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[신기술] 사물통신(M2M) 개발을 위한 임베디드 모…

M2M 통신의 개념이 처음 도입된 1990년대 초반에는 원격 조정이나 텔레매틱스 정도의 개념으로 인식되었고, 파생되는 시장자체도 매우 한정적이었다. 그러나 지난 몇 년간 M2M 통신은 고속 성장을 거듭하며 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 주목 받는 시장으로 성장했다.  시스템베이스 www.sysbas.co.kr 임베디드 솔루션 에디(Eddy) 모듈을 통한 M2M 응용 방안을 알아본다. [편집자 주]

 

앞으로 M2M 통신은 기존 이동통신 및 무선 초고속 인터넷이나 WiFi 및 Zigbee 등 RF기반 통신 솔루션과 연계하여 더욱 다양한 용도로 활용되어 더 이상 B2B 시장에 국한하지 않고 B2C 시장으로 영역을 확대할 수 있는 토대가 될 것이다. M2M 통신의 기본 개념과 향후 발전 방향 및 임베디드모듈을 응용하는 내용을 중심으로 기술한다.

 

1. M2M 이란

 

사물통신이란 ‘사람과 사물’, ‘사물과 사물’간 지능통신 서비스를 언제 어디서나 안전하고 편리하게 실시간 이용할 수 있는 미래 방송통신 융합 ICT인프라로의 진화를 의미합니다. 사물통신은 사람이 직접하기에 위험한 일이나 시간이 많이 소요되는 일, 또는 보안을 위한 일 등을 기계가 대신한다는 장점이 있습니다. 사물통신의 적용분야로는 텔레매틱스, 산업화 장비, 내비게이션, 스마트 계량기, 자동판매기, 보안서비스 등이 있습니다.

 

M2M 임베디드 모듈
M2M 임베디드 모듈

 

M2M은 Machine-to-Machine 의 약자로써 사람의 개입없이 기계적인 물체들간의 자동 통신을 의미하는 것으로, Pervasive computing 이라는 용어로 알려져 있습니다. 기기의 지능화와 통신 포트, 그리고 새로운 무선 통신 기술의 등장은 접속 기술에서 산업 혁명이라고 불릴 수 있는 M2M 시장의 급격한 성장을 견인하는 요인이 됐습니다. M2P(Machine-to-Phone), P2M 은 휴대폰을 통한 기계장비와의 통신을 말하며, P2P (Phone-to-Phone) 는 말 그대로 휴대폰끼리의 통신을 말합니다.

위의 그림 1과 같이 장비들로부터 입수된 정보는 M2M 하드웨어를 통해 무선데이타 서비스 사업자에게 가공, 전달되며 이것이 인터넷이나 다른 경로를 통해 기업이나 정보를 필요로 하는 곳으로 전달됩니다. 이를 통해 원격제어, 원격검침, 보안 및 홈오토메이션, 텔레메틱스, RFID 정보전달, 위치추적 등의 각종서비스가 가능합니다.

2. M2M 개념

 

기기 간 통신 (Machine to Machine, 이하 M2M)이란 표현 그대로 전자 장치와 전자 장치 간의 통신을 의미합니다. 광의로는 전자 장치 간의 유선 혹은 무선 통신이나, 사람이 제어하는 장치와 기계간의 통신을 의미하지만 최근에는 전자 장치와 전자 장치 간 즉, 기기 간 무선 통신을 의미합니다.

사물통신(M2M) 개발을 위한 임베디드
사물통신(M2M) 개발을 위한 임베디드

특히, 당초 판매 관리 시스템(POS, Point Of Sales)과 보안 관련 응용 시장에서 물류 관리 (Fleet Management), 기계 및 설비의 원격 모니터링, 건설 기계 설비상의 작동시간 측정 및 열이나 전기 사용량을 자동 측정하는 지능 검침(Smart Meter) 등의 분야에서 큰 영향력을 발휘하였다. 앞으로의 M2M 통신은 기존 이동통신 및 무선 초고속 인터넷이나 WiFi 및 Zigbee 등 RF통신 솔루션과 연계하여 더욱 다양한 용도로 활용되어 더 이상 B2B 시장에 국한하지 않고 B2C 시장으로 영역을 확대할 수 있는 토대가 될 것입니다.

한 사물지능통신은 통신/방송/인터넷 인프라를 인간 대 사물, 사물 대 사물 간 영역으로 확대/연계하여 사물을 통해 지능적으로 정보를 수집, 가공, 처리하여 상호 전달하는 서비스로서 산업현장에서도 무선랜이나 GPS, CDMA 등 무선기술을 이용해 장비를 제어하고 정보교환이 필요하다는 것을 강조한 개념입니다.

 

3. M2M 분야 향후 전망

 

개발자 및 시스템 통합 사업자들은 유지 및 관리가 용이하고, 자가 진단이 가능하면서도, 안정적이고 유연한 제품 개발에 집중하고 있으며, 저렴한 데이터 통신 비용을 위하여, 광대역 통신이 가능한 기능이 필요하게 되었습니다. 또한 소형화를 통하여 다양한 응용 서비스가 가능하고, 신속한 시장 대응을 위하여 각 모듈간의 하드웨어 및 소프트웨어 인터페이스가 통합된 솔루션의 도입이 절실합니다.

고객의 요구에 신속하게 대응하기 위하여 구동되는 소프트웨어가 유연성을 갖출 수 있도록 원격에서 제어가 가능해야 하며, 부가 가치를 높이기 위해 다른 통신 방식과의 통합이 이루어져야 합니다. 전세계적으로 1,000억개 이상의 센서 및 테그와 115억대가 넘는 제품이 네트워크를 통해 연계되고 있으며 또한 향후 2년간 커뮤니케이션이 가능한 무수히 많은 제품들이 네트워크상에 존재하게 될 것입니다. 이상적인 유비쿼터스 환경의 본격화가 예상되고 M2M 기술에 대한 관심이 확대될 것입니다. 표 1에서와 같이 M2M 시장의 성장 전망 및 예측을 하고 있습니다.

시스템베이스 임베디드 모듈
시스템베이스 임베디드 모듈

4. M2M 응용분야 개발

무선 M2M 응용제품은 적지 않은 산업 분야에 사용되었습니다. 현재 주요 응용 분야로는 자동차 텔레매틱스, 물류관리, 지능 검침 시스템, 원격 자산 관리 시스템, 판매관리시스템(POS) 및 보안 관련 분야입니다. 자산 관리 시스템이 원유나 가스, 원자재, 통신 및 공공요금 등을 관리하는 반면에 물류 관리 시스템은 모든 형태의 물류와 현장 운영도 함께 지원합니다.

 

자동차 텔레매틱스 응용 분야는 자동차 제조사, 차량 보안 서비스 사업자 및 자동차 보험회사와 같은 사람들에 의해 최초로 시행되었습니다. POS 단말기 응용 제품은 소매상인, 은행이나 금융 서비스 사업자에 의해 시행되었으며, 물류나 임대 사업 분야로 영역이 확대되고 있습니다. 보안 응용 시스템은 개인 보안 관련 서비스 및 기업 제품 관리 부분에 널리 이용되고 있습니다.

 

시스템베이스에서 제공하는 Eddy 모듈을 기반으로 M2M 모듈을 개발할 수 있습니다. 이를 이용하여 WiFi, Bluetooth, Zigbee, CDMA, RF 무선 모듈과 연동하여 무선 게이트웨이를 구성할 수 있으며 유선으로는 TCP/IP 를 통해 안정적으로 메인 서버와 통신을 주고받으며 사물간의 정보데이터를 다룰 수 있습니다.

Eddy 모듈을 M2M 모듈로 개발을 진행 할 때 개발자는 Linux 기반에 오픈된 소스를 활용하여 다양한 어플리케이션 소스를 개발 할 수 있습니다. 또한 암호화 기술을 적용하여 보안을 강화 할 수 있으며 적재 적소의 필요한 구간 및 거리가 필요한 구간에 M2M 라우터나 리피터 로 활용될 수 있는 기반을 가지고 있습니다.

특히 Eddy-CPU는 ARM9 프로세서 기반의 임베디드 리눅스를 탑재한 CPU 모듈로 양산성을 고려하여 제작한 임베디드 모듈입니다. 다양한 산업용 장비 및 센서 게이트웨이 장비에 적합하도록 초소형으로 구성되어 있으며 단시간 내에 양산할 수 있습니다. 개발자가 M2M 모듈을 개발하기 위하여 Base Board를 제작하여 Eddy-CPU 모듈을 탑재하면 사물과 사물간의 통신을 진행 할 수 있습니다.




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