현재 육상 물류 운송의 많은 부분을 철도가 차지하고 있다. 이는 철도가 도로 운송에 비해 한번에 더 많은 양의 물류를 멀리 실어 나를 수 있기 때문이다. 하지만 최근 러시아 TSR(Trans Siberian Railway) 등에서 철도 운송 중인 화물에 대한 범죄가 증가하면서 화물의 안전과 보안에 대한 요구사항이 커지고 있다. 본 논문에서는 해상 수송시 컨테이너의 안전을 위해서 널리 사용되고 있는 CSD(Container Security Device)의 사용을 제안한다. 본문에서 제안한 프로토콜 CCNP(CSD Chain Network Protocol)는 각 컨테이너에 CSD가 부착된 체인 네트워크로 설계되었다. CCNP는 안전한 철도 화물 운송을 위하여 몇가지 요구조건을 만족해야한다. 첫째, 컨테이너에 인증되지 않은 불법접근이 발견되면 신속하게 기관차에 배치된 리더에게 보고를 해야 한다. 둘째, 체인 네트워크 특성상 하나의 CSD가 고장이 나면 전체 네트워크가 끊어질 위험이 있기 때문에 전송 신뢰성을 보장해야 한다. 셋째, CCNP는 통신 과정에서 각 CSD의 공평한 에너지 소비가 요구된다. 일반적인 체인 네트워크에서 리더와 가까운곳에 배치된 태그는 더욱 많은 에너지 소비를 갖는다. 상대적으로 리더와 멀리 떨어진 태그가 전송한 메시지를 전달해야 하기 때문이다. 그러나 CCNP에서는 데이터 퓨전 기법을 사용하여 체인 토폴로지의 위치와 관련 없이 각 CSD의 공평한 에너지소비를제공한다. 마지막으로 화물열차의 오랜 운행시간에도 CSD의 정상동작이 요구되므로 저전력 동작이 필요하다. 본 논문에서는CCNP의 전송 신뢰성과 저전력 성능 측면에서 기존 프로토콜과 비교 분석 하기 위하여 시뮬레이션과 실제 하드웨어 실험을 하였다. 제안된 CCNP의 동적 파워조절 메커니즘과 기존 프로토콜 전송메커니즘을 비교한 결과 평균 수신실패율 59.5% 절감시켰다. 또한 저전력 성능분석 실험 결과는 통신을 위해 소비된 에너지양이 91.3% 감소된 결과를 나타냈다.
본고에서는 해상 수송시 컨테이너의 안전을 위해서 널리 사용되고 있는 CSD(Container Security Device)의 사용을 제안하고 시뮬레이션과 실제 하드웨어 실험을 하였다.