엣지 성능의 안정적 구현을 위한 슈퍼 커패시터와 산업용 컴퓨터의 결합 ②
산업 자동화, 데이터 손실 위험 감소
산업 자동화는 새로운 효율성과 서비스를 창출하기 위해 AI, IoT, 연결성이 긴밀하게 작동하면서 더욱 심층적인 수준의 협업과 커뮤니케이션을 필요로 한다. 자동화는 보안과 성능을 향상시키고, 유지보수 문제를 모니터링하고 해결하며, 공장을 최고 수준의 안전과 효율로 운영할 수 있도록 지원한다.
사이버 물리 시스템 (CPS), 즉 기계와 데이터가 지속적으로 또는 집중적으로 연결되는 시스템의 성장으로 가치 창출의 기회가 입증되고 있다. 실시간 으로 데이터를 생성, 액세스, 사용하는 동시에 임베디드 컴퓨터, 통신 네트워크, 물리적 센서를 연결하여 결함 없는 제어 시스템을 구축하는 폐쇄형 루프인 CPS는 종종 결함이 없는 제어 시스템을 구축한다.
데이터 흐름은 데이터 소스 자체에 최대한 가깝게 데이터에 액세스하고 처리하는 CPS의 성공에 매우 중요하다. 그러나 시스템은 물리적 환경의 엄격한 제약으로 인해 지연 시간, 대역폭, 안정성 문제에 매우 민감한 경우가 많다. 이러한 요소는 열악한 물리적 환경에서 인공지능과 머신 러닝을 처리하도록 특별히 설계된 러기드 엣지 컴퓨팅의 필요성을 완벽하게 정의한다.
산업 환경에서 점점 더 많은 데이터가 생성됨에 따라 더 스마트한 데이터 관리 및 액세스는 시설 자동화를 향상시키는 데 핵심적인 요소이다. 여기에는 자동 제품 라인 검사, 지능형 보안 감시, 생물의학 이미징, 비전 가이드 로봇/차량과 같은 다양한 애플리케 이션이 포함된다. 확장 가능한 프로세싱과 그래픽 성능을 기반으로 한 스마트한 실시간 데이터 인사이트를 통해 비용은 절감되고 안전성은 향상된다.
예를 들어, 전원 이중화를 위해 슈퍼 커패시터를 추가하면 머신 비전 애플리케이션의 카메라는 심각한 정전이 발생하더라도 물체 감지 데이터를 제대로 캡처할 수 있다. 더 중요한 것은 슈퍼 커패시터 솔루션이 견고한 엣지 컴퓨터가 안전하게 종료될 수 있도록 안정적인 전력을 공급하여 즉각적인 전원 차단으로 인한 데이터 손실이나 손상을 방지할 수 있다는 점이다.
비디오 감시, 극한의 엣지 환경에서 비전 보호
도둑을 막고 법 집행 기관이 범죄자를 신속하게 체포하는데 도움을 주는 것부터 직원의 생산성과 책임감을 모니터링하는 것까지, 영상 감시는 우리 주변 곳곳에 존재한다. IoT의 부상과 엣지 컴퓨 팅의 잠재력이 결합되면서 NVR(네트워크 비디오 레코더)이 최전 선에 서게 됐다.
강력한 추론 소프트웨어와 함께 배포할 경우 Premio의 견고한 시스템은 진동과 움직임, 오염 물질, 의심스러운 전원 전압, 혹독한 온도 조건이 지속되거나 간헐적으로 발생하는 위치에서 예리한 시각 처리 및 기록을 제공한다. AI 하드웨어 가속기는 머신러닝 알고리즘에 기반한 시각적 추론 분석의 렌더링을 용이하게 결과 데이터는 생체 인식(얼굴 인식 포함), 차량 번호판 식별, 행동 감지, 교통 흐름 최적화 및 감시 데이터의 육안 검사에 의존하는 거의 모든 애플리케이션을 가능하게 한다.
점점 더 많은 IoT 디바이스가 귀중한 데이터를 추출하고 분석 하는 가운데, Premio의 러기드 NVR 컴퓨터는 엣지의 실시간 모바일 및 원격 감시에서 중추적인 역할을 할 것이다. 민첩한 네트 워크 카메라로 조직 도메인의 모든 영역을 볼 수 있는 이 컴퓨터는 원격, 이동, 열악한 환경에서도 지능형 감시를 가능하게 하여 범죄를 막고 교통 혼잡을 완화하며 상품과 서비스를 완벽하게 하고 생활과 안전을 개선할 수 있다.
슈퍼 커패시터 통합을 통해 비디오 감시 시스템은 데이터 요구 사항을 충족할 수 있다. 예를 들어, 정전 시 2분 동안 안정적인 영상이 필요하도록 시스템을 프로그래밍할 수 있다.
지능형 교통, 안전과 신뢰성을 위한 궤도 진입
철도 신호는 통신 기반 열차 제어로, 철도 네트워크 전반에서 화물 및 여객 열차를 안전하고 효율적으로 관리할 수 있도록 지원한다. 열차와 제어 허브 간의 자동화된 통신은 중앙 집중식 시스템의 일부로서 차량을 올바른 선로와 플랫폼으로 라우팅하고 제동 거리를 보호하며 열차의 위치와 속도를 정확히 파악한다. 이러한 복잡한 장비 네트워크에서 임베디드 팬리스 시스템은 신뢰성, 서비스 가능성, 확장성을 구현하여 중요한 역할을 한다.
철도 신호 및 러기드 NVR은 중앙 집중식 클라우드 플랫폼에서 벗어나 엣지에서 극한의 데이터 처리를 수행하여 대역폭을 확보 하고 지연 시간 및 데이터 병목 현상을 줄이며 소스 가까이에서 데이터를 효율적으로 사용하여 즉각적인 인사이트에 초점을 맞추는 새로운 분야를 개척하고 있다.
또한 Premio의 견고한 네트워크 비디오 레코더(NVR)는 철도 애플리케이션의 장비 배포를 위해 EN50155 및 EN50121-3-2 에 따른 EMC 적합성을 고유하게 충족하며, 시스템은 또한 UL 62368-1 Ed. 3을 준수하여 최고의 안전성과 신뢰성을 제공한 다. 이러한 견고한 기능을 솔리드 스테이트 스토리지와 결합한다.
RAID 기반 데이터 이중화 및 추론 처리를 통해 진동과 움직임이 심하고, 환경 오염 물질, 불안정한 전원 전압, 혹독한 온도 조건이 존재하는 환경에서 시각 처리 및 녹화를 위해 맞춤 제작된 이 시스템은 진정한 러기드 엣지 디바이스로서 차별화된다.
철도 차량이 운행되는 동안에는 엔진에서 전력을 공급받는다. 이 모드에서는 엔진이 모든 지능형 장치에 전력을 공급하는 동시에 슈퍼 커패시터를 충전한다. 여기서 슈퍼 커패시터의 주요 기능은 전력 변동을 필터링하는 전력 안정기 역할을 하는 것이다. 엔진이 꺼지면 슈퍼 커패시터는 연결된 장치의 제어를 대신하고 데이터를 보호하기 위해 적절한 종료 명령을 알린다. 또한 위치 및알림 정보를 위해 셀룰러 및 GPS와 같은 통신 장치에 전원을 공급할 수도 있다.
이러한 대중교통 애플리케이션에서는 차량 텔레매틱스, GPS, 속도와 같은 중요한 데이터가 일관되게 전송되는 동시에 철도 상태나 선로 장애물과 같은 스케줄링 정보와 안전 데이터도 동시에 수신된다. 슈퍼 커패시터는 정전이나 변동이 발생했을 때에도 이러한 필수 데이터를 캡처할 수 있도록 한다.
또한 슈퍼 커패시터는 엔진 정지 시 점화 관리와 같은 기능이 시스템을 안전하게 부팅할수 있도록 지원하여 차량 가동 중단 시간을 보호한다. 50155 인증을 받은 ECO-1000 시리즈는 프로그래밍 가능한 전원 점화 관리 기능을 갖추고 있어 데이터 이중화를 위해 지연된 온/오프 셧다운이 가능하다.
▲ ECO-1000과 기존 UPS 비교
▲ 캘리포니아주 로스앤젤레스에 위치한 Premio의 제조 시설
실시간 데이터 수집 및 분석, 적용
러기드 엣지 컴퓨팅은 당면한 환경의 물리적 요구 사항에 관계없이 실시간으로 데이터를 수집, 분석, 적용하는 것이 핵심이다. 러기드 엣지는 데이터를 처리하고 핵심 산업 애플리케이션 및 시스 템으로 데이터를 주고받으며 머신 러닝 및 지능형 의사 결정 기능의 배포를 가속화하는 안정적인 컴퓨터의 필요성으로 정의할 수있다. 컴퓨팅이 더욱 엣지 네이티브화되고 컴퓨팅 프로세스의 분산화가 특징이 되면서 이러한 데이터 중심 운영을 지원하는 데 있어 미션 크리티컬한 전력 전략이 필수적이다.
엣지 컴퓨팅은 IoT 센서에서 데이터가 생성되는 위치에 기술과 프로세싱을 점점 더 가깝게 이동시키고 있으며, 러기드 엣지 컴퓨 팅은 점점 더 까다로워지는 물리적 환경으로 이 전략을 발전시키 고 있다. 불안정하고 통제되지 않으며 데이터센터 구조와 완전히 대조적으로 운영되는 환경은 스마트 하드웨어 전략에 의존한다. 이러한 산업에서는 더욱 견고한 신뢰성 및 전력 안정성 표준에 따라 작동할 수 있는 특수 하드웨어에 대한 요구가 점점 더 커지고 있다.
슈퍼 커패시터와 결합된 Premio의 러기드 엣지 컴퓨터는 이러한 문제를 해결하며, 특히 내구성과 견고한 기능을 내장하여 개발 됐다. 전반적으로 러기드 엣지 시스템과 슈퍼 커패시터 기술은 불안정하고 열악한 환경에서 백업 전원으로 기존 배터리를 대체할수 있는 놀라운 대안을 제공한다. 저장된 에너지의 가치를 극대화하고 전력 변동을 잘 관리하며 정전 시에도 중요한 데이터를 캡처 하고 보호할 수 있다.
슈퍼 커패시터가 제공하는 향상된 사이클 수명, 신뢰성 및 유연 성은 러기드 엣지에서의 전력 옵션을 개선한다. 설계자가 특정 애플리케이션을 차별화하는 데 집중할 수 있도록 강력한 전력 성능을 추가하는 기술이다. 또한 대규모 러기드 엣지 시스템 설계 및제조 분야의 리더십을 바탕으로 IoT 통합 및 자동화 기능의 새로운 영역을 열어 산업 자동화, 보안 및 감시, 지능형 교통과 같은 필수 부문에서 새로운 기회를 창출하고 있다.
자료제공: Premio(www.premioinc.com)
