healthcare IoT

신기술/IoT 2018. 1. 15. 01:28

1. 개요

 - 헬스케어 사물인터넷 또는 의료 사물 인터넷은 헬스케어  영역에서의 다양한 기기들이 연결되어 건강 정보를 주고받으며 최적의 건강관리 환경을 만들 수 있도록 하는 것을 목표로 함

 - 네트워크 기술과 사물인터넷 기술이 빠르게 발전함에 따라 헬스케어 분야에서도 사물인터넷 서비스의 가능성은 더욱 커지고 있음

 

2. Healthcare IoT 구성도

 

3. Healthcre 비교

 

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1. 개요

 

2. IoT의 무선 연결 기술

 

 

3. IoT에 사용되는 4가지 근거리 무선통신 기술

 가. Bluetooth 5.0

    - 연말 또는 2017년 발표 예정

    - 블루투스 4.0과 비교 시 전력 소모량 동등, 통신거리 4배 개선

    - 데이터 속도 2배(1Mbps->2Mbps)

 

 나. WiFi 802.ah

    - 900MHz 대역을 사용하여 통신거리 확대

    - 데이터 전송속도 100kbps로 느리지만 전력 소모량 적음

 

 다. ZigBee

    - 802.15.4 기반의 근거리 통신 기술

    - 데이터 속도 250kbps, 저전력

    - 공정된 Access point에 적합

 

  라. Z-Wave

    - Zigbee와 직접 경쟁할 기술

    - 900MHz 주파수

    - Z-wave Alliance에서 제정한 홈오토메이션 무선 전송방식 표준

 

 

 

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LPWA

신기술/IoT 2016. 11. 8. 11:54

1. 개요

 - 저전력 장거리 통신기술

 - 데이터 속도는 느린 반면 운영자의 개입없이 배터리로 장시간 작동할 수 있는 IoT 애플리케이션을 위해 고안된 무선통신 기술

 - 기존의 근거리 IoT 기술인 WiFi, 블루투스, ZigBee 등을 보완해서 속도는 낮추고 전송거리 확대할 수 있는 기술

2. 기술 요구 조건

 가. 저전력 소모 설계

    - 스마트폰의 경우 충전을 자유롭게 할 수 있으나 사물인터넷 접속 기기의 경우에는 충전의 제약이 따름

    - 사물인터넷 접속 기기의 경우 긴 배터리 수명 또는 저전력 소모 기술이 필수적으로 요구

    - 배터리 수명 10년 정도

  나. 저가단말기 공급

    - 저전력 장거리 통신기기의 경우 ARPU(Average Revenue Per User)가 매우 낮기때문에 기기당 5달러 이하의 가격으로 공급할 필요 있음

  다. 낮은 구축비용

    - 초기 구축비용 및 운영 비용을 최소화해야 함

    - 단순한 네트워크 구축이 필수적, 시스템 업그레이드 용이해야 함

  라. 안정적 커버리지 제공

  마. 대규모의 단말기 접속 구현

    - 많은 수의 접속기기가 동시에 접속하고 데이터 공유할 것으로 보임

 

<LPWA 망도>

 

 

3. LPWA 기술의 종류

 가. 셀룰러기반 광역 IoT 기술

    - 'LTE-M’은 글로벌 표준인 3GPP 기반 기술

    - Release 8에서 Cat. 1 표준화, Release 12에서 Power Saving Mode (PSM) 기능이 추가

    - 전국망이 구축되어 있는 LTE 망을 이용하므로 전국 서비스가 가능하고, 면허대역 주파수를 사용하므로 주파수 간섭으로 인한 통신품질의 저하가 없으며, 로밍을 통해 글로벌 확장이 가능하다.

    - 3GPP는 더 효율적인 소물인터넷 통신을 위해 Release 12에서 Cat. 0를 표준화하였고, Release 13에서는 Cat. M을 표준화하고 있으며 동시에 clean-slate solution으로 NB-IoT를 표준화

 

 

<NB-IoT 기술>

 - IoT 기기의 저용량 데이터용(200kHz 대역폭)으로 위치추적, 검침용 등에 활용

 - 운영 모드는 LTE 대역내의 가드밴드(Guard Band), LTE 대역내(In-Band), 별도대역(Stand Alone) 활용으로 구분 가능

 - LTE-M의 경우 LTE 대역 내에서 여러개의 리소스 블록을 사용해 NB-IoT 보다 넓은 대역폭으로 영상위주의 IoT 서비스에 활용

 

 

 나. 비면허대역 광역 IoT 기술

    - 3GPP 표준에 기반한 LTE-M이나 NB-IoT가 통신사의 면허대역을 이용하는 것과 달리, 비면허 대역을 이용하는 광역 IoT 기술로 SIGFOX, LoRa가 있음

   - LTE-M이나 NB-IoT는 원래 고속 광대역 무선망을 목표로 하는 LTE 망에서 Things/small Things를 지원하기 위해 협대역, 저속화해가고 있고, SIGFOX나 LoRa는 처음부터 저전력으로 소량 정보 전송을 목표로 한 기술이다

<출처 http://www.netmanias.com/ko/post/blog/8691/iot-kt-lte-lte-m-nb-iot/kt-s-the-world-first-nationwide-lte-m-network-and-iot-strategy>

 

  1) Sigfox

 

 2) LoRa

 

 

4. IoT 주요 주파수 활용 현황

 - 저속 중장거리 IoT 서비스는 자전거, 계량기 등 사물에 LPWA 단말기를 부착, 900MHz(비면허 대역) 및 NB-IoT(LTE 면허대역)을 이용

 - NB-IoT(Narrow Band IoT): LTE 주파수의 대역 내, 보호대역 및 LTE 대역외의 별도대역을 이용하여 IoT를 서비스하는 기술

 - 고속 근거리용 IoT 서비스는 생활가전을 WiFi, ZigBee 등으로 연결(2.4GHz/5GHz 비면허 대역)하고 이동통신망을 통해 외부 사용자와 통신

 

4. 맺음말

 - 사물인터넷 서비스는 차세대 이동통신 서비스의 생태계 구축을 위한 중요 역할을 수행할 것으로 기대

 - 특히 주요 사업자 및 전문가는 사물인터넷 서비스를 이동통신 산업의 지속 가능 성장을 견인하는 핵심적인 역할을 수행할 것으로 예측

 - 사물인터넷 서비스의 원활한 제공을 위해서는 콘텐츠의 지속적인 개발뿐만아니라 사물인터넷 접속기술도 중요한 이슈로 거론

 - 특히 접속기술의 핵심요구 사항으로는 저전력 소모 설계, 접속기기의 긴 배터리 수명, 낮은 단가의 장비 및 단말기 보급, 구축비용의 최소화, 안정적인 커버리지 확보, 대규모의 접속 환경 구현등이 제안되고 있음

 

 

 

LPWA기반 광역 IoT기술 및 표준화.pdf

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1. 개요

2. IoT와 IoST 비교

3. 글로벌 표준현황

4. 이동통신 3사 소물인터넷 전략

5. 서비스 종류

 

 

1. 개요

 - 소물인터넷이라고 함

 - 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 기술 중에서도 작은 센서와 통신모듈을 통해 소량의 데이터를 주고 받는 기술

 - 소물인터넷은 전원 공급을 받지 않는 비전자기기까지 무선통신망으로 묶어 자동 제어한다는 점에서 차이

 - IoST는 모든 IoT 서비스가 빠른 통신 속도를 갖출 필요는 없다는 점에 착안해 개발된 기술

 - 글로벌 정보통신기술업계가 선점 경쟁을 벌이고 있는 가운데 국내 이동통신 3사도 올해 소물인터넷 네트워크를 구축하고 있음

 

2. IoT와 IoST 비교

 

 

 IoT

 IoST

 개념

 TV, 냉장고 등 상시전원공급을 받는 전자제품 위주

 전원 공급을 받지 않는 비전자기기까지 포함

 일상 속 작은 사물들을 인터넷으로 연결

 전송용량/속도

 IoST에 비하여 초고속 대용량 데이터 송수신

 초저속, 저용량에 특화된 데이터 송수신

 저전력, 저비용 구축 가능

 기술

근거리 통신기술(WPAN, WLAN 등)

이동 통신기술(3G, 4G 등)

유선통신기술(Ethernet, BcN 등)

무선 랜(Wi-Fi 등)

무선 팬(블루투스, 지그비 등)

 LoRa(Low Power, Long Range)

 SIGFOX

 LTE-M

 

3. 글로벌 표준현황

 - 소물인터넷은 저전력 광역통신망 (Low Power Wide Area Network)을 필요로 한다

 - 저전력 광역 통신망 기술에는 LoRA, SIGFOX, LTE-M 등이 있음

 

구분 

 LoRa

 SIGFOX

 LTE-M

주파수

 비면허대역

(주로 900MHz 대역)

 비면허대역

(주로 900MHz 대역)

 기존 LTE 주파수

전송속도

 300bps~5kbps

 100bps

 220kbps

 표준화 주도

 시스코, IBM, SK 텔레콤 등 로라 얼라이언 중심

 유럽전기통신표준협회(ETSI)에서 프랑스 시그폭스 기술로 마련한 IoT 표준

 

 국제 표준화단체 3GPP에서 표준화 주도

 특징

 저전력 장거리

 저전력 장거리

 저전력 장거리

 기타

 기존통신망이 아닌 별도망 사용

 기존통신망이 아닌 별도망 사용

 기존 LTE 망 사용

 (기술적 완성도 높으나 기존 가입자에 영향 우려)

 추가 내용

 최고 16km 범위에서 10년 이상 지속되는 배터리로 구현

 수백만개의 무선센터노드 연결 지원

 UNB(Ultra Narrow Band) 기술

 하루 12바이트 용량의 메시지를 매 10분마다 최대 140회까지 제공

 협대역 LTE 기술(기존의 LTE가 10MHz 혹은 20MHz 주파수 대역폭으로 통신하는 것과 달리 전송대역폭을 180kHz의 좁은 대역폭만을 이용하여 저전력으로 데이터 송수신 가능)

 CAT-1: 10Mbps

 CAT-0: 1Mbps

 CAT.M: 220kbps

 

 

 

 

4. 이동통신 3사 소물인터넷 전략

 - 이동통신 3사는 IoST 인프라 투자에 경쟁적으로 뛰어들고 있음

 - '초고속 데이터' 시대를 넘어 '초연결' 시대를 여는 새로운 패러다임 주도 계획 

구분 

 SK

 KT/LGU+

 기술

 - LoRa

 - LTE-M

 - 고용량·고속 IoT 서비스에는 LTE-M을, IoT 서비스의 주요 적용 분야가 될 것으로 예상되는 저속·저용량 서비스에는 로라

 LTE-M

 

 

5. 서비스 종류

 - 도시가스 원격검침 서비스

 - 공원내 미아방지 서비스

 - 스마트 파킹 서비스

 - 공공자전기 이용 서비스

 - 물건 안전 보관서비스

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1. IoT 개념

2. IoT 기술

3. IoT 컨소시엄 동향

4. IoT 활성화 방안



1. IoT의 정의

- Internet of Thing으로 모든 사물이 인터넷과 연결된다는 것을 의미함

- 사물인터넷, M2M, IoE(Internet of Everything)등 다양한 용어로 표준화 되고 있음

- 초연결사회가 지향하는 가장 기본적인 인프라 기술임

 

2. IoT 기술

 

 

- 사물 과 사물이 1:1로 연결되는 M2M을 넘어 모든 사물이 Mash처럼 연결되는 네트워크를 IoT라 함

- IoT 세상은 다양은 서비스가 가능하고, 다양한 어플리케이션이 가능함

- 통신시장의 새로운 패러다임을 이끌수 있는 핵심 기술임

- 다만, 개인정보보호, 보안등에 취약한 문제를 해결해야 하는 과제가 있음

 

3. IoT 컨소시엄 동향

  - IoT Device 사이의 상호 운용성(Interoperability)을 보장하는 표준을 정의하기 위해 Allseen Alliance(퀄컴 주도),

Thread 그룹(구글주도), OIC 그룹(인텔 주도) 컨소시엄이 활동 중임.
  - 삼성전자는 Thread 그룹과 OIC 그룹에 참여 중임.
  - 애플은 아직 컨소시엄에 참여하지 않고 있음.

 

1) Allseen Alliance (퀄컴 주도)

 - 가전기기/자동차/컴퓨터가 상호 커뮤니케이션할 수 있는 프레임워크임

 - 오픈소스기반으로 리눅스 재단과 협업

 - WiFi 기반 네트워크를 지향함

 - 가전 + 자동차 + 컴퓨터 회사가 컨소시엄으로 주도하고 있어 성공확률이 높음

2) Thread 그룹 (Google 주도)

 - 저전력, 보안, IPv6기반의 공개 프로토톨임

 - Zigbee 기반 네트워크를 지향함

3) OIC 그룹 (인텔 주도)

 - 인텔, Atmel, 브로드컴 등 부품제조사들 의 컨소시엄임

 - 오픈소스 기반임

4) oneM2M (표준화 단체 주도)

 - 국내의 TTA와 ETSI, ATIS, TCC등 표준화 기관의 컨소시엄임

 - 이동통신 서비스 제조사 들이 주관하고 있음

 

4. IoT 활성화 방안 

1) 만물(Everything)에 통신기능을 부여하려는 창조적 사고의 전환이 필요함.
2) 사업자 간 경쟁 심화를 촉발하는 사물인터넷 표준 플랫폼 선정이 필요함.
3) 사물인터넷 산업육성을 위한 타 분야와의 융합적 정책 개발이 필요함.
4) 사물인터넷 활성화에 따른 개인정보 보호도 강화하고 대응책이 필요함.
5) 유망분야를 도출하여 선택과 집중의 전략 추진이 필요함.
6) 연결사회 대응하는 지능형 초고속 네트워크 구축이 필요함.
7) IoT 기반기술 강화를 위한 R&D 투자확대 및 SW기업 육성이 필요함.

 

- 끝 -

 

 

<참조>

http://cafe.daum.net/impeak/Pthm/1?q=%C1%A4%BA%B8%C5%EB%BD%C5%B1%E2%BC%FA%BB%E7&re=1

 

 

iot활성화방안.pdf

 

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IoT(Internet of Thing), M2M(Machine to Machine)의 기술에 대하여 비교하고, IoT 보안에 대해 서술

 

 

1. Background

 - 기술진보에 따라 인터넷의 질적 변화도 급속히 이루어지고 있음

 - 1990년대는 PC를 연결하는 유선인터넷시대, 2000년대에는 모바일과 연결하는 이동통신의 무선인터넷시대, 2010년대에는 ICT가 지능을 갖고 사물과 사람을 연결하는 초고속인터넷시대로 진화

 - 최근 스마트기기 및 SNS 등의 등장과 활용으로 인간간 연결은 더욱 활발하게 진행되고 있을 뿐만 아니라, 사물(M2M :
Machine to Machine), 사물인터넷(IoT : Internet of Things), 만물인터넷(IoE : Internet of Everything) 등 IT의 기술적 발전에 따라 인간과 사물, 사물과 사물 등으로 연결 범위가 확대되고 있는 추세

 

2. IoT 개념

 - 사물인터넷은 인간을 포함한 모든 사물이 유무선 네트워크에 연결되어 유기적으로 정보를 수집 및 공유하며, 상호 협력하는 네트워크 인프라를 말함

 - 미국전기전자학회(IEEE) 및 유럽통신표준협회(ETSI)는 M2M을 사람이 개입하지 않는(혹은 최소 개입) 상태에서 기기 및 사물 간에 일어나는 통신이라고 정의하고 있음

 - IoT(사물인터넷)의 개념은 이동통신망을 이용하여 사람과 사물, 사물과 사물 간 지능통신을 할 수 있는 M2M 개념을 인터넷으로 확장하여, 사물은 물론, 현실과 가상세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념으로 진화

 - 사물인터넷은 고유하게 식별 가능한 사물(Things)이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경

 - 사물인터넷(IoT) 환경이 성숙, 여기에 지리정보(GIS)·위치정보(LBS) ·위성정보(GPS) 등과 같은 지리적 공간과 인터넷 간의 연결성이 한층 강화되면 만물인터넷(IoE) 생태계가 구축될 것임

 - D2D(Device to Device)의 기술은 네트워크를 거치지 않고 근접거리에서 서로 다른 기기와 기기 간에 통신하는 기술을 말함(모든 사물을 통신주체로 하는 M2M/IoT 기술에 포함되지만 범위가 무선통신이 가능한 기기 간의 통신에 국한됨, 대표적인 기술로 모바일 블루투스 등이 있음)

http://www.kisa.or.kr/uploadfile/201306/201306101740531675.pdf

3. IoT의 주요기술

  1) 센싱기술

     - 전통적인 온도/습도/열/가스 센서 등에서부터 위치, 모션, 영상 센서 등 주위 환경으로부터 정보를 얻을 수 있는 물리적 센서를 포함

     - 센서로부터 정보를 수집, 처리, 관리하고 정보가 서비스로 구현되기 위한 인터페이스 구현을 지원

  2) 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술

     - 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 기술로 IP를 제공하거나 무선통신 모듈을 탑재하는 방식. 네트워크 종단간(end-to-end)에 사물인터넷 서비스를 지원하기 위해서는 근거리 통신기술(WPAN, WLAN 등), 이동 통신기술(3G, 4G 등), 유선통신기술(Ethernet, BcN 등), 무선 랜(Wi-Fi 등), 무선 팬(블루투스, 지그비 등)으로 구분 가능

  3) IoT 서비스 인터페이스 기술

    - 사물인터넷을 구성하는 요소들을 서비스 및 애플리케이션과 연동하는 역할을 수행함. 각종 서비스 분야 및 형태에 맞게 정보를 가공, 처리하거나 각종 기술을 융합하는 기술로 빅데이터 기술, 시맨틱 기술, 보안 및 인증, 미들웨어, 웹서비스 등 다양한 기술이 활용됨.

  4) 보안 기술

    - 정보 유출 방지를 위한 기술. 향 후 사물인터넷이 발전할수록 더욱 중요도가 높아질 부분


4. IoT 보안 위협

 



<참조>

http://mqtt.or.kr/?q=node/16

 

사물인터넷_정보보호_로드맵.pdf

사물인터넷.pdf



 http://www.channelingreality.com/news/un_alert_2009_05_04.htm


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