스마트 시티에서 IoT 장치 연결

사물 인터넷은 본질적으로 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 여러 제조업체의 장치가 데이터를 교환할 수 있음을 의미합니다. 이를 통해 이전에 통신할 수 없었던 장치 또는 전체 프로세스를 연결할 수 있습니다.

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대부분의 지능형 시스템은 상호 운용성의 결과로 등장했거나 상호 운용성에 의해 크게 개선되었습니다. 건설 장비의 예측 유지보수가 그 예입니다. 과거에는 장비 사용에 따라 유지 관리가 필요하다고 경험적으로 예상할 수 있었지만 이제는 기계에 직접 내장된 진동 또는 온도 센서와 같은 장치에서 얻은 데이터로 이 정보가 보완됩니다.

데이터 교환은 다양한 통신 기술을 사용하여 데이터를 전송하는 것처럼 네트워크 참여자 간에 직접 수행되거나 게이트웨이를 통해 수행될 수 있습니다.

게이트웨이

게이트웨이는 IoT 플랫폼과의 통신이 실패할 경우 들어오는 데이터를 클라우드에 저장할 수 있는 오프사이트 센서와 같은 에지 장치라고도 합니다. 또한, 데이터를 처리하여 그 양을 줄이고, 일부 변칙을 나타내거나 허용 가능한 한도를 초과하는 값만 IoT 플랫폼으로 전송할 수도 있습니다.

특별한 유형의 게이트웨이는 연결된 센서에서 데이터를 수집한 다음 이를 다른 유형의 통신(예: 유선)을 통해 전달하는 작업인 소위 데이터 집중 장치입니다. 대표적인 예로 건물의 보일러실에 설치된 IQRF 기술을 사용하여 여러 열량계로부터 데이터를 수집한 후 MQTT와 같은 표준 IP 프로토콜을 사용하여 IoT 플랫폼으로 전송하는 게이트웨이가 있습니다.

직접 통신을 기반으로 하는 장치는 주로 SIM 카드를 장착할 수 있는 전기 계량기용 펄스 센서와 같은 단일 목적 센서입니다. 반면, 게이트웨이를 사용하는 장치에는 실내의 이산화탄소 수준을 측정하는 Bluetooth Low Energy 센서가 포함됩니다.

무선 네트워크

SigFox 또는 3G/4G/5G 모바일 네트워크와 같은 표준적이고 널리 보급된 독점 공공 통신 기술 외에도 IoT 장치는 대기 오염 센서에서 데이터를 수집하는 등 특정 작업을 위해 구축된 로컬 무선 네트워크를 사용합니다. 예를 들어 LoRaWAN. 누구나 자신의 네트워크를 구축할 수 있지만 이를 유지하고 유지하는 책임도 자신에게 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 이는 이러한 네트워크가 비면허 대역에서 작동한다는 점을 고려하면 어려운 작업이 될 수 있습니다.

공용 네트워크 사용의 이점:

• IoT 장치 배포 시 간단한 네트워크 토폴로지;
• 연결 유지 관리 단순화;
• 운영자는 네트워크의 기능을 담당합니다.

공용 네트워크 사용의 단점:

• 네트워크 운영자에 의존하면 통신 오류를 찾아 적시에 수정하는 것이 불가능합니다.
• 운영자가 결정하는 신호 적용 범위 영역에 대한 의존성.

자체 네트워크 운영의 장점:

• 총 연결 비용은 특정 연결된 장치(예: 센서)에 맞게 최적화될 수 있습니다.
• 배터리 수명이 길어지면 배터리 용량 요구 사항이 줄어듭니다.

자체 네트워크 운영의 단점:

• 전체 네트워크를 구축하고 무선 통신의 안정성을 보장해야 할 필요성. 그러나 예를 들어 건물의 기능이나 가용성이 변경되면 문제가 발생할 수 있으며, 결과적으로 센서는 일반적으로 데이터 전송 전력이 낮기 때문에 신호가 손실될 수 있습니다.

마지막으로, 수집된 데이터를 머신러닝이나 빅데이터 분석과 같은 기술을 사용해 처리하고 분석할 수 있게 해주는 것은 장치의 상호운용성이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이들의 도움으로 이전에는 불분명하거나 사소해 보였던 데이터 간의 연관성을 찾을 수 있으며, 이를 통해 미래에 어떤 데이터가 측정될지에 대한 가정을 할 수 있습니다.

이는 에너지를 보다 효율적으로 사용하거나 다양한 프로세스를 최적화하여 궁극적으로 삶의 질을 향상시키는 등 환경이 어떻게 작동하는지에 대한 새로운 사고 방식을 촉진합니다.

출처 : habr.com