Amazon Sidewalk 및 Matter 무선 네트워크로 IoT 기기에 더 많은 인텔리전스를 제공하기

IoT 기기의 연결 범위를 확장하는 공유 무선 네트워크

우리의 세상을 더 스마트하고, 더 안전하며, 더 연결된 공간으로 만들기 위해 Amazon Sidewalk은 기존의 Amazon Echo 및 Ring 디바이스를 브리지로 활용하여 지역 전체를 연결하는 네트워크를 구축하는 혁신적인 개념을 소개합니다. 이 네트워크는 디바이스 범위를 확장하여 IoT 연결성을 혁신할 뿐만 아니라 가정과 이웃 간의 격차를 좁히는 역할을 합니다.

Amazon Sidewalk은 호환되는 기기가 공유 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있도록 하는 공유 무선 네트워크입니다. Amazon Sidewalk Bridge 기기(호환 가능한 Amazon Echo 및 Ring 기기 등)를 사용하여 네트워크에 연결된 기기 간의 통신을 가능하게 합니다. 이 네트워크는 개별 가정을 넘어 더 넓은 지역을 연결합니다. Amazon Sidewalk은 실내 및 실외 IoT 기기, 예를 들어 실외 조명, 모션 센서, 위치 기반 추적기 등에 대해 신뢰할 수 있는 저대역폭, 장거리 연결성을 제공합니다. Amazon Sidewalk은 Bluetooth 저에너지(LE)를 사용한 단거리 통신과 900MHz에서 작동하는 CSS 및 FSK 라디오 프로토콜을 포함하여 여러 통신 프로토콜을 지원합니다.

아마존 사이드워크(Amazon Sidewalk)는 라디오, 네트워크, 애플리케이션 계층으로 구성된 아키텍처를 기반으로 구축되었으며, 3가지 RF(라디오 주파수) 프로토콜을 지원합니다. 라디오 계층은 Bluetooth 저에너지(Bluetooth Low Energy), CSS, 또는 FSK를 사용하여 Amazon Sidewalk 장치와 통신하는 데 사용됩니다. 애플리케이션 계층은 네트워크 계층과 Bluetooth 저에너지 프로토콜 스택 위에 위치합니다. FSK와 CSS의 경우 추가적인 네트워크 계층이 있습니다. 네트워크 계층은 장치 간 데이터 라우팅 및 포워딩을 관리하며, Amazon Sidewalk 네트워크를 통해 원활한 통신이 이루어지도록 합니다. 애플리케이션 계층은 장치의 특정 애플리케이션과 서비스를 관리하며, 모든 Amazon Sidewalk 장치는 AWS IoT Core를 통해 클라우드에 연결됩니다.

Amazon Sidewalk은 일부 Echo 및 Ring 기기를 포함한 Sidewalk Bridge 기기를 사용하여 저대역 네트워크를 생성합니다. 이러한 브리지 기기들은 인터넷 대역폭의 작은 부분을 공유하며, 이는 이웃들과 함께 결합되어 여러분과 이웃에게 서비스를 제공합니다. 더 많은 이웃들이 참여할수록 네트워크는 더욱 강력해집니다. Sidewalk Bridge 기기가 Wi-Fi 연결을 잃는 경우 Amazon Sidewalk는 라우터에 다시 연결하는 과정을 간소화할 수 있습니다. 또한 야외나 차고에서 Sidewalk 지원 기기가 연결 상태를 유지할 수 있도록 도움을 줄 수 있습니다. Sidewalk은 Tile과 같은 추적 기기와 함께 작동하여 집 밖에서도 귀중품을 찾는데 도움을 줄 수 있으며, 여러 층의 개인 정보 보호와 보안 기능을 갖추고 있습니다.

확장 가능한 Amazon Sidewalk 네트워크 아키텍처

아마존 사이드워크(Amazon Sidewalk)는 인근 브릿지(Bridge) 기기들로 구성된 저대역폭 무선 네트워크입니다. 아마존 사이드워크 브릿지 기기 소유자는 자신의 인터넷 대역폭의 일부를 공유하도록 선택할 수 있으며, 이를 통해 아마존 사이드워크 범위 내의 호환 기기들에 무선 연결을 제공합니다. 참여하는 각 브릿지 기기는 네트워크의 범위를 확장합니다. 아마존 사이드워크는 새로운 기기의 잠재력을 열어줄 수 있으며, 스마트 공공 기기, 가전제품, 소비자 기기와 같은 아마존 사이드워크 지원 기기들을 지원합니다. 또한 공원 관리, 환경 관리, 공항 등에서도 활용할 수 있습니다.

많은 IoT 기술이 단일 게이트웨이에 기반을 두고 있는 것과 달리, Amazon Sidewalk은 주변에 위치한 여러 Bridge의 분산 네트워크 아키텍처를 기반으로 합니다. 한 지역에 더 많은 Amazon Sidewalk Bridge가 있을수록 네트워크의 효율성을 높일 수 있습니다. 인프라를 확장할 때 Bridge는 분산 네트워크를 형성하여 기기들이 범위 내에서 연결되고 특정 Bridge에 국한되지 않고 데이터 전송이 가능하게 합니다. Amazon Sidewalk Bridge는 호환되는 기기에서 메시지를 수신하여 다계층 보안 방식을 통해 AWS 클라우드를 통해 사용자에게 데이터를 전달합니다.

Amazon Sidewalk은 다양한 네트워크 사용 사례를 다루기 위해 라디오 계층에서 세 가지 물리 계층(PHY)을 사용할 수 있습니다. 여기에는 Bluetooth Low Energy, sub-GHz GFSK, 그리고 sub-GHz CSS가 포함됩니다. Bluetooth Low Energy는 가정 내 연결 및 스마트폰과 디바이스 간의 연결에 사용됩니다. Bluetooth Low Energy 라디오 PHY는 가정 내 Amazon Sidewalk 애플리케이션에 사용될 수 있으며, 단거리 연결을 제공하여 위치 기반 디바이스와 같은 기기와 연결하거나 Amazon Sidewalk 커버리지를 갖춘 스마트폰과 연결할 수 있습니다.

Sub-GHz GFSK는 실내 및 야외 현관 애플리케이션에 사용됩니다. GFSK 라디오 PHY는 최대 1에이커에 달하는 영역을 커버할 수 있으며, 수영장, 스파, 물 관리 시스템과 같이 별채 및 마당과 같은 영역의 커버리지를 요구하는 애플리케이션을 처리할 수 있습니다. GFSK는 Amazon Sidewalk 커버리지를 통해 스마트 시티 및 이웃 애플리케이션까지도 지원할 수 있습니다.

서브-GHz CSS는 가정 내 및 담장 너머의 애플리케이션에 사용됩니다. CSS(Chirp Spread Spectrum) 라디오 PHY는 최대 몇 마일에 이르는 범위를 지원하며, 스마트 주거 지역, 대학, 그리고 Amazon Sidewalk 커버리지 내의 농업 시설을 포함하여 가장 가까운 브리지에서 멀리 떨어진 애플리케이션을 지원합니다.

가장 완벽한 Amazon Sidewalk 개발 생태계를 제공합니다

Amazon Sidewalk을 지원하는 기기의 개발을 가속화하기 위해, IoT 솔루션 분야의 선도적인 제공업체인 Silicon Labs는 IoT 기기 제조업체를 위한 가장 완벽한 원스톱 개발 생태계를 제공합니다. 여기에는 Amazon Sidewalk SDK(소프트웨어 개발 키트), 무선 하드웨어, 보안 기능, 개발 키트 및 도구가 포함되어 있어 개발 과정을 간소화하고 비용을 절감하며 시장 출시 시간을 단축합니다.

실리콘랩스(Silicon Labs)는 Amazon Sidewalk 디바이스 개발을 간소화하고 비용을 절감하며 시장 출시 시간을 단축하기 위해 인증된 SDK를 출시했습니다. 하드웨어 옵션으로는 SG28 듀얼 밴드 SoC, SG23 SoC, 그리고 BG21/BG24 블루투스 저에너지 모듈이 포함되어 있습니다. IoT에서 보안은 매우 중요하며, 실리콘랩스는 Amazon Sidewalk 디바이스에 강력한 보안 기능을 제공하기 위한 솔루션을 제공합니다. 개발자는 개발 키트와 툴을 사용하여 콘셉트에서 제품 출시까지 필요한 통합 도구와 서비스를 이용할 수 있습니다.

Silicon Labs는 Amazon과 긴밀히 협력하여 Amazon의 발전하는 생태계와의 호환성을 보장하기 위해 하드웨어 로드맵을 지속적으로 혁신하며, 장치 성능과 보안을 강화하기 위한 정기적인 소프트웨어 업데이트를 수행하고 있습니다. 고객이 Amazon Sidewalk 디바이스를 개발할 때 적합한 하드웨어를 선택할 수 있도록 돕기 위해 Silicon Labs는 Amazon Sidewalk 하드웨어 선택 가이드를 출시했습니다. 이 가이드는 개발자가 Silicon Labs의 통합 도구 및 서비스 포트폴리오를 이해하여 Sidewalk를 지원하는 디바이스에 적합한 모듈 또는 SoC 및 관련 개발 하드웨어를 선택하도록 돕고, 아이디어부터 출시까지 완벽한 개발 여정을 지원합니다.

업계 최고 수준의 아마존 사이드워크 솔루션

Silicon Labs의 SG23(EFR32SG23)은 Amazon Sidewalk 애플리케이션을 위해 설계된 Sub-GHz FSK 무선 SoC입니다. 이 보안성이 뛰어나고 저전력, 고성능 SoC는 최대 78MHz의 속도로 작동하는 ARM Cortex®-M33를 탑재하고 있으며, 512kB 플래시 메모리와 64kB RAM을 제공합니다. 낮은 활성 및 절전 전류는 문, 창문, 온도 센서와 같은 배터리로 구동되는 Amazon Sidewalk 스마트 홈 디바이스에 이상적입니다. EFR32SG23은 129.5 dBm 링크 예산을 통해 프론트 도어를 넘어 독립 건물, 수영장, 스파 등과 같은 영역을 아우르는 안정적인 장거리 통신을 제공하여 신뢰할 수 있는 범위를 보장합니다. 전용 보안 코어는 Silicon Labs의 Secure Vault™ High를 지원하며, 원격 및 로컬 공격으로부터 무선 데이터와 장치를 보호하기 위해 업계 최고 수준의 IoT 보안을 제공합니다.

Silicon Labs의 SG28(EFR32SG28)은 Amazon Sidewalk 장치를 위해 설계된 또 하나의 안전하고 저전력 듀얼 밴드 무선 SoC로, Sub-GHz FSK와 Bluetooth 저에너지를 지원합니다. 이 제품은 실내에서는 Bluetooth 저에너지를 사용하여 안정적인 연결을 제공하며, 집 밖에서는 Sub-GHz FSK를 통해 더 넓은 네트워크 범위를 지원합니다. 이 저전력 장치는 최고 78 MHz 주파수로 작동하는 ARM Cortex®-M33를 탑재하고 있으며, 1024 kB 플래시 메모리와 256 kB RAM, 최대 49개의 GPIO를 지원합니다. 낮은 활성 및 수면 전류는 배터리로 작동하는 최종 장치와 더 많은 리소스를 요구하는 애플리케이션에 적합합니다. SG28의 128.6 dBm 링크 예산은 장거리 안정적인 통신을 보장하며, Silicon Labs의 전용 Secure Vault™ High 보안 코어를 지원하여 연결된 장치의 보안을 확보합니다.

Silicon Labs는 Amazon Sidewalk을 위한 Silicon Labs Pro Kit을 출시하여 고용량, 확장 가능한 Amazon Sidewalk 디바이스를 평가하고 개발하는 데 필요한 도구를 제공합니다. 이 키트는 Bluetooth Low Energy, sub-GHz FSK 및 CSS 무선 프로토콜을 포함하여 Amazon Sidewalk의 모든 세 가지 프로토콜을 지원합니다. 이 무선 프로 키트에는 KG100S 라디오 보드가 포함되어 있으며, Amazon Sidewalk에서 사용되는 Bluetooth, FSK 및 CSS 프로토콜을 지원하는 완전한 참조 설계를 제공합니다. 또한 BG24 라디오 보드 및 FSK/CSS 어댑터 보드도 포함되어 있으며, 별도의 설계를 필요로 하는 고객에게 적합합니다. 무선 프로 키트 메인보드에는 패킷 추적 인터페이스와 가상 COM 포트를 갖춘 온보드 J-LINK 디버거가 포함되어 있어 확장 헤더를 통해 연결된 라디오 보드 및 외부 하드웨어의 애플리케이션 개발 및 디버깅을 가능하게 합니다. 이 Amazon Sidewalk 프로 키트는 대량 생산이 가능하고 확장 가능한 IoT 애플리케이션을 개발하는 데 필요한 모든 도구를 제공합니다.

매터 표준은 크로스 브랜드 스마트 홈 기기 연결을 더 쉽게 만듭니다

스마트 홈을 구축하는 것은 우리의 삶을 더 편리하게 만들기 위한 것이지만, 스마트 홈 기기를 관리하는 것은 특히 여러 브랜드의 기기를 혼합하여 사용하는 경우 번거로울 수 있습니다. 이는 많은 스마트 홈 기기가 제조사의 독점 애플리케이션에서만 사용 가능하기 때문입니다. Google Home, Alexa, HomeKit, 또는 SmartThings와 같은 플랫폼은 더 큰 스마트 홈 생태계를 지원하지만, 일반적으로 각 플랫폼의 생태계에만 제한되어 있어 기기 선택이 제한됩니다.

반면에 Bluetooth와 Wi-Fi는 널리 지원되기 때문에 훌륭한 통신 프로토콜이지만, 스마트 홈 기기용 Matter를 위해 설계된 저전력 메시 네트워킹 프로토콜인 Thread는 스마트 홈 분야에서 여러 가지 장점을 제공합니다. Thread는 에너지 효율성이 매우 높은데(배터리로 작동하는 스마트 홈 기기에서는 중요한 요소), 메시 네트워크 구조를 활용하여 기기들이 신호를 서로 전달하고 데이터를 자동으로 더 효율적으로 조정 및 라우팅할 수 있도록 합니다. 이는 Thread가 보다 안정적이고 신뢰할 수 있는 연결을 제공할 수 있게 하며 확장이 용이하다는 장점도 가지고 있습니다.

Matter는 Connectivity Standards Alliance (CSA)에서 개발한 로열티 프리 연결 표준입니다. Matter는 스마트 홈 기기들이 서로 소통할 수 있는 상호운용 가능한 방법을 만드는 것을 목표로 합니다. Matter를 통해 제조사와 관계없이 Matter 인증을 받은 스마트 홈 기기(예: 전등 스위치나 온도조절기)를 Matter 호환 앱 또는 허브에 연결할 수 있습니다.

현재 애플의 iPhone 15 Pro와 Pro Max는 Thread 라디오를 탑재하여 이러한 기능을 갖춘 최초의 스마트폰이 되었습니다. 새롭게 발표된 iOS 17.6, macOS 14.6, watchOS 10.6, 그리고 tvOS 17.6 버전은 이러한 새로운 기능에 대한 코드 참조 지원도 추가할 예정입니다. 한편, 일부 Android 15을 실행하는 모바일 디바이스는 Thread 프로토콜을 지원하며, 이를 통해 Matter 스마트 홈 디바이스의 빠른 도입이 가능해질 것입니다.

결론

아마존 사이드워크(Amazon Sidewalk)는 IoT 기기를 위해 특별히 설계된 네트워크 서비스로, 가정 및 주변 지역의 스마트 기기들에 더 넓은 연결성을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다. 저대역폭 블루투스와 900MHz 주파수 대역을 활용하여 아마존 사이드워크는 Wi-Fi 신호가 약하거나 없는 지역에서도 기기의 범위를 확장할 수 있습니다. 이 기술은 기기 성능 및 사용자 경험을 향상시킬 뿐만 아니라 기기 배치, 모니터링 및 관리에 더욱 유연한 솔루션을 제공합니다. 아마존 사이드워크의 등장은 스마트 홈 및 스마트 시티 발전에 새로운 동력을 불어넣으며, IoT 기기가 더욱 지능적이고 효율적으로 작동할 수 있도록 돕습니다. Silicon Labs는 완전한 아마존 사이드워크 개발 환경과 솔루션을 출시하여 관련 제품을 개발하기 위한 최고의 파트너 중 하나로 자리 잡았습니다. 한편, iOS와 Android도 Matter 표준을 지원하기 시작하면서 다양한 브랜드의 스마트 홈 기기 간 연결이 더 편리해질 예정이며, 이는 미래 스마트 홈 응용 프로그램의 확산에 발판을 마련할 것입니다.