Journal of Advanced Navigation Technology (한국항행학회논문지)

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Power Save of Marine Tracker Buoy System Based on NB-IoT for Identification of Fishing Gear

어구 자동 식별을 위한 NB-IoT 기반의 해양 트래커 부이 시스템의 전력 절감

  • Received : 2018.11.29
  • Accepted : 2018.12.20
  • Published : 2018.12.31
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Abstract

Ministry of Oceans and Fisheries declared action plan for the electric fishing gear using real name in order to prevent overusing the fishing gear and to reduce discarded fishing gear. It is needed for a technique that can efficiently transmit the information including the type and location of the fishing gear and the user's real name to the fishing boat and the control center using IoT-based communication. The marine tracker buoy system, which is placed on the water for a long time, transmit the position data and the state data of the buoys to the control center in the ground by using NB-IoT channels. In this paper, we propose the algorithm for the low-power operation of the marine tracker buoy system is proposed and test results of current consumption in the marine tracker buoy system with the proposed algorithm is investigated.

해양수산부는 2016년 유실어구에 의한 피해를 최소화하기 위해 전자어구실명제 실행계획을 발표하였다. 어구의 과다사용 및 폐어구 저감을 위해 어구의 종류 및 위치, 사용자의 실명을 포함한 정보를 IoT 기반의 통신을 이용하여 어선 및 관제센터에 효율적으로 전송할 수 있는 기술이 필요하다. 그 중 트래커 해양 부이 시스템은 사물 인터넷 기반의 통신 기술 중 하나인 NB-IoT통신을 이용하여 부이의 위치 및 수집된 상태정보를 관제센터에 전송하는 시스템으로써 장시간 해상에 배치되어 운용된다. 본 논문에서는 해양 트래커 부이 시스템을 저 전력으로 운용하기 위한 알고리즘을 제안하고, 제안하는 알고리즘에 따라 설계 제작된 부이 장치의 소비 전류를 측정하고 그 결과를 분석하였다.

Keywords

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그림 1. IoT 기반 어구 자동 식별 시스템의 개념 및 구성도 [1] Fig. 1. The concept and configuration of the identification system of fishing gear based on IoT [1].

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그림 2. 어구 자동 식별 부이의 정보 전송 체계 Fig. 2. The information transmission system of the buoy for identificating fishing gear.

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그림 3. 국내 LTE/NB-IoT 주파수 할당 Fig. 3. The frequency allocation of LTE/NB-IoT of Korea.

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그림 4. LTE 대역 내에서의 NB-IoT 주파수 할당 Fig. 4. The frequency allocation of NB-IoT within LTE band.

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그림 5. 저전력 운용 통합 제어 임베디드 하드웨어 Fig. 5. The configurations of the combined control embedded H/W for low-power operation.

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그림 6. 부이 장착 NB-IoT 단말 구조 Fig. 6. The configurations of NB-IoT terminal built in buoy.

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그림 7. 부이 장착 NB-IoT 단말의 기능 구조도 Fig. 7. The functional configuration of NB-IoT terminal built in buoy.

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그림 8. 부이 장착 NB-IoT 단말의 저전력 제어 실행 절차 Fig. 8. The control sequence for low-power operation of NB-IoT terminal built in buoy.

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그림 9. 부이 장착 NB-IoT 단말의 저전력 운용 알고리즘 Fig. 9. The low-power operation algorithm of NB-IoT terminal built in buoy.

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그림 10. 저전력 운용 시 각 모듈의 전력 소모 Fig. 10. The power consumption of each modules under low-power operation.

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그림 11. 소모 전력 측정을 위한 시험 구성 Fig. 11. The test setup for measurment of current consumption.

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그림 12. 부이 운용의 3가지 시나리오에 대한 소모 전류 Fig. 12. The current consumption of three scenarios of buoy operation.

References

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