초록 ▼

▣ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
□ 이기종 IoT 플랫폼에 AI 기능을 쉽게 적용할 수 있도록 표준화된 AI 지원 IoT 프레임워크 오픈소스를 개발하고 핵심 기능 및 인터페이스에 대한 국제 표준화를 추진 (국제 표준 및 사실 표준)
○ 이기종 IoT 플랫폼 (이기종 표준, 클라우드-엣지 등)간 자율지능 IoT 서비스 지원 및 연동을 위한 유스케이스 및 요구사항 도출
○ 자율지능 IoT 서비스를 위한 AI 지원 IoT 플랫폼 모델 및 연동 인터페이스 개발/표준화
○ 이기종 IoT 표준 플랫폼 연계

▣ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
□ 이기종 IoT 플랫폼에 AI 기능을 쉽게 적용할 수 있도록 표준화된 AI 지원 IoT 프레임워크 오픈소스를 개발하고 핵심 기능 및 인터페이스에 대한 국제 표준화를 추진 (국제 표준 및 사실 표준)
○ 이기종 IoT 플랫폼 (이기종 표준, 클라우드-엣지 등)간 자율지능 IoT 서비스 지원 및 연동을 위한 유스케이스 및 요구사항 도출
○ 자율지능 IoT 서비스를 위한 AI 지원 IoT 플랫폼 모델 및 연동 인터페이스 개발/표준화
○ 이기종 IoT 표준 플랫폼 연계 AI 지원 프레임워크 핵심기술 오픈소스 개발 및 표준화
○ AI 지원 IoT 플랫폼 시스템 통합, 자율지능 IoT 서비스 PoC 개발 및 오픈소스 확산지원

◎ 전체 내용
□ (연구내용 개요) AI와 사물인터넷이 접목된 자율지능 IoT 서비스의 확산이 스마트시티, 자율주행차량, 공장 자동화 등의 도메인을 통해 기대됨에 따라 다음과 같은 연구 개발 및 확산 활동을 수행
○ 핵심 자율지능 IoT 서비스들에 대한 시나리오 및 자율지능 지원 IoT 프레임워크의 전체 시스템을 공동으로 연구하며,
○ 이후, 이를 기반으로 이종 사물인터넷 표준 (ITU-T, oneM2M, IETF, OCF 등) 간 연동 표준 개발을 수행하며,
○ 핵심 기능들에 대한 오픈소스 활동 (OCEAN, OM2M, EdgeX 등)을 통해 구현 가능한 표준을 지원하며,
○ 실제 스마트시티 환경에서 동작하는 자율지능 IoT PoC를 통해 오픈소스 및 표준에 대한 검증과 국제 해커톤 유치 등을 통해 글로벌 확산을 지원
□ (시나리오 및 전체 시스템 구조) 자율지능 IoT 서비스를 위한 AI enablement IoT 플랫폼 모델 및 연동 인터페이스 개발/표준화
○ 자율지능 IoT 서비스를 위한 AI enablement IoT 플랫폼 유스케이스 및 요구사항 표준화
○ 자율지능 IoT 서비스를 위한 AI enablement IoT 플랫폼 참조모델 및 아키텍처 개발
○ 자율지능 IoT 플랫폼을 위한 AI enablement 프레임워크 및 연동 인터페이스 개발
□ (오픈소스 개발 및 국제표준화) 이종 IoT 표준 플랫폼 연계 AI enablement 프레임워크 핵심기술 오픈소스 개발 및 표준화
○ oneM2M IoT 플랫폼기반 AI enablement 프레임워크 오픈소스 개발 및 표준화
○ EdgeX기반 AI enablement 프레임워크 오픈소스 개발 및 표준화
○ oneM2M / OCF 플랫폼 기반 AI enablement 프레임워크간 연계 오픈소스 개발 및 검증
□ (PoC 개발 검증, 오픈소스 및 표준 확산) AI enablement IoT 플랫폼 시스템 통합, 자율지능 IoT 서비스 PoC 개발 및 오픈소스 확산지원
○ 이종 IoT 표준 플랫폼 연계 AI 기능 프레임워크 통합 및 오픈소스 공개를 통한 기능 검증/확산지원
○ 스마트시티 자율지능 IoT 서비스 PoC 를 통한 시나리오 검증
○ 개발 표준 및 오픈소스의 글로벌 확산을 위해 국제 해커톤 대회 진행 및 개발자 가이드 등의 활동 수행
□ 자율지능 IoT 플랫폼을 위한 AI 지원 프레임워크 오픈소스를 개발하고 국제 표준화하여 파편화되는 지능형 IoT 플랫폼에 공통적으로 적용 가능한 글로벌 오픈소스를 제공하고 국제표준 확보
※ 인공지능 기술의 확대와 지능형 반도체의 발전으로 인공지능 기술이 서버 중심에서 엣지로 이동하면서 경량지능기술에 대한 기술개발이 활발하며 사물, 엣지장치, 클라우드 플랫폼 등 사물인터넷 전 분야에서 지능화가 추진되고 있으나 지능형 IoT 플랫폼 기술에 대한 오픈소스 및 국제표준 미흡

□ (주요 국제 표준화 및 오픈소스 활동 내용) 본 과제 수행을 통해 다음과 같은 공적표준 및 사실표준 그리고 오픈소스 활동을 수행.
○ (국제표준) ITU-T SG11: 인공지능 지원 IoT 플랫폼 참조모델
○ (사실표준) oneM2M: 인공지능 지원 IoT 플랫폼 공통 기능 및 이종 플랫폼 지능 연동
○ (사실표준) IETF: 인공지능 IoT 엣지 플랫폼 지원 참조모델
○ (사실표준) oneM2M: OCF의 지능 지원 Rule 에 대한 분석 및 oneM2M 과의 연동 참조
○ (오픈소스) OCEAN: 인공지능 지원 IoT 기능 및 지능 연계 오픈소스 개발 및 커밋
○ (오픈소스) OM2M Eclipse Foundation: 인공지능 지원 IoT 기능 및 리소스 구조 오픈소스 개발 및 커밋
○ (오픈소스) IoTivity 기반의 OCEAN 및 OM2M 연동 플랫폼에서의 지능 연동을 위한 기능 참조
○ (오픈소스) EdgeX 기반의 OCEAN 및 OM2M 연동 플랫폼과 엣지 플랫폼간 지능 연동을 위한 기능 참조

▣ 연구개발성과
[총 3년간 정량적 성과]
○ 국제 표준
- ITU-T SG11 인공지능 지원 IoT 플랫폼 참조 모델에 대한 표준 활동을 선도하였으며 관련하여 제안의 경우 초과 달성을 하였고, 개발 및 승인은 코로나 사태로 인한 회의 부족으로 IETF 쪽 사실 표준에 집중하여 달성함
- 제정-표준 제안 (목표 1건) : 총 2건 (200% 초과 달성)
- 제정-표준 개발 (목표 6건) : 총 4건 (2건 미달, 사실 표준에서 초과 달성 161%)
- 제정-표준 승인 (목표 1건) : 총 0건 (1건 미달, 사실 표준에서 초과 달성 400%)

○ 사실표준
- 사물인터넷 및 인공지능과 관련하여 oneM2M 및 IETF에 관련 표준을 신규로 제안하고, 이에 대한 표준 개발을 선도적으로 이끌어나가고 달성함
- IETF는 인공지능 기능을 지원하는 IoT 엣지 플랫폼 지원 참조모델 표준을 제안하고 선도함 (ITU-T에서의 미달성 분을 IETF에서 초과 달성)
- oneM2M 에서는 인공지능 데이터 및 모델에 대한 사물인터넷 플랫폼을 통한 표준 관리 기능을 세계 최초로 추진하였고, 이에 대한 oneM2M Rel-5 표준으로의 결과를 도출해내는 성과를 달성할 수 있었음
- IETF 및 oneM2M 모두 표준 개발 및 승인의 경우 초과 달성
- 제정-표준 제안 (목표 1건) : 총 1건 (100% 달성)
- 제정-표준 개발 (목표 18건) : 총 29건 (161% 초과 달성)
- 제정-표준 승인 (목표 1건) : 총 4건 (400% 초과 달성)
- 개정-표준 개발 (목표 4건) : 총 4건 (100% 달성)
- 개정-표준 승인 (목표 1건) : 총 1건 (100% 달성)

○ 국제협력
- oneM2M 에서는 기술 총회 부의장 수임을 지속적으로 유지 하여 관련 표준 개발의 리더십을 추진하였으며, ITU-T, IETF, 그리고 oneM2M에서 본 연구와 관련된 라포쳐십을 신규 확보하고, 이를 계속 유지하며 표준 리더십을 가지고 감
- 의장단 수임 - 의장 계속 (목표 3건) : 총 3건 (100% 달성)
- 의장단 수임 - 그 이외 신규 (목표 2건) : 총 6건 (300% 초과 달성)
- 의장단 수임 - 그 이외 계속 (목표 4건) : 총 22건 (550% 초과 달성)

○ 표준연계 오픈소스
- OCEAN 사물인터넷 오픈소스 커뮤니티에 직접적인 활동을 하며, 개발된 인공지능 기능을 커미터로 지속적인 SW 코드 승인 실적을 달성함
- Eclipse Foundation 산하 OM2M에 인공지능 데이터 등 저장 및 처리를 위한 코드를 Contributors 써 제안하고 코드 반영을 하는 실적을 달성함
- Deutsche Telekom 의 ACME의 오픈소스에 대해 코드 검증, 신규 데이터베이스 추가 등의 제안을 하고 수행 결과를 전달하는 실적을 달성함
- SW 코드 승인 (Commit) (목표 15건) : 총 16건 (106% 달성)
- 오픈소스 커미터 수임 (목표 2건) : 총 2건 (100% 달성)

○ 지식재산권
- 사물인터넷 플랫폼에서 기존에 다루지 않았던 인공지능 관련 기능 (학습 데이터 관리, 인공지능 모델 저장 및 관리, 인공지능 모델 업데이트 등)에 대한 표준과 연계된 특허를 개발하고 이를 출원하는 성과를 달성함.
- 1, 2차년도에 달성한 출원 실적의 경우 등록에 시간이 소요되는 관계로 과제 종료 이후 국내 특허 등록 실적이 달성 예정
- 국제특허 출원 (목표 10건) : 총 12건 (120% 초과달성)
- 국내특허 출원 (목표 10건) : 총 14건 (140% 초과달성)
- 국내특허 등록 (목표 2건) : 총 0건 (2건 미달 --> 1, 2차년도 출원 특허 향후 등록 예정)

○ 기타
- 글로벌 표준에서는 다양한 표준 단체들과의 협력이 중요한 바, oneM2M에서의 리더십을 바탕으로 엣지 컴퓨팅 관련 표준을 선도하고 있는 유럽 전기전자통신표준 본부 산하 엣지 컴퓨팅 전문가 표준 그룹 ETSI ISG MEC 과 협력을 통해 1년여간 공동 작업을 통해 공동으로 화이트페이퍼를 집필하고 발간함
- 자율제안 (목표 1건) : 총 1건 (100% 달성)

[1차년도] 정성적 성과
○ IoT 플랫폼에 인공지능 서비스 및 기능 지원을 위한 실질적인 유스케이스를 oneM2M 국제 표준으로 제안하고 승인됨
○ oneM2M에서 신규제안 및 승인되어 개발 중인 신규 Work Item인 WI-0105 System enhancements to support AI capabilities는 국내외 인공지능 사물인터넷을 선도하는 9개 기관의 지지를 받아 승인 됨 (KETI, Hyundai Motors, Exacta GSS, Deutsche Telekim, SBS, Nokia, Orange, Convida Wireless, Hansung University)
○ 엣지 컴퓨팅과 관련한 표준의 경우 선도 표준 기관인 oneM2M 과 IETF에서 공동으로 표준 개발 협력을 진행할 수 있는 발판을 직접 추진하여 마련함 (oneM2M 세종대학교 & IETF 대전대학교)
○ 국제 표준 기구간 협력을 선도하기 위해 본 AIStar 과제에서 다루는 인공지능 및 엣지 관련 표준의 경우 특히 oneM2M 과 IETF에서 활발한 표준 개발이 이루어질 수 있도록 세종대학교, 대전대학교, 그리고 제주대학교가 공동으로 이슈 선점 및 표준 리드하는 성과를 달성함
○ IoT, AI 및 Edge를 다루는 다양한 SDO 와의 협력을 추진함
● ETSI: oneM2M에서의 인공지능 및 머신러닝 기능 추가 및 관련 해카톤, 표준 확산과 관련 협력
● TTA: 지능형 사물인터넷 표준의 확산과 관련된 협력
● IETF: 엣지 컴퓨팅 및 인공지능 기반 사물인터넷 플랫폼 표준 관련 협력
○ 표준 및 연구 성과 확산과 관련된 다양한 활동 수행
● 통신학회 저널지 IETF 표준기술 관련 및 AIoT 관련 특집호 수행 (본 AIStar 표준 개발과 관련된 진행 아이템 및 연구내용 3편 개제)
● 국제 저명 SCI-e 급 Q1 저널 (IEEE Transactions on Vehicular Technology)에 논문 게재
● IETF와 oneM2M 간 엣지 컴퓨팅 관련 협력 주도
● 유럽의 ETSI, TTA, 그리고 본 AIStar 후원으로 글로벌 지능형 사물인터넷 해카톤 성공적 수행 (2021년 04월, 총 상금 600여만원, 13팀 선정)
● 지능형 사물인터넷 협회 주관 AIoT Week에 AIStar 홍보 전시

[2차년도] 정성적 성과
○ IoT 플랫폼에 인공지능 서비스 및 기능 지원을 위한 AI-enablement to oneM2M system 표준 기술 보고서를 oneM2M 국제 표준의 Rel-5 주요 아이템으로 선도하고 개발을 이끌어 가고 있음
○ 본 과제에서 진행하고 있는 AI-enablement oneM2M 표준 기술에 대해 유럽, 인도 등 주요 컨퍼런스 및 워크숍에 키노트로 초대받아 확산에 기여
○ 엣지 컴퓨팅과 관련한 표준의 경우 선도 표준 기관인 oneM2M 과 ETSI MEC에서 공동으로 표준 개발 협력을 진행할 수 있는 발판을 직접 추진하여 마련하고, 첫 단계로 공동으로 화이트페이퍼 개발을 승인시키고 선도함
○ IoT, AI 및 Edge를 다루는 다양한 SDO 와의 협력을 추진함
● ETSI 본부: oneM2M 에서의 인공지능 및 머신러닝 기능 추가 및 관련 해카톤, 표준 확산과 관련 협력
● TTA: 지능형 사물인터넷 표준의 확산과 관련된 협력
● IETF: 엣지 컴퓨팅 및 인공지능 기반 사물인터넷 플랫폼 표준 관련 협력
● ETSI MEC: 엣지 컴퓨팅 및 통신 선도 표준 단체로 IoT - Edge 플랫폼 deployment 관련 협력
○ 오픈소스 관련 글로벌 영향력 확대
● 세종대학교 팀에서 OCEAN Mobius, Deutsche Telekom에서 선도하는 ACME, Eclipse Foundation 의 OM2M 모든 오픈소스 커뮤니티에 활동하며 신규 기능 추가, Bug 수정, 테스팅 등을 수행
● 오픈소스 커뮤니티 간의 협력 및 호환성 등을 위한 테스팅 및 시험 인증에 기여
● 국내 대학 최초 Eclipse Foundation Associate 멤버 가입 준비 중
○ 표준 및 연구 성과 확산과 관련된 다양한 활동 수행
● 상위 3% 국제 저명 SCI-e 급 Q1 저널 (IEEE Network Magazine)을 포함 연구 결과물들을 여러 상위 국제 저널에 논문 게재
● oneM2M과 ETSI MEC 간 엣지 컴퓨팅 관련 협력 주도
● 본 과제 결과물 및 기술에 대한 글로벌 확산 추진 - 유럽의 ETSI IoT Week 초청 연사, India IoT Conf 키노트, oneM2M 국제 컨퍼런스 등에 AIStar 연구 내용 소개

[3차년도] 정성적 성과
○ IoT 플랫폼에 인공지능 서비스 및 기능 지원을 위한 AI-enablement to oneM2M system 표준 기술 보고서를 최종적으로 개발하여 oneM2M 국제 표준의 Rel-5 첫번째 표준 기술 보고서로 승인됨
○ 본 과제에서 진행하고 있는 AI-enablement oneM2M 표준 기술에 대해 유럽, 대만, 일본 등 주요 컨퍼런스 및 워크숍에 키노트로 초대받아 확산에 기여
○ 엣지 컴퓨팅과 관련한 표준의 경우 선도 표준 기관인 oneM2M 과 ETSI MEC에서 공동으로 표준 개발 협력을 진행하기로 협의하고, 지난 1년간 공동으로 화이트페이퍼 개발을 완료하고, 다양한 채널을 통해 홍보함 (ETSI IoT Week 주간에 공표)
○ IoT, AI 및 Edge를 다루는 다양한 SDO 와의 협력을 추진함
● ETSI 본부: 데이터와 관련된 표준 선도를 위해 ETSI 멤버 가입 및 블록체인 등 표준 참여 및 선도
● TTA: 엣지 컴퓨팅 및 지능형 사물인터넷 표준의 확산과 관련된 협력
● IETF: 엣지 컴퓨팅 및 인공지능 기반 사물인터넷 플랫폼 표준 관련 협력
● ETSI MEC: 엣지 컴퓨팅 및 통신 선도 표준 단체로 엣지 기반 IoT 서비스에 대한 공동 화이트 페이퍼 개발 및 향후 표준 연동 협력
○ 오픈소스 관련 글로벌 활동
● 세종대학교 팀에서 OCEAN Mobius, Deutsche Telekom에서 선도하는 ACME, Eclipse Foundation 의 OM2M 모든 오픈소스 커뮤니티에 활동하며 신규 기능 추가, Bug 수정, 테스팅 등을 지속적으로 수행하고 표준 기관에 결과 공유
● 수업 연계를 통해 본 연구에서 개발하고 있는 OCEAN, ACME 오픈소스의 기능 추가 등에 대한 기여
● 별도의 엣지 노드용 오픈소스 개발을 통한 오픈소스 커뮤니티 선도
○ 표준 및 연구 성과 확산과 관련된 다양한 활동 수행
● 상위 3% 국제 저명 SCI-e 급 Q1 저널 (IEEE Network Magazine)을 포함 연구 결과물들을 여러 상위 국제 저널에 논문 게재
● oneM2M과 ETSI MEC 간 엣지 컴퓨팅 관련 협력 주도
● 본 과제 결과물 및 기술에 대한 글로벌 확산 추진 - 대만의 IoT 관련 국제 컨퍼런스 및 일본에서 개최된 oneM2M Industry Day 행사 등에 AIStar 연구 내용 소개

▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
□ (연구개발 성과의 확산 및 활용계획) AI 서비스 지원 IoT 플랫폼 표준 개발 및 지능 연계와 오픈소스 활성화는 다양한 산업에 활용이 가능
○ (개발자 커뮤니티 활성화) 개발된 오픈소스를 활용하여 유럽의 지능형 사물인터넷 프로젝트 등과 공동으로 국제 해카톤 등을 개최하여 개발자 커뮤니티 활성화
○ (국제표준 확산) 개발된 지능 지원 사물인터넷 표준을 ITU-T, IEEE 등 국제 네트워크를 통해 아프리카, 인도, 중동 등의 나라에 활용이 될 수 있도록 화이트페이퍼, 개발자 가이드 등을 개발하여 배포
○ (스마트팜 지능 플랫폼) 농작물의 특성과 실시간 환경에 따라서 자율 제어되는 스마트팜에 표준화된 자율지능 IoT 플랫폼을 제공
○ (스마트시티 지능 서비스) 스마트시티의 IoT 장치에 표준화된 지능 기능을 제공하여 자율지능 도시 구축 지원
○ (모빌리티 지능 서비스) 모빌리티 및 물류에 적용되는 IoT 장치에 표준화된 지능 기술을 제공하여 자율형 모빌리티 자율배송 등의 서비스에 적용
□ (연구개발 성과의 기대효과) 본 사업을 통해 개발된 AI 지원 IoT 플랫폼과 지능 연동 표준 및 오픈소스 기술을 통하여 스마트시티, 자율주행 자동차, 등 사물인터넷과 지능이 통합되어 활용되어야 하는 다양한 미래 지능형 서비스 분야의 기술 주도권 확보 및 관련 산업 활성화

(출처 : 요약문 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 6
• 목차 ... 11
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 12
• 가. 인공지능 지원 IoT 플랫폼 핵심 기술 개발 개요 ... 12
• 나. 국제/사실 표준화 활동 ... 13
• 다. 오픈소스 커뮤니티 동향 ... 13
• 라. 연구개발과제의 목표 ... 13
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 15
• 가. 1차년도 연구개발 추진 프로세스 및 전략 ... 15
• 나. 1차년도 연구 내용 ... 15
• 다. 2차년도 연구개발 추진 프로세스 및 전략 ... 73
• 라. 2차년도 연구 내용 ... 73
• 마. 3차년도 연구개발 추진 프로세스 및 전략 ... 138
• 바. 3차년도 연구 내용 ... 138
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 232
• 1) 연구수행 결과 ... 232
• 2) 목표 달성 수준 ... 258
• 4. 목표 미달 또는 미흡한 사항에 대한 원인분석 ... 259
• 1) 목표 미달 또는 미흡한 연구결과에 대한 원인(사유) 자체분석 내용 ... 259
• 2) 미달 또는 미흡한 결과물에 대한 보완 활동 ... 259
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 259
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 260
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 261
• 1) 향후 5년간 성과활용·확산 활용방안 및 계획(활동계획) ... 261
• 2) 주요 성과활용 (기대)성과목표 ... 262
• 3) 성과활용·관리 추진체계 ... 263
• 4) 기타 ... 263
• 7. 연구개발성과에 대한 후속연구 및 추가 개발 계획 ... 264
• 8. 연구개발비 사용실적 ... 265
• 1) 주관연구개발기관 : 세종대학교 ... 265
• 2) 공동연구개발기관 : 대전대학교 ... 266
• 3) 공동연구개발기관 : 제주대학교 ... 267
• 끝페이지 ... 267