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라디오비스킷이 영위하고 있는 사업 및 기술개발 분야를 소개합니다.
[페루 국책사업] 아구아 깔리엔떼-쿠스코
스마트 IoT 가로등/보안등 원격 관제시스템 구축 파일럿 프로젝트
프로젝트 참여 배경과 기존 문제점
- 국토 대부분이 고산악지대인 페루에서 관광지로 유명한 아구아 깔리엔떼는 마추픽추 진입을 위한 마지막 관문 도시로 지형이 험준하여 기차가 유일한 외부와 연결되는 교통 수단입니다.
- 산악지역이고, 구불구불한 골목길이 많아 사람이 직접 가로등 점검을 해야하는데 인력투입, 자재반입 등 유지보수 및 관리에 어려움을 겪고 있었습니다.
- 가로등/보안등이 고장나 그대로 방치되어 관광객이 줄고, 각종 범죄발생 등 치안불안증가로 슬럼화가 진행중이었습니다.
프로젝트 요구 사양
- 80W급 LED 가로등/보안등 + 통신 모듈 기능
- 중앙 서버로부터 전달되는 정보를 수신하여 LED등을 제어
- 관제 센터에서 원격 전원, 동작 제어
- 안개, 결빙 등 기상악화시 사고예방 및 주의를 위한 Flash lighting 기능 탑재
- LED등 고장시 고장 감지, 고장상황을 중앙 서버로 전달
- LED등 개별 또는 전체의 작동상황을 실시간으로 모니터링
- 소비전력, 광효율 등 관련 데이터를 중앙 서버로 전달
- 5kbps 이상의 전송속도 지원
- SMPS (LED등의 전원 공급장치)
- 폭우, 뇌우, 안개, 결빙 등 악조건에서도 LED등과 관제센터간 원격제어 가능
- OTA(Over the Air) Software update 지원
- 관제센터와 가로등간 안정적인 통신거리 확보
프로젝트 애로사항
- 페루처럼 인터넷망 사정이 좋지 않은 지역에서 IoT 시스템을 구축하려면 수도 쿠스코에서 직접 광케이블을 끌어와야 해 시간과 비용이 많이 발생합니다.
- 계획된 설치가 아닌 필요에 의한 설치와 기존 가로등 교체 설치로 무선 신호 음영지역이 대부분이었으며, 음영지역이더라도 원활한 통신이 가능해야 했습니다.
- Gateway와 LED등 설치지역 양 끝단(약 1Km)까지의 RF RSSI 감도가 -110 ~ -120 dB이 측정되어 안정적인 통신이 어려웠습니다.
기술적 해결방안
- Sub 1GHz ISM Long Range Communication
- 시간과 비용이 많이 소요되는 외부망을 끌어와 가로등을 직접 제어하는 방식이 아닌 원격으로 제어 및 관리 가능한 무선 통신 방식 제어를 채택했습니다.
- Mesh Network 구축
- 페루처럼 양호하지 않은 유선 네트워크 환경을 고려하여 무선 통신 기술을 접목하였습니다.
- 유선망과 연결없이 망 확장이 용이한 Mesh Network를 적용하여 통신 안정성을 확보하고, 통신 범위를 더 넓히고, 보안을 강화했습니다.
- 통신거리 확장과 안정적인 통신을 위한 Router 설치
- 수많은 LED등과 관제센터 사이 1:1 통신중 일부 통신 단절 등의 품질 문제가 발생할 우려가 있어 LED등과 관제센터 사이 Router를 설치하였습니다.
프로젝트 진행과정
- 스마트 LED 가로등 설치지역 사전 조사
- 무선 통신 감도파악을 통해 최적의 설치장소 물색이 목표였습니다.
- 직접 발로 뛰어가며 가로등 설치
- 페루 전력청 관계자, 현장 인력 등과 함께 LED등 하나하나 무선 통신 테스트를 거쳐 아구아 깔리엔떼 전역의 가로등 135개를 교체했습니다.
- 스마트 IoT LED등 관제 솔루션 개발 및 현장 운영 교육
- 설치지역에서 약 160km 떨어진 중앙관제센터(쿠스코 동남전력청)에서 가로등/보안등 관제 솔루션 교육을 진행했습니다.
프로젝트 결과
- 2017년 8월 설치 후 페루 쿠스코 동남전력청에서 현재까지 운영중 입니다.
- 총 135대의 LED등이 설치되었으며, 각 LED등까지 전파 간섭없이 안정적인 제어가 가능합니다.
- 아구아 깔리엔떼의 설치지역 반경 1Km까지 개별/전체 통신이 가능해 약 160Km 떨어진 중앙관제센터에서 원격제어가 가능해졌습니다.
- LED등 교체가 아닌 소프트웨어 업데이트(OTA; Over the Air)지원으로 간편하게 성능개선이 가능합니다.
- 효율적인 시스템 운영(원격으로 전원, 밝기 제어)으로 전력소비량이 감소하였습니다.
- 원격으로 가로등의 이상 유무를 확인이 가능해져 효율적인 인사관리로 운영비용을 절감하였습니다.
Wheat은 라디오비스킷이 자체 개발한
저전력 장거리 무선 통신 기술 기반의 프로토콜입니다.
- Application(제품)을 빨리 개발 및 양산할 수 있도록 하며 글로벌 칩셋(Board)의 제약을 최소화하기 위해 다양한 칩셋을 이용할 수 있도록 설계되었습니다.
- 제품 콘셉트에 따른 RF 통신 최적화(Service)를 위해 설계되었습니다.
- 빠른 테스트 및 양산을 위한 각종 디버깅과 테스트를 제공합니다.
- 사람이 신경쓸 수 없는 다양한 환경에서 안정적인 성능(Core)을 제공합니다.
- 국내뿐만 아니라 해외에서도 사용가능하도록 설계되었습니다.
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