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"네트워크시스템"에 대한 내용입니다.목차
1. 서론1.1. 연구배경 및 목적
1.2. 연구 범위 및 방법
2. UWB 의 개념 및 도입 필요성
2.1. UWB 의 개념 및 정의
2.2. 국내 건설업계 UWB 적용 필요성 및 효과
3. 국내외 건설 분야 무선 네트워크 기술 연구 및 현장 적용 현황
3.1. 국내의 기술 연구 동향 및 현장 적용 현황
3.2. 외국의 기술 연구 동향 및 현장 적용 현황
4. UWB 사업 전망 및 기술 개발 동향 및 규제
4.1. UWB 사업 전망
4.2. 국내외 UWB 기술 개발 동향
4.3. 개발 업체 동향
4.4. UWB 규제에 대한 논의
5. UWB 를 이용한 구조물 계측 방안 제시
6. 결론
7. 참고 문헌
본문내용
1. 서론1.1. 연구배경 및 목적
현재 우리나라 IT 산업이 급격히 발전함에 따라 모든 산업에 있어 유비쿼터스 환경을 기반으로 맞이하고 있으며, 이미 모든 분야에서 선택적으로 사용되고 있는 실정이다. 이런 환경 변화에 발맞추어 최근 국내 외 건설현장에서도 무선네트워크 기술을 이용한 차세대 현장관리방식으로 건설 환경이 변화하고 있다. 향후 건설 산업의 성패는 고품질 구조물 생산과 프로젝트 비용절감 이라는 두 마리 토끼를 다 잡을 수 있는 데에 달려있기에 건설현장의 혁신을 한층 더 필요로 하는 상황에 직면하고 있다. 이러한 건설현장의 변화 속에서 RFID 및 USN 등의 무선센서 네트워크 기술의 적용은 필연적이며, 현장의 자재, 노무, 품질 및 시설물 유지 보수에 이르기까지 상시계측을 통한 관리의 핵심기술로서 중요한 역할을 할 것으로 예측되고 있다. 본 연구의 목적은 건설공사 현장에서 USN 무선 네트워크 기술을 콘크리트 양생과정에 적용시키는데 있어 새로운 무선기술로 급부상한 울트라와이드밴드 (UWB: Ultra wideband) 기술을 이용하여 현장에서의 적용 가능성을 평가하고자 한다.
1.2. 연구 범위 및 방법
본 논문은 유비쿼터스 무선 네트워크 센서 중 하나인 UWB (Ultra wideband) 기술을 콘크리트 수화열 관리 및 터널 계측 관리에 적용해 봄으로서 수신율이 낮은 콘크리트 안에서도 센서를 통해 정확한 수신을 가능하게 하는 방법을 모색해 보고자 한다. 또한 최근 활발히 개발되고 있는 UWB 기술이 국내외 각 분야에 적용되고 있는 현황을 분석함으로서 국내 건설현장에서서도 효율적으로 정착할 수 있는 방안을 제안해 보았다.
본 연구에서는 UWB 기술의 장점과 건설업 분야에서의 적용 필요성을 검토하고, 국내외 건설 분야의 무선 네트워크 기술 연구 및 현장 적용 현황을 살펴볼 것이다. 또한 UWB 사업의 전망과 기술 개발 동향 및 규제에 대해 분석하고, UWB를 활용한 구조물 계측 방안을 제시할 것이다. 이를 통해 향후 국내 건설현장에서의 UWB 기술 적용 가능성에 대해 제언하고자 한다.
2. UWB 의 개념 및 도입 필요성
2.1. UWB 의 개념 및 정의
UWB의 개념 및 정의
UWB(Ultra WideBand)는 초광대역 기술로, 매우 짧은 펄스를 이용하여 통신하는 무선 기술이다. UWB 기술은 마르코니가 1897년 최초로 선보인 무선 통신 시스템에서 시작되었으며, 이후 1960년대 군사 분야의 레이더 시스템 개발과 1970년대 다양한 응용 분야에서의 특허 출현으로 발전해왔다.
UWB 기술의 핵심은 스펙트럼 특성에 있으며, 임펄스라고 불리는 매우 짧은 펄스를 발생시켜 전송하고 이를 수신하여 처리하는 방식을 사용한다. 이러한 방식은 기존 무선 통신 기술과 달리 주파수 천이 과정이 필요하지 않아 송수신기 구조가 상대적으로 간단하다는 장점이 있다.
UWB 기술은 3.1GHz부터 10.6GHz 대역의 광대역을 사용하며, 이를 통해 최대 480Mbps 이상의 고속 데이터 전송이 가능하다. 또한 매우 낮은 전력으로 동작하며, 건물 내부나 콘크리트, 금속과 같은 장애물을 투과할 수 있는 특성을 가지고 있다. 이러한 UWB 기술의 장점들로 인해 향후 블루투스, RF, 적외선 등의 기존 무선 기술을 대체할 것으로 전망되고 있다.
UWB 기술은 2002년 미국 FCC에서 상용화를 위한 주파수 사용 허가를 받으면서 본격적인 상용화의 기반을 마련하게 되었다. 이후 UWB 칩셋과 안테나 개발이 가속화되고 표준화 작업도 활발히 진행되고 있다. 특히 IEEE 802.15.3a 표준화 그룹을 중심으로 UWB 기술의 물리계층 규격이 논의되고 있다.
2.2. 국내 건설업계 UWB 적용 필요성 및 효과
국내 IT 산업이 급격히 발전함에 따라 모든 산업에서 유비쿼터스 환경을 기반으로 변화하고 있으며, 건설 현장에서도 무선네트워크 기술을 이용한 차세대 현장관리방식으로 환경이 변화하고 있다.
특히 건설 산업에서는 고품질 구조물 생산과 프로젝트 비용절감이라는 두 마리 토끼를 잡아야 하기 때문에, 건설현장의 혁신이 필수적으로 요구된다. 이러한 변화 속에서 RFID 및 USN 등의 무선센서 네트워크 기술의 적용은 필연적이며, 자재, 노무, 품질 및 시설물 유지 보수 등 현장의 다양한 분야에 상시계측을 통한 관리의 핵심기술로서 중요한 역할을 할 것으로 예측된다.
예를 들어 콘크리트의 경우 굳는 기간 동안 수화열이 발생하는데, 이 수화열을 바탕으로 굳기 정도를 예측할 수 있다. 기존에는 관리자가 일일이 온도를 측정하여 콘크리트 양생을 관리하였지만, 무선센서 네트워크 기술을 이용하면 한눈에 파악할 수 있는 시스템을 개발할 수 있어 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있다.
그러나 건설업의 특성상 프로젝트에 따라 매우 열악한 환경에 노출되어 있고, 실외 거친 환경에서도 안정적으로 작동되는 센서기술이 부족하여 무선센서 네트워크 기술의 적용이 지연되고 있다. 즉, 건설현장의 열악한 환경을 견딜 수 있는 내구성과 안정성이 확보된 무선통신기술이 필요한 상황이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 무선센서 네트워크 기술인 UWB(Ultra WideBand) 기술의 도입이 필요하다. UWB 기술은 높은 수신율과 안정성을 가지고 있어 콘크리트나 암반과 같은 견고한 물질을 투과할 수 있으며, 정확한 위치 추적이 가능하다는 장점이 있다. 따라서 UWB 기술을 활용하면 건설 현장에서의 안정적인 무선통신과 정밀한 계측이 가능할 것으로 기대된다.
이처럼 UWB 기술은 건설 분야에서 무선 네트워크 기술의 새로운 대안이 될 수 있으며, 실시간 정보 수집 및 관리를 통해 건설공사의 품질관리, 공기단축, 인력절감 등의 효과를 얻을 수 있을 것이다.
3. 국내외 건설 분야 무선 네트워크 기술 연구 및 현장 적용 현황
3.1. 국내의 기술 연구 동향 및 현장 적용 현황
국내의 무선 네트워크 연구 동향은 성균관대 및 한국건설기술원에서 주도적으로 추진하고 있다. 연구 내용은 건설자재의 관리 분야가 중심으로, 커튼 윌, 천정마감재, 철근 및 콘크리트(레미콘) 등을 대상으로 한다. 이를 통해 자재 관리의 효율성과 안전사고 방지 등의 효과를 기대하고 있다. 국내에 적용된 무선 네...
참고 자료
강환수 외 3인, 「컴퓨터 개론」, 인피니티북스, 2019.정기철, 「인공지능 시대를 위한 컴퓨터 과학 개론」, 한빛아카데미, 2020.
진혜진, 「네트워크 개론」, 한빛아카데미, 2019.
정진욱 외 4인, 「컴퓨터 네트워크」, 생능출판사, 2018.
김현정, 「소프트웨어 개념사전」, 궁리, 2019.
[네이버 지식백과] 아키텍처 [architecture] (두산백과 두피디아, 두산백과)
[네이버 지식백과] 네트워크 [network] (첨단산업기술사전, 1992. 5. 1., 일본통상성)
FCC 02-48, "First Report and Order", adopted on February 14, 2002 and released on April 22, 2002
Barrett, T. W, "History of UltraWideBand (UWB) Radar & communications : Pioneers and Innovators", Proceedings of Progress in Electromagnetics Symposium 2000 (PIER2000), Cambridge, MA, July 2000.
Robert J. Fontana, "A Brief History of UWB Communications", online at
http://www.multispectral.com/history.html
Gerald F. Ross, "Early Motivations and History of Ultra Wideband Technology", online at http://www.multispectral.com/history.html
Henning F. Harmuth, "An Early History of Nonsinusoidal Electromagnetic
Technologies", online at http://www.multispectral.com/history.html
"Ultra Wideband Technology : Potential and Challenges", by RocSearch Ltd.
이윤호, 정종호, "광대역 특성의 다중 미앤더 스트립 모노폴 안테나,", 한국전자파학회 종합학술발표회 논문집, Vol.13. No.1, 2003.11.
장병준, 이윤덕, "UWB 통신의 주요 이슈와 향후 기술동향," 주간기술동향, 2004, 4, 7
한국전산원, 건설현장의 구조물 양생이력 검사를 위한 USN 적용, 2005년 USN 현장시험 결과 보고서, 2006.4
이옹균, 조호규,강경인, 무선온도 계측을 통한 Mass 콘크리트 양생관리 효율화 방안에 대한 연구, 대한 건축학회 논문집(구조계) v.21 n.7 (2005~07), pp.99~106.
D. Bri, M. Garcia, J. Lloret, and P. Dini, “Real deployments of wireless sensor networks,” in Proceedings of the 3rd International Conference on Sensor Technologies and Applications (SENSORCOMM
’09), pp. 415–423, Athens, Greece, June 2009.
A. Radhika, D. Kavitha, and D. Haritha, “Mobile agent based routing in MANETS—attacks & defences,” Network Protocols and Algorithms, vol. 3, no. 4, pp. 108–121, 2011.
K. SahadevaiahandP. V.G.D. PrasadReddy, “Impactof security attacks on a new security protocol for mobile ad hoc networks,”Network Protocols andAlgorithms, vol. 3, no.4,pp. 122–140, 2011.
N. Alrajeh, S. Khan, andB. Shams, “Intrusion detection systems in wireless sensor networks: a review,” International Journal of Distributed Sensor Networks, vol. 2013, Article ID 167575, 7 pages, 2013.
M. S. Sisodia and V. Raghuwanshi, “Anomaly base network intrusion detection by using random decision tree and random projection a fast network intrusion detection technique,” Network Protocols and Algorithms, vol. 3, no. 4, pp. 93–107, 2011.
N. A. Alrajeh, S. Khan, J. Lloret, and J. Loo, “Artificial neural network based detection of energy exhaustion attacks in wireless sensor networks capable of energy harvesting,” Ad Hoc & SensorWireless Networks, vol. 2013, pp. 1–25, 2013.
T. H. Lim, Detecting anomalies in wireless sensor networks [Qualifying dissertation], Department of Computer Science, University of York, 2010.
J. Kim, P. Bentley, C. Wallenta, M. Ahmed, and S. Hailes, “Danger is ubiquitous: detecting malicious activities in sensor networks using the dendritic cell algorithm,” in Artificial Immune Systems, vol. 4163 of Lecture Notes in Computer Science, pp. 390–403, Springer, Berlin, Germany, 2006.
C. Wallenta, J. Kim, P. J. Bentley, and S. Hailes, “Detecting interest cache poisoning in sensor networks using an artificial immune algorithm,” Applied Intelligence, vol. 32, no. 1, pp. 1–26, 2010.
M. R. Ahmadi, “An intrusion prediction technique based on co-evolutionary im-mune system for network security (CoCo-IDP),” International Journal ofNetwork Security, vol. 9, no. 3, pp.290–300, 2009.
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