근거리 무선통신 주요 기술 가운데 하나인 지그비(ZigBee) 애플리케이션 개발이 보다 쉬워질 전망이다.
802.15.4 및 지그비 칩셋 분야의 선두기업인 텍사스인스트루먼트(TI)는 29일, 지그비 설계를 단순화시키고 제품 출시기간을 줄여주는 Z-Accel(액셀) 새로운 네트워크 프로세서를 시장에 공급한다고 발표했다.
TI(www.tikorea.co.kr 사장 손영석)의 Z-액셀 시리즈의 첫 번째 제품인 ‘CC2480’은 애플리케이션 개발자 및 개발 업체들이 복잡한 지그비 기술을 전부 습득하지 않고도 뛰어난 성능의 지그비 애플리케이션을 만들 수 있도록 해준다.
CC2480을 이용하면 지그비를 처음 접하는 개발자들도 매우 짧은 시간에 가정 및 빌딩 자동화, 산업용 모니터링 및 제어와 같은 다양한 지그비 애플리케이션을 개발할 수 있다.
CC2480은 주요 동작 타이밍을 컨트롤하면서 프로세싱이 집약된 ZigBee 프로토콜 태스크를 처리하는 동안, MCU(Micro Controller Unit)가 애플리케이션을 처리할 수 있도록 충분한 리소스를 남겨둔다. 어떠한 MCU와도 호환이 되며, 특히 TI의 MPS430과 연동하면 초저전력 설계가 가능하다.
TI는 가정 및 빌딩 자동화, 산업용 모니터링 및 제어, 자산 추적, 저전력 무선 센서네트워크, 셋톱박스, 원격 조정, AMR(자동 미터 판독기) 및 의료용 애플리케이션 등에 사용되는 지그비 무선 네트워크 시스템을 이번 프로세서의 타깃으로 잡고 있다.
특히 이번 제품은 기본적으로 10개의 SimpleAPI를 지원한다. 이는 지그비 지식이 없어도 쉽게 애플리케이션을 만들 수 있도록 지원하는 것은 물론, 저가의 MCU를 만들 수 있도록 해주는 역할을 하기 때문에 시간 및 비용 절감 효과가 뛰어나다.
또한 TI가 제공하는 심플API는 뛰어난 무선전파 성능, 낮은 전력 소모, 정지 시 자동 저전력 모드 등의 장점도 제공한다.
이 밖에도 TI는 보다 원활한 애플리케이션 개발을 지원하고자 저렴한 가격의 종합 데모 키트도 지원한다. TI의 ‘eZ430-RF2480’은 USB 기반의 무선 데모 툴로, CC2480 네트워크 프로세서 및 MSP430 MCU를 평가하는데 필요한 모든 하드웨어 및 소프트웨어를 제공한다.
한편, CC2480은 기존 제품들과 비교해 가격이 조금 비싸지만(1000개 기준 8.1달러) 문제될 것이 없다는 게 TI 측 입장이다.
TI코리아 안진철 과장은 “일반 산업 분야의 솔루션애플리케이션 업체가 지그비 기술을 접목해 애플리케이션을 만들기는 어렵다”면서, “이런 기업들이 CC2480을 이용하면 API와 관련된 약간의 지식만 갖고도 관련 애플리케이션을 개발할 수 있다”고 강조했다.
안진철 과장은 “지그비 시장에서 중요한 것은 칩 가격이 아니라, 애플리케이션 개발에 들어가는 시간과 비용의 문제다. CC2480은 이러한 문제에 해답을 제시한다”고 덧붙였다.
TI 측 이번 제품 출시가 지그비에 대한 관심은 높지만 애플리케이션 개발 업체가 많지 않아 시장이 활성화되지 않고 있는 국내 시장에서 지그비 기술을 확산시키는 계기가 될 것으로 기대하고 있다.
The IEEE has started work on a new protocol—a standard called IEEE 1902.1 also known as RuBee—that is expected to give retailers and manufacturers an attractive alternative to RFID for many applications, especially item-level efforts.
Officials say they expect products based on the protocol to be available within 12 to 18 months.
The initial backers of RuBee being considered as a protocol include industry heavyweights from both the retail side—including the U.S.'s Best Buy, U.K.-based Tesco and Germany's Metro Group—plus technology vendors including Hewlett-Packard, Intel, IBM, Sony, Panasonic, Motorola and NCR, said Pete Abell, a veteran RFID analyst now working for IDC's Manufacturing Insights. Paris-based CarreFour is also supporting the effort, Abell said.
"The horsepower behind this one is pretty significant," Abell said.
RuBee "definitely has a major place. The RFID world moving forward is not going to be a one-size-fits-all."
IEEE officials paint RuBee as not a wholesale replacement for RFID, but merely an alternative technology that may be better suited for specific applications. Indeed, RuBee is close to a scientific opposite of today's typical RFID technology.
John Stevens is chairman of the 1902.1 working group and is also chairman of Visible Assets.
Visible Assets began the RuBee effort and made the proposal to IEEE after gaining the support of several key retailers and technology vendors, Stevens said.
A traditional 900MHz RFID approach "is 99.99 percent radio signal and 0.01 magnetic/inductive. What [RuBee] is doing is 99.99 percent magnetic. There is no radio signal in these tags at all," Stevens said.
"All RFID tags are backscattered transponders. RuBee is an active transceiver."
An IEEE statement described RuBee as being "a bidirectional, on-demand, peer-to-peer, radiating, transceiver protocol operating at wavelengths below 450 Khz. This protocol works in harsh environments with networks of many thousands of tags and has an area range of 10 to 50 feet."
The "harsh environment" reference is key to RuBee's appeal, as RFID's struggles with getting accurate reads through or near liquids and metals has been the most significant obstacle to its widespread cost-effective deployment.
RuBee's opposite approach sidesteps many of those problems and makes it ideal for liquid and metal situations, Stevens said.
Abell said those weak RFID read rates—plus some standards group decisions and industry politics—have all played into making the environment receptive for RuBee.
"The key is that there needs to be some technology that is available that works in harsh environments. We still have 70 to 80 percent read rates, and that is both Gen1 and Gen2. That is unacceptable," Abell said.
He added that reads taken at different points along the supply chain deliver different accuracies and he cited some Wal-Mart data that has been released showing accuracy rates "upwards of 95 percent."
But those readings, he said, were taken at the last stage, with readers at the box crushers, when it's easiest to read because the product is out of the box and it's a simple tag on the cardboard.
"We're seeing a very mixed bag of read rates," he said.
HF (High-Frequency) RFID approaches "have been forced upon [RFID standards group] EPC Global" against the wills of both Wal-Mart and the U.S. Department of Defense because "they said that they only want one frequency," Abell said.
"They were both hoping that UHF Gen2 would work for everything. Nobody wants to replace what's already been done. The HF announcement is critical background to understand that there already was a crack in the armor."
The EPC Global decision meant that both Wal-Mart and the Defense Department "are faced with the prospect of redoing their infrastructure. This opens up the options to considering something very different" such as RuBee, Abell said.
RFID has one critical advantage over RuBee in its ability to read far more products in a short period of time.
"RFID can do things that we can't do as well. RFID can take a bunch of things on a conveyor and it can read those items quickly. It has a very high bandwidth," Stevens said. "We're very low frequency, very slow. Most of the things that we do don't require speed. Realtime inventory with RFID is very difficult. We're never going to do Gillette razors. We're never going to do aspirin. We will do cell phones. We will do printers. We're trying to track something that has a little more value."
Abell agreed with the likely split between RFID and RuBee products.
"It's going to work well for discrete manufactured products, such as iPods and cell phones, lawn and garden equipment," he said.
"The negative is that it can only read about 10 reads per second. RFID UHF can handle 150 to 200 reads per second. RFID HF handles maybe as many as 100 reads per second."
From a price perspective, Stevens said that there is no significant price difference between RuBee and traditional RFID approaches.
Abell added that RuBee could work well for razor blades and other higher-priced small items that are attractive to shoplifters.
A common technique used by shoplifters is to line a regular bag with aluminum foil and place stolen items in the bag, where the foil will prevent its RFID tag from communicating with anti-theft devices.
A RuBee-protected item would be able to easily communicate with its readers through the aluminum foil.
Stevens sees RuBee as having the potential to track every product regardless of where it is, allowing for a Google-like system to report on where products are at any time.
The IEEE statement announcing the work on the new protocol suggested one scenario for this kind of deployment: "IEEE P1902.1 will offer a real-time, tag-searchable protocol using IPv4 addresses and subnet addresses linked to asset taxonomies that run at speeds of 300 to 9,600 Baud. RuBee Visibility Networks are managed by a low-cost Ethernet enabled router. Individual tags and tag data may be viewed as a stand-alone, web server from anywhere in the world. Each RuBee tag, if properly enabled, can be discovered and monitored over the World Wide Web using popular search engines (e.g., Google) or via the Visible Asset's .tag Tag Name Server."
The statement also touted RuBee's low power consumption.
"One of the advantages of long-wavelength technology is that the radio tags can be low in cost, near credit card thin [1.5 mm] and fully programmable using 4 bit processors," the IEEE statement said.
"Despite their high functionality, RuBee radio tags have a proven battery life of 10 years or more using low-cost, coin-size lithium batteries. The RuBee protocol works with both active radio tags and passive tags that have no battery."
The P1902.1 effort "will provide for asset visibility networking that fills the gap between the non-networked, non-programmable, backscattered, RFID tags widely used for asset tracking and the high-bandwidth radiating protocols for IEEE 802.11 local area networks and IEEE 802.15 personnel area and data networks," the statement said.
국제전기표준회의(IEEE)가 기존 전자태그(RFID)를 대체할 수 있는 새로운 근거리 무선통신규격인 ‘루비’(RuBee:IEEE 1902.1)를 추진, 내년부터 보급확산을 예고하고 있다.
PC매거진 최신호에 따르면 IEEE는 저주파를 이용하는 루비의 장점으로 △물체를 가리지 않는 원활한 통신 △상대적으로 긴 통신거리 △저렴한 관련 기기 양산 비용 등을 꼽고 적극 지원을 꾀하고 있다.
◇루비 인기 급상승=실제로 루비는 수중과 땅속에서도 양방향 통신이 가능하다. 태그와 리더기의 통신거리도 900㎒ 기반 RFID가 수십㎝에 불과한 반면ㅔㅇ 루비는 반경 15m에 달한다. 이 같은 루비의 장점은 액체를 비롯한 주위환경에 대해 덜 민감하고 멀리 나가는 450㎑ 이하 저주파수 대역을 사용하기 때문이다.
루비는 또 시계용 리튬배터리 하나로 10년 이상을 쓸 수 있을 정도로 전력소모량이 적고 저렴한 가격에 루비태그와 리더를 양산할 수 있다.
무엇보다 큰 장점은 현행 IPv4 기반 인터넷 주소를 부여해서 루비태그를 붙인 화물이 언제 어디로 이동하며 어떤 상태(온도·습도)인지도 실시간으로 온라인 추적이 가능하다는 점이다.
이러한 장점 때문에 월마트와 테스코·까르푸 같은 유통업계와 인텔·IBM·HP·파나소닉 등도 루비제품의 개발과 상용화에 적극 나서고 있다.
◇내년 보급 예고= IEEE는 새로운 근거리 무선통신인 루비기반의 태그·리더 등 관련제품이 이르면 1년 뒤부터 유통업계에 실제로 보급될 것으로 낙관하고 있다.
IEEE의 1902.1 워킹그룹회장이며 루비 전문회사 비저블애셋을 운영하는 존 스티븐스는 “RFID는 통신과정에서 전자파 신호가 99.9%를 차지하지만 루비는 자기장 신호가 99.9%를 차지한다”고 설명한다. 그는 또 ”루비는 수천개의 제품 태그가 한꺼번에 쌓여 있거나 알미늄 호일에 덮여 있어도 정확히 정보를 읽어낸다”고 자랑했다.
전문가들은 루비가 기존 RFID를 완전히 몰아내지는 않지만 주변 환경에 영향을 받지 않는 강력한 통신능력으로 물류분야에서 혁신을 가져올 것이라고 전망한다. 대형할인점에서 도입하는 RFID의 경우 알미늄 호일에 싸면 계산대의 보안장치도 인식을 못하지만 루비는 이런 문제점을 극복할 수 있다. 또 창고 전체에 쌓인 물품들의 내력도 루비를 도입하면 일일이 리더를 대지 않아도 실시간으로 파악할 수 있다.
◇보급의 장애는=물론 루비의 보급과 관련해 기존의 RFID를 급속히 대체하리라는 섣부른 전망을 하기는 쉽지 않다.
무엇보다도 물류산업계 사람들이 기존에 사용되던 RFID를 당장 이것으로 바꾸고 싶어 하지 않을 것이란 점을 들 수 있다.
게다가 기술적인 면에서 RFID에 뒤지는 부분도 간과할 수 없다. 저주파수를 사용하는만큼 정보인식속도가 초당 10회에 불과해 고주파수를 쓰는 RFID제품의 인식속도(초당 100∼200회)보다 크게 떨어진다.
시장조사기관 IDC의 RFID전문가 피터 아벨은 “루비는 802.11기반의 무선랜·지그비(Zigbee)와 네트워크에 연결되지 않은 일반 RFID의 간극을 채운다”면서 근거리 무선통신분야에서 지그비·블루투스와 맞먹는 새로운 다크호스가 등장했다고 평가했다.
무선 랜과 블루투스(Bluetooth), FM 튜너 기능을 하나의 칩에 집적한 IC가 드디어 등장했다. 미국의 Broadcom Corp.사는 2007년 2월 2일, IEEE802.11a/b/g 및 블루투스 송신 기능과 FM 라디오의 수신 기능을 하나의 칩에 통합한 IC의 샘플 출하를 개시한다고 밝혔다.
지금까지 무선 랜과 블루투스 기능을 겸비한 IC는 미국의 벤처기업에서 개발되었다는 발표가 있었지만, Broadcom사와 같은 무선 IC 관련 메이저 업체가 해당 기능을 가진 칩의 샘플 출하를 개시한 것은 이번이 처음이다. 이와 함께 FM 튜너 기능까지 통합한 IC는 지금까지 전례가 없는 것이다. 한편, FM 튜너와 블루투스를 하나의 칩에 통합한 IC는 이전 영국의 CSR사와 Broadcom사에 의해 발표된 바 있다.
현재 휴대전화기 등 소형 기기에 탑재하기 위한 무선 랜과 블루투스 또는 블루투스와 FM 튜너 등의 IC를 조합한 소형 모듈이 속속 등장하고 있다. 이번에 Broadcom사가 개발한 IC는 이 세 가지 기능을 하나의 칩에 통합함으로써, 탑재시의 부품 및 재료 비용을 삭감할 수 있을 뿐만 아니라 휴대기기의 소형화에 기여할 수 있을 전망이다.
이번에 개발된 IC의 명칭은 [BCM4325]이다. 65nm CMOS 공정을 사용하여, 디지털 베이스밴드 영역과 아날로그 RF 회로를 실현하였다. 무선 랜 기능에서는 IEEE802.11a/b/g에 준거한 MAC 제어/베이스밴드 처리/RF 회로, 그리고 마이크로 컨트롤러가 내장되어 있다. 블루투스의 경우에는 최대 3Mb/초의 성능을 갖는 Bluetooth2.1+EDR 규격에 준거한 MAC 제어/베이스밴드 처리/RF 회로와 마이크로 컨트롤러가 집적되었다. 무선 랜과 블루투스를 동시 이용할 때의 간섭을 피하기 위한 [AFH(adaptive frequency hopping)] 방식 이외에도 IEEE802.15.2 규격에 준거한 간섭 저감 수법을 실장하고 있는 것이 특징이다. Broadcom사는 소비전력도 충분히 낮다는 점을 강조하고 있으나, 구체적인 값을 밝히고 있지 않다.
5GHz 대역의 송수신에도 대응하는 [BCM4325] 칩 이외에도 2.4GHz 대역의 송수신에만 대응하는 [BCM4325G] 칩도 함께 개발되었다. 전자는 IEEE802.11a/b/g에 전부 대응하는 데 비해, 후자는 IEEE802.11b/g에만 대응한다. 7.5mm 크기의 196단자 FBGA(Fine Ball-Grid Array) 패키징이 사용되었다.
한편, Broadcom사는 일본, 미국, 유럽의 휴대전화 업체를 상대로 이번 개발 칩의 영업 활동을 전개할 예정이며, 2007년 2월 12일부터 스페인의 바르셀로나에서 개최될 예정인 [The 3GSM World Congress 2007]에서 관련 기술과 제품을 전시할 예정이다.
근거리 무선통신 주요 기술 가운데 하나인 지그비(ZigBee) 애플리케이션 개발이 보다 쉬워질 전망이다.
TI는 가정 및 빌딩 자동화, 산업용 모니터링 및 제어, 자산 추적, 저전력 무선 센서네트워크, 셋톱박스, 원격 조정, AMR(자동 미터 판독기) 및 의료용 애플리케이션 등에 사용되는 지그비 무선 네트워크 시스템을 이번 프로세서의 타깃으로 잡고 있다.
