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사물통신(M2M) 개발을 위한 임베디드 모듈 응용

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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.

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.

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.

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.

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.

제공. 시스템베이스 www.sysbas.co.kr

아이씨엔 매거진 2012년 02월호

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힐셔, 산업용사물인터넷 지원 netIOT 활용방안 제시

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힐셔 netIOT

산업용 통신 솔루션 선두업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH)는 11월 2일(금), 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 기자 간담회를 개최하여 힐셔의 혁신적인 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안에 대해 소개하는 자리를 가졌다.

힐셔 netIOT

netIOT

힐셔 프로덕트 매니저인 크리스토프 훙어(Christof Hunger)는 “IoT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 필드 디바이스의 정보를 기반으로 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다”며 “힐셔는 디바이스 제조업체들이 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 더욱 집중하였고, 힐셔 솔루션을 통해 고객들이 스마트 팩토리를 구축하는데 도움이 되길 바란다.” 라고 말했다.

인더스트리 4.0과 IIoT는 4차 산업혁명으로 센서에서 클라우드까지 지속적인 통신을 요구한다. 힐셔는 이를 산업용 클라우드 통신이라 칭하고 고객들이 Industry 4.0, 스마트팩토리 및 IoT를 구현하도록 돕기 위해서 힐셔 netIOT 제품군이라는 솔루션을 구축하고, 지속적으로 프로모션을 진행하고 있다. netIOT는 netIOT 서비스(Service), netIOT 엣지(Edge), netIOT 인터페이스(Interface)와 같이 총 3개의 영역으로 구분된다. 특히 netIOT 인터페이스는 IoT 기능을 갖는 netX기반의 통신제품으로 netIC IOT와 같은 모듈형 제품을 생산 및 공급하고 있다.

힐셔 넷프록시

netPROXY

 

netIC IOT는 필드 디바이스용 지능형 멀티 프로토콜 모듈로 하나의 하드웨어만으로 모든 Real-Time Ethernet 슬레이브 프로토콜을 지원한다. OEM 고객들은 엔지니어링 툴을 이용하여 고객 어플리케이션 소프트웨어에서 한번만 개발하면 되는 고객 디바이스용 프로토콜 독립형 객체 모델을 생성한다. 네트워크 프로토콜 변경은 툴 내에서 ‘Build Process’를 통해 전적으로 진행되기 때문에 어플리케이션에 필요한 네트워크 별 조정이 없으며 OEM은 정확히 하나의 하드웨어와 소프트웨어 설계로 진정한 멀티 프로토콜 디바이스를 구현할 수 있다.

힐셔코리아 원일민 지사장은 “스마트 팩토리의 구축에 있어 가장 중요한 포인트는 IT영역과 OT영역의 연결에 있다”고 언급하며, “힐셔는 netIOT를 통해 시스템 설치시 발생할 수 있는 리스크를 최소화시킬 수 있게 하고자 한다. 기존OT영역의 사용자들이 IT영역으로 데이터를 전송하거나 클라우드에 연결함에 있어서 사용자의 실수나 의도치 않은 수고를 덜어줄 수 있는 제품과 서비스를 지원하고 있어 시스템 설계나 설치시 발생할 수 있는 오류나 리스크를 최소화 시켜준다”고 덧붙혔다.

힐셔 netIOT 제품에 대한 자세한 설명은 홈페이지 https://www.hilscher.com/products/product-groups/industrial-internet-industry-40/ 에서 확인할 수 있다.

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[포토] PTC, 3D CAD에 증강현실 접목해 디지털 트윈 현실화

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'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

(사진. PTC 코리아)


PTC코리아가 10월 18일 개최한 ‘2018 코리아 CAD 서밋’에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다. PTC의 3D CAD 소프트웨어 크레오(Creo®) 5.0은 디지털 트윈 솔루션을 현실화한 세계 최초이자 유일한 기술로 제품의 면면에 증강현실을 적용하여 물리적 세계와 디지털 세계를 연결한다. (사진. PTC 코리아)

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2016 스마트테크쇼, 6월 8~10일 코엑스서 개최

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인공지능 시대를 전망하고 사람을 위한 스마트 기술을 소개하는 ‘2016 스마트테크쇼(Smart Tech Show 2016)’가 6월 8일부터 10일까지 코엑스에서 개최된다. 

본 행사는 ‘Smart Tech for Human’라는 슬로건 아래, ▲드론/로봇 ▲가상/증강현실 ▲에듀테크 ▲스마트 모빌리티 ▲리테일테크 ▲3D프린팅 등 주요 이슈를 선정하여 국내 대표 스마트 기술 컨퍼런스 및 전시회를 개최하며, 관련 산업 간의 시너지를 창출할 수 있는 비즈니스의 장을 마련한다. KT, LG전자, ADT 시큐리티, 프로차일드, 한국과학기술원, 경북대학교 산학협력단 등 각 분야별 주요 기업·기관 125개사 400부스 규모로 이루어질 예정이다. 

유통과 IT산업의 융합을 위한 자리로 스마트 기기 체험과 첨단 리테일 솔루션을 접목한 리테일&테크 특별관이 구성되어 IT/유통산업 관계자를 대상으로 앞으로의 IT 리테일샵이 나아갈 방향을 제시한다. 더불어 한국마이크로소프트와 SGA임베디드 주최로 ‘스마트 리테일에 최적화된 MS IoT 솔루션 세미나’를 개최하여 리테일에 스마트한 혁신을 가져올 솔루션을 소개하는 자리를 마련한다. 

◇인공지능 시대, 일자리 전망 콘퍼런스 개최 

본 전시회와 더불어 ‘인공지능 시대의 일자리 창출과 직업능력 개발’을 주제로 분야별 전문가를 초빙하는 전문 콘퍼런스가 6월 8일과 9일 이틀간 열린다. 

첫째 날은 IBM 김연주 상무와 국내 대표 뇌공학자인 카이스트 정재승 교수의 기조강연과 핀란드 미래학자 마르쿠 윌레니우스(Markku wilenius) 교수의 특별강연을 시작으로 스마트기술의 산업과 일자리에 대해 블록체인OS 박창기 대표와 한국직업능력개발원 김영생 박사의 강연이 이어질 예정이다. 

둘째 날은 ‘새로운 일자리 창출 엔진으로서의 VR 그리고 교육훈련 플랫폼으로서의 가능성’에 대한 한국VR산업협회 현대원 회장의 발표와 ‘에듀테크가 가져올 교육의 혁명적 변화를 주제’로 휴넷 조영탁 대표의 기조연설 후에 스타트업 케이스 스터디를 통해 스마트시대에서 일하기 위한 우리의 성공 전략을 짚어볼 예정이다. 

◇드론에 스마트 기술의 미래를 담다 

드론 관련 신기술 촉진과 국내 드론산업 활성화를 목적으로 6월 대규모 드론 이벤트가 열린다. 드론톤은 우수한 엔지니어와 창의적인 메이커들이 드론 관련 기술을 뽐내는 자리로, 4인 1조로 팀을 꾸려 드론을 직접 제작하고 완성된 기체로 드론 게임을 진행하여 완성도와 비행능력을 종합하여 우승자를 가리게 된다. 

드론 조작에 능숙한 유저라면 도전해 볼 만한 대회도 있다. 다양한 장애물 통과 미션을 통해 드론 실력자를 가리는 ‘드론챌린지’가 9일 개최된다. 우승자에게는 최신 스마트 모빌리티가 수여되며, 참가를 원하는 이는 한국FPV협회 홈페이지를 통해 신청 가능하다. 

그밖에 스마트카, O2O, 핀테크 등 분야별로 이루어지는 테크니컬 세미나와 국내 대표 엑셀러레이터간 의 공동 데모데이를 통해 참가기업과 바이어 간의 비즈니스 기회를 마련한다. 

본 행사는 홈페이지에서 온라인 사전등록 시 무료로 관람할 수 있다.

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