LoRa를 활용하자 - #1 (개념 및 모듈)

1. LoRa 

 LoRa는 Long Range의 줄임말이다. 즉 먼 거리까지 통신가능한 통신 기술이다.  라디오 주파수 대역을 사용하면서 무선 통신이 가능한 컨셉이다. WiFi가 기껏해야 100m 정도의 거리에서 통신이 가능한 반면 LoRa는 수Km까지 통신이 가능하다.  LoRa의 상세 내용은 WiKi 정도를 참조하면 알 수 있다.

[ SPI 연결이 가능한 LoRa 통신칩 ]

2. WiFi와의 비교한 LoRa의 장점

 . 통신 거리가 10 ~ 100배정도 넓다.

   (Spreading Factor를 12로 주면 14Km까지 가능하다고 한다. )

 . 통신 모듈의 전력 소비량이 적다.

   (10년동안 배터리 1개로 가능하다고 하는데, 아직 확인 못함)

3. WiFi와의 비교한 LoRa의 단점

 . 통신 속도가 느리다. 

   (한국의 주파수 대역으로는 기껏해야 최대 20Kbps) 

 . H/W, S/W에 대한 정보 수집이 용이하지 않다.

   (생각보다 쓸만한 정보를 구하기 힘들다.)

4. LoRa가 뜨게된 이유

 IoT가 사회적으로 붐을 일으키면서, 이와 관련된 통신 모듈이 필요하였는데 LoRa의 저전력 소비, 장거리통신 가능, 통신 모듈의 저가격 등이 요구에 부합되었다.  결국 LoRa는 IoT의 영향력이 제일 크다. 

5. 연구용 모듈 구매

 한국의 LoRa 주파수 대역은 920~923 MHz 이며, 중심 주파수920.9 MHz 및 923.3이다. (주파수 대역은 한국방송통신전파진흥원 자료를 참조 하였다. )  이 주파수 대역은 SX1278로는 안되고 SX1276 모듈을 사용해야 한다. (가격이 살짝 더 비싸다.) 이 칩은 사람의 손으로 직접 납땜하기는 어렵기에 적당한 모듈을 찾았다.

[ UART 연결이 가능한  SX1276 ]           

위의 모듈은 UART로 MCU와 통신이 가능한 모델이다. (이걸 구매한건 아님.)

필요 모듈을 찾던 중 ESP32 + 0.98인치 OLED + STX1286 으로 이루어진 모델을 찾게 되었다. 가격적으로는 각각 구매하여 납땜하는 것과 비슷할 뿐아니라, 빵판에 선을 꼽는다던가 기판에 납땜해야 할 일을 거의다 줄일수 있기 때문에 구매 하였다. 

[ 연구 소재로 구입한 모듈 ]

위의 그림과 같은 모듈을 총 3개 구매하였으며 1개당 $15 정도 이다.  더 낮은 가격대로 구입하기 위해서는 OLED를 포기하고 TTGO에서 만든 것으로 구매한다면 1개당 $10에 구매가 가능하다.  참고로 단순히 LoRa만을 연구하기 위해서 이 모델을 살짝 오버스펙이긴 하다. 모듈 자체에 WiFi, BLE 등등 부가적으로 지원하는 기능이 많기 때문이다.

[ LoRa를 활용하자 - #2 (H/W 제작편) ] 에 계속