Product Feature
고속도로 톨게이트에 적용된 EVOC MEC-5005 임베디드 박스 PC
우리나라의 고속도로 톨게이트 및 하이패스 시스템과 비슷한 스마트 카드형 요금 수납 시스템이 중국에서도 적용되고 있다. 중국 현지에서 EVOC사가 납품한 고속도로 요금 수납 시스템을 소개하며, 외부에 노출된 환경에서 사용할 수 있는 특수형 임베디드 컴퓨터 모델을 소개하고자 한다.
글 이천호 차장 / ㈜싱커스텍 HYPERLINK www.syncus.co.kr
시스템 개요
일반적인 고속도로 건설에는 요금수납시스템, 영상감시시스템, 조명 시스템과 통신 시스템 과 같은 4개의 중요한 전자공학적 프로젝트가 있다. 이 가운데서 요금 수납 시스템은 주관 사업자가 고속도로 건설 금액을 회수하는 중요한 부분으로, 요금 수납은 아래와 같이 단계적으로 발전해왔다.
수동 요금 수납⇒ 컴퓨터 자동화 요금 수납⇒전자 요금 수납(ETC)
두번째 단계인 컴퓨터 자동화 요금 수납 방법부터 산업용 임베디드 컴퓨터가 사용되며, 보통 19인치 4U 랙마운트 PC가 주로 사용된다.
시스템 소개
고속도로 정보화에는 여러 단계가 있다. 연구결과에 의하면 대부분의 고속도로에서 반 자동 방식을 채택한 가운데, 10%의 고속도로에서 수동 요금 수납 방법을 쓰고 있으며 제법 높은 비율의 고속도로에서 영상감시센터와 통신센터가 구축되어 있다. 요금 수납 시스템의 사용 수명은 보통 4~5년 정도이다. 점점 더 많은 고속도로가 네트워크화되고 운전자가 요금을 내기 위해 스마트카드를 사용하기를 선호하기 시작하면서 최신 기술을 활용하여 유지보수가 용이하고 사용이 편리하며 유지관리비가 적게 드는 신뢰성 있는 IT인프라를 설치하는 것이 필요하다. 이런 장치와 컴퓨터들은 장시간 운영되면서도 혹독한 기온, 진동, 먼지, 습기와 전자기적 영향을 이겨내야만 한다.
고속도로 요금 수납 시스템은 다음과 같은 특별한 목적의 컴퓨터 네트워크를 포함하게 된다
· 차선 요금 수납 보조 시스템
· 비디오 감시 보조 시스템
· 구내통신 보조 시스템
· 백업 전원 공급 보조 시스템
이러한 요금 수납 시스템은 정확한 요금 계산과 요금 누락을 차단할 수 있도록 개발되었다. 또한 사용자를 위한 간단한 운영 방법을 제공하여 효율성을 제고하고, 톨게이트 주위의 교통체증과 밀집 현상을 완화하는 특징을 가진다. 지능형 제어가 가능한 교통 관제 및 요금 수납을 위해 최근 대부분의 시스템 설계와 고객센터에서는 산업용 임베디드 PC를 사용하고 있다.
따라서 교통관제 및 요금 수납 기능의 운용 수준이 임베디드 컴퓨터와 관련 주변 장치의 성능과 안정성에 비례하게 된다. 최근에 고속도로 요금 수납 시스템은 최신의 컴퓨터 기술과 네트워크 기술 및 자동제어 기술과 데이타/영상 재생 기술, 자동 녹화 기술, 광전송 기술이 포함되어 요금 수납에 관한 지능형 제어와 실시간 모니터링이 가능하게 되었다. 또한 요금 수납 시스템은 지방자치 단위 또는 전국적인 스케일의 네트워크도 가능하다.
시스템 요구사항
임베디드 PC는 통상 혹독한 온도 조건과 습도, 먼지, 전자기적 영향에 장기간 노출되면서도 고속도로 요금 수납 시스템의 어떠한 기능 이상도 발생되지 않도록 신뢰성을 갖춰야 한다. 사무용 컴퓨터는 이런 요구사항에 적합한 제품이 없다. 열 발산을 위해 작동되는 팬의 경우, 먼지에 의해 시스템 불안정성을 초래하고 추가적인 비용을 발생하게 한다. 그래서 팬이 동작하지 않는 경우 시스템 전체가 정지되는 문제가 발생하기도 한다. 반대로 임베디드 컴퓨터에는 팬없이 열 발산을 위한 히트싱크만을 적용하므로, 큰 장점을 가지게 된다.
임베디드 컴퓨터를 위한 조건
· 안정적인 산업용 플랫폼 제공
· 다중 시리얼 통신 장치와의 네트워크 통신 가능
· 자동차 차단 장치와 알람 시스템 등의 신호 제어
· 악조건에서의 365일 24시간 운영 가능
시스템 구성
고속도로 요금 수납 시스템은 네트워크를 통한 데이터 전송이 이루어지는 요금수납 센터, 관제 센터, 톨게이트 등의 3 단계 구조로 이루어져있다. 요금 수납 센터는 전체 시스템을 관장하며 관제실에서는 요금 정보를 취합하여 요금 수납 센터와 톨게이트 간에 전송하는 역할을 한다. 톨게이트는 요금 수납 센터와 더불어 요금 수납과 교통 상황 점검을 담당하게 된다.
톨게이트는 임베디드 PC, 카메라, 키보드, 영수증프린터 등이 내장된 단말기와 같다. 요금 수납이나 교통상황 모니터링과는 별도로 임베디드 PC는 관제실로 정보를 보내게 된다. EVOC MEC-5005 팬리스 임베디드 PC는 톨게이트와 관제실에 적합하도록 설계된 제품이다. 혹독한 환경조건에서 운영이 가능 하고 최대 4개의 시리얼포트와 2개의 PCI 슬롯이 확장 가능하다. 내충격성이 강화된 파워서플라이와 하드디스크를 채용하였고, 진동과 큰 기온변화, 먼지에 대비하여 설계되었다. 저전력 및 팬리스 설계는 이런 조건에 맞는 최적의 선택이다.
제품 소개와 장점
EVOC EIC-2403, a 4U 19" Standard Rack Mount Box PC
특징
최신 공냉식 디자인, 실시간 온도 모니터링
PICMG 1.3 full-size CPU card 지원
진동에 강한 EVOC EPI 버스 인터페이스 지원
최신 코어2듀오 CPU 사용
장점
EVOC 특허의 EPI bus 구조
독립적인 HDD 충격방지 및 효율적 냉각 설계
고객 사양에 맞춘 원버튼 복구 기능
EMC 인증 완료
작동 상태를 나타내주는 LCD 표시기능 및 비정상 동작에서의 알람 기능
EVOC MEC-5005, a Fanless Box PC
특징
컴팩트한 구조 및 방진 설계, 히트싱크만으로 냉각이 가능한 팬리스설계
Intel ATOM D510 1.66G /D410 1.66G CPU 채택
2.0G DDR2, SO-DIMM memory
2xGigabit RJ45 Ethernet controller, 4xserial port, 6xUSB port 지원
2xPCI, 2 x Mini-PCIe 장치 지원
9-30V DC wide voltage 전원입력 지원
크기: 105mm(H) x 242mm(W) x 255mm（D）
장점
신뢰성 : 팬리스 디자인의 신뢰성을 확보하여 먼지, 큰 기온편차, 습도, 진동, 마찰 등의 환경에서 운용이 가능. 빠른 문제해결과 유지 보수가 가능.
실시간 운용 : Watchdog timer 기능, 셀프 복구 기능,
확장성 : 2x PCI expansion 슬롯 지원
결론
고속도로 톨게이트에 맞는 조건을 갖춘 EVOC의 EIC-2403, MEC-5005 중에서 MEC-5005 모델은 인텔의 저전력 고성능 ATOM D510 Dual-core processor를 채용하였다. 이 제품들은 컴팩트한 구조와 내진성을 갖춘 팬리스 설계로 이루어져 있고 외부 섀시 자체도 발열을 담당하는 히트싱크 역할을 하도록 되어있다.
일반적인 컴퓨터들은 팬으로 냉각을 하여 먼지로 인한 피해가 심각하지만, EVOC 임베디드 PC는 이런 사항을 고려해 작은 톨게이트 부스에 맞도록 컴팩트하게 제작되었다. EVOC의 팬리스 PC는 비디오 모니터링이 가능한 고성능 저비용의 효율성을 갖춘, 고속도로 요금 수납 시스템에 맞는 최적의 솔루션이다.
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