• 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.

• 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.

• 정보과학회 논문지
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• 제45권3호
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• pp.303-310
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• 2018

LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)은 로라 국제 연합체(LoRa Alliance)에서 발표한 저전력, 장거리, 저속 통신을 위한 표준이다. LoRaWAN은 물리계층과 매체 접근 제어계층에 대한 기술을 다루고 있으며 그 중 물리계층에서 사용되는 기술을 LoRa라고 한다. LoRa는 해상에서 원격 계측 및 원격 제어 용도로 활용될 수 있다. 그러나 육지와 달리 해상환경은 서비스 제공을 위한 인프라 구축이 힘들 뿐만 아니라 해상에서 LoRa의 성능분석에도 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 클라우드 플랫폼을 활용한 인프라를 구축하고 이를 활용해 해상에서의 LoRa 링크 성능을 분석한다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.95-99
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• 2019

본 논문에서는 LoRa 노드에서 전송된 Uplink 데이터를 LoRaWAN 네트워크 서버에서 수신해 분해하는 작업을 진행하여 Key와 Value를 가지는 데이터로 변환작업을 한다. 변환된 데이터 중 실제 데이터를 포함하는 패킷을 각각 데이터화해 분류작업을 수행하고 기존 개발되어있는 oneM2M 플랫폼이 요구하는 데이터 형식으로 변환해 데이터를 전송, oneM2M 플랫폼에서 데이터를 저장하고, 다른 서비스에서 신규 데이터에 대한 처리를 바로 진행할 수 있도록 데이터를 전달하는 시스템을 구현한다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.139-141
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• 2019

본 논문은 무인이동체를 위한 관제시스템을 사용 하기위해 최근 다양한 연구가 진행되어 왔던 LoRa망 적용을 제안한다. LoRa(Long Range)는 최대 30km정도의 넓은 커버리지를 가지고 있으며, 대규모 저전력 장거리 무선통신이 특징이다. 이미 LoRa는 다양한 산업에 적용되어 연구되어 오고 있다. 또한 LoRa망을 활용하여 무인이동체들의 관제시스템에 적용시켜 다양한 기능에 대한 연구를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.440-448
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• 2021

본 논문은 스마트 그리드 환경에 사용되는 네트워크 기술의 문제점을 제시하고, 이를 해결하기 위해 블록체인 기반의 LoRa 멀티홉 네트워크를 제안하고 구현한다. 스마트 그리드는 다양한 환경에 구축되어 운영되기 때문에 인터넷 인프라 구축이 불가능한 경우가 있다. 저자는 Flooding 라우팅 프로토콜을 사용한 멀티홉으로 LoRa 네트워크를 제안한다. 스마트 그리드 환경은 응용에 따라 다양한 전력망 프로토콜을 사용하는 독립적인 네트워크를 구성한다. 이는 네트워크마다 독립적인 인프라를 구축해야 한다는 문제가 있다. 이를 하나의 게이트웨이 장치가 다중 전력망 프로토콜을 지원하여 네트워크 통합이 가능한 방법을 구현한다. 마지막으로 스마트 그리드 환경에서 데이터의 무결성을 보장하기 위해 하이퍼레저 기반의 블록체인을 LoRa 네트워크에 적용하고 물리적으로 분산하여 보안성을 강화하였다. 세 가지 제안사항을 실제 테스트베드에 구축 후 실험을 통해 네트워크가 정상적으로 동작함을 확인하였다.

• KNOM Review
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• 제22권2호
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• pp.29-38
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• 2019

4차 산업혁명의 핵심 기술 중의 하나로서 사물인터넷 (Internet of Things)은 무선 네트워크, 통신모듈 및 센서, 스마트 단말 등의 기술 발전 및 보급 확산으로 그 영향력이 의료, 교통, 제조, 유통, 교육 등의 산업분야를 넘어 과학기술 및 공공분야로까지 확대되고 있다. 특히 과학기술 분야에서도 점차 IoT 기술 연구 및 활용 연구가 증가하고 있으며, 이를 통해 기존의 이론 및 실험 중심의 연구에서 데이터 중심의 연구로의 연구 패러다임이 변환되고 있다. 이와 같이 다양한 데이터를 수집하는 인프라스트럭처 환경 구축의 필요성이 커지고 있으며, 수집된 데이터의 전송·처리·분석을 위한 유·무선 통합 네트워크 환경을 위해 국가과학기술연구망 (KREONET)에서는 저전력 장거리 통신기술 LPWAN (Low Power Wide Area Network) 기반의 국가과학기술무선사물인터넷연구망 (ScienceLoRa) 프로젝트를 시작하였다. ScienceLoRa는 기존의 백본망 위주의 유선망인 KREONET를 활용하여 LoRa/LoRaWAN 기술을 활용한 무선망을 구축함으로써 과학기술 및 공공분야에서 다양한 센서들로부터 데이터를 수집하여 이를 전송, 활용 및 분석에 이용하고자 한다. 본 논문에서는 ScienceLoRa 소개, 현재 진행상황, 활용 및 발전 가능성에 대하여 살펴보기로 한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권7호
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• pp.733-741
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• 2017

LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술은 사물인터넷을 위한 M2M(Machine to Machine) 네트워킹 기술이다. 이 기술의 목적은 저전력, 장거리, 저속 통신을 지원하는 것이며 대표적으로 LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)가 있다. LoRaWAN를 이용하여 사물들 간의 정보를 교환하기 위해서는 다양한 환경에 대하여 링크의 성능을 알아야 하는데 실증적인 환경을 기반으로 한 성능 분석 연구는 활발하게 진행되고 있지 않다. 따라서 본 논문은 실내, 실외 환경에서 링크 품질에 영향을 끼칠 수 있는 다양한 변수에 대하여 LoRaWAN의 물리적 통신 기술인 LoRa(Long Range) 링크의 성능을 실증적으로 평가한다. 이를 위해 물리적인 성능 모니터링 시스템을 설계하고 구현하였으며, 이후 통신 실험 환경을 실내, 실외 기반으로 구성하였으며 설정 파라미터 및 거리에 따른 SNR(Signal to Noise Ratio), RSSI(Received Signal Strength Indication), PDR(Packet Delivery Ratio)의 성능을 평가하였다.