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IoT를위한 무선 네트워킹 기술
네트워크 연결은 IoT의 기초이며 필요한 액세스 유형은 응용 프로그램의 특성에 따라 달라집니다. 많은 IoT 장치는 비인가 스펙트럼에서 작동하고 가정이나 실내 환경에 일반적으로 적용되는 제한된 QoS 및 보안 요구 사항을 사용하여 단거리 연결을 위해 설계된 무선 기술에 의해 서비스됩니다. 널리 사용되는 무선 기술에 대해 살펴 보겠습니다.
1. ZigBee:
ZigBee는 무선 제어 및 모니터링 어플리케이션에서 긴 배터리 수명 디바이스의 광범위한 개발을 목표로하는 저비용, 저전력, 저 지연, 제한된 범위의 무선 메쉬 네트워크 표준입니다.
밥 하이일 (ZigBee Alliance의 회장)은 "ZigBee는 다른 무선 기술이 지원하지 않는 기능을 처리하기 위해 의도적으로 설계되었으며 수천 개의 전기 스위치, 조명, 도어록을 안전하고 경제적이며 효율적으로 연결할 수있는 유일한 표준으로 계속 사용되고 있습니다. , 온도 조절기, 케이블 셋톱 박스 및 무수히 많은 다른 장치를 인터넷의 일종으로 원활하게 사용할 수 있습니다. "
2. WiFi and Wi-Fi HaLow:
Wi-Fi는 전파를 사용하여 무선 고속 인터넷 및 네트워크 연결 (무선 LAN-WLAN)을 제공하는 널리 사용되는 무선 네트워킹 기술입니다. 그것은 주로 2.4 기가 헤르쯔 (12 cm) UHF와 5 기가 헤르츠 (6 cm) SHF ISM 라디오 밴드를 사용합니다.
Wi-Fi Alliance는 최근 IoT (Internet of Things)를 위해 명시 적으로 개발 된 새로운 IEEE 사양 인 802.11ah를 발표했습니다. HaLow (HAY-Low로 발음)라는 제목의이 책은 IoT 환경의 모든 것을 스마트 홈에서 스마트 도시, 스마트 자동차 및 Wi-Fi 액세스 포인트에 연결할 수있는 기타 장치에 연결하는 것을 목표로합니다.
3. Bluetooth and Bluetooth Low Energy (Bluetooth Smart):
4. 6LowPAN:
6LowPAN (IPv6 저전력 무선 개인 영역 네트워크)은 제한된 전력과 느린 처리량 요구 사항이있는 단순한 저비용 무선 네트워크입니다. 별, 메쉬 및 별과 메쉬 토폴로지의 조합을 지원할 수 있습니다.
6LowPAN은 강력하고 확장 가능하며자가 치유가 가능한 메쉬 네트워크입니다. 6LoWPAN 그룹은 IEEE 802.15.4 기반 네트워크를 통해 IPv6 패킷을 송수신 할 수있는 캡슐화 및 헤더 압축 메커니즘을 정의했습니다.
5. Z-Wave:
Z-Wave는 코디네이터 노드가 필요없는 풀 메쉬 네트워크를 지원하는 저전력 RF 통신 기술입니다. 최대 100kbit / s의 데이터 전송률을 갖는 소규모 데이터 패킷의 안정적이고 지연 시간이 짧은 통신을 위해 최적화 된이 제품은 1GHz 이하의 대역에서 작동하며 Bluetooth 및 Bluetooth와 같은 2.4GHz 범위의 WiFi 및 기타 무선 기술의 간섭에 영향을받지 않습니다. 지그비.
확장 성이 뛰어나 최대 232 개의 장치를 제어 할 수 있습니다. Z-Wave는 좀 더 빠르고 간단한 개발을 가능하게하는 다른 프로토콜보다 간단한 프로토콜을 사용하지만 지그비 (ZigBee) 등과 같은 다른 무선 기술에 대한 여러 소스에 비해 시그마 디자인 (Sigma Designs)만이 유일한 칩 제조업체입니다.
6. Thread:
스레드는 한 가지 목표를 염두에두고 설계되었습니다. 가정에서 제품을 연결하고 제어하는 가장 좋은 방법을 만드는 것입니다.
개방형 표준 및 IPv6 / 6LoWPAN 프로토콜을 기반으로 구축 된 무선 네트워킹에 대한 스레드의 접근 방식은 단일 장애 지점이없는 안전하고 안정적인 메쉬 네트워크, 간단한 연결 및 저전력을 비롯한 다양한 기술적 이점을 제공합니다. 모든 스레드 네트워크는 다른 무선 프로토콜에 존재하는 보안 허점을 닫기 위해 뱅킹 클래스 암호화와 함께 사용하도록 설정하고 보안하기 쉽습니다.
7. Cellular:
공중 셀룰러 네트워크는 거의 모든 지역에 깊이 관여되어 있습니다. 초기 투자를 최소화함으로써 IoT 장치에 안정적인 네트워크 연결을 제공 할 수 있습니다.
IoT 서비스는 현재 장치와 응용 프로그램 서버 사이의 낮은 데이터 전송 속도를 필요로하며 GPRS 연결로 원활하게 작동 할 수 있습니다. 그러나 비디오 감시, 응급 의료 서비스 및 자동차 장치와 같은 데이터 집약적 인 응용 프로그램은 3G 또는 LTE 네트워크의 전송 속도로만 작동합니다.
대부분의 IoT 디바이스는 대개 LTE 핸드 헬드보다 훨씬 낮은 초 저전력으로 작동해야하므로 Hight 전력 소비는 셀룰러 네트워크의 문제입니다. 하나의 장치에서 여러 밴드를 지원하는 데 비용이 많이 들기 때문에 LTE 대역 단편화로 인한 또 다른 주요 제한 사항이 있습니다.
8. NFC:
Near Field Communication (NFC)은 단거리 무선 기술 세트로, 일반적으로 연결을 시작하기 위해 4cm 이하의 거리가 필요합니다. NFC를 사용하면 NFC 태그와 스마트 폰과 같은 휴대용 장치간에 작은 페이로드의 데이터를 공유 할 수 있습니다. 현재 시장에는 5 억 개가 넘는 NFC 지원 장치가 있으며 결국에는 대부분의 환경에서 NFC 태그가 사용됩니다.
Broadcom의 제품 마케팅 담당 이사 인 Mohamed Awad는 다음과 같이 말합니다. "NFC는 가정에서 일상 업무를 간소화 할 것을 약속합니다. 침대 옆 탁자에있는 스마트 폰을 내려 놓으면 침대에있을 준비가되었다고 알려주고 조명이 어둡게 들리며 TV가 잠자기 타이머를 설정하고 장치가 다시 주스로 바뀌는 날을 상상해보십시오. "
9. SigFox:
Sigfox는 지속적으로 켜져 있고 소량의 데이터를 방출해야하는 전기 계량기와 같은 저에너지 물체를 연결하는 무선 네트워크를 구축하는 프랑스 회사입니다.
현재 서유럽, 샌프란시스코 및 남아메리카 및 아시아에서 진행중인 테스트에 배치 된 LPWA (저전력 광역) 네트워크입니다. SIGFOX를 사용하면 기기와의 양방향 통신이 가능합니다. 통신은 항상 장치에 의해 시작됩니다.
SIGFOX 네트워크는 때때로 전송되는 작은 메시지를 위해 설계되었습니다. 고 대역 사용 (멀티미디어, 영구 방송)에는 적합하지 않습니다.
10. LoRaWAN:
LoRaWAN은 단일 운영자가있는 대규모 공용 네트워크 용으로 설계된 MAC (media access control) 계층 프로토콜입니다. Semtech의 LoRa 변조 방식을 사용하여 제작되었습니다.
LoRaWAN은 IoT (Internet of Things), M2M (Machine-to-Machine) 및 스마트 도시 및 산업 분야에 대한 저비용, 모바일, 보안 양방향 통신을 지원하기 위해 특별히 필요한 기능을 저전력 WAN에 제공하도록 설계되었습니다. 응용 프로그램. 이 제품은 저전력 소비에 최적화되어 있으며 수백만, 수백만 대의 장치를 갖춘 대형 네트워크를 지원합니다. 이 제품은 혁신적인 기능을 갖추고 있으며 중복 운영, 위치, 저비용, 저전력을 지원하며 에너지 수확 기술을 기반으로하여 인터넷의 이동성과 사용 편의성을 지원합니다.