SmartThings support team 에서 작성한 문서가 있어서 번역/요약 함. (*개인의견추가)
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무선 범위와 리피터 가이드
스마트 홈을 만들거나 기존 스마트홈을 보강할 때, 무선 범위와 네트워크 리피터의 기본을 이해하는것이 중요하다. 본 가이드는 스마트씽즈 엔지니어팀에서 썼으며, 가능한 안정적이고 강력한 스마트홈 네트워크를 구성하는데 많은 도움이 되길 바란다.------------------------
아래와 같은 대화를 가정해 보자.
- 넌 친구가 몇명이야?
- 경우에 따라 다르지, 페이스북 친구까지도 포함 하는지, 아니면 가까운 친구들만 얘기하는건지. 오래전에 봤었는데 더이상 안만나는 사람은? 단순히 얼굴만 아는사람도 친구에 포함 되는건가?
- 음.. 간추려서 숫자 하나만 얘기 해 줘...
사람들이 '무선 범위가 뭐지?' 하고 물을 때 위와 같은 방식으로 엔지니어는 생각한다. 이건 엄청나게 복잡한 주제인데, 질문자는 (암시적으로)단답형 답을 원한다.
이 글에서, 나는 무선 범위에 영향을 주는 요인들을 설명하고자한다. 그리고, 스마트씽즈 홈 네트워크상의 무선 범위를 최대화 하는 방법을 제시한다.
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노이즈를 없애자
놀랍게도, IoT 장치와 허브 사이의 범위를 결정하는 중요한 요소는 장치나 공유기와는 아무 관련이 없고, 사실상 주변 환경에 존재하는 전자기적 '노이즈' 의 양에 많은 영향을 받는다.예를들면, 아주 시끄러운 클럽에 갔을 때 를 생각 해 보면, 정면에 있는 사람과 대화가 가능할까? 아무리 크게 얘기 해도, 주변 '노이즈'가 더 커서 목소리가 멀리 전달될 수 없다.
무선장치도 이와 유사한 문제를 갖고있다. 여러 다양한 장치에서 발생하는 전자기적 노이즈 로 인하여, 홈IoT 장치들은 서로 경쟁적으로 통신을시도 한다.
아래에 무선 노이즈 원인이 되는 몇가지를 나열한다.
- Wi-Fi 액세스포인트(공유기), 본인 집에있는것과 이웃집에있는것 모두 다.- 휴대폰
- 전자레인지
- 베이비 모니터
- 형광등
- 무선 게임 콘트롤러
- 자체 Wi-Fi 네트워크를 갖고있는 장치
- 전자기 공중파를 방사하는 싸구려 전자기기
ZigBee 는 2.4GHz 주파수 대역에서 작동하기 때문에, 2.4GHz Wi-Fi 네트워크 및 전자레인지의 영향을 많이 받고, Z-Wave는 900MHz 주파수 대역에서 작동하기 때문에, 휴대폰과 베이비 모니터의 영향을 가장 많이 받습니다. 앞 내용들은 단순한 예시 일 뿐이고, 가정 내에도 무선을 사용하는(노이즈를 유발하는) 전자 장치들이 계속 추가되고 있다.
이러한 소음을 줄이기 위한 조치를 몇가지 알아본다.
- 5GHz Wi-Fi 로 옮기기
무선기기인 SmartThings Hub 및 장치의 ZigBee 는 2.4GHz Wi-Fi와 동일한 주파수를 사용한다. 5GHz Wi-Fi 네트워크로 전환하면, 모든 음악과 사람들이 댄스클럽에 함께 가는게 맞지만, 외계인이 들을 수 있는 가청주파수 범위를 넘어서기 때문에 들리지 않게된다.
- Wi-Fi 채널 변경하기
Wi-Fi 및 ZigBee에서 사용하는 2.4GHz 주파수는 TV방송처럼 여러 채널로 구성된다. Wi-Fi 채널을 허브의 ZigBee 채널에서 더 멀리 떨어 뜨릴 수 있다면 소음을 줄이는 도움이 된다.
리피터 기능이 있는 ZigBee 를 사용하면 무선 범위를 넓힐 수 있다는 얘기임.
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이 기사에 언급되지 않은, 무선 통신에 영향을 미치는 무수히 많은 요인들이 있다
예를들면, 대기온도, 습도, 태양-흑점활동 등등.. 그래서, 모든 무선 제품의 범위를 특정하기는 어렵다. 본 가이드의 내용은 실제적으로 조절 가능한 요소들만 설명하였다. 문서를 마치면서, 집 무선 영역에대해 영향을 주는것들더 이해하고, 집 무선 범위를 좀 더 확장할 수 있기를 바랍니다.
- 공유기와 여유 공간 확보하기
홈 IoT 장치를 공유기 바로 옆에 놓는것은 최악의 선택일 수 있다. 클럽에서 스피커 옆에 테이블을 두는것과 같다. 무선 장치를 멀리 떨어트릴수록 소음이 적고, 다른 장치들과 통신할 때 방해를 덜 받는다. (*ZigBee를 사용하는 장치 얘기임. 공유기하고만 통신할 때는, 경험상, 2~3m 거리가 가장 적정한 거리로 보여짐.)
- 리피터를 사용하기
아래에 리피터에대해서만 얘기하는 세션이 있긴 하지만, 요약하면, 리피터는 장치와 허브간에 메시지를 릴레이하여, 노이즈가 많은 경우에도, 네트워크의 전체 범위를 효과적으로 넓힐 수 있다. (*ZigBee의 경우 얘기 같음)
- 소음 확인 - Oscium WiPry
좀더 깊이 알고싶다면, Oscium WiPry 같은 2.4GHz 주파수 스펙트럼 분석기 같은걸 사용하여 무선 환경을 스캔할 수 있다. 근처에 강한 Wi-Fi 네트워크가 몇개인지, 전자기파 노이즈를 방출하는 소스가 있는지 조사를 할 수 있다.
- 이사!
리피터
... 아래 부터의 내용은.. ZigBee 에 한정된 내용이라.. 요약...장애물 및 우회하기
- 서로 볼 수 있는 위치에 배치하기
- 1개 이내의 벽 / 천장 같은 장애물 까지만 허용하기
- 중계기 사용하기
- 허브와 금속성 물체와 떨어뜨리기
각도, 방향, 반사
(* 안테나 또는 송/수신기도 방향성이 있음)
(*집안에서 적절하게 배치된 허브 예시)
(허브 배치 잘못된 예)
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이 기사에 언급되지 않은, 무선 통신에 영향을 미치는 무수히 많은 요인들이 있다
예를들면, 대기온도, 습도, 태양-흑점활동 등등.. 그래서, 모든 무선 제품의 범위를 특정하기는 어렵다. 본 가이드의 내용은 실제적으로 조절 가능한 요소들만 설명하였다. 문서를 마치면서, 집 무선 영역에대해 영향을 주는것들더 이해하고, 집 무선 범위를 좀 더 확장할 수 있기를 바랍니다.
