초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 광역에서 데이터를 수집하기 위해 다양한 IoT(Internet of Things) 기기를 사용하는 환경에서, 기기의 에너지 수집과 충전, 그리고 소모 환경을 고려한 동작으로 에너지 효율을 증가시키고 QoS를 향상하는 기법을 연구하는 것이다. 이 IoT 기기들은 자신들의 가용 에너지원, 네트워크의 특성, 연산량과 응용의 요구를 분석하여 최적의 기기 운용 전략을 선택한다. 본 연구의 내용은 다음과 같다.
1. 이기종 네트워크의 효율적인 운용
2. 다양한 에너지원을 이용하는 기기의 효율적인 에너지

□ 연구개요
본 연구는 광역에서 데이터를 수집하기 위해 다양한 IoT(Internet of Things) 기기를 사용하는 환경에서, 기기의 에너지 수집과 충전, 그리고 소모 환경을 고려한 동작으로 에너지 효율을 증가시키고 QoS를 향상하는 기법을 연구하는 것이다. 이 IoT 기기들은 자신들의 가용 에너지원, 네트워크의 특성, 연산량과 응용의 요구를 분석하여 최적의 기기 운용 전략을 선택한다. 본 연구의 내용은 다음과 같다.
1. 이기종 네트워크의 효율적인 운용
2. 다양한 에너지원을 이용하는 기기의 효율적인 에너지 관리
3. 다양한 네트워크와 에너지원을 이용하여 응용의 성능 증대

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 우리는 이기종 네트워크의 효율적인 운용을 위한 기법을 제안하고 이를 활용한 플랫폼을 구축했다. 이 기법은 응용별 워크로드와 네트워크의 특성을 분석하여 데이터 수집 방법을 결정한다. 또한 이기종 네트워크를 지원하는 기기를 위한 핸드오버 기술을 개발하여 센서 노드의 데이터를 끊김 없이 전달할 수 있게 했다. 본 기법에서 사용된 센서 노드는 다양한 에너지원으로부터 에너지를 전달받을 수 있는 기기로, 이를 위해 다양한 에너지원의 에너지 모델을 구축하고, 이를 이용한 에너지할당 및 소모 기법을 개발했다. 특히 무선전력전송을 사용하여 센서 노드를 충전시키는 응용을 위한 클러스터링과 데이터 수집량 선택 기법등을 개발하여 네트워크의 수명과 데이터 수집량을 증가시킬 수 있었다. 또한 응용의 특징과 네트워크별 QoS 특성을 분석하여 응용의 요구사항을 만족시키기위한 데이터 전송기법을 개발했다. 특히, 여러 전송 프로토콜을 지원하는 기기들이 QoS에 맞게 네트워크를 선택할 수 있게 했다. 우리는 이를 바탕을 이기종 네트워크 플랫폼과 테스트베드를 구축했다. 이플랫폼은 여러 종류의 네트워크를 통합 관리하고, 각 센서 노드들을 관리하는 기능과, 데이터 수집 방법과 네트워크를 선택하는 기능, 수집된 데이터를 저장하고 시각화 하는 기능을 가지고 있다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
IoT 센서와 AI시장은 급격히 증가하고 있다. IoT 시장은 2024년 123억 7천만 달러에서 2028년까지 273억 8천만 달러로 성장할 전망이다. 또한 IoT에서의 AI시장은 2023년 821억 달러에서 2033년 1531억 달러로 성장할 전망이다. 이에 따라 센서 수 또한 급증하고 있으며, 이들 센서 노드의 가장 큰 문제점은 전원 공급이다. 본 연구는 다양한 에너지원을 활용하는 방법과 다양한 네트워크를 사용하는 기법을 개발했고, 이를 활용하여 센서 노드의 에너지 문제를 완화하고, 에너지 효율을 높여 더 많은 데이터를 획득할 수 있다. 이로 인해 폐기되는 센서를 크게 줄여 네트워크 구축에 상당한 경제적 이득을 줄 수 있다. 또한, AI분야에서 필요한 데이터를 얻고 라벨링 하기 위해 투입되던 많은 인건비와 장비 설치비를 절약하여 빅데이터 시스템을 구축하는데 소요되는 비용 크게 줄일수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구 목표 및 내용 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 다양한 에너지원을 이용하기 위한 에너지 관리 ... 5
• 2) 이기종 네트워크를 효율적인 운용 ... 7
• 3) 이기종 네트워크를 위한 플랫폼 및 테스트베드 구축 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 1) 이기종 IoT 기기의 에너지 효율 증가 ... 12
• 2) 이기종 IoT 기기의 데이터 전송량 증가 ... 13
• 3) AI, 빅데이터에서의 데이터 활용 증대 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 1) 광역 모니터링을 위한 IoT 시스템 ... 13
• 2) 이기종 네트워크 플랫폼 및 테스트베드 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 22