유연한 모듈 제품군으로 빠르게 Wi-Fi 6/6E 구축

AI 및 기타 데이터 집약적인 응용 분야의 급성장으로 산업 운영이 크게 개선되었지만 무선 네트워크에 심각한 부담을 주기도 했습니다.

이러한 문제는 최신 산업 요구 사항에 맞게 설계되지 않은 구형 Wi-Fi 네트워크의 한계로 인해 종종 발생합니다. 혼잡은 가장 중요한 문제 중 하나로, 많은 시설에서 수십, 수백 개의 산업용 사물 인터넷(IIoT) 장치가 대역폭을 놓고 경쟁하면서 기존 네트워크를 압도하고 있습니다.

효율성 또한 문제입니다. 기존 Wi-Fi 기술에는 배터리로 구동되는 센서와 모바일 시스템에 필요한 전원 관리 기능이 부족합니다.

보안은 또 다른 한계를 제시합니다. 사이버 공격이 점점 더 산업 네트워크를 표적으로 삼고 있으며, 구형 네트워크에서 제공하는 WPA2 암호화는 충분한 보호 기능을 제공하지 못할 수 있습니다.

이러한 문제로 인해 Wi-Fi 6/6E(802.11ax)와 같은 최신 무선 표준을 기반으로 하는 새로운 솔루션이 절실히 필요해졌습니다.

Wi-Fi 6/6E로 산업용 네트워킹 요구 사항을 해결하는 방법

Wi-Fi 6의 가장 큰 개선 사항 중 하나는 여러 장치가 동일한 채널을 공유하여 네트워크 용량을 획기적으로 늘릴 수 있는 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)입니다. Wi-Fi 6E는 기존 2.4GHz 및 5GHz 대역에 6GHz 대역을 추가하여 혼잡한 산업 환경에서 간섭을 크게 줄임으로써 이러한 이점을 확장합니다.

배터리 구동 시스템의 경우 목표 깨우기 시간(TWT)도 중요한 이점 중 하나입니다. TWT를 사용하면 디바이스가 절전 해제 및 데이터 전송 일정을 협상할 수 있어, 유휴 시간을 최소화하고 안정적인 연결을 유지하면서 배터리 수명을 크게 늘릴 수 있습니다.

마지막으로, WPA3 Enterprise로 업그레이드하면 보안이 크게 강화됩니다. 이 기술은 더 강력한 암호화, 무차별 대입 공격에 대한 보호, 향상된 인증 방법을 제공합니다.

설계자 입장에서는 이 모든 새로운 기능을 어떻게 빠르고 효과적으로 배포할 수 있을지가 관건입니다.

Wi-Fi 6/6E 모듈로 산업을 위한 연결 간소화

한 가지 해답은 Ezurio의 Wi-Fi 6/6E 연결 모듈인 Sona 제품군에서 찾을 수 있습니다. 각 모듈은 특정 성능 및 통합 요구 사항을 목표로 하지만 모두 Wi-Fi 6 및 Bluetooth 5.4 지원, 산업 등급 안정성, 배포 용이성이라는 공통 기반을 공유합니다.

이 제품군에는 5가지 제품 라인(Sona IF573(Wi-Fi 6E), Sona IF513(Wi-Fi 6E), Sona TI351(Wi-Fi 6), Sona NX611(Wi-Fi 6), Sona MT320(Wi-Fi 6))이 있으며 각각 다른 칩셋을 기반으로 구축됩니다. 이러한 멀티 벤더 접근 방식을 사용하면 개발자가 시스템 아키텍처에 맞는 실리콘을 유연하게 선택할 수 있는 동시에 벤더 종속의 위험을 줄일 수 있습니다.

이 모듈은 플러그형 및 표면 실장 기술(SMT) M.2 폼 팩터로 제공되므로 다양한 시스템 레이아웃과 공간 제약에 통합할 수 있습니다. 안테나 옵션으로는 MHF4 커넥터, RF 핀아웃 또는 통합 칩 안테나가 있으며, 사전 인증 안테나 옵션을 사용하면 규제 승인을 간소화할 수 있습니다.

모든 모듈은 Linux 커널은 버전 6.1부터, Android는 버전 12부터 지원하는 Ezurio 연결 스택에서 지원됩니다. 이를 통해 설계자는 소프트웨어 점검 없이 기존 시스템에 최신 무선 기능을 추가할 수 있습니다.

다양한 산업용 응용 분야를 위한 Wi-Fi 6/6E 솔루션

Sona 제품군의 다양한 옵션을 설명하기 위해 일반적인 사용 사례(고대역폭 소스를 포함한 수많은 엔드포인트에서 데이터를 집계하는 IIoT 게이트웨이)를 살펴보겠습니다. Infineon Technologies 칩을 기반으로 하는 Ezurio Sona IF573 모듈은 이러한 역할에 매우 적합합니다. 1200 Mbit/s 처리량, 2 × 2 다중 사용자 다중 입력, 다중 출력(MU-MIMO) 구성, 트리플 밴드 2.4/5/6GHz Wi-Fi 6E 지원으로 산업용 게이트웨이가 여러 개의 고속 연결을 유지할 수 있습니다. 대표적인 예로 453-00119(그림 1)가 있는데, 이 제품은 M.2 2230 Key E 패키지를 사용하며 3개의 MHF4 커넥터를 통합하고 있습니다.

그림 1: 453-00119는 산업용 게이트웨이에서 고성능을 지원합니다. (이미지 출처: Ezurio)

다음으로 대규모 센서 네트워크를 고려하세요. 각 장치에서 전송되는 데이터는 소량에 그칠 수 있지만, 네트워크 부하를 합치면 상당한 양이 될 수 있습니다. Infineon 칩을 기반으로 하는 Ezurio Sona IF513 모듈은 이러한 대규모 배포를 위한 실용적인 솔루션을 제공합니다. 데이터 전송 속도는 143Mbps이며, 1×1 단일 입력, 단일 출력(SISO) 구성으로 혼잡하지 않은 6GHz 대역에 보다 쉽게 액세스할 수 있는 방법을 제공합니다. 대표적인 장치는 453-00185R(그림 2)로, M.2 1216 SMT 폼 팩터를 사용하며 유연한 안테나 라우팅을 위한 RF 트레이스 핀을 갖추고 있습니다.

그림 2: 453-00185R은 6GHz 대역에 대한 액세스를 제공하며 유연한 안테나 라우팅을 위한 RF 트레이스 핀을 갖추고 있습니다. (이미지 출처: Ezurio)

배터리로 구동되는 장비 모니터링은 또 다른 일반적인 응용 분야로, Texas Instruments 칩을 기반으로 하는 Ezurio Sona TI351 모듈은 이 사용 사례에 맞게 조정되었습니다. 1 × 1 SISO 구성, 데이터 전송률 86 Mbits/s, TWT를 지원합니다. 이 계열의 대표적인 장치는 453-00200C(그림 3)로, M.2 1216 SMT 폼 팩터를 사용하며 칩 안테나가 함께 제공됩니다.

그림 3: 453-00200C는 에너지 효율을 우선시하며 칩 안테나가 함께 제공됩니다. (이미지 출처: Ezurio)

무인 운반차(AGV)의 경우 실시간 원격 측정을 위한 뛰어난 연결성을 제공할 수 있는 소형 솔루션이 필요한데 바로 Ezurio Sona NX611이 안성맞춤입니다. NXP Semiconductors 칩을 기반으로 하는 이 제품은 1 × 1 SISO 구성을 사용하며 물리적 설치 공간을 최소화하도록 설계된 453-00155R(그림 4)과 같은 SIP 옵션으로 최대 600Mbits/s를 제공합니다.

그림 4: 453-00155R은 최대 600Mbps/s를 제공하며 SIP 폼 팩터를 사용합니다. (이미지 출처: Ezurio)

마지막으로 인간-기계 인터페이스(HMI)를 고려하세요. Ezurio Sona MT320은 이러한 응용 분야에 매우 적합한 제품입니다. MediaTek 칩을 기반으로 하며 그래픽 집약적인 프로세서와의 통합을 간소화하기 위해 MediaTek Genio SDK를 지원합니다. 2 × 2 MU-MIMO 구성을 사용하며 데이터 전송 속도는 1200 Mbits/s입니다. 일반적인 구현은 453-00176R(그림 5)로, M.2 1420 SMT 폼 팩터를 사용하며 2 × 2 MU-MIMO 안테나를 위한 MHF4 커넥터를 제공합니다.

그림 5: 453-00176R은 MediaTek 프로세서와 함께 사용하도록 최적화되어 있습니다. (이미지 출처: Ezurio)

결론

산업 시스템이 점점 더 데이터 중심으로 변화함에 따라 Wi-Fi 6/6E는 중요한 연결 솔루션으로 검증되었습니다. Ezurio Sona 무선 모듈 제품군은 이러한 시스템에 고급 Wi-Fi 기능을 통합할 수 있는 유연한 옵션을 제공합니다. 여러 실리콘 옵션, 다양한 폼 팩터, 사전 인증된 안테나, 포괄적인 소프트웨어 지원을 통해 설계자는 특정 요구 사항에 맞는 모듈을 선택할 수 있습니다.