나/단어장

근거리 무선 통신 기술(WPAN)과 블루투스(Bluetooth)

Lou Park 2024. 12. 4. 12:35

WPAN (Wireless Personal Area Network)

비교적 짧은 거리(약 10m 내)인 개인 활동 공간 내의 저전력 휴대기기의 무선 네트워크 구성
주요 기술 세트로는 Bluetooth (802.15.1), Zigbee(802.15.4), UWB(802.15.3) 등이 있다.
WPAN은 IEEE 802.15의 워킹 그룹의 또 다른 명칭이기도 하다.

 

WPAN의 특징

  • 저렴한 비용 - AP (Access Point) 같은 중계기의 도움없이 직접 단말 간 무선 데이터 교환 가능, 저비용의 Chip 사용
  • 낮은 전력 소모

 

Bluetooth

블루투스 로고

뭐 여긴 내 흥미가 가는대로 정리하는 곳이니까...찾아보다가 이름의 유래가 흥미로워서 내용을 기재한다. 블루투스라는 이름은 1997년, 인텔 출신의 짐 카다크라는 시스템 엔지니어가 제안하였는데 제안 당시 그는 <붉은 뱀>이라는 역사소설을 읽고 있었다고 한다. 이 책에는 바이킹과 하랄드 블라톤 국왕의 이야기가 적혀있었는데, 이 블라톤 국왕의 이름을 따온 것으로 보인다. 블라톤 국왕이 스칸디나비아를 통일했던 것 처럼 "난립하는 여러 무선 통신 규격을 통합하자"라는 염원을 담았다고 한다. 블라톤을 영어식으로 번역한 단어가 "블루투스"다.

블루투스의 로고도 이제 새로 보인다. 북유럽의 룬 문자로, 하랄드 블라톤 국왕의 이름의 앞글자 (H)와 (B)를 결합한 모양이다.

 

블루투스는 2.4GHz 주파수 대역(2402~2480MHz)에서 동작한다. 이 대역은 ISM(Industrial Scientific and Medical) 주파수 대역이라고도 하며, 산업, 과학, 의료용으로 할당되어 별도의 라이센스 없이 사용가능해 무선 랜이나 소형 가전 등 많은 전자제품에서 사용하고 있는 대역이다. 당연히, 이것은 블루투스가 끊기는 이슈의 원인이 된다. 전자렌지를 돌리면 스피커에서 소리가 끊긴다거나하는 현상들... 이러한 간섭을 피하기 위해 블루투스는 주파수 호핑을 사용한다.

 

주파수 호핑(Frequency Hopping)
많은 수의 채널을 특정 패턴에 따라 빠르게 이동하며 패킷을 조금씩 전송하는 기법. 블루투스는 79개 채널을 1초당 1600번 호핑한다.

 

Bluetooth 버전 별 특징

Bluetooth 버전은 글을 쓰는 지금 5.4까지 나왔다.

전자기기를 구매할때 유용할 정도까지만 버전별 특징을 알아보도록 하겠다!

 

블루투스 버전 출시년도 최대 전송 속도 버전 특징
4.2 2014 1Mbps IP 지원, 데이터 전송 효율성 향상
5.0 2016 2Mbps 2배의 전송속도 향상, BLE 연결 범위도 최대 240m까지 확장
5.1 2019 2Mbps 방향 찾기 기능, 위치 서비스 개선
5.2 2020 2Mbps LE 오디오 출시로 고품질 오디오 스트리밍, 저전력 오디오 코덱 지원 등 오디오 경험 향상
5.3 2021 2Mbps 지연 시간 감소, 간섭 저항력 향상, 배터리 수명 개선
5.4 2023 2Mbps 안전한 통신을 위한 보안 확보

 

블루투스 저전력 프로토콜 (BLE, Bluetooth Low Energy)
전력 소모 부분을 대폭 개선한 블루투스 4.0 부터의 버전은 BLE로 불린다. 이전 버전은 '클래식 블루투스'라 불리며 구분된다. 위에서 알아 본 것처럼 클래식 블루투스는 주파수 대역을 1MHz 간격으로 79개의 채널을 사용하는 반면, BLE는 2MHz 간격으로 40개의 채널을 사용한다. BLE에는 Advertise 모드와 Connection 모드 2가지가 있는데, 연결 전 자신의 존재를 알리는 Advertising Packet를 보내고, 누군가는 그 신호를 받아 연결을 시도하는 과정이 Advertise 모드다. Connection 모드는 1:1 연결 이후 데이터를 주고받는 과정이다.

 

참고자료
http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?no=1171
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B8%94%EB%A3%A8%ED%88%AC%EC%8A%A4
https://blog.naver.com/rocolife/223403697362?trackingCode=rss
https://blog.msalt.net/210

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