비유도식 결제라고 하면, 차량 브레이크 작동 시 자동으로 요금을 지불하는 ETC 결제를 떠올리기 쉽습니다. 이는 반능동형 RFID 무선 주파수 통신 기술을 통해 구현됩니다. UWB 기술을 정교하게 적용하면 지하철 이용 시에도 게이트 감지 및 자동 요금 지불이 가능해질 것입니다.
최근 선전 버스 카드 플랫폼인 "선전 통(Shenzhen Tong)"과 후이팅 테크놀로지(Huiting Technology)는 지하철 개찰구의 "비유도식 오프라인 브레이크"용 UWB 결제 솔루션을 공동으로 출시했습니다. 이 솔루션은 멀티칩 복합 무선 주파수 시스템을 기반으로 하며, 후이팅 테크놀로지의 "eSE+COS+NFC+BLE" 풀 스택 보안 솔루션을 채택하고, 위치 추적 및 안전한 거래를 위해 UWB 칩을 탑재했습니다. UWB 칩이 내장된 휴대폰이나 버스 카드를 통해 사용자는 개찰구를 통과할 때 자동으로 본인 인증을 거쳐 원격으로 개찰구를 열고 요금을 결제할 수 있습니다.
회사에 따르면, 이 솔루션은 NFC, UWB 및 기타 드라이버 프로토콜을 저전력 블루투스 SoC 칩에 통합하여 통합 모듈식 변환을 통해 게이트 업그레이드의 어려움을 줄이고 NFC 게이트와 호환됩니다. 공식 이미지에 따르면 UWB 기지국은 게이트에 설치되어야 하며, 요금 징수 식별 범위는 1.3m 이내입니다.
UWB(초광대역) 기술이 비유도 결제에 활용되는 것은 드문 일이 아닙니다. 2021년 10월 베이징 국제 도시철도 박람회에서 선전퉁과 비보는 UWB 기술 기반의 "지하철 브레이크용 비유도 디지털 위안화 결제" 적용 사례를 선보였으며, 비보 프로토타입에 탑재된 UWB+NFC 칩을 통해 비유도 결제를 구현했습니다. 앞서 2020년에는 NXP, 도코모, 소니가 쇼핑몰에서 UWB 기술을 활용한 새로운 소매 애플리케이션들을 시연했는데, 여기에는 비유도 결제, 장애인 주차 요금 결제, 정밀 광고 마케팅 서비스 등이 포함되었습니다.
정밀 위치 파악 및 무부착 결제, UWB가 모바일 결제에 도입됩니다.
NFC, 블루투스, IR은 근거리 결제 애플리케이션 분야의 주류 기술입니다. NFC(근거리 통신 기술)는 높은 보안성과 전원 공급이 필요 없다는 특징 때문에 현재 주류 모델은 휴대폰에 널리 사용되고 있습니다. 일본과 한국 등지에서는 NFC 기능이 탑재된 휴대폰을 공항 탑승권 확인, 교통, 건물 출입 통제용 IC 카드, 신용 카드, 결제 카드 등으로 활용하고 있습니다.
UWB(초광대역) 기술은 나노초 응답 특성을 지닌 초광대역 펄스 신호(UWB-IR)를 이용하여 TOF(Time-of-Flight), TDoA/AoA(Time-of-Accidental) 거리 측정 알고리즘과 결합함으로써 가시선(LoS) 및 비가시선(nLoS) 환경 모두에서 센티미터 수준의 정밀 위치 측정이 가능합니다. 이전 기사에서 IoT 미디어는 실내 정밀 위치 측정, 디지털 자동차 키 등 다양한 분야에서의 응용 사례를 자세히 소개한 바 있습니다. UWB는 높은 위치 측정 정확도, 빠른 전송 속도, 신호 간섭 및 도청 방지 기능 등을 갖추고 있어 비유도 결제 분야에 매우 적합합니다.
지하철 개찰구 무접촉 결제 원리는 매우 간단합니다. UWB 기능을 갖춘 휴대폰과 버스 카드는 UWB 모바일 태그로 간주될 수 있습니다. 기지국이 태그의 위치 정보를 감지하면 즉시 추적합니다. UWB와 eSE 보안 칩, NFC의 조합을 통해 금융 수준의 안전한 암호화 결제가 가능합니다.
NFC+UWB 기술의 또 다른 인기 응용 분야는 자동차 가상 키입니다. 자동차 디지털 키 분야에서 BMW, NIO, 폭스바겐 등 여러 브랜드의 중고급 모델들이 "BLE+UWB+NFC" 방식을 채택했습니다. 블루투스 원격 감지를 통해 UWB를 활성화하여 데이터 암호화 전송을 수행하고, UWB는 정확한 거리 측정에 사용되며, NFC는 전원 공급이 중단될 경우를 대비한 백업 방식으로 다양한 거리 및 전원 공급 조건에서 잠금 해제 제어를 가능하게 합니다.
UWB 증분 기술의 성공 여부는 소비자 측에 달려 있습니다.
UWB는 정확한 위치 파악 외에도 단거리 고속 데이터 전송에서 매우 뛰어난 성능을 보여줍니다. 그러나 산업용 사물인터넷(IoT) 분야에서는 Wi-Fi, Zigbee, BLE 등 다양한 프로토콜 표준이 빠르게 도입되고 시장에서 널리 보급되면서 UWB는 여전히 고정밀 실내 위치 파악에만 국한되어 있으며, B급 시장의 수요는 수백만 대 수준에 그쳐 상대적으로 분산되어 있습니다. 이러한 시장 상황은 칩 제조업체들이 지속 가능한 투자를 달성하기 어렵게 만듭니다.
산업 수요에 힘입어 C-엔드 소비자용 사물인터넷(IoT)은 UWB 제조업체들의 주요 경쟁 분야로 떠올랐습니다. 가전제품, 스마트 태그, 스마트홈, 스마트카, 보안 결제 등이 NXP, Qorvo, ST 등의 기업들이 집중적으로 연구 개발하는 주요 시나리오입니다. 예를 들어, 비접촉식 출입 통제, 비접촉식 결제, 스마트홈 분야에서 UWB는 사용자의 신원 정보에 따라 맞춤형 홈 설정을 가능하게 합니다. 가전제품 분야에서는 UWB 스마트폰과 관련 하드웨어를 활용하여 실내 위치 추적, 반려동물 위치 추적, 고속 데이터 전송 등을 구현할 수 있습니다.
국내 UWB 칩 회사인 뉴윅의 CEO 천전치는 "스마트폰과 자동차는 미래의 대규모 사물인터넷에서 가장 중요하고 핵심적인 지능형 단말기로서 UWB 기술의 가장 큰 잠재 시장이 될 것"이라고 말한 바 있습니다. ABI 리서치는 2025년까지 UWB 지원 스마트폰이 5억 2천만 대 출하될 것이며, 그중 32.5%가 UWB를 탑재할 것으로 예측했습니다. 이는 UWB 제조업체들에게 많은 고민거리를 안겨주었으며, 코르보는 향후 UWB 출하량이 블루투스 사용량과 맞먹을 것으로 예상하고 있습니다.
Qorvo는 칩 출하량 전망은 밝지만, UWB 산업의 가장 큰 과제는 이를 뒷받침할 완전한 산업 체인이 부족하다는 점이라고 밝혔습니다. UWB의 상위 칩 기업으로는 NXP, Qorvo, ST, Apple, Newcore, Chixin Semiconductor, Hanwei Microelectronics 등이 있으며, 중간 단계에는 모듈 통합 업체, 라벨 기지국 제조업체, 휴대폰 및 주변기기 제조업체가 포함됩니다.
이 회사는 UWB 칩 개발에 빠르게 착수하여 대량 생산하고 있지만, 칩 표준화가 아직 미흡하고 블루투스처럼 업계에서 통일된 연결 표준을 정립하기 어렵습니다. 따라서 중하위 산업 공급망 업체들은 더 많은 응용 사례를 통해 사용자들이 UWB 기능을 더 자주 활용하도록 유도해야 합니다. 결과적으로 UWB 시장의 성공 여부는 소비자 측면에 달려 있는 것으로 보입니다.
결국
UWB 무선 결제의 확산은 우선 UWB 기능이 내장된 스마트폰의 시장 보급 여부에 달려 있습니다. 현재 애플, 삼성, 샤오미, 비보의 일부 모델만이 UWB를 지원하고 있으며, 오포 역시 '원터치 연결' 방식의 UWB 스마트폰 케이스를 출시했을 뿐입니다. 따라서 UWB 모델의 보급률은 아직 미미한 수준입니다. UWB가 스마트폰 시장에서 NFC만큼의 인기를 얻고 블루투스 수준에 도달할 수 있을지는 아직 미지수입니다. 하지만 현재 스마트폰 제조사들의 UWB 탑재 추세를 보면, UWB가 표준으로 자리 잡는 날도 머지않아 올 것으로 예상됩니다.
한편, 소비자들이 자주 접하는 시나리오에서는 무궁무진한 혁신이 일어나고 있습니다. UWB 기술을 활용한 소비자 위치 추적, 원격 제어, 결제는 애플의 에어태그, 샤오미의 원핑거, 니오의 디지털 자동차 키, 화웨이의 융합 신호 실내 위치 측정, NXP의 초광대역 레이더, 후이둥의 지하철 결제 시스템 등 다양한 중간 제조업체들에 의해 더욱 확대되고 있습니다. 소비자들이 기술과 삶의 경계 없는 융합을 체감할 수 있도록, UWB라는 단어 하나만으로도 기존의 틀을 깨는 혁신적인 기술이 되고 있습니다.
게시 시간: 2022년 6월 2일