LoRa (Long Range)

I. ISM 대역 저전력, 장거리 통신 LPWAN 기술, LoRa

가. LoRa(Long Range)의 개념

  • ISM 주파수 대역의 저전력, 저비용, 고신뢰 네트워크를 구성하는 장거리 커버리지 제공 무선 통신 기술
  • LoRa Alliance에서 표준 주도, 125 ~ 500KHz 대역폭, Chirp FSK(CSS, Chirp Spread Spectrum) 변조

나. LoRa의 특징

특징세부 요소
저전력/저비용/장거리– 5년, 저렴한 모듈, 수 km 커버리지
속도/거리 Trade-off– Class A, Class B, Class C 모드
보안 적용– AES-128 암호화 적용

 

II. LoRa의 Protocol Stack 및 주요 기술 요소

가. LoRa Protocol Stack

  • End-Device와 Gateway 간 LoRa PHY/MAC 통신, Gateway-Network Server 간 IP over Ethernet, Wi-Fi, Cellular
  • APP Data는 기밀성, Network Data는 무결성을 보장

나. LoRa의 주요 기술 요소

구분기술 요소세부 설명
Class 전환
효율성 측면
Class A– 저전력, 스케줄 전송(기본)
Class B– 중전력, 다운링크 대기
Class C– 고전력(50mW), 저지연 통신
Data 전송
성능 측면
Data Rates– 범위와 속도 동적 균형
Virtual Code– 게이트웨이 용량 증가
ADR– end-device 개별 RF관리
보안 신뢰성
측면
AES-128– E2E 암호화 기밀성 확보
AppSKey– APP 세션 키 무결성 확보
OTAA– 원격 키 생성 (OTA-Activate)
  • Data 전송 속도는 0.3 Kbps ~ 50 Kbps로 동적 변환 가능

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