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기술동향 <기술동향: 센서> 오쿠다케 센서를 사용한 원스톱 솔루션

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작성자 댓글 0건 조회 4,569회 작성일 22-01-05 12:17

본문

사진 1. Rooster NSX의 확장 보드 



서론

산업용 IoT가 제공하는 센서 중 HACCP에 대해 유용한 것으로 온도 센서와 습도 센서가 있다. 단독으로 쓰거나 대규모의 집중 감시, 온프레미스에서 클라우드까지 현장에 센서를 가져오자마자 바로 사용할 수가 있어 식품 제조, 식품 가공업, 식품 검사 회사, 급식 위탁 업체 등에서 많은 실적을 가진 썬 전자의 ‘오쿠다케 센서 솔루션’에 대해 자세히 설명하도록 한다.


특징

‘오쿠다케 센서 솔루션’은 일반산업용 표준 장비 구성 및 HACCP를 대상으로 한 ‘오쿠다케 센서 솔루션 Ⅱ EX1 스타터 세트’가 있다. 여기에서는 이 HACCP를 위한 패키지를 중심으로 설명하도록 한다.

‘오쿠다케 센서 솔루션 Ⅱ EX1 스타터 세트’의 특징은 아래와 같다.

• Master Device는 산업용 라우터/에지 서버로서 실적을 보유한 썬 전자의 Rooster NSX 7000 기반

• Master Device 1대에 여러 개의 센서 Slave Device를 별 형태로 구성

• Master Device와 Slave Device는 920㎒ 대역 무선 배선이 불필요하며 장거리 통신이 가능

• 중계기를 사용하면 한층 더 멀리 혹은 장애물을 우회한 통신이 가능

• Master Device는 직접 LTE 무선망을 통해 인터넷에 연결되며 기존 네트워크에 대한 영향이 없음

• Master Device와 Slave Device의 페어링은 출하 시에 설정이 완료된 상태

• Slave Device는 내부에 있는 온도/습도 센서 외에 냉동고 대응 외부 온도 센서가 있음

• Slave Device는 전지로 구동하며 배선 불필요함/전지 수명은 3년

• Slave Device 방수 레벨은 IPX4

• Slave Device-Master Device 간의 전파 강도를 그 자리에서 눈으로 확인할 수 있는 설치 지원 도구        (Android 앱) 무료 제공 

• 당사가 제공하는 클라우드 서비스 ‘Sun IoT Platform’에서 받은 날부터 데이터 관리를 시작할 수 있음.


‘오쿠다케 센서 솔루션’이라는 이름(오쿠다케: 두기만 하면 되는)처럼 Slave Device를 배치하여 전원을 켜기만 하면 바로 사용할 수 있다.

최소 구성은 Master Device 1대 + Slave Device 1대이며, Slave Device를 추가로 구입할 수 있다. 최대 32대까지 Slave Device를 늘릴 수 있으며 시험 도입을 거쳐 본격적인 도입 시에 단계를 밟아 확장할 수 있다.

최초 구성으로 설치 예정 지역의 전파 상황을 확인한 후에 필요에 따라 중계기를 사용한 구성을 단계적으로 구축할 수도 있다.

계측 데이터는 무선 구간을 포함한 전 구간에서 암호화되어 있다.


수집된 데이터는 클라우드나 온프레미스 서버에 집약되고 각종 장표 출력 기능을 통해 HACCP의 에비던스로 이용할 수 있다. 또한 HACCP를 위해 외부 온도 센서 교정 및 조정이 가능한 기능이 있다.

안정적인 운용에 이바지하기 위한 Rooster 시리즈의 공통적인 ASC 기능은 기기 전문가가 없는 환경에서 이상이 발생했을 때 사람이 없어도 자동 복구를 시도하여 안정적인 운용 할 수 있도록 해준다.

또한 SunDMS(당사 무료 기본 클라우드 서비스)를 통해 원격지에서도 집중적으로 기기 감시와 유지 관리가 가능하다.


시스템 구성

‘오쿠다케 센서 솔루션 Ⅱ EX1 스타터 세트’ 시스템 구성은 다음과 같다.

• Master Device: Rooster NSX7002

• 공유기 안테나: LTE용×2, 920㎒용×1

• 공유기 AC 어댑터

• Slave Device: 오쿠다케 센서ⅡEX1×1

• 1년치 LTE 통신 회선 이용료 (SIM)

• 중계기(옵션): 오쿠다케 센서 중계기

• Sun IoT Platform (클라우드 서비스)


(1) Master Device

Master Device의 NSX7002 라우터/에지 서버 제품인 NSX7000에 ‘오쿠다케 센서’용 확장 보드가 추가된 제품으로, 이 확장 보드가 920㎒ 대역에서 무선 통신을 한다.

Master Device에는 LTE 통신 모듈이 탑재되어 있으며, SIM을 꽂기만 하면 독립된 인터넷이 연결된다. 이에 따라 기존 네트워크에 영향을 주지 않고 설치할 수 있다.

Master Device의 기본 모델인 Rooster NSX7000은 Linux OS 라우터/에지 서버 제품으로, 산업용으로 설계된 각종 기능 및 특징을 가진다. 


장기간의 안정적인 운용을 실현할 수 있도록 전파 상태에 따른 통신 오류 등을 방지하기 위한 정시 리셋(하드웨어/소프트웨어) 설정과 네트워크 소통 감시 등 자체 복구가 가능한 기능 ‘ASC (Autonomous Stable Connection)’을 탑재하여 무인 환경에서도 안정적으로 운용할 수 있다. 케이스도 제어반 등에 부착하는 것을 전제로 한 안테나가 외부에 달린 커넥터가 있으며, 내환경성을 중시한 금속 케이스로 이루어져 있다.


또한 산업용에서는 수십 대에서 수천 대에 이르는 기기를 관리할 필요가 생기는 경우가 많으며 각각의 펌웨어/소프트웨어 관리와 전파 상황 변화 등을 파악해야 한다. Rooster 시리즈에서는 이러한 클라우드 기반의 관리 시스템에서의 ‘SunDMS(썬 전자 디바이스 관리 서비스)’가 무상으로 제공되므로 Master Device 가동을 원격으로 집중 관리할 수 있다.


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그림 1. Master Device/Slave Device/무선 구간 



(2) Slave Device

Slave Device는 여러 센서 데이터를 마이크로컴퓨터로 처리하고 920㎒ 대역을 통해 Master Device인 NSX7002로 송신한다. Slave Device에서의 통신은 정기적으로 센서 데이터 통신과 미리 Slave Device에 설정해둔 이벤트 발생 시에 이루어지는 비정기 통신이 있다. Slave Device, Master Device 간의 통신은 쌍방향이며 Slave Device에 대한 각종 설정 정보 등은 Master Device에서 Slave Device로 내려가는 방향의 통신으로 이루어진다.

HACCP용 기기가 다루는 데이터에는 온습도 센서 이외에 전파 강도(RSSI)나 Slave Device 자신의 전지 전압(잔량) 등도 포함된다. 따라서 설치 후 클라우드의 대시보드에서 전파 환경의 변화나 전지 잔량 파악 등을 집중적으로 할 수 있다.


(3) 중계기

중계기는 Slave Device에서 공유기로의 920㎒ 대역 무선 통신이 도달할 수 없을 때 사용한다. 단순하게 거리 문제로 도달할 수 없는 경우뿐만 아니라 장애물 등으로 통신이 도달하지 못하는 경우에 우회하는 사용 방법으로 사용할 수도 있다. 중계기는 전지 구동이 아니라 USB 전원의 사용이 전제이다. 클라우드 서비스에도 중계기의 정보가 전송되고 어떤 Slave Device 등의 중계기를 경유하고 있는지까지 판별할 수 있다.



..(후략)   


露木 久雄 / 썬전자㈜

  본 기사는 2022년 1월호에 게재되었습니다. 

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본 기사는 월간지[計側技術] (일본일본공업출판주식회사 발행)로부터 번역·전재한 것입니다.

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