위성 IoT로 도달할 수 없는 영역에 도달

도달하기 가장 어려운 영역에서 데이터를 캡처하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 지구 구석구석은 IoT 플레이어라면 누구나 기꺼이 도전할 과제입니다.
(출처:LoRa Alliance)

사물 인터넷(IoT)은 데이터를 수집하고 읽은 다음 해당 데이터를 활용하여 조치를 취할 수 있는 귀중한 통찰력을 얻는 것입니다. 이를 통해 IoT는 기업이 연결성을 키로 사용하여 암호화된 작은 메시지를 강력한 정보로 전환하고 산업 프로세스, 기업 운영 및 작업자 효율성을 크게 향상시키는 올바른 결정을 내릴 수 있는 엄청난 잠재력을 보유하고 있습니다.

전 세계 거의 모든 도시 지역이 모바일 광대역 네트워크로 덮여 있기 때문에 2020년 말에 인구의 거의 85%가 4G 네트워크에 액세스할 수 있었습니다[1]. 언제든지 모든 데이터에 액세스하는 것은 완료된 거래처럼 보일 수 있습니다. 농촌 지역에는 여전히 격차가 존재하는 것이 현실입니다. 글로벌 기술 자문 회사인 ABI Research에 따르면 2019년에 지상파 셀룰러 네트워크는 지구 전체 표면의 20%만 커버했습니다. 이것은 잠재력을 최대한 활용하지 못하는 영역에서 상당한 연결 확장 기회를 만듭니다. 대규모 IoT 사용 사례의 상당 부분이 물류, 해양, 차량 관리, 에너지 또는 환경 모니터링과 같은 산업 분야에서 전 세계적으로 도달해야 하는 상황에서 지구 곳곳에서 도달하기 가장 어려운 곳에서 데이터를 캡처하는 것이 어려운 일이 아닙니다. 어떤 IoT 플레이어라도 기꺼이 받아들일 것입니다.

지상파 네트워크를 보완하는 솔루션은 백홀을 위해 위성을 사용하는 위성 기반 IoT 서비스에 있습니다. 인공위성은 반세기 넘게 다양한 모양과 크기, 다양한 목적으로 존재해 왔지만 전자 제품의 소형화로 인해 제조업체와 솔루션 제공업체는 이제 저대역폭 IoT에 완벽하게 적합한 작고 저렴한 위성을 제공할 수 있게 되었습니다. 이를 통해 장거리 저전력 통신 기능을 갖춘 저가 센서가 값비싼 새로운 고정 전력 인프라의 필요성을 우회하여 원격 지역에서 위성 게이트웨이로 IoT 메시지를 직접 보낼 수 있습니다.

이를 가능하게 하는 기술, 표준 및 스마트 장치 제품군을 총칭하여 저전력 광역 네트워크(LPWAN)라고 합니다. 지난 10년 동안 급속하게 채택된 덕분에 연결된 장치의 수는 2017년 1,390만 대에서 2023년 1,151백만대로 증가할 것으로 예상됩니다[2]. <서브> LPWAN, 특히 개방형 표준 LoRaWAN ^® 비용 효율적인 유연성이 시스템 환경에 제공됩니다. LoRaWAN은 최대 10년 동안 지속되는 장치로 장거리, 낮은 비트 전송률 및 낮은 전력 소비를 요구하는 IoT 애플리케이션을 충족하는 비면허 무선 주파수 스펙트럼을 사용합니다. 비용 효율적으로 네트워크화할 수 없었던 장소와 사물이 이제 쉽게 접근할 수 있습니다. 이를 염두에 두고 응용 프로그램은 무한합니다.

IoT 위성의 부상

오랫동안 비싼 설치, 높은 위성 발사 비용 및 낮은 대역폭으로 인해 위성 기술은 최후의 수단으로 선택되었습니다. 하지만 상황이 바뀌었습니다. 지난 몇 년 동안 위성 탑재량과 발사 비용이 감소하면서 빠르게 성장하는 대규모 위성 IoT 생태계가 가능해졌습니다. 최근 연구에 따르면 세계 위성 시장은 2022년까지 연간 25% 성장하여 34억 달러에 이를 것으로 예상되는 유망한 전망을 보여줍니다[3]. ABI Research는 2024년까지 위성을 통해 2,400만 개의 IoT 연결이 이루어질 것이라고 발표했습니다.

향상된 경제성과 위성 용량 및 지상 부문 기술의 발전과 함께 새로운 기술의 부상과 위성 네트워크의 계속 증가하는 기능으로 인해 위성 백홀은 전 세계적으로 그리고 다양한 응용 분야에서 매력적인 제안이 되었습니다. 높은 처리량 데이터 네트워크가 필요합니다. 이것은 좋은 일입니다. 중앙 오스트레일리아의 소 목장이든, 멕시코의 끓는 사막이든, 러시아의 우랄 산맥이든 원격 지역 네트워크 배포는 물류 및 비용이 많이 드는 문제를 제기할 뿐만 아니라 인간의 안전 위험도 수반됩니다. 위험한 환경은 인프라를 구축하고 유지 관리하는 사람에게 위협이 될 수 있습니다. 위성 기술은 이러한 위험을 크게 줄입니다.

열악한 땅과 환경적 제약에 대한 무관심과 함께 위성은 배치하기 쉽고 안전하며 일관된 서비스 신뢰성을 제공하며 기존의 셀룰러 및 비셀룰러 기술을 지원할 수 있습니다. 위성 및 지상파 네트워크는 모두 유사한 용량과 장치 전력 소비를 즐기며 로밍을 통해 협업할 수 있는 고유한 기회를 갖고 있어 항상 유비쿼터스 적용 범위를 보장합니다.

LoRaWAN 및 위성:비용-편익 방정식의 변화

위성이 귀중한 정보를 수신하려면 센서와 통신해야 합니다. 이것이 LoRaWAN이 방정식에 들어가는 곳입니다. LoRaWAN IoT 지상파 네트워크는 165개 이상의 국가에서 대규모로 출시되었지만, 개인 소유의 LoRaWAN 네트워크보다 위성 서비스가 더 효과적일 수 있는 원격 연결되지 않은 지역에서 얻을 수 있는 막대한 경제적 투자 수익이 있습니다. LoRaWAN은 위성과 연결을 설정하는 작고 저렴한 센서를 단순히 결합하여 해양 공학, 지진 모니터링 및 관개 성능과 같은 다양한 도전적인 대규모 산업 활동에서 많은 양의 데이터를 얻을 수 있습니다. 한 예로 수력 발전소를 위한 스마트 원격 유량 모니터링이 있습니다. 지속적인 모니터링 및 실시간 원격 데이터를 통해 수동 도로 데이터 수집이 제거되어 시간과 비용이 절약되고 직원 안전 위험이 크게 줄어듭니다. 주기적인 수동 데이터 수집에 비해 이 솔루션은 이동 시간을 80% 단축합니다.

앞서 언급한 LoRaWAN 지원 장치의 낮은 전력 소비로 인해 배터리는 서비스 없이도 배터리를 교체하기 위해 사람이 개입할 필요 없이 최대 10년까지 사용할 수 있습니다. 어떻게 작동합니까? 광대한 거리를 이동하는 화물 컨테이너의 경우, 대부분이 연결 범위를 완전히 벗어납니다. 기존 솔루션에는 GPS와 같은 전력 소모 프로토콜이 포함됩니다. 위성과의 연결 덕분에 선박과 컨테이너는 항상 네트워크에 연결되어 실시간으로 데이터를 보고할 수 있습니다. LoRaWAN 지원 장치는 필요할 때만 활성화되므로 데이터 패킷을 특정 간격으로 보낼 수 있습니다. 따라서 장치는 정기적인 재충전이 필요하지 않습니다. 일반적인 운송 컨테이너의 모든 이동 후 추적기를 재충전하는 비용이 추적 장치 또는 연결 비용 자체의 비용을 훨씬 초과하기 때문에 이는 매우 비용 절감 기술입니다.

글로벌 연결 격차를 줄이는 데 많은 진전이 있었지만 여전히 연결 격차 없이 살고 있는 수백만 명의 사람들과 기업에 액세스 권한을 제공하기 위해 해야 할 일이 있습니다. 확실한 것은 위성 기술이 전체 산업에 게임 체인저가 될 것이며, 자산이 어디에 배치되고 고정되어 있든 이동 중이든 상관없이 기업이 자산의 데이터에 액세스하고 사용하는 방식을 혁신할 것이라는 점입니다. 많은 애플리케이션이 이미 사용 가능하고 향후 몇 년 동안 계속 구축될 예정이며, 교외, 농촌 및 외딴 지역으로의 안정적인 데이터 전송을 통해 지역 경제와 커뮤니티가 도움을 받는 지속 가능한 지구에 한 걸음 더 다가갈 것입니다.

진정한 글로벌 IoT 연결의 답은 별을 향해 조금 더 높은 곳에 도달하는 것입니다.

참조: