시각 장애인, 마이크로 서비스, 서비스 이동, 지능형 협업, Micro Service, Service Migration, Intelligent Cooperation
KSP Keywords
Cloud Edge, Low latency, Ultra Low, service response
Funding Org.
과학기술정보통신부
Research Org.
한국전자통신연구원
Project Code
23HS1500, Development of Intelligence Cloud Edge SW Platform ,
Kim Sun Wook
Abstract
▣ 연구개발 목표 및 내용 ◎ 최종 목표 □ 기술 개발 추진 목표 o 응답 속도 민감형 서비스를 위해, 코어 클라우드-클라우드 엣지-단말 간 협업 기반 초저지연 데이터 처리를 지원하는 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼 기술 개발 ● 대규모 단말들이 생성하는 폭증 데이터의 중앙 클라우드 집중화로 인한, 처리 및 전송 지연 극복을 위해, 단말 근접 위치에서 데이터를 처리하고 코어 클라우드-클라우드 엣지-단말 간 분산 협업을 제공하는 지능형 클라우드 엣지 플랫폼 기술 ● 응답 속도 민감형 서비스는 AR/VR, 비디오 감시(Surveillance), 긴급재난관리서비스, 스마트 시티 및 커넥티드 카 등 수십 ms이하의 응답 속도를 요구하는 초저지연 지능정보 서비스 □ 표준화 추진 목표 o 클라우드 엣지 컴퓨팅 기술 정의 및 요구사항 표준 개발 (국제) o 클라우드 엣지 컴퓨팅 관리 프레임워크 표준 개발 (국제) o 클라우드 기반 지능형 엣지 컴퓨팅 기술 정의 및 요구사항 표준 개발 (국제) □ 공개 SW 추진 목표 o 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼의 공개 SW 추진을 통한 국내 클라우드 엣지 SW 플랫폼 기술 경쟁력 확보 및 서비스 활성화 ● 공개 SW 커뮤니티 활성화를 통한 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼 기술 경쟁력을 확보하고 요소 기술별 관련 글로벌 공개 SW 커뮤니티 대상기여자(Contributor) 자격 획득 ● 클라우드 엣지 SW 플랫폼 기반 지능형 서비스 PoC를 통한 결과물의 확산 및 커뮤니티 내 최신 기술의 빠른 공유를 통한 공개SW 저장소 활성화 (저장소 7개이상, 커미트수 80회이상, Fork수 40회 이상, 기여자 25명이상 확보) □ End Product o 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼 (SW) ● 초저지연 클라우드 엣지 서비스 플랫폼(SW) : 초저지연 데이터 처리 프레임워크 (SW) : 서비스 협업 프레임워크 (SW) : 지능형 서비스 최적화 프레임워크 (SW) : 단말 이종 프로토콜 연동 프레임워크 (SW) ● 다중 클라우드 엣지 관리 플랫폼(SW) : 클라우드 엣지 플랫폼 관리 프레임워크 (SW) ● 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼의 PoC 시스템 2종(SYS) o 클라우드 엣지 컴퓨팅 플랫폼 국제 표준 승인(표준)
◎ 전체 내용 □ 주요 기능 ① 클라우드 엣지 클러스터 기반 지능형 클라우드 엣지 SW플랫폼 아키텍쳐 기술 - 코어-엣지-단말 간의 헙업 및 기능 확장성을 제공하는 아키텍처 기술 - 개별 프레임워크 간의 유연한 통합을 위한 인터페이스 중개 기술 - 가변형 클라우드 엣지 플랫폼 구성을 위한 프레임워크별 개별 실행 환경 제공 기술 ② 대규모 클라우드 엣지를 위한 다중 클라우드 엣지 관리 플랫폼 기술 - 클라우드 엣지 플랫폼 관리 프레임워크 기술 : 적용 시스템 규모에 따른 가변형 클라우드 엣지 플랫폼 구성 기술 : 클라우드 엣지 인프라 관리를 위한 엣지 인프라 제어 기술 - 대규모 클라우드 엣지 플랫폼의 실시간 모니터링 및 상황 인지 기술 - 응용 및 자원의 적시 배포를 위한 클라우드 엣지 고속 프로비저닝 기술 - 대규모 분산 클라우드 엣지 자원 및 서비스의 관리 운영 오케스트레이션 기술 - 서비스 협업 기반 “인프라+응용 SW” 통합 관리 및 학습 모델 관리 기술 ③ 지능형 서비스를 위한 초저지연 클라우드 엣지 서비스 플랫폼 기술 - 데이터의 고속 처리를 위한 초저지연 데이터 처리 프레임워크 기술 - 코어-엣지, 엣지-엣지 간 수평적·수직적 협업을 위한 서비스 협업 프레임워크 기술 - 클라우드 엣지 기반의 지능형 서비스 운용 최적화 프레임워크 기술 - 다양한 단말 환경을 위한 이종 프로토콜 연동 프레임워크 기술 ④ 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼의 활용 사례 PoC 연구 및 검증 - 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼 기반 초저지연 지능형 서비스 1차 및 2차 PoC 시나리오 및 시스템 설계 - 초저지연 지능형 서비스 1차 및 2차 PoC 시스템 구축 및 시범 서비스 운용 ⑤ 공개 SW 커뮤니티 운영 및 기술 교류 추진 - 개발 결과물에 대한 수시/반기별 공개 및 관리 - 산·학·연 관련 전문가 대상 기술 교류회 추진 - 유관기관과 연계하여 공개 SW 커뮤니티 홍보 ⑥ 클라우드 엣지 SW 플랫폼 표준화 - 클라우드 엣지 컴퓨팅 개념, 용어 및 요구사항 개발 - 클라우드 엣지 관련 관리 프레임워크 요구사항 및 구조 개발 - 클라우드 기반 지능형 클라우드 엣지 컴퓨팅 요구사항 개발 ⑦ 엣지 서버 시스템 기술 개발 과제 협업 계획 수립 및 검증 - 내부연구개발 협의체 운영 - 협업 과제간 개발 현황 공유 및 연계 목표 및 방법, 시기 등 협의 - 협업 기반 기능 검증 실시 및 통합 테스트베드 협의
▣ 연구개발성과 □ 연구결과물 성과 요약
□ 연구 결과물
□ 표준화 추진 성과 o 클라우드 엣지 컴퓨팅 요구사항 표준 제안 - 클라우드 엣지 컴퓨팅 및 관리 프레임워크 개념/용어 개발 - 클라우드 엣지 컴퓨팅 요구사항 표준 제안 - 국제표준기고서 7건 제출/채택, NP 2건 채택 o 클라우드 엣지 컴퓨팅 요구사항 표준 개발 - 클라우드 엣지 컴퓨팅 유즈케이스 개발 - 클라우드 엣지 컴퓨팅 유즈케이스 및 관리 프레임워크 요구사항 개발 - 국제표준기고서 32건 제출/채택, NP 1건 채택, IS 1건 제정 o 클라우드 엣지 컴퓨팅 요구사항 표준 승인/관리 프레임워크 표준 개발 - 관리 프레임워크 요구사항 표준 개발/지능형 엣지 컴퓨팅 표준 제안 - 클라우드 엣지 컴퓨팅 요구사항 표준 제정 - 국제표준기고서 22건 제출/채택, NP 1건 채택, IS 1건 제정 o 클라우드 엣지 컴퓨팅 관리 프레임워크 표준 승인/지능형 엣지 컴퓨팅 표준 개발 - 클라우드 기반 지능형 엣지 컴퓨팅 표준 개념/용어 개발 - 지능형 엣지 컴퓨팅 표준 유즈케이스/요구사항 표준 개발 - 국제표준기고서 6건 제출/채택, IS 1건 제정
□ 공개 SW 추진 성과 o 공개 SW 커뮤니티 기반의 공개 SW 개발 및 결과물 업데이트 - github 내 각 주요 기술별 저장소에 연차별 기술 결과물의 공개 추진 - github 기반 연2회 통합 소스코드 릴리즈 : 공개 SW 저장소, GEdge Platrform - https://github.com/orgs/gedge-platform - 과제 결과물의 홍보 및 이벤트, 릴리즈 정보 전달을 위한 프로젝트 사이트의 관련 정보 업데이트 : 프로젝트 사이트, GEdge Platrform - https://gedge-platform.github.io/ o 기술 홍보 및 활성화를 위한 연 2회 공개 SW 컨퍼런스 개최 - 개발자 기술세미나 및 정식 버전 릴리스 홍보를 위한 커뮤니티 행사 개최 - 차기 컨퍼런스 참석 유도를 위한 유투브 기반 공개 SW 컨퍼런스 영상 공개 o 공개 SW 활성화를 위한 글로벌 공개 SW 커뮤니티 기여 - 글로벌 공개 SW 프로젝트 기여 : Kubernetes 프로젝트, CNCF/Glossary 프로젝트 - 글로벌 공개 SW 커뮤니티 정기 회의 활동 : Kubernetes SIG-Docs 정기회의 참석 (매주 새벽 3시, 필요에 따라 수시 참석) : CNCF Glossary Project 정기회의 참석 (월 1회 10시, 필요에 따라 수시 참석)
□ End Product 성과 o 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼 (SW) ※ GEdge 플랫폼 v4.0 릴리즈(gedge-platform 저장소) 및 통합 테스트베드 운영/시험 완료 ● 초저지연 클라우드 엣지 서비스 플랫폼(SW) : 초저지연 데이터 처리 프레임워크 (SW) ※ gs-engine, gs-msa, gs-scheduler 저장소 기반 SW 개발 및 등록 완료 : 서비스 협업 프레임워크 (SW) ※ gs-linkgw, gs-linkhq 저장소 기반 SW 개발 및 등록 완료 : 지능형 서비스 최적화 프레임워크 (SW) ※ gs-aiflow, gs-optops 저장소 기반 SW 개발 및 등록 완료 : 단말 이종 프로토콜 연동 프레임워크 (SW) ※ gs-broker 저장소 기반 SW 개발 및 등록 완료 ● 다중 클라우드 엣지 관리 플랫폼(SW) : 클라우드 엣지 플랫폼 관리 프레임워크 (SW) ※ gm-tool, gm-center 저장소 기반 SW 개발 및 등록 완료 ● 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼의 PoC 시스템 2종(SYS) ※ 4개의 테스트베드(일산, 코엑스, 대전, 판교) 기반 클라우드 엣지 SW 플랫폼 구축 완료 및 4종(차량분석, 혼잡도 분석, 스마트경로당, 도시교통시뮬레이션)의 PoC 서비스 진행 o 클라우드 엣지 컴퓨팅 플랫폼 국제 표준 승인(표준) ※ ITU-T 국제표준승인 3건, NP제안 4건 및 국제표준특허 6건 확보
□ 주요 기능 개발 성과 : (목표치/달성치) o 클라우드 엣지 클러스터 기반 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼 아키텍쳐 기술 성과 - 개별 프레임워크간 연동 인터페이스 제공 여부 : (지원/지원) - 컨테이너 기반의 프레임워크별 개별 실행 환경 제공 여부 : (지원/지원) - 다중 클러스터 기반 클라우드 엣지 플랫폼 제공 여부 : (지원/지원) o 클라우드 엣지 플랫폼 관리 플랫폼 기술 - 다양한 컴퓨팅 사양 노드 기반 가변형 클라우드 엣지 플랫폼 구성 여부 : (지원/지원) - 다중 클러스터 기반 클라우드 엣지 인프라(자원+스토리지+네트워크) 제어 여부 : (지원/지원) - 클라우드 엣지 플랫폼 연동 신규 노드 프로비져닝 지연시간 : (< 90분 / < 74.34분) - 다중 클러스터 기반 클라우드 엣지 플랫폼 관리 운영 오케스트레이션 도구 지원 여부 : (지원/지원) - 코어 클라우드 연동 수 : (3종/3종) - “인프라+응용 SW” 통합 관리 및 학습 모델 관리 여부 : (지원/지원) o 초저지연 클라우드 엣지 서비스 플랫폼 기술 - 데이터 고속 처리 기반 초저지연 서비스 응답시간 : (10msec/ 9.87msec) - 코어-엣지, 엣지-엣지 간 수평적·수직적 협업을 위한 응용 이동 시간 : (20초 / 10.2초) - 다중 클라우드 엣지 플랫폼간 서비스 협업을 위한 클라우드 엣지 실행환경 지원수 : (3종/3종) - 지능형 서비스 운영 최적화를 위한 딥러닝 프레임워크 지원수 : (5종 / 5종) - 최적 학습 환경 제공을 위한 머신 러닝 학습 소비 컴퓨팅 자원 절감율 : (30% / 34.7%) - 다양한 단말 환경 지원을 위한 엣지 단말 지원 연동 프로토콜 수 : (8종 / 8종) - 엣지 노드간 분산 데이터 장애조치 결정 정책 수 : (5종 / 5종) o 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼의 활용 사례 PoC 진행 현황 - PoC 지원을 위한 4개의 테스트베드(일산, 코엑스, 대전, 판교) 기반 클라우드 엣지 SW 플랫폼 구축 완료 - 클라우드 엣지 SW 플랫폼 기반 4종(차량분석, 혼잡도 분석, 스마트경로당, 도시교통 시뮬레이션)의 PoC 시스템 구축 및 시범서비스 운용
□ 사업 질적 성과지표 : (목표치 / 달성치) o 등록 특허 질적 평가지수 - 2022년 국내 등록 특허 “클라우드와 엣지 간 수직 및 수평적 협업 최적화를 위한 시스템 구조 및 지능형 스케줄링 방법 및 그 장치”의 K-PEG 등급 : A1(0.9) - 2023년 국외 등록 특허 “NTELLIGENT SCHEDULING APPARATUS AND METHOD”의 K-PEG 등급 : B2(0.5) - 등록특허 질적 평가지수 : (0.2 / 0.7) . 0.7 = Σ(특허별 K-PEG 등급 점수 = 0.9, 0.5) / 전체 특허수 (2)
□ 상용화 매출 성과 o 연구개발 결과물 기반의 상용 서비스 매출 규모 : 총 366백만원 : ㈜이노그리드 서울 데이터센터 클라우드 구축 사업 외 2건 : 132백만원 : 소프트온넷㈜ 지능형 영상 검색 공급 사업 외 6건 : 234백만원
▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 □ 서비스 사용자에 근접한 클라우드 엣지에서 초저지연 데이터 처리를 지원하는 지능형 클라우드 엣지 SW 플랫폼 공통 기술 확보로 다양한 산업 분야의 서비스 요구사항을 만족하는 산업별 특화형 클라우드 엣지 인프라로 활용 □ 기존 중앙 집중형 클라우드 기반의 솔루션을 지능형 클라우드 엣지 플랫폼에 활용할 수 있도록 협업형 연동 인터페이스를 제공하여 클라우드 엣지 기반 솔루션의 신속한 전환을 촉진시켜 새로운 시장 창출 가능 □ 다양한 도메인 서비스에 특화된 클라우드-엣지-단말 간 협업형 클라우드 엣지 플랫폼 제공을 통하여 도시 교통, 미세 먼지 및 재난·재해 등의 대국민 밀접형 사회 문제를 해결하기 위한 서비스 지원 인프라로 활용 □ 지능화 서비스를 위한 중앙 클라우드-엣지-단말 간 협업 기반 지능형 클라우드 엣지 솔루션으로 지능 정보 서비스 확산 및 신규 클라우드 시장 수요를 창출하여 관련 국내 기술 경쟁력을 확보하고 국가 ICT 산업 경쟁력 강화 및 글로벌 클라우드 기업의 독점을 견제할 수 있는 기틀 마련 □ (자율주행차) 차량 주변 환경과의 상호작용 및 내부 제어과정에서의 네트워크 지연, 데이터전송 오류 문제 등 최소화를 통한 안전성 제고 □ (스마트시티) 영상 정보의 초저지연 처리를 통한 범죄예방, 관제 효율화, 재난 안전 대응과 같은 필수 안전(Safety-Critical) 서비스의 안정성을 보장 □ (스마트공항) 클라우드 엣지 플랫폼 기반 지능형 영상 판독 서비스를 통한 공항내 실시간 이용 혼잡도 분석 및 초저지연 이상행동 탐지를 활용하여 화재, 테러, 범죄, 분실 도난 사건에 효과적 대응 □ (스마트팩토리) 신속성을 요구하는 데이터와 고정밀 분석이 필요한 데이터를 분리, 클라우드와 엣지 컴퓨팅을 조합한 효율적 운영 추구 □ (가상·증강현실) 실시간 처리가 어려운 대용량의 VR‧AR 애플리케이션과 콘텐츠를 초저지연으로 처리하여 최적의 몰입경험 구현 □ (시각장애인보행보조서비스) 보행 보조 지팡이와 전동 휠체어 등에 초저지연 클라우드 엣지 플랫폼 기술을 적용하여, 시각 장애인이 볼 수 없는 주변 환경 정보를 파악하고, 시각 장애인이 안전하게 목적지까지 이동할 수 있는 서비스 제공
(출처 : 요약문 11p)
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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