LoRaWAN_Iot의 발전_무선 통신

누군가에게 도움을 드리기보다 미래의 저를 위해 쓰는 글입니다. (의도치 않게 도움이 된다면 좋겠지만요😊)

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LoRa를 알기전에 현재 네트워크 전반에 일어나는 흐름을 이해할 필요가 있었다.
현재 이동통신기술은 짧은 시간동안 많은 변화를 거치며 통칭 5G로 불리는 5세대로 발전하고 있다.
이런 이동통신기술의 발전을 바탕으로 4차 산업혁명 시대의 화두로 떠오른 것이 IoT 이다.

통신 프로토콜_이동 통신 규격의 발전 과정

산업혁명
어떠한 기술 혁신에 의해 생산성이 기존보다 대폭 증가하면, 산업혁명이라 부른다.

IOT란
internet of things (= IoE)로  모든 사물을 인터넷에 연결해보자! 는 목표를 가진 4차 산업 핵심 기술이다.

IoT의 특징
any time / any things / any place  
밖이든 안이든 어디서나 상관없이 🙄🙄🙄 
사람과 사람, 사람과 제품, 제품과 제품이 서로 데이터를 생성해서
언제든지 주고 받고 처리할 수 있어야 한다는 것이다. 

조금만 둘러보면, 이미 내 주변에 하나둘씩 자리 잡은 사물인터넷 기기들이 보인다.
차에 타기전에 시동을 걸어 히터를 틀어 둔다던지.(내 차는 오래되서 블루링크가 안된다😰)
귀뚜라미 보일러는 원격제어로 온도를 설정할 수 있고,
인공지능 홈 스피커(기가지니, 클로바 등)로 콘센트나 조명 조절이 가능하다.

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그동안의 주된 Iot는 홈 시스템으로 인터넷 tv를 중심으로 발전되었지만,  현재는 스마트폰이 Iot의 주축이 되었다.

ap 중계기를 집 안에 두고, 집의 사설망을 기반으로 인터넷에 연결을 해 사용해 오고 있었다.
그러다 인터넷tv가 보급되면서 중계기를 따로 두지 않고 인터넷tv를 중심으로 사설망을 구성하는 형태로 인터넷에 연결되던 구조로 발전했다. 지금은 스마트폰 보급으로 스마트폰을 중계기로 사용되는 추세이다.

ap (Wireless Access Point)
무선 네트워크로 무선 통신 장치를 연결해주는 장치

가전제품을 중심으로 이루어지던 움직임이 스마트폰의 등장 아래 활동성🏃‍♀️이라는 특이점이 생겼다.

정적인 가전제품은 전력공급이 수월해 배터리 걱정도 없었고, 근거리 통신이었지만-
지금은 장거리가 되었고, 게이트웨이를 항상 소지할 수 없는 상태가 되었고, 휴대하기 좋은 크기로 만들어져야 하며,
배터리를 생각하는 등 많은 문제점이 생겨났고 이를 해결? 발전?하기 위해

small things 라는 용어를 내놓으며 이것에 대해 생각해보면서 통신부터 다시 생각해보자는 움직임이 일어났다.

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ip베이스 소프트웨어는 메모리를 많이 차지하고 배터리 소모도 크며 스펙도 커서 롬 용량도 많이 차지한다. 
그렇기 때문에 작은 크기의 무선 통신이 가능한 장비(디바이스)를 만들기 힘들어지는데? 어떻하지?
자연스럽게 통신을 어떤 식으로 할지 고민하게 되는 것이다.🤔

생각은 흘러흘러 Iot 무선 통신을 보며 Iot의 특징에 대해 생각하게 되면서 너 자신을 알라처럼?
어떤 Iot제품이든 상관없이 일단 연결이 되서 중계기가 인터넷에 쏘면 이게 IoT아니냐?!😏 하고 발전하게 된다.

근거리 통신과 장거리 통신으로 분류해 Iot의 무선 통신 기술들을 살펴보자.

근거리 통신 
Wifi / ZigBee / Bluetooth

장거리 통신 (면허대역)
Lte / 3G/4G/5G
통신 3사 (LG U+, KT, SKT)가 제공하는 통신이라고 생각하면 쉽다.
Lte-M / NB-IoT 
면허대역의 통신은 비싸고 매 달 통신비... 무거워서 싸고 가볍게 만들기 위해 만든 통신

장거리 통신 (비면허대역)
LoRa / sigfox 
드디어 나온 로라!😵 KT에서는 sigfox, SKT에서는 LoRa 사업을 진행했다.
하지만 지금은 SKT만이 LoRa와 Lte-M 사업을 진행중이고, KT는 Lte-M와 NB-IoT만 진행중이다.

small things를 위한 무선 통신 규격들(Lte-M / NB-IoT / LoRa / sigfox)을 크게 통칭 LPWAN 이라고 부른다.

LPWAN (Low Power Wide Area)
저전력 광역 네트워크 또는 저전력 광역 네트워크 또는 저전력 네트워크
무선 통신 광역 통신망의 일종으로, 센서와 같은 것들 중에서 낮은 비트 전송률로 장거리 통신이 가능하도록 설계
작고 조그만 것들을 위한 LPWAN 😌

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IoT 통신 기술

근거리 통신은 말 그대로 짧은 거리를 지원하며 데이터 처리의 속도가 높다. 비싼만큼 잘 지원해준다.
높은 대역폭과 낮은 대역폭 모두를 지원하고, 스루풋 역시 높다.

Cellular 네트워크들은 넓은 거리를 지원하면서도 데이터 처리의 속도가 높만 비싸다는 단점이 있다.
LTE-M과 NB-IoT는 저렴하게 내놓은 서비스이지만 사업체 입장에서는 비싸다고 한다.

LPWAN은 장거리를 지원하면서 데이터 처리 속도가 낮다(로우 비트레이트). 이런 단점이 있지만 장점이 많다.

• 저전력 소모
• 저가 단말기
• 낮은 구축비용
• 안정적 범위 지원
• 대규모 단말기 접속 가능

bandwidth (밴드위스, 대역폭)
대역폭은 특정한 기능을 수행할 수 있는 주파수의 범위로, 헤르츠 단위로 측정된다. 문맥에 따라 통과대역 대역폭로 부를 수 있다. 대역폭은 정보 이론, 무선 통신, 신호 처리, 분광학 등 여러 분야에서 중요한 개념으로 다룸

throughput (스루풋, 처리율)
통신에서 네트워크 상의 어떤 노드나 터미널로부터 또 다른 터미널로 전달되는 단위 시간당 디지털 데이터 전송으로 처리하는 양을 말한다. 예를 들어 데이터 링크에서는 스루풋 단위로 초당 비트 수(bit/s 또는 bps)가 주로 사용됨

bitrate (비트 레이트)
전자 통신과 컴퓨팅에서 비트레이트는 특정한 시간 단위마다 처리하는 비트의 수이다. 비트레이트는 초당 비트 수를 사용하여 계산한다. 여기에 킬로, 메가, 기가, 테라와 같은 SI 접두어가 붙는다. 초당 1 바이트는 초당 8비트와 동일함

이 중에서도 이제 LoRaWAN을 살펴보도록 하자!!  드디어!
LoRaWAN 바로 가기는 아래 링크를 클릭하면 바로 gogo!!🤗

 

LoRaWAN_개요/특징/네트워크 구성

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저도 공부중이기 때문에 틀렸거나 미흡한 부분이 있다면 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다~!
읽어주셔서 좋아요~ 고맙습니다😁 모두 별 일 없게 잘 지내다 따듯하게 다시 만나요~!