LoRaWAN과 BLE 이기종 전송 기반 에너지 수확형 데이터 수집 최적화

Energy-Harvesting Data Collection Optimization Using Hybrid LoRa and BLE

연구 내용

에너지 수확 환경에서 LoRaWAN의 장거리 주기 전송과 BLE의 긴급 다중 홉 전송을 결합해 데이터 수집량과 신뢰성을 동시에 높이는 연구

에너지 수확형 무선 센서 네트워크는 센싱 주기와 전송 모드를 동시에 최적화해야 총 수집량을 높일 수 있습니다. 본 연구는 LoRa(Low Range Radio)와 BLE(Bluetooth Low Energy)를 이기종으로 사용해 주기적으로 발생하는 소량 데이터는 LoRa를 통해 단일 홉으로 전송하고, 간헐적으로 발생하는 대용량 긴급 데이터는 BLE 기반 멀티홉 전송으로 신속하게 전달합니다. 또한 센서 노드가 에너지 상황에 따라 긴급 전송을 위한 에너지를 예비로 남기고, 예측 가능한 수확 에너지 범위에서 센싱 간격을 조절해 에너지 효율을 높입니다. 긴급 전송에서는 중복 경로를 활용해 전달 신뢰성을 확보합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 주기 데이터와 긴급 데이터를 구분하고, LoRa 단일 홉 전송과 BLE 멀티홉 전송을 결합하는 혼합 구조에서 에너지 예비 개념을 도입해 효율을 개선하는 연구를 수행했습니다. 이후에는 에너지 수확 예측을 바탕으로 센싱 간격을 동적으로 조절하고, 긴급 메시지는 BLE에서 다중 경로 기반 라우팅으로 신뢰성을 보강하는 이중 모드 데이터 수집으로 확장했습니다. 이를 통해 에너지 과잉을 효율적으로 쓰지 못하는 제약을 줄이고, 환경 데이터 수집 효율과 긴급 전달 성능을 함께 개선하는 방향으로 연구를 발전시켰습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

장거리 환경 센싱
긴급 이벤트 알림 전송
주기·이벤트 트래픽 분리 운용
에너지 예측 기반 센싱 주기 제어
저전력 배치형 WSN 운용
스마트 시티 미세환경 측정
스마트 농업 모니터링
이기종 무선 링크 통합 게이트웨이
긴급 메시지 전달 신뢰성 강화
에너지 효율 중심 무선 전송 설계