중앙 집중식 스케줄링 기반 라우팅 프로토콜을 사용한 신뢰성 높은 424MHz IoT 네트워크의 설계 및 구현
Design and Implementation of Reliable 424MHz IoT Network using Centralized Scheduling-based Routing Protocol
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초록
무선 IoT 네트워크는 낮은 력을 사용하여 장거리에서도 통신이 가능하도록 설계되어야 한다. 이를 한 기존의 라우 로토콜은 상향 링크로의 데이터 송만을 고려하다. 그러나 IoT 기기들을 제어해야 하는 경우에는 하향 링크로의 송 한 필요하며 제어 메시지 송은 일반 데이터 송과 달리 100% 신뢰성을 보장해야 하는데 양방 향 송으로 인해 트래픽이 많아질 경우 경쟁기반의 MAC 로토콜로는 안정인 데이터 송이 불가능하다. 따라 서 본 논문에서는 앙 통제하의 스링 기반 라우 로토콜을 사용한 IoT 네트워크 설계 방법을 제안한다. 제 안한 방법은 앙의 스링 기반으로 경로 설정과 패킷 송을 제어하여 패킷 충돌을 사에 방지한다. 경로 설정 시 양방향 모두 PER, RSSI, LQI 등의 라미터를 고려하고, 간섭에 강하고 장거리 통신이 가능한 424MHz 역을 사용하여 안정인 링크를 설정한다. 시뮬이션이 아닌 필드실험을 하여 PCB 제작된 통신모듈로 실험 을 하으며, 실험 결과 제안한 방법이 매우 안정으로 데이터를 송함을 확인할 수 있었다.
Abstract
Communication over long distance using low power are the basic requirements for wireless IoT network. Current IoT network routing protocols only handles uplink transmissions. However, to control these IoT devices, downlink data transmissions are required. For the control message transmissions, it should have 100% reliability unlike other data transmission. Moreover, since traffic will be increased by bi-directional transmission, stable data transmission will not be possible with a contention-based MAC layer alone. Therefore, this paper proposes IoT network design using centralized scheduling-based routing protocol. The proposed method sets the path, and sends packets based on the central scheduling to prevent packet collision in advance. Bi-directional reliable links are established by considering parameters such as PER, RSSI and LQI using 424MHz band which is strong against interference and available for long distance communication. Experimental results show that the proposed method transmits data with high reliability.
참고문헌 (14)
- 임철수, "IoT 서비스 활용사례 분석 및 산업 활성화 이슈", 한국차세대컴퓨팅학회 논문지, 11(6), pp.41~50 (2015), 한국차세대컴퓨팅학회
- 문미경, "IoT서비스의 신뢰성 보장을 위한 기능적 요구사항 모델링 방법", 한국차세대컴퓨팅학회 논문지, 12(2), pp.97~106 (2016), 한국차세대컴퓨팅학회
- J. P. Bardyn, "IoT : The Era of LPWAN is starting now", ESSCIRC Conference, 42nd (2016)
- 오하영, "사물 인터넷 기반 기기 간 통신 무선 환경에서 향상된 RPL 기반 경량화 라우팅 프로토콜", 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템, 3(10), pp.357~364 (2014), 한국정보처리학회[DOI]
- 구혜림, "효율적인 무선 메쉬 백본 네트워크를 구성하기 위한 H-AODV(Hierarchical-AODV) 라우팅 프로토콜", 한국차세대컴퓨팅학회 논문지, 6(1), pp.4~13 (2010), 한국차세대컴퓨팅학회
- IETF, "RPL : IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks, RFC 6550", ~ (2012)
- Hyung-Sin Kim, "DT-RPL: Diverse bidirectional traffic delivery through RPL routing protocol in low power and lossy networks", Computer Networks, 126, pp.150~161 (2017)[DOI]
- R. Fonseca, "The Collection Tree Protocol, TEP 123" (2006)
- 박판근, "사물인터넷을 위한 라우팅과 매체접근제어의 상호작용", 한국정보통신학회논문지, 19(10), pp.2465~2472 (2015), 한국정보통신학회[DOI]
- Fouad A. Tobagi, "Packet Switching in Radio Channels: Part II--The Hidden Terminal Problem in Carrier Sense Multiple-Access and the Busy-Tone Solution", IEEE Transactions on Communications, 23, pp.1417~1433 (1975)[DOI]
- [URL]
- [URL]
- Chaojie Gu, "One-Hop Out-of-Band Control Planes for Low-Power Multi-Hop Wireless Networks", IEEE International Conference on Computer Communications, 37th (2018)
- Eliman Alotaibi, "A survey on routing algorithms for wireless Ad-Hoc and mesh networks", Computer Networks, 56, pp.940~956 (2012)[DOI]