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Solution
라디오비스킷이 영위하고 있는 사업 및 기술개발 분야를 소개합니다.
스마트 HACCP 식품안전관리 IoT 센서 계측 솔루션 개발
(출처 : 한국식품안전관리인증원)
솔루션 개발 이유
- 육류, 농산물, 청과물, 해산물, 낙농품 등 부패하기 쉬운 물품은 유통과정에서 신선도 유지를 위해 냉장이나 냉동 물류센터에 입고됩니다.
- 냉장이나 냉동상태에 있더라도 온도, 습도 등 조건이 갖춰지지 않으면 부패할 가능성이 있습니다.
- 한 곳에서 부패가 시작되면 다른 곳에서도 부패가 진행되기 때문에 대형 물류센터에서는 적재관리를 위해 사람이 일일이 나서서 확인을 합니다.
- 식품안전인증 HACCP을 발급받기 위해서는 생산과정은 물론 유통과정에서도 일지 작성 등의 식품안전관리를 하여야 합니다. 관리자마자 다른 데이터 측정방법과 관리일지의 수기작성으로 데이터가 유실되거나 왜곡될 우려가 있으며, 정확한 데이터 수집이 어려울 수 있습니다.
- 2020년부터 IoT를 접목한 스마트 HACCP으로 강회되면서 식료품을 생산/유통하는 업체는 스마트 HACCP을 취득하여야 합니다.
솔루션 개발 요구 사양
- 제품의 위치와 부패 및 변질 상태 파악
- 온도와 습도 정보, 메탄가스와 곰팡이균 포집 정보를 수집하여 중앙 서버로 실시간 전송
- 제품의 생산부터 소매점까지 도달하는 모든 과정 모니터링
- 데이터 자동 측정 및 저장
- 과습, 저온, 고온 등 악조건에서 동작
- 영하 40℃ ~ 80℃ 환경에서 센서와 중앙 서버간 무선 통신가능
- 관리자 모드 제공
- 물류센터 관리자, 배송기사 등이 현재 제품이 보관중인 온도와 습도, 적재위치, 신선도 상태, 입출고 날짜, 선입선출 현황을 실시간 확인이 가능해야 하며, 다수와 공유가능해야 합니다.
솔루션 개발 애로사항
- 식품안전을 위해 계측 센서를 필히 주기적으로 소독을 해야 하며, 소독과정에서 부품 고장이 우려되었습니다.
- 부패 상태를 실시간으로 측정해야 하는 계측 센서의 잦은 송수신으로 인한 전력 소모율을 관리하는데 어려움이 있었습니다.
- 부패상태 측정 항목 중 가스 측정 정보는 측정장소에 따라 알람 기준 편차가 있어 균등한 조건으로 알람제공이 어려웠습니다.
- 외부와 밀폐되어 있는 냉동 물류창고와 고속으로 이동하는 탑차에서 중앙관제센터로 데이터를 안정적으로 실시간 송수신하는데 어려움이 있었습니다.
- 전 과정에서 설치한 계측센서들이 매우 많았는데, 계측 센서들이 중앙관제센터로 무선 신호를 송신할 때 신호간섭 등 장애관련 사항을 고려하여야 했습니다.
기술적 해결방안
- BLE Scanner 탑재
- 복수의 BLE Scanner를 이용하여 스캐닝 영역에 있는 BLE 디바이스의 블루투스 신호의 RSSI값을 구합니다.
- RSSI값을 이용하여 센서의 위치 또는 거리를 확인하고 이 내용을 중앙 서버로 실시간 전송합니다.
- 관리자를 위한 근거리 무선통신(NFC) 탑재
- 리더기능 : 태그를 인식하여 자동 측정, 저장된 데이터를 확인합니다.
- P2P기능 : 모바일 기기간 데이터를 쉽게 Import & Export & Share 할 수 있습니다.
- 현장별 MIC-6814 센서 측정 평균값 조사
- 생산업체, 탑차, 냉동물류센터 등 다양한 현장별 측정값의 오차범위를 줄여 신뢰성을 높였습니다.
- Sub 1GHz ISM Long Range Communication Module
- Gateway, Router, Sensor간 통신 지원으로 통신거리를 확장했습니다.
- 5kbps 이상의 전송속도를 지원하여 장거리 송신이 가능합니다.
- Frequency Hopping 기술 적용
- 무선 통신시 상호간섭에 의해 통신 품질이 저하되는 것을 막기 위해 주파수 Hopping을 적용
- RTC(Real-Time Clock)을 이용한 GPS Tracking
- 전국으로 이동하는 탑차의 위치 정보를 파악하고 중앙관제센터에 실시간으로 안정적인 전송이 가능합니다.
솔루션 개발 진행과정
- 식품생산업체 스마트 센서 설치 공간 사전 조사
- 각종 센서 탑재를 위한 보드 설계
- 데이터 전송주기, 배터리 용량 등 최적의 운용이 가능한 조건을 실험
- 온/습도 센서 설치
- MICS-6814 센서를 통해 NO2, NH3, CO가스 측정
- 관리자가 계측 센서의 데이터 송신 주기 조절할 수 있는 기능을 넣어 기기 저원관리 효율을 높였습니다.
솔루션 개발 결과
- 서울특별시 중랑구 마장동 전통시장에 Gateway 100대, 계측 센서를 약 1,000대 설치하여 운영중입니다.
- 제품 생산과정에서 식품안전기준을 측정하여 데이터를 자동으로 기록, 저장 및 중앙 서버로 실시간 전송하여 모니터링의 신뢰도가 향상되었고 더 많이 그리고 자주 측정하여 신속하게 대응이 가능해졌습니다.
- 각 현장 관리자가 앱을 통해 현장 상황에 따라 데이터 계측 주기를 조정함으로써 각 종 상황에 따른 적절한 대응을 신속정확하게 할 수 있게 되었습니다.
- 부패로 인한 Loss율이 감소하였습니다.
- 식료품 유통과정에 Smart Cold Chain System을 도입하여 제품별 입출고, 배송(실시간 위치) 상태를 파악하여 최적의 신선도를 유지하며 소매점에 납품할 수 있게 되었습니다.
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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