미야기현 센다이시 신청사 건설 현장 및 도호쿠 대학 아오바야마 신캠퍼스 건설 현장에서 피망 슬롯 활용 실증 실험 시작
메타표면 반사판을 활용해 안정적인 통신 환경을 구축하고 엣지와 클라우드 피망 슬롯를 연계해 통신 부하를 줄이고 피망 슬롯와 로봇 활용을 통해 노동력과 인력을 절약하는 것을 목표로 함
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보도자료
NTT 도코모 비즈니스, Inc
도코모테크놀로지(주)
국립정보통신기술원
포켓 쿼리 주식회사
요코스카 연구단지 주식회사
오바야시 주식회사
도호쿠대학, 국립대학법인
센다이시
NTT Docomo Business Inc(구 NTT Communications Inc), Docomo Technology Inc, 국립 정보 통신 기술 연구소(NICT), Pocket Cloud Inc Eriez, Yokosuka Research Park Co, Ltd, 피망 슬롯, National University Corporation Tohoku University, Sendai City 및 기타 2개 회사가 AI 활용에 관한 실증 실험(이하 '실증'이라고 함)을 실시합니다 실현분야는 2025년 12월 5일부터 2025년 12월 19일까지입니다
이번 시연에서는 통신 환경에 따른 이상 탐지 엣지 클라우드 피망 슬롯(*1)의 분산 처리를 통해 통신량 감소 효과를 검증하고, 메타표면 반사경(*2)을 이용하여 송수신 단말의 위치에 따른 적응형 전파 반사 방향 제어를 통해 사각지대 제거 효과도 검증합니다
이 시연은 총무성의 2020년 추경 추경 "지역 커뮤니티 DX 추진 패키지 사업(AI 검증형)"(*3)(이하 "시범 사업") 채택에 대응하여 실시됩니다
배경 및 목적
노동력 부족이라는 사회적 문제로 인해 건설현장, 농장 등의 작업장은 위험한 장소와 광범위한 지역에서 작업을 요구받고 있습니다 따라서 현장에서 실시간 모니터링과 자동제어를 안정화하고 인건비 절감을 실현하기 위해서는 피망 슬롯와 로봇을 활용하는 것이 필요하다 이러한 기술을 효과적으로 운용하기 위해서는 필드와 클라우드 간 영상 및 제어 데이터를 교환할 수 있는 안정적인 통신 환경을 확보하는 것이 필수인데, 건물이나 지형 등 차폐로 인해 전파가 도달할 수 없는 장소가 발생하고, 넓은 지역을 예외 없이 커버하기 위한 기지국 배치 및 출력 설계가 어려운 점이 과제이다 또한, 피망 슬롯 도입 시 온프레미스 환경에서 처리하기보다는 온라인 구성(*4)이 주류가 되었지만, 분석을 위해 카메라 이미지 등 대용량 데이터를 클라우드로 전송하는 경우 통신 부하 및 대역폭 확보가 기술적 문제로 부각됐다
이러한 문제를 해결하기 위해 본 시연에서는 메타표면 반사경을 사용하여 통신 사각지대(*5)를 제거하고 이미지 분석 피망 슬롯의 엣지-클라우드 협업에서 통신량을 줄이는 방법을 시연하여 통신이 제한된 환경에서도 모바일 로봇이 안정적으로 피망 슬롯 이미지 분석을 수행할 수 있도록 합니다 엣지-클라우드 협업에서는 잘 정리된 통신 환경에서 엣지 측에서 이미지 데이터를 전처리하고 필요한 데이터만 클라우드로 전송해 통신량과 전산 부하를 최적화한다 이를 통해 현실 세계에서 피망 슬롯와 로봇 활용의 확장성을 살펴보고자 한다
센다이시는 도호쿠 지방의 유일한 조례 지정 도시로서 항상 도호쿠 지방 산업 발전의 원동력이 되어 왔습니다 센다이시의 실증 결과는 도호쿠 지방의 다른 지역 및 유사한 노동력 부족 문제에 직면한 다양한 산업 분야로 수평적으로 확산되는 데 매우 효과적이기 때문에 이번 실증 분야로 적합합니다
이 데모 개요 및 확인 세부정보
이번 시연에서는 통신 환경에 따른 이상 탐지 에지/클라우드 피망 슬롯의 분산 처리를 통해 통신량 감소 효과를 검증하고, 메타표면 반사경의 송수신 단말 위치에 따른 적응형 전파 반사 방향 제어를 통해 사각지대 제거 효과도 검증합니다
실증실험과 관련된 자세한 기술요소 및 구성과 각 기업의 역할은 [각 기업의 역할 및 실증실험에 사용된 기술요소 및 구성]에 설명되어 있습니다
통신 환경에 따라 이상탐지 엣지 피망 슬롯와 클라우드 피망 슬롯를 연동하여 통신량 감소
모션 벡터(*6)를 기반으로 물체를 감지하는 피망 슬롯와 로봇에 탑재된 카메라를 활용하는 고성능 엣지 피망 슬롯/클라우드 피망 슬롯 시스템을 결합하여 위치나 시간에 관계없이 모니터링 및 안전을 달성하고 모니터링 작업에 드는 인력을 절약하는 것을 목표로 합니다
<센다이 시청 본청사 건설 1단계 건설 현장 시연 내용>
- 건설 현장 연기 모니터링에 중점을 두고 연기 감지를 통한 이상 감지 엣지 피망 슬롯/클라우드 피망 슬롯 협업의 통신 트래픽 감소 효과를 평가할 것입니다
- 실제 건설 현장에서의 사용 사례를 가정하여 기초가 흙이고, 주변에 건축 자재, 비계, 공사 중인 건물이 있고, 배경이 방음용 임시 울타리나 눈가리개인 영상 데이터를 분석합니다
- 이것은 주로 작업자가 없을 때 자동 연기 모니터링을 위한 것이므로 기본적으로 사진에 사람이 없는 환경에서 수행됩니다
- 한편, 의심스러운 사람의 침입도 건설 현장에서 모니터링되므로 유사한 환경에서 인간 탐지도 평가합니다
<도호쿠 대학 아오바야마 새 캠퍼스의 시연 세부사항>
- 농장의 조류 및 짐승 모니터링에 중점을 두고, 조류 및 짐승 탐지를 통한 이상 탐지 엣지 피망 슬롯/클라우드 피망 슬롯 협업의 통신 트래픽 감소 효과를 평가할 것입니다
- 야생동물 피해 관리의 실제 사용 사례를 가정하여 광역 환경에서 임의의 조류 및 동물 모니터링 시점을 구현할 수 있는 이동 로봇에 장착된 카메라로 촬영한 이미지를 분석합니다
메타표면 반사경으로 전파 사각지대 제거
우리는 메타표면 반사경을 사용하여 5G 통신 및 WiGig(*7)와 같은 대용량 통신을 가능하게 하는 고주파 전파의 불감 영역을 적응적으로 줄이는 것을 목표로 합니다
<센다이 시청 본청사 건설 1단계 건설 현장 시연 내용>
- 건설현장 내 공공 5G 사각지대에 메타표면 반사체를 이용해 전파를 반사시켜 면적 확장 효과를 검증하겠습니다
<도호쿠대학 아오바야마 신캠퍼스 시연 내용>
- 교내 공공 5G 및 LTE 사각지대에 메타표면 반사체를 이용해 전파를 반사시켜 영역을 확장하고, 동적 반사 방향 제어를 적용해 유연한 영역 확장의 효율성도 검증하겠습니다
- 28GHz 동적 메타표면 반사체를 시연하기 위해 모바일 GNSS(*8)를 모바일 모바일 장치(로버)에 부착하고 매우 정확한 위치 정보(위도 및 경도)를 실시간으로 획득하여 메타표면 반사체의 추종성을 검증합니다
<데모 이미지>
<실증 현장 및 장비 배치>
향후 개발
이 시연에서 얻은 결과와 지식은 센다이시에서 피망 슬롯 사용을 통한 노동 절약 및 노동 절약을 촉진하는 데 활용될 것이며 전국의 유사한 분야 및 산업에서 피망 슬롯 활용의 사회적 구현을 고려하는 데에도 사용될 것입니다
피망 슬롯 연계 정보처리 인프라와 통신 범위 확장 기술을 결합한 솔루션을 타 분야, 산업에 전개하고, 피망 슬롯와 로봇 활용을 통한 노동력 절감을 목표로 하여 사회 전반의 노동력 부족 문제를 해결하기 위해 노력하겠습니다
[실증 실험에서 각 회사의 역할과 사용된 기술 요소 및 구성]
이 시연은 총무성의 2020년 추경 예산 '지역 커뮤니티 DX 추진 패키지 사업(피망 슬롯 검증형)'에 따른 피망 슬롯 활용 실증 실험 중 하나이며, NTT 도코모 사업을 대표 기관으로 하는 7개 기업과 협력 기관인 NTT 액세스 서비스 시스템 연구소, 도호쿠 대학, 센다이시로 구성된 컨소시엄에 의해 실시됩니다 이번 시연에 사용된 각 기업의 역할과 기술요소 및 구성은 다음과 같다
<실증실험 구성>
<활용기술>
피망 슬롯
- 기존의 영상 분석(피망 슬롯)으로는 어려운 불규칙한 모양(깃털)의 물체 감지를 목표로 영상 분석 기술을 적용한다고 가정하여 다음 조건에서 시연합니다
- 로봇에 장착된 경우 등 피망 슬롯 학습 및 감지 중에 화각이 완전히 일치하지 않는 상황에서 감지 정확도 검증
- 주야간, 기상조건 등 외부 요인에 대한 감지 정확도 검증
- 통신선 대역폭에 따라 최적화된 영상 비트레이트 검출 정확도 검증
- 에지 측의 통신 상태를 파악하고 상황에 따라 엣지와 클라우드의 영상 피망 슬롯를 연동하여 활용함으로써 감지 정확도를 저하시키지 않고 데이터 통신 및 계산량을 줄일 수 있으며 통신 및 계산 리소스를 효과적으로 사용할 수 있음을 입증합니다
- 실제 검사 및 모니터링을 가정하여 클라우드 호환 영상 감시 플랫폼을 구축하고 현실 세계에서 엣지와 클라우드 간의 협업 처리 구현 가능성을 입증했습니다
- 기존 공공 5G(45GHz 대역, 28GHz 대역)에 대해 피망 슬롯 전파 방향 제어를 염두에 두고 메타표면 반사체(휴대용 정적 반사체)를 활용해 적응형 통신 환경을 구축하고, 이동 순찰 로봇과 고속 무선 통신을 확보해 엣지-클라우드 연계 영상 피망 슬롯와 결합하는 효과를 검증한다 또한, 무선국 라이선스를 보유한 실험국에서 구축한 공공 5G(28GHz 대역)용 동적 반사판을 사용해 유사한 검증을 진행했다
- WiGig(60GHz 대역)에 동적 반사판 제어를 적용한 시스템을 사용하여 실내 원격 감시 기지에 감시 영상을 안정적으로 전송하고 다중 단말기 수용을 가정하여 기지국 안테나 지향성 제어 적용 효과를 검증했습니다
통신
<각 회사의 역할 및 기술요소>
| NTT 도코모 비즈니스 | ・전체 실증 실험의 계획 및 전반적인 관리 ・구현 방법 고려 및 전체 네트워크 구성 설계 및 구축 |
|---|---|
| 도코모 테크놀로지 | ・메타표면 반사체 사용할 무선 통신 네트워크 환경 구축 |
| NICT | ・이미지 분석 피망 슬롯 개발 ・엣지/클라우드 서비스 협업 구축 |
| AGC | ・메타표면 반사판 조달 |
| 포켓 쿼리 | ・순찰 로봇 조달 |
| 요코스카 연구단지 | ・사전 검증, 개발 콘텐츠 전시 |
| 오바야시 주식회사 | ・안전관리, 공정관리 기술검증 ・시연 현장 제공 |
| [협력기관] NTT 액세스 서비스시스템연구소 |
・동적 및 정적 메타표면 반사체에 대한 기술 지원 ・동적 메타표면 반사경에 적용되는 피망 슬롯 제어에 대한 기술 지원 ・전파 시뮬레이션을 이용한 반사판 설계 및 반사판 설치를 위한 기술 지원 |
| [협력 기관] 도호쿠 대학 | ・학문적 관점에서 최첨단 조언 제공 ・시연 현장 제공 ・Metasurface Reflector 제공 |
| [협력기관] 센다이시 | ・시범 현장의 관할권자 또는 지정 관리자, 구청 등과의 조정 및 시위에 관한 홍보자료 등 |
- *1 카메라 측에 경량 엣지 피망 슬롯 기능을 탑재해 첨단 피망 슬롯 처리가 클라우드에서 구현되고 클라우드 피망 슬롯로의 데이터 전송은 엣지 감지 상태와 영상 획득 환경에 따라 제어됩니다 엣지와 클라우드 모두에서 이미지 분석 피망 슬롯를 공동 사용함으로써 감지 정확도를 저하시키지 않고 데이터 통신 및 계산량을 줄이고 통신 및 계산 리소스를 효과적으로 활용하는 것이 목표입니다
- *2 메타표면 반사체란 전파의 파장에 비해 작은 크기의 구조물을 주기적으로 배열하여 임의의 유전율과 투자율을 구현하고, 전파가 반사되는 방향과 주파수 대역을 자유롭게 설계할 수 있는 인공매질(메타물질) 소자를 이용한 반사체입니다 Metasurface Reflector를 이용하면 기지국에서 나오는 전파를 어느 방향으로나 반사시킬 수 있기 때문에, 건물 뒤편이나 기타 차폐물체 뒤에 있어 전파가 도달하기 어려운 지역까지 서비스 영역을 확장할 수 있습니다
- ※3 2020년도 추경 “지역커뮤니티 DX 추진패키지 사업(피망 슬롯 검증형)” 선정결과는 아래 참조
https://wwwsoumugojp/menu_news/s-news/01ryutsu06_02000432html - *4 온라인 구성은 피망 슬롯 처리에 필요한 고성능 하드웨어의 설치 비용 및 운영 부담을 피하기 위해 내부 서버가 아닌 인터넷을 통해 클라우드에서 피망 슬롯 서비스 및 컴퓨팅 리소스를 사용하는 메커니즘입니다
- ※5 통신 불감대란 산악지대, 터널, 지하 등의 지형적 요인으로 인해 전파의 수신강도가 약하거나 전혀 수신할 수 없는 지역 또는 통신기지국의 전파가 도달할 수 없어 통신서비스를 이용할 수 없는 지역을 말합니다
- *6 모션 벡터는 '특정 시간에 비디오 프레임에서 다음 프레임까지 픽셀이 얼마나, 어느 방향으로 이동하는지'를 나타내는 벡터이며, 피망 슬롯는 '무엇이 움직이고 있는지, 어디에 있는지, 어떤 속도로 움직이는지'를 정량적으로 이해할 수 있습니다
- ※7 WiGig(Wireless Gigabit)는 60GHz 대역의 밀리미터파 전파를 이용하여 고속 무선통신을 가능하게 하는 무선랜 규격의 일종입니다
- ※8 모바일 GNSS는 세계 최소형 GNSS 수신기를 활용한 고정밀 위치정보 수집 서비스입니다 RTK 측위 기술(위성 측위 시스템(GNSS)에서 얻은 위치 정보를 기반으로 NTT Docomo의 지상 기준국의 보정 정보를 추가하여 위치 정보의 정확도를 높이는 기술)을 활용하면 손바닥에 쏙 들어가는 단일 장치로 일반 GPS보다 훨씬 더 정확한 측위를 달성할 수 있습니다
또는 그 이상
[이 문제에 관한 연락처 정보]
| NTT 도코모 비즈니스 | 고객문의 언론의 문의：동북지사 information_send피망 슬롯_poc_피망 슬롯2025@nttcom : 기업기획부 홍보실 pr-cp@nttcom |
|---|---|
| 도코모 테크놀로지 | 모바일사업부 통신제어기술부 전화：046-840-6482 |
| NICT | 탄력성ICT연구센터 홍보부 뉴스룸 publicity@nictgojp지속가능한 ICT 시스템 연구실 sis_contact@mlnictgojp |
| 포켓 쿼리 | 사업전략관리본부 query@pocket-queriescojp 전화：03-5333-1533 |
| 요코스카 연구단지 | 개발실시그룹 TEL: 046-847-5000 |
| 오바야시 주식회사 | 기업 커뮤니케이션 사무실 홍보부프라그마틱 슬롯 무료체험 연락처 |
| 도호쿠 대학 | 정보지능시스템연구센터 (IIS 연구 센터) info@iisrceceitohokuacjp 전화：022-795-4869 |
| 센다이시 | 도시개발정책국 정책기획부 사업추진과 TEL:022-214-1254 |
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