마이크로칩, MCU와 로라 트랜시버 통합한 원칩솔루션 출시 
ST마이크로는 로라 이용해 위치 추적 데모에 성공

지난해 SK텔레콤을 중심으로 IoT 전용망 로라(LoRa) 네트워크 베이스가 구축된 데 이어 전용 디바이스가 확산되고 있는 가운데, 핵심 반도체 솔루션에 대한 관심이 높아지고 있다.  

ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)는 지난 9일에 막을 내린 CES 2017에서 IoT 솔루션 업체인 마이디바이스(myDevices), 세넷(Senet)과 함께 LoRaWAN LPWAN 프로토콜을 이용한 세계 최초 실시간, 다중 타깃 위치 추적 데모를 성공했다고 밝혔다.  

이번 데모는 ST의 LoRaWAN 지원 무선(radio) 기술과 자동차용 내비게이션 칩, 마이디바이스의 맞춤형 애플리케이션 대시보드, 세넷 LPWAN 연결망 및 서비스로 구성됐다. ST는 자사의 STM32 마이크로컨트롤러와 기타 관련 부품을 이용해 LoRa 네트워크를 구현했다. 이 회사는 LoRaWAN 네트워크 스택을 자사의 STM32 큐브(Cube) 펌웨어 인프라에 통합했으며, 테세오 III(TESEO III) 자동차 내비게이션 IC를 리무진에 설치하여 손님들을 라스베이거스 주변의 여러 CES 이벤트 장소로 이동시킬 수 있었다. GPS 데이터는 암호화된 패킷으로 변환되어 위치추적을 위해 LoRaWAN 지원 무선장치로 전송된다.


▲SK텔레콤이 사물인터넷 전시회에서 IoT 전용망인 로라 네트워크를 이용한 기상정보, 미세먼지, 수위관측, 토양정보, 실내 온습도 정보를 모니터링 기술을 선보였다.

ST는 이에 앞서 지난해 9월에 STM32 마이크로컨트롤러 에코시스템을 활용하여 로라 WLPWAN 연결 기반의 사물인터넷 시제품을 개발할 수 있는 저비용 개발키트(P-NUCLEO-LRWAN1)을 출시한 바 있다. 이 키트는 초저전력 STM32L073 누클레오(NUCLEO-L073RZ) 보드와 셈텍(Semtech) 로라 트랜시버 SX1272(I-NUCLEO-SX1272D) 기반의 RF 확장 보드를 갖추고 있다. STM32L073 MCU는 전력 효율성이 우수한 ARM Cortex-M0+ 코어와 자체 초저전력 기능들을 갖추고 있다. 또한 기능을 더 확장하려면 모션, 습도, 온도 센싱을 위한 X-NUCLEO-IKS01A1 센서 보드와 같은 확장 보드를 추가하면 된다. 

마이크로칩, 로라 형식 빌어 엔드디바이스 통신 가능한 MiWi 소개

마이크로칩도 로라(LoRa) 모뎀을 제공하고 있다. 로라 모뎀 두 가지(RN2483과 RN2903)를 제공하고 있는 마이크로칩은 올 1분기와 2분기에 각각 로라 원칩과 모듈 솔루션을 연달아 출시한다.  

하드웨어상으로 동일한 구조를 가진 모뎀 제품 중 RN2483 제품은 400MHz와 800MHz 대역을 커버하는 유럽형이고 RN2903는 900MHz 대역을 커버하는 북미형이다. 국내에서는 로라 주파수가 920.9~923.3MHz까지 총 13개 채널이 확정되어 있어 RN2903 제품을 선택하면 된다. 

마이크로칩 로라 모듈에는 셈텍 트랜시버와 마이크로칩의 MCU 들어있으며 MCU 안에 로라 커뮤니케이션 스택이 올라가 있다. 이 MCU에 바로 애플리케이션을 올려 쓸 수도 있고, 좀더 큰 용량을 원하거나 외부에 센싱 모니터링 등을 따로 개발하고자 하면 외부에 MCU를 따로 사용할 수 있다. 


▲마이크로칩은 상반기 중에 로라 원칩과 모듈을 연달아 출시한다. 

이 회사는 1분기 중에 MCU와 트랜시버를 하나로 합친 원칩을 출시한다. 원칩은 기본적으로 6x6의 크기에 ARM Cortex M0+ 코어를 사용했다. 마이크로칩의 관계자는 이 원칩의 플래시 메모리가 128KB로 로라 스택 용량을 제외하고 약 96-100KB의 용량에 어플리케이션을 올릴 수 있다고 설명했다. 한국형 주파수에 맞는 펌웨어는 2월에 발표할 예정이며 칩을 모듈 형태로 만든 모뎀 제품은 2분기에 샘플링한다. 

마이크로칩은 로라 형식을 빌어서 엔드디바이스 간 통신도 가능한 솔루션도 소개한다. MiWi 라고 부르는 명명한 이 솔루션은 마이크로칩이 자체적으로 보유한 지그비 스택을 적용했다. 다시 말해자체 보유 기술이기 때문에 따로 지그비 인증 비용이 필요없게 된다. 

MiWi는 특히, 일렬로 길게 늘어서는 가로등, 수도관, 가스관과 같은 어플리케이션에서 일일이 설치해야 하는 게이트웨이의 필요성을 없애는 장점이 있다. 이에 따라 고가의 게이트웨이를 전부 구입하지 않아도 된다. 마이크로칩은 기존 로라 모듈에서 로라 스택 대신 지그비 스택을 집어넣어 메쉬 구조로 엔드디바이스간 통신도 가능하게 만들면서 무선 모듈레이션은 로라를 통해 거리를 길게 구성했다. 

마이크로칩의 이 관계자는 “지난해 SK텔레콤에서 로라망 구축을 위해 활발히 움직였고 올해는 더 많은 엔드디바이스가 붙을 것으로 보인다”며, “이 외에도 축산, 국방, 한전, 수도사업국에서도 상당히 많은 관심을 가지고 있어 아이디어만 있어도 로라를 통해 여러 경쟁력 있는 제품 만들 수 있을 것”이라고 말했다.