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대중교통 시스템을 위한 이상적인 Wi-Fi 라우터 솔루션의 구성
신동윤 기자 | 승인 2018.10.30 14:55

많은 지방자치단체들이 이동 중의 차량과 승객들의 연결에 대한 증가하는 요구를 해결하기 위해, 대중교통 기반 시설에 Wi-Fi 인터넷을 제공하는 경우가 늘고 있다.

현재의 커넥티드 카 기술은 차량의 이동 경로를 따라 설치된 고정형 노드와 차량에 설치된 무선 네트워크 사이에 통신이 이뤄져야 한다. 이 통신은 다음과 같은 여러 가지 방식의 통신 방식으로 이뤄져 있다.

V2V(Vehicle to Vehicle): 이 연결은 차량간의 위치와 속도, 또는 보안 통신과 같은 데이터의 송수신을 제공한다. 이 정보는 내비게이션이나 트랙킹, 충돌 회피 등에 매우 유용하게 사용된다.

V2I(Vehicle to Infrastructure): 이 연결은 차량에서 생성된 데이터(연료 소비, 속도, 위치 등)의 캡처를 포함해 차량 네트워크 전반에 걸쳐 교통 안전 계획 수립이나 개선, 조정을 위한 정보를 제공한다(예를 들면 기상 상태나 도로 폐쇄 등).

M2M(Machine-to-Machine): 이 연결에는 보안 POS(Secure Point-of-Sale) 요금이나 통행료, 주차 요금, 또는 승객이 전화나 태블릿, 컴퓨터를 통해 이메일이나 문자메시지, 뉴스, 엔터테인먼트 등을 즐기기 위해 사용하는 인터넷을 위한 Wi-Fi 액세스 등이 포함된다.

안전하고 신뢰할 수 있는 고성능 대중교통 시스템 Wi-Fi 네트워크를 구축하기 위해서는 ㅏ음과 같은 몇 가지 과제를 해결해야 한다.

제한된 대역폭: 대중교통용 차량은 수많은 승객을 태우고 있으며, 그 중 일부는 Wi-Fi 연결이 필요한 여러 장치를 가지고 있을 수 있다. 제한된 대역폭을 제공하는 시스템은 이런 대용량의 데이터 수요를 처리하기 위한 충분한 용량을 갖추기 못하기 때문에 응답 시간이 느려지고, 승객은 불편해하게 된다.

불안정한 전원: 차량용으로 설계되지 않은 시스템은, 전원이나 전압, 주파수나 서지 전류 등의 문제로 인해 Wi-Fi 서비스가 중단되는 등의 문제를 겪을 수 있다. 이는 시스템의 비활성화나 다운 시간 초래할 수 있다.

연결 불량 또는 범위 제한: 대중교통 시스템의 Wi-Fi 네트워크는 안테나를 통해 무선으로 통신해야 하므로, 차량 라우터의 기능과 성능에 따라 신호의 가용성과 감도가 달라진다. 많은 문제는 송수신기와 전자파 방해 등의 환경적인 요인과 드롭아웃, 데드존 또는 약한 신호 등으로 인한 Wi-Fi의 가용성에 의해 발생한다.

견고성: 이동 중인 차량에서 작동하도록 설계되지 않은 시스템은 하드웨어 고장을 유발하는 열악한 환경에 노출될 가능성이 매우 높다. 이런 환경적인 요인으로는 극한의 온도을 오가는 환경, 그리고 충격이나 진동과 같은 물리적인 부하 등이 있다.

소프트웨어: 현장에서 수많은 고정형, 혹은 이동형 노드와 통신하고 성능을 제어하기 위해서는 중앙집중식 소프트웨어가 필요하다. 이 소프트웨어는 여러 차량과 동시에 실시간으로 통신할 수 있어야 한다.

디지 인터내셔널(Digi International)의 트랜스포트 WR64 듀얼 셀룰러 LTE-Advanced 라우터(TransPort® WR64 Dual Cellular LTE-Advanced Router)는 진정한 엔터프라이즈급 라우팅 성능과 보안, 방화벽, 통합 VPN 기능을 갖추고 있어 까다로운 전송 환경에 이상적이다.

[그림 1] 디지 인터내셔널 WR64 트랜스포트 라우터는 교통수단이나 모바일 환경에 적합한 소형 엔클로저에서 사용할 수 있는 견고한 제품이다. (출처: Digi International).

트랜스포트 WR64 듀얼 셀룰러 LTE-Advanced 라우터의 주요 기능은 다음과 같다.

대역폭: 대역폭 제한 문제는 각 셀룰러 인터페이스에서 3중 반송파 집계를 사용해 해결하고 있으며, 이를 통합하면 승객에게 최대 1.2Gbps의 대역폭을 제공할 수 있다. 온보드 시스템은 우선 순위를 유지하고 나머지 대역폭을 인터넷 트래픽에 사용할 수 있다.

전원: 이 시스템은 차량의 전원에 직접 통합하기 위한 점화 감지와 함께 9~36VDC 입력을 지원하는 신뢰성 높은 전원 회로로 설계돼 있다.

커넥티비티: [그림 2]의 예제 응용 프로그램과 같이, 시스템은 사설과 공용 데이터 통신을 분리해, 탑승자에 대한 인터넷 액세스를 안전하게 관리할 수 있다.

[그림 2] 트랜스포트 WR64 라우터는 여러 가지 다른 모바일 전송 애플리케이션의 구현을 위해 사설과 공용 데이터 통신 분리한 상태로 통합을 지원한다. (출처: Digi International)

견고성: 이 시스템은 알루미늄 엔클로저를 사용하고 있으며, 온도나 습도, 진동, 충격, 먼지 등의 환경에 대해 군사와 교통수단의 표준을 충족시키고 있다. 또한 유연한 설치 옵션을 통해 라우터를 설치 시, 환경으로 인한 영향을 최소화할 수 있다.

소프트웨어: 디지 리모트 매니저[그림 3]는 중앙에서 실시간으로 장치를 관리하고 제어할 수 있다. 이 소프트웨어를 통해 시스템 관리자는 안전하고 신뢰할 수 있는 방법으로 네트워크 전체에 걸쳐 수많은 성능 수치를 시각적으로 모니터링, 업데이트, 유지보수할 수 있다.

[그림 3] 디지 리포트 매니저 소프트웨어는 대중교통 시스템의 모바일 Wi-Fi 네트워크 전반에 걸쳐 시스템 성능을 모니터링할 수 있는 중앙화된 플랫폼을 제공한다. (출처: Digi International)

대중교통 차량에서 Wi-Fi와 인터넷의 사용이 증가함에 따라 이런 차량의 시스템 하드웨어에 몇 가지 문제가 대두되고 있다. 디지 인터내셔널 WR64 트랜스포트 라우터는 이런 문제를 해결하며, 현재 700여개에 달하는 업계 선도 제조업체를 위한 반도체와 전자부품을 제공하는 마우저를 통해 제공되고 있다.

 

 

Written by 필 하이폴(Phil Hipol) & Provided by 마우저 일렉트로닉스 (Mouser Electronics)

 

[편집자 주] 본 기사는 글로벌 전자부품 유통회사인 마우저 일렉트로닉스(Mouser Electronics)의 후원을 바탕으로 진행되는 EPNC의 단독 외부 기고입니다.

#마우저#디지인터내셔널#Wi-Fi#스마트카#커넥티드카#V2I#V2V#스마트시티

신동윤 기자  dyshin@techworld.co.kr

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