5주차_참고 : 근거리 무선통신 기술 - dhryu60/SmartDevice_2025-1 GitHub Wiki

📡 근거리 무선통신 기술

1. 근거리 무선통신(Near Field Wireless Communication) 개요

  • 정의: 짧은 거리(수 cm~수십 m) 내에서 유선 없이 데이터를 송수신하는 기술
  • 주요 특징:
    • 짧은 통신 거리
    • 낮은 전력 소모
    • 간편한 연결
    • 다양한 디지털기기와의 연동

2. 대표적인 근거리 무선통신 기술

2.1 블루투스 (Bluetooth)

  • 주요 특징:
    • 주파수 대역: 2.4 GHz ISM Band
    • 전송 속도: 최대 3 Mbps (Bluetooth 2.0 + EDR 기준)
    • 거리:
      • Class 1: 최대 100m
      • Class 2: 최대 10m (일반적 스마트폰)
      • Class 3: 최대 1m
    • 버전별 특징:
      버전 주요 특징
      1.x 초기 버전, 속도 제한
      2.x EDR 도입 (Enhanced Data Rate)
      4.x 저전력 (Bluetooth Low Energy, BLE)
      5.x 속도 향상, 범위 확장, IoT 최적화
    • 활용 사례: 무선 이어폰, 키보드, 스마트워치, 차량 내 통신 등

2.2 NFC (Near Field Communication)

  • 주요 특징:
    • 주파수 대역: 13.56 MHz
    • 거리: 약 4~10cm
    • 전송 속도: 최대 424 Kbps
    • 장점: 터치만으로 연결 가능, 짧은 거리로 보안성 ↑
    • 활용 사례: 모바일 결제(삼성페이, 애플페이), 교통카드, 출입 인증

2.3 Wi-Fi Direct

  • 주요 특징:
    • Wi-Fi 기술을 활용한 P2P 통신
    • 거리: 최대 200m (Wi-Fi 커버리지 내)
    • 속도: 최대 250 Mbps 이상
    • 활용 사례: 스마트폰 간 대용량 파일 전송, 무선 프린팅, 미러링

2.4 Zigbee

  • 주요 특징:
    • 주파수 대역: 2.4 GHz
    • 거리: 최대 100m (Mesh 네트워크 가능)
    • 속도: 최대 250 Kbps
    • 장점: 초저전력, 수천 개 노드 연결 가능
    • 활용 사례: 스마트홈, 스마트미터, 공장 자동화

2.5 UWB (Ultra-Wideband)

  • 주요 특징:
    • 주파수 대역: 3.1~10.6 GHz
    • 거리: 수 m ~ 10m 내외
    • 정확도: 10cm 이하 위치 인식 가능
    • 활용 사례: 디지털 키, 정밀 위치 측위, AR/VR

3. 비교 요약

기술 주파수 대역 최대 거리 속도 주요 활용
Bluetooth 2.4 GHz 1~100m 최대 3 Mbps 웨어러블, 차량, 오디오
NFC 13.56 MHz 4~10cm 424 Kbps 결제, 인증
Wi-Fi Direct 2.4/5 GHz 200m 250 Mbps+ P2P 파일 전송
Zigbee 2.4 GHz 100m 250 Kbps 스마트홈
UWB 3.1~10.6 GHz 10m 110 Mbps+ 위치추적, 자동차 키

4. 근거리 무선통신 기술의 미래와 시장 전망

  • 스마트홈, IoT 기기의 폭발적 증가
  • UWB 기반의 초정밀 위치기반 서비스 확대
  • Bluetooth LE Audio, Auracast로 무선 오디오의 패러다임 변화
  • 저전력, 초보안, 즉시 연결성 강화 방향으로 진화

5. 요약

"블루투스와 NFC는 이미 우리의 일상 속에, Zigbee와 UWB는 스마트시티와 IoT 세상으로 향하는 핵심 인프라입니다."
향후 스마트홈, 자율주행, IoT 시대에 필수적으로 사용될 통신 기술들이며, 각 기술별 속도, 거리, 소비전력 특성에 따라 선택적으로 활용되고 있습니다.