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HMS Industrial Networks AB
산업용 네트워킹의 미래
HMS 인더스트리얼 네트웍스(HMS Industrial Networks)의 예르겐 팔마게르(Jörgen Palmhager)와 라이프 말베르그(Leif Malmberg)가 여러분을 차세대 산업용 통신 기술의 세계로 안내할 것이다.
HMS의 COO(Chief Operating Officer)인 예르겐 팔마게르(Jörgen Palmhager)는 “새로운 기술을 이해하기 위해서는 먼저 과거를 살펴보는 것이 필요하다.”고 언급하고 “산업용 이더넷 네트워크가 소개된 2000년대 초반에, 디바이스 제조업체 및 머신 빌더는 기존 필드버스 네트워크는 물론 새로운 산업용 이더넷 네트워크와 호환성을 유지할 수 있는 장치를 개발해야 한다는 점을 깨달았다. HMS는 적절한 기능과 비용, 크기, 성능을 갖춘 특화된 네트워크 프로세서가 필요하다는 점을 깨달았다.”고 말했다.
그 결과, 프로세서 및 컨트롤러, API를 매우 협소한 공간(10x10mm)에 집적한 단일 칩 네트워크 프로세서인 Anybus NP30이 출시되었다. 또한 실제 칩에 데이터를 저장할 수 있는 플래시 메모리도 포함하고 있다.
새로운 네트워크, 새로운 요구
예르겐 팔마게르는 “지난 수년간에 걸쳐 우리가 확인했던 것은 산업용 이더넷은 더 높은 성능과 새로운 아키텍처를 요구하고 있다는 것이다.”라며, “새로운 산업용 이더넷 네트워크는 서로 다른 네트워크 및 프로토콜 간의 ‘변환(Translation)’을 처리하는 네트워크 프로세서를 더 많이 필요로 하면서 갈수록 특화되고 있다. 즉 서로 다른 네트워크 특성에서도 보다 유연하게 더 많은 데이터를 전송해야 한다는 것이다.”라고 설명했다.
이러한 요구에 부응하기 위해 HMS은 고성능 ARM 코어 및 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 패브릭 기반의 단일 칩 네트워크 프로세서인 Anybus NP40을 출시했다. 이 디바이스는 플래시 기반으로, 아키텍처는 성능 및 유연성을 고려하여 단일 칩으로 설계되었다.
FPGA 패브릭은 다양한 실시간 이더넷 인터페이스를 구현하기 위해 사용되며, ARM 코어는 프로토콜 및 애플리케이션 스택을 구동하기 위해 사용된다. NP40은 플래시 기반이기 때문에 이 디바이스는 여러 다른 산업용 이너넷 네트워크에 맞게 재프로그램이 가능하다. 이는 단일 하드웨어 플랫폼으로 간단하게 새로운 펌웨어를 다운로드함으로써 여러 다른 네트워크를 지원할 수 있음을 의미한다. 예르겐 팔마게르는 “이 새로운 기술은 제품에 통신 모듈을 설치할 수 있고, 그런 다음 다른 네트워크와 연결하는데 필요한 소프트웨어를 정확하게 다운로드 할 수 있기 때문에 디바이스 제조업체에게 매우 유용하다.”라고 언급했다.
또한 그는 “보다 빠른 프로세서와 FPGA 영역을 겸비하고 있는 이 새로운 기술은 미래에도 적용 가능한 플랫폼이 될 것이다.”며 “서로 다른 분야의 사용자들에게 모두 최상의 선택이 될 것이다. 복잡한 애플리케이션을 위해 필요한 속도 및 정확성을 제공하는 것은 물론, 간단하게 새로운 펌웨어를 다운로드함으로써 다른 네트워크에도 적용할 수 있는 유연성을 제공한다.”고 말했다.
3가지 구성방식
라이프 말베르그는 HMS의 임베디드 솔루션 제품 라인 매니저이다. 그는 오랫동안 완벽하면서도 서로 다른 폼팩터의 솔루션을 제공하기 위해 자동화 산업의 흐름을 주시해 왔다. 그는 “고객들은 기능 및 지원, 컨설팅, 유지관리 측면에서 모두 완벽한 솔루션을 원하고 있다.”며, “하지만 자신들이 원하는 통합 방법에 따른 커넥티비티 솔루션을 구현하기 위해 서로 다른 구성방식을 요구하고 있다. 대부분의 사용자들은 네트워크 커넥티비티를 구현하기 위해 해당 머신에 간단하게 플러그할 수 있는 완벽한 모듈 방식을 요구하고 있는 것으로 보이지만, 마더보드에 탑재할 수 있거나 고유의 네트워크 커넥터를 갖춘 반제품의 네트워크 카드를 원하는 사용자들도 있다. 또한 네트워크 프로세서 자체 만을 원하거나 이를 통해 자체 솔루션을 구현하고자 하는 사용자들도 있다.”고 설명했다.
이는 HMS가 자사의 임베디드 CompactCom을 서로 다른 폼팩터로 패키징하는 이유이기도 하다. 칩이나 브릭, 혹은 모듈 타입으로 사용자들은 자신들이 원하는 통신 솔루션이 되도록 통합 방법을 선택할 수 있다. 이는 통신 칩을 구현하거나 하드웨어의 나머지 부분을 자체적으로 설계하거나 혹은 브릭을 탑재하거나 자체 커넥터를 장착하고, 이미 제작된 통신 모듈을 플러그하는 것에 이르기까지 다양하다. 라이프 말베르그는 “이러한 측면에서 볼 때, 우리는 이전에도 NP30을 통해 이러한 옵션을 제공할 수 있었다. 하지만 새로운 임베디드 컨셉을 통해 여러 구성방식의 새로운 기술 플랫폼으로 우리가 제공할 수 있는 범위를 보다 더 확장시킬 수 있게 되었다.”고 밝혔다.
Jîrgen Palmhager
안전 및 에너지를 비롯한 기타 동향
성능 및 유연성 증대는 새로운 기술을 추동하는 가장 강력한 흐름이지만, 산업에 영향을 미치는 다른 동향들도 있다. 안전성 통합은 이러한 흐름 중 하나로 갈수록 많은 산업 현장에서 일반 공장 네트워크에 네트워크 안전성을 통합하는 방법을 찾고 있다. 이는 또한 HMS가 산업용 디바이스와 안전한 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 새로운 안전 모듈을 개발하는 이유이기도 하다.
기업들이 보다 친환경화되고, 에너지 소비 및 방출과 관련해 보다 강화된 법률을 준수하고, 비용을 절감하기 위해 노력함에 따라 에너지 절감이 또 다른 중요한 흐름이 되고 있다. 예르겐 팔마게르는 “PROFIenergy와 같이 새롭게 부상하고 있는 에너지 프로파일은 물론 사회의 일반적인 흐름도 마찬가지다. 산업 설비에는 40% 미만의 활용도에 불과한 서로 다른 머신들이 있는 경우가 많다. 대부분의 경우 머신들은 동작 모드처럼 스탠바이 모드에서도 거의 동일한 양의 에너지를 소모하기 때문에 사용하지 않을 때는 자동으로 스위치를 오프하는 장치를 이용해 상당한 비용을 절감할 수 있다. 또 다른 명확한 사례는 최근 발생한 일본의 지진 및 쓰나미의 여파다. 후쿠시마 원자로의 고장으로 전력부족이 발생하면서 기업들은 모든 가능한 수단을 통해 에너지를 절감하기 위해 노력하고 있으며, 전력소모가 적은 산업용 디바이스에 대한 요구가 여전히 높다.”고 설명했다.
새로운 이더넷 네트워크는 더 많은 기능을 구현하고, 산업용 애플리케이션에 보다 쉽게 접근할 수 있도록 해준다. 또한 전체 설비는 물론 개별 디바이스에 대한 무단 접속과 같은 보안 측면의 중요성도 갈수록 높아지고 있다. 예르겐 팔마게르는 “이는 우리가 보안 솔루션을 제공하는 가장 중요한 이유이며, 더 많은 고객들이 이를 요구하고 있다.”며, “앞으로 필요한 또 다른 이더넷 요건은 새로운 IPv6(Internet Protocol version 6)를 지원하는 제품을 공급하는 것이다. 우리는 이미 이 프로토콜을 구동하는 솔루션을 갖추고 있으며, 이는 향후 반드시 갖춰야 할 분야가 될 것이다.”고 말했다.
Leif Malmberg
미래가 다가온다.
차세대 통신 솔루션이 2013년이나 2014년까지 표준 모듈처럼 마켓에 확산되지 않는다 하더라도, 선도적으로 이 기술을 시험 사용하는 고객들은 이미 존재하고 있다. 예르겐 팔마게르는 “실제로 우리는 새로운 NP40-기반 기술을 시험 사용 고객들을 위해 구현하고 있으며, 공장 애플리케이션 분야와 밀접하게 파트너쉽을 맺고 이를 개발하고 있다.”고 언급했다. 라이프 말베르그는 “이 새로운 기술은 특히 드라이브 및 모션 분야의 기업들이 많은 관심을 가지고 있는 것으로 보인다. AIDA 기업 및 해당 공급업체들은 이 새로운 기술의 가장 선도적인 적용업체가 될 것으로 예상된다.”고 덧붙였다.
HMS는 솔루션을 자체적으로 제작하기 보다는 구현 전반에 대한 조언 및 지원을 필요로 하는 디바이스 제조업체들의 완벽한 통신 솔루션에 대한 수요는 지속될 것으로 보고 있다. 라이프 말베르그는 “이러한 요구는 몇 년 동안 변함없이 유지되고 있다.”며, “머신 빌더 및 디바이스 제조업체들은 네트워크 통신 문제를 파트너에게 맡김으로써 자체 디바이스 구현에 주력할 수 있어 더 많은 혜택을 얻을 수 있다.”고 밝혔다.
