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전기자동차 충전소 주차구역, 앱으로 확보한다… 블루투스LE 기반 무선 주차제한장치

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마카이오, 스마트 주차제한장치 ‘파키터(Parketeer)’

마카이오는 스마트 주차제한장치인 ‘파키터(Parketeer)’를 개발하기 위해 노르딕 세미컨덕터의 nRF52832 SoC를 채택했으며, 이는 주차장의 가용공간 데이터를 클라우드에 전달하기 위해 nRF51822 SoC 기반 게이트웨이와 무선으로 통신한다.

독일 바드 홈부르그(Bad Homburg)에 있는 스마트 시스템 개발업체 마카이오(Makaio)는 전기자동차를 위한 자사의 스마트 주차제한 솔루션을 혁신적으로 구축했다. 별도로 구획된 주차구역에 전기차용 충전기를 설치하고, 이구역에 다른 차량들의 주차를 제한하기 위해 주차 차단기를 설치했다. 그리고 자동차 운전자들은 스마트폰을 앱을 통해 주차장을 간편하게 사용할 수 있게 했다. 여기에 저전력의 블루투스 LE 기술을 채택한 무선 주차 제한 장치를 구축한 것이다.

마카이오, 스마트 주차제한장치 ‘파키터(Parketeer)’

독일의 바드 홈부르그 시정부가 추진하고 있는 시험 계획 중 하나는 스마트 주차제한장치를 통해 전기자동차가 지정된 주차 공간과 충전소를 사용할 수 있도록 보호하는 것을 자동화하는 것이다. 각 주차제한장치는 전기자동차 운전자의 블루투스 4.0 이상의 스마트폰과 블루투스 LE 연결은 물론, 인접 주차제한장치와도 게이트웨이를 통해 블루투스 LE 연결을 했다. 이러한 주차제한장치들은 상호 연결되어 있기 때문에 운전자의 스마트폰 RF 범위를 벗어난 주차 구역이라 하더라도, 범위 내에 있는 주차제한장치를 통해 원하는 해당 주차제한장치가 열리도록 명령을 보낼 수 있다. 게이트웨이는 주차장의 가용공간 데이터를 LoRaWAN(Long Range Wireless Area Network) 기술을 통해 클라우드와 통신할 수 있다. 미국의 데지그네이티드 파킹(Designated Parking Corp.)에서 생산되는 이 주차제한장치는 원래 868MHz 원격 제어로 동작했지만, 추가 기능을 제공하기 위해 블루투스 LE로 업그레이드 됐다.

운전 중 주차장이나 충전소를 찾아야 하는 경우, 운전자는 ‘파키터 바드 홈부르그(Parketeer Bad Homburg)’ iOS 및 안드로이드 스마트폰 앱을 통해 이용 가능한 주차 장소를 찾거나 목적지에 도착했을 때 이용할 수 있도록 해당 구역을 예약할 수 있다. 주차 구역을 예약하면, 클라우드를 통해 게이트웨이로 요청이 전송되어 다른 사용자가 해당 주차 구역에 액세스하지 못하도록 해준다. 사용자가 예약된 주차 구역에 접근하면, 노르딕 SoC의 블루투스 LE 무선 연결을 이용하는 파키터 바드 홈부르그 앱을 통해 주차제한장치와 연결된다. 지불이 확인되면, 해당 주차 구역에 액세스할 수 있도록 주차제한장치가 내려간다. 주차제한장치는 이 데이터를 게이트웨이로 다시 전달하여 클라우드를 통해 서버 상의 주차가능 공간에 대한 데이터를 업데이트함으로써 다른 사용자들이 현재의 가용상태를 알 수 있도록 해준다.

운전자가 돌아와 주차장을 나갈 때는 앱에서 ‘주차 종료(Stop Parking)’를 누르면 주차제한장치가 올라가게 되며, 주차한 시간에 해당하는 요금이 고객의 계정으로 청구된다. 운전자는 앱을 통해 충전소에서 주차했던 시간도 확인할 수 있다.

전기자동차 주차장 및 충전소의 액세스 제어

노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor, 한국지사장: 최수철)는 마카이오(Makaio)의 ‘파키터(Parketeer)’ 무선 주차제한장치에 블루투스 무선 연결을 구현하기 위해 노르딕의 블루투스 LE(Bluetooth® Low Energy) 솔루션인 nRF52832 및 nRF51822 SoC(System-on-Chip)를 공급했다.

노르딕의 nRF52832 멀티 프로토콜 SoC는 64MHz, 32bit Arm® Cortex® M4F 프로세서를 비롯해 -96dB RX 수신감도를 갖춘 2.4GHz 멀티 프로토콜 무선(블루투스 5, ANT™, 독자적인 2.4GHz RF 프로토콜 소프트웨어 지원) 기술과 512kB 플래시 메모리 및 64kB RAM을 통합하고 있다. nRF52832 SoC는 첨단 블루투스 LE 애플리케이션을 구현할 수 있는 블루투스 5 인증 RF 소프트웨어 프로토콜 스택인 노르딕의 S132 SoftDevice와 함께 제공된다. nRF52832는 2.4GHz 무선 기술의 5.5mA 피크 RX/TX 전류와 노르딕의 nRF51 시리즈 SoC에 비해 최대 80%까지 전력소모를 줄일 수 있는 완전 자동 전력관리 시스템과 같은 기능을 통해 전력소모를 최소화할 수 있도록 설계되었다.

마카이오의 크리스토프 슈람(Christoph Schramm) CEO는 “노르딕의 블루투스 LE SoC를 사용하기로 결정한 중요한 요소는 잦은 배터리 교체를 방지할 수 있는 낮은 전력소모였다.”고 말하고, “또한 펌웨어를 업그레이드할 때마다 방수 처리된 주차제한장치를 분해하지 않기 위해서는 노르딕 SoC가 지원하는 OTA-DFU(Over-The-Air Device Firmware Update) 기능도 매우 중요했다.”고 밝혔다.

박은주 기자 news@icnweb.co.kr

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노르웨이 COOP 식품 유통센터에 적용된 터크 UHF RFID 솔루션

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유통센터 전경

노르웨이의 COOP 유통 센터에 터크의 UHF-RFID 시스템을 적용하여, 근거리 내 안테나 사용의 가능성을 입증하다!

독일의 Witron사는 물류 및 정보 기술을 위한 대형 물류 센터를 계획하고 구현할 뿐만 아니라 서비스 운영에 필요한 기타 요소들을 제공하는 업체이다. 단순한 작업부터 창고 관리 시스템과 같은 보다 복잡한 서비스까지 지원하고 있다. Witron사가 스칸디나비아 반도의 가장 현대화된 유통센터 중 하나인 노르웨이 식료품 업체 COOP의 신규 유통센터를 계획하고 신설했다. 이 창고는 엄청난 규모의 크기와 식별 기술의 복잡한 구조로 계획 단계부터 쉽지 않은 프로젝트였다. Witron사는 작업의 효율성을 위해, 유통 센서에 터크의 UHF-RFID 기술을 사용하여 바코드-RFID 통합 시스템을 구현하였는데, 두 회사의 노하우가 집약되어 인접한 UHF 안테나 작동 중 발생하는 혼선(cross-talk)을 방지하는 솔루션을 제공할 수 있었다. 또한, COOP에서 이미 사용하고 있던 UHF 태그를 재활용하여 계속 사용하도록 구성했으므로 고객의 만족도 또한 높았던 사례이다.

유통 프로세스
신설된 유통센터는 축구장의 약 7배로 대규모 단지이다. 이 센터에서 물품이 팔레트 위에 놓여 “COOP-Logistikkenter” 물류 라인에 도착하면, 팔레트는 하차 후 임시보관소에 저장된다. 미사용 팔레트는 해체된 뒤 트레이 또는 컨테이너로 이송된다. 이 유통센터에서는 트레이와 컨테이너 외에 2가지 유형의 팔레트가 사용되는데, UHF 태그가 장착된 플라스틱 팔레트와, 유통센터에서 제공하는 바코드-UHF 통합형 목재 팔레트이다. 바코드는 목재 팔레트를 구분하는 용도로 사용되며, 트레이와 컨테이너도 바코드에 의해 식별된다. 이후 시스템을 통해서 제품이 자동으로 이동되고 분류되고, 창고로 입출고되고, 주문에 따라 픽킹된다.

유통센터 전경

유통센터의 고민. 오슬로 인근의 식품 유통센터는 거대한 규모와 복잡한 시스템으로 인해 많은 어려움을 겪고 있다.

바코드-RFID 통합형 식별 시스템
최종 고객인 COOP의 요구사항은 ‘철저한 테스트’ 였다. 고객은 플라스틱 팔레트에 이미 장착되어 사용하던 UHF RFID 태그를 그대로 사용하기를 원했고, 이는 팔레트마다 바코드를 발행하여 부착해야 하는 번거로운 라벨링 작업을 줄여주었다. Witron 사의 담당자들은 계획 단계부터 UHF 식별 시스템의 적용 가능성을 면밀히 검토했다. 이 시스템은 팔레트 컨베이어 시스템의 각 교차 지점뿐만 아니라 입고장 영역에 UHF 읽기/쓰기 헤드를 설치를 필요로 했고, 그 수량은 250개에 달했다. 또한 Witron 는 7단계에 거쳐 물류 시스템 자체에 대한 컨트롤러를 프로그래밍 했고, RS485 통신을 통해 오토-ID 시스템을 연결했다. 컨피규레이션에서 각각의 스테이션들은 ‘스타’ 구조가 아닌 ‘ 라인’ 구조로 컨트롤러와 데이지 체인 방식으로 연결되었다. 이러한 방식의 토폴로지를 사용함으로써 게이트웨이 및 별도의 분산 포인트를 설정할 필요가 없어졌다.

UHF 태그가 부착된 상태로 출하되는 플라스틱 팔레트

UHF 태그가 부착된 상태로 출하되는 플라스틱 팔레트

RS485통신과 제어 가능한 안테나의 사용
프로그램을 위해 RS485 통신이 필요했고, 안테나 제어에 대한 요구사항으로 이 어플리케이션에 많은 수의 다양한 UHF RFID 읽기/쓰기 헤드를 사용할 필요가 없었다. “유통 센터에서 여러 개의 근거리 통신을 적용해야 했기 때문에, 안테나 제어 능력은 매우 중요한 선택 기준이었습니다. 여러 업체 중 터크의 안테나 제어 능력과 대처 능력이 뛰어나 협업하게 되었습니다.”라고 제어 기술 개발을 담당하는 Christian이 말했다.

RSSI 필터를 사용한 혼선 방지
테스트하는 동안 Witron사는 안테나가 읽을 필요가 없는 태그에 전원을 공급하면 혼선이 일어난다는 사실을 알게 되었다. 이 태그는 근접한 읽기/쓰기 헤드에 의해 전원이 공급될 수 있으므로 실제 최대 범위를 초과하는 범위에 도달하게 된다. 이는 안테나 출력 전원이 허용하지 않는데도 불구하고, 읽기/쓰기 헤드가 원거리의 태그 데이터를 수신한다는 뜻이다. “이런 경우, 다른 파라미터 값을 읽기/쓰기 헤드에 설정하여 방지할 수 있었습니다. RSSI 필터를 사용하거나, 읽기/쓰기 헤드가 수행하는 읽기 작업의 수를 제한할 수 있습니다.”라고 Christian이 덧붙였다. RSSI 값은 신호의 강도를 지정하므로 목표 대상체의 거리를 추정하는데 사용한다. 필터 설정으로 특정 거리에 있는 대상체를 읽기 작업에서 제외할 수 있다.

총 250개의 읽기/쓰기 헤드가 팔레트 컨베이어 라인의 모든 교차지점에 설치되었다.

총 250개의 읽기/쓰기 헤드가 팔레트 컨베이어 라인의 모든 교차지점에 설치되었다.

4차 산업혁명을 위한 솔루션!
이제 UHF 기술을 통해 고객이 하나의 태그로 전체 생산 및 공급망을 위한 완벽한 식별 시스템을 구현할 수 있게 되었다. 제조 업체에서 개별 소매 업체에 이르는 전체 과정을 하나의 태그에 완벽하게 기록할 수 있다. Christian은 “우리에게 이 프로젝트는 UHF 기술을 완벽하게 마스터할 수 있는 기회가 되었습니다. 터크와 협업하여 효과적으로 프로젝트를 끝낼 수 있었고, 결과적으로 매우 좋은 결과를 얻게 되었습니다.”라고 덧붙였다.
[제공. 터크코리아]

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[적용사례] 노드 드라이브, 스테인리스 스틸의 대안

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노드 드라이브시스템즈의 혁신적인 nsd tupH 표면 처리 기술은 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖도록 해준다.

노드 드라이브시스템즈(Nord Drivesystems)는 특수 환경 조건과 높은 위생 요건을 충족시키기 위해 nsd tupH(실드형 표면가공 시스템) 부식 방지 처리 기술을 개발했다. 이 혁신적인 표면 처리 기술은 알루미늄 드라이브를 매우 견고하고 내구성 있게 만들어준다.

노드 드라이브시스템즈의 혁신적인 nsd tupH 표면 처리 기술은 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖도록 해준다.

노드 드라이브시스템즈의 혁신적인 nsd tupH 표면 처리 기술은 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖도록 해준다.

 

노드 드라이브시스템즈(Nord Drivesystems)가 제공하는 nsd tupH 표면 처리는 살수세척에 최적화된 주조 알루미늄 하우징 기반의 기어 장치 및 원활 모터, 주파수 인버터, 모터 스타터를 위한 탁월한 부식 방지 처리 기술이다. 이는 특수 방법을 적용하여 표면의 내부식성과 견고성을 높여주며, 이러한 방식으로 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖게 해준다. 이러한 표면 처리는 코팅 방식이 아니라 기본 소재와 결합되어 영구적인 보호층을 형성하는 기법이다. 따라서 페인팅이나 코팅과 달리 전혀 분리되거나 벗겨지지 않으며, 손상은 국소적으로 제한되고, 확산되지 않는다. 이렇게 처리된 표면은 세척이 용이하고 산과 알카리에 대한 내성이 매우 뛰어나다. 또한 고압 세척이나 다른 종류의 매우 자극적인 세척 방식에도 사용할 수 있다.

nsd tupH 드라이브 장치는 페인팅 기반의 기어드 모터나 스테인리스 스틸 버전을 대체할 수 있는 견고하고 내구성 있는 솔루션이다. 소수의 제조업체들이 극히 일부 모델에서만 제공하는 스테인리스 스틸 드라이브와 달리 nsd tupH 표면 처리는 거의 모든 노드사의 알루미늄 제품에서 이용 가능하다. nsd tupH 알루미늄 드라이브 장치의 경우, 드라이브 샤프트를 비롯한 모든 DIN 및 표준 컴포넌트들이 스테인리스 스틸로 제작된다. 팬이 없는 원활 모터는 세균을 확산시키지 않고, 매우 조용하게 동작할 수 있다. 동기식 및 비동기식 모터 모두 공급되고 있으며, 효율 등급 IE2 및 IE3(비동기식 모터), IE4(동기식 모터)를 준수한다.

nsd tupH 기반의 노드 드라이브는 FDA Title 21 CFR 175.300을 준수하기 때문에 식품 애플리케이션에도 적합하다. 이들 제품은 DIN EN ISO 2409(스크래칭)에 따른 ASTM D1654-08 및 ASTM D714(블리스터링), ASTM D610-08(부식성), 그리고 DIN EN ISO 9227(염수 분무 테스트)에 따른 ASTM B117-09과 ASTM D3170(비석시험기) 테스트를 성공적으로 통과했다. 또한 식품 업계에서 사용하는 일반적인 세척제에 대한 내성도 테스트를 통해 확인되었다.

nsd tupH 표면 처리는 극한의 환경조건 및 위생적으로 매우 중요한 애플리케이션에 사용되는 모든 드라이브에 유용하다. 음료 및 식품 산업뿐만 아니라 수처리 및 하수설비는 물론, 해양 및 육상 애플리케이션이 모두 포함된다.

박은주 기자 news2@icnweb.co.kr

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