보청기 무선통신 기술 어떻게 볼것인가?

WIRELESS TECHNOLOGY (무선통신), 이제는 우리에게 자연스럽게 다가운 익숙한 단어라고 생각됩니다.

스마트폰의 보급이 보편화 되면서, 일상생활에 한 층 더 편리하게 이용될 기술의 발전이 거듭되어 왔고 4차 산업혁명으로 일컫는 인공지능의 발달과 보급이 우리 곁에 다가왔습니다.
보청기의 무선통신 기술은 이러한 생활패턴의 변화에 맞게 보청기 사용자에게도 매우 중요한 선택사양이 되었습니다.

2014년 장애인실태조서에 따르면, 청각장애인도 이제는 다양한 무선 통신기기들을 과거에 비해 좀 더 즐겨 사용한다는 것을 알 수 있습니다. 무선 통신과 인터넷 접속이 매우 뛰어난 스마트폰의 사용률은 2011년 5.0%에서 2014년 31.0%까지 상승했습니다.

요즘 최신 보청기는 무선 연결을 통하여 멀티미디어 기기를 활용하거나, 보청기 간 양이 통신을 할 수 있습니다.

이 때문에, 무선 통신 기술이 적용된 보청기 시장은 날이 갈수록 그 규모가 커지고 있습니다. 
Hear-ingreview (April 26, 2013)에 의하면 2013년 1/4분기 기준으로 전체 미국 보청기 시장의 70%는 무선통신 기술이 적용된 보청기 였으며 이 수치는 2016년 상반기 기준으로 87.5%까지 올라갈것으로 예측한 바 있습니다.

이러한 추세를 감안하여 많은 보청기 브랜드들이 무선통신 기술이 접목된 보청기를 출시하고 있습니다.

국내 소개된 보청기의 무선 통신 기술은 크게 근거리 자기 유도(NFMI : Near Field Magnetic Induction) 방식과 2.4GHz 라디오 주파수 ISM(Industrial Scientific Medical)방식으로 나누어 지고 있습니다.

보청기의 주요 제조사 들은 이러한 방식의 장점을 적절히 활용한 보청기를 출시하고 있고 편리한 보조기기들과 함께 난청인들의 편리한 삶에 좀 더 다가가기 위한 노력을 하고 있습니다.

근거리 자기 유도 (NFMI) 방식이란?

NFMI 방식은 원거리 전송이 불가능하고 다른 전자 기기들과 연결되기 위해서는 보청기와 연결되는 중계기가 필요하다는 단점이 있습니다.  하지만 양이 통신을 가능케 할 정도로 통신의 속도가 빠르며, 안테나의 길이가 작고, 전력소모가 낮다는 장점이 있습니다.

많은 보청기 제조사들이 NFMI 방식을 사용하는 이유는 일반적으로 2.4GHz를 사용하는 Bluetooth 방식보다 이러한 점들이 유리하다고 생각하기 때문입니다.

이론적으로는 NFMI 방식으로 데이터 및 오디오를 송수신 할 수 있는 전자 기기를 1M 이내로 연결해야 한 다는 것은 거의 불가능한 이야기 입니다.  현실적으로 NFMI 방식의 보청기는 연결된 중계기를 통하여 핸드폰이나 오디오 전자 기기와 무선 연결을 할 수 있습니다. 이 때 중계기는 보청기와 NFMI 방식으로 무선 연결이 되며, 주변 전자기기와는 Standard Bluetooth로 무선연결이 됩니다.

라디오 주파수(RF) 방식이란?

RF ISM 방식을 사용하는 대부분의 보청기는 2.4GHz를 사용하며, 극히 일부만이 900MHz를 사용합니다. 
이 두가지 방식은 중계기가 없이 원거리 통신이 가능하다는 가장 큰 장점이 있는 반면, NFMI에 비해 높은 전력 소모량을 가지고 있으며 안테나 크기 또한 크다는 단점을 가지고 있습니다.

1. RF 2.4GHz ISM

대부분 RF 2.4GHz ISM 방식으로 Bluetooth를 많이 사용하는데, 이 때 사용하는 Bluetooth 는 제조사 마다 조금씩 다르며, 대부분 자체 개발한 Bluetooth와 범용 Bluetooth를 적절히 섞어서 사용합니다. 더욱이 2.4GHz는 파장이 짧아 몸을 잘 통과하지 않기 때문에 양이 통신이 불가능 합니다.

2.4GHz Bluetooth 통신을 사용하는 보청기는 BLE를 통하여 핸드폰과 직접연결할 수 있습니다. 일반적으로 보청기와 핸드폰과의 연결은 음악을 듣거나 무선으로 통화를 하기 위해 사용합니다. 그렇기에 기본적으로 이들 간의 연결은 오디오스트리밍이 바탕이 되어야 합니다. 하지만 아직까지 안드로이드 계열의 핸드폰은 오디오스트리밍을 제외한 데이터 송수신만 가능한 BLE(Bluetooth Low Energy)를 지원하고 있습니다.

이와는 달리 아이폰 제조사인 애플사는 데이터와 오디오 신호가 송수신이 가능한 본인들만의 ABLE를 만들었으며, 이를 사용하기 위해는 'Made for iPhone(M-FI)'이라는 특별한 라이선스 사용을 애플로 부터 승인을 받아야 합니다. M-FI를 사용할 경우의 단점은 전화통화를 위해서는 핸드폰의 마이크로폰을 사용해야 한다는 번거로움이 있습니다.

2. RF 900MHz ISM

하지만 RF 900GHz ISM방식은 Bluetooth를 사용할 수 없는 주파수 대역이며, 현재 일반 900MHz UHF을 제조사가 변형해서 사용하고 있습니다. 900MHz의 장점은 파장이 33cm로 머리나 몸을 충분히 통화 할 수 있기에 양이통신이 가능하다는 장점이 있습니다.
그럼에도 불구하고 900MHz가 좀 더 널리 쓰이지 않는 이유는 ISM 주파수 대역 중 일반적으로 많이 쓰이는 주파수 대역이 아니라는 점 입니다. 미국과 일부 국가들을 제외하고는 900MHz 대역 (유럽에서는 잘 사용 않함)을 잘 사용하지 않고 있습니다.

최근에는 NFMI방식과 RF방식을 동시에 구현하는 보청기까지 출시되고 있습니다.

트윈링크(TwinLink) - NFMI방식과 2.4GHz통신방식를 함께 적용한 Oticon의 OPN 보청기 충전기Kit

이상에는 보청기에 적용된 무선통신 기술과 관련한 내용을 살펴보았습니다.

무선통신 방식은 아직 국가별로 통일되지 않았으나 각각의 방식의 장점을 활용 조합하여 무선기기 장치에 활용되고 있습니다.  보청기에는 이런 방식을 접목하여 양이통신이 가능하여 편측성 난청인들에게 보다 효과적인 착용이 가능하게 되었고, 소리의 입체적인 방향성 구현에 활용함으로서 보청기의 기술향상을 이룰 수 있게 되었습니다.

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