사업성과

본 페이지에 공개된 연구과제 결과와 관련한 저작권은 한양대학교 한국표준협회, 전자부품연구원, 레드원테크놀러지에 있음.
1차년도 : 2015.6.30~2016.6.29

국제 및 국내 표준 제안 및 제정

IIEC 61158-3-21. IEC 61158-4-21 국제 표준 규격 제정 추진

IIEC 61158-3-21. IEC 61158-4-21 국제 표준 규격 제정 추진

- IEC TC 65/SC 65C/MT 9에서 진행 중인 자동화 통신기술의 IEC 표준화 규격 추진

① IEC 61158-3-21 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 3 21: Data-link layer service definition - Type 21 elements

② IEC 61158-4-21 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 4 21: Data-link layer protocol specification - Type 21 elements

- 2015년 6월부터 61158 규격의 maintenance cycle 이 시작, 한국의 상호운용성 기술에 대하여 CD 제출을 요청

IEC TC 65/SC 65C/MT9에서는 IEC 61158-3-21, 61158-4-21의 IS 규격 제정 작업을 2018년 10월까지 완료할 계획

IEC 61784-3-17 Industrial communication networks - Profiles - Part 3-17: Functional safety fieldbuses - Additional specification for CPF 17 국제 규격을 국내 규격(KS C IEC 61784-3-17)으로 부합화 추진

제조 환경에서 통신망의 오류로 인한 안전사고를 미연에 방지하기 위한 KS 표준을 제시 예정

RAMI 4.0 참조구조모델 단체표준 추진

- RAMI 4.0 모델을 국내 단체 표준으로 제정하기 위한 작업 수행

IIoT 표준을 위한 IoT 표준 관련 기술 조사 보고서

IoT 주요 표준 기관 현황 분석

 
미션 및 범위 주요 기술 키워드
IEC SMB SG8 Industry 4.0 구현을 위한 공통 전략 개발, 표준 확산 산업 프로세스 측정, 제어 자동화 어플리케이션: 시멘틱 관계 서비스: 웹서비스/SOA/클라우드 기반 통신: 실시간 데이터 접근
IIC IIoT 관련 새로운 산업의 사용사례와 실제 응용 프로그램에 대한 테스트베드 생성을 통한 혁신 주도 산업군: 공장, 에너지, 헬스케어, 로지스틱, 교통 Integration & Interoperability 공용 아키텍처 개방형 표준
IEEE P2413 가정, 산업 부문의 IoT기기간의 연결성과 어플리케이션간의 상호운용성을 보장하는 프레임워크 구성 에너지 효율적인 데이터 전송 공용 아키텍처 보안
oneM2M 응용 분야별별로 상이한 M2M 단말, 서비스 플랫폼의 상호운용성을 높이기 위해 공용서비스 계층 기술 규격 개발 M2M 공용 서비스 계층 요구사항분석, 아키텍처, 프로토콜, 보안, 디바이스 관리 WG 구성 공장자동화 IoT응용 지원을 위한 요구사항 분석 및 기능 표준화

IoT 주요 산업 플랫폼 개발 동향 분석

IoT 플랫폼의 장치관리 및 연결/서비스 기술 현황 분석

oneM2M 장치관리 표준 연동 현황

 
장치관리표준 주요 내용
OMA-DM 초기 셋업, 펌웨어 및 소프트웨어 관리, 원격 제어, 진단 및 모니터링 등을 위한 국제 표준 장치관리 기술로써, 스마트폰 등 단말을 대상으로 관리 서비스를 제공하는 것으로 구체적으로 단말에 존재하는 관리 객체(MO:Management Object)를 서버가 명령으로 보내서 장치를 관리하는 방식으로 수행
BBF 케이블망과 같은 유선의 광대역망에서의 셋톱박스, 게이트웨이 등을 관리하기 위해 만든 표준으로 무선 네트워크에 적용하는데 한계를 지님. 자동 설정, 소프트웨어 및 펌웨어 이미지관리, 상태 및 성능 모니터링, 진단 등의 기능을 제공
LWM2M 클라이언트라는 개별 장치들과 이를 관리하는 서버로 구성되며, 효율적인 페이로드를 지향하고, CoAP 프로토콜과 DTLS(Datagram TLS) 보안을 사용하며, UDP 또는 SMS를 통해 전달 클라이언트들은 관리하고자 하는 객체(Object)를 가지고 있으며, 각 객체는 실제적인 데이터가 있는 리소스(Resource)를 가진다. 하나의 객체는 여러 개의 객체 인스턴스로 구분하여 관리

oneM2M 프로토콜 바인딩 지원

 
프로토콜 바인딩 주요 내용
HTTP oneM2M protocol primitive types 을 HTTP method로 바인딩
oneM2M response status codes 를 HTTP response code로 바인딩
oneM2M RESTful resource 를 HTTP resource로 바인딩
CoAP oneM2M protocol primitive types 을 CoAP messages로 바인딩
oneM2M response status 를 CoAP response code로 바인딩
oneM2M 파라미터에 따라 CoAP 클라이언트와 서버의 행동을 정의
MQTT CSE/AE가 MQTT와 연결되는 방법을 정의
CSE/AE가 MQTT 메시지로 생성되고, 의도한 리시버에게 전달하는 방법을 정의
리시버가 들어오는 요청을 듣는 방법을 정의
리시버가 리스폰스를 생성하고 전달하는 방법을 정의

oneM2M 이종 프로토콜 바인딩 현황

산업 자동화 IoT 응용 지원을 위한 기능 요구사항 분석 (oneM2M)

 
요구사항 주요 내용
데이터 수집을 위한 무결성 공장자동화를 위한 IoT시스템은 다양한 원인으로 데이터가 손실될 경우를 대비하여, Time-series 데이터를 수집, 저장하고, 데이터의 데이터의 무결성을 확보 수 있는 능력을 제공해야 한다
공장 내 데이터 처리 공장자동화를 위한 IoT시스템은 공장 내 데이터를 효율적으로 처리하기 위해 어플리케이션 계층에서 데이터 수집 정책(예를 들어 데이터 카탈로그)가 생성되고 관리되어져야 한다.
실시간 데이터 수집 공장자동화를 위한 IoT시스템은 일시적인 네트워크 성능 저하 및 데이터 과부하를 처리하기 위해 우선순위나, 데이터흐름을 제어할 수 있는 기법을 통해 데이터를 버퍼링하고 전송할 수 있는 능력이 있어야 한다
산업 도메인에서 데이터 보안 공장자동화를 위한 IoT시스템은 데이터와 디바이스 능력의 중요도에 따라 다양한 레벨로 데이터를 분류하고, 이에 대한 보안 정책이 필요하다 Sensitive data: 강한 암호화 기법이 필요 - 제조 인프라스트럭쳐유지관리를 위한 기밀 데이터 - 산업 제어 시스템을 위한 데이터 - 암호화 알고리즘에서 전송되는 Key Normal data: 암호화가 추천되어짐 - 작업자 GPS 위치 정보 - 디바이스 모니터링 및 공정 상태 정보 등
산업 도메인에서 QoS/QoI 모니터링 공장자동화를 위한 IoT시스템은 데이터의 정확성, 비용, 커뮤니케이션, 암호화 등과 같은 내용을 포함할 수 있는 QoS/QoI 모니터링 기능을 제공해야 한다

oneM2M, IEC 연계 방안 개념도

기술 보급 활동

세미나 2회 개최

IEC 61158 표준 기술 검증을 위한 요구사항 분석 및 시스템 개념 설계

스마트 공장 테스트베드 설계

- 스마트 공장의 네트워크를 구성하기 위한 OPC-UA 설계 및 각각의 Task들을 하나의 네트워크 망으로 통합적으로 운용할 수 있도록 목표 설계 구성

- 주 라인과 보조 라인 그 이상 다수의 라인이 네트워크 망을 통해 서버에 정보 전달 및 값을 받아와 현제 공정의 상태를 유저가 볼 수 있도록 구성 설계

IBC61158 표준 기술 개발 및 검증을 위한 스마트 공장 테스트베드 설계/구현

IEC 61158 표준 기술 적용한 내장 모듈 및 H/W 플랫폼 구축

스마트 공장 테스트베드 시스템 통합 및 연동 S/W 개발

테스트베드를 이용한 IEC 61158표준 세부 규격 검증

- 테스트 베드(EtherCAT)를 통해 불량품 검출 과정

- 물건을 색상으로 판별하여 검정 및 파란색일 경우 불량품으로 인식하여 중간 라인에서 물건을 떨어뜨림

표준기술 검증용 테스트베드 제작 결과

자동화 실습 장치