사물인터넷 기본

단거리 VS 장거리 무선 통신 기술

무선 통신 기술은 전자 기기와 네트워크에 편리함과 유연성을 제공하고, 설치 시 값비싼 케이블과 배선이 필요하지 않아 시장에서 큰 성공을 거두었습니다. 군사, 산업, 농업, 가전제품 등 다양한 산업 분야에서 무선 통신 기술이 필수적입니다. 각 산업은 사용 환경과 환경에 따라 서로 다른 기술적 특성이 요구됩니다. 단거리 무선 통신 기술과 장거리 무선 통신 기술은 모두 고유한 특성을 가지고 있습니다. 개발자는 자신의 애플리케이션에 맞는 다양한 기술을 선택해야 합니다. 이 글에서는 단거리 무선 통신 기술과 장거리 무선 통신 기술의 차이점을 심층적으로 살펴보고, 어떤 무선 기술과 솔루션이 자신에게 적합한지 결정하는 데 도움을 드리겠습니다.

단거리 무선통신 기술

단거리 무선 통신 기술은 원격 노드가 매우 짧은 거리에 걸쳐 연결되는 네트워크 프로토콜입니다. 단거리 무선 통신은 전력, 부피, 발열, 비용을 최소화할 수 있습니다. 또한 다양한 시나리오, 기술 및 요구 사항을 갖추고 있어 상업용 빌딩 자동화, 고밀도 온실 가스 감지, 주거용 에너지 모니터링에 이상적인 솔루션입니다. 대부분의 단거리 무선 통신 기술은 소형 저비용 IC 또는 완전한 플러그인 모듈 형태로 구현됩니다. 단거리 무선 통신 기술은 근거리 상호 작용 범위 내에서 무선 연결을 제공하는 시스템으로 정의되며, 이해를 돕기 위해 여러 유형으로 구분하여 설명하겠습니다.

12가지 종류의 단거리 무선통신 기술

  • Bluetooth
  • 세포의
  • 무선 랜
  • 지그비
  • UWB
  • IR
  • IEEE
  • ISM 밴드
  • 근거리 무선 통신
  • RFID
  • 6LoWPAN
  • Z파

Bluetooth

블루투스는 IEEE 802.5.1 표준을 기반으로 하는 단거리 무선 통신 기술로, WiFi보다 전력 소모량이 적습니다. 블루투스는 원래 개인용 컴퓨터에서 마우스, 키보드, 프린터, 휴대폰, 헤드셋, PDA 등과 같은 주변 장치로 데이터를 전송하기 위해 개발되었습니다. 이러한 애플리케이션에서는 블루투스를 WPAN(Wireless Personal Area Network)이라고 합니다. 블루투스는 스타 네트워크 토폴로지를 사용하여 최대 XNUMX대의 장치로 구성된 간단한 네트워크가 단일 액세스 포인트와 통신할 수 있도록 합니다.

Bluetooth는 2.4Hz ISM 대역에서 작동하며 GFSK, 차등 DQPSK 또는 (8DPSK)를 사용한 주파수 호핑 확산 스펙트럼을 사용하여 변조됩니다. 전체 기본 데이터 전송률은 GFSK의 경우 1mbit/s, DQPSK의 경우 2mbits/s, 3DPSK의 경우 8mbits/s입니다. 또한 3dBm(0mW), 1dBm(4mW), 2.5dBm(20mW)의 100가지 전력 레벨이 있으며, 이는 기본적으로 거리를 결정합니다. 표준 거리는 약 100m이며 최대 전력은 XNUMXm 이상이고 경로가 명확합니다.

The 블루투스 비콘 블루투스 모듈 MOKOSMART는 BLE 프로토콜을 통합합니다. BLE는 모듈을 구성하고 기존 위치 비콘과 배터리 구동 무선 센서의 데이터를 기록하는 간단한 방법입니다. 통신 범위는 300피트(약 XNUMX미터) 이하이며, 전력 소모량이 적어 IoT 솔루션의 보조 프로토콜로 적합합니다.

Wi-Fi 인터넷

Wi-Fi는 IEEE 802.11 시리즈 표준을 기반으로 하는 단거리 무선 통신 기술입니다. PCS 노트북 및 데스크톱, 스마트 TV, 스마트폰, 드론, 스마트 스피커, 프린터, 자동차 등에 널리 사용됩니다. Wi-Fi 대역은 흡수율이 매우 높아 가시거리(LOS) 내에서 사용하는 데 가장 적합합니다. 벽, 가전제품 등 일반적인 장애물은 도달 범위를 크게 줄일 수 있지만, 서로 다른 네트워크 간의 간섭을 줄이는 데에도 도움이 됩니다.

IEEE 802.11a는 5GHz에서 작동하며 최대 데이터 전송 속도는 54Mbps입니다. IEEE 802.11b와 IEEE 802.11g는 2.4GHz에서 작동하며 최대 데이터 전송 속도는 각각 11Mbps와 54Mbps입니다. 또한 WiFi 통신에는 900MHz, 2.4GHz, 5GHz, 5.9GHz, 60GHz 등 다양한 무선 주파수 대역이 사용됩니다. 각 대역은 여러 채널로 나뉩니다. 각 국가마다 허용 채널에 대한 규정이 다릅니다. ISM 대역도 널리 사용됩니다.

Wi-Fi 내장 모듈은 근처의 모든 기지국과 상호 운용 가능하며, 최대 300미터(XNUMX피트)의 표준 Wi-Fi 범위와 높은 처리량을 제공합니다. 이는 Wi-Fi의 추가적인 구성 복잡성과 전력 소모가 많은 프로토콜로 인한 추가 비용을 부분적으로 상쇄하여 기존 네트워크에 장치를 추가하는 데 이상적입니다. 단, 준비 계획에 여러 인증 설정을 장기적으로 관리할 수 있는 충분한 리소스가 포함되어 있는지 확인하십시오.

지그비

지그비는 IEEE 802.15.4 기반의 단거리 무선 통신 프로토콜입니다. 저전력, 소형 디지털 무선 통신을 통해 블루투스나 Wi-Fi와 같은 다른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)보다 저렴한 PAN(개인 영역 네트워크)을 구축하는 데 활용되며, 홈 오토메이션 및 의료 기기 데이터 수집에 사용될 수 있습니다. 교통 관리 시스템, 무선 조명 스위치, 가정용 디스플레이가 있는 전기 계량기, 그리고 단거리 저속 무선 데이터 전송이 필요한 기타 기기 등에 활용될 수 있습니다. 요약하자면, 지그비는 저전력, 저속 데이터 전송을 제공하는 근거리(즉, 개인 영역) 무선 네트워크입니다.

이 표준은 2.4~2.4835GHz(전 세계), 902~928MHz(미국 및 호주), 868~868.6MHz(유럽)의 비면허 ISM 대역에서 작동합니다. 16개 채널은 2.4GHz 대역에 할당되며 5MHz 간격으로 배치되지만, 각 채널은 2MHz의 대역폭만 사용합니다. 무선은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 코딩(DSSC)을 사용합니다. 디지털 스트림은 이를 변조기로 전달합니다. BPSK는 868MHz 및 915MHz 대역에서 작동하며, OQPSK는 2.4GHz 대역에서 작동하며 심볼당 2비트를 전송합니다.

2.4GHz 대역의 기본 무선 데이터 전송 속도는 채널당 250kbit/s, 915MHz 대역은 채널당 40kbit/s, 868MHz 대역은 20kbit/s입니다. 실내에서 2.4GHz의 전송 범위는 10~20m입니다.

UWB

초광대역(UWB)은 WiMedia Alliance에서 정의한 단거리 무선 통신 기술 표준입니다. 초저전력을 사용하여 3.1~10.6GHz의 특정 주파수 대역에서 간섭을 피하고 단거리 고대역폭 통신을 지원합니다. 최대 통신 거리는 약 528미터이며, 대부분의 경우 수 미터 미만입니다. 주파수 대역은 53MHz의 여러 채널로 나뉩니다. 데이터 전송 속도는 480Mbps에서 XNUMXMbps입니다. UWB는 주로 텔레비전, 카메라, 노트북 등에 고속 데이터 연결을 제공합니다. 최근 응용 분야는 센서 데이터 수집, 추적 애플리케이션 및 정밀 위치 결정에 중점을 두고 있습니다. 확산 스펙트럼과 달리 UWB의 전송 모드는 동일 주파수 대역에서 기존의 협대역 및 반송파 전송에 영향을 미치지 않습니다.

IR

적외선 무선은 무선 통신 대신 저주파의 비가시광선을 사용합니다. 주요 파장 범위는 850~940μm입니다. 송신부는 적외선 발광 다이오드(LED)를 사용하고, 수신부는 다이오드 광 검출기와 증폭기를 사용합니다. 광파는 종종 고주파 신호로 변조되며, 이 신호는 다시 인코딩 및 변조되어 전송됩니다.

IrDA는 데이터 전송을 위한 별도의 표준입니다. 적외선 데이터 협회(Infrared Data Association)에서 규격을 관리하고 있습니다. 전송 속도는 9.6kbps에서 115.2kbps까지이며, 4mbps, 16mbps, 96mbps, 그리고 512mbps에서 1gbit/s까지 다양합니다. 5gbps 및 10gbps 전송 속도에 대한 새로운 표준이 개발 중이며, 전송 거리는 XNUMXm 미만입니다.

적외선(IR)은 몇 가지 주요 장점을 가지고 있습니다. 첫째, 전파가 아닌 빛이기 때문에 어떤 형태의 전파 간섭에도 취약하지 않습니다. 둘째, 신호를 가로채거나 스푸핑하기 어려워 보안성이 매우 높습니다.

적외선 분광법은 한때 프린터, 노트북, 카메라에 널리 사용되었으나, 현재는 블루투스, Wi-Fi 및 기타 단거리 무선 통신 기술로 대체되었습니다. 현재 소비자용 리모컨에는 RF 리모컨이 여전히 널리 사용되고 있습니다.

IEEE 802.15.4

IEEE 802.15.4는 지점 간 링크와 무선 센서 네트워크를 지원하기 위해 개발되었습니다. 여러 무선 표준에서 802.15.4 표준을 PHY/MAC 기반으로 사용합니다.

이 표준은 세 가지 기본 주파수 거리를 정의합니다. 가장 일반적으로 사용되는 대역은 글로벌 3GHz ISM 대역입니다. 기본 데이터 전송 속도는 2.4kbits/s입니다. 다른 대역은 미국의 250~902MHz ISM 대역(928채널)입니다. 데이터 전송 속도는 10kbits/s 또는 40kbits/s입니다.

세 가지 범위 모두 BPSK 또는 오프셋 QPSK를 사용하는 DSSS를 사용하여 변조됩니다. 정의된 최소 전력 레벨은 -3dBm(3mW)입니다. 0.5dBm이 널리 사용되는 전력 레벨입니다. 0DBM 레벨은 원격 애플리케이션에 사용되며, 일반적인 범위는 20미터를 넘지 않습니다.

IEEE 802.22

IEEE 802.22 표준은 무선 영역 네트워크(WRAN) 표준으로도 알려져 있으며, 최신 IEEE 무선 표준 중 하나입니다. 이 표준은 라이선스 없이 화이트 스페이스라고 불리는 미사용 방송 텔레비전 채널에서 사용하도록 설계되었습니다. 6MHz 채널의 주파수 범위는 470MHz에서 698MHz입니다. 그러나 이 표준은 널리 채택되지 않았습니다. 화이트 스페이스 라디오는 독점 프로토콜과 무선 표준을 사용합니다.

802.22 무전기는 엄격한 요건을 충족해야 하며, TV 방송국과의 잠재적 간섭으로 인해 사용되지 않는 채널을 찾아내야 합니다. 무전기는 주파수 가변 회로를 사용하여 사용되지 않는 채널을 스캔하고 잠재적 간섭 신호를 감지합니다. 기지국은 인터넷 접속이나 기타 서비스를 제공하기 위해 여러 고정 위치 사용자와 방사형으로 통신합니다.

이 표준은 최대 1.5Mbps의 다운로드 속도와 384kbps의 업로드 속도로 여러 사용자 채널을 지원할 수 있는 충분한 스펙트럼 효율을 제공합니다. 6MHz 채널당 최대 데이터 전송 속도는 18~22Mbps입니다. 22Mbps의 가장 큰 장점은 VHF와 저주파 UHF 주파수를 모두 사용하여 매우 먼 거리의 연결을 제공할 수 있다는 것입니다. 최대 허용 유효 등방성 복사 전력(EIRP)이 4W이므로 기지국 도달 거리는 100km(약 60마일)에 달합니다.

ISM 밴드

가장 일반적으로 사용되는 ISM 주파수 대역은 Wi-Fi, 무선 전화, Bluetooth, 2.4 라디오 등에 사용되는 2.483~802.15.4GHz입니다. 두 번째로 많이 사용되는 대역은 902~928MHz 대역입니다.

널리 사용되는 다른 ISM 주파수로는 RKE 애플리케이션 및 차고 문 개방에 사용되는 315MHz와 원격 온도 모니터링에 사용되는 433MHz가 있습니다. 그 외에도 덜 일반적으로 사용되는 주파수로는 13.56MHz, 27MHz, 72MHz가 있습니다.

근거리 무선 통신

근거리 무선 통신(NFC)은 초단거리 무선 통신 기술로, 주로 유사 애플리케이션 및 보안 결제 거래에 사용됩니다. 최대 도달 거리는 약 20cm이며, 일반적인 연결 거리는 4~5cm입니다. 이러한 짧은 거리는 암호화를 통해 연결 보안을 강화합니다. 많은 스마트폰에 NFC 기능이 포함되어 있으며, 소비자가 스마트폰을 탭하여 결제할 수 있는 NFC 결제 시스템을 구현하는 것이 목표입니다.

NFC는 13.56MHz의 ISM 관리 주파수를 사용합니다. 이 낮은 주파수에서는 송신 루프 안테나와 수신 루프 안테나가 사용됩니다. 전송은 전기장이 아닌 신호의 자기장을 통해 이루어집니다.

NFC는 태그 판독에도 사용됩니다. 전원이 공급되지 않는 태그는 RF 신호를 DC 전원으로 변환하여 애플리케이션별 정보를 프로세서와 메모리에 제공합니다. 다양한 NFC 트랜시버 칩을 사용하여 새로운 애플리케이션을 구현할 수 있으며, 여러 표준이 존재합니다.

무선 주파수 식별

무선 주파수 식별(RFID)은 주로 재고를 식별, 위치 추적, 추적 및 관리하는 데 사용됩니다. 근처의 판독기가 고출력 RF 신호를 전송하여 수동 태그에 전원을 공급한 후 태그 메모리에 저장된 데이터를 읽습니다.

RFID 태그 평평하고 저렴하며 크기가 작아 식별 또는 모니터링이 필요한 모든 것에 부착할 수 있습니다. 일부 응용 분야에서는 바코드를 대체하기도 했습니다. RFID는 13.56MHz의 ISM 주파수를 사용하지만, 125kHz, 134.5kHz, 그리고 902~928MHz 범위의 주파수를 포함한 다른 주파수도 사용됩니다. 다양한 ISO/IEC 표준이 존재합니다.

6개의 로우팬

6LoWPAN 저전력 무선 PAN(Personal Network)의 IPv6 프로토콜을 지칭합니다. ITEF(Internet of Things Foundation)에서 개발한 이 프로토콜은 저전력 무선 메시 네트워크와 P4P(Peer-to-Peer) 링크를 통해 IPv6 및 IPv4944 인터넷 프로토콜을 전송할 수 있는 방법을 제공합니다. RFC802.15.4는 또한 초소형 원격 장치에서 IoT(사물 인터넷)를 구현할 수 있도록 지원합니다. 이 프로토콜은 XNUMX 무선 통신을 위한 캡슐화 및 헤더 압축 루틴을 제공합니다.

Z파

Z-wave는 최대 232개의 노드를 지원하는 단거리 무선 메시 네트워크 기술입니다. 이 무선 송수신기는 미국과 캐나다에서는 ISM 대역(908.42MHz)에서 작동하지만, 국가 규정에 따라 다른 주파수를 사용합니다. 변조 방식은 GFSK입니다. 데이터 전송 속도는 초당 9600비트에서 초당 40비트까지 가능합니다. 자유 공간 조건에서는 최대 30미터까지 도달할 수 있습니다. 벽을 통과하는 거리는 훨씬 짧습니다. Z-wave의 주요 응용 분야는 온도 조절기, 도어락, 홈 오토메이션, 조명, 연기 감지기, 보안 및 기타 가전제품입니다.

UWB, WIFI, Zigbee, Bluetooth 비교

단거리 무선 통신 기술의 일반적인 응용 분야

무선 기능은 거의 모든 신제품에 간단하고 저렴하게 추가할 수 있으며, 편의성, 성능, 마케팅도 개선할 수 있습니다.

가정

가정용 가전제품에는 무선 기능이 탑재되어 있습니다. 거의 모든 엔터테인먼트 제품에는 IR 리모컨이 있습니다. 에너지 계량 및 액세서리 모니터, 원격 온도계, 무선 온도 조절기, 기타 기상 모니터링 장치, 보안 시스템, 차고 문 개폐기, 스마트 주차 센서도 무선 네트워크에 연결되어 있습니다. 거의 모든 가정에 Wi-Fi가 설치되어 있습니다.

상업 보험

무선 온도 및 습도 모니터링, 조명 제어, 무선 온도 조절 장치는 상업용으로 널리 사용됩니다. 일부 비디오 감시 카메라는 동축 케이블 대신 무선을 사용합니다. 휴대전화용 무선 결제 시스템은 상거래에 혁명을 가져올 것으로 기대됩니다.

업종

산업계에서 유선 연결은 점차 무선으로 대체되고 있습니다. 유량, 습도, 온도, 압력의 원격 모니터링이 일반적인 응용 분야입니다. 로봇, 산업 공정, 공작기계의 무선 제어는 산업 현장의 편의성을 높이고 경제성을 향상시킵니다. M2M 기술은 자동차 위치 추적(GPS) 및 자판기 모니터링과 같은 다양한 응용 분야의 문을 열어줍니다. 사물 인터넷(IoT)은 대부분 무선입니다. 무선 주파수 식별(RFID) 기술은 거의 모든 것을 더욱 쉽게 추적하고 찾을 수 있게 해줍니다.

장거리 무선통신 기술

원격 IoT 무선 기술은 LPWAN의 기반을 형성합니다. 저전력 단말 장치는 게이트웨이에 연결되고, 게이트웨이는 다른 네트워크 서버 및 장치로 데이터를 전송합니다. 네트워크 장치는 수신된 데이터를 평가하고 단말 장치를 제어합니다. 따라서 이 프로토콜은 저전력 장치, 운영 비용 절감 및 원격 기능을 위해 특별히 설계되었습니다. 다양한 애플리케이션의 요구를 충족하기 위해 다양한 성능, 비즈니스 모델 등을 제공하는 많은 LPWAN 기술이 존재합니다. 산업 단지 모니터링, 스마트 시티 프로젝트, 원격 채굴 또는 시추 등이 일반적으로 사용되는 애플리케이션입니다.

로라 완

로라 완 SEMTECH에서 개발한 CSS(Chirp Spread Spectrum) 변조 표준으로, 900MHz, 868MHz, 400MHz에서 작동합니다. LoRaWAN 솔루션은 무선 통신 게이트웨이 및 센서를 위한 특정 제품을 제공합니다. 소형 페이로드와 게이트웨이당 수천 개 이상의 장치에 최적화되어 있어 저지연 전원 공급 장치 및 저전력 배터리 작동에 사용할 수 있습니다.

LoRa 통신은 감지 및 간섭에 어느 정도 회복성이 있으며 도플러 편향의 영향을 받지 않고 장애물을 통과할 수 있습니다.

LoRa는 확산 계수와 같이 범위와 데이터 전송 속도(0.3KBPS~50KBPS) 간의 균형을 맞추기 위해 수정할 수 있는 여러 매개변수를 제공합니다. LoRa는 물리 계층 기술이며, LoRaWAN[20]은 LoRa Alliance에서 MAC 계층과 네트워크 계층을 위해 지원하는 개방형 프로토콜입니다. LoRaWAN은 세 가지 유형의 장치를 설명합니다. 대략적으로 클래스 A는 에너지 제약이 심한 장치, 클래스 B는 에너지 제약이 중간 정도인 장치, 클래스 C는 상시 접속 장치입니다. LoRaWAN 센서는 전력 소모가 매우 적고 양방향 통신 시 최대 100km의 가시거리를 확보할 수 있습니다. 일반적인 비가시거리 애플리케이션은 최대 2km까지 가능합니다. 게이트웨이는 여러 장치를 연결하고 클라우드 플랫폼을 통해 관리되어 확장성을 제공합니다.

공공 서비스 애플리케이션, 재고 추적, 스마트 미터링, 자동차 산업 및 자동판매기 모니터링은 일반적으로 장거리 무선 LoRa 기술로 사용됩니다.

LoRa의 다양한 기술적 매개변수는 다음과 같습니다.

MOKOSMART는 LoRaWAN 모듈, 게이트웨이, 엔드 노드 장치를 제공합니다. Lorawan 기술 배포를 고려하고 있다면 당사의 엔드투엔드 솔루션이 적합한 옵션이 될 수 있습니다.

시그폭스

SigFox는 원격 지역(시골 지역 30~50km, 도시 지역 3~10km)의 저속 데이터 전송(메시지당 최대 12바이트)에 최적화된 장거리 무선 통신 기술입니다. 단말 장치당 하루 최대 140개의 메시지를 처리하며, 저전력 운영이 바람직합니다. SigFox는 GHz 이하 대역을 사용하며 BPSK 변조 방식의 초협대역 기술을 사용합니다. SigFox 기술을 사용하는 단말 장치는 데이터를 SigFox 기지국으로 전송하고, 기지국은 데이터를 SigFox 클라우드 서버로 전달합니다. 데이터는 여기에서 처리됩니다.

SigFox는 SIM 카드가 필요하지 않습니다. 메시지 수와 하루에 전송되는 메시지 수에 따라 가격이 결정됩니다. 위치 모니터링, 단순 계량, 기본 경보 시스템은 단방향 시스템을 적용한 것입니다. 배터리 구동 애플리케이션의 짧은 배터리 수명과 기지국에서 메시지를 수신할 수 없는 등 메시징에 몇 가지 제약이 있음을 "확보"하기 위해 신호가 여러 번 전송됩니다.

SigFox의 다양한 기술적 매개변수는 다음과 같습니다.

LTE-M

3GPP는 LTE-M(Machine Type Communication) 표준을 개발했습니다. LTE-M은 허가된 700~900MHz 주파수 대역의 서브 GHz 대역에서 전송합니다. 상향 및 하향 데이터 속도는 약 1Mbps입니다. 이러한 저전력 방식은 배터리로 구동되는 단말 기기의 수명을 최대 10~20년까지 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 LTE-M은 기존 셀룰러 무선 인프라를 활용하여 고품질 서비스를 위한 더욱 견고하고 안전한 환경을 제공합니다.

하지만 LTE-M의 한 가지 단점은 라이선스 셀룰러 무선 네트워크 사용 비용이 높다는 것입니다. 각 단말 장치는 자체 SIM 카드를 필요로 하므로 유지 보수 및 설치 비용과 운영 비용이 증가합니다. 더욱이 현재 LTE-M SIM 카드 사업은 비교적 복잡합니다.

스마트 미터링, 스마트 도시, 스마트 빌딩, 커넥티드 헬스, 자동차 운송은 LTE-M의 주요 응용 분야입니다.

LTE-M의 기술적 매개변수는 다음과 같습니다.

협대역 사물 인터넷(NB-IoT)

협대역 사물 인터넷(NB-IoT)은 LTE Cat NB1이라고도 하며, LTE 표준의 또 다른 파생 기술입니다. 협대역 통신을 기반으로 하며 180kHz의 대역폭을 사용합니다. 이로 인해 데이터 속도가 크게 감소(다운링크 약 250KBPS, 업링크 약 20KBPS)하여 NB-IoT에서 FotA 업데이트를 구현하기 어렵게 만듭니다. NB-IoT는 보호 대역 LTE, 단독 모드, 인밴드(in-band)의 세 가지 모드를 사용할 수 있습니다. 인밴드 모드는 LTE 주파수 대역을 사용하고, 보호 대역은 LTE 주파수 대역의 미사용 부분을 사용하며, 독립 대역은 전용 주파수 대역(예: GSM 주파수 대역)을 사용합니다. NB-IoT는 핸드오프를 지원하지 않으므로 모바일 IoT 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.

5G

5G는 현재 개발 중인 모바일 네트워크 기술의 최신 혁신입니다. 5G는 고주파(예: 60GHz)와 광대역을 모두 사용하여 초고속 통신을 가능하게 하는 것을 목표로 합니다[16]. 매우 빠른 데이터 속도(1~10Gbps)를 제공하는 것을 목표로 합니다. 하지만 에너지 제약이 있는 IoT 기기를 고려할 때 이는 바람직한 솔루션이 아닌 것으로 보입니다. 더욱이 이 기술은 아직 테스트 랩(LABS) 외에는 사용할 수 없습니다. 현재 5G는 대규모 mMTC와 URLLC(초고신뢰 저지연 통신)를 활용하는 cMTC, 이 두 가지를 목표로 합니다. eMTC와 NB-IoT 외에는 5G IoT에 대한 구체적인 솔루션 계획이 명시되어 있지 않습니다.

결합 솔루션: 단거리 + 장거리

장거리 통신과 단거리 통신에는 장단점이 있습니다. 따라서 때로는 여러 연결 유형을 결합하는 것이 최선의 해결책이 될 수 있습니다. 예를 들어, 원격 환경 원격 감지 애플리케이션에서는 Zigbee 단거리 무선 통신 기술을 사용하여 석유 굴착 장치와 같이 비교적 좁은 지역을 집중적으로 커버한 후 원격 무선을 통해 원격 제어 센터로 데이터를 전송하는 것이 가장 좋습니다. 멀리 떨어진 지역에서는 휴대전화가 있다면 이 방법이 좋은 왕복 수단이 될 수도 있습니다. 동일한 네트워크에서 매우 짧은 거리의 BLE도 지원하여 로컬 스마트폰에서 직접 센서를 설정할 수 있습니다. 여러 프로토콜을 결합하면 이상적인 사물 인터넷(IoT) 솔루션이 탄생합니다.

전력 소비, 프로토콜 및 데이터 속도에 대한 개요는 아래와 같습니다.

무선 애플리케이션 선택 목록

최적의 해결책은 어떻게 찾을 수 있을까요? 먼저, 다음을 포함한 모든 변수를 고려해야 합니다.

  • 범위: 송신기에서 수신기까지의 최대 및 최소 거리는 얼마입니까? 거리는 가변적입니까, 아니면 고정적입니까?
  • 듀플렉스 또는 심플렉스: 애플리케이션이 단방향인가요, 양방향인가요? 단방향 경로는 일부 원격 제어 애플리케이션 및 모니터링 애플리케이션에만 필요합니다.
  • 노드 수: 송신기/수신기는 몇 개나 필요할까요? 더 간단한 시스템에서는 노드가 두 개만 필요합니다. 장치 네트워크가 사용되는 경우, 배치해야 할 송신기와 수신기의 수를 결정하고 상호 작용을 정의해야 합니다.
  • 데이터 전송 속도: 데이터 전송 속도는 얼마입니까? 감시용으로는 저속, 비디오 전송용으로는 고속입니까? 가장 낮은 속도는 링크의 잡음 저항성과 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
  • 잠재적 간섭: 근처에 다른 무선 장치나 시스템이 있습니까? 아니면 전선, 기계 및 기타 간섭원에서 발생하는 소음이 있습니까?
  • 환경: 애플리케이션이 실내 또는 실외에 있습니까? 실외에 있는 경우, 건물, 차량, 나무 등의 구조물로 인한 장애물이 있습니까? 실내에 있는 경우, 신호를 차단하는 물체가 있습니까?
  • 전원 공급 장치: AC 전원 공급 장치가 있습니까? 없으면 배터리를 사용하십시오. 무선 기능을 추가하면 애플리케이션의 전력 소비가 크게 증가할까요? 에너지 하베스팅이나 태양 에너지 사용이 가능할까요? 배터리 크기, 수명, 충전 요건, 배터리 교체 주기 및 관련 비용도 중요한 고려 사항입니다.
  • 규제 문제: 일부 무선 기술은 FCC 허가를 받아야 합니다. 단거리용 무선 기술 대부분은 허가를 받지 않습니다.
  • 크기와 공간: 무선 회로를 위한 충분한 공간이 있습니까? 모든 무선 장치에는 안테나가 필요하다는 것을 기억하세요. 회로는 밀리미터 크기의 칩에 들어갈 수 있지만, 안테나는 더 많은 공간을 차지할 수 있습니다.
  • 라이센스 비용: 일부 무선 기술의 경우, 사용자는 조직에 가입하거나 기술을 사용하기 위해 로열티를 지불해야 할 수도 있습니다.
  • 보안: 해킹 및 기타 오용에 대한 보안이 문제인 경우 암호화 및 인증이 필요할 수 있습니다.
  • 투자 수익률: 시스템 비용은 얼마인가요? 투자 수익률이 비용을 충당할 수 있나요?

어떤 범위의 무선 통신이 필요하시든, MOKOSMART가 더욱 발전하는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 더 자세한 내용은 IoT 기기의 역할 개요와 아키텍처 선택 가이드를 참조하세요.

실질적인 설계 지원이 필요하신가요? MOKOSMART의 무선 설계 전문가들은 가장 까다로운 통신 문제도 해결할 수 있도록 맞춤형 설계를 제공합니다. 저희는 이러한 요소들을 평가하고 프로젝트 요구 사항에 맞는 최적의 솔루션을 선택하실 수 있도록 도와드립니다.

헨리 그는

R&D 부서의 숙련된 프로젝트 매니저인 헨리는 MOKOSMART에 풍부한 경험을 제공합니다. 그는 이전에 BYD에서 프로젝트 엔지니어로 근무했습니다. R&D 분야의 전문성은 IoT 프로젝트 관리에 다재다능한 역량을 제공합니다. 6년간의 프로젝트 관리 경력과 PMP 및 CSPM-2와 같은 자격증을 보유한 헨리는 영업, 엔지니어링, 테스트 및 마케팅 팀 간의 협업을 탁월하게 수행합니다. 그가 참여한 IoT 기기 프로젝트에는 비콘, LoRa 기기, 게이트웨이, 스마트 플러그 등이 있습니다.

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