찾거나 SDK를 패치하거나 BSP를 수정할 필요가 없습니다. 사전 검증된 펌웨어와 소프트웨어 호환성이 적용되어 시스템 부팅 직후 정상 구성을 사용할 수 있습니다.

이러한 통합 지원은 전체 개발 수명주기에 걸쳐 제공됩니다. 양사는 소프트웨어 로드맵과 BSP 릴리스 일정을 조율하고, 샘플 애플리케이션, 레퍼런스 다이어그램, ROS 2 실행 파일을 포함한 공동 리소스와 신속한 문제 해결을 위한 공동 이슈 추적 시스템을 운영합니다. 고객은 엔지니어링 팀과 직접 협력하여 카메라 초기화 문제를 해결하고 펌웨어 설정을 최적화하거나 전원 시퀀싱을 검토할 수 있습니다.

배포 이후에도 JetPack 릴리스와 카메라 펌웨어 업그레이드에 맞춘 업데이트가 지속적으로 제공됩니다. 이를 통해 내부 임시 조치의 필요성을 줄이고 양산 시스템의 장기 유지보수성을 보장합니다. 첫 번째 프로토타입을 개발하거나 양산 규모로 확장하는 모든 단계에서 로보틱스 팀은 예기치 않은 문제를 줄이고 더 빠르게 반복 개발하며 핵심 자율주행 로직에 집중할 수 있습니다. 이 기술 스택은 초기 프로토타입부터 대규모 양산 플릿까지 원활하게 확장되며, 야외 로봇, 이동형 검사 장비, 자율주행차 등 다양한 적용 사례를 지원합니다.

GTC Paris를 통해 입증된 기술력

AVerMedia와 Stereolabs는 NVIDIA GTC Paris 2025에서 Jetson 생태계의 일부로 로보틱스를 위한 통합 멀티카메라 AI 비전 플랫폼을 공개했습니다. 자율이동로봇(AMR)과 휴머노이드 시스템을 모두 지원하도록 설계된 이 플랫폼은 동기화된 3D 인식과 컴퓨팅 기능을 컴팩트하고 견고한 폼팩터로 제공할 수 있음을 보여주었습니다.

실제 적용 사례를 기반으로 NVIDIA Jetson에서 실행되는 실시간 멀티카메라 스트리밍과 깊이 인식 기능을 시연했습니다. 내비게이션, 객체 감지, 안전 관련 AI 워크로드를 처리하여 현장 적용 준비가 완료되었음을 입증했습니다.

NVIDIA GTC 2025 행사에 참가한 AVerMedia와 Stereolabs. 출처: AVerMedia

이 행사에는 프로토타입과 실제 배포 사이의 격차를 줄일 수 있는 도구를 찾는 AI 개발자, 로보틱스 엔지니어, 생태계 파트너가 참여했습니다. D315 + ZED X + ZED SDK 플랫폼은 비전 통합이 더 이상 개발의 장애물이 될 필요가 없다는 것을 보여주었습니다.

GTC 시연을 통해 로보틱스 OEM을 위한 상용화 준비가 완료된 솔루션임을 확인했습니다. 검증된 BSP, 견고한 시스템 통합, 별도 설정 없이 즉시 사용할 수 있는 호환성을 바탕으로 NVIDIA Jetson 생태계 로드맵에 포함되었습니다. 초기 도입 현장의 피드백을 기반으로 차세대 Jetson Thor 모듈, 확장된 카메라 구성, 더욱 긴밀한 ROS 2 통합 지원도 진행 중입니다.

GTC 참가는 로보틱스 개발자와 제조업체에 플랫폼의 완성도와 이를 뒷받침하는 엔지니어링 역량을 입증했습니다. 양사의 협력은 로보틱스 팀이 프로토타입에서 양산으로 전환하는 데 필요한 도구와 개발 환경에서 지속적으로 가치를 제공하고 있습니다.

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