초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 다양한 웨어러블 서비스 적용이 가능한 저전력 웨어러블 디바이스 개발킷(WDK: Wearable Development Kit) 핵심기술 및 개방형 통합개발환경 기술 개발
- 저전력 웨어러블 디바이스 개발킷(개발보드, 시스템 및 응용 라이브러리) 핵심기술 개발
- 다양한 웨어러블 응용 서비스 적용을 위한 클라우드 기반 개방형 통합개발환경 개발
- 웨어러블 디바이스 응용 시범 적용을 통한 결과물 검증

○ End Product
- 웨어러블 디바이스 개발킷 (H

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 다양한 웨어러블 서비스 적용이 가능한 저전력 웨어러블 디바이스 개발킷(WDK: Wearable Development Kit) 핵심기술 및 개방형 통합개발환경 기술 개발
- 저전력 웨어러블 디바이스 개발킷(개발보드, 시스템 및 응용 라이브러리) 핵심기술 개발
- 다양한 웨어러블 응용 서비스 적용을 위한 클라우드 기반 개방형 통합개발환경 개발
- 웨어러블 디바이스 응용 시범 적용을 통한 결과물 검증

○ End Product
- 웨어러블 디바이스 개발킷 (HW&SW)
- 웨어러블 디바이스 통합개발환경 (SW)

□ 개발내용 및 결과
○ 모듈 조립형 웨어러블 디바이스 개발보드 개발 완료
- 다양한 센서, 통신, AP 모듈들이 적층식으로 조립되어, 신체 착용 및 부착을 통하여 웨어러블 제품 수준의 개발, 시험 및 검증이 가능한 모듈 조립형 개발보드 제작 완료
- 경량 AP 3종(텔레칩스, STM, Nordic), 센서 5종(가속도, 관성, PPG, ECG, 온도), 통신 3종(BLE, WiFi, NFC) 지원 완료
- 편리한 사용자 인터페이스를 지원하는 UI 보드 및 센서 추가 및 센싱 주기 등의 타이밍 분석을 지원하는 Dummy 보드 제작 완료

○ 경량 운영체제 기반 웨어러블 시스템 및 응용 라이브러리 개발 완료
- 3종의 경량 AP BSP(Board Support Package) 및 3종의 경량 운영체제(NanoQplus, FreeRTOS, RIOT) 지원 완료
- 3종의 경량 AP, 3종의 경량 운영체제에서 동일한 응용 프로그램 및 센서 드라이버가 소스코드 수정 없이 컴파일되어 수행될 수 있는 시스템 라이브러리 공통 API 구현 완료
- 99% 이상의 정밀한 센싱 주기와 보다 빠른 센서 응용 개발을 지원하는 운영체제 기반의 웨어러블 센서 프레임워크 구현 완료
- 배터리 잔량 예측을 위한 배터리 전압 분석 및 2.7배의 전력 소모량 개선을 보인 전력관리 SW 모듈 구현 완료
- PPG 센서 기반의 95% 이상의 정확한 심박수 계산 및 가속도 센서 기반의 걸음수, 이동거리, 소모 칼로리 계산 및 수면 분석을 지원하는 응용 라이브러리 구현 완료

○ 다양한 경량 AP 지원 웨어러블 디바이스 통합개발환경 개발 완료
- 윈도우즈, 리눅스, Mac, 라즈베리파이, 클라우드 서버 등 다양한 환경에서의 컴파일 지원 및 운영체제, BSP, 응용 등의 독립적인 빌드 구조로 소스코드 추가 삭제가 용이한 웨어러블 개발킷 빌드시스템 구현 완료
- 운영체제, BSP 등의 소스코드 기반 빌드 및 운영체제 및 BSP 라이브러리 기반의 빌드 환경 제공으로 컴파일 시간 단축 (라이브러리 기반 컴파일 시간은 전체 소스코드 컴파일 대비 5배 빠름)
- OpenOCD 기반 이미지 퓨징 및 디버깅 지원으로 신규 AP 추가가 용이하여 다양한 경량 AP 지원 가능
- 동시 접속자수 100명 이상 지원하는 클라우드 기반 웨어러블 응용 개발도구 구현 완료
- 타겟 하드웨어 없이 웨어러블 응용 알고리즘 개발 및 기능 검증이 가능한 클라우드 기반 웨어러블 응용 검증도구 구현 완료
- 웨어러블 개발킷 연동 실시간 센서 데이터 수집 및 분석을 지원하는 센서 데이터 수집 서버 및 센서 데이터 시각화 SW 구현 완료

○ 웨어러블 디바이스 응용 시범 적용 및 결과물 공개 완료
- 웨어러블 개발킷 활용 웨어러블 스마트 활동량 기기 시제품, 노약자 헬스케어용 웨어러블 기기 시제품, 행동인지 웨어러블 기기 시제품, 심박 측정용 패치형 웨어러블 기기 시제품 제작 완료
- 웨어러블 개발킷 및 통합개발환경의 HW 및 SW 패키지, 설치 설명서 및 사용자 매뉴얼 제작 완료
- 웨어러블 개발킷 홈페이지(openwdk.org) 제작, 바이너리 및 소스코드 패키지 자료실에 공개, 공개 세미나 2회, 실습 중심의 공개 교육 6회 진행 완료
- 공개 교육을 통하여 웨어러블 개발킷 솔루션에 적극적인 관심을 보인 기관 및 기업들에게 샘플 제공 등을 통하여 다양한 활용 사례 확보

□ 기술개발 배경
○ 웨어러블 제품은 다품종 맞춤형 생산(mass customization) 특성이 강하므로 신속한 개발이 중요하나, 이를 지원하는 개발킷과 SW 라이브러리는 부족한 실정임

○ 우수한 사업 아이디어와 핵심 기술을 보유한 중소기업이 웨어러블 디바이스 제품을 빠르고 정확하게 개발할 수 있도록 지원하는 웨어러블 디바이스 개발킷(WDK, Wearable Development Kit)과 통합개발환경 개발 필요

○ SW 업체, HW 업체, SoC 업체, 웨어러블 제품 개발업체 등 관련 기관이 서로 협력하여 세계적 경쟁력을 키울 수 있는 웨어러블 생태계 구축 방안 및 관련 기술 필요

□ 핵심개발 기술의 의의
○ 신체 착용 및 부착이 용이한 국내 최초의 모듈 조립형 웨어러블 디바이스 개발보드 개발로 실제 웨어러블 제품과 유사한 형태의 개발 및 시험 검증이 가능하여 웨어러블 제품 개발 비용 및 기간 단축 (웨어러블 전문기업의 활용을 통하여, 기존 개발 비용의 1/3 수준으로 절감 가능 확인)

○ 신규 센서, 통신, 경량 AP(MCU) 모듈 추가가 용이한 모듈 조립형 개발 보드 형태로, 국내 칩 및 부품 제조사의 자사 모듈의 플러그인을 통하여 빠른 통합 시험 검증이 가능하여 국내 칩 및 부품 제조사의 경쟁력 강화에 기여

○ 웨어러블 개발킷의 운영체제, BSP 기반의 시스템 라이브러리 공통 API 제공을 통하여, 시스템 개발자와 응용 개발자를 분리할 수 있어 웨어러블 제품 개발 생산성을 높일 수 있음 (저사양 웨어러블 디바이스의 응용도 점점 복잡해짐에 따라, 기존 펌웨어 기반의 응용 SW 개발에서 경량 운영체제 기반의 응용 SW 개발에 대한 수요가 증가하고 있음)

○ 정확도 99% 이상의 정밀한 센싱 주기를 지원하는 시스템 라이브러리 활용을 통하여 기존 웨어러블 헬스케어 분야뿐만 아니라, 웨어러블 의료기기 분야까지도 다양하게 활용 가능

○ 본 과제의 웨어러블 개발킷 솔루션은 개발 플랫폼 형태로 웨어러블 분야뿐만 아니라 IoT 분야 등 다양하게 확장 가능함 (IoT 디바이스용 센서 및 통신 모듈 지원하면 IoT 디바이스용 개발 플랫폼으로도 활용 가능)

□ 적용 분야
○ 적용 대상
- 저사양 액세서리형 웨어러블 디바이스(스마트 밴드, 스마트 벨트, 스마트 반지, 스마트 목걸이 등)
- 의류일체형 웨어러블 디바이스(소방관 특수복, 폐질환 모니터링 셔츠, 스마트 브라 등)
- 신체부착형 웨어러블 디바이스(스마트 가발, 생체신호 측정기 등)
- 초소형 IoT 디바이스

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 17
• 목차 ... 23
• 제 1 장 서론 ... 25
• 제 1 절 과제의 개요 ... 25
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 31
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 31
• 제 2 절 단계 목표 ... 36
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 38
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 48
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 49
• 제 3 장 결과 ... 51
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 51
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 51
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 52
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 164
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 165
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 166
• 제 4 장 사업화 계획 ... 167
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 167
• 제 2 절 사업화 계획 ... 171
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 178
• 부록 ... 179
• 끝페이지 ... 267