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자동화 부문 모바일 애플리케이션을 위한 산업용 WLAN 솔루션

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무선 네트워크가 점점 더 대중화되고 있다. 이는 플랜트의 설치와 운용 상의 비용을 절감시키는 동시에, 고도의 유연성을 허용해 준다. < 편집자 주>
글: Mark Freeman
Siemens Automation & Drives, Product Manager
실시간 및 결정적 통신은 산업용 애플리케이션 세계에서 높은 중요성을 지닌다. 많은 솔루션들이 고속화된, 주기적 절차를 기반으로 하고 있다. 또한 물류 내지 운송 등과 같은 영역에서는, 100ms 미만의 응답시간에 대한 수요가 나타나고 있다. 이러한 요인들은 네트워크 인터페이스 간의 데이터 교환의 신뢰성과 속도에 영향을 끼치며, 이는 엄격히 한정된 수준의 응답시간에 부합되어야 한다.
오피스 세계와 IT-분야의 고전적인 기술은 이러한 요구들을 사전에 충족하지 못하며, 그 중 많은 경우에서, 이들은 개조 내지 적용과정 없이는 구현될 수 없다. Wireless LAN을 사용한 데이터 전송의 경우도 마찬가지다. 산업용 WLAN은 모바일 WLAN의 ‘데이터 예약’ 및 ‘전달 메커니즘’ 특성을 사용함으로써 그 요건들을 충족하고 있다.
무선 네트워크의 활용
무선 네트워크가 점점 더 대중화되고 있다. 이는 플랜트의 설치와 운용 상의 비용을 절감시키는 동시에, 고도의 유연성을 허용해 준다. 따라서 이들 무선 네트워크는 다음과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다.
– 제조 및 공정 자동화
– 식품•음료
– 물류/자동창고
– 운송(철도/도로)
– 크레인 및 트랙 관련 애플리케이션
통신 네트워크와의 무선 연결이 없다면, 이동 장비가 딸린 수많은 애플리케이션들은 실행이 불가능하거나, 실행되더라도 그 효율성이 크게 미치지 못한다. 손상되거나 파손될 우려가 있는 드래그 체인(Drag Chain)과 슬립 링(Slip Rings)은 이제는 더 이상 필요하지 않다. 데이터 통신에 연결된 이동 차량들은 수정이 곤란한 고정 트랙에 더 이상 제약을 받지 않는다.
무선 네트워크에서, 데이터 생산 및 서비스는 사내 어디서든 실질적인 사용이 가능하다. 이는 요청 및 수정이 동시에 이루어질 수 있다. 커미셔닝 중에 엔지니어는 플랜트 전체에 영향을 미치는 작동을 현장에서 직접 관찰할 수 있다.
신뢰성
산업용 애플리케이션에서 운용상의 신뢰성은 특히 중요하다. 이는 실시간 지원(전송 시간 보장) 및 결정적(Deterministic) 특성(예측 가능한 데이터 전송)에 대해 메커니즘을 제공하는 극히 신뢰성 있는 제품 사용을 요구한다. 즉 PLC와 같은 장치들은 자신의 데이터를 위기 상황에서도 신뢰성 있게 전송할 수 있다. IEEE 802.11에서 제시한 무선 표준(Wi-Fi 검인이 관련된 것)은 단지 제한된 옵션만을 제공한다.
IEEE 802.11 표준의 방법론은 산업용 애플리케이션의 최적화를 위한 훌륭한 기초로 선택될 수 있다. 이것은 산업용 무선 랜의 산업용 사양(I-features)들로 달성될 수 있으며, 이들 특질들은 IEEE 802.11의 확장을 대표하며, 완전한 호환이 가능하다. 즉 IEEE 802.11을 준수하고 있는(또한 가령 Wi-Fi 검인을 필한) 장치는 산업용 무선 랜 무선 셀(Radio Cell)에서 사용될 수 있다.
신뢰성 있는 제품 사용과는 별도로, 운용 신뢰성 또한 무선 링크를 최적으로 기획 및 설치함으로 달성할 수 있다. 무선 네트워크의 현장 강도를 측정 보고함으로써, 고객은 심각한 장애에서도 안심하고 작업을 할 수 있다. 대형 금속 컨테이너를 운반하는 이동형 지게차가 무선 링크를 변경시키는 반사 및 음영을 야기할 때에 대비해서도 적절한 예산이 확보되어야 한다.
견고한 구조
‘신뢰성’과는 별도로, 견고한 구조는 산업부문 고객들의 최대 요구사항이다. 이러한 사항은 방진 및 방수 효과가 요구되는 외장에 반영된다. 그 결과, 장치들은 별도의 배전반 (스위칭 캐비닛)없이 중앙에서 설정되기에, 최대의 유연성을 발휘할 수 있다. 그러나 설치 유연성은 더 한층 중요한 측면을 지니고 있다.
경우에 따라 가장 간단한 설치 지점이(가령 배전반과 같은 위치) 무선 통신 분야에는 때로 이상적인 위치가 아닐 수도 있다. 이를 간략히 설명하자면, 배전반 기능들은 패러데이 상자(Faraday Cage) 내지 라디오 파장 차단 기능을 선호한다. 배전반 덮개 위에 원거리 안테나를 설치하는 것이 가능하기는 해도, 안테나와 장치를 연결하는 동축 케이블의 소중한 출력 전력을 약화시킨다는 것을 명심해야 한다.
무선 전송의 관점에서 이상적인 위치가 선택될 수 있고, 또한 제품과 함께 공급되는 안테나를 사용할 수 있기 때문에, 동축 케이블이 별도의 안테나를 필요로 하지 않을 경우에는 해당되지 않는다.
데이터 보안
보안의 등급에 관한 문제는 흔히 회사의 보안 정책에 따라 좌우된다. 이 경우, 무선 링크 상의 데이터 전송이 지향성 안테나를 사용하여 추적•탐지될 수 있기 때문에, 전송 데이터의 암호화가 중요하다. 그러나, 단순히 데이터를 암호화한다고 충분한 것은 아니다. 임의의 데이터 전송이 이루어지기 전에, 올바른 파트너가 통신에 참여하고 있는지 확인할 필요가 있다. ‘사용자가 누구인가?’의 문제는 적절한 권한부여 프로토콜로 취급된다. 이러한 물음이 명확해짐과 동시에, ‘나에게 허용된 것은 무엇인가?’(권한부여)의 질문이 결정될 수 있다.
어떠한 형태의 보안조치가 취해지던, 사용되는 제품이 표준화되어 있을 뿐 아니라, 소유권 설정된 절차를 포함하지 않는 것이 중요하다. 보안 솔루션의 지명도가 높을수록, 해커들은 더욱 빠르게 루프 상의 가능한 맹점들을 발견해낼 것이다. 개방형 표준은 투자를 보호하고 (서로 다른 제조사들 간의 상호운용성), 고도의 데이터 보안을 가능케 한다.
다른 제조사들(가령 Cisco’s LEAP 프로토콜)과는 대조적으로, 산업용 무선 랜은 IEEE의 표준 및 WECA(가령, PA)의 규격에서 정확하게 정의된 메커니즘만을 사용한다.
산업용 무선 랜(Industrial Wireless LAN)
산업용 무선 랜은 IEEE 802.11 표준에 따라서 데이터 통신뿐만 아니라 산업부문 고객들에게 특별히 유용한 광범위한 확장성(산업용 사양)을 제공한다.
I-Features(Industry Features)
무선 통신이 생산 및 제조분야 산업에서 사용된다면, 무선 채널의 신뢰성은 가장 중요한 이슈가 될 것이다. 소비자 환경에 비하면, 기계 다운타임이 고비용을 수반한다. 운용 신뢰성을 향상시키기 위해, 산업용 무선 랜(Industrial Wireless LAN) 제품들은 부가 기능을 제공할 수 있다.
안테나 다양성 – 2개의 안테나에 의한 운용
무선 통신이 플랜트의 생산 부문에서 사용된다면, 다양한 안테나들이 사용되어야 한다. 이러한 기술을 사용하면, 반사 및 다중경로 수신 등으로 전파에 방해를 줄 수 있는 ‘어려운’ 환경에서 상당히 신뢰성 있는 무선 링크를 달성하는 일이 가능하다.
하나의 무선 카드에 대해 두 개의 안테나를 사용할 수 있기 때문에, 다양한 안테나를 사용할 때 인식을 용이하게 한다. 이로써, 수신자는 두 가지 상이한 안테나들의 정보를 평가하고, 수신 중에 보다 적극적으로 안테나를 선택할 수 있다. 전송 시에 다양성 기능은 일정한 횟수의 시도가 실패한 연후에는 자동적으로 다른 안테나를 선택한다.
무선 채널(Wireless Channel) 모니터링
IEEE 802.11 표준에서, 무선 링크의 품질을 모니터링 하는 일이 필요하다. 이 요소는 신뢰성에 막대한 영향을 미친다. 모바일 장치가 기계의 진단 내지 모니터링에 사용될 경우(비교적 느린 공정에서), 이 장치가 여전히 작업 수행이 가능한 지 여부를 관리수준에서 인지하는 것이 중요하다.
만일 가령, 그림 1에 제시된 바와 같이 Internet Pad MOBIC은 무선 접촉을 잃어버리면, 관리 수준의 제어장치는 이에 대해 정보를 공급하고 공정 제어를 수행할 수 있다. 이 상태는 무선 채널의 감도가 저하되어 신호가 불량하거나, 혹은 클라이언트가 셀로부터 단순히 벗어나서(그림 1에서 이는 지점 B임) 더 이상 원격 접촉을 하지 않을 때 발생한다. 그러면 이 액세스 포인트는 네트워크 관리 시스템 또는 Email로 SNMP를 전송한다. 또한 클라이언트의 상태를 주기적으로 추적하기 위해 컨트롤러에서 소프트웨어 블록이 사용된다. 산업용 무선랜에서, 이들 2가지 방법은 무선 채널의 모니터링 실행을 가능하게 하는 데 유용하다.
링크 점검
링크 점검이 실행될 때 어떠한 통신도 연결되지 않는다면, 프레임들은 선택된 시간 주기에 따라 노드에 전송되어 무선 네트워크에서 통신이 실행되고 있는지를 점검한다. 이 방법은 약간의 성능 감소가 있지만, 고도의 운용 신뢰성을 제공한다.
IP-Alive
IP-alive는 자동화 엔지니어링 환경에서 특히 보편적인 주기적 통신 연결들을 모니터링 한다. 선택된 IP 연결 상황에서, 모니터링 기능은 패킷들이 주기적으로 지정된 시간에 실제로 교환되는지를 점검한다. 패킷들이 소실되면, 링크 점검 메커니즘(에러 LED, 로그 파일, E-mail, SNMP trap)과 같은 다양한 방법으로 에러가 보고된다. 사용자는 상황에 적절한 보고 방법을 구성할 수 있다.
결정론적(deterministic), Real-Time
IEEE 802.11에 따라 실행되는 무선 랜은 사무실 및 가정 환경의 수 많은 애플리케이션을 대표하는 것으로 사용될 수 있는 강력한 무선 연결을 제공한다. 불행히도 이 표준은 실시간 및 결정론적 요건을 지닌 애플리케이션을 지원하지는 않는다. IEEE 802.11 표준에 따른 무선 랜은 모든 스테이션들이 공용 매체로의 액세스를 공유해야 하는 ‘공유 매체’이다. 액세스가 제어되는 동안, 이는 완벽히 예측 가능하지 않다.
아이씨엔 매거진 2006년 10월호

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2016 스마트테크쇼, 6월 8~10일 코엑스서 개최

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인공지능 시대를 전망하고 사람을 위한 스마트 기술을 소개하는 ‘2016 스마트테크쇼(Smart Tech Show 2016)’가 6월 8일부터 10일까지 코엑스에서 개최된다. 

본 행사는 ‘Smart Tech for Human’라는 슬로건 아래, ▲드론/로봇 ▲가상/증강현실 ▲에듀테크 ▲스마트 모빌리티 ▲리테일테크 ▲3D프린팅 등 주요 이슈를 선정하여 국내 대표 스마트 기술 컨퍼런스 및 전시회를 개최하며, 관련 산업 간의 시너지를 창출할 수 있는 비즈니스의 장을 마련한다. KT, LG전자, ADT 시큐리티, 프로차일드, 한국과학기술원, 경북대학교 산학협력단 등 각 분야별 주요 기업·기관 125개사 400부스 규모로 이루어질 예정이다. 

유통과 IT산업의 융합을 위한 자리로 스마트 기기 체험과 첨단 리테일 솔루션을 접목한 리테일&테크 특별관이 구성되어 IT/유통산업 관계자를 대상으로 앞으로의 IT 리테일샵이 나아갈 방향을 제시한다. 더불어 한국마이크로소프트와 SGA임베디드 주최로 ‘스마트 리테일에 최적화된 MS IoT 솔루션 세미나’를 개최하여 리테일에 스마트한 혁신을 가져올 솔루션을 소개하는 자리를 마련한다. 

◇인공지능 시대, 일자리 전망 콘퍼런스 개최 

본 전시회와 더불어 ‘인공지능 시대의 일자리 창출과 직업능력 개발’을 주제로 분야별 전문가를 초빙하는 전문 콘퍼런스가 6월 8일과 9일 이틀간 열린다. 

첫째 날은 IBM 김연주 상무와 국내 대표 뇌공학자인 카이스트 정재승 교수의 기조강연과 핀란드 미래학자 마르쿠 윌레니우스(Markku wilenius) 교수의 특별강연을 시작으로 스마트기술의 산업과 일자리에 대해 블록체인OS 박창기 대표와 한국직업능력개발원 김영생 박사의 강연이 이어질 예정이다. 

둘째 날은 ‘새로운 일자리 창출 엔진으로서의 VR 그리고 교육훈련 플랫폼으로서의 가능성’에 대한 한국VR산업협회 현대원 회장의 발표와 ‘에듀테크가 가져올 교육의 혁명적 변화를 주제’로 휴넷 조영탁 대표의 기조연설 후에 스타트업 케이스 스터디를 통해 스마트시대에서 일하기 위한 우리의 성공 전략을 짚어볼 예정이다. 

◇드론에 스마트 기술의 미래를 담다 

드론 관련 신기술 촉진과 국내 드론산업 활성화를 목적으로 6월 대규모 드론 이벤트가 열린다. 드론톤은 우수한 엔지니어와 창의적인 메이커들이 드론 관련 기술을 뽐내는 자리로, 4인 1조로 팀을 꾸려 드론을 직접 제작하고 완성된 기체로 드론 게임을 진행하여 완성도와 비행능력을 종합하여 우승자를 가리게 된다. 

드론 조작에 능숙한 유저라면 도전해 볼 만한 대회도 있다. 다양한 장애물 통과 미션을 통해 드론 실력자를 가리는 ‘드론챌린지’가 9일 개최된다. 우승자에게는 최신 스마트 모빌리티가 수여되며, 참가를 원하는 이는 한국FPV협회 홈페이지를 통해 신청 가능하다. 

그밖에 스마트카, O2O, 핀테크 등 분야별로 이루어지는 테크니컬 세미나와 국내 대표 엑셀러레이터간 의 공동 데모데이를 통해 참가기업과 바이어 간의 비즈니스 기회를 마련한다. 

본 행사는 홈페이지에서 온라인 사전등록 시 무료로 관람할 수 있다.

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한국마이크로소프트, Xbox 라이브 골드 멤버십 할인 이벤트 진행

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한국마이크로소프트(대표 고순동)는 Xbox One 구매 고객을 대상으로 Xbox 라이브 골드 멤버십 3개월권 40% 할인 이벤트를 진행한다고 밝혔다.

Xbox 라이브 골드 멤버십은 Xbox 게임의 멀티 플레이 모드를 즐기기 위한 필수 서비스로, 한 달에 2번의 무료 게임 다운로드 및 다양한 콘텐츠 할인 혜택 등을 제공하는 Xbox 전용 구독 서비스이다. 이번 이벤트는 온라인 판매처에서 6월 1일부터 8월 31일까지 3개월간 진행되며, 이벤트 기간 중 Xbox One과 Xbox 라이브 골드 멤버십 3개월권을 함께 구입하면, 골드 멤버십 3개월권을 17,280원에 구입할 수 있다. Xbox 라이브 골드 멤버십 할인 이벤트는 한정 수량 소진 시 사전 종료될 수 있으며, 더 자세한 사항은 판매처인 동서게임몰(www.dsgame.co.kr)에서 확인할 수 있다.

더불어 6월 13일까지 Xbox One 할인 이벤트도 진행 중이다. 할인 기간 동안 Xbox One 본체가 포함된 모든 패키지에 약 5만 원 할인이 적용되며, Xbox One 500GB 번들 기준 398,000원(예상 소비자가, VAT 포함)이다. 이번 Xbox One 할인 판매 이벤트에 참여하는 온오프라인 매장에서 진행되고 있으며, 수량 소진 시 사전 종료될 수 있다.

한국마이크로소프트 컨슈머 채널 그룹 유우종 상무는 “올 여름Xbox를 더 알차게 즐길 수 있는 이벤트를 준비했다. Xbox 라이브 골드 회원에게 매월 제공되는 무료 게임, 할인 혜택과 더불어 다가올 E3에서 발표될 라인업으로 Xbox 팬들의 게임 라이브러리가 더욱 풍성해질 것”이라며, “늘 Xbox를 응원해주시는 팬들에게 감사한 마음을 전하며, 앞으로도 팬들을 위한 좋은 이벤트를 많이 마련할 예정이다”라고 말했다.

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