AIoT 연구소는 셀룰러 IoT 관련 보고서인 "셀룰러 IoT 시리즈 LTE Cat.1/LTE Cat.1 bis 시장 조사 보고서(2023년판)"를 발표했습니다. 업계에서 셀룰러 IoT 모델에 대한 인식이 "피라미드 모델"에서 "에그 모델"로 변화하는 추세에 발맞춰, AIoT 연구소는 다음과 같은 자체적인 분석을 제시합니다.
AIoT에 따르면, '달걀 모델'은 특정 조건에서만 유효하며, 그 전제는 능동적인 통신 부분에 있습니다. 3GPP에서 개발 중인 수동형 IoT를 논의에 포함하더라도, 연결된 기기들의 통신 및 연결 기술에 대한 수요는 일반적으로 여전히 '피라미드 모델'의 법칙을 따릅니다.
표준 및 산업 혁신이 셀룰러 패시브 IoT의 빠른 발전을 견인하고 있습니다.
수동형 IoT에 대해 이야기하자면, 기존의 수동형 IoT 기술은 전원 공급이 필요 없다는 특성으로 인해 등장 당시 큰 반향을 일으켰습니다. RFID, NFC, 블루투스, Wi-Fi, LoRa 등 다양한 통신 기술이 저전력 통신 시나리오에 적합한 솔루션을 제공해 왔습니다. 특히 셀룰러 통신 네트워크 기반의 수동형 IoT는 지난해 6월 화웨이와 차이나 모바일이 처음 제안했으며, 당시에는 'eIoT'라는 이름으로 불렸습니다. 'eIoT'는 RFID 기술을 주요 경쟁 대상으로 삼고 있습니다. eIoT는 더 넓은 적용 범위, 낮은 비용 및 전력 소비, 위치 기반 기능 지원, 근거리/광역 네트워크 연결 가능 등의 특징을 통해 RFID 기술의 대부분의 단점을 보완할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
표준
수동형 IoT와 셀룰러 네트워크를 결합하는 추세가 점점 더 주목받으면서 관련 표준 연구가 점차 발전하고 있으며, 3GPP의 관련 담당자와 전문가들은 이미 수동형 IoT에 대한 연구 및 표준화 작업을 시작했습니다.
해당 기관은 셀룰러 패시브를 새로운 패시브 IoT 기술의 대표적인 사례로 5G-A 기술 체계에 도입할 예정이며, R19 버전에서 최초의 셀룰러 네트워크 기반 패시브 IoT 표준을 제정할 것으로 예상됩니다.
중국의 새로운 수동형 IoT 기술은 2016년부터 표준화 구축 단계에 진입했으며, 현재 새로운 수동형 IoT 기술 표준의 선두 자리를 차지하기 위해 가속화되고 있습니다.
- 2020년에는 차이나 모바일이 주도하는 새로운 셀룰러 수동 기술에 관한 국내 최초의 연구 프로젝트인 "셀룰러 통신 기반 수동 IoT 애플리케이션 요구 사항 연구"가 CCSA의 TC10에서 수행되었으며, 관련 기술 표준 제정 작업이 진행되었습니다.
- 2021년에는 OPPO가 주도하고 차이나 모바일, 화웨이, ZTE, 비보가 참여한 "환경 에너지 기반 IoT 기술" 연구 프로젝트가 3GPP SA1에서 수행되었습니다.
- 2022년 차이나 모바일과 화웨이는 3GPP RAN에서 5G-A용 셀룰러 패시브 IoT 연구 프로젝트를 제안했으며, 이는 셀룰러 패시브에 대한 국제 표준 제정 과정의 시작이었습니다.
산업 혁신
현재 전 세계 신형 수동형 IoT 산업은 초기 단계에 있으며, 중국 기업들이 산업 혁신을 적극적으로 주도하고 있습니다. 2022년 차이나 모바일은 새로운 수동형 IoT 제품인 "eBailing"을 출시했습니다. 이 제품은 단일 기기 기준 100미터의 인식 거리를 자랑하며, 여러 기기의 지속적인 네트워크 연결을 지원하여 중대형 실내 환경에서 물품, 자산, 인력을 통합적으로 관리할 수 있습니다.
올해 초, 스마트링크는 자체 개발한 페가수스 시리즈 수동형 IoT 태그 칩을 기반으로 세계 최초로 수동형 IoT 칩과 5G 기지국 간 통신 상호 변조를 성공적으로 구현하여, 향후 새로운 수동형 IoT 기술의 상용화를 위한 견고한 기반을 마련했습니다.
기존 IoT 기기는 통신 및 데이터 전송을 위해 배터리 또는 전원 공급 장치가 필요합니다. 이는 사용 시나리오와 신뢰성을 제한할 뿐만 아니라 기기 비용과 에너지 소비를 증가시킵니다.
반면, 패시브 IoT 기술은 주변 환경의 전파 에너지를 통신 및 데이터 전송에 활용하여 기기 비용과 에너지 소비를 크게 줄입니다. 5.5G는 패시브 IoT 기술을 지원하여 미래 대규모 IoT 애플리케이션을 위한 더욱 폭넓고 다양한 활용 시나리오를 제공할 것입니다. 예를 들어, 패시브 IoT 기술은 스마트 홈, 스마트 공장, 스마트 시티 등에서 더욱 효율적이고 지능적인 기기 관리 및 서비스를 구현하는 데 사용될 수 있습니다.
셀룰러 패시브 IoT가 소규모 무선 시장에 진출하기 시작했을까요?
기술적 성숙도 측면에서 수동형 IoT는 RFID 및 NFC로 대표되는 성숙한 응용 분야와 5G, Wi-Fi, 블루투스, LoRa 등의 신호에서 신호 에너지를 수집하여 단말기에 전력을 공급하는 이론적 연구 분야, 이렇게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
5G와 같은 셀룰러 통신 기술 기반의 셀룰러 패시브 IoT 애플리케이션은 아직 초기 단계에 있지만, 그 잠재력을 무시해서는 안 되며, 다양한 응용 분야에서 여러 가지 장점을 가지고 있습니다.
첫째, 더 먼 거리에서도 통신이 가능합니다. 기존의 수동형 RFID는 수십 미터와 같은 먼 거리에서는 리더기에서 방출되는 에너지가 손실되어 RFID 태그를 활성화할 수 없지만, 5G 기술 기반의 수동형 IoT RFID는 기지국과의 거리가 멀어도 작동할 수 있습니다.
성공적인 의사소통.
둘째, 더욱 복잡한 응용 환경을 극복할 수 있습니다. 실제로 금속이나 액체와 같은 매체는 신호 전송에 큰 영향을 미치는데, 5G 기술 기반의 수동형 사물인터넷은 실제 응용 분야에서 강력한 간섭 방지 능력을 보여 인식률을 향상시킬 수 있습니다.
셋째, 더욱 완벽한 인프라를 제공합니다. 셀룰러 패시브 IoT 애플리케이션은 별도의 전용 리더기를 설치할 필요 없이 기존 5G 네트워크를 직접 사용할 수 있습니다. 기존 패시브 RFID처럼 리더기 및 기타 장비가 필요한 것과 비교했을 때, 칩 자체의 활용도 또한 훨씬 편리합니다.
시스템 인프라 투자 비용 측면에서도 더 큰 이점이 있습니다.
응용 관점에서 볼 때, C 단말기는 개인 자산 관리 및 기타 응용 프로그램에 활용될 수 있으며, 라벨을 개인 자산에 직접 부착할 수 있습니다. 기지국이 설치된 곳에서는 기지국을 활성화하고 네트워크에 연결할 수 있습니다. B 단말기는 창고 관리, 물류 등의 분야에서 활용될 수 있습니다.
자산 관리 등은 문제가 되지 않습니다. 셀룰러 패시브 IoT 칩을 다양한 패시브 센서와 결합하면 더 많은 유형의 데이터(예: 압력, 온도, 열)를 수집할 수 있으며, 수집된 데이터는 5G 기지국을 통해 데이터 네트워크로 전송됩니다.
이를 통해 더욱 다양한 IoT 애플리케이션을 구현할 수 있습니다. 이는 기존의 다른 수동형 IoT 애플리케이션과 상당 부분 겹칩니다.
산업 발전의 관점에서 볼 때, 셀룰러 패시브 IoT는 아직 초기 단계에 있지만, 그 발전 속도는 놀라울 정도입니다. 최근 소식에 따르면, 몇 가지 패시브 IoT 칩이 새롭게 등장했습니다.
- 매사추세츠 공과대학(MIT) 연구진은 테라헤르츠 주파수 대역을 사용하는 새로운 칩을 개발했다고 발표했습니다. 이 칩은 웨이크업 수신기로 사용되며, 전력 소비량이 수 마이크로와트에 불과하여 소형 센서의 효율적인 작동을 크게 지원할 수 있습니다.
사물인터넷의 적용 범위를 확대하고 있습니다.
- 스마트링크는 자체 개발한 페가수스 시리즈 수동형 IoT 태그 칩을 기반으로 세계 최초로 수동형 IoT 칩과 5G 기지국 간 통신 연동에 성공했습니다.
결론적으로
수천억 개의 연결이 이루어졌음에도 불구하고, 수동형 사물인터넷(IoT)의 발전 속도가 현재 둔화되고 있다는 주장이 제기되고 있는데, 이는 소매, 창고, 물류 등 다양한 산업 분야에서 적용 가능한 환경의 한계 때문이라는 분석이 있습니다.
첫째, RFID 기술의 발전은 주식 시장에만 국한되었고, 둘째, 기존의 수동형 RFID 통신은 거리 제약 및 기타 기술적 병목 현상을 가지고 있어 적용 시나리오의 범위를 넓히는 데 어려움이 있었습니다. 그러나 셀룰러 통신이 추가됨으로써 이러한 어려움이 해소되었습니다.
기술의 발전은 이러한 상황을 빠르게 변화시키고 더욱 다양화된 응용 프로그램 생태계를 구축하는 데 기여할 수 있을 것입니다.
게시 시간: 2023년 7월 21일