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과제기본정보

스마트시티 데이터 수요에 대응한 기존 유동인구 계측 시스템 대비 통신범위(15km)가 확장된 LoRa기반 실내/야외 실시간 People Count (IR-UWB, WiFi , IR-송수신, PIR) 시스템과 oneM2M 국제표준 유동인구 플랫폼1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 21TBIP-C160514-01
국가과학표준분류 1순위 농림·수산 | None | None 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 농림·수산 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 농림·수산 | None | None 과제유형 개발
과제명 스마트시티 데이터 수요에 대응한 기존 유동인구 계측 시스템 대비 통신범위(15km)가 확장된 LoRa기반 실내/야외 실시간 People Count (IR-UWB, WiFi , IR-송수신, PIR) 시스템과 oneM2M 국제표준 유동인구 플랫폼
주관연구기관 (주) 제로웹
총괄연구 책임자 성명 oppokhonov shokirkhon
소속 (주) 제로웹 직위 연구소장
전화번호 1544-6044 FAX 051.746-6140
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2021-04-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 493,000,000 33,031,000 297,279,000 330,310,000 823,310,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ■ 연구개발 및 보유기술 사업화의 필요성 : (現 유동인구는 통신사,통계청의 추정 데이터이거나 해외 계측기술로 측정)

: 스마트시티 및 디지털트윈의 상용화에 따라, 다양한 종류의 데이터 수요가 증가하고있으나, 4차 산업혁명에서의 가장 중요한 사람에 대한 데이터를 집계하는 기술은 여전히 통계학적인 접근 또는 통신사 추정 데이터에만 의존하고있어 실시간 빅데이터화가 힘들며, 데이터 공급망이 독점형태인 이유로 타 데이터 대비 비싼 상태에 있어 다양한 데이터 및 서비스와의 융복합이 힘든 실정. 더욱이, 우리나라의 People Count 기술은 독일/중국/영국에 비해 전문적으로 기술을 연구하고 사업화하는 기업이 부족하여 기존 인원계수시스템은 수입의존도가 높은 상태

→ [연구개발 ①] LoRa 기반 유무선 실시간 People Count 센서 개발
→ [연구개발 ②] 실내/야외 장소별 맞춤 People Count (WiFi, UWB, IR, PIR) 시스템 개발
→ [연구개발 ③] oneM2M TTA 표준 유동인구 플랫폼 개발 및 국내외 상용화
최종목표 - 누구나 저렴한 비용으로 유동인구 데이터를 집계할 수 있도록 기존 유동인구 계측 시스템 대비 통신범위가 15km 확장된 LoRa기반 실내/외 유무선 실시간 People count 센서를 개발하여, 국산제품으로 유동인구 센서와 솔루션 구축에서의 비용혁신을 만들어 유동인구 데이터 계측의 진입장벽을 낮춤

- 유동인구 계측 데이터가 필요하는 장소가 갖는 각각의 고유특성을 고려하여, 하나의 기술이 아닌 WiFi ProbeRequset, WiFi FingerPrint/GNSS, IR-UWB, IR-송수신, PIR 등 다양한 People count 계수기법을 개별 또는 융복합하여 장소별 맞춤 시스템 개발

- 계측되는 유동인구 데이터가 파편적으로 흩어지는 것이 아닌 표준화된 플랫폼에 모이도록 유동인구를 집계하는 센서의 아키텍처, API 사양, 보안을 ‘OneM2M표준’으로 국제적으로 호환할 수 있게 만들어 국내/국제적으로 어떠한 스마트시티 플랫폼이나 디지털트윈 플랫폼에서든 유동인구 계측 센서가 융합되기 용이하도록 개발
연구내용 및 범위 [1단계 연구내용]
- (Hardware) 공간제약 없는 계측을 위한 LoRa무선통신, 태양광 배터리, 저전력 센서 개발AP, 리피터, 방수방진 및 장소특화 설계로 계측 외 사용자 편의 실효성 확장 연구개발
- (Software) WiFi 시그널 불특정 다수 계측 Rssi, Random-MAC추출기법 연구개발원거리 호흡,맥박 측정 재실감지, 좌석형 공간 인원, 개폐형 입출입 측정 연구
- (Platform) 국제표준 아키텍처, API사양 개발, 유동인구 계측 플랫폼 TTA 인증people count data 안정성 확인 검증, 데이터 바우처 공급 API 개발

H/W
- 장거리 LoRa 통신시스템 개발
- LoRa 자체 920 중계망 구축
- 충전형 베터리 개발
- 18650 리튬이온 배터리 효율 연구
- 야외용 태양광 자가충전 개발
- Solar 태양광 자가충전 효율 연구
- 저전력 절전모드 개발
- 인체반응 PIR 전원 절전 제어 개발

S/W
- PeopleCount 계측요소 추출
- 실내/외 인구측정 방법조사
- 공간크기별 불특정다수계측 개발
- WiFi Probe Request RSSI/㎡ 연구
- 1인당 보유 Real Mac 분석
- Random Macaddress 추출법 개발

P/F
- 기존 계측 플랫폼 비교분석
- 국내외 활용되는 계측 플랫폼 연구
- 표준 계측 플랫폼의 요소측정
- TTA표준 아키텍처, API사양 개발
- 데이터 국제 표준 규격 분석
- 해외 유동인구 데이터 API사양 연구

H/W
- 장소별 특성 고려한 센서개발
- 주변환경에 대한 특징 추출 (내구성)
- 야외 부착용 방수방진 설계
- 방수방진 IP56 설계
- WiFi AP, 리피터 성능 개선
- 계측 및 WiFi AP, 리피터 기능 개발

S/W
- 원거리 호흡,맥박 측정 재실감지
- 원거리 호흡,맥박 계측 IR-UWB 연구
- 좌석형 공간 인원 계측
- 기존 PIR센서 좌석인지효율 개선
- 개폐형 입출입 인원 계측 개선
- 기존 ToF 방식 대비 누적오차 개선
- 야외/실내 특정기기 LBS 계측
- WiFi FingerPrint 자동맵핑,계측 연구

P/F
- 표준 계측 시스템 성능평가
- 유동인구 계측 플랫폼 TTA 인증
- 계측 데이터 보안/안정성 보완
- People DB 안정석 확인 검증 및 보완
- 계측 데이터 연계 확장
- open API, 데이터바우처 공급 연계



[2단계 연구내용]

- (HW+SW) 센서 구축방식 다각화(빌트인,LOT), People Count 제품 5종 양산화
- (PlatForm) 사용자 UI/UX 보완, 시스템 매뉴얼 제작, 국내 제품 성능 인증, 일본, 베트남, 캐나다, 우주베키스탄 해외수출 규격 인증


H/W+S/W
- 거치형센서 빌트인화
- POE설계, 인빌딩 빌트인 규격화
- 계측센서 LOT화(GNSS)
- 사용자 편의 및 분신방지를 위한 제품 LOT
- 양산품 제작 (People Count 제품 5종)
ⓐ.야외/실내 불특정 People Count 제품
ⓑ.입출입 People Count 제품
ⓒ.원격 호흡,맥박 계측 People Count 제품
ⓓ.착좌,재실감지 People Count 제품
ⓔ.야외/실내 특정기기 People Tracking 제품

P/F
- 계측시스템 매뉴얼 개발
- 센서와 연계된 시스템 매뉴얼 제작
- 플랫폼 사용자 편의 개선
- 사용자별 측정 시스템 UI/UX 보완 연구
- 국내 제품 성능 인증
- oneM2M 유동인구 제품/플랫폼 성능 인증
- 해외 수출 규격
- 일본,베트남,스페인 해외 수출 규격 인증
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 LoRa 기반 유무선 실시간 People Count IoT 센서 개발 · (장거리 통신) 최대 15km LoRa 모듈 기반, 실시간 People Count DB 설계
· (실내 유/무선 구축) 센싱모듈 저전력화 및 충전식 리튬이온 배터리 설계
· (야외 유/무선 구축) 센서 소형화 및 방수 방진, 태양광 자가충전 설계
연구성과 기술적 기대성과 O (비용절감) 유동인구 계측을 위한 초기비용 절감효과
- 기존 : 상시전원, LAN통신 공사 또는 IoT 월 통신요금 발생으로 높은 초기비용 발생
→ 변화 : 저전력배터리, LoRa무선통신으로 센서 구매비용만으로 유동인구 계측

O (장소별 맞춤 실시간 계측) 공간에 맞추어, 다중 센싱 방식으로 실시간 유동인구 계측
- 기존 : 통신사의 통신 추정데이터나 결제데이터 등으로 모든 공간의 과거 데이터를 확인
→ 변화 : 실내/야외 장소 맞춤별 실시간 센싱으로 다양한 수요에 대응

O (국내/국제 표준 데이터 플랫폼) oneM2M, openAPI 데이터로 누구나 쉽게 데이터 활용
- 기존 : 非 표준화로 기존 시스템에 연동이 어려워 커스텀개발이 필요(데이터 분산/유실)
→ 변화 : 공공에서 People Count 데이터를 쉽게 활용하도록 oneM2M 표준 설계, 민간에서 People Count 데이터를 쉽게 응용하도록 openAPI 표준 설계

O (4차산업혁명, 사람 중심의 사람 데이터) 스마트시티의 중심, 사람의 본질적 데이터 계측
- 기존 : 사람이 있는 곳에 사람이 몇 명인지를 알 수 없는 상태로 스마트시티 계획
→ 변화 : 사람이 있는 곳에 사람이 몇 명인지를 사람이 알 수 있는 지극히 당연한 기술 실현
사회 경제적 파급효과 - 정부, 지자체뿐만 아니라 소상공인을 포함하는 일반 시민이 직접 필요한 곳에 유동인구 센서를 손쉽게 설치하여 수집된 데이터를 직접 분석하고, 스마트시티 통합 플랫폼 내 유동인구 데이터를 직접 공유하는 일련의 전주기는, 사람이 가장 중요한 스마트시티에서 사람이 주도해서 데이터를 수집, 분석, 공유하는 프로세스를 지원함 → 정부가 주도하는 일방적인 스마트시티가 아닌, 구성원 모두가 서로 능동적으로 참여함으로써 시민 참여형 스마트시티 건설에 기여

- 스마트시티 통합플랫폼 5대 연계서비스(119긴급출동지원, 112긴급영상지원, 112긴급출동지원, 재난안전상황긴급대응, 사회적약자지원)에 표준화된 유동인구 데이터를 연계하는 것은 어느 측면에서 보나 연계서비스가 더 효과적으로 제공될 수 있도록 함 / 특히 ‘재난안전상황긴급대응 서비스’ 관련하여, 실시간 골든 타임 확보가 가장 중요한 구조 환경에서 유동인구 데이터를 기반으로 공간별 잔류 인원을 분석함으로써 불필요한 리소스 낭비를 줄일 수 있기 때문에 경제적으로도 우수함
활용방안 1. 스마트시티, 디지털트윈 분야 실시간 유동인구 데이터 공급 > 디지털 트윈 데이터에서 실내/야외 공간 정보 데이터와 유동인구 위치 정보 데이터를 표준화하여, 실시간으로 유동인구 데이터를 시각화하여 3D로 분석

2. 에너지(전기, 난방, 가스 등) 제어를 위한 인체 반응형 센서 공급 > 다중 이용 건축물, 공공기관 등의 건물 중앙 제어 시스템과 연계하여, 재실 인원 기반으로 효율적으로 에너지를 절감하는 지능형 스마트빌딩

3. 유동인구 데이터 판매 / 관광지, 축제 등 유동인구 분석 공급 > 매출, 인구통계소비 데이터 등의 다른 데이터와 유동인구 데이터를 융합하여 지표간 상관관계에 대한 심층 분석 진행 →혁신적인 상권 분석 지표로 활용

4. 인빌딩 유동인구 데이터 기반 재난 안전 관리 시스템 > 빌딩 공간별 실시간으로 잔류해있는 유동인구 데이터를 분석하고, 이를 대시보드를 통해 모니터링 / 재난이아닌 일반상황에서는 스마트 빌딩 관리 시스템 역할 수행
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 유동인구 인원계측 전파 측위 시스템 와이파탐지 저전력 광역 통신망
영문 Floating population People Count Impulse Radio Ultra-Wide-Band WiFi Detection LoRa
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