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[#sps_live] Eplan, 피닉스컨택트와 ´발열 반영 설계(Thermal Design Integration)´ 디자인 공개

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좌측: 온도 조절 장치 도어 부착. 컴포넌트 설치 위치의 일부가 영역에서 벗어남.중간: 온도 조절 장치 좌측면 부착, 모든 컴포넌트가 온도 조절 가능 영역에 위치. 우측: 공기순환이 차단되는 영역 없음.

독일에서 개최된 2015 SPS IPC Drives(국제 자동화 시스템 및 부품 전시회)에서 EPLAN은 피닉스 컨택트(Phoenix Contact) 및 리탈(Rittal)과 함께 ‘열 설계 통합(Thermal Design Integration)’을 선보였다. ‘열 설계 통합(Thermal Design Integration)’은 온도조절 시스템을 이용한 에너지 효율적 제어 캐비닛 설계에 새로운 가능성을 제시한다. 이러한 가상 엔지니어링 통합으로 기업들은 온도조절 시스템을 통해 설계 오류를 방지하고, 불필요한 가동중단이나 서비스 요청을 피할 수 있어 비용은 줄이면서도 프로세스 품질을 향상시킬 수 있게 되었다.

제어 캐비닛의 열 손실 분포도. 좌측: 일반적으로 보여지는 인클로저. 우측: 열 손실 분포가 표시된 인클로저. 컴포넌트의 컬러는 열 부하 밀도와 관계되는 것으로, 빨강색으로 보여지는 컴포넌트는 냉각이 필요한 부품.

제어 캐비닛의 열 손실 분포도. 좌측: 일반적으로 보여지는 인클로저. 우측: 열 손실 분포가 표시된 인클로저. 컴포넌트의 컬러는 열 부하 밀도와 관계되는 것으로, 빨강색으로 보여지는 컴포넌트는 냉각이 필요한 부품.

SPS IPC Drives 전시회에서 EPLAN은 피닉스 컨택트(Phoenix Contact) 및 리탈(Rittal)과 함께 디지털 제품 데이터, 소프트웨어 기반 프로젝트 플래닝, 새롭게 개발한 온도조절 솔루션으로 구성된 통합 컨셉의 ‘열 설계 통합(Thermal Design Integration)’을 선보였다. 이는 사용자가 제어 캐비닛의 설계 및 냉각, 무결함 동작을 지속적으로 향상시키고, 강력한 제어 캐비닛 엔지니어링이 가능하도록 해준다. 설계자는 온도조절 문제들을 고려하여 조립 레이아웃을 검증하고, 이러한 상호작용을 통해 최상의 온도조절 솔루션을 공급할 수 있다.

이와 더불어 EPLAN Pro Panel의 가상 3D 설계는 타깃 특수 기능이 확장된다. 핵심 목표는 제어 캐비닛 설계자에게 각각의 온도조절 시스템 제품들의 통합 가능성, 성능한계, 기능성에 대한 정보를 제공함으로써 직관적이면서도 최대한 간단하게 가장 효율적인 온도조절 솔루션을 개발할 수 있도록 하는 것이다.

´핫 스팟(Hot Spots)´ 방지

설계자는 온도조절 컴포넌트의 배치를 최적화하기 위해 냉각장치를 필요로 하는 제어 캐비닛 내부의 컴포넌트 위치에 대한 정보가 필요하다. 이는 처음부터 핫 스팟(Hot Spot)을 방지하기 위해 매우 중요하다. EPLAN Pro Panel은 2016년 가을부터 새로운 기능을 제공할 예정이며 설치된 컴포넌트의 크기 대비 최대 열 손실에 기반하여 계산된 열-부하 밀도에 따라 컴포넌트의 색상를 다르게 표현한다.

또한 설계자는 전체 캐비닛 상에 분포된 열-부하 밀도에 대한 정보를 얻을 수 있으며 분포가 균일하지 않을 경우 배치도에서 타깃 변경을 통해 수정할 수 있다. 모든 필요한 정보는 EPLAN Data Portal의 디바이스 데이터처럼 이용이 가능하다. 이를 위해 피닉스컨택트는 자체 환기장치를 가지고 있는 장치의 풀로우 방향 및 최대 열 손실, 최소 점유공간 등과 같은 값들을 비롯해 EPLAN Data Portal에 통합된 컴포넌트와 관련된 디바이스 데이터를 제공한다.

최적의 온도조절 및 타깃 냉각

제어 캐비닛 내부의 원활한 공기순환을 위해, 설계자는 온도조절 시스템의 결정인자들을 통해 컴포넌트의 배치 위치를 비교할 수 있는 시각적인 도움이 필요하다. 공기순환을 위해 유지되어야 하는 공간과 이상적인 온도조건을 갖춘 영역들을 리탈의 온도조절 솔루션을 이용해 그래픽적으로 나타낼 수 있다. 한편 온도 조절 컴포넌트가 필요한 양의 공기를 순환하기 위해 확보한 공간에는 다른 컴포넌트를 배치할 수 없다.

공기흐름 및 열 손실 시각화

최적 온도 조절 영역은 온도 조절 컴포넌트가 성능을 발휘할 수 있는 영역이다. EPLAN ProPanel은 냉각 공기의 최대 추진거리, 디바이스 내외부로 흐르는 공기 흐름의 각도 등과 같이 관련된 파라미터들에 대해 시각화한다. 또한 거리에 따른 공기 흐름의 속도를 고려하여 냉각 기류의 도달 거리를 제한한다.

좌측: 온도 조절 장치 도어 부착. 컴포넌트 설치 위치의 일부가 영역에서 벗어남.중간: 온도 조절 장치 좌측면 부착, 모든 컴포넌트가 온도 조절 가능 영역에 위치. 우측: 공기순환이 차단되는 영역 없음.

좌측: 온도 조절 장치 도어 부착. 컴포넌트 설치 위치의 일부가 영역에서 벗어남.중간: 온도 조절 장치 좌측면 부착, 모든 컴포넌트가 온도 조절 가능 영역에 위치. 우측: 공기순환이 차단되는 영역 없음.

공기 순환장치를 사용해야만 난류 영역을 방지할 수 있기 때문에 냉각 기류는 도어와 평행으로 캐비닛 안으로 유입된다. 이를 위해 온도조절이 최적화된 공간임을 알려주는 요소를 갖춘 디바이스별로 특화된 주변장치가 필요하다. 향후 이러한 모든 필요한 데이터 및 정보는 리탈의 온도조절 컴포넌트 데이터에 포함되어 제공될 예정이며, EPLAN Data Portal에서도 이용이 가능하다. 또한 EPLAN Pro Panel을 사용하면 다양한 테스트 작업에 대한 정확한 검증이 가능하다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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스마트자동차

유니티, 마이크로소프트와 협력한 자율주행 시뮬레이터 ‘에어심’ 공개

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유니티가 마이크로소프트와 협력해 자율주행 테스트용 오픈소스 플랫폼을 제공한다

자율주행용 딥러닝 및 인공지능(AI) 테스트 오픈소스 플랫폼 ‘에어심(AirSim)’ 발표
GitHub에서 누구나 무료로 다운로드 가능

세계적으로 가장 널리 사용되는 리얼타임 3D 개발 플랫폼을 제작하는 유니티 테크놀로지스가 마이크로소프트와 협업해 개발자가 가상 환경을 제작하고 자율주행 시스템에 관한 딥러닝 및 인공지능(AI)을 테스트할 수 있는 오픈소스 플랫폼 ‘에어심(AirSim)’을 공개했다.

에어심은 소프트웨어 개발 플랫폼 GitHub(https://github.com/Microsoft/AirSim)에서 무료로 다운로드할 수 있다. 유니티의 AI 소프트웨어 개발 키트인 ‘머신러닝 에이전트(Machine Learning Agents, ML 에이전트)’ SDK를 사용하는 에어심은 운영 효율화 및 사업 비용 절감을 꾀하는 자동차 및 드론 제조업체에게 큰 이점을 제공할 것으로 기대된다.

아시시 카푸르(Ashish Kapoor) 마이크로소프트 연구 & AI 분야 수석연구원은 “에어심을 통해 제조사와 연구자들이 자율주행 차량용 AI와 딥러닝을 발전시킬 수 있도록 돕고자 한다”며, “유니티는 자동차 제조업계의 기업들이 비용 효율적인 방식으로 사실적인 가상 환경을 개발하고, 자율주행과 딥러닝에 관한 새로운 실험을 해볼 수 있도록 지원한다”고 밝혔다.

유니티가 마이크로소프트와 협력해 자율주행 테스트용 오픈소스 플랫폼을 제공한다

유니티가 마이크로소프트와 협력해 자율주행 테스트용 오픈소스 플랫폼을 제공한다

모빌리티 업계의 기업들은 빠르게 변화하는 시장 환경, 비용 부담과 매출 변동 등 다양한 문제에 직면해 있어, 높은 비용이 드는 자율주행 테스트를 진행하기 어렵다. 자율주행 테스트에 필요한 사실적인 가상 환경을 만들기 위해서는 복잡한 인프라와 값비싼 하드웨어가 필요하다. 반면 에어심은 커뮤니티 중심의 테스트용 오픈소스 플랫폼을 제공하고, 유니티 에셋 스토어에서 기존에 판매되던 패키지를 사용해 빠르고 손쉽게 가상 환경을 생성할 수 있어 이러한 비용을 절감할 수 있다.

에어심은 유니티의 ‘엔티티 컴포넌트 시스템(ECS, Entity Component System)’과 ‘C# 잡 시스템(C# Job System)’을 활용해 시뮬레이션 실행 시 더 높은 초당 프레임 수와 원활한 퍼포먼스를 얻을 수 있다. 또한 유니티의 ML 에이전트를 에어심에 통합해 새로운 딥러닝 및 강화 학습 테스트를 실행할 수도 있다.

호세 데 올리베이라(Jose De Oliveira) 유니티 수석 소프트웨어 엔지니어는 “현재 자율주행 테스트를 진행하는 브랜드들은 고객의 기대에 부응하는 동시에, 전면 도입과 수익 창출에 몇 년이 더 걸릴 기술에 더 많은 비용을 투자해야만 하는 어려움에 처해 있다”며, “유니티와 에어심을 활용하면 테스트 비용을 절감하고, 더욱 정확한 데이터를 바탕으로 의사 결정을 내릴 수 있으며 자율주행 시스템의 성능을 높일 수 있다”고 강조했다.

박은주 기자 news@icnweb.co.kr

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스마트시티/빌딩

마이크로칩, 업계 최저 소비전력 LoRa SiP 제품군 출시

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원거리 무선 커넥티비티 및 시스템 배터리 수명 증대 구현

LoRa® (Long Range) 기술은 저전력 성능과 원거리 무선 커넥티비티를 결합해 사물인터넷(IoT)의 통신 거리를 넓히고 있다. 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 분야의 세계적인 리더인 마이크로칩테크놀로지(북아시아 총괄 및 한국 대표: 한병돈)는 LoRa 기반 커넥티드 솔루션 개발을 가속화하기 위해 초저전력 32비트 마이크로컨트롤러(MCU), sub-GHz RF LoRa 트랜시버 및 소프트웨어 스택을 갖춘 고도로 통합된 LoRa 시스템 인 패키지 (SiP, System-in-Package)를 출시했다고 밝혔다. SAM R34/35 SiP 는 인증된 레퍼런스 디자인과 함께 주요 LoRaWAN™ 게이트웨이와 네트워크 제공 업체를 통해 검증된 상호운용성을 제공하므로 하드웨어, 소프트웨어 및 지원을 통해 전체 개발 프로세스를 크게 간소화할 수 있다. 이들 디바이스는 슬립 모드에서 업계 최저 소비전력을 지원하고 원격 IoT 노드의 배터리 수명을 더욱 늘려 준다.

대부분의 LoRa 엔드 디바이스는 장시간 슬립 모드를 유지하며 적은 양의 데이터 패킷을 전송할 경우에만 깨어나 동작한다. 초저전력 SAML21 Arm® Cortex® -M0+ 기반 MCU가 탑재된 SAM R34 디바이스는 전력 소비를 크게 줄이고 엔드 애플리케이션에서의 배터리 수명을 연장할 수 있도록 최저790nA에 불과한 소비전력으로 슬립 모드를 지원한다. 소형 6×6 mm 패키지에 고도로 통합된 SAM R34/35 제품군은 작은 폼팩터 설계 및 수년간의 배터리 수명을 요하는 장거리용 저전력 IoT 애플리케이션에 적합하다.

이러한 초저 소비전력 외에도, 개발자들은 간소화된 개발 프로세스를 통해 애플리케이션 코드를 마이크로칩의 LoRaWAN 스택과 결합하여 Atmel Studio 7 SDK(Software Development Kit)로 지원되는 ATSAMR34-XPRO 개발 보드(DM320111)를 활용하여 신속히 프로토타입을 제작해 보다 빠른 디자인을 구현할 수 있다. FCC(Federal Communications Commission), IC(Industry Canada), RED(Radio Equipment Directive) 로부터 인증 받은 이 개발 보드를 통해 개발자들은 자신들의 설계가 여러 지역에 걸쳐 규제기관 요건을 충족시킬 수 있을 것이라는 신뢰성을 확보할 수 있다.

블록 다이어그램

블록 다이어그램

LoRa 기술은 저전력 애플리케이션이 LoRaWAN 오픈 프로토콜을 통해 지그비®(Zigbee®), Wi-Fi® 및 Bluetooth® 대비 훨씬 넓은 범위에서 통신할 수 있도록 설계됐다. 스마트 도시, 농업 모니터링 및 공급망 추적과 같은 다양한 응용 분야에 적합한 LoRaWAN은 도시 및 농촌 환경에서 모두 동작할 수 있는 유연한 IoT 네트워크를 구현한다. 로라 얼라이언스(LoRa Alliance™)에 따르면, LoRaWAN 사업자 수는 1년새 40곳에서 80곳으로 2배 이상 증가했으며, 100여개가 넘는 국가에서 LoRaWAN 네트워크를 활발하게 구축하고 있다.

마이크로칩의 무선 솔루션 사업부 부사장인 스티드 콜드웰 (Steve Caldwell)은 “LoRa 생태계는 급속한 성장 단계에 접어들고 있으며, 마이크로칩은 로라 얼라이언스(LoRa Alliance)의 창립 멤버로서 LoRa 기술 성공을 위한 강력한 성장 동력이다”라고 전하며, “마이크로칩은 SAM R34를 통해 무료 소프트웨어, 우수한 고객 지원 및 신뢰할 수 있는 공급 등의 혜택을 제공하는 소형 및 저전력 디바이스를 위한 종합 공급업체로서 명성을 이어나간다”고 덧붙였다.

SAM R34/35 제품군은 마이크로칩의 LoRaWAN 스택 지원과 인증 및 검증된 칩 패키지를 통해 고객의 위험 부담을 낮추고 RF 애플리케이션 설계를 가속화할 수 있도록 돕는다. 862-1020 MHz 범위에서 동작하는 전세계 LoRaWAN 지원으로 개발자는 디자인 프로세스를 간소화하고 재고 부담을 줄이는 동시에 어느 곳에서나 단일 가변부(part variant)를 이용할 수 있다. SAM R34/35 제품군은 특허권을 보유한 포인트 투 포인트 연결은 물론 Class A, Class C 엔드 디바이스를 지원한다.

마이크로칩의 SAM R34/35 LoRa 제품군은 6가지 변형 디바이스로 출시되어 개발자들에게 엔드 애플리케이션을 위한 주변장치 및 메모리의 최적 조합을 선택할 수 있는 유연성을 제공한다. 해당 제품군은 64-리드 TFBGA 패키지로 제공되는 SAM R34 디바이스와 USB 인터페이스가 없는 SAM R35 디바이스를 포함한다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트자동차

인피니언, 차량용 LED 드라이버 제품군 LITIX™ Basic+ 출시

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infieon Litix Basic

인피니언테크놀로지스는 시중에서 유연성이 가장 뛰어난 싱글 LED 단락 회로 진단 기능을 통합한 LED 드라이버 제품군 LITIX™ Basic+를 출시한다고 밝혔다. 새로운 엑티브 리트라이(Active Retry) 기능 모드는 오진단 가능성을 줄여, 운전자가 불필요하게 정비소를 방문하는 일을 피할 수 있다는 것.

이미 미국과 독일 자동차 회사들은 싱글 LED 단락 회로를 검출할 수 있는 LED 드라이버 제품을 요구하고 있다. LITIX Basic+ 제품군은 이 기능을 통합한 3개 디바이스를 제공한다. 1개 입력 및 1개 출력 채널(1in/1out) 제품인 TLD2132-1EP, TLD2131-3EP(1in/3out), TLD2331-3EP(3in/3out)이다. 결함 진단을 위해서 LED 체인의 전압을 사전에 지정된 레퍼런스 전압과 비교한다. 사용하는 LED와 동작 조건에 따라서 저항을 사용해서 레퍼런스 전압을 조절할 수 있다.

오류가 발생하면 LED 드라이버가 마이크로컨트롤러에 상태를 보고한다. 시스템의 진단 요청에 따라 해당 채널을 비활성화 하거나 활성화 상태로 놔둔다. 시중의 다른 솔루션과 달리, LITIX Basic+ 제품은 채널이 비활성화 되더라도 추가적인 엑티브 리트라이 기능을 사용할 수 있다. 엑티브 리트라이는 채널들을 잠시 다시 활성화하여 LED를 주기적으로 스캔하는 것을 말한다. 그럼으로써 오류 조건이 제거되었을 때 자동으로 재시작 할 수 있다.

LITIX Basic+ 제품은 싱글 LED 단락 회로 외에도 개방 부하 결함과 접지 단락 회로 결함을 검출할 수 있다. 또한 진단 기능들을 유연하게 구성할 수 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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