힐셔, 솔루션 키트 netFIELD로 OT/IT 연결
클라우드 netFIELD 엣지 포털로 장비 운영
LNI 4.0, IIC, AVNU 등과 TSN 기술 개발 중


힐셔는 22일, 기자간담회를 열고 센서에서 클라우드까지 OT와 IT를 원활하게 연결할 수 있는 통합 솔루션인 netFIELD의 출시를 발표했다.

netFIELD는 데이터 생성에서 데이터 집계 그리고 클라우드 기반 관리 포털을 통한 디바이스 및 데이터 관리에 이르기까지 공장 디지털화를 가속화하는 netX 기반의 다양한 디바이스 및 소프트웨어 솔루션을 제공한다.

IO-Link 엣지 게이트웨이는 기존의 IP67 타입 IO-Link 제품에 PROFINET 및 EtherNet/IP 등의 통신 기능을 추가하여 다양한 실시간 이더넷(Real-Time Ethernet) 프로토콜에 연결할 수 있다.

인더스트리 4.0 시나리오를 구현할 수 있는 에지 연결 및 에지 컴퓨팅과 관련된 기능들도 포함하고 있다. 소프트웨어 아키텍처는 리눅스를 기반으로 하며 컨테이너 기반 애플리케이션은 도커 프레임워크(Docker Framework)를 활용한다.

OPC-UA 서버 및 모바일 앱을 이용한 장치 구성을 지원하는 블루투스 기능도 포함되어 있다. 클라우드 기반 netFIELD 엣지 포털(netFIELD.io)을 이용하면 새로운 애플리케이션을 장치에 쉽게 구축할 수 있으며 원격으로 구성 및 모니터링, 관리 및 업데이트가 가능하다.

netFIELD 하드웨어는 힐셔의 멀티 프로토콜 지원 네트워크 컨트롤러 제품인 netX 기술을 기반으로 구현되었다. netIOL ASIC은 100MHz의 CPU를 기반으로 4포트의 IO-Link 통신을 지원하며 모든 포트에서 동시에 400us 주기의 고속 데이터 전송이 가능하다.

netX90은 실시간 이더넷과 IO-Link 간의 전환이 가능하며, 두 개의 ARM Cortex-M4 프로세서를 내장하고 있어 사용자 지정 애플리케이션을 별도의 코어에 구현할 수 있다. 다른 netX 기반 SoC를 추가하여 에지 통신 및 컴퓨팅을 지원할 수 있다.

이날 힐셔는 TSN(Time-Sensitive Networking) 솔루션 개발에도 나서고 있다고 밝혔다. 현재 LNI 4.0, IIC, AVNU, OPC-UA@TSN 워킹 그룹과 같은 다양한 TSN 관련 분야에서 많은 회사들과 협력하고 있으며 TSN 개발을 위한 테스트베드 구성에도 참여하고 있다.

TSN 기술은 IEEE 802.1 작업그룹 중 하나인 TSN 태스크 그룹에서 개발하고 있는 하나의 표준 규격이다. TSN 태스크 그룹은 기존 AVB(Audio/Video Bridging) 태스크 그룹에서 표준화 작업 영역이 확장됨에 따라 2012년 11월, 현재의 이름으로 변경되었다.

오늘날 IEEE 802.3 표준 이더넷은 상호 운용성을 제어하기 위해 IEEE 표준을 따르면서 전 세계적으로 큰 성공을 거두었다. 이로 인해 모든 컴퓨터나 스위치, 허브 등은 상호 연결되어 문제없이 통신이 가능하게 되었다. 그러나 이 같은 표준은 실시간 기능을 지원하지 않는다. 특정 시간에 해당 정보가 특정 기기에 도달한다는 것을 보증할 수 없다는 것이다.

이러한 한계 때문에 PROFINET이나 EtherCAT과 같은 산업용 프로토콜은 자신들만의 특수 기능을 표준 이더넷에 추가하여 공급하고 있으며 각각의 진입장벽을 가지고 있다. 하지만 TSN은 이러한 제약이 없이 실시간 이더넷 통신을 가능하게 한다.

산업용 네트워크는 결정론적 통신을 필요로 한다. 실시간 이더넷은 결정론적 전송 메커니즘을 가지고 있기 때문에 데이터 전송 및 수신을 제어하고 네트워크에 이벤트를 할당하기 위한 시간 동기화가 가능하다. 실시간으로 데이터를 제어하고 정밀한 시간 동기화 및 비디오 스트리밍 등을 지원하기 위해서는 새로운 IEEE 표준이 필요하다.

TSN 기술은 하나의 표준이 아니라 다양한 표준이 결합되어 완성될 수 있다. 현재 TSN과 관련된 스펙들이 공개되고 있으며 각기 다른 접근 방식을 기반으로 한 여러 콘셉트들이 논의되고 있다. 산업 자동화를 위한 IEEE/IEC 60802 TSN 프로파일은 2021년 중반에 완성될 예정이다.

힐셔의 올라프 크랏지(Olaf Kratge) 국제 영업 부사장은 “힐셔는 미래의 산업용 통신 요구에 대응하고 네트워크 간의 완벽한 상호 운용성이 구현될 수 있도록 개방형 인더스트리 4.0 얼라이언스(Open Industry 4.0 Alliance)는 물론 TSN(Time Sensitive Networking) 기술 개발에도 적극 참여하고 있다”고 말했다.

이어 “힐셔는 이미 TSN과 관련된 여러 표준에 대한 기술 데모를 진행했으며 xMAC 및 xPEC 아키텍처를 이용한 미래 지향적 기술 구현에 주력하고 있다”며 “힐셔는 현재 개발 중인 기가비트 TSN 솔루션을 기반으로 관련 시장에 적극 대응해 나갈 것”이라고 밝혔다.