• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.129-132
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• 2019

본 논문은 IoT 제품에서 사용하는 데이터 통신망 중 LoRaWAN Gateway의 Back-haul 사용료 절감 및 통신 커버리지를 확장하기 위해 기존 Single-hop 방식에서 Multi-hop 기반의 네트워크로 설계를 위한 연구 내용 다룬다. 본 본문은 기존 Single-hop 방식으로 구현된 LoRaWAN의 통신방식을 분석하여 Multi-hop 네트워크를 어떻게 설계할 것인지 그리고 LoRaWAN 표준안을 분석하여 Multi-hop 네트워크 설계할 때 반영해야 하는 사안들을 무엇이 있는지 언급할 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.95-99
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• 2019

본 논문에서는 LoRa 노드에서 전송된 Uplink 데이터를 LoRaWAN 네트워크 서버에서 수신해 분해하는 작업을 진행하여 Key와 Value를 가지는 데이터로 변환작업을 한다. 변환된 데이터 중 실제 데이터를 포함하는 패킷을 각각 데이터화해 분류작업을 수행하고 기존 개발되어있는 oneM2M 플랫폼이 요구하는 데이터 형식으로 변환해 데이터를 전송, oneM2M 플랫폼에서 데이터를 저장하고, 다른 서비스에서 신규 데이터에 대한 처리를 바로 진행할 수 있도록 데이터를 전달하는 시스템을 구현한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.913-922
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• 2020

본 논문에서는 무라타 전자의 LoRa RF 모듈을 이용한 LoRa 통신모듈을 설계하여 디지털미터기에 장착하는 구성과, 다수의 미터기 데이터를 DCU(Data Concentrate Unit)에서 정합하여 LoRaWAN 으로 네트워크를 구성하는 원격검침 네트워크 구성 방법을 제시한다. 개발된 시스템은 수요자의 구성에 따라 미터기를 직접 네트워크에 연결하거나 DCU로 정합하여 네트워크에 연결하도록 선택가능하게 함으로써 기존 시스템 보다 네트워크 구성에 있어서 용이하고 경제적으로 설치가능하다. 개발된 시스템은 디지털수도미터기를 예로하여 구성하였지만 전기, 수도, 가스, 온수 및 난방 등 타계량기의 계량값을 원격검침 하는데도 적용가능하다. 주요개발 내용은 디지털미터기, LoRa 모듈, DCU 설계, 구성 및 제작과 LoRaWAN 네트워크 연결, 미터 데이터를 서버로 전송하는 방법이며, 이들 요소들을 연계하여 시스템을 구성하고 실제 LoRaWAN 통신을 테스트하고 그 결과를 보여준다.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권5호
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• pp.1540-1560
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• 2022

Latest technological innovation in the development of compact lower power radios has led to the explosion of Internet of Things. With Wi-Fi, Zigbee and other physical layer protocols offering short coverage area there was a need for a RF protocol that had a larger coverage area with low power consumption. LoRa offers Long Range with lower power consumption. LoRa offers point to point and point to multipoint connections. with Single hop communication in place the need for routing protocols are eliminated. LoRa Wide Area Network stack can accommodate thousands of nodes under a single LoRa gateway with a single hop communication between the end nodes and LoRaWAN gateway. This paper takes an experimental approach to analyze the basic physical layer parameters of LoRa and the practical coverage offered by a LoRaWAN under highly dense urban conditions with variable topography. The insights gained from the practical deployment of the LoRaWAN network, and the subsequent performance analysis is used to design a novel public utility monitoring platform. The second half of the papers is designing a robust platform to integrate both existing wired sensor water meters, current and future generation wireless water meters. The Common Automated Metering Platform is designed to integrate both wired sensors and wireless (LoRaWAN and Wi-Fi) supported water meters. This integrated platform reduces the number of nodes under each LoRaWAN gateway and thus improves the scalability of the network. This architecture is currently designed to accommodate one utility application but can be modified to integrate multi-utility applications.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2024

본 논문에서는 LoRaEnergySim에 최적의 실시간 스케줄링 알고리즘으로 알려진 ED-H 스케줄링 알고리즘을 연동하여 LoRaWAN 클래스-A 단말기에 슈퍼 커패시터 기반의 에너지 하베스팅 시스템을 전원 공급 장치를 적용하였을 때 시간 제약성을 갖는 LoRaWAN 컨트롤러의 태스크와 응용 태스크의 실시간 스케줄링 알고리즘 간의 상호 시뮬레이션이 가능하도록 한다. 이를 위해 LoRaWAN의 상태와 상태 전환에 따른 시간과 에너지 특성을 로그 형태로 추출하고 타임 슬롯 기반의 ED-H 스케줄링 알고리즘에 적합하도록 태스크 모델을 수립하고 태스크가 CPU에 의해서 수행되는 특성에 따라 알고리즘이 시간 제약성을 만족하며 태스크를 수행할 수 있도록 확장하였다. 본 논문에서 제안한 기법의 평가를 위해 LoRaEnergySim 시뮬레이션 결과가 제시된 동일 환경에서 패킷 송수신이 수행되는 것과 동시에 10%에서 90%의 CPU 점유율을 갖는 다양한 시간과 에너지 특성을 갖는 태스크 집합에 대해 ED-H 스케줄링 알고리즘을 수행하였으며, 실험 결과로 스케줄링 알고리즘에 따라 시간 제약성의 만족을 위해 슈퍼 커패시터의 에너지가 고갈되지 않는 한 태스크의 시급성을 우선하여 사용하는 것을 확인하여 상호 시뮬레이션의 적용 가능성을 확인하였다.