첨단 무선 네트워크 기반의 실내 포지셔닝 및 내비게이션 시스템이 발전하면서 복잡한 환경에서도 자산 추적 및 길찾기와 같은 실내 위치 서비스가 새로운 차원으로 진화하고 있다.
셀룰러 IoT 플랫폼과 비지상망 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN)를 통해 전 세계를 이동하는 상품의 위치 추적이 보다 효율적으로 진화하고 있다. 그러나 이러한 자산이 실내로 이동하는 순간 상황은 달라진다. GNSS/NTN이 작용하는 외부 환경에서 선반이나 통로, 랙 등으로 구성된 복잡한 실내 공간으로 자산이 이동하게 되면, GNSS 신호를 사용할 수 없거나 크게 약화되면서 운영 가시성이 급격히 저하된다.
시장 분석 자료에 따르면, 실내 자산 추적 기술에 대한 수요는 빠르게 확대될 것으로 전망된다. 모르도르 인텔리전스(Mordor Intelligence) 보고서는 실내 위치 서비스 시장이 2025년 148억 8,000만 달러에서 2030년 433억 2,000만 달러로 성장할 것으로 내다봤다. 최근 발표된 그로스 마켓 리포트(Growth Market Reports)에서는 2024년 135억 달러 규모를 기록한 실내 포지셔닝 및 내비게이션 시장이 2033년에는 861억 달러 규모로 증가할 것으로 분석했다.
시장 전문가들은 “이러한 급격한 성장세는 산업 전반에 걸쳐 스마트 기술이 빠르게 도입되고 있는데다, 복잡한 환경에서도 원활한 연결을 지원하는 실내 내비게이션에 대한 수요가 증가하고 있기 때문”이라고 분석한다.
실내 포지셔닝의 필요성
실내 포지셔닝 수요가 급증하는 이유는 시설 내부에서 발생하는 손실과 비효율성 및 가동 중단이 곧바로 비용 증가로 직결된다는 단순하지만 분명한 사실에 기반하고 있다. 이와 동시에, 위치 데이터는 디지털 트윈 아키텍처의 핵심 기반이자, 워크플로우 최적화, 인력 절감 및 자산 활용도 향상의 필수 요소이기도 하다. 예를 들어, 온라인 쇼핑이 확대되면서 고속 주문 처리 및 출고 체계로 전환되는 물류 창고의 경우, 특정 상품의 위치를 파악하는 데 소요되는 시간이나 지게차 대기 시간, 또는 재고를 수동으로 확인하는 과정 자체가 곧 경쟁력 저하로 이어질 수 있다.
기업의 ROI(투자수익률) 관점에서 보더라도, 실내 자산 추적 또는 포지셔닝 시스템을 도입하면, 인력 투입을 줄이고, 자산의 분실 위험을 낮추는 것은 물론, 공구나 팔레트, 트롤리 등의 유휴 시간을 단축하는 효과를 거둘 수 있다. 따라서 실내 위치확인 시스템 분야의 하드웨어, 소프트웨어, 서비스 시장에 대한 뚜렷한 성장 전망은 기업들이 이러한 기술의 비즈니스 가치를 분명히 인식하고 있음을 반증하는 것이다.
위치확인 기술의 융합
웨어하우스, 물류센터, 공장, 대형 리테일 매장과 같은 실내 자산 추적 및 위치 확인 분야에서는 보다 실용적이고 비용 효율적인 솔루션을 구현하기 위해 여러 기술이 융합되고 있다. 웨어하우스나 물류센터의 규모가 갈수록 확대되면서 상품의 정확한 위치를 파악하는 것은 점점 더 어려운 과제가 되고 있다. 이러한 자산에 커넥티드 센서(Connected Sensor)를 도입하면, 작업자들이 신속하게 제품의 위치를 파악하여 보다 효율적으로 출고 준비를 완료할 수 있도록 지원하고, 시설 전반에 배치된 센서를 활용하여 디지털 트윈 애플리케이션을 구현함으로써 직원들이 중요 업무 구역으로 신속하게 이동할 수 있도록 가이드하고, 운영 효율을 높일 수 있다.
실내 포지셔닝을 지원하는 다양한 IoT 기술 중 하나인 와이파이(Wi-Fi) 기반 위치 확인 기술은 신호 전파 특성이 우수하고, 기존 웨어하우스 인프라를 그대로 활용할 수 있다는 장점을 제공한다. 노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)의 와이파이 컴패니언 IC인 nRF70 시리즈와 같은 솔루션이 내장된 자산 추적기는 이미 지정된 액세스 포인트(Access Point, AP)의 위치 정보를 활용하여 자산의 위치를 정확하게 파악할 수 있다.
예를 들어, 광범위한 와이파이 네트워크가 구축된 대형 웨어하우스에서 nRF7002와 노르딕의 nRF 클라우드(nRF Cloud) 위치확인 서비스를 함께 활용하면, 웨어하우스 내에 배치된 액세스 포인트를 기준으로 보관된 물품의 위치를 식별할 수 있다. 모든 와이파이 액세스 포인트는 액세스 포인트의 이름을 기술적으로 식별하는 SSID(Service Set Identifier)를 브로드캐스트하며, 노르딕의 nRF7000 와이파이 컴패니언 IC는 이러한 SSID 스캐닝 기능을 지원한다. nRF 클라우드 위치확인 서비스는 데이터베이스에서 SSID를 조회하여 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서도 태그 또는 디바이스의 대략적인 위치를 파악할 수 있도록 해준다.
또 다른 핵심 구현 기술로는 블루투스 LE(Bluetooth LE)가 있다. 블루투스 LE는 광범위한 저전력 태그 및 비콘 에코시스템 기반을 비롯해 스마트폰을 통한 폭넓은 지원, 그리고 실시간 위치확인 시스템(Real-Time Location System, RTLS)에 비교적 간편하게 적용할 수 있다는 점에서 오랫동안 실내 위치확인 분야에서 선호되어 왔다. 블루투스 LE 비콘과 UWB(Ultra-Wideband) 시스템은 피킹 및 자산의 위치확인을 위해 1미터 미만의 정확도를 지원할 수 있다.
또한 노르딕의 모든 nRF54L 시리즈 SoC에서 지원되는 블루투스 채널 사운딩(Channel Sounding)과 같은 최신 기능은 통합 보안 기능과 원활한 상호운용성을 기반으로 정확하고 안전한 거리 측정을 제공한다. 블루투스 채널 사운딩은 PBR(Phase Based Ranging)과 RTT(Round-Trip Timing)를 활용해 두 블루투스 기기 간의 거리를 산출함으로써 실내 거리 측정 애플리케이션을 지원한다. 이러한 방식은 하드웨어 설계의 복잡성이나 비용을 크게 증가시키지 않으면서도 정확성, 신뢰성, 보안 및 편의성을 동시에 제공한다.
이외에도, 실내 내비게이션 시스템은 효율성이 매우 뛰어나고, 사용이 간편한 엣지에서 구동되는 머신러닝(Machine Learning, ML)의 이점을 활용할 수 있다. 엣지 AI 및 엣지 ML 소프트웨어 솔루션은 예를 들어, 관성측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU) 데이터와 블루투스 LE 신호를 결합하는 등의 온디바이스 센서 융합을 지원하여 보다 정확한 위치를 추적할 수 있다. 또한, 예상치 못한 움직임이나 행동을 식별하는 로컬 이상 탐지 기능을 지원하고, 복잡한 내비게이션 알고리즘을 칩 상에서 직접 효율적으로 처리할 수 있다. 이를 통해 외부 프로세서에 대한 의존도를 줄이고, 지연 시간을 최소화할 수 있다.
이미지 캡션
1. nRF7000
노르딕의 nRF7000 와이파이 컴패니언 IC는 SSID 스캐닝을 지원하며, nRF 클라우드 위치확인 서비스를 통해 데이터베이스에서 해당 SSID를 조회할 수 있다. 이를 통해 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서도 태그 또는 기기의 대략적인 위치를 파악할 수 있다.
2. nRF7002
광범위한 와이파이 네트워크가 구축된 대형 웨어하우스에서 nRF7002와 노르딕의 nRF 클라우드 위치확인 서비스를 함께 활용하면, 웨어하우스 내에 배치된 액세스 포인트를 기준으로 보관된 물품의 위치를 식별할 수 있다.
[HOT PRODUCT]
에너지 효율적인 와이파이 6 기반 IoT 솔루션 구현을 지원하는 개발 보드
노르딕 세미컨덕터는 개발자들이 고성능의 에너지 효율적인 와이파이 6 기반 IoT 솔루션을 손쉽게 구현할 수 있도록 nRF7002 EBII(nRF7002 Expansion Board II) 플러그인 보드를 제공한다.
노르딕의 nRF7002 와이파이 컴패니언 IC에 기반한 nRF7002 EBII 보드는 노르딕의 nRF54L 시리즈 멀티 프로토콜 SoC를 이용하는 제품 개발자들이 와이파이 6의 이점을 다양한 IoT 애플리케이션에 적용할 수 있도록 지원한다. 와이파이 6은 배터리 기반 와이파이 동작 시 전력 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라, 대규모 IoT 네트워크를 손쉽게 관리할 수 있도록 함으로써 스마트 홈 및 매터(Matter) 지원 기기를 비롯해 산업용 센서와 스마트 시티 인프라, 웨어러블 및 의료기기와 같은 애플리케이션에 적합하다.
nRF7002 EBII 보드는 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 nRF54L15 및 nRF54LM20 개발 키트와 원활하게 통합되도록 설계되어 와이파이 6 개발을 가속화한다. 개발자들은 이러한 개발 키트와 보드를 활용해 노르딕의 저전력 무선 기술 전문성을 바탕으로 첨단 멀티 프로토콜 커넥티드 애플리케이션을 보다 효율적으로 구현할 수 있다.
nRF7002 EBII 보드는 듀얼밴드 와이파이(2.4GHz 및 5GHz)를 비롯해 TWT(Target Wake Time), OFDMA, BSS 컬러링과 같은 첨단 와이파이 6 기능을 지원하여 효율적이고 간섭 없는 배터리 기반 동작을 구현할 수 있다. 또한, 듀얼밴드 칩 안테나를 탑재해 와이파이 대역 전반에 걸쳐 안정적인 연결을 보장한다. 온보드 nRF7002 컴패니언 IC는 와이파이 6 규격을 준수하는 동시에, 기존의 802.11a/b/g/n/ac 와이파이 표준과의 호환성도 제공한다. 이외에도, 유연한 네트워크 구성을 위해 STA 및 SoftAP 동작 모드를 모두 지원한다.
nRF7002 EBII 보드는 노르딕의 유연한 통합 소프트웨어 개발 키트인 nRF 커넥트 SDK(nRF Connect SDK)를 통해 완벽하게 지원된다. nRF 커넥트 SDK는 개발자들이 신속하게 프로토타이핑을 구현하고, 제품 개발을 가속화할 수 있도록 간소화된 워크플로우와 예제 코드 등을 제공한다.
