WPAN

 

NW	WBAN (Wireless Body Area NW)
정의	인체내부에 이식된 의료 장치나 의류, 인체 부착된 여러 디바이스를 인체를 기준으로 3M 이내에서 무선통신 기술을 활용하여 의료, 비의료 등에 활용하여 u-Health 를 위한 복합적 융합 기술
특징	- 인체 내부에 이식하기 위한 극소형의 센서 등 나노 기술 - 소형 무선기기 간의 통신 및 네트워킹 기술 - 바이오 센서 정보를 이용하여 질병을 사전에 검진 - 운동이나 훈련 시 몸 상태 관련정보를 수집분석
기술특징	- 다양한 전송 속도 : 1K ~ 100Mbps 전송 속도 - 저전력 소비 , 의료용 장치, 높은 안전성
기술요소	- 전송거리 최대 3m(또는 5m) - 전송속도 1kbps~10Mbps - 사용주파수 대역 MICS, UWB, ISM - 최대센서 및 디바이스 100개 - 전력소모 1m 거리 통신시 배터리 소모전력 1mw/Mbps
고려사항	-사람의 생명에 직접적인 영향을 줄 수 있으므로 EMC, SAR(Specific Absorption Ration)을 고려한안전성 요구 - 개인정보 보호를 위해 암호화 및 인증기술 등을 통한 대안 마련 - QoS 보장과 다양한 채널의 특성 및 의료 응용 서비스를 고려한 표준화 작업 수행
응용서비스	심전도(ECG) / 인공 심박 조율기(Pacemaker) 무선내시경(Wireless CapsuleEndoscope) 엔터테인먼트 / 유비쿼터스 건강 모니터링

 

NW	블루투스(Bluetooth), IEEE 802.15.1
정의	근거리 컴퓨터나 이동단말기, 가전제품 등을 무선으로 연결(ISM 밴드)하여 쌍방향 실시간 통신을 가능한 근거리 무선 데이터 통신규격
특징	- 2.4GHz 고주파 (전파간섭 문제가능성) (=ISM밴드) - Master-Slave 형태 - 저소비 전력
발달과정	- v1.0 : 500kbps, 10m 송수신 - v2.0 : 3Mbps, 10m 송수신 - v3.0 : 24Mbps, 100m 송수신 - v4.0 : 저전력, 저비용, 1Mbps, 100m 송수신 - v5.0 : IOT 기능향상, 2Mbps(저전력, 2배), 400m 송수신(4배), 브로드캐스트 용량 확대(8배)
활용분야	- 전송범위 확대, 속도 개선 -> IOT 서비스 기반기술 - 브로드캐스트 용량확대 -> 다양한 비콘서비스 가능

  

NW	BLE(Bluetooth Low Energy), 블루투스 4.0, 5.0
정의	Wibree 기술 활용해 Low Energy 응용 분야를 개척하면서 발표된 버전으로 기존 블루투스 기능과 호환가능한 듀얼모드와 소비전력을 줄인 싱글모드를 포함한 Bluetooth 기술
특징	- Low Energy, 듀얼모드/싱글모드, 간섭최소화 (2.4GHz 주파수 간섭 줄이는 AFH(adaptive frequency hopping)기술 적용), Unicast Connectionless
프로토콜 구조	- 싱글모드  . 센서같은 독립형 제품 사용  . 보안기능 별도로직 분리 : 기존 GAP(generic Access Profile)에서 수행하던 보안 기능을 SM(Security Manager)에서 수행  . GAP 역할 : 저에너지 디바이스들 간의 통신을 위한 역할 선택 및 멀티 프로파일 작동에 대해 제어  . GATT 역할 : Attribute Protocol 을 사용하여 서비스 프레임워크, 서비스 포맷 및 절차를 정의 - 듀얼모드  . 기존 Bluetooth와 BLE 기술이 공존하는 형태  . 기존 Bluetooth와의 호환 : RF, HCI(Host Controller  Interface), L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol) 계층 유지 및 저에너지 기술 도입  . LL : 저에너지 기술에서 Bluetooth의 BB(Baseband), LM(Link Manager)역할 수행

 

NW	UWB(Ultra Wide Band), IEEE 802.15.3
개념	- 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하는 무선통신 기술
특징	- 3.1Ghz ~ 10.6Ghz 넓은 대역에서 반송파에 의한 변조방식을 사용하지 않고 베이스밴드로 신호 전송 - 반경 10m 거리에서 대용량의 데이터를 저전력 소모하에 고속으로 전송 가능
활용분야	- 근거리 고해상도 레이더 센싱분야, 지하 매설물 탐지 레이더, 건물 등 벽 투시 - 민간 항공기 고도 측정 장치, 충돌 방지 장치 등

  

NW	지그비(ZigBee), IEEE 802.15.4
정의	IEEE 802.15.4기반의 저속, 저비용, 저전력의 새로운 저속 WPAN 기술
특징	- 블루투스의 배터리, 소형화 등의 한계 극복 위해 등장 - 저렴한 가격, 저속/저전력 네트워킹, 긴 배터리 시간
요소기술	- RF/Analog/Digital Soc : 기판 잡음 최소화, 기기 최소화 - 라우팅 : 계층적 라우팅, 테이블 드리븐 라우팅 - 설계기술 : 저전력 설계, 최적화 변복조 설계 - 보안 기술 : 무선통신의 보안/인증 - CSMA/CA MAC 기술 : 충돌회피 설계
활용	- 홈네트워크, 원격검침, 주차관리, 공조제어, 전력제어 등 - USN 활용 : 사물, 기계의 자동 정보수집/교환 - 표준화 : 802.15.4와 zigbee alliance 에서 주도
비교	블루투스, UWB, Zigbee 비교