https://youtu.be/X8wMvr5hL5E 본 강좌를 보고 정리차원에서 작성하는 포스팅입니다.
IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 정의
: 센서가 부착된 사물(사용자의 단말기, 다양한 형태의 장치)을 연결해 데이터를 사람의 개입 없이 인터넷으로 주고 받는 기술 or 환경
- 지능적 환경: 사람-사물, 사물-사물 간 정보 교환 및 상호 통신(ITU)
- 글로벌 네트워크 인프라 : 물리적 사물과 가상의 사물의 연결(FP7)
- World-wide 네트워크 : 표준 통신 프로토콜 기반의 사물간 연결(IETF)
IoT의 일반적 구조
1. 데이터 센싱 : 물리적 센서를 통한 사물과 주위 환경으로부터 data 채집
2. 네트워크를 통한 데이터 수집 : 인간 사물 서비스를 연결시킬 수 있는 유무선 네트워크
3. 데이터 처리 및 서비스 제공 : 수집된 data의 추출, 가공, 처리 및 서비스와의 연동을 위한 역할 수행
데이터 센싱
- 물리적 센서를 통한 사물과 주위 환경으로부터 data 채집
- 기존 센서보다 차원 높은 스마트 센서로 발전 중
- 표준화된 인터페이스와 정보처리 능력을 내장
- 첨단 센서기술을 사용하기 때문에 한층 더 지능적, 고차원적인 정보 추출 가능
데이터 수집 및 네트워크 기술
- 유선 네트워크(Wired Network)
- 센서/장비가 유선으로 연결(wired)
- 센서/장비가 고정되어 있다고 가정(stationary)
- ex) 데스크탑에 연결된 인터넷
- 무선 네트워크(Wireless Network)
- 센서/장비가 무선으로 연결(wireless)
- 센서/장비가 움직인다고 가정(mobile)
- ex) 와이파이, 블루투스
→ IoT 기기 간 통신에 적합
- 무선 네트워크 분류
- Wireless Personal Area Network(WPAN)
- Bluetooth, UWB, Zigbee, etc - Wireless Local Area Network(WLAN)
- Wifi(IEEE 802.11) - Wireless Metropolitan Area Network(WMAN)
- Wibro(Wimax, IEEE 802.16) - Wireless Wide Area Network(WWAN)
- Cellular Network : 1G(아날로그, voice-only), 2G(디지털, voice&data), 3G(Packet-switched, voice&data&video), 4G(IP-based, higher data rate up to 1Gbps), 5G Networks
- Wireless Personal Area Network(WPAN)
[Wi-Fi]
- 비교적 근거리 통신 : 홈, 빌딩, 캠퍼스
- 일반적으로 개인이 설치/운영 : 통신사에서 제공하는 Wi-fi서비스
- Unlicensed band(ISM band) : 2.4GHz for 802.11b/g/a, 5GHz for 802.11a/n/ac
- 두 가지 동작모드 : Infrastructure network 모드 / Ad-hoc network 모드
WiFi의 절차
- Channel Scanning(모바일 노드가 주변의 AP를 찾기 위한 과정)
: Wifi 기지국(공유기)를 찾고, 채널을 하나씩 바꿔가며 특정 신호(beacon- timestamp, beacon interval, SSID(service set identifier), channel number, capability information)을 받음
- Synchronization
: 모든 모바일 노드들은 접속한 AP와 동기화되어야 AP로부터 여러 기능을 제공받는 것이 가능, 주기적으로 전송되는 비콘을 통해 정보 획득
- Authentication and association
: 선택된 최적의 AP와 최종 접속이 이루어지는 과정
+) Authentication : 정상적인 모바일 노드인지 인증하는 과정(ex. password 입력)
+) Association – AP가 해당 모바일 노드의 접속을 허용할 것인지 여부를 결정하는 과정
[ZigBee(802.15.4)]
: 저속 통신을 위한 저전력, 저비용을 목적으로 하는 근거리통신(Personal area network, PAN 기술)
= 조명, 스위치, 온도조절 장치 / 많은 데이터를 보낼 필요가 없기 때문에
250kbps(2.45Ghz iSM 주파수 환경), 20-40 kbps (868/915 MHz 주파수 환경, 유럽/미국)
[RFID(Radio Frequency Identification)]
: Object의 자동 인식을 목적으로 개발된 무선 마이크로 칩 / RFID시스템은 RFID 태그와 리더기로 구성
- 수동형 태그(passive tag) 리더기의 동력만으로 칩 정보를 읽고 통신
- 반수동형 태그(semi-passive tag) 태그에 건전지 내장, 칩 정보 읽는 용도/ 리더기의 동력을 이용
- 능동형 태그(active tag) 칩의 정보를 읽고 통신하기 위해 태그에 내장된 배터리 사용
- 스마트 도서관, supermarket등에 활용
[NFC(Near Field Communication)]
: 아주 가까운 거리(4~10cm 이내)
[VLC(Visible Light Communication)]
: 400~800Th 대역의 빛을 사용하는 통신 기술(a.k.a Li-fi)
- VLC는 LED 전등을 사용하는 실내공간이나 차량간 통신에 주로 사용됨
- VLC는 Optical wireless communication(OWC, 가시광선, 적외선, 자외선 영역을 사용하는 통신기술) 기술의 일부
[BlueTooth(PAN)]
: 10m 안팎의 단거리 무선통신, 2.4GHz, ISMBand / Wifi 대비 저가 장비
- Bluetooth의 종류
- Bluetooth 1.1
- 1Mbps의 전송속도
- 1mW의 소비전력
- 100m의 전송거리
- Bluetooth Low Energy(BLE) - bluetooth4.0부터 적용
- 1Mbps의 전송속도
- A few uW의 전력 소모
- 50m 이하의 전송거리
- Bluetooth 4.2
- 인터넷에 직접 접속 가능
- IpV6 지원 - 개별 디바이스 구분 가능
- 블루투스 4.1 대비 2.5배 빠른 전송속도
- Bluetooth 1.1
[BLE beacon]
: 특정 신호(비콘)을 일정하게 보내는 장치/ bluetooth 4.0또는 bluetooth smart로도 불림
