제어 및 위한 lpwac-3].pdf · 2017-12-27 · our mission of sit technology is to supply...

Small but big differentiator of IoT

스마트공장 제어 및 모니터링을 위한 LPWA 네트워크 적용전략과

사례

Our mission of SIT Technology is to supply semiconductor components

and design for highest satisfaction of our customers. It has supplied

many components and designs for communication, wireless, multimedia

and automotive systems since its establishment in 1986.


Semiconductor IoT Turn-Key

86년도에 설립되어 30년 넘게 통신 관련대리점을 하고 있으며

IOT에 특성화된 VENDER를 가지고 Support중

VENDER

Organization

Location


- 대형 공장 내 각종 센서들의 모니터링 시스템 - 900MHz IoT 무선 메쉬 기술을 활용하며, 통신비 없고, 설치/시공이 용이함 - 게이트웨이는 향후 이종 센서들이 추가될 때 재 활용이 가능함 - 엔드노드(센서/통신 모듈), 게이트웨이, 모니터링 SW등 Total solution 공급 가능

RS RS

RS

RS

RS

RS

RS

RS

RS

RS

RS

Monitoring Server

Terminal

Mesh Network

LTE Modem

Router

BS RS

(Gateway)

BS RS

(Gateway)

BS (DCU)

BS (DCU)

Gateway Mesh

End Node Mesh

Local server


- 고객사의 요구에 따라서 RF Module만 공급 또는 센서까지 공급 가능 - LoRa (SX1276) 및 TI CC1120(FSK) 두 종의 RF Transceiver를 모두 지원 - 자체 개발한 메쉬 스택을 적용. 현장 적용 시 customization이 가능

RF Module Transceiver+MCU Topology 특징

210LS031 LoRa SX1276 STM32F031

Star N:m Mesh

1dBi dipole안테나, 14dBm 조건에서 도심지에서 약 1kM

220CS071 TI CC1120 STM32L071

Star N:m Mesh

1dBi dipole안테나, 14dBm 조건에서 도심지에서 약 800M

230CS071P TI CC1120, CC1190 STM32L071

Star N:m Mesh

최대 200mW출력 G/W Backhaul용


ZigBee 메쉬 네트워크 프로토콜 표준을 따르기는 하지만, 구조가 복잡하고 소스코드 접근이 난해하여 다양한 현장 환경에 적용하는 데 많은 문제를 일으킴. 스택을 공개하지 않기 때문에 디버깅 또는 변형이 어려움.

당사는 보다 Simple하며, Reliable하며, Flexible한 자체 스택을 개발하여 현장에 최적화 할 수 있고 문제 해결이 용이 해짐.

Power DC3.3V

Current Consumption 30~40mA(Tx), 10mA(Rx), 2~4uA(Sleep)

RF Carrier Frequency 922.1MHz (Ch26) ~ 923.3MHz (Ch 32)

RF Out Power <25mW

Modulation LoRa (Proprietary Spread Spectrum)

Topology Star, Mesh, and hybrid

Air rate SF 7: 5Kbps, SF 10: 1Kbps, SF 12:300bps

Bandwidth 125kHz

Error Rate Control 4/5

Input buffer 200 Bytes

Dimension 42(H) x 28(W) x 12mm(T)

Antenna connection IPX connector

Host Interface UART baud={9600,14400,19200, 38400, 57600, 115200}

Operation Temperature -40 ~ 85°C


210LS051

- 최대 4개의 LoRa 모듈 사용 (다 채널) - 1개의 FSK Backhaul용 RF 모듈 - Ethernet 1 포트 지원 - Data logging용 Micro SD 카드 지원

Powerful MPU

Ethernet

• Max 4 LoRa + 1 FSK + 1 Ethernet

LoRa Ch

LoRa Ch

LoRa Ch

FSK

LoRa Ch


- Windows PC, Linux PC, 서버 DB 연동 모두 가능 - 고객사 요구에 맞게 customization 가능


1. AMI(원격 검침) 분야

⇒ 수원 벽적골 스마트 그리드 사업 1만 세대용 게이트웨이에 모듈 공급(500대)

⇒ Saudi, Jamaica, Cambodia, Myanmar 전기 검침 AMI용 무선 모듈 공급(초도 샘플)

⇒ 부천 그린아파트(720세대), 북가좌동 삼호아파트(620세대) 열량계 원격 검침 시스템

Total solution 납품(LoRa Mesh module+Gateway+PC서버 SW)

2. 기타

⇒ 다중센서통신 저전력 손목형 생체신호측정기 개발 진행중

⇒ DM Tech사에 가로등 제어용 모듈 공급 (1K)

⇒ H제철 열선 모니터링 시스템 – RF 모듈 공급 (700대)

⇒ 현대 중공업 공기 압력 모니터링 시스템 시범 사업 준비 (300 노드, 본사업 2만 노드)

⇒ 택시 차고지 입고차량 데이터 수집 시스템 준비 중 (전국 1700 택시 회사 대상)

⇒ 군사 훈련장 모의 전투 모니터링 시스템 개발 중

⇒ 통신사 IDC 센터내에 온습도 측정 시스템 적용



홀로 생활하는 농어촌 노인의 건강 이상 유.무를 확인하고, 정기적인 건강모니터링을 위하여 맥박, 낙상,

체온, 비상호출, 착용인지가 포함된 센서모듈의 생체신호를 무선개인통신망인 블루투스(BLE) 및 900MHz

IoT 무선 통신망을 통해 게이트웨이로 전달하고, 수집된 데이터는 서버로 전달하여 데이터 등록, 관리, 이

벤트별 상황처리가 가능한 노인생체신호 패턴 분석에 최적화 한 “다중센서통신 저전력 손목형 생체신호

측정기 개발”을 목표

소방용 파이프 열선 모니터링 대상 지역 End Device

Gateway


무선 통신 단말기 (LoRa 모듈)



920Mhz 비면허 주파수 대역사용 920Mhz 비면허 주파수 대역사용

210LS031 (SMD)

G-Type 모뎀 보드

• G-Type 전기 계량기에 모듈로 장착

- 사우디 전기검침 시범 사업

220CS072 (SMD)

• 염가형 전기 계량기에 모듈로 장착

- 캄보디아/미안마 전기검침 사업

- 60대 공급(시범사업)

- 연 40만대 시장 규모

G-Type 모뎀 보드

(210LS031G)

• 표준형 전기 계량기에 모듈로 장착

- 남아공(RSA) 전기검침 시범 사업

- 나이지리아 전기 검침 사업 (2백만대 Capa)


패널 미터 값(전압, 전류, 전력, 온도 등등)의 원격 모니터링 시스템

공장 내 온 습도 센서 모니터링

공장 내 특정 유해 가스 모니터링 게이트웨이

모니터링 SW No communication fee No network wiring

900MHz Mesh Network

방범 센서 모니터링

공장 내 기계별 전력 검침

공장 내 작업자 안전관리 시스템



1. 900MHz IoT 솔루션이 적용될 수 있는 여러 가지 솔루션 중에:

- 환자의 온도, 맥박 등을 주기적으로 자동 측정하여 서버에 report하는 기능

환자용 밴드(band), LoRa Mesh 중계기(RS) 등으로 구성됨

RS는 상시전원만 있으면 어디나 설치가 가능하고 별도의 랜공사가 필요 없음

- 병원의 주요 이동형 자산 (계측기 등)의 위치추적 기능 (업무 흐름 효율화)

RFID tag를 기기에 붙이며, 동선을 따라 주요 지점에 RFID 리더기를 장착함

RFID 리더기는 RS와 연결되어 있어서 랜공사 등 유선 공사가 필요 없음

- 환자의 온도, 맥박 등을 주기적으로 자동 측정하여 서버에 report하는 기능

환자용 밴드(band), LoRa Mesh 중계기(RS) 등으로 구성됨

RS는 상시전원만 있으면 어디나 설치가 가능하고 별도의 랜공사가 필요 없음

- 병원의 주요 이동형 자산 (계측기 등)의 위치추적 기능 (업무 흐름 효율화)

RFID tag를 기기에 붙이며, 동선을 따라 주요 지점에 RFID 리더기를 장착함

RFID 리더기는 RS와 연결되어 있어서 랜공사 등 유선 공사가 필요 없음

RFID Reader

중계기 (RS)

밴드 (BAND)

RFID Tag

RFID Tag

모니터링 SW


특징 - LoRa Mesh는 자가망 무선 솔루션으로 유선 공사가 필요 없고 해킹의 염려가 없음. - 차후에 새로운 서비스용 단말기가 추가 되더라도 RS로 구성된 LoRa Mesh을 공용할 수 있음.

LoRa Mesh RFID

중계기 (RS)

중계기 (RS)

중계기 (RS)

RFID Reader

Device Command Remark

All $?= Display command list

All $Rpar= Display system parameters

All $Wgid=<n>:<m> Register GIDn as <m> (26 ~32/25mW), 20~32/200mW)

All $Wdvt=<n> Change device type, 0:BS, 1:RS, 2:MS, 3:SN, 4:SNRS

All $Wflash= Save parameters in EAM into Flash

All $Rflash= Display parameters in RAM

All $Wrfpower=<n> n=0~2[dBm], (PA control remained)

All $Ttx=$<msg> Broadcast <msg> periodically

All $Warup=<n> Set ‘alive’ Ru-pkt period as n [s] (BS), [ms] (RS)

All $Wmon=1 or 0 Sniffer mode, 1: on, 0: off

All $Rrsd= Display RSd Table

All $Crsd= Clear RSd table

BS $Wbd1p=n Set Bd1-pkt period

All $Rmst= Display MS Table

RS $Rrsu= Display RSu Table

A-pkt Command Set (Common to both general and OEM)



Device Command Remark

BS $Tbd1= Broadcast Bd1-pkt

BS $Tbd1m=[cmd]:<msg> Broadcast cmd:msg to all RSs

BS $Trdpc=[cmd]:<65532>:<msg> Broadcast {cmd,msg} to all RS’s

BS $Tbd2c=[cmd]:<FA> Broadcast [cmd] to RS<FA>

BS $Trdpc=[56]:<FA>:<msg> Broadcast <msg> to RS<FA>

BS $Tbd2=<FA> Broadcast & request ‘alive’ Ru-pkt to RS<FA>

BS $Trdp=<FA>:<msg> Send <msg> to RS<FA>

BS $Trdpc=[cmd]:<FA>:<msg> Send {cmd,msg} to RS<FA>

RS $Trup=<msg> Send <msg> to BS

BS $Wbaud=n:baud n: 1(Data Port), 2(Console Port) baud={2400,4800,9600,14400,19200,38400,57600, 115200}

All $Wreset= Soft reset

BS $Wloopback=0 or 1 Enable loopback (n=1) or disable it (n=0)

BS $Wupload=a or h Binary Hexa 디스플레이(h), 있는 그대로(a)



Device Special commands reserved Remark

BS $Tbd2c=19:<FA> Broadcast & request ‘alive’ Ru-pkt to RS<FA> (Same as $Tbd2=<FA>)

BS $Tbd2c=37:<FA> Meter reading (Ubd2:Cmd:37)

BS $Tbd2c=40:MOD Broadcast and start DERA1-based RS scanning

BS $Tbd3=42:LNG:BASE:MOD Broadcast and start DERA2-based RS scanning

BS $Tbd3=44:SIZE:BASE:MAX Broadcast and start DERA3-based RS scanning

BS $Tbd2c=48:<FA> Clear RSu Table of RS<FA>

BS $Tbd2c=49:<FA> Read RSu Table of RS<FA>

BS $Tbd2c=51:<FA> Clear RSd Table of RS<FA>

BS $Tbd3=57:HOP:FA:RSU Remote update of RS<FA> RSu Table (Same [seq])

BS $Tbd3=58:HOP:FA:RSU Remote update of RS<FA> RSu Table (Increased [seq])

Reserved [cmd] which will not be passed by RS to RS Host: {16 ~ 70, 100 ~127, 128 ~ 255}




BS $Tbd2mc=47:<FA>:[n]:<msg> Start of Loopback test w/ RS<FA>

BS $Tbd2mc=54:<FA>:[n] Set GID1 over RF<FA> channel

BS $Tbd2mc=55:<FA>:[n] Set GID2 over RF<FA> channel

BS $Tbd2c=118:<FA> Make a Bd1-pkt and broadcast it at RS<FA>, hop=2

BS $Tbd2c=119:<FA> Make a Bd1-pkt and broadcast it at RS<FA>, hop=1

BS $Tbd2c=121:<FA> Broadcast Soft reset(cmd:122) to nearby RSs of RS<FA>

BS $Tbd2c=122:<FA> Remote Soft Reset of RS<FA>

BS $Tbd2c=122:0 Remote Soft Reset of nearby end devices

BS $Tbd2c=120:0 Remote Soft Reset of all end devices

Reserved [cmd] which will not be passed by RS to RS Host: {16 ~ 70, 100 ~127, 128 ~ 255}




BS $Trdpc=19:<FA>:1 Request ‘alive’ Ru-pkt to RS<FA>

BS $Trdpc=37:<FA>:msg Meter reading (Urdp:Cmd:37:msg)

BS $Trdpc=47:<FA>:[n]:<msg> Start of Loopback test w/ RS<FA>

BS $Trdpc=48:<FA>:1 Clear RSu Table of RS<FA>

BS $Trdpc=49:<FA>:1 Read RSu Table of RS<FA>

BS $Trdpc=51:<FA>:1 Clear RSd Table of RS<FA>

BS $Trdpc=54:<FA>:[n] Set GID1 over RF<FA> channel

BS $Trdpc=55:<FA>:[n] Set GID2 over RF<FA> channel

BS $Trdpc=56:<FA>:<msg> Send <msg> to RF<FA> (Broadcasted)

BS $Trdpc=118:<FA>:n Make a Bd1-pkt and broadcast it at RS<FA>

(n = 1) (For old version of RS (≤V165)

BS $Trdpc=119:<FA>:n Make a Bd1-pkt and broadcast it at RS<FA>

(n = 1,2)

BS $Trdpc=121:<FA>:1 Broadcast Soft reset(cmd:122) to nearby RSs of RS<FA>

BS $Trdpc=122:<FA>:1 Remote Soft Reset of RS<FA>



정재용 CTO (010-5501-7896, [email protected])

제어 및 위한 lpwac-3].pdf · 2017-12-27 · our mission of sit technology is to supply...

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