초록 ▼

핵심기술
◦ CTC 통신 모뎀 관련 기술
◦ 임베디드 시스템 기술
최종목표
CTC 기술을 이용한 지능형 빌딩 시스템(Intelligent Building System, IBS) 제어용 통신 시스템 개발 및 상용화
개발내용 및 결과
가. 비접촉식 신호 결합 장치 개발
- 자심 재료의 선택
- 자심재료 형상 최적화 : 모의해석
- 고성능 자심 재료 제조와 평가
- 비접촉식 신호결합장치의 구성기술 개발
나. CTC용 통신 장치 개발
- CTC용 모듈 개발 : 전력선 모뎀

핵심기술
◦ CTC 통신 모뎀 관련 기술
◦ 임베디드 시스템 기술
최종목표
CTC 기술을 이용한 지능형 빌딩 시스템(Intelligent Building System, IBS) 제어용 통신 시스템 개발 및 상용화
개발내용 및 결과
가. 비접촉식 신호 결합 장치 개발
- 자심 재료의 선택
- 자심재료 형상 최적화 : 모의해석
- 고성능 자심 재료 제조와 평가
- 비접촉식 신호결합장치의 구성기술 개발
나. CTC용 통신 장치 개발
- CTC용 모듈 개발 : 전력선 모뎀의 CTC화를 위한 최적화
다. ZigBee 모듈 개발
- ZigBee 모듈 개발
- ZigBee S/W 개발
- 전자장치 제어용 Board 개발
- 무선 통신 Test
라. 통합 제어용 임베디드 개발
- CPU 모듈 개발 : 고성능 ARM Core를 적용, CPU 모듈 개발
- I/O 보드 개발 : ZigBee와 CTC 인터페이스 및 터치 기반 제어 기능을 제공하기 위한 인터페이스 모듈 개발
- 임베디드 OS 포팅
- 임베디드 응용 프로그램 개발
마. 선로 통신 특성 분석
- 노이즈 분석 : 실선로 분석을 통해 노이즈의 유입 정도와 대역 파악
- 임피던스 분석 : 임피던스 매칭 회로 설계를 위한 실선로의 임피던스를 분석
기술개발배경
◦ 지능형 빌딩 시스템을 구축하기 위해 유무선 통신 네트워크가 이루어져야하며, 신축 빌딩의 경우는 유무선 통신 네트워크가 설치되어 지능형 빌딩 시스템 구축에는 큰 어려움이 없다. 그러나 기축 빌딩에 대한 통신 네트워크를 구축하기 위해 별도의 통신선로를 구축하기에는 상당히 비용과 기간이 소요되기 때문에 많은 어려움이 있다.
◦ 에어컨의 배관을 이용한 구리관 통신(CTC)은 실매기와 실외기 사이의 통신거리가 가장 짧고, 분기가 적어 노이즈가 없기 때문에 위 문제에 대한 가장 적합한 해결책이며, 지능형빌딩시스템을 구축하기 위한 최선의 선택이다.
핵심개발기술의 의의
적용분야
◦ 지능형 빌딩, 공장 자동화, 환경 모니터링, 시스템 에어컨을 사용하는 다중 이용 건물 등의 자동화 시스템 및 센서 모니터링 시스템

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 지역산업기술개발사업 보고서 초록 ... 3
• 연구개발사업 주요 연구성과 ... 11
• 목차 ... 15
• 제1장. 서론 ... 20
• 제1절. 기술개발의 필요성 ... 20
• 1. 개발 대상 기술․제품의 개요 ... 20
• 2. 개발 대상 기술․제품의 중요성과 파급효과 ... 22
• 2.1. 기술적 측면 ... 22
• 2.2. 산업 및 경제적 측면 ... 25
• 제2절. 관련 현황 ... 30
• 1. 국내 ․ 외 기술 현황 ... 30
• 1.1. 국내 기술 동향 및 수준 ... 30
• 1.2. 국외 기술 동향 및 수준 ... 32
• 2. 국내․외 시장 현황 ... 34
• 2.1. 국내․외 시장 규모 및 수출․입 현황 ... 34
• 2.2. 국내․외 주요 수요처 현황 ... 34
• 3. 국내․외 경쟁업체 현황 ... 34
• 4. 국내․외 지식재산권 현황 ... 35
• 4.1. 관련 기술․제품의 국내 지식재산권(특허, 실용신안 등) 현황 ... 35
• 4.2. 관련 기술․제품의 국외 지식재산권(특허 등) 현황 ... 36
• 4.3. 연구팀 보유 특허 ... 36
• 제2장. 기술 개발 내용 및 방법 ... 37
• 제1절. 주관기관 기술개발 내용 및 방법 ... 37
• 1. ZigBee 모듈 개발 ... 37
• 1.1. ZigBee 모듈 H/W 개발 ... 37
• 1.2. S/W 구현 ... 44
• 1.3. 전자장치 제어용 ZigBee Base 보드개발 ... 54
• 1.4. 상호 연결 프로토콜 정의 ... 58
• 1.5. 무선 통신 테스트 ... 61
• 1.6. 소비전력 테스트 ... 62
• 1.7. 신뢰성 시험 ... 64
• 2. 통합 제어용 임베디드 개발 ... 68
• 2.1. H/W 개발 ... 68
• 2.2. WIn CE OS 포팅 ... 74
• 2.3. 임베디드 장치 어플리케이션 개발 ... 91
• 2.4. 케이스 설계 및 제작 ... 92
• 3. 선로 통신 특성 분석 ... 94
• 3.1. 노이즈 분석 ... 94
• 3.2. 임피던스 분석 및 Earthing Coil ... 96
• 3.3 통신 특성 시험 ... 97
• 3.4. 통합 테스트 베드 시제품 제작 ... 98
• 제2절 참여기업 기술개발 내용 ... 100
• 1. CTC용 신호결합장치 개발 ... 100
• 1.1. 자심재료의 선택 ... 100
• 1.2. 자심재료 형상 최적화 : 모의해석 ... 101
• 1.3. 고성능 자심재료 제조와 평가 ... 102
• 1.4. CTC용 신호결합장치의 구성기술 개발 ... 107
• 2. 비접촉식 신호결합장치의 특성 시험 ... 116
• 2.1. 공인 인증 시험 수행 ... 116
• 3. 소형 비접촉식 신호결합장치의 개발 ... 125
• 3.1. 소형 신호결합장치의 자심 재료 개발 ... 125
• 3.2. 소형 신호결합장치의 케이스 개발 ... 126
• 3.3. 소형 신호결합장치의 제작 ... 128
• 3.4. 소형 신호결합장치의 온도 특성 시험 ... 129
• 제3절. 주관 및 참여기업 연계협력 기술개발 내용 ... 133
• 1. CTC용 통신 장치 개발 ... 133
• 2. CTC용 통합 통신 장치의 특성 시험 ... 136
• 2.1. 전력선 통신 시험 ... 136
• 2.2. PLC-Serial 통신 ... 137
• 2.3. 온도에 따른 구동 특성 실험 ... 140
• 3. CTC용 통합 통신 장치 개선 ... 143
• 3.1. CTC 통합 통신 장치 개선 개발 개요 ... 143
• 3.2. CTC 통합 통신 장치의 내부 회로 개선 및 PCB 제작 ... 143
• 3.3. CTC 통합 통신 장치의 하우징을 통한 최종 개발 ... 146
• 제3장. 최종 개발 결과물 및 평가결과 ... 148
• 제1절. 최종 개발 결과물 ... 148
• 1. ZigBee 모듈 ... 148
• 2. 임베디드 보드 ... 148
• 3. ZigBee I/O Board ... 148
• 4. 소형 신호 결합 장치 ... 149
• 5. CTC 통신 장치 ... 149
• 6. 임베디드 장치 어플리케이션 ... 150
• 7. 통합 테스트 베드 ... 150
• 제2절. 평가방법 및 평가 결과 ... 151
• 1. 정량적 평가항목 ... 151
• 2. 평가방법 및 결과 ... 152
• 2.1. 무선 모듈 평균 대기 소모 전력 ... 152
• 2.2. 데이터 손실율 ... 153
• 2.3. 모듈 EMC 시험 ... 154
• 2.4. CTC용 신호결합장치의 특성 평가 ... 155
• 2.5. CTC용 신호결합장치의 내환경 특성 평가 ... 156
• 2.6. 신호결합장치의 체결 방식 ... 157
• 2.7. CTC용 통합통신장치의 특성 평가 ... 158
• 2.8. CTC용 통합통신장치의 EMC 시험 ... 159
• 제4장. 결론 ... 160
• ① 신호결합장치 개발 ... 160
• ② CTC용 통신 모뎀 개발 ... 161
• ③ Zigbee 통신 모듈 개발 ... 161
• ④ 통합 제어용 임베디드 개발 ... 161
• ⑤ 통신 선로 분석 ... 161
• ⑥ 통합 통신 장치 개발 ... 162
• ⑦ 특허 ... 162
• ⑧ 인증 ... 162
• ⑨ 고용 ... 162