• 제목/요약/키워드: IoT system

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딥 러닝 기반 실시간 센서 고장 검출 기법 (Timely Sensor Fault Detection Scheme based on Deep Learning)

  • 양재완;이영두;구인수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.163-169
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    • 2020
  • 최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷의 발전으로 산업 현장에서 가동되는 기계의 자동화 및 무인화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 공정 기계들은 부착된 다양한 센서들로부터 수집된 데이터를 기반으로 제어되고 이를 통해 공정이 관리된다. 만약 센서에 고장이 발생한다면 센서 데이터 이상으로 인해 자동화 기계들이 오작동함으로써 공정 손실 발생뿐만 아니라 인명피해로도 이어질 수 있다. 전문가가 센서의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 관리하고 있으나 산업 현장의 여러 가지 환경요인 및 상황으로 인하여 고장점검 시기를 놓치거나 고장을 발견하지 못하여 센서 고장으로 인한 피해를 막지 못하는 경우가 발생하고 있다. 또한 고장이 발생하여도 즉각 감지하지 못함으로써 공정 손실을 더욱 악화시키고 있는 실정이다. 따라서 이러한 돌발적인 센서 고장으로 인한 피해를 막기 위해 자체적으로 임베디드 시스템에서 센서의 고장 유무를 실시간으로 파악하고 빠른 대응을 위해 고장 진단 및 유형을 판별하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 센서 고장 유형인 erratic fault, hard-over fault, spike fault, stuck fault를 분류하기 위해 딥 뉴럴 네트워크 기반의 고장 진단 시스템을 설계하고 라즈베리 파이를 활용하여 구현하였다. 센서 고장 진단을 위해 구글이 제안한 MobilieNetV2의 Inverted residual block 구조를 사용하여 네트워크를 구성하였다. 본 논문에서 제안하는 방식은 기존 CNN 기법을 사용한 경우보다 메모리 사용량이 줄고 성능이 향상되며, 입력 신호에 대해 구간별로 센서 고장을 분류하여 산업 현장에서 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

지하철 역사 내 WSN 환경구축을 위한 고정 전파범위 기반의 효율적인 AP설치에 관한 연구 (A Study on Efficient Access Point Installation Based on Fixed Radio Wave Radius for WSN Configuration at Subway Station)

  • 안태기;안치형;이영석;남명우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.740-748
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    • 2016
  • 도시철도는 많은 사람들이 이용하는 대표적인 대중교통 수단으로 이용객의 안전 및 편의를 위한 다양한 장비들이 지속적으로 설치되어 왔다. 최근에는 IT기술의 발전에 힘입어 무선네트워크 기술과 접목된 여러 센서들을 설치한 후 데이터를 수집하여 이용객에게 편의를 높이고 있다. 도시철도 역사 내에 무선 센터 네트워크 환경을 구축하기 위해서는 센서들의 데이터를 수집할 수 있는 AP의 설치 방법이 중요하다. 그러나 현재 AP의 설치방법은 역사 내를 이동하며 전파 세기를 측정한 후 AP를 설치하는 방법을 사용하고 있다. 효율적인 AP설치는 적은 수의 AP설치만으로 넓은 지역에 설치된 센서들의 데이터를 수집할 수 있으며, 추후 추가적인 센서 설치시 유지보수 비용을 줄일 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 센서들의 설치 위치와 AP의 전파 범위를 기반으로 최적의 AP설치 위치와 개수를 추정할 수 있는 방법을 제안하였다. 그리고 제안된 방법을 이용하여 시뮬레이터를 개발한 후 부산 서면역 도면에 적용하여 WSN을 구축하는 모의실험을 수행하였다. 개발된 시뮬레이터는 향후 도시철도 환경에 WSN을 구축하는데 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

수직이착륙(VTOL) 무인항공기 감항기준 개발에 대한 연구 (A Study on the Development of Airworthiness Standards for VTOL UAS)

  • 길기남;유민영;박종성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.44-53
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    • 2020
  • 무인항공기 산업은 인공지능, 빅데이터, 사물 인터넷 등의 4차 산업혁명 기술과 융합하여 새로운 패러다임으로 발전하고 있다. 미국과 같은 항공 선진국들은 비행안전성이 보장된 무인항공기 개발에 많은 역량을 집중하고 있다. 대한민국의 경우, 한국항공우주연구원에서 2011년 국가 R&D 사업의 일환으로 국내 최초 수직이착륙 무인항공기인 스마트무인기 개발에 성공하였고, 이를 통해 첨단 IT 기술이 접목된 수직이착륙 무인항공기 개발 기술을 보유하게 되었다. 이러한 국가차원의 노력에도 불구하고 아직까지 국내 수직이착륙 무인항공기의 개발과 시장 운용은 제한적이다. 국내 기술로 개발한 수직이착륙 무인항공기의 형식증명 절차는 국내 항공안전법에 명시되어 있으나 형식증명을 위한 감항기준은 아직 제정되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 자체 중량 150 kg을 초과하는 수직이착륙 무인항공기의 국내 외 개발 동향과 국가별 인증제도 및 절차에 대해 조사하고, 유럽항공안전청에서 2019년 7월 2일 제정공포한 수직이착륙 항공기용 특별감항요건(special conditions)을 벤치마킹하여 국내 수직이착륙 무인항공기 형식증명을 위한 감항기준을 정립할 수 있는 방안에 대해 연구하였다.

사물인터넷과 클라우드 기반의 실시간 교량 높이 계측 서비스 연구 (A Study on IoT and Cloud-based Real-time Bridge Height Measurement Service)

  • 최차환;천영만;정승훈;차득기;이영재
    • 지적과 국토정보
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    • 제47권2호
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    • pp.145-157
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    • 2017
  • 현재 부산항대교 아래를 통과할 수 있는 선박의 높이는 60m 이하로 제한되어 있어, 60m 이상의 대형 선박은 부산항 국제여객터미널을 이용하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 60m 이상의 대형 선박의 안전한 교량 통과를 위하여 해수면 변화에 의한 교량 높이 변화를 지속적으로 측정하고, 이를 실시간으로 제공하는 서비스를 개발하였다. 고정밀 레이저거리측정기, GPS 센서, 광모듈, 댐핑구조물로 구성된 계측시스템을 통하여 해수면 변화에 따른 교량 높이 변화를 측정하고, 측정된 정보는 클라우드 기반의 모바일 앱을 통하여 실시간 제공된다. 또한 통항 지원 및 높이제한 변경을 위한 객관적 교량 높이 자료를 확보하기 위하여 관측데이터를 분석하고 예측모형을 도출하였다. 결과적으로 이번 연구의 결과는 부산항대교의 통항높이 규칙을 60미터에서 63미터로 개정하는데 객관적인 근거자료가 되었다.

물류 및 유통산업의 블록체인 활용과 정책 방향 (Application and Policy Direction of Blockchain in Logistics and Distribution Industry)

  • 김기흥;심재현
    • 산경연구논집
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    • 제9권6호
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    • pp.77-85
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    • 2018
  • Purpose - The purpose of this study is to subdivide trade transaction-centered structure in a logistics/distribution industry system to apply blockchain, to establish and resolve with which types of technology, and to provide policy direction of government institution and technology to apply blockchain in this kind of industry. Research design, data, and methodology - This study was conducted with previous researches centered on cases applied in various industry sectors on the basis of blockchain technology. Results - General fields of blockchain application include digital contents distribution, IoT platform, e-Commerce, real-estate transaction, decentralized app. development(storage), certification service, smart contract, P2P network infrastructure, publication/storage of public documents, smart voting, money exchange, payment/settlement, banking security platform, actual asset storage, stock transaction and crowd funding. Blockchain is being applied in various fields home and abroad and its application cases can be explained in the banking industry, public sector, e-Commerce, medical industry, distribution and supply chain management, copyright protection. As examined in the blockchain application cases, it is expected to establish blockchain that can secure safety through distributed ledger in trade transaction because blockchain is established and applied in various sectors of industries home and abroad. Parties concerned of trade transaction can secure visibility even in interrupted specific section when they provide it as a base for distributed ledger application in trade and establish trade transaction model by applying blockchain. In case of interrupted specific section by using distributed ledger, blockchain model of trade transaction needs to be formed to make it possible for parties concerned involved in trade transaction to secure visibility and real-time tracking. Additionally, management should be possible from the time of contract until payment, freight transfer to buyers through land, air and maritime transportation. Conclusions - In order to boost blockchain-based logistics/distribution industry, the government, institutionally, needs to back up adding legal plan of shipping, logistics and distribution, reviewing standardization of electronic switching system and coming up with blockchain-based industrial road maps. In addition, the government, technologically, has to support R&D for integration with other high technology, standardization of distribution industry's blockchain technology and manpower training to expand technology development.

IOT기술을 이용한 유무선 통합 가스검출 시스템 구현 (System of gas sensor for conbinating wire and wireless using Internet of Things)

  • 방용기;강경식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.297-304
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    • 2015
  • This study concerns the integrated gas sensor system of wire and wireless communication by using IoT(Internet of Things) technology. First, communication part is that it delivers the detection information, which transferred by wire or wireless communication and required control procedure based on a wireless module that receives the gas leakage information from wired or wireless detector, to administrator or user's terminal. Second, receiver part is that it shows the location and information, which received from the wired detector formed by a detecting sensor's node as linking with the communication part, and transfers these to the communication part. Third, wireless detector formed as a communication module of a detecting sensor node is that it detects gas leakage and transfers the information through wireless as a packet.Fourth, wired detector communicated with the receiver part and formed as a communication module of a detecting sensor node is that it detects gas leakage, transfers and shows the information as a packet. Fifth, administrator's terminal is that it receives gas leakage information by the communication part, transfers the signal by remote-control, and shut off a gas valve as responding the information. Sixth, database is that it is connected with the communication part; it sets and stores the default values for detecting smoke, CO., and temperature; it transfers this information to the communication part or sends a gas detecting signal to user's terminal. Seventh, user's terminal is that it receives each location's default value which stored and set at the database; it manages emergency situation as shutting off a gas valve through remote control by corresponding each location's gas leakage information, which transferred from the detector to the communication part by wireless.It is possible to process a high quality data regarding flammable or toxic gas by transferring the data, which measured by a sensor module of detector, to the communication part through wire and wireless. And, it allows a user to find the location by a smart phone where gas leaks. Eventually, it minimizes human life or property loss by having stability on gas leakage as well as corresponding each location's information quickly.

블록체인 기반의 대학 통합 정보서비스 실증 모델 설계 (Design of an Integrated University Information Service Model Based on Block Chain)

  • 문상국;김민선;김현주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.43-50
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    • 2019
  • 2018년 12월 세계 최초로 5G 출시 등 대한민국은 전 세계 IT시장을 주도하고 있다. 그러나 국내의 사용자들은 공인인증서의 불편함, 익스플로우와 다른 여러 브라우저와의 비호환성 문제 등 사용자 환경과 시스템 환경의 기술 요소 문제는 투자비용의 이중화, 정보서비스의 품질저하 등 정보서비스에 대한 비판도 날로 혹독해지고 있다. 그럼에도 불구하고 국내 IT 산업은 꾸준히 발전하고 있으며 전 세계 IT 시장의 화두로 자리 잡은 블록체인이 신뢰받는 차세대 융합 정보 핵심 기술로그 활용에 대한 관심이 주목되고 있다. 블록체인은 '강한 보안성', 동일한 원장의 원본을 공유하는 '분산화', IoT, 로봇, AI 등을 연결하는 '초연결성'이라는 특징으로 인해 '신뢰가 강력히 요구되는' 공공기관에서는 블록체인을 활용한 기술 도입에 매우 긍정적이다. 대학의 정보서비스 설계도 예외는 아니다. 대학에서도 대학 내 다양한 정보서비스를 구현하는 기초 발판을 블록체인을 이용한 정보서비스 개발에 기여하고자 많은 고심과 그 활용에 적극 대처하고 있다. 본 논문에서는 다양한 산업군에서 활용되는 블록체인 적용 사례 경험을 토대로 대학 내 다양한 정보시스템을 통합 구성하는 통합정보서비스 교육 플랫폼 실증 모델을 설계한다. 대학 정보서비스를 기획에서 실제 서비스 설계까지 기초로드맵을 블록체인 기반으로 구성하고 이를 실제 대학 내 통합 정보시스템 실증 모델 설계에 적용하여 블록체인을 활용한 대학 내 통합정보서비스 모델을 제시한다.

사물인터넷시대의 유학생의 국내대학 적응을 위한 KSL 교과과정과 ESL 교과과정 비교 (Comparison of KSL Curriculum and ESL Curriculum for Adaptation of International Students in the Internet of Things era to Domestic Universities)

  • 강현주;정세리;최장원
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.21-29
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    • 2021
  • 본 연구에서는 4차산업으로 인해 미래교육으로 교육들이 전화되고 있는 시대에 유학생들이 한국에 적응하여 정착시키기 위해 한국어 교육 과정의 보완이 필요하다. 유학생들이 접하는 KFL(Korean as a Foreign Language)상황에서 한국어 교육 프로그램의 유학생 적응에 대한 문화 적응 스트레스 요인 중 하나인 언어 능력 부족으로 인해 의사소통에 문제로 대학 수학에서 어려움을 겪는다. 이 문제를 해결하기 위한 영어권 국가의 ESL프로그램과 한국의 KSL프로그램을 분석하여 유학생들에게 목적을 달성하기위한 교육 목표, 교과과정, 교육방법을 설정하고 커리큘럼과 학습 과정을 수립 하고자 하였다. 따라서 한국어 교육과정 내에 있는 외국인 유학생을 위한 한국어 교육 프로그램(KSL프로그램)도 영어권 국가의 교육과정에 ESL프로그램의 정확한 목표설정과 대학졸업과 연계하는 장점을 받아들여 보완해야 한다. 또한 유학생들의 한국어 학습을 위해서 4차산업 시대에 맞는 IT를 활용한 한국어교육 통합 과정 및 관리 시스템이 필요하다.

PSS 기반 4D 더블 다이아몬드 모델을 활용한 시니어를 위한 비데 제품-서비스디자인 개선방안 연구 (A Study on the Improvement for Bidet Product-Service Design for Seniors by PSS-based 4D Double Diamond Design Process Model)

  • 서홍석
    • 감성과학
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    • 제25권1호
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    • pp.29-40
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 비데를 아이템으로 선정해 시니어의 특성과 니즈를 충족시키기 위한 제품기반 서비스디자인을 제안하는데 목표를 두고 진행하였다. 최근 초고령화가 급속히 진행되고 있으나 시니어에 대한 이해가 부족하고, 시니어를 위한 PSS 개념의 서비스디자인 연구가 미흡한 편이다. 본 연구에서는 4D 더블 다이아몬드 디자인 프로세스 모델을 활용하여 시니어의 특성과 니즈를 반영한 '시니어 중심의 비데 제품서비스디자인' 개선방안을 제안하고자 한다. 연구의 방법은 PSS 개념에 기반하여 '4단계 더블 다이아몬드 디자인 프로세스 모델'을 활용하였다. 이를 위해 시니어 대상 질적 리서치를 수행하여 시니어의 특성과 니즈에 따른 사용자 가치 요소를 도출하였으며, 이를 기반으로 제품서비스 아이디어를 발굴하여 실무 전문가 그룹의 유용성 리뷰를 반영한 프로토타입을 제안하였다. 연구의 결과는 첫째, '사용자 맞춤 기능 설정 가이드 스마트 앱 서비스'를 제안하였다. 사물인터넷(IoT) 기술을 접목한 비데와 스마트 폰이 연동되어 사용자 특성 정보와 비데 제품에 대한 정보를 자동으로 해석하여 맞춤 기능을 가이드해주는 앱 서비스를 제시하였다. 둘째, '사용자 중심의 제품서비스 인터페이스'를 적용한 조작부 및 리모컨 UI를 제안하였다. 시니어의 사용성 및 인지능력을 고려하여 주 기능 중심의 구성과 과업(Task) 순서에 따른 버튼 배치, 터치 화면형 리모컨 등 단순하고 직관적인 Physical UI를 제안하였다. 셋째, 정기적인 제품 점검뿐만 아니라 사용자 건강 및 사용 공간의 위생, 청결 등 폭넓은 서비스를 제공하는 '제품과 헬스/위생 케어가 연계된 비데 케어서비스'를 제안하였다. 결론적으로 사용자(시니어)의 비데 제품 사용 과정(사용 전-중-후)에서의 페인포인트(Pain Point) 및 요구를 발견하고 개선하여 사용자 경험과 관계 품질을 향상시킬 수 있는 제품기반 서비스디자인 방법론을 제안하였다.

스마트 팩토리 환경에서 안전한 통신을 위한 인증 메커니즘 설계 (A Design of Authentication Mechanism for Secure Communication in Smart Factory Environments)

  • 박중오
    • 산업융합연구
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    • 제22권4호
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • 스마트 팩토리는 최신 정보통신기술과 제조공정이 결합된 생산시설로, 급속한 발전과 글로벌 제조업의 변화를 반영하고 있다. 로보틱스 및 자동화, 사물인터넷의 통합, 인공지능 융합기술을 활용하여 다양한 제조환경의 생산 효율성을 극대하고 있다. 하지만 스마트 팩토리 환경에서 다양한 공격기법으로 인해 보안위협 및 취약점이 발생하고 있다. 스마트 팩토리 환경에서 보안위협이 발생하면 금전적인 손해, 기업이미지하락, 인명피해가 발생하여 이에 따른 보안대응이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 스마트 팩토리 환경에서 안전한 통신을 수행하기 위한 보안 인증 메커니즘을 제안하였다. 제안한 인증 메커니즘에 대한 구성요소에서는 스마트 디바이스, 내부 운영관리 시스템, 인증 시스템, 클라우드 스토리지 서버가 있다. 스마트 기기 등록과정, 인증 절차. 이상징후 및 갱신절차를 세부적으로 설계히였다. 그리고 제안한 인증 메커니즘의 안전성을 분석하였고, 기존 인증 메커니즘과의 성능분석을 통해 대략 8%의 효율성을 확인하였다. 그리고 제안한 기술을 적용하기 위한 경량화 프로토콜 및 보안정잭에 대한 연구방향을 제시하여 보안성 향상에 도움을 주고자 한다.