01. LORA란 무엇인가?

Lora란 무엇인가?

LoRa는 Chirp Spread Spectrum(CSS) 기술을 기반으로 한 장거리, 저전력 무선 통신 기술입니다.
Semtech의 LoRa는 IoT의 표준 무선 플랫폼으로,
에너지 관리, 자원 절감, 오염 제어, 인프라 효율성, 재난 방지 등 다양한 문제를 해결하는 스마트 IoT 애플리케이션을 가능하게 합니다.
LoRaWAN 네트워크와 결합하여 스마트 시티, 농업, 물류 등 여러 분야에서 활용되며,
100개 이상의 국가에서 수억 대의 디바이스가 연결되어 더 스마트한 지구를 만드는데 기여하고 있습니다.

 

위의 글은, SEMTECH의 소개페이지에 있는 로라에 대한 소개 글이다.

 

이 글을 요약해보면, Lora란 저전력 / 장거리 무선 통신 기술이며, 여러 환경에서 사용하는 IoT 장비에서 사용되고 있다는 것을 알 수 있다.

 

 

출처 : https://www.everythingrf.com/community/what-is-lora

 

 

Loar와 LoraWan

 간단히 말하면 Lora는 통신 기술, LoraWAN 은 이 기술을 구현한 프로토콜이다.

 

먼저, Lora에 대해서 알아보자.

 

Lora 는 Chirp Spread Spectrum(CSS) 기술을 기반으로 하는 저전력, 장거리 무선 통신 기술이다. 아래와 같은 주요 특징을 가진다.

   [CSS기술에 대하여..(https://en.wikipedia.org/wiki/Chirp_spread_spectrum)]

 

• 장거리 통신 : 최대 15KM 이상까지 통신이 가능하다.
• 저전력 소비 : 저전력 소비로 배터리 수명을 아낄 수 있다.
• 안정성 : 저주파수 대역으로, 높은 안정성을 보장할 수 있다.
• 비용 효율성 : 비 라이선스 대역 사용으로 효율적인 네트워크 구축이 가능하다.

 

그렇다면, LoraWan이란 무엇일까?

 

LoraWan이란 Lora 물리계층을 기반으로 하는 통신 프로토콜이다. LoraWan은 네트워크 계층에서 데이터 전송을 관리하며, 아래와 같은 주요 구성요소를 가진다.

 

• 엔드 디바이스 : 센서 등 데이터를 수집하거나 명령을 수행하는 디바이스
• 게이트웨이 : 엔드 디바이스와 네트워크 서버 간의 통신을 중계
• 네트워크 서버 : 데이터 전송을 관리하고, 엔드 디바이스와 애플리케이션 서버 간의 데이터를 라우팅
• 애플리케이션 서버 : 수집된 데이터를 처리하고, 사용자에게 전달

출처 : https://lora-alliance.org/

 

LoraWan은 아래와 같은 주요 특징을 가진다.

• 광범위한 커버리지 : 하나의 게이트웨이로 수천개의 엔드 디바이스 지원이 가능하다.
• 보안성 : AES-128 암호화 기술을 사용하여 데이터의 기밀성과 무결성을 보장한다.
• 저전력 : 배터리 수명이 수년이상 지속될 수 있도록 설계되었다.
• 확장성 : 네트워크에 쉽게 디바이스를 추가할 수 있다.

 

이러한 특징 때문에, 스마트팜, 산업 현장 등 환경이 열악한 분야에서 널리 사용되고 있다.

 

Loar 통신 vs. LET 통신

현대 세상은, 4G를 넘어 5G로 달리고 있는 세상이다. 

 

그렇다면 이렇게 빠른 속도를 중시하는 세상에서, 왜 LTE 통신 기술이 아닌, Lora 통신 기술을 사용하는지 알아보자.

 

Lora에 대해서는 위에 설명했으니, LTE 통신에 대한 내용을 알아보자.

 

LTE

핸드폰에서도 사용하듯이, LTE는 고속 데이터 전송을 위한 무선 통신 표준이며, 아래와 같은 장단점을 가진다.

 

장점

1. 높은 데이터 전송 속도 : 높은 대역폭을 통해 대용량 데이터 전송이 가능
2. 실시간 통신 : 낮은 레이터시로 실시간 애플리케이션에 적합
3. 보안성 : 강력한 보안 프로토콜을 사용하여 데이터를 보호
4. 광범위한 커버리지 : 전 세계에 구축된 인프라를 통해 광범위한 지역에서 사용 가능

단점

1. 높은 전력 소비 : 고출력으로 인한 높은 전력을 소비
2. 고비용 : 라이선스 주파수를 사용하여 주파수 사용료 발생
3. 복잡한 인프라 : 설치와 유지보수가 복잡

 

LTE 통신은

  고속 데이터 전송과 실시간 통신이 필요한 애플리케이션에 적합하며, 광범위한 커버리지와 강력한 보안성을 제공하지만, 높은 전력 소비와 비용이 든다는 단점이 존재한다.

 

하지만, LORA 통신은

  저전력, 장거리 통신이 필요한 IoT 애플리케이션에 적합하며, 비용 효율적이고 배터리 수명이 길지만, 낮은 데이터 전송 속도와 높은 지연 시간이 단점이 존재한다.

 

즉, 사용하는 환경에 따라 적절한 통신 기술을 사용하면 된다.