블루투스, 개인 넘어 IoT 신시장 개척 나서

블루투스 SIG, IoT를 위한 메시 네트워킹 발표
  • 2017년 10월호
  • 글 | 오 민 준 기자 〈mjoh@elec4.co.kr〉

블루투스 SIG는 9월 7일 ‘블루투스 연결이 이끄는 혁신’이란 주제로 기자간담회를 열어 블루투스 메시 네트워킹을 발표하고 최신 기술 동향과 로드맵도 발표했다.

근거리 무선 통신 국제 표준인 블루투스의 기술 개발을 주관하는 블루투스 SIG(Special Interest Group)는 지난 1998년 9월 설립된 비영리 단체다. 블루투스 SIG는 블루투스의 역사를 함께 해온 단체로 기술 향상뿐만 아니라 인증, 프로모션까지 블루투스와 관련된 일련의 활동으로 블루투스 산업 발전을 도모하고 있다. 이런 노력이 계속돼 현재 블루투스 SIG에 세계 150개국 3만 2,000개 기업이 가입했고, 국내도 1,213개 기업이 가입되어 있다. 이들 업체가 매년 수억 개의 블루투스 기기들이 생산하고 있다.

 

이런 블루투스 SIG가 새로운 도약을 준비하고 있다. 설립 20년을 향해가는 시점에서 블루투스의 영역 확대를 위한 큰 한 걸음을 내디뎠다. 최근 내한한 블루투스 SIG의 켄 콜데럽(Ken Kolderup) 마케팅 부사장이 직접 블루투스 기술 동향과 로드맵, 그리고 블루투스 메시를 발표했다.

블루투스는 이미 스마트폰을 비롯해 노트북 등 다양한 스마트 디바이스에 사용되는 친숙한 무선 통신 기술로 특히 무선 오디오 시장에 큰 혁신을 가져오면서 대중화됐다. 이런 블루투스 기술은 크게 블루투스 BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate)과 블루투스 LE(Low Energy)로 구분된다.

먼저 블루투스 BR/EDR은 포인트-투-포인트(일대일)로 디바이스를 지속해서 연결하는데 무선 헤드셋, 무선 스피커, 자동차 오디오 기기를 연결할 때 사용하는 오디오 스트리밍 기술이다. 블루투스 SIG는 현재 무선 오디오 시장은 블루투스 BR/EDR을 중심으로 이뤄졌지만 2018년 후반기에는 블루투스 LE 기반의 오디오 스트리밍 기술을 개발 중이며, 음질을 획기적으로 향상하기 위한 오디오 코덱도 출시할 계획이라고 밝혔다. 시장조사 연구기관인 ABI 리서치(ABI Research Inc.)의 자료에 따르면, 2016년 한 해 동안 블루투스 BR/EDR 기반 무선 오디오 디바이스는 6억 5,000만 개가 판매됐고, 앞으로 5년 뒤인 2022년에는 10억 개 수준으로 성장할 것으로 전망된다.

블루투스 LE는 필요에 따라 연결하고, 한번 충전으로 오랜 기간을 사용하는 커넥티드 디바이스와 비콘을 위한 기술이다. 간헐적인 연결, 오랜 지속성이 중점인 기술로 포인트-투-포인트(일대일)뿐만 아니라 브로드캐스트(일대다), 메시(다대다) 연결을 지원한다.

블루투스 LE 기반 포인트-투-포인트 연결은 데이터 전송이 중심으로 스포츠와 피트니스, 헬스와 건강 기기 등 웨어러블 디바이스, 키보드나 마우스 등 PC 주변 디바이스에 사용되고 있다.

블루투스 LE 기반 브로드캐스트 연결은 비콘이 대표적이다. 비콘은 블루투스 기반 근거리 통신 기술로 일정 범위 내에서 스마트 기기에 다양한 정보를 전달하는 통신 장치로 쇼핑센터, 음식점, 박물관 등에서 필요한 정보를 전송하는 데 사용된다. 관심 위치나 제품의 정보를 받거나 디바이스의 위치를 추적할 때, 길 안내를 받을 때 등 다양한 상황에서 비콘이 활용되고 있다.

ABI 리서치의 자료를 보면 2016년에는 5억 개의 블루투스 LE 기반 디바이스가 판매됐으며, 2022년에는 15억 개로 성장할 것으로 전망했다. 아직은 초기 단계인 비콘 시장은 빠른 성장을 통해 2022년 7억 5,000만 개의 시장으로 성장할 것으로 전망했다.

 

블루투스 메시 IoT 네트워크에 최적

블루투스 메시는 블루투스 SIG가 지난 7월 발표한 기술로 120개 이상의 기업이 참여해 높은 성장 잠재력을 확인받았다. 블루투스 메시는 블루투스 LE를 기반으로 한 다대다 디바이스 통신 네트워크다. 즉, 블루투스를 지원하는 디바이스로 대규모 네트워크를 구성하는 것으로 산업적인 측면에서 다양한 활용이 가능해 발전 가능성이 크다. 블루투스 SIG는 이미 메시가 산업용 수준의 안정성과 확장성, 보안성, 상호운용성을 갖췄다고 밝혔다.

블루투스 메시는 블루투스 LE에서 작동하며 이전 블루투스 LE 지원 기기라면 소프트웨어를 업데이트해 이용할 수 있다. 메시 네트워크를 구성하는 모든 기기는 서로 상태를 파악하거나 제어하는 메시지를 보내는 통신이 가능하고, 다중경로 및 자가 치유 기능을 제공한다. 메시에 가입된 기기를 노드라 부르는데 블루투스 메시는 네트워크 당 3만 2,000 개 노드를 지원한다. 메시는 네트워크 가입 과정에서 단일 또는 복수의 암호화 키를 받고 이를 통해 보안성을 갖게 된다.

 

블루투스 메시는 128 bit AES-CCM을 채택해 모든 메시지가 암호화 및 인증 절차를 거친다. 암호화 키는 네트워크, 애플리케이션, 기기에 각각 다르게 적용되어 높은 보안성을 유지하게 되고, 리플레이 공격(Replay Attacks)이나 휴지통 공격(Trashcan Attacks)으로부터 메시를 보호한다.

이런 블루투스 메시는 빌딩 자동화, 센서 네트워크 등 산업 분야에 활용될 수 있다. 빌딩 자동화를 예로 들어보자. 블루투스 메시가 구축된 빌딩, 당신이 차로 주차장 출입구에 도착하자 주차장 입구가 자동으로 열리는 것은 물론 비어있는 주차 공간으로 자동으로 안내된다. 안내된 공간에 주차하면 주차 시스템에는 공차가 만차로 변경된다.

건물에 들어서는 순간 동체 감지 센서가 스마트폰 또는 웨어러블 기기를 감지하고 당신을 파악한다. 엘리베이터가 근무 사무실로 자동 안내한다. 복도 전등과 사무실 전등이 움직임에 따라 점등되고 소등된다. 사무실에 진입하자 미리 설정해 둔 온도에 맞춰 냉난방기가 작동하고 컴퓨터 근처에 다가가자 알아서 컴퓨터가 동작한다.

블루투스 메시를 활용하면 주차유도 시스템, 동체 감지 센서, 조명 시스템, 무선 냉난방 제어 시스템 등을 모두 구축할 수 있다. 복잡한 배선 공사 없이 메시 네트워크를 구축할 수 있게 되었고, 메시 네트워크를 통해 정보를 축적해 건물 관리를 한층 더 최적화할 수 있다.

블루투스 메시는 이런 빌딩 자동화 이외에도 공장 등 산업 현장에서 센서 네트워크를 구축해 효율은 높이고 비용은 줄이는 최적화 작업을 진행할 수 있으며, 병원의 고가 장비 등 자산 추적이 필요한 환경에서도 활용될 수 있다.

이제 막 걸음마를 뗀 블루투스 메시 기술은 앞서 선보였던 블루투스 기술보다 그 성장이 훨씬 빠를 것으로 예측된다. ABI 리서치 자료에 따르면 2022년까지 블루투스 메시는 스마트 빌딩 시장에서만 11억 개 시장으로 성장할 것으로 전망했다. 이미 3M을 비롯해 ARM, 퀄컴, 실리콘랩스, 도시바 등 여러 유수의 기업이 참여하고 있는 만큼 두드러진 성장이 기대된다.

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