Bluetooth

Wireless Tech. : 2007.04.05 10:25

블루투스는 이동전화, 컴퓨터, PDA 등이 근거리 무선접속을 사용하고 있는 가정이나 회사의 전화나 컴퓨터들과 어떻게 서로 쉽게 연결될 수 있을까를 기술하고 있는 컴퓨터 및 통신 산업계의 규격이다. 블루투스는 덴마크 전설에 나오는 왕의 이름이다.

I. 서론

Bluetooth는 1998년 5월 21일 스웨덴의 에릭슨이 주축이 되어 노키아, IBM, 도시바, 인텔이 결성한 Bluetooth SIG(Special Interest Group)에 의해 본격화가 되었으나 그 기본은 1994년 에릭슨의 이동통신그룹내의 휴대폰과 주변기기의 무선 인터페이스 연구에 기초를 하고 있다. 현재 Bluetooth SIG는 전세계 1,600개사 이상이 참여를 하고 있으며, 작년 12월 마이크로소프트, 3Com, 루슨트테크놀러지, 모토롤라등의 참여로 전세계적 규격으로 자리 매김을 하고 있다. 특히 Bluetooth는 Open 규격을 지향하며, 이에 따른 라이센스를 지불할 필요가 없기 때문에 전세계 업계의 많은 관심을 이끌고 있다. 본고에서는 Bluetooth의 기술 내용 및 국내외 동향에 대하여 알아 보기로 한다.

Ⅱ. 본론

1. Bluetooth 란?

원래 Bluetooth는 10세기 스칸디나비아 반도의 덴마크 및 노르웨이를 통일한 바이킹 헤랄드 블루투스(Harald Bluetooth : 910 ~ 985)의 이름에서 유래가 되었다. 헤랄드 블루투스가 스칸디나비아 반도를 통일한 것 처럼 다른 통신 장치 기기들간의 연결을 통일하자는 의미로 Project명으로 사용하던 것이 지금은 Brand 이름으로 까지 확정이 된 상태이다. 사실 Bluetooth 로고도 있었으나 바이킹을 상징한다는 의견이 대두가 되어 지금은 Bluetooth라는 이름만 사용하고 있다.

근거리 무선통신 규격인 Bluetooth는 휴대폰 및 노트북에 우선적으로 적용이 된다. 휴대폰으로 생각할 수 있는 응용분야는 무선헤드셋, 인터넷 접속, 인터콤/무선전화/휴대폰의 복합 기능을 갖는 전화를 들 수 있다. 복합 기능의 경우 집에서는 무선전화기 모드로 자동 전환이 되며, 사무실등에서는 사설 교환망과 연결이 되어 인터콤으로 사용할 수 있게 된다. 무선헤드셋의 경우 휴대폰을 꺼내지 않고도 전화를 걸거나 받을 수 있다는 장점 때문에 각광을 받을 것이다. 또한 휴대폰을 이용한 전자상거래를 들 수 있다. 자판기를 이용하거나 지하철 승차시 요금이 자동적으로 지불되는 형태로 발전할 것이다.

노트북의 경우 휴대폰을 통한 인터넷 접속을 들 수 있다. 또한 휴대폰과 노트북내의 주소록등의 데이터의 동기화, 노트북끼리의 네트워크 구성등을 통한 데이터의 교환이 가능해 진다. PCMCIA 카드나 USB Dongle 형태의 제품으로 보급이 되거나 신규 출시되는 노트북의 경우에는 본체내에 내장이 될 것으로 보인다. 이외에도 Bluetooth는 자동차, 컴퓨터 주변기기, 가전제품등에 까지도 점차 적용이 예상된다.

2. Bluetooth 규격의 개요

Bluetooth 규격(이것은 표준이 아님, 표준에 대해서는 후에 다시 기술)은 현재 버전 1.0b가 SIG에 의해 공개된 상태이며, SIG 홈페이지 www.bluetooth.com에서 누구나 다운로드할 수 있다. 규격은 크게 2개로 나누어지는데 물리적 부분과 그에 필요한 Firmware를 기술한 Core 사양과 상호 기기간의 호환성을 위해 마련한 Profile로 나뉘어 있다.

현 버전 1.0b의 규격에 따른 Bluetooth의 사양은 다음과 같다.

2.4GHz 대역의 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역 (2.402GHz ~ 2.480GHz)

1Mbps의 전송 속도 (실제 723kbps : 721kbps로 잘못 표기된 곳이 많음)
간섭방지를 위한 주파수 호핑 방식 (79/23 hop, 1600 hop/sec)
저소비전력 (대기상태 0.3mA, 송수신시 최대 30mA)
전송거리 10m 및 Option으로 100m까지 가능
Class 1,2,3의 송신 파워 (각 100mW, 2.5mW, 1mW)
변조방식 : GFSK (Guassian Frequency Shift Keying)
3채널의 Voice 지원 (A-Law, u-Law PCM, CVSD)
Point to Point, Point to Multi 방식의 연결 가능

Profile은 Bluetooth를 최상위 Application에서 어떻게 사용할 지를 정의한 규격이다. 현재 10종류가 있으며, 점차 확대가 될 것이다. 대표적인 Profile로는 Headset을 들 수 있다. Headset은 휴대폰이나 PC등을 이용하여 음성 통화를 할 수 있는 마이크가 내장된 헤드폰을 생각하면 된다. Bluetooth 마크가 부착이 된 헤드셋을 구입했다면 전세계 어디서나 호환이 된다. 다음은 중요한 Profile과 접속되는 기기를 나타내었다. 현재의 Profile은 SIG내의 Marketing Group에서 Bluetooth를 시장에 도입시 가장 시장 매력도가 높은 모델들을 구체화 한 것이다.

3. 부품 동향

Bluetooth를 구성하는 핵심 부품은 RF 및 Baseband I.C로 구분이 된다. 현재 전세계적으로 10개 이상의 반도체 회사들이 Bluetooth Solution을 내놓고 있으며 Chip 가격은 10달러 이상이다. 중요한 것은 RF 및 Baseband의 기본 기술이 틀리므로 대부분 회사들이 합작을 하거나, 협력등을 통하여 Solution을 제공하고 있다.

Philips는 Ericsson의 Baseband Chip을 제작한 VLSI사를 합병하여 자사의 RF Chip에 대응되는 Baseband Chip을 내놓을 예정이다. ATMEL사는 Temic사의 RF Chip을 사용하고 있고, Philsar사는 Mitel사의 Baseband Chip을 사용한 Solution을 내놓고 있다. 현재 각사의 Solution은 외부에 Flash Memory를 장착하는 형태로 되어 있으나 Firmware의 안정화가 이뤄지는 2000년말 부터는 Baseband Chip으로 내장될 예정이다. 또한 2001년부터 각사는 RF부분과 Baseband를 통합하는 One Chip 계획을 내놓고 있다. 이미 영국의 CSR사는 One Chip 화된 제품을 내놓고 있으며 최근 Intel사가 CSR사에 출자를 하여 관심을 끌고 있다.

대부분의 회사들의 One Chip화가 이뤄지는 2001년말경에는 칩가격이 5$까지 하락이 예상되며, 초기에 휴대폰 및 Notebook등에서 이용되던 Bluetooth는 그 응용분야를 더욱 넓혀 나가 컴퓨터 키보드나 마우스등의 저가 제품까지도 적용이 될 것으로 예상된다.


Bluetooth는 RF회로를 내장하고 있기 때문에 RF에 익숙하지 않은 Digital Engineer 및 관련회사는 Bluetooth Module을 구매할 것으로 보인다. Bluetooth Module은 RF 및 Baseband 회로를 내장하고 기본 Firmware를 실장한 Flash Memory를 내장한 형태가 된다.

현재 Ericsson사는 RF Module 및 Bluetooth Module을 출하중이나 그 수급은 원할치 않은 상태이다. 지금까지의 대부분 회사들의 시제품은 Ericsson사의 Module을 이용한 상태이다. 다음으로 루슨트사가 Module을 공개하였다. 기본적인 외형은 Ericsson사와 유사하나 자세한 Spec은 아직 미공개 상태이다. Atmel사도 MMIC형태의 Module Solution을 내놓고 있다.

다음으로 가장 빠르게 움직이는 곳이 일본 기업들이다. 타이요유덴사는 Silicon Wave사와 협력하여 개발을 진행중이며, 미쯔미전기는 3cmx3cm 크기의 모듈을 5월부터 Sample 출하할 예정이다. 또한 Alps사는 5월부터 Sample 출하할 예정이며 향후 월간 100만개 이상 생산을 목표로 하고 있다. Panasonic사는 Philsar사와 협력하여 Module을 개발중이며 크기는 1.8cmx2.0cm 정도로 소형이다. 양산은 9월 정도로 예상된다. 국내의 경우 일부 대기업에서 Module의 시제품을 Cebit2000에 소개하였으나 구체적인 계획은 발표되지 않은 상태이다.


Bluetooth 관련 제품을 개발시 빼놓을 수 없는 부분이 Software 부분이 된다. 관련 소프트웨어는 크게 2개로 구분이 된다. 우선 Baseband와 관련된 처리를 하는 Firmware를 들 수 있다. 이부분은 대개 Baseband Chip 공급업체가 무상으로 공급을 하는 형태로 이뤄질 것으로 보인다. 다음은 Application과의 연계 역할을 하는 Middleware를 들 수 있다. 이 부분의 시장이 가장 크며 Xtended System, Widcomm, IVT, S3사등이 관련 Protocol Stack을 준비중이거나 판매를 하고 있다. 각사별 가격, Souce Code 제공 방법등이 다르기 때문에 업체 선정에 신중할 필요가 있다. 임베디드 리눅스 Solution으로 유명한 Axis사도 Bluetooth Solution을 준비중이며 이미 L2CAP, RFCOMM등의 Source Code를 공개하고 있어, 이를 이용하는 방법도 가능하다. 현재 Bluetooth의 Profile은 12개 정도이나 SIG내의 Working Group에서 준비중인 신규 Profile( MP3player, 무선스피커, 디지털스틸카메라, 카네비게이션등)이 계속 추가될 예정이므로 이를 고려해 업체를 선정하는 것이 중요하다고 판단된다.



4. 규격의 동향

현재 Bluetooth내의 12개 작업 분과(Working Group)내에서는 Bluetooth의 차세대 버전 및 새로운 Profile을 준비중이다. 주목할 만한 분과는 Radio2, BlueRF, A/V, Automotive등이 있다.

Radio2 분과에서는 차세대 고속 버젼에 대한 준비를 하고 있다. 현 1Mbps의 속도로는 진정한 멀티미디어 서비스가 힘들다는 생각으로 2Mbps의 속도(Option으로 10Mbps 가능 검토)를 목표로 준비중이다.

BlueRF 분과에서는 Baseband와 RF간의 물리적 Interface 및 Protocol에 관한 규격을 제정중이다. 현재 단방향 12선 및 양방향 8선 방식으로 가닥을 잡고 있으며 금년내로 공개될 예정이다. 이것은 사실 중요한 부분으로 BlueRF를 지원하는 Chipset이 나오면 사용자는 선택의 폭이 넓어지며, 특히 MSM3300과 같이 Baseband 부분이 점차 Host측으로 내장되는 추세에서는 반드시 필요한 부분이 될 것으로 예상된다.

A/V분과는 mp3 및 mpeg4등의 audio/video data를 전송하기 위한 분과이다. 작년 12월 LA 회의에서 Philips에서는 Bluetooth를 이용하여 mp3 오디오를 스피커로 전송하는 Demo를 선보였다. 이것의 궁극적 목표는 무선스피커가 될 것이며 2/4분기에 규격 1.0이 발표될 예정이다.

Automotive분과는 Bluetooth의 자동차 적용이라는 중책을 맡고 있다. 이미 자동차 멀티미디어 표준화 단체인 AMIC에서는 Bluetooth를 무선 네트워크의 Core로 적용하는 방안을 검토중이다. 그러나 자동차라는 특수 조건 (EMI/EMC문제, 온도조건등)을 극복해야하는등의 과제를 안고 있다.

Bluetooth는 IEEE산하의 802 Local and Metropolitan Area Network 위원회에 의한 표준화가 진행중이다. IEEE802.15 분과인 WPAN(Wireless Personal Area Network) WG(Working Group)에서는 최근 Bluetooth Spec v1.0을 접수 받아 2000년 3/4분기에 표준으로 상정할 것이 확실시 되고 있다. 이러한 표준화를 거친다면 Bluetooth의 보급은 더욱더 가속화 될 것이다.



5. 국내 동향

현재 국내에서 Bluetooth SIG에 가입한 회사는 3월 현재 46개사나 된다. 정부기관으로 ETRI, KETI등이, 대기업으로는 LG, 삼성, 현대, 대우 그리고 정보통신기기 관련 업체 및 대학교들이다. 가장 관심을 두는 분야는 역시 PCS이다. PCS폰 제조회사 및 PCS 서비스 3사의 경우 년말경에 Bluetooth 기능을 갖춘 Phone을 출시 할 것으로 보이며, Headset, Access Point의 개발에는 중소 벤처 기업들이 개발을 서두르고 있다. ASIC 업체인 C&S테크놀러지의 경우 Bluetooth Chip을 개발중에 있다.

Bluetooth를 국내에 도입하기 위해서는 국내 전파법의 개정이 시급하다. 일본의 경우 이미 금년 1월 [전파산업회 - ARIB]에서 [제2세대 전력 데이터 시스템/무선 LAN 표준 규격](ARIB STD-T66 1.0판)을 발행하여 정비를 하였다. 국내에서는 조금 늦은감은 있으나 지난2월 관련 업계의 관계자가 참석한 가운데 [Bluetooth 산업협의회]의 발족식이 열렸다. 이 협의회에서는 관련법 제정을 위한 협의/지원을 하게되며, 국내 관련 산업의 활성화를 위한 업계간의 정보 공유가 이뤄질 예정이다.



6. 시장 동향

Bluetooth에 대한 시장 전망은 대체로 낙관적이다. Bluetooth는 기존의 IrDA 등의 호환성 문제를 염두에 두고 규격이 제정이 되었고, 사용자의 간섭을 최대한 억제하였기 때문에 그 수요는 급증 할 것으로 보인다.

Allied Business Intelligence사는 Bluetooth Module의 수요를 2005년에 4억대 정도로 예상하고 있다. 또한 시장 규모는 2004년후에 20억불을 초과할 것으로 내다 보고 있다.

IDC는 2003년 Portable PC에 100% Bluetooth 가 장착될 것으로 전망하고 있으며, PDA의 경우에도 70% 정도 장착이 될 것으로 예상하고 있다. 특히 본체 가격이 높은 기기 일수록 장착율은 높아질 것으로 예상이되며, 초기의 Adapter 형태의 제품이 점차 본체내로 내장이 되면서 USB나 PCMCIA등과 같이 제품의 기본 기능화가 될 것으로 예상된다.


Ⅲ. 결론

Bluetooth는 SIG가 결성된지 2년이라는 짧은 기간동안 전세계 1,600여개사를 가입시켰고 2005년 20~30억불의 시장 창출이 예상되는 비약적 발전을 이루었다. 그러나 아직 Bluetooth가 안고 있는 문제점도 있다.

1Mbps의 저속, IEEE802.11등과의 상호 간섭 문제, 완벽한 상호 호환성을 이루기 위한 인증문제, 그리고 전자 상거래를 위한 보안 문제등이 있다. 이러한 문제점들은 시간이 지나면 해결이 가능하리라 믿으며, Bluetooth는 이동통신 및 인터넷의 급격한 보급에 편승하여 발전하리라 생각된다.

중요한 것은 우리가 이것을 어떻게 받아 들이고 국가 경쟁력을 키우는가에 있다고 본다. 대부분의 기업들이 Bluetooth에 대해서는 해외 선진기업에 의존할 것으로 보인다. 아직 국내에서 RF 및 Baseband Chip을 개발한 곳이 없으며 관련 소프트웨어의 개발도 요원할 것으로 생각된다. 그나마 다행 스러운 것은 몇 개의 국책과제로 Bluetooth 관련 부품/제품 개발이 진행이 되는 것으로 알고 있다. 그러나 이들 과제의 기간이 2~3년으로 장기적이고, 그 실효성도 의문시 되는점도 있다고 본다. 따라서 관련 산학연이 연계된 콘소시움의 발족이 필요하며, 정부의 적극적인 지원이 필요하다고 본다.


블루투스 동글을 삿는데 클래스 1 이라는군요

그런데 이게 클래스 1 2 가 있는거 같던데요

이거 동글이랑 블투장비랑 클래스가 서로 다르면 페어링이 안되는건가요?


drporsche  [07/24 01:07]  ::
아뇨...클래스는...파워에 관한겁니다......
사용가능한 거리.......가 달라지죠.....클래스 1일수록.....멀리가지만, 배터리 소모도 크죠.
 
유이나  [07/24 10:12]  ::
상관 없습니다. 위엣분 말씀처럼 송수신 거리의 차이(Class1이 100m, Class2가 10m정도)입니다. 기기간에 있어서 호환성이나 페어링하는데는 아무 문제 없습니다.

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