• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.553-556
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• 2014

최근 선박 전자 장비들이 디지털 인터페이스 표준을 위해 NMEA(National Marine Electronics Association)에서는 CAN Part B 표준 버스 프로토콜 기반의 네트워크 표준인 NMEA2000 표준을 개정하였다. NMEA2000는 네트워크상에서 PnP 기능을 가지는 멀티토커, 멀티리스너로서 네트워크 관리를 위한 서버가 필요 없는 멀티마스터의 실시간 제어 네트워크이다. 본 연구에서는 NMEA2000 기반의 선박 센서용 프로토콜 변환 알고리즘의 구현과 NMEA2000/CAN/Ethernet/RS422, RS485, RS232 포맷 변환 및 NMEA2000 기반 전용 케이블을 고려한 아날로그 데이터 모듈 외형 설계 및 개발을 목표로 한다. 본 연구를 통해 NMEA2000 핵심 기술의 개발과 적용을 통해 새로운 조선 IT 시장을 선점할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.317-322
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• 2015

최근 선박용 전자, 통신 장비들이 다양하고 복잡해짐에 따라 새로운 통신 프로토콜을 적용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그중에서도 CAN(Controller Area Network)통신 프로토콜을 기반으로 하는 NMEA(National Marine Electronics Association)2000 프로토콜은 대표적인 차세대 선박용 프로토콜로 표준화와 더불어 선박에 적용되고 있다. NMEA2000은 선박에서 사용되는 다양한 데이터들을 다른 전자장비로 통신하기 위한 표준으로 네트워크 관리를 위한 서버가 필요 없는 멀티마스터의 실시간 제어 네트워크이다. 본 연구에서는 NMEA 2000 기반의 선박 센서용 프로토콜 변환 알고리즘의 구현과 NMEA2000/CAN/Ethernet/RS232 등의 데이터 포맷 변환 및 NMEA2000 기반 전용 케이블을 고려한 아날로그 데이터 모듈의 개발을 목표로 한다. 본 연구에서 NMEA2000 핵심 기술의 개발과 적용으로 다양한 통신 프로토콜을 지원함으로써 사용자 기반의 데이터 모니터링 시스템을 설계하고 구현하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.183-186
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• 2010

본 논문은 해상전자장비의 인터페이스(Interface) 표준인 NMEA(National Marine Electronics Association) 기반의 해상전자장비 표준 프로토콜과 선교 항해당직 경보시스템(BNWAS : Bridge Navigational Watch Alarm System)에 관한 표준을 따라 안정적이고 Real-Time을 지원하는 FlexRay 기반으로 구현하고자 한다. 기존의 선박통신에 사용되는 NMEA 통신 프로토콜과 BNWAS은 RS-232, RS-422 등으로 구현하고 있다. 때문에 통신에 대한 안정성 및 신뢰도를 보장하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 FlexRay 통신 규격들을 적용하여 전송 중 데이터의 손실되거나 오류가 생기지 않도록 선박내 통신에 사용할 수 있는 차세대 FlexRay 프로토콜을 사용하여 안정성과 신뢰도를 제시하고자 한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.405-411
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• 2017

As the number of sensors in a ship has increased, studies have been actively conducted to efficiently manage a large amount of data. Sensors in a ship follow the NMEA (National Marine Electronics Association) data format. In particular, NMEA0183 standardized as IEC 61162-1 and NMEA2000 standardized as IEC 61162-3 are widely used. NMEA0183 is a protocol based on serial communication and NMEA2000 is a protocol based on CAN (Controller Area Network) communication. We implemented a gateway that receives data from NMEA0183 sensors and NMEA2000 sensors and then transmits them to the server on TCP/IP network. By using the NMEA2000 0183/2000 gateway to receive the sensor data and manage it through the ship's preventive maintenance system, the sensor data can be utilized efficiently and promptly. This management can reduce crew's daily tasks and reduce the number of accidents.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.2419-2422
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• 2010

현재 선박용 통신 네트워크의 구성은 RS-422, RS-485, CAN, EtherNet 기반의 물리계층으로 NMEA0183, NMEA2000, MiTS(Maritime information Technology Standards) 프로토콜을 지원하도록 설계하고 있다. 특히, 기존의 선박통신은 별도의 전용선을 설치해야하는 단점이 있다. 그러나, 기존의 통신방식과 달리 전력선 통신은 선박내부에서 사용하고 있는 AC220V /DC24V을 그대로 사용하는 장점이 있다. 그러므로, 본 논문에서는 이러한 물리계층을 지원하도록 선박내부의 전력선 통신망을 설계하여 NMEA0183 프로토콜을 지원하는 DC-전력선 통신(DC-PLC : DC-Power Line Communication) 기반의 브릿지를 설계하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권2호
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• pp.166-171
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• 2015

Recently, the international standard RS-422 serial communication, which was primarily designed for the communications between micro-controllers, has been used as a communication method on the ship. However, as the NMEA (National Marine Electronics Association) 2000 standardization progresses recently, a high-speed Ethernet-based communication environment is expected to be an alternative communication method instead of the RS-422 gradually. In addition, the ship's main instrumentation equipment with versatility and convenience is implemented to control devices as monitoring and controlling tools. This paper describes an implementation of wireless ultrasonic anemometer and anemoscope data processing and logger system using PC network, where the control processing equipment such as a separate operational console, data-logger, and indicator is required for the system. For these, the related element technologies to implement ultrasonic anemometer and anemoscope data processing system are expressed as a functional modules, and the NMEA 2000 standard certified data-logger system is implemented without the separate operational console.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권1호
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• pp.91-96
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• 2005

현재 국내에서는 NMEA 멀티플렉서를 개발한 사례 띤 제품이 몇몇 업체가 있으나, 외국 제품보다 인지도 및 제품판매의 실적이 미비하다. 그러므로 외국의 고비용 장비를 수입하여 사용하거나, 멀티 포트를 이용하여 NMEA 신호를 전송하는 프로그램을 소프트웨어적으로 구현하여 사용하고 있다. 그러므로 고비용이 지출되거나, 각 응용프로그램마다 별도의 처리 부분을 작성해야하는 문제점이 있다. 또한, NMEA 신호를 출력하는 각각의 장비들은 제조회사 및 플랫폼이 다르므로 이중의 자원낭비 및 손실 등을 초래할 수 있다. 본 논문에서는 경제적으로 NMEA 멀티플렉서 모듈을 구현하기 위하여 가상 시스템을 구성하여 실험을 실시하였다. NMEA 신호를 입력하기 위해 각 장비들은 가상의 데이터를 가진 노드로 대치하여 멀티플렉서 구현을 위한 가상의 시스템을 구성하고, 여러 문제들을 보완하기 위하여 신뢰성 있는 처리방법과 고성능의 단일 하드웨어 모듈로서 독립적으로 동작할 수 있다. 최적화된 큐의 설계를 이용하여 모듈의 메모리 효율을 높이며, 주요 항해 장비인 자이로콤파스, 에코 사운드, GPS 등과 실시간으로 RS232 멀티포트를 통하여 입력되는 신호를 실제 PC에서 출력하여 통신의 정확성을 유지할 수 있는 NMEA 멀티플렉서의 설계 및 구현에 대하여 제안하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.29-36
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• 2011

본 논문에서는 스마트 폰에서 위치인식기반의 LBS서비스를 위해 GPS 수신모듈에서 NMEA(National Marine Electronics Association)의 문장을 분석하고, GPS 수신기에서 NMEA의 위치정보를 웹 서버로 전송하기 위한 파서를 설계한다. 또한, 구글지도(Google Map)의 API규격에 따라 GPS 수신기의 위치좌표 값을 XML파일로 변환하는 구글 지도용 API를 설계한다. 본 논문의 결과로 스마트폰의 GPS 수신기는 NMEA 문장과 구글 지도용 API의 연동방안과 웹 서버가 구글 지도용 좌표 값의 매핑(Mapping)을 통해 이동체의 위치와 GPS 수신기의 이동경로를 확인할 수 있는 실시간 위치정보 서비스가 가능한 센서 웹 서비스를 구현할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.306-311
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• 2017

미래 유비쿼터스 네트워크에서는 정보를 필드의 다양한 센서로부터 데이터를 모집한다. 센서 노드들은 매우 작고 제한된 전력을 가지고 있으나, 센서의 생존시간을 늘이기 위해 보다 에너지 효율적인 것이 필요하다. 본 연구에서는, 센서 네트워크에서 획득한 데이터나 정보의 전송과 더불어 저전력으로 동작할 수 있는 효과적인 네트워크 라우팅 방안을 제안하고, 가장 연결성이 좋은 센서의 숫자를 확인하여, 센서의 적절한 배치에 도움을 주고자 한다. 본 연구의 이러한 목적은 다양한 해양 정보를 가지고 있는 센서 정보를 취합하기 위한 라우팅 알고리즘 제안과 여러 환경 정보를 가진 여러 센서들을 집적시킨 센서 미들웨어 기법을 개발이다. 또한, 추후 보다 안전한 선박 운항을 위하여, 선박 내 접근하기 힘든 부분을 다양한 전자 장비를 활용하여 센서 네트워크를 구성한 후, 수집된 정보를 선박 통신 표준인 NMEA(the national marine electronics association)를 활용하여 통신 시스템을 구축하고자 본 방안을 제안하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권2호
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• pp.121-126
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• 2014

본 논문은 저가형 GPS 수신 모듈에 DGPS 서비스를 적용하기 위한 방안으로 NMEA GPGSV 데이터의 위성 배치 정보에 포함된 위성 앙각과 방위각으로 관측 행렬을 구성한 후, 거리기반 보정정보를 위치영역으로 투영하여 기 산출된 위치 오차 벡터를 수정하는 방안을 제시하였다. 저가형 수신기인 U-blox LEA-5H 모델의 출력 데이터에 제안한 알고리즘을 적용한 결과 주 활동 시간인 낮 시간에 수평 오차 RMS를 1.8m에서 1m 이내로 줄였으며, 수직 정확도는 RMS 5.8m에서 1.4m로 75% 향상시킴을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 방식은 하드웨어의 변경없이 소프트웨어만으로 저가형 GPS의 성능을 DGPS 수준으로 향상시키는 기법이므로, 소비자와 제조사의 부담을 경감시켜 향후 제공될 고정밀 측위 서비스 인프라의 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.