Kim, KyungDeuk;Son, SuRak;Jeong, YiNa;Lee, ByungKwan
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권8호
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pp.4123-4141
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2019
Autonomous driving technology is divided into 0~5 levels. Of these, Level 5 is a fully autonomous vehicle that does not require a person to drive at all. The automobile industry has been trying to develop Level 5 to satisfy safety, but commercialization has not yet been achieved. In order to commercialize autonomous unmanned vehicles, there are several problems to be solved for driving safety. To solve one of these, this paper proposes 'A Deep Learning Part-diagnosis Platform(DLPP) based on an In-vehicle On-board gateway for an Autonomous Vehicle' that diagnoses not only the parts of a vehicle and the sensors belonging to the parts, but also the influence upon other parts when a certain fault happens. The DLPP consists of an In-vehicle On-board gateway(IOG) and a Part Self-diagnosis Module(PSM). Though an existing vehicle gateway was used for the translation of messages happening in a vehicle, the IOG not only has the translation function of an existing gateway but also judges whether a fault happened in a sensor or parts by using a Loopback. The payloads which are used to judge a sensor as normal in the IOG is transferred to the PSM for self-diagnosis. The Part Self-diagnosis Module(PSM) diagnoses parts itself by using the payloads transferred from the IOG. Because the PSM is designed based on an LSTM algorithm, it diagnoses a vehicle's fault by considering the correlation between previous diagnosis result and current measured parts data.
NMEA(National Marine Electronic Association) 2000은 선박에서 사용되는 다양한 데이터(위치정보, 엔진 상태 등)들을 다른 전자장비에 통신하기 위한 규격으로, 이 선박 네트워크를 기반으로 한 범용 게이트웨이를 구현하였다. 이를 위해 NMEA 2000 Stack(ssJ1939) source와 CAN device driver source를 다양한 통신프로토콜을 사용할 수 있는 보드에 포팅하고 CAN, RS232, USB, Ethernet port를 갖추고 있는 이 보드에 연결하였다. 개발한 게이트웨이에서 변환된 선박 데이터의 검증을 위해, PC 기반의 시뮬레이터 프로그램과 모니터링 프로그램을 이 보드에 연결하여 NMEA 2000 network를 통해 선박의 데이터를 볼 수 있게끔 구성하였다. PC의 시뮬레이터 프로그램에서 생성된 선박 데이터정보를 게이트웨이와 NMEA 2000 network를 통해 모니터링 프로그램에서 분석하고 게이트웨이의 성능을 검증하였다. 기존의 게이트웨이가 주로 단일의 특정한 통신 프로토콜을 지원하는 것에 대비하여 Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth, USB, RS232 등 다양한 통신 프로토콜을 지원함으로써 사용자가 원하는 통신방식을 이용하여 원격에서 데이터를 모니터링 하도록 설계하고 구현하였다.
본 논문은 다른 종류의 프로토콜을 가지는 자동차 네트워크를 통합하기 위해 MOST 네트워크를 백본으로 하는 게이트웨이 시스템에 대한 것이다. 서로 다른 프로토콜들의 상위 계층의 메시지와 데이터 구조에 상관없이 서로간의 통신을 위해 MOST와 비슷한 구조를 가지는 Pseudo MOST 프로토콜을 설계하여 이를 데이터 수송을 위한 매개체로 이용하였다. 자동차 네트워크에 적용하기위해 일체형 게이트웨이와 소형 독립형 게이트웨이 두 가지 타입이 개발되었다. 일체형 게이트웨이는 이더넷포트, 영상 및 음성 포트를 가지고 있는 반면 소형 독립형 게이트웨이는 영상, 음성, 블루투스 그리고 Flexray용으로 각각 개발 되었다. 소형 독립형 게이트웨이를 이용한 네트워크 시스템 실험을 통해 개발된 게이트웨이가 서로 다른 프로토콜간의 데이터 송수신이 효율적으로 수행될 수 있음을 보여주었고 자동차 네트워크 통합용으로도 활용이 가능함을 보여주었다.
과거 CDMA 시스템에서 이동단말과 PSTN 및 PSDN간의 통신이 가능하게 하기 위해서는 망간의 정합기능을 수행하는 연동장치(IWF Inter-Working Function)가 필요로 되는데, 이때 이동단말과 BSC/MSC간의 무선 데이터를 IWF로 HDLC 프레임 형태로 구동하고 반대로 IWF로부터 수신된 데이터 프레임을 이동 단말측으로 전달하기 위하여 HDLC frame driver의 역할이 필요하다. 또한 교환기와 IWF간의 데이터 통신은 Frame-relay 프로토콜을 이용하며 정합기능을 수행해 주어야 한다. 본 논문에서 구현된 기능은 과거 CDMA 의 MSC 내에 구현된 본 기능이 HDLC 정합, Frame-Relay 정합, IPC, Datapath 등의 기능들로 구분되어 분리되어 있는 구조를 통합하여 하나의 기능 Board로 통합하였고 이러한 기능을 MG(Media Gateway) System에 기반하여 구현하여 적용하였다.
A small size and light-weight DSP board is newly designed for a real time multi-distributed control system that overcomes constraints on time and space. There are a variety of protocols for a real-time distributed control system. In this research, we selected CAN for the multi distributed control, which was developed by the BOSCH in the early 1980's. If CAN and Internet are connected together, the system attains the characteristics of a distributed control system and a remote control system simultaneously. To build such a system. The TCP/IP-CAN Gateway which converts a CAN protocol to TCP/IP protocol and vice verse, was designed. Moreover, the system is required to be small and light-weighted for the high mobility and cost effectiveness. The equipment in remote place has a TCP/IP-CAN Gateway on itself to be able to communicate with another systems. The received commands in the remote site are converted from TCP/IP protocol to CAN protocol by the TCP/IP-CAN Gateway in real time. A simulation system consists of a TCP/IP-CAN Gateway in remote place and a command PC to be connected to Ethernet.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권2호
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pp.278-287
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2011
본 논문은 IMO에서 선박정보 통합 및 안전 운항을 목적으로 채택한 SOLAS(Safety of Life at Sea) 선박의 표준 프로토콜인 NMEA 2000을 기반으로 한 게이트웨이를 구현하였다. 이를 위해 CAN, RS232, USB, Ethernet을 Xilinx에서 제공되는 MicroBlaze와 FPGA를 이용해 Vertex4기 반 ML401 보드에 포팅하고 NMEA 2000 스택을 탑재하였다. 다양한 프로토콜을 수신하여 변환할 수 있도록 요구되는 통신 속도를 준수하여 설정하였다. 게이트웨이에서 변환된 데이터의 검증을 위해 PC 기 반의 모니터링 프로그램을 제작하고 NMEA 2000 네트워크의 데이터를 PC에서 수신할 수 있도록 네트 워크를 구성하였다. PC에서 수신된 데이터를 모니터링 프로그램을 통해 분석하고 게이트웨이의 성능을 검증하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권10호
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pp.906-915
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2016
In this study, a network monitoring system, including a secure 460-Network and a 460-Gateway, is designed and developed according with the requirements of the IEC (International Electro-Technical Commission) 61162-460 network standard for the safety and security of networks on board ships. At present, internal or external unauthorized access to or malicious attack on a ship's on board systems are possible threats to the safe operation of a ship's network. To secure the ship's network, a 460-Network was designed and implemented by using a 460-Switch, 460-Nodes, and a 460-Gateway that contains firewalls and a DMZ (Demilitarized Zone) with various application servers. In addition, a 460-firewall was used to block all traffic from unauthorized networks. 460-NMS (Network Monitoring System) is a network-monitoring software application that was developed by using an simple network management protocol (SNMP) SharpNet library with the .Net 4.5 framework and a backhand SQLite database management system, which is used to manage network information. 460-NMS receives network information from a 460-Switch by utilizing SNMP, SNMP Trap, and Syslog. 460-NMS monitors the 460-Network load, traffic flow, current network status, network failure, and unknown devices connected to the network. It notifies the network administrator via alarms, notifications, or warnings in case any network problem occurs. Once developed, 460-NMS was tested both in a laboratory environment and for a real ship network that had been installed by the manufacturer and was confirmed to comply with the IEC 61162-460 requirements. Network safety and security issues onboard ships could be solved by designing a secure 460-Network along with a 460-Gateway and by constantly monitoring the 460-Network according to the requirements of the IEC 61162-460 network standard.
본 논문에서는 다양한 이기종 망간의 상호 연동을 통한 개방형정보통신서비스를 제공하기 위해 게이트웨이시스(Gateway System)으로 개발되고 있는 대용량 통신처리 시스템의 내부 고속 연동망의 구조를 제시한다. 주요제원으로는 32*32 입출력 체널의 공유버스 스위칭 대역폭은은 640MBPS로써 평형상태에서 각 채널별 약 20Mbps 정도의 대연폭 할당이 가능하여 전화망 뿐만 아니라 고속의 ISDN 및 인터네트 서비스 연동이 가능하다. 고속 연동망은 주된 스위칭 기능을 담당하는 중재교환부, 각 입출력 채널을 구성하는 가입자 입출력부, 이들 상호 연결하는 백플레인버스로 구성이 되고, 신뢰성 향상기 위하여 부하 분담 방식의 이중화 구성이 가능하다.또한망정합모들의 구현을 용이케 하고 연동망 프로토콜을 처리하는 부하를 감소하기 위해 고속 연동망 프로토콜을 전담 처리 가입자노드 어댑터를 개발하였다.
본 논문에서는 저전력 무선통신 기반 다중 프로토콜 게이트웨이 시스템 설계를 제안한다. 제안 된 멀티 프로토콜 게이트웨이 시스템은 가로등 전력 제어 및 환경 모니터링을 위한 정보를 수집하여 무선 네트워크와 유선 네트워크를 통해 현장 상황을 실시간으로 모니터링 및 제어 할 수 있도록 설계하였다. 코드분할 다중접속 및 이더넷, 위성 항법장치, 저전력 무선통신 등의 유선 또는 무선통신을 선택적으로 사용한 복합처리와 함께 다중 센서를 이용하여 수집 된 데이터를 저전력 무선통신을 통해 서버로 전송하는 중개 역할을 하도록 설계하였다. 그리고 유지보수 비용 및 하드웨어 교체 용이성을 위해 CPU 및 베이스 보드로 분리하여 설계하였다. 본 논문에서 제안된 다중 프로토콜 게이트웨이 시스템의 전원, 충격, 연속동작 신뢰성 검증결과, 95% 이상의 정상동작 성공률 및 정상적인 연속동작 결과를 얻을 수 있었다. 그리고 전압 강하 및 순간 내성시험, 전도성 RF 전자기장 내성시험에서 평균 A등급의 평가결과를 얻을 수 있었다.
본 논문은 운송 안전 환경에서 멀티미디어 원격 제어를 위한 소프트웨어 오류를 감지하기에 적합한 에이전트이다. 이 시스템은 ED, ES로 구성되어 있다. ED는 IP-USN 게이트웨이 소프트웨어 스택 환경에서 멀티미디어 원격 제어를 위하여 훅 킹 기법으로 오류를 감지하는 에이전트이다. ES는 IP-USN 게이트웨이 소프트웨어 스택 환경에서 멀티미디어 원격 제어를 위하여 오류를 공유하는 에이전트이다. 멀티미디어 공동 작업 환경의 관점에서 오류 공유는 협동 작업에 참가하는 참가자에게 상호작용적으로 오류를 공유한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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