Chapter 6 목차 Personal network 6.1 개요 Wireless 6.2 무선 링크 특징 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 셀룰러 망 무선 접속 기술의 진화 CDMA 망 구조 Personal network 6-1

무선 personal area network(WPAN) 저가, 저전력 소모로 10m이내의 기기들을 무선으로 연결하는 것을 목표로 함 IEEE 802.15: WPAN의 PHY와 MAC 계층 표준을 제정 802.15.1: Bluetooth 802.15.2: WPAN과 WLAN의 공존(coexistence) 802.15.3: High-Rate WPAN(11-15Mbps) 802.15.4: Low-Rate WPAN (20-250kbps)

802.15.1: Bluetooth 10 m 이하의 거리 주파수 데이터 속도 2.4-2.5 GHz radio band 데이터 속도 up to 721 kbps 목표: 케이블을 대체한다.(mouse, keyboard, headphones) ad hoc 네트워크 master/slaves: Slaves는 master에 전송 승인을 요청한다. Master는 이 요청에 승인한다. P S P radius of coverage M S P S P M S Master device Slave device Parked device (inactive) P

Bluetooth Bluetooth 망은 piconet이라고 부른다. Piconet은 8개의 스테이션으로 구성 1개의 master(primary), 7개의 slaves(secondary) Primary와 secondary의 통신은 1대1, 혹은 1대 다수

Bluethooth의 MAC TDMA 사용 기본적으로 polling 방식과 유사하다. 625ms 366ms

Bluetooth 응용 원래 홈 오토메이션을 주 대상으로 했음 현재 주로 컴퓨터 기기간에 통신에 사용 “Beacon”과 같은 새로운 응용에 사용 IoT에서 사용할 수 있는 무선 통신기술의 하나

802.15.4: LR-WPAN(저속) 목표: 20-250kbps의 저속 데이터 전송, 저가, 저전력, 간단한 구성 Bluetooth는 전력 소모가 높고 최대 8개의 노드만 연결 다수의 노드를 저전력으로 연결할 수 있는 방법 제공 이용 범위: 여러 센서간 통신, 모니터링, 산업 자동화, 홈 오토메이션 등 주파수 대역 868MHz: 20kbps 915MHz: 40kbps 2.4GHz: 250kbps PHY와 MAC 방식 정의

802.15.4 기반의 WPAN 기술들 다음의 기술들은 802.15.4의 PHY와 MAC 계층을 기반으로 상위 계층을 구성한다. Zigbee Sensor network, Home network 6LoWPAN IPv6 over 802.15.4 WirelessHART 산업 자동화 ISA100.11a 제조, 제어, 자동화 MiWi Mesh, MiWi P2P Microsoft의 WPAN 기술

Zigbee Bluetooth보다 단순하고 저가 주소 길이 : 2 bytes 토폴로지 가격: Bluetooth의 ¼ 복잡도: Bluetooth code의 2-10% 주소 길이 : 2 bytes 65,536 노드 지원 토폴로지 스타 Peer-to-peer Cluster tree

Zigbee 응용 응용 빌딩/홈 에너지 헬스 텔레콤 빌딩 오토메이션 응용 예

Bluetooth HR-WPAN LR-WPAN WLAN 주파수 2.4GHz 전송속도 <721kbps <54Mbps (zigbee) WLAN 주파수 2.4GHz 915MHz 868MHz 전송속도 <721kbps <54Mbps 20/40/250kbps 거리 <10m 10-70m <100m 소비전력 <30mA <350mA 복잡도 1x 1.5x 0.5x 3x 노드 수 8 65000 망구성 star Star/mesh MAC TDMA Slotted CSMA/CA

RFID(Radio Frequency Identification) 구성 RFID tag와 안테나, RFID reader(판독기) 단방향 통신 두 가지 유형 수동형(passive RFID) RFID에는 power source가 없음 판독기의 자기장에 의해 RFID tag에 전류 유도 따라서 아주 가까운 거리에서 읽을 수 있음 능동형: 태그와 리더 모두 동력 사용 RFID 태그는 신호를 브로드캐스트할 수 있다. 따라서 판독기는 100m 정도 까지 인식할 수 있다.

RFID 주파수와 인식 거리 응용 135KHZ이하 저주파 대역(0.6m) 13.56MHz 고주파 대역(1m) 2.45GHz 마이크로파 대역(1m) 응용 수동형 예: 교통카드, 신용카드 등 능동형 예: 예: 재고상품 트래킹, 고속도로 하이패스

NFC(Near Field Communication) 고주파 RFID(13.56MHz) 프로토콜에 기반 수동형 RFID 10cm 이내에서 기기간 통신 그러나 양방향 통신 가능 RFID와 달리 읽기 뿐 아니라 쓰기도 가능 두 가지 사용 유형 Card emulation 모바일 결제에 사용(휴대폰을 이용한 결제) 신용 카드 대체, 바코드, QR 코드 대체 P2P 모바일 기기 간 pairing

과제 사물 인터넷(IoT)에서 사용하는 혹은 사용하기에 적합한 무선 통신 기술은 어떤 것이 있는가?