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[국내논문] IoT 기반의 유류 수송 차량 보안 시스템을 위한 RF 통신 안정화 개선 연구
A Study on RF Communication Stabilization of Security System for Oil Tank-Lorry Truck Based on IoT 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.6, 2017년, pp.916 - 922  

김민성 (Dept. of Electrical and Computer Engineering, University of SEOUL) ,  김희식 (Dept. of Electrical and Computer Engineering, University of SEOUL) ,  정해균 (Energy & Chemical Business 2 Team, SK Holdings)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Security systems for inland cargo truck transportation are mostly limited to route tracking for safe and efficient transportation. With this route tracking system, the status of cargo trucks can be monitored easily within inland boundaries. In case of oil transportation by land, however, security sy...

Keyword

#e-Seal   #Security device   #Tank-Lorry   #RF communication   #EM simulation  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 전자봉인의 이벤트 전송을 위한 무선통신은 보안장치의 특성 상 매우 높은 신뢰성을 유지해야 하나 방폭 기준을 충족시키면서 금속 재질의 저장 탱크에 밀착 설치되어야 하기 때문에 매우 불리한 여건에 있다고 할 수 있다. 본 논문은 유류 수송 차량의 환경에서 424MHz RF통신이 보안장치의 근거리 무선 통신 방법으로 적절한지 판단하기 위한 전파 시뮬레이션을 수행하고 RF통신 성능의 안정화 방안 제시와 실제 실험을 통한 효과 검증을 하고자 한다.
  • 그러나 실제 환경에서는 다양한 환경적 변수가 존재하며 수차례의 재전송 로직에도 불구하고 RF통신의 실패로 이어질 수 있음을 경험하였다. 이에 본 논문은 실제 환경에서 RF 통신의 성능을 개선하기 위한 방안을 제시하고자 한다. RF통신의 성능은 변조 방법, 송신 전력의 크기, 전송 패킷의 길이, 활용되는 전송 대역폭, 다중 접속 제어의 유무 등 다양한 물리 및 데이터 링크 구조의 영향을 받는데 본 논문은 이러한 요소의 성능개선이 아니라 실제 현장에 설치되는 유류 수송 차량에 설치되는 보안 장치의 관점에서 안테나의 선택과 방폭 방법이 RF 통신에 미치는 영향을 중심으로 현장의 실정과 도전을 고려한 안정화 방안과 연구 결과를 제시한다.
  • 그러나 IoT 서비스가 이루어지기 위해서는 기본적으로 센서 디바이스가 필요하며 이러한 센서 디바이스는 센서가 설치되는 현장에 대한 이해가 없이는 최상의 성능을이끌어내기 어렵다. IoT 기반의 유류 수송 차량 보안 시스템도 현장의 특성을 이해한 통신 방식의 선택과 장비의 개발 및 설치가 필요하며 본 논문은 RF통신기술 자체의 특성보다 현장 조건의 특성을 고려한 RF통신 최적화 방안을 실험 결과를 통하여 제시하였다. IoT의 구현을 위하여 LoRa(Long Range)와 같은LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술에 대한 많은 연구와 인프라 구축이 이루어지고 있지만 응용 서비스의 특성에 따라서 RF통신을 포함한 기존의 LAN, PAN 통신 기술도 함께 활용될 것으로 예상되는 만큼 향후 다양한 설치 환경과 조건에 대한 IoT 기반 서비스의 통신 안정화 연구가 필요하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
선박에 의한 컨테이너 화물의 운송을 위하여 최근 발효된 보안 조치는 무엇인가? 선박에 의한 컨테이너 화물의 운송은 화물의 안전한 운송 뿐 아니라 테러 예방 등 보안 측면의 목적에 의해서 2004년 7월부터 ‘국제 항해 선박 및 항만 시설의 보안에 관한 국제협약’ 인 ISP Code가 발효되는 등 보안 조치가 강화되고 있는데[1], 미국 국토안보부(DHS, Department of Homeland Security)는 화물 사전검사제도(CSI, Container Security Initiative)를 통하여 미국으로 반입되는 모든 컨테이너 화물의 보안 요구를 강화하였으며,전자적 봉인 장치(CSD, Container Security Device)의 사용을 의무화하였다[2]. 그러나 트럭에 의한 화물의 운송은 이동 구역이 대부분 자국 내부로 제한되고 분실이나 배송 오류가 비교적 쉽게 드러나기 때문에 시스템의 활용은 보안보다는 효율적인 운송과 경로 파악을 목적으로 GPS를 이용한 통합 관제의 수준에 그치고 있다.
화물 사전검사제도로 인하여 의무적으로 사용하게 된 장치는? 선박에 의한 컨테이너 화물의 운송은 화물의 안전한 운송 뿐 아니라 테러 예방 등 보안 측면의 목적에 의해서 2004년 7월부터 ‘국제 항해 선박 및 항만 시설의 보안에 관한 국제협약’ 인 ISP Code가 발효되는 등 보안 조치가 강화되고 있는데[1], 미국 국토안보부(DHS, Department of Homeland Security)는 화물 사전검사제도(CSI, Container Security Initiative)를 통하여 미국으로 반입되는 모든 컨테이너 화물의 보안 요구를 강화하였으며,전자적 봉인 장치(CSD, Container Security Device)의 사용을 의무화하였다[2]. 그러나 트럭에 의한 화물의 운송은 이동 구역이 대부분 자국 내부로 제한되고 분실이나 배송 오류가 비교적 쉽게 드러나기 때문에 시스템의 활용은 보안보다는 효율적인 운송과 경로 파악을 목적으로 GPS를 이용한 통합 관제의 수준에 그치고 있다.
전자적 봉인 장치의 한계는 무엇인가? 선박에 의한 컨테이너 화물의 운송은 화물의 안전한 운송 뿐 아니라 테러 예방 등 보안 측면의 목적에 의해서 2004년 7월부터 ‘국제 항해 선박 및 항만 시설의 보안에 관한 국제협약’ 인 ISP Code가 발효되는 등 보안 조치가 강화되고 있는데[1], 미국 국토안보부(DHS, Department of Homeland Security)는 화물 사전검사제도(CSI, Container Security Initiative)를 통하여 미국으로 반입되는 모든 컨테이너 화물의 보안 요구를 강화하였으며,전자적 봉인 장치(CSD, Container Security Device)의 사용을 의무화하였다[2]. 그러나 트럭에 의한 화물의 운송은 이동 구역이 대부분 자국 내부로 제한되고 분실이나 배송 오류가 비교적 쉽게 드러나기 때문에 시스템의 활용은 보안보다는 효율적인 운송과 경로 파악을 목적으로 GPS를 이용한 통합 관제의 수준에 그치고 있다. 그러나 육상 수송에 있어서도 유류 제품의 경우에는 운송과정의 도유나 가짜 제품으로의 변경이 사회적인 문제로 떠오르면서 정품 정량 수송을 위한 보안 목적의 시스템이 연구되고 있다.
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참고문헌 (11)

  1. Y. S. Moon, S. P. Choi, E. K. Lee, J. J. Kim, H. R. Choi, "Performance Evaluation of Advanced Container Security Device(ACSD) system based on IoT(Internet of Thing)", Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering Vol. 17, No. 9, pp. 2183-2190, 2013. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. U. S Department of Homeland Security Customs and Border Protection, "Conveyance Security Device(CSD) Requirments", U.S Department of Homeland Security Customs and Border Protection, Version 1.2, 2007. 

  3. ISO, ISO 18185-1 Freight containers Electronic seals Part 1 : Communication protocols, 2007 

  4. ISO, ISO 18185-2 Freight containers Electronic seals Part 2 : Application requirements, 2007 

  5. ISO, ISO 18185-3 Freight containers Electronic seals Part 3 : Environmental characteristics, 2007 

  6. ISO, ISO 18185-4 Freight containers Electronic seals Part 4 : Data protection, 2007 

  7. ISO, ISO 18185-5 Freight containers Electronic seals Part 5 : Physical Layer, 2007 

  8. K.H. Lee, K.J. Choi, C.Y. Kim, H.C. Shin "Electromagnetic and antenna engineering" Kwang Moon Kag, pp. 88, January 1996. 

  9. Yi Huang, Kevin Boyle, "Antenna : from Theory to Practice" John Wiley & Sons. Ltd., ch. 5.1.2, 2008. 

  10. The Korea Occupational Safty and Health Agency, "Guideline for Explosion hazrd place classification" http://www.kosha.or.kr, December 2003. 

  11. Setian, Leo, "Practical Communication Antennas with Wireless Application", Prentice Hall, Ch.13-4, 1997 

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