무선 센서·액추에이터 네트워크를 위한 분산형 이벤트 기반 제어

최근 몇 년간 주요 산업 자동화 공급업체들이 무선 분야로 진출하고 있다. 이들 기업은 이미 측정 및 모니터링 용 무선 제품을 제공하고 있지만, 궁극적인 목표는 센서, 계산 장치 및 액추에이터를 상호 연결하는 무선 네트워크를 통해 피드백 루프를 닫는 것이다. 본 논문에서는 센서·액추에이터 네트워크 상에서 중앙집중식 비선형 제어기를 분산형 이벤트‑트리거 방식으로 구현하는 방법을 제시한다. 이벤트‑트리거 제어는 전통적인 주기적 제어 작업에 대한 대안으로 최근 제안되었다. 전형적인 이벤트‑트리거 구현에서는 식물(플랜트)의 상태에 대한 조건이 위반될 때만 제어 신호를 재계산하고, 그 외의 경우에는 제어 신호를 일정하게 유지한다. 재계산 및 전송 횟수를 줄이면서도 원하는 성능 수준을 보장할 수 있는 가능성은 이벤트‑트리거 제어를 센서·액추에이터 네트워크 환경에서 매우 매력적으로 만든다. 이러한 시스템에서 통신 네트워크는 공유 자원이며, 제어 법칙의 이벤트‑트리거 구현은 네트워크 이용률을 유연하게 감소시킬 수 있는 방법을 제공한다. 또한, 피드백 제어 법칙의 실행 횟수를 줄이는 것은 전송 횟수 감소를 의미하고, 이는 배터리 전원을 사용하는 무선 센서 노드의 에너지 소비 감소로 이어진다.