AE-CLOUD2 Kit를 사용하여 셀룰러 IoT 애플리케이션 구축하기


 Abstract

IoT(Internet of Things)와 셀룰러의 통합은 임베디드 개발자들에게 새로운 과제를 제시한다. 급격히 변화하는 셀룰러와 IoT 시장에서 제품과 회사가 살아남기 위해서는 개발자들이 셀룰러와 IoT 분야의 새로운 기술을 빠르게 이해하고 평가하는 것이 무엇보다 중요하다. 여기서는 Renesas AE-CLOUD2 Kit가 어떻게 개발자들로 하여금 셀룰러 모뎀과 Renesas Synergy™ 마이크로 컨트롤러(MCU), 지원 센서를 사용하여 새로운 셀룰러 기술을 빠르게 평가하고 임베디드 IoT 장치를 개발할 수 있도록 도와주는지 살펴보고자 한다.

Introduction

IoT는 임베디드 개발의 변화를 주도한 주요 원인 중 하나다. 과거 커피메이커는 아침에 자동으로 커피를 만들어주는 전원과 가열장치, 타이머 기능으로 구성된 단순한 전자장치에 불과했다. 하지만 오늘 날 커피메이커는 컬러 그래픽과 스크린을 탑재하여 스마트폰과 유사한 기능을 구현하고 있다. 이제 커피메이커는 IoT를 기반으로 인터넷에 연결되어 모바일 앱으로 제어할 수 있어야 한다.

IoT는 또한 임베디드 개발자들이 임베디드 제품을 개발하고 만드는 방식을 바꿔놓았다. 과거 개발자들은 센서와 전자 주변 장치를 마이크로 컨트롤러에 통합시키는 것에만 집중하면 됐지만, IoT로 인해 개발자들은 Ethernet과 Wi-Fi, 셀룰러 등의 다양한 방식으로 인터넷 연결을 구현하고 이를 위해 다양한 프로토콜 스택(protocol stack)을 관리해야 한다.

IoT와 결합된 이러한 기술적 복잡성은 임베디드 개발자의 작업 방식을 바꿔놓았다. 여기서는 셀룰러 기술의 진화를 살펴보고 AE-CLOUD2 Kit 하드웨어와 Renesas Synergy Software Package가 어떻게 임베디드 개발자들이 IoT 장치를 개발하는데 도움을 줄 수 있는지 살펴보고자 한다.

셀룰러 IoT 진화

Wi-Fi와 Ethernet이 상대적으로 보편화된 연결 기술인 반면 셀룰러는 임베디드 개발자들과 IoT에 있어 새로운 영역이다. 몇 년 전까지만 해도 전력 소모와 구축 비용 때문에 셀룰러는 일부 애플리케이션을 제외하고 잘 사용되지 않았다. 그 이유 중 하나는 셀룰러 네트워크가 셀 타워 간의 통신을 통해 전화의 음성 통화를 원활하게 전송하기 위해 설계되었기 때문이다. 이 아키텍처에서 통화 품질을 보장하기 위해서는 셀 타워와 전화기 간에 지속적인 통신이 필요했다. 지속적인 통신은 곧 셀룰러 애플리케이션의 높은 전력 소모를 의미했고 고품질 음성 통화를 구현하기 위해 셀룰러 네트워크와 데이터 요금제는 음성 통화가 원활하게 이루어질 수 있도록 요금이 책정되었다.

IoT는 셀룰러의 활용 범위를 바꿔놓았다. 공중파를 통해 음성 통화를 하기 보다는 장치들이 소량의 센서 데이터를 전송한다. IoT 장치들은 음성 통화와 동일한 품질의 연결을 필요로 하지 않으며 많은 IoT 애플리케이션들은 움직이며 하는 음성 통화와는 달리 정지된 상태에서 동작한다. 셀룰러의 이러한 변화에 대응하여 많은 셀룰러 표준 기관과 이동 통신사는 IoT 애플리케이션을 위한 새로운 셀룰러 기술들을 선보였다. 새롭게 선보인 네트워크는 CAT-M과 NB-IoT로 두 가지 서로 다른 4G LTE 기술을 사용한다. CAT-M 및 NB-IoT는 IoT 장치들이 장시간 절전 모드 상태를 유지하고 분 단위가 아닌 수초 이내에 셀룰러 네트워크에 재연결 되도록 하여 전력 소모를 줄여준다. 이들은 라이선스가 부여된 셀룰러 스펙트럼 채널들 사이의 라이선스가 없고 사용되지 않는 보호 대역 주파수(guard band frequency)를 사용하여 고가의 음성 통화와 IoT 장치에서 전송되는 데이터를 공존시켜 최적화를 달성한다.

CAT-M1 및 LTE CAT-NB1(NB-IoT)은 Ethernet이나 Wi-Fi와 같은 고정된 인터넷 연결을 필요로 하지 않는 원격 또는 모바일 애플리케이션에 적합하다. 일반적으로 에셋 추적, 웨어러블(wearable), 주차 요금 징수기, 농업용 모니터, 도시 인프라가 여기에 포함된다. CAT-M1은 높은 신뢰성과 낮은 지연율을 요구하는 IoT 애플리케이션에 적합하다. CAT-M1은 인증과 자격 증명(credentialing), 암호화를 지원하며 대다수의 북미 통신사들은 먼저 CAT-M1을 도입하고자 했다. 반면 NB-IoT는 장치가 연결된 상태에서 셀 타워 간의 핸드 오프(hand off)를 지원하지 않는다. 대신 장치 연결이 유휴 상태일 때 셀 타워를 선택하고 연결할 수 있다. 이러한 이동성의 제한으로 인해 NB-IoT는 절전 모드나 유휴 상태에 있고 주기적으로만 셀 타워에 연결되는 등 데이터의 전송 빈도수가 낮은 장치 및 센서에 더 적합하다. CAT-M1과는 달리 NB-IoT는 음성 통화를 지원하지 않는다. 유럽의 셀룰러 사업자들은 NB-IoT 네트워크를 우선적으로 도입했다.

아래 표는 CAT-M1과 NB-IoT의 기술 사양을 비교하고 있다.

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AE-CLOUD2 Kit

Renesas에서는 임베디드 개발자들이 CAT-M1과 NB-IoT와 같은 셀룰러 기술을 쉽고 빠르게 평가할 수 있는 AE-CLOUD2 Kit를 개발했다. 임베디드 개발자는 내장형 온도 센서와 마이크, 습도 센서, GPS 및 지자계 센서를 탑재하고 셀룰러나 Ethernet, Wi-Fi 연결 기능을 지원하는 AE-CLOUD2를 사용하여 신속하게 IoT 애플리케이션을 구축할 수 있다. 또한 2G와 GPS는 물론 CAT-M1과 NB-IoT 주파수를 지원하는 BG96 셀룰러 쉴드가 함께 제공된다.

AE-CLOUD2의 셀룰러 통합은 임베디드 개발자가 셀룰러 연결 옵션을 신속하게 평가할 수 있도록 해준다. 로드된 펌웨어 이미지에 따라 AE-Cloud2는 Renesas Synergy Enterprise Cloud Toolbox 나 원하는 IoT 클라우드에 연결할 수 있다. Renesas Synergy Enterprise Cloud Toolbox는 10 분내에 Amazon Web Services나 Microsoft Azure, Google Cloud Platform에 연결할 수 있는 데모다. Renesas Synergy Enterprise Cloud Toolbox는 웹 대시보드에 연결되어 센서 데이터를 시각화 해준다.

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AE-CLOUD2 Kit의 장점:

  • 클라우드 연결 애플리케이션의 신속한 평가와 프로토타입 구축, 개발
  • CAT-M, NB-IoT 등 셀룰러 기술을 빠르고 쉽게 평가
  • Amazon, Microsoft, Google 등 클라우드 서비스 연결을 위한 소프트웨어 지원
  • 세계 어디에서나 사용 가능한 셀룰러 주파수 지원 및 인증을 취득한 검증 된 셀룰러 개발 툴 제공
  • 셀룰러, Wi-Fi, Ethernet 연결 지원
  • GPS 등 다양한 센서 탑재

다음 장에서는 AE-CLOUD2 kit의 컨텐츠와 RF 인증, 임베디드 셀룰러 설계에 관하여 살펴보고자 한다. 이러한 요소들은 개발자가 셀룰러 IoT 프로토타입이나 애플리케이션을 쉽고 빠르게 구축할 수 있도록 도와준다. IoT는 다양한 분야에 걸쳐있는 여러 기술의 조합을 필요로 한다. 이러한 모든 조합을 포함함으로써 개발자는 엔드투엔드(end-to-end) 솔루션 개발에 집중할 수 있다.

S5D9 MCU Pillar Board

AE-CLOUD2 Kit에는 다양한 IoT 솔루션 프로토타입 구축에 적합하도록 풍부한 기능을 갖춘 Renesas Synergy S5D9 MCU Pillar Board가 포함되어 있다. 아래는 MCU 보드를 위에서 내려다 본 사진으로 이 제품은 다양한 기능을 지원하는 Renesas Synergy S5D9 MCU를 기반으로 제작되었다. Renesas Synergy S124 MCU를 사용하는 Segger J-Link On-Board는 외부 프로그래밍 프로브(probe)가 필요 없도록 디버그 인터페이스를 제공하며 다수의 센서와 외장 플래시 메모리, Ethernet PHY, Arduino, Grove, PMOD™ 커넥터, 버튼, LED를 탑재한 고도의 통합 보드이다.

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MCU 보드 시스템 아키텍처

IoT에서 유연성을 극대화시켜 다양한 활용 분야와 급변하는 IoT 시장의 수요를 충족시키려면 다양한 센서와 연결 옵션을 제공할 수 있어야 한다. MCU는 임베디드 디자인의 제어와 기능을 향상시켜주는 IoT 제품의 핵심요소이다. 다양한 인터페이스와 직렬 프로토콜 옵션을 지원하는 MCU는 애플리케이션에 필요한 센서와 통신하는 데 반드시 필요하다. 아래 도표는 MCU 보드의 주요 구성 요소와 함께 주변 구성 요소, 다양한 인터페이스에 대한 지원을 보여준다.

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MCU Board의 주요 구성요소:

  • Quad SPI Flash –MCU 플래시 메모리는 고속 QSPI 인터페이스로 연결된 외장 32 MB 메모리 장치로 확장된다. 외장 플래시는 그래픽과 기타 디지털 자산의 저장이나 코드 실행에 사용될 수 있다(XIP).
  • 사용자 정의 LED – 사용자 정의 LED는 펌웨어의 현재 상태를 표시하는데 유용하다. 3개의 LED는 쉽게 식별이 가능하도록 서로 다른 색상을 가지고 있다.
  • USB 디바이스 인터페이스 – S5D9 MCU는 최대 속도로 작동하는 1개의 USB 인터페이스를 가지고 있으며 USB 디바이스 커넥터는 보드의 전원공급용으로 사용된다.
  • PMOD 인터페이스 헤더 – 보드에는 점퍼 설정으로 전원 핀에서 3.3V 또는 5V로 공급이 가능한 12-pin PMOD 헤더를 1개가 포함된다. 헤더는 SPI 또는 UART를 통해 다른 장치와 인터페이스가 가능하다.
  • Grove 커넥터 – Grove 커넥터는 다양한 센서와 액추에이터를 포함하는 Seeed Studio의 주변 모듈 라인과 호환된다. 이 중 하나는 UART를 통해 통신하도록 설정 가능하며 다른 하나는 I2C 인터페이스 전용이다.
  • Renesas Synergy S124 MCU를 기반으로 하는 J-Link On-Board Segger 디버깅 프로브.
  • Segger 디버깅 프로브와 호환되는 10-pin 커넥터용 JTAG 인터페이스(J20).

이 보드에는 사용자가 IoT 애플리케이션을 생성하여 센서 데이터를 모니터링 및 전송 할 수 있도록 여러 센서 및 연결 옵션이 포함되어 있다. 데이터 모니터링 및 전송을 지원하는 애플리케이션은 고객이 애플리케이션의 개념과 가치를 이해하는데 도움이 된다. 모니터링은 또한 사용자가 환경의 현재 상태를 파악하여 더 많은 정보를 수집할 수 있도록 해주기 때문에 근본적인 출발점 역할을 한다. 다양한 온보드(on-board) 센서와 연결 옵션을 통해 개발자는 다양한 시장과 활용 분야에 적합한 애플리케이션을 구축할 수 있다. 연결 옵션과 온보드 센서는 다음과 같다.

  • Wi-Fi: GT202 Wi-Fi 모듈
    • Wi-Fi 보드는 GT202 모듈을 기반으로 하고 Qualcomm® Atheros QCA4002 장치가 통합되어 있다. QCA4002는 802.11b/g/n 통신 표준을 구현하는 SoC(system-on-a-chip)으로 송수신 스트림 모두를 지원하는 싱글 스트림 기능을 갖춘 저전력 임베디드 애플리케이션에 최적화되어 있다. 이 SoC는 IPv4/IPv6 기반 서비스를 지원하는 대규모 TCP/IP 세트가 포함된 통합 네트워크 프로세서를 가지고 있다. 12-pin PMOD 헤더에서 액세스할 수 있는 고속 SPI 인터페이스를 통해 액세스가 가능하다. GT202 Wi-Fi 모듈은 캐리어 보드에서 QCA4002 SoC를 통합하여 다음과 같이 세 가지의 서로 다른 호스트 연결 옵션을 제공한다:
      • PMOD 커넥터를 통한 SPI Interface – AE-CLOUD2 MCU 보드와 전원 공급 소스 간의 인터페이스에 사용. 이 인터페이스는 빠른 통신 속도를 제공하고 모든 네트워크 기능을 액세스할 수 있다.
      • SDIO/UART Interface – 빠른 프로토타입 작업과 저속 통신에 사용된다(AE-CLOUD2 kit에서 사용되지 않음).
      • USB Interface/Hostless – 빠른 프로토타입 작업과 진단, 대체 전원 공급에 사용된다(AE-CLOUD2 kit에서 사용되지 않음).
  • RJ45 Ethernet 커넥터: Hanrun Electronics, Ltd. P/N: HR915102AE
    • AE-CLOUD2는 자성체가 내장된 표준 Ethernet 커넥터를 탑재하고 있다. PHY는 RMII 인터페이스를 통해 MCU에 연결된다.
  • 가속도계, 자이로스코프, 자력계: Bosch Sensortec – BMI160과 BMM150
    • BMI160은 초소형 저전력, 저소음 6축 가속도계·자이로스코프이다.
    • 탑재된 가속도계는 가속 데이터를 저장하는 32-frame FIFO 버퍼 등 Bosch Sensortec의 leading-edge 12-bit digital accelerometer의 모든 기능을 지원한다.
    • MCU와의 인터페이스는 I2C 프로토콜을 기반으로 한다.
  • 환경 센서: Bosch Sensortec – BME680
    • The BME680은 검증된 감지 원리를 기반으로 설계된 디지털 4-in-1 가스, 습도, 압력, 온도 측정 센서다.
    • MCU와의 인터페이스는 I2C 프로토콜을 기반으로 한다.
  • 주변 광량 센서: Renesas – ISL29035
    • ISL29035는 I2C 버스 인터페이스를 지원하는 주변 및 적외선 광-디지털 통합 컨버터로 첨단 자체 교정 포토다이오드 어레이(self-calibrated photodiode array)가 탁월한 IR rejection으로 사람 눈의 반응을 에뮬레이트한다. 온칩 16-bit ADC는 인공 광원으로 인한 50Hz 및 60Hz의 깜박임을 제거할 수 있으며 Lux 범위 선택 기능을 통해 사용자는 최적화된 개수/Lux 범위를 프로그래밍 할 수 있다.
    • MCU와의 인터페이스는 I2C 프로토콜을 기반으로 한다.
  • MEMS 마이크: Knowles SPM0687LR5H-1
    • SPM0687LR5H-1은 초소형 고성능, 저전력, 상단 포트(top-port) 실리콘 마이크로 음향 센서와 저소음 입력 버퍼, 출력 앰프로 구성된다.
    • 장치의 주요 기능:
      • – 20dB의 Gain
      • – 저소비 전력
      • – 최대 RF 보호 효과
      • – 안정적인 성능
      • – 무지향성

Arduino호환 확장 헤더

IoT 분야에서 개발자들은 주로 Arduino 쉴드를 사용하여 애플리케이션의 새 하드웨어 옵션을 신속하게 평가한다. S5D9 MCU 보드에는 Arduino Shield의 다양한 에코시스템을 이용하여 보드 기능을 확장 할 수 있는 Arduino 호환 헤더가 있다. 대부분의 인터페이스 신호는 MCU 핀에 직접 연결되어 있어 애플리케이션의 필요에 따라 구성을 변경할 수 있다. AE-CLOUD2 Kit의 셀룰러 지원은 탑재된 Cellular Arduino 쉴드의 확장을 통해 가능하다.

기계적 크기

IoT 프로토타이핑 애플리케이션에서는 기능 평가나 시연을 위해 보드를 직접 사용하기 위해 크키가 작은 보드가 필요한 경우가 있다. S5D9 MCU 보드는 광범위한 IoT 프로토타이핑 애플리케이션을 구현할 수 있도록 크기가 최적화되어 있다. 신용 카드보다 작은 크기로 다른 장치에 보드를 장착하여 기존 애플리케이션에 IoT 기능을 추가하는 등 다양한 위치에 장착이 가능하다. 보드 크기가 작을수록 더 많은 전자 장치를 기존 공간에 배치 할 수 있고 이는 엔드 디바이스의 성능 향상으로 이어진다. S5D9 Pillar는 IoT 프로토타입 작업에 적합한 크기를 가지고 있으며 공간이 허용 된다면 동일한 보드를 양산시에도 사용할 수 있다.

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(모든 수치는 밀리미터 단위임)

셀룰러 연결 보드

셀룰러 IoT 장치 제작 시 개발자는 어떤 셀룰러 임베디드 솔루션을 사용할 지 결정해야 한다. 일반적으로 임베디드 셀룰러 칩셋이나 임베디드 모듈, 임베디드 보드가 사용된다. 셀룰러를 사용하는 모든 임베디드 애플리케이션은 셀룰러 네트워크 연결을 지원하기 위해 RF 라디오 칩을 기반으로 한다. 물론 임베디드 설계자가 셀룰러 칩을 임베디드 설계에 포함시킬 수 있으나 칩의 경우 개발에 더 많은 시간과 노력, 장치 인증 비용이 소요된다. 임베디드 엔지니어는 임베디드 칩셋을 사용하는 대신 모듈을 사용할 수 있다. 모듈은 복잡성과 임베디드 솔루션의 비용이 낮아 적은 수량에 적합하기 때문이다. 모듈은 일반적으로 상업적인 사용이 가능하며 모듈 제조사에서 네트워크 인증을 취득한다. AE-CLOUD2는 검증된 셀룰러 모듈을 사용하여 키트 개발 속도를 향상 시켜주고 개발자가 보다 빨리 키트를 사용 할 수 있도록 지원 해준다.

임베디드 설계에 셀룰러 모듈을 사용하면 개발 속도를 향상시킬 수 있지만 모듈을 임베디드 애플리케이션에 통합하는 과정에서 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어 모듈 제조사와 셀룰러 칩셋 업체, 데이터 플랜을 제공하는 이동통신사, 임베디드 장치가 연결하는 IoT 클라우드 간에 발생하는 기술적인 문제들을 해결해야 하는 경우가 발생한다. 공통적으로 발생하는 문제들 중 하나는 임베디드 장치가 셀룰러 모듈을 사용하여 IoT 클라우드에 연결할 수 없는 경우이다. 이 때 가장 먼저 할 일은 셀룰러 칩셋에 올바른 AT 커맨드 시퀀스(command sequence)가 전송되는지 확인하는 것이다. 전송된 AT 커맨드의 경우 사용되는 셀룰러 주파수를 지원해야 하는 셀룰러 칩셋의 펌웨어 버전에 문제가 있을 수 있다. 셀룰러 모듈의 경우에 문제가 셀룰러 칩셋과 관련이 있을 수 있으므로 AT 커맨드의 문제를 해결하거나 지원하는 셀룰러 주파수를 추가하는 펌웨어 업데이트가 필요합니다. AT 커맨드가 정상적으로 전송되고 있다면 다음 단계는 셀룰러 모뎀과 데이터 플랜이 정상적으로 작동하는지 확인하는 것이다. 셀룰러 네트워크에 연결하기 위해서는 해당 지역에서 적정 수준의 네트워크 커버리지와 신호 강도가 요구된다. 마지막으로 셀룰러 임베디드 개발에 있어서 개발자는 다양한 기술적 이해관계자들과 협조하여 문제를 해결하고 문제의 원인을 파악하는 관리자의 역할을 수행해야 한다.

AE-CLOUD2 Kit는 Arduino Shield 보드에 설치된 Quectel BG96 모뎀을 사용하여 셀룰러 연결을 지원한다. BG96 모듈은 다수의 셀룰러 표준과 위치 추적 애플리케이션의 프로토타입 개발을 위한 GPS 수신기를 지원한다. 아래 표는 BG96 모듈의 글로벌 주파수 지원 사양을 보여준다.

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셀룰러 연결 보드

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셀룰러 보드 블록 도표

셀룰러 IoT 애플리케이션은 다양한 요구사항과 애플리케이션을 충족한다. 제품의 글로벌화가 가속화되고 SIM 카드 기술이 급변함에 따라 다양한 셀룰러 주파수를 지원하는 셀룰러 보드의 중요성이 강조되고 있다. BG96 모듈은 물리적인 SIM 카드나 전자 SIM(e-SIM)을 지원하여 개발자가 신속하게 전세계 이동통신사들의 SIM 카드를 테스트할 수 있도록 해준다. CAT-M1 네트워크를 지원하는 이동 통신사 및 NB-IoT 네트워크를 지원하는 이동통신사가 다르기 때문에 개발자들은 해당 국가의 셀룰러 기술을 지원하는 셀룰러 모듈을 찾는데 어려움을 겪을 수 있다. CAT-M1과 NB-IoT를 모두 지원하는 BG96 모듈은 이동통신사의 네트워크 지원 여부와 상관 없이 전세계 어디에서나 셀룰러 주파수를 테스트할 수 있게 해준다. 아래 수치는 BG96 모듈의 가용 주변장치 인터페이스와 주요 구성요소와의 연결성을 보여준다.

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글로벌 RF 인증

글로벌 RF 인증은 제품의 품질과 해당 지역의 법규 준수여부를 인증해준다. 또한 사용된 소재와 제작 품질, 공법에 있어서 특정 기준을 충족하는지도 확인할 수 있다.

RF 인증 취득 과정에서 임베디드 셀룰러 장치는 다수의 RF 테스트와 설계 단계를 거쳐야 한다. 먼저 장치를 제출하기 전에 프리스캔(pre-scan)을 통해 장치가 RF 인증 테스트를 통과할 수 있는지 결정한다. 임베디드 셀룰러 장치가 프리스캔을 통과하지 못하면 다양한 테스트와 디버깅 과정을 거쳐 문제를 파악한다. 문제는 주로 장치에서 발생하는 RF 노이즈가 RF 인증 기준을 상회하는 데서 발생한다. 글로벌 RF 인증을 위해 필요한 추가 테스트로 인해 임베디드 셀룰러 장치의 제작 시간과 비용이 상승하지만 글로벌 IoT 사용 환경과 고객의 필요를 충족할 수 있다는 점에서 충분한 값어치를 한다.

AE-CLOUD2는 글로벌 인증을 완료하여 개발자들은 해당 국가에서 IoT 프로토타입 장치의 법규 준수 여부에 대한 고민을 할 필요가 없다. 이들 인증은 또한 개발자들이 생산 단계에서 AE-CLOUD2를 사용할 수 있도록 해준다.

AE-CLOUD2는 또한 임베디드 평가는 물론 초기 프로토타입 보드로서 전세계 어디에서든 셀룰러 연결을 사용할 수 있게 해주는 글로벌 인증을 취득했다. AE-CLOUD2가 취득한 RF 인증은 다음과 같이 FCC (미국), CE marking (유럽), Radio and Telecom approval (일본), Waste Electrical and Electronic Equipment Directive(유럽), RoHS compliance (유럽)을 포함한다.

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Renesas Synergy 소프트웨어 패키지

AE-CLOUD2는 IoT 제품 구축을 위한 전문가 툴인 Renesas Synergy Platform을 사용하여 IoT 애플리케이션의 신속한 개발을 지원한다.

The embedded code for AE-Cloud2의 임베디드 코드는 TLS, MQTT, Wireless Application Frameworks로 구성된 Renesas Synergy Software Package (SSP)를 사용하여 구축된다. Wireless Application Frameworks는 Wi-Fi, 셀룰러, Bluetooth® Low Energy와 같은 기술을 손쉽게 구현할 수 있도록 해준다. NetX™ Secure TLS는 장치와 클라우드간의 통신 보안과 인증을 제공하며 NetX Duo의 MQTT는 작은 크기의 데이터만을 전송하는 장치를 위한 통신을 지원한다. SSP에서 제공하는 이 구성요소들은 주요 클라우드 서비스에 별다른 어려움 없이 연결할 수 있도록 해준다.

HTTP(Hypertext Transfer Protocol)은 웹 상에서 컨텐츠를 전송하도록 설계된 프로토콜이다. HTTP는 간단한 프로토콜로 안정적인 TCP(Transmission Control Protocol) 서비스를 사용하여 컨텐츠 전송 기능을 수행한다. HTTP는 매우 안정적인 컨텐츠 전송 프로토콜이며 가장 자주 사용되는 애플리케이션 프로토콜 중에 하나다. 웹 상의 모든 작업은 HTTP 프로토콜이 사용된다. NetX Duo™ HTTP Client는 IPv4와 IPv6 네트워크 모두 지원하며 NetX HTTP Client는 IPv4 통신만을 지원한다. IPv6는 HTTP 프로토콜에 직접 영향을 주지 않으며 IPv6를 지원하려면 NetX HTTP Client와 몇 가지 차이점이 요구된다.

셀룰러 프레임워크

셀룰러 애플리케이션을 만들 때 개발자는 평가를 위해 하나의 셀 모뎀을 사용하고 생산에 다른 모뎀으로 다시 시작해야 하는 문제를 종종 경험한다. SSP Cellular Framework는 개발자가 최소한의 코드 수정으로 다른 모뎀으로 변경할 수 있게 해주어 개발자는 평가에 사용한 코드를 양산개발에서 재사용 할 수 있다. AE-CLOUD2는 또한 SSP Application Framework에서 셀룰러 모뎀의 통합을 위한 상위 애플리케이션 레이어 인터페이스로 SSP Cellular Framework 모듈을 사용할 수 있으며 API 세트를 제공하고 데이터 통신을 위해 셀룰러 네트워크를 설정하고 통신한다. SSP Cellular Framework는 내부적으로 AT 명령을 사용하여 SSP Application Framework(콘솔 프레임워크)를 통해 직렬 인터페이스로 셀 모뎀과 통신한다. 또한 SSP Application Framework는 NetX에서 제공하는 PPP WAN 프로토콜을 활용하여 데이터 통신을 위한 직렬 인터페이스를 통해 직렬 데이터 파이프(serial data pipe)를 생성한다. 소켓과 NetX 애플리케이션 프로토콜, MQTT 나 COAP와 같은 IoT 프로토콜을 사용하여 광역 네트워크(WAN) 링크를 통해 TCP / IP 통신을 구현할 수 있다. Cellular Framework는 또한 프레임워크 단계의 소켓 API를 제공하여 특정 셀룰러 ​​하드웨어 모듈의 온칩(셀룰러 하드웨어 모듈 내부)에 존재하는 TCP / IP 스택과 통신하고 이를 통해 소켓 API를 사용하여 인터넷 네트워크와 통신한다.

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결론

임베디드 셀룰러 IoT 애플리케이션을 구축하기 위해서는 엔지니어가 사용할 수 있는 첨단 툴이 필요하다. 단지 프로토타입을 제작하기 위해서도 임베디드에서 휴대폰, RF 인증, 소프트웨어, 클라우드에 이르기까지 높은 수준의 기술이 필요하다. AE-CLOUD2 Kit는 임베디드 개발자가 쉽고 빠르게 이러한 기술을 평가하고 차세대 IoT 제품을 구축할 수 있는 포괄적인 방법을 제시해준다.

기타

Renesas AE-CLOUD2 Kit에 대한 더 자세한 사항은 www.renesassynergy.com/ae-cloud2에서 확인할 수 있습니다.

Synergy Enterprise Cloud Toolbox 데모 다운로드: https://cloud.renesassynergy.com

Amazon Web Services, Microsoft, Google Cloud Platform 용 Cloud Application Project 다운로드: www.renesas.com/in/en/products/synergy/gallery.html

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