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USN 기반 빌딩 전력 서브 미터링 시스템

■ 기술의 개요

○ USN(유비쿼터스 센서 네트워크)란 기존 인간과 컴퓨터 간의 커뮤니케이션에 일상 생활에 산재된 사물과 물리적 대상을 추가시켜 협력 네트워크를 구성하는 것으로 필요한 모든 곳에 수많은 센서 노드들을 부착해 자율적으로 정보를 수집, 관리, 제어하는 시스템

○ 전자부품연구원은 USN에서 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링하는 시스템 기술을 개발하였음

- 빌딩의 층별, 부하별 전력 사용 데이터를 측정하는 측정 모듈 플랫폼 기술

- 전력 사용량 측정모듈 및 모니터 단말 간의 신뢰성 있는 무선 메쉬 센서 네트워크 프로토콜 기술

- 스마트 단말을 통해, 사용자에게 관련된 개개의 에너지 물리 정보를 자동으로 취득

- 에너지 정보 통계 분석, 최대 피크 수요 관리를 통한 에너지 절감 지원

 

USN 기반 빌딩 전력 서브 미터링 시스템

< 시스템 개요도 >

 

■ 기술의 현황

○ 센서 네트워크 H/W 및 S/W 개발 내용

- TinyOS지원 900MHz, 2.4GHz HW solution(USN 모듈)

- USN 기반 최대수요 측정기, 서브미터기

- 인터넷 연계를 위한 Wi-Fi 브릿지

- 다양한 응용에 적용 가능한 TinyOS 기술

- IEEE 802.15.4 기반 저전력 MAC 프로토콜 기술

- ZigBee / 6LowPAN 프로토콜 기술

○ 웹 서비스 (WEB 2.0)과 무선 센서네트워크 기술을 통합하여 다양한 응용 서비스에 적용 가능

○ 기술 구현수준 : Pilot

 

기술의 장점 (경쟁기술과의 차별성)

○ 최대 수요, 서브미터에 대해서 고속 측정을 통해, 고해상도의 데이터 수집

○ 전력 대수용가의 최대피크 관리 및 세부적인 사용량 모니터링

○ 한전 검침 기준 시간인 15분 단위의 피크 전력 절감 정보 제공

○ 1Hz 고속 미터 데이터 측정으로, 전력사용에 대한 다양한 패턴을 분석할 수 있으며, 사용자와 직관적 반응 인터페이스 제공으로, 에너지 절감을 위한 제어 가능

○ 기존의 전기 사용량 모니터링 시스템이 가구당 전기 총사용량에 대해서만 정보를 제공받는 단점을 극복해서 각 개별 전기 사용 기기별로 전기 소비량 측정 및 에너지 관리 가능

○ 무선 온습조도, CO2, 인체감지 등의 환경 센서를 기반으로 에너지 절감 뿐아니라, 실내 환경 정보도 동시에 수집

○ 종래기술의 구성은 한번 설치되어지면 구조를 변경하기 어려운 형태의 시스템으로 제공되어, 측정된 데이터를 취합하는 데이터 전송 경로의 구성이 매우 어렵고 사업화 어려움 극복   

 

활용범위 및 응용분야

대규모 네트워크 기반의 그린 U-City, 건물 에너지 모니터링 및 안전 진단, 가정용 스마트 그리드/전력 IT 연동 등

홈 네트워크, 시큐리티, 홈 시큐리티, 에너지 관리를 지원하는 홈 네트워크 시스템

USN 기반 빌딩 전력 서브 미터링 시스템

 

< USN 기반 실시간 전기소모량 원격 모니터링 솔루션 응용분야 >

시장동향 및 전망

시장 형성 단계로 향후 타 산업과의 융합을 통해, 거대 시장 형성이 예측됨. 현재 다양한 정부주도의 시범사업이 진행 중이며, Killer 애플리케이션 발굴을 위한 투자가 필요한 시기임

CISCO, Onzo 등 기존 대형 기업들이 Energy Optimizer, Wireless Energy Monitoring Kit, TinyOS 등의 관련 시험 프로젝트들을 진행 중이며, 미래 가능성 있는 기술로 사업화를 진행 중

[전세계 RFID/USN 기기 및 서비스 시장전망]

USN 기반 빌딩 전력 서브 미터링 시스템

                        출처 : IDTechEx(2008), VDC(2007), BCC(2006), Fuji-Keizai(2006) 등의 자료를 기반으로 ETRI 추정(2008)

 

[국내 RFID/USN 기기 및 서비스 시장전망]

USN 기반 빌딩 전력 서브 미터링 시스템

                                                출처 : 한국 RFID/USN 협회(2008) 자료를 기반으로 ETRI 추정(2008)

 

지식재산권 현황 및 기술이전 내용

○ 지식재산권 현황

구분

발명의 명칭

출원번호

(출원일)

등록번호

(등록일)

특허

- 메쉬 센서 네트워크를 이용한 실시간 전기 사용량 모니터링시스템

-

10-0911179

(2009.07.31)

특허

- 세라믹 안테나를 채택한 일체형 센서 네트워크 노드

-

10-0656382

(2006.12.05)

특허

- 서브 미터링 기반 피크전력 관리 방법 및 시스템

10-2012-0156526

(2012.12.28)

 

○ 기술이전 내용 및 방법

구 분

이전내용

형식

제공방법

USN 기반 전기 사용량 측정 서비스 시스템 기술

- 2.4GHz 기반 USN 기반 전기 사용량 측정 하드웨어 기술

회로도

파일

- TinyOS 기반 시스템 소프트웨어

펌웨어

파일

- 저가형 브릿지 플랫폼

회로도

파일

- 브릿지용 임베디드 소프트웨어

임베디드SW

파일

USN 기반 전기 사용량 측정 서비스 소프트웨어 기술

- 신뢰성 있는 메쉬 네트워크 프로토콜

SW

파일

- 네트워크 관리를 위한 멀티-홉 네트워크 기반 동기화 프로토콜

SW

파일

- USN과 인터넷 서비스 연동을 위한 미들웨어/DB 기술

SW

파일

- 전기 사용량 측정을 위한 USN 센서 및 UI 인터페이스 기술

SW

파일

 

 

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