이 글에서는 저전력 기술인 로라와 지그비 기술의 차이점을 비교해 보겠습니다. 먼저 두 기술에 대한 간략한 소개와 함께 장단점을 살펴봅니다. 그런 다음 각 기술에 대한 몇 가지 주요 IoT 애플리케이션을 소개합니다. 마지막으로 두 기술 중 하나를 선택할 때 고려해야 할 요소가 제시됩니다.
LPWAN 및 LAN 기술 소개
지그비와 로라WAN(LoRa)에 대해 논의하기 전에 각각 근거리 통신망(LAN)과 광역 통신망(WAN)이라는 두 가지 유형의 네트워크에 대해 간략히 이해하는 것이 중요합니다.
LAN(근거리 통신망)은 건물이나 건물의 한 층을 커버할 수 있는 단거리에 분산되어 있습니다. 이에 비해 광역 네트워크(WAN)는 도시 또는 지역 지구에 걸쳐 있는 네트워크입니다.
LAN 기술은 지점 간 co1TP14통신을 통해 단거리로 확장되고 있습니다. 또한 이러한 네트워크는 이상적으로 프라이빗 네트워크이므로 특정 수의 사용자만 액세스할 수 있습니다. 이에 비해 WAN 기술은 먼 거리에 걸쳐 있으며 애플리케이션의 특성에 따라 프라이빗 또는 퍼블릭일 수 있습니다. A 저전력 WAN (LPWAN)은 일반 WAN에 비해 전력 소비가 적은 네트워크입니다.
이제 네트워크에 대해 간략히 이해했으니 각 기술에 대해 개별적으로 논의하여 LoRaWAN과 ZigBee의 차이점에 대해 논의해 보겠습니다.
로라와 로라웬이란 무엇인가요?
LoRaWAN은 LoRa 무선 변조를 기반으로 하는 WAN 기술입니다. LoRaWAN 기술 은 장거리 및 저전력 애플리케이션에 적합한 LPWAN으로 분류됩니다. 전 세계적으로 인정받는 독점적인 개방형 네트워크로서 다음에 의해 관리됩니다. 로라 얼라이언스. LoRaWAN은 비면허 주파수 스펙트럼을 사용하며, 지역에 따라 주파수 대역이 다릅니다. 예를 들어 북미는 915 MHz 대역을, 유럽은 868 MHz 대역을, 아시아는 433 MHz 및 169 MHz 대역을 사용합니다.
지그비란 무엇인가요?
LoRaWAN과 비교, ZigBee 는 여러 IoT 디바이스의 근거리 연결을 실현하는 것을 목표로 하는 LAN 기술입니다. 이는 무선 통신 기술인 IEEE 802.15.4 저속 무선 개인 영역 네트워크(LR-WPAN) 무선 표준인 communication을 기반으로 합니다. 또한 저속 데이터 전송률의 IoT 디바이스 네트워크를 구현하는 데 사용되는 ZigBee 얼라이언스에서 관리하는 독점적인 네트워크입니다.
LoRaWAN의 장점과 단점
IoT 애플리케이션의 맥락에서 LoRaWAN 기술의 몇 가지 장단점을 살펴보겠습니다.
LoRaWAN 기술의 주요 장점은 다음과 같습니다:
- 낮은 전력 소비: LoRaWAN은 LoRa 무선 변조 방식을 사용하기 때문에 전력을 적게 소비합니다. 따라서 LoRa 변조 방식을 기반으로 구축된 디바이스는 배터리 수명이 최대 10년까지 연장됩니다.
- 긴 작동 범위: LoRaWAN 디바이스는 가시거리 15km 이상에서 공동1TP14통신이 가능합니다.
- 비면허 주파수 스펙트럼 사용: LoRaWAN 디바이스는 비면허 주파수 스펙트럼 를 사용하여 개방형 네트워크 프로토콜로 만들었습니다.
- LoRaWAN 디바이스는 잡음과 간섭에 취약합니다.
LoRaWAN의 장점에도 불구하고 LoRaWAN을 사용할 때 몇 가지 단점도 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
- 낮은 페이로드 co1TP14통신: LoRaWAN 네트워크는 디바이스가 낮은 페이로드의 communication만 허용합니다. 즉, 간단한 비트의 데이터만 LoRaWAN 네트워크를 통해 전송할 수 있습니다.
- 하드웨어 보안 부족: LoRaWAN은 사물 간 통신에서 매우 중요한 하드웨어 보안을 보장하지 않습니다(M2M) communication. 대신 LoRaWAN은 소프트웨어 기반 암호화를 제공합니다.
- 지속적인 모니터링이 필요한 애플리케이션과 액추에이터 제어가 필요한 애플리케이션에는 LoRaWAN 디바이스가 적합하지 않습니다.
LoRaWAN의 애플리케이션
LoRaWAN 애플리케이션은 대부분 다음을 기반으로 합니다:
- 모니터링 애플리케이션: 이러한 애플리케이션에서 LoRaWAN 디바이스는 주기적으로 먼 거리에 걸쳐 상태를 전송합니다. 이 상태 판독값은 관심 개체를 모니터링하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 환경 조건 및 재난 조기 경보 시스템 모니터링이 이에 해당합니다.
- 추적 애플리케이션: 자산, 사람, 사물을 추적하는 데 LoRaWAN 디바이스가 사용됩니다. 이러한 장치는 일반적으로 배터리로 구동되며 주기적으로 상태를 전송하고 다른 추적 기술에 비해 에너지 효율이 높습니다.
- 스마트 시티 애플리케이션: LoRaWAN 디바이스는 장거리 통신이 가능하기 때문에 스마트 시티 애플리케이션에서 인기가 높습니다.
- 공급망 관리 애플리케이션: 다시 말하지만, LoRaWAN 디바이스는 공급망의 자산을 추적하는 데 사용할 수 있습니다.
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ZigBee의 장단점
LoRaWAN의 애플리케이션에 대해 살펴보았으니 이제 ZigBee의 장단점에 대해 살펴보겠습니다.
LoRaWAN과 비교할 때 ZigBee는 단거리 IoT 애플리케이션을 구현하는 데 사용되는 LAN 기술입니다. ZigBee의 주요 장점은 다음과 같습니다:
- 지그비는 많은 장치를 처리할 수 있으므로 복잡성이 높습니다. 지그비 네트워크는 최대 254개의 디바이스를 처리할 수 있습니다.
- 낮은 전력 소비: ZigBee 디바이스는 낮은 전력 소비로 배터리 수명을 연장하도록 설계되었습니다.
- 짧은 지연 시간: 지그비 디바이스는 디바이스 활성화 지연이 15ms 정도이므로 지연 시간이 짧습니다.
- 신뢰성 향상: 지그비 디바이스는 충돌 회피 전략을 사용하여 디바이스가 서로 간섭받지 않고 독립적으로 통신할 수 있습니다.
- 강화된 보안: 하드웨어 및 소프트웨어 보안을 모두 제공하는 ZigBee
하지만 지그비 기술에는 몇 가지 단점이 있습니다. 주요 단점은 다음과 같습니다:
- 낮은 데이터 전송률: 지그비는 장치에 제한된 데이터 속도만 허용하므로 높은 전송 속도가 필요한 중요한 애플리케이션에서는 불리합니다.
- 간섭이 발생하기 쉽습니다: 지그비 네트워크는 2.4 GHz 주파수 대역을 사용하기 때문에 간섭에 매우 취약하며, 잡음이 많은 환경에서 구현할 때 주요 보안 위협이 될 수 있습니다.
- 비싸다: ZigBee 장치는 다른 LAN 및 PAN(개인 영역 네트워크) 기술에 비해 가격이 비쌉니다.
- 10~100m의 거리에 최적화되어 있습니다.
지그비의 애플리케이션
ZigBee는 단거리 범위의 PAN 및 LAN 네트워크에 가장 적합합니다. ZigBee의 적용 분야는 다음과 같습니다:
- 스마트 홈 애플리케이션: 지그비는 스마트 조명 시스템 및 스마트 홈 모니터링 시스템과 같은 스마트 가전제품에 널리 사용되는 기술입니다.
- 자동 제어 시스템: 여기에는 온도 및 습도와 같은 산업 현장의 필수 요소 제어가 포함됩니다.
- 실시간 감지 애플리케이션: ZigBee 기술은 스마트 병원 및 e-헬스 애플리케이션에서 실시간 모니터링 애플리케이션을 구현하는 데 사용할 수 있습니다.
- 무선 센서 네트워크: ZigBee는 많은 장치를 처리할 수 있기 때문에 건물 화재 경보 시스템과 같이 대규모 무선 센서 네트워크를 구현하는 데 사용됩니다.
로라와 지그비 중 선택 가능
이 문서에서는 LoRaWAN과 ZigBee 기술에 대해 간략하게 살펴보고 몇 가지 애플리케이션에 대해 설명했습니다. 두 경쟁 기술 중 어떤 것을 선택할지는 사용자 요구 사항과 사용자 애플리케이션에 따라 달라집니다.
실시간 또는 제어 요구 사항이 없고 더 긴 범위가 필요한 애플리케이션에 가장 적합한 LoRaWAN입니다. community 친화적이기 때문에 낮은 데이터 속도를 필요로 하는 오픈소스 애플리케이션에 가장 적합합니다. 또한 LoRaWAN 네트워크는 스타 토폴로지로 구현되기 때문에 구현이 쉽습니다. 그러나 LoRaWAN 네트워크는 안정적이지 않으며 중요한 산업 및 개인 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.
그러나 ZigBee는 실시간 및 제어 요구 사항을 충족하기 위해 업계에서 널리 사용되는 신뢰할 수 있는 네트워크 기술입니다. 이는 다음과 같이 실현됩니다. 메시 네트워크 토폴로지를 사용하므로 구현하기가 더 복잡합니다. 범위는 제한되어 있지만 메시 토폴로지의 멀티 호핑 특성을 활용하여 긴 범위의 작업을 구현할 수 있습니다.
결론
결론적으로, ZigBee와 LoRaWAN 중 어떤 것을 선택할지는 사용자 요구사항과 애플리케이션에 따라 달라진다는 것을 알 수 있습니다. 두 기술 모두 저전력 소비 기술이기 때문에 배터리로 구동되는 디바이스를 처리할 수 있습니다. 마지막으로 모니터링 기능만 필요한 저비용 애플리케이션에는 LoRaWAN이 이상적인 후보이며, 신뢰성과 하드웨어 보안이 필요한 산업용 애플리케이션에는 ZigBee가 이상적입니다.
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