초록 ▼

최종목표
· 스마트 공장에 적용 가능한 IoT기반 무선 네트워크 시스템 개발
- 센서 디바이스, 라우터 및 게이트웨이 H/W 및 시스템 소프트웨어 개발
- IEEE802.15.4e 국제표준 규격을 지원하는 MAC/Network 프로토콜 스택 개발
- 무선 네트워크 시스템 모니터링 및 자원할당 서버 개발
- 실내 테스트베드 구축 및 시험

개발내용 및 결과
· 무선 센서 디바이스 (HW)
- 2.4Ghz 대역의 IEEE802.15.4-2006 PHY 지원
- 디버깅 및 인터페이스를

최종목표
· 스마트 공장에 적용 가능한 IoT기반 무선 네트워크 시스템 개발
- 센서 디바이스, 라우터 및 게이트웨이 H/W 및 시스템 소프트웨어 개발
- IEEE802.15.4e 국제표준 규격을 지원하는 MAC/Network 프로토콜 스택 개발
- 무선 네트워크 시스템 모니터링 및 자원할당 서버 개발
- 실내 테스트베드 구축 및 시험

개발내용 및 결과
· 무선 센서 디바이스 (HW)
- 2.4Ghz 대역의 IEEE802.15.4-2006 PHY 지원
- 디버깅 및 인터페이스를 위한 인터페이스 보드 지원
· 무선 라우터 (HW)
- 2.4Ghz 대역의 IEEE802.15.4-2006 PHY 지원
- 배터리 전원 지원
· 게이트웨이 (HW)
- 2.4Ghz 대역의 IEEE802.15.4-2006 PHY 지원
- WiFi, Ethernet 인터페이스 지원
- 메인 전원 지원
· IEEE802.15.4e MAC 프로토콜 (단말탑재형SW)
· IEEE802.15.4e MAC 지원 Network 프로토콜 (단말탑재형SW)
· 무선 네트워크 시스템 모니터링/자원할당 서버 (서버탑재형SW)

기술개발배경
· 최근 전세계적으로 제조업 경쟁력 강화의 일환으로 스마트 공장이 크게 부상하고 있음. 구체적으로 독일의 “Industry4.0(2012)”, 미국의 “제조업 르네상스(2012)”, 일본의 “산업 재흥 플랜(2013)”, 중국의 “중국제조업 2025(2015)” 등의 정부시책이 시행되고 있음
· 스마트 공장은 작업공정 모니터링과 기록을 센서와 SW가 통합 관리하면서 공장이 스스로 생산, 공정 통제 및 수리, 작업장 안전관리 등을 하는 것을 말하며, 스마트 공장의 도입으로 생산공정을 최적화·효율화하고 공정의 유연성과 성능을 업그레이드 할 수 있음
· 스마트 공장 구현에 있어 사물인터넷(IoT : Internet of Things) 기술을 통한 정보 수집과 이를 통해 수집된 방대한 정보를 분석하여 협력을 촉진하고 정확한 의사결정을 위한 빅데이터 기술이 필수적임
· 스마트 공장에 대한 산업체 요구사항 커지고 있지만 신뢰성 및 보안성이 취약하고 적용 노하우가 부족하여 최적화된 솔루션 제공을 못하고 있음
· 이를 해결하기 위하여 공장 설비들에서 발생할 수 있는 다양한 통신 장애 상황에 대응 가능하도록 WirelessHart, ISA100.11a, IEEE802.15.4e 등의 고신뢰, 저지연, 저전력 무선 네트워크 프로토콜 규격들이 제정되었으며, 이를 스마트 공장 등에 일부 적용되고 있음

핵심개발기술의 의의
· 본 기술 개발은 기술적 장벽이 높은 공장 자동화 분야에서 신규 IT 솔루션을 도입하여 스마트 공장 산업의 활성화를 유도할 수 있으며, 국내 실정에 맞춘 개발을 통해 선진국의 기술의존도를 줄여 수입대체 효과를 가져옴
· 본 기술 개발을 통해 저 전력 문제 및 전송 서비스 신뢰성의 한계를 극복한 저지연, 고신뢰, 저전력 특징을 갖는 다양한 IoT 응용 기술을 위한 핵심 기술을 제공하고 서비스 공급자, 사용자, 개발자에게 최소한의 소프트웨어, 쉬운 개발 환경을 제공하여 국내외 IoT 산업 활성화, 국내외 시장 주도권 확보를 목표로 함.
· 기존의 Zigbee 기술은 무선구간에서의 전송 신뢰성이 떨어지고, 종단노드간 전송 지연시간이 보장되지 않으며, 무선 네트워크 저전력 성능의 한계를 가지고 있어 스마트 공장을 위한 무선 시스템으로서는 부적합함. 따라서 최근의 스마트공장을 위한 새로운 무선 기술을 적용하여 관련 시장의 주도권을 유지할 필요가 있음

적용분야
· 스마트공장용 무선통신 시스템
· 플랜트 관리 무선통신 시스템
· IoT 무선통신 원천기술

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 초록 ... 4
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 9
• 국문 요약문 ... 12
• 목차 ... 14
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 17
• 제 1 장 서론 ... 19
• 제 1 절 기술개발의 중요성 및 필요성 ... 19
• 1. 개발 대상 기술의 개요 ... 19
• 2. 개발 대상 기술의 중요성 및 필요성 ... 21
• 제 2 절 국내·외 관련 기술 및 시장의 현황 ... 22
• 1. 국내·외 기술 현황 ... 22
• 2. 국내·외 시장 현황 ... 26
• 3. 국내·외 경쟁기관 현황 ... 26
• 4. 국내·외 표준화 현황 ... 29
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급효과 ... 30
• 1. 기술적 측면 ... 30
• 2. 경제적·산업적 측면 ... 30
• 3. 사회적 측면 ... 30
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 32
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 32
• 1. 최종 목표 ... 32
• 2. 개발기술의 평가 항목 ... 34
• 3. 정량적 목표 항목의 평가방법 및 평가환경 ... 34
• 4. 정량적 성과 목표 (목표치/달성치) ... 35
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발범위 ... 36
• 1. 1차년도(2016년) ... 36
• 제 3 장 결과 및 향후 계획 ... 37
• 제 1 절 연구개발 결과 ... 37
• 1. 연차 연구개발 추진 일정 ... 37
• 2. 연차 연구개발 추진 실적 ... 38
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 39
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 48
• 1. 연구개발 추진 체계 ... 48
• 2. 기술개발팀 편성도 ... 49
• 3. 위탁연구/외부용역 과제 현황 ... 49
• 제 3 절 시장현황 및 사업화 전망 ... 50
• 1. 시장현황 ... 50
• 2. 사업화 전망 ... 50
• 제 4 절 사업비 사용현황 ... 52
• 1. 비목별 총괄표 ... 52
• 2. 참여연구원 ... 53
• 3. 위탁 및 용역과제 ... 53
• 제 5 절 연구개발결과의 활용계획 ... 54
• 별첨2. 자체보안관리진단표 ... 55
• 끝페이지 ... 55