LoRa 기술이란 무엇이며 어떻게 작동합니까? – 심층 가이드

기술 트렌드를 따르거나 사물 인터넷에 관심이 있다면 (IoT), "Lora"또는 "Lorawan"을 들었을 가능성이 있습니다.. 스마트 도시에 미칠 영향에 대해 블로그 게시물에서 널리 논의되었습니다., 농업, 산업 모니터링 및 기타 IoT 관련 분야. 무선 통신 및 장거리 네트워크와 관련이 있다는 것을 이미 알고있을 것입니다.. 이 블로그에서, Lora가 무엇인지에 대한 개요를 드리겠습니다, 어떻게 작동하나요?, 주요 이점, 응용, 시작하기위한 팁.

Lora 기술이란 무엇입니까?

로라, 장거리, 장거리를 가능하게하는 무선 무선 주파수 기술입니다, 장치 간 저전력 통신. 정확히 그 이름이 제안한 것입니다, 장거리는 Wi -Fi 또는 Bluetooth와 같은 기존 기술보다 훨씬 더 많은 무선 연결을 만드는 것을 의미합니다..

"LORA®는 장거리 통신 링크를 생성하는 데 사용되는 물리적 계층 또는 무선 변조입니다. LORA®는 ChIRP 스프레드 스펙트럼 변조를 기반으로합니다. LORA®는 상용 사용을위한 최초의 저비용 구현입니다." Lora® 및 Lorawan ™의 기술 개요 Lora Alliance에서

위의 정의를 기반으로합니다, LORA는 커뮤니케이션 프로토콜이 아니라 변조 기술이라는 것이 분명합니다., 장치가 서로 효율적으로 대화 할 수 있도록 무선 파에 대한 데이터를 인코딩하는 방법. Lorawan 프로토콜 스택과 결합 될 때, 우리는 IoT 장치를위한 본격적인 장거리 통신 네트워크를 구축 할 수 있습니다..

대부분의 무선 기술은 이러한 상충 관계를 따릅니다: 더 많은 범위 = 더 많은 전력. 그러나 로라는이 패턴을 깨뜨립니다. 전통적인 ASK 및 FSK 변조와 비교합니다, Lora는 Chirp 스프레드 스펙트럼을 기반으로합니다 (CSS) 조정, 통신 범위를 크게 증가시킬 수 있습니다, 따라서 전력 소비가 매우 낮은 몇 킬로미터의 전송 범위를 달성 할 수 있습니다..

로라 이야기

올바른 맥락에서 Lora를 이해합니다, LORA 커뮤니케이션의 역사를 간단히 살펴볼 필요가 있습니다..

오늘날 현대 로라의 기초는 프랑스의 Nicolas Sornin과 Olivier Seller가 개발했습니다. 2009, 나중에 François Sforza와 함께 회사 사이클을 시작한 사람 2010. 처음에, 그들은 가스의 계량 산업을 목표로 삼았습니다, 물, 그리고 전기. 에 2012, 사이클로는 Semtech에 의해 인수되었습니다.

2 월이 아니 었습니다 2015 Lora Alliance®, 비영리 동맹, 로라완을 표준화하고 홍보하기 위해 형성되었습니다 (한 번 Loramac이라고 불렀습니다) - LORA 변조 위에 구축 된 통신 프로토콜.

2010 년대 후반, Lora와 Lorawan 배포가 많이있었습니다, 그리고 이것은 기술의 널리 퍼진 인기로 이어졌습니다, 특히 유럽과 일부 초기 성공 사례에서.

2020 년대 초, lpwan의 분야 (저전력 광역 네트워크) 상당한 양의 전 세계 이익을 얻었습니다, NB-IOT 및 Sigfox와 같은 몇 가지 경쟁 기술이 시장 지배력을 위해 경쟁하고 있다는 점에서.

무질서한 개발을 피하기 위한 높은 운영 효율성 로라 얼라이언스 2024 연말 보고서, 더 많이있다 350 백만 엔드 노드 및 6.9 전 세계에 배치 된 로라 IC와 함께 백만 게이트웨이. Lora Alliance는 이제 전 세계에서 가장 큰 IoT 제휴 중 하나입니다.. 우리는 또한 Lora와 Lorawan 장치가 점점 일반화되는 것을보기 시작했습니다.. Lora와 Lorawan IoT 시장은 $8.0 10억 2024 에 $32.7 ~에 의해 10 억 2029.

로라는 어떻게 작동합니까?

로라완 네트워크 아키텍처는 로라 노드로 구성됩니다, 로라 게이트웨이, 네트워크 서버와 애플리케이션 서버. 로라완 건축물에서, 노드는 일반적으로 스타 토폴로지에 있습니다. 게이트웨이는 투명 브리지를 형성합니다.. 최종 노드에 대한 통신은 일반적으로 양방향입니다, 이는 게이트웨이가 끝 노드에서 데이터를 수집 할 수 있음을 의미합니다., 그러나 엔드 노드에 명령을 보낼 수도 있습니다..

LoRa 노드: 최종 노드는 제어 또는 감지가 수행되는 LORA 네트워크의 요소입니다.. 일반적으로 배터리 구동 및 원격으로 위치합니다. 엔드 노드는 인근의 모든 게이트웨이로 데이터를 보내고 24 × 7이 아닌 주기적으로 데이터를 전송합니다..

LoRa 게이트웨이: 게이트웨이는 LORA 엔드 노드에서 데이터를 수신 한 다음 네트워크 서버로 채널을 수신합니다.. LORA 게이트웨이는 일반적으로 LORA 라디오 모듈로 구성됩니다., 마이크로 프로세서, 인터넷 연결 매체.

게이트웨이는 백홀 네트워크를 통해 LORA 노드에서받은 데이터를 TCP/IP 형식으로 변환합니다. (이더넷, 3지, 4지, 와이파이, 기타) 네트워크 서버로 보냅니다. Lora Gateway는 멀티 채널을 지원합니다, 다중 변조 트랜시버, 동일한 채널에서 신호의 동시 철조조차. 그들은 데이터를 저장하지 않으며 네트워크 서버에 패킷 전환기로만 작동합니다.. 게이트웨이는 많은 터미널 장치를 연결할 수 있습니다. SX1301 8 채널은 처리 할 수 ​​있습니다 1.5 하루에 백만 패킷, 주위에 지원 62,500 시간당 하나의 패킷을 보내는 장치.

네트워크 서버: 네트워크 서버는 네트워크를 관리합니다. 동일한 데이터를 수신하는 여러 게이트웨이로 인한 중복 패킷을 필터링합니다., 보안 검사를 수행합니다, 게이트웨이 트래픽 및 라우팅을 관리합니다, 제어 적응 속도, 메시지를 응용 프로그램 서버로 전달합니다.

애플리케이션 서버: 응용 프로그램 서버는 네트워크 서버에서 데이터를 처리합니다, 센서 데이터를 분석합니다, 상태 표시 및 실시간 알림과 같은 기능을 지원합니다, 선택적으로 응답을 끝 노드로 다시 보낼 수 있습니다..

LORA 기술의 혜택과 단점

LORA의 특성을 이해하는 것은 가능한 응용 프로그램을 결정하는 데 핵심입니다.. Lora의 장단점을 자세히 살펴 보겠습니다..

로라의 이점:

• 장거리: 장치를 연결합니다 15-20 농촌 환경에서 km 및 2-5 도시 지역의 km. 도시 규모 범위 허용, 건물 침투가 잘 이루어집니다..
• 저전력과 긴 수명: 연장 된 배터리 수명으로 저전력 사용을 위해 설계되었습니다. 10 연령. 예를 들어, MOKOSmart LW009 Lorawan 주차 센서 최대로 작동 할 수 있습니다 5 연령.
• 높은 수용력: 단일 로라 게이트웨이는 수천 개의 엔드 노드에서 수백만 개의 메시지를 처리 ​​할 수 ​​있습니다..
• 저렴한 비용: 낮은 초기 인프라 투자, 무료 ISM 주파수 대역, 저렴한 엔드 노드 센서.
• 개방형 표준: Lorawan은 Lora Alliance에 의해 유지됩니다. 빠른 배포 및 장치 상호 운용성을 구동합니다.

로라의 단점:

• 낮은 전송 속도: Lora는 대역폭이 상대적으로 좁고 장거리 전송 능력은 데이터 속도가 낮은 비용으로 발생합니다., 높은 데이터 애플리케이션이 아닌 센서 네트워크에 적합합니다.
• 제한된 페이로드: Lora는 작은 데이터 패킷 만 지원합니다, 최대 데이터 용량 242 전송 당 바이트. 이것은 큰 데이터 전송이 필요한 사용 사례에 덜 적합합니다..

LoRa 기술의 응용

LORA 무선 기술은 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다.. 장거리 및 저전력 기능은 다양한 장소에 엔드 노드를 배포 할 수 있음을 의미합니다., 건물 내 또는 외진 지역, 중요한 정보가 담긴 패킷을 게이트웨이에 전송합니다. 일반적인 LoRa 애플리케이션은 다음과 같습니다.:

스마트 시티 - 스마트 미터링, 환경 모니터링, 스마트 주차, 거리 조명, 폐기물 관리 등.

공급망 및 물류 - 자산 추적 및 모니터링, 콜드 체인 모니터링, 차량 관리.

농업 - 토양 모니터링, 관개 제어, 가축 추적.

산업용 사물인터넷 - 장비 모니터링, 예측 유지 보수, 오토메이션.

인프라 모니터링 - 철도 트랙을 모니터링하십시오, 교량, 물리적 변화에 대한 터널.

유용 - 스마트 그리드, 가스/물 계량, 누수 탐지, 분산 발전.

스마트 홈 및 건물 - HVAC 및 조명 제어, 에너지 관리, 객실 점유 모니터링.

LoRa 대 LoRaWAN: 차이점은 무엇입니까??

LoRa는 하위 물리 계층을 설명합니다, 상단 네트워킹 레이어가 없었습니다. LoRaWAN은 네트워크의 상위 계층을 설명하기 위해 개발 된 수많은 프로토콜 중 하나입니다. LoRaWAN은 클라우드 기반 미디어 액세스 제어입니다 (맥) 계층 프로토콜이지만 엔드 노드 장치와 LPWAN 게이트웨이 간의 통신을 관리하기위한 네트워크 계층 프로토콜의 역할을합니다., 조종 프로토콜로서, LoRa Alliance에서 유지 관리. LoRaWAN 사양 버전 1.0 6월에 출시됐는데 2015.

로라 완 네트워크의 시스템 아키텍처와 통신 프로토콜을 정의합니다., LoRa 물리 계층은 장거리 통신 링크를 허용.

요약하면:

LoRa = 물리 계층 변조

LoRaWAN = 통신 프로토콜 및 아키텍처

이들은 함께 장거리 연결과 유연한 네트워크 통신 아키텍처를 모두 포함하는 완벽한 솔루션을 제공합니다..

Lora vs 기타 무선 기술

LORA와 NB-IOT와 같은 다른 IoT 기술 사이에는 몇 가지 차이가 ​​있습니다., Sigfox 및 LTE-M. 중요한 것들 중 일부는:

LORA는 셀룰러 네트워크와 같은 라이센스 스펙트럼을 사용하는 대신 무면허 ISM 대역에서 작동.

Lora는 고유 한 CSS를 사용합니다 (처프 확산 스펙트럼) 다른 프로토콜이 사용하는 변조 체계에 비해 변조 기술.

LORA는 NB-IOT와 같은 다른 보안 프로토콜보다 덜 강력한 보안 프로토콜을 가지고 있습니다..

Lora는 Wi-Fi 또는 Bluetooth와 같은 다른 것보다 더 강력한 장거리 기능을 가지고 있습니다..

로라는 주로 장거리에 사용됩니다, 저전력 응용 프로그램, 환경 모니터링 및 스마트 농업과 같은, LTE-M과 같은 다른 프로토콜은 차량 텔레매틱스 및 모바일 IoT 애플리케이션과 같은 응용 프로그램에 더 적합합니다..

LORA 기술 - 개념을 알아야합니다

로라 세계에서 처음 시작할 때, 기술을 이해하는 것은 조금 압도적 일 수 있습니다.. 시작하는 데 도움이됩니다, 다음은 익숙 해야하는 몇 가지 주요 개념입니다.:

• • 로라 (장거리): 이것은 장거리 통신 링크를 생성하는 데 사용되는 물리적 계층 또는 무선 변조입니다.. Chirp 스프레드 스펙트럼 변조를 기반으로합니다.
  • 로라 완 (로라 와이드 지역 네트워크): LORA를 사용하는 장치의 시스템 아키텍처 및 통신 프로토콜을 정의하는 LORA 위에 구축 된 개방형 프로토콜.
  • 로라완 클래스 A, 비, 씨: 로라완의 다른 장치 작동 클래스:
    • 클래스 A: 업 링크 전송을 전송 한 후 장치가 다운 링크 메시지를 간단히 듣는 가장 에너지 효율적인 클래스.
    • B 종: 시간 동기화 된 비콘을 통해 예약 된 다운 링크 슬롯을 허용합니다, 전력 효율과 대기 시간 간의 균형을 제공합니다.
    • 클래스 C: 전송 시점을 제외하고 다운 링크 메시지를 지속적으로 듣습니다, 최저 대기 시간이지만 가장 높은 전력 소비를 제공합니다.
  • LPWAN (저전력 광역 네트워크): 배터리에서 작동하는 센서와 같은 센서와 같은 비트 속도로 장거리 통신을 허용하도록 설계된 무선 통신 네트워크 유형.
  • ADR (적응 형 데이터 속도): 데이터 속도를 최적화하는 Lorawan의 기능, 방송 시간, 네트워크의 에너지 소비.
  • 주의 (산업, 과학, 및 의료): 이들은 산업용 무선 주파수 에너지 사용을 위해 국제적으로 예약 된 라디오 밴드입니다., 과학, 의학적 목적.
  • TTN (사물 네트워크): 글로벌, 열려 있는, Lorawan을 사용하는 CrowdSourced IoT 데이터 네트워크.
  • abp (개인화에 의한 활성화): 보안 키가 장치에 직접 하드 코딩되는 Lorawan 장치 활성화 방법.
  • SF (확산 계수): Chirp 비율을 결정하는 LORA의 매개 변수, 데이터 속도 및 통신 범위에 영향을 미칩니다.

  LoRa 얼라이언스란??

  다른 많은 시스템과 마찬가지로, LoRa 무선 시스템을 개발하고 홍보하기 위해 업계 단체가 설립되었습니다. 로라 얼라이언스. 2 월에 시작되었습니다 2015. 얼라이언스가 말했듯이, 보안을위한 개방형 글로벌 표준을 제공하도록 설정되었습니다., 캐리어 급 IoT LPWAN 연결.

  LoRa는 Semtech에 의해 본질적으로 개발되었지만, 표준을 공개함으로써 많은 회사에서 표준을 채택할 수 있었습니다., 그 결과 생태계가 성장하고 참여도가 크게 향상되었습니다, 다양한 제품과 전반적인 사용 및 수용 증가.

  LoRa Alliance의 창립 멤버는 Actility를 포함합니다., 시스코, 에 올라 네, IBM, 커 링크, IMST, 멀티 테크, 사 젬콤, 셈텍, 및 마이크로 칩 기술, 주요 통신 사업자뿐만 아니라: 부이 그 텔레콤, KPN, 싱텔, 근위, Swisscom, 그리고 FastNet (Telkom 남아프리카 공화국의 일부).

  LoRa 기술 시작하기

  원래, 모든 사람은 자신의 LORA 커뮤니케이션 시스템을 설정할 수 있습니다. Lora는 라이센스가없는 주파수 대역에서 작동하기 때문에, 주파수에 대한 라이센스 비용이 필요하지 않습니다.. Lorawan과 제한된 지역을 다루고 싶다면, 자신의 게이트웨이와 서버를 작동하는 것이 합리적입니다.. 직접 구축하고 싶습니다 LoRaWAN 솔루션? 생각보다 쉽습니다! 다양한 Mokosmart Lorawan 장치 및 솔루션으로 시작할 수 있습니다..

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