시리얼 통신(Serial Communication)에서 가장 중요한 2가지 요소는 속도와 편리성이다. 최근 이더넷의 출현으로 시리얼 디바이스의 거리 및 인터페이스 상의 한계점을 해결하는 것이 가능해졌다. 이더넷의 동향을 기반으로 하는 시리얼 디바이스 서버는 RS-232 또는 RS-422/485 시리얼 통신 프로토콜을 사용하는 네트워크가 가능한 디바이스로 설계되고 있다. < 편집자 주>
글_ 어드밴텍, www.advantechkorea.co.kr
시리얼 통신(Serial Communication)에서 가장 중요한 2가지 요소는 속도와 편리성이다. 실생활에서의 적용과 관련하여, 산업적인 환경에는 제어를 위해서 다양한 호스트와 연결이 필요한 수많은 시리얼 디바이스들이 있다.
초기의 시스템들은 이러한 시리얼 디바이스와의 연결을 위해서 전용의 구리선을 사용하였고 산업용 어플리케이션을 위해서 공급자 규정의 독점적인 시리얼 프로토콜을 사용하였다. 많은 어플리케이션에 적당하기는 하지만, 1-케이블, 1-디바이스 시스템은 제한적인 송신 거리, 제한된 하드웨어 자원 및 시리얼 디바이스의 제한된 인터페이스 옵션과 같은 많은 문제점이 있다.
시리얼(Serial)과 이더넷(Ethernet)
최근 이더넷의 출현으로 시리얼 디바이스의 거리 및 인터페이스 상의 한계점을 해결하는 것이 가능해졌다. 이더넷은 높은 데이터 전송률과 shelf infrastructure의 결합을 통해서 중요한 산업 네트워크로서 자립이 가능한 유비쿼터스 솔루션이다.
이더넷의 동향을 기반으로 하는 시리얼 디바이스 서버는 RS-232 또는 RS-422/485 시리얼 통신 프로토콜을 사용하는 네트워크가 가능한 디바이스로 설계된다. 시리얼 데이터를 요약하고 그것을 이더넷을 통해서 전송하는 것에 의해서 시리얼 디바이스 서버는 이더넷과 IP (TCP/IP, UDP/IP) 네트워크상에 실제적인(virtual) 신호 링크를 허용한다.
COM 재지정(redirection) 소프트웨어 설치 이후, 표준의 시리얼 조작 요청은 레거시(legacy) 시리얼 디바이스와의 호환성을 보장하고 기존의 소프트웨어와의 역방향 호환도 가능하게 하면서, 시리얼 디바이스 서버에 분명하게 재지정된다. 그 결과 사용자는 공장 내에서의 시리얼 연결 거리를 연장할 수 있으며 그 외에도 공장 전반에 걸쳐, 시설, 사무실 빌딩 혹은 전 세계의 글로벌 기업의 시리얼 연결의 거리를 연장할 수 있다.
부상하는 시리얼 디바이스 인터페이스
ARC 보고서는 2011년까지 산업용 이더넷(Industrial Ethernet)을 위한 시장 기회는 미화로 9억 달러를 초과할 것으로 추산하였다. 이것은 적절한 인터페이스를 갖는다면, 전세계 대부분의 통신 디바이스가 이 급성장하는 시장의 부분이 될 수 있음을 의미한다. 시리얼 디바이스의 인터페이스는 이더넷의 동향에 뒤떨어지지 않기 위해서 변환되어야만 한다.
이러한 거대한 시장 기회의 장점을 살리기 위해서, 산업용 디바이스는 좀 더 고객 지향적인 방향으로 개발되어야 할 필요가 있다. 또한, 이더넷 기반의 시리얼 디바이스 서버의 직접적인 장점들은 다음과 같다.
효율적인 통신 – 하나의 디바이스가 하나의 컴퓨터와 통신을 하는 대신, 다른 하나의 디바이스는 네트워크상의 모든 컴퓨터와 통신을 할 수 있다.
낮은 유지관리비용 – 일부 시리얼 디바이스는 이더넷 통신을 위한 적절한 인터페이스를 이미 보유하고 있다. 기존의 시리얼 디바이스를 단지 내장형 이더넷 인터페이스가 있는 신형의 버전으로 업데이트 하기 위해 비용을 낭비할 필요가 없다.
소프트웨어의 수명확장 – 기존의 많은 소프트웨어는 마치 로컬 COM 포트와 연결되어 있는 것과 같이 시리얼 디바이스와 통신하기 위해 사용 가능하다.
시리얼 디바이스 서버가 RS-232, RS-422/485 시리얼 디바이스에 접속하기 위한 보다 쉬운 방법을 제공한다 하더라도, 여전히 현재의 시리얼 디바이스 서버에 관한 몇 가지 한계점은 있다. 하나의 시리얼 디바이스 서버를 사용하면서, 그 디바이스는 설정 기간 내에 있는 네트워크상의 단 하나의 컴퓨터와만 통신할 수 있다. 디바이스로부터의 데이터는 해당 컴퓨터에만 전송될 수 있다. 다른 어떤 컴퓨터도 이 데이터를 공유할 수 없다.
대부분의 시리얼 디바이스 서버는 단 하나의 LAN 포트를 제공한다. 만약 이 연결이 끊길 경우, 디바이스를 더 이상 호스트에 연결할 수 없다. 어떤 시리얼 디바이스 서버는 2개의 LAN 포트를 제공하고 캐스케이딩 접속 연결을 지원할 뿐이다.(Daisy Chain – 직렬연결방식) 이 방식이 단 하나의 LAN 포트 모듈보다는 좋지만, 접속중의 하나가 끊길 경우, 이 경로 뒤에 있는 모듈은 연결이 되지 않을 것이다.
어드밴텍의 솔루션
시리얼 디바이스에 대한 찬반양론과 이더넷 시대의 도래를 고려하여, 어드밴텍의 EKI RS-232/422/485 시리얼 디바이스 서버는 견고하면서 컴팩트한 크기로 리던던트 네트워킹을 위한 2개의 파워 인풋과 2개의 LAN포트, 고속의 1개 또는 2개의 RS-232/422/485 시리얼 포트를 겸비하고 있다. 이러한 앞선 기술로 이루어진 EKI 시리얼 디바이스 서버는 송신 안전성을 보장하는 “동시 듀얼 LAN 리던던시”와 “향상된 멀티 액세스 기능” 이 두 가지의 강력한 특징을 보유하고 있다.
동시 듀얼 LAN 리던던시
리던던트 LAN접속으로, 네트워크에 문제가 있는 경우에도 통신은 방해 받지 않는다. 하나의 연결은 프라이머리와 그 나머지는 백업으로 자동 할당되며 프라이머리 연결의 손실은 데이터 완전성을 보장하면서 즉각적이고 자동적인 전환을 시작한다.
향상된 멀티 액세스 기능
RS-485 모드버스(Modbus) 시스템에 의해 요구되는 독특한 1 케이블-1 디바이스 시스템 대신, 이더넷은 어느 시리얼 데이터가 이더넷 네트워크를 통해서 수령 호스트에 전달되는지를 통해서 서버와 게이트웨이의 사용을 허용한다. 어드밴텍은 강력한 Serial-to-Ethernet, Ethernet-to-Serial 시리얼 디바이스 서버를 제공하고 있다. EKI 시리얼 디바이스 서버는 보다 진보된 요구에 대응하기 위해서 COM 포트 재지정, TCP 서버/클라이언트 및 UDP 모드 등과 같은 다양한 특징을 겸비하고 있다.
EKI-1000 시리즈는 브로드캐스트 모드와 폴링 모드가 가능한 각각의 시리얼 포트를 위해 5개의 호스트 연결을 제공하는 멀티 액세스 기능도 지원한다. 브로드캐스트 모드에서, EKI 시리얼 디바이스 서버는 하나의 어플리케이션으로부터 명령을 처리하고 이 시리얼 포트에 연결된 모든 어플리케이션으로부터의 데이터에 응답을 한다. 폴링 모드에서, EKI 시리얼 디바이스 서버는 하나의 어플리케이션으로부터의 명령을 처리하고 이 어플리케이션에 대해서만 응답을 한다. 다른 어플리케이션으로부터의 쿼리는 현재 진행중인 프로세스가 완료될 때까지 대기해야 한다.
핵심적인 어드밴텍의 시리얼 디바이스 서버의 목록은 다음과 같다.
(1) 무선 LAN 시리얼 디바이스 서버
* EKI-1351: 1-port RS-232/422/485 to 802.11b/g WLAN Serial Device Server
* EKI-1352: 2-port RS-232/422/485 to 802.11b/g WLAN Serial Device Server
(2) 시리얼 디바이스 서버
* EKI-1521: 1-port RS-232/422/485 Serial Device Server
* EKI-1522: 2-port RS-232/422/485 Serial Device Server
* EKI-1524: 4-port RS-232/422/485 Serial Device Server
듀얼 LAN 리던던트 연결을 통해서, EKI 시리얼 디바이스 서버는 접속성, 신뢰성, 시스템 안정성을 크게 개선시켰으며, 같은 도메인 내의 디바이스 존재 유무와 관계없이 리던던트 구성을 간소화하였다. 그리고 시리얼 디바이스 공유를 위해서 시리얼 디바이스 서버를 사용함으로써 사용자는 별도의 시리얼 라인과 시리얼 디바이스 개인의 호스트에 부착할 필요가 없게 되었다. 이러한 시리얼 디바이스로부터 데이터를 수집하는 것이 상당히 효율적이며 용이해지고 있다.
아이씨엔 매거진 2008년 10월호