• 실천공학교육논문지
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• 제15권3호
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• pp.549-555
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• 2023

사물인터넷에서 사용되고 있는 WWAN 무선통신 네트워크의 대표적인 기술이 LoRa 통신기술이며 LoRa 통신은 ISM 대역을 이용한다. 국내 LoRa 주파수로 사용되고 있는 920 MHz(920.9 MHz~923.3 MHz) 주파수 대역은 유럽과 미국에서 사용하는 주파수 대와 상이하여 시판되고 있는 LoRa 모듈을 이용하여 교육과정에서 LoRa 네트워크 실습을 수행하는데 문제가 있었으나 RF 주파수를 프로그램으로 변경 가능한 RYLR896 LoRa 모듈이 개발되었다. 본 논문에서는 이 모듈과 AT 커맨드를 사용하여 국내에서 지정된 주파수로 주파수 설정이 가능함을 확인하였다. 또한, 이러한 RYLR896 LoRa 모듈을 사용하여 엔드 노드와 게이트 웨이로 구성된 LoRa 네트워크를 구성하여 실습을 수행하고 RYLR896 LoRa 모듈과 사물인터넷을 실습해 볼 수 있는 개발 장비가 정상적으로 동작함을 확인하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권2호
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• pp.109-115
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• 2019

Currently, LPWA(Low Power Wide Area) communication technology is widely used due to the development of IoT(Internet of Things) technology. Among the LPWA technologies, LoRaWAN(Long Range Wide Area Network) is widely used in many fields due to its wide coverage, stable communication speed, and low-cost modem module prices. In particular, LoRa(Long Range) can easily construct LoRaWAN with a dedicated gateway. So many organizations are building their own LoRaWAN-based networks. The LoRaWAN Gateway receives the LoRa packet transmitted from an End-device installed in the adjacent location, converts it into the Internet protocol, and sends the packet to the final destination server. Current LoRa Gateway uses a single-hop method, and each gateway must include a communication network capable of the Internet. If it is the mobile communication(i.e., WCDMA, LTE, etc.) network, it is required to pay the internet usage fee which is installed in each gateway. If the LoRa communication is frequent, the user has to spend a lot of money. We propose an idea on how to design a multi-hop protocol which enables packet routing between gateways by analyzing the LoRaWAN communication method implemented in its existing single-hop way in this paper. For this purpose, this paper provides an analysis of the standard specification of LoRaWAN and explains what was considered when such protocol was designed. In this paper, two gateways have been placed based on the functional role so as to make the multi-hop protocol realized: (i) hopping gateway which receives packets from the end-device and forwards them to another gateway; and (ii) main gateway which finally transmits packets forwarded from the hopping gateway to the server via internet. Moreover, taking into account that LoRaWAN is wireless mobile communication, a level-based routing method is also included. If the protocol proposed by this paper is applied to the LoRaWAN network, the monthly internet fee incurred for the gateway will be reduced and the reliability of data transmission will be increased.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.230-238
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• 2022

사물인터넷은 통신 기능이 없는 사물에 통신 기능을 추가하여 사물의 정보를 원격에서 수집 및 사물의 기능을 제어하는 통신기술이다. 이를 위해 Wi-Fi, 3GPP, 블루투스 등 다양한 통신기술이 사용 가능하며 NB-IoT와 LoRa(Long Range)는 사물인터넷 개념에 특화된 통신기술이다. LoRa는 장거리, 저전력, 저속 통신을 지원하는 통신기술로 원거리의 사물에서 생성되는 정보를 수집하고 장비를 제어하기에 적합하다. 이러한 특징 때문에 많은 응용 분야에서 활용되고 있으며 다양한 성능 향상 연구가 진행 중이다. 본 논문은 더욱더 넓은 응용 분야에서 활용하기 위한 초장거리 LoRa 통신 모듈을 제안하고자 한다. 초장거리 LoRa 통신 모듈을 개발하기 위해 하드웨어, 펌웨어 및 테스트를 위한 응용 소프트웨어를 설계 및 구현한다. 구현된 장비는 실제 환경에서 테스트를 통해 성능을 검증하여 활용도를 확인하겠다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.913-922
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• 2020

본 논문에서는 무라타 전자의 LoRa RF 모듈을 이용한 LoRa 통신모듈을 설계하여 디지털미터기에 장착하는 구성과, 다수의 미터기 데이터를 DCU(Data Concentrate Unit)에서 정합하여 LoRaWAN 으로 네트워크를 구성하는 원격검침 네트워크 구성 방법을 제시한다. 개발된 시스템은 수요자의 구성에 따라 미터기를 직접 네트워크에 연결하거나 DCU로 정합하여 네트워크에 연결하도록 선택가능하게 함으로써 기존 시스템 보다 네트워크 구성에 있어서 용이하고 경제적으로 설치가능하다. 개발된 시스템은 디지털수도미터기를 예로하여 구성하였지만 전기, 수도, 가스, 온수 및 난방 등 타계량기의 계량값을 원격검침 하는데도 적용가능하다. 주요개발 내용은 디지털미터기, LoRa 모듈, DCU 설계, 구성 및 제작과 LoRaWAN 네트워크 연결, 미터 데이터를 서버로 전송하는 방법이며, 이들 요소들을 연계하여 시스템을 구성하고 실제 LoRaWAN 통신을 테스트하고 그 결과를 보여준다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.15-20
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• 2019

사물인터넷이 발전으로 초소형 통신장치를 설치한 의류, 스포츠 장비, 웨어러블 디바이스 등을 활용한 다양한 장거리를 요하는 서비스의 개발로 인하여 기존에 IoT를 위하여 대표적으로 활용되던 Wi-Fi 와 Zigbee와 같은 근거리 네트워크에서의 거리의 한계가 느껴지면서 장거리 통신 기술인 LPWAN에 대한 연구가 진행이 되었다. 본 논문에서는 LPWAN 기술중 비 대역망 기술인 LoRa 기술의 세부부분들에 대하여 소개하고, 국내와 국외에서 활용되고 있는 다양한 활용사례를 조사 및 분석하여 LoRa를 사용하는 실내 및 근거리 게이트웨이를 통한 통신방식에서 장거리 통신방식으로 연구가 진행이 되고 있는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.282-292
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• 2020

In order to minimize casualties from marine vessel accidents that occur frequently at home and abroad, it is important to ensure the safety of the passengers aboard the vessel in the event of an accident. There is an EPIRB system as a system for disaster preparedness in the marine situation currently on the market, but there is a problem that the price is very expensive. In order to overcome the cost problem, which is a disadvantage of previous system, LoRaWAN-based communication is used. LoRaWAN communication-based vessel positioning and risk detection system based on LoRaWAN communication transmits measurement data of each module using two Beacon and GPS modules to stably perform position measurement for both indoor and outdoor situations. The rider danger situation detection system can detect the safety status of the rider using the 3-axis acceleration sensor, collect data from the rider positioning system and the rider safety status detection system, and send to server using LoRa communication. When conducting communication experiments in the long-distance maritime situation and actual communication experiments using the implemented system, it was found that the two experiments showed over 90% communication success rate on average.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.129-132
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• 2019

본 논문은 IoT 제품에서 사용하는 데이터 통신망 중 LoRaWAN Gateway의 Back-haul 사용료 절감 및 통신 커버리지를 확장하기 위해 기존 Single-hop 방식에서 Multi-hop 기반의 네트워크로 설계를 위한 연구 내용 다룬다. 본 본문은 기존 Single-hop 방식으로 구현된 LoRaWAN의 통신방식을 분석하여 Multi-hop 네트워크를 어떻게 설계할 것인지 그리고 LoRaWAN 표준안을 분석하여 Multi-hop 네트워크 설계할 때 반영해야 하는 사안들을 무엇이 있는지 언급할 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.83-90
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• 2018

LoRa(Long Range)는 장거리, 저 전력 통신 기술이다. 근거리 무선 통신 기술보다 통신 범위가 넓어 다수의 AP를 설치하지 않고도 통신할 수 있으며, 초기 인프라 구축비용을 줄일 수 있다. MQTT(Message, Queuing, Telemetry, Transport) 프로토콜 또한 저 전력, 경량 프로토콜로 LoRa와 함께 사용 시 모듈의 지속성을 증가시키고, 유지보수 비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 LoRa와 MQTT를 활용해 공장 안의 다양한 환경 정보를 취합하는 시스템을 개발하였다. 먼 거리에 위치한 작업장들의 환경 센서 데이터를 관리 시스템에서 모니터링 할 수 있고, 각 작업장에 있는 설비들을 제어할 수 있다. 또한, 성능 실험을 통해 LoRa와 MQTT 활용이 장거리, 전력소모 측면에서 효과적임을 확인했다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.283-288
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• 2019

저전력광대역 (LPWA: Low Power Wide Area) 네트워크는 기존의 무선통신 기술들에 비해 저전력으로 장거리 통신을 가능하게 하여 사물인터넷의 여러 응용분야에서 적용될 수 있는 기술 중 하나로 고려되고 있다. 본 논문에서는 저전력광대역 네트워크의 대표적인 기술 중 하나인 LoRa (Long Range)에 대해 알아본다. 먼저 저전력광대역 네트워크의 일반적인 특징 및 관련 기술에 대해 소개한다. 그리고 LoRa의 기술개요, 특징 및 장단점을 소개한다. 마지막으로 LoRa의 성능분석 및 성능을 향상시키기 위해 필요한 기술들을 물리계층과 매체 접근제어 계층에 중점을 두고 논의한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.15-23
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• 2020

IoT 산업이 확대되면서 기기들의 위치정보를 측정하고 활용하는 다양한 응용서비스들이 많이 출시되고 있다. 이러한 위치정보를 전송하기 위해 Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee 등 여러 무선통신 기술들이 사용된다. 하지만 이 기술들은 제한된 커버리지를 가지고 있으며, 비교적 넓은 커버리지를 갖는 셀룰라 망은 이용비용을 지불해야하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 저전력 장거리 무선 통신 기술인 LoRa(Long Range)를 이용하여 자체적인 위치정보시스템을 구현하였다. 이 구현 시스템은 LoRa 기술을 활용하기 때문에 다른 무선통신 기술보다 비교적 넓은 커버리지를 가질 뿐만아니라 이용비용이 발생하지 않는다. 또한 위치정보시스템은 CoAP와 6LoWPAN을 사용하여 IPv6 형태로 패킷을 전송하기 때문에 기존 인터넷 환경에서 다수의 기기들과 연동이 가능하다.