IoT 혁신을 주도할 매터(Matter) 이해하기

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사물 인터넷(IoT) 기술은 일상의 모든 측면에 스며들고 있으며, 특히 홈 자동화 시스템이 서로 간에 연결되기 시작하면서 가속화되고 있다. 이 최신 기술은 전기 스위치에 불과했던 장치를 수집장치 또는 인터넷 액세스 포인트에 연결된 로컬 무선 네트워크(일반적으로 Wi-Fi^®  또는  Bluetooth^®) 노드로 전환하며, 글로벌 네트워크, 클라우드 서비스, 보안 래퍼 및 리디렉션이 함께 작동하여 단일 로컬 비트(온 또는 오프)를 제어한다. IoT 시장용 제품 설계자들은 각 IoT 디바이스의 기능을 탐색하고 휴대폰, 태블릿, 컴퓨터, 심지어 가정용 음성 인식을 위한 경로, 앱, 프로그램을 제작해야 한다.

인터넷 연결이 필요한 모든 무선 디바이스를 하나로 묶는 것은 커넥티드 카메라, 조명 컨트롤러, 음성 인터페이스, 잠금장치 등 다양한 제품들이 존재하기 때문에 쉬운 일이 아니다. 연결을 단순화하려면 이러한 로컬 연결 문제를 직접 해결할 수 있는 포괄적 표준이 필요하다.

300개의 회원사로 구성된 글로벌 그룹 CSA(Connectivity Standards Alliance)는 매터(Matter)라는 새로운 표준을 통해 이를 실현하고자 한다. 현재 1.1 버전까지 온 이 새로운 표준은 인터넷 없이도 호환되는 디바이스를 로컬에서 서로 연결하는 단일 프로토콜이다. 물론 게이트웨이, 라우터, 액세스 포인트 또는 수집장치를 통해 인터넷과 함께 작동하는 것도 가능하다.

매터란 무엇인가?

매터는 색상이 변하는 전구, 음악을 스트리밍하는 스피커, 배달을 모니터링하는 초인종 카메라 등 무선으로 통신하는 전 세계 모든 디바이스의 집합체인 IoT에 대한 요구 사항을 간소화하기 위한 표준, 기본코드 및 개발 도구의 집합이다.

커넥티드 디바이스의 수가 2021년 120억 개에서 2025년 270억 개로 증가할 것으로 예상되는 등 IoT는 폭발적으로 성장하고 있으며, 점점 더 많은 사람들이 엔터테인먼트, 보안, 편안함, 편의성 측면에서 집과 일상을 원활하게 유지하기 위해 IoT에 의존하고 있다. 설정이 완료되면 각각의 스마트 디바이스가 함께 작동하여 보다 원활한 제어 환경을 제공할 수 있다.

스마트 디바이스 개발자들이 다루는 다양한 프로토콜과 에코 시스템을 고려하면, 자동 제어를 원활하게 하는 작업은 스마트 디바이스 개발자들에게는 큰 과제가 될 수 있다. 전문가들은 잠금장치나 토스터 오븐과 같은 분야에 있어서는 능통할 수 있지만 무선 프로토콜에는 능숙하지 않을 수 있기 때문이다. IoT를 위한 포괄적인 시스템을 구축하는 것은 어쩌면 매우 복잡한 작업이 될 수도 있다.

이는 유저들에게도 마찬가지다. 다양한 스마트 기기들을 설정하려면 여러 가지 앱과 리모컨을 능숙하게 사용할 수 있어야 하며, 복잡한 설정 절차를 이해하지 못하거나, 일부 기기가 함께 작동하지 않는 경우가 발생할 수도 있다.

매터는 모든 스마트 디바이스 개발자들이 쉽게 연결할 수 있고 앱, 리모컨, 음성 비서 또는 그 어떤 조합이든 하나의 제어 인터페이스로 유저들의 스마트 기기를 연결할 수 있는 비전용 IoT 에코 시스템을 만드는 데 필요한 모든 코드를 표준화하는 역할을 한다. 그리하면 설정과 사용이 간소화되며, 유저들은 상호 운용성을 통해 새로운 기능을 만들 수 있다.

매터는 서로 다른 제조사들의 디바이스를 안정적이고, 안전하며, 원활하게 상호 연결할 수 있는 방법을 제공하여 새로운 차원의 상호 운용성을 제공한다. 매터에 사용되는 통합된 접근 방식은 모든 유저들이 제어할 디바이스와 운영 방법을 정의할 수 있도록 해준다. 또한 거대 기업들이 CSA의 일원으로 참여하면서 매터의 채택이 가속화되고 있다.

CSA의 회원사에는 고집적 칩과 개발 키트, 소프트웨어 예제 코드, 모듈식 평가 플랫폼을 개발하는 NXP 반도체(NXP Semiconductors), 노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor), 실리콘랩스(Silicon Labs), 텍사스 인스트루먼스(Texas Instruments)와 같은 칩 제조사들과 아마존(Amazon), 구글(Google), 삼성(Samsung), 애플(Apple)과 같은 홈 제어 인터페이스 제조사들도 포함된다. 컴캐스트(Comcast), 화웨이(Huawei), 르그랑드(LeGrande), 슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric)과 같은 통신 및 전력 인프라 기업들도 이 같은 노력에 동참하고 있다.

매터의 작동 원리

매터는 개발자들이 매터 호환 디바이스를 쉽게 만들 수 있도록 특정 유형의 디바이스에 대한 높은 수준의 제어 옵션을 제공한다. 개발자들은 디바이스가 처리할 유저 명령의 종류를 지정할 수 있다. 예를 들어, 스마트 블라인드에 대한 명령으로는 "완전히 열기", "완전히 닫기", 또는 "50% 열기"와 같은 메시지가 포함될 수 있다. 이 같은 명령어는 모두 매터가 대상 작업에 필요한 로우 레벨 코드를 생성하는 데 필요한 것이며, 개발자들은 상위 레벨에서 매터 코드에 연결하기만 하면 된다.

매터는 이미 가장 대중적인 스마트 디바이스들을 처리할 능력을 갖추었으며, CSA는 새로운 디바이스 유형과 더 많은 명령어를 제공할 수 있는 기능을 지속적으로 추가하고 있다. 디바이스나 작업이 더 복잡해질 경우에는 더더욱 해결해야 할 문제들이 많다. 하지만 CSA가 공식적으로 이 같은 표준을 출시함에 따라 새로운 매터 기능, 호환성, 도구가 빠르게 온라인에 제공되고 있다.

매터가 더 많은 제조사들을 이 에코 시스템에 참여시키고, 유저들로부터 더 많은 인지도와 관심을 얻어 시장에 진출함에 따라 이와 같은 발전은 더욱 가속화될 것이다. 인터넷이나 소셜 미디어의 초창기와 같은 네트워크 효과가 나타날 것이라는 의미이다. 즉, 더 많은 기업들과 사람들이 참여할수록 매터의 가치는 높아지고, 이에 따라 보다 많은 기업들과 사람들이 참여하기를 원하게 될 것이다. 칩 제조사들은 매터와 디바이스 개발자들 사이에서 매터와 호환되는 플러그 앤 플레이 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소와 도구를 제공하기 때문에 이러한 확장에 있어 필수적인 역할을 하게 될 것이다.

매터가 유저들에게 제공하는 혜택

매터는 스마트 홈 네트워크를 하나로 묶어주는 역할을 하여 일부 구형 스마트 디바이스를 업데이트하고, 미래에도 사용할 수 있도록 지원한다. 소비자들은 더 이상 자동화가 지원되지 않는 스마트 냉장고를 교체하는 대신, 매터 호환 디바이스를 구현하고 네트워크를 연결하여 해당 가전 제품에 기본으로 제공되는 전용 앱이나 리모컨을 더 이상 사용하지 않더라도 다른 모든 것을 제어하는데 사용되는 것과 동일한 최신 앱으로 기존 냉장고를 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있다.

매터는 네트워크 전체를 업데이트하게 될 수도 있다. IoT 에코 시스템과 앱, 특히 프로토콜과 보안이 수년 전 처음 개발된 이후 많은 발전을 이루었다는 점을 생각해봐야 한다. 매터를 활용한다면 디바이스 유저들은 최신 기능으로 설계된 에코 시스템의 이점을 누릴 수 있게 되는 것이다.

매터의 미래

매터는 매터 친화적인 홈 IoT 네트워크를 위해 특별히 설계된 새로운 애플리케이션과 원격 제어 기술의 개발을 촉진할 것이다. 이를 통해 유저들은 필요에 따라 최신 시스템으로 교체하고 업데이트할 수 있다. 게다가 구글, 애플, 아마존과 같은 공급업체들의 기존 주요 에코 시스템과 호환되는 매터는 기존 유저 기반을 상당 수 확보하고 있어 유망한 출발을 기대할 수 있다.

또한 제조사들과 개발자들은 매터의 핵심 기능과 호환성을 유지하면서 각 회사만의 디자인과 특징을 살린 특별 기능을 더한 맞춤형 버전을 자유롭게 제작할 수 있다. 이를 통해 개발자들은 기존의 제품을 처음부터 뜯어고치지 않고도 유저들에게 향상된 경험을 제공할 수 있다.

물론 단일 디바이스를 위한 전용 제어 앱과 리모컨은 특수한 용도로 늘 필요할 것이다. 예를 들어, 차고 도어 개폐기는 긴 진입로를 따라 신호를 전송할 수 있는 전용 네트워크를 통해 리모컨에 연결된다. 모든 활용 사례에 완벽히 맞아 떨어지는 기술은 존재하지 않겠지만, 전용 앱과 디바이스를 활용한 접근 방식이 더 적합한 경우도 있다. 매터 호환성은 매터 네트워크를 통해 원격으로 디바이스 활동을 모니터링할 수 있는 기능으로 여전히 유용할 수 있다.

매터의 광범위한 채택에 있어서는 소비자들이 새로운 디바이스를 구매할 때 호환성을 쉽게 확인하고 신뢰할 수 있어야 한다. CSA에서는 소비자들을 위해 인증된 제품을 쉽게 알아볼 수 있는 고유 로고(그림 1)를 비롯하여 엄격한 테스트 및 검증 절차를 개발하고 있다.

그림 1: 매터(Matter) 로고 및 워드마크, 매터 인증 디바이스에 적용 예정이다 (출처: Connectivity Standards Alliance)

맺음말

매터 프레임워크에 디바이스를 통합하려는 개발자들은 설계에 대한 엄격한 테스트와 인증을 거쳐야 할 것이다. CSA는 새로운 설계를 승인하기 위해 테스트 랩을 운영하는 등 해당 분야를 지원하고 있다.

매터는 체계화된 하향식 접근 방식을 통해 이전에는 볼 수 없었던 방식으로 IoT 환경을 통합할 만반의 준비를 갖추고 있다.

저자 소개

존 가베이(Jon Gabay)는 전기 공학을 전공한 후 국방, 상업, 산업, 소비가전, 에너지, 의료 기업에서 설계 엔지니어, 펌웨어 코더, 시스템 설계 엔지니어, 연구 과학자, 제품 개발자로 근무해왔다. 대체 에너지 연구자이자 발명가인 그는 Dedicated Devices Corporation을 설립해 2004년까지 자동화 기술을 연구했다. 그 이후로, 그는 차세대 공학자들과 학생들을 위한 연구 개발, 기사 작성, 기술 개발을 해왔다.