본 기술은 산지 환경 등 야외 Non-LoS 환경에서 산사태 조기탐지 모니터링을 위하여 900MHz 비면허 주파수대역에서 산사태 감지 센서들로부터 센싱 데이타를 수집하여 게이트웨이까지 전달하기 위한 LoRa 기반의 저전력 장거리 통신 기술에 관한 것이다.
본 기술이전의 목적은 산지 사면 등과 같이 LoS가 보장되지 않고 전파환경에 열악한 환경에서 소출력의 장거리 전송 기술을 활용하여 산사태와 같이 실시간 모니터링이 요구되는 공공 및 응용 산업분야에 기술이전을 하여 IoT 제품의 조기 상용화와 LPWA 기반의 IoT 시장 선점을 목적으로고 있으며, 본 기술의 응용을 통하여 기타 공공 및 재난 안전 산업분야 진출과 IoT 기반의 재난 예측 및 예방에 기여하도록 하는 것임.
본 기술은 산지 환경 무선 센서네트워크 기반의 원격 데이터 전송에 적용되는 다양한 요소 기술 중에서 다음의 기능을 지원하는 것을 특징으로 한다.
- LoRa 규격의 소출력 장거리 무선 데이터 송수신
- 산지환경에서 지반변위 센서 모듈로부터 센싱 데이터 수집
- 900MHz 비면허 주파수 대역 기반의 LPWA(Low Power Wide Area) 소출력 장거리 무선 전송 지원
- 대역확산 방식 기반의 ADR(Adaptive Data Rate) 지원
- 산지 환경 장거리 전송 기반의 Star Topology 지원
- 센서 네트워크 생명주기 연장을 위한 자가 에너지 획득 지원
- 센서노드의 비정상 동작으로 인한 시스템 오동작으로부터의 자동 복구 및 재시동 지원
- 장거리 전송 에러 검출 및 에러 복구 지원
- 센서노드의 소형화 및 저전력, 저가화
- LBT(Listen-Before-Talk) 기반 무선간섭 회피 기술
본 기술은 산지 사면 및 야외 환경에서 900MHz대역 소출력 장거리 IoT 통신 서비스를 지원하기 위한 “산사태 신속탐지 모니터링을 위한 저전력 장거리 무선전송 기술” 로써 다음의 기술 사양을 지원한다.
● 게이트웨이(LPWA 기지국) 및 센서노드간 IoT 무선네트워크 연동 기능
● 센서노드 및 게이트웨이의 LoRa 기반 저전력 장거리 전송 제어 기술
● 지반 변위 센서 모듈의 전력 소모 제어를 위한 전원 ON/OFF 단속 기능
● 900MHz 비면허 주파수 대역 장거리 무선 전송 기능
● 센서노드 비정상 동작 검출 및 재시동 복구 기능
● 산사태 모니터링 지반변위 센서 모듈 인터페이스 기능
● 장거리 전송 게이트웨이 및 센서노드 모듈 설계 기술
● 센서노드의 자가 에너지 획득 제어 및 운용 기술
● 산사태 데이터 수집 및 원격 무선 전송 센서노드 소프트웨어
● 산사태 센서노드 연동 장거리 통신 지원 게이트웨이 소프트웨어
● 사용자 및 시스템 요구사항 정의서
● 시험 절차서/시험 결과서
● 산사태 모니터링 센서노드 모듈 회로도
● 산사태 모니터링 게이트웨이 모듈 회로도
야외 환경에서 비면허 주파수 대역을 활용한 장거리 무선 통신 기술을 필요로 하는 산지 환경 산사태 모니터링 및 분석 시스템, 터널 지반변위 실시간 모니터링 시스템, 원격 검침 시스템, 공장내 무선 기반 시설물 상태 모니터링 등 다양한 응용의 무선 전송 기술로 사용됨.