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IT 인프라

LoRaWAN이 효율적인 장거리 IIoT 연결을 가능하게 하는 방법

작성자: Shreyans Desai

27년 2021월 XNUMX일 - 4 분

로라 완

우리는 Wi-Fi 네트워크에 액세스하는 스마트폰, 태블릿 및 기타 모바일 장치의 수에 대해 많이 이야기합니다. 그러나 그것은 센서, 카메라, 자동화 시스템 및 기타의 폭발적인 증가에 비하면 아무것도 아닙니다. n네트워크 연결 장치.

산업용 사물 인터넷(IIoT)으로 알려진 이러한 장치는 데이터를 수집 및 전송하고 사람의 개입 없이 많은 유용한 작업을 수행합니다. 그들은 새로운 수준의 자동화, 효율성 및 비용 절감을 가능하게 하여 제조에서 운송, 의료에 이르기까지 광범위한 산업의 운영을 변화시키고 있습니다.

IIoT의 하위 집합은 M2M(Machine-to-Machine) 통신으로, 센서에서 프로세스를 제어하는 ​​데 사용하는 애플리케이션으로 데이터를 전송합니다. 예를 들어, 우유 가공 공장에는 온도, 액체 유량 및 기타 정보를 캡처하고 필요에 따라 기계를 조정하는 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)로 보내는 센서가 있을 수 있습니다.

이 모든 것이 작동하려면 안정적이고 안전한 무선 연결이 있어야 하며, 바로 여기에서 LoRaWAN(장거리 광역 네트워크)이 작동합니다. IIoT 및 M2M용으로 설계된 LoRaWAN은 수백 가지 사용 사례를 지원할 수 있는 범위, 안정성 및 비용을 제공합니다.

IoT 연결 과제

많은 IIoT 및 M2M 애플리케이션의 경우 장거리, 저비용 및 저전력 소비가 가장 중요한 연결 요소이므로 많은 일반 네트워크 기술이 비실용적입니다. 예를 들어 Bluetooth 및 Wi-Fi는 낮은 전력 소비와 안정적인 연결을 저렴한 비용으로 제공하지만 IIoT에 필요한 범위가 부족합니다. 4G/LTE 및 5G 네트워크는 더 먼 거리에서 연결을 제공하지만 더 높은 비용으로 더 많은 전력을 소비합니다.

LPWAN(저전력 WAN) 기술은 장거리에서 소량의 데이터를 지속적으로 전송하는 배터리 전원 엔드포인트를 연결하기 위한 더 나은 옵션을 제공합니다. 데이터 전송 속도는 상대적으로 낮지만 LPWAN 솔루션은 Bluetooth 및 Wi-Fi보다 더 넓은 범위에서 더 많은 장치를 셀룰러보다 저렴한 비용으로 더 적은 전력 소비로 지원할 수 있습니다.

각각 장단점이 있는 여러 LPWAN 기술이 있습니다. 도시 지역에서 최대 10km 범위의 Sigfox는 작은 데이터 버스트를 보내는 데 적합합니다. 그러나 개방형 프로토콜이 아니며 Sigfox 네트워크에 가입해야 합니다. RPMA(random phase multi access) 기술은 33마일 범위를 가지며 상당한 대역폭과 장치 용량을 제공하며 지면과 콘크리트를 포함한 거의 모든 것을 관통할 수 있습니다. 그러나 Wi-Fi, Bluetooth 및 기타 기술에서 사용되는 혼잡한 2.4GHz에서 작동하므로 무선 주파수 간섭이 잠재적인 문제가 됩니다.

LoRaWAN의 이점

LoRaWAN은 많은 IoT 애플리케이션에 이상적인 LPWAN 솔루션입니다. LoRa Alliance에서 정의한 이 개방형 표준 프로토콜은 저전력 장치와 인터넷 연결 응용 프로그램 간의 장거리 통신을 허용하도록 설계되었습니다. LoRaWAN은 3Kbps ~ 50Kbps 범위의 데이터 전송률로 산업, 과학 및 의료(ISM) 대역의 비인가 무선 스펙트럼에서 작동합니다. 데이터 무결성은 128비트 암호화를 통해 보장됩니다.

LoRa는 장치 간 인프라의 물리적 계층이고 LoRaWAN은 네트워킹 프로토콜입니다. LoRaWAN 네트워크는 일반적으로 게이트웨이가 엔드포인트 장치와 중앙 네트워크 서버 간에 메시지를 릴레이하는 별 모양 토폴로지로 배치됩니다. 게이트웨이는 표준 IP 연결을 통해 서버에 연결되는 반면 엔드포인트 장치는 LoRa 또는 FSK(주파수 이동 키잉) 통신을 사용합니다.

증가하는 배포에도 불구하고 LoRaWAN은 여전히 ​​틈새 기술로 남아 있으며 이를 사용한 경험이 있는 네트워크 관리자는 거의 없습니다. Rahi는 LoRaWAN 네트워크를 설계 및 구현했으며 고객이 기술을 평가하고 배포 전략을 개발하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

LoRaWAN은 IIoT 장치를 지원하는 데 필요한 장거리 연결, 낮은 전력 수요 및 비용 효율성을 제공합니다. 광범위한 네트워킹 솔루션에 대한 광범위한 전문 지식을 갖춘 Rahi는 특정 IIoT 및 M2M 사용 사례를 지원하기 위해 LoRaWAN 기술을 활용하는 방법을 모색하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.

저자

  • Shreyans는 Rahi의 솔루션 엔지니어링 관리자이며 네트워킹 팀을 이끌고 있습니다. 그의 경험에는 Amazon Web Services 및 OpenStack과 같은 클라우드 컴퓨팅 솔루션뿐만 아니라 여러 공급업체에 걸친 엔터프라이즈, 데이터 센터 및 서비스 공급자 라우팅, 스위칭 및 보안 솔루션이 포함됩니다. 그는 San Jose State University에서 전기 공학 석사 학위를 받았습니다. 여가 시간에는 Bay Area 주변의 풍경을 사진에 담습니다.

, 솔루션 엔지니어링 관리자

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