[인더스트리뉴스 이건오 기자] 산업용 통신 솔루션 선도업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation)는 10월 22일, 서울 JW매리어트호텔에서 기자간담회를 열고 센서에서 클라우드까지 OT와 IT를 원활하게 연결할 수 있는 통합 솔루션인 ‘netFIELD’ 출시를 발표했다.

이 솔루션은 데이터 생성에서 데이터 집계, 그리고 클라우드 기반 관리 포털을 통한 디바이스 및 데이터 관리에 이르기까지 산업 디지털화를 가속화하는 netX 기반의 다양한 디바이스 및 소프트웨어 솔루션을 제공한다.

인더스트리 4.0 구현하는 엣지 컴퓨팅 기능 포함

주요 netFIELD 솔루션인 IO-Link 엣지 게이트웨이(Edge Gateway)는 독일 SPS/IPC/Drives 2018 전시회에서 ‘오토메이션 어워드(Automation Award) 2018’ 대상을 수상한 바 있다. 이 상의 수상자는 전시회 참관객의 투표로 결정되며, 힐셔의 장치는 총 33.9%의 득표를 얻어 2018년 전시회에 출품된 디자인 중 가장 혁신적인 제품으로 평가됐다.

힐셔의 netFIELD 솔루션을 소개한 스테판 갈만(Stefan Gallmann) 세일즈 수석부사장은 “IO-Link 엣지 게이트웨이는 기존의 IP67 타입 IO-Link 제품에 PROFINET 및 EtherNet/IP 등의 통신 기능을 추가해 다양한 실시간 이더넷(Real-Time Ethernet) 프로토콜에 연결할 수 있다”며, “이 솔루션은 인더스트리 4.0 시나리오를 구현할 수 있는 엣지 연결 및 엣지 컴퓨팅과 관련된 다양한 기능을 포함하고 있다. 소프트웨어 아키텍처는 리눅스를 기반으로 하고, 컨테이너 기반 애플리케이션은 도커 프레임워크(Docker Framework)를 활용한다”고 설명했다.

이어 “OPC-UA 서버 및 모바일 앱을 이용한 장치 구성을 지원하는 블루투스(Bluetooth) 기능도 포함돼 있다”며, “클라우드 기반 netFIELD 엣지 포털을 이용하면 새로운 애플리케이션을 장치에 쉽게 구축할 수 있고 원격으로 구성 및 모니터링, 관리 및 업데이트가 가능하다”고 말했다.

netFIELD의 하드웨어는 힐셔의 멀티 프로토콜 지원 네트워크 컨트롤러 제품인 netX 기술을 기반으로 구현됐다. netIOL ASIC은 100MHz의 CPU를 기반으로 4포트의 IO-Link 통신을 지원하며, 모든 포트에서 동시에 고속 데이터 전송(400us 주기)이 가능하다. netX90은 실시간 이더넷과 IO-Link 간의 컨버전이 가능하며, 두 개의 ARM Cortex-M4 프로세서를 내장하고 있어 사용자 지정 애플리케이션을 별도의 코어에 구현할 수 있다. 또한 다른 netX 기반 SoC를 추가해 엣지 통신 및 컴퓨팅을 지원할 수 있다.

힐셔코리아 원일민 대표는 “보다 완전한 산업 디지털화를 실현하기 위해 힐셔는 다양한 이기종 자동화 환경의 모든 중요한 산업 자동화 네트워크를 변환해 데이터를 집계하고, 사전 처리된 데이터를 IT 및 클라우드 서비스로 제공할 수 있는 솔루션 개발에 주력하고 있다”고 말하며, “미래의 산업용 통신 요구에 대응하고 네트워크 간의 완벽한 상호 운용성이 구현될 수 있도록 개방형 인더스트리 4.0 얼라이언스(Open Industry 4.0 Alliance)는 물론, TSN(Time Sensitive Networking) 기술 개발에도 적극 참여하고 있다”고 밝혔다.

기가비트 TSN 솔루션 개발 중

힐셔는 실시간 이더넷 통신을 가능하게 하는 TSN(Time-Sensitive Networking) 솔루션 개발에도 적극 나서고 있다. 현재 LNI 4.0, IIC, AVNU, OPC-UA@TSN 워킹 그룹과 같은 다양한 TSN 관련 분야에서 많은 회사들과 협력하고 있으며 TSN 개발을 위한 테스트베드 구성에도 참여하고 있다.

TSN 기술은 IEEE 802.1 작업그룹 중 하나인 TSN 태스크 그룹에서 개발하고 있는 하나의 표준 규격이다. TSN 태스크 그룹은 기존 AVB(Audio/Video Bridging) 태스크 그룹에서 표준화 작업 영역이 확장됨에 따라 2012년 11월 현재의 이름으로 변경됐다.

오늘날 IEEE 802.3 표준 이더넷은 상호 운용성을 제어하기 위해 IEEE 표준을 따르면서 전 세계적으로 엄청난 성공을 거뒀다. 이로 인해 모든 컴퓨터나 스위치, 허브 등은 상호 연결되어 문제없이 통신이 가능하게 됐다. 그러나 이 같은 표준은 실시간 기능을 지원하지 않는다. 다시 말해 특정 시간에 해당 정보가 특정 기기에 도달한다는 것을 보증할 수 없다는 것이다. 이러한 한계 때문에 PROFINET이나 EtherCAT과 같은 산업용 프로토콜은 자신들만의 특수 기능을 표준 이더넷에 추가해 공급하고 있으며 각각의 진입장벽을 가지고 있다. 하지만 TSN은 이러한 제약이 없이 실시간 이더넷 통신을 가능하게 하는 표준이다.

산업용 네트워크는 결정론적 통신을 필요로 한다고 언급한 올라프 크랏지(Olaf Kratge) 해외영업부사장은 “실시간 이더넷은 결정론적 전송 메커니즘을 갖고 있기 때문에 데이터 전송 및 수신을 제어하고 네트워크에 이벤트를 할당하기 위한 시간 동기화가 가능하다”며, “실시간으로 데이터를 제어하고 정밀한 시간 동기화 및 비디오 스트리밍 등을 지원하기 위해서는 새로운 IEEE 표준이 필요하다”고 설명했다.

이어 “TSN 기술은 하나의 표준이 아니라 다양한 표준이 결합되어 완성될 수 있다”며, “현재 TSN과 관련된 스펙들이 공개되고 있고, 각기 다른 접근 방식을 기반으로 한 여러 콘셉트들이 논의되고 있다. 산업 자동화를 위한 IEEE/IEC 60802 TSN 프로파일은 2021년 중반에 완성될 예정이다”고 덧붙였다.

원일민 대표는 “힐셔는 이미 TSN과 관련된 여러 표준에 대한 기술 데모를 진행했다”며, “xMAC 및 xPEC 아키텍처를 이용한 미래 지향적 기술 구현에 주력하고 있다”고 말했다. 이어 “힐셔는 현재 개발 중인 기가비트 TSN 솔루션을 기반으로 관련 시장에 적극 대응해 나갈 것”이라고 밝혔다.

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