IoT 큰 그림 그리는 삼성전자

2015.12.21 11:22:34
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삼성전자가 스마트폰 이후 IoT 시대를 준비하고 있다. 스마트폰 시대에는 하드웨어 단말로만 돈을 벌었으나 IoT 시대가 열리면 OS, 칩, 연결, 허브 및 클라우드 인프라를 아우르는 종합 플랫폼 제공 업체로 도약하겠다는 것이 삼성전자의 전략이다. 이미 삼성전자는 각 분야에서 다양한 플랫폼 기술을 선보이고 있다. 삼성전자의 미래를 책임질 IoT 플랫폼 사업에 대해 알아본다.

삼성전자가 전사 역량을 결집해 사물인터넷(IoT) 시장을 공략한다. 모든 사물에 자사의 시스템온칩(SoC)과 메모리, 연결 기술, 프로세싱 플랫폼을 심겠다는 것이 삼성전자의 전략이다. 인텔, 퀄컴, 구글 등 IoT 플랫폼 사업을 진행하고 있는 미국계 업체들과 치열한 ‘생태계 확보’ 싸움을 벌일 것으로 관측되고 있다.

업계에선 오는 2020년 상호 연결되는 IoT 기기의 수가 250억개 이상으로 확대될 것이라는 전망을 내놓고 있다. 삼성전자는 이 시장에서 주도권을 쥐고 자사 칩과 소프트웨어, 플랫폼의 출하를 극대화시키겠다는 전략을 세운 것이다. 삼성전자는 엔드 디바이스에 탑재되는 반도체 칩과 운영체제(OS), 기기간 연결을 담당하는 커넥티비티, 각 기기에서 들어온 데이터를 처리하는 허브 플랫폼의 개발 및 보급에 박차를 가할 것으로 예상된다.

엔드디바이스의 핵심, 타이젠 OS와 아틱 하드웨어 플랫폼

▲2012년 설립된 스마트싱스의 개방형 플랫폼은 사용자들이 하나의 모바일 애플리케이션을 통해 원격으로 가정 내 기기를 모니터하거나 제어, 자동화할 수 있게 해준다.


삼성전자는 엔드 디바이스에 자체 OS인 타이젠을 활용한다는 계획이다. 타이젠의 경우 현재 삼성전자의 일부 스마트폰에 탑재되고 있다. 스마트워치 기어S 시리즈에도 타이젠 OS가 탑재된다. 삼성전자는 장기적으로 타이젠을 자사가 끌고가는 IoT 생태계의 핵심 OS로 육성시키겠다는 계획을 세워뒀다.

하드웨어 분야에선 자사의 IoT 개발보드인 아틱(Aritik)을 민다. 손영권 삼성전자 전략혁신센터(Samsung Strategy Innovation Center, SSIC) 사장은 지난 5월 미국 샌프란시스코에서 열린 삼성전자 사물인터넷 월드에서 “삼성전자가 개발한 IoT 하드웨어 플랫폼 아틱은 업계 최고 수준의 개방성과 보안성을 갖추고 있다”며 “삼성전자의 반도체 생산 역량(대량 생산, 앞선 칩 및 패키징 기술)을 기반으로 탄생한 아틱은 개발자의 아이디어를 빠르게 현실화시켜 IoT 완성품 시장을 선도할 수 있도록 도움을 줄 것”이라고 말했다.

실리콘밸리에 위치한 SSIC는 삼성전자에서 반도체 사업을 이끌고 있는 부품(DS) 부문의 산하조직이다. 즉, 삼성전자 반도체 사업부는 아틱을 통해 IoT 하드웨어 플랫폼 사업에 출사표를 던짐 셈이다.

삼성전자가 공개한 아틱은 성능에 따라 10, 5, 1 시리즈 3가지 종류로 구분된다. 모듈 가격은 10~100달러 사이에서 책정될 것이라고 회사 측은 밝혔다. 모두 개방형 설계 기준을 만족하며 하드웨어 보안 기술을 탑재하고 있다. 전용 개발 도구도 함께 제공된다. 추후 다양한 형태의 변형 개발보드도 연이어 출시될 것으로 보인다.

아틱10에는 ARM 코어텍스 A15, A7 코어를 각각 4개씩 탑재한 옥타코어 SoC가 얹힌다. 각 코어의 동작 속도는 1.3GHz, 1.0GHz다. 그래픽처리장치(GPU)는 ARM 말리 T628 MP6이다. 이 SoC 위로는 2GB LPDDR3 D램이 패키지온패키지(Package on Package, PoP) 형태로 적층돼 있다. 저장장치로는 16GB 임베디드멀티미디어카드(eMMC)가 적용됐다. 통신 규격은 무선랜, 블루투스, 블루투스 LE, 지그비를 지원한다. 개발보드의 면적은 29×39mm다. 홈 서버, 멀티미디어 재생기기에 적합하다.

아틱5는 크기, 전력소모, 가격 대비 성능 면에서 균형을 맞춘 개발보드다. 1GHz로 동작하는 ARM 코어텍스 A7 코어 두 개를 넣어 SoC로 꾸몄다. 크기를 줄이기 위해 512MB LPDDR2 D램과 4GB eMMC를 저장장치를 SoC 위로 쌓아올리는 이팝(embedded Package on Package, ePoP) 기술이 적용됐다. 통신 규격은 아틱10과 마찬가지로 무선랜, 블루투스, 블루투스 로에너지(LE), 지그비를 지원한다. 이 개발보드의 면적은 29×25mm다. 홈 허브, 네트워크 카메라, 드론, 고성능 웨어러블 기기를 이 보드로 만들 수 있다.

아틱1은 업계 최저 수준의 저 소비전력을 갖추고 있으면서도 보드 면적은 12×12mm로 매우 작다. 연산을 맡는 SoC는 80~250MHz로 동작하는 이매지네이션의 밉스(MIPS) S32 코어와 1MB의 D램으로 구성됐다. 저장장치로는 4MB 용량의 플래시 메모리가 탑재돼 있으며 SoC와는 직렬 주변기기 인터페이스(Serial Peripheral Interface, SPI)를 통해 데이터를 주고받는다. 자이로스코프, 가속도, 지자기 센서를 합친 9축 센서가 내장돼 있다. 통신 기능은 블루투스 LE를 지원한다. 간단한 웨어러블 기기를 포함해 전력을 적게 먹고 크기가 작은 IoT 기기에 적합하다.

삼성전자는 아틱을 널리 보급하기 위해 다양한 외부 업체와도 협력 관계를 맺었다. 우선 개방형 하드웨어 소프트웨어 플랫폼인 아두이노(Arduino)와 손을 잡았다. 아두이노는 2005년 첫 선을 보인 플랫폼으로 각종 센서의 조작이 쉽다는 장점을 갖고 있다. 하드웨어 및 소프트웨어 정보가 완전하게 개방돼 있어 누구라도 개발 보드를 구매하면 다양한 형태의 IoT 기기를 쉽고 빠르게 만들 수 있다. 삼성전자는 이번 협력으로 아두이노와 동일한 통합개발환경(Integrated Develop ment Environment, IDE)에서 아틱을 활용할 수 있다고 강조했다. 이는 아두이노를 활용해 IoT 기기를 만들었던 기존 전자 엔지니어를 끌어오겠다는 전략이다.

IoT 데이터 분석 및 가공은 스마트싱스와 SAMI로

삼성전자는 지난해 인수한 개방형 스마트 홈 플랫폼 업체인 스마트싱스(SmartThings)와 독자적으로 개발하고 있는 SAMI(Samsung Architecture for Multimodal Interactions)를 통해 IoT 데이터를 수집하고 분석한다는 계획이다. 이들 플랫폼은 엔드 디바이스에 탑재되는 타이젠 OS 및 아틱과 연동될 것으로 보인다.

▲2012년 설립된 스마트싱스의 개방형 플랫폼은 사용자들이 하나의 모바일 애플리케이션을 통해 원격으로 가정 내 기기를 모니터하거나 제어, 자동화할 수 있게 해준다.


2012년 설립된 스마트싱스의 개방형 플랫폼은 사용자들이 하나의 모바일 애플리케이션을 통해 원격으로 가정 내 기기를 모니터하거나 제어, 자동화할 수 있게 해준다. 이 플랫폼은 1000개 이상의 기기와 8000개 이상의 애플리케이션을 지원하고 있다. 삼성전자는 스마트싱스 인수 이후 더 많은 협력사와 기기에 해당 플랫폼이 활용될 수 있도록 박차를 가할 계획이다. 스마트싱스는 삼성전자 오픈이노베이션센터(Open Innovation Center, OIC) 소속으로 편입돼 있다. 삼성전자 OIC는 실리콘밸리에 위치한 소프트웨어 및 서비스 분야 혁신 조직이다.

데이비드 은 삼성전자 OIC 부사장은 “커넥티트 디바이스는 삼성전자에게 전략적으로 중요한 분야”라며 “삼성전자는 앞으로도 사용자들의 기기와 가전제품이 더욱 쉽게 연결되고 상호작용할 수 있도록 해 편의성을 높이고 다양한 서비스를 제공할 것”이라고 말했다. 알렉스 호킨슨 스마트싱스 전 최고경영자(CEO)는 “모든 가정을 스마트홈으로 만들수 있도록 하겠다”며 “삼성전자의 지원을 통해 더 많은 개발자들과 협업하고, 세상을 더욱 혁신적으로 발전시키겠다”고 말했다.

SAMI는 데이터 수집, 상황 인지, 맥락 분석, 음성 인식 및 안내 기술을 포괄적으로 통합한 개방형 소프트웨어 개발 플랫폼이다. SAMI의 개발 작업은 실리콘밸리의 삼성 오픈이노베이션센터(OIC)가 주도한다. 엔드 디바이스에 탑재된 각종 센서로 수집한 데이터를 클라우드 서버에 저장하고 상황인지, 맥락분석 과정을 거쳐 정제된 데이터를 다시 사용자에게 보내는 것이 SAMI의 기본 기능이다.

▲SAMI의 개념도


삼성전자는 아틱을 비롯한 자사의 플랫폼으로 다양한 IoT 환경을 구현할 수 있음을 강조하고 있다. 부기오(Boogio)의 경우 삼성전자와 협력해 각종 센서를 탑재한 신발을 개발하고 있다. 이 신발은 피트니스, 운동선수들의 훈련 데이터를 수집할 때 활용될 수 있다. 부기오는 최근 플로리다 병원과 협약을 맺고 아이들의 재활 치료 활동에 이 신발을 어떤 역할을 할 수 있는 지 테스트하고 있다.

위낫(Weenat)은 미국 캘리포니아주의 가뭄으로 인한 물 부족 현상을 해소할 수 있는 솔루션도 개발 중이다. 이 회사는 해당 솔루션으로 흙과 공기의 질을 실시간으로 측정해 농부의 스마트폰으로 전송, 적절한 물 사용량을 알려줘 낭비되는 물 사용을 줄이는 것을 목표로 삼고 있다. 템부는 스마트 물탱크 솔루션을 개발하고 있다. 이 솔루션은 물탱크에 저장된 물이 일정 용량까지 줄어들면 이를 관리자에게 알려줘 사전에 충분한 양으로 보충할 수 있게끔 돕는다. 템부는 이 기술을 활용하기 위해 아틱 플랫폼과 자사의 무선 데이터 전송 소프트웨어 스택을 활용했다. 이들 기업은 모두 삼성전자가 발굴한 스타트업들이다.

연결은 ‘아이오티비티’
현재 IoT 기기간 연결을 맡는 기술은 지그비, 블루투스, 무선랜 등 다양한 형태의 기술이 각축을 벌이고 있다. 업계에선 당분간 이들 연결 기술을 모두 수용하면서도 ‘뜰만한’ 기술은 무엇이 될 지를 유심히 살펴보고 있는 상황이다. 근본적으로는 센싱 데이터를 주고받는 ‘가벼운 연결’이 핵심이다. 무선랜의 경우 데이터를 주고받는 속도가 굉장히 빨라 멀티미디어 콘텐츠를 다룰 수 있지만 이에 따르는 많은 전력소모량으로 인해 ‘무거운 연결’로 업계에선 인식되고 있다. IoT 기기 수가 많아지면 무거운 연결로 인한 트래픽 보다 가벼운 연결로 인한 트래픽이 더 많아질 것으로 전문가들은 보고 있다.

삼성전자는 지난해 7월 주요 글로벌 기업들이 IoT 기기의 연결성 확보를 목표로 오픈 인터커넥트 컨소시엄(Open Interconnect Consortium OIC)을 구성했다. OIC에는 다양한 기업들이 참가하고 있는데 완성품 생산은 삼성전자, 네트워크 인프라는 시스코, 칩 개발은 인텔, 산업용 기술은 GE가 맡는 그림이다. 이 외에도 IBM과 ZTE, HP 등 110여개의 회사가 OIC에 참여하고 있다. OIC는 OS와 서비스 공급자가 달라도 기기간 정보 관리, 무선 공유가 가능하도록 업계 표준 기술에 기반을 둔 공통 운영체계를 규정했다.

그 주인공이 바로 아이오티비티(Iotivity)다. 아이오티비티는 OIC 내에서도 삼성전자 주도로 만들어진 CoAP(Constrained Application Protocol)의 프로토콜 기반의 통신 연결 기술이다. CoAP는 IETF에서 정의한 IoT 표준 프로토콜을 의미한다. 지난 10월 14일 1.0.0 버전 개발이 완료됐다. 안드로이드와 타이젠, 우분투, 아두이노를 지원한다. 최종덕 삼성전자 소프트웨어센터 부사장은 “사물인터넷 시대는 제조사와 상관없이 모든 가전, 산업용 기기가 손쉽게 연결되고 상호 소통이 이루어져야 한다”며 “배경이나 전문 분야에 한정하지 않고 다양한 산업분야의 선도업체들과 사물인터넷을 위한 공동의 커뮤니케이션 시스템을 준비하고자 한다”고 말했다.

▲SAMI와 연동되는 손목밴드 형태의 디지털 헬스케어 솔루션. 삼성전자가 공개했다.

<한주엽 기자>powerusr@insightsemicon.com

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