저전력 광역 무선통신 기술

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유형	중장거리 무선통신

LPWAN(저전력 광역통신망)

현재 사용되는 대부분의 무선 광역통신망은 스마트 폰 등으로 사람이 음성, 영상, 데이터를 주고받기 위한 이동통신 네트워크를 얘기한다. 3G, 4G망 등이 그 주요 예이다. 그러나 저전력 광역통신망은 사물인터넷 디바이스들을 위한 이동통신망이라 할 수 있다. 스마트 홈, 스마트 빌딩 등에 사용하는 BLE, 지그비 등 짧은 거리를 위한 근거리 무선 통신 기술을 적용할 경우 사물인터넷 서비스 제공자는 스마트 홈 게이트웨이, 스마트 폰 등의 복잡한 과정을 거쳐야 사물인터넷 디바이스에 접근할 수 있으나 LPWAN을 통할 경우에는 사용자 영역의 번거로운 과정을 거치지 않고 직접 연결할 수가 있다. 주로 많은 수의 디바이스들이 필요한 옥외 응용 분야에서 더 유용하게 이용할 수 있다.

IoT의 근거리 통신망 적용과 광역 통신망 적용 비교

특징은 무엇인가?

3G, 4G등의 이동통신망과 지그비 같은 저전력 근거리 통신망과 비교할 때, LPWAN의 가장 중요한 특징은 이름에 언급되어 있는 초저전력성이다. 대부분의 서비스 제공자들은 최소한 1-20년 이상의 지속성을 보장하려 한다. 또한 광역망의 이름에 맞게 5-40Km 정도의 장거리 범위를 지원한다. 장애물이 없을 경우 80Km도 가능한 기술도 있다. 통신용 칩셋의 가격은 2달러 이하이며 서비스 비용은 한 달에 1$ 이하이다. 하나의 베이스 스테이션에 몇 천대의 디바이스들을 수용할 수 있다. 또한 전파가 넓고 깊게 침투해야 한다. 대신 전송 속도는 몇백 bps 이하이며 전송지연도 상당하다.

타 무선통신 기술과의 특징 비교

어떤 기술들이 있나

저전력 광역무선통신기술은 다른 ICT분야의 기술과 같이 거의 대부분이 상용화가 이루어지면서 표준화 과정을 거치고 있다. 가장 먼저 서비스에 적용되어 시작하는 기술은 UNB(Ultra Narrow Band)이다. Sigfox라는 프랑스 회사에서 서비스를 시작했고 ETSI라는 유럽 표준화단체에서 LTN(Low Throughput Networks)이란 이름으로 표준화가 이루어지고 있다.

Sigfox 파트너사가 Sigfox 서비스를 이용한 사례(intesens사)

셈테크(SemTech)와 IBM이 함께 개발한 LoRaWAN은 UNB기술에 비해 약간 많은 전력을 소비하나 전파간섭이 적은 장점이 있다. 속도는 100Kbps까지 낼 수 있다. LoRa 얼라이언스가 결성되어 표준화를 주도하고 있다. UNB와 마찬가지로 비허가 대역(ISM 밴드)을 이용한다.

LoRa가 적용된 칩의 예

어느 분야에 이용되고 있나?

그 외에 영국의 뉼네트워크(Neul Networks)라는 회사 등이 주축이 되어 도시의 공공 쓰레기통이 찼는지 확인해 주는 등의 시범사업에 적용되어 표준화가 진행되고 있는 Weightless, 미국의 Onramp Wireless에 의해 미국의 석유 유정에 적용되면서 IEEE에서 표준화가 진행될 예정인 RPMA(Random Phase Multiple Access) 등이 있다.