(1) 5월17일 센서
(2) 5월20일 커넥티비티
(3) 5월24일 액추에이터
(4) 5월26일 마이크로 컨트롤러
(5) 5월28일 보안

[편집자 주]집안에서 연기가 감지되자 화재 감지기가 울리며, 감지기 근처 소방장비가 작동하고, 집 주인과 소방서에 긴급 연락이 전송된다. 소방이외의 분야에서도 이렇게 사람이 없어도 작동하는 이런 시스템의 구현은 우리 일상생활에서 쉽게 가능해졌고, 보편화됐으며, 향후 우리 일상생활에서 더욱 많은 발전을 거듭할 것으로 보인다. 사람의 개입이 없어도 사물 간 인터넷을 통해 연결되고 작동하는 시스템을 사물인터넷(Internet of Things)이라고 한다. 건강관리, 전원, 가스, 주차장, 가전 등 사물인터넷은 알게 모르게 우리 삶에 많이 적용되고 있다. 이에 본지는 5회에 걸쳐 사물인터넷을 가능하게 하는 첨단 기술에 대해 살펴보는 자리를 마련했다.

 


■ 전자제품과 IoT 차이점, ‘커넥티비티’

전자제품은 각각의 기능만으로도 훌륭한 임무를 수행하지만 각각의 기기들이 서로 통신함으로써 각 기기가 가지고 있는 능력들을 몇 배에서 수십 배 증가시킬 수 있다.


 

최근 커넥티비티가 가장 중요한 이슈로 떠오르고 있는 분야는 자동차분야로 커넥티비티를 통해 자동차는 ‘움직이는 생활공간’으로 발전하고 있다.

지능형 음성인식 서비스를 통해 차량 내 장치의 음성조작과 운전자에게 필요정보를 실시간으로 제공하고, 카 클라우드와 연결을 통해 운전자에게 각종 서비스를 제공한다. 또한 커넥티드 카 전용 운영체제는 자동차를 달리는 고성능 컴퓨터가 되게 만든다.


 

또한 우리 일상생활에서 커넥티비티가 가장 많이 사용되고 있으며, 자주 접할 수 있는 분야는 스마트 홈이다.

스마트 홈 시장에서는 커넥티비티가 무궁무진하게 펼쳐지고 있다. 대표적인 분야로 스마트TV를 비롯한 백색가전 시장, 스마트 조명, 보안 카메라, 스마트 스피커 등이 있다.

스마트TV의 경우 인터넷 접속 기능을 결합해 웹 서핑 및 게임, 소셜 네트워크 등 다양한 기능을 활용해 이미 일상생활에서 떼려야 뗄 수 없는 필수품으로 자리 잡았다.

스마트 조명은 조명의 밝기 조절이 가능해 개개인의 라이프 스타일에 다양하게 맞출 수 있으며, 스마트폰과 연동돼 다양한 기능을 수행 할 수도 있다.


 
산업분야에서도 커넥티비티의 대표적 모습을 확인할 수 있다. 바로 스마트 팩토리다.

스마트 팩토리에서는 제품의 전 생산과정이 무선통신으로 연결돼 공정이 자동으로 이뤄진다. 최소의 운영인력만으로도 공장 가동이 가능하며, 생산성, 품질, 고객만족도를 향상 시킬 수 있다.

이러한 서비스들이 가능한 것은 커넥티비티(Connectivity) 즉 각 기기 간 연결이 돼 있기 때문이다.

■ 대표적 커넥티비티 기술, Wi-Fi·블루투스

커넥티비티를 가능하게 하기 위한 기술로 우리가 알고 있는 Wi-Fi, 이더넷, 블루투스 등의 기술이 있으며, 이외에도 Zigbee, Z-Wave, NFC 등이 전송속도, 커버리지, 소모전력, 비용 등으로 구분되고 있다.


 

○ Wi-Fi

대표적인 기술로 Wi-Fi는 공식적으로 정해진 뜻은 없으며, 국내에서는 무선랜으로 통칭된다. Wi-Fi Alliance에 가입된 회사가 쓸 수 있는 상표로 근거리 무선 통신을 위한 규약이며, 무선 인터넷 공유기/AP가 필요하다.

규약에 따라 802.11b/a/g/n/ac/ad/ax 등 많은 기술이 존재하며, 고속 데이터 전공, 저지연, IP 지원 등의 장점으로 IoT의 핵심 커넥티비티 기술로 진화하고 있다.

2018년 30억개 이상의 Wi-Fi칩셋이 시장에 나왔는데 그 중 80%는 802.11ac다.

802.11ac는 2.4GHz 대역은 사용하지 않고 5GHz 주파수 대역만 사용하며 최소 1Tx-1Rx(1x1)에서 433Mbps, 최대 8Tx-8Rx(8x8)에서 3.7Gbps로 종전 Wi-Fi 4보다 68.5배의 압도적인 속도로 무선 기가 네트워크를 구현한다.

차세대 Wi-Fi로 802.11ax는 언제 어디서나 기가급 체감 속도를 실현하고 있다. 802.11ac의 단점인 약한 무선망 출력을 개선하고 넓은 범위에서 많은 기기가 동시 접속을 할 경우에도 최상의 QoS(망품질 제어) 속도를 보장할 수 있도록 개발된 표준이다.

차세대 60GHz 802.11ay는 20Gbps 이상 고속 전송을 실현하고 있다.

초저전력 Wi-Fi 802.11ba는 소모전력 수십 배 감소를 실현했다.

Wi-Fi 기술은 전송 효율, 전송 속도, 소모 전력의 3방향으로 기술이 발전하고 있다.

○ 블루투스

블루투스(Bluetooth)는 저비용, 저전력, 오디오 역영에서 low end IoT 무선 솔루션으로 활용되고 있다.

휴대폰, 이어폰, 노트북 등 휴대기기에서 10m 안팎의 초단거리 무선영역에서 주로 사용된다.

블루투스 1.0부터 블루투스 5.0까지 다양한 버전이 있으며, 손쉽고 사용이 간편한 장점이 있으나 거리의 제약은 단점으로 꼽힌다.

■ 기기간 호환성 향상 업계 한 뜻

IoT의 실현과 확대를 위한 기기간 호환성 향상도 커넥티비티의 중요한 이슈로 떠오르고 있다.

사물인터넷에서 브랜드 상관없이 표준 규격을 통해 사물인터넷의 호환성을 갖출 수 있도록 사물인터넷 표준화단체인 OCF(OPEN Connectivity Foundation)의 OCF 1.0 규격이 ISO/IEC JTC 1 국제산업표준으로 비준된 바 있다.

각 제조사마다 사물인터넷으로 연동하기 위한 운영체제와 통신 규격 등이 다르다보니 사물인터넷 기기간에 호환성이 문제였는데, OCF 규격을 통해 사물인터넷 기기들이 제 역할을 할 수 있게 됐다.

OCF에는 삼성전자, LG전자, 인텔, 마이크로소프트, 퀄컴, 일렉트로룩스 등 전세계의 다국적 기업들이 참여하고 있다.

■ 반도체 업계, 커넥티비티 기능 향상 칩 제조 강화

반도체 업계는 Wi-Fi, 블루투스 등의 기능을 하나로 통합한 칩은 물론 저에너지 또는 고성능 등 기능에 적합한 칩 제조를 위해 다양한 시도를 하고 있다.


 

인피니언(Infineon)의 경우 블루투스 저에너지 제품과 듀얼 모드 블루투스 솔루션 중에서 선택할 수 있는 옵션을 제공하고 있으며, SDK와 ModusToolbox의 IDE와 구성 툴들이 블루투스 지원 IoT 솔루션을 쉽게 빠르게 개발할 수 있도록 강력하면서도 사용하기 쉬운 툴세트를 제공하고 있다.

또한 초소형 폼팩터의 IoT 디자인이 가능하도록 AIROC™ 와이파이 + 블루투스 콤보 제품을 제공하며, 이들 콤보 제품은 IEEE 802.11a/b/g/n/ac WLAN과 블루투스를 단일 칩으로 통합했다.