산업환경에서의 IP-USN을 이용한 실시간 데이터 모니터링에 관한 연구
The Research of Real-time Data Monitoring using IP-USN in the Industrial Environment
- 주제(키워드) IP-USN , 6LowPAN , 실시간 모니터링
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김기형
- 발행년도 2009
- 학위수여년월 2009. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신대학원 유비쿼터스시스템
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000009464
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
산업환경에서의 실시간 모니터링 기술은 산업장비의 상태를 적어도 1초에서 3초 내에 알 수 있어야 하며 통신장애가 발생했을 경우에는 빠른 시간 내에 네트워크가 복구되거나 우회경로를 확보하여야 한다. 유선의 경우는 통신선로가 전용으로 사용되기 때문에 실시간 모니터링 구현이 용이하지만 무선의 경우는 무선특성상 브로드캐스팅이라는 특성과 기존 설치되어 있는 무선 환경과의 간섭, 통신에러 시의 에러복구 능력 등이 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 열악한 산업환경에서의 무선노드와 게이트웨이 사이의 데이터 전송을 6LoWPAN기반의 IP-USN기술이 적용가능한지 알아보고 데이터 모니터링의 실시간성을 확보하기 위한 방안 및 실험결과를 바탕으로 향후 실제 적용을 위한 몇 가지의 방안을 제시하도록 하였다. 산업현장에서의 무선간섭은 순간적인 경우가 많기 때문에 무선노드에서 일정한 시간마다 발생한 데이터를 시간적으로 중복하여 게이트웨이로 전송함으로 일반적인 데이터 전송에 비하여 좋은 실시간성 확보를 할 수 있었으며, 다양한 실험에서 얻어진 결과 데이터를 분석하여 데이터 크기 및 전송주기에 따른 적정규모의 노드 수를 제시하였다.
more목차
제1장 서론 .................................................................... 7
제2장 관련 연구기술 ....................................................... 9
제1절 IEEE 802.15.4(LR-WPAN)..................................... 9
제1항 IEEE 802.15.4 개요............................................. 9
제2항 네트워크 토폴리지.............................................. 9
제3항 기기 구조........................................................ 10
제4항 IEEE 802.15.4 프레임 구조................................. 11
제2절 6LoWPAN.......................................................... 14
제1항 6LoWPAN 개요................................................. 14
제2항 6LoWPAN 프레임 구조....................................... 15
제3절 ZigBee............................................................. 19
제1항 ZigBee 시스템 개요.......................................... 19
제2항 네트워크 토폴리지............................................ 20
제3항 ZigBee 프레임 구조.......................................... 20
제4절 ISA100.11a........................................................ 21
제1항 ISA100.11a 개요............................................... 21
제2항 ISA100.11a 프레임 구조..................................... 23
제4절 WirelessHART................................................... 24
제1항 WiressHART 개요............................................ 24
제2항 WirelessHART 프레임 구조................................ 25
제5절 제어 및 모니터링 기술......................................... 26
제3장 실시간 데이터 모니터링 시스템............................... 28
제1절 시스템 구성....................................................... 28
제2절 산업환경에서의 간섭............................................ 30
제3절 센서 네트워크와 실시간 모니터링 네트워크의 차이점. 32
제4장 IP-USN기반 실시간 데이터 모니터링 실험.................. 36
제1절 실험환경............................................................ 36
제2절 일반 전송방식에 따른 실시간성 실험....................... 39
제3절 시간차 중복 데이터 전송방식에 따른 실시간성 실험... 39
제5장 실험결과 및 종합분석............................................ 40
제1절 일반 전송방식에 따른 실험................................... 40
제1항 0.5초 간격 일반 전송......................................... 40
제2항 1.0초 간격 일반 전송......................................... 42
제3항 2.0초 간격 일반 전송......................................... 43
제2절 시간차 중복 데이터 전송방식에 따른 실험................ 45
제1항 0.5초 간격 시간차 중복 전송............................... 45
제2항 1초 간격 시간차 중복 전송.................................. 46
제3절 실험결과 종합분석.............................................. 48
제6장 결론 및 향후 과제................................................. 50
참고문헌...................................................................... 51
ABSTRACT.........................................................52
