Information and Communications Magazine (정보와 통신)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

사이버물리시스템 기반의 스마트 시티 기술

  • Published : 2014.07.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

센싱 (Sensing), 엑츄에이팅 (Actuating), 제어 (Control) 및 네트워킹 (Networking) 기술의 급격한 발달로 기계, 전자장비, 사회 기반시설, 에너지 공급 및 소비시설, 의료기기, 자동차 등과 같은 물리 세계를 구성하는 다양한 개체들간의 긴밀한 융합이 가능하게 되었다. 다양한 센서를 통하여 물리 개체들로부터 필요한 정보를 수집, 분석하고 가공된 정보를 다양한 컨트롤러, 엑츄에어터 등과 공유함으로써 기존의 개별 전자기기를 위한 센싱 엑츄에이팅 기반 임베디드 시스템과는 근본적으로 차별화되는 복잡한 시스템 위의 시스템 (Systems of Systems) 기술이 제안되어 개발되고 있다. 이렇게 사이버 세계 정보처리 기능과 물리 세계가 서로 긴밀하게 응답하고, 협력하는 인지형 컨트롤 시스템을 사이버물리시스템 (Cyber-Physical Systems, CPS)이라 부른다. 사이버 물리시스템은 대부분의 정보처리, 제어 컴퓨팅 분야에 적용되어 효율성, 안전성, 보안성 향상에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다. 특히, 지능화된 사이버 정보수집 및 최적 제어 기술을 기반으로 도시의 지능형 교통 제어, 건물그룹의 에너지 소비분석과 최적제어, 스마트 스페이스 서비스 등 다양한 분야에 적용되어 스마트 시티 (Smart City)라는 새로운 지능형 통합 시스템을 구현하고 현실화 하는데 핵심 기능을 담당할 것으로 기대된다. 본고에서는 사이버물리시스템의 전반적인 소개와 함께, 스마트 시티를 현실화하는데 사용될 핵심 기술 분야를 소개하고, 스마트 시티 시스템에서 사이버물리시스템이 어떤 역할을 하는지에 대해, 핵심기술들이 적용되는 도시 내 대상 공간의 규모별로 구분하여 기술한다.

Keywords

References

  1. B. Warneke, K.S.J. Pister, "MEMS for Distributed Wireless Sensor Networks," in Proceedings of International Conference on Electronics, Circuits and Systems, 2002
  2. D. D. Gajski, S. Abdi, A. Gerstlauer, and G. Schirner. "Embedded System Design - Modeling, Synthesis, and Veri_cation". Springer, 2009.
  3. R. Rajkumar, Insup Lee, Lui Sha and J. Stankovic, "Cyber-physical systems: The next computing revolution," in Proceedings of Design Automation Conference (DAC), 2010 47th ACM/IEEE, 2010.
  4. National Institute of Standards and Technology (NIST), in Situation Analysis of Current Trends, Technologies, and Challenges, 2012
  5. CPS Global Center, http://cps.dgist.ac.kr/
  6. F. Knorr, D. Baselt, M. Schreckenberg, and M. Mauve, "Reducing traffic jams via VANETs," in IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 61, no. 8, October, 2012, pp. 3490-3498. https://doi.org/10.1109/TVT.2012.2209690
  7. B. Kerner, S. Klenov, and A. Brakemeier, "Testbed for wireless vehicle communication: A simulation approach based on three-phase traffic theory," in IEEE Intelligent Vehicles Symposium, June, 2008, pp. 180-185.
  8. Azimi, R., Bhatia, G., Rajkumar, R. R., & Mudalige, P. (2014, April). STIP: Spatio-temporal intersection protocols for autonomous vehicles. In Cyber-Physical Systems (ICCPS), 2014
  9. WELCH, Greg; BISHOP, Gary. An introduction to the Kalman filter. 1995.
  10. MATH, Rafael, et al. OpenDS: A new open-source driving simulator for research. GMM-Fachbericht-AmE 2013, 2013.
  11. XU, Qing, et al. Vehicle-to-vehicle safety messaging in DSRC. In: Proceedings of the 1st ACM international workshop on Vehicular ad hoc networks. ACM, 2004. p. 19-28.
  12. U.S. Energy Information Administration, 2012
  13. Advanced Digital Science Center, University of Illinois, http://adsc.illinois.edu.d
  14. Deokwoo Jung, Varun Badrinath Krishna, William G. Temple, David K. Y. Yau, "Data-Driven Evaluation of Building Demand Response Capacity" in IEEE SmartGridComm 2014
  15. e-나라지표, "http://www.index.go.kr/egams/stts/jsp/potal/stts/PO_STTS_IdxMain.jsp?idx_cd=1163"