1

FreeStyle Technology

Commercial in Confidence

“Making Smart Grids Smarter”

사물지능통신 (M2M)

음성대화 유선 무선 인터넷

M2MIOT

Internet of things

WOTWeb of things

사물지능통신 유비쿼터스

USNUbiquitous Sensor Network

HAHome Automation

사물지능통신 (M2M) 이란

M2M 은 Machine to Machine 의 약자로 사물지능통신이라고도 하며 , 유무선 상의 디바이스들이 다양한 통신방식을 통해 상태 , 위치 , 제어 정보와 같은 데이터를 서로 주고 받으며 , 수집된 정보 데이터를 분석 , 가공하고 분석된 정보를 바탕으로 다양한 스마트 서비스들을 제공한다 (http://www.embeddedworld.co.kr/atl/view.asp?a_id=5816)

다른 표현으로는 사람對사물 , 사물對사물 간 지능통신 서비스를 언제 어디서나 안전하고 편리하게실시간으로 이용할 수 있는 미래 방송통신 융합 ICT 인프라를 총칭한다 (http://cafe.naver.com/thinkjjang/27999)

HYPER CONNECTIVITY

4

프리스타일 테크놀로지 회사 정보

Who is Freestyle?

2006 년 설립 , 글로벌 M2M 시장에 혁신적인 솔루션을 제공하는데 주안점을 두고 있는 호주 회사 프리스타일의 목표는 모든 M2M 버티칼 마켓을 수용 , 통합 운영을 가능하게 하는 단일 공통 플랫폼을

제공하는 것이고 , 그렇게 함으로서 아래와 같은 희망을 이루려 하는 회사- M2M 호환성에서의 글로벌 리더- M2M 호환성에서의 국제 표준

What is M2M?

M2M 은 유 , 무선에 관계없이 기기들 간 통신을 칭하는데 , 현재 마켓에서는 원격 관리 및 제어의 용도로 활용되고 있음

조사 기관에 따르면 M2M device 들의 수량과 그 기기들간 네트워크를 통한 접속들이 2020 년에는 수조에 이를 것으로 예상

이러한 급속한 M2M 성장세는 아래와 같은 환경을 조성하고 있으며 , 최선의 대안으로 떠오르고 있다 :- 통신 사업자들은 새로운 성장 동력을 찾고 있으며 ;- 기업들은 비즈니스나 고객들에게 제공되는 장비들의 기능 향상과 비즈니스 효율을 극대화 할 수 있는

기회를 고려 중이며 ;- 정부는 환경적 문제 ( 탄소 감축 , 재난 관리 , etc…) 및 사회적 이슈 ( 국민건강 관리 , 안전 , 보건 ,

etc…) 등과 같은 문제들을 효율적으로 해결 하기 위해 노력 중이다 M2M 솔루션은 다양한 분야에서 시도 되고 , 설치되고 있다 . 그러나 지협적이고 부분적으로 이루어 지고 있기

때문에 성장이 더딘 것도 사실이다 . 이를 위해서는 수없이 많은 장비들간 “호환성”과 “확장성”의 해결책이 절실하게 필요한 사항이며 , 이를 위해 많은 표준들이 준비 되고 있으나 여러 가지 이유로 갈길 이 먼 것 또한 현실이다

What is unique about Freestyle?

위에 언급된 호환성과 확장성의 제약 사항들에 대안 제시 프리스타일의 기술은 실제 마켓에서 설치 , 시험되어 지고 있으며 , 주요 글로벌 회사들의 주요 거점에

프리스타일 기술을 확장 적용하는 프로젝트가 진행 중이며 , 여러 나라에서 다수의 특허 또한 확보

CurrentFreestyle Platform

Freestyle Innovations

Communications agnostic

장비가 사용하는 모든 통신 방식을 지원하기 때문에 어떠한 장비 간 연결 가능 장비들 간 개별 식별자 부여

Multiple user access 다양한 이해관계자들 (Stakeholders) 이 네트워크를 통해 각각 원하는 장비에 원격접속 가능 (Multiple Stakeholder Access)

Brand/technology agnostic

서로 다른 제조사 장비간 상호작용 가능 ( 삼성 제품과 LG, 또는 타사 제품과 상호 작용이 가능 )

Scalable 신규 장비 추가에 제약 없음 프리스타일의 M2M 스위치를 설치함으로써 모든 M2M 마켓에 적용 가능

Adaptable to both legacy and future devices

프리스타일은 S/W 솔루션으로서 H/W 에 무관 하며 , H/W 의 변경 없이 기능 추가 및 개선 , 솔루션 제공

iPhone, Android 같은 플랫폼 기능 제공 (Apps store)

Not reliant on back-end processing

End-device 에 지능성을 부여해 Back-end 의 resource 를 줄이고 , 센터와 통신 장애 시 각 단말에서 수요반응 (DR) 자체적 수행

Back-end management 플랫폼을 통해 장비의 기능을 추가 할 수 있을 뿐만 아니라 장비 레벨에 설치된 어플리케이션을 통해 분석 및 기능 제공

프리스타일 솔루션은 무한한 확장성과 호환성을 제공합니다

프리스타일 솔루션

5

In its simplest form the Freestyle solution consists of an infrastructure, software and set of standards (“Platform”) that allows devices to communicate with each other, their users, owners and stakeholders across any communications medium regardless of the devices heritage and more importantly enables users to interrogate, control, direct or change the functionality of any device remotely

Company Logo www.themegallery.com

왜 Freestyle 플랫폼인가 ?

장비 자동 검색 및 등록 (Discovery)

다양한 버티칼 수용 가능한 관리 플랫폼

유무선 모든 통신 방식 지원 (modular)

모든 장비에 정합 가능

미래가 아닌 현재 솔루션 제공 가능

공통 표준 언어인 “ C” 로 작성

프로그래밍을 자유롭게 할 수 있으므로 , 장비의 환경 변화나 , 업그레이드 지원

M2M 장비 간 실시간 정보 송수신수신된 데이터를 바탕으로 back end 가 아닌 장비 자체에서 의사결정 및 동작 실행 전송 데이터와 back-end 프로세싱 용량 축소각각의 장비에 독립적인 주소 및 환경 관리Multi-stakeholder Access장비에서 수요반응 (DR) 실행전송되는 데이터 포맷 편집 , 구성 가능

M2M 장비간 어플리케이션 전달

서로 다른 네트워크 , 버티칼 간에 펌웨어 전달

업그레이드 기능 원격 관리 , 진단 , 감시 기능 추가 개선

분산 자동화미 처리

어플리케이션전달 , 적용 , 복귀

아주 작은 OS대략 120KB

M2M 장비

7

FME 어플리케이션 환경

Freestyle 의 마이크로 엔진은 개방형 어플리케이션 파티션을 제공하는데 , 각각의 버티칼 마켓이나 다양한 솔루션의 요구에 맞게 필요한 파티선의 선택 및 구성으로 최소한의 시간으로 완벽한 호환성을 제공한다 .

Smart-BoxHome G/Wi-ContracorSmart meterSmart meter

사용자 환경과 밀접한 어플리케이션물류 , 화물 등 관련 비즈니스 정책

과금재난 방재 알림

지그비 SEP & ESP (Smart Energy Profile & Energy Service Portal)스마트 에너지 미터링 (SEM) – 전기 , 가스 , 수도 , etc…한층 강화된 프리스타일 ESP다양한 센서 (온도 , 습도 , 충격 , 개폐 , 조도 , etc…)표준 변경 및 확정 후 신속한 모든 노드 업그레이드향후 전송 데이터 포맷 변경 시 신속한 대처 가능

하드웨어에 임베디드 된 어플리케이션 실행환경동일한 어플리케이션이 여러 프리스타일 장비에서 실행 가능

통신

인터페이스

물류,

화물,

운송, 관제, etc…

프리스타일 OS 구조

8

변압기 관리 솔루션

9

변압기 내부 고장 시 종류 , 원인 , 양상

변압기의 열화 정도는 변압기 수명과 직접적으로 작용 하므로 열화 정도를 원격으로 모니터링 하고 , 관리 할 수 있다면 , 파열과 같은 사고를 예측 . 예방 할 수 있으며 , 변압기의 기대 수명 연장 , 효과적 운영 , 적시 적재 교체 , 민원 감소 , 계획적인 배전 망 관리 등 여러 가지 장점을 제시 할 것이다

변압기 절연물의 주요 열화 원인은 다음과 같은 것이며 실제로는 이들이 겹쳐 열화가 진행된다 .

열에 의한 열화변압기에서 발생하는 열 및 그 주위 온도에 의하여 변압기의 최고점 온도가 올라가 산화 열분해 등에 의하여 절연유의 내압․ ( 耐壓 ) 이 내려가거나 고체 절연물의 기계적 강도나 내압 저하

흡습에 의한 열화절연유 및 고체 절연물이 대기 중의 수분을 흡수하여 절연 내력이 저하되며 고체 절연물에서는 기계적 강도 저하

부분 방전에 의한 열화절연물에 가해지고 있는 전계의 강도가 어떤 한도를 초과했을 때에 절연물 내에서 부분적으로 발생하는 방전에 의한 열화로 절연물의 탄화에 의하여 절연 내력 ( 耐力 ), 기계적 강도가 저하

기계적 응력에 의한 열화단락시의 전자 기계력 또는 이상한 진동 , 충격에 의하여 고체 절연물 또는 구조물이 기계적으로 파괴

10

변압기 열화

변압기의 일반적인 열원에 Hot Spot 들이 존재하는데 , 이러한 Hot Spot 들은 열원의 평균적인 온도보다 높은 온도를 나타내고 , 변압기 내부 냉각을 위한 디자인 시 반드시 고려 되어야 하는 것 중 하나가 이러한 Hot Spot 의 최대 온도를 제한하는 것이다

변압기의 수명은 동작 온도와 밀접한 상관 관계를 나타내고 , 온도 상승에 따라 변압기의 잔여 수명이 지속적으로 감소 하게 되는데 , 오랜 시간 안정적인 변압기 사용을 위해 낮은 온도를 유지해야 하며 , 주기적인 관리가 필요하다

11

변압기 열원 및 온도에 의한 부하

11

외기온도

상부온도

하부온도

권선 온도

최고점 온도중간온도

12

실제 사용 센서 정보

part number F2020-1000-B-100

Los Angeles Department of Water & PowerThe Los Angeles Department of Water and Power (LADWP) is the largest municipal utility in the United States, serving over four million residents. It was founded in 1902 to supply water to residents and businesses in Los Angeles and surrounding communities. In 1917, it started to deliver electricity. It has been involved in a number of controversies and media portrayals over the years, including the 1928 St. Francis Dam failure and the books Water and Power and Cadillac Desert.LADWP can currently deliver 7200 megawatts of electricity and, in each year, 200 billion US gallons (760 billion liters) of water.

14

열상 이미지 비교

15

온도 및 부하 비교 차트 ( 상부 , 하부 , 외기 온도 )

16

배전 망의 이슈사회 구조의 산업화 , 정보화에 따른 도시 과밀화 , 전력소비 급증 , 패턴의 다양화로 인하여 동 / 하계 전력 사용 피크시 과부하에 의한 변압기 사고 증가 추세

배전 부하의 효과적인 관리를 통해 변압기 파손 , 수명단축 , 유 / 분출 등 정전사고 감소를 위한 효과적 관리방안 필요

변전소와 수용가 사이에 관리 방안 부재

변압기의 노후화 상태 파악 툴 부재

성능 및 상태 관리 부재

여러 공급 사와 설치 환경에 따라 개별 관리 요구

저 비용 무선 원격 변압기 관리 및 모니터링 솔루션

원격 감시 장비

6 개의 온도 감지 센서 연결 지원 하나의 변압기당 2 개의 선서 연결 가능 1 개 전신주에 초대 3 개 변압기 센싱 1 개의 외기 온도 센서 (Ambient) 통신 인터페이스 (3G/CDMA/RF/Zigbee/….)

17

변압기 원격 감시 및 관리• 프리스타일 마이크로 엔진 (FME) 는 변압기

모니터링 장비에 정합되고 , 개방형 어플리케이션 환경을 제공하며 , 설치 환경이나 제조사별 다양한 변압기를 통합 관리 할 수 있는 솔루션을 제공한다

• FME 는 차별화된 아래 기능을 제공한다 변압기 제조사 , 모델등과 상관없이 관리 가능 사용 연수 , 임계치 등과 같은 설정을 각각의

변압기 별로 설정 지능성 부여 / 자체 판단 , 실행 환경

FME 의 자체 상황 판단 기능을 통해 운영센터와 통신 두절 시 자체 긴급 조치

24/7(365 일 ) 실시간 원격 감시 및 관리 고장 , 단전 등 실시간 알람 (SMS, Pop-up,

etc…) 변압기 상태 감시 및 성능 감시 전체적인 전력망에 지능성 부여 빠른 장애 원인 분석 툴 제공 장비 사용 기간 연장 인적 자원 최소화 균형 있는 전력 배전 고장 , 장애 사전 예측 변압기 교체 시기 예측 및 체계적 관리 상세 관련 정보 그래프 , 보고서 등과 같은 툴 제공 다양한 통신 프로토콜 지원 (Zigbee, 3G, 각종

RF) 자체 로그 기능 다양한 센서 추가로 관리 범위 확대 가능

18

전체 구성도

19

Zigbee 통신 예

• GPRS(Gerneral Packet Radio Service) : 이동통신방식 ( 인터넷 , 영상신호등 )• ERTS(Earth Resources Technology Satellite : 어츠 ) : 미국 지구 관측 위성• WMTS : 무선 통신 모듈

20

Next Steps & Questions

• Next steps

• Questions

21