초록
오늘날 선박 내 승선자의 위치인식과, 이를 모니터링을 하는 데 저 전력 근거리 통신시스템이 많이 개발되고 있으며, 이러한 저 전력 근거리 통신을 위해서 BLE, Zigbee 등과 같은 저 전력 통신 모듈이 이용되고 있다. 저 전력 통신 모듈은 1:N 통신이 가능하고, 휴대폰, 인체 등의 이동 물체에 탑재할 수 있어 각광을 받고 있다. 저 전력 통신모듈을 사용하는 데 있어서, 배터리의 용량이나 크기가 각각 시스템의 작동시간이나 통신모듈의 디자인에 중요한 요소가 된다. 따라서 모듈은 가급적 작게 만들어져야 하고, 배터리는 모듈의 크기보다 더 작게 선정되는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 전송률 1/250 조건에서 데이터 시트와 방전특성 그래프를 참조하여 SIVCP용 BLE 모듈에 사용되고 있는 배터리의 이론 수명을 산출하고, 위와 동일한 전송률과 1/5000 전송률의 조건에서 각각 송전전류와 저속모드 전류를 검출하여 실험수명을 산출하며, 전송률을 1/25로 하여 수일 동안 고속 방전 장기 실험수명을 측정한다. 이와 같은 실험을 통하여, 배터리의 수명예측과 수명연장 방법을 실험적으로 검증하고, 이를 선박의 용도와 승객의 유형에 따른 적절한 배터리 선정에 활용하고자 한다. 모듈의 전송률과 배터리 크기 선정은 모듈의 설계비용의 감소, 배터리 유지관리 및 승객의 편의 등에 중요한 영향을 미치는 요소가 된다.
Nowadays, short distance communication systems with low power energy (LPE) are developed for identification and monitoring of site identification of vessel crews and passengers (SIVCP). LPE communication modules, such as Bluetooth low energy (BLE) and Zigbee, are used for short distance communications with LPE. These modules enable 1:N communications and their popularity is growing since the modules can be mounted on movable objects, such as mobile devices and human body. When these modules are used, the important factor that affects their operation time and design are the capacity and size of battery. Therefore, they must be made as small as possible, and the battery should be selected to be slightly smaller than the module. In this study, we calculate the theoretical life of batteries used in SIVCP BLE modules using data sheet and discharge characteristic graph under the condition of a 1/250 transmission-ratio (TR). We thus calculate experimental life by measuring transmission current for the same TR, and low speed mode current for a 1/5000 TR and measure long-term experimental life using 1/25 TR for days. Through these experiments, we verify experimental methods for the prediction and extension of battery life that would enable us to select appropriate sizes of batteries based on vessel usage and passenger types. The selections of the module TR and battery size are important factors affecting the cost reduction of module design, the battery maintenance, and passenger convenience.
