위즈네트 아카데미

OPEN PROJECT

오픈 프로젝트

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   2010년대에 들어서부터 IoT가 화두되기 시작했다.

기기들이 스스로 정보를 교환하면서, 서로 제어하는 IoT는 편리한 세상을 추구하는 현대인들에게 굉장히 매력적인 단어이다.

그렇다면, IoT 기기들 간에 어떻게 정보를 전송할까? 유선 통신과 무선 통신이 있으나, 휴대성과 편리성으로 인해 근래에 무선 통신이 각광받고 있다. 현재 메인기기가 주변기기들을 제어하는 무선통신 방법에는 블루투스, WiFi, ZigBee, NFC, LoRa 등 여러가지가 있다. 이번 글에서 필자는 메인기기가 주변기기들을 제어할 때 사용하는 무선 통신 방법과 그것들을 사용하는 예를 간략하게 소개하고자 한다.

 

블루투스

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블루투스는 휴대폰, 노트북, 이어폰, 헤드폰 등의 휴대기기를 서로 연결해 정보를 교환하는 근거리 무선 기술 표준을 뜻한다. 주로 10미터 안팎의 초단거리에서 저전력 무선 연결이 필요할 때 쓰인다. 2.4GHz 주파수 대역을 사용하며, 마스터 기기(메인기기), 슬레이브 기기(주변기기)로 이루어져 정보를 교환한다. 블루투스는 유저가 사용하기 편리하고, 흔히 말하는 가성비가 좋기 때문에 저가형 주변 기기들에 많이 사용되고 있다.

아래 내용은 스위치 ON/OFF, 로봇 팔 제어, 등 여러 분야에 사용할 수 있는 서보모터를 제어하는 블루투스 사용 예제이다.
http://blog.naver.com/sayney1004/220413339251

 

WiFi

WiFi는 요즘 널리 알려진 대표적인 무선통신 중 하나로 2.4GHz대역과 5GHz 대역의 주파수를 이용하는 무선통신이다. 유선랜(Wired LAN)이라 부르는 컴퓨터 네트워킹 기술을 무선화 한 것이며, 무선 환경에서도 유선랜과 같은 수준의 속도와 품질로 데이터 통신을 할 수 있도록 하였다 하여서 무선(Wireless) 방식으로 뛰어난 품질(Fidelity)를 제공한다 하여 Wireless Fidelity의 줄임 말이다. WiFi는 접근이 용이하고, WiFi Zone이 광범위하게 존재하기 때문에, 스마트 홈과 같은 곳에서 많이 사용되고 있다.
아래 물품은 스마트 플러그로, WiFi를 통해 정보를 입력 받아서 전원을 차단하고, 전력 사용량을 실시간으로 체크할 수 있는 기능을 갖고 있다. 사용자는 앱을 통하여 스마트폰으로 제어 및 전력 사용량 감시를 할 수 있다.

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아래 내용은 WiFi 모듈이 내장되어 있는 WIZarduino MEGA WiFi 를 이용하여 스마트폰으로 색을 조절할 수 있는 DIY 무드등 이다. 자세한 내용은 추후에 업로드 예정이며, 해당 내용은 종종 WIZnet academy에서 강의로 진행되고 있다. IoT 개발 입문자에게는 꽤나 좋은 강의라고 생각한다.

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 Zig bee

ZigBee는 근거리 통신을 지원하는 표준 중 하나이며, 가정 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10~20m 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다.

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2.4GHz 무선 주파수대역과 0.868GHz(유럽), 0.915GHz(미국/호주) 주파수대역을 사용한다. 기존의 기술과 달리 전력소모를 최소화하는 대신 소량의 정보만을 주고 받는 통신이며, 지능형 홈네트워크, 빌딩 등의 근거리 통신 시장과 산업용기기 자동화, 물류, 환경 모니터링, 군사 등에 활용되고 있다.
아래 내용은 ZigBee를 활용하여 자리비움 계기판을 만든 주변기기에서 ZigBee를 활용한 예이다.

http://www.techholic.co.kr/news/articleView.html?idxno=37386

 

 NFC(Near Field Communication)

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NFC는 10cm 이내의 가까운 거리에서 다양한 무선 데이터를 주고받는 통신 기술이다. 무선태그(RFID) 기술 중 하나이며, 13.56MHz 주파수 대역을 사용한다. 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고, 가격이 저렴하며, 다른 통신 방법과 달리 기기간 설정을 하지 않아도 된다. 현재 스마트폰 등에 내장되어 교통카드, 신용카드, 멤버십카드, 도어락 카드 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

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아래 내용은 아두이노와 서보모터를 이용해서 NFC 도어락을 만든 내용이다. 해당 물품을 이용할경우 스마트폰에 탑재된 NFC를 이용하여 문을 열고 닫을 수 있다.

http://blog.naver.com/wink2503/220315482361

 

 LoRa

LoRa란 Long Range의 약어로서 대규모 저전력 장거리 무선통신 기술로, 대기 전력이 적고 모듈 가격이 저렴하여 스마트 시티와 옥외 등에서 쓰이는 기술이다. 초고속, 광대역 네트워크를 필요로 하는 기존의 스마트 기기 연결 환경과는 다르게 별도의 기지국이나 중계 장비 없이 기기에 칩세트를 올려 저전력으로 소규모 데이터를 주고 받으며, 보안 양방향 통신, 이동성, 현지화 서비스와 같은 인터넷에서 요구되는 사항을 목표로 사용자 및 개발자에게 원활한 상호 운용성을 제공한다.

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 아래 웹 사이트는 LoRa를 활용한 차량용 블랙박스 제품을 소개하고 있다. 블랙박스에서 충격과 같은 이벤트가 발생하면, LoRa를 통해 사용자의 휴대폰으로 문자 알림을 전해주는 IoT 블랙박스이다.

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http://www.pontus.co.kr/product/view/157

 

지금까지 여러 근거리 통신 방법과 그 사용 예를 알아보았다. 현재 블루투스, WiFi, ZigBee, NFC, LoRa 등과 같은 근거리 무선 통신 기술은 우리가 사용하는 주변기기들에 이미 존재하고 있으며, 이들은 더욱 발전하고 있는 중이다. IoT 기기들의 발전과 통신기술의 발전, IoT기기들의 제어 기술의 발전이 이루어지고, 이들이 융합하게 되면, 우리는 진정한 스마트 시대, 즉 IoT 시대에서 살게 될 것이라고 필자는 생각한다.

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Curator: Matthew from WIZnet
Email: matthew@wiznet.io