Introduction
다음 주제에 대해 다룸
- LoRaWAN 프로토콜의 주요 특성
- LoRaWAN 규격 및 지역 파라미터를 사용하여 LoRaWAN 프로토콜을 지정하는 방법
- 게이트웨이에서 실행하여 AWS IoT Core for LoRaWAN에 연결할 소프트웨어
- AWS IoT Core for LoRaWAN의 기능 및 구성요소
LoRaWAN이란?
LoRaWAN은 지역, 국가 또는 글로벌 네트워크에서 배터리로 작동하는 '사물'을 인터넷에 무선으로 연결하도록 설계된 저전력, 광역(LPWA) 네트워킹 프로토콜로 양방향 통신, 종단 간 보안, 이동성 및 지역화 서비스와 같은 핵심 IoT 요구사항을 대상으로 한다.
LoRaWAN 기술의 고려 특성
Long range : 가시거리 10마일, 도심지역 1~3마일, 실내 지역
Long battery duration : 최대 10년까지 배터리 교체없이 사용 가능. 하지만 배터리 지속 시간이 길면 장치(예 : class A, class B 모드의 작동 장치)에 대해 다운링크 지연 시간을 늘려야한다.
Low cost : 센서 및 유지보수 비용이 저렴하다
License free : 라이센스 프리 스펙트럼. 그러나 지역별 규정이 적용된다.
Limited Payload : 51bytes ~ 241bytes (데이터 속도에 따라 다름)
Limited data rate : 0.3Kbit/s ~ 27Kbit/s, 최대 페이로드 크기는 222개
LoRaWAN protocol versions
아래에서 사용 가능한 모든 버전의 LoRaWAN 사양에 대한 개요를 확인할 수 있다.
프로토콜 버전 1.0.1-1.0.4는 일반적으로 버전 1.1과는 반대로 1.0.x라고 한다.
LoRaWAN Regional Specification은 전세계 여러지역에 대한 권장 구성 및 파라미터를 설명한다.
이들은 프로토콜 사양과 분리되이 있어 LoRaWAN 사양에 영향을 주지않고 새로운 지역을 추가할 수 있다.
AWS IoT Core for LoRaWAN
AWS IoT Core for LoRaWAN은 저전력 장거리 광역 네트워크(LoRaWAN) 프로토콜을 사용하는 무선 기기와 AWS 클라우드를 연결할 수 있도록 완벽하게 관리되는 기능으로, 고객은 AWS IoT Core를 사용하여 LNS(LoRaWAN Network Server)를 개발하거나 운영하지 않고도 자신의 LoRaWAN 기기와 게이트웨이를 AWS 클라우드에 연결하여 프라이빗 LoRaWAN 네트워크를 구축할 수 있다.
아래 그림에는 AWS IoT Core for LoRaWAN을 사용하는 LoRaWAN 기반 솔루션의 구성 요소가 나와 있다:
LoRa Basics Station
Gateway는 Github 저장소를 통해 LoRa Basics Station 소프트웨어를 지원한다.
Semtech Corporation에서 유지관리 및 배포하는 소프트웨어이다.
AWS IoT Core for LoRaWAN에 적합한 모든 LoRaWAN 게이트웨이에는 이미 호환되는 LoRa Basics Station 버전이 포함되어 있다.
LoRa Basics Station은 장치와 클라우드 호스팅된 응용 프로그램 간의 패킷 흐름을 처리하며 스펙트럼 액세스 등을 관리한다. 이러한 작업을 수행하기 위해 Basics Station 규격에서는 두 가지 백엔드 프로토콜을 정의한다 :
1. LNS 프로토콜은 주 데이터 플레인으로 보안 WebSockets를 통한 저지연 양방향 통신 채널을 제공합니다. 이 프로토콜에는 로드 밸런싱 및 중앙 집중식 구성 관리 측면이 포함되어 있다.
2. CUPS 프로토콜은 자격 증명 관리와 서명된 펌웨어 업데이트 인터페이스를 가능하게 한다.