초록 ▼

개발 목적 및 필요성
화학물질 등 독성물질로 인한 사람 또는 환경에 미치는 영향은 발암성, 기형성 질환을 유발시킬 우려가 있다. 하지만 기존의 이화학 측정방식만으로는 측정 및 감시의 한계가 있으며, 생물경보장치를 이용한 생물학적 독성 모니터링이 필요한 실정이다. 그래서 본 과제의 원격 제어 기술 개발은 통하여 수질오염원을 감시하여 쾌적한 수질 확보를 목표로 삼고 있다. 이를 해결하기 위하여 웹기반 원격제어 시스템의 핵심인 수질 관리 인자 감시 및 제어에 적합한 프로토콜을 개발하고 M2M 네트워크를 이용한 수질 모니터링 및 관리

개발 목적 및 필요성
화학물질 등 독성물질로 인한 사람 또는 환경에 미치는 영향은 발암성, 기형성 질환을 유발시킬 우려가 있다. 하지만 기존의 이화학 측정방식만으로는 측정 및 감시의 한계가 있으며, 생물경보장치를 이용한 생물학적 독성 모니터링이 필요한 실정이다. 그래서 본 과제의 원격 제어 기술 개발은 통하여 수질오염원을 감시하여 쾌적한 수질 확보를 목표로 삼고 있다. 이를 해결하기 위하여 웹기반 원격제어 시스템의 핵심인 수질 관리 인자 감시 및 제어에 적합한 프로토콜을 개발하고 M2M 네트워크를 이용한 수질 모니터링 및 관리 기술 개발이 필요하다.

연구개발 결과
국내외 관련 기술 동향 및 문헌 조사가 이루어졌으며, 기존 프로토콜 분석 및 국내외 수질 모니터링 기술조사를 통해 수질측정기에 적합한 프로토콜 구성 방안을 연구 하였습니다. M2M 관련 기술 및 특허 조사를 통해 TCP/IP기반 M2M 전송 기술을 연구 하였습니다. 센싱 대상 관리 물질 데이터 일반화를 통해 관련 문헌 및 기술 현황 조사에 기반을 두어 관리물질 일반화 방안을 연구하여 전송, 관리에 적합한 관리 물질 일반화 방안을 연구 하였습니다.

센싱 데이터 전송용 어플리케이션 프로토콜 규격 연구를 통해 프로토콜 규격서를 작성 하였습니다. M2M 기반 Gathering Server를 설계 및 구현하여 Python 과 MariaDB연동을 구현 했습니다. 경보 발령 기준 및 체계 수립을 위해 수질 상태 표시 방안 연구, 경보 발령 알고리즘 개발 하였습니다.

공정·제품
사진 및 도면

성능사양 및 기술개발 수준
센싱 데이터 전송용 프로토콜의 송수신을 위한 시제품 셋업 및 네트워크 환경을 구성 하여 TCP/IP기반의 실시간 데이터 송수신 구성을 설계 하였으며, 다양한 OS에서 사용 가능한 Python 언어로 구현하였습니다. 측정 데이터 저장을 위한 데이터베이스는 MariaDB를 이용하여 구현하였고, 수질측정기의 메뉴와 유사한 Web GUI기반으로 실제 측정기와 모니터링 시스템을 연동하였습니다. 또한 모바일 기반 실시간 모니터링 및 관리 어플리케이션 개발 완료 하였습니다.

활용계획
원격 제어 기술 개발은 통하여 수질 오염원을 감시하여 쾌적한 수질 확보를 목표로 삼고 있습니다. 이를 해결하기 위하여 웹기반 원격제어 시스템의 핵심인 수질 관리 인자 감시 및 제어에 적합한 프로토콜을 개발하고 M2M 네트워크를 이용한 수질 모니터링 및 관리 기술 개발이 필요하며, 본 연구 사업의 M2M 프로토콜을 이용한 웹기반 원격제어시스템은 수질, 대기질 등 다양한 환경 분야의 측정데이터를 모니터링하고 장치의 제어 및 관리 기능을 포함한 웹기반 통합관리시스템 개발을 통해 향후 장치관리의 안정성과 관리자의 편의성 등을 고려한 효율적인 환경관리체계를 구축하는데 초석을 마련하고자 합니다.

(출처 : 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
◎ Research on domestic and foreign technology trends and literature
- Analyze existing protocols
- Survey on domestic and overseas water quality monitoring technology
- Study on protocol construction method suitable for water quality measuring instrument

◎ Survey M2M Tr

Ⅳ. Results
◎ Research on domestic and foreign technology trends and literature
- Analyze existing protocols
- Survey on domestic and overseas water quality monitoring technology
- Study on protocol construction method suitable for water quality measuring instrument

◎ Survey M2M Transaction Technology
- Research M2M related technology
- Research M2M related patent
- Study on TCP / IP based M2M transaction technology

◎ Generalized data of substances to be monitored
- Research on the generalization of management materials based on related literature and technical status survey
- Study on the generalization of management materials suitable for transaction and management

◎ Application protocol specification for sensing data transaction
- Study protocol specification for generalized data transaction
- Write protocol specification

◎ Design M2M-based Gathering Server
- Purchase prototype and configure network
- Design of Gathering Server for data transaction
- System Design

◎ Implement M2M-based Gathering Server
- System link Python and MariaDB
- Data transaction test

◎ Web-based real-time water quality monitoring and management technology development
- System link ASP.NET, WebService, and MariaDB
- Real-time monitoring test
- Preparation of a program manual

◎ Establishment of standards and guidelines for issuing alarms
- Implement alarm function according to alarm issuing standard
- Implement administrator and user notification
- Implementation of equipment status monitoring and control function of water quality toxic gypsy device

◎ Development of mobile-based real-time monitoring application
- Development of monitoring and control application suitable for mobile environment
- Write the program manual

◎ Testbed construction and verification
- The normal operation of the function through the network log and application log between the water quality toxicity monitoring device and the gathering server and the remote control system And Quantitative Performance Verification of Technology Development Targets

(출처 : SUMMARY 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 요약서 ... 4
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 18
• 표목차 ... 21
• 그림목차 ... 23
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 26
• 1-1. 연구개발 목적 ... 28
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 28
• 1-3. 연구개발 범위 ... 28
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 30
• 2-1. M2M 관련 기술동향 ... 32
• 가. 연동기술 ... 32
• 나. 자원 동적관리 및 공유기술 ... 32
• 다. 데이터 처리 및 관리기술 ... 33
• 라. 지식정보 서비스 고도화 기술 ... 34
• 마. 정보 보안기술 ... 35
• 2-2. M2M 관련 산업동향 ... 36
• 가. 국내 사업자 현황 ... 36
• 나. 해외 사업자 현황 ... 39
• 2-3. 스마트 그리드 관련 미터링 규격 조사 ... 41
• 가. AMI 네트워크 구조 ... 42
• 나. AMI를 위한 통신 기술 ... 43
• 다. 국내외 추진 현황 ... 50
• 라. 정책동향 ... 52
• 2-4. M2M 전송기술 현황조사 ... 56
• 가. 저전력기반 센서네트워크 기술 ... 56
• 나. M2M 표준기술 동향조사 ... 62
• 다. OneM2M 표준 ... 67
• 2-5. M2M 프로토콜 기반 웹기반 제어 특허기술 동향 ... 71
• 가. 개요 ... 71
• 나. 조사 범위 ... 72
• 다. M2M 특허 동향 분석 ... 73
• 라. 수질측정 및 모니터링 관련 시장 ... 78
• 마. M2M 적용 환경 제어 관련 기술 ... 81
• 바. M2M 적용 기타 제어 관련 기술 ... 89
• 3. 연구수행내용 및 결과 ... 92
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 94
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 95
• 가. 센싱대상 관리 물질 데이터 일반화 ... 95
• 나. 센싱 데이터 전송용 어플리케이션 프로토콜 규격 작성 ... 97
• 다. M2M 기반 Gathering Server 설계 ... 107
• 라. M2M 기반 Gathering Server 구현 ... 117
• 마. 웹 기반 실시간 수질 모니터링 및 관리 기술 개발 ... 123
• 바. 모바일 기반 실시간 수질 모니터링 및 관리 기술 개발 ... 137
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 142
• 가. 1차년도 연구개발 결과 요약 ... 142
• 나. 2차년도 연구개발 결과 요약 ... 142
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 144
• 4-1. 목표달성도 ... 146
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 147
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 148
• 5-1. 연구개발 결과의 활용방안 ... 150
• 5-2. 사업화계획 ... 151
• 가. 사업화계획 ... 151
• 나. 사업화전략 ... 151
• 다. 사업화를 위한 비즈니스 모델 ... 152
• 라. 기대성과 및 파급효과 ... 156
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 159
• 6-1. M2M 적용 수질 관리 시스템 ... 160
• 6-2. M2M 적용 기타 관리 시스템 ... 168
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 175
• 8. NTIS에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 177
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 179
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 181
• 11. 기타사항 ... 183
• 12. 참고문헌 ... 185
• 부록 ... 189
• 끝페이지 ... 218