블루투스 LE 기술을 활용한 대표적인 비콘 기술/이미지=삼성전자 반도체 뉴스룸
| 스마트비즈 = 양대규 기자 | 사물인터넷(IoT) 기기의 확산과 함께 저전력 무선통신 기술의 중요성이 커지고 있다. 특히 소형 센서나 태그, 비콘과 같은 간단한 장치에서는 전력 소모를 최소화하면서도 안정적인 무선 연결을 유지하는 기술이 핵심 경쟁력으로 꼽힌다.
16일 업계에 따르면 엔트리급 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 기반 시스템온칩(SoC)이 개발자들에게 비용 효율적인 IoT 제품 개발 환경을 제공하는 기술로 주목받고 있다.
BLE는 기존 블루투스 기술을 기반으로 하지만 전력 소비를 크게 줄이도록 설계된 무선 통신 규격이다. 소량의 데이터를 주기적으로 전송하는 센서나 위치 추적 장치, 스마트 주변기기 등에 적합하다. 일반적으로 배터리로 구동되는 IoT 기기의 경우 수개월에서 수년까지 사용해야 하는 만큼 초저전력 설계가 필수적이다.
BLE 기반 SoC는 무선 통신 기능과 마이크로컨트롤러(MCU), 메모리 등을 하나의 칩에 통합한 구조로 구성된다. 이런 통합 설계는 부품 수를 줄이고 전력 효율을 높이는 동시에 제품 크기와 개발 비용을 낮출 수 있다. 엔트리급 SoC는 복잡한 기능을 최소화하고 핵심 기능 중심으로 설계돼 단순한 IoT 애플리케이션 구현에 적합하다.
BLE 기반 제품에서 중요한 요소 중 하나는 무선 연결의 안정성이다. 통신 환경이 불안정하면 센서 데이터 누락이나 장치 오작동으로 이어질 수 있기 때문이다. 이를 위해 많은 반도체 기업들은 자체적으로 최적화한 블루투스 프로토콜 스택을 제공하고 있다.
노르딕 세미컨덕터는 BLE SoC nRF54LS05A와 nRF54LS05B를 공개했다. 이 제품은 단일 칩 기반 시스템에서는 메인 무선 SoC로, 멀티 칩 기반 시스템에서는 블루투스 LE 컴패니언 디바이스로 활용할 수 있다.
블루투스 스택은 무선 연결, 데이터 전송, 보안 기능 등을 관리하는 소프트웨어 계층으로, 장치 간 통신의 핵심 역할을 한다.
검증된 스택을 활용하면 개발자는 복잡한 통신 프로토콜을 직접 구현할 필요 없이 애플리케이션 개발에 집중할 수 있다. 또한 장기간 다양한 제품에서 사용되며 안정성이 검증된 스택은 제품 품질 확보에도 중요한 요소로 작용한다.
BLE SoC의 경쟁력은 하드웨어 성능뿐 아니라 개발 환경에서도 결정된다. 최근 반도체 기업들은 소프트웨어 개발 키트(SDK), 예제 코드, 개발 툴 등을 함께 제공해 개발자들의 접근성을 높이고 있다.
이런 개발 환경을 활용하면 펌웨어 설계, 디버깅, 무선 테스트 등을 비교적 쉽게 진행할 수 있다. 또한 BLE 프로파일이나 서비스 기능이 미리 구현돼 있어 제품 개발 기간을 단축하는 효과도 있다.
IoT 스타트업이나 중소 제조사의 경우 무선 통신 기술을 처음 도입하는 경우가 많기 때문에, 안정적인 SDK와 개발 툴을 제공하는 플랫폼은 제품 개발 성공률을 높이는 중요한 요소로 평가된다.
엔트리급 BLE SoC는 간소화된 설계 덕분에 다양한 IoT 장치에 적용할 수 있다. 대표적인 활용 분야로는 환경 데이터를 수집하는 센서 장치, 위치 기반 서비스를 위한 비콘, 물류 추적용 태그 등이 있다.
비콘의 장접/이미지=삼성전자 반도체 뉴스룸
삼성전자 반도체 뉴스룸에 따르면 비콘은 최대 70m의 긴 수신 범위. 5~10cm 단위의 구별이 가능할 정도로 높은 정확성과 낮은 전력 소모(LE), 저렴한 단말기 가격과 작은 크기, 간편한 설치 등을 이유로 사물인터넷(IoT) 인프라 구축에 적합한 무선통신기술로 평가받고 있다.
또한 리모컨이나 키보드·마우스와 같은 PC 주변기기에서도 BLE 기술이 널리 활용되고 있다. BLE는 전력 소모가 적어 배터리 수명을 크게 늘릴 수 있으며, 스마트폰이나 태블릿과의 호환성도 높다.
최근에는 스마트 홈 기기, 헬스케어 웨어러블, 산업용 IoT 장비 등에서도 BLE 기반 SoC가 점차 확대되는 추세다. 이러한 장치는 대부분 소형화와 장시간 배터리 사용이 요구되기 때문에 저전력 무선 기술의 장점이 크게 부각된다.
IoT 기기가 점점 다양해지면서 무선 연결 기술 역시 더욱 중요해지고 있다. 특히 저전력 설계와 안정적인 통신 성능을 동시에 제공하는 BLE SoC는 소형 IoT 기기의 핵심 부품으로 자리 잡고 있다.
양대규 기자
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