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[국내논문] IEC 61162-3 선박네트워크 국제표준 적합 기관실모니터링시스템 개발
Development of engine room monitoring system complied with IEC 61162-3 international standards for ship's network 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.37 no.2, 2013년, pp.183 - 191  

김종현 (펨텍) ,  유영호 (한국해양대학교 IT공학부)

초록
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SOLAS 선박표준 네트워크는 기계시스템 간 실시간 제어감시가 필요한 제어계측 네트워크와 운용자가 컴퓨터 모니터를 통하여 기계를 제어감시 하는 선박제어네트워크 및 외부와의 무선통신 네트워크로 구성되어 있다. 본 논문은 실시간 제어감시가 요구되는 제어계측네트워크로서 국제표준화 된 IEC 61162-3 (NMEA2000 네트워크)에 적합한 프로토콜 스택을 개발하고, 개발된 프로토콜 스택을 사용하여 기관실 모니터링시스템을 개발하였다. 개발된 기관실모니터링시스템을 NMEA에서 제공한 공식인증시험 툴을 사용하여 표준에서 요구하는 항목에 따라 약 1600여 가지의 인증시험과정을 통과하여 인증을 득하였으며 이에 관하여 기술한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

International network standards for SOLAS ship are composed of instrument network that controls and monitors machine in real time, shipboard control network that controls and monitors system through computer by human and telecommunication network that connects ship and shore. This paper describes de...

주제어

#IEC 61162-3 표준   #NMEA 2000 프로토콜 인증스택   #IEC 61162-3 선박네트워크 국제표준 기관실 모니터링시스템  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또 개발된 프로토콜 스택을 이용하여 선박기관실 모니터링시스템을 개발하고 NMEA에서 제공한 공식인증시험 툴에 의한 인증시험에 관하여 기술한다. 인증시험을 통과하기 위하여 구현하는 장비에 따라 다소 차이가 있으나 약 1600여개의 인증 시험과정을 모두 통과하여야 한다.
  • 국내에서도 프로토콜변환 게이트웨이, FPGA에 의한 구현 등 NMEA 2000에 관한 연구[1]-[4]는 점차 활발해지고 있다. 본 연구에서는 NMEA 2000 표준으로 알려진 IEC 61162-3에 적합한 선박표준네트워크 프로토콜을 분석하고 표준에 준하는 프로토콜 스택의 구조와 프로토콜 구현에 관하여 연구한다.
  • 인증시험은 인증 시험기에 의해 자동적으로 행하여지며 각 시험 절차의 방법에 따라 수행하면 시험의 통과와 실패가 표시된다. 추후 NMEA 2000 프로토콜에 적합한 장비개발을 위하여 스택의 구조와 인증시험절차 및 인증시험방법에 관하여 자세히 기술한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
NMEA 2000은 무엇인가? NMEA 2000은 미국 운수성이 ISIT(Intergrated Shipboard Information Technology)라고 하는 프로젝트를 수행하면서 40개 기관이 5년간 연구개발하고 12개 제조사가 USCG(United State Coast Guard)의 감독 하에 테스트를 수행하여 개발한 선박 실시간 네트워크의 표준프로토콜이다. 이 프로토콜은 ISO 11898 –1로 국제표준화 되어 있는 CAN 2.
SOLAS 선박표준 네트워크는 어떻게 구성되어 있는가? SOLAS 선박표준 네트워크는 기계시스템 간 실시간 제어감시가 필요한 제어계측 네트워크와 운용자가 컴퓨터 모니터를 통하여 기계를 제어감시 하는 선박제어네트워크 및 외부와의 무선통신 네트워크로 구성되어 있다. 본 논문은 실시간 제어감시가 요구되는 제어계측네트워크로서 국제표준화 된 IEC 61162-3 (NMEA2000 네트워크)에 적합한 프로토콜 스택을 개발하고, 개발된 프로토콜 스택을 사용하여 기관실 모니터링시스템을 개발하였다.
NMEA 2000은 어떤 기능을 가지는 프로토콜인가? 0B을 물리계층으로 하고 있으며, Data link layer의 LLC는 ISO 11783-3, Network management layer는 ISO 11783-5를 준용하고 응용계층으로 NMEA 2000 프로토콜 데이터베이스를 가지는 구조로 되어 있다. 이 프로토콜은 250 kBPS의 전송속도, 전송거리 200m, Multi-talker, Multi-listener, Multi-server, 네트워크 PnP기능을 가지는 실시간 제어네트워크 프로토콜이다[5]-[8]. 또한 이들은 Figure 1 NMEA 2000표준의 구성도에 표시한 바와 같이 미국자동차협회의 SAE J 1939 –21, -81을 동시에 참조하고 있다.
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참고문헌 (8)

  1. C. U. Lee, D. Y. Kim, Y. H. Yu, and O. K. Shin, "Development of embedded vessel monitoring system using NMEA2000", Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 33 , no. 5, pp. 746-755, 2009. 07. 

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  2. K. Y. Kim, D. H. Park, J. B. Shim, and Y. H. Yu, "A study of marine network NMEA2000 for e-navigation", Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 34 , no. 1, pp. 133-140, 2010. 01. 

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  3. D. H. Park, J. T. Hong, K. Y. Kim, and Y. H. Yu, "Implementation of SOC for NMEA2000 ship standard network protocol using FPGA", Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 34 , no. 1, pp. 125-132, 2010. 01. 

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  4. J. H. Lee, N. J. Jang, J. W. Lee, H. C. Park, J. S. Lee, and K. W. Jang "Conversion and storage of NMEA 2000 PGN data into IEC 61162-4 tag format", Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 34 , no. 4, pp. 522-531, 2010. 05. 

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  5. NMEA 2000 Standard for Serial-data Networking of Marine Electronic Devices Ver 1.200, Oct.1, 2004, NMEA. 

  6. ISO 11898-1 Road vehicles-Controller area network (CAN) Part 1: Data Link Layer and Physical Signalling, ISO International Standards. 

  7. ISO 11783-3 Tractors and Machinery for Agriculture and Forestry-Serial Control and Communications Data Network -Part 5 Data Link Layer, Oct. 1, 2007, ISO 

  8. ISO 11783-5 Tractors and Machinery for Agriculture and Forestry-Serial Control and Communications Data Network -Part 5 Network Management, May 1, 2001, ISO 

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