스마트홈 올인원 릴레이 모듈 | 피바로 임플란트 | 접점제어
이번에는 피바로 임플란트라는 디바이스를 간단히 소개하고자 합니다. 최근에는 다양한 스마트 기기들이 생산되고 판매되고 있습니다. 가정 내에서 사용하는 가전을 포함한 다양한 어플라이언스가 휴대폰과 연결할 수 있는 스마트 기능을 가지고 있습니다.
이런 IOT 열풍이 불기 전 스마트홈 유저들은 어떻게 기기들을 스마트하게 연동시킬 수 있었을까요?
이번에 소개하는 피바로 임플란트라는 디바이스는 오래된 가전기기 또는 스마트 기능이 없는 기기들을 스마트하게 바꿔줄 수 있는 디바이스입니다.
외관 크기만 보자면 작은 USB보다도 더 작은 크기를 가지고 있습니다. 임플란트는 다양한 기기들을 스마트하게 바꿔주겠다는 슬로건을 가지고 있습니다. 그래서 기기 속에 넣어서 활용할 수 있게끔 제품 사이즈가 상당히 작게 나왔습니다.
임플란트는 2018년도에 출시된 걸로 알고 있는데요. 이 제품의 오리지널 버전이라고 볼 수 있는 Universal binary sensor라는 제품은 2012년도에 출시됐던 제품이라서 이런 콘셉트의 디바이스가 나온 지 상당히 오래된 걸 알 수 있습니다.
그럼 이 작은 디바이스가 어떻게 스마트기능이 없는 기기들을 스마트하게 바꿔줄 수 있다는 걸까요? 그 전에 접점제어라는 것을 알아야 합니다.
접점 제어란 전기적 또는 전자적 시스템에서 스위치나 릴레이와 같은 물리적 접점을 이용하여 전류의 흐름을 제어하는 방식입니다. 쉽게 얘기하자면 전기 전자회로에서 다리입니다. 두 선 사이에 다리를 연결하면 전기가 통하게 되고 다리가 끊기게 되면 전기가 끊기게 됩니다.
그중 Normally Open 접점은 평소에는 열려있다고 해서 NO 접점이라고 합니다. 전기회로는 개회로(열린 회로)가 되면 전기가 통하지 않게 됩니다. 이 상태에서 버튼을 누르게 되면 두 개의 접점이 서로 이어지게 되므로 전기가 통하게 되어 이 신호를 통해서 컴퓨터가 켜진다거나 혹은 청소기의 작동을 시작하는 제어를 할 수 있게 됩니다.
Normally Close 접점은 NO와 반대입니다. 평소에는 닫혀있다고 해서 NC 접점이라고 합니다. 유휴상태에서는 폐회로(닫힌 회로) 상태로 전기가 계속 통하다가 버튼을 눌러 접점이 끊기게 되면 전기가 더 이상 통하지 않게 되는 상태가 됩니다.
스마트 벽 스위치도 릴레이를 이용한 접점제어 입니다. 다리를 열어둘지 닫아둘지 Zigbee 신호를 통해서 명령을 하게 되고 스위치가 다리를 움직여 전기를 통하게 하거나 안통하게 제어를 한다고 보시면 됩니다.
이처럼 기기나 기계들은 모두 접점 제어를 통해서 작동하거나 제어할 수 있습니다. 컴퓨터나 노트북의 전원을 켜고 스피커의 노래 재생 버튼을 누르고 커피 머신의 커피 추출 버튼을 누르는 것 이처럼 스위치와 버튼이 있는 기기들은 모두 접점 제어를 한다고 볼 수 있는데 임플란트는 이 접점 제어를 할 수 있는 릴레이가 내장되어 있습니다.
가장 대표적으로 소개되는 케이스가 게이트 오프너로 활용할 수 있습니다. 주택의 개인 차고지 문은 보통 리모컨을 통해서 열고 닫기를 하게 될 겁니다. 제어 보드에서 열고 닫는 버튼의 회로에 임플란트 OUT을 연결해 주면 핸드폰을 통해서 또는 자동화를 통해서 창고 문을 자동으로 열고 닫을 수가 있는 거죠.
이 작은 디바이스에 릴레이가 내장되어 있으니 다양한 기계와 기기들의 접점 회로에 연결하기만 하면 스마트홈 플랫폼에서 제어할 수 있음과 동시에 자동화까지 구현이 가능하게 됩니다.
임플란트는 총 2개의 OUT을 가지고 있습니다. 즉 2개의 릴레이를 통해서 접점제어를 할 수 있는 제품이고 왼편으로는 다양한 배선들이 연결되어 있는데 각각 배선이 어떨때 사용되는지 대표적인 기능 3가지를 알아보겠습니다.
저도 잘 사용하고 있는 기능인데요. DS18B20 온도센서를 총 6개 연결할 수 있습니다. 저는 임플란트 하나와 온도센서를 통해서 각 난방 배관의 입수관과 출수관에 붙여서 배관의 온도를 측정하고 있습니다. 향후 난방 자동화에 활용하고자 데이터를 모으고 있는 중이죠.
0-10v는 0-5v, 4-20ma 전류와 비슷하게 산업 자동화 제어시스템에서 많이 사용하는 방식으로 어떤 센서의 수치를 전기적인 신호로 변환해서 표현할 수 있는 방식입니다.
예를들면 0에서부터 65555lx를 측정하는 조도센서라고 하면 0부터 65555사이의 조도 값을 0v부터 10v 사이의 전압 값으로 변환해서 데이터를 전달하게 되고 이 데이터를 받아 자동화 출력에 사용할 수 있게 됩니다.
임플란트는 0-10v 아날로그 신호를 받을 수 있습니다. 저는 별도로 만든 아두이노와 임플란트를 연동할 때 데이터 전달용으로 썼었던 기억이 있습니다. 일반적으로 스마트홈에서 0-10v 종류의 센서를 접하는 경우는 거의 없을 거라 생각합니다.
이번엔 접점제어 하는것과는 반대로 접점제어 신호를 받을 수 있는 기능입니다. 두개의 선이 다리를 통해서 연결되게 되면 피바로 임플란트가 선이 연결되었다는 것을 알 수 있는 기능이죠.
예를 들면 벽 스위치가 눌렸을 때 눌렸다는 것을 감지하거나 혹은 위 모션센서와 같이 사람의 움직임이 감지되면 모션센서 자체적으로 접점 제어를 통해 임플란트의 IN1 선과 GND 선의 폐회로를 만들어주게 되고 임플란트는 이를 감지하여 센서가 감지됐다는 내용을 허브로 전달 그 뒤에 설정된 자동화를 출력할 수 있는 기능입니다.
이 기능 또한 다른 스마트 기능이 없는 바이너리를 출력하는 기기나 센서들을 스마트홈에 연결할 수 있는 기능이어서 제가 임플란트를 좋아하는 이유이기도 합니다.
임플란트 같은 디바이스는 피바로에만 있는 것은 아니고 최근 아카라에서도 듀얼 릴레이 모듈 제품을 출시했는데 임플란트와 유사한 기능을 가지고 있습니다. 또한 쉘리에서는 유니라는 제품이 있는데 임플란트와 완전히 판박이 제품입니다. 연결할 수 있는 센서와 기능들이 거의 똑같습니다.
피바로 임플란트는 9-30v의 DC 전압만을 전원으로 받을 수 있습니다. 하지만 셸리 유니 같은 경우 9-28v의 dc/ac 전압을 전원으로 이용할 수 있으며 특히 5v dc 전원을 사용할 수 있어 임플란트보단 작동 전압이 좀 더 다양해서 사용하기가 편합니다. 다만 와이파이 방식이죠.
아카라의 듀얼 릴레이 모듈은 100-250v를 전원으로 사용하고 있기에 국내에서 일반적인 콘센트나 AC 배선에서 바로 사용할 수 있는 장점이 있습니다. 다만 제품 크기가 다른 두 제품보다는 훨씬 두껍고 큰편입니다.
피바로 임플란트와 같은 디바이스는 어떻게 활용하느냐에 따라서 기능과 활용도가 무궁무진합니다. 특히 스마트홈과 관련된 DIY를 좋아하는 사람이라면 더할 나위 없이 좋은 제품입니다.
하지만 최근엔 다양한 스마트홈 디바이스가 이미 출시되기도 했고 대부분의 스마트홈 디바이스들을 쉽고 편하게 플랫폼에 연결할 수 있기 때문에 굳이 임플란트와 같은 제품은 수요가 많이 떨어지는 듯합니다. 거의 없다고 봐야하죠.
기회가 된다면 임플란트를 활용한 센서나 기기를 연결하는 글을 올려보도록 하겠습니다.
