지금 이 순간

1. 개요

 - 6LoWPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Network)

 - 802.15.4 기반의 센서 네트워크 위에서 인터넷 프로토콜을 사용하기 위한 기술

 - 일반적으로 WSN(Wireless Sensor Network)의 특징들을 모두 가지고 있으며 추가적으로 Adaption Layer를 도입함으로써 이미 널리 구축되어 있는 IP 네트워크 인프라를 이용

2. 특징

가. 802.15.4의 특징

  - 전송 속도:250kbps

  - 토폴리지: Star, Tree, Mesh

  - 주소: 16bit, 64bit

 나. 6LoWPAN의 특징

  - 128bit의 주소체계 사용

  - 127byte의 패킷 한계와 IPv6를 지원하기 위해 헤더 압축 기술, 단편화/재조립 방법, 주소 자동 설정 등을 정의

3. 계층 구조

4. 6LoWPAN 구성

5. 6LoWPAN 장점

 - 이미 구현되어 있고 다양한 매커니즘들이 입증되어진 IP 네트워크를 이용할 수 있음- 신뢰성

 - 기술이 공개되어 있어 자유롭게 설치 및 운용이 가능

 - 확장된 주소 사용으로 주소 고갈 문제 해결

 - 각 센서 노드에 직접적 접근 가능

 - 물리적 거리와 대량의 무선센서 네트워크를 구성하는데 용이-확장성

1. 개요

 - IEEE 802.15.4는 LR-WPAN(저속 무선 개인용 네트워크) 표준화 연구

 - 블루투스보다 낮은 20~250kbps의 낮은 전송속도와 저가, 저전력 응용에 적합한 간단한 구조의 무선통신을 지향 

 - ZigBee는 802.15.4의 상위계층 설계를 위해 결성

2. 규격

3. 특징 비교

4. Zigbee 응용

 - 지능형 홈 네트워크

 - 빌딩 및 산업용 기기 자동화

 - 휴먼 인터페이스

 - 군사 등 다양한 유비쿼터스 컴퓨팅환경에 응용

1. RFID 기술

2. QR 코드

3. RFID와 QR 코드 비교

4. RFID와 QR 코드 향후 발전 방향

1. RFID 기술

 가. 개요

   - RFID(Radio Frequency IDentification)는 무선 주파수를 이용하여 사물, 사람등을 식별하는 인식 기술

   - 소형전자칩과 안테나로 구성된 전자 태그를 사물에 부착하여 전자 태그의 고유주파수를 통해 사물을 인식하거나 사물이 주위 사항을 인지할 수 있게 하고, 기존 IT 시스템과 실시간으로 정보 교환/처리를 할 수 있도록 하는 기술

 나. RFID 기본 구성요소

<출처> http://www.3alogics.com/pro_data2.asp?mode=view&pidx=69000&schk=&skey=&nP=1

 1) 태그(tag)

    - 데이터가 입력된 IC칩과 안테나로 구성되어 사물에 부착됨

    - 저장된 데이터를 무선주파수를 이용하여 리더기로 전달함

    - 전원의 유무에 따라 능동형(Active)과 수동형(Passive)으로 구분됨

  2) 안테나(antenna)

    - 태그로부터 무선주파수를 통해 전송된 데이터를 수신하여  RFID리더로 전달함

    - 다양한 형태의 크기로 제작이 가능하며, 태그의 모양을 결정하는 중요한 요소임

  3) 리더(reader)

    - 무선주파수 발신을 제어하고 태그로부터 수신된 데이터를 해독함

    - 용도에 따라 고정형, 이동형, 휴대형으로 구분

  4) 서버(server)

    - 한 개 또는 다수의 태그로부터 읽어들인 데이터를 처리하는 서버 및 PC

 다. RFID 동작 원리

     - 태그로 전파 발산

     - 태그 활성화, 수신전파로 에너지 공급

     - 리더기로 전파 반사, 반사파에 태그 정보 포함

     - 안테나는 전송받은 데이터를 리더기로 전달

     - 리더기는 데이터를 판독하여 서버 컴퓨터로 전송

<출처> http://gomu09.tistory.com/category/업무일지

  라. 주파수 범위에 따른 분류

2. QR 코드

 가. 개요

   - QR 코드는 흑백 격자 무늬 패턴으로 정보를 나타내는 매트릭스 형식의 이차원 바코드임

   - 종래에 많이 쓰이던 바코드의 용량 제한을 극복하고 그 형식과 내용을 확장한 2차원의 바코드로 종횡의 정보를 가져서 숫자 외에 문자의 데이터를 저장할 수 있음 

   - 보통 디지털 카메라나 전용 스캐너로 읽어 들여 활용하고 있음

나. QR 코드의 특징

  1) 대용량 데이터 스토리지

    - 일반 바코드는 한쪽 방향으로 숫자 정보가 저장 가능한 반면 QR코드는 종횡 으로 2차원 형태를 가져서 더 많은 정보를 가질 수 있음

    - 숫자 외에 알파벳과 한자등 문자 데이터를 저장할 수 있음 

  2) 작은 공간에 인쇄

    - QR코드는 다른 2차원코드에 비해 20% 이상 많은 정보를 담을 수 있음

  3) 한글 효율적으로 표현

  4) 오염/손상에 강함

    - QR코드는 오류 정정 기능을 가지고 있기 때문에 코드의 일부가 더럽거나 손 상이 있어도 데이터 복원이 가능함 

  5) 360도 어느방향에서나 읽을 수 있음

    -  QR코드의 3곳(Position detection pattems)네모기호는 배경 무늬의 영향을 받지 않아  360도 어느 방향에서나 안정적인 고속 읽기가 가능함 

  6) 연속 기능을 지원

    - QR코드는 코드화 하고자 하는 데이터를 분할하여 표현 가능

3. RFID와 QR 코드 비교

  - RFID는 전파를 이용해 근거리에서 정보를 인식하는 기술의 하나로, RFID 태그(Tag)와 RFID 리더가 필요->투자 비용이 높음, 기업 서비스에 사용되고 있음

 - QR코드는 저렴하고 쉽게 작성, 유통이 가능->일반인 대상의 생활 밀착형 서비스에 주로 도입되고 있음.

 - QR코드에 악성코드나 유해 웹사이트 주소를 담을 수도 있어 RFID에 비해 보안ㆍ안전이 취약

4. RFID와 QR 코드 향후 발전 방향 

  - 최근 스마트폰의 보급으로 QR 코드의 도입이 개인은 물론 기업, 정부까지 급 속도로 확장이 되어 마케팅 등 다양한 용도로 활용되고 있음. 

  - 이로 인해 RFID 도입을 추진하려했던 많은 기업들도 비용이 저렴한  QR 코드 를 도입해서 기업의 마케팅을 활용하는 사례가 늘어나고 있음. 

 - 향후 보안, 인증의 정도가 높은 고가의 제품이나 기업 서비스분야는 주로 RFID의 사용이 증가할  것이고, 대중적인 분야는 QR 코드가 주로 사용될 것 으로 전망됨 

<참조>

http://www.scany.net/kr/generator/barcodeQrcode.php

1. 개요

2. 스마트 카드의 종류

3. 스마트 카드 내부 구조

4. 스마트 카드 적용 분야

5. 스마트카드 발전 전망

1. 개요

 - 마이크로프로세서와 메모리를 내장하여 정보의 저장과 처리가 가능한 플라스틱 카드

 - 스마트 카드 등장 배경

2. 스마트 카드의 종류

 - 마이크로 프로세서의 내장 유무에 따라 CPU 카드, 메모리 카드로 분류

 - 물리적 구조에 따라 Contact, Contactless, Hybrid, Combi 카드로 분류

 - 카드 내 배터리 유무에 따라 Active Type, Passive Type으로 구분

 가. 마이크로 프로세서의 유무에 따른 분류

나. 물리적 구조에 의한 구분

3. 스마트 카드 내부 구조

4. 스마트 카드 적용 분야

  - 금융: 신용카드, 체크카드, ATM 카드
  - 교통카드: 버스/지하철 카드, 일회권/정기권
  - 신분증: 전자여권, 전자주민증, 학생증, 로열티카드, 마일리지카드

  - 통신: SIM/USIM

5. 스마트카드 발전 전망

  - 신용카드 등의 보안성을 향상시키고, 애플리케이션 지원으로 더 다양한 서비스를 제공할 예정

  - 시스템의 표준화를 통해 호환성을 보장하고 원칩으로 여러 기능이 가능하도록 발전

1. 블루투스 LE(Low Energy)

 - 블루투스는 WPAN(IEEE802.15.1) 계열로 근거리 무선통신기술임

 - 블루투스는 음성, 데이터 전송이 가능한 표준임

 - 최근 사물인터넷(IoT) 이슈로 저전력 블루투스 기술을 발표함

2. 블루투스 4.0

 가. 기술특징

    - 소량의 데이터 전송에 적합

    - 적은 크기와 적은 비용의 장치

    - 저에너지 기술 적용

    - 기술 규격

나. 응용

    - 스마트 조명, 가전제품 등 스마트 홈 기술

   - 테블릿 PC와 장비 연동의  산업 자동화 기술 

   - 헬스케어 와 피트니스 등 U-Healthcare 기술 

   - 위치인식, 도난방지, 근접인식등 위치인식 기술

3. 비교

http://www.slideshare.net/fullscreen/Devgear/20150811-deepdive/55

BTLER3.pdf

1. 개요

2. Z-Wave 기술

  가. 구성도

  나. 기술 규격

  다. 응용

3. 기술비교 

1. 개요

- 젠시스가 주축이 된 Z-Wave Alliance에서 제정한 홈오토메이션 무선 전송방식 표준

- Z-Wave는 가정 자동화와 센서 네트워크와 같은 저전력과 저대역폭을 요구하는 장치를 위한 무선통신 프로토콜임

- 저전력 근거리 무선통신 프로토롤에는 IEEE802.15.3(Zigbee), Z-Wave, 블루투스 LE, 인스테온(Insteon), 웨이트러스(Weightless) 등이 있음

- 스마트홈의 핵심기술로 부상

2. Z-Wave 기술

  가. 구성도

     - Z-Wave gateway를 통하여 브로드밴드에 접속

     - 브로드밴드에 접속되어 있는 단말로부터 온 Z-Wave control 신호를 각 Z-Wave module로 전달 

     - 메쉬네트워크 구조임

http://l3homeation.com/how-does-home-automation-works-2/how-it-works-3/

  나. 기술 규격

     - 주파수 대역: 900㎒ 대

     - 전송속도: 9600bps, 40kbps의 전송속도를 갖는 무선 RF 기술로

     - 변조방식: GFSK

     - 통신거리: 30m 이내

     - 최대 호스트 수: 232개 

  다. 응용

     - 홈오토메이션

     - 센서네트워크

     - ZigBee 대비 저가격, 애플리케이션이 쉬움

3. 기술비교  

http://brad2014.tistory.com/230

http://cafe.daum.net/impeak/Pthm/1?q=%C1%A4%BA%B8%C5%EB%BD%C5%B1%E2%BC%FA%BB%E7&re=1, 박종규 기술사님 자료

http://brad2014.tistory.com/230

1. 개 요

 - 근접 모바일 직접통신 기술은 커버리지에 따라 1 km 이내의 광역 직접통신, 100 m 이내의 협역 직접통신, 10 cm 이내의초근접 직접통신 기술로 분류

 - 최근 스마트 기기와 소셜 네트워크의 확산에 의해 수많은 근접 디바이스간의 직접 정보전달이 활성화됨에 따라 급속도로 관심이 고조

 - Zing 기술은 장치(Device)나 기계(Machine) 등 온갖 사물로부터의 기가급 대용량 정보를 실시간으로 순간전송할 수 있는 차세대 초근접 직접 통신 기술

-  60GHz 대역을 이용한 근거리 무전원 데이타 순간전송 기술임

- 국내의 ETRI에서 표준/연구 되고 있음

2. 특징

 - 초고속 저전력 차세대 NFC 기술

 - 근거리(10cm) 이내에서 60GHz를 이용한 M2M 기술임

 - 10 cm 이내의 근접거리에서 60 GHz 비면허 대역을 이용하여 수 Gbps 이상의 전송 속도를 저전력으로 제공하는 것을
목표

- 스마트폰이나 태블릿과 같은 모바일기기에 장착되는 리더의 경우, 300 mW이하의 소비전력으로 최대 5 Gbps로 무선전송하게 되고, 무전원 태그의 경우에는 30 mW이내의 무선전송전력으로 최대 3 Gbps급로 무선전송능력을 제공

3. 초근접 직접통신 비교표

4. 동향및 응용분야

 - 단말(스마트폰, 테블릿)간 고속 데이터 순간전송 서비스

 - 태그용 대용량 콘텐츠를 실시간으로 전송할 수 있는 광고 및 안내 서비스

 - 무선 USB로 활용할 수 있는 저장 매체 등 다양한 기가급 서비스에 활용될 전망

끝.

초근접직접통신기술.pdf

2013년 8월 101회

13. 센서네트워크의 전력효율 향상방안

1. 개요

• 센서 네트워크는 소형, 저가격, 저전력, 다기능의 센서들이 모여 구성된 작은 네트워크를 말함.

• 즉, 필요로 하는 모든 것에 통신기능이 있는 스마트 RFID 태그 및 센서를 부착하여 사물의 인식정보 및 주변의 환경정보(온도, 습도, 오염정보, 균열정보 등)을 탐지하고 실시간으로 네트워크에 연결하여 정보를 관리하는 기술임.

• 센서 네트워크는 네트워크를 구성하게 되는 일정 지역에 1 ㎟ 정도 크기의 작은 센서 노드들이 수백에서 수천개 설치하여 통신하는 구조를 갖게 됨.

2. 센서네트워크 특징

• 작은 지역에 높은 밀도로 배포

• 에너지 효율(전력소모 최소화)이 가장 중요한 문제

• 여러 이동 노드들을 순차적으로 거쳐가는 멀티 홉 기반의 MANET 기술을 이용. 그러나, 무선단말이 노트북 등이 아닌 작은 센서 노드들로 구성됨

3. 센서네트워크의 전력효율 향상방안

• 센서 네트워크 노드의 전력소모를 줄이는 가장 일반적인 방법은 전송, 수신, 프로세싱에 소요되는 시간을 최소화하는 것임.

• 이를 위해서는 프로토콜 스택의 MAC, 네트워크, 애플리케이션 층에서의 설계 및 프로토콜을 잘 설계해야 함.

• 특히 무선 센서 네트워크를 위해서 MAC층 프로토콜 설계를 기반으로 전력을 절약하는 방법이 중요하며 노드 A가 노드 B에서 노드 C로 패킷이 전송되는 것을 인식한다면 노드 A가 자신의 전원을 꺼서 자신을 향하지 않은 패킷 수신 동안 에너지가 낭비되지 않도록 함.

4. 센서네트워크 응용분야

• 건강, 군사, 홈네트워크, 재난방지, 환경감시 등

5. 관련 표준화 : - IEEE 802.15.4 표준에 기반을 둠

1-8._USN(Ubiquitous_Sensor_Network).hwp

1. 개요

2. NFC 기술 특징

3. 유사기술과 비교

4. NFC 통신 동작 유형

5. 맺음말

1. 개요

  - NFC(Near Field Communication)는 2002년 소니와 네덜란드 NXP 반도체가 개발한 근거리 무선통신 규격임

  - 13.56MHz 주파수를 사용하여 10cm 이내 거리에서 낮은 전력으로 전자기기간의 무선통신을 가능하게하는 비접촉 근거리 무선 통신 규격

  - 신분증과 신용카드를 대체할 수 있는 차세대 모바일 기술

2. NFC 기술 특징

  - 초당 전송 속도 424kbps

  - 근접 특성과 암호화 기술로 보안성이 우수

  - 편리한 연결(단말기간 복잡한 페어링 절차가 필요없어서 0.1초 이내에 인식 가능)

  - RFID 기술을 활용한 스마트카드식 비접촉 무선통신 기술 

  - 스마트 카드에 비해 양방향성, 저장 메모리 크기, 서비스 다양성 등이 우수

3. 유사기술과 비교

 가. 블루투스와 비교

    - 블루투스가 버전 별로 속도 차이가 있지만, 가장 많이 쓰이는 블루투스 2.0이 2.1Mbit/s의 속도를 보이는 것에 반해, NFC는 424kbit/s로 블루투스에 비해 느린 속도로 작동

    -  NFC가 블루투스와 비교했을 때 작동범위와 속도가 훨씬 떨어지는데도 최근들어 주목받는 이유는 아이러니하게도 작동범위와 속도 때문

    - 결제시스템의 경우 10cm의 짧은 작동범위는 해킹의 위험에서 벗어날 수 있다는 장점, 또한 NFC의 셋업타임은 0.1초 정도로 매우 짧음

 나. RFID와 비교

    - RFID는 바코드입니다. 즉, 일방적인 ‘읽기’의 기능만 지원

    - 하지만, NFC는 양방향의 데이터 송수신이 가능합니다. 그래서 더욱 많은 정보를 손쉽고 빠르게 교환 가능

    - RFID는 보다 넓은 거리를 수용하지만, NFC는 아주 근접한 거리만을 인식함

    - NFC는 기존의 RFID에서 확장된 개념

4. NFC 통신 동작 유형

  가. P2P 모드

     - 능동형 NFC 기기가 상호 통신하는 형태

     - 통신 속도가 빠르지 않아서 소량의 데이터 송수신에 활용

     - 명함, 연락처, 사진 등의 전자적 형태의 데이터 교환에 활용

  나. 카드 에뮬레이션 모드

     - 전통적인 비접촉 IC 카드처럼 일종의 수동형 태그 역할

     - 기기 내 저장하고 있는 정보를 외부의 능동형 리더기에 전달

     - 비접촉 결제, 교통카드, 출입통제 등의 분야에 활용

  다. Reader/Writer 모드

     - 외부의 수동형 태그 정보를 읽어 들이는 형태

     - 스마트폰이 리더기로 작동

     - 쇼핑할 때 필요한 모바일 쿠폰을 NFC를 통해 저장하고 물건을 구입할 때 저장된 쿠폰을 이용할 수 있음

5. 맺음말

 - 스마트폰 사용이 확산되면서 NFC가 스마트폰의 대표적인 기능이 될 것으로 예상됨

 - NFC 단말기와 리더기 비용이 저렴해야 보급 가능

 - 향후 신용카드와 경쟁하기 위해서 이동통신사 및 중소 기업의 협력, 국가의 정책적 지원이 필요

<참조>