[논문]선박 내 무선 센서 네트워크 시스템 구현에 관한 연구

하연철; 백동원; 안병훈; 고봉진; 정석문

선박 내 무선 센서 네트워크 시스템 구현에 관한 연구
A Study on the Implementation of the Wireless Sensor Network System on Shipboard 원문보기

본 논문에서는 디지털 선박을 위해 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템을 구현하였다. 먼저, 선박 내 전파 환경을 고려한 전파 환경 분석을 수행하여 무선 센서 네트워크 시스템이 적용 가능함을 확인하였다. 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템으로 IEEE 802.15.4 기술을 이용한 지그비 노드(Zigbee Node) 및 RFID 리더(Reader)를 설계/제작하여 선박 내 센싱 및 선원들의 출입 관리 시스템을 구현하였다. 센싱된 데이터와 출입 관리 데이터는 무선 게이트웨이(Wireless Gateway)와 AP를 통해 인터넷과 연결하여 선박 내 서버의 데이터베이스로 전송되며, 선박 내 데이터베이스에 저장된 정보는 인터넷을 통해 모니터링 하도록 하였다.

In this paper, a wireless sensor network system was embodied inside the shipping for digital ship. First, the analysis of radio environment inside ship are investigated. As a result, it was confirmed that a wireless sensor network system can be applied inside the ship. Using Shipboard Wireless Sensor Network System based on IEEE 802.15.4 technique, we designed, and made the prototype of Zigbee Node and RFID Reader. We could be sensing on shipboard and testing entrance of crew by using Zigbee Node and RFID Reader. The sensing and exit or entry control data are transmitted a server system through internet that connected Wireless Gateway with AP, so we can monitoring the saved data on shipboard database.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 선박 내에서의 무선 전파 환경을 분석하고, 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템을 설계하여 선박 내에서의 무선 네트워크 시스템을 구현하였다. 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템으로 IEEE 802.

제안 방법

본 논문에서는 먼저 선박 내 무선 통신 환경에 대해 살펴보고, 무선 센서 네트워크 시스템을 설계하였다. 그리고 설계된 무선 센서 네트워크 시스템과 연결되는 각종 기기의 센서 데이터를 획득하기 위한 지그비 노드(Zigbee Node)를 제작하였고, 지그비 노드(Zigbee Node)들로부터 획득된 데이터를 인터넷 상으로 전송하기 위한 인터페이싱 장치인 무선 게이트웨이(Wireless Gateway)와 연동하였다.
그림 2에서는 선박 내 무선 센서 네트워크의 센서 노드인 지그비 노드(Zigbee Node)를 이용하여 실제 지그비(Zigbee) 시스템에서의 수신신호 감도를 측정하였다. 송신 지그비 노드(Zigbee Node)의 출력은 0dBm으로서 가까운 거리에서는 신호의 세기가 높았고, 10m를 벗어나면서 이론치와 거의 일치함을 알 수 있었다.
선박 내 전파 특성 실험은 선박 갑판실(Deckhouse)의 복도에서 이루어졌다. 복도의 거리에 따른 신호의 세기를 LOS(Line of Sight) 상황에서 측정하여 선박 내부에서의 신호 감쇄를 알아보았다.
본 논문에서는 먼저 선박 내 무선 통신 환경에 대해 살펴보고, 무선 센서 네트워크 시스템을 설계하였다. 그리고 설계된 무선 센서 네트워크 시스템과 연결되는 각종 기기의 센서 데이터를 획득하기 위한 지그비 노드(Zigbee Node)를 제작하였고, 지그비 노드(Zigbee Node)들로부터 획득된 데이터를 인터넷 상으로 전송하기 위한 인터페이싱 장치인 무선 게이트웨이(Wireless Gateway)와 연동하였다.
본 논문에서는 선박 내에서의 무선 전파 환경을 분석하고, 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템을 설계하여 선박 내에서의 무선 네트워크 시스템을 구현하였다. 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템으로 IEEE 802.15.4 기술을 이용한 지그비 노드(Zigbee Node) 및 RFID 리더(Reader)를 설계 및 제작하여 선박 내 센싱 및 선원들의 출입 관리 시스템을 구현하였다. 센싱된 데이터와 출입 관리 데이터는 무선 게이트웨이(Wireless Gateway)와 AP를 통해 인터넷과 연결되어 선박 내 서버의 데이터베이스로 전송되고, 인터넷을 통해 선박 내 데이터베이스에 저장된 정보를 모니터링 하도록 하였다.
4 기술을 이용한 지그비 노드(Zigbee Node) 및 RFID 리더(Reader)를 설계 및 제작하여 선박 내 센싱 및 선원들의 출입 관리 시스템을 구현하였다. 센싱된 데이터와 출입 관리 데이터는 무선 게이트웨이(Wireless Gateway)와 AP를 통해 인터넷과 연결되어 선박 내 서버의 데이터베이스로 전송되고, 인터넷을 통해 선박 내 데이터베이스에 저장된 정보를 모니터링 하도록 하였다.
4 프로토콜을 통해 센싱된 데이터를 무선으로 전송하는 것이다. 특히 본 연구에서는 지그비 노드(Zigbee Node)에 센서뿐만 아니라 RFID 리더(Reader)를 연결하여 RFID 태그(Tag) 데이터를 읽는 기능을 추가하였다. 개발된 지그비 노드(Zigbee Node)와 RFID 리더(Reader) 설계 사양은 표 2와 같으며, 그림 4에 지그비 노드(Zigbee Node)와 그림 5에 지그비 노드(Zigbee Node)와 RFID 리더(Reader)를 연결한 모습을 나타내었다[6][7].

대상 데이터

선박 내 전파 특성 실험은 선박 갑판실(Deckhouse)의 복도에서 이루어졌다. 복도의 거리에 따른 신호의 세기를 LOS(Line of Sight) 상황에서 측정하여 선박 내부에서의 신호 감쇄를 알아보았다.

성능/효과

그림 2에서는 선박 내 무선 센서 네트워크의 센서 노드인 지그비 노드(Zigbee Node)를 이용하여 실제 지그비(Zigbee) 시스템에서의 수신신호 감도를 측정하였다. 송신 지그비 노드(Zigbee Node)의 출력은 0dBm으로서 가까운 거리에서는 신호의 세기가 높았고, 10m를 벗어나면서 이론치와 거의 일치함을 알 수 있었다.
실험을 통해 선박 내부의 통로를 통해 무선 통신이 가능함을 확인할 수 있었고, 특히 무선 센서 네트워크의 노드(Node)들을 10m 거리 내에 배치한다면 충분히 무선 센서 네트워크를 구현할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

후속연구

선박 내 무선 환경을 분석한 결과, 10m 정도까지는 신호의 감쇄가 심하지 않으므로 충분히 선박 내에서 무선 통신이 가능함을 확인할 수 있었고, 센서 데이터를 획득하는 지그비 노드(Zigbee Node)들을 선박의 구조에 맞추어 배치를 한다면 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템을 충분히 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 후속 연구에서는 운항 중인 선박 내에서의 환경을 고려하여 무선 센서 네트워크 시스템을 분석해 볼 필요가 있을 것이다.
선박 내 무선 환경을 분석한 결과, 10m 정도까지는 신호의 감쇄가 심하지 않으므로 충분히 선박 내에서 무선 통신이 가능함을 확인할 수 있었고, 센서 데이터를 획득하는 지그비 노드(Zigbee Node)들을 선박의 구조에 맞추어 배치를 한다면 선박 내 무선 센서 네트워크 시스템을 충분히 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 후속 연구에서는 운항 중인 선박 내에서의 환경을 고려하여 무선 센서 네트워크 시스템을 분석해 볼 필요가 있을 것이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

선박 내 무선 센서 네트워크 시스템 구현에 관한 연구
A Study on the Implementation of the Wireless Sensor Network System on Shipboard 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

연관된 기능

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

선박 내 무선 센서 네트워크 시스템 구현에 관한 연구 A Study on the Implementation of the Wireless Sensor Network System on Shipboard 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

하연철 (3) 백동원 (3) 안병훈 (2) 고봉진 (32)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

연관된 기능

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

선박 내 무선 센서 네트워크 시스템 구현에 관한 연구
A Study on the Implementation of the Wireless Sensor Network System on Shipboard 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper