개인 통신망
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1. 개요
개인 통신망(PAN)은 한 사람을 중심으로 최대 10m 이내의 근거리에서 형성되는 컴퓨터 네트워크를 의미한다. 유선 PAN은 USB, IEEE 1394, 썬더볼트 등의 기술을 사용하며, 무선 PAN(WPAN)은 블루투스, UWB, 지그비 등의 기술을 활용한다. WPAN은 IEEE 802.15 표준을 기반으로 하며, 블루투스 메시 네트워킹을 통해 장치 수와 범위를 확장할 수 있다. Skinplex는 인체 피부를 통해 근거리 통신을 구현하는 기술로, 또 다른 형태의 개인 통신망으로 간주된다.
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| 개인 통신망 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 컴퓨터 네트워크 |
| 범위 | 개인 작업 공간 |
| 주요 기술 | 블루투스 지그비 적외선 통신 초광대역 통신 |
| 특징 | |
| 주요 목적 | 개인 장치 간의 통신 및 데이터 교환 |
| 장점 | 높은 보안성 낮은 전력 소비 간편한 설치 및 사용 |
| 단점 | 제한된 범위 낮은 대역폭 간섭에 취약함 |
| 기술 표준 | |
| IEEE 802.15 | 블루투스 지그비 초광대역 통신 |
| IrDA | 적외선 통신 |
| 활용 분야 | |
| 개인용 장치 연결 | 휴대 전화 PDA 노트북 컴퓨터 프린터 디지털 카메라 헤드폰 키보드 마우스 |
| 기타 | 무선 인터넷 핫스팟 신체 활동 모니터링 의료 기기 |
| 관련 용어 | |
| LAN | 근거리 통신망 |
| WLAN | 무선 근거리 통신망 |
| BAN | 신체 영역 네트워크 |
| IEEE 802.15 | IEEE 802.15 표준 |
2. 분류
개인 통신망(PAN)은 거리에 의한 분류, 속도에 의한 분류, 사용 용도에 의한 분류 등으로 나눌 수 있다.
2. 1. 거리에 의한 분류
의미론적으로 PAN은 한 사람을 중심으로 주변에 형성된 컴퓨터 네트워크를 의미하며, 이는 보통 최대 10m 정도의 거리를 의미한다. 이와 대조적으로 LAN이나 WAN 등의 광범위 통신망은 보통 수백 피트에서 그 이상을 커버하며 이는 작게는 방 하나에서 넓게는 건물 전체나 도시 하나를 커버하게 된다.2. 2. 속도에 의한 분류
일반적으로 개인 통신망(PAN)은 블루투스나 초광대역(UWB)를 통한 연결망을 주로 의미하므로, 이 두 표준에 의하여 속도가 결정된다. 블루투스 연결의 경우 ~ 정도의 속도를 보여주고, 초광대역(UWB)의 경우에는 정도의 속도를 보여준다.2. 3. 사용 용도에 의한 분류
개인 통신망은 사용 용도에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.- 가정용 개인 통신망: 가정 내에서 디지털 기기들을 연결하여 음악, 사진, 비디오 등의 멀티미디어 콘텐츠를 공유하거나, 프린터, 스캐너 등의 주변 기기를 공유하는 데 사용된다.
- 사무용 개인 통신망: 사무실 환경에서 컴퓨터, 프린터, 서버 등의 자원을 공유하고, 협업을 위한 파일 공유, 화상 회의 등을 지원하는 데 사용된다.
- 모바일 개인 통신망: 스마트폰, 태블릿, 노트북 등의 모바일 기기를 중심으로 데이터를 동기화하고, 다른 기기와의 연결을 통해 다양한 서비스를 이용하는 데 사용된다. 블루투스를 이용한 기기 간 연결이 대표적인 예시이다.
- 웨어러블 개인 통신망: 스마트워치, 스마트밴드 등의 웨어러블 기기를 중심으로 건강 정보를 모니터링하고, 스마트폰과의 연동을 통해 알림을 받거나, 결제 서비스를 이용하는 데 사용된다.
3. 유선 PAN
유선 PAN은 주변 장치 간의 짧은 연결을 제공한다. USB, IEEE 1394, 썬더볼트 등이 이에 해당한다. 유선 PAN은 범용 타입, 단거리 외부 버스 규격에 대한 역성어 측면도 가지고 있다.
3. 1. 종류
유선 개인 통신망은 주변 장치 간의 짧은 연결을 제공한다. USB, IEEE 1394, 썬더볼트 등이 유선 개인 통신망 기술의 예시이다.
유선 개인 통신망은 범용 타입 · 단거리 외부 버스 규격에 대한 역성어 측면도 가지고 있다.
4. 무선 PAN
무선 PAN(WPAN)은 연결이 무선 방식인 개인 통신망이다. IrDA, 블루투스, UWB, Z-Wave, 지그비 등의 네트워크 기술로 구성할 수 있다.[1]
4. 1. 기술
무선 개인 통신망(WPAN)은 무선 연결 방식의 개인 통신망이다. IEEE 802.15는 블루투스를 포함, ISM 대역에서 작동하는 여러 유형의 PAN 표준을 만들었다. 적외선 데이터 협회(IrDA)는 적외선 통신을 사용하는 WPAN 표준을 만들었다.4. 1. 1. 블루투스
블루투스는 단거리 전파를 사용하는 기술이다. WPAN 사용 사례로는 키보드, 포인팅 장치, 오디오 헤드셋, 프린터와 같은 블루투스 장치가 스마트워치, 휴대 전화 또는 컴퓨터에 연결되는 경우가 있다.블루투스 WPAN은 '피코넷'이라고도 하며, 마스터-슬레이브 관계에서 최대 8개의 활성 장치로 구성된다.[2] 피코넷의 첫 번째 블루투스 장치는 마스터이며, 다른 모든 장치는 마스터와 통신하는 슬레이브이다. 피코넷은 일반적으로 10m의 범위를 가지지만, 이상적인 환경에서는 최대 100m까지 도달할 수 있다. 증폭된 안테나를 갖춘 장거리 블루투스 라우터는 블루투스 장치를 최대 약 304.80m까지 연결한다.[2]
블루투스 메시 네트워킹을 사용하면 메시 네트워킹 기술을 이용하여 한 장치에서 다른 장치로 정보를 중계하여 범위와 장치 수를 확장할 수 있다. 이러한 네트워크에는 마스터 장치가 없을 수도 있으며, WPAN으로 취급될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.[3]
대한민국에서는 스마트폰을 블루투스로 테더링하는 경우가 많은데, 이 경우 스마트폰은 PAN-NAP (Network Access Point), 연결된 기기는 PANU (Personal Area Network User)를 지원해야 한다.
4. 1. 2. IrDA
IrDA는 적외선을 사용하며, 적외선은 인간의 눈이 감지할 수 있는 주파수보다 낮다. 적외선은 리모컨과 같은 다른 무선 통신 응용 분야에서도 사용된다. IrDA를 사용하는 일반적인 WPAN 기기에는 프린터, 키보드 및 기타 직렬 통신 인터페이스가 있다.[4]4. 1. 3. 기타
UWB, Z-Wave, 지그비 등의 네트워크 기술로 무선 개인 통신망을 구성할 수 있다.[1]4. 2. 표준
WPAN은 근거리 무선 통신의 표준 사양인 IEEE 802.15를 기반으로 한다. 블루투스의 IEEE 규격 명칭은 IEEE 802.15.1이다.블루투스는 단거리 전파를 사용하며, 키보드, 마우스, 오디오 헤드셋, 프린터와 같은 블루투스 장치를 스마트워치, 휴대 전화, 컴퓨터 등에 연결하는 데 사용된다. 블루투스 WPAN은 ''피코넷''이라고도 하며, 마스터-슬레이브 관계에서 최대 8개의 활성 장치로 구성된다. 피코넷의 첫 번째 블루투스 장치가 마스터이며, 다른 모든 장치는 마스터와 통신하는 슬레이브이다. 피코넷은 일반적으로 10m의 범위를 가지지만, 이상적인 환경에서는 최대 100m까지 도달할 수 있다. 증폭된 안테나 어레이를 갖춘 장거리 블루투스 라우터는 블루투스 장치를 최대 약 304.80m까지 연결한다.[2]
블루투스 메시 네트워킹은 메시 네트워킹 기술을 사용하여 한 장치에서 다른 장치로 정보를 중계하여 범위와 장치 수를 확장할 수 있다. 이러한 네트워크는 마스터 장치가 없으며 WPAN으로 취급될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.[3]
WPAN은 IrDA, 블루투스, UWB, Z-Wave, 지그비 등의 네트워크 기술로 구성할 수 있다.
4. 2. 1. 개념
개인 통신망은 휴대용 컴퓨터와 통신 장치의 상호 연결을 목표로 하며, 플러그인을 기본 개념으로 한다. 개인 통신망(WPAN)을 장착한 두 대의 장치가 수 미터 이내로 접근하거나 서버로부터 수 킬로미터 이내(WMAN 병용)에 있을 때, 케이블 연결과 마찬가지로 통신이 가능하다. 또 다른 중요한 특징은 각 장치가 다른 장치를 선택적으로 배제하는 능력이며, 불필요한 간섭이나 정보에 대한 무단 접근을 방지할 수 있다는 점이다.[5]목표는 가정이나 직장 등 장소를 가리지 않고 각종 장치 및 시스템에 대한 원활한 연결 및 조작을 지원하는 것이다. 장치 간에는 마스터-슬레이브 관계가 있지만, 연결되면 테더링 등을 통해 인터넷 연결 공유도 가능하며, 주변기기의 틀을 넘어 네트워크에 연결된 협조 동작 장치로 동작할 수 있다.[5]
4. 2. 2. 발전
2010년대에는 주로 블루투스의 버전 업과 함께 보급 및 성숙기에 접어들었으며, 2.4GHz 대역의 디지털 모드를 사용한다.5. Skinplex
'''Skinplex'''는 사람의 피부를 통해 근거리에서 통신하는 기술로, 또 다른 의미의 개인 통신망으로 통용된다. Skinplex 기술은 인체에서 최대 1m 근방까지 검출 및 통신이 가능하다. 이 기술은 이미 컨버터블 자동차의 차 문 잠금 장치 등에 사용되고 있다.
참조
[1]
서적
The Handbook of Personal Area Networking Technologies and Protocols
https://books.google[...]
Cambridge University Press
2018-12-12
[2]
웹사이트
Long-range Bluetooth: Cassia Networks secures patent
https://www.iotworld[...]
2019-09-09
[3]
웹사이트
Faster, Longer, And More Capacious: Bluetooth 5 Is Here
https://www.digitalt[...]
Digital Trends
2019-12-18
[4]
서적
IrDA Principles and Protocols
2004
[5]
웹사이트
What is WPAN (wireless personal area network)? - Definition from WhatIs.com
https://searchmobile[...]
2019-12-02
[6]
서적
The Handbook of Personal Area Networking Technologies and Protocols
https://books.google[...]
Cambridge University Press
2018-12-12
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