[지그비] 전력사용 최소화…·단순제어 안성맞춤
[바이너리CDMA] 기지국 없이 500m까지 데이터 송수신
근거리 무선통신 기술이 생활 속 케이블을 없애 가고 있다.
무선기기의 활성화에 발목을 잡던 전력 공급 여부를 저전력 실현으로 극복해가며 우리 생활 속으로 빠르게 침투하고 있다.
각각의 기술적 우위를 가리는 것은 의미가 없어 보인다.
통신범위, 전송속도 요구, 가격 경쟁력에 따라 가장 최적화된 환경에서 각자 역할을 충실히 해내기 때문이다.
이들은 유비쿼터스 시대를 앞두고 우리 손이 닿는 최전선에서 무선통신의 첨병 역할을 할 것으로 보인다.
근거리 무선통신 삼총사 블루투스, 지그비, 바이너리CDMA다.
지금은 디지털카메라, 프린터 등 여러 기기에도 확대 적용되면서 케이블 없는 디지털 환경을 만드는데 한몫하고 있다.
최초 버전은 1999년 블루투스SIG를 통해 발표된 ‘블루투스 v1.0’ 규격이다.
전송속도는 1Mbps에 전송거리는 10~100m로 규정돼 있다. 2004년에는 v2.0+EDR, 2007년에는 보안기능이 강화된 v2.1+EDR이 발표됐다.
현재는 1만여 개가 넘는 회원사들이 블루투스SIG에 속해 있다.
한국전자통신연구원(ETRI)의 임베디드보안기술연구팀에서 발표한 보고서는 블루투스가 지금과 같이 폭발적인 성장을 이룰 수 있었던 원인으로 다음 4가지를 꼽고 있다.
우선 오픈라이센스로 누구나 로열티를 내지 않고도 사용할 수 있으며 칩셋 가격이 3달러 정도로 저렴하다.
또한 애드혹(Ad-hoc) 네트워킹을 지원해 사전에 주소를 할당해 주지 않아도 임의로 주변기기들과 네트워크를 형성할 수 있다.
아울러 면허가 필요없는 2.4㎓ 대역을 사용해 1㎒의 채널을 79개 설정, 1초간 1600회 채널을 바꾸는 주파수 호핑 방법의 스펙트럼 확산 방식을 사용해 전파를 송신함으로써 전파간섭을 적게 받는다.
무엇보다 소형이고 전력소모가 적어 배터리 용량이 크지 않은 휴대용 기기에 적합하다. 전력을 필수적으로 사용하지 않는 기기는 3가지 저전력 모드를 제공해 배터리 수명을 연장할 수 있다.
최근에는 게임기의 컨트롤러에도 도입돼 대중적으로 큰 성공을 거두고 있다. 미래에는 보다 복잡한 운동 시뮬레이션 기구로서 가능성을 한층 밝게 하고 있다.
블루투스SIG는 초광대역(UWB) 기술이 상용화되면 추가로 블루투스 기술에 적용할 예정이다. 대용량 데이터의 고속 전송을 위함이다.
빠른 속도의 전송이 필요 없을 경우에는 기존 블루투스 모드로 전환돼 전력을 아낄 수 있다.
2007년에는 와이브리(Wibree) 포럼에서 표준화를 진행한 초저전력 와이브리 기술을 블루투스 규격으로 흡수하면서 ‘ULP 블루투스’로 거듭났다.
블루투스는 초기에 휴대폰의 핸즈프리로 대중화에 성공했지만 현재는 심장박동 모니터 등과 같은 의료기기에도 활용되고 있다.
이후에도 타 무선기술들을 흡수·통합하면서 근거리 무선통신 분야의 핵심 축을 담당할 것으로 예상된다.
전력소모를 최소화 하는 만큼 소량의 정보를 소통시키는 데 최적화 돼 있다.
주로 홈네트워크, 산업용 기기, 환경 모니터링, 군사 분야에서 활용된다.
데이터 전송속도는 10~115kbps이고 915㎒, 2.4㎓의 주파수를 사용한다.
AAA사이즈의 알카라인 건전지 하나로 1년여 수명을 지닌다. 저전력으로 각광받는 블루투스보다 더 전력소모가 적다.
블루투스와 비교해 볼 때 전송속도는 절반도 되지 않지만 블루투스가 최대 7개 노드를 구성할 수 있는 반면, 지그비는 6만5000개를 구성할 수 있어 현격한 차이를 보인다.
지그비가 전력효율 면에서 블루투스에 앞서고는 있지만 저속 전송이라는 단점을 고려해볼 때 블루투스를 완전히 대체하기는 힘들어 보인다.
따라서 대용량 멀티미디어 분야가 아닌 홈네트워크나 단순제어를 필요로 하는 분야에서 활용이 이어질 전망이다.
한국특허정보원의 자료에 따르면, 국내에서는 텔레매틱스와 관련된 지그비 특허 출원이 높은 것으로 나타났다.
이동통신기술과 자동차 산업이 발전한 2000년을 기점으로 급속히 출원이 늘고 있다는 설명이다.
누리텔레콤(대표 조송만)은 지그비를 이용해 메쉬(Mesh) 무선통신 방식의 디지털검침기 ‘아이미르’를 상용화하고 있다.
이 업체는 이를 통해 해외 원격검침 시장을 적극 공략하고 있다.
최근 스웨덴을 비롯해 노르웨이, 스페인, 필리핀, 이집트, 파라과이 등 전세계 10여 개국에서 파일럿 시스템 사업을 추진하고 있다.
서울통신기술(대표 송보순)은 지그비를 적용한 출입통제 시스템을 대학 기숙시설에 구축했다.
이 시스템은 문을 여닫는 도어록의 기본 기능 외에 △출입자 이력관리 △설정 스케줄에 따른 전원 온·오프 △화재 감지기능 △화재나 발생시 문 열림 기능 등을 구현하고 있다.
업체 관계자는 “이 시스템은 보안을 필요로 하는 연구소, 요양원, 연구소, 학원, 사무실 등에 적합한 시스템”이라며 “다양한 부대장비와 연동을 통해 편리하게 시큐리티 제어 및 감시가 가능하도록 했다”고 설명했다.
아울러 지그비가 ISO 표준화된 기술인만큼 해외시장에서 범용 확대할 수 있다는 장점이 있다고 덧붙였다.
최근에는 u헬스케어 분야에서 환자의 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있도록 환자복에 도입되기도 한다.
□ 바이너리CDMA = 전자부품연구원(KETI)이 세계 최초로 개발한 무선통신 기술인 바이너리CDMA(Binary CDMA)는 올해 초 본 특허기술이 국제표준(ISO)으로 최종 제정됐다.
이 기술은 무선랜이나 블루투스, 지그비에 비해 잡음에 강한 특성을 가지고 있다. 초고속 전송 및 저전력 소비가 가능하다.
6에서 55Mbps까지 다양한 통신속도를 내며, 가변 전송률을 지원하는 등 세계 최초로 기존의 CDMA와 TDMA 기술의 장점을 특화시켰다.
기지국 없이도 최대 500m까지 데이터 송수신이 가능하고, 100m이내 근거리에서는 이동중 80km/h의 속도로 영상과 음성의 송수신이 되는 등 타 근거리 무선통신에 비해 탁월한 원거리 무선 송수신이 가능하다.
특히 기존의 근거리 무선통신기술에 비해 데이터전송품질(QoS)을 개선한 고속데이터전송이 가능하며, 무선통신의 취약점인 보안기능을 개선한 기술로 높은 신뢰성이 요구되는 산업분야에 강점을 지닌다.
대우전자부품(www.dwecc.com)은 바이너리CDMA기술을 이전받아 상용제품 개발을 추진해 왔다.
이 업체가 개발한 바이너리CDMA 칩셋 ‘KWPAN1200’은 한 피코넷 당 40개의 단말기가 사용가능하고, 250개까지 접속할 수 있다.
멀티미디어 서비스 품질 보장(QoS)과 전송 데이터의 암호화 기능(AES-128)을 지원한다.
무선랜, 블루투스, 지그비와도 동시 사용이 가능하다.
무선통신환경이 열악한 지역일수록 바이너리CDMA의 활용도가 높아 현재 교통안전 분야에 적용이 활발한 것으로 알려졌다. 지하철용 무선 블랙박스, 불법주정차 차량관리 모듈 등이 그것이다.
정보가전용 무선 네트워킹을 위한 홈네트워크 분야에도 적용이 가능할 것으로 보인다.
전자부품연구원 관계자는 “그 동안 근거리 무선통신제품 개발을 위해 블루투스, 지그비 등과 같은 외국 표준기술만 적용해오던 기업들이 이젠 국내 기술로 근거리 무선통신 시장을 선점해 나갈 것”이라고 기대했다.
2010년 약 125억 달러로 예상되는 세계 무선 네트워크 시장에서 우리나라가 주도국으로 부상할 수 있는 기반을 마련했다는 평가다.
