DASH7

DASH7
DASH7
국제 표준ISO/IEC 18000-7 기반
개발자DASH7 얼라이언스
산업자동화, 산업, 군사
웹 사이트www.dash7-alliance.org

DASH7 Alliance Protocol(D7A)은 오픈 소스 무선 센서 및 액추에이터 네트워크 프로토콜로, 433MHz, 868MHz 및 915MHz 라이센스 없는 ISM 밴드/SRD 대역에서 작동합니다.DASH7은 다년간의 배터리 지속 시간, 최대 2km의 범위, 이동 중인 물건과의 접속을 위한 짧은 레이텐시, 매우 작은 오픈 소스 프로토콜 스택, AES 128비트 공유 키 암호화 지원 및 최대 167kbit/s의 데이터 전송을 제공합니다.DASH7 Alliance Protocol은 비영리 컨소시엄인 DASH7 Alliance가 추진하는 기술의 이름이다.

국제 표준

DASH7 Alliance Protocol은 활성 RFID용 433MHz ISM 대역 무선 인터페이스를 설명하는 ISO/IEC 18000-7 표준에서 유래합니다.이 표준은 주로 군사물류에 사용되었다.

DASH7 Alliance는 2011년에 원래의 18000-7 기술을 용도 변경해, 상용 애플리케이션용의 무선 센서 네트워크 테크놀로지로 진화시켰습니다.DASH7 Alliance Protocol은 모든 하위 GHz ISM 대역을 지원하므로 전 세계에서 사용할 수 있습니다.새로운 프로토콜의 이름은 원래 표준 문서의 섹션 7(/déʃˈsəəəəv/n/)에서 따왔다.

현재 버전의 DASH7 Alliance 프로토콜은 ISO/IEC 18000-7 표준을 더 이상 준수하지 않습니다.

역사

2009년 1월 미국 국방부는 4개 주요 계약업체(Savi Technology, Northrop Grumman Information Technology, Unisys 및 Systems & Processing Engineering Corp(SPEC))[1]에 대해 사상 최대 규모의 RFID 상인 DASH7 디바이스 계약을 발표했습니다.

2009년 3월, DASH7 준거 디바이스간의 상호 운용성을 촉진하기 위한 비영리 업계 컨소시엄인 DASH7 Alliance가 발표되어 2010년 7월 현재 23개국에서 50명 이상의 참가자가 참가하고 있습니다.이는 Wi-Fi Alliance가 IEEE 802.11 무선 센서 네트워킹에서 수행하는 것과 유사함을 의미했습니다.

2011년 4월 DASH7 Alliance는 ISO 18000-7 표준에 기반한 DASH7 Mode 2를 채택하여 처리량, 멀티홉, 지연 시간 단축, 보안 향상, 센서 지원 및 내장 쿼리 프로토콜을 실현했습니다.

2012년 3월 DASH7 Alliance는 비회원국이 DASH7 Mode 2 규격을 사용할 수 있도록 하겠다고 발표했습니다.

2013년 7월, DASH7 Alliance는 DASH7 Alliance Protocol 초안 0.2를 발표했습니다.

2015년 5월 DASH7 Alliance는 DASH7 Alliance Protocol v1.0을 공개했습니다.

2017년 1월 DASH7 Alliance는 DASH7 Alliance Protocol의 v1.1을 공개했습니다.이 버전은 v1.0의 메이저업데이트, 특히 보안과 상호운용성에 관한 업데이트를 구성합니다.

기술 개요

다른 무선 데이터 [2]테크놀로지와의 비교:

글로벌 스탠다드 사용 주파수 대역 채널 폭 범위 글로벌하게 이용 가능한 주파수(예/아니오) 최대 엔드 노드 전송 전력 패킷 크기 데이터 레이트(업링크/다운링크) 토폴로지 엔드 노드 로밍 허용 이사회
DASH7 얼라이언스 프로토콜 1.x 433/868/915 MHz ISM/SRD 25kHz 또는 200kHz 0 ~ 5 km 433MHz: +10dBm

868/915MHz: +27dBm

 최대 256 바이트/표준 9.6 kbit/s, 55.55 kbit/s 또는

166.667 kbit/s / 9.6 kbit/s, 55.55 kbit/s 또는 166.667 kbit/s

 노드간, 스타,

트리

 네. DASH7 얼라이언스
IEEE P802.11ah (저전력 Wi-Fi) 라이선스가 없는 서브 1GHz 대역(TV 공백 제외) 1/2/4/8/16 MHz 최대 1km(야외) 지역에 따라 다름

규제 (1 mW ~1 W)

 최대 7,991 바이트 (미포함)

어그리게이션), 최대 65,535 바이트(어그리게이션 포함)

 150kbit/s~346.666Mbit/s/150kbit/s~346.666Mbit/s 별, 나무 다른 802.11 수정(802.11r 등)으로 허용 IEEE 802.11 워킹그룹
Ingenu RPMA 2.4GHz ISM 1MHz(40채널 사용 가능) 500km 이상 LoS 최대 20 dBm 6B~10kB AP 집약 최대 624 kbit/s

섹터당(8채널 액세스 포인트 상정)/AP 집약에서 섹터당 156kbit/s(8채널 액세스 포인트 상정)

 보통 별입니다.트리

RPMA 익스텐더에서 지원되는

 네. 인제누
LTE-Cat M 무선 전화의 1.4MHz 2.5~5km 100 mW 최대 100 ~ 1000 바이트

전형적인.

 최대 200 kbit/s/~200 kbit/s 별 네. 3GPP
로라완 433/868/780/915 MHz ISM EU: 8x125kHz, 미국 64x125kHz/8x125kHz, 변조:채프 확산 스펙트럼 2-5km(도시), 15km(시골), 702km LoS 테스트 완료,[3] 1500km 링크[4] 버짓 EU: <+14 dBm,

[+27 dBm]

 사용자 정의 EU: 300비트/초~50kbit/초~300비트/초~50kbit/초,

미국: 900비트/s-100kbit/s/900비트/s-100kbit/s

 스타 온 스타 네. 로라 얼라이언스
nWave 서브 1 GHz ISM 초협대역 10km(도시), 20~

30 km (표준)

 25 ~ 100 mW 12 바이트 헤더, 2-

20 바이트 페이로드

 100 비트/초/- 별 네. 무중력 SIG
시그폭스 868/902 MHz ISM 초협대역 30~50km(경사), 3-

10km(도시), 1000km LoS

 10μW~100mW 12 바이트 (표준) 100 비트/초~140

messages/day/max. 8바이트/day의 4개의 메시지

 별 네. 시그폭스
무중력-W 400 ~ 800 MHz (TV 공백) 5 MHz 5km(도시) 17 dBm 10 바이트 분 1 kbit/s ~

10 Mbit/s/1 kbit/s ~10 Mbit/s

 별 네. 무중력 SIG
무중력-N 서브 1 GHz ISM 초협대역 (200Hz) 3km(도시) 17 dBm 최대 20 바이트 100 비트/초/- 별 네. 무중력 SIG
무중력-P 서브 1 GHz ISM 12.5kHz 2km(도시) 17 dBm 10 바이트 분 200 비트/초 ~

100 kbit/s/200 bit/s ~100 kbit/s

 별 네. 무중력 SIG

BLAST 네트워크 테크놀로지

DASH7 기반의 네트워크는 "세션"을 사용하는 일반적인 유선 및 무선 네트워크와는 다릅니다.DASH7 네트워크는 기본적인 텔레메트리처럼 저전력 사용이 필수적이며 데이터 전송이 매우 느리거나 산발적인 애플리케이션을 지원합니다.따라서 DASH7은 회선 "세션"을 복제하는 대신 B.L.A.S.T:

  • Bursty: 데이터 전송은 갑작스럽게 이루어지며 비디오, 오디오 또는 기타 등시적 형식의 데이터는 포함되지 않습니다.
  • Light: 대부분의 응용 프로그램에서 패킷 크기는 256바이트로 제한됩니다.연속되는 복수의 패킷의 송신이 발생하는 경우가 있습니다만, 가능한 한, 일반적으로는 피합니다.
  • 비동기: DASH7의 주요 통신방법은 명령어-응답으로 설계상 정기적인 네트워크 "핸드쉐이크"나 디바이스 간의 동기화가 필요하지 않습니다.
  • 스텔스: DASH7 디바이스는 통신에 응답하기 위해 정기적인 비콘을 울릴 필요가 없습니다.
  • Transitive: 디바이스의 DASH7 시스템은 본질적으로 모바일 또는 이행형입니다.다른 무선 테크놀로지와는 달리 DASH7은 다운로드 중심이 아닌 업로드 중심이기 때문에 디바이스는 고정 인프라스트럭처(예: 기지국)에서 광범위하게 관리할 필요가 없습니다.

서브 1-GHz

D7A는 433, 868 및 916MHz 주파수를 사용합니다.이 [5]주파수는 전 세계적으로 이용 가능하며 라이선스가 필요 없습니다.

Sub 1-GHz는 콘크리트와 물을 투과하기 때문에 무선 센서 네트워크 애플리케이션에 이상적이지만 배터리에 큰 전력을 소비하지 않고도 매우 긴 범위에 걸쳐 전파할 수 있습니다.일반적인 태그 구성의 낮은 입력 전류는 코인 셀 또는 박막 배터리로 작동할 수 있습니다.

태그 투 태그 통신

대부분의 액티브 RFID 또는 LPWAN 기술과 달리 DASH7은 태그 투 태그 통신을 지원합니다.

현지화

현지화 기술은 DASH7 엔드포인트에 적용할 수 있습니다.433MHz에서 DASH7 비콘을 사용하여 1m의 정확도를 실험실 [6]실험에서 달성했습니다.

통합 쿼리 프로토콜

DASH7은 대부분의 메시징 애플리케이션에서 "라운드 트립"을 최소화하는 내장 쿼리 프로토콜을 지원하므로 지연 시간이 단축되고 네트워크 처리량이 향상됩니다.

범위

DASH7은 최대 140dB의 링크 버젯과 27dBm의 전송 파워를 갖추고 있어 단거리(블루투스, Wi-Fi 등) 및 장거리(LoRaWAN, SigFox 등)에 비해 이 기술을 중간급으로 포지셔닝합니다.더 높은 범위는 항상 비트당 소비 전력과 전송 시간을 희생하여 얻을 수 있습니다.저전력 장거리 테크놀로지는 통상적인 스캔 듀티가 매우 높기 때문에 일반적으로 실제로는 쌍방향 기술이 아닙니다.이러한 맥락에서 DASH7은 범위, 전력 소비 및 양방향성을 매우 잘 조화시킨 것으로 유효 범위가 100~500m인 산업 애플리케이션에 매우 적합합니다.

가시 범위에서는 오늘날 DASH7 장치가 1km 이상의 판독 범위를 광고하지만, 최대 10km의 범위는 Savi Technology에 의해 테스트되었으며, 정부 규제가 미국보다 덜 엄격한 유럽연합에서 쉽게 달성할 수 있습니다.

상호 운용성

DASH7 Alliance는 현재 DASH7 디바이스를 기능적으로 테스트하는 인증 프로그램을 준비하고 있습니다.인증은 다양한 스택 구성(채널, QoS, 보안)의 트랜잭션을 다루는 일련의 테스트 시나리오로 구성됩니다.물리 무선 인터페이스는 인증 대상이 아니므로 현지 무선 규제에 준거해야 합니다.

대체 변조

DASH7 Alliance 정책에서는 정식 DASH7 Alliance Protocol에 독점 또는 라이센스 가능한 변조 기술을 추가할 수 없습니다.그러나, 프로토콜의 계층 구조는 네트워크 계층(D7ANL) 아래에서 LoRa와 같은 대체 변조의 단순한 통합을 가능하게 합니다.

적용들

상용 어플리케이션

국방 부문에서 시작된 다른 네트워킹 기술(예: DARPA)과 마찬가지로 DASH7은 인터넷의 선구자인 ARPANET에 자금을 지원하며 개발 중이거나 배포 중인 다양한 애플리케이션에 유사하게 적합합니다.

  • 빌딩 자동화, 액세스 제어, 스마트 에너지 — DASH7의 신호 전파 특성은 벽, 창문, 문 및 기타 2.45GHz에서 작동하는 다른 기술에 장애가 되는 물질을 투과할 수 있도록 합니다.스마트 에너지 및 빌딩 자동화 애플리케이션의 경우 DASH7 네트워크는 경쟁 기술에 비해 훨씬 적은 인프라로 도입할 수 있으며 총 소유 비용도 훨씬 낮습니다.
  • 위치 기반 서비스 - DASH7은 스마트 카드, 키 리모컨, 티켓, 시계 등 다양한 DASH7 대응 디바이스를 사용하여 새로운 위치 기반 서비스를 개발하는 데 사용되고 있습니다.이러한 디바이스는 DASH7 고유의 설치 공간 절약, 전력 절약, 장거리 통신, 저비용의 이점을 활용할 수 있습니다.- Wi-Fi나 Bluetooth 등의 강력한 무선 테크놀로지.사용자는 DASH7을 사용하여 GPS와 같은 최신 체크인 기술을 통해 실용적이지 않은 방법으로 장소에 "체크인"할 수 있습니다.이 기술은 전력 집약적이고 실내 및 도시 환경에서 장애가 발생합니다.Foursquare, Novitaz 또는 Facebook과 같은 위치 기반 서비스는 DASH7의 이 기능을 이용하여 로열티 포인트를 부여하고 사용자는 과거로 걸어온 사람들의 페이스북 또는 트위터 주소 등을 볼 수 있습니다.[7]
  • 모바일 광고 — DASH7은 '스마트' 광고판 및 키오스크용으로 개발되고 있습니다.또, 수 미터(또는 수 킬로미터) 떨어진 곳에서도 「스마트」포스터도 준비되어 있기 때문에, 광고 지출의 효과를 추적할 수 있을 뿐만 아니라, 새로운 전자 상거래 기회도 창출할 수 있습니다.DASH7은 체크인 및 체크아웃을 자동화할 수 있어 위치 기반 광고 및 프로모션에[8] 필수적인 인프라스트럭처를 제공합니다.
  • 자동차 — DASH7은 오늘날 거의 모든 독점 TPMS와 동일한 주파수(433MHz)로 작동한다는 점에서 차세대 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)으로 점차 인식되고 있습니다.DASH7 기반 TPMS는 최종 사용자에게 보다 정확한 타이어 공기압 측정값을 제공하여 연비 향상, 타이어 마모 감소 및 안전성을 향상시킵니다.DASH7 제품은 서플라이 체인(supply-chain) 가시성과 같은 다른 자동차 애플리케이션에도 사용되고 있습니다.
  • 로지스틱스 - 오늘날 DASH7은 컨테이너, 팔레트, 롤 케이지, 트럭, 철도 차량, 선박 및 기타 공급망 자산의 소재 추적에 사용되고 있습니다.이를 통해 기업은 일상 업무를 전례 없이 파악할 수 있습니다.또한 냉쇄관리(백신, 신선식품, 절화 등)를 통해 DASH7을 사용하여 인트랜짓 온도 및 기타 민감한 제품의 무결성에 악영향을 미칠 수 있는 환경요인을 모니터링합니다.

개발자 지원

OSS-7: Dash7 오픈소스 스택

이 프로젝트의 목표는 DASH7 Alliance [9]프로토콜의 참조 구현을 제공하는 것입니다.이 구현은 완전성, 정확성 및 이해하기 쉬운 것에 초점을 맞춰야 합니다.퍼포먼스와 코드 사이즈는 그다지 중요하지 않습니다.알기 쉽게 하기 위해 ISO 계층 간의 명확한 분리가 코드로 유지됩니다.이 프로젝트는 GitHub [1]에서 사용할 수 있으며 Apache License 버전 2.0에 따라 라이센스가 부여됩니다.

오픈태그

DASH7 Mode 2 개발자는 OpenTag라고 하는 오픈 소스 펌웨어 라이브러리의 이점을 누릴 수 있습니다.이 라이브러리는 개발자에게 DASH7 애플리케이션을 신속하게 개발할 수 있는 "C" 기반 환경을 제공합니다.따라서 DASH7(ISO 18000-7)이 오픈 소스인 ISO 표준일 뿐만 아니라 OpenTag는 현재 시장에 나와 있는 다른 무선 센서 네트워킹(ZigBee 등) 및 액티브 RFID(독자 사양 등) 옵션과 비교하여 매우 독특한 오픈 소스 스택입니다.오픈태그가 오픈소스 프로젝트임에도 불구하고, 사람들은 그것을 무료로 이용하지 못할 수도 있다.2015년 8월 현재 OpenTag 라이선스의 현재 버전에는 LAND 라이선스를 허용하는 조항이 포함되어 있지만 OpenTag에 로열티가 부과된다는 증거는 없습니다.

반도체 업계 지원

DASH7 개발자는 Texas Instruments, ST Microelectronics, Silicon Labs, Semtech 및 Analog Devices 모두 DASH7 지원 하드웨어 개발 키트 또는 시스템 온 칩 제품을 제공하는 등 다양한 옵션을 포함한 반도체 업계의 지원을 받고 있습니다.

디바이스 인테그레이터 및 개발 키트

많은 기업이 DASH7 호환 하드웨어 제품을 생산하기 위해 DASH7 Alliance에 가입하고 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Bacheldor, Beth (January 9, 2008). "U.S. Defense Department Picks Four for RFID III". RFID Journal. Retrieved 2009-09-04.
  2. ^ http://www.edn.com/design/systems-design/4440343/Low-power-wide-area-networking-alternatives-for-the-IoT
  3. ^ TheThingsNetwork. "Ground breaking world record! LoRaWAN packet received at 702 km (436 miles) distance". The Things Network. Retrieved 2019-05-16.
  4. ^ "Free Space Loss Calculator, 155 dB Linkbudget (14 dBm TX, -141 dBm RX)". Free Space Path Loss Calculator. Retrieved 2019-05-16.
  5. ^ 연구 논문.
  6. ^ Stevens, Jan (September 29, 2013). "Robot localization with DASH7 technologyI". University of Antwerp.
  7. ^ "ReadWrite – DASH7: Bringing Sensor Networking to Smartphones". Archived from the original on 2012-07-12. Retrieved 2010-05-17.
  8. ^ RFID와 함께 작동하는 디지털 인스토어 광고 네트워크 - RFID 저널
  9. ^ "DASH7 Alliance Protocol version 1.0".

외부 링크