실시간 IoT 기반 공공 안전 시스템 개발

본 연구는 위급 상황 발생 시 신속한 감지, 분류 및 경고 전파를 위한 실시간 IoT 기반 비상 대응 및 공공 안전 경고 시스템의 설계 및 평가를 제시한다. 제안하는 아키텍처는 가스, 화염, 진동, 생체 인식 센서 등 이기종 센서의 분산 네트워크와 라즈베리 파이, ESP32와 같은 엣지 컴퓨팅 노드, 그리고 AWS IoT, Firebase와 같은 클라우드 플랫폼을 결합하여 낮은 지연 시간과 높은 가용성을 보장한다. 통신은 TLS를 통한 보안 MQTT를 활용하며, 저연결성 또는 농촌 환경에서는 LoRa를 대체 통신 수단으로 사용한다. 스마트 도시 시뮬레이션 테스트베드 내에서 화재, 교통사고, 가스 누출, 의료 비상 상황의 네 가지 시나리오에 대해 프로토타입을 구현하고 테스트를 수행했다. 시스템은 450ms 미만의 일관된 경고 지연 시간, 95%를 초과하는 감지 정확도, 그리고 12,000개 이상의 동시 장치를 지원하는 확장성을 달성했다. 7가지 최신 시스템과의 종합적인 비교를 통해 지연 시간, 신뢰성(99.1% 경고 성공률), 가동 시간(99.8%)에서 우수한 성능을 확인했다. 이러한 결과는 도시, 산업 및 인프라 취약 환경에 시스템을 배포할 수 있는 잠재력을 보여준다. 향후 연구는 AI 기반 예측 및 클라우드리스 운영을 위한 연합 학습 통합을 목표로 한다.