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LPWAN(Low Power Wide Area Network)란?

카이젠8501 카이젠8501 2018.07.10 15:52
1.LoRa란

LPWAN(Low Power Wide Area Network)란?

우리에게 익숙한 Wi-Fi, Bluetooth의 경우, 무료로 사용 할 수 있는 통신이지만 통신 거리가 짧다는 단점이 있다. 만약 통신 범위가 넓은 응용이 필요하다면 Cellur N/W와 같은 3G, 4G 통신을 사용 할 수 있다. 하지만 저용량 데이터를 취급하는 소물인터넷의 경우, 해당 데이터에 3G, 4G 데이터 요금을 내는 것은 불합리 할 수 있다.

시장의 이런 요구를 만족 하기 위해 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술이 개발되어 서비스 중이며, Sigfox, LoRa, NB-IOT 동이 LPWAN의 대표 통신 기술이다. 국내에서는 SK 텔레콤이 LoRa와 LTE Cat.M1 ( 2018년 6월 기준 ), KT는 NB-IoT 망을 선택하여 서비스 중이다.

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LoRa란?

LoRa는 서비스범위(커버리지)가 10km 이상의 광역으로 매우 넓고, 초당 최대 수백 킬로비트(kbps) 이하의 통신 속도를 제공하는 전력 소모가 적은 무선 광역 통신망(LPWAN) 이다.

또한 LoRa는 ISM(면허 불필요)대역을 사용하므로 별도의 주파수 사용 비용을 지불할 필요 없이, 무료로 사용 할 수 있다. ( SKT LoRa Netowrork 제외 )

LoRa를 이용하여 응용 시스템을 구축하려면, LoRa Device, LoRa Gateway, Network Server 등의 구성 요소들이 필요 하다. 

각각의 구성 요소에 대한 역할은 아래와 같다. 

  • Gateway 
    • LoRa 디바이스와 Netowrk Server 사이에서 단순히 데이터를 전달하는 역할 수행
  • Network Server
    • LoRa 디바이스와 통신을 위한 가장 핵심적인 기능 수행
    • 디바이스 인증, LoRaWAN 디바이스의 데이터 암호화 및 복호화
    • Downlink 통신(Network Seerver --> LoRa 디바이스) 시 통신 상태를 고려한 Gateway 선정
    • Gateway 부하 모니터링image2

국내의 경우, SKT에서 LoRa를 전국에서 사용 할 수 있도록 인프라를 구축해 놓았으며, LoRa를 이용하여 어플리케이션을 구현하고 싶은 기업 및 사용자는 LoRa 디바이스와 Application Server만 집중해서 개발 할 수 있다.

SKT LoRa 인프라 구조는 아래 그림과 같이, LoRa 디바이스, LoRa 기지국, Network Server, ThingPlug로 구성되어 있다. LoRa 기지국의 특징은 앞에서 설명한 LoRa Gateway와 같다. 또한 구성요소로 ThingPlug 서버가 추가 되었다는 점에서 일반 LoRaWAN의 인프라와 차이가 있으며, ThingPlug를 통해 SKT LoRa 디바이스를 관리 및 제어 할 수 있다.

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