WirelessHART


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WirelessHART는 무료 라이센스이며 세계적으로 쓰이고 있는 2.4 GHz 대역을 WLAN, 블루투스, ZigBee를 비롯한 몇 가지 무선 주파수 기술의 전송 매체로 쓰고 있다. WirelessHART는 모든 무선 스테이션(필드 디바이스)이 네트워크를 이루는 Flat Mesh 네트워크를 이용한다. Flat Mesh 네트워크는 네트워크 범위를 확장하는 일 외에도 잉여 통신 경로를 제공하여 신뢰성을 높인다. WirelessHART는 혼선(jamming)을 방지하기 위해 FHSS (주파수 도약 확산 스펙트럼)도 이용한다. WirelessHART는 FHSS를 이용하여 이들 채널 사이를 "도약"한다. 이미 사용 중인 채널은 불통이 되어 다른 무선 통신 시스템과의 충돌을 방지한다. ZigBee 무선 통신이 상품화되면서 USN 분야의 발전과 더불어 프로세스 계장 시스템에서도 이러한 USN 기술을 활용에 대하여 검토하게 되었으며, USN의 장점에 기존 유선 신호 통신의 문제점, 프로세스 계장 시스템의 기본적인 요구 사항들을 고려하여, WirelessHART 표준이 진행되었고, 몇몇 기업들에서 이를 상품화하기 시작했다.

WirelessHART는 IEEE 802.15.4-2006의 2.4GHz 물리 계층을 기반으로 하고 있는 것은 USN과 유사하지만, 데이터 링크 계층에는 프로세스 계장 시스템에서 필수적으로 요구되는 실시간성을 보장하기 위한 시간-동기화와 주파수 포핑 프로토콜로 새로이 구성되었다. WirelessHART에서는 ZigBee에서는 없는 HART 프로토콜의 Transport 계층을 물리 계층과 데이터 링크 계층 및 네트워크 계층의 상위에 수용하고 있으며, 응용 계층에서도 Transport 계층과 같이 기존의 HART통신에서 사용하던 계층을 수용함으로써, ZigBee, IEEE 802.15.4 등과 Ad-hoc Routing만을 수용한 일반적인 USN 노드들과 다르게 실시간성과 신뢰성이 보장된 프로세스 계산 시스템에서 신호 전송 용도로 사용할 수 있게 배려된 것이다.

2009년 9월에 ISA규격으로 채택된 ISA100.11a가 있고, 현재 IEC의 SC65C 위원회의 발의를 거쳐 국제 표준화로 추진중에 있다.

2010년 3월에 IEC62591 국제 표준규격으로WirelessHART를 채택하였다. 이는 현재 유일한 표준 산업용 무선 통신 국제 표준규격이다. WirelessHART의 장점으로는 HART와 동일한 어플리케이션 계층을 사용하고 있고 HART 기반의 장치를 제어하는 명령어가 동일하기 때문에 기존 유선 환경인 HART와 호환성 및 확장성을 보장한다. ISA100.11a는 HART, Profibus, Foundation Fieldbus 그리고 Device Net을 포함한 다양한 통신 프로토콜과 상호운영이 가능하다. 또 ISA 위원회는 두 프로토콜의 융합을 위한 ISA100.12 WG(Working Group)를 설립하였다. 다음 그림은 WirelessHART/ISA100.11a를 이용한 스마트 포지셔너 제어시스템의 구성도이다.

프로세스 자동화 분야, 화학플랜트 및 유화탱크, 석유시추공, 파이프라인, 식음료, 도로항만, 타이어 라인 등의 산업 현장에서는 이러한 무선 기술을 적용 진행하고 있다. 공장자동화 분야에서도 산업용 무선랜 기술에 기반한 무선 기술이 적극 고려하고 있으며, 특히 회전하는축에 걸린 모터와 같은 배선의 꼬임이 이루어지는 환경이나, 제조라인의 변경이 수시로 이루어지는 시스템에서 배선의 어려움을 없애고자 산업용 무선 기술을 적극 도입할 전망이다.

[자료출처 및 참고 사이트 ] www.hartcomm.org

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