• 제목/요약/키워드: ship wireless communication

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WAVE 통신을 활용한 소형선박의 충돌예방 알고리즘 구축에 관한 연구 (A Study on Construction of Collision Prevention Algorithm for Small Vessel Using WAVE Communication System)

  • 이명기;박영수;강원식
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 2017년 12월 인천의 영흥도에서 발생한 급유선과 낚시어선의 충돌사고를 비롯하여 소형 어선의 충돌 사고가 잇따라 발생하고 있다. 해양수산부에서 이러한 소형 어선의 해양사고를 예방하기 위하여 5톤 미만의 어선원에 대한 교육 훈련 규정 마련 등 교육 강화 및 근로환경 개선 등 선박종사자의 안전역량 제고를 위해 노력하고 있으나, 여전히 소형 선박은 해양사고에 매우 취약한 실정이다. 본 연구에서는 소형선박의 충돌 사고를 예방하기 위하여 새로운 통신 기법인 차량용 무선통신(WAVE 통신)을 활용한 소형 선박을 위한 충돌 예방 알고리즘을 구축하고자 하였다. 충돌 예방 알고리즘은 DCPA/TCPA를 기반으로 구성되었으며, DCPA/TCPA의 기준 설정을 위하여 선행 연구 분석, 시뮬레이션 실험 및 설문조사를 실시하였다. 그 결과 DCPA $8(L_a+L_b)$, TCPA 2.5min의 기준을 적용하였다. 각각 다른 조우 상황의 3가지 사고 사례를 선별한 후 구성된 알고리즘을 적용하여 어느 시기에 경보가 발생하는지 확인하였다. 추후에 실선 적용을 통하여 문제점을 식별하고 알고리즘을 고도화한다면 소형 선박의 운항자가 충돌 상황을 사전에 인지하는데 정보를 제공할 수 있다.

시계열 분석 기반 신뢰구간 추정을 통한 효율적인 이상감지 (Efficient Anomaly Detection Through Confidence Interval Estimation Based on Time Series Analysis)

  • 김영주;허유경;박진관;정민아
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권8호
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    • pp.708-715
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    • 2014
  • 본 논문은 센서 데이터의 이상을 감지하기 위하여 실시간 신뢰구간을 추정하였다. 실시간 신뢰구간 추정은 시계열분석 방법인 지수평활법과 이동평균법의 평균제곱오차를 비교하여 오차가 적은 이동평균법을 적용하였다. 이와 같이 추정된 신뢰구간을 측정된 센서 데이터가 이탈하게 되면 이상감지 경보를 통해 관리자에게 알려준다. 제안한 방법은 선박 내부의 실시간 이상감지를 위한 것으로 무선센서네트워크(WSN)와 사용자의 접근성을 높이기 위해 안드로이드 단말기를 사용하였다. 관리자는 실시간 신뢰구간에 따른 이상감지 정보를 활용하여 선박 내부에서 발생한 위급한 상황에서 신속하고 정확하게 의사결정을 함으로써 안전운항을 할 수 있다.

선박해양구조물의 유지보수 단계 수명주기관리 정보 시스템의 개념 설계와 구현 (Conceptual Design of Product & Asset Lifecycle Management System for Marine Structures During Middle of Life)

  • 김승현;이장현;손금준;한은정
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.58-67
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    • 2012
  • Recently, both the integration of product data during design and production and the effective management of information during full lifecycles have attracted attention from shipyards and ship owners as a result of recycling regulations and a desire for efficient operations. Generally, PLM (Product Lifecycle Management) supports a collaborative environment during the BOL (Beginning of Life) stage, while an ALM (Asset Lifecycle Management) system provides all of the information required to maintain, overhaul, and discard/recycle all or part of a vessel during the MOL (Middle of Life) and EOL (End of Life) stages. The main goal of this paper is to suggest the fundamental configuration of a PALM (Product Asset Lifecylce Management) system and a method that can be used to utilize a marine vessel's lifecycle information during the MOL, emphasizing the maintenance information during the middle of life. The authors also suggest a PALM system configuration in which lifecycle information can be collected by a PEID (Product Embedded Information Device) integrating a microcomputer, sensors, and wireless network communication. Through a prototype PALM system, the suggested features and PALM system configuration are implemented.

선박 무선통신을 위한 Wimax/LTE 5G 용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계 (Dual Band Microstrip Antenna for Design Wimax/LTE 5G for Ship Radio Communication)

  • 이창영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.601-606
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    • 2020
  • 본 논문에서는 연안 선박에서 사용 가능한 무선매체 중 Wimax/LTE 5G 시스템에 적용 가능한 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나의 기판은 FR-4 (er=4.3)이고 크기는 22 mm × 30 mm이며 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 단순한 구조로 구성함으로서 Wimax/LTE 5G의 대역인 2.4 GHz와 3.5 GHz의 대역에서 사용할 수 있는 특성을 갖도록 설계하였다 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014을 사용하였으며 시뮬레이션 결과 이득은 2.4 GHz일 때 2.41 dB, 3.5일 때 3.96 dB이다. S-Parameter 또한 원하는 주파수 대역에서 -10 dB (VSWR 2:1) 이하의 결과를 볼 수 있었고, 적은 변수와 소형화된 안테나를 설계하여 안테나를 휴대폰이나 전자기기에서 사용할 수 있도록 하였다.

AIS용 SOTDMA 알고리즘 성능평가 시스템 (A Performance Evaluation System of the SOTDMA Algorithm for AIS)

  • 김승범;임용곤;이상정
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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    • pp.765-768
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    • 2001
  • AIS(automatic identification system)는 충돌 방지를 위해 선박의 위치 정보를 전달하는 시스템으로, 핵심기법으로서 SOTDMA(seH-o.ganired time division multiple access)알고리즘을 구현해야 한다. 따라서 SOTDMA 알고리즘을 효과적으로 구현하기 위해서 성능 분석을 위한 평가 시스템의 개발이 필요하다. AIS용 SOTDMA 알고리즘 성능평가 시스템은 무선 통신 채널에 의한 선박들간의 통신 방식을 여러 선박 객체들이 공유 메모리에 독립적으로 접근하는 방식으로 모사 했다. 각각의 선박을 하나의 객체로 모사하고 무선 통신 채널을 공유메모리로 모사 했다. 여러 선박들의 보고주기와 메시지를 입력으로 주어 SOTDMA 알고리즘에 파라 각 선박들의 슬롯 할당이 이루어지며, 그 결과분석을 통해 성능분석이 가능하다. AIS용 SOTDMA 알고리즘 성능평가 시스템을 개발함으로써, AIS 개발에 사용할 프로토콜 구현시 시행 착오를 줄일 수 있으며 AIS 채널 접속 프로토콜의 충돌 횟수, Capacity와 Throughput을 예측할 수 있다.

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무선 센서 네트워크에서 백업 클러스터 헤드를 이용한 라우팅 방법 (A Routing Method Using a Backup Cluster Head in Wireless Sensor Networks)

  • 이성호;배진수;조지우;정민아;김용근;정준영;김원주;김동진;이성로
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.599-601
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    • 2011
  • 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서노드들이 클러스터를 구성하고 선출된 클러스터 헤드가 클러스터 내의 센서노드들로부터 데이터를 받아서 병합한 다음, 기지국으로 데이터를 전달하는 클러스터 기반 라우팅 방법이 연구되어 왔다. 이 클러스터 기반 라우팅 방법에서 클러스터 헤드에 고장이 발생한다면, 해당 클러스터의 데이터는 기지국으로 전달할 수 없어 데이터 신뢰성에 문제가 생긴다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 고장감내를 지원하는 클러스터 기반 라우팅 방법을 제안한다. 제안한 방법은 각 클러스터마다 백업 클러스터 헤드를 지정하여 원래의 클러스터 헤드에 고장이 발생한다면 백업 클러스터 헤드가 그 역할을 대신하도록 함으로써 데이터 전달의 신뢰성을 보장한다.

해상 VoIP 서비스를 위한 통합 커뮤니케이션 기술 개발 (Development of unified communication for marine VoIP service)

  • 강남선;임근완;이성행;김상용
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권7호
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    • pp.744-753
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    • 2015
  • 본 논문에서는 해사위성기반의 VoIP 서비스를 위한 해상용 통합 커뮤니케이션 기술 개발에 관한 연구를 수행하였다. 최근 스마트폰과 모바일기기가 대중화되면서 해상에서도 인터넷기반 유무선 통합기술의 수요가 증가하고 있으며, 특히 가격 경쟁력이 높고 다양한 서비스를 제공할 수 있는 VoIP 제품과 서비스 모델에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 첫째, 아날로그 게이트웨이 모듈을 장착하여 기존 선박용 장비와 연동이 가능하며 육상용 시스템 대비 80%이상 소형화 된 해상 VoIP 모듈을 개발하고 둘째, 해상용 VoIP 서비스 핵심요소기술인 통신 데이터 사용량 최소화 기술이 적용된 해상위성통신용 텍스트/음성/영상 엔진을 개발한다. 마지막으로 다자간 메시지 및 클라우드 방식의 메시지 대화지원, 전화번호 기반의 통화기능 지원과 개인 공간에서 육상과 음성 및 영상통화 지원이 가능한 해상용 통합 커뮤니케이션을 설계하고 단위 모듈을 개발하여 성능을 검증하였다.

원격 조선소의 펨토셀 로컬 게이트웨이 구성과 패킷 오프로드 방식 제안 (A Proposal for a Femto-Cell Local Gateway and Packet Off-Loading for Remote Shipyards)

  • 이원희;민상원;정민아;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권4호
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    • pp.387-393
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    • 2013
  • 조선소는 다양한 용량 및 규격을 여러 사이트에서 제작하여 최종통합하기까지 여러 단계를 걸치게 되며 이들 사이의 정보공유가 필수적이며 최근 유무선통신망을 활용하여 단순 문자에서 동영상 정보를 주고받아 조선 산업의 스마트화가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 원격에 위치한 조선소에 적용할 수 있는 LTE 펨토셀 로컬 게이트웨이 구성을 제안하고 상위 조선소와 중요정보를 주고받는 트래픽을 주고받기 위한 방안과 일반 트래픽을 분리하는 오프로드 방식을 제안하였다. 상위 조선소 메인 서버와 하위 원격 조선소 간에 정보와 일반 트래픽의 오프로드를 지원하기위해서 펨토셀 게이트웨이에서의 모드 전환, 오프로드 관련 정보 관리, 트리거로서의 메시지 정의, cache entry를 정의하였다 우리는 펨토셀 게이트웨이에서의 송수신 메시지 플로우와 state transition diagram을 이용하여 제안하는 방안의 기능 수행 여부를 확인하였다. 우리는 이동통신망과 광대역 인터넷 활용 기술을 조선 산업에 적용하여 조선소 산업 생산성 향상을 고려하였다.

해양 채널 환경에서 3D 입체영상의 전송을 위한 계층변조 기법 (Hierarchical Modulation Scheme for 3D Stereoscopic Video Transmission Over Maritime Channel Environment)

  • 유동호;이성로;김동호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1405-1412
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    • 2015
  • 최근 방송통신 및 비디오 코딩 기술의 급격한 발전으로 인해 3D 입체영상에 기반을 둔 실감 미디어 서비스의 요구는 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 요구는 가정 내 고정된 3DTV 뿐만 아니라 개인 스마트기기, 자동차, 철도, 그리고 선박과 같이 자유롭게 이동하는 무선 채널 환경에서도 반드시 만족되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 실감 미디어 서비스의 요구를 만족하기 위해 직접파가 반사파 보다 우세한 해양 라이시안 채널 환경을 고려하여 3D 입체영상을 전송한다. 또한 3D 입체영상은 일반적으로 V+D (Video plus Depth) 포맷을 통해 표현되기 때문에 이 포맷에 특성을 고려하여 계층 4/16-QAM을 적용한 비균등 오류보호 기법도 제안한다. 이는 아무리 수신 채널의 상태가 나쁜 선박이라도 중간에 끊어짐이 없이 방송서비스를 제공받을 수 있는 기술로 기대된다.

사고선박의 고객위치파악용 위험관리 통신연구 (Risk Management and Telecommunications Research for customers of the accident location)

  • 곽은영;박대우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.331-335
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    • 2016
  • 세월호 사태와 같은 선박사고 시, 고객의 위험관리 문제가 대두되고 있다. 선박과 같은 한정된 공간에서 위험 사고 시에는 고객의 위치파악을 통해 위험관리와 위험사태의 수습이 가능하다. 본 논문에서는 선박에 승선할 고객의 정보 취득에 대한 동의 후에, 고객에게 손목 띠나 휴대용 기기 및 웨어러블디바이스에 내장된 센서 정보를 부착하여, 일회용 고객정보를 입력한다. 선박 내에서 고객정보에 따른 위치 추적과 위치분석을 위한 통신 protocol을 설정하고, 선박 각 층에 2D, 3D 기반의 화면에 고객의 위치정보를 실시간 통보 할 수 있도록 설계한다. 현재 위치와 오차 측정 한계값을 분석하여 위치정보의 오차를 줄이도록 설계한다. 또한 사고 선박의 시스템 마비 사태를 통제할 수 있도록, 비상재난국의 서버에 실시간으로 정보 전송이 되어, 비상재난 시의 외부에서 정보 검색과 재난구조가 가능하도록 한다.

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