LoRaWAN과 유선 기상 모니터링: 원격 사이트에 더 나은 것은 무엇입니까?

기상 모니터링 프로젝트에서는 실외 또는 분산된 위치에서 온도, 습도, 기압 및 기타 기상 데이터를 수집해야 하는 경우가 많습니다.

많은 프로젝트에서 적합한 센서를 선택하는 것은 어려운 일의 일부일 뿐입니다. 고객은 또한 데이터 전송 방법, 현장 장치에 전원을 공급하는 방법, 장거리 케이블 연결이 실용적인지 여부, 필요한 모니터링 지점 수, 사용자가 원격으로 데이터에 액세스하는 방법을 고려해야 합니다.

기존의 유선 기상 모니터링 시스템에는 일반적으로 장거리 케이블 연결, 전력 구성, 데이터 수집 장비 및 현장 통합이 필요합니다. 이로 인해 모니터링 지점이 실외, 원격 또는 광범위하게 분산되어 있는 경우 설치 비용이 증가하고 배포가 더욱 복잡해질 수 있습니다.

LoRaWAN 기반 기상 모니터링 시스템은 기상 센서, LoRaWAN 노드, 게이트웨이 및 데이터 플랫폼을 무선 모니터링 아키텍처에 결합하여 또 다른 접근 방식을 제공합니다.

그렇다면 LoRaWAN 기상 모니터링은 기존 유선 모니터링과 어떻게 비교되며 언제 원격 사이트에 더 적합합니까?

기존의 유선 기상 모니터링 시스템이란 무엇입니까?

유선 기상 모니터링 시스템은 일반적으로 물리적 케이블을 통해 현장 센서를 데이터 수집 또는 모니터링 장비에 연결합니다.

프로젝트에 따라 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 필드 센서와 획득 장비 사이의 신호 케이블

• 전원 케이블링 또는 현장 전력 공사

• 데이터 수집 장치

• 통신장비

• 현장 시스템 통합

• 새로운 감시 포인트 추가 시 추가 배선

이 접근 방식은 모니터링 장비가 한 위치에 집중되어 있고 전원과 케이블 설치를 모두 쉽게 사용할 수 있는 경우 실용적일 수 있습니다.

그러나 원격 기상 모니터링 프로젝트는 조건이 다른 경우가 많습니다.

고객은 농지, 도로, 건설 현장, 산업 단지, 캠퍼스 또는 기타 야외 위치에 센서를 설치해야 할 수도 있습니다. 현장에 주 전원이 없을 수도 있고, 장거리 배선이 비용이 많이 들거나 불편할 수도 있으며, 사용자는 여러 모니터링 지점의 데이터에 원격으로 액세스해야 할 수도 있습니다.

이는 무선 기상 모니터링이 특히 유용해지는 상황입니다.

LoRaWAN 기상 모니터링이란 무엇입니까?

에이 LoRaWAN 기상 모니터링 시스템은 무선 LoRaWAN 통신을 사용하여 현장 모니터링 지점에서 게이트웨이 및 데이터 플랫폼으로 기상 데이터를 전송합니다.

BGT HYDROMET 솔루션은 다음과 같은 기본 아키텍처를 사용합니다.

기상센서 + LoRaWAN 노드 + LoRaWAN 게이트웨이 + 클라우드 플랫폼 / 고객 플랫폼

일반적인 구성에서는 하나의 기상 센서가 하나의 LoRaWAN 노드와 작동합니다.

기상 센서는 다음과 같은 환경 매개변수를 측정합니다.

• 온도

• 습기

• 기압

LoRaWAN 노드는 RS485 통신을 통해 센서 데이터를 수집하고 이를 LoRaWAN 게이트웨이에 무선으로 전송합니다.

그런 다음 게이트웨이는 데이터를 클라우드 플랫폼이나 고객 자체 시스템으로 전달합니다.

그러면 완전한 데이터 경로가 생성됩니다.

기상 센서 → RS485 → LoRaWAN 노드 → LoRaWAN 게이트웨이 → 데이터 플랫폼

따라서 고객은 독립형 기상 센서만 구매하는 대신 프로젝트 요구 사항에 따라 완전한 무선 모니터링 패키지를 구성할 수 있습니다.

LoRaWAN과 유선 기상 모니터링 비교

두 접근 방식의 주요 차이점은 현장 데이터가 전송되는 방식과 모니터링 지점이 배포되는 방식입니다.

핵심은 모든 프로젝트에서 무선 시스템이 유선 모니터링을 대체해야 한다는 것이 아닙니다.

대신 LoRaWAN은 배선, 전원 액세스, 원격 배포 또는 향후 확장이 주요 프로젝트 문제일 때 특히 유용합니다.

1. LoRaWAN으로 장거리 케이블 연결 감소

LoRaWAN 기상 모니터링 솔루션의 주요 판매 포인트 중 하나는 장거리 신호 케이블에 대한 의존도가 줄어든다는 것입니다.

기존 시스템에는 모니터링 지점에서 획득 장비까지 물리적 케이블이 필요할 수 있습니다.

LoRaWAN 시스템에서 기상 센서는 LoRaWAN 노드에 로컬로 연결되며 노드와 게이트웨이 간의 장거리 데이터 전송은 무선입니다.

이는 고객이 농지, 도로, 건설 현장, 산업 지역 또는 기타 분산된 모니터링 위치에 긴 신호 케이블을 설치할 필요가 없음을 의미합니다.

굴착, 케이블 라우팅 또는 건설 작업이 불편한 프로젝트의 경우 배포를 크게 단순화할 수 있습니다.

특히 다음과 관련이 있습니다.

• 농토

• 과수원

• 건설현장

• 길가

• 산업단지

• 캠퍼스

• 원격 현장 모니터링 지점

2. LoRaWAN은 저전력 원격 모니터링을 지원합니다.

또 다른 일반적인 고객 우려 사항은 전원 공급 장치입니다.

많은 실외 모니터링 사이트에는 주전원을 사용할 수 없습니다.

BGT HYDROMET 솔루션은 다음과 같이 구성할 수 있습니다.

• 배터리 구동 노드

• 태양광 발전 노드

• 외부 전원 공급 장치

• 태양광 패널 + 배터리 + 충전 컨트롤러

저전력 센서와 주전원이 없는 현장에는 배터리 구동식 노드를 고려할 수 있으며, 태양열 구동 구성은 실외 장기 모니터링 위치에 적합합니다.

그러나 모든 프로젝트에 적용되는 고정된 단일 배터리 수명 수치는 없습니다.

배터리 수명은 다음과 같은 요인에 따라 달라집니다.

• 데이터 보고 간격

• 주변 온도

• 센서 소비전력

• 작동 조건

보고 간격은 특히 중요합니다.

대부분의 기상 모니터링 프로젝트의 경우 15분 보고 간격을 권장합니다 . 현재 솔루션 문서에서는

더 빈번한 데이터 업데이트가 필요한 경우 5분과 같은 짧은 간격을 사용할 수 있지만 보고 간격이 짧을수록 전력 소비가 증가하고 배터리 수명이 단축됩니다.

이것이 바로 고객이 최종 시스템 구성을 선택하기 전에 필요한 데이터 주파수와 사용 가능한 전원 조건을 모두 확인해야 하는 이유입니다.

3. LoRaWAN 기상 센서는 얼마나 멀리 전송할 수 있나요?

통신 범위는 무선 기상 모니터링을 고려하는 고객이 가장 자주 묻는 질문 중 하나입니다.

현재 BGT HYDROMET 솔루션 문서에 따르면 일반적인 기준 통신 거리는 대략 다음과 같습니다.

• 개방된 공간에서 5~10km

• 도시 환경에서 1~2km

실제 전송 거리는 지형, 건물, 안테나 높이, 게이트웨이 위치 및 주변 조건에 따라 다릅니다.

따라서 통신거리를 고정된 보장값으로 취급해서는 안 됩니다.

더 넓은 모니터링 영역의 경우 추가 게이트웨이를 설치하여 네트워크 범위를 확장할 수 있습니다.

현재 솔루션 문서에는 하나의 게이트웨이가 일반적으로 수백 개의 LoRaWAN 센서 노드를 지원할 수 있다고 명시되어 있지만 실제 네트워크 용량은 프로젝트 구성에 따라 확인해야 합니다.

이로 인해 LoRaWAN은 모니터링 지점이 비교적 넓은 지역에 분산되어 있는 프로젝트에 적합합니다.

4. 센서와 게이트웨이를 어디에 설치해야 합니까?

올바른 설치는 기상 측정과 LoRaWAN 통신 모두에 직접적인 영향을 미칩니다.

기상 센서는 일반적으로 다음으로부터 멀리 떨어진 에 설치해야 합니다 개방되고 장애물이 없는 위치 .

• 건물

• 나무

• 벽

• 기타 주요 장애물

제공된 프로젝트 문서의 일반적인 권장 사항에 따르면 장애물과의 거리는 장애물 높이의 최소 두 배 이상이어야 합니다.

LoRaWAN 게이트웨이의 권장 설치 높이는 약 3~5m 입니다..

게이트웨이는 다음과 같은 강력한 전자기 간섭 소스로부터 멀리 떨어져 있어야 합니다.

• 고전압 전력선

• 대형 모터

또한 안테나는 가능한 한 시야가 방해받지 않는 시야를 가져야 합니다.

최종 배포 전에 고객은 먼저 통신을 테스트하기 위해 약 3~5m 떨어진 곳에 센서 노드를 배치할 수 있습니다 게이트웨이에서 .

연결이 확인되면 모니터링 장비를 최종 설치 위치로 이동할 수 있습니다.

5. LoRaWAN 기상 모니터링 시스템은 설치가 어렵나요?

이는 고객, 특히 전담 기상 엔지니어링 팀이 없는 고객의 또 다른 일반적인 질문입니다.

BGT HYDROMET 게이트웨이 및 플랫폼을 사용할 때 기본 현장 설치 프로세스는 비교적 간단합니다.

일반적인 설치 작업에는 다음이 포함됩니다.

1. 장착 브래킷을 고정합니다.

2. 기상 센서를 설치합니다.

3. LoRaWAN 노드를 설치하고 전원을 공급합니다.

4. 노드가 게이트웨이 범위 내에 있는지 확인하십시오.

5. 장치를 LoRaWAN 네트워크에 연결합니다.

6. 데이터가 올바르게 업로드되고 있는지 확인하세요.

솔루션 문서에 설명된 전체 프로젝트 배포 프로세스에는 요구 사항 확인, 솔루션 구성, 배송 전 사전 구성, 현장 설치, 네트워크 연결, 데이터 확인, 후속 운영 및 유지 관리가 포함됩니다.

필요한 경우 배포 지침과 원격 기술 지원도 제공될 수 있습니다.

이는 복잡한 장거리 배선과 광범위한 현장 통합 작업을 피하려는 고객에게 특히 매력적인 시스템입니다.

6. 설치 후 어떤 구성이 필요합니까?

LoRaWAN 네트워크 서버를 사용하는 프로젝트의 경우 정상적인 데이터 전송이 시작되기 전에 노드가 올바르게 온보딩되어야 합니다.

제공된 기상 FAQ에는 다음과 같은 초기화 프로세스가 설명되어 있습니다.

• 장치의 OTAA 자격 증명을 입력합니다. LoRaWAN 네트워크 서버에

• 장치의 전원을 켜십시오.

• 네트워크 가입 프로세스를 시작합니다.

• 장치가 LoRaWAN 네트워크에 성공적으로 연결되었는지 확인합니다.

• 데이터 패킷이 전송되고 수신될 수 있는지 확인하십시오.

고객 자료에 설명된 현재 노드 구성의 경우 로터리 스위치를 네트워크 연결 및 테스트 전송에 사용할 수 있습니다.

따라서 제공된 노드 및 플랫폼 구성에 따라 정확한 온보딩 절차를 따라야 합니다.

고객에게 중요한 점은 무선 센서가 단순히 전원이 켜져 있고 관리되지 않는 상태로 있는 것이 아니라는 점입니다. 네트워크 온보딩 및 데이터 확인은 배포 프로세스의 일부입니다.

7. 고객이 날씨 데이터를 원격으로 어떻게 볼 수 있습니까?

원격 데이터 액세스는 완전한 LoRaWAN 솔루션의 주요 장점 중 하나입니다.

BGT HYDROMET 플랫폼과 게이트웨이를 사용하면 사용자는 PC 대시보드 및/또는 모바일 앱을 통해 기상 데이터에 접근할 수 있습니다..

프로젝트 요구 사항에 따라 플랫폼은 다음을 지원할 수 있습니다.

• 실시간 데이터 보기

• 과거 데이터 곡선

• 장치 상태 모니터링

• Excel 또는 CSV 데이터 내보내기

• 경보 알림(구성된 경우)

• 고객 자체 플랫폼과의 통합

이를 통해 사용자는 모든 센서를 물리적으로 방문하지 않고도 여러 현장 위치를 ​​모니터링할 수 있습니다.

예를 들어, 농업 고객은 분산된 농지 모니터링 지점에서 날씨 정보를 볼 수 있고, 산업 또는 건설 고객은 현장의 여러 영역에서 모니터링 데이터에 액세스할 수 있습니다.

8. 시스템을 고객의 자체 플랫폼에 연결할 수 있습니까?

예, 플랫폼 통합은 실제 프로젝트 요구 사항에 따라 논의될 수 있습니다.

일부 고객은 이미 다음을 보유하고 있습니다.

• IoT 플랫폼

• 데이터 관리 시스템

• LoRaWAN 네트워크 서버

• 게이트웨이 인프라

이러한 상황에서 프로젝트는 반드시 완전히 새로운 데이터 플랫폼을 사용할 필요는 없습니다.

그러나 주문을 확인하기 전에 다음을 포함한 몇 가지 기술적 세부 사항을 확인해야 합니다.

• 통신방식

• 데이터 형식

• MQTT 요구 사항

• 플랫폼 통합 방식

• 필수 API 기능

실제 프로젝트 범위에 따라 사용 가능한 API 기능을 확인해야 합니다.

이는 이미 자체 모니터링 인프라를 운영하고 있는 시스템 통합업체와 고객에게 중요한 판매 고려 사항입니다.

9. 센서가 다른 LoRaWAN 게이트웨이와 작동할 수 있습니까?

호환성은 또 다른 일반적인 B2B 구매 질문입니다.

제공된 기상 FAQ에는 LoRaWAN 장치가 표준 LoRaWAN 프로토콜을 따르며 주류 LoRaWAN 게이트웨이 및 네트워크 서버와 통합될 수 있다고 명시되어 있습니다.

고객이 이미 LoRaWAN 네트워크를 보유하고 있는 경우 가장 중요한 단계는 주문하기 전에 호환성 및 온보딩 요구 사항을 확인하는 것입니다.

또한 사례 연구에서는 고객이 이미 다음을 보유하고 있을 수 있다는 점을 구체적으로 언급합니다.

• LoRaWAN 게이트웨이

• 네트워크 서버

• 데이터 플랫폼

따라서 장치 온보딩 및 데이터 통합은 설치 후 가정하기보다는 프로젝트 확인 중에 논의되어야 합니다.

10. 모든 모니터링 지점에서 4G/5G 또는 Wi-Fi 대신 LoRaWAN을 사용하는 이유는 무엇입니까?

고객은 LoRaWAN을 유선 모니터링과만 비교하지 않습니다. 또한 각 센서 포인트가 단순히 Wi-Fi나 셀룰러 통신을 사용해서는 안 되는 이유를 물을 수도 있습니다.

기상 솔루션 소재는 낮은 전력 소비와 장거리 통신을 제시합니다. 분산형 실외 모니터링에 LoRaWAN을 사용하는 중요한 이유로

이는 다음과 같은 경우에 특히 관련이 있습니다.

• 모니터링 포인트는 널리 분포되어 있습니다.

• 주전원을 사용할 수 없습니다.

• 배터리 또는 태양열 작동이 필요합니다.

• 장거리 무선 통신이 필요합니다.

• 모든 모니터링 지점에 셀룰러 통신 장비를 설치하는 것은 바람직하지 않습니다.

LoRaWAN을 사용하면 모든 현장 지점이 독립적인 셀룰러 연결로 작동하도록 요구하는 대신 여러 센서 노드가 게이트웨이를 향해 통신할 수 있습니다.

그러나 최종 통신 아키텍처는 고객의 실제 현장 조건, 네트워크 가용성, 전원 공급 장치 및 프로젝트 요구 사항에 따라 선택되어야 합니다.

11. 어떤 날씨 매개변수를 모니터링할 수 있나요?

현재 BGT HYDROMET 솔루션에 사용되는 대표적인 센서는 루버박스 온도, 습도, 압력 센서 이다..

이는 다음을 측정합니다.

• 온도

• 습기

• 기압

센서는 RS485를 통해 통신하며 무선 데이터 전송을 위해 LoRaWAN 노드와 함께 사용하는 것이 좋습니다.

프로젝트 필요에 따라 다른 기상 매개변수도 선택할 수 있습니다.

이것이 바로 프로젝트 구성 중 첫 번째 질문이 단순히 '몇 개의 기상 관측소가 필요합니까?'가 되어서는 안 되는 이유입니다.

다음과 같아야 합니다.

실제로 모니터링해야 하는 매개변수는 무엇입니까?

12. 시스템을 선택하기 전에 어떤 질문을 해야 합니까?

LoRaWAN 기상 모니터링 시스템 구성의 주요 부분은 고객의 실제 애플리케이션을 이해하는 것입니다.

솔루션을 권장하기 전에 다음 질문을 확인해야 합니다.

모니터링 위치

시스템은 어디에 배포되나요?

예를 들어:

• 농토

• 과수원

• 건설현장

• 도시 지역

• 도로

• 산업단지

• 원격 현장 위치

모니터링 매개변수

어떤 매개변수를 측정해야 합니까?

표준 솔루션은 온도, 습도 및 대기압을 모니터링할 수 있으며, 프로젝트에 따라 다른 매개변수를 선택할 수 있습니다.

모니터링 포인트 수

모니터링 위치는 몇 개나 필요합니까?

이는 센서 및 LoRaWAN 노드 수는 물론 게이트웨이 적용 범위 계획에도 영향을 미칩니다.

사이트 전원 조건

주 전원을 사용할 수 있나요?

그렇지 않은 경우 프로젝트에서 다음을 사용해야 합니다.

• 배터리 전원

• 태양광 발전

• 태양광 패널 + 배터리 구성

통신환경

모니터링 지점과 게이트웨이 사이의 대략적인 거리는 얼마입니까?

주요 건물, 나무, 지형 차이 또는 기타 장애물이 있습니까?

데이터 보고 간격

고객은 얼마나 자주 업데이트된 데이터를 필요로 합니까?

예를 들어:

• 5분마다

• 15분마다

• 또 다른 프로젝트별 간격

데이터 응용

데이터는 어떻게 사용되나요?

예를 들어:

• 원격 모니터링

• 역사적 분석

• 알람 알림

• 운영 참조

• 다른 시스템과의 통합

플랫폼 요구 사항

고객에게 BGT HYDROMET 플랫폼이 필요합니까, 아니면 이미 자체 플랫폼을 보유하고 있습니까?

LoRaWAN 주파수

장비는 어느 국가 또는 지역에서 사용됩니까?

필요한 LoRaWAN 주파수 구성은 배송 전에 확인해야 합니다.

현지 요구사항

고려해야 할 현지 인증 또는 수입 요건이 있습니까?

이러한 질문은 최종 프로젝트 구성에 필요한 정보와 밀접하게 일치합니다.

13. LoRaWAN 기상 모니터링의 일반적인 애플리케이션

농업 기상 모니터링

농지, 온실 주변, 과수원, 관개 지역의 온도, 습도, 기압 데이터는 사용자가 지역의 미기후 조건을 이해하고 농업 관리를 지원하는 데 도움이 될 수 있습니다.

건설 현장 모니터링

기상 데이터는 건설 현장의 안전 관리, 환경 모니터링, 날씨 관련 작업 계획을 지원할 수 있습니다.

스마트시티 모니터링

이 시스템은 공원, 거리, 캠퍼스, 주거 지역, 공공 시설에 설치하여 기본적인 날씨 및 환경 데이터를 수집할 수 있습니다.

도로 및 교통 기상 모니터링

기상 데이터는 특히 안개, 비, 온도 변화 또는 강풍의 영향을 받는 지역에서 도로 상태 평가, 조기 경보 및 교통 관리를 지원할 수 있습니다.

산업단지 모니터링

분산 기상 모니터링은 산업 단지의 환경 모니터링, 안전 관리 또는 장비 작동 참조를 지원할 수 있습니다.

원격 현장 모니터링

편리한 전력이나 통신 인프라가 없는 실외 현장에 LoRaWAN 솔루션은 실용적인 무선 모니터링 방법을 제공합니다.

언제 유선 기상 모니터링이 여전히 좋은 선택입니까?

LoRaWAN은 자동으로 모든 기상 모니터링 프로젝트에 가장 적합한 옵션은 아닙니다.

다음과 같은 경우에는 유선 시스템이 여전히 실용적일 수 있습니다.

• 모니터링 지점은 작은 지역에 집중되어 있습니다.

• 케이블 설치가 쉽습니다.

• 안정적인 주전원이 이미 사용 가능합니다.

• 기존 유선 인프라를 재사용할 수 있습니다.

• 무선 통신은 의미 있는 배포 이점을 제공하지 않습니다.

따라서 무선이 항상 더 좋다는 가정보다는 실제 현장 조건을 토대로 선택해야 합니다.

그러나 원격, 실외 또는 분산 프로젝트의 경우 LoRaWAN은 다음과 같은 몇 가지 확실한 실질적인 이점을 제공합니다.

• 장거리 케이블 연결 감소

• 유연한 현장 설치

• 저전력 작동

• 배터리 및 태양광 발전 옵션

• 장거리 무선 전송

• 원격 데이터 액세스

• 다중 모니터링 포인트 구축

• 유연한 플랫폼 통합

결론

간의 선택은 LoRaWAN과 유선 기상 모니터링 프로젝트 환경, 전력 조건, 통신 요구 사항, 모니터링 지점 수 및 데이터 플랫폼 요구 사항에 따라 달라집니다.

센서가 집중되어 있고 전원과 케이블을 모두 쉽게 제공할 수 있는 경우 기존의 유선 모니터링을 계속 실용적으로 사용할 수 있습니다.

원격, 실외 또는 널리 분산된 모니터링 사이트의 경우 LoRaWAN 기반 기상 모니터링 솔루션은 장거리 케이블 연결 요구 사항을 줄이고 저전력 배포, 원격 데이터 액세스 및 향후 확장을 위한 더 큰 유연성을 제공할 수 있습니다.

BGT HYDROMET 솔루션은 다음을 결합합니다.

기상센서 + LoRaWAN 노드 + LoRaWAN 게이트웨이 + 클라우드 플랫폼 / 고객 플랫폼

하나의 실용적인 모니터링 패키지로 통합되었습니다.

이 솔루션은 기상 센서만 판매하는 것이 아니라 환경 감지 및 RS485 데이터 수집부터 무선 전송, 게이트웨이 통신 및 원격 데이터 관리에 이르기까지 전체 모니터링 프로세스를 다룹니다.

무선 기상 모니터링 프로젝트를 평가하는 고객의 경우 가장 중요한 다음 단계는 모니터링 매개 변수, 사이트 수, 설치 환경, 전력 조건, 통신 거리, 보고 간격, LoRaWAN 주파수 및 플랫폼 요구 사항을 확인하는 것입니다. 최종 구성을 선택하기 전에