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홈 및 빌딩제어를 위한 KNX 네트워크와의 인터페이스

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건물 및 빌딩에 대한 제어 및 관리 시스템에 대한 비중이 날로 높아가고 있다. 냉난방은 물론 조명, 환기, 접근 통제 제어 등에 대한 비용과 이들을 최적의 조건으로 통합 제어하는 방안이 새로운 과제로 부각되고 있다. 또한 끊임없이 증가하는 에너지 사용을 최적화하는 방안도 적극 모색중이다. 이에 건물 및 빌딩 제어를 위한 개방형 표준 네트워크인 KNX(KONNEX)가 부각되고 있다. [편집자 주]
더욱 큰 대형 빌딩(properties)에 있어서, 가끔 KNX 인스톨레이션을 빌딩 내에 다른 기존의 시스템과 연결할 필요가 있다. 다양한 제조업자에 의해 제조된 인터페이스가 이러한 목적에 유용하다.
이러한 인터페이스를 통해 다음과 같은 것이 가능하다.
* 음성 메시지, 이메일 및 SMS 송신
* 자동 신호 송신
* KNX 인스톨레이션에서 스위칭 오퍼레이션을 트리거
* 상태를 스캔 및/또는 디스플레이 그리고
*KNX 인스톨레이션에 있는 장치를 재프로그램.
인터페이스에서 실행되는 기능은 제조업자-특성이다.
1. BACnet
상이한 많은 빌딩 자동화 시스템이 특히 아주 큰 건물에서 사용되며, 분리 솔루션으로 더욱 길어진 주기에 걸쳐 개발되었다. BACnet 표준은 공통 메니지먼트 레벨로 이러한 시스템을 관리할 수 있도록 개발되었다. BACnet은 빌딩 자동화 및 제어 네트워크를 위한 통신 프로토콜이다. 이것은 매니지먼트 및 자동화 레벨, 특히 가열, 환기 및 에어 컨디셔닝(HVAC), 조명 제어, 보안 및 화재 경보 기술에 적합하다.
BACnet은 ANSI 및 CEN 표준과 같이 승인된다.
KNX에 대한 연결을 위해서는 여러 가지 가능성이 있다. 한편으로는, KNX 텔레그램을 BACnet으로 통역하는 직접적인 게이트웨이가 있다.
표준화 맵핑
BACnet과 KNX 협회의 대표는 두 표준을 위한 공통 표준화 맵핑을 만들도록 결정했다. 이러한 공통 맵핑은 두 개의 개방형 표준을 강화하여, 스페시파이어(specifier)가 그의 바람직한 통신 표준으로 KNX와 BACnet의 조합: 빌딩 자동화를 위한 BACnet과 시스템 레벨을 위한 KNX – 을 사용하도록 권장한다. 상호협력의 결과는 BACnet 표준의 부록 H5: “BACnet과 KNX의 사용”- 에 공지되어 있다.
2. DALI
DALI는 “디지털 어드레스 가능 조명 인터페이스(Digital Addressable Lighting Interface)”를 나타낸다. 따라서 DALI는 어드레스 가능 인터페이스이다. 어플리케이션은 원래 룸-의존 조명 매니지먼트를 목표로 한다. 더욱 높은-오더의 KNX 시스템에서의 일체화는 게이트웨이를 통해 수행된다. DALI 인스톨레이션의 완전한 프로젝트 디자인 및 어드레싱은 ETS 프로그램을 통해 수행될 수 있다. DALI 인터페이스에 장착된 장치는 중앙에서 제어된다. 이러한 제어 유닛은 개별적인 구성요소의 제어 및 스캐닝을 책임지고 있는 마스터의 태스크를 접수한다.
하나 또는 복수개의 오퍼레이팅 엘리먼트는 DALI 제어 유닛의 디자인에 따라서, 연결될 수 있다. 더욱이, 밝기 센서와 일정한 조명 제어 회로의 인스톨레이션의 통합이 또한 가능하다. 게이트웨이의 용량에 따라서, DALI 인스톨레이션의 기능은 커미셔닝, 오퍼레이팅 및 진단하는 동안 KNX 시스템에서 완전하게 통합될 수 있다.
3. DMX
DMX512는 “디지털 멀티플렉스(Digital Multiplex)”의 약어이다. DMX512 시스템은 근본적으로 무대(stage)를 위해 고안되었으며, 조명 제어 시스템을 위해 수 년 동안 확립되어왔고, 속도 및 채널 수에 관하여 높은 표준을 충족한다. 세계 표준(DMX512는 USITT; United States Institute for TheatreTechnology에 의해 1990년 발표되었다. 그리고, DIN 56930으로 표준화되었다)과 같이, DMX512 시스템은 많은 이용자를 갖고 있으며, 이에 따라 시장에서 입수 가능한 많은 구성요소들이 있다.
현대적인 빌딩 시스템 기술에서 DMX 인스톨레이션의 통합은 그 밖의 다음의 사항도 가능하게 한다.
* 인스톨레이션에 있는 어떤 로케이션으로부터의 오퍼레이션
* 그 밖의 기능 예컨대, 일반적인 조명, 블라인드, HAVC 등등의 연결
* 물리적 센서 예컨대, 움직임 또는 날씨 센서의 통합
* 밝기-의존 제어
다양한 장치가 DMX 장치를 KNX 세계에 결합하는 것이 가능하다. DMX 장치는 어플리케이션의 필요조건에 따라 KNX 시스템의 다목적성에 최대한으로 활용되거나 또는 DMX 시스템의 더욱 빠른 속도에 최대한 활용된다.
4. 인터넷 및 IP 네트워크
한편 IP 네트워크 및 인터넷 억세스는 현대 빌딩의 표준이 되어왔다.
부가적인 기능이 KNX 인스톨레이션을 이러한 네트워크와 연결함으로써 개발될 수 있었다.
더욱 커진 KNX 인스톨레이션에 있어서, IP 네트워크는 또한 KNX 네트워크 내에 있는 KNX 텔레그램을 분배하는데 사용된다. 이러한 프로세스는 또한 KNX/IP 루팅(routing)으로 불리운다.
KNX 인스톨레이션은 또한 인터페이스를 통해 인터넷에 “간접적으로” 접속될 수 있다. 이러한 경우, 중간 서비스 제공자의 웹사이트에 로그 온하고 패스워드를 입력한 다음 필요한 KNX 인스톨레이션에 대한 연결을 설정하기 시작한다. KNX 인스톨레이션과 서비스 제공자 사이에 연결이 설정되자 마자, 정보는 표준 브라우저를 통해 복구될 수 있으며, 스위칭 오퍼레이션이 실행될 수 있다. 따라서, 사용자가 고정 IP 어드레스 없이 효율적인 비용을 가지고 인터넷으로의 계속적인 연결로 사용자의 KNX 인스톨레이션에 억세스하는 것이 가능하다.
5. KNX OPC 서버
OPC 는 프레스 제어용 “OLE”(OLE for Process Control) 를 나타낸다. 여기서, OLE 는 “Object Linking and Embeddig”을 나타낸다. OLE 는 다양한 소프트웨어 어플리케이션의 상호 연결을 가능하게 하는 윈도우 표준이다. OPC 프로토콜은 국제적인 산업 표준으로, 이 국제적인 산업 표준은 하나의 PC 시스템에서 상이한 제조업자의 프로그램과 구성요소 모듈의 통합을 가능하게 한다(http://www.opcfoundation.com 참조). 한편, 오퍼레이팅 시스템과는 독립적이며, 인터넷 표준을 근거로 하는 OPC 표준용 인터페이스도 또한 있다.
이러한 인터페이스는 OLE 와 윈도우와는 독립적인 OPC 프로토콜을 만든다.
KNX/OPC 서버는 KNX 인스톨레이션을 서비스 매니지먼트, 시각화 및 다른 소프트웨어의 세계에 연결하기 위한 강력한 소프트웨어 툴이다. KNX/OPC 서버는 인스톨레이션을 모니터하고 진단하기 위한 목적으로, 폭넓은 여러가지 어플리케이션 에리어에서 나온 많은 PC 프로그램이 KNX 인스톨레이션으로부터 데이터에 대한 간단한 억세스를 가지는 것을 가능하게 한다.
많은 프로그래밍 언어의 개발 환경은 OPC에 적합하다. 이는 OPC를 경유하여 KNX 인스톨레이션에서 나온 데이터에 대한 억세스를 가능하게 하는 당신만의 소프트웨어 어플리케이션에 기록하기에 아주 간단하고 편리하다. 이 장점은 서로 다른 인스톨레이션에서 나온 데이터를 단일 시각화 프로그램으로 컴파일하고 이를 디스플레이 하기를 원하는 경우, 더욱 분명해 진다.
기술적으로, KNX/OPC 서버는 eteC Falcon을 기본으로 하며, 소프트웨어 모듈은 버스 억세스를 위해 ETS 프로그램을 이용한다. ETS를 이용하여, 당신은 KNX/OPC 서버에 의해 직접 프로세스되는 프로젝트 데이터를 가진 파일을 만들 수 있다. KNX 시스템으로부터 이른바 OPC 아이템으로의 그룹 어드레스의 변환은 현저하게 단순화된다.
6. SMI
SMI 는 “표준 모터 인터페이스(Standard Motor Interface)”의 약어이다. SMI는 롤러 셔터와 집적 전자 회로를 구비한 드라이브가 있는 태양 차단 시스템을 위해 개발되었다.
드라이브와 컨트롤러의 연결은 파워 서플라이와 데이터 전달로서 5-코어 케이블을 통해 수행된다. 초당 2400비트의 데이터 전달이 양방향에서 가능하다. 16개까지의 SMI 드라이브는 SMI 세그먼트에서 상호 연결될 수 있으며 따로따로 제어될 수 있다.
위와 같은 드라이브의 연결은 일반적으로 KNX/SMI 액추에이터에서 직접 수행됨으로써 KNX 에 의해 직접 프로그램된다.
7. 전기 통신
아날로그 및 디지털 전기 통신 네트워크에 대한 연결이 있는 인터페이스는 구성가능한 음성 메시지를 송신하고 이메일 또는 SMS 메시지를 송신할 수 있다. 이러한 장치에 대한 외부 연결이 설정되면, 방 온도와 같은 정보는 DTMF(Dual-tone Multifrequency Dialling)가 있는 KNX 인스톨레이션으로부터 복구될 수 있거나/또는 외부 조명과 같은 스위칭 오퍼레이션이 수행될 수 있다. 인터페이스는 또한 자동적으로 특정 정보 예를 들면, 미리 세트된 한계 값의 초과 및/또는 미달은 물론 경보 신호(침입자, 화재 등등의)를 보고할 수 있다. 이러한 정보는 이벤트에 따라서 상이한 어드레스로 전달될 수 있다.
인터페이스는 – 가능하다면 – KNX 인스톨레이션에서 패스워드를 입력 및/또는 텔레그램 트래픽을 기록한 다음 KNX 인스톨레이션에서 원격으로 장치를 재프로그래밍하는 가능성을 제공한다. 따라서, 전기적인 인스톨러는 그의 전제조건(premises)으로부터 비용-효율면에서 작은 변화를 수행할 수 있다.
8. UPnP
Universal Plug and Play(UPnP, http://www.upnp.org 참조)는 표준화된 일련의 네트워크 프로토콜 및 데이터 포맷을 기본으로 한다. UPnP 표준은 전세계적으로 750 개의 컴퍼니에 의해 정의되었다. UPnP 표준은 서로 다른 제조업자에서 나온 장치 예를 들면, IP-기본 네트워크를 경유하는 스테레오 시스템, 루터, 프린터, TV, 조명을 제어하는데 사용된다. 이러한 네트워크에 연결된 UPnP 장치는 다른 UPnP 장치의 경우에 자동적으로 로그 온 할 수 있고, 다른 커미셔닝없이, 기본적인 기능이 즉시 가능하다는 것이 UPnP 표준의 장점이다.
시스템은 모두 KNX/UPnP 게이트웨이를 통해 함께 접속될 수 있으며, 서로 정보를 교환할 수 있다. 예컨대 스테레오 시스템은 KNX 신(scene)에 통합될 수 있고, 세탁기가 빨래를 다했으면, TV 에 메시지를 디스플레이할 수 있도록 한다.
아이씨엔 매거진 2009년 10월호

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힐셔, 산업용사물인터넷 지원 netIOT 활용방안 제시

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힐셔 netIOT

산업용 통신 솔루션 선두업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH)는 11월 2일(금), 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 기자 간담회를 개최하여 힐셔의 혁신적인 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안에 대해 소개하는 자리를 가졌다.

힐셔 netIOT

netIOT

힐셔 프로덕트 매니저인 크리스토프 훙어(Christof Hunger)는 “IoT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 필드 디바이스의 정보를 기반으로 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다”며 “힐셔는 디바이스 제조업체들이 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 더욱 집중하였고, 힐셔 솔루션을 통해 고객들이 스마트 팩토리를 구축하는데 도움이 되길 바란다.” 라고 말했다.

인더스트리 4.0과 IIoT는 4차 산업혁명으로 센서에서 클라우드까지 지속적인 통신을 요구한다. 힐셔는 이를 산업용 클라우드 통신이라 칭하고 고객들이 Industry 4.0, 스마트팩토리 및 IoT를 구현하도록 돕기 위해서 힐셔 netIOT 제품군이라는 솔루션을 구축하고, 지속적으로 프로모션을 진행하고 있다. netIOT는 netIOT 서비스(Service), netIOT 엣지(Edge), netIOT 인터페이스(Interface)와 같이 총 3개의 영역으로 구분된다. 특히 netIOT 인터페이스는 IoT 기능을 갖는 netX기반의 통신제품으로 netIC IOT와 같은 모듈형 제품을 생산 및 공급하고 있다.

힐셔 넷프록시

netPROXY

 

netIC IOT는 필드 디바이스용 지능형 멀티 프로토콜 모듈로 하나의 하드웨어만으로 모든 Real-Time Ethernet 슬레이브 프로토콜을 지원한다. OEM 고객들은 엔지니어링 툴을 이용하여 고객 어플리케이션 소프트웨어에서 한번만 개발하면 되는 고객 디바이스용 프로토콜 독립형 객체 모델을 생성한다. 네트워크 프로토콜 변경은 툴 내에서 ‘Build Process’를 통해 전적으로 진행되기 때문에 어플리케이션에 필요한 네트워크 별 조정이 없으며 OEM은 정확히 하나의 하드웨어와 소프트웨어 설계로 진정한 멀티 프로토콜 디바이스를 구현할 수 있다.

힐셔코리아 원일민 지사장은 “스마트 팩토리의 구축에 있어 가장 중요한 포인트는 IT영역과 OT영역의 연결에 있다”고 언급하며, “힐셔는 netIOT를 통해 시스템 설치시 발생할 수 있는 리스크를 최소화시킬 수 있게 하고자 한다. 기존OT영역의 사용자들이 IT영역으로 데이터를 전송하거나 클라우드에 연결함에 있어서 사용자의 실수나 의도치 않은 수고를 덜어줄 수 있는 제품과 서비스를 지원하고 있어 시스템 설계나 설치시 발생할 수 있는 오류나 리스크를 최소화 시켜준다”고 덧붙혔다.

힐셔 netIOT 제품에 대한 자세한 설명은 홈페이지 https://www.hilscher.com/products/product-groups/industrial-internet-industry-40/ 에서 확인할 수 있다.

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[포토] PTC, 3D CAD에 증강현실 접목해 디지털 트윈 현실화

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'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

(사진. PTC 코리아)


PTC코리아가 10월 18일 개최한 ‘2018 코리아 CAD 서밋’에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다. PTC의 3D CAD 소프트웨어 크레오(Creo®) 5.0은 디지털 트윈 솔루션을 현실화한 세계 최초이자 유일한 기술로 제품의 면면에 증강현실을 적용하여 물리적 세계와 디지털 세계를 연결한다. (사진. PTC 코리아)

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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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