NRC7394 SDK: W5500-Based Ethernet-to-Wi-Fi HaLow Gateway
NRC7394 SDK: W5500-Based Ethernet-to-Wi-Fi HaLow Gateway
WIZnet - W5500
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Overview
NRC7394 Standalone SDK는 Newracom의 IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow SoC인 NRC7394에서 application과 network stack을 직접 실행하고, 외부 W5500을 SPI로 연결해 wired Ethernet과 Wi-Fi HaLow를 연동할 수 있는 개발 환경을 제공한다. 공식 SDK에는 W5500을 이용한 sample_w5500_eth Ethernet bridge와 sample_w5500_nat NAT application이 포함되어 있다.
NRC7394는 ARM Cortex-M3 processor를 내장해 외부 host MCU 없이 Standalone application을 실행할 수 있으며, FreeRTOS와 LwIP를 포함한 SDK를 통해 Wi-Fi, TCP/IP communication 및 GPIO, SPI, UART, I2C 등의 peripheral을 사용할 수 있다.
이 구조에서 NRC7394는 main processor이자 Wi-Fi HaLow communication을 담당하는 핵심 SoC이며, W5500은 SPI를 통해 wired Ethernet interface를 제공한다. 따라서 기존 Ethernet 장치 또는 LAN을 장거리 sub-1 GHz Wi-Fi HaLow network와 연결하는 bridge/gateway 설계의 reference로 활용할 수 있다.
Company
Newracom은 Wi-Fi 및 IoT connectivity용 semiconductor와 related solution을 개발하는 기업으로, 특히 IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow SoC와 module을 주요 제품군으로 제공하고 있다. 2014년에 설립되었으며 미국 California Irvine에 본사를 두고 한국에도 거점을 운영하고 있다.
공개된 LinkedIn 기업 정보 기준으로 Newracom은 51–200 employees 규모로 분류되어 있으며, Wi-Fi, IoT, Bluetooth, SoC 등을 주요 전문 분야로 소개하고 있다.
Newracom의 주요 기술 분야인 Wi-Fi HaLow는 IEEE 802.11ah를 기반으로 sub-1 GHz 대역을 사용하는 Wi-Fi technology다. Newracom은 이를 위한 NRC7292, NRC7394 등의 chipset과 module, development kit 및 SDK를 제공하고 있다.
이 프로젝트에서 중심이 되는 NRC7394 역시 Newracom의 Wi-Fi HaLow SoC 제품군 중 하나다. Wi-Fi HaLow modem과 RF transceiver뿐 아니라 ARM Cortex-M3 processor와 memory, peripheral interface를 통합해 Wi-Fi communication과 user application을 하나의 SoC에서 처리할 수 있도록 설계되어 있다.
NRC7394와 ESP32-S3 비교
RC7394와 ESP32-S3는 모두 프로세서와 무선 통신 기능이 하나의 칩에 들어 있는 SoC이다. 별도의 MCU 없이 칩 자체에서 프로그램을 실행하면서 무선 통신을 할 수 있다는 공통점이 있지만, 사용하는 무선 기술과 목적에는 차이가 있다.
항목 Newracom NRC7394 Espressif ESP32-S3 CPU ARM Cortex-M3 Dual-core Xtensa LX7 무선 기술 IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow 2.4 GHz Wi-Fi + Bluetooth LE 주파수 대역 Sub-1 GHz, 750–950 MHz 2.4 GHz 최대 Wi-Fi Data Rate 최대 15 Mbps 최대 150 Mbps (802.11n) Standalone Application 지원 지원 개발 환경 FreeRTOS 기반 NRC7394 SDK ESP-IDF / FreeRTOS 주요 특징 장거리·저전력 Wi-Fi HaLow 통신 높은 범용성, Wi-Fi/Bluetooth 통합 주요 활용 분야 장거리 IoT, Sensor Network, Industrial/Building/Agriculture Connectivity Smart Home, 범용 IoT, Device Control, Connected Device 두 칩의 가장 큰 차이는 무선 통신 방식이다. ESP32-S3는 일반적인 2.4 GHz Wi-Fi와 Bluetooth LE를 지원해 다양한 IoT 기기에 널리 사용된다.
반면 NRC7394는 Sub-1 GHz Wi-Fi HaLow를 지원해 더 먼 거리의 IoT 기기를 연결하는 데 적합하다. 쉽게 말하면 ESP32-S3는 범용 Wi-Fi/Bluetooth IoT용, NRC7394는 장거리 Wi-Fi HaLow IoT용 SoC라고 볼 수 있다.
이 프로젝트에서는 NRC7394에 W5500 Ethernet을 연결하여 Ethernet과 Wi-Fi HaLow 간의 데이터 통신을 구현한다.
Technical Architecture
NRC7394 중심의 Standalone 구조
NRC7394는 IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow connectivity와 embedded application processing을 하나의 SoC에서 처리할 수 있도록 설계된 device다. ARM Cortex-M3 processor를 기반으로 Wi-Fi HaLow modem, RF transceiver, memory 및 peripheral interface를 통합하고 있으며, Standalone mode에서는 별도의 application MCU 없이 user application을 실행할 수 있다.
Newracom의 공식 NRC7394 Evaluation Kit User Guide Ver. 1.3.2에 따르면 Standalone application은 FreeRTOS에서 실행된다. NRC7394 SDK는 Wi-Fi connectivity와 TCP/IP communication뿐 아니라 UART, GPIO, I2C, ADC, PWM, SPI, HTTP Client, FOTA 등의 API를 제공한다.
SDK package에는 FreeRTOS와 LwIP, MbedTLS 등의 third-party library도 포함되어 있으며, sdk/apps 아래에 TCP/UDP, MQTT, HTTP, AWS IoT, sensor 및 Ethernet 관련 sample application을 제공한다.
| Item | Confirmed Details |
|---|---|
| Main SoC | Newracom NRC7394 |
| Processor | ARM Cortex-M3 |
| Wireless | IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow |
| Software Environment | FreeRTOS + LwIP based NRC7394 Standalone SDK |
| Peripheral Interfaces | SPI, UART, I2C, GPIO, ADC, PWM 등 |
| Ethernet Controller | WIZnet W5500 via SPI |
| Ethernet Applications | sample_w5500_eth, sample_w5500_nat |
Ethernet-to-HaLow 구성
NRC7394 SDK가 제공하는 여러 sample 중 sample_w5500_eth와 sample_w5500_nat는 NRC7394의 Wi-Fi HaLow network와 wired Ethernet을 연결하기 위한 reference application이다.
공식 User Guide는 sample_w5500_eth를 “Ethernet bridge mode using the W5500 Ethernet controller (spi)”, sample_w5500_nat를 “Ethernet Network Address Translation (NAT) mode using the W5500 Ethernet controller (spi)”로 설명한다.
따라서 전체 architecture는 NRC7394를 중심으로 다음과 같이 볼 수 있다.
NRC7394
┌───────────────────────┐
│ ARM Cortex-M3 │
│ │ │
│ FreeRTOS / Application│
│ │ │
│ LwIP │
│ │ │
│ Bridge / NAT │
│ │ │
│ IEEE 802.11ah HaLow │
└──────┬─────────┬──────┘
│ │
Wi-Fi HaLow SPI
│ │
▼ ▼
HaLow Network W5500
│
Ethernet
│
▼
Ethernet Device / LAN데이터 경로를 단순화하면 다음과 같다.
Ethernet Device / LAN
↕
W5500
↕ SPI
NRC7394
↕
FreeRTOS / LwIP
↕
IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow
↕
HaLow Network여기서 NRC7394가 application processing, network stack 및 Wi-Fi HaLow communication의 중심에 위치한다. W5500은 NRC7394의 SPI peripheral에 연결되어 wired Ethernet side를 구성함으로써 NRC7394의 network connectivity를 Ethernet까지 확장한다.
WIZnet Role in This Project
이 architecture에서 WIZnet W5500은 NRC7394에 wired Ethernet connectivity를 추가하는 외부 SPI Ethernet controller 역할을 한다.
Newracom은 W5500을 위한 Ethernet implementation과 reference application을 NRC7394 Standalone SDK에 포함하고 있다. 개발자는 sample_w5500_eth를 통해 Ethernet bridge를, sample_w5500_nat를 통해 Ethernet NAT 구조를 확인할 수 있다.
NRC7394와 W5500 사이의 interface는 SPI다. 공식 sample에서 W5500 SPI interface는 기본적으로 다음과 같이 구성된다.
| Signal | NRC7394 GPIO |
|---|---|
| MISO | GP29 |
| MOSI | GP6 |
| CS | GP28 |
| SCLK | GP7 |
| SPI Clock | 16 MHz |
| SPI Mode | Mode 0 |
이 pin 구성은 NRC7394 User Guide의 GPIO classification과도 대응한다. Standalone mode에서 GP6, GP7, GP28, GP29는 application에서 사용할 수 있는 GPIO로 분류되어 있다.
Developer Takeaways
- NRC7394를 standalone network processor로 사용하는 구조를 참고할 수 있다. ARM Cortex-M3, FreeRTOS, LwIP 및 Wi-Fi HaLow를 하나의 SoC에서 사용하기 때문에 별도의 application MCU 없이 network application을 구성할 수 있다.
- Ethernet-to-HaLow bridge와 NAT를 공식 sample에서 비교할 수 있다.
sample_w5500_eth는 bridge,sample_w5500_nat는 NAT architecture의 출발점으로 사용할 수 있다. - W5500 연결을 source level에서 추적할 수 있다. SDK에는 W5500 SPI 및 Ethernet frame 처리를 위한 driver implementation이 포함되어 있어 NRC7394에 external Ethernet controller를 통합하는 방법을 분석할 수 있다.
- NRC7394 SDK에는 Ethernet 이외에도 다양한 application reference가 있다. TCP/UDP client/server, MQTT, HTTP, AWS IoT, FOTA, sensor 및 power-save sample이 제공되므로 Ethernet-to-HaLow bridge에서 더 높은 수준의 IoT gateway application으로 확장할 때 참고할 수 있다.
Related Maker Content and Application Value
NRC7394 Standalone SDK의 W5500 sample은 Ethernet과 Wi-Fi HaLow를 연결하는 기본 Bridge/NAT 구조를 제공한다. WIZnet Maker Site에는 이와 유사한 구조를 실제 deployment와 상용 Gateway로 확장한 사례도 확인할 수 있다.
1. NRC7394 W5500 Bridge Firmware for Fixed Wi-Fi HaLow Node Deployment
이 프로젝트는 Newracom의 sample_w5500_eth를 기반으로 여러 Wi-Fi HaLow node를 고정 배치할 수 있도록 확장한 firmware 사례다.
각 node에 AP/STA 역할과 Static IP를 설정하고, Ethernet과 Wi-Fi HaLow 사이의 Bridge 구조를 실제 multi-node 환경에서 사용할 수 있도록 구성했다. 따라서 NRC7394 SDK의 기본 W5500 sample이 실제 HaLow network deployment로 어떻게 확장될 수 있는지 참고할 수 있다.
2. Somon Halow-GW
Somon Halow-GW는 Wi-Fi HaLow와 W5500 Ethernet을 결합한 상용 Gateway 사례다. 이 제품에는 NRC7394가 탑재된 SJIT WHM110A Wi-Fi HaLow module이 사용된다. WHM110A 데이터시트의 Block Diagram에서도 module 내부 SoC가 NRC7394임을 확인할 수 있다.
NRC7394 SDK가 NRC7394에 W5500을 연결해 Bridge/NAT를 구현하는 개발 reference를 제공한다면, Somon Halow-GW는 NRC7394 기반 Wi-Fi HaLow module과 W5500을 실제 Gateway 제품에 적용한 사례라는 점에서 관련성이 있다.
특히 Somon Halow-GW에서는 W5500의 8개 Hardware Socket을 TCP Server, TCP Client, UDP, HTTP 통신에 활용하고 있어, NRC7394 SDK와는 다른 W5500 활용 방법도 함께 비교할 수 있다.
| Related Content | 주요 특징 | NRC7394 SDK와의 관계 |
|---|---|---|
| NRC7394 W5500 Fixed Node | NRC7394 + W5500, Bridge, AP/STA Fixed Node | 공식 SDK sample을 multi-node deployment로 확장 |
| Somon Halow-GW | NRC7394 기반 WHM110A + W5500, 상용 Gateway | 동일한 NRC7394와 W5500을 실제 Wi-Fi HaLow Gateway 제품에 적용 |
두 사례를 함께 보면 NRC7394와 W5500의 조합이 SDK reference에서 실제 network deployment와 상용 Wi-Fi HaLow Gateway까지 확장될 수 있음을 확인할 수 있다. 또한 W5500 역시 Bridge/NAT를 위한 Ethernet interface뿐 아니라 Hardware TCP/IP Socket을 활용하는 방식으로도 적용할 수 있어, Wi-Fi HaLow와 Ethernet을 연결하는 다양한 system architecture를 비교할 수 있는 reference가 된다.
FAQ
Q. NRC7394는 단순한 Wi-Fi HaLow modem인가요?
아니다. NRC7394는 IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow connectivity와 함께 ARM Cortex-M3 processor를 내장한 SoC이며, Standalone mode에서는 FreeRTOS 기반 user application과 network software를 NRC7394 자체에서 실행할 수 있다. (NRC7394)
Q. NRC7394 EVK에 W5500이 기본 탑재되어 있나요?
첨부된 공식 EVK User Guide의 NRM7394/WHM evaluation board 구성에서는 W5500이 onboard component로 확인되지 않는다. 대신 NRC7394 Standalone SDK가 W5500을 외부 SPI Ethernet controller로 사용하는 sample_w5500_eth와 sample_w5500_nat를 제공한다.
Q. 개발자가 가장 먼저 확인할 코드는 무엇인가요?
Ethernet bridge를 구현하려면 sample_w5500_eth, NAT gateway 구조가 필요하면 sample_w5500_nat가 가장 직접적인 reference다. 이후 W5500 driver와 NRC7394 Ethernet framework를 함께 추적하면 SPI initialization부터 Ethernet frame path까지 전체 구조를 이해할 수 있다. (GitHub)
Verified Scope and Sources
| Source | Link | Checked Date | Notes |
|---|---|---|---|
| Newracom | Official Website | 2026-09-14 | 회사 및 Wi-Fi HaLow product portfolio |
| NRC7394 | Product Page | 2026-09-14 | NRC7394 SoC 및 application 정보 |
| NRC7394 Standalone SDK | GitHub | 2026-09-14 | FreeRTOS/LwIP, W5500 bridge/NAT sample 및 driver |
| Fixed Node Firmware | GitHub | 2026-09-14 | NRC7394 + W5500 fixed-node implementation |
| Fixed Node Maker Content | Maker Site | 2026-09-14 | Fixed AP/STA deployment 사례 |
| Nordic DECT NR+ Gateway | Maker Site | 2026-09-14 | Wireless-to-Ethernet gateway 비교 사례 |
첨부된 NRC7394 Evaluation Kit User Guide (Standalone) Ver. 1.3.2, Sep. 25, 2025에서도 NRC7394의 FreeRTOS 기반 Standalone environment와 W5500 Ethernet bridge/NAT sample이 명시되어 있어 SDK source와 문서의 기술 구성이 서로 일치한다.
이 사례의 핵심은 NRC7394가 Wi-Fi HaLow modem에 머무르지 않고 application processor와 network stack까지 포함하는 standalone SoC로 사용될 수 있다는 점이다. 여기에 W5500을 SPI Ethernet interface로 결합함으로써 기존 wired Ethernet과 IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow 사이의 bridge 또는 gateway를 구성할 수 있다. 따라서 NRC7394 기반 장거리 wireless system에 기존 Ethernet 장비를 통합하려는 개발자에게 hardware interface부터 SDK, network architecture까지 확인할 수 있는 실질적인 reference가 된다.