컴퓨터활용능력시험 2급 필기 - 2과목 스프레드시트 (2018개정)
TCP/IP를 이용한 지능형 냉동 컨테이너 모니터링 시스템
탐새 11단원 시나리오 컴퓨터활용능력 2급 필기 2 1 시나리오 목차 2 데이터 표 3 데이터 통합 4 연습문제 시나리오 시나리오는 작업시트에 입력되어 있는 데이터들에 대해 다양한 가상의 상황을 만들어서 그 결과를 분 석하고 예측하는 가상분석도구이다. 결과셀은 반드시 변경셀을 참조하는 수식으로 되어 있어야 한다. 하나의 시나리오는 최대32개까지 변경 셀을 지정할 수 있다. 시나리오요약보고서를 작성해도 작성된 시나리오는 삭제되지 않는다 ‘장하나’의 ‘국어점수’가 88, 55 같이 변동되는 경우 ‘최종점수’의 변동 시나리오를 작성하시오. 데이터 표 데이터 표는 특정 값의 변화에 따른 결과값의 변화과정을 표 형태로 표시해주는 가상분석도구이다. [데이터]탭-[데이터도구]그룹-[가상분석]-[데이터표] 데이터 통합 여러 시트에 입력되어 있는 데이터도 통합할 수 있고 다른 통합문서에 입력되어 있는 데이터도 하나 로 통합할 수 있다. 사용할 수 있는 함수 : 합계, 개수, 평균, 최대값, 최소값, 곱, 숫자 개수, 표준 편차, 표본 표준 편차, 표 본 분산, 분산 명령 : [데이터]→[데이터 도구]→[통합] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
탐새 12단원 차트와 매크로 컴퓨터활용능력 2급 필기 2 1 차트 목차 2 차트 종류 3 차트 도구 4 매크로 차트 기본 차트는 묶은 세로 막대형 차트이다 원본 데이터를 선택한 후 을 누르면 새로운 Chart시트에 자동으로 기본 차트가 생성되며 Alt+F1키 를 누르면 현재 워크시트에 차트가 삽입된다. [삽입]-[차트]옵션 차트종류 차트 도구 매크로 매크로는 반복적인 작업을 자동화하여 빠르게 작업할 수 있다. [개발도구]탭 표시 : [파일]-[옵션]-[리본사용자지정]-개발도구에 체크한다. 도형, 양식단추를 이용하여 매크로를 지정할 수 있다. 매크로 저장 : [파일]-[다른이름으로 저장]-[Excel 매크로 사용통합 문서] 매크로 실행 : [개발 도구]-[코드]-[매크로] 또는 바로가기 키, 또는 개체 Visual Basic Editor를 이용하여 통합문서에 연결된 매크로를 작성하고 편집할 수 있다. 매크로 지정 1. 도형을 그린 후 -바로가기메뉴 - [매크로 지정] 매크로 이름의 첫글자는 반드시 문자이어야 하며 나머지는 문자, 숫자, 밑줄등을 함께 사용할 수 있다. / ? ‘’ , - ※ 등과 같은 문자와 공백은 매크로 이름으로 사용할 수 없다. 매크로에서 지정한 바로 가기와 엑셀의 바로 가기키가 같은 경우 매크 로에서 지정한 바로가기 키가 적용된다. 매크로의 바로가기 키는 Ctrl+소문자, 또는 Ctrl+Shift+대문자의 결 합으로 구성된다. 2. 매크로 기록 3. [개발도구]탭-[코드]그룹-[기록중지]
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TCP/IP를 이용한 지능형 냉동 컨테이너 모니터링 시스템 냉동컨테이너는 내부 화물의 손상을 방지하기 위하여 상태를 계속 체크해야 한다. 이 를 위하여 국제해사기구(IMO)에서 1992년에 제정된 ISO 10368표준에 따른 전력선 모뎀을 사용 한 시스템을 권장하고 있다. 하지만 전력선 모뎀을 내장한 냉동컨테이너가 55%정도밖에 되지 않고, 데이터 손실 등 많은 문제점으로 인하여 잘 사용되지 않고 있다. 그로 인해 인력으로 직 접 모니터링을 할 수 밖에 없는 실정이다. 본 논문에서는 냉동컨테이너에 기본적으로 부착되어 있는 Interrogator Port를 이용하여 내부 정보 데이터를 수집하여 TCP/IP통신을 이용하여 서버로 전송하여 많은 수의 냉동컨테이너를 실시간으로 쉽게 모니터링 할 수 있는 시스템을 구현하였 다. 이 시스템을 이용하여 냉동컨테이너의 내부 상태 변화에 빠르게 대응할 수 있고, 냉동컨테 이너 정보들을 쉽게 관리할 수 있다. Keywords 냉동컨테이너, Interrogator Port, TCP/IP 1. 서 론 냉동컨테이너는 온도의 변화에 따라 내부 화물의 손상이 발생할 수 있는 위험이 있기 때문에 적정 온 도를 유지하기 위하여 냉동컨테이너의 상태를 수시 로 확인해야 한다. 선박이나 항만에서는 수많은 냉 동컨테이너에 대해서 모니터링을 하기 위하여 많은 인력과 시간이 필요하다. 그리고 선박의 경우 안전 장치가 미흡하여 사고가 발생할 수 있다. 이를 해결 하기 위하여 전력선모뎀을 통한 모니터링 시스템을 권장하고 있지만 전력선 모뎀을 내장한 컨테이너의 수가 적고, 오류가 많아서 잘 사용되지 않고 있는 실정이다[1-2]. 본 논문에서는 냉동컨테이너에 기본 적으로 부착되어있는 Interrogator Port를 이용하여 신뢰성 있는 데이터를 TCP/IP를 이용하여 서버에서 모니터링을 할 수 있는 시스템을 구현하였다. 2. 본 론 2.1시스템구성 냉동컨테이너 모니터링 시스템(Reefer Container Monitoring System : RCMS)은 각각의 컨테이너로 부터 데이터를 수집하여 사용자들이 알아볼 수 있는 형태로 데이터를 변환하여 TCP/IP방식을 통하여 전 송하는 통신모듈, 여러 개의 통신모듈에서 전송되는 데이터들을 하나의 서버로 보내기 위한 허브, 통합 된 데이터들을 표시하고, 전체 컨테이너에 대해 관 리하기 위한 서버로 구성된다. 그림 1 은 RCMS에 대한 전체 시스템 구성도이다. 그림 1. RCMS 시스템 구성도 각 컨테이너에서 Interrogator Port를 통해 1차로 통신모듈에 데이터가 모이고, 2차로 허브에서 여러 개의 통신모듈의 데이터들이 모여서 마지막으로 서 버로 전송된다. 494 2.2통신모듈 각 컨테이너는 제조사마다 데이터 프로토콜이 다 르기 때문에 각각의 컨테이너 프로토콜을 분석하여 모니터링에 필요한 데이터를 얻기 위한 데이터 처리 가 필요하다. 그리고 Interrogator Port에서는 RS-232통신을 지원하기 때문에 이를 서버로 보내기 위해서 통신방식을 TCP/IP방식으로 바꾸는 것이 원 거리에 대해서 신뢰성이 높아진다. 일반적으로 RS-232방식은 길이가 10m이내일 때 신뢰성을 보장 하기 때문에 많은 컨테이너들의 모니터링을 하기위 해서는 적절하지 않은 통신방식이다. 반면 TCP/IP 방식은 리피터를 사용하면 길이에 대한 제한이 없 고, 데이터에 대한 신뢰도가 높으며, 각각의 IP와 Port에 대해서 관리를 따로 할 수 있기 때문에 여러 장점이 있다. 이번 테스트에 사용된 통신모듈은 1개 당 8개의 컨테이너를 동시에 하나의 IP로 관리하고, 실시간으로 모니터링이 가능하다. 통신모듈은 각각 다른 IP를 사용하여 중복이 되지 않으므로 통신모듈 을 설치한 위치와 연계하면 알람이 발생한 컨테이너 의 위치도 알 수 있다. 알람데이터는 온도데이터 뿐 만 아니라 온도변화에 영향을 줄 수 있는 컨테이너의 치명적인 손상을 알려준다. 2.3서버 통신모듈에서 전송된 데이터들은 컨테이너의 개 수에 비례하여 많아지기 때문에 허브를 통해 모아 진 후 서버로 전송된다. 이로써 서버에서는 한자리 에서 수많은 컨테이너들의 상태를 실시간적으로 확 인할 수 있다. 그림 3은 통신모듈로부터 전송되는 데이터이다. 통 신모듈로부터 실시간으로 컨테이너의 정보를 읽어오 기 때문에 실시간으로 원격에서 컨테이너의 정보를 확인할 수 있다. 서버에서 확인할 수 있는 데이터는 통신모듈의 IP주소와 Port번호, 컨테이너의 CID, 컨 테이너 제조회사, 설정 온도, 현재 온도, 공급 온도, 알람등이 있다. 그림 3. 서버 프로그램 그리고 서버는 각각 수신된 데이터들은 MS-SQL 을 통해 주기적으로 DB에 저장이 되고, 사용자는 언제든지 과거의 데이터를 검색해 볼 수 있다. 그림 4는 DB에 저장된 데이터이며, 시간별로 컨테이너의 상태가 어떻게 변화되어졌는지 알 수 있다. 그림 2. 통신모듈 그림 2는 컨테이너의 데이터를 사용자가 볼 수 있 게 변환하여 서버로 전송해주는 통신모듈이다. 8개의 컨테이너에서 순차적으로 데이터를 수신해서 각각의 프로토콜에 따라 변환, RS-232 기반의 데이터를 TCP/IP기반의 데이터로 변경한다. 이를 위하여 Atmel社의 Atxmega128A1, Wiznet社의 W5300을 사 용하였다. Atxmega128A1은 최대 32MHz에서 동작하 며, RS-232통신을 위한 UART포트를 8개 지원해 주 는 Microcontroller이다. 이 칩을 통하여 각각의 컨테 이너 프로토콜에 따른 데이터 처리 알고리즘을 내장 하고, 각 Port별로 관리할 수 있다. 그리고 W5300은 RS-232 기반의 데이터와 Ethernet 기반의 데이터를 상호 송·수신을 가능하게 하는 칩으로 최대 50Mbps 로 8개의 독립된 네트워킹이 가능한 칩이다. 그림 4. 서버프로그램 DB 데이터 3. 결 론 본 논문에서는 냉동컨테이너의 화물손상을 방지하 기 위하여 컨테이너 상태를 체크하는 방법에 대해 기 존의 비효율적인 방법을 개선하고자 수많은 컨테이너 들의 상태를 한자리에서 쉽게 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안하였다. 냉동컨테이너는 온도의 변화에 따라 피해가 커질 수 있으므로 데이터에 대한 신뢰성 495 이 중요하지만, 기존에 권장하던 전력선 모뎀 통신방 식이 신뢰성이 떨어지기 때문에 이를 대체하는 시스 템으로써 지능형 항만 시스템의 한 부분으로 의미가 있다고 할 수 있다[3]. 이러한 냉동컨테이너 모니터링 시스템이 활성화 된다면 수많은 시간 및 인력낭비를 최소화 할 수 있고, 선박에서 일어나는 안전사고도 줄어들 것이라 기대한다.