소개
창업경진대회 팀 Malssy의 워치 단말
Malssy는 창업경진대회에 나간 팀입니다. 팀은 아동 언어 습관 교정 서비스를 기획했습니다. 팀원들은 서비스 기획, 언어 분석 AI, 보호자 앱, 워치 단말을 나눠 맡았습니다. 포너즈 멤버는 이 팀에서 워치 단말의 케이스, 회로, 펌웨어를 맡았습니다.
문제
아동 언어 습관 교정 서비스에 먼저 필요했던 손목 위 마이크
아이의 말버릇은 보호자가 없는 자리에서 더 자주 드러납니다. 팀은 아이가 쓰는 말을 기록해 보호자가 알아채고 바로잡게 돕는 서비스를 기획했습니다.
보호자는 아이가 어린이집이나 학교에서 쓰는 말을 곁에서 다 듣기 어렵습니다. 나쁜 말을 뒤늦게 알게 되면 언제 어떤 상황이었는지 되짚기도 어렵습니다.
서비스가 돌아가려면 아이 손목에서 음성을 모아 밖으로 보내는 단말이 먼저 있어야 했습니다. 아이가 차는 크기의 케이스에 마이크와 배터리, LED, 버튼, 진동 모터가 함께 들어가야 했습니다.
팀은 워치 단말을 먼저 만들어 음성이 PC까지 이어지는지 확인하기로 했습니다. 언어 분석 AI와 보호자 앱 연동은 이번 범위에 넣지 않았습니다.
해결
케이스·회로·펌웨어를 함께 설계한 음성 수집 워치
포너즈 멤버는 워치 단말의 외관, 회로, 펌웨어를 설계했습니다. 음성은 워치에서 모아 압축한 뒤 Bluetooth로 PC에 보냅니다.
- 워치 케이스: 아이가 찰 수 있는 크기로 3D 모델링했고, 수정본에서 착용감과 부품 배치를 다시 잡았습니다.
- 회로와 PCB: ESP32-PICO-D4로 회로도, PCB, Gerber, BOM을 만들었습니다.
- 음성 수집: MEMS 마이크 음성을 I2S로 받아 16kHz 모노로 모읍니다. 보내기 전에 ADPCM으로 압축합니다.
- 녹음 제어와 송신: Bluetooth Classic SPP로 녹음 시작·중지 명령을 받고, 음성 데이터를 보냅니다.
- 테스트 펌웨어: LED, 버튼, 진동 모터, 배터리 상태를 확인하는 펌웨어를 메인과 따로 두었습니다.
- PC 수신 확인: Windows WPF 수신 프로그램과 연결해 음성을 받고 WAV로 저장했습니다.
ADPCM으로 줄인 음성
워치는 모은 음성을 Bluetooth로 계속 보내야 합니다. 포너즈 멤버는 보내기 전에 ADPCM으로 압축했습니다. 압축하지 않은 음성은 무선 대역을 오래 붙잡아 끊김과 배터리 소모가 커집니다. ADPCM은 연산이 가벼워 작은 칩에서도 실시간으로 돌고, 음질을 크게 해치지 않습니다.
명령과 음성을 한 채널로 묶은 SPP 전송
녹음 명령과 음성 데이터를 모두 SPP 한 채널로 주고받았습니다. SPP는 시리얼 통신처럼 쓸 수 있어 PC 쪽 수신 프로그램을 간단하게 짤 수 있습니다. BLE보다 한 번에 보낼 수 있는 양이 커서 음성을 끊김 없이 보내기에도 맞습니다.
메인과 따로 둔 테스트 펌웨어
LED, 버튼, 진동 모터, 배터리를 하나씩 점검하려고 테스트 펌웨어를 따로 두었습니다. 작은 케이스에 부품을 모두 넣고 나면 하나씩 떼어 보기 어렵습니다. 조립한 단말에서 문제가 생기면 어느 부품인지 먼저 가를 수 있습니다.
결과
손목에서 모은 음성이 PC의 WAV 파일로 남기까지
팀은 워치에서 모은 음성이 Bluetooth로 PC에 닿는지 시험했습니다. 시험에서 음성이 PC에 WAV 파일로 저장되는 것을 확인했습니다. 팀은 이 단말을 서비스 시제품으로 대회에 냈습니다. 언어 분석과 보호자 알림은 이 시험에 들어 있지 않습니다.
