경쟁력 있는 휴대전화 설계를 위한 요소기술의 Leading 솔루션

2부: 휴대전화의 진화와 모바일 컨버전스의 조건

메신저, 호출기, 게임기, TV, 라디오, 디지털카메라, 캠코더, 디지털 오디오, PIM(개인정보관리시스템), 알람시계, 가라오케, 프리젠테이션을 위한 장치, GPS, 위패 감시기, 사진첩, 신용카드, 계산기, 스케줄러, 메모지, 주식매매, 인터넷단말기, 통합 리모컨, 가상 애인, 자기 인증, 손전등, 음성통화, 화상통화 등은 휴대전화의 기능을 이용한 것들이다. 지금도 새로운 휴대전화가 만들어지고 있으며 또 많은 휴대전화는 소비자의 눈길을 끌지 못하고 사라져 가고 있다.요새 ‘보라빛 소’와 ‘블루오션 전략’ 등이 많이 거론되고 있지만, 워낙 많은 휴대전화가 만들어지다 보니 이제는 기술이외에 또 다른 마케팅으로 소비자들에게 다가가는 실정이다. 일례로 우리나라에서 만들어진 일부 휴대전화에는 유명 연예인의 이름이 붙어 친근감을 더해 주고 있다.근래에 유비쿼터스, 노마딕 등의 단어를 일상생활에서 흔히 접하고 있고, 이런 기술을 이용한 기기들은 결국 휴대전화로 연결된다. 휴대전화는 우리의 문화이자 생활이 되어가고 있는 것이 아니라 이미 되어버렸다. 때와 장소를 막론하고 휴대전화에 중독돼 있는 사람을 볼 수 있으며, 12개의 버튼으로 분당 300타의 속도로 SMS를 전송하는 핑거족이 심심찮게 눈에 띈다. 휴대전화는 이제 거의 우리의 몸과 다를 바 없게 돼 버렸다.휴대전화의 진화그럼 휴대전화의 발전은 어디까지일까?우리들은 휴대전화가 얼마나 빠르게 진화를 거듭할 지 고민하지 않을 수 없고, 휴대전화 제조업체에서는 무슨 기능이 들어가야 매니아의 입소문을 탈지 고민하지 않을 수 없다. 그렇다면 향후 휴대전화에는 어떤 기능들이 들어가야 할까? 지금의 휴대전화는 통화 기능만 하는 것이 아니라 생활이 되어 버렸다. 앞으로도 휴대전화의 크기는 더 이상 키우지 않고, 배터리를 덜 소모하고, 더 큰 디스플레이, 더 많은 버튼, 이합집산 등을 더 거듭해야 할 것 같다.얼마 전에 휴대전화에 냉방장치를 넣으면 어떨까 하는 얘기를 한 적이 있다. 살이 찐 사람들이나 땀을 많이 흘리는 사람은 전화통화를 조금만 오래 해도 액정이나 키패드 등이 땀으로 젖어 버린다. 그러다 보면 바로 휴대전화의 무서운 적, 부식이 침투해 올 지도 모르는 일이다. 지금 우리가 항상 몸에 지니고 다니는 것이 바로 휴대전화이며, 우리나라의 휴대전화 보급률은 이미 70% 대에 이르고 있다.휴대전화로 자동차의 문을 열 수 있다면? 또는 시동을 걸고, 자동차의 충격상태나 보안상태를 내 휴대전화로 알 수 있다면? 누군가가 내 자동차를 훔쳐갈 때 전화기로 연료를 차단하고, 차문을 잠가 버릴 수 있다면?조만간 항상 들고 다니는 휴대전화가 이런 것들을 가능케 할 것이란 생각이 든다. 이 뿐만 아니다. 자동차 검사가 있을 때 미리 수집된 데이터를 카센터로 알려줘 자동차의 점검상태를 추가검사 없이 바로 알려 줄 수도 있을 것이다.

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사진1. 레이디오펄스의 ZigBee 솔루션 Lime. 광범위한 임베디드 무선 네트워크 애플리케이션용 RF 모듈

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사진2. Mango는 ZigBee를 지원하는 단일 칩 솔루션이다. 이 칩은 듀얼밴드 RF & PHY, 모뎀, MAC 및 MCU를 통합했다.
가상의 시나리오를 만들어 보자. 맞벌이 부부의 집에 문이 잠겨 있고 아이는 문이 잠겨 있어서 못 들어간다고 할 때, 엄마는 해외에서도 집문을 열어 줄 수 있다. 또한 외출중에도 휴대전화로 집의 보안상태를 수시로 확인할 수 있다. 누군가가 전기를 사용하는지, 아니면 가스가 켜져 있는지 등을 모두 휴대전화로 알아볼 수 있다. 집에 들어갈 때도 휴대전화가 열쇠를 대신한다.한번 백화점에 간다고 상상해 보자. 두 명의 고객 중 한 사람은 1년에 1억원이 넘는 매출을 올려주는 고객이고, 또 다른 사람은 몇 십 만원의 매출을 올려주는 고객이라고 가정할 때, 내가 점원이라면 누구의 말에 더 귀를 기울여야 할까? 당연히 1억원의 매출을 올려주는 사람일 것이다. 그럼 어떻게 판별할 수 있을까? 옷을 잘 입었다고 반드시 높은 매출을 올려주지는 않을 것이다, 그렇다면 고객들의 신상명세라든가 쇼핑 성향같은 것을 알 수 있다면 매장 직원은 더 쉽게 더 높은 매출을 올릴 수 있지 않을까?그리고 차가 지나갈 때 주차요원으로부터 차별화된 서비스를 받을 수 있다면 얼마나 좋을까를 한번 상상해 보자. 내가 누구인지, 나를 어떻게 대접해 주길 바라는지 상상이 필요 없다.그럼 집 안에서는 어떨까? 들어가기 전에 집안이 밝도록 등을 켠다. 만일 사랑하는 연인과 집에 함께 들어갈 때면 좀 더 분위기 있는 조명을 생각할 수도 있다. TV를 켜고 미리 준비해 놓은 영화를 보고, 목욕물을 받아놓는다면 완벽하지 않을까? 빨래, 식사준비 등은 이제 진부한 이야기로 들리기까지 한다. 그리고 누군가 집에 침입을 한다해도 걱정 할 필요가 없다. 미리 휴대전화로 다 알려주기 때문이다. 그럼 우리는 집에 들어가지 않고 114를 누르면 된다. 아니 그럴 필요조차 없다. 미리 다 연락을 해 놓았을 테니까.현재는 전기사용량, 가스사용량, 수도사용량 등을 공급자가 직접 와서 기록한 후 요금을 부과한다. 하지만, 이것도 인적 에너지 낭비가 아닐 수 없다. 이제는 사용량 측정 서버에 있는 데이터를 매달 일정한 날에 전송하면, 인력낭비를 줄일 수 있다.지그비가 우리에게 줄 수 있는 것?위의 것들이 바로 홈네트워크를 이용한 유비쿼터스 생활의 예이다. 이런 일련의 것들을 가능케 해주는 것에는 와이어리스 센서 네트워크가 있다. 대표적인 것으로는 많이 알려져 있는 블루투스(IEEE 802.15.1)와 지그비라고 불리는 IEEE 802.15.4a가 있다. 블루투스는 위에서 말했던 모든 것을 구현하기에는 노드 수가 아주 적다는 것(7개)과 거리의 제한(30m), 전원 수, 시간에 문제가 있는 등 약간의 한계를 안고 있다. 하지만, 이에 비해 지그비는 65,000여 개의 노드, 수 Km의 접속거리, 수개월 또는 수년에 이르는 배터리 수명 등의 장점을 가지고 있다.그렇지만 장점만 있는 것은 아니다. 지그비의 전송속도는 최고 시리얼 통신 속도의 2배밖에 되지 않는다. 이는 멀티미디어 데이터 전송에는 턱없이 부족한 속도지만 이것을 컨트롤 용도로 사용한다면 충분하다.그렇다면 지그비의 물리적인 네트워크 구성도를 한번 살펴보기로 하자. 이것은 OSI 7 Layer와도 대응되는 계층이 존재 한다. 지그비는 PHY, MAC, NWK, APL의 4개 계층으로 이루어져 있다. PHY, MAC, NWK Layer는 벤더나 서드파티에서 구하고, APL에서 컨트롤 부분과 들어오는 패킷을 구분해 처리해 주면 된다. 블루투스보다 구현이 쉽고 현재 상용 프로토콜 스택이 존재하므로 국내의 많은 벤더들도 프로토콜 스택을 갖고 있으면 서드파티도 존재한다.

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▶ 그림1. ZigBee 스택 구조
지그비에서 독자적인 PHY와 MAC은 존재하지 않는다. 따라서 IEEE 802.15.4를 그대로 사용하고 NWK layer부터 독자적인 소프트웨어 스택을 갖고 있는데, 이것은 3rd Party의 것을 사용할 수 있다. 다음으로 APL layer는 사용자가 독자적으로 만든(가능하면 타 기기와의 호환성을 고려해 설계) 디바이스 프로파일을 사용하여 애플리케이션을 만들 수 있다.지그비 얼라이언스는 국내외 8개의 프로모터와 170여 개 회사로 구성되어 있는 동맹체이다. 국내의 많은 회사들도 가입되어 있으며, 또 많은 표준을 내놓고 있다. 한국전자부품연구원(KETI)에서는 국책과제로 지그비 칩을 개발하여 내놓기도 했다. Chipcon 사가 가장 먼저 상용화에 성공했으며, 현재 알려지기로는 시스템온칩(SoC)을 준비하고 있다고 하니 조만간 One-Chip이 나올 것으로 기대가 된다. 이보다 반가운 소식은 국내 벤더인 레이디오펄스(www.radiopulse.co.kr)에서 SoC가 조만간 나올 예정이어서 국내 업체의 칩 또한 기대해 볼 만하다.현재 알려져 있는 다수의 지그비 모듈은 Chipcon 사의 CC2420과 아트멜의 8bit 마이컴(at 89c51xxx series), 그리고 온보드 또는 내장 안테나를 사용하고 있고, 프로토콜 스택은 ember, z-stack 등의 것을 사용한다. 또 Chipcon 사는 Figure8을 인

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