표제지 1
목차 4
요약문 12
ABSTRACT 13
제1장 서론 14
1.1. 연구의 배경 및 목적 14
1.2. 연구내용 15
1.2.1. 전체 연구내용 15
1.2.2. 자체부문 연구내용 15
1.2.3. 용역부문 연구내용 15
제2장 기술 동향 16
2.1. 사물인터넷(IoT) 기술 동향 16
2.1.1. 디바이스 기술 개발 동향 16
2.1.2. 센서 기술 개발 동향 17
2.1.3. 사물인터넷 융합 기술 19
2.1.4. 지능형 사물인터넷 발전 21
2.2. 사물인터넷(IoT) 특허동향 22
2.2.1. 출원동향 22
2.2.2. 특허 점유율 및 동향 23
2.2.3. 논문 동향 24
제3장 SOC 인프라 적용 분석 25
3.1. 분야별 동향 25
3.2. 고속도로 사물인터넷 서비스 동향 27
3.3. 한국도로공사의 적용 서비스별 표준 모델 설계 33
3.4. 고속도로 IoT 인프라 현황 34
3.5. IoT플랫폼 구성 현황 39
제4장 고속도로 IoT 디바이스 표준모델 설계 42
4.1. 표준 IoT 센서 디바이스 규격, 성능, 기능 42
4.2. 표준 IoT 센서 디바이스 모델(유형별, 기능별 등) 기준 정립 47
4.3. 표준 IoT 센서 디바이스 개발 50
4.4. 표준 IoT 센서 디바이스 LoRaWAN 프로토콜 60
4.5. 표준 IoT 센서 디바이스 개발 툴(Tool) 88
4.6. 표준 IoT 센서 디바이스 보안사항 91
제5장 IoT센서 디바이스 인증 프로세스 97
5.1. 인증, 시험 및 검증 절차 개요 97
5.2. IoT 센서 디바이스 인증 프로세스 100
5.3. IoT 센서 디바이스 인증 기준 개발 111
5.4. 검증 표준화 기반 IoT 운영관리 방안 117
제6장 IoT 센서 디바이스 개발 및 검증 124
6.1. 졸음쉼터 비상알리미 IoT 센서 디바이스 124
6.2. 회차로 원격제어 및 휴대용 단말기 125
6.3. 진출입 교통량 측정 센서 디바이스 126
6.4. 인공지능 기반 IoT 다기능 영상시스템 127
6.4.1. 배경 및 목적 127
6.4.2. 인공지능 기반 다기능 영상시스템 동향 127
6.4.3. 차량검지, 차속 측정 및 유고검지 시스템의 대체 128
6.4.4. 측위센서의 대체 129
6.4.5. 도로기상정보시스템(RWIS)의 대체 130
6.4.6. 인공지능 기반 영상시스템의 성능 131
6.4.7. 인공지능 기반 IoT 영상시스템 개발 133
6.4.8. 다기능 영상시스템 서비스 구성 135
6.4.8. 다기능 영상시스템 구축 137
6.4.9. 상시스템 데이터 수집 및 분석 138
6.4.10. 성능분석 139
6.5. 지능형 IoT 전원제어장치 개발 144
6.5.1. 배경 및 목적 144
6.5.2. 주요시스템 구성 146
6.5.3. 프로토콜 147
6.5.4. 현장 실증 및 검증 153
6.6. 주차센서 개발 및 검증 184
6.6.1. 배경 및 목적 184
6.6.2. 주요 특징 및 사양 185
6.6.3. 특징비교 187
6.6.4. 현장검증 189
제7장 센서 디바이스 테스트 모니터링 시스템 개발 190
7.1. ELK기반 센서 데이터 분석 190
7.2. ITS처 연계 유지관리 모니터링 시스템 197
제8장 결론 207
참고문헌 208
도서정보(INFORMATION) 209
보고서 집필 내역 211
판권기 212
뒷표지 213
표 2.1. 센서종류 17
표 2.2. 센서 특성 18
표 2.3. 기술 분류 체계 23
표 3.1. 경영정보 시스템 현황 28
표 3.2. 건설 시스템 현황 28
표 3.3. 유지관리 시스템 현황 29
표 3.4. 교통 시스템 현황 29
표 3.5. 영업 시스템 현황 30
표 3.6. 도로공사 주요 서비스 정리 30
표 3.7. IoT 센서 디바이스 활용 센서 장치 통신 방식에 따른 장단점 36
표 3.8. IoT 인프라 구성요소 별 상세내용 40
표 4.1. IoT 센서 디바이스 H/W 일반사항 42
표 4.2. 특정 서비스를 위한 S/W를 규정하지 않는 기능 44
표 4.3. 활용 가능한 무선통신 기술 종류 45
표 4.4. 저전력 기반 IoT 센서 디바이스 기능 47
표 4.5. 현재 운영중인 IoT센서 디바이스 54
표 4.6. 향후 신규 기획중인 IoT센서 디바이스 55
표 4.7. IoT센서 디바이스 센서의 주요 사양 56
표 4.8. 표준모델 3종의 주요 사양 58
표 4.9. BIT ORDER 순서 63
표 4.10. IoT센서 디바이스 보안 요건 92
표 4.11. IoT센서 디바이스 보안등급 분류 94
표 4.12. IoT센서 디바이스 특성에 따른 무선통신 보안 95
표 4.13. 하드웨어기반의 보안칩 권장 사양 96
표 5.1. 인증 추진 주관기관 및 그의 주요역할 99
표 5.2. 시범사업과 본사업에 적용시 인증 항목 정리 100
표 5.3. 각 구간별 보안 인증 검토 항목 102
표 5.4. LoRaWAN 프로토콜 검증 절차 105
표 5.5. KISA의 IoT 제품 대상 IoT 보안인증 적용 기준 111
표 5.6. IoT센서 디바이스 관련 주요 표준기관 114
표 5.7. 신규 IoT 센서디바이스 체크리스트 115
표 5.8. 시험 및 검사 116
표 5.9. 성능관리 활동 118
표 5.10. smart-OpenLab 주요 개발 zone설명 123
표 7.1. [표없음] 7
표 7.2. 센서데이터 송수신 현황의 필드 용어 정의 204
표 7.3. 서버 데이터 송수신 현황의 필드 용어 정의 206
그림 2.1. 사물인터넷 서비스 확대 방향 20
그림 2.2. 사물인터넷 서비스 지능형 진화 21
그림 2.3. IoT 센서 디바이스 기술 국내 특허 출원 동향 22
그림 3.1. 고속도로 사물인터넷 서비스 구성 계획 27
그림 3.2. 한국도로공사 사물인터넷(ex-IoT) 서비스 구축 개념도 33
그림 3.3. IoT 인프라 구축을 위한 네트워크 구성도 34
그림 3.4. IoT 센서 디바이스를 위한 인프라 구성요소 39
그림 3.5. 엣지컴퓨텅기반 IoT 플랫폼 개념 40
그림 3.6. 고속도로 IoT 플랫폼 구성 41
그림 4.1. IoT 센서 디바이스 구성 요소 42
그림 4.2. IoT 센서 디바이스 적용가능 무선통신 기술 비교 46
그림 4.3. IoT 센서 디바이스 주요 레퍼런스 보드 49
그림 4.4. Atmega168/328의 Pin 매핑 50
그림 4.5. OTA(Over-The-Air) 원격지 업데이트 51
그림 4.6. 하드웨어 시스템 구성도 52
그림 4.7. IoT 센서 디바이스 보드 회로도 53
그림 4.8. IoT센서 디바이스 선택을 위한 고려사항 57
그림 4.9. 서비스 및 통신방식에 따른 표준모델 상관관계 59
그림 4.10. LoRaWAN통신의 IoT센서장치 등록 절차 61
그림 4.11. LoRaWAN 메시지의 구조 61
그림 4.12. LoRaWAN 메시지의 구조의 설명 61
그림 4.13. LoRaWAN 메시지 Body의 구조(TLV) 설명 62
그림 4.14. Big Endian 62
그림 4.15. LoRaWAN Class A 프로토콜 86
그림 4.16. LoRaWAN Class A 프로토콜(수신 메시지 有) 86
그림 4.17. LoRaWAN Class C 프로토콜 87
그림 4.18. LoRaWAN Class C 프로토콜(수신 메시지) 87
그림 4.19. ARM사의 Mbed 개발 환경 88
그림 4.20. ARM의 CMSIS 아키텍처 88
그림 4.21. Mbed 아키텍처 89
그림 4.22. Mbed Studio 통합개발환경(IDE) 90
그림 4.23. 전주기 단계별 보안 대책(보안대책 7요소와 연계) 91
그림 4.24. 하드웨어기반 보안 칩 구성 96
그림 5.1. IoT센서 디바이스 개발을 위한 인증 절차 97
그림 5.2. smart-OpenLab 개념 98
그림 5.3. IoT 센서 디바이스 인증 추진체계 98
그림 5.4. IoT 센서 디바이스 인증 프로세스 101
그림 5.5. 국제 규격 OID 체계 103
그림 5.6. OID 식별 구조 103
그림 5.7. 사물인터넷 인터넷 식별자 104
그림 5.8. 적합성평가 면제대상 기자재의 '나' 항목에 해당 106
그림 5.9. 방송통신기자재등 적합성평가 요건 면제 사유서 109
그림 5.10. 시범사업시 적합성평가 면제 확인서 발급 110
그림 5.11. 성능관리 절차 119
그림 5.12. 장애 처리 절차 119
그림 5.13. 장애처리 세부 수행절차 120
그림 5.14. smart-OpenLab 운영 방향 121
그림 5.15. smart-OpenLab 운영 범위 122
그림 5.16. smart-openLab 공간구성 및 조감 122
그림 6.1. 졸음쉼터 비상알리미 124
그림 6.2. 회차로 원격제어 및 휴대용 단말기 125
그림 6.3. 졸음쉼터 진출입 교통량 측정 디바이스 및 차량 감시 센서 126
그림 6.4. 다기능 영상시스템에 의한 주차관제 센서의 대체 127
그림 6.5. 다기능 영상시스템에 의한 주차관제 센서의 대체 129
그림 6.6. 다기능 영상시스템에 의한 측위센서의 대체 130
그림 6.7. 다기능 영상시스템에 의한 도로기상정보시스템의 대체 130
그림 6.8. 다기능 영상시스템의 서비스 성능분석 사례 131
그림 6.9. 다기능 영상시스템의 서비스 성능분석 사례 132
그림 6.10. 다기능 영상시스템 하드웨어 구성 133
그림 6.11. 다기능 영상시스템 시스템 구성 및 데이터 흐름도 134
그림 6.12. 다기능 영상시스템 시스템의 데이터 포맷 134
그림 6.13. 다기능 영상시스템 서비스 구성 135
그림 6.14. 다기능 영상시스템 실도로 서비스 시스템 관제화면 135
그림 6.15. 다기능 영상시스템을 활용한 도로설비 자동제어 서비스 136
그림 6.16. 다기능 영상시스템의 기능 확장성 사례 136
그림 6.17. 다기능 영상시스템의 테스트베드 설치 137
그림 6.18. 도로공사 IoT 플랫폼센터 수집서버 로그 138
그림 6.19. 졸음쉼터 주차관제 서비스 정확도 분석 및 설계반영사항 139
그림 6.20. 노면상태, 안개 검지서비스 정확도 분석 결과 140
그림 6.21. 세종시 부용교 도로교통사고 예방 서비스 분석 결과 140
그림 6.22. 도로교통사고 예방을 위한 자동대응 서비스의 필요성 140
그림 6.23. 도로교통사고 예방을 위한 노면상태 검지 필요성 141
그림 6.24. 도로교통사고 예방을 위한 안개 검지 필요성 141
그림 6.25. 도로교통사고 예방을 위한 노면상태, 안개 복합검지 필요성 142
그림 6.26. 겨울철 교량 진입 전 토공부 노면상태, 세종시 아람찬교 142
그림 6.27. 겨울철 교량부 도로의 노면상태, 세종시 아람찬교 143
그림 7.1. 무선세기 기반 위치분석 - LoRa RSSI 분석 190
그림 7.2. 무선세기 기반 위치분석 - LoRa SF 분석 191
그림 7.3. IoT 무선통신 품질 확인 대시보드 192
그림 7.4. 데이터 수집 및 분석 아키텍처 193
그림 7.5. IoT 센서 디바이스 데이터 분석 대시보드 194
그림 7.6. 운영중인 IoT센서 디바이스 모니터링 대시보드 195
그림 7.7. LoRaWAN 네트워크 서버의 감시 195
그림 7.8. 제조사별 센서 장치 모니터링 196
그림 7.9. 지도기반 센서 장치 통신 상태 모니터링 196
그림 7.10. smart-OpenLab의 IoT망 연계를 통한 모니터링 시스템 접근 구성도 197
그림 7.11. 대시보드 화면 198
그림 7.12. 수집 데이터량 상세보기(각 센서별 수집통계량 확인) 198
그림 7.13. 제어 데이터량 상세보기(각 센서별 제어 통계량 확인) 199
그림 7.14. 서비스 제공량 상세보기(각 센서별 서비스 제공 데이터 확인) 199
그림 7.15. 센서별 이상 상태 표시 아이콘 200
그림 7.16. 센서별 상태 정보를 클릭시 센서 정보 확인 200
그림 7.17. 동일 센서의 가동률만 전체보기 200
그림 7.18. 센서별 상태 정보를 클릭시 센서 정보 확인 201
그림 7.19. 센서 스냅샷 정보 확인 201
그림 7.20. 센서 관리 화면 202
그림 7.21. 다량의 센서 업로드 203
그림 7.22. 센서 추가 화면 203
그림 7.23. 센서데이터 송수신 현황 204
그림 7.24. 센서 데이터 패킷 확인 205
그림 7.25. 서버 데이터 송수신 현황 확인 206
그림 26. [표없음] 11