Pokdartik과 함께 USB TV를 사용한 리버스 엔지니어와 함께 저렴한 LoRaWAN 게이트웨이를 사용하여 스마트 농업 프로젝트 구축
사물인터넷(IoT) 기술의 발전은 인도네시아 농업 부문에 작물 수확량의 생산성, 효율성 및 품질을 높일 수 있는 큰 기회를 열었습니다. 스마트팜을 구현하는 데 널리 사용되는 기술 중 하나는 LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)으로, 최대 수 킬로미터에 달하는 넓은 지역을 커버할 수 있는 저전력 무선 통신 시스템입니다. 그러나 LoRaWAN 게이트웨이 장치의 상대적으로 비싼 가격은 여전히 해당 지역의 많은 농민, 농업 그룹, 기술 커뮤니티에 장애물로 작용하고 있습니다.
Pokdartik은 혁신 정신과 중고 전자 기기 재사용을 통해 더 이상 사용되지 않는 중고 아날로그 USB TV 튜너를 활용하여 LoRaWAN 기반 스마트 농업 프로젝트 개발을 장려합니다. 이전에 아날로그 TV 방송을 수신하는 데 사용되었던 이 장치는 리버스 엔지니어링 기술을 사용하여 재사용할 수 있는 특정 주파수 범위의 무선 신호를 수신하는 기능을 갖추고 있습니다.
리버스 엔지니어링은 제조업체의 완전한 문서 없이 하드웨어나 소프트웨어가 내부 기능을 이해하기 위해 어떻게 작동하는지 연구하는 프로세스입니다. 중고 USB TV의 경우 이 프로세스는 사용된 칩셋을 식별하고, 무선 주파수 사양을 연구하고, 장치가 LoRa 신호 수신기로 기능할 수 있도록 하는 소프트웨어를 개발함으로써 수행됩니다.
대부분의 이전 세대 아날로그 USB TV는 SDR(Software Defined Radio) 커뮤니티에서 매우 인기 있는 RTL2832U 칩셋을 사용합니다. RTL-SDR, GNU Radio 및 다양한 디지털 신호 처리 라이브러리와 같은 오픈 소스 소프트웨어의 도움으로 이 장치를 저가형 무선 스펙트럼 모니터링 도구 또는 IoT 신호 수신기로 수정할 수 있습니다.
스마트 파밍(Smart Farming) 구현에서는 중고 USB TV를 이용해 구축한 게이트웨이가 농경지에 설치된 각종 센서로부터 데이터를 수신하는 기능을 한다. 이 센서는 토양 수분, 기온, 환경 습도, 햇빛 강도, 강수량 및 관개수 표면 높이를 측정할 수 있습니다. 수신된 데이터는 로컬 서버나 클라우드 플랫폼으로 전달되어 농부들은 컴퓨터나 스마트폰을 통해 토지 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.
LoRaWAN을 사용하는 주요 장점은 전력 소비가 매우 낮고 통신 범위가 길다는 것입니다. 논이나 농장에 설치된 센서는 작은 용량의 배터리만 사용하여 몇 달 또는 몇 년 동안 작동할 수 있습니다. 이는 농업 면적이 크고 기존 통신 인프라와 거리가 먼 인도네시아의 지리적 조건에 매우 적합합니다.
중고 USB TV를 저렴한 LoRaWAN 게이트웨이로 리버스 엔지니어링하는 과정에서는 여러 단계를 수행해야 합니다. 첫 번째 단계는 장치의 칩셋과 주파수 기능을 식별하는 것입니다. 두 번째 단계는 Linux 운영 체제에 SDR 드라이버를 설치하는 것입니다. 세 번째 단계는 LoRaWAN이 사용하는 주파수 범위에서 신호 수신을 테스트하는 것입니다. 네 번째 단계는 센서 데이터를 변환하여 애플리케이션 서버로 전달할 수 있도록 SDR 장치를 LoRa 패킷 처리 소프트웨어와 통합하는 것입니다.
리버스 엔지니어링으로 인한 게이트웨이 구현은 Semtech SX1301, SX1302 또는 SX1303 칩셋을 사용하는 상용 LoRaWAN 게이트웨이에 비해 제한 사항이 있다는 점에 유의해야 합니다. SDR 게이트웨이는 일반적으로 디코딩 기능이 더 제한되어 있으며 더 많은 컴퓨팅 리소스가 필요합니다. 그러나 연구, 교육, 실험실 요구 또는 소규모 커뮤니티 구현의 경우 이 솔루션은 개발 비용을 크게 줄일 수 있기 때문에 매우 매력적입니다.
이 프로젝트는 경제적 이익을 제공하는 것 외에도 전자 폐기물을 재사용함으로써 환경 지속 가능성의 개념도 지원합니다. 기존 폐전자제품이던 아날로그 USB TV도 스마트팜 인프라의 일부로 새로운 기능을 얻을 수 있다. 이러한 접근 방식은 전자 기기의 재사용을 장려하여 수명을 연장하는 순환 경제 원칙과 일치합니다.
인도네시아의 경우 LoRaWAN 구현은 해당 주파수 규정에 주의를 기울여야 합니다. LoRa Alliance는 인도네시아가 약 920~923MHz의 작동 범위를 갖는 AS923-2 채널을 사용하도록 규정하고 있으므로 해당 규정을 준수하도록 게이트웨이 및 노드 주파수 설정을 조정해야 합니다. 올바른 주파수를 사용하면 시스템이 최적으로 작동하고 다른 라디오 서비스를 방해하지 않게 됩니다.
기술 커뮤니티, 학계, 농민 및 Pokdartik 간의 협력을 통해 USB TV를 사용하는 리버스 엔지니어링을 기반으로 하는 저렴한 LoRaWAN 게이트웨이 개발은 인도네시아 농업 부문의 디지털 전환을 가속화하는 혁신적인 솔루션이 될 수 있습니다. 비용이 더 저렴해지면 더 많은 농부들이 스마트 농업 기술에 접근하고 데이터를 효과적으로 활용하여 생산량을 늘리고 농업 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.
이 프로젝트는 혁신이 항상 값비싼 기기로 시작될 필요는 없음을 증명합니다. 창의성, 기술 지식, 상호 협력 정신을 갖춘 중고 전자 기기는 디지털 시대에 사회와 인도네시아 농업 발전에 실질적인 혜택을 제공하는 기술로 전환될 수 있습니다.
