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산업용 IoT를 위한 초소형 스마트 디바이스의 개발
Development of the Compact Smart Device for Industrial IoT 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.13 no.4, 2018년, pp.751 - 756  

류대현 (한세대학교 IT학부) ,  최태완 (경남과학기술대학교 메카트로닉스공학과)

초록
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스마트 팩토리나 산업용 IoT에서는 공장 내 모든 기기와 장비가 인터넷으로 연결되어 모니터링 됨으로써, 장비나 기기가 고장 나기 전에 예지보전을 통해 설비의 다운타임을 줄이고, 생산성과 가용성을 높일 수 있다. 공장내 주요 설비의 이상 상태는 온도의 이상 상승, 진동과 소음의 변화를 수반하여 나타나게 되므로, 좁은 공간에 쉽게 설치하여 설비의 진동상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 초소형 스마트 디바이스 개발은 매우 중요하다. 본 연구에서는 WiFi 기능이 있는 초소형 마이크로컨트롤러와 MEMS 가속도 센서를 이용하여 스마트 펙토리의 이상 고장 예지 및 건전성 관리를 위한 스마트 디바이스를 개발하고 그 성능을 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In smart factories and industrial IoT, all facilities in a factory are monitored over the Internet, thereby facility can reduce the downtime and increase the availiability by preventive maintenance before it breaks down. The abnormal conditions of the major facilities in the plant are caused by abno...

주제어

#가속도 센서   #예지 보전   #스마트 디바이스   #스마트 공장   #와이파이  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 최근 IoT 등 다양한 분야에 활용도가 높은 ESP8266을 사용하여 스마트디바이스를 개발하였다. ESP8266은 중국의 에스프레시프 시스템(Espressif System)에서 제작하여 판매하는 WiFi 통신 기능을 포함하고 있는 마이크로컨트롤러 또는 SoC(System on Chip)이다[9].
  • 본 연구팀에서는 산업체 전반의 주요 설비(가공기계, 검사설비, 회전기기 등)에서 자체결함으로 인한 이상 진동을 감지하여 어레이 LED로 표시하는 스마트 센싱 디바이스를 개발한 바 있다[3-5]. 본 연구에서는 WiFi 기능이 있는 Espressif Systems의 초소형 마이크로컨트롤러인 ESP8266과 MEMS 가속도 센서를 이용하여 스마트 팩토리의 이상 고장 예지 및 건전성 관리를 위한 스마트 디바이스의 개발하였다.
  • 본 연구에서는 WiFi 기능이 있는 초소형 마이크로 컨트롤러와 MEMS 가속도 센서를 이용하여 스마트 펙토리의 이상 고장 예지 및 건전성 관리를 위한 스마트 디바이스를 개발하였다. 또한 WiFi 환경에서 데이터를 전송 성능을 분석하여 실제 적용시 참고할 수 있도록 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
오픈 소스 하드웨어의 특징은 무엇인가? 오픈 소스 하드웨어는 디자인이 공개된 하드웨어로써, 누구나 하드웨어를 배우고, 수정하고, 배포하고, 제조하고, 판매도 가능하다. 최근 각광받는 오픈 소스하드웨어 보드는 아두이노, 저렴한 가격이지만 강력한 오픈 소스의 지원을 받고 있는 라즈베리 파이, 인텔 갈릴레오, 삼성전자 ATIK, Intel Edison, Espressif의 ESP8266 등이 있으며, 기타 Freescale, TI 등에서도 이들과 호환되는 보드를 공급하고 있다.
최근 각광받는 오픈 소스하드웨어 보드는? 오픈 소스 하드웨어는 디자인이 공개된 하드웨어로써, 누구나 하드웨어를 배우고, 수정하고, 배포하고, 제조하고, 판매도 가능하다. 최근 각광받는 오픈 소스하드웨어 보드는 아두이노, 저렴한 가격이지만 강력한 오픈 소스의 지원을 받고 있는 라즈베리 파이, 인텔 갈릴레오, 삼성전자 ATIK, Intel Edison, Espressif의 ESP8266 등이 있으며, 기타 Freescale, TI 등에서도 이들과 호환되는 보드를 공급하고 있다.
설비의 진동상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 스마트 디바이스가 중요한 이유는? 일반적으로 공장 내 주요 설비의 이상 상태는 온도의 이상 상승, 진동과 소음의 변화를 수반하여 나타난다. 따라서 좁은 공간에 쉽게 설치하여, 설비의 진동상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 스마트 디바이스의 개발은 매우 중요하다1).
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참고문헌 (9)

  1. D. Bandyopadhyay and J. Sen, "Internet of things: applications and challenges in technology and standardization," Wireless Personal Communications, vol. 58, Issue 1, May 2011, pp. 49-69. 

    상세보기 crossref

  2. J. Park, "Technology and Issue on Embodiment of Smart Factory in Small-Medium Manufacturing Business," The Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 40, Issue 12, 2015, pp. 2491-2502. 

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  3. D. Ryu, "Development of BLE Sensor Module based on Open Source for IoT Applications," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 3, Mar. 2015, pp. 419-424. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. D. Ryu and T. Choi, "Development of Open IoT platform based on Open Source Hardware & Cloud Service," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 5, Mar. 2016, pp. 485-490. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. D. Ryu, T. Choi, "A Development of Smart Sensing Device for Monitoring Abnormal Vibration of Industrial Equipment," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 12, no. 2, Feb. 2017, pp. 361-366. 

  6. H. Chao, B. Youn, P. Wang, and J. T. Yoon, "Ensemble of data-driven prognostic algorithms for robust prediction of remaining useful life," Reliability Engineering & System Safety, vol. 103, Jul. 2012, pp. 120-135. 

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  7. W. Thomson and M. Dableh, Theory of vibration with applications(5th Edition). Upper Saddle River, N.J., USA : Prentice Hall, 1998. 

  8. D. Ryu, "Development of IoT Gateway based on Open Source H/W," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 9, Sept. 2015, pp. 1066-1070. 

  9. InvenSense Inc., "MPU-6000 and MPU-6050 Product Specification, Revision 3.4," Datasheet, InvenSense Inc., Sunnyvale, CA, USA, Aug. 2013. 

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