Ubiquitous Sensor Network응용 서비스

Ubiquitous Sensor Network응용 서비스

““HSN 2005HSN 2005”” the 15the 15thth High Speed Network Workshop in High Speed Network Workshop in Jeju Jeju IslandIsland

2005. 1. 28(금)

IT전략지원단 RFID/USN팀

정부만 팀장 (cbm123@nca.or.kr)

2

1. USN(Ubiquitous Sensor Network) 개요1. USN(Ubiquitous Sensor Network) 개요

모든 사물에 태그 부착

사물 정보 및 환경정보까지 감지

네트워크에 연결하여 실시간 관리

UbiquitousUbiquitous

SensorSensor

NetworkNetwork

USNUSN

환경 : 공해감시

(자연)재해관리

병원환자 관리

홈 네트워크교통 : 텔레매틱스

ITS시스템

교통요금

물류/유통 : SCM, 재고관리

쇼핑센터 : 자동계산대동물관리

3

2. 유비쿼터스 네트워크의 진화단계2. 유비쿼터스 네트워크의 진화단계

```

사람사람 대대 사람사람(P to P)(P to P)

사람사람 대대 사물사물(P to T)(P to T)

사물사물 대대 사물사물(T to T)(T to T)

Ubiquitous NetworkingUbiquitous Networking

Ubiquitous Sensing

Ubiquitous Sensing

Ubiquitous ComputingUbiquitous Computing

이동전화, Wibro,

유무선인터넷, DTV,

텔레매틱스

이동전화, Wibro,

유무선인터넷, DTV,

텔레매틱스

도로, 환경, 건물 등

의 원격검침,

원격 통제

도로, 환경, 건물 등

의 원격검침,

원격 통제

상황 인식에 의한

자율 서비스

상황 인식에 의한

자율 서비스

20072007 20102010 20152015

4

3. 세계 시장 전망 (1)3. 세계 시장 전망 (1)

USN 부문 세계 시장은 2004년 84.3억 달러 규모에서 연평균 25.5% 성장

2010년 총 440.8억 달러에 이를 전망

USN USN 부문부문 세계세계 시장은시장은 20042004년년 84.384.3억억 달러달러 규모에서규모에서 연평균연평균 25.5% 25.5% 성장성장

20102010년년 총총 440.8440.8억억 달러에달러에 이를이를 전망전망

세계시장의 성장 추세

0.0

50.0

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500.0

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

년도

억 U

S$

RFID

USN

(출처 : IT839전략기술개발 Master Plan/IITA)

5

3. 세계 시장 전망 (2)3. 세계 시장 전망 (2)

어플리케이션/서비스 시장은 임베디드 소프트웨어로

펌웨어나 미들웨어 에서, 2008년 이후 미들웨어,

어플리케이션 관리, 데이터베이스 및 네트워킹이 증가할 전망

어플리케이션어플리케이션//서비스서비스 시장은시장은 임베디드임베디드 소프트웨어로소프트웨어로

펌웨어나펌웨어나 미들웨어미들웨어 에서에서, 2008, 2008년년 이후이후 미들웨어미들웨어, ,

어플리케이션어플리케이션 관리관리, , 데이터베이스데이터베이스 및및 네트워킹이네트워킹이 증가할증가할 전망전망

USN 세계시장의 성장 추세

0.0

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2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

년도

억 U

S$ HW

어플리케이션 및 서비스

제어형

네트워크형

출처 : IT839전략기술개발 Master Plan/IITA

6

4. USN 요소 기술4. USN 요소 기술

환경 인지에 사용되는 센서 자체기술

정보를 전달하기 위한 네트워크 기술

정보를 활용하기 위한 상위 애플리케이션으로 구분됨

환경환경 인지에인지에 사용되는사용되는 센서센서 자체기술자체기술

정보를정보를 전달하기전달하기 위한위한 네트워크네트워크 기술기술

정보를정보를 활용하기활용하기 위한위한 상위상위 애플리케이션으로애플리케이션으로 구분됨구분됨

센서기술

-MEMS

-센서어레이

응용기술응용기술응용기술

미들웨어 기술

-패턴인식

-데이터마이닝

시스템운용기술

-원격진단 및

노드의 운용

관리

App연계 통합

-웹서비스App

연계통합

개발환경

-App.개발환경

및 툴

네트워크네트워크네트워크 노드제어 기술

-Ad-hoc

-Multi-hoc

-Zigbee, WiFi

네트워크 기술-위치, 센서 동기화

최적 노드 배치

- 대규모 노드관리

센서노드센서노드센서노드

프로세스기술

-소형

-저전력화

전원기술

-2차전지

-연료전지

-환경에너지

무선기술

-전파상호간섭

회피 기술

7

5. 미/일/유럽의 센서 네트워크에의 접근 방향5. 미/일/유럽의 센서 네트워크에의 접근 방향

옥내 소규모어플리케이션 연구

유 럽

IST 공동 연구 프로젝트

(유럽 각국 산학연 협력)

- 일상적인 사물을 대상

으로 자율적인 통신이

가능한 환경 구축

환경 관측, 홈 시큐리티, 빌딩 관리 등다수 사례

일 본

Ubiquitous ID Center

(T-Engine포럼,

220 여개 기업)

- 일본 독자적

사물 대상 식별 코드

제정 및 관리

• 군사주도로 광역용

어플리케이션 많음

- 미세 센서를 광범위하게

살포, 환경 관측 및 군사 목적

프로젝트 다수 실행

- Ad-hoc, 자율분산 네트워크

기반 연구도 활발

미 국

Auto-ID Center

(MIT, EAN/UCC)- 물류기반 식별 코드 및

미들 웨어

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5.1. 일본 응용서비스 동향5.1. 일본 응용서비스 동향

센서 네트워크 응용 분야는 의료, 건강, 방범, 보안, 방재, 농산물 등각종 생산과정, 환경문제 등 13개 분야로 분류안전/안심, 쾌적/여유/오락, 최적/효율의 3가지 축으로 정리함

센서 네트워크 응용 분야는 의료, 건강, 방범, 보안, 방재, 농산물 등각종 생산과정, 환경문제 등 13개 분야로 분류안전/안심, 쾌적/여유/오락, 최적/효율의 3가지 축으로 정리함

빌딩환경 관리(공조/ 조명등)/ 대규모 시설운영 제어 (전기,가스,석유, 공항 등)

빌딩환경 관리(공조/ 조명등)/ 대규모 시설운영 제어 (전기,가스,석유, 공항 등)

6. 시설 제어(가정, 사무실, 공장)

6. 시설 제어(가정, 사무실, 공장)

가정 내 서비스 통합/ 지역 인프라 통합가정 내 서비스 통합/ 지역 인프라 통합13. 통합 관리13. 통합 관리

가전의 원격 조작가전의 원격 조작12. 정보 가전12. 정보 가전

스마트 셀프, 보관상태의 최적화, 온 디멘드 물류 마케팅스마트 셀프, 보관상태의 최적화, 온 디멘드 물류 마케팅11. 물류/ 마케팅11. 물류/ 마케팅

교통 제어(정체해소, 환경개선, 사고회피, 긴급차량의 우선화, 주차장정보 제공)

교통 제어(정체해소, 환경개선, 사고회피, 긴급차량의 우선화, 주차장정보 제공)10. 교통 자동 제어10. 교통 자동 제어

자동검침 / OA 환경의 구축자동검침 / OA 환경의 구축9. 사무 / 업무9. 사무 / 업무

최적 / 효율최적 / 효율

지식 및 서적지식 및 서적8. 교육 / 학습8. 교육 / 학습

헬스 모니터링 (빌딩, 도시 인프라)헬스 모니터링 (빌딩, 도시 인프라)7. 구조물 관리7. 구조물 관리

원격 건강관리/ 보호/ 관찰/ 생활지원 로봇원격 건강관리/ 보호/ 관찰/ 생활지원 로봇5. 의료/ 복지5. 의료/ 복지

환경 모니터링 / 기상 관측 / 이산화탄소의 가시화/ 산업 폐기물 관리환경 모니터링 / 기상 관측 / 이산화탄소의 가시화/ 산업 폐기물 관리4. 환경보전4. 환경보전

쾌적 / 여유및 오락

쾌적 / 여유및 오락

육성 환경의 최적화/ 생산 이력 제공육성 환경의 최적화/ 생산 이력 제공3. 식품 / 농업 품3. 식품 / 농업 품

부정 침입/ 도난 방지/위험물 감지/ 공사 중의 방범부정 침입/ 도난 방지/위험물 감지/ 공사 중의 방범2. 방범/ 보안2. 방범/ 보안

자동 감시/ 경보 (자연, 주택)/ 소방 /구조 활동 지원/ 대피 경로 유도자동 감시/ 경보 (자연, 주택)/ 소방 /구조 활동 지원/ 대피 경로 유도1. 방재/ 재해대책1. 방재/ 재해대책

안전 / 안심안전 / 안심

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6. 응용서비스 진화 방향 [1] 6. 응용서비스 진화 방향 [1]

정적인 정보 이력 정보 실시간 변화하는 정보

전자태그로전자태그로 묶이는묶이는 정보의정보의 고도화고도화

단일단일

플랫폼

플랫폼

연대연대

플랫폼

플랫폼

공통공통

플랫폼

플랫폼

이용이용

및및

활용을

활용을

위한위한

네트워크의

네트워크의

확대확대

우편물 구분우편물 구분 가전 리사이클)가전 리사이클)

항공화물항공화물

자동 정산(회전 초밥)

자동 정산(회전 초밥)

도서관 관리(큐슈대학)

도서관 관리(큐슈대학)

화물 컨테이너관리

화물 컨테이너관리

공장 내 부품 재고관리)공장 내 부품 재고관리)

정보정보 지능형지능형 모델모델(Intelligent Model)(Intelligent Model)

농산물 Traceability (유비쿼터스 ID 센터, 일본)

협업형협업형 모델모델(Corporation (Corporation

Model)Model)

융합융합 서비스형서비스형 모델모델(Convergence Model)(Convergence Model)

(자료: 일본 총무성, 2003)

- 평생 학습 지원 - 유비쿼터스 오피스

- 텔레매틱스 적용(자동결제, 교통 유도,센서정보에 의한 자동운전 등)

-원격 투약 (생체 센서, 전자기록카드에 의한 약물투여 지시 등)

- 센서 장착 세탁기- 쇼핑 카드

(구매이력, 기호, 최적상품추천 등)

- 통합 여행 지원(티켓, 수하물, 여권 등 통합)

- 공급망 통합

유통재고관리

실시간 재고 관리(GAP)

신선품 관리(Max & Spencer)

-통합금융결제

-커뮤니티 IC 카드

- 장애인 무 장벽(유도 블록으로 목적

지까지 길잡이)

- 공동 도서관(복수도서관 일괄검색)

고속도로요금자동계산

고속도로요금자동계산

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6. 응용서비스 진화 방향 [2] 6. 응용서비스 진화 방향 [2]

Pico Cell

Nano Cell

Micro Cell

Macro Cell

Mega Cell

USN

USN

USN

USN

USN

홈 네트워크

영역

텔레매틱스영역

BluetoothIrDA

BluetoothHome RF

WLAN

WiBroWLAN

4G, W CDMA, CDMA 2000

1xEVDO,EVDV

SatelliteWLL

위성 DMB 등

RFID / USNRFID / USN

위성 DMB

홈 네트워크서비스

차세대모바일 서비스

및휴대인터넷

텔레매틱스서비스

IT 신기술 간 융합을 통한

신규 응용서비스 발굴

IT 신기술 간 융합을 통한

신규 응용서비스 발굴

11

6. 응용서비스 진화 방향 [3] 6. 응용서비스 진화 방향 [3]

• 방송 컨텐츠

과금 관리

(위성방송카드)

• 환경 / 생태

• 방송 컨텐츠

과금 관리

(위성방송카드)

• 환경 / 생태

• 도난 방지

• 운송차량 추적

• 톨게이트자동결제

• 주차 공간 유도

• 도난 방지

• 운송차량 추적

• 톨게이트자동결제

• 주차 공간 유도

• 가전 원격 조작

• 방범 / 보안

• 가정내 환경모니터링 및

최적화

• 가전 원격 조작

• 방범 / 보안

• 가정내 환경모니터링 및

최적화

• 택배 관리

• 상품 정보 인식및 유용한 정보저장

• CRM 연계 및푸쉬 컨텐츠제공

• 택배 관리

• 상품 정보 인식및 유용한 정보저장

• CRM 연계 및푸쉬 컨텐츠제공

RFID / USNRFID / USN

Mob

ile

홈네

트워

크

Telematics 위

성DM

B

12

7. USN 구축을 위한 과제7. USN 구축을 위한 과제

요소기술의 신규개발 및 고도화

고성능화 및 보안대책 마련

요소기술의 신규개발 및 고도화

고성능화 및 보안대책 마련

이종 센서 노드 간, 이종 어플리케이션 간

상호 운영성, 상호 접속성 확보

이종 센서 노드 간, 이종 어플리케이션 간

상호 운영성, 상호 접속성 확보

USN 요소

기술 개발

영상, 바이오 매트릭스 등 프라이버시,

보안에 대한 기술면, 운용면 대책 마련

영상, 바이오 매트릭스 등 프라이버시,

보안에 대한 기술면, 운용면 대책 마련

인체 및 사회에 미치는 영향에 대한 안전성 확보인체 및 사회에 미치는 영향에 대한 안전성 확보

보안 및

안전성 확보

누구나, 언제, 어디서든, 쉽게 이용할 수 있도록

이용 및 보급 촉진

누구나, 언제, 어디서든, 쉽게 이용할 수 있도록

이용 및 보급 촉진

USN은 IT기술이 아닌 미래 선진 서비스로 접근

혁신적인 IT 비젼 제시

USN은 IT기술이 아닌 미래 선진 서비스로 접근

혁신적인 IT 비젼 제시

응용서비스

개발 및 보급

기술개발과

응용서비스

동시 발전

(Concurrent

Development]혁신

자율분권

환경

사회문화적

접근

13

[참고 1] 방재/재해: 자동 감시/경보[참고 1] 방재/재해: 자동 감시/경보

수해, 임야 화재, 토사 붕괴 등 이상을 자동 검출

자동으로 대피 명령/권고 발령

수해, 임야 화재, 토사 붕괴 등 이상을 자동 검출

자동으로 대피 명령/권고 발령

디지털소방무선무선LAN

현지본부대원의지휘명령

RFID태그가 붙은유도 등

병력,가족연락처관리

RFID태그가 붙은유도 등

소방본부방재센터IP네트워크

(자료: 일본 총무성, 2003)

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[참고 3] 환경보전 : 환경모니터링[참고 3] 환경보전 : 환경모니터링

MEMS 기술과 무선을 이용한 24시간 환경 모니터링MEMS 기술과 무선을 이용한 24시간 환경 모니터링

위성이나 센서를 이용

처리시스템의 증가에 따라

각각이 협조, 제휴하여 동작함

이산화탄소 발생

데이터 관측

관측위성해양, 대기관측, 기상정보

산업폐기물

데이터 베이스

15

[참고 4] 의료/복지 : 원격 건강관리[참고 4] 의료/복지 : 원격 건강관리

웨어러블 센서를 이용: 고령자 행동감시

캡슐형 체내 센서 : 심전계 등 건강 검진 및 관리, 가족 연계 건강 관리

병원, 가족, 행정 연계 , GPS와 연계 긴급 현장 구조

웨어러블 센서를 이용: 고령자 행동감시

캡슐형 체내 센서 : 심전계 등 건강 검진 및 관리, 가족 연계 건강 관리

병원, 가족, 행정 연계 , GPS와 연계 긴급 현장 구조

간호 자택

병원

ISP

USN

웨어러블 센서: 고령자 행동감시

실내 실외홈 네트워크와 연계

가전기기간 연계 동작GPS와 연계

(긴급 현장 구조)

일상적인 건강 관리, 긴급 통보,

웹카메라를 이용한 원격진료

(가족과 연계)

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[참고 5] 정보가전 : 원격자동조정[참고 5] 정보가전 : 원격자동조정

휴대전화를 이용 가정 내 가전기기 제어정보가전 간 연계 통한 자율적 제어

휴대전화를 이용 가정 내 가전기기 제어정보가전 간 연계 통한 자율적 제어

• 식사/ 알코올 섭취량자동 기록

• 휴대폰 내 태그리더활용 식품 정보 확인

• 아동 및 고령자 위치 확인• 웨어러블 센서

및 GPS 이용 확인]

• 콘텐츠 변환

• 회선 교환

가 정

가족 추천 프로그램 소개

TV예약

건강정보

유통기한

식품재료

정보 확인

식품 태그

부착

에어컨

온도센서

홈서버

홈콘트롤

온도센서

변화감지

• PDA나 휴대전화에서프로그램 예약

• 자택서버에 접속하여녹화한 프로그램 관람

• 몸상태(웨어러블 센서) 에 따라 실내온도 자동조절

• 이동센서를 통한 방범/실내관리

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[참고 6] 기 타[참고 6] 기 타

센서에 의한 사람 움직임 감지, 입퇴실 관리

얼굴 및 패턴인식에 의한 거주자 구별

행동 분석에 의한 침입자 위협

센서에 의한 사람 움직임 감지, 입퇴실 관리

얼굴 및 패턴인식에 의한 거주자 구별

행동 분석에 의한 침입자 위협

사원이나 그 상황에 따른 OA환경의 자동구축

부재 시 가장 근접한 전화로 자동 전송

휴대 장치 및 센서를 통해 사원의 근태관리 및 출퇴근 관리

사원이나 그 상황에 따른 OA환경의 자동구축

부재 시 가장 근접한 전화로 자동 전송

휴대 장치 및 센서를 통해 사원의 근태관리 및 출퇴근 관리

도로를 따라 센서가 긴급차량 감지, 진행방향 신호제어

차량 간 상대 차 인식 충돌 방지

주차장 빈 공간 정보제공 시스템과 연동, 주차 차량 유도 등

도로를 따라 센서가 긴급차량 감지, 진행방향 신호제어

차량 간 상대 차 인식 충돌 방지

주차장 빈 공간 정보제공 시스템과 연동, 주차 차량 유도 등

방의 목적, 이용에 따라 조명 및 난방 자동제어

사람의 위치정보를 파악하여 선택적 부분별 최적화

사무실 레이아웃 변경에 따라 Ad-hoc 네트워크가 자율적

네트워크 구축

유해 물질 및 냄새도 감지

방의 목적, 이용에 따라 조명 및 난방 자동제어

사람의 위치정보를 파악하여 선택적 부분별 최적화

사무실 레이아웃 변경에 따라 Ad-hoc 네트워크가 자율적

네트워크 구축

유해 물질 및 냄새도 감지

방범 / 보안

시설 제어빌딩 관리

교통 정체해소 및

사고 방지

사무 / 업무

18

감 사 합 니 다감 사 합 니 다