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LoRa(Long Range)와 IPv6 기반의 위치정보시스템
Location Information System based on LoRa(Long Range) and IPv6 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.20 no.3, 2020년, pp.15 - 23  

최민철 (한국산업기술대학 교 컴퓨터공학부) ,  정재호 (한국산업기술대학 교 컴퓨터공학부) ,  김홍준 (한국과학기술원 사이버보안연구센터) ,  이보경 (한국산업기술대학교, 컴퓨터공학부)

초록
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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.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the IoT industry expands, various application services based on location information of devices are released. In order to transmit the location information, various wireless communication technologies such as Bluetooth and Wi-Fi are used. However, these technologies have limited coverage, and cel...

주제어

표/그림 (17)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 정보를 안전하고 정확하게 받을 수 있어야 하는데 그러기 위해서는 보안 요소가 매우 중요하다. 그래서 LoRa에서 사용되는 대칭키 기반의 AES 기본 보안 프로토콜 외에 IoT 환경에 적합한 DTLS(Datagram Transport Layer Security) 등 다양한 보안 프로토콜을 적용할 필요가 있으며 향후 안전하게 데이터를 전송할 수 있는 기능을 구현하고자 한다.
  • 이러한 기기들을 연동하기 위해 사용되는 Wi-Fi, Bluetooth 및 Zigbee와 같은 무선 통신기술은 짧은 커버리지와 짧은 배터리 수명을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 LoRa 통신이 가지는 저전력, 장거리 특징을 활용하고 IPv6를 활용하는 방안을 적용하여 위치정보시스템을 구현하였다.
  • 본 논문에서 LoRa 통신을 기반으로 하고 6LoWPAN/IPv6와 CoAP를 결합하여 기기들의 위치 정보를 송수신하고 사용자들에게 알림을 제공하는 통합시스템을 개발하였다. IoT 환경에서 제공되는 서비스가 증가하면서 인터넷과 연동하는 대부분의 사물들이 IPv4 주소체계로 동작되고 있으나 IP 주소 고갈문제가 대두되고 있는 실정이다.
  • 4 표준의 대표적인 기술로는 Zigbee가 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 프로토콜을 기반으로 IPv6를 사용하기 위해 Adaptation 계층에 6LoWPAN을 구현하였다. 또한 IoT 환경에서 송수신 되는 데이터들은 대체적으로 작은 사이즈이기 때문에 큰 용량을 차지하는 HTTP 대신, 보다 빠른 속도로 경량 데이터를 처리할 수 있는 UDP 기반의 CoAP를 사용하였다.
  • 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 저전력으로 장시간을 서비스하고 장거리 통신이 가능한 LoRa와 CoAP(Constrained Application Protocol)/6LoWPAN (IPv6 over Low Power WPAN)를 결합한 위치정보시스템을 제안한다. LoRa 무선통신기술을 이용하기 때문에 배터리 소모 시간을 줄일 수 있고 Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee 같은 무선통신기술의 단점인 짧은 커버리지를 대체할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
IPv6는 무엇인가? IPv6는 기존의 IPv4 주소 고갈 문제를 해결하기 위한 차세대 인터넷 프로토콜이다. 인터넷 서비스가 전 세계적으로 확산되면서 IPv4주소 고갈 문제를 해결하기 위하여 CIDR(Classless Inter Domain Routing), 사설 IP주소, NAT(Network Address Translation) 등 다양한 임시적인 방안들이 제안되었으나 IoT 시장이 활성화되면서 기하급수적으로 늘어난 IoT 단말기로 인해 한계점이 드러나고 있는 실정이다.
6LoWPAN은 무엇인가? 6LoWPAN은 IEEE 802.15.4를 PHY/MAC으로 하는 저전력 WPAN(Wireless Personal Area Networks)상에서 IPv6를 결합하여 기존 인터넷 망과 연결하는 기술이다. 6LoWPAN WG(Working Group)에서는 L2 Layer에 IEEE 802.
LoRa는 어떤 특징을 가지고 있는가? LoRa는 다양한 특징을 가지는 새로운 무선 통신기술이다. 저전력으로 장시간 사용이 가능하며 개발자 가이드라인에 따르면 10km이상 장거리 통신이 가능하다고 한다. 또한 다중 센서 기능을 가짐으로써 노드에 여러 개의 센서를 부착해 사용이 가능하다. 최근 모든 사물을 인터넷에 연동시켜 사물들 간에 데이터를 전송하는 사물인터넷 기술이 다양한 분야에 적용되고 있다.
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참고문헌 (15)

  1. Kiyoung Kim "Analysis for Efficiency of Long Range Wireless IoT Network ", The Journal of The Korea Institute of Information & Electronic Communication Technology, Vol. 9, No. 6, pp. 617-623, Dec 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.17661/jkiiect.2016.9.6.617 

  2. SEMTECH, "why lora?" Accessed July 1, 2019. https://www.semtech.com/lora/why-lora 

  3. S. Deering and R. Hinden, Internet Protocol, "Version6(IPv6) Specification, RFC 2460" Accessed February 2019. https://tools.ietf.org/html/rfc2460 

  4. N. Kushalnagar, G. Montenegro and C. Schumacher, "IPv6 oever Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPANs): Overview, Assumptions, Problem Statement, and Goals, RFC 4919" Accessed February 2019. https://tools.ietf.org/html/rfc4919 

  5. G. Montenegro, N. Kushalnagar, J. Hui and D. Culler, "Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4 Networks, RFC 4944" Accessed February 2019. https://tools.ietf.org/html/rfc4944 

  6. W. Andreew and A. Anurag, "The Internet of Things-A survey of topics and trends" Information Systems Frontiers, Vol. 17, Issue. 2, pp. 261-274 Accessed April 2015. DOI: https://doi.org/10.1007/s10796-014-9489-2 

  7. ETRI, "CoAP Electronics and Telecommunications Trends" Accessed April 2019. 

  8. Dragino, "LoRa/GPS HAT" Accessed March 2019. https://wiki.dragino.com/index.php?titleLora/GPS_HAT 

  9. Jian-Hong Pan, "LoRa device driver as a kernel module" Accessed April 2019. https://github.com/starnight/LoRa 

  10. Linux WPAN network development(IEEE 802.15.4), "Userspace tools for Linux IEEE 802.15.4 stack" Accessed April 2019. https://github.com/linux-wpan/wpan-tools 

  11. Kai Hudalla "CoAP/DTLS Java Implementation" Accessed Aprill 2019. https://github.com/eclipse/californium 

  12. T. Narten, E. Nordmark, W. Simpson and H. Soliman "Neighbor Discovery for IP version 6 (IPv6)" Accessed February 2019. https://tools.ietf.org/html/rfc4861 

  13. Yeon-Su Kim, Ki-Tae Kim and Bo-Kyung Lee, "CoAP/6LoWPAN-based Smart Home Network system using DTLS", The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, Vol. 18, No. 6, pp. 53-61, Dec 2018. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2018.18.6.53 

  14. knu_communication_protocol_Lab, "Apply CoAP Observer", Accessed April 2019. https://iot.knu.ac.kr/tech/CPL-TR-17-01-CoAP-Observe.pdf 

  15. Dong-Han Lee, Wan-Jae Lee, Hwa-Se Park, and Dae-Sik Ko, "A Study on the Improved Transmission Distance of the LoRa Network ", Journal of KIIT. Vol. 17, No. 4, pp. 53-59, Apr. 30, 2019. DOI : 10.14801/jkiit.2019.17.4.53 

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