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origin : https://www.flickr.com/   ( CC BY-ND )



IoT와 LoRa



요즘 IoT가 핫해짐에 따라서 LoRa 기술 또한 조명받고 있습니다.


국내에서는 SKT가 LoRa 사업에 뛰어 들었죠.

http://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=5384392&memberNo=25609961&vType=VERTICAL



위 포스트에서는 IoT의 대안이라고 소제목으로 되어 있지만,

의도는 알겠지만 정확한 표현은 아닙니다. IoT라는 것은 말그대로 사물들의 인터넷을 뜻하는 것 뿐이고, LoRa는 그 사물들이 상호 통신하기 위한 통신수단. 즉 기술일 뿐입니다. 위 포스트 내용을 잘 읽어보면 분명히 표현하고 있긴 하지만, 소제목만 보시고 오해하실 분들을 위해 한번 코멘트하였습니다.


SKT의 IoT사업에 관심있으신 분들은 아래 링크를 참조해주세요. (저작권 문제로 가져올 수 있는게 없습니다 ...)

https://lora.sktiot.com/main/index.do







LoRa 란?



LoRa 기술은 http://www.semtech.com/ 에서 가지고 있습니다.

링크로 들어가시면 동영상을 포함해 자세한 정보를 얻으실 수 있습니다.

추가적으로 LoRa-Alliance 라는 기관이 존재하는데, 말 그대로 LoRa기술을 사용하는 기업들의 모임이라고 보시면 되겠네요. 동맹기업(?)

자세한 참조 내용들은 위의 링크들을 참조해주세요.


본론으로 넘어가서,

LoRaLong Range 의 약자입니다.

그럼 그 특성 또한 Long Range여야 하겠지요?

로라 장치 개발자 가이드 문서에 따르면, 14km까지 이야기를 하고 있습니다.

LoRa Device Developer Guide  p. 8



물론 세부 내용을 보면 속도와 전송시간 등등 고려해야할 요소들이 있습니다.

이는 사용하는 용도와 그 특성에 따라 선택이 달라질 것입니다. 일반적으로 2km정도가 주로 사용되지 않을까 생각해봅니다.

전송량도 문제고 속도도 문제고 어느정도 사용자가 불편함을 느끼지 못하려면 2~4km 선 정도로 해야될거 같네요.


또한 LoRa는 BLE처럼 Low Energy로 동작합니다.

LoRa Device Developer Guide  p. 6



위에서 설명드린, "장거리(Long Range)와 저전력(Low Energy)"을 위의 표에서 시각적으로 보여주는군요 :)







LoRa의 특징



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LoRa에 대한 소개를 하며 간단히 말씀 드렸던 내용이 위의 그림에 잘 요약되어 있습니다.

추가로 아직 말씀 안드린 부분도 있구요 :)

  1. Low Energy 저전력 : 위 그림에 의하면 배터리 하나로 10년정도를 버틸 수 있다고 합니다. 물론 환경에 따라 다르겠죠.

  2. Long Range 장거리 : 10마일 이상이라고 되어 있습니다. 대략 16km 이상이라는 것이죠. 위에서 잠깐 설명 드렸던 것처럼 개발자 가이드에도 14km까지 소개하고 있습니다.

  3. 다중센서 가능 : 통신을 해주는 단말을 Node라고 표현하는데, 이 Node에 여러개의 센서를 연결할 수 있습니다. 만약 단일 노드에 단일 센서라면 낭비가 심하겠죠? 하지만 LoRa는 그렇지 않다고 말해주고 있습니다. 위 표현대로라면 백만의 노드로 10억의 센서를 연결한다고 하니 표현 자체로만 하면 대단하군요 :)

  4. 암호화 (보안, AES128) : IoT시대가 되면서 보안의 중요성이 더욱 강조되기 시작했죠. 사소한 센서의 데이터라도 모이면 빅데이터가 되어 의미있는 정보를 제 3자가 얻어갈 수 있으니까요. LoRa에서도 기본적으로 AES128을 따르는 보안기능을 제공합니다.






LoRa Layer



LoRa Device Developer Guide  p. 9


예전에 IP에 대한 포스팅을 남기면서, 모든 네트워크 장비들은 IP Stack을 사용한다고 설명드렸습니다.

LoRa도 마찬가지입니다. IP가 포함된 Layer의 아래에 대한 LoRa 프로토콜만 맞춰주면 나머지 위의 Application은 이전과 동일하죠.

즉 이부분을 잘해주면 됩니다.

가장 하단에 보면 EU 868, EU 433, US 915, AS 430 라는 표현이 있습니다.

이는 지역에 따른 대역대를 뜻하며, 각 대륙과 지역에 따라 기본적인 대역대의 차이가 있습니다.

그리고 Class에 따른 차이들도 있네요. 나중에 이 부분을 깔 일이 있다면 포스팅 해보도록 하겠습니다.







LoRa Network



LoRa Device Developer Guide  p. 21




포스팅 서두에 LoRa를 사용한 네트워크 구성 사진이 있었습니다.

사용자는 LoRa Node를 선택하고 거기에 온갖 센서를 설치할 수 있겠죠. (물론 사업에 따라서는 다를수 있습니다)

그리고 게이트웨이를 선택하고 그 게이트웨이는 네트워크로 데이터를 전송하겠죠.


위에서 제공된 내용에서 보는 것처럼, 센서를 결정하고 LoRa 노드에 연결합니다.

그러면 중간중간에 Base Station이 있겠죠? 분명 LoRa는 장거리 통신이라고 했습니다.

바로 여기서 LoRa의 경제적 가치가 나오는 것이죠.

예를 들어 WIFI나 블루투스의 경우 거리가 굉장히 짧습니다. 그에 따라 중간 장비가 많이 필요했죠.

하지만 LoRa의 장거리라는 특징이 이러한 비용을 감소시켜 줍니다.







Summary



뭐.. 정리를 해보자면 이런겁니다.

우리가 흔히 말하는 IoT는 방대한 데이터 전송량을 요구하지 않습니다. 반면에 저전력을 요구하며, 가능하면 장거리 통신이 되면 좋겠죠.

( 단순한 예로 집에 WIFI로 홈오토메이션을 구축했는데, 집이 크고 방 사이의 전파차단률이 높다면 여기저기에 라우터를 설치해줘야겠죠....)

이러한 IoT의 특성에 있어 LoRa는 이전의 무선통신 방법들과는 다르게 매우 바람직합니다.


애초에 많은 데이터 전송량과 속도를 자랑하는 통신체계를 간헐적으로 데이터를 주고받거나 제어하는 IoT에 적용하는 것은 자원 낭비이거든요. (물론 실시간 영상이라던지 이런 부분은 예외입니다)


결국 IoT에 대해 LoRa가 각광 받는 이유! 바로 서로의 특성들이 적재적소로 잘 맞았기 때문이죠 :)

물론 LoRa 말고도 다른 통신들이 나오고 있습니다. 어떤것이 더 좋고 나쁜지는 실제 상용화가 되어보면 알겠죠?






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