아마존의 새로운 통신 기술은 LoRa 기반입니다! 스마트 홈 생태계 확장을 지원합니다.

읽기 입문:

아마존 하드웨어 컨퍼런스에서 언론은 주로 10여 개가 넘는 스마트 하드웨어 기기에 집중했지만, 사이드워크(Sidewalk) 기술은 더욱 주목할 만하다. 이 기술의 발표는 아마존이 스마트 홈 생태계를 더욱 확장하려는 의도를 보여주며, 이러한 의도는 업계에 널리 알려진 저전력 광역 네트워크 기술인 LoRa와 밀접한 관련이 있다.

지난 수요일, 아마존은 시애틀에서 연례 하드웨어 컨퍼런스를 개최했습니다. 이 컨퍼런스에서 아마존은 스피커, 초인종, 보안 모니터, 라우터, 스마트 반지, 알렉사 음성 비서를 지원하는 스마트 안경 등 10여 가지 신제품을 공개하며 풍부하고 다양한 스마트 하드웨어 라인업을 선보였습니다. 특히 아마존은 스마트 하드웨어 외에도 Wi-Fi나 블루투스와 같은 기존 무선 네트워크보다 넓은 범위에서 가정용 기기를 제어할 수 있는 저전력 장거리 무선 기술인 '사이드워크(Sidewalk)'를 발표했습니다. 컨퍼런스에서 언론은 주로 10여 가지 스마트 하드웨어 제품에 집중했지만, 필자는 사이드워크 기술에 더 많은 주목을 기울여야 한다고 생각합니다. 사이드워크 발표는 아마존이 스마트 홈 생태계를 더욱 확장하려는 의도를 보여주며, 이는 업계에 널리 알려진 저전력 광역 네트워크 기술인 LoRa와 밀접한 관련이 있습니다.

       바퀴를 새로 발명하는 것이 아니라, LoRa 기반의 혁신입니다.

아마존 디바이스 디렉터 데이브 림프는 장거리 연결이 사이드워크 프로토콜의 가장 중요한 장점이라고 언급했습니다. 사이드워크는 기존의 900MHz 대역을 사용하며 최대 1.6km 떨어진 기기와 연결할 수 있습니다. 하지만 이 기술에 대한 자세한 내용은 아직 공개되지 않아 아래 사진 속 인물처럼 추측과 불만이 제기되고 있습니다.

"LoRa는 이미 수년 동안 사용되어 왔고, 표준화된 프로토콜과 저렴한 장비가 많이 나와 있는데, 왜 업계에서 검증되지 않은 아마존 독점 제품을 다른 사람들이 사용하겠습니까? " 이 주장도 일리가 있습니다. 결국 "바퀴를 다시 발명하는 것"은 업계를 더욱 파편화시킬 뿐입니다.

하지만 저자가 이해하는 바로는 아마존의 Sidewalk는 완전히 새로운 것을 발명한 것이 아닙니다. 이 통신 기술은 실제로 LoRa 변조 기술을 기반으로 개발된 프로토콜로, 스마트 홈 및 일반 소비자용 스마트 하드웨어의 장거리 통신에 적합하며, 기존에 스마트 홈 및 일반 소비자용 스마트 하드웨어 통신에 사용되던 WiFi, Bluetooth, Zigbee, Zwave 등의 기술의 단점을 보완합니다. 다시 말해, Sidewalk는 기존의 성숙한 기술을 활용하여 스마트 홈 및 일반 소비자용 스마트 하드웨어 통신 분야에 혁신을 가져온 것입니다.

아마존과 하드웨어 파트너들은 성숙한 LoRa 물리 계층 기술을 기반으로 하기 때문에 하드웨어 개발에 기존 LoRa 산업 생태계 자원을 직접 재사용할 수 있으며, Sidewalk 관련 제품 개발 또한 신속하고 저렴하게 진행할 수 있습니다. 따라서 아마존은 Sidewalk를 자사의 스마트 하드웨어 산업 생태계로 확장하고자 합니다. 이는 완전히 새로운 것을 구축하는 것이 아니라, LoRa의 기존 산업 생태계를 활용하여 자체 생태계를 확장하는 것이라고 볼 수 있습니다.

아마존은 이번 컨퍼런스에서 사이드워크(Sidewalk) 기반의 첫 번째 제품인 반려견 추적 태그 '페치(Fetch)'를 발표했습니다. 이 태그는 전자 울타리를 설정할 수 있으며, 반려견이 지정된 구역을 벗어나면 주인에게 알림이 전송됩니다. 이 제품은 내년에 출시될 예정입니다. 기존 블루투스 기반 반려동물 추적 장치의 추적 범위가 100미터에 불과했던 것과 달리, 사이드워크는 추적 범위를 1킬로미터 이상으로 확장할 수 있도록 해줍니다.

사실 Fetch는 아마존이 LoRa를 사용한 최초의 제품은 아닙니다. 아마존은 2018년 초 스마트홈 기업인 Ring을 1억 달러에 인수하여 스마트홈 분야 진출을 가속화했습니다. Ring은 스마트 도어벨, 보안 카메라, 투광등 등으로 유명합니다. 인수 후 Ring의 제품들은 아마존의 Alexa 음성 플랫폼과 통합되기 시작했고, 많은 제품들이 Echo 스피커와 연결되었습니다. 그중 Ring에서 출시한 Echo 스피커 연결형 스마트 램프에는 LoRa 칩이 내장되어 있어 램프를 제어할 수 있습니다.

       통신 범위 확장, 성숙한 솔루션 및 비용 절감 덕분에 아마존의 스마트 하드웨어 제품에는 향후 LoRa 칩이 내장되어 Sidewalk 프로토콜을 활용해 커뮤니티, 가족 및 개인 사용자가 장거리에서도 연결할 수 있게 될 가능성이 있습니다.

       양방향 노력으로 LoRa 산업 생태계도 적극적으로 협력하고 있습니다.

       아마존과 같은 스마트홈 업체들뿐만 아니라 LoRa 산업 생태계의 주류 제조업체들도 새로운 통신 방식에 대한 혁신을 적극적으로 모색하고 있으며, 특히 대규모 시나리오를 위한 기반 기술과 제품을 설계하여 애플리케이션 측면에서 신속한 구현을 지원하고 있습니다.

잘 알려진 바와 같이, LoRa는 저전력 소모를 기반으로 통신 거리를 늘릴 수 있는 선형 주파수 변조 확산 스펙트럼 변조 기술입니다. Semtech는 하드웨어 제조업체의 제품 개발을 지원하기 위해 LoRa 기술을 무선 주파수 칩에 패키징하는 회사입니다. 제조업체는 LoRa 물리 계층 기술을 기반으로 다양한 IoT 시나리오에 맞는 특정 사양을 설계할 수 있습니다.

그중에서도 사물인터넷(IoT) 통신 분야의 중요한 표준인 LoRaWAN은 지난 몇 년간 널리 보급되어 왔습니다. 전 세계 수많은 IoT 네트워크 사업자들이 LoRaWAN을 활용하여 국가 공중망, 도시권 네트워크, 산업 사설망 등 광역 네트워크를 구축하고 있습니다. 그러나 LoRaWAN은 광역 네트워크 구축 규격으로서 보편적인 통신과 저전력 기기의 대규모 네트워크 구축이라는 측면에 초점을 맞추고 있어, 일부 특정 시나리오를 신속하게 지원하지 못할 수도 있습니다.

예를 들어, 스마트홈 분야에는 도어락, 조명 및 기타 장비의 켜고 끄기 제어와 같이 지연 시간에 대한 특정 요구 사항이 있는 다양한 제어 시나리오가 있습니다. 만약 현재 표준 LoRaWAN 사양을 그대로 사용한다면 사용자 경험이 저하될 수밖에 없습니다. 현재 많은 제조업체들이 사용자 경험 향상을 위해 특정 시나리오에 맞춘 MAC 계층 사양을 설계하고 있습니다. CLAA, Alibaba Cloud IoT 등 국내 LoRa 생태계의 여러 업체들도 대규모 응용 시나리오에 적합한 통신 프로토콜을 개발하고 있습니다.

물론, 기반이 되는 칩 제조업체들 또한 다양한 응용 시나리오에 맞는 제품을 개발하고 있습니다. 올해 7월 말, 셈텍은 선전에서 새로운 LoRa 스마트 홈 기기인 LLCC68d를 출시한다고 발표했습니다. 이는 LoRa의 시장 적용 범위를 기업 간(To-B) 애플리케이션에서 소비자 간(To-C) 스마트 홈, 스마트 커뮤니티 및 일반 소비자 애플리케이션으로 확장하려는 의도입니다.

기존 SX1278/6 칩과 비교하여 LLCC68d 칩은 가정, 커뮤니티 및 소비자 시나리오에 맞춰 설계되었으며, 스마트 잠금 장치 및 조명과 같은 저지연 스마트 홈 애플리케이션에 적합하고 기존 LoRaWAN 네트워크와 호환됩니다. 물론 LLCC68d는 자체 통신 프로토콜도 지원하므로 수많은 스마트 홈 제조업체에 더 많은 혁신 기회를 제공합니다.

저자는 현재의 Sidewalk 프로토콜이 LLCC68d 칩에 대응한다고 추측하며, 즉 아마존 Sidewalk 프로토콜을 사용하는 스마트 하드웨어는 장거리 통신을 위해 LLCC68d 칩을 선택할 것이라고 예상합니다. 사물인터넷 분야의 대규모 응용 시나리오인 스마트홈은 향후 몇 년 안에 수천억 달러 규모의 시장을 형성할 것입니다. 스마트홈 제품의 출하량이 증가함에 따라 Sidewalk 및 유사한 가정용 통신 프로토콜은 LoRa 생태계가 스마트홈에 널리 보급될 수 있도록 할 것입니다.

       실내에서 실외로, 스마트 홈 생태계가 확장됩니다.

       필자의 의견으로는 아마존의 사이드워크(Sidewalk) 기술 출시는 매우 중요한 의미를 지닙니다. 이는 아마존의 스마트홈 생태계 확장에 있어 중요한 발걸음입니다. 사이드워크의 저전력 소비와 장거리 통신 특성 덕분에 아마존의 스마트홈 제품들이 집 밖으로까지 진출할 수 있게 되었고, 나아가 다양한 아웃도어 제품을 출시하여 커뮤니티 및 개인 소비자 시장을 공략할 수 있게 되었기 때문입니다.

아마존은 기자 회견에서 Sidewalk와의 협력을 통해 사용자가 집 안의 에코 스피커로 보도에 설치된 기상 관측소를 작동시켜 바깥 강우량을 확인하고, 실내 정원의 급수 센서를 켜고, 심지어 우편함 센서를 작동시켜 우편물 배달 여부를 알 수 있다고 밝혔습니다. 기존의 Wi-Fi, 블루투스, 지그비 등의 프로토콜은 통신 거리의 제약으로 실내 기기와 실외 기기를 연결하는 것이 불가능했습니다. 하지만 Sidewalk와의 협력을 통해 아마존은 향후 커뮤니티 및 개인용 웨어러블 기기 등 다양한 실외 환경에 적합한 제품들을 지속적으로 출시할 수 있을 것으로 기대됩니다.

지난 몇 년간 전자상거래 및 클라우드 컴퓨팅 업계의 거물인 아마존은 업계에 큰 영향을 미치는 여러 가성비 높은 하드웨어 제품을 출시해 왔습니다. 대표적인 제품으로는 킨들과 에코 스마트 스피커가 있습니다. 킨들은 아마존이 책, 음악, 비디오 등 디지털 콘텐츠 시장에 진출하여 디지털 콘텐츠 판매를 확대하는 발판이 되었고, 에코는 아마존의 지능형 음성 비서 알렉사를 시장에 선보이며 인공지능, 클라우드 컴퓨팅, 디지털 콘텐츠 및 전자상거래 분야에서 입지를 강화하는 계기가 되었습니다.

현재 아마존의 스마트 하드웨어는 시장에서 압도적인 우위를 점하고 있으며, 특히 스마트 스피커는 미국 시장에서 1위를 차지하고 있습니다. 에코는 스마트 스피커 시장 점유율의 약 70%를 차지하고 있습니다. 스마트 스피커의 성공에 힘입어 아마존은 스마트 하드웨어 제품군을 지속적으로 확장하고, 가정 및 개인 소비자 시장을 장악하며, 더 많은 사용자와 데이터를 확보하여 산업 생태계 전반에 걸쳐 영향력을 확대해 나가고 있습니다.

알렉사 스마트 음성 비서는 이미 아마존 하드웨어 생태계의 핵심입니다. 아마존은 하드웨어 생태계의 경계를 확장하기 위해 알렉사를 타사 제조업체에 개방했습니다. 사이드워크(Sidewalk) 또한 하드웨어 범주와 범위를 확장하는 또 다른 핵심 무기라고 할 수 있습니다. 아마존은 자사 스마트 홈 제품 외에도 더 많은 스마트 홈 제조업체가 사이드워크 기술을 채택하도록 장려하여 더욱 폭넓은 스마트 홈 생태계를 구축하고 있습니다. 물론 사이드워크의 확산과 함께 스마트 홈 생태계에서 LoRa의 입지도 더욱 확대될 것입니다.

아마존 디바이스 디렉터인 데이브 림프는 4G/5G 기술에 대해서도 언급했지만, 셀룰러 네트워크는 비용이 많이 들고 복잡하며 스마트 홈의 요구 사항을 충족하지 못할 수도 있다고 생각했습니다. 필자의 의견으로는 아마존이 사이드워크 기술을 추진하는 이유는 셀룰러 네트워크의 이러한 특성 때문만이 아니라, 셀룰러 네트워크가 통신 사업자에 의존하여 스스로 영향을 미칠 수 없는 반면, 아마존 고유의 통신 기술은 산업 생태계에 더 큰 영향력을 행사할 수 있기 때문입니다.

물론 1km 이상의 통신 거리를 달성하려면 Sidewalk 기술을 사용하는 하드웨어를 기지국이나 게이트웨이에 연결해야 하며, 기지국과 게이트웨이의 구축이 매우 중요합니다. 아마존은 외부 보도자료에서 로스앤젤레스의 많은 가정에 700대의 테스트 기기를 배포했다고 밝혔습니다. 단 3주 만에 인구 밀도가 높은 로스앤젤레스 지역 전체를 커버한 것입니다.

저자는 이 700개의 테스트 장치 대부분이 Sidewalk 규격을 지원하는 LoRa 게이트웨이일 것으로 예측합니다. LoRa 는 통신 거리가 넓기 때문에 가정에 LoRa 게이트웨이를 배포하는 이러한 "크라우드소싱" 방식을 통해 주요 인구 밀집 지역을 아우르는 네트워크를 신속하게 구축하여 다양한 스마트 홈 제품의 네트워크 연결을 지원할 수 있습니다.

LoRa 게이트웨이의 가격은 저렴합니다. 올해 초 네덜란드에서 열린 LoRa 컨퍼런스에서 LoRa 개발자 커뮤니티인 TTN은 69달러짜리 LoRaWAN 게이트웨이를 공개했습니다. 이를 통해 LoRaWAN 게이트웨이도 저렴한 가격으로 구현될 수 있음을 알 수 있습니다. 특히 사설 프로토콜 게이트웨이인 경우, LoRaWAN 게이트웨이보다 가격이 더 낮을 수 있어 스마트 홈 분야에서 보급 확대를 위한 좋은 기반을 마련할 것으로 기대됩니다.

하지만 Sidewalk 기반 스마트 홈 제품이 완전히 상용화된다면 미국 전역의 고객을 대상으로 할 것입니다. 아마존 스마트 하드웨어 제품을 구매하는 모든 사용자가 어떻게 네트워크에 연결될 수 있을까요? 하드웨어 구매 시 게이트웨이가 함께 제공되는 것일까요, 아니면 별도의 방식으로 설치되는 것일까요? 이는 Sidewalk의 향후 상용화 과정에서 해결해야 할 중요한 문제일 수 있습니다.

       아마존은 알렉사 음성 비서와 에코를 통해 스마트 스피커 분야에서 선발 주자로서의 이점을 확보하고 스마트 홈 생태계 발전을 주도해 왔습니다. 그러나 구글과 애플 같은 경쟁사들의 노력으로 이러한 선발 주자의 이점은 점차 약화되고 있습니다.아마존이 사이드워크를 활용하여 스마트 홈 카테고리를 확장하고 하드웨어 생태계를 강화하는 것은 또 다른 선발주자 이점이 될 수 있습니다. 만약 이 기술이 아마존의 스마트 홈 생태계에 선도적인 위치를 제공할 수 있다면, 다른 스마트 홈 대기업들도 향후 저전력 광역 통신 기술을 도입하여 시장 점유율을 확대하고 자체 생태계를 구축할 가능성을 배제할 수 없습니다.그때쯤이면 LoRa는 다른 스마트 홈 기기들의 생태계에 조용히 다시 자리 잡을지도 모릅니다.

       아마존이 출시한 십여 개의 하드웨어 제품에 관심이 집중되고 있지만, 조용히 개발된 사이드워크(Sidewalk) 기술은 아마존의 스마트 홈 전략과 생태계에 더욱 심오한 영향을 미칠 수 있습니다.

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