• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.829-836
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• 2019

IoT 장치들은 네트워크 구성에 많이 사용되고 있고, 증가하고 있다. 데이터는 필요에 따라서 이기종의 IoT 장치를 통하여 전송된다. 본 논문에서는 Bluetooth 5를 이용하여 내부 네트워크를 구성하고, LoRa(Long Range)를 통하여 데이터 전송할 때 발생하는 전송 데이터 손실을 방지하기 위한 기법을 제안한다. Bluetooth 5가 LoRa의 데이터 전송 속도에 비해 빠르므로 LoRa를 통하여 데이터를 전송할 때 데이터 손실 문제가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 전송 데이터 손실 방지 기법은 Bluetooth 5와 LoRa 뿐 아니라 이기종의 IoT 장치의 데이터 전송 속도 차이로 인해 발생하는 데이터 손실을 방지할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 본 논문에서는 제안하는 데이터 손실 방지 기법을 적용하여 시뮬레이션 결과를 보인다. 2가지 방법으로 시뮬레이션 했을 때 전송 성능과 저장에 필요한 메모리 양 을 보인다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2018

LoRa는 최대 30km정도의 넓은 커버리지를 가지고 있어 장거리 위치 측위가 가능하다. 하지만 현재 LoRa환경에서의 위치 오차는 500m를 상회하고 있다. 이로 인하여 LoRa 환경에서 실질적인 위치 서비스를 상용화하기에는 어려움이 따른다. 본 논문에서는 LoRa 환경에서 각 구역별 레퍼런스 노드를 활용하여 모바일 노드에서 게이트웨이로 신호를 보낼 시 정확하지 않은 시각 오차를 보정하여 위치 정확도를 향상시키는 방안을 제안한다. 실험은 MATLAB으로 시뮬레이션을 하였고 Hata 모델을 사용하여 고정적인 noise는 상쇄하고 환경적인 noise 값을 고려하여 실험하였다. 실험 결과 레퍼런스 노드가 많을수록, 모바일 노드에서 레퍼런스 노드가 가까울수록 오차범위가 줄어 든 것을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.105-107
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• 2019

최근 몇 년간 소량의 데이터를 송수신하는 Massive IoT 네트워크에 많은 관심을 가지고 있다. 이러한 환경을 구축하기 위해서 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 기술 중 LoRa(Long Range) 네트워크를 사용하고 있다. 대부분의 IoT 응용 서비스는 디바이스가 장시간 안정적으로 작동해야 하므로 에너지 효율성을 중점으로 두고 LoRa 디바이스의 수명을 최대화하기 위한 디바이스의 여러 동작들을 설계하는 에너지 소비 모델링이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 LoRa Class B 통신 방식의 에너지 소비 모델을 정의하고 성능을 평가한다.