먼저 Zigbee는 많이 사용하지 않았습니다.
모듈에서 제공한 샘플 수준에서 사용하여, 오류가 있을 수 있습니다.
IoT 시스템을 구성하는 방법 중 공장이나 고압 전력을 많이 사용하는 지역을 제외하고는 무선으로 데이터 통신망을 구축합니다.
이 무선망을 구성하는 방법은 몇 가지를 비교하겠습니다.
1) WiFi
2) Zigbee
3) Mesh(BLE, WiFi)
내부에서 사용되는 기술적인 부분을 설명하지 않겠습니다.
자세한 내용은 꼭!!!! 규격을 기술한 자료를 참조하십시오.“이 것이 좋습니다.”라고 말 할 수 없는 것이 개발사들의 고민입니다.
WiFi(RAM, Flash 소비가 높음)
2010년대부터 WiFi module이 공급되며서 이를 이용한 여러 제품들이 개발되었습니다.
Client ↔ AP ↔ Server라는 일반적인 구성처럼 중간에 Access Point라는 장비(무선 공유기)가 있어야 합니다.
일부 칩에서는 SoftAP를 지원하여 Client ↔ AP + Server로 구성할 수도 있습니다.
2.4GHz만 지원되는 제품과 5GHz와 2.4GHz를 동시에 제공되는 제품도 있습니다.
장점으로, 정해진 규격을 충족하지 않으면, 통신이 되지 않아, 신뢰도가 높고, 많은 양의 데이터를 주고 받을 수 있습니다.
특히 외부 Cloud를 사용할 경우에는 특별한 장비가 필요 없습니다.
단점으로는 전력 소비가 높다는 것과 거리가 Zigbee보다 짧다는 것입니다.
Zigbee(Chip에 의존하기에 RAM, Flash 소비가 적음)
2000년초부터 많이 사용하는 제품군입니다.
통신 거리에 비해 전력 소비가 낮습니다.
전송 속도가 낮아, 장비 간의 거리가 멀어도, 송신, 수신이 가능합니다.
장점은 설치 할 때, 2~3개정도만 설정해도, 데이터를 주고 받을 수 있습니다.
또한, 오고 가는 데이터 양이 적어, 무선 공해가 적습니다.
제일 좋은 것은, 무선으로 전송되는 데이터 생성과 소멸이 Ethernet router처럼 확실하다는 것입니다.
단점으로, 데이터를 적게 보내야 하기에, 암호화 수준으로 구성해야 합니다.
외부Cloud에 연결하기 위해서는 Zigbee to WiFi와 같은 Bridge 장비가 필요합니다.
Mesh(Flash 소비는 적지만, RAM 소비가 심함)
Mesh에는 Bluetooth mesh와 WiFi mesh가 있습니다.
Bluetooth mesh는 제조사에서 지원해야 구성이 가능합니다.
결론적으로 현재로는 Chip 의존성이 높아, 호환성이 떨어집니다.
WiFi mesh는 Chip 의존성이 낮지만, 구현이 복잡하여, 제조사에서 제공하는 것에 의존하여 개발합니다.
통신 거리와 소비 전력은 비례하기에, 환경에 맞추어 선택해야 합니다.
장점은 Zigbee처럼 단순한 설정으로 통신을 구성할 수 있다는 것입니다.
단점으로는, 데이터 중계에 대한 알고리즘을 개발자가 구현하지 않으면, 무선으로 주고 받는 데이터 양이 제일 많고, 이로 인하여 전력 소비도 많습니다.
Zigbee처럼, 외부 Cloud에 연결하기 위해서는 별도의 Bridge 장비가 필요하고, 중복 데이터를 삭제하는 방법도 고민해야 합니다.
한마디로 손이 많이 갑니다.
LoRa(RAM, Flash 소비가 적음) – 2024년 7월 11일 추가
LoRa는 한국등에서는 전파법에 의거하여, 승인을 받아야 합니다.
주파수 대역에는 형식승인이 있어 저촉될 수 있으면, 제한된 출력을 넘어갈 수 있기에, 해당 국가에서 승인된 제품을 사용하십시오(과태료 대상임).
매우 저속으로 데이터를 주고, 받기에, 양방향으로 통신이 정상적으로 되지 않을 수 있기에, 단방향 통신으로 사용하여 주십시오.
채널 폭도 좁고, 출력 세기가 커서 데이터 충돌이 심할 수 있어, 개발시 주파수 구성과 송신 횟수를 고려하지 않으면, 고객의 불만을 많이 받을 수 있습니다.
장점은 무선의 RS485(또는 RS422)라고 할 정도로 장거리 통신을 합니다.
단점으로는 출력에 따라 전력 소비가 심하고, Bluetooth보다도 심하게 사물에 간섭을 받습니다.
윤 영기(Yoon, Young- Ki)
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