<프리미엄 유료 매체 KIPOST에 2015년 9월 16일 게시된 기사입니다.>

사물인터넷(IoT) 서비스와 단말기가 쏟아져 나오면서 기존 통신망과 다른 통신 표준도 상용화되고 있다.

IoT 기기간 통신을 할 때 전력소모량이 적고 원거리에서도 데이터를 주고받을 수 있는 기술 표준이 각축을 벌이고 있다.

서비스⋅완제품 제조사 선택에 따라 관련 업계 시장 지형도 변화할 전망이다.

▲ '삼성 스마트 홈' 가전제품 / 삼성전자 제공

산업연구원에 따르면 세계 IoT 하드웨어 시장은 오는 2020년 1225조원에 이를 전망이다. 시스코는 서로 연결되는 기기 수도 500억개에 달할 것으로 예측했다. 기기에서 차지하는 기술 비중은 RF 트랜시버 45%, 센서 45%, 마이크로프로세서 5%로 추산된다.

트랜시버 주도권을 누가 잡느냐에 따라 수백조원에 이르는 시장이 좌지우지 되는 것이다.

일례로 지난 3월 한국 팹리스 레이디오펄스가 미국 IXYS에 매각됐다. 레이디오펄스는 2003년부터 지그비만 개발해왔지만 적용 분야가 스마트TV 리모컨 등에 한정돼 있어 큰 주목을 받지 못했다. 하지만 올해들어 IoT 기기에 맞는 통신 기술을 선점하려는 기업들이 서로 인수전을 벌여 가치가 급상승했다.

▲ 사물인터넷 시장규모 /산업연구원 제공                                    (단위: 조원)

 

 

근거리 통신망, 지그비⋅지웨이브 뜬다

 

삼성전자가 이번달 출시한 IoT 허브 ‘스마트싱스허브(SmartThings Hub)’는 사물간 근거리 무선통신에 지그비(ZigBee)와 지웨이브(Z-wave)를 지원한다.

그동안 스마트기기끼리 통신할 때는  블루투스(Bluetooth)나 와이파이(WiFi)가 주로 쓰였지만 각종 IoT 기기가 결합되는 시대에는 두 통신 프로토콜만으로는 한계가 있다. 와이파이는 대용량 데이터를 빠르게 송수신할 수 있는 대신 가능한 대신 전력 소모량이 높고, 블루투스는 n대n 통신이 불가능하다. 전력소모량이 큰 건 저전력블루투스(BLE)가 등장하면서 어느정도 해결됐지만 한번에 통신할 수 있는 기기 수가 제한돼 있다.

▲ 지그비와 블루투스 비교 / nuvation.com.제공​

지그비와 지웨이브는 전력 소모량이 상대적으로 적고 좀 더 많은 기기끼리 한꺼번에 통신할 수 있다는 게 특징이다. 대신 데이터 전송 용량은 적다. 전등, 온도조절, 스마트 계량기 등 간단한 데이터를 송수신하면서 전체 시스템을 조작하는데 적합하다.

▲ 지그비와 지웨이브 비교 /allion 제공 

통신 거리가 넓고 한번에 보낼 수 있는 데이터 용량이 클수록 전력소모량 역시 커진다. IoT 시대는 이 세가지 요소를 적절하게 조절해 최적화된 시스템을 구축하는 게 관건이다. 그렇다고 시중에 나온 통신방식을 모두 지원하면 기기 단가가 높아지기 때문에 여러 방식을 조합하거나 한가지로 결정해서 사용해야 한다.

 

소물(小物)인터넷 전용망, 새 프로토콜 각축

 

건물 내, 집안처럼 근거리에서는 지그비와 지웨이브, 블루투스 등 이미 개발이 많이 이뤄진 통신방식을 쓰는 게 유리하지만 원거리에서는 얘기가 달라진다.

이 때문에 소물인터넷 전용망으로 저전력원거리통신(LPWAN) 개념이 등장했다.

LTE-M, 시그폭스(SigFox), 로라(LoRa), 웨이트리스(Weightless) 등이 각각 협회(얼라이언스)를 중심으로 커가고 있다.

에릭슨, 소니, 퀄컴 등이 주도하는 LTE-M은 기존 4세대(4G) 이동통신 ‘롱텀에벌루션(LTE)’ 망을 응용해 사물인터넷에 활용하는 기술이다. 3GPP LTE릴리즈 12의 카테고리0에서 규정하고 있다. 이동통신 업체들이 기존 통신망 주도권을 강화할 수 있는 기술이다.

LPWAN 중 가장 최근 각광 받는 두 표준은 SigFox와 LoRa다.

프랑스 기업인 시그폭스가 제안한 기술은 ‘UNB(Ultra Narrow Band)’다. 배터리를 교체하지 않고 몇 년동안 사용할 수 있는 저전력망을 구현할 수 있다. 주파수 사용료를 내지 않아도 되는 비면허 주파수 대역 ‘ISM(Industrial, Scientific, Medical)’을 쓰기 때문에 비용이 적게 든다는 게 장점이다.

벌써 프랑스, 스페인 등 10개 도시에 전용망이 구축됐고 2020년까지 60개 국가에 서비스를 제공한다는 목표다.

올해 스페인 텔레포니카, 일본 NTT도코모벤처스 등이 앞다퉈 투자했고 SK텔레콤과  삼성전자도 시그폭스에 투자해 기술 확보에 나섰다.

LoRa(Long Range Wide Area Network)는 셈태크와 IBM리서치가 공동 개발한 기술로, 직접확산스펙트럼CDMA(DSSS CDMA) 기술을 쓴다. 비면허 주파수 대역을 사용한다. 시그폭스보다 전력소모량이 높지만 전파 간섭이 적다. 최대 100km까지 통신할 수 있고 속도는 300bps~100kbps다. SK텔레콤이 LoRa 얼라이언스에 가입했고

ARM, CSR 등 영국 업체들이 참여하는 웨이트리스(Weightless)는 개방형 표준을 지원한다. 활용성을 높이기 위해 ISM대역을 쓰는 ‘웨이트리스N’과 TV의 화이트밴드를 사용할 수 있는 ‘웨이트리스W’ 등 여러 주파수를 지원한다. 모듈 가격이  1~2달러 수준으로 저렴하다는 것도 강점이다.

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