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(칼럼) 블루투스 저 에너지 기술에 대한 업계 최저 전력 공급방안

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글. 제이콥 닐센 (Jakob Nielsen), 온세미컨덕터 (www.onsemi.com)

초 저전력이라는 단어는 반도체 산업 내에서 자주 통용되지만 특히 블루투스(Bluetooth®) 저 에너지로 구동되는 무선 시스템 온 칩(SoC) 을 언급할 때에는 특히 더 중요한 기술이다. 그러나 무선 SoC 기능과 대상 애플리케이션의 요구 사항에 따라 이 “초 저전력”에 필요한 사항은 항상 명확하지도 않으며 적용 가능한 것도 아니다.

그렇다면 블루투스 저 에너지 기술 기반 기기를 진정한 저전력으로 구동하기 위해서 시스템 레벨의 설계자들은 어떤 기능을 찾아야 하는가?

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IoT 엣지 노드 소자 또는 “커넥티드” 헬스 및 웰니스 애플리케이션의 경우, 블루투스 저 에너지 무선 SoC 간의 시스템 전력 소비 수준을 비교할 때 설계자들은 적어도 다음의 변수들을 고려해야만 한다:

  • 전력 변환. 대부분의 블루투스 저 에너지 무선 SoC는 다른 배터리들의 요구 사항을 충족시키기 위해 넓은 입력 전압 레벨에서 작동한다. 그러나 배터리 전압은 대부분 블루투스 저에너지 RF 경로의 작동 전압뿐만 아니라 온칩 플래시, 프로세싱 코어 및 메모리의 작동 전압과 다른 경우가 많다. 그러므로 효과적인 ”온 칩” 전력 변환은 최소한의 전력 소비를 위해 매우 중요하다.
  • 작동 사이클링. 착류 (Rx) 및 전달 전류 (Tx)는 전력 예산을 감안할 때 확실히 중요하다. 그러나, 대부분 블루투스 저 에너지 애플리케이션의 모순은 실제로 아무것도 하지 않는 시간대에서 발생한다. 데이터의 샘플링, 전송 및 수신은 대게 매우 낮은 데이터 속도에서 발생하므로 종종 기기의 절전 전류가 애플리케이션의 전체 전력 예산에서 주요 요소로 여겨지곤 한다.[/ap_li]

빠르게 발전하는 IoT 및 “커넥티드” 헬스 및 웰니스 애플리케이션의 필요에 부응하기 위해 온세미컨덕터는 최근 업계 최저 전력을 제공하는 멀티-프로토콜 Bluetooth®5 인증 무선 SoC인 RSL10을 선보였다.

RSL10의 경우 일반적으로 배터리로 작동하는 애플리케이션 (예: 1.5V AAA 배터리, 3V 2032 코인 셀, 1.25V 10A ZnAir 배터리를 사용하는 기기)과 정상 작동 시 처리량이 상대적으로 낮은 애플리케이션에서 “초 저전력” 특성이 시작된다.

RSL10의 블루투스 저 에너지 RF 경로는 1.1V 에서 “기본적으로” 작동한다. 그러나 1.1V 에서 3.6V까지의 배터리 전압을 확실히 수용하도록 하기 위해 이 칩은 효과적인 ”온 칩” DC/DC 변환뿐만 아니라 적절한 전압으로 시스템의 다른 부분에 전력을 공급하는 정류 기능도 제공한다.

예를 들어 여러 의료용 및 무선 센싱 IoT 애플리케이션에 사용되는 3V 2032 코인 셀로 이 칩이 작동되는 경우 다음과 같은 절전 모드 전류를 얻을 수 있다:

  • 외부 핀으로부터의 웨이크 업을 가지는 25 nA
  • 외부 핀 또는 내부 타이머의 웨이크 업을 가지는 40nA
  • 외부 핀 또는 내부 타이머로부터의 웨이크 업을 가지는 100nA 및 8Kb RAM 유지

대부분의 대체용 블루투스 저 에너지 무선 SoC는 유사한 모드를 유지하기 위해 2~3배의 전류를 필요로 한다.

또한 RSL10은 Rx 모드에서 3.4Ma, Tx 모드에서 4.6Ma를 소비하는데 두 경우 모두 새로운 블루투스 5 표준에 의해 설정된 2Mbps 데이터 속도를 사용해 가능하다.

그렇다면 과연 개발자들이 애플리케이션의 작동 사이클링에 대한 지식을 기반으로 배터리 수명 시간을 계산해야 할 실제 시나리오에서 어떻게 이 수치들이 적용될 수 있을까?

원격 감지 애플리케이션이 작동 수명의 2초마다 한 번씩 활성 블루투스 저 에너지 송신 부하 사이클에 있는 경우가 아래 이미지에 예시되어 있다. 여기에서 보듯이 애플리케이션의 잔여 시간은 전력 모드 (외부 핀에서 웨이크-업)에 있거나 혹은 데이터를 전송/수신하지 않는다.

24 바이트 페이로드 (송신 전력 0dBm)의 완전한 애드버타이징 이벤트 (advertising event)의 경우는, RSL10은 7밀리 초 동안 약 700Ua를 소비하게 된다. 이 스펙을 이용하면 블루투스 저 에너지 전력 소비를 배터리 사용 능력에 맞도록 쉽게 연결할 수 있다.

온세미컨덕터는 미국 캘리포니아주 산타클라라에서 열린 Internet of Things World의 부스(#931)에서 RSL10의 실제 전력 소비의 장점들에 대한 시연을 한 바 있다.

RSL10에 대한 더 자세한 내용은 아래 RSL10 개요 비디오를 확인하면 된다.

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롯데홈쇼핑, 증강현실이 쇼핑에서 현실화되다

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롯데홈쇼핑 에이알뷰 활용방법

PTC, 롯데홈쇼핑에 뷰포리아 공급…증강현실 접목된 쇼핑 경험 지원

롯데홈쇼핑이 증강현실(AR) 기술을 통해 고객들이 모바일을 통해 가전이나 가구들을 미리 배치해볼 수 있는 경험을 제공하기 시작했다. ’AR 뷰’로 명명된 이 증강현실을 쇼핑에서 현실화시키고 있는 것이다.

롯데홈쇼핑의 증강현실 솔루션인 ’AR 뷰(AR View)’는 냉장고, 침대, 소파 등 3D로 제작된 가전 및 가구를 고객이 위치하고 있는 집안의 원하는 위치에 미리 배치해보고 구매할 수 있도록 지원하는 증강현실 서비스이다. AR 뷰는 스마트폰 및 태블릿을 이용하여 실제 생활공간을 카메라에 비추고 구매하고자 하는 상품을 배치해 볼 수 있는 서비스이다. 지난 8월 29일부터 모바일 앱에서 서비스를 시작했다.

PTC, 롯데홈쇼핑에 뷰포리아 공급

360도 회전 기능으로 전체 공간과의 조화를 확인할 수 있으며, 특히 줄자 기능을 활용해 배치할 공간의 실제 길이까지 파악할 수 있도록 지원한다. 상상력에 의존한 구매 대신 제품의 3D 모델을 실제 공간에 배치해 봄으로써 측정 오류로 발생할 수 있는 시행착오를 줄여 스마트한 쇼핑을 가능하게 한다.

‘AR View’ 서비스를 이용하려면, 롯데홈쇼핑 모바일앱 검색창에 ’AR View’ 관련 키워드(AR, 에이알, 증강현실, ARView, AR뷰, 에이알뷰)를 입력하면 된다.

검색된 상품 중에서 구매를 원하는 상품을 선택한 후 ‘AR View’ 아이콘을 누르면 서비스 화면으로 이동한다. 본인의 생활공간과 상품이 휴대폰 화면에 동시에 보이며, 사용자는 원하는 위치에 상품을 배치해 전체적인 조화를 파악할 수 있다.

또한 360도 회전으로 상세하게 상품 확인이 가능하다. 특히, 사이즈 측정 기능을 통해 화면상에서 상품을 배치할 공간의 실제 길이까지 파악할 수 있는 것이 여타 서비스와 차별화되는 점이다. 현재 TV홈쇼핑 판매 상품 중 가구, 대형 가전 등 20여 개 상품에 서비스를 적용한 상태며, 향후 온라인몰, T커머스 채널까지 확대할 예정이다.

이완신 롯데홈쇼핑 대표는 “4차 산업혁명 시대를 맞아 빅데이터 기반 상품 추천, AR 기술을 활용한 체험형 쇼핑 서비스까지 고도화된 서비스를 제공하는 데 집중하고 있다”며, “앞으로 고객들에게 가장 편리하고 만족도 높은 쇼핑 기회를 제공하기 위해 신기술을 활용한 쇼핑 서비스를 선도적으로 도입해 나갈 예정”이라고 말했다.

롯데홈쇼핑 에이알뷰 활용방법

롯데홈쇼핑은 PTC코리아(지사장 박혜경)의 증강현실(AR) 개발 플랫폼 ‘뷰포리아(Vuforia®)’를 기반으로 해서, 퓨처젠(대표 김흥주)과 함께 ‘AR 뷰(AR View)’ 서비스를 구축했다.

롯데홈쇼핑 ‘AR 뷰’ 제작에 사용된 PTC의 증강현실 개발 플랫폼 뷰포리아는 전세계에서 가장 폭넓게 사용되는 AR 개발 플랫폼이다. 스마트폰 및 태블릿, 웨어러블 스마트글래스 등에 설치된 전세계 5억 2500만여개의 AR 애플리케이션이 뷰포리아를 기반으로 개발됐다. 전세계 50만여 명의 개발자들이 45,000개의 프로젝트를 진행중에 있다. 롯데홈쇼핑은 100여개의 다양한 안드로이드 및 iOS 디바이스 모델을 지원하는 뷰포리아 엔진(Vuforia Engine)을 기반으로 모바일 사용자들에게 다채로운 쇼핑 경험을 제공할 수 있게 됐다.

박혜경 PTC코리아 지사장은 “혁신적인 AR 경험이 생활 곳곳으로 파고들며 증강현실의 경계가 빠르게 확장되고 있다. 롯데홈쇼핑의 AR뷰는 디지털 트윈 기술을 기반으로 새로운 쇼핑 경험을 제시하는 대표적인 사례로 꼽힐 것이며, 이번 서비스를 계기로 AR 기술이 다양한 리테일 산업에 새롭고 역동적인 가치를 제공할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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[영상] 슈나이더 일렉트릭, ‘2018 이노베이션 서밋 싱가포르’ 이벤트 라이브

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슈나이더 일렉트릭 장-파스칼 트리쿠아(Jean-Pascal Tricoire) 회장 겸 CEO

슈나이더 일렉트릭, ’2018 이노베이션 서밋 싱가포르’ 개최

에너지 관리 및 자동화 분야의 디지털 혁신을 선도하는 글로벌 기업 슈나이더 일렉트릭(한국지사 대표 김경록)이 9월 20일부터 이틀간 싱가포르 마리나 베이 샌즈 호텔에서 ’2018 이노베이션 서밋 싱가포르(2018 Innovation Summit Singapore)’를 개최한다.

2018 Innovation Summit Singapore LIVE 영상

슈나이더 일렉트릭의 이노베이션 서밋은 세계적 전문가와 업계 종사자가 모여 디지털화와 디지털 전환(Digital Transformation)에 따른 변화하는 비즈니스 전략 방안에 대한 대담한 아이디어를 공유하는 자리다.

행사에서는 개막식에 이어 슈나이더 일렉트릭 장-파스칼 트리쿠아(Jean-Pascal Tricoire) 회장 겸 CEO가 참석해 기조연설을 담당한다. 기조연설에서는 각 산업분야별로 어떻게 디지털 전환을 성공적으로 수행하고 있는지를 대표 사례들을 들어 소개할 전망이다. 빌딩, 산업, 기계, 헬스케어, 데이터센터를 비롯해 스마트시티에 이르까지 전 산업분야를 망라한 성공사례들이 발표된다.

파스칼 트리쿠아(Jean-Pascal Tricoire) 회장 겸 CEO

9월 20일 09시(현지시각: 한국시각 10시) 개막식 기조연설을 아래 링크에서 실시간으로 확인할 수 있다. 2018 Innovation Summit Singapore live [상단 유튜브 영상 보기를 참고바랍니다.]

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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온세미컨덕터, 새로운 SiP 모듈로 블루투스5 무선 제품군 강화

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온세미컨덕터, RSL10 SiP 모듈

내장형 안테나 등 모든 패시브 구성요소를 하나의 완벽한 소형 솔루션으로 제공

온세미컨덕터가 새로운 6x8x1.46mm 시스템-인-패키지(SiP) 모듈을 공개하며, 자사의 블루투스 5 인증 무선 시스템-온-칩(SoC) RSL10 제품군을 확장했다. 블루투스 저전력 무선 프로파일을 지원하는 RSL10 디바이스는 스포츠, 피트니스, 모바일 헬스 웨어러블, 스마트 락(Lock) 및 가전기기를 포함한 모든 커넥티드 애플리케이션에 쉽게 적용할 수 있다.

온세미컨덕터, RSL10 SiP 모듈

RSL10 SiP는 내장형 안테나, RSL10 무선 시스템 등 모든 패시브 구성요소를 하나의 완벽한 소형 솔루션으로 제공한다. 블루투스 SIG(Special Interest Group) 인증을 획득한 RSL10 SiP는 RF 설계를 추가적으로 고려할 필요가 없어, 제품 출시기간을 앞당기는 동시에 개발 비용도 줄일 수 있다.

온세미컨덕터의 음향기기, 컨슈머 헬스, 블루투스 연결 솔루션 담당 총괄 겸 선임이사인 미셸 드 메이(Michel De Mey)는 “최고 수준의 전력 소비 사양을 갖춘 RSL10은 이미 에너지 하베스팅 및 산업용 IoT를 포함한 다양한 애플리케이션에 사용되고 있다”며 “설계에 필요한 노력과 비용뿐 아니라, 시장 출시기간을 크게 줄여주는 새로운 SiP가 추가됨에 따라 RSL10의 가능성은 무궁무진하다.”고 말했다.

업계 최저 수준의 전력소비를 기본으로 제공하는 것은 물론, 블루투스5 기술로 초당 2Mbps의 속도를 구현하는 RSL10 제품군은 배터리 수명을 저하시키지 않으면서도 고급 무선 기능을 제공한다.

RSL10은 딥 슬립 모드에서는 62.5nW(나노와트), 피크 수신 모드에서는 단 7mW(밀리와트)의 전력을 소비한다. RSL10의 에너지효율성 또한 최근 EEMBC의 ULP마크(Mark)를 통해 검증됐다. RSL10은 본 벤치마크 테스트 역사상 최초로 1천개의 ULP 마크를 돌파하며, 경쟁사 대비 두 배가 높은 코어 프로파일(Core Profile) 점수를 획득했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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