<세상을 바꿀 사물인터넷>이라는 주제로 사물인터넷의 개요와 사물인터넷의 ‘사물’이 어떤 것이고 적용됐을 경우 어떻게 바뀌는지에 대해 알아봤었습니다.
이번 시간에는 각 사물들이 연결되는 방식인 ‘네트워크’에 대해 알아보고자 합니다. 사물인터넷의 사물들은 인터넷으로 연결된다는 것은 알고 있지만, 어떤 네트워크 형태로 연결이 되고 어떤 특징이 있는지는 잘 모르는 사람들도 많습니다.
오늘은 사물인터넷을 구성하는 중요 요소 중 하나인 ‘네트워크’를 알아보겠습니다.
사물인터넷에 필요한 네트워크
사물인터넷 제품들은 전부 ‘무선’ 방식의 네트워크를 사용합니다. 잠깐만 생각해보면 당연한 것일 수 있습니다. 모든 가전들이 케이블로 연결되어 있다고 생각해보세요. 조금은 끔찍할 것 같지 않나요? 온 집안에 케이블이 주렁주렁~
그래서 무선 네트워크를 고집하고 있습니다. 편리한 삶도 중요하지만 시각적인 디자인도 무시할 수 없기 때문입니다.
그나마 다행인 것은, 사물인터넷의 사물들은 초고속 인터넷이 필요하지 않습니다. 전기 플러그로 대용량의 동영상을 전송할 것도 아니고 냉장고로 고화질 사진을 전송할 필요도 없기 때문입니다.
물론 예외로 홈CCTV ‘맘카’ 같은 경우에는 고화질 영상을 클라우드로 저장할 때 초고속 인터넷이 필요하기도 합니다. 이때는 예외로 유선을 사용하거나 홈 기가와이파이처럼 빠른 속도의 무선 와이파이를 사용하면 됩니다.
사물과 통신을 할 때는 간단한 명령어만 주고 받습니다. ‘가스 잠가’, ‘불 꺼’, ‘온도는 25도로 설정’ 대략 이런 식의 명령만 내리기 때문에 빠른 속도의 네트워크는 필요 없기 때문입니다.
대신 중요한 것이 하나 있는데요. 바로 ‘표준화’입니다. 세상의 모든 사물을 네트워크로 연결할 때 어떤 네트워크를 사용하는지 표준화를 결정하지 않는다면, 사물 제조사마다 어떤 기준에 맞춰 만들어야 하는지 결정하지 못해 혼란만 가중될 것입니다.
그래서 나온 표준이 ‘Z-Wave’와 ‘ZigBee’입니다.
Z-Wave
‘Z-Wave’는 홈 오토메이션을 위한 근거리 무선 통신 표준 기술을 뜻합니다. 그래서 홈 IoT에 딱 맞는 기술인데요.
Z-Wave의 특징이라면 바로 ‘mesh(그물)’ 형태의 구조입니다. 각 장치들이 서로 통신을 해서 AP와 직접 연결이 안 되더라도 중간에 있는 다른 Z-Wave 호환 장치를 통해 더 멀리 있는 장치와 연결을 할 수 있습니다.
‘IoT@home’이라는 홈 IoT 브랜드를 갖고 있는 유플러스와 딱 맞아떨어지죠? 유플러스도 바로 이 ‘Z-Wave Alliance’에 아시아 최초로 이사회 및 주축 회원사로 지난해 말부터 참여하고 있습니다.
그럼 여기에서 잠깐!
‘Z-Wave Alliance’라는 것이 무엇인지 알려드릴게요. 이름 그대로 Z-Wave 표준을 채택한 그룹을 뜻하는데요. 2014년 말 기준으로 전세계 250개 이상의 제조사 및 서비스 업체가 이 연합에 가입되어 있습니다. 그리고 현재는 회원 수가 300곳이 넘어섰습니다.
(Z-Wave 이사회 명단)
여기에는 LG유플러스를 비롯해 ‘ADT’, ‘LG전자’, ‘at&t’, ‘삼성SDS’, ‘보쉬’, ‘버팔로’, ‘화웨이’, ‘버라이즌’ 등이 회원으로 가입되어 있습니다.
Z-Wave에서 사용하는 네트워크 최대 속도는 100kbps에 불과합니다. 아주 느리지만 이 정도의 속도만으로도 충분합니다. 그리고 거리는 최대 30m이고 주파수는 800MHz 중반 대역에서 900MHz 초반 대역을 사용합니다.
주파수가 낮으면 낮을수록 회절율이 좋아 장애물이 있더라도 굴절이 되어 연결 유지에 좋다는 특성이 있어 벽이나 방문이 있더라도 집안 내 연결에서는 최고의 효율을 낼 수 있습니다.
(AP에 USB형태의 전용 동글만 연결하면 모든 Z-Wave 제품을 제어할 수 있습니다)
현재 Z-Wave 시장 현황을 보면, 1,350개 이상의 제품군이 있고, 전세계적으로는 3,500만 대 이상의 제품이 사용되고 있습니다.
ZigBee
Zigbee 역시 Z-Wave처럼 근거리 통신을 위한 표준의 하나입니다. IEEE802.15.4 표준을 사용하고 10~20m 거리에서의 연결을 보장하고 있습니다.
사용하는 주파수는 800MHz 중반 대역부터 900MHz 초반 대역과 2.4GHz를 사용하는데 이는 Z-Wave와 같습니다. 그리고 Z-Wave처럼 메시 네트워크 형태로 되어 있어 장치들이 서로 망을 연결하여 어느 한쪽의 연결이 끊기더라도 다른 장치를 통해 연결을 유지합니다.
(ZigBee 회원사 일부)
Zigbee 역시 ‘ZigBee Allience’라는 연합이 있는데요. Z-Wave Alliance와 겹치는 곳도 많습니다. 주요 회원사를 보면, ‘at&t’, ‘필립스’, ‘도시바’, ‘삼성’, ‘LG전자’, ‘화웨이’, ‘소니’, ‘시스코’ 등이 포함되어 있고 약 400개 정도의 업체들로 구성되어 있습니다.
지금까지 사물인터넷을 위해 사용하는 무선 네트워크 기술인 Z-Wave와 ZigBee에 대해 알아봤습니다. 사물인터넷에서는 ‘사물’만큼이나 ‘네트워크’도 중요한데요. 고속보다는 연결 유지를 위한 안정성, 그리고 저전력이 매우 중요합니다.
그리고 ‘기술표준’도 중요한데요. 특정 표준에 대한 인증을 받으면, 전세계 어느 제조사의 제품이라도 서로 호환이 되므로 비용이나 개발에 있어 유리하기 때문입니다. LG유플러스는 전세계 어느 사물인터넷 제품이라도 ‘Z-Wave’ 인증을 받은 제품이라면 사용할 수 있습니다.
다음 시간에는 LG유플러스의 홈 IoT 서비스인 ‘IoT@home’에 대해 알아보겠습니다.
이상으로 ‘세상을 바꿀 사물인터넷 – 네트워크 편’이었습니다.
