| 1차년도 |
초대규모 지능형 IoT 시스템 요구사항 분석 및 상위 설계초대규모 IoT 네트워크 시스템 요구사항 분석 및 시스템 상위설계
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● 지능형 IoT 디바이스의 실시간 서비스 제공을 위한 기술 요구사항 분석● Massive IoT 지능형 Edge 소프트웨어 기술 요구사항 분석 및 상위 설계● 협업을 통한 규칙 추론 및 학습을 위한 Edge 소프트웨어 기술 요구사항 분석● 실증도시(대구광역시, 시흥시) 제안 서비스에서의 지능형 디바이스 요구사항 분석● 데이터허브와의 상호운용성 확보를 위한 기술 요구분석 및 상위 설계● Edge 데이터 분석과 머신러닝 기반 Massive IoT 최적 운용 기술 요구사항 분석● OCF IoT 플랫폼 연동 기술 설계● 지능형 IoT 디바이스-플랫폼 연동기술 표준 설계● 가상화 기반 안전한 네트워크 분리 및 운용관리 기술 요구사항 분석● Massive IoT 네트워크 관리 시스템(NMS) 요구사항 분석● 초대규모 IoT 디바이스 데이터 수집 요구사항 분석 및 상위설계● 스마트시티 서비스의 초대규모 IoT 디바이스 연결제어 기술 설계● 실증도시(대구광역시, 시흥시) 적용을 위한 요구사항 분석● 초대규모, 초연결성의 IoT 네트워크의 보안 요구사항 분석● 초대규모 IoT 디바이스 데이터 수집을 위한 [디바이스-센서] 연동 기술 설계 (RS232, RS485, ADC, USB 등)● 초대규모 IoT 디바이스 데이터 수집을 위한 디바이스단 프로토콜 설계 (ETRI와 협업)● 실증도시(대구광역시, 시흥시) 적용을 위한 IoT 디바이스단 요구사항 정의● 실증도시 서비스를 위한 초대규모 IoT 제어기와 연동되는 Cat-NB1/Cat.M1/LTE 통신 인프라 연동 디바이스 설계● 초대규모 IoT 네트워크 제어기 설계● 실증도시 적용을 위한 요구사항 정의● 초대규모 IoT 태그 데이터 수집 시스템 설계● 실증도시 적용을 위한 IoT 태그 디바이스 요구사항 정의
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 고도화된 랜덤 액세스 기반 접속 제어 기술 개발을 통해 동시간에 초대규모 데이터가 발생하는 비상 상황에도 안정적으로 네트워크에 접속할 수 있는 고신뢰 인프라 구축이 가능해짐- 세계 최초로 디바이스 우선순위 관리 및 자원할당 기술을 개발함으로써 비면허대역 기반의 스마트시티의 초대규모 네트워크 기술 분야에서 유리한 고지를 선점함- 초대규모 실시간 IoT 서비스를 위한 통합 인프라를 구축함으로써 다양한 특성으로 산재하고 있는 스마트시티 데이터를 통합적으로 관리하고 연계 서비스를 제공하는 것이 가능해짐- 서비스 차별형 관리 기술을 개발함으로써 기존 LPWA 기술이 갖는 랜덤 액세스 방식의 불안정성을 개선하여 고품질의 임무중요형 서비스 제공이 가능함- 자율 지능 연결 제어 기술을 개발하여 서비스의 데이터 특성 및 요구하는 품질에 따라 네트워크를 체계적으로 관리하는 것이 가능함- 지능형 IoT 기술을 적극 활용함으로써 차세대 IoT 기술인 지능형 IoT 기술을 스마트시티 서비스 지능화의 기반을 구축하고, 향후 지능형 IoT 기술과 연계된 고도로 지능화된 자율형 스마트시티 서비스 솔루션 창출- 지능형 IoT 기술의 핵심요소기술 뿐만 아니라 공동연구 및 참여기업의 지능정보 기술 역량의 확보로 경쟁력 있는 스마트시티 구축과 관련 산업의 육성, 생태계 확산이 기여할 것으로 기대됨- 지능형 도시 운영에 요구되는 실시간 감시, 분석, 대응의 활성화를 위해 지능형 Edge 컴퓨팅 기술의 확보와 이를 활용한 실증 도시에서의 기술 검증을 통해 향후 경쟁력 확보와 완성도 제고를 기대- 초대규모 지능형 IoT 시스템 인증기준을, 센서 및 액추에이터를 포함하는 지능형/비지능형 IoT 노드, Edage 컴퓨팅 구현을 위한 IoT 노드 및 게이트웨이 상호연동, 네트워크, 데이터 플랫폼과의 인터페이스 등 핵심적 기술요소들에 대해 명확히 정량적으로 규정함으로써, 스마트시티 서비스 맞춤형 고도화된 안정적 스마트시티 인프라 기술 확보가 촉진될 것으로 판담됨
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| 사회 경제적 파급효과 |
산업별로 다양성이 제공되어야 하는 스마트시티 데이터에 최적화된 인프라 및 네트워크 기술 개발을 통해 기술적 자립성 확보함- 타 국가연구개발사업을 통해 기존에 개발된 기반 기술을 활용하고, 민간기술을 적극 융합함으로써 중복된 기술 개발을 피할 수 있어 이에 따른 비용절감 효과 발생함- 초대규모 실시간 IoT 인프라 및 네트워크 기술 개발은 일회성 개발 사업이 아닌 지속적인 활용이 가능한 분야로 정부 R&D 투자 대비 효과가 극대화됨- 현재 운용중인 통신 인프라와의 연동 기술 개발을 통해 실증도시 및 국가시범도시 서비스 구축에 필요한 중복 투자 비용을 절감함- 초대규모 실시간 IoT 인프라 및 네트워크 기술은 향후 타 산업 분야로 확산되어 통신 네트워크를 구성하는 핵심기술로 활용될 것으로 기대됨- 다양한 유형의 유틸리티 정보의 효율적 통합 관리 및 분석 서비스가 가능한 유틸리티 정보 융합 인프라를 구축함으로써 지능화된 스마트시티 신산업 및 일자리 창출이 기대됨- 사고 및 재해에 대한 발생 시 실시간 대응을 위한 기술로 지능형 IoT 기술이 활용될 수 있으며, 개발도상국 또는 네트워크 인프라 완성도가 낮은 도시에서 Massive IoT 네트워크 기술과 지능형 IoT 시스템 기술을 통해 안전한 도시 구현에 기여할 것으로 기대- 초대규모 지능형 IoT 시스템 인증기준 및 인증운영체계의 확립으로 고도화되고 안정적인 스마트시티 핵심인프라의 확보를 통하여 도시운영 비용절감 및 신산업 기반 창출 등으로 스마트시티 확산에 편승한 괄목할 만한 규모의 경제적, 산업적 효과가 발생할 것임
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| 활용방안 |
○ 연구개발 성과는 실증도시(대구시, 시흥시) 및 국가시범도시의 지능형 IoT 인프라 및 초대규모 스마트시티 IoT 네트워크 구성을 위해 활용 할 계획○ 스마트시티 지능형 IoT 디바이스 소프트웨어 기술 : 스마트시티의 각종 서비스에 개발/설치되는 IoT 디바이스의 지능화 지원 소프트웨어- 주차공간 공유화와 최적 관리를 위해 각 주차시설에 지능형 IoT 디바이스를 구축함으로써 개별 주차시설에서의 주차공간 점유 패턴 분석, 근접 주차 희망 차량의 주차 유도 지원- 스마트폰을 활용하지 않고 운전자에게 편리하게 개별 주차시설 또는 주변 안내 시설등을 통해 주차공간의 현황 공유과 주차안내가 가능하도록 지능화된 디바이스를 통해 실시간 분석 및 운전자에 실시간 정보 제공○ 스마트시티 지능형 Edge 게이트웨이 및 초대규모 IoT Edge 서버 소프트웨어 기술 : 스마트시티 Massive IoT 네트워크의 게이트웨이에서의 Edge Computing 소프트웨어- Massive IoT 네트워크 구성에서 데이터 정보를 알 수 있는 게이트웨이 수준에서 데이터의 특성에 따라 필터링, Aggregation, 간단한 연산, Sliding Window 등 다양한 프로세싱을 통해 요구되는 데이터를 정제하여 제공○ 빅데이터 분석 및 머신 러닝 기반 Massive IoT 지능형 운용관리 기술 : Edge에서의 데이터 분석과 경량형 학습을 통해 Massive IoT 네트워크와 서비스를 효율적으로 운용할 수 있는 소프트웨어- 스마트시티의 서비스 및 디바이스/데이터의 특성에 따른 분석을 통해 Edge에서의 데이터 임시 저장 기간, 주기 등의 관리 효율성 제공○ 스마트시티 초대규모 IoT 디바이스 접속 기술 : 다양한 특성이 혼재하는 스마트시티 LPWA 데이터, 스마트미터링, RFID/IoT 태그 데이터의 안정적 수집 시스템- 주기적 특성과 임의접속 특성이 공존하며, 신뢰성 우선의 광역 데이터 특성을 나타내는 스마트 모빌리티를 위한 옥외 광역의 저비용 차량 단말 데이터 수집○ 스마트시티 초대규모 IoT 네트워크 공통 컴포넌트 : 스마트시티 디바이스/게이트웨이/제어기- 스마트 모빌리티를 위한 옥외 장거리 특성의 저비용 차량 디바이스 - 주차시설 실시간 정보수집 및 연계 처리를 위한 저비용 디바이스, 게이트웨이, 제어기 ○ 통신 인프라 연동 기술 (Cat-M1/LTE-M, WiFi, Ethernet)- 스마트 모빌리티를 위한 저비용 옥외 게이트웨이를 위한 통신 인트라 연동- 실시간 주차정보 센싱 및 무선통신연계를 위한 저비용 게이트웨이를 위한 통신 인트라 연동○ 상대적 접근제어 및 자원예약 관리를 위한 스마트시티 초대규모 IoT 자율지능 네트워크 제어기- 예측 가능한 신뢰성의 실시간 데이터 전달이 필요한 재해재난 안전 서비스에 대한 상대적으로 높은 우선순위의 자원 접근권한 관리
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