IoT 기술 발전으로 사물 제어와 센서 정보 영역이 확대되고 서비스 또한 다양해지면서 에너지 소비가 높은 빌딩에서의 에너지 절감 노력이 점차 증가하고 있으며 생활 안전, 보안, 편의에 이르기까지 서비스가 확대되고 있다. 하지만 기존 스마트 빌딩 서비스들은 IoT 다바이스에 종속적이고, 사용 중인 서비스 변경 또는 확장이 어렵다. 본 논문에서는 사용자의 요구에 따라 서비스를 변경하거나 확장할 수 있도록 워크플로우 기반의 스마트 빌딩 서비스를 구현하였다.
스마트 빌딩 (Smart Building)은 사물 인터넷 (IoT; Internet of Things) 장치와 클라우드 서비스에서 모두 사용될 수 있는 응응 프로그램을 의미한다. 최근 Amazon, Google 및 Microsoft와 같은 클라우드 서비스 제공 업체는 IoT 장치에서 클라우드 애플리케이션 서비스를 제공할 수 있는 IoT 클라우드 플랫폼을 제공하고 있다. Postscapes에 따르면 최근에 152 개의 IoT 클라우드 플랫폼이 존재하고 있으며 스마트 빌딩 구현을 위해 하나를 선택하는 것은 어려운 문제이다. 본 논문에서는 실험을 위해서 마이크로소프트 Azure IoT 허브와 아마존의 AWS(Amazon Web Services) IoT를 선택하였다. 두 개의 IoT 클라우드 플랫폼을 선택하고 스마트 빌딩 관점에서 평가하였다. IoT 클라우드 플랫폼을 평가하기 위해 두 가지 다른 IoT 클라우드 플랫폼을 활용하였고, 일반적인 스마트 빌딩 시나리오를 가정하여 프로토타입을 구현하였다. 실험은 IoT 클라우드 플랫폼을 사용하여 시스템을 개발하는 과정에서 얻은 정보와 경험을 기반으로 수행하였다. 이 평가 결과는 스마트 빌딩을 위해 IoT 클라우드 플랫폼을 선택할 때 활용될 수 있다.
전 세계적인 에너지 절감 문제는 공공빌딩의 에너지 관리를 위한 주요 요소와 서비스 요구사항에 대한 연구를 요구하게 되었다. 본 논문에서는 이러한 M2M 기반의 스마트 그리드 서비스 적용 사례 및 서비스 요구사항에 대하여 연구를 수행하고자 하였다. 그 결과 에너지 관리를 위한 장치들의 운용, 네트워크, 그리고 에너지 효율화를 위한 다양한 응용 서비스에 대한 요구사항들을 프로파일 형태로 규정 하였다. 본 연구는 공공기관, 대학 및 학교, 대형 빌딩 등에서 활용 가능한 M2M 기반 스마트 그리드 시스템의 선행 연구로 제공될 수 있다.
최근, 건물 내에서 편리하고 다양한 사물인터넷 서비스를 사용자에게 제공할 수 있는 스마트 빌딩관리 시스템이 큰 관심을 받고 있다. 하지만, 현재 연구되고 있는 스마트 빌딩 관리 시스템은 중앙의 단일 플랫폼 서버가 건물 내 모든 데이터와 서비스를 관리하는 방식으로, 건물의 규모가 커지고 층이 높아질수록 단일 장애 지점, 데이터베이스 과부하, 요청 처리 지연의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 부하 분산을 위해 각 층에 분산형 플랫폼 서버를 두고, 분산된 서버 간의 통신을 통해 건물의 규모에 관계없이 효율적인 사물인터넷 서비스를 제공할 수 있는 분산형 스마트 빌딩관리 시스템을 제안한다. 또한, 수치 분석을 통해, 제안 기법이 사물인터넷 플랫폼 서버 부하 및 요청 처리 지연 측면에서 기존 기법보다 우수함을 검증하였다.
도시집중 현상이 가속화되고 도시 자원 및 인프라 부족, 교통 혼잡, 에너지 문제 등 이러한 도시 문제를 해결하고 4차 산업혁명에 선제적으로 대응하기 위해 스마트 시티의 필요성이 전 세계적으로 대두 되고 있는 상황에서 전 세계 스마트시티 기술의 보안이 위험한 상태라는 분석이 지배적이다. 이에 본 논문에서는 스마트시티에 대한 주요 보안 이슈를 대표적인 서비스인 스마트 그리드, 스마트 빌딩, 스마트 교통 부분에 국한하여 기술 및 보안 위협 및 대응에 대해 분석하였다. 향후 스마트시티 구축의 다양한 기술에 대한 분석 및 사이버보안에 대한 연구가 활발히 진행됨에 있어 본 논문이 해결방안 마련의 시작이 될 것으로 기대한다.
(주)엠투엠테크는 승강기 산업분야에서 IoT 기반 스마트 디바이스를 개발 중인 스타트업 기업이다. 특히, 윈격진단, 포렌식 기능 등 확장된 관제서비스가 가능한 스마트 디바이스 개발에 주력하고 있다. 하나의 디바이스가 다양한 제조사의 승강기에 적용되려면 승강기의 주요 부품, 디바이스, 관제 센터 간의 표준화된 통신 체계가 필요하며, 기존 승강기의 안전을 담보할 수 있는 시스템 유지 관리 체계가 구축되어야 한다. 미래에는 전체 스마트 디바이스로의 연결을 더욱 확대하여 궁극적으로 스마트 빌딩, 도시로의 적용 역시 가능하게 할 단계적 진화 모델의 고려가 필요한 것도 물론이다. (주)엠투엠테크가 TIA의 중소 중견기업을 위만 표준 자문서비스를 신정만 것은 이 때문이었다. (주)엠투엠테크는 TTA 표준 자문전문가들과 함께 국제 표준을 기반으로 한 IoT 프로토콜을 적용해 제품을 업그레이드할 수 있는 시스템 아키텍처를 설계할 수 있었다.
본 연구는 4차 산업혁명의 핵심인 5G CPS內 통신설비 인프라, R&D 및 관련 법제를 기반으로 스마트시티 서비스 활성화 정책을 제시한다. 5G CPS는 ICT 핵심기술(인공지능, 산업인터넷, 빅데이터, 클라우드), 통신설비(관로, 전주, 광케이블, 국사), 물리시스템(스마트시티: 교통, 에너지, 워터, 빌딩, 사회기반시설 등)의 융합이다. 본 연구는 5G CPS의 통신설비, 클라우드 기반 물리시스템 분야 스마트시티 도메인을 대상으로 신서비스 창출 활성화를 위해서는 설비규모 기준 통신법 분류체계 개선, 통신설비 인프라의 국가주도 구축과 장기투자, 신서비스 활성화 지향의 스마트시티법 개편, 그리고 Data analytics R&D 정책지원 확대가 필요함을 제시한다.
스마트 그리드는 기존의 전력망에 IT를 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화 하는 차세대 지능형 전력망이다. 지능형 전력망을 구축하기 위해 제품에 스마트 칩이 내장되어 있어 각 가정이나 빌딩마다 저장장치를 구비하여 저가 전기를 충전했다가 고가 시간대에 재사용하는 이러한 스마트그리드 홈서비스가 구축 될 것이다. 이러한 홈서비스에서 사용될 스마트그리드 장비의 보안 위협 요소를 알아보고 이에 대한 해결 대응 방안을 제시 한다.
RTB (Real-Time Bidding; 실시간 경매 방식)시장이 기하급수적으로 빠른 성장을 보이고 있는 상태에서, 내년 미국 RTB 시장은 200억 달러를 뛰어넘을 것으로 예상되는 가운데, 이러한 상황은 빌딩 내에서 엘리베이터를 기다리는 사람들에게 광고를 노출할 수 있는 새로운 서비스가 될 것이라 생각한다. 대부분의 사람들은 30초에서 길게는 1분이상의 엘리베이터를 기다리면서 스마트폰을 만지며 시간을 보내고 있다. 본 연구팀은 RTB시장에 엘리베이터 탑승객을 연계할 수 있는 스마트 폰 기반 광고 서비스 및 회사 전반적인 업무에 도움 되는 서비스를 제안하고자 한다.[1] 본 연구팀이 진행한 연구는 엘리베이터 사용자의 위치를 바탕으로 개인의 정보를 활용해 그에 맞거나 상응하는 정보를 찾아내 제공하는 서비스에 관한 것이다. 이는 향후 RTB와 연계하여 개인에게 맞춤 광고할 수 기능등의 새로운 수익 창출이 가능할 것으로 예상한다.
지능형 센서 네트워크 기반의 첨단 IT 시스템을 이용한 실시간 환경 관리 및 보안 서비스를 제공하는 스마트 빌딩에서 다양한 빌딩내 환경 및 보안 정보를 감지하여 실시간으로 전달, 판단, 처리 및 제어할 수 있는 지능형 센서노드 플랫폼의 핵심 부품인 각종 센서의 제품 기술과 산업 현황을 분석하고 관련 센서 기술 및 산업의 미래 전망을 예측하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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