Home Network 기술 4종류 이상

홈/센서 네트워크/홈네트워크 2015. 9. 3. 11:15

1. 개요

2. Home Network 구현 방식

2.1 유선 홈네트워크 기술

2.1.1 Home PNA(Phoneline Networking Alliance)

2.1.2 IEEE1394

2.1.3 USB

2.1.4 PLC(Power Line Communication)

2.2 무선 홈네트워크 기술

2.2.1 WLAN(IEEE802.11a~n)

2.2.2 블루투스(Bluetooth, 802.15.1)

2.2.3 UWB(Ultra-WideBand, 802.15.3a)

2.2.4 저속UWB(Ultra-WideBand, 802.15.4a)

2.2.5 Zigbee(802.15.4)

2.2.6 무선 1394 기술

2.3 기술 비교

1. 개요

- 홈네트워킹이란 가정 내의 모든 기기를 가정 내의 통신망으로 묶어서 정보를 공유하고 제어하는 시스템을 말함

- 크게 유선과 무선 홈네트워킹 기술로 나누어 볼 수 있음

- 유선에는 Home PNA, PLC, IEEE1394, USB 등이 있으며 무선에는 블루투스, UWB, Wireless 1394, Zigbee, Home RF, IrDA, WLAN 등이 있음

2. Home Network 구현 방식

2.1 유선 홈네트워크 기술

- 유선 홈네트워크 기술은 전화선을 이용하는 Home PNA, 고속의 AV 멀티미디어 데이터 전송을 위한 IEEE1394, 가정내에 배선된 전력선을 이용하는 PLC 등 다양

2.1.1 Home PNA

- 기 설치된 전화선을 이용하여 가정내의 각종 정보통신기기와 정보가전기기들을 네트워크로 연결하여 일괄제어 및 관리를 수행하기 위한 네트워크 솔루션

- 전통적인 이더넷과 동일한 기본 전송기술(CSMA/CD)을 사용하므로 IEEE 802.3 Ethernet 네트워크와 ISDN 등과 완벽하게 호환

- 전화선을 이용 100Mbps의 전송속도로 홈네트워크를 구성

- 설치된 전화선을 이용하므로 비용 저렴

- 일반 전화와 Data전송에 사용되는 주파수 스펙트럼(2MHz 이상)이 서로 다르므로 간섭 없이 동시에 이용 가능

HomePNA.pdf

출처: http://plugtek.com/networking-comparison-tutorial.shtml

2.1.2 IEEE1394

- Apple사와 텍사스 인스트루먼트사가 공동으로 개발한 직렬전송 버스 규격(코드명 FireWire)

- 컴퓨터에 사용되는 수많은 주변기기가 서로 호환되지 않는 점을 보완하기 위해 개발

- IEEE1394a는 디지털 비디오 캠코더, 고해상도 프린터 그리고 스캐너 등 기기 간에 고화질, 대용량 데이터 전송

- IEEE1394b는 IEEE1394a 표준에서 기능을 추가하여 만든 표준

- 최대 63개의 단말기 접속이 가능하고, 3.2Gbps까지 전송 가능

2.1.3 USB

- USB(Universial Serial Bus) 는 범용 직렬 버스

- 인텔, MS, IBM 등 7개사가 공동으로 제안한 주변기기 접속 인터페이스 규격

- 키보드, 마우스, 프린터, 스피커 등을 비롯한 주변 기기 등을 PC에 접속하기 위한 인터페이스의 통일을 목적

- 주변기기등을 최고 127대까지 연결

- USB 3.0은 2.0보다 10배 빠른 5Gbps의 속도 지원하고 저전력 모드에서 사용 가능

2.1.4 PLC(Power Line Communication)

- 이미 구축되어 있는 전력선을 이용하여 데이터를 전송

- 100kHz~30MHz 사이의 고주파 대역 사용

- 고주파 필터를 통해 신호를 구분해내는 방식

- 높은 대역의 주파수를 사용하기 때문에 가전제품에 영향을 끼치지 않음

	Home PNA	IEEE1394	USB	PLC	Ethernet
표준	V1/V2/V3	1394a/1394b	V1/V2/V3/V3.1	지역별	IEEE802.3
속도	1/10/100Mbps	0.4/3.2Gbps	12/480M/4.8G/10Gbps	~10Mbps	10/100Mbps
전송거리	150m	4.5/100m	30m	100m	100m
노드 수	25개	63개	127개		1024개
접속기기	PC,전화, printer	A/V 기기 PC 주변기기	PC 주변기기	HA(Home Automation) 통신기기	PC, 프린터
미디어	전화선	구리선(1394a)/광케이블(1394b)	케이블	power line	UTP

2.2 무선 홈네트워크 기술

2.2.1 WLAN(IEEE802.11a~n)

- 가정이나 사무실에서 초고속 무선인터넷 서비스 제공

- IEEE802.11b: 2.4GHz, 11Mbps

- IEEE802.11a: 5GHz, 54Mbps

- 전송거리: 50~100m 내외

	IEEE 802.11	IEEE 802.11b	IEEE 802.11g	IEEE 802.11a	IEEE 802.11n
Freq	2.4GHz			5GHz
최대전송속도	2Mbps	11Mbps	22~54Mbps	54Mbps	300Mbps
전송범위	100m	100m	100m	100m	100m
전송 방식	FHSS	DSSS	OFDM	OFDM	MIMO-OFDM
Media Access Control	CSMA/CA

http://ironbark.xtelco.com.au/subjects/DC/lectures/22/

2.2.2 블루투스(Bluetooth, 802.15.1)

- 휴대용 장치간의 양방향 근거리 통신을 복잡한 케이블 없이 저 가격으로 구현하기 위한 근거리 무선통신 기술

- 2.4GHz 주파수 대역 사용, 1Mbps 전송 가능(ver3.0 20Mbps 지원가능), 10m이내 근거리 통신 지원

- 용도: 무선 헤드셋, 무선 마우스/키보드

- 대역폭 1MHz에 채널 79개를 설정하여, 초당 1600회씩 채널을 바꾸는 주파수 호핑방식으로 기기간의 간섭방지에 유리

- 네트워크당 7개 장치 연결 가능(Zigbee:255개)

2.2.3 UWB(Ultra-WideBand, 802.15.3a)

- 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하는 무선통신 기술

- 용도: PC의 대용량 데이터를 프린터에 고속전송/인쇄, HDTV 동영상을 PC에 전송/저장, 디지털 카메라로 찍은 정지화상을 프린터로 전송

- 주파수 3.1~10.6GHz

- 전송속도: 480Mbps

- 전송거리 10m

2.2.4 저속UWB(Ultra-WideBand, 802.15.4a)

- 초광대역 스펙트럼을 갖는 순간적인 펄스를 전송하여 물체의 정밀한 위치인식과 거리를 추적하는 기술

- 1m 이내의 정확도를 갖는 위치 및 거리 정보제공

- 주파수 3.1~10.6GHz

- 전송속도: 1kbps

- 전송거리 30m

2.2.5 Zigbee(802.15.4)

- Bluetooth의 단점인 네트워크, 전력 소모, 가격등의 문제점을 개선

- 네트워크 토폴로지: Star & Mesh Topology, Peer to Peer

- 네트워크 당 255개의 디바이스 연결

- 주파수 : 2.4GHz(OQPSK/16채널/전세계)

865MHz(BPSK/1채널/유럽)

902~928MHz(BPSK/10채널/미국)

- 저전력(1mW 미만)

- 전송속도: 20, 40, 250kbps

- 변복조방식:DSSS 변조방식

- 네트워크 액세스: 충돌회피를 지원하는 CSMA-CA

- 동작범위:30m 이내

- 단일 배터리 수명 2~3년, 칩 가격 매우 저렴

- 전등, 가전기기의 on/off 제어

2.2.6 무선 1394 기술

- 디지털 홈 내에 구성된 HDTV, 디지털 캠코더, Home Theater 등의 디지털 가전기기들을 하나의 무선 네트워크로 연결함으로써 제어신호뿐만 아니라 고품질 오디오 및 비디오 신호들을 모든 방에 전송할 수 있게 해주는 기술

- 무선1394기술은 유선영역을 IEEE1394로 접속하고 무선영역을 UWB로 접속하는 방식

2.3 기술 비교

구분	무선랜	블루투스	UWB	무선 1394	ZigBee	Home RF
표준화	802.11	802.15.1	802.15.3		802.15.4
주파수대역(GHz)	2.4/5	2.4	3.1~10.6	3.1~10.6	860/900MHz, 2.4	2.4
속도(Mbps)	54	1	480	480	~250kbps	10Mbps
전송거리(m)	50	10	10	10	50	50
변복조	OFDM	FHSS	OFDM	OFDM	DSSS	FHSS
네트워크초기화	3초	10초			30ms
네트워크 프로토콜	비교적 복잡	매우복잡			단순
파워	수시간	1주일			1년이상
특징	데이터 전송	Ad Hoc 음성채널 3	A/V 전송	A/V 전송	데이터 전송	PC 기반 음성 채널 6 시장에서 사장됨