로옴, 세계 최초 「HD-PLC」 inside 규격 준거 베이스밴드 IC 개발

▲ 그림 1. 스마트 홈

로옴 주식회사(본사: 교토 www.rohm.com)는 세계 최초로 전력선 반송 통신(이하 PLC) 규격인「HD-PLC」 inside 규격에 준거하는 베이스밴드 IC(BU82204MWV)를 개발했다. HD-PLC inside는 고속 전력선 반송 통신으로 주목받고 있는 HD-PLC 도입에 적합한 새로운 규격이며, 준거하는 베이스밴드 IC를 M2M 및 IoT, 스마트 커뮤니티 구축 기기 등에 적용함으로써 기존의 전력선을 통신 네트워크로서 이용할 수 있다.


신제품은 HD-PLC inside의 베이스밴드 처리와 더불어 ARM7TDMI 코어를 내장하였다. 다채로운 인터페이스를 탑재하였으며, IC 내에서 TCP/IP 등 프로토콜 처리가 가능하다. 따라서 가전제품 등의 기존 시스템에서 큰 변경 없이도 고객의 HD-PLC 도입에 따른 개발 부하를 대폭 경감할 수 있다. 또한, 간헐 동작 기능을 탑재하여, 기존의 PLC 제품에 비해 대폭적인 저소비전력화를 실현한다.

2014년 6월부터 샘플(2,500엔/개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2014년 9월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정이다. 생산 거점은 전공정 로옴 본사 공장(교토), 후공정 ROHM Electronics Philippines, Inc. (필리핀)에서 실시한다. 고객 측의 HD-PLC inside 평가를 위한 평가 보드 및 레퍼런스 소프트웨어도 준비하고 있다.

어떻게 개발하게 되었는가

오늘날, 모든 분야에서 저전력에 대한 요구가 높아지고 있으며, 각종 인프라를 효율적으로 사용하기 위해 모니터링을 실시하고, 제어 관리하는 시스템을 활용한 스마트 커뮤니티가 주목받고 있다.

로옴 그룹은 이전부터 무선 LAN 및 특정 소전력 무선용 등의 무선 통신용 제품을 개발해왔다. 한편, 무선에는 보안면이나 혼선에 의한 통신 장해 및 철근 콘크리트 및 금속 프레임을 사용한 건축 환경하에서 통신 품질이 저하되는 약점이 있다.

▲ 그림 2. 스마트 커뮤니티

로옴 그룹은 이러한 약점을 보완하여 무선과 공존 관계를 구축할 수 있는 통신 수단으로써 유선 전력선 네트워크를 활용한 HD-PLC에 주목해왔다. 2012년에 HD-PLC 얼라이언스에 참여한 로옴은 HD-PLC inside 실현을 위해 그룹 내의 풍부한 기술을 결집하여 HD-PLC inside에 준거하는 베이스밴드 IC를 개발하였다.


▲ 그림 3. 블록도

제품 특징

1. TCP / IP 프로토콜 stack 탑재
이번 베이스밴드 IC는 ARM7TDMI를 내장하여 HD-PLC inside 베이스밴드 처리와 더불어 TCP/IP 프로토콜 처리도 탑재하였다. 또한, 호스트 CPU와의 데이터 인터페이스에는 임베디드 용도에 최적인 UART, SPI를 채용하였다. 따라서, 세트 제품의 기존 시스템을 크게 변경할 필요가 없으므로 고객의 HD-PLC 도입에 따른 개발 부하를 경감할 수 있다.

또한, 소프트웨어의 커스텀 대응이 가능하므로 스마트 하우스의 통신 규격인 ECHONET Lite 및 SSL(암호화) 등의 미들웨어에도 대응 가능하다.

2.다채로운 인터페이스 탑재
호스트 CPU와의 인터페이스에 사용되는 UART, SPI와 더불어, 각종 센서류 및 LED 드라이버 등의 주변 디바이스용으로 I2C, PWM, GPIO를 탑재하고 있다. 내장 CPU로 제어함으로써 심플한 시스템 구축이 가능하다.

3.저소비전력 실현
간헐 동작 기능을 도입함으로써 수신 대기 시의 소비전력을 기존의 HD-PLC Complete 규격에 비해 약 1/30로 저감하였다.

 

▲ 그림 4. 로옴 통신 솔루션


용어 설명

- HD-PLC (High Definition Power Line Communication)
HD-PLC는 파나소닉 주식회사가 개발한 PLC 규격으로, 최대 이론치인 200Mbps 이상의 고속 전송이 가능하여 PLC의 과제인 대용량 영상 등도 송수신 가능한 홈 네트워크 실현 가능. 국내뿐만 아니라, 규격 책정 기관인 IEEE로부터 IEEE1901 HD-PLC로서 인정받았으며, 유럽의 CENELEC 및 중국의 IGRS 등 다양한 규격 단체와도 연계하는 등 세계 각국으로 보급되고 있는 규격.

- HD-PLC Complete
HD-PLC 얼라이언스가 제창한 최초의 규격.
HD-PLC inside가 저소비전력으로 가전 등에 사용되는 반면, HD-PLC Complete는 통신 속도가 빠르므로 Router 등의 PLC 통신 및 대용량 데이터를 취급하는 기기에 사용.

- ECHONET Lite
Echonet Consortium이 책정한 가전 등의 제어 및 전력 소비량을 네트워크를 경유하여 파악하는 통신 규격.

- 간헐 동작
대기 시 등의 불필요한 동작을 생락하는 것. IC는 특정 회로의 동작을 정지시켜 소비전력을 저감하는 것을 나타냄.


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