[중소벤처 열전] 다중 홉(multi-hop) 네트워킹 알고리즘으로 Zigbee에 날개를 달다! - 하이비
- 작성일2021/10/28 17:40
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글/ e4ds news 명세환 기자
“IoT 시장이 열린지 10년이 넘었다. 이제는 지나가는 애완견들도 IoT 기기를 하나씩 차고다닐 정도다. 과거 많은 개별 연구소들이 2020년에는 수백억 개의 IoT 기기가 연결될 거라고 전망했지만, 실제로는 100억개 정도만 연결되었다고 한다. 문제는 기기간 불완전한 연결성과, 기존 사용되고 있는 네트워크 스펙을 기반으로 안정성과, 합리성을 모두 추구한 제품 개발이 어렵다는것이다.”
¶ 본지에서는 기존의 규격을 벗어나지 않으면서 동시에 2000개 이상의 연결을 지원하는 지그비 기반 네트워크 알고리즘 개발 기업인 하이비를 만나봤다.
►하이비는 어떤 회사인가?
하이비는 2015년 설립된 7년차 기업으로 현재 개발인력 5명, 일반직원 2명으로 이뤄진 기업이다. 현재 2.4GHz 지그비(Zigbee)기반의 다중 홉(multi-hop) 알고리즘을 개발하고 있으며, ARM 사의 코어텍스 M0 아키텍쳐를 적용한 SoC를 개발 양산중에 있다.
하이비 주요 제품군
►지그비(Zigbee) 기반이라면 보통 100개 미만의 연결만 되는것으로 알고 있는데...
일반적으로 지그비만 사용하면 스펙상으로는 50개 미만의 연결이 된다고는 하나 실제로 보장되지 않는다. 이는 주변에 사용되고 있는 같은 주파수 대역의 간섭으로 때문이다.
많이 쓰고 있는 와이파이가 2.4GHz 의 대표적인 통신 프로토콜이다. 지그비에는 와이파이, 블루투스 등과 동일한 주파수 대역을 사용해 통신하기 때문에 기기 간의 간섭 문제에 매우 취약하다.
하이비는 자체 개발한 IoT 네트워킹 기능, 지그비 RF, 코어텍스 M0 코어 가 적용된 SoC 를 개발하여 2000개 이상의 모듈이 연결되어도 안정적으로 운용할 수 있도록 하였다.
►네트워크가 끊어질시 하이비는 어떻게 대응복구하는가?
하이비는 3홈 멀티 트리구조 알고리즘을 설계하였다. 이는 기존에 알고 있는 메쉬 네트워크와 유사한 개념이다. 좀더 특이한 점은 네트워크 복구시 미리 정해져 있는 노드를 따라 연결되는것이 아니라 모듈 자체가 붙기에 쉬운 모듈을 찾아 연결되도록 만들었다. 즉 누가 노드가 되고 라우터가 되는지 혹은 엔드 디바이스가 되는지 조차도 스스로가 판단하여 연결되는 구조로 보면된다.
하이비 양산 제품 및 스펙
►SoC를 구매하는 고객의 경우 현장에 맞는 추가 개발을 필요로 할수 있다. 개발을 위한 SoC 구조는 어떻게 구성되어 있는가?
실제 IoT 기기는 통신이 코어 기술이기는 하지만 현장의 상황을 판단할수 있는 센싱 기기의 부착이 필수다. 하이비의 경우 총 21개의 GPIO를 제공하며, 128KB E-Flash와 32KB SRAM을제공한다. 또한 기본적으로 SPI , UART, Timer/PWM을 제공함으로서 구매고객이 추가 개발할 수 있도록 환경을 구성하였다. 또한 AES-128 암호화 모듈을 적용함으로써 통신보안을 확보하고 있다.
하이비 SoC 블록다이어그램
►총 5명의 개발자로 SoC 설계에서부터 네트워크 프로토콜 그리고 모듈 개발까지 가능한 업무인가?
하이비는 네트워크 프로토콜 개발이 주력인 회사이다. SoC를 가지고 있는것은 맞지만 , 하이비의 알고리즘을 구현하는데 필요한 SoC 구성 컨셉까지 하이비가 설계하고, 실제 SoC 내부 설계는 외주로 맡겨 핵심인력만 끌고 갈수 있도록 하고 있다.
►제품 납품후 문제 발생시 어떻게 대응하고 있는가?
미국의 아보카도 농장 그리고 국내에는 분당의 유니퀘스트 빌딩의 주차장 3개층에도 적용되어 있다. 사실 IoT 네트워크에 문제가 발생한다는 것은 한개의 모듈이 작동하지 않는것이지, 시스템 자체가 다운되는 것은 아니다. 그래도 문제가 발생시에는 교체를 하는 방식으로 대응하고 있으며, 또한 이러한 불량률도 높지 않다.
►앞으로의 계획은 어떻게 되는가?
코어기술 개발에 역점으로 둔 회사이기 때문에 내부적으로는 IoT 네트워킹 코어 기술 개발에 중점을 두고, IC 설계나 IoT 서비스 구축은 적절한 파트너를 찾아 진행할 계획이다
하이비 HBee22 모듈
하이비는 지난 AIoT 전시회에 참석하여 300개의 모듈과 7개의 LED를 실시간으로 연결하는 데모를 진행하였으며, 현재까지 분당 유니퀘스 건물 주차장 3개층 그리고 미국 샌디에고 아보카도 농장에 820 여개의 모듈을 적용하여 운영중에 있다. 최근에 하이비 HB2200을 사용하여 개발된 IoT 모듈이 마이크로소프트 애저(Azure) 인증을 받았으며, MS와 파트너 관계로 스마트 농장, 스마트 빌딩 분야에서 긴밀하게 협업 중이다.