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Modbus를 이용한 선박용 감성조명 LED 제어기의 설계 및 구현
Design and Implementation of Sensibilities Lighting LED Controller using Modbus for a Ship 원문보기

한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, v.39 no.4, 2015년, pp.299 - 305  

정정수 (한국해양대학교 전자통신공학과 대학원) ,  이상배 (한국해양대학교 전자통신공학과)

초록
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Modbus는 각종 자동화 장비 감시 및 제어에 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 자발적 산업표준 통신 프로토콜이다. 그러므로 선박, 빌딩, 기차, 비행기 등 Modbus를 이용하는 모든 장비들과 연결이 가능하여 환경변수의 측정 및 원격제어가 가능하게 된다. 본 논문에서는 퍼지제어 시스템을 이용하여 외부환경요인을 각각 조합한 불확실한 내용을 정량적인 값으로 변환하여 LED 조명으로 표현하기 위해 알고리즘을 설계하고, 설계한 알고리즘에 Modbus 통신 프로토콜을 추가하여 선박의 통합관리 시스템에서 외부환경요인 확인 및 원격제어가 가능한 감성조명용 LED 제어기 회로를 설계 및 구현 하였다. 외부환경요소인 온도, 습도, 조도 값을 센서를 통해 제어기로 받아들이고 이 값들을 퍼지제어 알고리즘을 통해 LED로 표현된다. Modbus는 Serial 통신으로 RS485를 이용하여 다른 기기와 연결 되어 온도, 습도, 조도 상태 및 LED 출력 값 확인이 가능하고 또한 사용자가 원격으로 RGB 값을 변경 할 수 있기 때문에 원하는 색으로 변경이 가능하게 된다. 제작한 제어기로 온도, 습도, 조도에 따라 LED 조명색상이 변화 되는 것을 확인 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Modbus is a serial communications protocol, it has since become a practically standard communication protocol, and it is now a commonly available means of connecting industrial electronic devices. Therefore, it can be connected with all devices using Modbus protocol to the measurement and remote con...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 기존의 외부환경요인(온도, 습도, 조도 등)에 의해 변화되는 감성조명 제어기에 Modbus 통신 프로토콜을 추가하여 외부환경요인 확인 및 원격제어를 가능하게 하고 또한 퍼지 추론 시스템을 도입하였으며 최적제어가 가능한 제어기를 구성하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
최근 색온도를 고려한 감성조명이 적용되고 있는 이유는 무엇인가? 반면에 색온도가 낮을수록 붉은 색에 가까운 빛이 나게 되며 따뜻한 느낌을 준다. 이러한 색온도는 사람이 느끼는 감성에 영향을 미치는 요인이기 때문에 최근 들어 업무의 효율성을 높이거나 쇼핑장소의 구매욕을 상승시키는데 있어서 이러한 색온도를 고려한 조명시설이 적용되고 있다(Lee, 2010).
Modbus는 무엇인가? Modbus는 각종 자동화 장비 감시 및 제어에 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 자발적 산업표준 통신 프로토콜이다. 그러므로 선박, 빌딩, 기차, 비행기 등 Modbus를 이용하는 모든 장비들과 연결이 가능하여 환경변수의 측정 및 원격제어가 가능하게 된다.
LED 조명의 시장 잠재력이 큰 이유는 무엇 때문인가? 그 중 고효율, 친환경 광원인 LED는 국가의 에너지 정책 추진의 중요한 부분을 차지하고 있다. LED 조명은 기존 백열등·형광등·할로겐을 대체 할뿐만 아니라 휴대전화, 자동차, BLU(Back Light Unit) 등 다양한 분야에 적용할 수 있기 때문에 시장잠 재력이 크다(Kim and Kim, 2013). 우리나라의 경우 정부 차원에서 “저탄소 녹색성장”을 대표적인 정책의 지표로 설정하여 현재의 환경·에너지 위기를 극복하고자 노력하고 있으며, 6대 분야 22개 산업 중 LED 산업을 21세기 신성장동력 산업으로 육성하는 정책을 발표하였으며, 2012년 세계 3대 LED 생산국을 목표로 하고 있다.
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참고문헌 (13)

  1. Chang, J. H.(2007), "A Study on the Preferences and Associated Images in Changes of Colors and Patterns of LED(R,G,B) Luminaires", Architectural Institute of Korea, Vol. 23, No.6, pp. 255-262. 

  2. Comfile Technology. (2015), "Manual of CUBLOC BASIC LANGUAGE", pp. 203-204. 

  3. IT tips.(2013), "Understanding of Modbus Protocol", http://ymkimit.blogspot.kr [Online] Available at : http://ymkimit.blogspot.kr/search?qmodbus [Accessed 8 April 2015]. 

  4. Jung, Y. H.(2009), "A Basic Study on the R. G. B LEDs for the Natural Color Realization", The Korea Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, 2009 Autumn Annual Conference, pp. 3-6. 

  5. Kim, J. S. and Kim, K. S.(2013), "An Analysis on the Policy Trends of LED-Lighting Policy in Major Countries" Electronics and Telecommunications Trends, Vol. 28, No. 6, pp. 192-205. 

  6. Lee, J. H.(2010), "A Study on the Design of Sensibilities Lighting LED' s Controller using Artificial Intelligence", Graduate School of Korea Maritime University 

  7. Modbus.org.(1996), "Modicon Modbus Protocol Peference Guide", http://modbus.org, [Online] Available at : http://http://modbus.org/docs/PI_MBUS_300.pdf [Accessed 8 April 2015]. 

  8. No, S. C.(2005), "Emotional Lighting System by Feelux", Korean Society of Design Science 2005 Autumn Annual Conference, pp. 86-87. 

  9. Park, Y. J.(2009), "Optimization of Light Source Combination through the Illuminance and Color Temperature Simulation of Circadian Lighting Apparatus", The Korea Contents Association, Vol. 9, No. 8, pp. 248-254. 

  10. Seol, I. S.(2013), "Design of modbus protocol converter for national protocol in lighting control", Graduate School of Chosun University. 

  11. Takahashi, S.(2007), "Effects of color lighting on emotional-expression judgment and personal impression". Fuzzy sets and Systems V. 31. pp. 14-15. 

  12. Won, S. M. and Kim, J. H.(2011),"A Study on the Remote Control of Factory Automation Equipment using the Modbus Protocol", The Korea Entertainment Industry Association, Vol. 5, No. 4, pp. 194-198. 

  13. Zadeh, L. A.(1978), "Fuzzy sets as a basic for a theory of possibility", Fuzzy sets and Systems 1, pp. 3-28. 

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