사물 인터넷(IoT) 전파를 지배하는 데 사용되는 모바일 네트워크 사업자(MNO) 그들은 국가 규제 기관으로부터 라이센스를 받은 스펙트럼을 소유했습니다. 이러한 독점 위치는 모바일 가상 네트워크 사업자에 의해 도전을 받았다고 기술 편집자인 Bob Emmerson은 말합니다. 비참 리서치. MVNO는 스펙트럼을 재판매하여 경쟁했지만 최근까지 셀룰러 통신에 대한 광역 지상파 대안은 없었습니다.
또한 실행 가능한 대안은 허가되지 않은 스펙트럼과 매우 안전하게 설계된 기술에서 작동해야 합니다. 그것은 큰 질문이었지만, 셈 테크, 독점 플랫폼 설계 및 제조 분야에서 60년의 경험을 가진 회사입니다.
표준이 되다
Semtech는 CSS(Chirp Spread Spectrum) 변조 기술을 기반으로 하는 독점 무선 기술인 LoRa용 최초의 상용 칩셋을 개발했습니다. 이 회사는 또한 LPWAN(Low Power Wide Area Networking) 통신 프로토콜인 LoRaWAN을 개척했습니다. LoRaWAN은 비영리 LoRa Alliance에서 관리하는 사실상의 상호 운용성 표준입니다. 에 의해 인정되었을 때 ITU(국제전기통신연합) 그것은 정당한 표준이되었습니다.
LoRa는 IoT에서 가장 빠르게 성장하는 분야인 저비용, 배터리로 작동되는 IoT 애플리케이션을 지원하도록 설계되었습니다. Semtech에 따르면 LoRaWAN은 NB-IoT(협대역 IoT)보다 XNUMX~XNUMX배 적은 전력을 소비합니다. 서비스는 허가되지 않은 스펙트럼인 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 대역에서 작동합니다.
결합된 LoRa/LoRaWAN 기능은 광역 IoT 솔루션 시장을 확장했습니다. 이는 이러한 수치에서 알 수 있듯이 진정한 게임 체인저를 나타냅니다. ABI 리서치 (ABI Research) 2026년까지 LoRa는 비셀룰러 저전력 광역 네트워크 기술이 될 것이며 모든 LPWAN 네트워크 연결의 25%에 채택될 것으로 추정합니다. IoT Analytics의 수치에 따르면 LoRa 연결은 31년부터 2020년까지 전년 대비 2024% 증가합니다.
그림과 같이 LoRa의 핵심 매개변수는 범위입니다. 상대적으로 낮은 대역폭은 저전력, 낮은 데이터 속도 애플리케이션에 영향을 미치지 않습니다.
또한 신규 진입자가 캐리어급 LoRaWAN 네트워크를 구축하고 차세대 네트워크 서비스 공급자에 대한 시장 도매 커버리지를 가능하게 했습니다. 결과적으로 조명 관리, 폐기물 관리 서비스 합리화, 대기 질 확인을 포함하는 스마트 도시 응용 프로그램뿐만 아니라 스마트 미터링과 같은 주요 수직 분야를 위한 혁신적인 솔루션을 개발할 수 있습니다.
2020년에 LoRa Alliance는 자동화된 온보딩을 위한 LoRaWAN 장치 식별 QR 코드 LoRaWAN 네트워크 관리를 단순화하고 가속화합니다. QR 코드는 장치에 인쇄할 수 있으며 네트워크 관리 시스템에 표준화된 입력을 보장하기 위해 사전 형식화된 모든 필수 장치 및 공급업체 정보를 포함합니다.
위성 연결
위성 연결은 일반적으로 지상파 셀룰러 커버리지가 없지만 자산을 추적해야 할 때 사용됩니다(예: 원격 위치의 채굴 또는 선박의 컨테이너). 오늘날 비정지 위성 궤도(LEO와 같은 NGSO) 및 GSO 위성은 모두 백홀, IoT 및 사설 네트워크를 위한 고속 광대역 및 협대역 서비스를 제공하고 있습니다. 차세대 LEO 위성은 이미 유비쿼터스 저지연, 고처리량 연결을 제공하고 있습니다.
LoRa 무선 프로토콜을 사용하여 지상 LoRa 네트워크와의 안전한 상호 운용성을 실현할 수 있습니다. 그러나 2020년 LoRa Alliance에서 출시한 지역 매개변수 RP2-1.0.2의 LoRaWAN. 새로운 매개변수에는 장거리 주파수 호핑 확산 스펙트럼에 대한 지원이 포함되었습니다. 이 추가로 LoRaWAN은 강력한 위성 통신이 가능해졌습니다. 이 개발은 또한 LoRaWAN이 로컬 간섭에 덜 민감하게 만들었고 장거리 통신에 필요한 용량을 증가시켰습니다.
2GHz 라이선스 S-대역에서 LoRa 주파수 호핑 확산 스펙트럼[LR-FHSS]을 사용하면 추가적인 이점을 얻을 수 있습니다. Semtech에서 개발한 LR-FHSS는 IoT 장치에서 더 높은 신뢰성, 더 높은 성능 및 더 낮은 전력 소비로 직접 위성 데이터 링크를 허용합니다. LR-FHSS를 사용하면 데이터 속도 향상, 네트워크 용량 증가, 간섭에 대한 추가 견고성 등 기존 LoRa에 비해 몇 가지 이점을 제공하여 많은 새로운 배치 기회를 허용합니다.
지구 표면의 20% 미만이 지상과 연결되어 있습니다. 원격 지역의 상당히 낮은 밀도의 사용자 기반과 바다에서 네트워크를 제공하는 실질적인 어려움으로 인해 지상파 서비스가 현재 배치 이상으로 크게 확장될 가능성은 낮습니다. 이로 인해 해당 원격 위치에서 비용 효율적인 LoRaWAN 배포뿐만 아니라 위성에서 가장 잘 제공되는 연결에 대한 요구 사항이 남습니다.
GEO 위성
지구 상공 약 36,000km 상공에서 궤도를 도는 GEO 위성은 50년 이상 사용되어 왔습니다. 그것들은 지구와 같은 각속도로 이동하므로 지구의 같은 지점 위에 고정되어 있는 것처럼 보입니다. 단일 위성은 지구의 XNUMX/XNUMX을 커버할 수 있으며 XNUMX개의 GEO 위성은 극지방을 제외한 지구상의 모든 위치에 서비스를 제공할 수 있습니다.
이 기능은 에코스타 모바일, 모바일 위성 서비스 회사입니다. 이 회사는 LoRa 네트워크의 지상파 ISM 대역과 상호 운용할 수 있는 라이선스 S 대역에서 작동하는 GEO LoRa 위성 네트워크를 만들었습니다. 이 이중 모드 기능을 통해 IoT 솔루션 개발자는 위성 하드웨어와의 값비싼 통합을 수행하지 않고도 필요에 따라 지상 또는 위성을 사용할 수 있는 솔루션 설계에서 단일 기술을 사용할 수 있습니다.
모든 장치는 관련 규제 기관에서 대역에 대해 제시한 표준을 준수하는 한 ISM 대역을 사용할 수 있습니다. 이러한 장치의 주요 매개변수 중 일부는 송신 및 수신 전력입니다. 또한 대역에서 작동하는 다른 승인된 장치의 간섭을 견딜 수 있는 기능도 필요합니다.
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저자는 Beecham Research의 기술 편집자 Bob Emmerson입니다..
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- 출처: https://www.iot-now.com/2022/12/07/126056-lorawan-a-genuine-game-changer/
