글/Carl Fenger, 유블럭스
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ARM 컴퓨팅 엔진을 위치 인식 및 무선 연결성에 접목
고속 이동통신 네트워크의 급속한 성장과 지구상에 존재하는 모든 모래알에 지정할 수 있을 만큼 충분한 IP 주소를 갖는 IP 버전 6의 도입을 통해‘사물인터넷(IoT)’을 위한 이완벽한 조합이 곧 실현될 것이다. 여기에 애플 아이폰을 비롯해 시판되고 있는 사실상 모든 휴대전화기에 성공적으로 통합된 ARM 내장 컴퓨팅 아키텍처가 저전력 고성능 모바일 컴퓨팅을 위한 실질적인 국제 표준규격이 되면서 급속히 확산되고 있다.
그 결과‘사물인터넷(Internet of Things)-이 세상 모든 자동차, 전화, 센서, 계량기, 기계, 판매 단말기, 간판, 장난감, 카메라, 의료기기가 고속 연결을 통해 무선으로 인터넷에 연결’의 등장을 위한 완벽한 에코시스템이 생겨났다. 여기에 GPS/GNSS 포지셔닝 수신기를 더하면, 이동이 완전히 자유로우면서도 ARM 프로세서의 연산력(computing power)을 겸비한 콤팩트하고 항상 연결되어 있으며 위치 인식이 되는 일명‘사물(Thing)’ 인터넷을 가질 수 있게 된다.
새로운 매력적인 애플리케이션에 대한 잠재력은 무한하다. 여기 4가지 그 예를 들어보겠다.
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원격 검침 및 보안‘
사물인터넷’은 유틸리티(공과금) 사용 데이터를 무선으로 전송하고, 애완동물 및 사람의 위치를 보고하며, 차량, 창고시설, 점포, 공공시설에 대한 하루 24시간 1주일 내내 모니터링을 제공하는 웹 연결장치를 경제적이고도 은밀하게 설치할 수 있게해 줄 것이다. 학교, 공항, 쇼핑몰, 사무실 건물(오피스 빌딩), 보건의료시설 등에 대한 유비쿼터스 감시(언제 어디서나 존재하는 감시)가 보편화될 것이다. 저가의 전화통신 기술로 콜센터의 아웃소싱이 가능했던 방식과 유사하게, 수천킬로미터 떨어진 곳에 있는 보안 회사나 건강 관리회사의모니터링 서비스를 아웃 소싱할 수 있게 된다.
자동판매기
산업 분석가들에 따르면, 자동판매기 시장은 2015년까지 1,900억 달러 이상의 수익을 내는 거대한 사업부문이다.
변조행위 발생(tampering)이나 물품 보충이 필요할 때를 알리기 위해 또는 단순히 판매기가 위치해 있는 장소를 알리기 위해(자동판매기의 위치를 기억하지 못하는 경우가 종종 있다) 무선 네트워크를 통해 이미 연결되어 있는 이동통신연결 기능 덕분에 자동판매기의 디스플레이에 멀티미디어 광고 및 소셜 미디어를 이용한 사업 기회까지도 결합시킬 수 있을 것이다. 코카콜라는 전세계에 네트워크로 연결된 자동판매기들을 설치하여 각기 다른 국가의 고객들이 서로 교류(상호 소통)할 수 있게 해주고 심지어는 수천 마일 떨어진 곳에 있는 새 친구에게‘콜라를 사줄 수’있게 함으로써, 2011년에 이 컨셉을 현실에 실험한 바 있다.
원격진료 단말기
보건의료 비용이 치솟고 의사 대비환자 비율이 증가함에 따라, 무선 네트워크는 고품질의 동영상 링크를 통해 원격 관리를 가능하게 해주어 의료비용을 낮춰줄 것이다. 병약하거나 고령인 환자 또는 원거리에 있는 환자가 수고스럽게 병원을 내원해야 할 필요 없이, 집에 있는 휴대 가능하고 위치 인식 기능이 있는 원격진료 단말기를 통해 보건의료전문가와 즉각적인 통신이 가능하여 이동의 자유로움을 주는 것은 물론 거주지와 생활방식을 자유롭게 선택할 수 있게 되어 결과적으로 삶의 질을 현저히 개선시켜줄 것이다.
자동차 인포테인먼트 시스템
차량에 장착하는 LTE 라우터는 자동차에 최대 100Mbit/s(LTE 카테고리 3)까지의 초고속 다운링크를 가능하게 해줄 것이다. 이것은 고화질 TV 채널 5개를 동시에 지원하기에 충분할 뿐 아니라, 차량 내 승객이 사용하는 동영상, 음성, 인터넷 접속 및 소셜 미디어 앱들의 보다 일반적인 조합을 지원하기에 충분한 수준 그 이상이다. 위치인식 기능은 멀티미디어기능을 강화한 내비게이션이나 동영상이 많은 전자‘투어가이드’서비스와 같은 위치 관련 정보의 전달을 용이하게 해준다.
‘사물인터넷’용 앱 개발
설계 엔지니어들의‘사물인터넷’어플리케이션 설계 개발에 활기를 불어 넣어주기 위해, 유블럭스와 ARM은 ARM엠베드(mbed-enabled) ‘사물인터넷’ 스타터 키트를 개발하였는데, 이 키트는 콤팩트한 유블럭스의 2G, 3G 또는 CDMA 셀룰러 모뎀(LTE는 곧 출시)과 글로벌 포지셔닝 모듈을 기반으로 한 획기적인 무선 인터넷 연결성을 제공한다.
이 키트는 512KB FLASH, 64KB RAM을 갖는 ARM Cortex-M3 32bit 프로세서에 의해 구동되고 96MHz로 작동한다. 보드가 간단한 USB 드래그 앤 드롭(drag-n-drop) 프로그래밍과 CMSIS-DAP 디버그 인터페이스를 표적 마이크로 컨트롤러에 제공한다.
C027는 ARM 엠베드 개발 플랫폼의 리소스에 무료 접속을 통해 지원되는데, 이러한 리소스에는 웹, 무선, 오디오, 센서, 주변장치 인터페이스 구현 등을 위한 테스트를 마친 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)에 대한 방대한 상세 해설서가 포함되어 있다. 자세한 정보는 https://mbed.org/platforms/u-blox-C027 에서 확인해 볼 수 있다.
이 플랫폼은 유블럭스 C027 상에서의 애플리케이션 개발을 위한 높은 수준의 기준규격에 기반한 C/C++ SDK은 물론, 그에 연결될 수 있는 주변장치 구성요소들을 위한 드라이버의 대규모 컴포넌트 데이터베이스, 그리고 빠르게 제품을 만들어낼 수 있게 해주는 설계 시의 효율적인 재사용 및 협업을 위한 온라인 컴파일러 및 개발자 툴 등을 이용할 수 있게 해준다.
개발자들은 엠베드로 구동하기 위해 어떤 것도 설치하거나 셋업할 필요가 없다. 엠베드는 클라우드 기반의 어플리케이션이기 때문에, 어디서나 로그인이 가능하고 중단되었던 곳에서부터 작업을 재개할 수 있으며, Windows, Mac, iOS, Android, 또는 Linux 상에서도 자유롭게 작업이 가능하다.
C027 스타터 키트는 MAX-7Q GPS/GNSS 수신기와 LISA UMTS/CDMA 또는 SARA GSM 셀룰러 모듈을 신속하게 포함할 수 있게 해주어, 위치 인식이 가능한 글로벌 통신 어플리케이션의 개발을 수월하게 만들어 준다. 이 어플리케이션 보드는 표준 기반의 헤더 커넥터를 통해 다양한 하드웨어 인터페이스(SPI,I2C, UART, I2S가 있는 22개 GPIO)는 물론, 이더넷과 CAN 인터페이스에도접근이 가능하게 해준다.
C027의 주요 특징
? 전문 프로토타이핑을 위한 어플리케이션 보드
? 유블럭스 무선 및 GPS/GNSS작동
? 강력하고 사용자에 의한 프로그래밍이 가능한 Cortex-M3 마이크로프로세서
? 확장 보드 옵션이 있는 표준 기반의 폼팩터와 호환 가능
? 무료 온라인 엠베드 컴파일러 및 라이브러리
? SPI, I2C, UART, I2S 인터페이스를 갖는 22개 GPIO
? USB 드래그 앤 드롭 프로그래밍
키트 구성품
? 컴팩트한 53.325 x 96.525mm 엠베드 사물인터넷 스타터 키트
? 외부 셀룰러 안테나
? 외부 능동(active) GNSS 안테나
<출처 월간반도체네트워크 7월>