IoT 분야의 통신 표준 소개

장거리 및 단거리 무선 통신 기술의 특징을 기반으로 선택했다면, 일반 마이크로컨트롤러와의 근거리 통신은 단말 장치, 특히 센서가 있는 장치의 데이터 수집에 중요한 역할을 합니다. 

• LoRA, SigFox, NB-IoT 등 저전력 광역 네트워크 범위 1km 이상
• ZigBee, Thread, Z-Wave 또는 Bluetooth와 같은 단거리 < 100m

많은 근거리 통신 기술 분야 중 IEEE 802.15.x 제품군이 대표적이며 다양한 가지가 있으며, 중요한 대표 기술은 다음과 같이 구성되었습니다:

From the figure above, we can see that the application of related protocols based on IEEE 802.15.4 is still expected to grow and mainly focuses on ZigBee and Thread, especially Thread. In terms of application, according to the data from market surveys, the main application fields include Smart Home, Medical Devices, Auto Metering, Smart Building, and Industrial fields.

NuMicro M2351용 Thread 레퍼런스 디자인

1. 통신 프로토콜의 API에 미치는 타이밍 영향은 더 작고 응답 시간은 더 빠릅니다.
2. 특정 마이크로컨트롤러 및 OS에 대한 의존도가 낮습니다.
3. MAC 계층의 순수 소프트웨어 처리는 덜 위험하며 프로토콜을 쉽게 변조할 수 없고 더 안전합니다.

M2351 터미널의 소프트웨어 애플리케이션 아키텍처 다이어그램을 다음과 같이 구성했습니다:

누보톤의 M2351 마이크로컨트롤러는 충분한 리소스를 보유하고 있기 때문에 TrustZone® 영역을 사용하여 OpenThread 통신 프로토콜을 배치할 수 있을 뿐만 아니라 상위 계층 애플리케이션과 RTOS를 실행할 수 있는 메모리 공간이 남아 있습니다. 이러한 상위 계층 애플리케이션 또는 RTOS는 TrustZone® 외부의 비보안 영역에 배치하여 Armv8-M의 기능을 최대한 활용하고 외부 네트워크와의 네트워크 통신을 위한 소프트웨어 보안을 보장할 수 있습니다. 이러한 솔루션은 다음과 같은 비즈니스 기회를 가져올 수 있습니다:

• 수신 거리가 두 배로 늘어남에 따라 서비스 범위의 안정성 문제가 해결되었습니다.
• 표준을 준수하는 레퍼런스 디자인 플랫폼은 기존 802.15.4 스레드 표준과 완전히 호환되며, Cascoda와 누보톤은 통신 소프트웨어 프로토콜 개발자가 더 쉽게 통합할 수 있도록 무료 OpenThread 스택 레퍼런스 디자인도 제공합니다.
• 저전력을 사용하면서 통신/감시 영역을 폭넓게 커버합니다.
• 시중의 주류 애플리케이션을 빠르게 따라잡을 수 있습니다. 802.15.4는 이미 Comcast, Amazon Echo+ 및 Google NEST에 존재하며, Cascoda와 누보톤은 근거리 통신이 필요한 다양한 제품의 개발 및 설계에 매우 편리한 개방형 범용 플랫폼을 제공합니다. 혁신적이고 안전하며 고성능인 802.15.4 Thread 터미널 제품 레퍼런스 디자인의 예입니다.