지금 이 순간

1. 개요

2. 무선전력전송기술방식

 2.1 자기유도방식

 2.2 자기공명방식

 2.3 전자기파방식

3. 방식별 비교

4. 무선전력전송 응용분야

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

6. 맺음말

1. 개요 

 - 전세계적으로 에너지 기술과 IT 기술을 융합하는 에너지-IT 융합기술에 관심도가 높아짐

 - 무선으로 RFID 등의 전자기기에 전원을 공급하여 사용하려는 요구가 커지고 있음

 - WPT(Wireless Power Transmission)는 무선으로 전기에너지를 자기장 혹은 전자기파 형태로 변형하여 전력을 전달하는 기술로 무선전력전송기술임

2. 무선전력전송기술방식

 - 전기에너지를 무선으로 전달하는 원리에 따라 아래의 3가지 방식으로 나뉨

 2.1 자기유도방식

    - 코일에서 유기되는 자기장을 이용하여 전송하는 방식

 2.2 자기공명방식

     - 코일 사이의 공진(공명)현상을 이용하여 전송하는 방식

 2.3 전자기파방식

     - 안테나에서 방사된 전자기파를 이용하여 에너지를 전송하는 방식

 3. 방식별 비교

<출처> KDB 산업은 기술 평가부

4. 무선전력전송 응용분야

 - 무선전력전송의 3가지 방식은 각 방식마다 기술적 특징이 존해하여 적용되는 응용분야가 다름

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

 5.1 주파수 할당 이슈

     - 125kHz, 135kHz, 13.56MHz 이외 특별히 할당된 대역이 없어 ISM 대역 사용

 5.2 인체 영향 이슈

     - 전자파에 대한 안전성 문제

 5.3 기술적 이슈

     가. 유도결합의 경우 주파수가 낮아 공진기의 크기가 커짐

     나. 자기공명(공진) 방식의 경우 매우 높은 Q(quality factor)값을 유지하여야 수 meter까지 전력전달이 가능

        - 실제 전력이 사용되는 기기 내 동작환경에서는 동작상태에 따라 부하임피던스가 가변되며 주변 도체 등의 영향 등으로 값을 높게 유지할 수 없어 실제 환경에서는 전력전달 효율이 낮아질 문제가 있음

     다. 복사방식의 경우 수십 MHz 이상에서의 고출력 스위칭소자 개발이 필요

       - 전력 스위칭 소자 등의 특성은 수십 MHz에서는 성능이 급격히 나빠지는 특성

6. 맺음말

  - 무선전력전송은 파급효과가 큰 첨단기술이나 인체 영향 등의 문제에 대하여도 체계적인 연구가 병행되어야 함

  - 향후 무선전력을 효율적으로 사용할 수 있는 지능형 전력제어 방식 등에 대한 연구와 표준화가 필요

<출처> http://miguelkey.blogspot.kr/2013/07/etc_11.html

1. ITS 개요

2. DSRC

3. DSRC 요구사항

4. DSRC 구성도

5. DSRC 통신방식

6. DSRC 적용

7. DSRC의 문제점

8. WAVE로의 진화

1. ITS 개요

 - 최근에 차량 및 교통 수요가 폭발적으로 증가하였고 교통량 증가 문제를 해소하기 위해서 도로를 건설하는 방법만으로는 해결이 어려우며, 결국 도로의 건설보다는 도로의 교통 효율을 높이고 안전성을 확보하는 것이 더욱 중요한 문제로 대두됨

 - 이러한 문제점을 해소하기 위해서 제안되고 있는 것이 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transport System)임

 - 지능형 교통시스템은 교통 체계의 효율성과 안전성을 제고하기 위하여 기존의 통신 체계에 전자, 정보, 통신, 제어 등의 지능형 기술을 접목시키는 차세대 도로체계임

2. DSRC

    - DSRC란 Dedicated Short Range Communication의 약칭, 단거리 전용통신방식으로 지능형 교통체계에서 활용하는 방식임

    - 노변장치라고 불리는 도로변에 위치한 소형 기지국과 차량 내에 탑재된 차량 탑재장치간의 단거리 전용통신

    - 5.8GHz 주파수 대역을 이용하여 노변장치(RSE:Road Side Equipment)와 차량 탑재 장치(OBE: on-Board Equipment)사이에 무선통신하는 방법

    - 노변장치에 연결된 안테나에 의해서 형성되는 통신가능 영역 내를 OBE 장치가 있는 차량이 통과할 경우 통신이 가능한 방식

 3. DSRC 요구사항

   - 광범위한 응용서비스: 자동 요금징수서비스, 교통정보 서비스 및 도로 안내 서비스, 그리고 물류서비스 등의 다양한 서비스를 하나의 단말기에서 가능해야 함

   - 고속패킷 데이터 전송

   - 차량 단말기의 소형화 및 저렴화

   - 편리한 사용자 인터페이스: 차량내 운전자의 안전과 편의 고려

   - 신뢰성 및 안전성

 4. DSRC 구성도

    - DSRC 전체 시스템은 Network 부문과 DSRC 부문으로 구분됨

http://library.kaist.ac.kr/thesis02/2008/2008M020063668_S1Ver2.pdf

http://www.samsungsds-nss.com/?p=Transportation02

    가. Network 부문

        - Network 부문은 Information Network와 Road Side Network로 이루어짐

        - Information Network는 ITS 관련 정보를 관리하는 서비스 센터 간에 정보를 주고 받음

        - Road Side Network는 노변 기지국의 정보를 수집하는 노변 기지국간의 정보를 주고 받는 구간

    나. DSRC 부문

        - DSRC 부문은 노변장치인 RSE와 차량탑재장치인 OBE로 이루어짐

        - 노변 기지국 장치는 차량탑재장치가 통신구역을 통과할 때 수집된 정보를 Road Side Network와 Information Network를 통해 센터설비에 전송함 

  5. DSRC 통신방식

      - DSRC 통신 방식은 노변기지국 장치인 RSE와 차량단말기인 OBE간에 송수신을 구현하는 방법에 따라 능동방식과 수동방식으로 구분함

     가. 능동방식

         - 미국, 일본 중심

         - 전송속도는 1Mbps 이상인 무선패킷 통신방식임

         - RSE와 OBE 모두에 발진기를 내장해 독립적인 통신채널을 사용

         - OBE에 발진기를 내장하므로 회로가 복잡해져 단말기당 가격이 다소 높은 단점을 가짐

         - 별도의 전원이 필요하므로 차량의 배터리를 이용하기 위한 배선 필요

         - 한 대의 노변 기지국이 여러 대의 차량 단말기와 다중 접속을 지원

         - 주파수 재사용을 위한 노변 기지국간 거리가 최소 60m이상

         - 수동방식에 비해 셀크기가 크고 주파수 재사용 특성이 우수한 장점이 있음

         - 기지국측은 가격이 저렴하고 10mW의 소출력에 의해서도 넓은 통신영역 확보 가능

         - 사용자 양방향 서비스가 가능, 다른 부가 통신서비스 확장이 용이

      나. 수동방식

          - 유럽 중심

          - 단말기내 주파수 발진기를 사용하지 않음

          - 기지국에서 연속적으로 반송파를 송신함으로써 단말기가 수신된 연속파를 내부 주파수 발진기 신호로 사용하는 방식

          - 단말기를 간단하게 구현하기 위해 단말기내 주파수 발진기를 내장하지 않고

          - 단말기 회로 간단, 가격 저렴, 별도 전원이 불필요한 장점이 있음

          - 셀크기가 10m 이내로 통신 반경 좁음, ITS 서비스의 제약이 따름

          - 최대 데이터 전송 속도는 하향 링크가 500kbps, 상향링크는 250kbps

          - 기지국의 연속적인 반송파의 전력이 크기 때문에 셀간 간섭으로 인한 영향으로 주파수 재사용률이 저하되는 단점이 있음

          - 기지국 가격이 상승

          - 타부가서비스와의 연동이 어려움

       다. 능동방식과 수동방식 비교

http://library.kaist.ac.kr/thesis02/2008/2008M020063668_S1Ver2.pdf

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=swson71&logNo=10001125014

http://blog.naver.com/PostPrint.nhn?blogId=swson71&logNo=10001125014

 6. DSRC 적용

  가. ETCS(Electronic Toll Collection System)

     - 한국도로공사 Hi-Pass 시스템

     - 5.8GHz 대역의 주파수와 870nm의 적외선을 이용하여 차량에 설치된 차량탑재 장치(OBU)와 통행요금 징수를 위한 통신을 하게됨

  나. 주차장 관리 시스템

  다. 교통정보시스템

7. DSRC의 문제점

  - 셀반경이 수십m로 소규모임

  - 셀간 간섭으로 주파수 재사용률이 저하
  - ASK 방식사용 등 전송속도가 낮음

  - 차량단말기 구성 복잡, 가격 고가

 8. WAVE로의 진화

1. 개요

 1.1 ITS의 정의

     - 교통수단 및 교통시설에 전자 • 제어 및 통신 등 첨단기술을 접목하여 교통정보 및 서비스를 제공하고 이를 활용함으로써 교통체계의 운영 및 관리를 과학화 • 자동화하고, 교통의 효율성과 안정성을 향상시키는 교통체계

- 우리생활에서 접할 수 있는 ITS에는 버스정류장의 버스도착안내 시스템, 교차로에서 교통량에 따라 자동으로 차량신호가 바뀌는 시스템, 네비게이션의 실시간 교통정보, 하이패스가 있습니다.

intelligenttransportationsystem-120603031712-phpapp01.ppt

1. 개요

2. WAVE 규격 탄생

3. WAVE 시스템 구성

4. WAVE 프로토콜 구조

5. WAVE 특징

6. 기술비교

1. 개요

  - 고속으로 주행하는 차량 환경에서 통신서비스를 제공하기 위하여 특화된 차세대 ITS 통신 기술

  - WLAN 기술을 기반으로 자동차 환경에 맞도록 수정

  - DSRC (Dedicated Short Range Communication) 기술의 일종

  - V2I (Vehicle-to-Infrastructure)과 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 통신을 지원

2. WAVE 규격 탄생

3. WAVE 시스템 구성

 - RSU(Roadside Units): 도로주변 시설물에 설치

 - OBU(Onboard Units): 차량에 설치된 기기

  - 차량 내 단말(OBU, On Board Units)에서 구간별 통행속도, 위치정보를 수집하여 교통 정보센터에 보내줌

  - 교통정보센터에서 가공된 정보를 인터넷망을 통해 RSU(Road Side Unit)를 거쳐 정보를 제공함

4. WAVE 프로토콜 구조

http://www.ieee-vnc.org/2011/talks/panel.pdf

http://www.slideshare.net/gamarun/wave-a-tutorial 

5. WAVE 특징

 - 기존의 통신방식으로는 차량에서의 무선 인터넷을 포함하는 ITS에서 요구하는 다양한 서비스 및 높은 전송속도를 수용하는데 한계에 도달, 이를 해결하기 위해 출현한 기술임

 - IEEE 802.11p

    IEEE 802.11p의 PHY는 5GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.11a PHY로부터 최소한의 변경만을 고려

    OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

    20MHz 대역폭 대신 10MHz 대역폭을 이용

 - 최대 200km/h 속도의 차량 주행 환경을 지원하고, 안전 운행의 경우 1km까지이 전송거리를 제공

 - 차량간(V2V) 통신 및 차량과 노변(V2I, Vehicle to Infrastructure) 통신을 최대 54Mbps 제공

 - DSRC가 없는 차량간 Ad-hoc 네트워크를 지원하고, 사용채널은 7개를 사용, 긴급구조 및 차량 안전을 위한 전용채널을 별도로 할당하는 방식

6. 기술비교

intelligenttransportationsystems-140109145537-phpapp01.pdf

WAVE.pdf

LTEvs802.11p.pdf

WAVE_Tutorial.pdf