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M2M 개발을 위한 임베디드 모듈 응용 방안
2013. 10. 28.
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I. 들어가며 M2M 통신의 개념이 처음 도입된 1990년대 초반에는 원격 조정이나 텔레매틱스 정 도의 개념으로 인식되었고, 파생되는 시장자체도 매우 한정적이었다. 그러나 지난 몇 년간 M2M 통신은 고속 성장을 거듭하며 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 주목 받는 시장으로 성장했다.
앞으로 M2M 통신은 기존 이동통신 및 무선 초고속 인터넷이나 WiFi 및 Zigbee 등 RF기반 통신 솔루션과 연계하여 더욱 다양한 용도로 활용되어 더 이상 B2B 시장에 국한하지 않고 B2C 시장으로 영역을 확대할 수 있는 토대가 될 것이다.
M2M 통신의 기본 개념과 향후 발전 방향 및 임베디드모듈을 응용하는 내용을 중 심으로 기술한다.
II. M2M 이란 사물통신이란 ‘사람과 사물’, ‘사물과 사물’간 지능통신 서비스를 언제 어디서나 안 전하고 편리하게 실시간 이용할 수 있는 미래 방송통신 융합 ICT인프라로의 진화를 의미합니다.
그림 1. M2M 사물통신의 개념 구성
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사물통신은 사람이 직접하기에 위험한 일이나 시간이 많이 소요되는 일, 또는 보안 을 위한 일 등을 기계가 대신한다는 장점이 있습니다. 사물통신의 적용분야로는 텔 레매틱스, 산업화 장비, 내비게이션, 스마트 계량기, 자동판매기, 보안서비스 등이 있 습니다.
M2M은 Machine-to-Machine 의 약자로써 사람의 개입없이 기계적인 물체들간의 자동 통신을 의미하는 것으로, Pervasive computing 이라는 용어로 알려져 있습니 다.
기기의 지능화와 통신 포트, 그리고 새로운 무선 통신 기술의 등장은 접속 기술에 서 산업 혁명이라고 불릴 수 있는 M2M 시장의 급격한 성장을 견인하는 요인이 됐 습니다.
M2P(Machine-to-Phone), P2M 은 휴대폰을 통한 기계장비와의 통신을 말하며, P2P (Phone-to-Phone) 는 말 그대로 휴대폰끼리의 통신을 말합니다.
위의 그림 1과 같이 장비들로부터 입수된 정보는 M2M 하드웨어를 통해 무선데이 타 서비스 사업자에게 가공, 전달되며 이것이 인터넷이나 다른 경로를 통해 기업이 나 정보를 필요로 하는 곳으로 전달됩니다. 이를 통해 원격제어, 원격검침, 보안 및 홈오토메이션, 텔레메틱스, RFID 정보전달, 위치추적 등의 각종서비스가 가능합니다.
III. M2M 개념 기기 간 통신 (Machine to Machine, 이하 M2M)이란 표현 그대로 전자 장치와 전 자 장치 간의 통신을 의미합니다. 광의로는 전자 장치 간의 유선 혹은 무선 통신이 나, 사람이 제어하는 장치와 기계간의 통신을 의미하지만 최근에는 전자 장치와 전 자 장치 간 즉, 기기 간 무선 통신을 의미합니다.
특히 당초 판매 관리 시스템(POS, Point Of Sales)과 보안 관련 응용 시장에서 물류 관리 (Fleet Management), 기계 및 설비의 원격 모니터링, 건설 기계 설비상의 작 동시간 측정 및 열이나 전기 사용량을 자동 측정하는 지능 검침(Smart Meter) 등의 분야에서 큰 영향력을 발휘하였습니다. - 2 -
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앞으로의 M2M 통신은 기존 이동통신 및 무선 초고속 인터넷이나 WiFi 및 Zigbee 등 RF통신 솔루션과 연계하여 더욱 다양한 용도로 활용되어 더 이상 B2B 시장에 국한하지 않고 B2C 시장으로 영역을 확대할 수 있는 토대가 될 것입니다.
한 사물지능통신은 통신/방송/인터넷 인프라를 인간 대 사물, 사물 대 사물 간 영역 으로 확대/연계하여 사물을 통해 지능적으로 정보를 수집, 가공, 처리하여 상호 전 달하는 서비스로서 산업현장에서도 무선랜이나 GPS, CDMA 등 무선기술을 이용해 장비를 제어하고 정보교환이 필요하다는 것을 강조한 개념입니다.
그림 2. M2M의 다양한 적용 분야
IV. M2M 분야 향후 전망
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개발자 및 시스템 통합 사업자들은 유지 및 관리가 용이하고, 자가 진단이 가능하 면서도, 안정적이고 유연한 제품 개발에 집중하고 있으며, 저렴한 데이터 통신 비용 을 위하여, 광대역 통신이 가능한 기능이 필요하게 되었습니다.
또한 소형화를 통하여 다양한 응용 서비스가 가능하고, 신속한 시장 대응을 위하여 각 모듈간의 하드웨어 및 소프트웨어 인터페이스가 통합된 솔루션의 도입이 절실합 니다.
고객의 요구에 신속하게 대응하기 위하여 구동되는 소프트웨어가 유연성을 갖출 수 있도록 원격에서 제어가 가능해야 하며, 부가 가치를 높이기 위해 다른 통신 방식 과의 통합이 이루어져야 합니다.
전세계적으로 1,000억개 이상의 센서 및 테그와 115억대가 넘는 제품이 네트워크를 통해 연계되고 있으며 또한 향후 2년간 커뮤니케이션이 가능한 무수히 많은 제품들 이 네트워크상에 존재하게 될 것입니다.
이상적인 유비쿼터스 환경의 본격화가 예상되고 M2M 기술에 대한 관심이 확대될 것입니다. 표 1에서와 같이 M2M 시장의 성장 전망 및 예측을 하고 있습니다.
V. M2M 응용분야 개발 무선 M2M 응용제품은 적지 않은 산업 분야에 사용되었습니다. 현재 주요 응용 분 야로는 자동차 텔레매틱스, 물류관리, 지능 검침 시스템, 원격 자산 관리 시스템, 판 매관리시스템(POS) 및 보안 관련 분야입니다.
자산 관리 시스템이 원유나 가스, 원자재, 통신 및 공공요금 등을 관리하는 반면에 물류 관리 시스템은 모든 형태의 물류와 현장 운영도 함께 지원합니다. 자동차 텔 레매틱스 응용 분야는 자동차 제조사, 차량 보안 서비스 사업자 및 자동차 보험회 사와 같은 사람들에 의해 최초로 시행되었습니다.
POS 단말기 응용 제품은 소매상인, 은행이나 금융 서비스 사업자에 의해 시행되었
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으며, 물류나 임대 사업 분야로 영역이 확대되고 있습니다. 보안 응용 시스템은 개 인 보안 관련 서비스 및 기업 제품 관리 부분에 널리 이용되고 있습니다.
그림 3. Eddy 모듈을 통한 M2M 개발 방안
국산화 개발에 성공한 시스템베이스에서 제공하는 Eddy 모듈을 기반으로 M2M 모 - 5 -
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듈을 개발할 수 있습니다.
이를 이용하여 WiFi, Bluetooth, Zigbee, CDMA, RF 무선 모듈과 연동하여 무선 게 이트웨이를 구성할 수 있으며 유선으로는 TCP/IP 를 통해 안정적으로 메인 서버와 통신을 주고받으며 사물간의 정보데이터를 다룰 수 있습니다.
Eddy 모듈을 M2M 모듈로 개발을 진행 할 때 개발자는 Linux 기반에 오픈된 소스 를 활용하여 다양한 어플리케이션 소스를 개발 할 수 있습니다. 또한 암호화 기술 을 적용하여 보안을 강화 할 수 있으며 적재 적소의 필요한 구간 및 거리가 필요한 구간에 M2M 라우터나 리피터 로 활용될 수 있는 기반을 가지고 있습니다.
그림 4. M2M 모듈을 통한 시스템 적용
특히 Eddy-CPU는 ARM9 프로세서 기반의 임베디드 리눅스를 탑재한 CPU 모듈로 양산성을 고려하여 제작한 임베디드 모듈입니다. 다양한 산업용 장비 및 센서 게이 트웨이 장비에 적합하도록 초소형으로 구성되어 있으며 단시간 내에 양산할 수 있 습니다. 개발자가 M2M 모듈을 개발하기 위하여 Base Board를 제작하여 Eddy-CPU 모듈을 탑재하면 사물과 사물간의 통신을 진행 할 수 있습니다.
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[참조 자료] * 시스템베이스 www.sysbas.co.kr * 아이씨엔웹 www.icnweb.kr
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