2019.10.23

“애플의 U1과 구글의 솔리” 스마트폰에 탑재된 레이더 기술의 승자는?

Mike Elgan | Computerworld
애플과 구글의 최신 플래그십 스마트폰에는 놀라운 카메라가 있다.

그런데 대중의 반응은 놀라울 정도로 무덤덤하다. 스마트폰에서 카메라가 차지하는 중요성이나 중심적인 역할에도 불구하고, 기존의 카메라도 이미 충분히 놀라웠기 때문인 것으로 보인다. 더 좋은 카메라가 일상 생활과 일을 바꾸지는 않는다. 사람들은 새로운 스마트폰에는 항상 더 좋은 카메라가 있다는 사실에 익숙하다. 

그런데 아이폰 11과 픽셀 4 시리즈에는 정말 새로운 것이 하나 있다. 바로 레이더다.

우리는 갑자기 휴대폰이 레이더를 사용하는 세상에 살게 됐다. 이것이 무엇을 의미할까? 반짝이는 새 휴대폰은 잠시 잊고, 미래를 살펴보자. 
 
ⓒ APPLE
 

U1 칩을 내세운 애플

애플의 아이폰 11에는 애플이 설계한 무선 칩인 U1이 탑재되어 있다. U1은 UWB(Ultra Wideband) 범위 내 위치 감지 레이더를 지원한다.

영화 속에 등장한 구형 잠수함을 떠올리면 이해하기 쉽다. 전파 펄스가 모든 방향으로 전송되면, 반향의 각도와 타이밍으로 적 잠수함의 위치가 커다랗고 둥근 녹색 화면에 표시된다.

애플의 특허 문서에 따르면, U1 기술은(기기에 내장된 여러 안테나와 같은 다양한 부품과 함께) 대상의 방향 및 거리 뿐만 아니라 움직임의 궤적도 식별한다.

그러나 구형 잠수함 레이더 시스템과 달리, UWB는 데이터를 전송할 수도 있다. 대역폭 비교를 해보면, 블루투스는 2MHz 채널을 사용하고, 와이파이는 20MHz를 사용한다. U1은 500MHz 대역폭의 채널을 사용한다. 이 정도의 대역폭이라면, 기기 간에 어떤 물체가 있더라도 성능에 영향을 미치지 않음을 의미한다.

블루투스와 마찬가지로 U1도 데이터 전송을 용이하게 한다. 하지만 아이폰은 UWB, 블루투스, 와이파이 중 가장 빠른 것을 지능적으로 선택한다고 한다. UWB가 범위와 방향 감지를 결정하지만 데이터 전송은 아직 와이파이가 더 빠르다.

U1 기술은 소파 밑의 차 키를 찾는 것과 같은 사소한 용도나 홈킷(HomeKit) 기반의 디바이스 효율성 개선에 사용될 것이다. 소문에는 애플이타일(Tile)과 유사한 형태의 제품과 서비스를 통해 아이폰 11과 그 이후 제품에서 태그된 것은 무엇이든 찾을 수 있는 ‘애플 태그(Apple Tags)’를 준비 중인 것으로 알려져 있다. 

현재 공개되어 있는 U1을 활용한 기능은 에어드롭(AirDrop)이 휴대폰이 가리키는 방향을 기반으로 공유 대상의 우선순위를 정하는 것이다.

U1이 애플 독점 설계 칩이지만, 아이픽스잇(iFixit)이 분해한 결과 데카웨이브(Decawave)의 울트라 와이드밴드 DW1000(Ultra Wideband DW1000) 칩을 사용하는 다른 디바이스와 호환되는 것으로 알려졌다.

미래에는 애플의 U1 기반 UWB 기술이 더 중요하게 사용될 것이다. 예를 들어, 애플이 아이비콘(iBeacon) 제품을 블루투스에서 U1 기반 UWB로 바꿀 것이라는 여러 정황이 드러나고 있다. 즉, 유통 기업이나 콘서트 홀, 스포츠 경기장, 박물관, 심지어 시청 같은 공간에서 저렴하면서도 품질이 높은 ‘실내 GPS’와 위치 추적이 가능해짐을 시사한다. 기업은 전용 리더기가 필요없는 매우 강력한 RFID 대체 기술을 얻게 될 것이다.

U1 칩은 애플 페이 모바일 결제의 보안을 강화하기도 한다. U1의 방향 및 거리 탐지로 현재 NFC 기반의 결제의 위협인 ‘릴레이 어택’이 불가능하게 되기 때문이다.

또한, 애플의 U1 기술은 미래의 애플 워치 및 스마트 글래스와 같은 웨어러블 기기뿐만 아니라 가정용 기기, 드론, 자율 주행차 혹은 일반 자동차에 이르기까지 속도와 품질을 향상시킬 것이다. U1 기반 아이폰을 차 키로 활용하면, 기존 무선 차 키보다 훨씬 더 안전할 수 있다. 애플의 특허에는 우버 기사가 여러 사람들 속에서 승객을 발견하도록 하는 기술 등 여러 자동차 관련 UWB 기술 활용 사례가 설명되어 있다.

특히, 스마트 글래스 사용 사례가 흥미롭다. U1 기반 UWB 기술로, 애플의 미래 스마트 안경은 실제 세계의 3차원 공간에 가상 객체를 고정할 수 있게 되는데, 이는 가상현실의 핵심 기능이다. 안경이 데이터가 표시되는 구글 글래스 같은 헤드업 디스플레이나 3D 차원의 실체 현실에 데이터가 고정되어 표시되는 마이크로소프트 홀로렌즈나 매직 리프와 차별화되는 부분이다. 

즉, 현재의 스마트폰 기반 UWB는 지루하고 무의미하지만, 미래에는 세상을 변화시킬 만 하다는 의미다.
 

솔리(Soli)를 내세운 구글

지난 주에 공개됐고 다음 주 정식 출시 예정인 구글의 픽셀 4에는 솔리(Soli)라는 이름의 칩 기반 기술이 탑재되어 있다. 솔리는 모토로라 출신의 R&D 팀에서 개발한 것이다.
 
ⓒ GOOGLE

솔리는 허공 제스처 인터페이스와 얼굴 인증을 포함해 매우 정교한 3D 추적 및 이미징이 가능하다.

구글은 이 새로운 허공 제스처 기능을 ‘모션 센스(Motion Sense)’라고 부르며, 스마트폰을 제어하기 위해 사용하는 동작을 ‘퀵 제스처(Quick Gesture)’라고 부른다. 

솔리는 새롭고 정교한 레이더 기술로 세심한 부분의 편의성을 높인다. 예를 들어, 사용자가 다가오면 얼굴을 스캔하고 신속히 휴대폰을 잠금 해제한다. 또한, 사용자가 휴대폰에서 어떤 작업을 하고 있는지, 그리고 주의를 기울이는지 무시하는지 알 수 있다.

산타 클로스처럼 솔리는 사용자가 “잠잘 때나 일어날 때”를 인식한다.

이 모든 기능이 은근히 사생활을 침해하는 것 같지만, 구글은 카메라가 관여하지 않고 모든 데이터가 기기 내부에서만 처리되기 때문에 개인 정보 보호가 된다고 설명한다.

휴대폰 위 허공에서 손을 휘젓는 제스처로 음악을 재생하고 알림을 일시 중지할 수 있다. 휴대폰쪽으로 손을 뻗으면 벨소리가 작아진다.

솔리는 “미국, 캐나다, 싱가폴, 호주, 대만, 대부분의 유럽 국가”로 사용이 제한되어 있다. 솔리가 동작하는 주파수는 57~64GHz 대역인데, 일부 국가의 네비게이션 시스템 및 군사 시설과 주파수가 동일해 이런 국가에서는 사용이 금지된다. 픽셀 4는 사용자가 이런 국가에 있는 경우 솔리 기능을 비활성화한다.

이 제약으로 인해 인도에서는 픽셀 4 판매가 금지됐다.
 

휴대폰의 레이더로 무엇을 할 수 있을까?

갑자기 휴대폰이 레이더를 사용하는 세상이 됐다. 이게 우리에게 어떤 의미일까? 구글의 솔리 기술은 멋지고, 손쉽고, 편리한 스마트폰 사용을 가능하게 하며, 다른 기업에선 예상하지 못한 흥미로운 기능을 추가할 수도 있다. 하지만 궁극적으로는 사용자 인터페이스 기술이다.

반면, 애플의 U1 UWB 기술은 발전에 더욱 깊이가 있다. UWB 기술이 수십년 동안 사용됐지만, 휴대폰에 내장되리라고 예상한 사람은 많지 않다.

애플이 그것을 해냈고, 이제 업계는 스마트폰에 이 기능을 따라하기 위해 분투하고 있다. 다시 말해, 애플은 하룻밤 만에 스마트폰 UWB 기술을 주류로 만든 것이다. 애플 기기와 솔리와 같은 것을 얻으려고 노력할 일은 없어도, 안드로이드폰이 U1 칩과 같은 것을 얻으려고 할 것은 분명하다.

더구나 소형 UWB 기술은 우리가 수년 동안 이야기했던 미래의 기초 기술이 될 것이다. 증강현실, 자율 주행차, 고성능 실내 항법, 센서 기반 AI 비서 등을 예로 들 수 있다. 구글 레이더가 픽셀 4 사용을 재미있게 할 수는 있다. 하지만 내일은 애플의 레이더가 더 강력하고 세상을 변화시키고, 문화를 바꾸고 비즈니스를 가능하게 하는 새로운 기술의 세계를 열게 될 것이다. editor@itworld.co.kr
 


2019.10.23

“애플의 U1과 구글의 솔리” 스마트폰에 탑재된 레이더 기술의 승자는?

Mike Elgan | Computerworld
애플과 구글의 최신 플래그십 스마트폰에는 놀라운 카메라가 있다.

그런데 대중의 반응은 놀라울 정도로 무덤덤하다. 스마트폰에서 카메라가 차지하는 중요성이나 중심적인 역할에도 불구하고, 기존의 카메라도 이미 충분히 놀라웠기 때문인 것으로 보인다. 더 좋은 카메라가 일상 생활과 일을 바꾸지는 않는다. 사람들은 새로운 스마트폰에는 항상 더 좋은 카메라가 있다는 사실에 익숙하다. 

그런데 아이폰 11과 픽셀 4 시리즈에는 정말 새로운 것이 하나 있다. 바로 레이더다.

우리는 갑자기 휴대폰이 레이더를 사용하는 세상에 살게 됐다. 이것이 무엇을 의미할까? 반짝이는 새 휴대폰은 잠시 잊고, 미래를 살펴보자. 
 
ⓒ APPLE
 

U1 칩을 내세운 애플

애플의 아이폰 11에는 애플이 설계한 무선 칩인 U1이 탑재되어 있다. U1은 UWB(Ultra Wideband) 범위 내 위치 감지 레이더를 지원한다.

영화 속에 등장한 구형 잠수함을 떠올리면 이해하기 쉽다. 전파 펄스가 모든 방향으로 전송되면, 반향의 각도와 타이밍으로 적 잠수함의 위치가 커다랗고 둥근 녹색 화면에 표시된다.

애플의 특허 문서에 따르면, U1 기술은(기기에 내장된 여러 안테나와 같은 다양한 부품과 함께) 대상의 방향 및 거리 뿐만 아니라 움직임의 궤적도 식별한다.

그러나 구형 잠수함 레이더 시스템과 달리, UWB는 데이터를 전송할 수도 있다. 대역폭 비교를 해보면, 블루투스는 2MHz 채널을 사용하고, 와이파이는 20MHz를 사용한다. U1은 500MHz 대역폭의 채널을 사용한다. 이 정도의 대역폭이라면, 기기 간에 어떤 물체가 있더라도 성능에 영향을 미치지 않음을 의미한다.

블루투스와 마찬가지로 U1도 데이터 전송을 용이하게 한다. 하지만 아이폰은 UWB, 블루투스, 와이파이 중 가장 빠른 것을 지능적으로 선택한다고 한다. UWB가 범위와 방향 감지를 결정하지만 데이터 전송은 아직 와이파이가 더 빠르다.

U1 기술은 소파 밑의 차 키를 찾는 것과 같은 사소한 용도나 홈킷(HomeKit) 기반의 디바이스 효율성 개선에 사용될 것이다. 소문에는 애플이타일(Tile)과 유사한 형태의 제품과 서비스를 통해 아이폰 11과 그 이후 제품에서 태그된 것은 무엇이든 찾을 수 있는 ‘애플 태그(Apple Tags)’를 준비 중인 것으로 알려져 있다. 

현재 공개되어 있는 U1을 활용한 기능은 에어드롭(AirDrop)이 휴대폰이 가리키는 방향을 기반으로 공유 대상의 우선순위를 정하는 것이다.

U1이 애플 독점 설계 칩이지만, 아이픽스잇(iFixit)이 분해한 결과 데카웨이브(Decawave)의 울트라 와이드밴드 DW1000(Ultra Wideband DW1000) 칩을 사용하는 다른 디바이스와 호환되는 것으로 알려졌다.

미래에는 애플의 U1 기반 UWB 기술이 더 중요하게 사용될 것이다. 예를 들어, 애플이 아이비콘(iBeacon) 제품을 블루투스에서 U1 기반 UWB로 바꿀 것이라는 여러 정황이 드러나고 있다. 즉, 유통 기업이나 콘서트 홀, 스포츠 경기장, 박물관, 심지어 시청 같은 공간에서 저렴하면서도 품질이 높은 ‘실내 GPS’와 위치 추적이 가능해짐을 시사한다. 기업은 전용 리더기가 필요없는 매우 강력한 RFID 대체 기술을 얻게 될 것이다.

U1 칩은 애플 페이 모바일 결제의 보안을 강화하기도 한다. U1의 방향 및 거리 탐지로 현재 NFC 기반의 결제의 위협인 ‘릴레이 어택’이 불가능하게 되기 때문이다.

또한, 애플의 U1 기술은 미래의 애플 워치 및 스마트 글래스와 같은 웨어러블 기기뿐만 아니라 가정용 기기, 드론, 자율 주행차 혹은 일반 자동차에 이르기까지 속도와 품질을 향상시킬 것이다. U1 기반 아이폰을 차 키로 활용하면, 기존 무선 차 키보다 훨씬 더 안전할 수 있다. 애플의 특허에는 우버 기사가 여러 사람들 속에서 승객을 발견하도록 하는 기술 등 여러 자동차 관련 UWB 기술 활용 사례가 설명되어 있다.

특히, 스마트 글래스 사용 사례가 흥미롭다. U1 기반 UWB 기술로, 애플의 미래 스마트 안경은 실제 세계의 3차원 공간에 가상 객체를 고정할 수 있게 되는데, 이는 가상현실의 핵심 기능이다. 안경이 데이터가 표시되는 구글 글래스 같은 헤드업 디스플레이나 3D 차원의 실체 현실에 데이터가 고정되어 표시되는 마이크로소프트 홀로렌즈나 매직 리프와 차별화되는 부분이다. 

즉, 현재의 스마트폰 기반 UWB는 지루하고 무의미하지만, 미래에는 세상을 변화시킬 만 하다는 의미다.
 

솔리(Soli)를 내세운 구글

지난 주에 공개됐고 다음 주 정식 출시 예정인 구글의 픽셀 4에는 솔리(Soli)라는 이름의 칩 기반 기술이 탑재되어 있다. 솔리는 모토로라 출신의 R&D 팀에서 개발한 것이다.
 
ⓒ GOOGLE

솔리는 허공 제스처 인터페이스와 얼굴 인증을 포함해 매우 정교한 3D 추적 및 이미징이 가능하다.

구글은 이 새로운 허공 제스처 기능을 ‘모션 센스(Motion Sense)’라고 부르며, 스마트폰을 제어하기 위해 사용하는 동작을 ‘퀵 제스처(Quick Gesture)’라고 부른다. 

솔리는 새롭고 정교한 레이더 기술로 세심한 부분의 편의성을 높인다. 예를 들어, 사용자가 다가오면 얼굴을 스캔하고 신속히 휴대폰을 잠금 해제한다. 또한, 사용자가 휴대폰에서 어떤 작업을 하고 있는지, 그리고 주의를 기울이는지 무시하는지 알 수 있다.

산타 클로스처럼 솔리는 사용자가 “잠잘 때나 일어날 때”를 인식한다.

이 모든 기능이 은근히 사생활을 침해하는 것 같지만, 구글은 카메라가 관여하지 않고 모든 데이터가 기기 내부에서만 처리되기 때문에 개인 정보 보호가 된다고 설명한다.

휴대폰 위 허공에서 손을 휘젓는 제스처로 음악을 재생하고 알림을 일시 중지할 수 있다. 휴대폰쪽으로 손을 뻗으면 벨소리가 작아진다.

솔리는 “미국, 캐나다, 싱가폴, 호주, 대만, 대부분의 유럽 국가”로 사용이 제한되어 있다. 솔리가 동작하는 주파수는 57~64GHz 대역인데, 일부 국가의 네비게이션 시스템 및 군사 시설과 주파수가 동일해 이런 국가에서는 사용이 금지된다. 픽셀 4는 사용자가 이런 국가에 있는 경우 솔리 기능을 비활성화한다.

이 제약으로 인해 인도에서는 픽셀 4 판매가 금지됐다.
 

휴대폰의 레이더로 무엇을 할 수 있을까?

갑자기 휴대폰이 레이더를 사용하는 세상이 됐다. 이게 우리에게 어떤 의미일까? 구글의 솔리 기술은 멋지고, 손쉽고, 편리한 스마트폰 사용을 가능하게 하며, 다른 기업에선 예상하지 못한 흥미로운 기능을 추가할 수도 있다. 하지만 궁극적으로는 사용자 인터페이스 기술이다.

반면, 애플의 U1 UWB 기술은 발전에 더욱 깊이가 있다. UWB 기술이 수십년 동안 사용됐지만, 휴대폰에 내장되리라고 예상한 사람은 많지 않다.

애플이 그것을 해냈고, 이제 업계는 스마트폰에 이 기능을 따라하기 위해 분투하고 있다. 다시 말해, 애플은 하룻밤 만에 스마트폰 UWB 기술을 주류로 만든 것이다. 애플 기기와 솔리와 같은 것을 얻으려고 노력할 일은 없어도, 안드로이드폰이 U1 칩과 같은 것을 얻으려고 할 것은 분명하다.

더구나 소형 UWB 기술은 우리가 수년 동안 이야기했던 미래의 기초 기술이 될 것이다. 증강현실, 자율 주행차, 고성능 실내 항법, 센서 기반 AI 비서 등을 예로 들 수 있다. 구글 레이더가 픽셀 4 사용을 재미있게 할 수는 있다. 하지만 내일은 애플의 레이더가 더 강력하고 세상을 변화시키고, 문화를 바꾸고 비즈니스를 가능하게 하는 새로운 기술의 세계를 열게 될 것이다. editor@itworld.co.kr
 


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