ETRI, 초소형 운영체제 Nano Qplus 개발

- 향후 가스 안전사고 미연 방지 및 대형사고, 재해등 모니터링 가능
- 유비쿼터스 환경 앞당길 무선 센서네트워크용 초소형 OS 개발
- 저전력 노드 설치로 시장성 확보 및 우위선점 구축등 경제성 기대

  ETRI(한국전자통신연구원, www.etri.re.kr, 원장 임주환)는 향후 유비쿼터스 환경구축의 기반을 위한 초소형 운영체제인 “Nano Qplus* Ver.1.0”을 개발했다고 밝히면서 이 기술의 일부 적용으로 가스 누출에 따른 안전사고의 걱정이 끝났다고 말했다.

 10KB 미만의 초소형 운영체제의 개발로 앞으로는 간단한 노드*설치로 무선 센서 네트워크가 가능케되어 건물내, 건물간 또는 네트워킹이 이뤄지는 곳은 어디에서나 각종 사고 및 재해예방, 모니터링등에 바로 적용될 전망이다. 시장규모는 국제 시장과 병행하여 유비쿼터스 센서 네트워크 산업이 2010년 40억불에 이를 것**으로 내다보고 있다.

 정보통신부 선도기반기술 개발사업의 일환으로 ETRI가 자체 개발한 “Nano Qplus Ver.1.0” 는 10KB 미만의 초소형 운영체제여서 앞으로 각종 시스템 구축시 비용절감, 간편한 노드의 설치등 산업전반에 걸쳐 각광받을 예정이다.    

   그동안 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 위한 초소형 운영체제로 美버클리 대학의 타이니 OS(Tiny-OS)*가 주로 사용되어 상용화를 추진하고자하는 노력이 있었으나, 이번에 개발된 Nano Qplus의 활용으로 응용에 최적화된 재구성 기능 및 초절전 에너지 관리기능을 가진 경쟁력 있는 초소형 운영체제 기술을 확보하게 되었으며, 산업전반에 걸쳐 다양한 분야에서 활용될 수 있게 되었다.

   ETRI가 초소형 운영체제를 개발함에 따라 무선 센서네트워크를 사용, 실시간 모니터링으로 집안에서 가스누출 발생시, 밸브차단이 가능하게 되었으며, 교량이나 터널 등 건축물의 안전성 원격감시, 화재감시등에도 유용하게 사용될 뿐만아니라 상황인식을 통해 관리가 필요한 유아, 노인, 장애인등에 무선 센서를 부착, 길 안내 및 위험 상황정보를 제공, 한층 더 편리한 생활이 가능토록 하는 길을 열었다.

  ETRI는 이번 개발된 Nano Qplus의 안정성 및 신뢰성 검증을 위해 “원격 가스안전 모니터링 시스템”에 우선 적용,  Nano Qplus가 탑재된 무선 센서노드를 사용한 산업용 무선 센서 네트워크에 안정적으로 적용 가능함을 보여 주었다. 올해 일본에서 개최되는 한중일 공개 소프트웨어 포럼에서 Nano Qplus를 소개할 계획에 있어 세계시장을 노크하는 중요한 시점으로 파악돼 주목되고 있다.

  ETRI 김흥남 임베디드S/W연구단장은 “Nano Qplus의 기술을 산업체에 본격적으로 기술이전, 상용화를 할 계획이며, 본 기술의 개발로  유비쿼터스 환경의 실현을 한 발 더 앞당기는데 큰 역할을 할 것”이라고 전망했다.
 

[ 참고자료 ]

  ETRI가 초소형 운영체제를 개발함에 따라 무선 센서네트워크를 사용, 실시간 모니터링으로 집안에서 가스누출 발생시, 밸브차단을 할수 있으며 만약 데이터 전송에 장애가 발생할 경우 경로복구 기능을 통해 다른 경로를 신속하게 찾아 재전송 할수 있도록 하는 안전장치도 구현하였다.

 또한 가스사용량을 모니터를 통해 파악할수 있도록 지원하여 일일이 가스계량기를 보지 않고도 사용량을 알 수 있도록 지원한다. 아울러 교량에 설치된 무선 센서노드를 통해 각 구간별 교각의 진동, 균열, 압력등의 상태를 실시간으로 모니터링 할수 있도록 지원도 한다.

 이러한 센서 네트워크 기술은 산업전반에 걸쳐 활용될 수 있으며, 국방, 디지털 홈, 의료, 환경, 건설분야에서 센서 네트워크를 적용한 서비스 기술이 본격 사용될 것으로 전망된다.

 그동안 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 위한 초소형 운영체제로  TinyOS(타이니 OS)를 주로 사용해 왔으나, 美버클리 대학에서 개발한 프로그램언어인 nesC 기반의 단일 스케줄러(Scheduler: 다수의 응용프로그램들이 독립된 메모리공간을 가지고 서로 자원의 충돌 없이 수행될 수 있도록 관리하는 기능) 지원만으로는 다양한 응용 및 신뢰성 있는 무선 센서 네트워크 연구 개발에 충족할 만한 솔루션을 제공할 수 없었다.

 이번에 개발된 Nano Qplus Ver1.0은 모듈화된 계층적 구조를 가지고 있어 개발자가 응용에 필요한 모듈들만 조립식으로 재결합하여 하나의 완성된 초소형(최소 4KB 커널 사이즈) 운영체제를 구성할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이러한 기능은 메모리용량이 매우 제한 적인 무선 센서노드에 적합하며, 응용에 최적화된 운영체제로 구성할 수 있는 기능을 제공한다.

 뿐만 아니라 에너지 효율성을 고려한 전력관리 기능을 제공하여 CPU 가동시 정상모드에서 에너지 절약모드로 변경하면 최대 1/1000,  RF 통신 모듈에서 데이터 송수신시에도 에너지 절약모드를 이용하면 최대 1/2000 수준의 에너지 절약이 가능하다. 이러한  Nano Qplus 운영체제의 전력관리 기능은 배터리와 같은 제한된 전원을 사용해야하는 무선 센서노드의 응용 개발에 있어서 없어서는 안 되는 매우 중요한 기술이며, 무선 센서노드의 배터리 동작 시간을 최대 1년 이상 연장할 수 있다.