[편집자주] 4차 산업혁명으로 산업 전반에 첨단 기술이 융합되며 연결의 시대가 열렸다. 초연결, 초융합, 초지능을 특징으로 하는 4차 산업혁명 이후, 최근에는 유럽연합을 중심으로 인간 중심, 지속가능성, 탄력성의 개념을 필두로 하는 5차 산업혁명의 개념이 발화됐다. 이는 인간과 기계(로봇)가 협력하는 시대로, 연결된 세상의 상호작용이 중요해짐에 따라 스마트홈, 전자기기, 자동차 등을 위한 커넥티비티(connectivity)가 중요한 요소가 될 것으로 전망된다. 연결성을 뜻하는 커넥티비티는 무선 네크워크를 통해 경험 가능한 다양한 기능과 서비스를 의미한다. 필자는 다양한 기술의 통합으로 이뤄낸 주요 반도체 기업들의 커넥티비티 솔루션을 살펴봤다.
 
기존 산업과 정보통신기술(ICT)의 융합으로 이루어지는 차세대 산업 혁명인 인더스트리 4.0에 이어 유럽연합을 중심으로 인더스트리 5.0에 대한 담론이 활발하다.

인더스트리 4.0의 주요 개념이 초연결, 초융합, 초지능이었다면 인더스트리 5.0의 핵심 요소는 인간 중심, 지속가능성, 탄력성으로, 이는 인더스트리 4.0의 문제들을 해결하기 위해 기존 개념을 확장한 것이라고도 볼 수 있다.

특히, 코로나19로 전 세계 시장의 변동성이 심화됨에 따라 인더스트리 5.0의 주요 개념은 새로운 시대에 대응하는 데 보다 효과적인 방안을 마련해 줄 수 있다.

이 새로운 패러다임에서 인간은 기계와 대립의 위치가 아닌 협업 관계를 맺고 새로운 방식으로 현장에 서 일하게 된다. 차세대 IoT 커넥티드 기기와 혁신적 애플리케이션을 구현하는 핵심이 바로 여기에 있다. 이미 인더스트리 4.0에 따른 기기 사용의 확산과 데이터양의 급격한 증가로 커넥티비티 환경은 급속하게 변하고 있고, 이로 인한 기술 요건도 점차 복잡해지고 있다. 인간, 기계, 연결된 세상의 상호작용이 중요해지는 인더스트리 5.0에서 커넥티비티는 더 중요한 요소가 된다.

이에 주요 반도체 기업들은 오랜 기술 전문성을 바탕으로 다양한 기술의 통합을 통해 원활하고 광범위하며 신뢰할 수 있는 커넥티비티를 지원하는 솔루션을 선보이고 있다.

■ NXP ‘트리멘션’ UWB 레이더, 초미세 동작 감지
 
NXP는 트리멘션(Trimension) 포트폴리오에 초광대역(UWB) 레이더와 정밀거리측정(Fine Ranging) 기능을 결합한 업계 최초 단일 칩 솔루션을 추가했다.
 
UWB 레이더는 다양한 상황에서 안전성 및 편의성을 제공한다. 특히 ‘초미세 동작 감지’ 기능은 스마트홈 및 자동차에 탑재되는데, 자동차에서 어린이가 뒷좌석에 남겨지면 안전 경고를 보냄으로써 아동 방치를 예방할 수 있다.
 
IoT, 모바일, 차량 개발자들이 해당 기능을 빠르게 통합할 수 있도록, 확장된 포트폴리오에는 IoT 애플리케이션용 트리멘션 SR160 및 모바일·차량 애플리케이션용 향후 출시 예정 트리멘션 디바이스가 포함돼 있다.
 
■ 인피니언 ‘Wi-Fi 6’, 홈 네트워크 혼잡성↓
 
인피니언의 Wi-Fi 6 제품군은 무선 커넥티비티 요구를 충족하며 홈 네트워크의 혼잡성을 줄여준다.
 
Wi-Fi 6는 최신 세대 Wi-Fi 규격이다. 코로나 팬데믹 이후, 집안 활동이 늘어나면서 VR기기, OTT 수요가 증가한 가운데, Wi-Fi 6는 홈 네트워크 혼잡을 완화하면서 네트워크 효율, 디바이스 배터리 수명, 지연시간, 범위도 개선할 수 있다.
 
인피니언은 Wi-Fi 6/6E와 Bluetooth 5.2 콤보 제품을 출시하면서 보안 AIROC 고성능 무선 커넥티비티 제품군을 확장했다. AIROC Wi-Fi 6/6E 콤보 솔루션은 2.4GHz, 5GHz와 새로운 그린필드 6GHz 스펙트럼으로 동작하며, 게임 콘솔, AR/VR, 스마트 스피커, 미디어 스트리밍 디바이스, 자동차 인포테인먼트 같은 고품질 비디오·오디오 스트리밍 애플리케이션에 적합하다.
 
■ TI, 사물인터넷(IoT) 애플리케이션 ‘매터’ 도입 간소화
 
TI(텍사스 인스트루먼트)는 와이파이와 스레드(Thread) 심플링크(SimpleLink) 무선 마이크로컨트롤러(MCU)에 매터를 지원하는 소프트웨어 개발 키트를 제공해, 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션의 매터(Matter) 도입을 간소화하도록 지원한다.
 
‘매터’는 커넥티비티 오픈소스 프로토콜로서, 검증된 기술을 바탕으로 단일화된 애플리케이션 층을 제공한다. 이 무선 MCU를 사용해 초저전력 배터리 구동 스마트홈 및 산업 자동화 IoT 애플리케이션을 설계할 수 있을 것으로 보인다. 특히 새로운 IoT 애플리케이션용 무선 MCU는 상호운용 가능한 매터 디바이스들과 원활한 연결을 돕는다.
 
TI는 심플링크 무선 MCU는 스레드 애플리케이션에서 동급 디바이스 대비 대기 전력 소모를 최대 70%까지 낮추고 5초의 짧은 폴링(polling) 시간으로 배터리 수명을 최대 4년까지 연장해줄 수 있다고 전했다. 원거리 커넥티비티 애플리케이션의 경우, 무선 MCU의 고효율 통합 전력 증폭기는 업계에서 가장 낮은 전력 소비량인 +20 dBm에서 101mA을 사용하기 때문에 보다 높은 출력 전력에서 배터리 전력 소비를 줄여 안정적 연결이 가능하다.
 
■ STM, ‘ST60’, 물리적 커넥터 없이 단거리 통신 지원