KR101604351B1 - 센서데이터 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 센서 단말로부터 전달되는 센서데이터를 차등적으로 처리하기 위해 복수의 센서 단말로부터 센서데이터를 수신하며, 센서데이터를 분석하여 센서분석정보를 검출하고, 센서분석정보를 이용하여 센서데이터의 우선순위를 결정하며, 우선순위에 따라 센서데이터의 전송 프레임의 대역폭을 결정한다.
센서데이터, 우선순위, 긴급도, 대역폭, 등급, 프레임, 임계범위

Description

센서데이터 처리 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING SENSOR DATA}
본 발명은 센서데이터 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 유비쿼터스 시티(Ubiquitous city, U-City)와 관련하여 도시 내 통합운영을 위한 Ubi-Cahn(Ubiquitous City Administration Hub with Network)과 같은 통합운용플랫폼이 개발되고 있다. 이러한, 통합운용플랫폼은 도시 내에 설치되어 다양한 센서데이터를 수집 및 가공 처리하여 사용자에게 방범, 안전 모니터링, 치안, 보안 관리, 시설안전 및 재해 방지 등과 같은 서비스를 제공하여 보다 안전하고 편리한 도시환경을 제공하게 한다.
통합운용플랫폼은 다양한 종류의 센서데이터 중 홍수 발생, 화재 발생 등과 같이 긴급하게 먼저 처리되어야 하는 센서데이터를 효과적으로 수집 및 처리하여 사용자에게 보다 빠른 정보를 제공해야 한다. 이를 위해 현재 운용중인 통합운용플랫폼의 연동장치에서는 다양한 센서로부터 주기적으로 다양한 센서데이터를 실시간으로 수집하고 있어 통합운용플랫폼의 부하가 자주 발생되고 있다.
따라서, 통합운용플랫폼의 부하를 감소시킬 수 있으며, 부하발생 시에도 긴 급도에 따라서 신속하고 안전하게 센서데이터를 수집 및 처리할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 통합운용플랫폼의 부하를 감소시키면서, 긴급도에 따라서 센서데이터를 처리할 수 있는 센서데이터 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 복수의 센서 단말로부터 전달되는 센서데이터를 처리하기 위한 방법에 있어서,
상기 복수의 센서 단말로부터 상기 센서데이터를 수신하는 단계, 상기 센서데이터를 분석하여 센서분석정보를 검출하는 단계, 상기 센서분석정보를 이용하여 상기 센서데이터의 우선순위를 결정하는 단계, 그리고 상기 우선순위에 따라 상기 센서데이터의 전송 프레임의 대역폭을 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 긴급도에 따라 복수의 센서 단말로부터 전달되는 센서데이터를 처리하기 위한 장치에 있어서,
상기 센서데이터를 분석하여 센서 측정값을 검출하는 센서데이터 측정부, 상기 센서 측정값과 등급 기준 임계값을 비교하며, 상기 센서 측정값과 상기 등급 기준 임계값과의 차이 정도를 나타내는 센서데이터 차이값을 생성하는 센서데이터 비교부, 상기 센서데이터 차이값의 정도에 따라 상기 센서데이터의 우선순위를 결정 하는 센서데이터 등급 결정부, 그리고 상기 센서데이터 등급 결정부로부터 전달된 상기 센서데이터의 우선순위에 따라 상기 센서데이터의 전송 프레임의 대역폭을 결정하는 센서데이터 프레임 구성부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 동시 다발적으로 실시간 수집되는 다양한 센서데이터를 긴급도에 따라 수집 및 처리하여 통합운용플랫폼의 부하를 감소시킬 수 있다. 그에 따라 긴급한 센서데이터의 손실 없이 신속하고 안전하게 서비스를 제공할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 센서 데이터 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시한 센서데이터 처리 장치의 센서데이터 프레임 구성부에서 센서데이터의 전송 프레임을 구성하는 일례를 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 센서 데이터 시스템(10)은 복수의 센서 단말(100), 센서 데이터 처리 장치(200) 및 상황 처리 장치(300)을 포함하며, 센서 데이터 처리 장치(200)와 상황 처리 장치(300)는 통합 운영 플랫폼으로 운영될 수 있다. 여기서, 상황 처리 장치(300)는 방재청(410), 기상청(420), 경찰청(430) 및 소방청(440) 등과 같은 외부 시스템(400)과 연동하여 우선순위에 따라 구성된 센서데이터의 전송 프레임을 처리할 수도 있다.
센서 데이터 처리 장치(200)는 센서데이터 수집부(210), 센서데이터 측정부(220), 센서데이터 비교부(230), 센서데이터 등급 결정부(240) 및 센서데이터 프레임 구성부(250)를 포함하며, 복수의 센서 단말(100)로부터 센서데이터를 실시간으로 수집하여 긴급도에 따라 처리한다.
표 1은 센서 데이터 처리 장치(200)가 복수의 센서 단말(100)로부터 수집하여 제공하는 서비스의 한 예를 나타낸다. 표 1을 참고하면, 교통(u-Traffic), 도시시설물 관리(u-Urban facility), 방범(u-Security), 방재(u-Prevention), 환경(u-Environment), 행정(u-Administration), 교육(u-Education), 문화/관광(u-Culture Tour), 건강/복지(u-Health Welfare), 생활/공동체(u-Home/Life, u-Portal/Community) 및 기업경영(u-Biz) 등의 테마 서비스가 제공될 수 있다. 또한 각 테마 서비스는 다양한 세부 서비스를 포함할 수 있다.
Figure 112009040327739-pat00001
센서데이터 수집부(210)는 복수의 센서 단말(100)로부터 실시간으로 센서데이터를 수집한다. 그리고, 센서데이터 수집부(210)는 수집된 센서데이터를 센서데이터 측정부(220)로 전달한다.
센서데이터 측정부(220)는 센서데이터 수집부(210)로부터 센서데이터를 전달받아 분석하여 센서분석정보를 검출하다. 그리고, 센서데이터 측정부(220)는 검출된 센서분석정보를 센서데이터 비교부(230)로 전달한다. 즉, 센서데이터 측정부(220)는 센서데이터를 분석하여 복수의 센서 단말(100) 중 센서데이터를 전송한 단말이 위치하는 현장명, 센서의 종류, 센서측정 단위, 센서 측정값 및 전송주기 등의 센서분석정보를 검출하며, 그 일례는 표 2과 같다. 이와 동시에 센서데이터 측정부(220)는 센서데이터 수집부(210)로부터 전달된 센서데이터를 센서데이터 프레임 구성부(250)로도 전달한다.
Figure 112009040327739-pat00002
센서데이터 비교부(230)는 센서분석정보의 센서 측정값을 등급 기준 임계값과 비교하고, 센서분석정보의 센서 측정값과 등급 기준 임계값과의 차이 정도를 나타내는 센서데이터 차이값을 생성하여 센서데이터 등급 결정부(240)로 전달한다. 여기서, 등급 기준 임계값은 센서데이터의 우선순위를 결정하기 위한 기준이 되는 범위로 사용자의 설정에 따라 다른 값을 가질 수 있다.
센서데이터 등급 결정부(240)는 센서데이터 비교부(230)로부터 센서데이터 차이값을 전달받는다. 그리고, 센서데이터 등급 결정부(240)는 센서데이터 차이값과 기준 차이 임계범위을 비교하여 센서데이터의 우선순위를 결정한다. 여기서, 기준 차이 임계범위는 하위(Minor) 등급, 중위(Major) 등급 및 상위(Critical) 등급을 결정하기 위한 기준 범위값이며, 사용자에 따라 설정되는 범위가 달라 질 수 있다. 즉, 센서데이터 등급 결정부(240)는 센서데이터 차이값이 하위(Minor) 등급에 해당하는 기준 차이 임계범위에 포함되면 센서데이터의 등급을 하위(Minor) 등급으로 결정한다. 그리고, 센서데이터 등급 결정부(240)는 센서데이터 차이값이 중위(Major) 등급에 해당하는 기준 차이 임계범위에 포함되면 센서데이터의 등급을 중위(Major) 등급으로 결정하며, 센서데이터 차이값이 상위(Critical) 등급에 해당하는 기준 차이 임계범위에 포함되면 센서데이터의 등급을 상위(Critical) 등급으로 결정한다. 센서데이터 등급 결정부(240)는 결정된 센서데이터의 등급을 센서데이터 프레임 구성부(250)로 전달한다.
센서데이터 프레임 구성부(250)는 센서데이터 측정부(220)로부터 센서데이터를 전달받는다. 그리고, 센서데이터 프레임 구성부(250)는 전달된 센서데이터의 우선순위에 대한 정보를 센서데이터 등급 결정부(240)로부터 전달받는다. 이때, 센서데이터의 우선순위가 상위(Critical) 등급, 중위(Major) 등급 및 하위(Minor) 등급이 아닌 경우, 센서데이터 프레임 구성부(250)는 수집된 센서데이터의 프레임을 새로 구성하지 않고 그대로 상황 처리 장치(300)로 전달한다. 한편, 센서데이터의 우선순위가 상위(Critical) 등급, 중위(Major) 등급 및 하위(Minor) 등급인 경우, 센서데이터 프레임 구성부(250)는 해당하는 우선순위에 따라 차등화된 전송 대역폭을 갖도록 센서데이터의 전송 프레임을 구성한다. 센서데이터 프레임 구성부(250)는 센서데이터의 전송 프레임의 전송 중 오버플로우(overflow) 또는 데이터 손실이 발생하면, 최우선 순위를 갖는 상위(Critical) 등급의 센서데이터 전송 프레임만을 우선적으로 전송한다.
예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 센서데이터 프레임 구성부(250)는 센서데이터를 우선순위 별로 분류하며, 센서데이터의 전송 프레임의 구성 시 우선순위가 가장 높은 상위(Critical) 등급에 해당하는 센서데이터의 대역폭을 가장 많이 할당하며, 다음으로 우선순위가 높은 중위(Major) 등급에 해당하는 센서데이터의 대역폭을 그 다음으로 많이 할당하며, 하위(Minor) 등급에 해당하는 센서데이터의 대역폭을 가장 적게 할당하여 상황 처리 장치(300)로 전달한다.
다시 도 1을 참고하면, 상황 처리 장치(300)는 통합운영플랫폼에 포함되며, 센서데이터 처리 장치(200)로부터 우선순위에 따라 구성된 센서데이터의 전송 프레임을 전달받는다. 그리고, 상황 처리 장치(300)는 센서데이터의 전송 프레임에서 가장 많이 할당된 우선순위가 높은 상위(Critical) 등급에 해당하는 센서데이터를 가장 먼저 처리하며, 다음으로 많이 할당된 중위(Major) 등급과 하위(Minor) 등급 순으로 센서데이터를 처리하여 사용자에게 해당하는 서비스를 제공한다.
본 발명의 실시예에서는 센서데이터의 등급을 긴급도에 따라 상위(Critical) 등급, 중위(Major) 등급 및 하위(Minor) 등급으로 결정하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 사용자가 설정한 기준 차이 임계범위에 따라 다양한 등급으로 설정될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 센서데이터 처리 장치에서 센서데이터를 긴급도에 따라 처리하는 순서를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 센서데이터 처리 장치(200)의 센서데이터 수집부(210)는 복수의 센서 단말(100)로부터 실시간으로 센서데이터를 수집하며(S300), 수집된 센서데이터를 센서데이터 측정부(220)로 전달한다.
센서데이터 측정부(220)는 센서데이터를 분석하여 센서분석정보를 검출한다(S301). 그리고, 센서데이터 측정부(220)는 검출된 센서분석정보를 센서데이터 비교부(230)로 전달한다. 이와 동시에 센서데이터 측정부(220)는 센서데이터를 센서데이터 프레임 구성부(250)로도 전달한다(S302).
센서데이터 비교부(230)는 센서분석정보 중에서 센서 측정값을 등급 기준 임계값과 비교하여 센서데이터 차이값을 생성한다. 그리고, 센서데이터 비교부(230)는 센서데이터 차이값을 센서데이터 등급 결정부(240)로 전달한다(S303).
센서데이터 등급 결정부(240)는 센서데이터 차이값과 기준 차이 임계범위을 비교하여 센서데이터의 우선순위를 우선순위가 상위(Critical) 등급, 중위(Major) 등급 및 하위(Minor) 등급 중 어느 하나로 결정하여 센서데이터 프레임 구성부(250)로 전달한다(S304).
센서데이터 프레임 구성부(250)는 센서데이터의 우선순위에 따라 센서데이터 측정부(220)로부터 전달된 센서데이터의 프레임을 구성한다(S305). 즉, 센서데이터 프레임 구성부(250)는 센서데이터의 우선순위가 상위(Critical) 등급, 중위(Major) 등급 및 하위(Minor) 등급이 아닌 경우 센서데이터의 프레임을 새로 구성하지 않고 그대로 전달하며, 센서데이터의 우선순위가 상위(Critical) 등급, 중위(Major) 등급 및 하위(Minor) 등급인 경우 해당하는 우선순위에 따라 차등화된 전송 대역폭을 갖도록 센서데이터의 전송 프레임을 구성한다. 이때, 센서데이터 프레임 구성부(250)는 센서데이터의 전송 프레임의 전송 중 오버플로우(overflow) 또는 데이터 손실이 발생하면, 최우선 우선순위를 갖는 상위(Critical) 등급의 센서데이터 전송 프레임만을 우선적으로 전송한다(S306).
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 센서데이터 처리 장치(200)는 복수의 센서 단말(100)로부터 실시간으로 수집된 센서데이터의 센서분석정보를 검출하고, 센서분석정보의 센서 측정값과 등급 기준 임계값을 비교한 센서데이터 차이값에 따라 센서데이터의 우선순위를 결정하며, 센서데이터의 우선순위에 따라 센서데이터의 프레임을 구성하므로 동시 다발적으로 수집되는 다양한 센서데이터를 긴급도에 따라 차등적으로 처리할 수 있으며, 부하 발생시에도 최우선 순위의 센서데이터의 손실 없이 해당하는 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 센서 데이터 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 센서데이터 처리 장치의 센서데이터 프레임 구성부에서 센서데이터의 전송 프레임을 구성하는 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 센서데이터 처리 장치에서 센서데이터를 긴급도에 따라 처리하는 순서를 나타내는 도면이다.

Claims (8)

  1. 센서데이터 처리 장치가 복수의 센서 단말로부터 전달되는 복수의 센서데이터를 처리하기 위한 방법에 있어서,
    상기 복수의 센서 단말로부터 복수의 센서데이터를 수신하는 단계,
    상기 복수의 센서데이터를 각각 분석하여 상기 복수의 센서데이터별로 센서분석정보를 검출하는 단계,
    상기 복수의 센서데이터의 센서분석정보를 이용하여 상기 복수의 센서데이터의 우선순위를 결정하는 단계, 그리고
    상기 복수의 센서데이터의 각 우선순위에 따라 상기 복수의 센서데이터별로 전송 프레임의 대역폭을 각각 결정하고, 결정되는 각 대역폭에 따라 상기 복수의 센서데이터를 상기 센서데이터 처리 장치와 1:1 접속되는 상황처리장치로 각각 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 전달하는 단계에서, 우선순위가 높은 센서데이터에 대역폭을 가장 많이 할당하고, 우선순위가 낮은 센서데이터에 대역폭을 가장 적게 할당하는 방식으로, 상기 복수의 센서데이터별로 차등화된 대역폭을 할당하고,
    상기 상황처리장치는 수신되는 복수의 센서데이터에 대해 우선순위가 가장 높은 센서데이터부터 먼저 처리하며,
    상기 센서분석정보는 상기 센서데이터를 분석하여 검출한 센서 측정값을 포함하고,
    상기 우선순위를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 센서데이터의 센서 측정값과 등급 기준 임계값의 비교 결과로 생성되는 센서데이터 차이값의 정도에 따라 상기 복수의 센서데이터별로 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 센서데이터 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서분석정보는 상기 복수의 센서 단말이 각각 위치하는 현장명, 센서의 종류, 센서측정 단위 및 전송주기를 더 포함하는 센서데이터 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 우선순위를 결정하는 단계는,
    상기 센서데이터의 차이값이 하위 등급에 해당하는 기준 차이 임계범위에 포함되면 상기 센서데이터의 등급을 하위 등급으로 결정하는 단계,
    상기 센서데이터의 차이값이 중위 등급에 해당하는 기준 차이 임계범위에 포함되면 상기 센서데이터의 등급을 중위 등급으로 결정하는 단계, 그리고
    상기 센서데이터의 차이값이 상위 등급에 해당하는 기준 차이 임계범위에 포함되면 상기 센서데이터의 등급을 상위 등급으로 결정하는 단계를 포함하는 센서데이터 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 대역폭을 결정하는 단계는,
    상기 센서데이터의 우선순위가 상기 상위 등급, 상기 중위 등급 및 상기 하위 등급인 경우, 등급별로 상기 센서데이터의 전송 프레임의 대역폭을 새로 할당하는 단계를 포함하는 센서데이터 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 대역폭을 할당하는 단계는,
    상기 상위 등급으로 결정된 상기 센서데이터에 상기 대역폭을 가장 많이 할당하는 단계, 그리고
    상기 하위 등급으로 결정된 상기 센서데이터에 상기 대역폭을 가장 적게 할당하는 단계를 더 포함하는 센서데이터 처리 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 대역폭을 할당하는 단계는,
    상기 센서데이터의 전송 프레임의 전송 중 오버플로우가 발생하거나 또는 데이터의 손실이 발생하는 경우, 상기 상위 등급으로 결정된 센서데이터의 전송 프레임을 우선적으로 전송하는 단계를 포함하는 센서데이터 처리 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 대역폭을 결정하는 단계는,
    상기 센서데이터의 우선순위가 상기 상위 등급, 상기 중위 등급 및 상기 하위 등급이 아닌 경우, 상기 센서데이터의 전송 프레임의 대역폭을 새로 할당하지 않고 그대로 전달하는 단계를 포함하는 센서데이터 처리 방법.
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