IoT 기기에 더 많은 지능을 Amazon Sidewalk 및 Matter 무선 네트워크를 통해 제공합니다.

IoT 디바이스의 연결 범위를 확장하는 공유 무선 네트워크

우리 세계를 더 스마트하고 안전하며 연결되게 만들기 위해, Amazon Sidewalk는 기존 Amazon Echo와 Ring 기기를 브리지로 활용하여 지역 전체에 걸친 네트워크를 구축하는 혁신적인 개념을 도입합니다. 이 네트워크는 기기의 범위를 확장하여 IoT 연결성을 혁신할 뿐만 아니라 가정과 이웃 간의 간격을 메워줍니다.

Amazon Sidewalk은 호환 가능한 장치들이 공유 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있도록 하는 공유 무선 네트워크입니다. Amazon Sidewalk Bridge 장치(예: 호환 가능한 Amazon Echo 및 Ring 장치)를 사용하여 네트워크 상의 장치 간 통신을 가능하게 합니다. 이 네트워크는 개별 가정을 넘어 더 넓은 지역에 걸쳐 장치들을 연결합니다. Amazon Sidewalk은 실내 및 실외 IoT 장치(예: 야외 조명, 모션 센서, 위치 기반 추적기)에 대해 신뢰할 수 있는 저대역폭, 장거리 연결성을 제공합니다. Amazon Sidewalk은 Bluetooth Low Energy (LE)를 사용하여 가정 내 단거리 통신을 지원하며, 더 긴 거리 통신을 위해 900 MHz에서 작동하는 CSS 및 FSK 무선 프로토콜을 포함한 여러 통신 프로토콜을 지원합니다.

Amazon Sidewalk은 라디오, 네트워크, 애플리케이션 계층으로 구성된 아키텍처로 구축되었으며, 세 가지 다른 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 추가 네트워크 계층이 있습니다. 네트워크 계층은 장치 간의 데이터 라우팅 및 전달을 처리하여 Amazon Sidewalk 네트워크 전반에 걸친 원활한 통신을 보장합니다. 애플리케이션 계층은 장치의 특정 애플리케이션과 서비스를 관리하며, 모든 Amazon Sidewalk 장치는 AWS IoT Core for Amazon Sidewalk를 통해 클라우드에 연결됩니다.

Amazon Sidewalk은 Echo 및 Ring 장치를 포함한 Sidewalk Bridge 장치를 사용하여 저대역폭 네트워크를 생성합니다. 이 브릿지 장치는 인터넷 대역폭의 작은 부분을 공유하며, 이를 결합하여 사용자와 이웃에게 서비스를 제공합니다. 더 많은 이웃이 참여할수록 네트워크는 강력해집니다. Sidewalk Bridge 장치가 Wi-Fi 연결을 잃는 경우 Amazon Sidewalk는 이를 라우터에 다시 연결하는 과정을 간소화할 수 있습니다. 또한 Sidewalk 지원 장치가 실외나 차고에서도 연결 상태를 유지하도록 도와줄 수 있습니다. Sidewalk는 Tile과 같은 추적 장치와 협력하여 집 밖에서 귀중품을 찾는 데에도 활용될 수 있으며, 여러 계층의 프라이버시와 보안을 제공합니다.

확장 가능한 Amazon Sidewalk 네트워크 아키텍처

Amazon Sidewalk은 근처에 있는 Bridge 장치들로 구성된 저대역폭 무선 네트워크입니다. Amazon Sidewalk Bridge 장치 소유자는 Amazon Sidewalk 범위 내에서 호환 가능한 장치에 무선 연결을 제공하기 위해 인터넷 대역폭의 일부를 공유하도록 선택할 수 있습니다. 각 참가하는 Bridge 장치는 네트워크의 범위를 확장합니다. Amazon Sidewalk는 새로운 장치의 잠재력을 발휘할 수 있도록 하며, 스마트 공공 장치, 가전제품 및 소비자 장치와 같은 Amazon Sidewalk를 지원하는 장치를 지원합니다. 또한 공원 관리, 환경 관리, 공항 등에서도 사용될 수 있습니다.

단일 게이트웨이에 기반을 둔 많은 IoT 기술과는 달리, Amazon Sidewalk은 근처의 Bridges로 구성된 분산 네트워크 아키텍처를 기반으로 합니다. 특정 지역에 더 많은 Amazon Sidewalk Bridges가 있을수록 네트워크의 효과가 향상될 수 있습니다. 인프라를 확장할 때, Bridges는 분산 네트워크를 형성하여 장치들이 특정 Bridge에 국한되지 않고 범위 내에서 연결하고 데이터를 어떤 Bridge로든 보낼 수 있도록 합니다. Amazon Sidewalk Bridges는 호환 가능한 장치로부터 메시지를 받아 AWS 클라우드를 통해 사용자에게 다중 레이어로 보안된 방식으로 전송합니다.

Amazon Sidewalk은 Bluetooth Low Energy, sub-GHz GFSK, sub-GHz CSS를 포함하여 서로 다른 네트워크 사용 사례를 처리하기 위해 라디오 계층에서 세 가지 물리적 계층(PHY)을 사용할 수 있습니다. Bluetooth Low Energy는 가정 내 및 전화에서 장치로 연결성을 제공합니다. Bluetooth Low Energy 라디오 PHY는 가정 내 Amazon Sidewalk 애플리케이션에서 사용될 수 있으며, 위치 기반 장치와 같은 장치에 단거리 연결을 제공하고 Amazon Sidewalk 연결이 지원되는 스마트폰과 장치를 연결할 수 있습니다.

Sub-GHz GFSK는 실내 및 실외 현관 응용 프로그램에 사용됩니다. GFSK 라디오 PHY는 최대 1에이커의 영역을 커버할 수 있으며, 수영장, 스파, 물 유출 방지 시스템과 같은 별채 및 마당 커버가 필요한 응용 프로그램을 처리할 수 있습니다. GFSK는 Amazon Sidewalk 커버리지를 통해 스마트 시티 및 인근 지역 응용 프로그램도 지원할 수 있습니다.

Sub-GHz CSS는 가정 내 및 담장을 넘어선 응용 분야에 사용됩니다. CSS(Chirp Spread Spectrum) 라디오 PHY는 몇 마일에 달하는 범위를 커버할 수 있어 가장 가까운 브리지에서 먼 스마트 이웃, 대학, Amazon Sidewalk 커버리지 내의 농업 시설과 같은 응용 프로그램을 지원합니다.

가장 완벽한 Amazon Sidewalk 개발 생태계 제공

Amazon Sidewalk을 지원하는 디바이스 개발을 가속화하기 위해, IoT 솔루션의 선두 제공업체인 Silicon Labs는 IoT 디바이스 제조업체를 위한 가장 완전한 원스톱 개발 에코시스템을 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.

Silicon Labs는 Amazon Sidewalk 디바이스 개발을 단순화하고 비용을 절감하며 시장 출시 시간을 단축하기 위해 인증된 SDK를 출시했습니다. SG28 듀얼 밴드 SoC, SG23 SoC, BG21/BG24 Bluetooth Low Energy 모듈을 포함한 다양한 하드웨어 옵션도 사용할 수 있습니다. IoT에서 보안은 매우 중요하며, Silicon Labs는 Amazon Sidewalk 디바이스가 강력한 보안 기능을 갖추도록 보안 솔루션을 제공합니다. 개발자는 개발 키트와 도구를 사용하여 개념에서 제품 출시까지 필요한 통합 도구와 서비스를 이용할 수 있습니다.

Silicon Labs는 Amazon과 긴밀히 협력하여 Amazon의 진화하는 생태계와의 호환성을 보장하기 위해 하드웨어 로드맵을 지속적으로 혁신하고, 장치 성능과 보안을 향상시키기 위해 정기적으로 소프트웨어 업데이트를 수행하고 있습니다. Amazon Sidewalk 장치를 개발할 때 적합한 하드웨어를 선택할 수 있도록 돕기 위해 Silicon Labs는 Amazon Sidewalk Hardware Selector Guide를 출시했습니다. 이 가이드는 개발자가 Silicon Labs의 통합 도구 및 서비스 포트폴리오를 이해하고 Sidewalk 지원 장치에 적합한 모듈 또는 SoC와 관련 개발 하드웨어를 선택할 수 있도록 도와줌으로써 개념에서 출시까지 완전한 개발 여정을 지원합니다.

업계 선두의 Amazon Sidewalk 솔루션

Silicon Labs의 SG23(EFR32SG23)은 Amazon Sidewalk 애플리케이션을 위해 설계된 Sub-GHz FSK 무선 SoC입니다. 이 보안성이 뛰어나고 저전력에 고성능인 SoC는 최대 78 MHz로 실행되는 ARM Cortex®-M33, 512 kB 플래시 메모리 및 64 kB RAM을 특징으로 합니다. 낮은 활성 및 수면 전류는 도어, 창문 및 온도 센서와 같은 배터리 전원식 Amazon Sidewalk 스마트 홈 장치에 이상적입니다. EFR32SG23은 129.5 dBm의 링크 버짓으로 장거리 신뢰할 수 있는 통신을 제공하여 독립된 건물, 수영장 및 스파와 같은 영역을 포괄하며 현관을 넘어서는 신뢰할 수 있는 범위를 제공합니다. 전용 보안 코어는 Silicon Labs의 Secure Vault™ High를 지원하여 무선 데이터와 장치를 원격 및 로컬 공격으로부터 보호하는 업계 최고 수준의 IoT 보안을 제공합니다.

Silicon Labs의 SG28(EFR32SG28)은 Amazon Sidewalk 디바이스를 위해 설계된 또 다른 보안 저전력 듀얼 밴드 무선 SoC로, Sub-GHz FSK와 Bluetooth Low Energy를 지원합니다. 이 제품은 집 안에서는 Bluetooth Low Energy를, 집 밖에서는 Sub-GHz FSK를 사용하여 더 넓은 네트워크 범위를 커버하는 신뢰할 수 있는 연결성을 제공합니다. 이 저전력 디바이스는 최대 78 MHz로 동작하는 ARM Cortex®-M33를 탑재하고 있으며, 1024 kB 플래시 메모리와 256 kB RAM을 제공하며 최대 49개의 GPIO를 지원합니다. 낮은 작동 및 슬립 전류는 배터리로 구동되는 엔드 디바이스와 더 많은 리소스를 필요로 하는 애플리케이션에 적합합니다. SG28의 128.6 dBm 링크 버짓은 장거리 신뢰할 수 있는 통신을 보장하며, Silicon Labs의 전용 Secure Vault™ High 보안 코어를 지원하여 연결된 디바이스의 보안을 보장합니다.

Silicon Labs는 또한 Amazon Sidewalk용 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 포함한 모든 세 가지 Amazon Sidewalk 프로토콜을 지원합니다. 이 무선 프로 키트에는 Bluetooth, FSK 및 CSS 프로토콜을 지원하는 Amazon Sidewalk에서 사용되는 KG100S 라디오 보드를 포함하며, 완전한 참조 설계를 제공합니다. 또한, 디스크리트 설계를 요구하는 고객에게 적합한 BG24 라디오 보드와 FSK/CSS 어댑터 보드도 포함되어 있습니다. 무선 프로 키트 메인보드에는 패킷 트레이스 인터페이스와 가상 COM 포트를 가진 온보드 J-LINK 디버거가 포함되어 있어 애플리케이션 개발 및 확장 헤더를 통한 연결된 라디오 보드와 외부 하드웨어 디버깅이 가능합니다. 이 Amazon Sidewalk 프로 키트는 대용량, 확장 가능한 IoT 애플리케이션을 개발하는 데 필요한 모든 도구를 제공합니다.

Matter 표준은 상호 브랜드 스마트 홈 디바이스 연결을 더 쉽게 만듭니다

스마트 홈을 구축하는 것은 우리의 삶을 더 편리하게 만드는 것을 목표로 하지만, 스마트 홈 장치를 관리하는 것은 특히 다양한 브랜드의 장치를 혼합하여 사용할 때 번거로울 수 있습니다. 이는 많은 스마트 홈 장치가 제조사의 독점 애플리케이션으로만 사용할 수 있기 때문입니다. Google Home, Alexa, HomeKit 또는 SmartThings와 같은 플랫폼은 더 큰 스마트 홈 생태계를 지원하기는 하지만, 일반적으로 각자의 생태계에 제한되어 있어 장치 선택에 제약이 따릅니다.

반면, Bluetooth와 Wi-Fi는 널리 지원되기 때문에 좋은 통신 프로토콜이지만, Thread(Matter 스마트 홈 디바이스를 위해 설계된 저전력 메쉬 네트워킹 프로토콜)는 스마트 홈 분야에서 몇 가지 이점을 제공합니다. Thread는 매우 에너지 효율적일 뿐만 아니라(배터리로 구동되는 스마트 홈 디바이스에 중요), 메쉬 네트워크 특성 덕분에 디바이스 간에 신호를 중계하고 데이터를 보다 효율적으로 자동 조정 및 라우팅할 수 있습니다. 이를 통해 Thread는 더욱 견고하고 신뢰할 수 있는 연결을 제공할 수 있으며, 확장성도 용이합니다.

Matter는 Connectivity Standards Alliance(CSA)이 개발한 로열티 프리 연결 표준입니다. Matter는 스마트 홈 기기들이 서로 소통할 수 있는 호환성 있는 방법을 만드는 것을 목표로 합니다. Matter를 통해 제조사에 관계없이 Matter 인증을 받은 스마트 홈 기기(예: 조명 스위치 또는 온도 조절기)를 Matter 호환 앱 또는 허브에 연결할 수 있습니다.

현재 Apple의 iPhone 15 Pro 및 Pro Max는 Thread 라디오를 탑재하고 있어 이 기능을 갖춘 최초의 스마트폰이 되었습니다. 새로운 iOS 17.6, macOS 14.6, watchOS 10.6 및 tvOS 17.6 버전은 이러한 새로운 기능에 대한 코드 참조 지원도 추가할 예정입니다. 반면, Android 15를 실행하는 일부 모바일 장치는 Thread 프로토콜을 지원하여 Matter 스마트 홈 장치의 빠른 채택을 도울 것입니다.

결론

Amazon Sidewalk은 IoT 기기를 위해 특별히 설계된 네트워크 서비스로, 가정 및 근처 지역의 스마트 기기에 더 넓은 연결성을 제공하는 것을 목표로 합니다. 저대역폭 Bluetooth와 900 MHz 주파수 대역을 활용하여 Amazon Sidewalk는 Wi-Fi 신호가 약하거나 없는 지역에서도 기기의 범위를 확장할 수 있습니다. 이 기술은 기기의 성능과 사용자 경험을 향상시킬 뿐만 아니라, 기기의 위치 지정, 모니터링 및 관리에 더 유연한 솔루션을 제공합니다. Amazon Sidewalk의 등장은 스마트 홈 및 스마트 시티 개발에 새로운 동력을 불어넣어, IoT 기기가 더 지능적이고 효율적으로 작동할 수 있게 해줍니다. Silicon Labs는 완전한 Amazon Sidewalk 개발 환경 및 솔루션을 출시하여 관련 제품 개발을 위한 최적의 파트너 중 하나가 되었습니다. 한편, iOS와 Android도 Matter 표준을 지원하기 시작했으며, 이는 브랜드 간 스마트 홈 기기의 연결을 더욱 편리하게 만들어, 향후 스마트 홈 응용 프로그램의 보급을 위한 길을 닦아줄 것입니다.