오늘날 많은 도시들이 운송 중 차량과 승객을 연결해야 하는 수요에 대응하기 위해 대중교통 인프라에 와이파이와 인터넷을 사용하고 있다. 현재의 커넥티드 자동차 기술은 차량의 내부와 운행 노선의 고정형 노드들에 설치된 무선 네트워크를 이용한 통신을 필요로 한다. 이러한 무선 네트워크를 통해서 다음과 같은 다양한 통신 모드를 지원할 수 있다:
▲V2V(vehicle-to-vehicle): 이 통신 모드는 차량들 사이에 위치와 속도 같은 데이터를 송/수신하거나, 보안상 안전한 통신을 구현하는 것과 관련 있다. 이러한 정보는 내비게이션, 추적, 충돌 회피 등에 활용될 수 있다.
▲V2I(vehicle-to-infrastructure): 이 통신 모드는 자동차에 관한 데이터(연료 소비, 속도, 위치 등)를 수집하고 이 정보를 인프라에 제공해서 주행 경로를 결정하고, 차량의 안전을 향상시키며, 내비게이션을 제공하거나 교통 정체를 피하도록 지원하고, 날씨나 도로 상황 등 환경 조건을 알리는 것과 관련 있다.
▲M2M(machine-to-machine): 이 통신 모드는 POS(point-of-sale), 통행료, 주차료 지불 등을 보안상 안전하게 처리할 수 있으며, 휴대전화, 태블릿, 컴퓨터로 와이파이 접속이 가능하게 함으로써 승객들이 이동 중에 이메일이나 문자 메시지, 뉴스, 엔터테인먼트를 이용할 수 있게 해준다.
교통 시스템에 보안성 있고 신뢰할 수 있는 고성능 와이파이 네트워크를 구축하기 위해서는 다음과 같은 과제들을 해결해야 한다:
▲대역폭 제한: 대중교통 시스템은 특성상 많은 승객들을 운송하며, 승객들은 다양한 기기들로 와이파이 접속을 원할 수 있다. 대역폭이 제한적이면 이 같이 큰 규모의 데이터 용량을 처리하기에 충분치 않을 수 있으며, 그러면 응답 속도가 느려지고 승객들은 불만을 갖게 될 것이다.
▲전력 변동성: 교통 전용으로 설계되지 않은 시스템은 전력, 전압, 주파수 같은 것들이 달라지면 와이파이 서비스가 중단될 수 있다. 그러면 상태가 복구될 때까지 서비스를 사용하지 못하게 된다.
▲접속 끊김 및 제한된 거리: 교통 시스템의 와이파이 네트워크는 무선 안테나를 통해서 통신하기 때문에, 신호 가용성이나 강도가 라우터나 통신 상태에 따라 영향을 받을 수 있다. 트랜시버의 수와 강도, 환경 조건을 비롯한 다양한 요인들이 와이파이 가용성을 제한할 수 있다. 예를 들어서 전자기 간섭(EMI)으로 인해 접속이 끊기거나, 음영지역이 생기거나, 신호가 약해질 수 있다.
▲견고성: 이동 중인 차량에서 작동해야 하는 시스템은 열악한 환경 조건에 노출되어 하드웨어 결함이 발생할 수 있다. 이러한 환경 조건으로 극단적인 온도나 온도 사이클링 같은 열 부하와, 충격이나 진동에 노출되는 것 같은 기계적 부하를 들 수 있다.
▲소프트웨어: 현장의 수많은 고정형 및 이동식 노드들과 통신하고 이들 노드의 성능을 제어하기 위한 중앙 소프트웨어가 필요하다. 이러한 소프트웨어는 다수의 차량과 동시에, 그리고 실시간으로 통신할 수 있어야 한다.
디지 인터내셔널(Digi International)의 트랜스포트(TransPort®) WR64 듀얼 셀룰러 LTE-어드밴스트(LTE-A) 라우터(그림 1)는 진정한 엔터프라이즈급 라우팅, 보안, 방화벽, 그리고 통합 가상 사설망(VPN)을 제공하므로, 까다로운 교통 및 모바일 환경에 사용하기에 적합하다.
디지 인터내셔널의 트랜스포트 WR64 듀얼 셀룰러 LTE-어드밴스트 라우터는 다음과 같은 특징을 갖는다:
▲대역폭: 각각의 셀룰러 인터페이스 상에서 트리플 캐리어 애그리게이션(CA)을 사용하여 제한적인 대역폭 문제를 해결함으로써, 승객들에게 최대 1.2Gbps를 제공한다. 온보드 시스템이 우선권을 가지며, 나머지 대역폭을 인터넷 트래픽에 사용할 수 있다.
▲전원: 이 시스템은 신뢰할 수 있는 전원 회로를 사용해서 9 ~ 36VDC 입력을 지원하며, 시동 감지 기능을 포함하고 있어 차량의 전원에 곧바로 통합할 수 있다.
▲커넥티비티: 그림 2의 애플리케이션 예시에서 볼 수 있듯이, 이 시스템은 개인 대 공용 데이터 통신을 구분함으로써 승객들의 인터넷 액세스를 보안상 안전하게 관리하며, 온보드 버스 시스템에는 영향을 미치지 못하도록 한다.
▲견고성: 이 시스템은 알루미늄 인클로저를 사용하며, 온도, 습도, 진동, 충격, 먼지에 대한 군용 및 교통 표준을 충족한다. 또한 유연한 실장 옵션들을 제공하므로 환경에 대한 부담을 최소화하도록 라우터를 설치할 수 있다.
▲소프트웨어: 디지 리모트 매니저(Digi Remote Manager, 그림 3)를 사용하여 중앙에서 실시간으로 디바이스들을 관리하고 제어할 수 있다. 이 소프트웨어를 사용하면 시스템 관리자가 보안성 있고 신뢰할 수 있는 방식으로 다양한 성능 파라미터를 시각적으로 모니터링하고, 업데이트하고, 유지관리할 수 있다.
대중교통에서 갈수록 와이파이와 인터넷 사용이 늘어남에 따라 시스템 하드웨어에 새로운 과제들이 제기되고 있다. 디지 인터내셔널의 WR64 트랜스포트 라우터는 이러한 과제들을 해결하도록 설계되었다. 이 제품은 공인 유통기업인 마우저 일렉트로닉스(Mouser Electronics)에서 구입할 수 있다. 마우저는 전세계 1,100곳 이상의 제조사들이 생산하는 500만 종 이상의 제품을 공급하는 세계적인 반도체 및 전자 부품 공인 유통기업이다.