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국내외 RFID 물류관리 산업동향 평가A+최고예요

국내외 RFID 물류관리 산업동향– 목 차 –1. RFID/USN 개념 및 발전 전망 --------------------------------------------------- 32. RFID 물류 산업 ------------------------------------------------------------------- 32.1 국내 동향 ----------------------------------------------------------------------- 42.2 해외 동향 ---------------------------------------------------------------------- 133. 결론 ----------------------------------------------------------------------------- 171. RFID/USN 개념 및 발전 전망최근 컴퓨터 산업의 급속한 발전과 함께 IT정보 기술이 발전함에 따라 모든 사물과 사용자를 네트워크로 통합하려는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 이를 구현하기 위한 핵심 기술 요소로 RFID 시스템이 주목을 받고 있으며 매우 다양한 분야에서의 적용가능성이 기대되고 있다. USN(Ubiquitous Sensor Network)은 RFID 태그와 센서를 통해 사물 및 환경정보를 감지, 저장, 가공, 통합을 가능하게 할 수 있는 네트워크 시스템이다.특히 RFID기술은 직접적인 접촉이 없어도 동작이 가능하며, LOS(line of sight)가 아닌 상태에서도 통신이 가능하다는 점에서 기존의 바코드 시스템에 비해 장점을 가짐과 동시에 유비쿼터스 센서 기능을 담당하는 핵심기술로도 중요한 비중을 차지하고 있다.최근 RFID 기술은 반도체나 인터넷과 같은 IT기술의 급속한 발전과 함께 미국 Wal-Mart, 국방성 등 수요자의 요구에 의해 전세계적으로 관심이 높아지고 있으며 이에 따라 관련 기술 개발 및 서비스 모델에 대한 연 내역을 작업자에 전달하게 되고 작업자는 지시된 피킹 및 이재 작업을 수행한다. 반송 용기에 적재된 도서의 재고 정보는 입고, 보충, 보충, 피킹 등의 물류 프로세스에서 정보시스템에 의해 지속적으로 추적, 관리되며 피킹 지시 정보에 의해 포장 내역 및 출하 내역도 추적된다.그림 2. 북센의 버켓 및 팔레트에 적용된 RFID 태그한국타이어의 RFID 적용 사례한국타이어는 천연고무와 합성고무를 원재료로 하여 타이어를 생산하는 업체로서 타이어 반제품의 관리를 위한 공정 관리 부문에 RFID를 적용하였다. 타이어는 천연고무와 합성고무 등 원재료를 한국타이어 공장 내에서 부분품으로 가공, 40여 가지의 부분품에 대한 가공을 통해 완성된다. 이 과정에 RFID가 적용되는 분야는 원재료의 1단계 가공을 거치면서부터 모든 부분품에 가공 지시와 작업자, 작업 날짜와 시간, 부분품의 보관 장소, 운반 일시와 운반될 장소 등의 정보가 들어있는 RFID 태그가 장착된다. 일단 태그가 부착되면 이후부터는 모든 공정과 지시가 자동화 시스템에 의해 이루어지며, 일반 승용차용 타이어와 트럭용 대형 타이어, 특수 타이어 등 다양한 품종을 만들어내는 공장의 특성에 따라 부분품이 운반되어야 할 작업 공정과 보관 위치 등이 모두 태그에 내장돼 있는 정보에 따라 이루어지며, 불량품 발생과 부분품의 재고에 대한 이력을 관리할 수 있다.CJ GLS의 RFID 적용 사례국제 표준을 적용한 RFID 시스템의 안정성 검증을 위해 CJ GLS의 물류센터 내에서 소니 엔터테인먼트 코리아의 PS2 제품을 대상으로 시범사업을 수행한다. PS2 제품의 이동단위 별로 RFID 태그를 부착하여 RFID 게이트 통과 시의 판독 범위, 판독 방향에 따른 가독성, 초당 동시 인식되는 RFID의 수, 판독 신뢰성, 환경적 변수에 대한 검증 등을 측정함 물류센터 내에서 소니 엔터테인먼트 코리아의 제품 입고 시에는 PS2 3개들이 박스 단위로 태그를 부착하고, 고객의 주문에 의한 출고 시에는 3개들이 박스 및 1개들이 박스까지 터미널로 확대할 계획이다.U-port 자동화 시스템은 RFID•GPS•USN 등 첨단 정보통신기술들이 융합된 최첨단 시스템으로 실시간 야드 트랙터 멀티 사이클 시스템(Real time Yard-tractor, Multi-cycle System), 컨테이너 터미널 게이트 반출입 자동화 시스템, 위험물 컨테이너 감시 시스템을 포함한다. 또한 2009년 7월부터 2010년 1월까지 RTLS/RFID/USN 기술 등을 활용한 RTLS/USN 기반 그린 U-port 구축사업이 추진될 예정이다. 이 사업은 2008년 사업을 통해 검증된 RTLS 기반 양·적하 작업생산성 향상모델인 RYMS(RTLS based YT Multi Cycle System)를 국내 항만에 순차적으로 확대 적용하여 경쟁력을 증대시키고자 한다. 또한 국제적으로 CIP (Container Inspection Program) 제도의 확산으로 위험물 컨테이너에 대한 안전점검 및 체계적인 관리의 중요성이 강조되고 있는 상황에서 컨테이너 터미널의 위험화물 장치장 내 위험화물 컨테이너 상태를 실시간 관리하기 위한 u-DGMS(Dangerous Goods Management System)를 확대 적용하고자 하는 것이 목적이다.표 2. RTLS/USN 기반 u-Port 구축 시범사업의 내용표 3. RTLS/USN 기반 그린 u-Port 구축사업 내용(2009년)2.1.3 우편 물류 관리현재 연구 개발이 진행되고 있는 RFID 기반 실시간 우편물류 시스템은 우편물류 환경에서 다루어지는 아이템 중에서 운송 용기(이하 파렛)를 대상으로 하고 있다. 파렛은 모든 우편물을 실어 나르는 기본적인 운송 단위로서 비교적 고가의 내부자산으로 분류할 수 있다. 또한 파렛은 소비자와 직접적으로 관련이 없으며 내부 작업자만 다루는 아이템으로, 우편물류 전 과정 중에서 내부적인 물류 연계 프로세스에서 다루어진다. 파렛에 RFID 시스템을 도입함으로써 수량단위로 관리되고 있던 운송용기 관리시스템을 파렛의 개별 고유 ID를 기반으로 관리할추적하는 RFID 사업을 추진하고 있다. ‘안심안전 u-먹거리 구축’ 사업은 빵류·케익류 등에 RFID 태그를 부착하여 제조에서 유통까지의 이력을 RFID 리더기를 활용하여 추적하는 것으로, 소비자는 매장에서 키오스크나 스마트선반을 통해 이력정보 확인이 가능하다.한편, 농업분야의 국제경쟁력 제고를 위해 농업분야의 생산․유통 등 전 단계에 u-IT(유비쿼터스 IT)를 적용하는 다양한 u-Farm 사업도 추진하고 있다. 농가와 어민들의 소득 증대 및 경쟁력 강화에 기여할 수 있는 친환경 농산물·양돈·수산물 분야의 질병 조기 발견, 최적 생장환경 구현, 이력관리 등에 USN 센서, RFID, GIS/GPS 등 신기술 적용하고 있다. 2007년 추진한 ‘u-포크 안전·안심시스템’은 돼지 콜레라 등 전염병 예방 및 발생시 즉각 대응을 위해, 돼지 귀에 RFID 이표를 부착하여 급이량·급이횟수·체중 등을 모니터링하고, USN 센서를 이용하여 온도·습도·이산화탄소 등을 지능적으로 제어하여 최적의 생장환경 조성하고 있다.(a) (b) (c)그림 7. (a) 삼각김밥용 미니 태그, (b) 라벨 Type 태그, (c) 휴대폰으로 상품 이력 조회그림 8. u-포크 안전·안심 시스템2.2 해외 동향2.2.1 미국RFID관련 대표적인 프로젝트로는 고등연구계획국(DARPA)과 정보처리기술국 (IPTO)에서 자금을 지원하는 ‘Smart Dust' 프로젝트가 있다. ‘Smart Dust'는 RFID 칩으로서 1㎟ 크기의 실리콘 모트라는 입방체 안에 완전히 ‘자율적인 센싱’과 ‘통신 플랫폼’을 갖춘 보이지 않는 컴퓨팅 시스템으로 설계되었다. 또한, MIT와 UCC, P&G 등 현재 75개 협력사가 공동으로 참여하여 ‘Smart 태그’를 각종 상품에 부착해 사물을 지능화하여, 사물 간, 또는 기업 및 소비자와의 커뮤니케이션을 통해 자동화된 공급망 관리시스템 개발에 기여하는 목적의 ‘Auto ID’ 프로젝트를 추진 중이다. 기술개발 및 비즈니스 영역의 적용이 가장 활발히 이루어지고 있으며, 특ed)사는 RFID 시스템을 이용하여 중국 동광에 위치한 생산 공장에서부터 홍콩의 주룽만에 위치한 창고까지의 전자 사전의 이동을 추적하는 시범 프로그램을 2006년 11월부터 2007년 3월까지 에일리언의 EPC Gen2 RFID 레이블을 부착한 천 개의 상자에 전자사전을 선적했으며, GS1은 심볼의 XR400 고정식 리더를 중국의 XR400 공장 포장 부서의 말단, 품질 보증 부서의 출입구 및 홍콩 유통 센터의 출입구 및 창고의 출입구에 설치하여 사용하고 있다. 창고 직원이 지속적으로 재고를 파악하는 등의 작업시간을 줄이고 고객 응대에 집중이 가능한 등 대 고객서비스 향상에도 상당한 효과를 거두고 있다.2.2.3 일본일본은 RFID/EPC 기술과 글로벌 표준(GS1 표준)을 활용하여 공급체인 상에서 거래선 간에 상호 호환성 검증하기 위한 목적으로 능동형 RFID 기술을 활용할 향후 시범사업을 위한 사전 검증작업과 세관에 적용될 선적화물 정보에 대해 미리 준비하고 투자하기 위한 목적으로 ‘일본-홍콩간 국제해운물류 시범사업’이 시행되었다. 시범사업 기간은 2006년 5월부터 2007년 2월까지 일본 경산성에서 참여기업으로는 Reebok(화주), Maersk(운송), NYK(터미널), Savi, NTT, Mitsui, Symbol, GS1 홍콩 등이 참여하였다. 업무프로세스를 살펴보면, 중국 Reebok 공장에서 생산된 상품이 홍콩에서 선적되어 일본의 항만 창고에 입고되는 과정에 대한 RFID/EPC 시범사업이다.- 중국, 홍콩에 총 8곳에서 태그 판독(2곳 수동형, 5곳 능동형, 1곳 수동형/능동형 동시 판독)- 일본은 4곳에서 태그 판독 (능동형 태그)중국, 홍콩의 RFID 리더기가 설치된 장소에서 박스(또는 컨테이너)에 부착된 RFID 태그를 판독하며, 판독된 상품관련 정보(상품 운송데이터, 컨테이너 선적 데이터 등)는 EPCIS(EPC Information System)를 통해 화주, 운송인, 항만터미널 등에서 얻을 수 있다. 홍콩-일본 국제해운물류 시범사-

공학/기술| 2014.01.12| 17페이지| 2,000원| 조회(315)

물류관리, RFID, rf, 근거리통신

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RFID u-City 서비스 동향

RFID U-City 서비스 동향– 목 차 –1. 유비쿼터스 환경 RFID 개요 ----------------------------------------------------- 31.1 U-City 개요 --------------------------------------------------------------------- 32. U-City 산업에서의 RFID 응용서비스 사례 -------------------------------------- 42.1 시설물 관리 --------------------------------------------------------------------- 42.2 교통 ----------------------------------------------------------------------------- 52.3 의료 ----------------------------------------------------------------------------- 62.4 건강 ----------------------------------------------------------------------------- 82.5 공공안전 ------------------------------------------------------------------------- 82.6 관광 ---------------------------------------------------------------------------- 102.7 국방 ---------------------------------------------------------------------------- 113. 해외 사례 ----------------------------------------------------------------------- 134. 결론 ------------------------------------------------------------물예방점검관리 시스템을 구축하여 시설물의 노후화 및 교체시기 예측 관리가 가능하다. 시설물예방점검관리 시스템은 다음 4가지의 서비스로 구성된다.2.1.1 시설물 예방점검관리 시스템시설물 현장관리가 필요한 시설물에 시설물별 구별이 가능한 고유의 ID 정보를 포함한 RFID 태그를 부착하며, 시설물 주변은 WLAN, CDMA 등의 무선통신을 통해 관제센터의 관리서버와 통신이 가능하다. 현장관리자가 시설물 관리업무 중 관리현장에서 RFID 리더기가 내장된 휴대기기로 RFID 태그를 판독하면 휴대기기는 자동으로 WLAN, CDMA 등 무선망을 통해 관제센터의 관리서버와 통신하여 RFID 태그정보와 링크된 시설물의 관리항목, 관리이력 등 시설물 관리정보를 실시간으로 수신하게 된다. 휴대기기에 관리서버로부터 수신한 시설물관리정보를 표시하며, 현장관리자는 이를 조회하여 시설물 관리 업무에 활용할 수 있다.시설물 이력 관리현장 관리자가 시설물 관리 업무 중 관리 서버로부터 수신한 시설물 관리 정보를 활용하여 시설물을 관리한다. 현장 관리자는 휴대기기의 입력화면에 관리항목별 결과를 입력하고 휴대기기의 시설물 관리 응용S/W는 입력된 시설물관리결과를 RFID 태그정보 및 입력자 정보, 입력 시각정보와 링크하여 관리한다.시설물 정보 수집현장관리자가 관리현장에서 휴대기기에 시설물관리결과 입력 완료 후 실시간 전송을 요청한다. 휴대기기는 시설물관리 입력결과 및 RFID 태그정보, 입력자 정보, 입력시각정보를 일정한 포맷으로 만들어 W-LAN, CDMA 망을 이용한 무선통신을 통해 실시간으로 관리서버로 전송한다. 관리서버는 시설물 관리정보를 수신하여 분석 및 데이터 추출 후 데이터베이스에 저장한다.시설물 관리정보 실시간 공유웹 관리사이트 또는 CS 전용프로그램에는 다양한 형식으로 가공된 실시간 시설물 관리업무정보를 표시하고, 관리자는 관리사이트 또는 전용 프로그램에 로그인하여 정보를 공유할 수 있다. 또한 관리자는 다양한 검색기능을 통해 시설물을 검색하여 최근 관리결과, 시설물 위치 환자 및 투약 관리는 100%의 정확도를 요구하며, 사고 발생 시 신속한 이력 추적이 필요한 산업이라고 할 수 있다. 이에 RFID는 의료 분야에서 각종 Medical error를 해결 및 감소시킬 수 있는 대안으로 주목되고 있다.이런 RFID를 이용한 시스템은 해외에서 구축사례가 다양하다. 대표적인 예로 메사추세츠 병원에서는 수혈 시 환자의 ID를 검사하도록 계획하고 이에 대한 과정을 관찰한 결과, 긴급한 상황에 많은 양의 수혈이 필요한 경우 환자가 취침 중이거나, Healthcare team이 환자에 대해서 잘 알지 못하는 경우 환경이 집중하기 힘든 경우는 특히 유용했다고 한다.가천의과대 길병원에서 구축한 RFID시스템은 수혈, 항암제 투약, 및 수술환자 관리는 13.56 MHz의 passive 기술을 이용하였다. 환자의 손목에 차고 있는 Tag와 혈액, 항암제 등에 부착된 RFID의 정보를 인식함으로써 잘못된 처치가 되는 것을 근본적으로 예방하는 시스템이다. 수술실에서는 노트북에 연결된 Tag reader기로 수술에 관한 정보를 읽어서 다른 수술을 하거나 수술부위가 바뀌는 것을 예방하고 마취실, 수술실, 회복실로 이동 시 Tag를 reading 하여 위치와 시간을 확인하고 이를 각종 임상지표로서 활용하고 수술환자 가족대기실 시스템 운영에 이용하고 있다. 기존 수작업을 통해 수술환자의 위치를 간호사들이 입력했을 때에 비하면 업무의 효율이나, 수술환자들의 가족들은 가족대기실에서 실시간으로 지금 수술 받는 나의 가족이 마취 중인지 수술 중인지, 회복 중인지를 알 수 있어 일거양득의 효과를 누릴 수 있다.중환자실에서는 업무특성상 사용자의 요구에 따라 노트북대신 PDA를 Tag reader기로 사용하고 있다. 수혈하는 환자를 대상으로 수혈관리를 하고 있으며 PDA 화면에는 환자정보와, 혈액의 정보를 동시에 보여준다.표 SEQ 표 * ARABIC 1 병원의 RFID 적용모델그림 2. RFID 조회 시 OCS 화면2.4 건강2.4.1 U-2011 육상로드조성 시범사구성요소는 다음과 같다.그림 4. 미아 찾기 서비스 개념도RTLS(Real-Time Locating System): 대상물의 존재여부 및 식별 코드뿐만 아니라 위치까지 파악하며, 자산이나 사람의 위치에 대한 지속적인 실시간 모니터링이 가능한 기술이다.LBS(Location-Based Service): 이동 통신망과 정보 기술(IT)을 종합적으로 활용한 위치정보 기반의 시스템 서비스. 최근 들어 IMT-2000 및 지능형 교통 시스템(ITS) 등 이동통신망의 고도화에 따라 교통, 물류, 전자 상거래 등의 분야에서 각광받기 시작한 기술이다.능동형 RFID 태그: 자체적으로 내부 배터리 및 송신장치를 내장하고 있어 스스로 송신할 수 있는 RF 단말장치로써 리더의 필요전력을 줄이고 리더와의 인식거리를 멀리 할 수 있는 장점이 있으나, 전원공급 장치를 필요로 하기 때문에 작동 시간의 제한을 받는다.RFID 리더: RFID 태그에서 보내는 정보를 읽어내는 판독기능을 수행하는 장치로써 하나의 리더는 다수의 태그를 관리할 수 있으며, 전파전파 방식을 이용하여 RFID태그와 통신한다.로케이션 리시버(LR): RFID 리더 중 2.45GHz대역의 리더로 위치정보 인식을 위한 장치로 액티브 태그 와 통신한다.Mesh 네트워크: 기존의 점대점, 점대다의 무선 통신 방식과 달리, 유선망의 MESH형태의 네트워크 구조를 무선망에서도 같은 구조를 가짐으로 망의 신뢰도 및 적은 출력을 이용한 무선망의 확장 등의 장점을 가진 기술로써, 망의 확장성, 신뢰성, 이동성 측면에서 장점을 가지고 있으며, 차세대 이동통신, 홈 네트워킹, 공공안전과 같은 특수 목적 네트워크 등 다양한 분야에서 활용 될 수 있다.게이트웨이 (Gateway): IP 기반으로 액세스할 수 있는 다양한 네트워크 (LAN, WLAN, CDMA, WiBro, 위성 등)를 통하여 USN 서비스를 제공할 수 있도록 IP 기반 네트워크와 센서 네트워크를 연계하는 시스템이다.2.5.2 해양 안전관리 시스템해양안전관리 시스템은 능동형 약관리 시스템이다. 5개의 실시간 탄약관리 구축 부대를 대상으로 탄약고 내 온도, 습도에 대한 자동감지 시스템을 구성한다.그림 6. u-국방탄약관리 시스템 구축내용탄약 청구의 출입, 저장, 검사, 안전, 이동에 이르는 전 과정을 RFID 및 USN 기술을 기반으로 구현하고, 무선통신, 카메라, EM-Lock 등의 활용으로 탄약 업무의 자동화를 구현한다. 탄약의 실시간 정보 처리, 탄약고 출입자, 온도·습도 현황, 탄약고 실시간 개폐상황 모니터링, 미인가 탄약 등의 상황에 대한 즉각적인 파악이 가능하다. 또한 탄약 환경에 적합한 태그를 개발하고, 대량 생산 공급 및 Tagging이 가능하다.Service의 기반 마련 국가정보원 인증제품을 사용하는 최종 3단계 보안에 해당하는 IPSec기반의 VPN 암호화 터널은 종단간의 데이터 기밀성을 보장하고 있다. 국산 기술에 의한 핵심 S/W 개발(EPC global 인증), 통합 미들웨어 플랫폼 구축에 대한 발판을 마련하고 있으며, 전파영향이 있거나 예상되는 무기 종류의 구분 및 정리, 그리고 이론적/실험적 위험 분석, 가이드라인을 정의하고 있다.3. 해외 사례해외 유비쿼터스 도시는 자국의 인프라 특성 및 환경에 맞게 사업 목적, 방향을 설정하여 추진하고 있다. 국내의 u-City는 어느 지역이나 거의 비슷한 공공서비스 위주로 사업이 전개되고 있는 반면에, 해외 사례는 첨단 정보 기술을 도시의 고유한 기능과 접목하여 도시 별 특성을 살리면서 경쟁력을 향상시키는 방향으로 서비스와 인프라가 구현되고 있다.시각 장애인 길안내 RFID 태그 시스템 (일본)모든 교차로에 특히 타일 밑에 리더를 내장시키고 지팡이는 125KHz 태그를 부착하여 보통 50센티 거리에서 읽을 수 있으며, 태그가 감지되면 교차로에 있는 행인에게 소리가 전달되도록 고안되어 있다.쓰레기통 RFID 시스템 (스웨덴)쓰레기의 무게에 따라 비용을 산출하고 더불어 주소, 쓰레기 종류 등의 데이터를 수집하고 통계를 낼 수 있다.연방철도 자동차량인식시스템 (스위스)1, 2 -

공학/기술| 2014.01.12| 14페이지| 2,000원| 조회(110)

RFID, 유비쿼터스, rf, 근거리통신, WLAN, U-City

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근거리 무선 통신 기술 개요

근거리 무선 통신 기술 개요– 목 차 –1. 서론 ------------------------------------------------------------------------------- 32. 무선 통신 기술 소개 ------------------------------------------------------------- 32.1 Bluetooth (802.15.1) ----------------------------------------------------------- 32.2 UWB (802.15.3) ----------------------------------------------------------------- 42.3 Zigbee (802.15.4) --------------------------------------------------------------- 52.4 Wi-Fi (802.11.a/b/g/n) --------------------------------------------------------- 53. 결론 ------------------------------------------------------------------------------- 71. 서론최근 다양한 정보통신 기술을 개발, 적용하여 유비쿼터스 사회에서의 사용자들이 의도하지 않고도 유연하게 서비스나 정보를 무선으로 편리하게 이용할 수 있는 ‘보이지 않는 기술’을 구현하는데 초점을 두고 있다. 특히 첨단 건설 기술과 이 같은 정보통신기술을 바탕으로 새로운 개념의 도시를 건설함으로써 입주자로 하여금 안전하고 편리하며 윤택하고 건강한 삶을 제공하는 u-City 건설이 디지털 컨버전스의 핵심으로, 그리고 한국의 차세대 먹거리 산업으로 각광을 받고 있다. 뿐만 아니라 이러한 유비쿼터스 사회를 실현하기 위하여 실내뿐만 아니라 광범위한 영역의 실외에서의 근거리 위치추적기술이 적용되고 있기 때문에 다양한 통신방식의 근거리 무선통신 기술들이 연구되고 있다. 현재 개발서비스들은 USN망, 즉 근거리 무선 통신 기술을 통해서 가능할 것이며, 다양한 상황과 데이터를 사용자에게 편리하게 전달하기 위한 USN망을 이용한 응용 서비스의 정리는 유비쿼터스 환경을 만들기 위한 큰 그림으로서의 역할을 할 것이다.GPS위성을 이용한 자동합법장치 및 이동통신망기반의 다양한 위치기반 서비스는 이미 우리의 일상생활에서 없어서는 안 되는 기술로 자리잡고 있다. 그러나 GPS 위성이나 이동통신망을 이용한 광대역 위치추적 기술은 위치 추정의 정확도가 낮을 뿐만 아니라 실내 및 음영지역에서는 사용하는데 많은 어려움이 있다. 한편, 최근에는 Wi-Fi, Zigbee, UWB, Bluetooth, 초음파(Ultrasonic) 등과 같은 근거리 통신 기술을 이용한 실내 및 근거리 위치추적 기술에 많은 관심이 집중되고 있다. 광역 위치추적 기술처럼 넒은 지역에서의 위치 추적에는 한계가 있지만, 실제로 사람들이 활동하는 공간을 중심으로 수 미터 이내의 높은 위치 추적 정확도를 제공할 수 있기 때문이다. 이러한 특성은 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 위치 추적 기술로 사용될 수 있음을 의미한다고 할 수 있다.본 보고서에서는 근거리 무선 통신의 대표적인 4가지 기술인 Bluetooth, UWB, Zigbee 그리고 Wi-Fi에 대해 살펴보도록 하겠다.2. 무선 통신 기술 소개2.1 Bluetooth (802.15.1)Bluetooth는 휴대폰, 컴퓨터, PDA를 포함한 다양한 주변 장치가 쉽게 연결될 수 있도록 만드는 근거리 무선 통신 기술이다. 이는 기존의 복잡한 케이블을 대체하고 기능 추가 및 성능 향상이 편리한, 전 세계적으로 통일된 통신 방식을 제안하고자 개발되었다. 이에 따라 작은 크기에 싼 가격, 낮은 소비 전력 등으로 컴퓨터, 프린터, 휴대폰, PDA 등과 같은 정보 통신 기기는 물론 각종 디지털 가전 제품, 네트워크 AP, 기타 주변 장치간의 근거리 내 무선 연결이 가능해졌다.Bluetooth는 2.4 GHz의 ISM(Industrial, ScientifiMHz의 대역폭으로 79개의 채널을 초당 1600번씩 주파수 호핑한다. 변조 방식은 GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)를 사용하고, 듀플렉스 기능은 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 구현한다. Bluetooth는 피코넷(piconet)과 스캐터넷(scatternet)으로 정의되는데, 피코넷은 두 개 이상의 독립된 기기가 같은 채널을 공유하는 무선 네트워크로, 하나의 기기는 마스터의 기능을 수행하고, 다른 하나 혹은 그 이상의 기기는 슬레이브의 기능을 수행한다. 통신에 연결된 모든 기기들은 마스터의 clock에 동기화된다. 각각의 슬레이브들은 마스터의 통제 하에 point-to-point 방식으로 통신하며, 따라서 마스터의 통신은 point-to-point 또는 point-to-multipoint 방식이 된다. 슬레이브 기기들은 전력 소모를 줄이기 위해 대기 상태로 전환이 가능하다.그림 1. FSK 변조 방식2.2 UWB (802.15.3)UWB는 무선 반송파를 사용하지 않고 기저대역에서 수 GHz 이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하여 통신이나 레이더 등에 응용되고 있는 새로운 무선 기술로서, 넓은 주파수 대역에 걸쳐 낮은 스펙트럼 전력 밀도가 존재해 높은 보안성 및 빠른 데이터 전송 속도로 각광받는 기술이다.주파수 대역은 3.1 GHz ~ 10.6 GHz이며, 변조 방식으로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 또는 QPSK(Quadrature PSK)를 사용한다. 대역 확장 방식은 DS-UWB(Direct Spectrum UWB) 또는 MB-OFDM(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이다. 기본 단위는 Bluetooth와 마찬가지로 피코넷이며, 기본 셀의 확장은 Peer-to-peer 방식이다.2.3 Zigbee (802.15.4)ZigBee는 저전력 무선 근거리 표준 통신 기술을 의미한다. 가격이 저렴하고, 전력 소모리에서 속도가 크게 빠르지 않고, 네트워크 사용 빈도가 드문 경우 가장 적합하다. 일반적인 배터리로도 1년 이상을 사용할 수 있고 전송속도는 2.4GHz 대역에서 최대 250 Kbps, 칩의 가격은 $1 정도이다. 네트워크에 최대 65,536개의 노드를 붙일 수 있고 Star, Cluster Tree 및 Mesh 네트워크 망 까지도 지원이 된다. IEEE 802.15.4의 PHY 및 MAC 표준을 바탕으로 ZigBee 연합(기업체 및 연구소 등)이 중심이 되어 상위계층인 네트워크 및 응용 계층의 ZigBee 스펙을 제정하였다. ZigBee는 원격 모니터링, 제어 및 관리를 목표로 표준화 되어 홈 오토메이션, 공장자동화, 산업자동화, 병원자동화, 등에 크게 확산될 전망이다.주파수 대역은 유럽 868 MHz, 미국 915 MHz, 전세계 ISM 대역으로 2.4 GHz를 사용하며, 변조 방식은 BPSK 또는 O-QPSK(Offset QPSK)이다. 대역 확산 방식은 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)이다.그림 2. QPSK 및 OQPSK 변조 방식2.4 Wi-Fi (802.11a/b/g/n)현재 Wi-Fi는 IEEE의 802.11 표준아래 전세계적으로 널리 사용되는 무선통신 기술이다. 노트북, 휴대폰, 콘솔게임기, MP3, 카메라, 프린터 등 다양한 기기들에 사용되고 있는 무선통신 기술이다. Wi-Fi는 인터넷에 접속하기 위한 무선랜(WLAN)의 대표기술로 인정받고 있다. Wi-Fi는 Access Point라는 접속점을 중심으로 통신을 할 수 있는 기술이다. 따라서 각종 디바이스에 설치되어 있는 Wi-Fi는 네트워크 접속점이라 할 수 있는 AP로 접속하여야만 통신을 할 수 있는 구조다.초고속 WLAN은 반경 100m 내외 지역에서 200 ~ 600 Mbps의 전송속도를 제공하며 컴퓨터, PDA 등의 단말기를 사용해 무선으로 초고속 멀티 미디어 서비스뿐만 아니라 휴대폰에 WLAN 칩을 탑재하여 휴대 인터넷 및 VoIP 서비스를 제공한다를 사용하고 있으며, 802.11g가 점점 보편화 되어가고 있지만, 향후 수년 내에 초고속 멀티미디어 서비스의 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 전망됨에 따라 IEEE 802.11에서는 200 ~ 600 Mbps급의 차세대 초고속 WLAN 표준으로 IEEE 802.11n의 표준안을 제정하는 작업을 진행하고 있으며, 현재 표준이 거의 완료 단계에 와 있다. 이에 따라서 무선통신 칩셋 업체에서는 IEEE 802.11n draft 표준안이 확정되기 전의 EWC 버전을 이용한 칩셋을 앞다투어 내놓고 있으며, 이러한 802.11n은 MIMO 기술을 이용해서 여러 개의 안테나를 이용하여 수신율을 향상시켜 기존 WLAN의 성능을 극대화 시키는데 초점이 맞추어져 있다.주파수 대역은 2.4 GHz, 5 GHz를 사용하고, 변조 방식은 QPSK, CCK(Complementary Code Keying), OFDM 등을 사용하며, 대역 확산 방식은 DSSS 방식이다.그림 3. OFDM 방식3. 결론지금까지 대표적인 근거리 무선 통신 기술 Bluetooth, UWB, Zigbee, Wi-Fi에 대해 살펴보았다. 표 1에 각 기술의 특성을 비교해 놓았다. 각각의 프로토콜들은 IEEE 표준에 기반하였으며, UWB와 Wi-Fi는 빠른 통신 속도, Bluetooth와 Zigbee는 낮은 통신 속도를 갖는다. 일반적으로 Bluetooth, UWB, Zigbee는 약 10m 정도 거리의 통신에 맞도록 개발된 반면, Wi-Fi 기술은 100m 정도의 거리 즉, WLAN에 맞춰 개발되었다. 하지만 Zigbee 기술 역시 100m 정도의 몇몇 어플리케이션에 적용 가능하다. 그림 4에 각 기술의 전력 소모량 및 data rate을 그래프로 비교해 놓았다.향후 제품 개발 단계에서는 필요한 통신 속도 및 칩 가격, 전력 소모 등의 주요 target을 설정하여 각각의 근거리 무선 통신 기술의 특성과 비교한 후 적절한 선택을 하는 것이 중요하다.표 1. 근거리 무선 통신 기술 비교그림 4. 근거리 무선 통신 -

공학/기술| 2010.03.24| 8페이지| 1,000원| 조회(1,314)

bluetooth, UWB, Zigbee, Wi-Fi

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nano LOC TRX를 이용한 CSS 기반 RTLS

NanoLOC TRX를 이용한CSS 기반 RTLS- 목 차 –1. 실시간 위치 추적 시스템 (RTLS) ------------------------------------------------ 3AoA (Angle of Arrival) 방식 ------------------------------------------- 5ToA (Time of Arrival) 방식 --------------------------------------------- 5TDoA (Time Difference of Arrival) 방식 ------------------------------ 6RSSI (Received Signal Strength Indication) 방식 -------------------- 7SDS-TWR (Symmetric Double Sided Two Way Ranging) 방식 ----- 82. Chirp Spread Spectrum ---------------------------------------------------------- 92.1 Spread Spectrum 소개 ------------------------------------------------- 92.2 Chirp Spread Spectrum ------------------------------------------------ 93. nanoLOC TRX ------------------------------------------------------------------- 113.1 nanoLOC TRX 기본 사양 --------------------------------------------- 113.2 Media 접근 제어 방법 ------------------------------------------------ 133.3 nanoLOC TRX Register ----------------------------------------------- 153.4 Error 보정 (ARQ 수 있다. 가장 단순한 형태는 일반적인 수동형 RFID 태그를 이용한 경우와 마찬가지로 태그를 부착한 사물이 특정 지점을 통과하는 형태이며(그림 2의 우측), 두 번째는 태그가 측정 지점(AP 등)으로 일정 영역 안에 있음을 측정해 내는 것이다(그림 2의 중앙). 마지막으로 3개 이상의 리시버를 이용해 태그가 있는 위치를 찾아내는 형태이며(그림 2의 좌측), 이 형태를 이용하여 특정 시점에 태그의 위치나 두 시점의 태그 이동경로를 파악할 수 있다. 이러한 응용 모델을 적절히 사용하여 리시버가 설치된 특정 영역에서 다양한 형태의 서비스를 제공할 수 있다. 그럼 다음으로 RTLS 구현 및 측정 방식에 대해 알아보도록 하겠다.그림 1. RTLS의 구성요소그림 2. RTLS의 서비스 구현 형태1.1 AoA (Angle of Arrival) 방식AoA 방식은 태그로부터 보내진 고주파 신호를 리더가 수신할 때의 방향을 감지하는 방법이다. 수신기에서 방향성에 민감한 안테나를 사용하여, 송신기의 방향을 알 수 있다. 수신기(리더)에는 이전에 고정된 방향을 설정해 주고(예를 들어 북쪽), 송신기(태그)로부터 송신된 신호를 수신하는 방향을 감지하여 이 두 방향이 이루는 각도를 계산해 낸다. 그림 3에 AoA 방식을 나타냈다. 여기서 R1과 T는 각각 리더 1과 태그를 의미한다.그림 3. AoA 방식두 개의 위치를 알고 있는 리더를 사용할 때, 태그는 모든 리더에 신호를 전송하고, 간단한 삼각법을 통해 태그의 위치를 계산할 수 있다. 이 과정을 그림 4에 나타냈다.그림 4. AoA 방식을 통한 태그 위치 추적AoA 방식은 복잡한 array 안테나 구성을 해야 한다는 점과, 다중 경로 페이딩에 취약하다는 단점이 있다.1.2 ToA (Time of Arrival) 방식ToA 방식은 송신기(태그)와 수신기(리더)의 전송 시간을 측정하는 방식이다. ti – t0로 표현되는 전송 시간은 송신단에서의 출발 시간과 수신단에서의 도착시간의 차이 즉, 신호가 공기중으로 전파되는데 걸린 총 시간식들에 비해 간단하게 구성할 수 있는 장점을 갖는다. 하지만 각각의 노드의 clock도 완벽하게 일치하지는 않기 때문에 clock offset이나 clock drift 현상이 발생할 수 있는데, 이것을 줄이기 위해 노드 2 노드 1 노드 2의 반대 방향으로 한번 더 측정하여 평균값을 거리로 환산한다. 이를 SDS-TWR이라고 한다.2. Chirp Spread Spectrum2.1 Spread Spectrum 소개Spread Spectrum은 특정 신호의 주파수 대역을 넓히는 기술이다. 이것은 특정 주파수의 디지털 데이터를 여러 가지 방법을 사용하여 주파수 대역을 넓히거나 혹은 중심 주파수를 이동하게 함으로써 가능해진다. 그로 인해 1차적으로는 주파수 효율이 나빠지지만, 한 주파수 범위에서 서로 간섭이 없도록 여러 신호를 동시에 송수신 하는 기술을 통해 오히려 효율을 크게 증가시킬 수 있다.Spread Spectrum의 종류에는 대표적으로 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 방식과 FHSS(Frequency Hoping Spread Spectrum) 방식이 있다. DSSS는 가장 기본적인 확산대역 방식으로서, 디지털 전송 신호에 주기가 훨씬 짧은 펄스열을 곱하여 전송함으로써 주파수 대역폭을 많이 차지하도록 유도한다. 확산 신호를 수신한 후에는 전송에 사용된 펄스열과 완전히 일치하는 펄스열을 다시 곱해주면 원래의 신호가 복조된다. 여기서 변복조에 사용되는 펄스열 자체가 일종의 암호(code)가 되어서 이 암호가 없으면 이론적으로 원신호의 복조가 불가능하다. 현재 이동통신용으로 사용되는 CDMA 방식에서는 이러한 DS 방식의 Spread Spectrum을 사용하고 있는데, 변복조에 사용되는 펄스열은 Long Code라 불리는 의사랜덤잡음(Pseudo Random Noise) 신호이다. FDMA의 아날로그 이동통신은 간단한 수신장비로도 도청이 쉽게 가능했지만 CDMA에서는 가입자 단말기, 즉 휴대폰마다 저마다의 고유 Long Code 사양표 1에 nanoLOC TRX NA5TR1의 기본 사양을 나타냈다. -95 dBm까지의 신호 세기를 수신할 수 있고, 최대 0 dBm의 신호를 송신할 수 있다. 22 MHz의 대역폭의 채널을 가정할 때 overlapping 채널은 14개, non-overlapping 채널은 3개이다. 125 kbps ~ 2 Mbps 사이의 data rate를 설정할 수 있으며, 실내에서는 10 m, 실외에서는 100 m 및 자유 공간에서 300 m의 통신 거리를 지원한다.그림 12. NA5TR1 내부 블록도그림 13. NA5TR1 pin 배치3.2 Media 접근 제어 방법3.2.1. 직접 접근 방식 (Direct Access Mode)Media에 접근하는 가장 단순한 방법이 직접 접근 방식이다. 이 방식은 노드가 media에 접속하기 전에 carrier를 체크하지 않고 바로 접속하기 때문에 다른 노드에서 같은 채널 및 같은 주파수 대역을 통해 데이터를 전송하고 있다면 충돌이 발생하게 된다. 따라서 직접 접근 방식은 충돌의 가능성이 매우 낮은 경우에 사용하는 것이 좋다.3.2.2. 임의 접근 방식 (Random Access Mode)1. CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 및 CA(Collision Avoidance) 방식이라고 하며, media 접근 순서는 다음과 같다.a. 노드가 데이터를 전송하기 전에 일정 시간 동안 채널을 체크하여 현재 채널이 사용 중인지 아닌지 확인한다.b. 만약 채널이 사용 중이면, 노드는 추후에 재전송을 시도한다.c. 채널이 사용 가능한 상태라면, 노드는 back-off time이라는 임의의 시간을 기다린 후에 media 체크를 다시 한 번 수행한다. 이 임의의 back-off 방식은 충돌을 최대한 억제한다.d. Back-off time 후에도 채널이 사용 가능한 상태일 때, data packet을 전송한다.e. 수신 노드에서 data packet을 성공적으로 수신하면 송신 노드쪽으로 acknowledge 신호를 보 구분된다.3.3.1. RF Local Oscillator Target Value0x1D와 0x1E 주소의 register 값을 변경함으로써 RF LO 주파수를 설정할 수 있다.3.3.2. Transmitter Output Power그림 15. RfTxOutputPower Register값 대 실제 출력 전력Register ValuePout/dBmRegister ValuePout/dBmRegister ValuePout/dBmRegister ValuePout/dBm0-36.216-23.2832-12.0748-3.331-35.317-22.4833-11.4149-2.872-34.4718-21.7534-10.850-2.453-33.6519-21.0335-10.251-2.054-32.8320-20.3136-9.6152-1.665-32.0221-19.637-9.0353-1.286-31.2122-18.8938-8.4654-0.927-30.4123-18.1939-7.9155-0.578-29.5424-17.4440-7.3156-0.239-28.725-16.741-6.74570.1210-27.9226-16.0242-6.22580.4211-27.1427-15.3643-5.71590.7212-26.3728-14.744-5.2160113-25.629-14.0445-4.73611.2814-24.8530-13.446-4.26621.5415-24.0931-12.7647-3.8631.793.3.3. RF RSSI 제어Carrier sensing의 한 방법인 RSSI는 레지스터 0x26의 write의 AgcRssThres 값을 설정함으로써 기준 값을 설정할 수 있다. Nanotron 社에서 각 16진수 코드값과 실제 AgcRssThres 값의 상호 table을 제공하지 않아 위의 Tx Pout과 같은 그래프를 첨부하지 못했다. RSSI는 사용자가 설정한 AgcRssThres 값과 Agc Gain 값을 비교하여 AgcRssThres 값이 더 크면 media가 사용 중이라고 판단한다. 즉, 수신2 -

공학/기술| 2009.09.23| 20페이지| 2,000원| 조회(812)

CSS, nanotron, RTLS, 실시간 위치 추적 시

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AWR MWO를 이용한 Microwave 설계

AWR MWO를 이용한Microwave 설계- 목 차 –1. MWO (Microwave Office) 소개 ------------------------------------------------ 32. 집중 소자(lumped elements)를 이용한 설계----------------------------------- 63. 분포 소자(distributed elements)를 이용한 설계 ----------------------------- 104. 복합 설계 및 해석 -------------------------------------------------------------- 115. 결론 ----------------------------------------------------------------------------- 221. MWO (Microwave Office) 소개MWO는 AWR社의 circuit simulator로 microwave office의 약자이다. 회로 설계를 기본으로 동일한 환경 및 조작법으로 전자기 해석, layout, 시스템 설계 등의 기능을 제공하므로, 시간 및 노력을 절약할 수 있는 효과적인 tool이라고 할 수 있다. 본 보고서를 통해 MWO의 기본 사용 방법 및 환경 설정 등에 대해 알아보도록 하겠다.그림 1. MWO 기본 창그림 1에 MWO를 실행시키면 생기는 기본 창을 나타냈다. 왼쪽에 Browser Tab에서 project, elements, layout 등을 선택할 수 있고, project browser에서 project option을 더블 클릭하면 project에 관련된 설정 및 변경을 할 수 있는 창이 생긴다. 그림 2의 (a)와 (b)는 각각 주파수와 기본 단위 설정 창이다. 주파수 범위 설정 방법은 시작 주파수, 끝 주파수 및 중간 step 주파수를 키보드로 입력한 후 apply 버튼을 누르면 왼편 current range 창의 값이 변하는 것을 확인할 수 있다. 여기서 apply 버튼 바로 위의 add에, 처음 회로를 꾸미기 전에 정확한 단위 설정을 하는 것이 중요하다.(a)(b)그림 2. Project Options: (a) 주파수 설정, (b) 기본 단위 설정기본 설정 외에 MWO에서는 hotkey 설정을 제공하여, 모든 메뉴에 대한 단축키를 설정할 수 있다. 자주 사용하는 new schematic, new graph, new measurement 등을 단축키로 설정함으로써 편리하게 tool을 이용할 수 있다. 그림 3에 hotkey 설정 창을 나타내었다. Menu tool hotkey를 클릭하면 hotkey 설정 창으로 들어갈 수 있다.왼쪽 commands 창에서 명령어를 선택하고 오른쪽 ‘없음’ 이라고 써있는 곳을 클릭한 후에 사용할 단축키를 키보드에서 누른 다음 assign을 클릭하면 단축키가 설정된다. 이미 설정한 단축키를 변경하고 싶을 때는 아래 current keys에서 역시 명령어를 선택한 후 동일한 과정을 거치면 된다. Current keys에서 명령어 선택 후 remove 버튼을 클릭하면 해당 단축키가 제거되고, 그 reset 버튼을 누르면 초기값으로 되돌아 간다.그림 3. Hotkey 설정 창그림 4. 실제 작업 화면그림 4에 실제 작업 화면을 나타내었다. 회로도, 그래프, 2-D layout, 3-D layout 등을 한 화면에 배치하여 작업할 수 있으며, 그 외에 EM layout, Optimization, Tuning 창 등 다양한 화면을 동시에 배치할 수도 있어 편리하다.MWO의 소개 및 기본 환경 설정에 대해 알아보았다. 그럼 실제 회로 설계 예제들을 통해 MWO의 활용해 보도록 하자.2. 집중 소자(lumped elements)를 이용한 설계MWO에서 L, C 소자를 이용해 0.5 dB equal-ripple 3차 대역 통과 여파기를 설계해보도록 하겠다. 중심 주파수 5 GHz에서 대역폭 10 %를 갖도록 설계 목표를 설정하였고, 여파기 설계의 기본 이론은 D. Pozar의 Microwave Engineering 책을 참고하(a) 새 회로도 생성, (b) LC 소자 삽입(c) 소자 값 설정, (d) 완성된 회로도회로가 완성되었으면 이번에는 새 그래프를 추가한 후 보려고 하는 결과 파라미터를 생성한다. 우리는 대역 통과 여파기의 s-parameter를 볼 것이므로, 그림 6의 (c)에서 port parameter의 S를 선택한 후 data source name은 우리가 생성한 회로도의 이름을 선택해 주고, to port index 및 from port index는 원하는 값을 선택하여 apply를 클릭한 후에 확인 버튼을 누르면 그래프에 각 파라미터가 삽입된다. 우리는 S21과 S11을 볼 것이므로 to port index는 2와 1, from port index는 둘 다 1을 선택하면 된다. (c) 과정 후에 Menu Simulation Analyze를 선택하면 해석이 시작되고 그 결과는 (d)에 나타냈다.(a)(b)(c)(d)그림 6. 회로 해석 과정: (a) 새 그래프 추가, (b) 결과 추가(c) 결과 파라미터 선택 및 삽입, (d) 해석 결과3. 분포 소자(distributed elements)를 이용한 설계이번에는 단순한 LC소자가 아닌 microstrip과 같은 전송 선로를 이용해 간단한 스터브 공진기를 설계해보도록 하겠다.집중 소자를 회로도에 삽입했던 것과 동일한 방법으로 이번에는 Microstrip의 MLIN을 끌어다 놓는다. 그리고 개방형 스터브로 사용하기 위해 MLEF 삽입한다. 선로의 길이 및 폭은 역시 D. Pozar의 Microwave Engineering 책을 참고하여 계산한다. 선로는 PCB 기판의 조건을 설정해 주어야 하기 때문에 Substrate의 MSUB 역시 회로도에 삽입하고 기판의 유전율, 두께 등을 설정해준다. 양쪽에 포트를 달고 2장에서의 동일한 과정을 거쳐 해석한 결과를 그림 7에 나타내었다.(a)(b)그림 7. (a) 개방형 스터브 회로, (b) S-parameter4. 복합 설계 및 해석본 장에서는 앞에서 다루었던 집중 소자 및 분포 확장자가 dgs인 파일을 선택한다. 이제 2장과 3장에서 설명했던 것과 동일한 방법으로 simulation 환경을 설정하고, 그림 9와 같은 notch 필터 회로도를 구성한다.회로도의 각 소자 (L, C)를 더블클릭 하고, 속성 창에서 레이아웃 탭을 선택한 후에 라이브러리 이름 항목에서 이전에 삽입했던 라이브러리를 선택한다. 그러면 오른쪽 창에 지원 가능한 레이아웃의 항목이 활성화 되는데 이 중에서 사용하고자 하는 레이아웃을 선택한다(그림 10 참조). 그리고 Menu View View Layout, View 3D Layout을 각각 선택하면 2D, 3D 레이아웃 창이 활성화 된다. 3D 레이아웃에서 top metal과 bottom metal이 구분되지 않았을 경우 2D 레이아웃 창에서 해당 metal을 선택, 오른쪽 버튼 클릭 후 Shape properties 항목에서 변경할 수 있다. 여기까지 과정을 수행하면 기본적인 해석이 가능하며, analyze 버튼을 눌러 해석을 수행한 결과 및 전체 창 화면을 그림 11에 나타냈다.(a)(b)그림 8. 라이브러리 삽입 과정그림 9. 집중 소자와 분포 소자로 구성된 회로도그림 10. 집중 소자의 레이아웃 설정그러면 먼저 소자값 튜닝에 대해 살펴보기로 하자. 개방형 스터브의 길이와 폭의 변화를 통한 결과 그래프의 변화를 보기 위해서는, 우선 해당 소자의 속성 창에서 tune 항목에 v표 체크를 한 후에 (tune 가능한 소자의 값이 파란색으로 변경됨) analyze를 수행하면 된다. Menu Simulate Tune 버튼을 클릭하면 그림 12 (b)와 같은 창이 활성화 되는데, 여기서 버튼 드래그 또는 직접 키보드로 입력하면서 그래프의 변화를 확인할 수 있다.그림 11. 복합 설계 및 해석 결과(a) Tune 속성 설정(b) Tuner 창그림 12. Tune 설정 및 tuner 활용이번에는 단순한 튜닝이 아닌 목표값 설정 및 최적화 과정을 살펴보자. 소자 속성 창에서 opt와 limit 항목을 체크하고, limit의 최자. Element의 substrate 항목에서 stackup 블록을 삽입한다.(a) Stackup 블록 삽입(b) Material 설정(c) 유전체 Layer 재질 및 두께 설정(d) 금속 재질 및 두께 설정(e) EM 해석 환경 설정그림 15. Stackup 삽입 및 환경 설정그림 16. Extract 파라미터 설정그림 15의 순서에 따라 EM 해석을 위한 기판 정보를 입력한 후, 이 정보를 회로도의 전송 선로와 mapping하기 위해 Extract 설정을 해주어야 한다. Element의 Simulation Tool에서 Extract 블록을 삽입한 후에 그림 16과 같이 파라미터 설정을 한다. 그리고 Extract를 적용할 선로를 선택한 후 설정에서 EM Excitation Option을 체크해준다. 이렇게 설정이 끝나고 Analyze를 실행하면 회로도에서의 해당 선로는 EM 해석 결과를, 나머지 회로는 Circuit 해석 결과를 이용해 co-simulation의 결과를 출력시켜준다. EM 해석을 추가하지 않은 결과와 비교하기 위해 그래프의 freeze 기능을 이용해 동시 plot한 결과를 그림 18에 표시하였다. 흐릿하게 나타낸 그래프가 EM 해석을 적용하지 않은 결과이다. 두 결과가 약간의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 전송 선로와 같이 분포형 소자로 이루어진 부분을 좀 더 정확하게 해석하고 싶은 경우 EM 해석 기능을 활용하면 된다. MWO의 이러한 EM 해석 기능은 HFSS나 GEMS 등과 같은 3-D 해석 툴과 비교하여 해석 시간이 덜 소요되고, 간단한 조작을 통해 EM 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.그림 17. EM Extraction 옵션 설정그림 18. EM 해석 적용 유무에 따른 결과 비교5. 결론지금까지 AWR社의 MWO를 이용한 Microwave 설계 방법에 대해 알아보았다. 주로 시뮬레이션 툴의 사용 방법에 대해 소개하면서, LC 소자 또는 전송 선로를 이용해 회로를 구성하고, 결과 그래프를 확인하며 tune 및 opti 2 -

공학/기술| 2009.09.23| 22페이지| 2,000원| 조회(767)

회로, simulation, MWO, AWR

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