IoT 장치 연결을 유지하기 위한 셀룰러 신호 강도 측정

대부분의 사람들은 셀룰러 시스템에 대해 생각할 때, 스마트폰을 떠올리고, 우리가 서로 연락을 유지하고 정보를 검색하는 데 스마트폰이 어떻게 도움이 되는지 생각합니다. 장치의 사물 인터넷(IoT) 네트워크를 배포하려고 하는 엔지니어의 경우에는 완전히 다른 측면을 주시합니다. 엔지니어들은 신호 끊김, 중요한 정보의 지연 및 가능한 여러 가지 간섭 원인을 봅니다. IoT 네트워크가 조명 스위치와 스마트 홈 장치뿐만 아니라 정부, 지방 자치 단체 및 산업에서 제어하는 중요 시스템까지 연결한다는 점을 고려하면 이는 좋지 않습니다. 그러나 배포에 사용되는 작은 분석기는 신호 손실로 인한 사고를 피하는 데 크게 도움을 줄 수 있습니다.

그림 1: SNYPER-LTEM Graphyte는 클래식 2G/3G 및 LTE 네트워크 기지국에서 신호 강도를 측정할 뿐만 아니라 Cat M 및 LTE Cat NB IoT 대역의 신호도 측정할 수 있습니다. (이미지 출처: Siretta)

확실히, Wi-Fi 및 Bluetooth를 비롯하여 IoT 장치를 인터넷에 연결하는 데 사용할 수있는 많은 기술이 있지만 셀룰러 네트워크를 사용하는 데는 다음과 같은 네 가지 이유가 있습니다.

1. 비용: 셀룰러 통신사들은 해당 네트워크에 대규모 투자를 구축했으며, 통신사들 간 경쟁을 통해 셀룰러 서비스의 비용 효율성이 강화되었습니다.
2. 사용 가능성: 셀룰러는 현재 세계 인구의 90% 이상을 커퍼하고 있으며 U.S. 통신사들은 99%+ LTE 범위를 요구합니다.
3. 범위: 셀룰러 네트워크는 Wi-Fi 및 Bluetooth와 같은 여러 다른 IoT 기술보다 큰 범위를 제공합니다.
4. 라이선스 대역: 스펙트럼의 라이선스 대역에서의 작동은 간섭을 최소화하는 데 도움을 줍니다.

IoT 시스템을 설치하려는 곳에서 셀룰러 네트워크가 견고하고 신호가 강한지 확인하려면 셀룰러 신호 강도 수준을 측정해야 합니다. Siretta SNYPER 라인 신호 분석기는 이러한 측정을 수행하는 중의 어려움을 해결합니다. 이 핸드헬드 기기를 사용하면 2G/GSM, 3G/UMTS, 4G/LTE 및 현재의 Cat M 및 Narrowband IoT(NB IoT) 네트워크 기지국에서 신호 강도를 빠르게 찾고 측정할 수 있습니다. 이 정보를 통해, 사용자의 필요 사항에 가장 적합한 네트워크 사업자와 최대 성능을 위해 안테나를 배치해야 하는 위치를 결정할 수 있습니다.

클래식 셀룰러 네트워크에 대한 IoT 연결의 경우 SNYPER-LTE Graphyte는 4G/LTE 및 3G/UMTS 대역을 커버합니다. 그러나, IoT 특정 대역의 경우 SNYPER-LTEM Graphyte는 4G/LTE Cat M, LTE Cat NB IoT, 2G/GSM을 커버합니다(그림 1).

교통 흐름을 원활하게 하는 IoT

셀룰러 네트워크를 사용하여 실제 장치를 제어할 수 있는 방법에 대한 한 예로 아래에 표시된 교통 제어 시스템을 들 수 있습니다. 교통 신호등의 제어기에 연결된 셀룰러 모뎀이 교통 제어 관리를 위해 프로그래밍된 서버와 통신합니다. 이러한 연결을 통해 서버는 시간에 따라 신호등 타이밍을 설정할 수 있으므로 교통 흐름이 향상됩니다.

신호등은 또한 서버와 통신할 수 있습니다. 예를 들어, 신호등에 교통 모니터링 기능이 있는 경우 네트워크를 통해 교통 정보를 실시간으로 서버로 다시 스트리밍할 수 있습니다. 이를 통해 시스템은 이 신호등과 인접한 신호등에 대해 타이밍 조정을 수행하여 교통 흐름을 보다 원활하게 할 수 있습니다. 또한 신호등이 시스템에서 발견된 문제를 보고할 수 있으므로 수리 기술자가 현장에 더 빨리 도착하여 문제를 해결하고 교통 흐름을 유지하도록 할 수 있습니다(그림 2).

그림 2: 셀룰러 네트워크를 통해 장치 및 시스템을 인터넷에 안정적으로 연결하려면 신호가 강한지 확인해야 합니다. (이미지 출처: Siretta)

신호 강도가 핵심!

셀룰러 네트워크는 거의 어디에서나 흔히 볼 수 있지만 문제가 없는 것은 아닙니다. 매일 발생하는 전화 끊김이 이를 확인시켜 줍니다. 하지만, 몇 발자국만 옮기면 다시 고품질 신호를 얻을 수 있습니다. 아쉽게도 신호등은 그럴 수 없습니다. 따라서 이러한 시스템을 설치할 때에는 신뢰할 수 있는 통신을 위해 이에 충분한 신호 강도가 있는지 확인해야 합니다. 간헐적 신호나 낮은 신호 수준은 시스템 성능을 떨어뜨리고 응답 시간을 늦추며 신뢰성 문제를 일으킵니다. 일부 셀룰러 모뎀은 신호 강도를 나타낼 수 있지만 모뎀에 사용 가능한 연결에 대해서만 보고합니다. 이러한 정보는 어떤 서비스 제공업체를 사용할 것인가를 정하거나 안테나를 배치할 위치를 정하는 데 충분하지 않습니다.

Siretta SNYPER 셀룰러 신호 강도 분석기는 이를 대신 수행할 수 있습니다. 이러한 핸드헬드 기기는 네트워크에 독립적이므로 특정 위치에서 사용 가능한 모든 네트워크의 신호 강도를 측정하고 분석할 수 있으며 SNYPER는 각 네트워크에 대해 SIM을 구매할 필요 없이 이를 수행할 수 있습니다. 그림 3은 SNYPER를 사용하여 셀룰러 현장 조사를 수행하는 방법을 보여줍니다.

그림 3: Siretta Snyper는 여러 다른 기지국에서 신호 강도를 측정할 수 있으며 사용자의 응용 제품에 가장 적합한 네트워크를 빠르게 결정하는 데 도움을 줍니다. (이미지 출처: Digi-Key Electronics)

SNYPER는 해당 영역에 있는 모든 기지국의 신호 강도를 측정하고, 관련 신호 강도 및 사용 가능한 셀 개수를 포함한 요약을 제공합니다. 이 정보를 통해 사용자는 해당 영역에서 응용 제품을 사용하는 데 가장 적합한 네트워크에 대해 빠르게 결정을 내리고, 2차 백업 네트워크와 관련하여 지원되는 옵션을 결정할 수 있습니다.

일부 모델은 USB 대용량 저장 장치를 제공하므로 최대 50개의 전체 네트워크 조사를 장치에 바로 저장할 수 있습니다. 이 기능은 유지 보수 엔지니어와 시스템 설치자에게 매우 중요합니다. 하루 종일 활동하고 각 현장을 이동하며 여러 조사를 수행함으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있기 때문입니다.

Siretta SNYPER는 또한 사용자가 최대한의 신호 강도를 위해 안테나를 배치하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이는 안테나를 셀룰러 모뎀에서 더 멀리 이동하거나 벽이나 기둥에 실장하여 더 높게 배치하는 것을 의미할 수 있습니다.

경우에 따라 신호 강도를 향상시키기 위해 Yagi와 같은 방향성 안테나를 사용할 수 있습니다. 물론, Yagi를 사용하려면 이를 배치할 위치를 알아야 합니다. 방향성 안테나와 함께 SNYPER를 사용하면 신호 강도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 해당 영역에서 네트워크 기지국의 위치를 찾을 수도 있습니다. 이러한 정보를 사용하면 Yagi를 올바른 방향으로 향하게 할 수 있습니다.

결론

RF 전문가가 아닌 여러 엔지니어의 경우 신호 강도를 측정하는 것은 일종의 마법과도 같습니다. Siretta SNYPER는 이러한 공정을 이해하기 쉽게 만들어 2G, 3G, 4G 신호 강도를 빠르고 정확하게 측정하고, 해당 응용 제품에 적합한 셀룰러 네트워크를 선택하며, 안테나를 적절하게 배치할 수 있도록 합니다. 최종적으로, 운전자들이 가장 감사하게 생각하는 신뢰할 수 있는 IoT 설치를 실현할 수 있습니다.