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노르딕의 블루투스 LE 및 와이파이 솔루션을 채택한 매터 스마트 홈 설계용 모듈

글/반도체네트워크 편집부 2023.06.15

▲ 노르딕 솔루션을 채택하여 매터 스마트 홈 제품 개발을 지원하는 판스텔의 WT02E40E 시리즈 모듈

미국 애리조나주 스코츠데일에 본사를 둔 하드웨어 및 펌웨어 엔지니어링 전문기업인 판스텔(Fanstel)은 새로운 매터(Matter) 스마트 홈 제품의 개발 프로세스를 간소화하기 위해 블루투스 LE(Bluetooth® LE) 및 와이파이(Wi-Fi) 모듈을 결합한 제품군을 출시했다. 판스텔의 ‘WT02E40E 시리즈’ 모듈은 노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)의 nRF5340 하이-엔드 멀티 프로토콜 SoC와 nRF7002 와이파이 6 컴패니언 IC를 내장하고 있다. 스마트 홈 애플리케이션을 위한 통합 애플리케이션 계층을 생성하는 매터는 CSA(Connectivity Standards Alliance)가 주도하는 최신 표준이다. 

판스텔의 모듈 시리즈는 대부분 2개의 안테나를 필요로 하는 매터 애플리케이션을 위해 개발자들이 애플리케이션 요구사항에 따라 유연하게 사용할 수 있는 다중 안테나 옵션을 제공한다. 이러한 옵션에는 블루투스 LE 및 와이파이 6 안테나를 위한 u.FL 커넥터를 갖춘 WT0E40E와 온칩 블루투스 LE 및 와이파이 6 안테나를 제공하는 WT02C40C를 비롯해 블루투스 LE 및 와이파이 6 안테나를 수직으로 탑재한 WT02V40V, 온칩 블루투스 안테나와 와이파이 6 안테나용 u.FL 커넥터를 지원하는 WT02E40C 및 고성능 블루투스 LE PCB 안테나와 와이파이 6 안테나용 u.FL 커넥터를 갖춘 WT02E40F 등이 있다. 

풍부한 기능을 갖춘 모듈

개발자들이 쉽게 사용할 수 있는 고집적 소형 솔루션인 이 모듈은 3개의 크리스털과 DC-DC 컨버터를 위한 인덕터 및 전력 스위치를 비롯해 모든 필수 하드웨어를 포함하고 있다. 모듈의 크기는 안테나 구성에 따라 16 x 28.2mm에서 16 x 35.5mm까지 다양하다.

판스텔의 창립자이자 CEO인 유안 판(Yuan Fan) 박사는 “이 모듈은 두 개의 고성능 안테나를 작은 공간에 통합해야 하는 설계 과제를 해결할 수 있다. 또한 사전 인증을 완료함으로써 개발자들이 매터 애플리케이션에 필요한 각기 다른 7가지 송신기에 대한 자체 인증을 수행하지 않아도 되기 때문에 수천 달러에 이르는 비용을 절감할 수 있다.”며, “이러한 비용은 중소규모의 기업들에게 큰 부담이 될 수 있다.”고 말했다.

노르딕의 nRF5340 SoC는 완벽하게 프로그래밍이 가능한 초저전력 네트워크 프로세서와 고성능 애플리케이션 프로세서로 기능하는 듀얼 Arm® Cortex®-M33 프로세서를 갖추고 있다. 또한 이 SoC는 최고 수준의 보안을 위해 Arm 크립토셀-312(CryptoCell-312) 및 Arm 트러스트존(TrustZone®) 기술을 비롯해 보안 키 스토리지(Secure Key Storage)를 포함하고 있다. 이외에도 3.4mA의 TX 전류(0dBm TX 파워, 3V, DC/DC)와 2.7mA의 RX 전류(3V, DC/DC)를 소모하는 전력에 최적화된 멀티 프로토콜 2.4GHz 무선을 제공하며, 슬립 모드에서의 전류소모는 0.9µA에 불과하다. 

저전력 보안 와이파이

nRF7002 와이파이 6 컴패니언 IC는 듀얼 밴드(2.4GHz 및 5GHz) 연결과 판스텔 모듈에 내장된 nRF5340 SoC 호스트 프로세서와의 원활한 인터페이스를 제공하여 IoT를 위한 저전력, 보안 와이파이를 지원한다. 또한 nRF7002는 전력소모 절감을 위한 와이파이 6의 핵심 기능 중 하나인 TWT(Target Wake Time)를 지원하여 배터리로 동작하는 매터 와이파이 기기의 수명을 연장할 수 있도록 해준다. 

유안 판 박사는 “판스텔은 nRF5340 SoC의 강력한 듀얼 프로세서와 nRF7002의 매우 낮은 전력소모의 이점을 활용하기 위해 노르딕을 선택했다.”며, “이외에도 노르딕은 가장 쉽게 이용할 수 있는 펌웨어 개발환경을 제공하는 것은 물론, 업계 최고의 기술 지원팀을 보유하고 있다.”고 밝혔다.

Nordic Semiconductor 소개
노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)는 IoT를 위한 무선 통신 기술에 특화된 노르웨이 기반의 팹리스 반도체 기업이다. 노르딕은 1983년에 설립되었으며, 전세계적으로 1,300명 이상의 직원을 두고 있다. 수상 경력에 빛나는 블루투스 LE(Bluetooth® Low Energy) 솔루션은 선도적으로 초저전력 무선 기술을 개척함으로써 노르딕이 글로벌 시장 리더로 자리매김하는데 기여했다. 이후 노르딕은 ANT+, 스레드(Thread) 및 지그비(Zigbee) 솔루션을 추가하고, 2018년에는 IoT 보급을 확장하기 위해 저전력, 소형 LTE-M/NB-IoT 셀룰러 IoT 솔루션을 출시했다. 또한 노르딕은 2021년 와이파이(Wi-Fi) 기술을 보완함으로써 포트폴리오를 더욱 확장했다.
노르딕은 설계자들이 복잡한 RF 설계를 간소화할 수 있는 개발 툴과 함께 첨단 무선 기술을 제공함으로써 아이디어를 가진 사람은 누구나 IoT 플랫폼을 기반으로 혁신을 구현할 수 있도록 지원하고 있다. 현재 수상 경력에 빛나는 고성능의 설계가 용이한 블루투스 LE 솔루션은 무선 PC주변장치와 게임, 스포츠, 피트니스, 휴대폰 액세서리, 가전, 장난감, 헬스케어 및 자동화 등 세계적인 브랜드의 다양한 제품에 사용되고 있다. 노르딕은 ANT+ 얼라이언스(ANT+ Alliance)와 블루투스 SIG(Bluetooth SIG), 스레드 그룹(Thread Group), 지그비 얼라이언스(Zigbee Alliance), 와이파이 얼라이언스(Wi-Fi Alliance) 및 GSMA의 회원사이다. 노르딕 세미컨덕터 및 제품에 대한 자세한 정보는 www.nordicsemi.com에서 확인할 수 있다.