적절한 저전력 광역 네트워크 기술을 선택하는 방법

Volansys의 Priyanka Purbe

'사물 인터넷'의 세계와 산업 전반에 걸쳐 그 활용이 급격히 확대되고 있습니다. 이는 인간과 장치가 서로 상호 작용하는 방식을 변화시켜 시장 기회를 창출하고 산업 전반에 걸쳐 변화를 가능하게 합니다.

다양한 기술의 지속적인 향상으로 인해 사용자는 특정 요구 사항에 가장 적합한 기술을 선택하기가 매우 어렵습니다. 이 블로그에서 Volansys의 Priyanka Purbe 다양한 매개변수를 기반으로 몇 가지 저전력 광역 네트워크 기술을 논의합니다.

장거리 통신에 가장 적합한 프로토콜은 다음과 같습니다.

<울>

산업 애플리케이션 유형

기술 및 하드웨어 가용성에 대한 손쉬운 액세스

RF 작동 대역

데이터 속도

보안 문제

기술 지원 가용성

전력 소모

로라

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LoRa는 Long Range Radio의 약자로 장거리, 저전력 통신을 위해 특별히 설계된 무선 프로토콜입니다. 주로 M2M 및 IoT 네트워크를 대상으로 하며 Semtech에서 개발했습니다. . 이 기술을 사용하면 공용 또는 다중 테넌트 네트워크가 동일한 네트워크에서 실행되는 여러 응용 프로그램을 연결할 수 있습니다.

LoRa Alliance는 IoT용 LPWAN(Low Power Wide Area Networks)을 표준화하기 위해 설립되었으며 Cisco, Actility, MicroChip, IBM, STMicro, Semtech, 주황색 모바일 그리고 더 많은. 이 동맹은 여러 전국 네트워크 간의 상호 운용성을 제공하는 핵심입니다.

LoRa 장치는 IoT 애플리케이션을 위한 장거리, 저전력 소비 및 안전한 데이터 전송과 같은 기능을 제공합니다. 이러한 기술은 셀룰러 네트워크보다 더 넓은 범위를 제공하며 공용, 사설 또는 하이브리드 네트워크에서 사용할 수 있습니다. 기존 인프라에 쉽게 연결할 수 있으며 배터리로 작동되는 저비용 IoT 애플리케이션이 가능합니다.

LoRa 무선 기술의 애플리케이션에는 스마트 미터링, 재고 추적, 자동 판매기 데이터 및 모니터링, 자동차 산업 및 유틸리티 애플리케이션이 포함됩니다. 이러한 기술은 Arduino와 같은 소규모 제조업체 스타일 컴퓨터를 포함하여 많은 시스템에 널리 배포되고 통합됩니다. LoRa 옵션이 있습니다. 따라서 대규모 제조 또는 보다 전문적인 응용 프로그램 모두를 위한 LoRa 응용 프로그램을 개발하는 것은 매우 쉽습니다.

다음은 LoRa의 다양한 기술 매개변수입니다.

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SigFox

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SigFox는 현재 19개국에 배치된 120만 km² 면적의 프랑스 글로벌 네트워크 사업자입니다. 868 또는 915MHz에서 작동하며 BPSK(바이너리 위상 편이 방식)를 사용하여 매우 적은 양의 데이터를 매우 느리게(300b/s) 전송합니다. 장거리 커버리지를 달성할 수 있으며 소량의 데이터만 필요한 IoT 애플리케이션에 매우 적합한 일반적인 특성을 가지고 있습니다.

SigFox는 타워(예:휴대폰 회사)에 안테나를 설치하고 장치(예:주차 센서 또는 수도 계량기)에서 데이터 전송을 수신합니다. 이러한 전송은 미국에서 허가되지 않은 915MHz ISM 대역의 주파수를 사용합니다. 동일한 주파수의 무선 전화기 사용.

이 기술은 작고 드물게 발생하는 데이터 버스트를 전송해야 하는 모든 애플리케이션에 적합합니다. 기본 경보 시스템, 위치 모니터링 및 단순 측정과 같은 것들이 단방향 시스템의 예입니다. 신호는 "확인"하기 위해 몇 번 전송되며, 메시지는 배터리 구동 애플리케이션의 경우 배터리 수명 단축, 타워에서 메시지 수신을 보장하는 기능 부족과 같은 몇 가지 제한 사항이 있습니다.

다음은 SigFox의 다양한 기술 매개변수입니다.

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LTE-M

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LTE-M은 협대역 IoT(NB-IoT 또는 LTE Cat NB1)를 정의하는 3GPP 릴리스 13 표준에 의해 개발된 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 무선 기술 표준입니다. LTE-M은 더 저렴한 모듈을 활용하고 배터리 수명을 연장하고 더 나은 신호 침투를 제공하며 기존 인프라를 사용할 수 있습니다.

반이중 모드에서 375kb/s의 업링크 및 다운링크 속도를 제공하는 Cat M1은 중저 데이터 속도가 필요한 IoT 애플리케이션을 지원합니다. 동일한 속도로 LTE Cat M1은 실현 가능한 시간 내에 무선(FOTA) 원격 펌웨어 업데이트를 제공할 수 있습니다. 이를 통해 보안, 확장성 및 비용을 위한 최고의 IoT 연결 솔루션이 생성됩니다.

일반 LTE의 20MHz에 비해 1.4MHz의 좁은 대역폭을 제공하여 더 긴 범위를 제공합니다. 일반 LTE와 동일한 셀 핸드오버 기능을 사용하여 이동성을 완벽하게 지원합니다. 여러 지역에서 운용할 수 있는 애플리케이션에 적합하기 때문에 LTE-M으로 로밍이 가능하다.

대기 시간은 시간이 중요한 애플리케이션을 위한 실시간 통신을 제공하는 밀리초 범위입니다. 배터리 수명은 최종 장치가 전력망에 직접 연결되지 않은 경우에도 저렴한 유지 관리 비용으로 한 번 충전으로 최대 10년입니다.

스마트 빌딩, 스마트 시티, 자동차 및 교통, 커넥티드 헬스, 스마트 미터링은 LTE -M의 핵심 애플리케이션입니다.

다음은 LTE-M에 대한 다양한 기술 매개변수입니다.

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다양한 IoT 프로토콜에 대한 이 담론은 장거리 통신에 가장 적합한 프로토콜을 선택하는 데 도움이 될 것이지만 여러 측면에 의존하기 때문에 애플리케이션에 대한 장거리 통신 무선 기술 선택을 결정하는 것은 여전히 ​​어려울 수 있습니다.

작성자는 Priyanka Purbe, Volansys의 수석 엔지니어입니다.

저자 소개

Priyanka Purbe는 펌웨어 개발 분야에서 5년 이상의 경험을 가지고 있습니다. 현재 그녀는 수석 엔지니어로 Volansys와 함께 일하고 있습니다. 그녀의 전문 지식은 펌웨어 개발 및 솔루션입니다.