Serial 통신에는 RS-232C 통신과 같은 Un-balanced 방식과 RS-485/422통신과 같은 Balanced 통신 방식이 있다. 이 가운데 RS-485 통신의 경우는 통신의 거리가 길고 Balanced 방식에 의한 전송방식이기 때문에 RS-232에 비하여 데이터의 신뢰성이 매우 우수하므로 산업현장에 많이 사용되고 있다. 통상적으로는 하나의 통신선 위에서는 하나의 프로토콜을 이용하여 통신을 구현하는 것이 일반적인 방법이다. 본 연구에서는 RS-485 serial 전송의 Physical layer 위에 여러 가지 종류의 장비나 기기를 동시 연결하여 사용할 수 있도록, 다수의 통신 Protocol을 구현하는 방법을 실현하여 보고 성능을 검증하여 보고자 한다.
본 논문에서는 충돌검지 다중 접속 프로토콜을 적용하여 기존의 3선식 RS232C직렬 통신 포트를 2선식 공통 통신채널에 접속하여 다중접속을 가능하게 하는 인터페이스의 구현을 다루었다. 기존의 3선식 RS232C직렬 통신포트의 하드웨어의 변경 없이 송신데이터와 수신데이터를 공통데이터 선으로 결합하는 인터페이스회로에 의하여 2선으로 구성하였다. 2선식 연결방법에 의하여 다수의 호스트가 공통선로에 연결되는 경우2개 이상의 호스트가동시에 데이터를 전송할 경우 데이터의 충돌이 발생한다. 이를 감지하기 위하여 전송 데이터를 궤환하여 비교하고 전송데이터의 왜곡 여부로 데이터 충돌을 검지한다. 데이터의 재전송시 충돌 확률을 낮추기 위하여 여러 가지 재전송 모델링을 제시하였으며 각 방법에 대한 실험결과를 통하여 성능을 비교하였다. 본 연구의 결과는 기존의 RS232C 기기의 회로를 거의 변경하지 많고 다중접속이 가능하게 함으로 기존의 각종기기 및 설비를 단일 통신선로에 의한 네트워크에 연결하는 데 응용될 수 있다.
RS-232C는 정보기기들을 연결하는 직렬통신 표준으로, 간단한 구조로 인해, 복잡한 요구 조건이 없는 상용 기기들의 제어 및 감시용으로 사용되고 있다. 최근 무선동신기술이 발전함에 따라, 저가격의 무선통신 기술을 활용하여 무선 RS-232C에 대한 요구가 늘어나고 있다. 무선 RS-232C로 기존 유선의 RS-232C를 대체함으로서, 기존 시스템의 변경없이 편리한 접속기능을 대체한 수 있을 것이다. 본 논문에서는 유선 RS-232C를 대체하는 무선 RS-232C 모듈을 채용하여, 전력제어에 사용하는 배전자동화 장치의 관리를 간편하게 하는 시스템의 구현에 대해서 다루고 있다. 배전 자동화시스템은 일종의 SCADA시스템의 일부로서, 통신 프로토콜로서 산업용 DNP3.0을 사용하고 있다. 무선 RS-232C 링크의 신뢰성을 확보하기 위하여, 무선 구간에 DNP3.0을 채택하였으며, 무선 통신방식으로는 무선 RF, 블루투스(Bluetooth), 무선랜(wireless LAN)등 3가지 방식을 채용하여, 설계, 구현내용을 기술하였다.
본 논문은 RFID 태그 정보를 무선으로 수신하여 이들 정보를 RS-232, USB, Blue-Tooth 또는 Ethernet 인터페이스들을 걸쳐 PC서버에 전달하는 기능을 수행하는 다기능 RFID Reader Platform을 설계 및 구현을 위한 것이다. 개발하고자 하는 Embedded RFID 리더는 크게 RFID 모듈, ARM 프로세서, RS-232 인터페이스, USB 인터페이스, Ethernet MAC 인터페이스, flue-Tooth 인터페이스 등으로 구성 된다. 태그의 정보는 안테나를 통해 RFID 모듈을 걸쳐 ARM 프로세서에 수신된다. ARM 프로세서는 이들 정보를 유선으로는 RS-232, USB, Ethernet MAC 인터페이스를 통해서, 무선으로는 Blue Tooth 인터페이스를 이용해서 PC서버에 전달하는 기능을 수행한다.
홈 네트워크란 일반적으로 PC를 비롯한 가정 내의 가전기기들이 하나의 네트워크로 통합되어 통신이 가능하도록 하는 것을 의미한다. 21세기에 들어서 홈 네트워크 환경을 위한 여러 가지 기술들이 제시되었다. 대표적으로 HomePNA, IEEE1394, ethernet lan, 블루투스 등이 있다. 일반적으로 홈 네트워크를 구현하는데 있어 가전기기간 데이터를 전송 할 경우 표준 직렬 인터페이스인 RS232를 이용한다. 그러나 RS232를 이용하여 홈 네트워크를 구현할 경우 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, point-to-point 방식을 사용하여 각각의 기기를 모두 RS232로 연결해야 한다는 것이다. 이를 경우 기기의 숫자만큼 회선이 늘어남으로 인해 시스템 자체가 복잡해지고 비용도 증가한다. 이러한 문제점을 개선하고자 이 논문에서는 RS422 Multi-drop mode 시리얼 통신를 이용하여 흠 네트워크를 설계하였고 임베디드 리눅스 시스템으로 제어하였다. 그리고 홈 네트워크 가상환경을 구현하기 위해서 PIC를 이용하여 모터 및 센서를 RS422와 연결하였다.
홈 네트워크란 일반적으로 PC를 비롯한 가정 내의 가전기기들이 하나의 네트워크로 통합되어 통신이 가능하도록 하는 것을 의미한다. 21세기에 들어서 홈 네트워크 환경을 위한 여러 가지 기술들이 제시되었다. 대표적으로 HomePNA, IEEE1394, ethernet lan, 블루투스 등이 있다. 일반적으로 홈 네트워크를 구현하는데 있어 가전기기간 데이터를 전송 할 경우 표준 직렬 인터페이스인 RS232를 이용한다. 그러나 RS232를 이용하여 홈 네트워크를 구현할 경우 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, point-to-point 방식을 사용하여 각각의 기기를 모두 RS232로 연결해야 한다는 것이다. 이를 경우 기기의 숫자만큼 회선이 늘어남으로 인해 시스템 자체가 복잡해지고 비용도 증가한다. 이러한 문제점을 개선하고자 이 논문에서는 RS422 Multi-drop mode 시리얼 통신을 이용하여 홈 네트워크를 설계하였고 임베디드 리눅스 시스템으로 제어하였다. 그리고 홈 네트워크 가상환경을 구현하기 위해서 PIC를 이용하여 모터 및 센서를 RS422와 연결하였다.
자동화 시스템은 RS232C에 의해 제어부와 GUI 시스템사이의 통신을 이용한다. 제업부는 실린더, 모터, 센서등과 같은 장치의 처리를 담당하며, GUI 시스템은 구동부로부터 직접 통신 방식이나 RS232C에 의해 신호를 받으며, 자동화 설비의 모든 상황의 분석 데이터를 사용자에게 제시한다. 이때 RS232C를 이용한 통신방식은 매우 중요하다. 이는 비용절감을 할 수 있으며 매우 단순한 구조를 가지므로 안정된 통신상태의 유지를 위한 유지보수가 쉽다. 반면 이러한 방법은 고속의 통신에서는 데이터나 신호의 손실을 가져올 수 있다. 따라서 데이터이 손실 없는 통신 프로세스의 제공은 매우 필요하다. 본 연구에서는 이를 위한 통신 알고리즘을 제시하였으며, 제어부와 자동화 시스템 사이의 RS232C를 이용한 송수신 상황에서 데이터의 손실을 막는 통신 처리를 구현하였다.
공장의 주요 설비들은 설비의 운전정보를 관리자에게 보여주기 위한 다양한 디지털 지시계를 가지고 있는 경우가 많은데, 생산성을 향상시키기 위한 공장 자동화를 위해서 다양한 설비들의 운전 정보를 원격지에서 제어할 필요가 있다. 원격지 통신을 위해서 이더넷(Ethernet) 인프라를 이용하면 편리하지만, 국내 공장에서 보유한 생산설비의 경우 아직도 많은 설비들이 RS232C나 RS485통신 방식만을 지원하는 경우가 많다. 이러한 경우에 RS232C나 RS485틀 사용해서 통신하는 설비의 운전정보를 Ethernet으로 변환해주는 것이 필요하다. 본 논문에서는 무선 인터넷 기반에서 원격지에 있는 설비를 제어하기 위해서 자바와 시리얼통신용 RxTx 패키지를 이용한 통신 프로그램 구현 방법을 보인다. 시스템의 구현을 위해 현재 운전되고 있는 설비의 상태를 파악하기 위해 RS485 통신이 가능한 산업용 디지털 지시계와 열전대를 사용하여 온도 정보를 전송하도록 하드웨어를 구성하였고, RS485로 입력된 정보를 RS232c로 변환하는 변환기를 거친 후, 무선 Ethernet으로 변환해주는 변환기를 설치한 후, 서버와 통신하도록 구현하였다.
기존 DGPS는 고가의 장비인 RF방식의 무선 모뎀을 사용함으로써 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 각 DGPS 수신기의 무선 모델을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 제안하고, DGPS 수신기와 휴대전화 간의 연동을 위한 IM(Interface Module)의 개발에 관한 연구이다. IM은 DGPS 수신기와 휴대전화 간의 인터페이스 모듈로서 RS-232 포트와 모뎀 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능하게 한다. 기준국의 IM은 DGPS 수신기와 휴대전화를 통해 이동국에 보정신호를 전송하기 위하여 RS-232 포트와 모뎀을 초기화하고 응답 모드로 대기하며, 이동국의 IM은 RS-232 포트와 모뎀을 초기화 한 후 기준국과 연결(Hand Shaking)를 요구하고, 연결 선정이 완료된 후 송수신 된 보정신호를 이용하여 이동국은 상대 측위를 통한 정화한 측위가 이루어진다.
3차원 초음파풍속계는 PC와 RS232C(:Recommended Standard 232C) 인터페이스로 연결하여 관측 자료를 전송한다. 관측 장소에 따라 PC와 센서를 연결하는 케이블 연장이 필요한 경우가 종종 발생한다. 항공기상청 항공기상관측장비 테스트베드에서 PC를 두는 콘테이너와 장비 설치하는 곳까지 거리가 30 m 이상 되어 본래의 AWM2919(:Appliance Wiring Material 2919) 케이블로의 연장이 필요했다. 문제 해결을 위해서 AWM2919 케이블 연장, PC와의 인터페이스를 RS232C에서 RS485로 개조, RS485 검사 등의 조치를 하였다. 연장된 케이블로 장비를 설치한 후에 원격으로 자료를 수집하고 분석하여 성공적인 케이블 연장을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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