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Arduino와 W5500으로 구현한 Smart Factory Monitoring System

ThingsBoard 기반 실시간 산업 모니터링 프로젝트

스마트 팩토리와 Industry 4.0이 확산되면서, 공장 설비 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하는 IoT 기반 모니터링 시스템의 중요성이 점점 커지고 있습니다.

이번 프로젝트는 Arduino, W5500 Ethernet 모듈, ThingsBoard를 활용해 구현한 Smart Factory Monitoring System입니다.
특히 단순 센서 데이터 출력 수준이 아니라:

• Production Line Monitoring
• Warehouse Monitoring
• 실시간 Dashboard
• Ethernet 기반 데이터 전송
• Alert 시스템
• Historical Data 저장

등 실제 스마트 팩토리 구조와 유사한 흐름으로 구성되어 있다는 점이 흥미롭습니다.

프로젝트 개요

프로젝트는 크게 두 개의 Node로 구성됩니다.

Node 1 — Production Line Monitoring

생산 라인의 상태를 모니터링합니다.

수집 데이터:

• 온도
• 습도
• 진동
• 조도
• 시스템 상태

생산 장비 상태를 실시간으로 파악하고 이상 상황을 감지하는 역할을 수행합니다.

Node 2 — Warehouse Monitoring

창고 및 보관 환경을 모니터링합니다.

특히:

• 환경 상태 추적
• 저장 조건 유지
• Motion/System Status 감지

등을 통해 물류 및 창고 관리 자동화 방향까지 고려한 구조입니다.

전체 시스템 구조

프로젝트 흐름은 비교적 단순하지만 Industry 4.0 구조를 잘 보여줍니다.

Sensor → Arduino → W5500 Ethernet → ThingsBoard Cloud

센서 데이터를 Arduino가 수집하고, W5500 Ethernet 모듈을 통해 네트워크로 전송합니다.

이후 ThingsBoard Dashboard에서:

• 실시간 시각화
• 데이터 저장
• 알람 처리
• 상태 분석

을 수행합니다.

W5500 Ethernet 

사용된 W5500은:

• TCP/IP Stack 내장
• SPI 인터페이스 기반
• MCU 부하 감소
• 안정적인 유선 통신

이라는 장점이 있습니다.

특히 공장 환경에서는 Wi-Fi보다 Ethernet이:

• 안정성
• 지연시간
• 유지보수
• 노이즈 대응

측면에서 더 유리한 경우가 많습니다.

실제 산업 환경에서도 여전히 Ethernet 기반 설비가 매우 많이 사용됩니다.

실시간 Dashboard 구성

프로젝트의 핵심은 ThingsBoard 기반 Dashboard입니다.

Dashboard에서는:

• 실시간 센서 값 표시
• 그래프 시각화
• 장비 상태 표시
• 알람 발생
• Historical Data 조회

등을 수행할 수 있습니다.

단순 Serial Monitor 출력이 아니라 실제 Smart Factory Dashboard 구조를 구현했다는 점이 프로젝트 완성도를 높여줍니다.

Alert 시스템

프로젝트 설명에는 Threshold 기반 Alert 기능도 포함됩니다.

예를 들어:

• 온도 과열
• 비정상 진동
• 조도 이상
• Motion 감지

같은 이벤트가 발생하면 경고를 생성할 수 있습니다.

이런 구조는 실제 Predictive Maintenance와도 연결될 수 있습니다.

PICSimLab 기반 시뮬레이션

흥미로운 점은 PICSimLab 기반 시뮬레이션 환경도 사용했다는 점입니다.

즉:

• 실제 하드웨어 없이
• 센서 동작 테스트 가능
• IoT 흐름 검증 가능

하다는 의미입니다.

Embedded 시스템 입문자 입장에서는 하드웨어 부담 없이 실습 가능하다는 점이 상당히 장점처럼 보입니다.

마무리

이 프로젝트는 비교적 단순한 하드웨어 구성만으로도 Smart Factory Monitoring System의 핵심 개념들을 구현했다는 점이 인상적입니다.

특히:

• Arduino
• W5500 Ethernet
• Cloud Dashboard
• Real-Time Monitoring
• Alert System

조합을 통해 실제 산업용 IoT 시스템 흐름을 체험할 수 있다는 점이 흥미롭습니다.