통신 프로토콜은 의심할 여지없이 사물인터넷에서 가장 논란이 많은 분야 중 하나이다. 이러한 논쟁들 중 일부는 표준에 관한 것이고, 어떤 것은 특허에 관한 것이며, 그중 무선 통신은 사물인터넷 분야에서 보편적인 관심의 주제이다. 우리는 와이파이, 블루투스, 지그비 분쟁에 대해 논의했지만, 이러한 프로토콜은 모두 LAN 프로토콜이다. WAN 은 현재 전력 소비량과 비용의 경제성으로 점점 더 많은 사물인터넷 사용자를 끌어들이고 있으며, 이를 저전력 광역 (LPWA) 이라고 합니다.
앞서 우리는 SigFox 가 이런 기술에 속한다는 것을 보았지만, 연구가 깊어짐에 따라, 우리는 사실 많은 유사한 기술이 있다는 것을 발견하였다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 하나의 합의가 주류 협정이 되기 전에 반드시 다른 협의와의 투쟁을 거쳐야 형성될 수 있다. 이 글의 목표는 그것들을 비교하는 것이지만, 사람들은 즉시 질문을 할 것이다: 어떻게 그것들을 비교할 것인가? 관련 문헌을 검열하고 연구함으로써, 나는 몇 가지 일반적인 단서를 추출하여 각종 협의를 연결하고, 각 협의의 대표기업을 인터뷰하여 LPWA 협의의 비교를 형성하였다.
전력 소비량과 비용은 중요해 보이지만 비교 매개변수를 포함할 수는 없습니다.
전력 소비와 비용은 모든 프로토콜이 가지고 있다고 주장하지만, 이 방면에서 승자가 되는 사람은 아무도 없다.
전력 소비에 영향을 미치는 요인은 여러 가지가 있는데, 그 중 일부는 측정할 수 없거나 전력 소비량을 비교할 수 있는지 여부가 분명하지 않을 수 있습니다. LPWA 에서 다년간의 실무 경험을 가진 Telensa 전문가에 따르면 "측정 가능한 유일한 전력 소비량은 배터리 수명이다" 고 합니다. 또 다른 전문가들은 LPWA 네트워크 프로토콜이 전력 소비량이 낮지만 단위 데이터의 전력 소비량을 비교하면 전력 소비량이 2G 네트워크보다 크다고 보고 있다. 낮은 전송 전력 소비량은 매우 낮은 데이터 속도만을 의미하므로 전송하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. 즉, 디바이스의 평균 절전 상태 시간이 매우 짧습니다. 낮은 전송 전력으로 인해 약한 데이터는 더 민감한 수신 회선이 필요하므로 수신측에는 더 큰 평균 전력 소비량이 필요할 수 있습니다.
비교에 사용할 수 있는 매개변수는 무엇입니까?
거리
무선 기술의 전송 거리는 신호 전송 모드에 따라 다르며, 이 법칙은 LPWA 네트워크에도 적용됩니다. 인구가 밀집된 도시 환경에서는 벽, 건축, 반사, 교통 상황으로 인해 무선 전송 거리가 농촌보다 짧아집니다. 평탄하고 장애물이 없는 농촌 환경에서는 전송 거리가 크게 늘어날 것이다. 그러나 우리는 여전히 몇 가지 요인, 즉 무선 간섭 등을 무시할 수 없다.
따라서, 각종 협의의 대표들 중에서 거리는 뜨거운 화제다. 일부 계약은 수십 킬로미터에 달할 수 있다고 주장하지만, 경쟁사들은 실제 환경에서 그 효과가 크게 떨어질 것이라고 말할지도 모릅니다. 거리는 비교 기준으로 신중한 선택이지만, 적어도 측정할 수 있는 지표이다.
또 다른 주목할 점은 이러한 LPWA 계약이 마케팅 자료의 지그비 등의 계약과 비교된다는 것입니다. 지그비는 로컬 네트워킹 프로토콜로 LPWA 에 비해 좀 이상하다고 생각할지 모르지만, 사실 지그비는 메쉬 네트워크를 통해 광역 네트워크를 형성할 수도 있습니다.
스펙트럼
소수의 프로토콜이 인증 스펙트럼을 사용하지만 거의 모든 LPWA 프로토콜은 ISM 주파수 대역을 사용합니다. 우리는 각 프로토콜의 주파수 대역을 줄 것이다. 어떤 것은 초저대역, 어떤 것은 저대역, 어떤 것은 광대역을 사용한다.
업스트림/다운스트림 대칭
이러한 LPWA 프로토콜은 데이터의 상하선에 대해 비대칭을 사용하며, 도표는 상하 대칭을 채택할지 여부를 간단하게 보여 줍니다.
데이터율
거리, 장애물 및 데이터 정체에 따라 달라지는 또 다른 가변 매개변수이므로 대략적인 범위만 제공됩니다.
최대 노드 수
최대 노드는 두 가지 방법으로 표시됩니다. 하나는 전체 네트워크 노드 수이고, 다른 하나는 허브 네트워크의 각 허브 구성에 대한 노드 수입니다.
최대 노드 수는 몇 가지 요인에 의해 영향을 받습니다. 노드 수는 이미 프로토콜에 설정되어 있을 수 있지만, 한 프로토콜의 이론적 용량이 백만 개일지라도 그 용량은 ISM 주파수 대역에 의해 제한되며, ISM 주파수 밴드는 숫자일 뿐만 아니라 주어진 시간에 얼마나 많은 다른 프로토콜이 해당 주파수 대역을 사용하고 있는지에 따라 달라집니다.
항공 업그레이드 (OTA) 가능성
이는 임의 매개변수일 수 있지만 네트워크의 유효한 다운스트림 링크 기능을 반영합니다. 네트워크에서 몇 비트의 다운스트림 링크 용량만 제공하는 경우 원격 노드를 업데이트하기 위해 큰 패키지를 다운로드할 수 없습니다.
바꿀 수 있습니다.
사물의 인터넷 가장자리 노드는 정적 단위로 무선으로 전송되지만, 자동차, 농업기계와 같은 많은 설비는 이동한다. 일부는 그 자체가 움직이지 않을 수도 있지만, 다른 것은 끊임없이 이동한다. 예를 들면 창고에 전자 라벨이 있는 상품입니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 그래서 우리는 당연히 하나의 프로토콜이 서로 다른 허브 간에 원활한 전환을 실현할 수 있는지 알고 싶다.
조작 방식
일부 프로토콜은 인터넷 사업자가 파악해야만 인터넷 서비스를 제공할 수 있다. 마치 전화기에 셀룰러 네트워크 시스템을 제공하는 것과 같다. 다른 프로토콜은 공용 또는 사설 네트워크를 통해 제공됩니다.
표준 온도 및 압력
일부 협정은 이미 상응하는 기준을 정했거나, 아니면 제정 중이다. 일부 계약의 소유자는 그들의 기준을 공개하고, 다른 일부는 특허 보호를 신청한다. 어떤 경우에는 그 세부 사항을 얻을 수 있고, 다른 경우에는 인증을 받아야 한다.
기존 LPWA 네트워크 프로토콜에 대해 얼마나 알고 계십니까?
우리가 잘 알고 있는 로라, 시그폭스, LTE-M 외에도, 이 분야도 NWave, OnRamp, Platanus, Telensa, Weightless, Amber Wireless 를 포함한 경쟁 중이다 이 문서는 주로 사물인터넷에 적용되는 저전력 WAN 프로토콜의 매개변수를 비교한 것으로, 다음 호에서는 각 통신 프로토콜에 대해 자세히 설명하는 문장 발표가 있을 예정입니다.