[딜라이트닷넷 창간기획] ‘와이파이(WiFi)’, IoT 핵심기술로 확산·진화 중

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[딜라이트닷넷 창간기획] ‘와이파이(WiFi)’, IoT 핵심기술로 확산·진화 중

디지털데일리 발행일 2014-10-07 10:34:54

이유지

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[IT 전문 블로그 미디어=딜라이트닷넷]

무선랜 기술인 ‘와이파이(WiFi)’는 그동안 기업 네트워크와 공공 핫스팟을 중심으로 꾸준히 확산이 이뤄졌다.

‘와이파이’ 기술 도입과 사용이 가속화된 것은 기술적인 측면에서는 속도와 안정성이 크게 높아진 IEEE 802.11n 기술이 등장하면서부터다. 그러나 진정한 확산 분수령은 지난 2008년 등장한 스마트폰 열풍이다. 스마트폰을 시작으로 각종 모바일·스마트기기 사용이 확산되면서 유선보다 무선 접속이 필요로 하게 됐다. 롱텀에볼루션(LTE) 시대가 본격 개막하면서 이동통신망의 데이터 트래픽이 크게 증가하자 이용자는 통신비 절감을 위해, 통신사는 ‘트래픽 오프로드’를 위해 와이파이의 활용도 급속도로 동반 상승하는 추세다.

그 와중에 ‘와이파이’는 5세대(5G) 기술단계로 넘어갔다. ‘기가비트 와이파이’로 불리며 등장한 고속의 802.11ac 기술을 지난해부터 시스코시스템즈, 아루바네트웍스 등 무선랜 업체들이 앞다퉈 상용화하면서 국내에서도 활발한 도입이 이뤄지고 있다.

802.11ac 기술은 이론상 최대 전송속도가 ‘웨이브1’ 규격으로 최대 1.3Gbps, ‘웨이브2’ 규격으로는 4.2Gbps부터 최대 6Gbps 이상 속도까지 거론되고 있다. 표준화가 완전히 완료돼 멀티유저마이모(MU-MIMO, 다중사용자-다중입출력시스템)가 지원되면 최대 160MHz 채널, 8개 SS(Spatial Streams)이 지원될 것으로 예상되고 있다.

하지만 시중에 출시돼 있는 802.11ac 제품은 표준화 일정상 올해 2월 표준이 완료된 ‘웨이브1’만 구현한 수준이어서, 이보다 성능을 떨어진다. ‘웨이브1’ 규격은 80MHz 채널, 4개의 SS, 같은 시간에 데이터를 훨씬 많이 보낼 수 있도록 하는 256QAM 등으로 802.11n 대비 2~3배 향상된 속도를 구현할 수 있다고 분석되고 있다.

이마저도 현실에서는 아직도 무선 액세스포인트(AP) 하나당 하나의 클라이언트(단말)에만 데이터를 전송할 수 있는 수준이다. 최대 대역폭을 나눠 사용하기 때문에 여러 기기가 하나의 AP에 접속하면 속도가 느려질 수밖에 없는 구조다. 여러 클라이언트를 지원해 속도저하를 제거하는 MU-MIMO가 지원되지 않기 때문이다.

MU-MIMO 환경에서는 데이터를 주고받는 스트림(Stream)도 늘릴 수 있지만 클라이언트 기기들도 현재는 1~2SS(Spatial Stream)만 지원되는 수준이다. 맥북 프로 등 소수의 기기만 3SS을 지원하고 있고, 4SS 이상 지원은 업계에서도 빠른 시일 내 나올 가능성이 낮은 것으로 점치고 있다. MU-MIMO와 SS 지원에서 핵심은 무선랜칩이다.

때문에 지난해부터 상용 출시되기 시작한 802.11ac AP를 도입하더라도 대역폭은 80GHz가 아닌 40GHz만 사용되고 있어 속도는 당초 기대보다 떨어지는 것이 사실이다.

하지만 관련칩 상용화가 조만간 예상되고 있고 2015년 중반께 ‘웨이브2’ 표준화가 완료되면 진정한 기가비트 와이파이가 현실화될 것으로 관측된다.

빠르고 보다 안정적인 와이파이 기술 진화와 시간이 지날수록 보다 경제적인 가격체계가 갖춰지면서 와이파이의 사용은 앞으로도 더욱 확산될 것으로 점쳐진다.

와이파이 기술은 최근 사물인터넷(IoT) 시대에 보다 활용성을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다.

‘와이파이 다이렉트(WiFi Direct)’가 대표적으로, 와이파이 지원 기기간 직접 접속할 수 있는 D2D(Device to Device) 통신기술이다.

기기들간 ‘탐색, 연결, 실행(Discover, Connect and Do)’을 한번 진행해 서로 연동되는 서비스를 즉각 제공할 수 있도록 사물 간 통신을 보다 빠르고 쉽게 수행할 수 있도록 최적화돼 있다.

최대 200m 앞에서 기기끼리 선 없이 직접 연결할 수 있으며 데이터 전송 속도도 최대 300Mbps를 넘어선다. WPA2 방식의 보안도 지원하며 802.11 a/b/g/n망과도 호환된다.

와이파이얼라이언스는 지난 2010년부터 ‘와이파이 다이렉트’ 인증을 시작했다. 최근에는 ▲와이파이 다이렉트 샌드(Wi-Fi Direct Send) ▲와이파이 다이렉트 프린트(Wi-Fi Direct Print) ▲DLNA(Digital Living Network Alliance)를 위한 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct for DLNA) ▲미라캐스트(Miracast) 지원 기능도 새롭게 발표했다.

와이파이 다이렉트 샌드는 하나 이상의 기기가 최소한의 사용자 개입만으로 쉽고 빠르게 콘텐츠를 전송 및 수신할 수 있게 한다.

와이파이 다이렉트 프린트는 단 하나의 명령으로 스마트폰, 태블릿, PC 등에서 바로 문서를 인쇄할 수 있다.

DLNA를 위한 와이파이 다이렉트와 미라캐스트는 콘텐츠 감상을 위한 기능이다.

DLNA를 위한 와이파이 다이렉트는 상호연동성 가이드라인을 지원하는 기기들끼리의 콘텐츠 스트리밍 연결 전에 상호 탐색이 가능하다.

미라캐스트는 와이파이 다이렉트의 업데이트된 디바이스 및 서비스 탐색 메커니즘을 기기에 탑재함으로써 스크린 미러링 및 디스플레이를 한 번에 실행한다.

이러한 기능들은 사물인터넷 기기에 적용될 때 최적의 성능을 나타낼 수 있다. 노트북과 스마트TV와의 연동, 스마트폰과 프린터와의 연동, 스마트폰과 스마트TV와의 연동이 손쉽게 가능해진다.

지난달 방한해 이같은 최신 기술을 소개한 켈리 데이비스 펠너 와이파이얼라이언스 마케팅 부사장은 “최근 이슈로 떠오른 사물인터넷과 스마트홈 등의 기술은 와이파이를 근간으로 삼고 있다. 와이파이는 사물인터넷에 가장 적합한 기술이지만 보다 나은 토대를 만들기 위해 노력하고 있다”며 “이번에 소개할 새로운 기능들은 보다 강력한 사용자경험을 선사해줄 것”이라고 강조했다.

시장조사업체인 ABI리서치는 현재까지 20억개의 와이파이 다이렉트 기기들이 출하됐으며, 2018년에는 전체 와이파이 기기의 81%가 와이파이 다이렉트를 지원할 것으로 전망하고 있다.

와이파이 다이렉트는 광범위한 도입 추세를 나타내고 있다. 2010년 10월 프로그램을 발표한 이후 6000건 이상의 인증이 완료됐다. 와이파이 다이렉트 인증 프로그램 제품 목록에는 주요 와이파이 칩셋업체들의 실리콘을 비롯해 다양한 텔레비전, 스마트폰, 프린터, PC, 태블릿 등이 포함돼 있다.

한편, 와이파이는 최근 들어 소형 이동통신 기지국인 ‘스몰셀’에서도 통합 지원되고 있다. 노키아, 시스코, 에릭슨 등이 스몰셀과 와이파이 기술을 결합한 제품을 이미 출시했다. IoT 환경에서 필요한 고밀도 무선 네트워크를 구현하기 위해서는 스몰셀과 와이파이 기술이 동시에 활용될 것으로 보인다.

[이유지기자의 블로그=안전한 네트워크 세상]