IoT 애플리케이션에 따라 저전력/광역 통신 기술 사용 고려
전력 소모 적고, 통신 칩과 모듈 가격이 저렴해야

이제 사물인터넷(IoT)은 홈 IoT를 벗어나 스마트 시티, 스마트 팜 등 산업용으로도 중요한 자리를 맡고 있다. 스마트폰 기술이 고도화 되면서 시장은 포화상태에 이르렀고 그 후발 주자로 대두되는 것이 사물인터넷이다.

홈 IoT에서는 블루투스나 와이파이 등 근거리 무선통신을 활용해서 서비스를 제공할 수 있었으나 서비스 범위가 확대되면서 ‘근거리’를 벗어날 필요가 있다. 단지 속도가 빠르고 근거리만 벗어나면 될 것이 아니라 통신 칩과 모듈의 가격이 저렴해야 한다. 또, 전력소모도 적어야 한다.

이런 문제의 해결책으로 롱텀에벌루션(LTE) 주파수를 이용한 저전력/광역(LPWA; Low-Power Wide Area) 소물인터넷(IoST) 기술이 떠오르고 있다. 꼭 빠르고 대용량으로 데이터를 전송할 필요가 없다는데서 나온 개념이다. 소량의 데이터를 넓은 영역에 걸쳐 서비스 함으로 원격 미터링, 가로등, 자판기 등 추적, 센싱, 검침 등에 활용한다.

LPWA 대표 기술은 표준 기술인 ‘NB-IoT’와 비표준 기술인 ‘로라(LoRa)’, ‘시그폭스(Sigfox)’, ‘와이선(Wi-SUN)’이 있다. 국내는 KT와 LG유플러스가 NB-IoT망을 구축했고, SK텔레콤이 로라망을 구축했다. 와이선은 고창군에서 수도검침용으로 처음 도입했고, 시그폭스는 아직 국내 사업 여부를 확정한 것은 아니지만 가능성을 확인하고 있는 단계다.

텔릿 와이어리스 솔루션즈 김희철 상무는 “2021년이 되면 Non Cellular LPWA 기술 기반의 연결회선이 약 2억 9천 7백만개에 이를 것이다. 이것은 같은 기간 LTE-M, NB-IoT의 회선을 넘어서는 것”이라며 “NB-IoT 모듈 단가는 2017년 9.7달러에서 2021년 4.7달러 수준까지 떨어질 것이다. 이는 LTE 대비 1/3 수준의 가격이다”라며 앞으로의 시장을 내다봤다.

3GPP 표준에 따라 LTE-M은 Cat.1, Cat.0, Cat.M1으로 나뉘는데 2016년 3사 통신사에 의해 Cat.1은 전국망 서비스가 시작됐다. 여전히 소량 데이터를 전송하기에는 약간 고사양이지만 VoLTE가 될 가능성이 높다. 음성서비스가 포함되어야 한다면 반드시 선택해야하기 때문이다. Cat.0는 상용화 계획이 없다. KT와 LG유플러스는 올해부터 NB-IoT 전국망 서비스를 실시할 계획이다. SK텔레콤은 로라망을 가지고 있어 아직 선택하지 않았다.

향후에 국내 IoT 네트워크 경쟁은 NB-IoT와 로라를 중심으로 진행될 거라 예상되고 있는 가운데 로라가 비표준 기술이기 때문에 생태계 형성 측면에서 불리하다는 의견이 있다. 표준 기술 대비 열위에 있어 장기적으로 볼 때는 NB-IoT 기술에 수렴될 것이라는 예상이다.

로라는 900MHz 대역을 사용한다. 비면허 대역이다보니 면허 대역과 다르게 국가별 주파수가 거의 동일하다는 장점이 있다. 여기에 낮은 사용료와 초기 구축비가 저렴하다. 하지만 혼선이 심하고 QoS를 보장하기 힘들다. 또, 구조적으로 보안에 취약하다는 문제가 있다.

IoT 디바이스는 대부분이 내려 받는 데이터보다 올려 보내는 데이터의 양이 많다. 그래서 NB-IoT는 다운링크가 업링크보다 작다(Qualcomm의 MD9206 모델의 경우 최대 Download 20 kbps, Upload 60 kbps 지원). 송수신이 동시에 안되고 음성을 전송할 수 없지만 기존의 LTE망을 쓰고 15km까지 도달하며, 통신속도가 느리지만 로라나 시그폭스보다 빠르다. 상용 서비스를 제공하는 망이기 때문에 안전성에서도 강점을 보인다. 단 통신사의 망을 사용하기 때문에 각 통신사에서 인증된 모듈을 사용해야한다.

김 상무는 “LTE-M과 NB-IoT는 경쟁관계가 아니라 보완관계이다. 요구되는 대역폭에 따라 다른 애플리케이션에서 사용하게 될 것”이라며 “IoT 애플리케이션은 장기간 사용되는 설비, 장치 등에 탑재될 경우 유지관리가 매우 중요하다. 2G, 3G, 4G 등 마이그레이션이 가능한지 확인할 필요가 있다. 전세계 주요 사업자 인증을 완료한 기업을 선택해야 해외 진출이 가능하다”며 IoT 사업에 있어 주의해야할 점에 대해 언급했다.