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Digi XBee 셀룰러 모뎀에 대한 어플리케이션

Alec Jahnke, Senior Product Manager – OEM Solutions, Digi International / July 18, 2024

산업용, 의료용, 농업용, 운송용, 유틸리티 또는 기타 산업용 어플리케이션을 구축하는 경우 셀룰러 모뎀과 RF 모듈을 OEM IoT 장치에 통합하는 데 많은 시간을 할애할 가능성이 높습니다. 그렇기 때문에 위치와 어플리케이션에 관계없이 쉬운 연결이 필요합니다. 바로 여기에서 Digi XBee® 셀룰러 LTE 모뎀 제품 라인이 도움이 될 수 있습니다.

이 글에서는 Digi XBee 에코시스템을 소개하고 적용하기 가장 까다로운 환경에서도 사용이 적절하도록 설계된 견고한 제품을 얼마나 쉽게 시작할 수 있는지 보여드리겠습니다. Digi XBee 셀룰러는 지원 도구, 코드 라이브러리, 사전 인증 모듈, 개발 키트, 설계 및 빌드 서비스, 그리고 더 많은 리소스로 구성된 이 광범위한 XBee 에코시스템 중 하나이며, 빠른 프로토타입 제작 및 개발, 빠른 출시 기간, 완벽한 제품 수명 주기 관리를 지원하여 안정적이고 안전한 제품을 제공합니다.

Digi XBee RF 및 셀룰러 LTE 모뎀

XBee®는 Digi International의 등록 상표입니다. Digi XBee 모듈 제품군은 메시 네트워킹에서 802.15.4 및 LoRaWAN에 이르기까지 다양한 인기 있는 무선 RF 통신 프로토콜과 다양한 셀룰러 대역 및 기술을 지원합니다. 더불어 성장하는 Digi XBee 셀룰러 LTE 모뎀 제품군들은 현재 셀룰러 LTE Cat 1, LTE Cat 4, LTE-M 및 NB-IoT를 지원합니다. 수백만 개의 Digi XBee 모듈이 농업 어플리케이션에서 태양광 발전소, 광범위한 산업 사용 사례에 이르기까지 전 세계적으로 다양한 현장에 배포되고 있으며, 셀룰러 네트워크의 편재성과 가용성으로 인해 XBee 셀룰러 제품 사용이 점점 더 늘어나고 있습니다.

_{RF(2.4GHz/900MHz/868MHz) 대 셀룰러 통신: 어떤 것이 적합합니까?}

XBee RF와 셀룰러 모듈은 모두 사용 환경에 따라 훌륭한 선택이 될 수 있습니다. 장단점은 매우 간단합니다.

● RF 통신 모듈은 대부분 비용적인 측면에서 대규모 설치에 더 적합합니다. 각 모듈이 통신하는 데 필요한 셀룰러 데이터 비용을 지불할 필요가 없기 때문입니다.

● 그러나 로컬 RF 네트워크를 구축하는 데는 셀룰러 네트워크보다 더 많은 엔지니어링과 설계가 필요합니다.

● 또한 RF에는 더 많은 장애 요소가 있습니다. RF 네트워크를 사용하면 모든 RF 모듈들이 전체 네트워크로 구성되어 통신하고,

이 각각의 데이터를 게이트웨이로 가져오고, 게이트웨이 데이터를 변환하여 인터넷으로 전송합니다. 이러한 각 단계는 엔지니어링되고 검증되어야 합니다.

● 셀룰러 모뎀은 현장 설치하기 가장 쉽고 복잡하지 않습니다. 예를 들어, LTE 모뎀은 셀 타워에 직접 연결되므로 게이트웨이가 필요하지 않습니다.

   셀룰러는 또한 규칙이 가장 적고 장애 요소가 가장 적습니다.

● 셀룰러를 사용하면 모듈을 제품에 통합하기만 하면 연결이 가능합니다.

추가적으로 고려해야 할 사항은 네트워크에서 각 노드 간의 물리적 거리입니다. 서로 비교적 가까운 거리, 아마도 1,000미터 이내에 무선 연결할 어떤 장치가 있는 경우 로컬 네트워크에서 RF 모듈을 사용할 수 있습니다. 그러나 무선 연결할 개별 장치의 수가 많지 않은 경우에는 셀룰러를 사용하는 것이 훨씬 간단합니다.

그렇다면 RF 모듈 대신 내장형 셀룰러 모뎀이나 모듈을 사용하기로 결정했다고 가정해 보겠습니다. 어플리케이션에 적합한 것을 어떻게 선택할까요? 논의해 보겠습니다.

올바른 Digi XBee 셀룰러 LTE 모뎀 선택

일반적으로 올바른 셀룰러 기술은 장치의 설치된 위치에서 사용할 수 있는 기술입니다. 카운터포인트 리서치에 따르면 2022년에 4G LTE와 NB-IoT가 셀룰러 IoT 연결의 약 90%를 

차지했습니다.

중국에서는 NB-IoT가 인기를 얻었고 일본, 호주, 북미는 저속 IoT 설치를 위해 LTE-M 기술로 옮겨갔습니다. 그러나 유럽은 NB-IoT와 LTE-M을 모두 받아들였습니다. 따라서 어떤 국가에 장치를 설치하기 전에 해당 지역에서 통신사가 LTE-M 또는 NB-IoT 네트워크를 구축했는지 확인하여야 합니다.

LTE-M과 NB-IoT는 설치된 장치의 위치와 얼마나 오래 있었는지 등을 지속적으로 알아야 하지만 빈번한 업데이트가 필요하지 않은 경우에 좋은 선택입니다. 따라서 이 장치 모니터링은 매우 적은 데이터를 사용하는 경우에 적절합니다.

많은 경우, LTE Cat 1 및 LTE Cat 4와 같은 고속 LTE 네트워크가 전 세계적으로 사용되고 있습니다. 실제로 네트워크에 연결할 때 최상의 안정성을 보장하기 위해서 전송 속도보다는 대규모 범위에 유리한 LTE Cat 1 및 LTE Cat 4를 선택할 수 있습니다. LTE-M 및 NB-IoT는 좋은 네트워크 커버리지를 가지고 있습니다. 그러나 이러한 기술은 타워의 지원이 필요하기 때문에 업데이트된 소프트웨어가 있는 타워만 이러한 네트워크를 호스팅할 수 있습니다. 미국은 아마도 타워 소프트웨어 업데이트를 통해 전 세계 대부분의 다른 국가를 선도하고 있을 것입니다.

Digi XBee 셀룰러 LTE 모뎀 비교

Digi XBee 셀룰러 LTE 모뎀 제품군을 살펴보면, 이러한 각각의 제품에는 다양한 어플리케이션에 적절한 뛰어난 기능들이 있습니다.

● Digi XBee3 글로벌 및 저전력 LTE-M/NB-IoT 모듈은 LTE-M과 NB-IoT 간을 전환할 수 있는 기능을 통해 두 가지 장점을 결합하여 엣지 어플리케이션에 저전력 셀룰러 연결을 제공하는 동시에 더 높은 데이터 전송 속도, 더 낮은 지연 시간 및 셀 타워 핸드오프를 지원합니다. 따라서 설치 장치 추적 및 모바일 어플리케이션에 적합합니다.

이 Digi XBee3 글로벌 및 저전력 LTE-M/NB-IoT 모뎀을 선택해야 하는 이유는 다음과 같습니다.

○ 배터리 구동 장치

○ 수동 GNSS 위치

○ LTE-M/NB-IoT 5G 3GPP 사양

○ 가장 저렴한 장치

● 사전 인증된 Digi XBee3 Global LTE Cat1 모듈은 다음과 같은 이유로 훌륭한 선택될 수 있습니다.

첫째, LTE Cat 1은 LTE-M 및 NB-IoT보다 훨씬 더 광범위한 범위로 설치할 수 있습니    다.  또한 LTE가 옵션이 아닌 경우 Cat1에는 2G 및 3G 폴백도 있어 Digi의 가장 글로벌한 모뎀이 됩니다. Digi XBee LTE Cat1 모뎀은 상황에 따라 여러 주파수와 무선 프로토콜 간에 전환할 수 있습니다. 적당한 대역폭과 저비용 IoT 어플리케이션에 적합합니다. 이 Digi XBee3 Global LTE Cat1 모뎀을 선택해야 하는 이유는 다음과 같습니다.

○ 활성 GNSS 위치

○가장 널리 사용되는 모뎀

○ 2G/3G fallback

○ 밴드 14를 지원하는 북미 버전

● 현재 개발 중인 Digi XBee 3 Global LTE Cat4 스마트 모뎀은 위 Cat1 모뎀과 동일한 안정적인 하드웨어를 사용하지만 더 높은 통신 속도를 지원합니다. 

Digi XBee Cat4 모뎀을 사용하면 OEM 장치에 더 높은 대역폭 셀룰러 연결을 쉽게 통합할 수 있습니다. 이 Digi XBee 3 Global LTE Cat4 스마트 모뎀을 선택해야 하는 이유는 다음과 같습니다.

○ 활성 GNSS 위치

○ 전 세계적으로 가장 보편화된 모뎀

○ 2G/3G fallback

○ Digi ConnectCore® 솔루션과의 통합에 적합

모든 Digi XBee 3 셀룰러 LTE 모뎀은 세계 다양한 곳에서 사용될 수 있도록 사전 인증되었습니다. 즉, 개발 시간을 단축하고 통신사 인증과 관련된 비용 부담을 제거하는 데 도움이 됩니다.

셀룰러는 본질적으로 전세계에에 널리 사용되고 있습니다. 그리고 그것이 Digi가 2G 및 3G 네트워크로 폴백(fallback)이 가능한 모듈을 만드는 이유 중 하나입니다. 이러한 모듈은 경계적 커버리지 구역에서 더 쉽게 사용할 수 있습니다. Digi XBee 셀룰러 솔루션을 사용하면 셀룰러 연결 자산을 쉽게 배포할 수 있습니다. 그리고 글로벌합니다. 그리고 유연합니다. 그리고 안정적입니다.

XBee 셀룰러 LTE 모뎀에 대한 예제 어플리케이션

셀룰러를 사용하면 OEM이 장비에 원격으로 접속하여 통찰력과 자동화를 개선하고 고객에게 더 나은 서비스를 제공할 수 있습니다. 사실, 고객 서비스는 IoT의 큰 판매 포인트입니다. XBee 셀룰러 모뎀에 대한 몇 가지 흥미로운 어플리케이션을 살펴보겠습니다.

농업 분야

셀룰러 통신이 적용되는 주요 어플리케이션 중 하나는 방대한 농업 산업에서 비롯됩니다.

● 농업 장비 제조 : ​장비 제조업체는 다음과 같은 몇 가지 이유로 농장 장비에 셀룰러 통신을 추가할 수 있습니다.

○ 이를 통해 고객에게 어플리케이션과 구독을 제공하여 필요한 화학 물질이나 정보를 명령에 따라 액세스할 수 있습니다.

○ 회사는 현장에서 장비가 어떻게 사용되고 있는지 알아보기 위해 분석과 파악을 원하고 있을 수 있습니다. 

   예를 들어, 장비의 유지 관리에 도움이 되는 사용 패턴을 모니터링하고 싶을 수 있습니다. 이러한 관리는 고객이 모든 기능을 사용하고 있는지 확인하고 

   이후 모델에 대한 새로운 기능을 식별하여 장비 설계를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

● 사일로(저장고) 및 사료통 모니터링 : 내용물의 여분 상태 및 기타 지표를 추적하는 것은 농업에서 일반적인 어플리케이션입니다. 사일로(저장고) 모니터링은 작업자를 사다리 위로 보내거나 스프레드시트에 수동으로 입력할 필요 없이 현재 상태를 정확하게 모니터링할 수 있습니다. 사료통의 경우, 사료통 여분을 감지하여 알림을 보내면 재고 관리 및 주문에 도움이 될 수 있습니다.

● 관개(급수) : 셀룰러 통신은 토양 및 수질 센서와 관개 피벗의 원격 모니터링은 물론, 관개 과정의 자동화에도 탁월한 선택입니다.

● 정밀 농업 : 정밀 농업은 자동화, 비료 및 살충제 화학 물질의 정밀 모니터링 및 사용, 심지어 자율 주행 트랙터를 포함한 다양한 농업 및 농업 프로세스를 포괄합니다. 셀룰러 통신은 이러한 어플리케이션에 적합한 훌륭한 선택입니다.

전기차 충전 및 서비스 스테이션

전기차 충전은 EV 시장의 급속한 성장과 함께 가장 빠르게 성장하는 산업들 중 하나입니다. 이러한 어플리케이션의 셀룰러 통신은 데이터 수집, 금융 거래, 사용자 인터페이스, 비디오 관리 및 자동화를 지원합니다.

충전 서비스 스테이션 시나리오에서, 한 Digi 고객은 동전으로 작동하는 공기 펌프의 내부 동전통이 가득 찼을 때 서비스 담당자에게 이 알람을 보내기 위해서 셀룰러 통신을 사용했습니다. 주기적으로 동전통 수거를 위해 작업자를 보낼 경우, 이 통전통이 비어있더나 가득 채워지지 않을 경우가 있으며 이것은 경제적 손실입니다. 대신, IoT 센서와 셀룰러 통신을 사용하여 동전통이 가득 차면 알람이 보내도록 시스템을 구축하였습니다. 이 알람을 받을 후 동전을 회수하는 작업자를 보냈습니다. 이 시스템은 매우 성공적이어서 이 사업체는 배포 후 9개월 만에 투자 수익을 얻을 수 있었습니다.

보다 효율적인 수거 시스템을 만드는 것 외에도, 이 주유소들은 현장에서 기계를 어떻게 작동시키는지, 고객이 가장 많이 사용하는 기기와 가장 적게 사용하는 기기까지도 알게 되었습니다. 그 결과, 그들은 이 새로운 정보를 기반으로 제공하는 서비스 사항을 변경했습니다. 이런 대부분의 새로운 시스템들은 주로 셀룰러 통신을 통해서 가능하게 되었습니다.

스마트 시티 어플리케이션

오늘날의 스마트 시티는 매연 배출량과 에너지 사용량을 줄이고 탄소 범위를 줄일 방법을 모색하고 있습니다. 원격으로 모니터링할 수 있는 모든 도시 서비스는 스마트 가로등부터 상하수도 관리 서비스, 쓰레기 압축 및 위생 시스템에 이르기까지 셀룰러 모뎀의 잠재적 후보입니다.

마지막으로, 일부 기업을 지구에 이로운 방식으로 운영을 최적화하기 위해 셀룰러 통신을 사용합니다. 예를 들어, 원격 감지를 통해 회사는 트럭의 이동 경로를 최적화하고 필요할 때만 트럭을 보내서 같은 양의 운반을 하더라도 운행을 최소화할 수 있습니다. 이렇게 트럭 운행을 줄이고 회사의 경비를 최소화함으로써 이 지능형 IoT 시스템은 다양한 산업 분양에 온실 가스 배출을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.

Digi XBee 셀룰러 LTE 모뎀에 대해 자세히 알아보기

어디에나 산업용 센서와 방대한 양의 산업용 장비 있지만, 아직까지 대부분은 무선 통신화 되어 있지 않았습니다. 이것은 OEM이 IoT 연결을 구축하여 고객이 운영 데이터에서 새로운 통찰력을 얻고 비즈니스 모델을 개선하거나 새로운 비즈니스 모델을 구축할 수 있는 엄청난 기회입니다. 이는 큰 투자 수익이 될 것입니다. 이는 당신의 조직을 경쟁자보다 앞서게 하는 디지털 혁신이 될 것입니다. 다음 단계로 함께 갈 수 있습니다.

사물 인터넷(IoT) 연결 솔루션을 제공하는 선도적 업체인 Digi International은 Bluetooth Low Energy과 다양한 통신사 인증을 받은 신뢰할 수 있는 소형 솔루션으로 XBee 글로벌 셀룰러 제품군을 특별히 제작했습니다. 이 모듈은 전 세계에서 사용하도록 특수 제작되었으며 GNSS(Global Navigation Satellite System) 위치 지정 기능이 장착되어 있습니다. 장치 또는 IoT 게이트웨이에 신뢰할 수 있는 셀룰러 통신을 추가하려는 개발자와 OEM(Original Equipment Manufacturer)은 글로벌 셀룰러 제품군을 통해 이러한 솔루션을 구현하고 업데이트하기 쉽다는 것을 알게 될 것입니다.

Digi XBee Studio 소프트웨어는 개발자가 Digi XBee 글로벌 셀룰러 제품군의 네트워크를 설계, 구축 및 테스트할 수 있도록 하며, Digi Remote Manager 클라우드 서비스는 XBee 셀룰러 LTE 모뎀에 쉽게 연결하여 원격 모니터링, 관리 및 대량 펌웨어 업데이트를 쉽게 진행할 수 있도록 합니다. 마지막으로 모든 Digi 셀룰러 제품군들은 MicroPython 프로그래밍, Bluetooth, 지리적 위치를 위한 GNSS 위치 지정 및 Digi TrustFence® 보안을 지원합니다.

관련제품    

Digi XBee3 LTE-M / NB-IoT 글로벌 셀룰러 모뎀 

TESSOL LTE Cat M1 / NB-IoT 스마트 셀룰러 모뎀