WPAN 산업동향 언제어디서나네트워크에접속해정보를활용할수있는유비쿼터스시대가오면서 PC 와프린터등주변기기나가전제품간에무선으로대용량 데이터를주고받을수있도록해주는무선초고속데이터통신기술에많은관심이집중되고있다. 최윤섭 _ IT-SoC 협회기술지원팀과장

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진리 삼
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1 WPAN 산업동향

WPAN 산업동향 언제어디서나네트워크에접속해정보를활용할수있는유비쿼터스시대가오면서 PC 와프린터등주변기기나가전제품간에무선으로대용량 데이터를주고받을수있도록해주는무선초고속데이터통신기술에많은관심이집중되고있다. 최윤섭 _ IT-SoC 협회기술지원팀과장 (yschoi@itsoc.or.kr) 1.

2 WPAN 산업동향 언제어디서나네트워크에접속해정보를활용할수있는유비쿼터스시대가오면서 PC 와프린터등주변기기나가전제품간에무선으로대용량 데이터를주고받을수있도록해주는무선초고속데이터통신기술에많은관심이집중되고있다. 최윤섭 _ IT-SoC 협회기술지원팀과장 (yschoi@itsoc.or.kr) 1. WPAN 산업현황최근 10m 내외의단거리에서사용하는개인무선네트워킹솔루션인 WPAN(Wireless Personal Area Networks) 기술이주목을받고있다. WPAN 기술이기존의유선네트워킹기술보다주목을받고있는이유는여러기기들을케이블로일일이연결하는번거로움을피할수있는편리함때문이다. WPAN이란 0~50m 거리에서무선으로데이터통신을하는것을말하며이와같은기술의종류에는 Bluetooth,, UWB (Ultra Wide Band) 등이있다. 자료 : Gartner Dataquest, < 그림 2> 주요무선네트워크기술의응용분야 것으로전망하고있다. 또한 UWB 의경우는응용분야의 60% 가량이컴퓨터에적용될것으로예측하고있다. < 그림 1> 주요무선네트워크기술들의상호비교 세계적으로초고속인터넷과연계한이더넷, 가전기기제어를위한전력선통신, AV 기기를위한 IEEE1394 등유선기술과 Wi Media 및 IEEE의 WPAN 등무선네트워크기술의표준경쟁이심화되고있다. 향후에는 UWB 및무선 1394 와같은광대역무선기술과 등위치기반의저속센서기술이등장하는등유선보다는무선기술이시장을지배할것으로전망되고있다. 가트너에따르면 Bluetooth 응용분야의 70% 이상이통신분야에적용될것이며 의경우 70% 이상이홈오토메이션과산업자동화에응용될 무선네트워크분야주요기술의현황을살펴보면다음과같다. 52_ IT SoC Magazine

3 < 표 1> 무선네트워크주요기술현황 < 표 3> 세계주요산업체동향 분야 현황 주요업체 주요동향 o 5GHz 대역차세대 W-LAN 표준화완료시점인 2005 년에시스템개발완료로 Intellon, DS2 o 200Mbps 급의전력선통신핵심칩상용화 WLAN 조기시장진입시도 o 상용 W-LAN 개발경험보유업체와공동개발을통한상용수준시스템개발이가능 o 블루투스 1.1 표준이 01 년완성되었음 NEC o 전력선모뎀시제품개발 o National Semiconductor사의블루투스칩을장착한노트북개발 Bluetooth o 블루투스관련제품들이개발되어있으나, 전송속도및거리가미흡하며, Echelon, ITran o 10Kbps 이하의저속전력선모뎀상용화 High Rate WPAN WirelessLAN과간섭이있음 o 비교적짧은거리에서적은수의기기들사이의직접적인고속데이터전송이가능 o HD급비디오데이터의전송이가능한수준임 o 최근부각되고있는 UWB 기술과의접목이시도되고있음 Atheros, Intersil Motorola XtremeSpectrum o 전송속도증대기술을적용하여 5GHz 대역 WLAN 상용화추진 o a 또는 g를지원하는콤보형및엑세스포인트상용화단계 o Direct Seqeunce CDMA 방식을이용한 UWB Chip 개발완료 o 저가, 긴전송거리, 낮은데이터율및저전력의특징을가지고있음 o 전력선통신의호환성문제를해결하기위한대안으로주목을받고있음 o 미래유비쿼터스컴퓨팅구현에필수적인센서네트워크구현기술로도주목을 Philips o 5GHz 대역을이용하는 HiperLAN/2 방식의무선 1394 를구현하였으며, IEEE802.11a 와 P 규격을기반으로하는무선 1394 기술개발 받고있음 TDK o 블루투스 USB 어댑터를사용한노트북응용제품을 CeBit 전시회에서시연 UWB o 가정내에서멀티미디어데이터를 Mbps로고속무선전송함으로써, 초고속무선홈네트워크구축기능을제공함 Intersil o a/b/g 듀얼밴드솔루션을상용화 o 설치비용이많이요구되는고속유선홈네트워크의대체기술로주목을받고있음 o IEEE1394와 IEEE 시리즈및 IEEE 시리즈등과의 PAL 규격을제정하고있음 Wireless o IEEE1394가가지는강점과무선통신의강점을결합하는기술 1394 o 표준이확정되지않았으며초기제품이출시되기시작하는단계임 o UWB 기술을기반으로표준화가이루어지고있음 무선네트워크주요기술의수준을살펴보면우리나라와선진국의기술격차는 2~3 년의차이가있는것으로나타나고있다. < 표 2> 무선네트워크국 내외기술수준분석 분야 WLAN High Rate WPAN 기술수준판단근거및사유격차 ( 년 ) 상대수준 (%) o 선진국은 RF, 변복조, MAC 등의핵심기술과상용화기술확보 2 80 o 국내는핵심기술은외국기술에의존도가높으나상용화기술은 선도그룹과유사한수준임 o High Rate WPAN 기술은 IEEE 표준이제정되었으며 년초 PHY 와 MAC 칩이출시, 국내는개념정립단계임 2. UWB 시장전망기존의무선랜 (WLAN) 이나 Bluetooth등에비해속도와전력소모등에서월등히앞서기때문에사무실이나가정에서 10m 내외의거리에위치한 PC 와주변기기및가전제품등을초고속무선인터페이스로연결하는차세대무선통신기술로등장하였다. 향후가정에서사용되는가전기기의용량은급격히증가할전망이며, 현재 400Mbps 이상의전송속도를사용하는기존의유선장치를무선장치로대체할수있는유일한고속무선전송기술로부각되고있다. 국내에서는정보통신부가올해하반기부터 UWB 주파수를할당키로하면서, UWB 를홈네트워크기술로활용하려는업체들이크게늘어나고있다. 또한세계 UWB 개발그룹인와이미디어가 UWB 관련제품에대한평가인증제도를시행하고있어내년초부터는 UWB 인증제품들이대거출시될전망이다. 인텔이센트리노칩에 UWB 기술을채택하기위한연구개발작업에나서고있고, 삼성전자도이미자사가전및휴대폰단말기에 UWB 기술을채택하겠다고발표한바있다. o 선진국에서는 MAC 등핵심기술에대한개발완료 UWB o 국내에서는일부업체에서 MAC 등핵심부품에대한시제품개발단계임. o 최근국내기업이 프로토콜스택의국제표준인증을받으며주목받기시작함 o 미국과이스라엘등에서표준을주도하고있으며, 상용화제품개발 o 국내는 ETRI, 삼성, LG전자등에서 MAC 에대한원천기술에대 < 표 4> UWB 칩셋시장전망 자료 : ABIresearch 년 2006년 2007년 2008년 2009년 CAGR 칩단가 ($) % 출하량 ( 백만개 ) % 생산액 ($M) % 한시제품개발단계 Wireless o 일본등에의해표준화및핵심원천기술개발주도 o 국내는표준을이해하고시제품을구현하는단계 세계주요산업체의동향은다음과같다. UWB 칩셋매출액은연평균 242% 의성장을통해 2005년 630만불규모에서 2009년 8.6억불의시장을형성할것으로전망되며 2005년 16불이던칩셋가격은 UWB 적용제품의증가에따른대량생산에힘입어연평균 29% 가하락하여 2009년 4불로예상된다. Focus On WPAN _53

자료 : ABIresearch. 2005 자료 : Frost & Sullivan, 2004.10. 재편집 < 그림 3> 연도별 UWB 적용제품군의비율 < 그림 4> 칩셋시장전망 UWB 칩셋시장을분석하여보면 2005년 ~2009년동안 PC 제품군이평균 72% 내외, 디지털영상기기제품군이 20%, 그리고디지털개인기기제품군이 8% 의시장을점유할것으로전망된다.

기술은낮은데이터전송율을가지고있지만, 무선센서를고려할때가장큰문제로지적되고있는전력소모에있어서현재까지여타기술보다도우수한저전력특성을가지고있고감시와제어를위해많은노드를연결할수있기때문에저전력소모 WPAN 시장, 특히자동화 ( 제어 ) 분야에서영역을넓혀갈것으로예상된다.

8 억불로성장할전망이다. WTRS가 응용분야별수요를전망한바에따르면역시 Home Automation 분야에대한수요가가장크며, 그뒤를홈네트워크와산업및빌딩자동화가차지하고있다.

4 자료 : ABIresearch 자료 : Frost & Sullivan, 재편집 < 그림 3> 연도별 UWB 적용제품군의비율 < 그림 4> 칩셋시장전망 UWB 칩셋시장을분석하여보면 2005년 ~2009년동안 PC 제품군이평균 72% 내외, 디지털영상기기제품군이 20%, 그리고디지털개인기기제품군이 8% 의시장을점유할것으로전망된다. 시장조사기관인 Frost & Sullivan의전망에따르면 칩셋시장은 2004년부터 2008년까지 147% 씩성장하여 2008 년에는 7억불규모에이를것으로예상되고있다. 3. 시장전망미래에는유비쿼터스네트워킹환경의지원이필수적일것으로보이며이와같은기능을위해서는센서네트워킹기술의구현이가장중요한일일것이다. 기술은낮은데이터전송율을가지고있지만, 무선센서를고려할때가장큰문제로지적되고있는전력소모에있어서현재까지여타기술보다도우수한저전력특성을가지고있고감시와제어를위해많은노드를연결할수있기때문에저전력소모 WPAN 시장, 특히자동화 ( 제어 ) 분야에서영역을넓혀갈것으로예상된다. 특히전력소모뿐만아니라칩의비용에있어서도 Bluetooth(5불이하 ), UWB(5~10불 ) 에비해저렴 ( 향후약 1불로예측 ) 하여유비쿼터스환경에서가장적합한기술로서부각될것으로전망된다. < 표 5> 와 Bluetooth기술비교 Bluetooth 적용분야 감시, 제어분야의응용 유선케이블대체기술 자료 : Frost & Sullivan, 재편집 < 그림 5> Home Automation 분야 칩셋시장전망 에서가장큰시장을형성할것으로전망되는 Home Automation 분야는 2004년 1,220 만불규모에서 2008년 2.8 억불로성장할전망이다. WTRS가 응용분야별수요를전망한바에따르면역시 Home Automation 분야에대한수요가가장크며, 그뒤를홈네트워크와산업및빌딩자동화가차지하고있다. 전송속도 20~250Kbps 720Kbps까지 배터리수명 수개월 수일 전송거리 75~100m 이내연결 10m 이내연결 노드수 255 개노드연결 8개이내의제한된노드연결 < 표 6> 응용분야별 수요전망 ( 단위 : 백만개 ) 년도 비율 CAGR (%) (%) Home Automation Home Networking Industrial Automation Toy & Gaming 주요업체현황을보면 TI, 프리스케일등세계적인반도체업체들이 듀얼칩을잇따라개발, 출시한가운데최근국내에서는한국무선네트워크, 레이디오펄스등벤처기업들이개발한 프로토콜스택과모듈이국제표준인증을잇따라획득하며본격적인상용화단계로들어서고있다. Utilities Building Automation Sum 자료 : WTRS, _ IT SoC Magazine

레이디오펄스 - 솔루션 : MG2400, LM2400 김태훈 _ 연구소장 1. 귀사의 솔루션 MG2400, LM2400 을간략히소개해주십시오. 레이디오펄스의지그비단일칩망고 (MG2400) 은 ISM 밴드인 2.4GHz 대역을지원하여전세계에서어디에서나사용할수있습니다. 칩성능에서는동작전압 1.

집적도측면에서는또한인덕터, 전압제어발진기 (VCO), 루프필터 (Loop Filter), Fractional-N 주파수합성기 (PLL), RTC(Real Time Clock) 등을온칩 (on-chip) 으로내장하여무선통신모듈을구성함에있어필요한외부부품을최소화함으로써제품구성비용을낮출수있는장점이있습니다. mode에서의전류소모를중점적으로낮출예정입니다.

칩관점에서가장중요한요소는값이싸고외부에필요한부품수를줄이는것을가능하게만드는 CMOS RF + Digital의 SoC 집적화기술이며, 레이디오펄스는본기술을기확보하고있음과동시에반도체공정회사들과의꾸준한기술교류를통해좀더선진화된집적화기술을개발하고있습니다. 또한 솔루션관점에서가장중요한요소는배터리기반의동작을위해전류소모를최소한으로가져가는것입니다.

4 및지그비인증 ( Compliant Platform) 등국제지그비표준기구의통합인증을획득했습니다. 2. 귀사의 솔루션의장점과앞으로보완해야할점은무엇입니까? 레이디오펄스의 MG2400의가장큰장점은바로출력레벨 +7dBm, 수신감도 -101dBm 의업계최고의 RF 성능을보인다는것입니다.

5 레이디오펄스 - 솔루션 : MG2400, LM2400 김태훈 _ 연구소장 1. 귀사의 솔루션 MG2400, LM2400 을간략히소개해주십시오. 레이디오펄스의지그비단일칩망고 (MG2400) 은 ISM 밴드인 2.4GHz 대역을지원하여전세계에서어디에서나사용할수있습니다. 칩성능에서는동작전압 1.5V에서는외부증폭기없이출력 +5dBm, 수신감도는 -99dBm, 동작전압 1.8V에서는외부증폭기없이출력 +7dBm, 수신감도 - 101dBm의업계최고성능을지원합니다. 동작전압은 1.5V로업계에서가장낮은동작전압을지원함으로써배터리동작응용제품에최적의솔루션입니다. 집적도측면에서는또한인덕터, 전압제어발진기 (VCO), 루프필터 (Loop Filter), Fractional-N 주파수합성기 (PLL), RTC(Real Time Clock) 등을온칩 (on-chip) 으로내장하여무선통신모듈을구성함에있어필요한외부부품을최소화함으로써제품구성비용을낮출수있는장점이있습니다. mode에서의전류소모를중점적으로낮출예정입니다. 그리고프로그램메모리와데이터메모리영역의크기가타회사에비해작은편에속하기때문에메모리크기를늘리는방향으로의접근도취하고있습니다. 3. 기술에서가장중요한요소는무엇이며, 귀사는그요소를확보하기위해어떤노력을하고있습니까? 칩관점에서가장중요한요소는값이싸고외부에필요한부품수를줄이는것을가능하게만드는 CMOS RF + Digital의 SoC 집적화기술이며, 레이디오펄스는본기술을기확보하고있음과동시에반도체공정회사들과의꾸준한기술교류를통해좀더선진화된집적화기술을개발하고있습니다. 또한 솔루션관점에서가장중요한요소는배터리기반의동작을위해전류소모를최소한으로가져가는것입니다. 레이디오펄스는회사내부적으로 AA 배터리 2개를사용하여 10년이상을사용할수있는 솔루션을개발하는프로젝트를진행하고있으며, 칩설계레벨에서부터시스템레벨까지의모든레벨에서전류소모를줄이기위한기술개발에박차를가하고있고조만간그결실을볼수있을것입니다. 또한레이디오펄스는지난 7월세계최초로지그비단일칩및지그비스택소프트웨어 ( 제품명 : z-pulse) 가 IEEE 및지그비인증 ( Compliant Platform) 등국제지그비표준기구의통합인증을획득했습니다. 2. 귀사의 솔루션의장점과앞으로보완해야할점은무엇입니까? 레이디오펄스의 MG2400의가장큰장점은바로출력레벨 +7dBm, 수신감도 -101dBm 의업계최고의 RF 성능을보인다는것입니다. MG2400을사용하여모듈을구성할경우외부에별도파워앰프없이실외오픈스페이스의 LOS (Line-Of-Sight) 가보장되는환경에서최대 900m 이상에서 99.9% 의통신성공률을나타내기때문에일정수준이상의통신거리가요구되는응용분야에서는외부에별도의파워앰프를사용하지않고도구현이가능하기때문에모듈의원가를낮출수있다는것이큰장점으로작용합니다. 또한업계최초로통합인증을취득한지그비스택인 z-pulse의경우레이디오펄스자체적으로제작하여별도의라이센스비용없이제공된다는장점이있습니다. 향후단일칩내부에음성코덱을내장하여근거리음선통신이가능한 MG2450을출시할계획을가지고있습니다. 앞으로좀더보완해야할점은, MG2400은업계최저수준의전류소모 ( 송신 27mA, 수신 26mA : +0dBm 기준 ) 을자랑하지만지속적으로전류소모를낮출예정이며특히 sleep 4. 향후 시장전망과이에따른귀사의전략이나비전에대해말씀해주시기바랍니다. 2006년상반기지그비단일칩이양산되기시작하면서다양한응용분야에지그비를적용하고있으며낮아진가격과전류소모를바탕으로기존의유무선솔루션들을차례대로교체하고있는시점입니다. 국내지그비초기시장은원격검침, 홈네트워크, 센서네트워크를기반으로활성화될것으로예상되며향후가전기기, 모바일, PC 주변기기에적용을목표로하고있습니다. 전세계지그비시장은 2007 년상반기에급속도로성장할것이며주응용분야는빌딩자동화, 원격검침, 홈네트워크가견인차역할을할것으로판단됩니다. 레이디오펄스는 2006년다양한솔루션에 MANGO 솔루션을적용하였으며 2007년초에는 MANGO가적용된다양한응용분야의상용화된제품이출시될것으로예상하고있습니다. 국내시장에서최고의성능을바탕으로시장점유율을확대해나감과동시에국내에서의실적을바탕으로중국, 미국, 이탈리아, 싱가폴등해외대리점을통해적극적인영업활동을진행할계획입니다. 2006년하반기에기존의 MG2400에음성전송기능을추가하고플래시메모리를내장한 MG2450(Dimension 5x5mm) 을출시할예정이며이를기반으로 VoIP, 무선전화와같은근거리음성전송솔루션이필요한영역까지응용분야를확대해나갈예정입니다. Focus On WPAN _55

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