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스마트 FEMS를 위한 VLC기반 인버터 원격제어 연구
A Study on Remote Control of Inverter Based on VLC for SMART FEMS 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.67 no.10, 2018년, pp.1382 - 1387  

이정훈 (Dept. of Electrical Information Control, Dong Seoul University) ,  이승연 (Dept. of Electrical Information Control, Dong Seoul University) ,  최상열 (Dept. of mechatronics, Induk University) ,  이종주 (Smart Power Grid Research Center, Advanced Power Grid Research Division, Korea Electrotechnology Research Institute) ,  김형오 (Dept. of Automation, Korea Polytechnic I)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

There is a high demand for energy efficiency improvement of factories that make up a large part of national electric energy. Therefore, research on smart FEMS technology for monitoring, analyzing and controlling energy consumption patterns is under way, but there is still a lack of research on detai...

주제어

#FEMS   #Energy management   #Channel   #LED   #Lighting communication  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 저탄소 친환경 소자인 LED조명을 이용하여 통신 기능을 수행하는 VLC를 소개하며 산업현장에서 많이 사용되고 있는 모드버스(MODBUS) 프로토콜을 VLC에 적용하여 인버터 제어가 가능한지 여부를 시뮬레이션을 통해서 분석하기 위하여 다음과 같이 구성하였다. 2장에서는 공장 실내 현장에서의 스마트 FEMS 구성을 알아보고, 3장에서 모드버스 프로토콜을 설명하고, 4장에서 VLC 통신의 채널 및 데이터 전송방식에 대해서 제안하고, 5장에서 모의실험을 통해서 제안한 결과를 확인하며, 6장에서 결론으로 마무리하려 한다.

가설 설정

  • 공장 실내 영역에서의 빛에 의한 통신이므로 지연확산에 의한 영향이 크지 않음을 고려하여 본 논문에서는 감쇠에 의한 부분만 고려하도록 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
VLC 통신채널의 역할은? 실내에서의 LED를 이용한 VLC 통신은 게이트웨이와 부하기기 또는 센서 간의 정보교환을 위한 통로이며, 빛을 이용하여 데이터를 전송한다. 실내 게이트웨이 송수신기는 그림 2에서 보는 바와 같이 주로 천정에 위치한 조명을 이용하지만 경우에 따라서 위치 변경이 가능하다.
VLC의 장점은? VLC (Visible Light Communication)는 가시광을 이용하여 정현파 또는 구형파의 형태로 데이터를 전송하는 통신 방식이다. 실내조명 등 기존의 인프라를 이용 가능하여 저비용으로 설치가 가능하고 인체나 정밀기기에 영향이 적어 첨단기기가 설치된 스마트 공장에서 타 전자장치에 영향을 미치지 않고도 무선화가 가능한 장점이 있다. 또한 통신범위를 쉽게 알 수 있고, 차단하기 쉬우며 보이는 빛의 범위 내에서 다양한 디바이스와 통신이 가능하다[2][3][4]. 무엇보다도 공장 내부의 조명이 LED로 변경되어 에너지 효율을 높이고 있으므로, 별도의 통신 채널을 사용하지 않고 LED(Light Emitting Diode)를 사용하는 것이 그 의미가 크다고 할 수 있다.
모드버스란? 모드버스는 제조설비, 센서, 기기 등을 제어할 수 있도록 1997년 Modicon(현 Schneider Electric)에서 개발한 시리얼통신 프로토콜이다. 약 240개의 장비들을 서로 연결하여, 온·습도, 장비상태 등의 센싱 데이터를 서버로 전송하고 기기들을 제어할 수 있고, SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템에서도 모니터링 서버와 RTU (Remote Terminal Unit)를 연결하기 위해 적용되기도 하였다.
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참고문헌 (7)

  1. Sun Kyung Huh, "Current Status and Implications of Energy Efficiency in Domestic and Foreign Manufacturing Industries Using FEMS", KIET Report, pp. 38-41, Sep. 2017. 

  2. Dongwan Kim, Sung-Pill Choi, Jong-Wook Kim, Byoungkwon Park, "A Study on the Wireless Communication Technology for Smart Factory", Proceedings of Symposium of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp. 930-931, June 2017. 

  3. Cha Jae Sang, "IEEE 802.15.7r1 OWC TG Standardization Status and forecast", Telecommunication Technology Association, https://www.tta.or.kr/data/weekly_view.jsp?news_id4770. 

  4. Jang Young min, "Current status of IEEE 802.15.7r1 OWC Standardization", http://vlca.net/site/wp/wp-content/uploads/2016/01/2015_10_26_YeongMinJangICEVLC2015CC.pdf. 

  5. Youngmin Kim, "Remote system monitoring and data visualization built with ubuntu", http://system-monitoring.readthedocs.io/en/latest/modbus.html. 

  6. Mitsubishi Electric, "Servo AMP Technical Note (MODBUS-RTU Communication)", http://www.famotech.com/Board/data_data/MR-J4-A-RJ(Modbus).pdf. 

  7. Jung Hoon Lee, "A Study on VLC Channel Modeling under Indirectness Light", The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, Vol. 38C, No. 8, pp. 706-712, August 2013. 

    원문보기 상세보기 crossref

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