Introduction to CORECHIPSC-5].pdf · 2017-12-27 · Anytime, anywhere, we can sense ‘EVERYTHING’ HybrIT. 6. 무선센서– (1) 경제적효과. BP aims to have thousands of wireless

전원 없이 작동하는 무선센서

http://www.corechips.co.kr/

http://www.corechips.co.kr/

2

Anytime, anywhere, we can sense ‘EVERYTHING’ HybrIT

Anytime, anywhere, we can sense ‘EVERYTHING’ HybrIT4

APRIL 24TH-MAY 4TH 2007

When Everything Connects?무선 센서


무선 센서 시장

스마트 폰 1개당 19개의 센서 사용

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

2009 2010 2011 2016

산업용

가정용

의료용

물류

농업

군용

CAGR : 43.1%

(단위 : 백만 불)

무선센서시장

• 2011년 전세계 센서 시장 : 87조 원 메모리 반도체 시장 (82조 원)

• 무선센서 : 2016년 약 5.7조 원 정도의 시장 (연평균 성장률 : 43.1%)

출처 : 1) 지식경제부 2012.12.15 보도자료2) “Global markets and technologies for wireless sensor”, BCC Research, 2012/2

무선 센서


무선 센서 – (1) 경제적 효과

BP aims to have thousands

of wireless motes in

service, says Harry Cassar,

technology director in BP's

emerging-tech group.

The potential for cost savings over traditional wired

sensors is enormous. BP installed five wireless

sensors over Christmas at its Cherry Point refinery

in Washington to monitor the temperature inside

giant on-site fans. Using the motes will probably

cost about $1,000 per measurement point--and

maybe $500 within a year or two, says Harry

Cassar, technology director in BP's emerging-tech

group. Each connection measured the old way

cost $10,000. BP achieved the $500-per-point

measurement in a test last summer to measure

conditions in the engine room of an oil tanker.

And BP envisions using wireless networks of

sensors to monitor industrial plants and ships,

remotely adjust lighting and heat in office

buildings, test soil for pollutants, and detect

whether chemicals are stored properly. "Wireless

mote technology has got applications in almost

every part of our business," Cassar says. "We're

not going to be putting in tens of these devices, or

even hundreds. Ultimately, it's going to be

thousands."

“Sensors Everywhere”, InformationWeek, Jan. 21, 2005

무선 센서


무선 센서 – (2) 장단점무선 센서


무선 센서 – (3) Risks

As is…

Higher risk & higher cost

산업용 무선센서 : 고용량 전지 사용

견고한 방폭구조 및 하우징 필수

Risks

Risks

Risks

Risks

Lattice Energy LLC - Battery energy density - product safety - thermal

runaways and ultralow energy neutron reactions - April 14 2016

Li/SOCl2

7.2V

19 A-Hr

무선 센서

http://uk.rs-online.com/web/p/d-batteries/7781125/


사물인터넷(IoT)과 센서IIoT Sensors※ IIoT : Industrial Internet of Things

(산업용 사물인터넷)


IIoT 센서센서 값뿐 아니라 다양한 정보가

지정된 곳(인터넷 IP) 등으로 전송되어새로운 가치의 창출

(Monitoring & Management)

표출형 센서기계식 게이지, 7 Segment LED 등으로 표출되는 센서

• 전통적인 센서 개념• 기기의 작동상태를 육안으로 확인하는 용도• 외부로 센서 데이터 전송 불가• 유선 센서 시장 이상으로 규모 큼

(Control)

10

IIoT 센서의 현실

무선 센서

유선 센서 센서 값이 무선을 통해전송되어 저장된 후 활용됨

(Monitoring)일반적인 센서 개념. 유선으로센서 값 취득 및 제어 활용(Monitoring & Control)

표출형 센서기계식 게이지, 7 Segment LED 등으로 표출되는 센서

• 전통적인 센서 개념• 기기의 작동상태를 육안으로 확인하는 용도• 외부로 센서 데이터 전송 불가• 유선 센서 시장 이상으로 규모 큼

(Control)

유선 센서일반적인 센서 개념. 유선으로센서 값 취득 및 제어 활용(Monitoring & Control)

IIoT Sensors


Smart Factory 스마트 공장 구현을 위한 상태기반 관리

Programmable LogicController (PLC)

1. 데이터 취득 • 이상 징후 감지• 센서 값 정제• 데이터화• 유/무선 연동

2. 진단 • 이상의 원인 진단• 심각도 분류

3. 예지 • 향후 이상 진행 예지 품질 예측 (설비) 잔존수명 예측

4. 제시, 조치 • 문제해결 방안 제시• 수정을 위한 핵심정보 제공• 자동(수동) 조치

5. 사후 분석 • 문제 해결 확인 후 사후상태 진단

취득 진단 예측 제시,조치 사후분석


Smart Factory ‘완벽한 예측’을 위한 상태기반 관리시스템의 발전 과정

0% 100%60% 80% 90%

모니터링 기반 시스템 (SCADA)MES/ERP

/PLM/CRMCPS+α

인공지능


중소/중견 제조공장 고도화를 위한 ‘센서 플랫폼’

0% 100%

모니터링 기반 시스템(SCADA)

MES/ERP/PLM/CRM

인공지능

30%

CPS+α

센서 교체 없는 디지털화/자가발전 무선센서

60% 80% 90%

※ U/SA (Universal Sensor Adapter)

Smart Factory

기존 유선 센서(센서값 출력형)

Universal Sensor Adapter (U/SA)

Analog Signal (Wired)



Wireless

7 Segment Display

설비부착 센서(센서 값 미출력형)

열화상

자가발전무선센서


Universal Sensor Adapter - (1) 기본 구조IIoT Sensor P/F

14

U/SA


Universal Sensor Adapter

Universal Sensor Adapter - (2) 연동성IIoT Sensor P/F

15

• WIFI

센서값입력

센서값출력

(온도,습도,가스센서 등)

• Analog Sensor(0~5V, 0~20mA, 4~20mA)

• Digital 접점 Sensor(0 or 24V, 0 or 12V)

(감시기, 알람, PLC 출력 등)

• Digital Interface(RS-232, RS-485)

(인디게이터, PLC 등)

• 400MHz~960NHzRF Wireless[SDR]

• Ethernet

• Bluetooth• Image Interface (VGA, AHD 등)

(인디게이터, 게이지 등)

• 열화상 인터페이스(Video over SPI 외)

(열화상 Hot-spot 인식)

• Serial

• Current

중앙 서버에서 데이터 수신


Self-powered Wireless Sensor – 스마트공장 적용 사례IIoT Sensor P/F

16

빛, 진동, 열, 유체이동, 전자파 에너지하베스팅(환경 에너지 발전) 무선센서의 에너지원

Solar Radiation

Flow

Heat

Vibration

Electromagnetic Field

박막전지 내장충전형 에너지하베스팅 IC

(Indoor light charging)진동기반 에너지하베스팅 모듈

(압전 및 전자기 유도)

Electromagnetic Field

에너지하베스팅 무선 센서

Thermoelectric(열전)

E/H 무선 센서


Self-powered Wireless Sensor – (1) 자동차 조립공장 적용 사례IIoT Sensor P/F

17

항목 제작/설치 실물 용도 현장 설치

BlackboxSensor Tag

QC 고도화를 위한 스마트 제조 및 운송 활용✓ Inbound : 공정정보, 공정환경정보 전송✓ Outbound : 운송 중 환경정보 저장

자가발전IoT 센서(1)

설비이상 진단을 위한 스마트 제조 활용✓ 작동 원리 : Thermoelectric 자가발전✓ 측정 인자 : 설비 이상발열 조기 감지✓ 설치 위치 : Air compressor 구동 모터


설비이상 진단을 위한 스마트 제조 활용✓ 작동 원리 : Thermoelectric 자가발전✓ 측정 인자 : 설비 이상발열 조기 감지✓ 설치 위치 : 냉각수 공급 펌프


설비이상 진단을 위한 스마트 제조 활용✓ 작동 원리 : 설비진동 이용 자가발전✓ 측정 인자 : 설비의 진동 값✓ 설치 위치 : Air compressor 구동 모터


공장 화재감시를 통한 상황인지 서비스 활용✓ 작동 원리 : 60Hz 교류전류 전자기장 이용 자가발전✓ 측정 인자 : 전력선 온도, 전류 (+VOC 가스)✓ 설치 위치 : 공장 전력선


설비이상 진단을 위한 스마트 제조 활용✓ 작동 원리 : 무선전력전송 자가발전✓ 측정 인자 : 토크, 전력량, 전압, 전류, 윤활유 급지량✓ 설치 위치 : 냉각수 공급 펌프

통합리더 B/B 센서 태그 및 IoT 센서와 서버간 통신✓ 내장 무선 : TCP/IP,WiFi,SDR,NFC,RFID,BLE 통합형✓ 설치 위치 : 공정 현장, 이송 통로, 출하장


Self-powered Wireless Sensor – (2) 열전 자가발전 설비 모니터링IIoT Sensor P/F

18

배관 건전성 모니터링 (평택화력)

배관 건전성 모니터링 (원자력연구원) 용해로 온도 모니터링 (아모레퍼시픽) 가열로 온도 모니터링 (POSCO)

자가 발전 원리

http://www.google.co.kr/url?sa=i&rct=j&q=%ED%99%94%EB%A0%A5%EB%B0%9C%EC%A0%84%EC%86%8C+%26+%ED%96%89%EA%B1%B0&source=images&cd=&cad=rja&docid=2FoQjh1IlJdACM&tbnid=sjpCdfJq4HfjUM:&ved=0CAUQjRw&url=http://blog.joinsmsn.com/fabiano/5563891&ei=EhUTUqq8Ks-RlAW2z4HwDA&bvm=bv.50952593,d.dGI&psig=AFQjCNGwUGeinWXdsAtQwk9Mk5VtxSALGg&ust=1377068624098631


Self-powered Wireless Sensor – (3) 제철소 적용 사례IIoT Sensor P/F

19

저취부 E/H 온도센서 송신부

전로(轉爐, Converter)


Self-powered Wireless Sensor – (4) 고압 차단기용 무선 온습도 센서IIoT Sensor P/F

20

H

C

대기온도 : 30℃

40℃

ΔT=10℃

고압차단기 튜울립부 자가발전형 무선온도센서


Self-powered Wireless Sensor – (5-1) 전력선 자가발전 무선 센서IIoT Sensor P/F

21

전력선(60Hz, 220V~6.6kV)

외부기기전력공급용단자

안테나

에너지하베스팅, 센서감지및무선회로

전력선에너지하베스팅모듈

VOC, CO, CO2 Gas 센서(착탈식)

• Software Defined Radio• 1.6Km 무선통신• 초저전력 모드 작동• 일본 전파인증 취득 (수출향)• 국내 인증 진행

전류센서, 케이블 온도 센서(내장형)


Self-powered Wireless Sensor – (5-2) 전력선 자가발전 무선 센서 검증IIoT Sensor P/F

22

T S R

충전시간 : 3.8초 방전시간 : 1초

온도,전류데이터전송


Self-powered Wireless Sensor – (5-3) 전력선 자가발전 무선 센서 활용IIoT Sensor P/F

23

화재 감시 모니터링

실시간모니터링 통합 GUI


IIoT Sensor P/F

24

영상동기 무선 센서 G/W – (1) 구조 및 특징

• Multi-input 외부 센서 interface - RS232/RS485- Digital 접점(2CH)- Analog 신호(2CH)- 4~20mA 전류 신호(1CH)- 센서 Power 공급(12V/24V)

• AHD 실화상 카메라(Default)- NIR 실화상 카메라

• 압축영상 및 센서정보 송신 안테나- 2.45GHz 대역

• U/SA 센서정보 수신 안테나- 400MHz~960MHz S/W 가변 RF- L.O.S 기준 최대 1.6Km 무선 송/수신- 외부 U/SA와 무선 통신을 통한 데이터 로깅

• 카메라 연결 단자(추가 3CH)- 열화상 카메라- Time of Flight(ToF) 카메라- VGA/AHD 실화상 카메라

• 영상동기 무선 센서 H/W,S/W- 영상인식 및 판별 내장형 시스템- 열화상 인식 내장형 시스템- 영상과 센서값 동시 압축- 고감도 무선 회로

U/SA

IoT 환경 센서

암호화 ID Sensor Data #1

암호화 ID Sensor Data #2

암호화 ID

Video Stream #1

Video Stream #2

Video Stream #n Sensor Data #n

압축 영상+센서값 무선전송 메시지 구조


IIoT Sensor P/F

25

영상동기 무선 센서 G/W – (2-1) 응용 사례 : Utility Monitoring

배전반 온도 모니터링(열화상 + 실화상)

급/배기 덕트 모니터링(열화상+ 실화상 + 주변 센서)

센서 정보 취합 게이트웨이 (영상 + 다양한 센서 )

자가발전 무선센서

U/SA 2.45GHz Wireless(1~2km)

Analog Sensor Digital interface Protocol TCP/IP

Sub GHz RF(~1.6km)

열화상

3D TOF

실화상


IIoT Sensor P/F

26

영상동기 무선 센서 G/W – (2-2) 응용 사례 : 대형 창고 환경 감시

• 코인셀 배터리 사용• 1분 당 1회 측정 시 2~3년 작동

• 열화상 정보와 센서(온도/습도) 정보 동시 무선 전송

• 추가 유/무선 선로 공사없이센서 Gateway 역할 수행

• 열화상은 화재 감시용 사용


IIoT Sensor P/F

27

영상동기 무선 센서 G/W – (2-3) 응용 사례 : 구조물 상시 모니터링

FBG

FBG

FBG

FBG

As Is… To Be…

선박 접안속도 측정(영상 인식)

2017. 11. 21. 설치(전남 강진 마량항)




Analog Signal (Wired) In-house server

ERP MES SCADA Maintenance

기존 센서 (유선 기반 센서)

Hand written POP/MES data

Database

Service P/F (Locally stand alone)

일본 도장공장의 자동화 체계 미구축 운영 현황

Human Error!

수작업 기반 관리

MS EXCEL Formatted Data

Data (Linked/Non-linked)

일본 도장공장 운영 현황

29

Motivation


PushingService

BigData

30

Energy harvested/Battery-poweredWireless Sensor

Smart Interactive

Smart Gateway(HMI Embedded)

ERP MES SCADA Maintenance Prediction

신규 IoT 센서 (무선 센서)





Wireless(Industrial Standard)

Wireless(~2km)

TCP/IP

SecuredCloud

Service P/F

MachineLearning

LightMES

Cyber Sensor

SecuredN/W

기존 센서 (유선 기반 센서)

Wireless(Industrial Standard)

DVR+Server

AR Monitor

도장공장 IoT화를 위한 통합 플랫폼 구축 – To Be ModelTarget

Anytime, anywhere, we can sense ‘EVERYTHING’ HybrIT 31

도장 공장의 상태기반 관리시스템(도장 IoT) 구축을 통한 고도화

0% 100%

모니터링 기반 시스템(SCADA)

Cyber Sensor 결합 인공지능및 증강 현실

통합플랫폼

30%

CPS+ α

U/SA 및 IoT 센서에의한 디지털화 구현

60% 80% 90%

※ U/SA (Universal Sensor Adapter)

기존 유선 센서(센서값 출력형)





Wireless

7 Segment Display

설비부착 센서(센서 값 미출력형)

열화상

자가발전무선센서

Target


Target 도장 IoT 분야의 신기원 개척을 통한 세계시장 진출

Site 적용/검증/판매

※ Cyber Sensor : 실시간 센서값 입력을 통해 자동으로 수행되는 Multi-physics 해석 자체 발굴 개념

스마트 디바이스 및Cyber Sensor

머신러닝 엔진 및Light MES

도장 IoT 스마트 센서,Legacy 센서, U/SA

추론 엔진,MES/ERP S/W

Cyber/Physical Sensor Data

S/W 업체

http://www.google.co.kr/url?sa=i&rct=j&q=%ED%83%9C%EA%B7%B9%EA%B8%B0&source=images&cd=&cad=rja&docid=vXHK41_VBU8sCM&tbnid=J7DCa1JyqKQeDM:&ved=0CAUQjRw&url=http://ockschool.blogspot.com/2011/03/blog-post_20.html&ei=0TTMUZWBMcWbkAWKwYD4Bw&bvm=bv.48340889,d.dGI&psig=AFQjCNFbrPY8LuPtQ3c7a7ggbcj-LQTbPQ&ust=1372423719890061

http://www.google.co.kr/url?sa=i&rct=j&q=%ED%83%9C%EA%B7%B9%EA%B8%B0&source=images&cd=&cad=rja&docid=vXHK41_VBU8sCM&tbnid=J7DCa1JyqKQeDM:&ved=0CAUQjRw&url=http://ockschool.blogspot.com/2011/03/blog-post_20.html&ei=0TTMUZWBMcWbkAWKwYD4Bw&bvm=bv.48340889,d.dGI&psig=AFQjCNFbrPY8LuPtQ3c7a7ggbcj-LQTbPQ&ust=1372423719890061


전착 공정

1. E/H 전착전류 무선센서2. 전극 무선센서 (opt.)3. 상관관계 분석 E/G (opt.)

Mixing Room

1. SAW 점도센서2. Gauge sensor (opt.)

건조로

1. in-situ 온도센서2. 고온 Battery 구동3. Oven 외부 무선 충전

Utility 감시 센서

1. E/H 무선 Duct 센서2. VOC Gas 검출3. 송풍기 모터상태 센서

Target 자동차 도장공장 IoT화 대상(안)

①

② ②

③


도장 IoT Sensor Node – (1) Universal Sensor Adapter도장 IoT P/F

Universal Sensor Adapter

• WIFI

센서값입력

센서값출력

(온도,습도,가스센서 등)

• Analog Sensor(0~5V, 0~20mA, 4~20mA)

• Digital 접점 Sensor(0 or 24V, 0 or 12V)

(감시기, 알람, PLC 출력 등)

• Digital Interface(RS-232, RS-485)

(인디게이터, PLC 등)

• 400MHz~960NHzRF Wireless[SDR]

• Ethernet

• Bluetooth• Image Interface (VGA, AHD 등)

(인디게이터, 게이지 등)

• 열화상 인터페이스(Video over SPI 외)

(열화상 Hot-spot 인식)

• Serial

• Current

중앙 서버에서 데이터 수신


전류, 전압

AS is … To be …

전착도장 공정 In-line 전류센서

AS is … To be …

수동 점검(불편, Human error)

고가의유선 진동센서

VOC Gas Sensor

Vibration Sensor

에너지하베스팅 Duct 진단 센서

건조공정 In-line 온도센서

진동기반 에너지하베스팅 모듈(압전 및 전자기 유도)

Thermoelectric(열전)

E/H 무선 센서

도장 IoT Sensor Node – (2) Self-powered IoT Sensors도장 IoT P/F


영상동기 무선센서 Gateway – (1) 구성

36

7 SegmentGauge

Non connected sensor Connection by image processing

공정 감시(CCTV 역할)

설비 이상/과열 감시

VOC/CO/CO2 … (Gas Sensor) Temperature/Humidity

Particle sensor

도장 IoT P/F

U/SA Legacy sensor


상도공정 후 검사

Painting 후 기름 얼룩 검출

이중 코팅 검출 도장 품질 검사 활용

영상동기 무선센서 Gateway – (2) 영상인식 품질관리 활용도장 IoT P/F

U/SA Legacy sensor


도장 IoT P/F

■ 도장 IIoT화 → Machine Learning Model 기반 제조실행시스템(MES)▶ 현장의 데이터로부터 일관성 있는 데이터 확보 및 해석 데이터 연계 → Data Preprocessing▶ 도장 전문가들에게 익숙한 Fish-Bone Chart 기반 자기학습 → Machine Learning Model▶ 자기학습을 통한 추론결과(Post Processor) 기반 Shop Floor Control → Manufacturing Execution System

LocalServer

Smart Gateway

Received Data(Log File)

Decryption Module

[time stamp+ location + attribute] + Data

Message Generation EngineFormatted

DataSummary Data

(DBMS)

MessageRule

Prediction Engine

Processing Engine

Reconfiguration Tool(Drag & Drop)

Production(DBMS)

Quality(DBMS)

Statistics Data(DBMS)

Energy(DBMS)

Safety(DBMS)

Web Service Restful APIHTML5 (MVC)

CloudService

Prediction Results

OW 보안 정책 준수

DataPreprocessing

Machine Learning Model

CyberSensor

Object Library + =Template

ScreenConfigured

Screen

MES

InterpretationResult

Alarm

Monitoring

Machine Learning Model based MES

도장 IoT S/W – (1) 구조


도장 IoT P/F 도장 IoT S/W – (2) 도장 특화 Machine Learning Model

Smart Sensor Cyber Sensor

MES ERP …

Legacy System

데이터질의처리성능개선Layer

Feature Selection

Dimensionality

ReductionNormalization

DataSub-Setting

preprocessing

데이터 분석 Layer

Data Mining, Machine Learning, Analytics

상관 분석 군집 분석 분류 분석 연관성분석

Post Processing

Filtering Patterns

Visualization Pattern Interpretation

이상탐지

유사패턴

이상예지

기초화면(기능)

재구성Tool

……

■ 머신 러닝은 인간처럼 느끼고, 판단해서 행동하는 만능기계(컴퓨터)를 만드는 것

▶ 인간처럼 느끼기 위해서는 입력되는 무한에 가까운 데이터 필터링 전제

▶ 인간처럼 판단하기 위해서는 인간 ↔ 기계 ↔ 인간 사이의 일관된 패턴(모델) 필요

▶ 인간처럼 행동한다는 것은 인간이 느낄 수 있도록 시각화 하는 것


통계적 추론 기반의 스마트공장 시스템의 맹점 보완 Cyber Sensor

< Real Paint-shop System>

스마트 센서 기반으로 도장 공정/기기/환경정보 수집Smart Sensor

신규 생산 스케줄, 신규 작업지시

실제 센서 값과 과거 품질관련 DB조회를 통한 통계적 추론

머신 러닝

온도, 습도,전류밀도,

압력, 유속 등

기존 스케줄 신규스케줄

MES

상태 예측

예) 전착두께,건조 중 차량 온도 등

<Cyber Paint-shop ; Real-time Computer Simulation>

실시간 가상화 정보 자동입력

CORECHIPS 독자 개념(공정/기기/환경 정보)

Cyber Sensor

온도, 습도,전류밀도,

압력, 유속 등


작업자 PLC

신규 상태,신규 작업

실제 센서 값과 Cyber Sensor 값동시 입력을 통한 추론엔진 고도화

도장 IoT P/F



Cyber Sensor – (1)정의 : 측정 불가능한 요소의 ‘가상물리 센서화’

• Cyber Sensor란?

- 거시적 개념 : 현실세계에는 존재하지 않는 센서 Cyber 세계에서 구현 (CPS와 유사한 개념)

- 미시적 개념 : 물리현상에 대한 시뮬레이션(해석)을 통한 센서 주변에 대한 추정/예측

- 필수적으로 현실의 센서와 해석을 위한 유한요소해석(Finite Element Analysis) 모델이 필요함

• (예) 대기 온도와 편차가 많이 나는 표면온도 추정

- 대기온도(27℃)와 표면온도(100℃)의 온도차가 많이 나는 경우 온도 측정값이 표면온도를

추종하지 못함

- 실제 측정의 경우 온도센서 온도 지시값은 약 80℃로 측정 됨

일반적으로 이러한 상황에서 센서 오류라고 하지만, 센서 오류가 아닌 해석 오류임

- Cyber Sensor는 이러한 해석오류를 명확히 규명하기 위한 공학적 추론 절차임

• 비용 절감 : 고가의 많은 실제 센서를 많이 구축하지 않아도 전반적인 물리현상에 대한 표출 가능

• 정확도 향상 : 주변 환경 변수까지 고려한 센서의 정확도 확보 수요자 ROI 증대

• 예측/예지 : Point detection으로 주변 Volume(환경)에 대한 ‘값’을 예측할 수 있음

• CPS(Cyber Physical System)의 기초 입력 데이터로 활용 : 복잡한 계(System)을 구성하는 단위

Element로써 역할 현실 추론(추정) 정밀도 향상

Cyber Sensor


Hot-plate

Data Logger

표면온도 : 100℃

대기온도 : 25℃반도체형온도센서

9분 30초

Cyber Sensor – (2) Case Study : 센서오류? 해석오류?Cyber Sensor


Cyber Sensor – (3) Case Study : 해석을 통한 규명

Ambient temperature: 27 ℃

Hotplate temperature: 100 ℃

센서의 온도 분포

반도체형 온도센서

Hotplate

면상 발열체와 같이 주변온도와 표면온도의 온도차가 크게 발생하는 경우 열손실이 발생하여온도를 제대로 측정하기 어려움

FEA와 실제 센서를 통한 표면온도 추정을 통한 측정 정밀도 향상 Cyber Sensor = f(FEA,센서값)

Cyber Sensor


유사개념 반도체 공정 활용 – (1) Processing Wafer를 통한 공정제어Cyber Sensor


유사개념 반도체 공정 활용 – (2) 온도보정 알고리즘과 Cyber SensorCyber Sensor

(no algorithm) (algorithm added)

Sophisticated calibration algorithm

based “Cal. Engine”

Cyber sensor model

Real sensor value

Cyber sensor engine

Machine Learning E/G


Cyber Sensor 확산 분야 및 적용 산업

Structural Analysis

CFD

Thermo Dynamics

Vibration Analysis

Fatigue

Electrical Analysis

Chemical Reaction

Robotics

Microwave

Electromagnetics

Electro-mechanics

Multi-Physics

Cyber Sensor 구성

공장 자동화

품질 예측

구조 건전성 평가

설비 수명 예측

예지 진단

CBM

열화 분석

전력 품질

SCADA System

분산 제어 시스템

IoT/IoS

사고 분석

Cyber Sensor응용 분야

제철 분야

자동차 부품

기계 가공

일반 빌딩

도장 공장

열처리 공장

염색 공장

전자회로 생산

1차 적용 산업

음, 식료품

섬유제품, 의복, 의복 엑세서리 및 모피제품

가죽, 가방 및 신발

가구, 목재 및 나무제품

펄프, 종이 및 인쇄제품

코크스, 연탄 및 석유정제품

화학물질 및 화학제품

의료용 물질 및 의약품

고무제품 및 플라스틱제품

비금속 광물제품

1차 금속, 금속가공제품

전자부품, 컴퓨터, 영상, 음향 및 통신장비

의료, 정밀, 광학기기 및 기계

전기장비

자동차 및 트레일러, 운송장비

확산처

노동집약적 에너지 다소비 산업(중소/중견 업체)

Cyber Sensor



CPS 기반 GE Digital Twin – 전통 제조업에 좋은 솔루션 그러나….

지식,경험 = 수익

Digital Twin

제조 현장 IIoT P/F

새로운 가치 창출(디지털 가상화)

현실 세계(사물) 가상 세계(S/W)

TWIN


Cyber Sensor – 제조업의 Know-how 기반 중소 제조형 솔루션제조 현장 IIoT P/F

Cyber Sensor

Real Sensor

DB

머신러닝추론 E/GData

Sensor Value

Data

MES

Information

품질관리SW

• 오웰의 도장 Know-how(76년 역사)• 공정/품질 상관 관계 제공


Shop Floor

New Order

작업자

Cyber Value

‘개발비 절감’

지식,비용 = 수익


현장의 VOC제조 현장 IIoT P/F

• 새로운 기능을 구현하기 위한 기존 체계의 변경 시심각한 거부감

• 무선/보안에 대한 우려 심화반면, 무선의 효용성은 인정

• 대부분의 제조현장은 비용에 대해 매우 민감함저렴한 솔루션 필수

• 도입에 따른 확실한 ROI 창출에 대한 BM 수립 절실함

• 일부 기능에 국한 된 IIoT 솔루션은 현재의 ERP/MES/SCADA 시스템과 차별화 요소 희박

• 국내 중소 제조업 현실에 맞는 시스템 체계에 대한 고찰 필요

• 대기업형 위주의 솔루션에서 중소기업형 솔루션에 대한 배려 필요

대안

대안

대안

대안

대안

대안


증강현실(Augmented reality) 강화형 IIoT P/F – (1) 증강 현실

52

증강현실의 대표적 사례



증강현실(Augmented reality) 강화형 IoT P/F – (2) 도장 IoT 적용案

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도장 현장

Legacy sensorsU/SA

G/W embeddedsensors

통합 P/F Server

QC ErrorDue to temperature

머신러닝Cybersensor


New Order

작업자


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Introduction to CORECHIPSC-5].pdf · 2017-12-27 · Anytime, anywhere, we can sense ‘EVERYTHING’ HybrIT. 6. 무선센서– (1) 경제적효과. BP aims to have thousands of wireless