근거리 무선통신 맞아? 작지만 강한 ‘비콘’의 원리와 장점

비콘은 블루투스 4.0 프로토콜 기반의 근거리 무선통신 장치로, 반경 50~70m 범위 안에 있는 사용자의 위치를 찾아 메시지 전송, 모바일 결제 등을 가능하게 하는 기술입니다. 동전만한 크기의 비콘은 스마트폰 사용자가 가까운 범위 이내로 다가오면 자동으로 인식해 쇼핑 정보와 할인 쿠폰 등 각종 정보나 서비스를 앱을 통해 전달하는데요. 사용자가 앱을 실행하지 않아도 근처 가게에서 사용할 수 있는 쿠폰을 자동으로 보내주는 비콘의 원리에 대해 알아볼까요?

비콘 단말기는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE)를 이용해 주기적으로 주변에 신호를 보내는데요. 이때 비콘이 발신하는 신호 도달 거리 내로 스마트폰 사용자가 들어오면 단말기가 특정 ID 값을 내보내게 됩니다. 그리고 스마트폰의 블루투스 장치가 단말기로부터 받은 ID 값을 서버로 전송하고, 서버는 스마트폰 위치를 확인한 뒤 해당 위치에 설정된 이벤트나 서비스 정보를 스마트폰으로 전송하게 되죠.

비콘 서비스를 이용하기 위해서는 갖춰야 할 조건이 있는데요. 먼저 사용자의 스마트폰의 운영체제(OS)가 Android 4.3 이상 또는 iOS 7.0 이상이어야 하며, 스마트폰의 블루투스가 반드시 작동되고 있어야 합니다. 또한 비콘 SDK가 내장된 서비스 앱이 설치되어 있어야 하죠. 이러한 전제조건은 사용자 입장에서 다소 번거로울 수 있기 때문에 블루투스 비콘의 한계로도 지적되고 있습니다.

넘어야 할 산은 분명 있지만, 다른 근거리 무선통신기술과 마찬가지로 비콘 역시 다양한 장점을 가지고 있습니다. 첫 번째는 긴 송수신 범위입니다. 최대 70m 이내의 장치들과 교신할 수 있을 뿐만 아니라, 5~10cm 단위의 구별이 가능할 정도로 정확성이 높죠. 실내로 들어서면 전파가 차단되어 위치를 알 수 없는 GPS와 달리 실내로 들어서도 위치 파악이 가능하고 전력 소모가 적습니다. 마지막으로 저렴한 단말기 가격과 작은 크기, 간편한 설치 등을 이유로 사물인터넷(IoT) 인프라 구축에 적합한 무선통신기술로 평가받고 있습니다.

다양한 분야에서 활약 중인 비콘 기술!

비콘 기술은 여러 분야에서 다양한 방식으로 활용되고 있는데요. 마케팅 영역에서는 블루투스 비콘이 O2O 플랫폼의 핵심 기술로 부상하며 한 때 비콘 열풍이 불기도 했습니다. 앞서 언급했듯이 비콘을 이용하면 스마트폰 사용자는 이동 중 근처 매장의 할인 소식, 쿠폰 등 유용한 정보를 손쉽게 확인하고 원하는 물건을 즉시 결제할 수도 있기 때문이죠.

최근에는 비콘 기술을 활용한 출결 확인 시스템을 도입하는 대학교가 늘고 있는데요. 숙명여대는 2017년 1학기부터 스마트 출결 시스템을 도입, 대학 내 강의실 300여 개에 비콘 단말기를 설치하고, 출결을 위한 앱을 개발했습니다. 수업 시작 전 출석부를 호명하지 않아도 강의실에 도착하면 출석이 확인되기 때문에 수업 지연이나 대리 출석 등 기존 방식의 문제점을 해결할 수 있죠.

블루투스 4.0부터 적용된 블루투스 저전력(BLE) 방식이 여전히 많이 활용되고 있지만, 블루투스 비콘의 한계를 극복하기 위해 고주파와 초음파 방식, 그리고 이를 결합한 하이브리드 방식도 시도되고 있습니다.

이 중 고주파 비콘을 활용한 사례로는 스타벅스의 ‘사이렌 오더’가 있습니다. 스타벅스 ‘사이렌 오더’는 각 매장에 비콘을 설치해 고객이 매장을 직접 방문하지 않아도 스타벅스 앱을 통해 음료를 주문 및 결제할 수 있도록 한 서비스인데요. 미리 음료를 주문하고 결제할 수 있어 편리하고, 고객이 매장에 도착하기 전에는 제조를 시작하지 않아 급하게 갈 필요도 없습니다. 그렇다면 사이렌 오더는 어떻게 사용자의 위치를 정확하게 파악할까요?

바로 고주파음에 그 비결이 숨어있습니다. 고주파 비콘은 블루투스 방식 대신 사람 귀에 들리지 않는 고주파음으로 매장마다 서로 다른 신호를 보내고, 이 소리를 스마트폰 마이크가 인식하면 사용자가 매장에 도착한 사실을 인식하는데요. 고주파음을 활용하기 때문에 사용자가 블루투스를 작동하지 않아도 됩니다. 국내 스타벅스에 시작된 사이렌 오더는 현재 홍콩 등 세계 다른 스타벅스 매장에 도입되어 더 많은 고객들의 편의를 돕고 있습니다.

비콘 기술이 점차 발전함에 따라 송수신 범위는 넓어지고, 정보 전달 방식은 고도화되고 있는데요. 언택트 시대에 맞춰 열심히 성장하고 있는 비콘 서비스가 우리의 실생활에 어떤 변화를 불러일으킬지 기대해봅니다.

The post [세상을 바꾸는 무선통신기술] 제 4탄. 언택트의 달인 ‘비콘’ first appeared on 삼성전자 반도체 뉴스룸.

안드로이드 날개 달고 찾아온 무선 통신 기술 NFC

NFC(Near Field Communication)는 10㎝ 내외 짧은 거리에서 기기 간 접촉 없이 데이터를 송수신할 수 있는 무선통신 기술입니다. 기존 무선통신 기술과는 달리 데이터를 양방향으로 송수신 한다는 특징이 있습니다.

NFC는 스마트폰에 적용되는 경우가 많아 스마트폰 등장 이후 개발된 기술이라 생각하기 쉽지만, 실제로는 그 이전인 2002년에 등장했는데요. 개발 당시엔 해당 기능을 지원하는 단말 기기가 없어 한동안 침체기를 겪기도 했습니다. 이후 스마트폰 시대가 도래하며 본격적으로 빛을 발휘했는데요. 2010년 스마트폰 운영체제인 안드로이드 2.3(진저브레드) 버전부터 NFC를 본격 지원하기 시작한 것입니다.

모바일 기기로 NFC 통신을 하기 위해서는 필요한 구성 요소가 3가지 있는데요. 데이터를 송수신 하고 처리하는 NFC 칩셋, NFC 통신을 위한 주파수 전송을 돕는 안테나, 그리고 결제 정보 등 사용자의 정보를 저장하는 USIM 입니다. 이 중 NFC 칩셋은 신용카드 등에 들어가는 스마트카드와 비슷하지만 필요에 따라 양방향으로 기기간 데이터를 송수신 할 수 있게 만들어 줍니다.

블루투스와 NFC는 어떤 점이 다를까?

일상에서 흔히 사용 되고 있는 대표 무선 통신 기술인 NFC와 블루투스는 혼동하기 쉬운데요. 어떤 점이 다른지 알아보겠습니다.

먼저, NFC는 10㎝ 내 가까운 거리에서 기기간 통신이 이루어지는데, 블루투스의 통신 거리는 그것보다 긴 약 10m 이내 입니다. 즉, 동일한 지역에서 두 기능을 활성화 시켰을 때 블루투스는 원하지 않는 기기와 연결될 수 있지만, NFC는 근거리에서만 연결되기 때문에 혼선의 위험이 적죠. 이와 같은 이유로 결제 등과 같은 보안이 중요한 데이터를 송수신하기 위해서는 블루투스 보다는 NFC 기술이 적합합니다.

설정 시간에 있어서도 두 기술은 차이점을 갖고 있는데요. 블루투스는 단말기끼리 정보교환을 위해 별도의 공유 승인이 필요하며, 페어링에 시간이 다소 소요됩니다. 하지만 NFC는 안테나를 활성화하고 단말기에 대기만 하면 0.1초 이내에 빠른 인식이 이루어집니다.

내 주위에서 NFC 기술을 찾아보세요!

NFC 기술은 모바일 결제 서비스뿐만 아니라 모바일 사원증, 가전제품, 자동차 등 다양한 분야에 활용돼 우리 삶을 편하게 해주고 있습니다.

스마트폰을 통해 차량 문을 여닫을 수도 있으며, 앱 연동만으로 차량 시동까지 가능해졌죠. 가전 제품에도 적용되고 있는데요. 대표적으로 삼성전자는 지난해 NFC 기능을 탑재해 모바일과 화면 연동이 가능한 TV ‘더 세로’를 출시하기도 했습니다. 간편히 미러링 기능 실행만으로 모바일 기기 화면과 세로형 스크린을 동기화해 SNS, 쇼핑, 게임, 동영상 등 다양한 콘텐츠를 몰입감 있게 즐길 수 있게 된 것입니다.

프린터나 복합기, 카메라에도 적용되고 있습니다. NFC 기술로 별도의 드라이버 설치나 PC 연결, 케이블 없이 각종 문서를 출력, 사진 데이터를 전송 할 수 있습니다. 양방향 통신이 가능하기에 프린터에서 스캔한 문서를 스마트폰으로, 모바일로 찍은 사진을 카메라로 전송할 수도 있습니다.

이 외에도 카메라 어플을 통해 인식해야만 했던 QR코드의 번거로움을 줄이기 위해 NFC가 사용 되기도 합니다. 박물관 전시품 이름표 등에 NFC 태그를 부착하고, 스마트폰으로 인식하면 빠르게 작품에 대한 정보를 확인 할 수 있는 것인데요. 앞으로 박물관이나 전시회 등 관람 시 NFC 마크가 있는지 찾아보는 것도 재미있을 것 같습니다.

지금까지 스마트폰과 함께 시너지 효과를 내고 있는 무선 통신 기술 NFC에 대해 알아 봤습니다. 이제는 익숙해진 편리함이지만 이를 가능하게 해준 기술에 대해 정리 할 수 있는 좋은 기회였기를 바랍니다.

관련 콘텐츠 보러가기

[세상을 바꾸는 무선통신기술] 제 1탄. 푸른 이빨의 ‘블루투스(Bluetooth)’
[세상을 바꾸는 무선통신기술] 제 2탄. 무선주파수기술의 장거리선수! ‘RFID’

The post [세상을 바꾸는 무선통신기술] 제 3탄. 손이 점점 가벼워 진다! ‘NFC’ first appeared on 삼성전자 반도체 뉴스룸.