주간기술동향 2016. 5. 25. 위성기반 M2M/IOT 및이동체 Connectivity 기술동향 이호진한국전자통신연구원책임연구원 전통적으로위성기반 M2M 은저궤도위성을중심으로적용되어왔지만, 저궤도위성군의 2세대업그레이드와 IoT 활성화가서로맞물려위성기반 M2M/IoT 로확대되고있으며, IoT 표준화에도일부연계되고있다. 커넥티드카나스마트시티, 스마트환경등 IoT 물리적응용공간확대로위성의적용범위가넓어지고있으며, 차량, 선박, 항공기에있어서의안전주행 / 운항뿐만아니라승객 / 승무원용브로드밴드를포함하는복합 IoT 요구가증가하여위성평판안테나개발이촉진되고있다. 본고에서는이러한위성기반 M2M/IoT 및이동체커넥티비티기술동향에대해서살펴보고자한다. I. 서론 위성에서의 M2M 은석유, 가스시추, 원격지에너지산업, 중장비, 송유관, 전력선등의원격광역모니터링등으로시작되었지만, 1990 년대전반에들어서는자동차텔레매틱스, 트럭 / 트레일러의추적관리, 물류수송을위한솔루션으로각광을받았다. 그후선박-해안간통신, 충돌방지, 항해, 선박자동식별장치 (AIS) 등해양분야와항공텔레메트리, 운항관제등의항공분야로확대되었다. 최근에는스마트그리드에너지, 구급차량추적, 긴급구조, 환경감시, 스마트시티의공공시설물관리, 스마트농업, 작황모니터링등전사회분야로적용분야가빠르게확장되고있다. NSR(Northern Sky Research) 은 2015 년발간된보고서에서위성 M2M/IoT 시장규모는 [ 그림 1] 과같이 2014 년 12 억달러에서 2024 년 23 억달러로확대될것으로전망하였다 [2]. 마켓츠앤마켓츠 (Markets and Markets) 는 M2M 위성통신시장은 2015 년 33.6 억달러에서 2020 년 59.1 억달러로 GAGR 11.9% 성장할것으로낙관적인전망을하고있다 [3]. * 본내용은이호진책임연구원 ( 042-860-6218, hjlee@etri.re.kr) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 2 www.iitp.kr
포커스 Retail Service Revenues($millions) 2,500 2000 1,500 1,000 500 0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 3,500 3,000 2,500 2000 1,500 1,000 500 0 Units(000s) Land Transport Retail Service Revenues Other Units Other Retail Service Revenues Land Transport Units(000s) < 자료 > http://www.nsr.com/news-resources/the-bottom-line/land-transport-drives-satellite-m2miot/ [ 그림 1] 위성기반 M2M/IoT 서비스및기기시장전망 본고에서는위성 M2M/IoT 시장동향과산업응용동향을살펴보고, 이동체커넥티비티용 위성안테나개발동향과위성기반 IoT 표준화동향을살펴보고자한다. II. 위성을이용하는 M2M/IoT 산업동향 위성 M2M 시장은셀룰러에비하면아주작은수준이지만, 앞으로저속데이터이동위성서비스 (MSS) 를중심으로물류추적, 텔레매틱스, 원격감시및제어등위성이강점을갖는산업과응용분야를중심으로지속적으로성장할전망이다. 데이터양이많지않거나셀룰러로밍비용이비싼경우, 또한자체전원이없어지상망을쓰기가어려운경우에는전력소모가적은위성솔루션이적격이다. 그러나 NSR 은위성기반의 M2M/IoT 는중장기적으로셀룰러망과연동되어사용될것으로전망하고있다. 특히, 이동하는자산의경우, 위성과셀룰러를결합하면추적비용과운용효율을높일수있어대부분의물류회사들이셀룰러를기반으로위성을추가하는형태로전체망을구성할것이라는예상이다. 한편, 이동위성서비스 (MSS) 는여전히 M2M/IoT 서비스의주요기술적기반이며시장에서의매출과기기면에서절대적이다. 그러나, 브로드밴드를요구하는새로운 M2M/IoT 시장이해상, 항공, 커넥티드카를중심으로확대되고있다. 선박에서는운항정보교환뿐만아니라비디오, IP 전화등의브로드밴드인터넷요구가증가하고있고, 국제해사기구 (IMO) 는각선박에게신원, 정보통신기술진흥센터 3
주간기술동향 2016. 5. 25. 위치를주기적으로보고하도록규정하고있다. 한편, 높은처리성능을갖는이동위성용통신기기가늘어나고있고, 고속데이터를필요로하는응용분야가늘어나면서고정위성서비스 (FSS) 기반의초소형지구국 (VSAT) 과고효율위성 (High Throughput Satellite: HTS) 을사용하는수요도커지고있다. 현재는주로북미와유럽을중심으로위성기반 M2M/IoT 수요가형성되어있지만, 중동, 아프리카, 아시아의신흥개도국에서도수요가증가할전망이다 [4]. 1. 소형저궤도위성군시스템 (Little LEO Constellation) 오브콤은 750km 저궤도에서군집을이루어지구를커버하는소형위성군시스템으로비실시간메시지통신전용시스템이다. M2M 장치는건조트럭, 냉동트럭, 컨테이너, 포클레인, 송유관, 계량기 / 검침기, 저장탱크등에설치되고배터리소모를최소화하여단방향 / 양방향통신을하며, 태양전지판을통해충전되고있다. 2015 년 11 월현재오브콤가입단말기는 130 만개로알려져있다. 오브콤단말기는대표적으로 OG2, OGi 위성모뎀이있으며, 크기는 40mm 70mm 0.5mm 로명함크기보다작고, GPS 모듈이탑재되어있어오브콤 VHF- 대역과인마샛 (Inmarsat) L-대역에모두접속이가능하고, 저전력으로위성커넥티비티를제공한다 [5]. 최근오브콤은지상통신망과 M2M/IoT 서비스플랫폼을자사의위성망과수직결합을함으로써소비자에게원스톱서비스를제공하고있다. 지상의기업용 IoT SW 솔루션업체인인씽크 (InSync), 인마샛기반의 M2M 서비스업체인스카이웨이브 (SkyWave) 를인수한것이대표적인예이다. 2015 년연말에발사된차세대 OG2 위성군은 2016 년 3 월부터정상서비스를개시, 전체 17 개의차세대 OG2 위성이전체오브콤 M2M 트래픽 60% 의이상을담당하고있고, 하루에 15 만척의선박으로부터약 1,800 만개의 AIS 메시지를수신하고있다. 66 개의저궤도위성으로극지방을포함한글로벌메시네트워크를구성하여음성통화, 인터넷등을실시간으로제공하는이리디움은현재가입자는 78 만이고, 주로미국내국방및 M2M 데이터서비스를제공하고있다. 2 세대시스템인이리디움넥스트 (NEXT) 로진화하는계획을추진하고있지만, 첫위성발사는 2016 년에가능할것으로보인다. 이리디움넥스트는기존 1 세대시스템대비, 대대적으로통신성능을향상시켰을뿐만아니라항공기를실시간으로감시할수있는자동감시방송 (ADS-B) 기능을장착하여위성기반으로항공기트래픽실시간감시서비스를제공할계획이다 [1]. 이리디움을사용한새로운 M2M/IoT 예로서는이스라엘길랏샛콤 (Gilat Satcom) 이제공하는목장의소떼실시간원격모니터링서비스등이있다 [6]. 4 www.iitp.kr
포커스 글로벌스타는 CDMA 방식을사용하는저궤도위성군통신시스템으로서, 이미 2013 년 2 월 2 세대위성 24 기를발사하여고도 1,414km 상에위성군시스템을업그레이드한바있다. 1 세대의 9.6kbps 데이터속도보다몇배이상의속도를제공하며, 항공기의 ADS-B 를매초실시간으로중계해주는서비스를제공하고있다. 저가형단방향메시지전송용칩셋인 STX3 를사용하여 M2M/IoT 솔루션을제공하고있으며, GSM 에비교하여전력소모가적어배터리수명이오래가고통신신뢰도가높아그활용도가증가하고있다. 맥주제조공장으로부터의수제맥주운반이나 [7], 화학약품의열차수송의경우, 글로벌스타위성채널을이용하여실시간으로데이터를수집하여고객의회사로전송하고있다 [8]. 2. 대형저궤도위성군시스템 (Big LEO Constellation) 대규모의소형위성을저궤도평면에위성군으로발사하여위성브로드밴드인터넷서비스를계획하고있는 SpaceX, OneWeb, LeoSat 시스템들이 2020 년경발사를목표로현재개발되고있다 [1]. 미국에있는삼성연구소에서도 2015 년 8 월에 4,600 개의소형위성을사용하여글로벌로인터넷을제공하는저궤도위성군을제안한바있으며, mm 파대역을사용하여 100GHz 이상의초광대역을제공하고 Tbps 급의위성인터넷서비스를제시하였다 [22]. 최근, 산업체 IoT 와 B2B 통신을전용서비스를목표로 80 개의소형위성으로구성되는독일의 EightyLEO 시스템이제안되고있다. EightyLEO 는지구상인터넷이없는지역을대상으로그 80~90% 커버를목적으로하는시스템으로 [9] 수송과물류, 자동차, 정밀농업, M2M, 그리고정부 / 군및안보응용등을사업목표영역으로하고있다. 3. 정지위성 MSS 인마샛은 2015 년 9 월부터 IoE(Internet of Everywhere) 라는자체프로젝트에의해 L 대역글로벌 M2M/IoT 서비스와선박, 항공기에의브로드밴드를제공하여왔다. IsatData Pro(IDP) 플랫폼을이용하여원격지컨테이너등의이동모니터링과추적, 가스유속측정등저속텔레메트리메시지서비스와 BGAN M2M 을이용하는실시간감시, 대규모미터링 (metering) 및양방향 IP 데이터서비스 (99.9% 가용도, 448kbps 대역폭 ) 제공해오고있다 [10]. 한편, UAE 기반으로중동및아시아, 아프리카를대상으로 MSS 를제공하는뚜라야 (Thuraya) 시스템이최근 L 대역용고신뢰도보안 IP 네트워킹을제공하기위한 M2M/IoT 고정단말기를개 정보통신기술진흥센터 5
주간기술동향 2016. 5. 25. 발하고, 미국의비아샛 (Viasat) 과함께북미 M2M 시장공략에나섰다. 중동에서는뚜라야위성을 이용하여원유와천연가스저장소를관리하는원격지오일운용 / 감시하는 M2M 서비스가있다. 4. 정지위성 FSS L 대역이아닌 Ku 또는 Ka 대역을이용한 FSS 브로드밴드데이터요구가에너지, 항공, 해상, 유틸리티등이동체시장에서증가하고있다. NSR 의최근자료를보면, 주파수관점에서볼때, 약 90% 이상의매출과서비스기기는기존의 VHF, L 대역에집중되어있지만, 나머지약 10% 매출은 Ku 대역에서나올것으로예상되며, 그규모도 2013 년 1 억달러에서 2023 년약 2 억달러로증가할것으로전망된다 [11]. Ku 대역단말도 2013 년약 20 만개에서 2023 년까지약 30 만개로증가할것으로전망되고있다 [12]. Ku 대역 VSAT 은승객을태우는이동체에서많은데이터를송수신하기위해서추적안테나와같이설치하는일종의소형기지국시스템이다. 최근차량, 선박, 항공기등이동체내승객용 IP 서비스의도입과더불어, M2M/IoT 분야에서도새로운데이터서비스의도입으로인해 VSAT 도입이빠르게증가하고있다. 예를들어, 항공기의경우기내통신 (IFC/IFE) 서비스외에도항공기안전 / 운행 / 보전용텔레매틱스, 실시간궤적네비게이션, 클라우드연동블랙박스 (FDR) 등브로드밴드서비스수요가증가하고있다. 항공기나선박에서는이동체마다한대의 VSAT 단말과위성추적송수신안테나가필요하다. VSAT 한대를설치하면, 항공기나선박내에많은 IP 단말을수용하여동시에서비스가가능하고승객의단말기를그대로사용가능한백홀형태의서비스가가능하다는장점이있다. III. 이동체 Connectivity 용위성안테나개발동향 항공기에서는위성안테나에의한공기저항증가에따른안전문제와연료사용효율성저하문제가있으므로안테나의성능외에로우프로파일등의구조가매우중요하다. 그동안혼합식위상배열안테나가여객기등에서사용되어왔지만, 현재는기계부분없이전기적으로만빔의고도각, 방위각추적을가능하게하는전기식평판안테나가개발되고있다. 더구나이기술은안테나의 SWaP, 즉크기, 무게, 소모전력을줄이는효과가있어크게환영받고있다. 그렇지만아직은개발초기라예상가격이비싼편이고, 넓은대역폭을유지하면서도인접위성 6 www.iitp.kr
포커스 으로부터의간섭을제거해야하는등해결해야하는이슈도남아있어 2~3 년후에야시장이활성화될것으로예상되고있다. 평판안테나는고정용브로드밴드 / 위성방송수신 (DTH) 용과이동체용으로나뉘며, 그중에서항공기용이동체안테나가가장활발하게개발되고있다. 기존안테나업체로는파나소닉, 길랏, 하니웰, 퀘스트등이있고, 신생업체로는신콤 (Thinkom), 페이저 (Phasor), 카이메타 (Kymeta) 등이있다. NSR 은평판안테나시장이향후 2~3 년내활성화될것으로보고있으며, 2025 년경에는매년 7.1 억달러의시장이형성될것으로예측하고있다 [13]. 한편, 위성이 Ku 또는 Ka 대역 HTS 로진화, 확대되고있는동향에따라위성사용비용, 대역폭수요등의이유로안테나도 Ku/Ka 겸용또는 Ka 용으로개발되고있다. 또한, 저궤도위성군브로드밴드통신시스템의경우에도, 위성이한지점을지나가는시간이대략 10 분정도이므로안테나가위성을정확히추적하고, 다음위성으로신속하게스위칭해야하기때문에, 기존의추적안테나가아닌평판안테나가매우중요해질전망이다. OneWeb, LeoSat 같은위성군설계회사들은이미페이저, 카이메타등과협력하여평판안테나를개발하고있다. 1. 차량분야자동차의자율주행을지원하기위해서는네비게이션이나텔레매틱스정보는언제어디서나연결될수있어야하지만, 운전자를위한대량의데이터전송, 인터넷이나엔터테인먼트기능도필요하므로, 단순히 M2M/IoT 수준의데이터전송이아닌고속의데이터전송이필요하다. 토요타가차세대커넥티드카시장에본격적으로진출하기위해카이메타와함께차량용위성평판안테나를개발하고있다. 2016 년 1 월북미국제오토쇼에서평판안테나가장착된토요타미라이 (Mirai) 연료전지차량을처음으로선보였다. 엠테나 (mtenna) 라고불리는메타물질기반의평판안테나는전기적으로메타물질위상배열의상태를제어, 안테나빔방향을원하는방향으로이동시키는기술을사용한다. 차량용프로토타입안테나는 6 각형의평판패널로차량의지붕에모듈로설치될수있고, 대출력이나대용량을위해서모듈을추가 확대할수있도록되어있다. 안테나구조는 LCD 디스플레이구조와비슷하기때문에, 카이메타는일본의샤프 (Sharp) 의평판 LCD 디스플레이공정을사용하여안테나를개발, 제작하고있다 [14]. 이안테나는토요타의 4Runner SUV 시험용차량에설치하여인텔샛 Ku 대역을사용함으로미국내 8,000 마일의로드위성신호추적시험을성공적으로완료했다고한다 [15]. 현재는약 50Mbps 속도로데이터 정보통신기술진흥센터 7
주간기술동향 2016. 5. 25. 를전송할수있다고하며, 향후수년내 Gbps 급전송속도가가능할것이라고한다 [16]. 차량의커넥티비티는기본적으로 LTE 를통해서제공될것이며, 대용량의데이터다운로드가일시에가능한위성통신특성을고려하면지도나펌웨어, 품질관리등의 OTA(Over-The-Air programming) 업데이트나게임, 영화 / 비디오다운로드에는위성이더효과적이고경제적이다. 도심내위성의신호차단현상을감안하여카루셀형태의데이터방송또는데이터다운로드서비스로사용될수있다. 그리고교통사고, 자연재해등의긴급시 LTE 가불통인경우를대비한백업긴급통신용으로장착될수있다 [33]. 평판안테나가가용하더라도기존처럼애프터마켓형태로차량외부에노출된다면사람들이기피할가능성이크다. 또한, LTE 와위성링크중하나를선택, 스위칭하고이들간의데이터를연동시켜주는서비스가별도로제공되어야하는점이있다. 따라서차량제조사와안테나제조사, 차량통합 IoT 서비스사가협력하여커넥티비티를제공해야한다. 안테나는 2017 년에상용제품이출시될것으로예상되며, 현재는고가이지만시장점유율이높아지면가격이하락할것으로기대된다. 2. 해상분야항공기용위성배열안테나제조사인파나소닉이해상승객용브로드밴드서비스및운항통신을위한 Ku 대역선박용안테나로경쟁사인카이메타의평판안테나를사용하기로하고, 카이메타와함께 2016 년말프로토타입시험, 2017 년상용화를목표로개발하고있다. 한편, 페이저는미국의해리스캡락과함께크루즈용 Ku 대역평판안테나인 ESA(Electronically Steered Antenna) 를개발하고있다. 항공기및해상용평판안테나개발에집중하는페이저는카이메타와는달리, 메타물질이아닌일반적인패치안테나에빔포밍칩을연결하는기술을사용하는반도체기반의평판안테나로, 모듈러구조를가져기본모듈을여러장붙여서안테나를구성할수있게되어있다 [17]. 페이저는 RF 체인을 ASIC 칩화하여전체안테나의두께를 1 인치로줄였다. 아직은시험중이라고하며, 2017 년중반정도에출시할예정이다. 인텔샛은 2016 년 1 월차세대 HTS 위성인 EpicNG 시리즈첫위성인인텔샛 29e 을발사하고, 페이저와는항공기용으로, 라이벌인카이메타와는해상과차량용으로 HTS 용 Ku 대역안테나를개발하고있다. 인텔샛은 Ku 대역을사용하는저궤도위성군시스템 OneWeb 과협력하여 2 개의시스템에대해하나의통합단말로접속이가능하도록개발하여도심지역에서나극지방을항해하는선박에서도이안테나를사용하여통신할수있도록한다는것이다. 8 www.iitp.kr
포커스 3. 항공기분야 2000 년대부터항공기에서 Ku 대역 VSAT 을이용하여브로드밴드통신을해왔지만주로군용이나전용기가대상이었는데, 이제는국제선대형여객기나상용항공기로확대되고있다. 기내통신 / 오락이라는새로운승객서비스뿐만아니라안전하고최적화된항공운항을지원할수 [ 표 1] 항공기 IFC/IFE 를위해적용또는개발되고있는위성안테나종류및특성 구분 Thinkom Panasonic Kymeta Phasor 안테나모델명 대표시스템 안테나형상 적용기술 ThinAir Falcon-Ku3030 AURA LE 개발중개발중 Gogo s 2ku 기계식위상배열듀얼 (TX, RX 분리 ) low profile 안테나 (188cmx 89cmx10cm) - 내부디스크의기계적회전에의한공진기반빔형성 ( 고도각 : +15 to +85, 방위각 : 360 ) exconnect broadband, Astronics AeroSat Low profile 위상배열안테나 ( 높이 6.8cm, 무게 25kg) - 전기적인빔조향 ( 방위각 : 기계식회전 ): 고도각 20 이상에서동작 - 기존보다고전력, 저고도 인텔샛 ( 예정 ) 인텔샛 ( 예정 ) Flat panel 위상배열안테나 ( 크기는 stop sign 표지판사이즈, 높이는약 2cm 내외 ) - TFT 와전자기적메타물질배열을결합한 LCD 디스플레이형태의평판위상배열안테나 (mtenna) Flat panel 위상배열안테나 (2 개의 PCB 사이에 ASIC 위치, 전체높이는 2.5cm) - 패치안테나와전기적빔포밍기능을결합한평판위상배열안테나 (ESA) - 모든 RF 체인을 ASIC 화 대역 Ku 대역 Ku 대역 Ku 대역 Ku 대역 전송속도 설치 ( 적용 ) 항공기 하향최대 90 Mbps ( 승객당최대 12Mbps) 상향최대 15 Mbps Aero Mexico, Virgin Atlantic 에우선적용, 2018 년까지델타항공에 250 대예정 미상 기존모델로현재까지 1,000 대설치, backlog 는 1,800 대 미상 2 시간이상의국제선이나대양횡단항공편 대형여객기하향 100Mbps 상향 20Mbps 출시일 2016 년예정 2015 년 3 월 2017 년예정 2017 년중순예정 타분야응용 HTS 위성용 미공군 K 대역 ThinAir Falcon-Ka2517 인텔샛 EpicNG 스팟빔용 Ku 안테나개발중 해상분야에카이메타와공동으로개발, 출시예정 인마샛 Ka 대역 GX I5 용항공기안테나 (30~50Mbps) 개발중 2016 년해상및커넥티드카 ( 토요타 ) 용안테나시험중 인텔샛 EpicNG 스팟빔용 Ku 안테나개발중 - 2017 년해상, 육상분야출시예정 인텔샛 EpicNG 스팟빔용 Ku 안테나개발중 안테나모습 < 자료 > [20] http://www.getconnected.aero/2016/02/will-american-airlines-go-with-gogo-2ku-solution/ [21] http://techcrunch.com/2015/12/23/meet-kymeta-the-company-that-could-bring-high-speed-wi-fi-to-cars/ [14] http://www.geekwire.com/2015/kymeta-partners-with-sharp-to-build-satellite-internet-antennas-with-tv-screen-tech/ [23] http://www.satellitetoday.com/technology/2015/10/23/phasor-completes-antenna-technology-moves-into-productization/ 정보통신기술진흥센터 9
주간기술동향 2016. 5. 25. 있어스마트항공기라는개념이형성되고있다. 2014 년말레이시아항공기의실종사건에따라항공기의실시간추적필요성이제기되면서실시간궤적추적항행, 지상실시간기록블랙박스등이개발되는추세에있다. 이링크는기존에없던새로운브로드밴드텔레매틱스일종으로볼수있으며, 보다신뢰도가높은 IP 기반의 M2M/IoT 데이터링크로구현되고있다. 사용하는위성도인마샛외에인텔샛을비롯하여지역위성또는자국위성으로확대되고있다. 현재대륙또는대양을횡단하는대형여객기에적용 개발되고있는주요항공기용안테나특성은 [ 표 1] 과같다 [18]-[21],[23]. 한편, 이스라엘의길랏도 2015 년 Ku 대역평판형위상배열안테나개발에이어 Ka 대역안테나를개발하고있으며, 레이돔까지포함하여대략 5cm 정도의높이나아직은송신배열과수신배열이별개로구현되어있다 [24]. IV. 위성기반 IoT 의표준화동향 현재 IoT 표준화활동중에서위성이가장관심을보이고참여하는곳은스마트시티등에서활용이예상되는저전력광역무선네트워크인 LPWAN(Low Power WAN) 관련표준이다. 스마트시티를비롯하여수도, 가스, 전기등의유틸리티, 농업등지상망이미비한원격지까지커버하거나글로벌로전개되는 IoT 응용에서는저가, 저전력, 커버리지등에서위성의역할을찾을수있다고생각하는것이다. 본장에서는위성과연관이많은 LoRaWAN 과시그폭스 (SigFox) 에대해서알아보기로한다. 1. LoRaWAN IoT/M2M 산업체표준화단체중위성의영입에가장적극적인곳은 LoRa Alliance 이다. 이단체는 2015 년 11 개회원사로시작했지만지금은 300 개이상의회원사를갖는단체로, 사업자간의상호호환성을중시하는 LPWAN 개방형글로벌표준인 LoRaWAN 프로토콜을제안하고있다. LoRaWAN 은양방향통신, 이동성, 위치정보등을저전력, 장거리, 저비용의 3 가지장점을가지도록구현하고있다. 넓은지역에걸쳐퍼져있고저전력배터리로동작되는센서, 기기들이있는환경에서는위성을주로사용하고, 지상망이효율적인지역에서는위성을백업으로사용하는개념이다 [25]. 이미 2015 년 11 월 LoRa Alliance 미팅에서이리디움을사용하여 LoRaWAN 백홀통신을성공적으로시연한바있다. LoRaWAN 에서는글로벌로밍의편의성및비용, 저속데이터 10 www.iitp.kr
포커스 솔루션의경제성, 저전력소모등의이유로위성을택하고있다 [26],[27]. 한편, 정지위성인마샛은 2016 년 2 월 LoRa Alliance 에가입하여 IoT 솔루션의위성데이터백홀기능을담당하기로하였다 [28]. 인마샛은 ISM 대역에서의 LoRaWAN 클라우드플랫폼을위성에연결하는노력을하고있다 [29]. 2. 시그폭스 LPWAN 프랑스 IoT 스타트업인시그폭스는상용 800~900MHz ISM 대역용트랜시버에소프트웨어를탑재하여기지국을설치하는등저전력저속데이터전용무선망인 LPWAN 을구축하고있다. 시그폭스는유럽우주항공회사 ADS, 프랑스연구기관 CEA-Leti, 엔지니어링회사시스메카 (Sysmeca) 와함께무스탕 (Mustang) 이라는프로젝트를통해 IoT 연결을위한지상 / 위성네트워크하이브리드통합솔루션용모뎀및통신프로토콜개발을진행하고있다. 2016 년부터 2018 년까지 3 년짜리프로젝트로, 제안된목표시스템은듀얼모드위성 / 지상단말을사용하여지상망이없는지역이나고장시, 또는중요한업무로백업해야하는경우에위성이자동적으로스위칭하도록하는방법을채택하고있다 [30]. 한편, 기존의 Ku 대역위성방송 DVB-S/S2 수신모듈인 LNB 에 IP 전송모듈을넣어 IoT 네트워크에연결시킴으로써스마트홈, 스마트시티, 대기오염경고시설등의환경공공시설로부터측정한데이터를최대 160kbps 로위성을통해전송해주는 SmartLNB 가미국에서 M2M/IoT 서비스를시작한다. SmartLNB 는가정내의 TV 시청현황, 홈오토메이션, 안전이나 e-헬스등의인터랙티브서비스를가능하게해주는데, 정지궤도위성유텔샛을이용하여상향링크는데이터가생길때에만비동기적으로버스트형태로액세스하여운용비용을최소한으로유지할수있도록하고있다 [31],[32]. V. 결론 전통적으로저궤도위성을중심으로위성기반 M2M 이사용되어왔지만오브콤, 이리디움, 글로벌스타등의저궤도위성군시스템도현재제 2 세대로업그레이드가진행중이거나완료된상태이며, 향상된통신용량, 전송성능과맞물려대역폭이큰 IoT 응용서비스, 선박 AIS, 항공기 ADS-B 등의새로운텔레매틱스서비스가등장하고있다. 최대 4,000 개에달하는엄청난 정보통신기술진흥센터 11
주간기술동향 2016. 5. 25. 숫자까지의위성으로지구를뒤덮는 Big LEO 기반인터넷시스템이 2020 년경에순조롭게출범한다면저지연, 광대역, 저비용의위성기반 M2M/IoT 가크게확대될전망이다. 특히, 글로벌하게상당한대역폭을요구하는실시간 IoT 응용에대해서는경쟁력이클것으로판단된다. IoT 의표준화측면에서는 LPWAN 에서위성의기술을활용하고있으며, 대표적인것으로 LoRaWAN 과시그폭스의 LPWAN 이다. 위성은주로중요한물류나자산의이동, 로지스틱스, 원격자산관리, 유지보수나제품주기관리등에활용될것으로전망된다. 차량, 해상, 항공기분야에서의브로드밴드커넥티비티를위해서는위성추적안테나의형상과성능이가장중요한요소이다. 현재평판위상배열안테나개발경쟁이치열하며, 위성운용사, 서비스사업자, 안테나제조사등이시장별로서로협력 경쟁하는구도이다. 2017 년이면평판안테나가시장에출시될예정이며, 향후이동체안테나시장을크게점유할전망이다. 국내에서는아직 M2M/IoT 관련하여새로운서비스나기술개발활동이눈에띄지않고있다. 2015 년에인텔리안테크놀로지스가카이메타의평판안테나를해상단말에사용하기로 MoU 를맺고시험하는정도이다. KTsat 이나 KTSkylife 는커넥티드카를겨냥한위성방송과 IoT 의결합을추진해볼수있을것이며, MSS 기반의 M2M/IoT 서비스개발도고민할수있을것이다. [ 참고문헌 ] [1] 이호진, 저궤도위성군시스템의부활, ETRI, 전자통신동향분석, 제 30 권, 4 호, 2015. 8, pp.162-173. [2] http://www.nsr.com/news-resources/the-bottom-line/land-transport-drives-satellite-m2miot/ [3] http://www.marketsandmarkets.com/market-reports/m2m-satellite-communication-market-3741729.html [4] http://interactive.satellitetoday.com/end-users-unanimous-satellite-m2m-has-a-big-future/ [5] http://www.orbcomm.com/pdf/datasheet/og2-og-isat-satellite-modems.pdf [6] http://www.satellitetoday.com/telecom/2015/12/15/gilat-satcom-using-iridium-for-cattle-watch-iot-solution/ [7] http://www.satellitetoday.com/telecom/2016/02/29/craft-beer-company-using-satellite-iot-to-monitortransports/ [8] https://www.kric.or.kr/jsp/industry/glp/countryreportdetail.jsp?menuid=m01040401&board_seq=10168& pageno=1&q_region=&q_cnty=&q_cnty_name [9] http://www.satellitetoday.com/telecom/2015/10/22/eightyleo-details-vision-for-iot-smallsat-constellation/ [10] http://www.machinetomachinemagazine.com/2015/09/11/inmarsat-unveils-new-m2m-and-iot-strategy/ [11] http://www.satellitetoday.com/publications/2015/01/20/the-continuing-momentum-of-m2miot-via-satellite/ [12] http://www.nsr.com/news-resources/the-bottom-line/battle-of-the-m2miot-bands/ [13] http://www.satellitetoday.com/technology/2016/02/05/nsr-phased-array-antennas-worth-710-million-by- 2025-critical-for-leo-success/ 12 www.iitp.kr
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