KR101682168B1 - 데이터 서비스 시스템 및 데이터 서비스 제공방법 - Google Patents

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이경일
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김선호
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Abstract

본 발명에 따른 데이터 서비스 시스템은, 어플리케이션에 서비스를 제공하는 것으로, 상기 어플리케이션에 요청된 서비스 데이터를 제공하는 서비스 제공부, 상기 서비스 목적에 따라 정의한 온톨로지 스키마(ontology schema)를 관리하는 서비스 데이터 관리부, 외부의 서로 다른 데이터 소스(data source)로부터 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 입력받는 인터페이스부 및 상기 제1 오픈 데이터 및 상기 제2 오픈 데이터의 관계를 분석하여 생성한 데이터 통합 규칙을 기반으로, 상기 제1 오픈 데이터 및 상기 제2 오픈 데이터를 통합한 통합 데이터를 생성하고, 상기 통합 데이터 및 상기 온톨로지 스키마를 기반으로, 상기 서비스 데이터를 생성하는 데이터 통합부를 포함한다.

Description

데이터 서비스 시스템 및 데이터 서비스 제공방법{method and system for providing data service}
본 발명은 데이터 서비스 시스템 및 데이터 서비스 제공방법에 관한 것으로, 특히 온톨로지 기반으로 오픈 데이터를 통합하여 사용자에게 다양한 통합 데이터를 제공하기 위한 데이터 서비스 시스템 및 데이터 서비스 제공방법에 관한 발명이다.
본 발명은 산업통상자원부 국제공동기술개발사업의 일환으로 (주)한국건설기술연구원에서 주관하고 (주)솔트룩스가 연구하여 수행된 연구로부터 도출된 것이다. [연구기간: 2014.06.01~2015.07.31, 연구관리 전문기관: 한국산업기술진흥원, 연구과제명: 도시의 삶의 질 향상을 위한 센서 기반의 시민 관측 커뮤니티 개발 - CiTi-SENSE 플랫폼 아키텍처 설계 및 도시환경정보 센서데이터 Core Ontology 모델 개발 -, 과제 고유번호: NO15800207]
링크드 데이터(linked data) 관련 연구/상용 프로젝트들에 의해 구축된 시스템들의 구현에 있어서 데이터 포맷, 프로토콜이 W3C(World Wide Web Consortium)에 의해 제정된 표준을 따라 구축되고 있다. W3C에서는 2012년 10월부터 ‘Linked Data Platform 1.0’ 이라는 권고 표준을 제안하였고, 2015년 2월까지 꾸준하게 개정하고 있으며, ‘Linked Data Platform 1.0’는 링크드 데이터의 정의 포맷과 통신 프로토콜 등을 정의하고 있다. 이러한 규격들을 기반으로 다양한 링크드 데이터의 변환 및 관리 도구, 서비스들이 개발되고 있다. 또한, 외부의 데이터 베이스들에 저장된 오픈 데이터를 링크드 데이터로 변환하고 관리하는 데이터 서비스 시스템에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다.
　　　　　　　　링크드 데이터의 속성상 W3C 등에서 정의하는 표준 규격에 따라 추상적 관점에서는 데이터 소스나 데이터 베이스들에 저장된 데이터들이 서로 연결된 링크드 데이터로 존재하나, 물리적으로는 각각의 데이터 소스 또는 데이터 베이스에 분산되어 저장되어 있다. 물리적으로 분산되어 있는 데이터를 요청하기 위해서는, 각각의 데이터 소스 또는 데이터 베이스 별로 별도의 질의(Query)를 통해 데이터를 요청하여야 한다. 또한, 각각의 데이터를 요청하기 위하여 하나의 통합된 질의를 하려면 서비스에 적합한 온톨로지가 존재하여야 질의를 구성할 수 있는데, 각각의 데이터가 분산된 경우에는 서비스에 특화된 온톨로지를 기반으로 질의하기가 어려운 실정이다.
본 발명에 따른 데이터 서비스 시스템은, 어플리케이션에 서비스를 제공하는 것으로, 상기 어플리케이션에 요청된 서비스 데이터를 제공하는 서비스 제공부, 상기 서비스 목적에 따라 정의한 온톨로지 스키마(ontology schema)를 관리하는 서비스 데이터 관리부, 외부의 서로 다른 데이터 소스(data source)로부터 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 입력받는 인터페이스부 및 상기 제1 오픈 데이터 및 상기 제2 오픈 데이터의 관계를 분석하여 생성한 데이터 통합 규칙을 기반으로, 상기 제1 오픈 데이터 및 상기 제2 오픈 데이터를 통합한 통합 데이터를 생성하고, 상기 통합 데이터 및 상기 온톨로지 스키마를 기반으로, 상기 서비스 데이터를 생성하는 데이터 통합부를 포함한다.
또한, 상기 데이터 통합부는, 상기 통합 데이터를 상기 온톨로지 스키마에 매핑 동작을 수행하여 매핑 데이터를 생성하고, 상기 매핑 데이터를 포함하는 상기 서비스 데이터를 생성하는 데이터 통합 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 통합부는,　상기 제 1 오픈 데이터 및 상기 제 2 오픈 데이터의 데이터 포맷을 RDF(resource description framework) 기반 데이터 포맷으로 변환하는 데이터 포맷 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서비스 데이터 관리부는, 제 1 온톨로지 스키마 및 제 2 온톨로지 스키마를 정의하는 온톨로지 정의부, 상기 제 1 온톨로지 스키마 및 상기 제 2 온톨로지 스키마를 서로 매핑하기 위한 매핑 규칙을 정의하고 관리하는 규칙 정보 생성부, 상기 매핑 규칙을 기반으로 상기 제 1 온톨로지 스키마 및 상기 제 2 온톨로지 스키마를 서로 매핑하여, 통합 온톨로지 스키마를 생성하는 온톨로지 매핑부 및 상기 통합 온톨로지 스키마가 저장된 통합 온톨로지 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한,　상기 데이터 통합부는, 상기 통합 데이터 및 상기 통합 온톨로지 스키마를 기반으로, 상기 서비스 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인터페이스부는, 상기 제1 오픈 데이터를 수신하기 위하여 제 1 인터페이스를 포함하는 제 1 오픈 데이터 어댑터 및 상기 제 2 오픈 데이터를 수신하기 위하여 제 2 인터페이스를 포함하는 제 2 오픈 데이터 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 다른 실시예에 따른 데이터 서비스 제공 방법은, 어플리케이션에 제공하는 서비스 목적에 따라 온톨로지 스키마를 정의하는 단계, 외부의 서로 다른 데이터 소스로부터 제1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 수신하는 단계, 상기 제 1 오픈 데이터 및 상기 제 2 오픈 데이터를 RDF 데이터 포맷으로 변환하는 단계, 변환된 상기 제 1 오픈 데이터 및 변환된 상기 제 2 오픈 데이터를 통합하여 통합 데이터를 생성하는 단계, 상기 통합 데이터와 상기 온톨로지 스키마를 매핑하여 서비스 데이터를 생성하는 단계 및 상기 어플리케이션에 상기 서비스 데이터를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 데이터 서비스 시스템 및 데이터 서비스 제공방법은, 다양하게 존재하는 오픈데이터를 외부의 다양한 데이터 베이스들로부터 수신하여, 서비스의 목적에 따라 생성된 온톨로지 기반으로 오픈 데이터를 통합하는 통합 데이터를 생성하여 이를 사용자에게 효율적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.
　　　　　　　도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 서비스 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 데이터 관리부를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서비스 데이터 관리부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통합부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 제공부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 서비스 제공 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 본 개시의 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 개시를 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 특허청구범위의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 개시의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.
본 발명의 실시예들을 설명하기에 앞서 이하에서 사용할 용어들과 개념을 간략히 설명한다.
시맨틱 기술은 사람이 화면을 읽고 의미를 이해하는 것처럼 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어와 규칙들을 정해 놓아 컴퓨터 사이의 의사소통을 가능하게 하는 지능형 기술을 의미한다. 시맨틱 기술에서는 해당 환경에 속하는 객체들 간의 관계-의미 정보(semanteme)를 기계, 즉 컴퓨터가 처리할 수 있는 온톨로지(ontology) 형태로 표현하고, 이를 자동화된 기계가 처리하도록 하는 것을 목표로 하고 있다. 온톨로지란 사람들이 사물에 대해 생각하는 바를 추상화하고 공유한 모델로서, 정형화되고 개념의 유형이나 사용상의 제약 조건들이 명시적으로 정의된 기술을 말한다.　 컴퓨터 과학 분야에서 온톨로지는 특정한 도메인을 표현하는 데이터 모델로서 특정한 도메인(domain)에 속하는 개념과 개념 사이의 관계를 기술하는 정형 데이터로 정의된다. 온톨로지는 시맨틱 기술을 구현할 수 있는 도구로써, 데이터를 의미적으로 연결할 수 있는 도구로 사용되며, 컴퓨터에서 사람이 갖고 있는 사물에 대한 개념을 일종의 데이터베이스의 형태로 가공하여 처리할 수 있도록 해 준다.
온톨로지의 구성 요소는 클래스(class), 인스턴스(instance), 관계(relation), 속성(property)으로 구분할 수 있다. 클래스는 일반적으로 우리가 사물이나 개념 등에 붙이는 이름을 말한다고 설명할 수 있다. "키보드", "모니터", "사랑"과 같은 것은 모두 클래스라고 할 수 있다. 반면, 인스턴스는 사물이나 개념이 구체물이나 사건 등의 실질적인 형태로 나타난 그 자체를 의미한다. 즉, "LG전자 ST-500 슬림키보드", "삼성 싱크마스터 Wide LCD 모니터", "로미오와 줄리엣의 사랑"은 일반적으로 인스턴스라 볼 수 있다. 이와 같은 클래스와 인스턴스의 구분은 응용과 사용목적에 따라서 매우 달라질 수 있다. 즉, 같은 표현의 개체가 어떠한 경우에는 클래스가 되었다가 다른 경우에는 인스턴스가 될 수 있다.
관계는 클래스/인스턴스 간에 존재하는 관계들을 칭하며, 일반적으로 분류적인 관계(taxonomic relation)와 비분류적인 관계(non-taxonomic relation)로 구분할 수 있다. 분류적인 관계는 클래스/인스턴스들의 개념 분류를 위하여, 보다 폭넓은 개념과 구체적인 개념들로 구분하여 계층적으로 표현하는 관계이다. 예를 들어, "사람은 동물이다"와 같은 개념 간 포함관계를 나타내기 위한 "isA" 관계가 그것이다. 분류적인 관계가 아닌 관계를 비분류적인 관계라 한다. 예를 들어, "운동으로 인해 건강해진다"는 것은 "cause" 관계(인과관계)를 이용하여 표현한다.
속성은 클래스나 인스턴스의 특정한 성질/성향 등을 나타내기 위하여, 클래스나 인스턴스를 특정한 값(value)와 연결시킨 것이다. 예를 들어, "삼성 싱크마스터 Wide LCD 모니터는 24인치이다."라는 것을 표현하기 위하여, hasSize와 같은 속성을 정의할 수 있다.
일반적으로 관계와 속성은 굳이 구분하여 칭하지 않는 경우가 많다. "isA(사람, 동물)", "cause(운동, 건강)", "hasSize(삼성 싱크마스터 Wide LCD, 24 인치)"와 같은 실제 클래스/인스턴스들 사이의 관계로 선언한 관계/속성을 관계/속성 인스턴스(relation/property instance)라고 부르기도 하는데, 이는 "isA", "cause", "hasSize" 등과 같이 정의하여 명명한 관계/속성과의 구분을 위하여서이다.
이러한 시맨틱 기술 분야에서는 관계를 표현하기 위한 수단으로서 트리플(triple)이라는 표현 형태를 사용한다. 트리플이란, 주어(subject), 술어(predicate), 객체(object)의 형태로 개념을 표현하는 것을 말한다. 각각의 주어, 술어, 객체는 XML의 URI(Uniform Resource Identifier)로 표현될 수 있으며, 현재 시맨틱 웹 온톨로지를 기술하는 표준 언어로 W3C에서 제안한 RDF, OWL 그리고 ISO에서 제안한 TopicMaps 등이 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 서비스 시스템(100)을 나타내는 도면이다. 도 1 을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 서비스 시스템(100)은 인터페이스부(110), 데이터 통합부(120), 서비스 데이터 관리부(130) 및 서비스 제공부(140)를 포함한다.
인터페이스부(110)는 외부의 데이터 풀(data pool)로부터 오픈 데이터 (OPD)를 입력 받을 수 있다. 인터페이스부(110)는 데이터 풀로부터 입력받은 복 수개의 오픈 데이터(OPD)를 오픈 데이터 그룹(OPDG)으로 데이터 통합부(120)에 제공할 수 있다. 인터페이스부(110)에 오픈 데이터를 제공하는 데이터 풀은 다양한 데이터 소스를 포함하는 것으로, 인터넷(internet), 데이터 베이스(database), 클라우드 소싱(cloud sourcing) 및 소셜 네트워크(social network) 등, 오픈 데이터가 생성되고 보유되며 유통될 수 있는 것을 나타낼 수 있다. 또한, 데이터 풀은 대중 또는 개인에 의해 직접 제공되는 오픈 데이터도 포함할 수 있다. 오픈 데이터란, 사용자들이 사용할 수 있도록 공개된 공공 데이터를 지칭할 수 있다. 오픈 데이터(OPD)의 형태는 CSV, 엑셀파일, RDF 등과 같은 정적 파일이거나, CKAN과 같은 데이터 카탈로그 시스템 형태, 오픈 API 형태 등에 해당할 수 있다.
데이터 풀로부터 비정형 데이터(informal data 또는 unstructured data) 또는 정형 데이터(formal data 또는 structured data)를 포함하는 오픈 데이터를 입력 받는다. 비정형 데이터는 고정된 형태로 구현되지 아니하는 데이터로, 대응되는 필드(field)에 대응되는 콘텐츠(contents)가 포함되는 정형 데이터(formal data 또는 structured data)와 대비된다. 고정된 필드에 저장되지는 않지만, 메타데이터(metadata)나 스키마(schema) 등을 포함하는 데이터로, XML이나 HTML은 반정형 데이터로 분류될 수는 있으나, 본 발명은 반정형 데이터를 비정형 데이터의 일 유형으로 전제될 수 있음을 알려둔다.
데이터 통합부(120)는 복수의 오픈 데이터들을 포함하는 오픈 데이터 그룹(OPDG)를 수신하여, 각각의 오픈 데이터들의 포맷(format)을 하나의 통일된 포맷으로 변환할 수 있다. 일 실시예로, 오픈 데이터는 CSV(comma separated value), 엑셀 (Excel), HTML(HypertextMarkup Language), PDF(Portable Document Format), XML(Extensible markup language) 등의 데이터 형태일 수 있다. 데이터 통합부(120)는 변환 템플릿을 기반으로 다양한 포맷을 가지는 오픈 데이터들을 통일된 포맷을 가지도록 변환할 수 있다. 데이터 통합부(120)는 오픈 데이터들의 구조인 필드, 포맷 등을 분석하고, 분석된 오픈 데이터들의 구조를 기반으로 상기 변환 템플릿을 생성할 수 있다. 일 실시예로, 데이터 통합부(120)는 외부로부터 수신한 각각의 오픈 데이터들의 포맷을 RDF(Resource Description Framework) 데이터 포맷으로 통일하여 변환할 수 있다.
데이터 통합부(120)는 각각의 오픈 데이터간의 관계를 분석하여, 통합 데이터 규칙을 생성할 수 있다. 상기 통합 데이터 규칙을 기반으로, 오픈 데이터들을 통합한 통합 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 오픈 데이터들은 데이터 통합부(120)에 의하여 RDF 데이터 포맷으로 변환될 수 있으며, RDF 데이터 포맷으로 변환된 오픈 데이터들을 통합한 통합 데이터는 RDF 데이터 포맷을 가질 수 있다.
서비스 데이터 관리부(130)는 사용자에게 데이터 제공 서비스를 제공하기 위하여, 서비스 목적에 따라 공간, 시간, 사용자, 서비스 정책, 해당 서비스 등 이들 간의 관계를 정의한 온톨로지 스키마를 정의할 수 있다. 정의된 온톨로지 스키마는 온톨로지 스키마 저장부(미도시)에 저장될 수 있다. 예를 들면, 공간 온톨로지는 GPS 좌표로부터 행정 구역을 도출할 수 있는 스키마, 시간 온톨로지는 입력 시간 정보로부터 계절, 절기, 새벽, 오후 등을 도출할 수 있는 스키마, 헬스케어 서비스 온톨로지는 개인 병력, 혈압, 혈당 측정 결과로부터 건강 상태를 파악할 수 있는 스키마 등으로 정의될 수 있다. 또한, 서비스 데이터 관리부(130)는 외부로부터 입력된 오픈 데이터들을 온톨로지 스키마에 매핑하는 방법을 정의한 매핑 규칙을 생성할 수 있다. 서비스 데이터 관리부(130)는 온톨로지 스키마 및 매핑 규칙 중 적어도 하나를 포함하는 온톨로지 정보(OI)를 데이터 통합부(120)에 제공할 수 있다.
데이터 통합부(120)는 서비스 데이터 관리부(130)에서 정의한 온톨로지 스키마와 상기 통합 데이터를 기반으로, 어플리케이션(1)에 제공하는 서비스 데이터(SD)를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 데이터 통합부(120)는 상기 온톨로지 스키마에 통합 데이터들을 매핑하고, 매핑 데이터를 생성하고, 상기 매핑 데이터를 포함하는 서비스 데이터(SD)를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 매핑 데이터는 RDF 데이터 포맷을 가지는 트리플(triple)에 해당할 수 있으며, 이에 대하여, 자세한 서술은 후술하기로 한다. 서비스 데이터(SD)는 서비스 데이터 관리부(130)에 저장될 수 있다.
서비스 제공부(140)는 어플리케이션(1)으로부터 서비스 데이터를 요청하기 위한 질의(Query)를 수신하여, 질의(Query)를 분석한 후에, 서비스 데이터 요청 신호(RS)를 서비스 데이터 관리부(130)에 제공할 수 있다. 서비스 데이터 관리부(130)는 이에 응답하여 요청된 서비스 데이터(RSD)를 서비스 제공부(140)에 제공하며, 서비스 제공부(140)는 어플리케이션(1)에 요청된 서비스 데이터(RSD)를 제공할 수 있다. 더 나아가, SPARQL Endpoint, RESTful API 등의 다양한 어플리케이션이 데이터 서비스 시스템(100)에 접근할 수 있도록, 서비스 제공부(140)는 다양한 어플리케이션 각각에 대응하는 인터페이스를 포함할 수 있다.
어플리케이션(1)은 서비스 제공부(140)를 통하여, 서비스 데이터 관리부(130)에 새로운 온톨로지 스키마를 정의하는 데 필요한 서비스 정보를 제공할 수 있으며, 서비스 데이터 관리부(130)는 상기 새로운 서비스 정보를 기반으로 새로운 온톨로지 스키마를 정의할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부(110)를 나타내는 도면이다. 도 2를 참고하면, 인터페이스부(110)는 제1 내지 제n 오픈 데이터(OPD_1~OPD_n)를 입력 받기 위하여, 각각의 데이터 포맷에 대응하는 제1 내지 제n 오픈 데이터 어댑터(110_1~110_n)를 포함한다.
인터페이스부(110)는 외부로부터 제1 내지 제n 오픈 데이터(OPD_1~OPD_n)를 입력받을 수 있다. 제1 내지 제n 오픈 데이터(OPD_1~OPD_n)의 오픈 데이터 형태는 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1 오픈 데이터(OPD_1)는 엑셀 파일과 같은 정적 파일 형식 해당될 수 있으며, 제2 오픈 데이터(OPD_2)는 CKAN과 같은 데이터 카탈로그 시스템 형식에 해당될 수 있고, 제n 오픈 데이터(OPD_n)는 오픈 API의 형태를 가질 수 있다. 따라서, 인터페이스부(110)는 제1 오픈 데이터(OPD_1)를 입력 받을 수 있도록, 상기 정적 파일 형식에 대응되는 제1 인터페이스를 포함하는 제1 오픈 데이터 어댑터(110_1)를 포함하고, 제2 오픈 데이터(OPD_2)를 입력 받을 수 있도록, 상기 데이터 카탈로그 시스템 형식에 대응되는 제2 인터페이스를 포함하는 제2 오픈 데이터 어댑터(110_2)를 포함하고, 제n 오픈 데이터(OPD_n)를 입력 받을 수 있도록, 상기 오픈 API 형식에 대응되는 제n 인터페이스를 포함하는 제n 오픈 데이터 어댑터(110_n)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 국한되지 않으며, 더 다양한 오픈 데이터 형식을 가지는 오픈 데이터를 입력 받기 위해, 이에 대응하는 오픈 데이터 어댑터를 더 포함할 수 있다. 인터페이스부(110)는 복수의 오픈 데이터들(OPD_1~OPD_n)을 한번에 오픈 데이터 그룹(OPDG)으로 도 1 의 데이터 통합부(120)에 제공할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 데이터 관리부(130a)를 나타내는 도면이다. 도 3 을 참고하면, 서비스 데이터 관리부(130a)는 온톨로지 정의부(131a), 규칙 정보 생성부(132a), 온톨로지 정보 저장부(134a) 및 서비스 데이터 저장부(135a)를 포함한다.
온톨로지 정의부(131a)는 어플리케이션에 제공하는 서비스의 목적에 따라 공간, 시간, 사용자, 서비스 정책, 해당 서비스 등 이들 간의 관계를 정의한 적어도 하나의 온톨로지 스키마를 정의할 수 있다. 온톨로지 정의부(131a)는 어플리케이션으로부터 서비스 정보(SI)를 수신하여, 서비스 정보를 기반으로 온톨로지 스키마를 정의할 수 있다.
규칙 정보 생성부(132a)는 도 1 의 데이터 통합부(120)에서 오픈 데이터들을 통합하여 생성한 통합 데이터를 온톨로지 스키마에 매핑하는 방법을 정의하는 제1 매핑 규칙을 생성할 수 있다. 상기 제1 매핑 규칙은 온톨로지 정의부(131a)에서 정의된 온톨로지 스키마를 기반으로 생성될 수 있다. 일 실시예로, 제 1 매핑 규칙은 RDF 데이터 포맷을 가지는 통합 데이터의 트리플 리소스와 정의된 온톨로지 스키마의 개체가 동일 그룹 관계인지, 동의 관계인지, 상/하위 관계인지, 상/하위 그룹 관계인지, 동의어 관계 등의 특정한 관계를 나타내는 것 일 수 있다. 다만, 이는 일 실시예로서 이에 국한되지 않으며, 상기 특정한 관계는 동의 관계뿐만 아니라 반의 관계, 유사 관계 등을 나타낸 것일 수 있다. 온톨로지 스키마의 개체의 의미는 클래스, 클래스에 속한 객체인 인스턴스 및 인스턴스의 성질을 나타내는 속성을 의미한다. 더 나아가, 어플리케이션으로부터 데이터 서비스 시스템이 질의를 수신하였을 때, 질의를 기반으로 추론을 하기 위한 추론 규칙, 즉 추론을 위한 사용자 정의 규칙 등을 생성할 수 있다.
온톨로지 정보 저장부(134a)는 온톨로지 정의부(131a)로부터 정의된 온톨로지 스키마를 저장할 수 있다. 또한, 온톨로지 정보 저장부(134a)는 규칙 정보 생성부(132a)로부터 정의된 제1 매핑 규칙 및 추론 규칙을 저장할 수 있다. 온톨로지 정보 저장부(134a)는 도 1 의 데이터 통합부(120)에 온톨로지 스키마 및 제 1 매핑 규칙 중 적어도 하나를 포함하는 온톨로지 정보(OI)를 데이터 통합부(120)에 제공할 수 있다.
서비스 데이터 저장부(135a)는 도 1 의 데이터 통합부(120)로부터 생성된 서비스 데이터(SD)를 수신하여, 저장할 수 있다. 도 1 의 서비스 제공부(140)로부터 서비스 데이터 요청 신호(RS)를 수신한 경우, 이에 응답하여 요청된 서비스 데이터(RSD)를 서비스 제공부(140)에 제공할 수 있다. 일 실시예로, 서비스 데이터 저장부(135a)는 서비스 데이터(SD)를 온톨로지 정의부(131a) 및 규칙 정보 생성부(132a)에 피드백 정보로서 제공할 수 있다. 온톨로지 정의부(131a)는 피드백 정보를 참고하여, 온톨로지 스키마 기반으로 적절한 서비스 데이터(SD)가 생성되었는지 판단하고, 적절하지 않은 서비스 데이터(SD)가 생성된 경우, 정의된 온톨로지 스키마를 수정할 수 있다. 또한, 규칙 정보 생성부(132a)는 피드백 정보를 참고하여, 제 1 매핑 규칙을 기반으로 적절한 서비스 데이터(SD)가 생성되었는지 판단하고, 적절하지 않은 서비스 데이터(SD)가 생성된 경우, 정의된 제 1 매핑 규칙을 수정할 수 있다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서비스 데이터 관리부(130b)를 나타내는 도면이다. 도 4 를 참고하면, 서비스 데이터 관리부(130b)는 온톨로지 정의부(131b), 규칙 정보 생성부(132b), 온톨로지 정보 저장부(134a) 및 서비스 데이터 저장부(135a)를 포함한다.
온톨로지 정의부(131b)는 어플리케이션에 제공하는 서비스의 목적에 따라 공간, 시간, 사용자, 서비스 정책, 해당 서비스 등 이들 간의 관계를 정의한 복수의 온톨로지 스키마들을 정의할 수 있다. 일 실시예로, 온톨로지 정의부(131b)는 제1 어플리케이션으로부터 제1 서비스 정보(SI_1)를 수신하여, 제 1서비스 정보(SI_1)를 기반으로 제 1 온톨로지 스키마를 정의할 수 있다. 또한, 온톨로지 정의부(131b)는 제2 어플리케이션으로부터 제2 서비스 정보(SI_2)를 수신하여, 제 2서비스 정보(SI_2)를 기반으로 제 2 온톨로지 스키마를 정의할 수 있다.
규칙 정보 생성부(132b)는 정의된 복수의 온톨로지 스키마들간에 매핑하는 방법을 정의하는 제 2 매핑 규칙을 생성할 수 있다. 상기 제 2 매핑 규칙은 온톨로지 정의부(131b)에서 정의된 복수의 온톨로지 스키마들을 기반으로 생성될 수 있다. 일 실시예로, 복수의 온톨로지 스키마들 각각의 개체에 대하여, 각각의 개체가 동일 그룹 관계인지, 동의 관계인지, 상/하위 관계인지, 상/하위 그룹 관계인지, 동의어 관계 등의 개체간 특정한 관계를 나타낸 것 일 수 있다. 동일 그룹(equivalentClass)은 동의어 개체로 추출된 클래스 간을 연결한다. 동의 관계(equivalentProperty)는 동의어 관계로 추출된 속성들을 연결한다. 상/하위 관계(subPropertyOf)는 상/하위 관계로 추출된 속성 간을 연결한다. 상/하위 그룹(subClassOf)은 상/하위 관계로 추출된 클래스들을 연결한다. 동의어(sameAs)는 동일한 의미로 식별된 인스턴스 간을 연결한다. 상기 개체의 의미는 개체는 클래스, 클래스에 속한 객체인 인스턴스 및 인스턴스의 성질을 나타내는 속성을 의미하며, 상기 특정한 관계는 동의 관계뿐만 아니라 반의 관계, 유사 관계 등을 나타낸 것일 수 있다. 또한, 전술한대로, 규칙 정보 생성부(132b)는 제1 매핑 규칙을 생성할 수 있으며, 이 때의 제 1 매핑 규칙은 오픈 데이터들을 통합하여 생성한 통합 데이터를 통합 온톨로지 스키마에 매핑하는 방법을 정의할 수 있다. 어플리케이션으로부터 데이터 서비스 시스템이 질의를 수신하였을 때, 질의를 기반으로 추론을 하기 위한 추론 규칙, 즉 추론을 위한 사용자 정의 규칙 등을 생성할 수 있다.
온톨로지 매핑부(133b)는 상기 제 2 매핑 규칙을 기반으로, 복수의 온톨로지 스키마들간에 매핑 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예로, 제 1 온톨로지 스키마와 제 2 온톨로지 스키마가 정의된 경우, 제 1 온톨로지 스키마와 제 2 온톨로지 스키마간에 매핑 동작을 수행하여, 통합 온톨로지 스키마를 생성할 수 있다. 이를 통해, 도메인이 서로 다른 온톨로지 스키마의 클래스, 속성, 인스턴스 간의 관계를 서로 매핑하여 상호 보완적인 도메인간의 관계 정립을 위해 사용될 수 있다.
온톨로지 정보 저장부(134b)는 온톨로지 정의부(131b)로부터 정의된 복수의 온톨로지 스키마들을 저장할 수 있다. 온톨로지 매핑부(133b)로부터 생성된 통합 온톨로지 스키마를 저장할 수 있다. 또한, 온톨로지 정보 저장부(134b)는 규칙 정보 생성부(132b)로부터 정의된 제1 매핑 규칙 및 추론 규칙을 저장할 수 있다. 온톨로지 정보 저장부(134a)는 도 1 의 데이터 통합부(120)에 복수의 온톨로지 스키마들, 통합 온톨로지 스키마 및 제 1 매핑 규칙 중 적어도 하나를 포함하는 온톨로지 정보(OI)를 데이터 통합부(120)에 제공할 수 있다.
서비스 데이터 저장부(135b)는 도 3 에 개시된 서비스 데이터 저장부(135a)와 대응되는 바 자세한 서술은 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통합부(120)를 나타내는 도면이다. 데이터 통합부(120)는 데이터 포맷 변환부(122), RDF 데이터 저장부(124) 및 데이터 통합 관리부(128)를 포함한다.
데이터 통합부(120)는 도 1의 인터페이스부(110)로부터 복수의 오픈 데이터를 포함하는 오픈 데이터 그룹(OPDG)을 수신하고, 도 1 의 서비스 데이터 관리부(130)로부터 온톨로지 정보(OI)를 수신할 수 있다. 데이터 통합부(120)는 온톨로지 정보(OI)를 기반으로, 서비스 데이터(SD)를 생성할 수 있다.
데이터 포맷 변환부(122)는 데이터 변환부(122a) 및 RDF 데이터 변환부(122b)를 포함할 수 있다. 오픈 데이터는 CSV(comma separated value), 엑셀(Excel), HTML(HypertextMarkup Language), PDF(Portable Document Format), XML(Extensible markup language) 등의 데이터 형태일 수 있다. 정형 데이터 변환부(122a)는 변환 템플릿을 기반으로 다양한 포맷을 가지는 오픈 데이터들을 정형 데이터 형태으로 변환할 수 있다. 정형 데이터 변환부(122a)는 오픈 데이터(OPD)의 구조인 필드, 포맷 등을 분석하고, 분석된 오픈 데이터(OPD)의 구조를 기반으로 상기 변환 템플릿을 생성할 수 있다.
RDF 데이터 변환부(122b)는 상기 정형 데이터 형태로 변환된 오픈 데이터를 RDF 데이터 포맷을 가지도록 변환할 수 있다. 더 나아가, RDF 데이터 변환부(122b)는 오픈 데이터 그룹(OPDG)을 직접 수신하여, 각각 서로 다른 데이터 포맷을 가지는 오픈 데이터를 RDF 데이터 포맷을 가지도록 변환할 수 있다. RDF 데이터 변환부(122b)로부터 RDF 데이터 포맷을 가지도록 변환된 오픈 데이터는 RDF 데이터 저장부(124)에 저장될 수 있다.
데이터 통합 관리부(128)는 데이터 통합 규칙 생성부(128a), 통합 데이터 생성부(128b) 및 데이터 매핑부(128c)를 포함할 수 있다. 데이터 통합 규칙 생성부(128a)는 RDF 데이터 포맷으로 변환된 오픈 데이터들을 통합하기 위하여 참조되는 데이터 통합 규칙을 생성할 수 있다. 데이터 통합 규칙은 RDF 데이터 포맷으로 변환된 오픈 데이터들을 기반으로 생성될 수 있다. 일 실시예로, RDF 데이터 포맷으로 변환된 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 통합하는 경우에는, 데이터 통합 규칙은 제 1 오픈 데이터의 트리플 리소스와 제 2 오픈 데이터의 트리플 리소스가 동일 그룹 관계인지, 동의 관계인지, 상/하위 관계인지, 상/하위 그룹 관계인지, 동의어 관계 등의 특정한 관계를 나타내는 것 일 수 있다. 상기 특정한 관계는 동의 관계뿐만 아니라 반의 관계, 유사 관계 등을 나타낸 것일 수 있다.
통합 데이터 생성부(128b)는 데이터 통합 규칙을 기반으로, RDF 데이터 포맷으로 변환된 오픈 데이터들을 통합하여 통합 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 데이터 통합 규칙을 기반으로 오픈 데이터들간의 트리플 리소스를 매핑시켜, 트리플을 생성하여, 상기 트리플을 포함하는 통합 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, "서울시 열린 데이터광장" 이라는 외부 데이터 소스로부터 "고등학교 개황"에 대한 제 1 오픈 데이터를 입력받고, "통계청"이라는 외부 데이터 소스로부터 "서울시 고등학교 현황"에 대한 제 2 오픈 데이터를 입력받은 경우에, 데이터 통합 규칙을 참고하여, 제 1 오픈 데이터의 트리플 리소스 중 '구분별' 이란 리소스와 제 2 오픈 데이터의 트리플 리소스 중 '설립'이란 리소스를 동의어 관계로 연결시켜줌으로써, 트리플을 생성할 수 있다. 일 실시예로, 이러한 트리플은 URI형식으로 <http://kostat.go.kr/구분별>,<http://www.w3.org/2002/07/owl#sameAs>, <http://lod.seoul.go.kr/설립>과 같은 트리플로 생성될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참고하면, 데이터 매핑부(128c)는 서비스 데이터 관리부(130a)로부터 온톨로지 정보(OI)를 수신할 수 있다. 일 실시예로, 온톨로지 정보(OI)는 제 1 매핑 규칙 및 온톨로지 스키마 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 데이터 매핑부(128c)는 온톨로지 정보(OI)를 기반으로, 통합 데이터를 온톨로지 스키마에 매핑할 수 있다. 데이터 매핑부(128c)는 매핑을 수행한 결과, 매핑 데이터를 생성할 수 있고, 통합 데이터 및 매핑 데이터를 포함하는 서비스 데이터(SD)를 생성할 수 있다. 데이터 매핑부(128c)는 서비스 데이터(SD)를 도 1 의 서비스 데이터 관리부(130)에 제공할 수 있다.
매핑 데이터는 RDF 데이터 포맷을 가지는 트리플일 수 있다. 트리플은 통합 데이터의 트리플 리소스와 온톨로지 스키마의 개체와의 관계를 나타내는 데이터일 수 있다. 데이터 매핑부(128c)의 구체적인 매핑 동작을 예시적으로 서술하면, 온톨로지 스키마는 주요 도시별 삶의 질 만족도에 관한 정보를 제공하기 위한 서비스를 위하여 정의된 경우에, "환경, 교육, 교통" 등의 개체를 포함할 수 있다. 통합 데이터는 "학생당 교사수, 대중교통 라인수, 오염지수" 등의 트리플 리소스를 포함할 수 있다. 이 때, 데이터 매핑부(128c)는 온톨로지 정보(OI)를 기반으로 온톨로지 스키마의 "환경"을 통합 데이터의 "오염지수"와 연결할 수 있으며, 온톨로지 스키마의 "교육"을 통합 데이터의 "학생당 교사수"와 연결할 수 있으며, 온톨로지 스키마의 "교통"을 통합 데이터의 "대중교통 라인수"와 연결할 수 있다. 매핑한 결과로서, RDF 데이터 포맷을 가지는 트리플을 매핑 데이터로서 생성할 수 있다.
또 다른 실시예로서, 도 4 및 도 5를 참고하면, 데이터 매핑부(128c)는 서비스 데이터 관리부(130b)로부터 온톨로지 정보(OI)를 수신할 수 있다. 일 실시예로, 온톨로지 정보(OI)는 복수의 온톨로지 스키마들, 통합 온톨로지 스키마 및 제 1 매핑 규칙 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 데이터 매핑부(128c)는 온톨로지 정보(OI)를 기반으로, 통합 데이터를 통합 온톨로지 스키마에 매핑할 수 있다. 매핑을 수행한 결과, 매핑 데이터를 생성할 수 있으며, 통합 데이터 및 매핑 데이터를 포함하는 서비스 데이터(SD)를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 매핑 데이터는 RDF 데이터 포맷을 가지는 트리플일 수 있다. 상기 트리플은 통합 데이터의 트리플 리소스와 통합 온톨로지 스키마의 개체와의 관계를 나타내는 데이터일 수 있다. 서비스 데이터(SD)는 RDF 데이터 포맷을 가질 수 있다. 서비스 데이터(SD)는 서비스 데이터 제공부(128d)에 저장될 수 있으며, 서비스 데이터 관리부(130b)가 포함하는 서비스 데이터 저장부(135b)에 저장할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 제공부(140)를 나타내는 도면이다. 도 6을 참고하면, 서비스 제공부(140)는 질의 분석부(142) 및 질의 결과 제공부(144)를 포함한다.
질의 분석부(142)는 어플리케이션(1)으로부터 API(2)를 통해 질의(Query)를 수신하고, 질의(Query) 분석하고, 도 1 의 서비스 데이터 관리부(130)에 저장된 서비스 데이터로부터 질의에 의한 요청된 데이터(RD)를 추출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 질의 분석부(142)는 사용자로부터 입력된 질의 또는 네트워크를 통하여 수신된 질의에 대한 판독 작업을 수행하며, 여기서 질의는 예를 들어, 일반적인 DBMS(Database management system)에서의 SQL(Structured Query Language, 구조화 질의어)의 형태일 수 있다. 질의 결과 제공부(144)는 질의부(142)에 의해 요청된 데이터(RD)를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 데이터 서비스 시스템은 외부로부터 오픈 데이터들을 입력받고, 이를 통일된 포맷으로 변환하여, 오픈 데이터들을 통합하고, 정의된 온톨로지 스키마를 기반으로 서비스 데이터를 생성할 수 있다. 상기 정의된 온톨로지 스키마를 기반으로 생성된 질의를 수신받아 다양한 서비스 데이터를 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 서비스 제공 방법(S100)을 나타내는 도면이다. 어플리케이션에 제공되는 서비스 목적에 따라 온톨로지 스키마를 정의한다(S110). 외부로부터 서로 다른 데이터 소스로부터 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 수신한다(S120). 수신된 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 RDF 데이터 포맷으로 변환한다(S130). 변환된 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 통합하여, 통합 데이터를 생성한다(S140). 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 기반으로 데이터 통합 규칙을 생성할 수 있으며, 데이터 통합 규칙을 기반으로 통합 데이터를 생성할 수 있다. 통합 데이터와 상기 온톨로지 스키마를 매핑하여 서비스 데이터를 생성한다(S150). 온톨로지 스키마를 기반으로 매핑 규칙을 생성할 수 있으며, 매핑 규칙을 기반으로 통합 데이터와 상기 온톨로지 스키마를 매핑하여, 매핑 데이터를 생성할 수 있다. 서비스 데이터는 통합 데이터 및 매핑 데이터를 포함할 수 있다. 어플리케이션에 서비스 데이터를 제공한다(S160).
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 어플리케이션에 서비스를 제공하는 데이터 서비스 시스템에 대한 것으로,상기 어플리케이션에 요청된 서비스 데이터를 제공하는 서비스 제공부;
    상기 서비스 목적에 따라 정의한 다수의 온톨로지 스키마(ontology schema)들 각각의 클래스간의 관계, 속성간의 관계 및 인스턴스 간의 관계에 따른 온톨로지 매핑 규칙을 기반으로 상기 온톨로지 스키마들간의 매핑 동작을 수행하여 통합 온톨로지 스키마를 생성하고, 상기 통합 온톨로지 스키마를 관리하는 서비스 데이터 관리부;
    외부의 서로 다른 데이터 소스(data source)로부터 제 1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 입력받는 인터페이스부; 및
    상기 제1 오픈 데이터 및 상기 제2 오픈 데이터의 관계를 분석하여 생성한 데이터 통합 규칙을 기반으로, 상기 제1 오픈 데이터 및 상기 제2 오픈 데이터를 통합한 통합 데이터를 생성하고, 통합 매핑 규칙을 기반으로 상기 통합 데이터를 상기 통합 온톨로지 스키마에 매핑하여, 상기 서비스 데이터를 생성하는 데이터 통합부를 포함하고,
    상기 서비스 데이터 관리부는,
    상기 온톨로지 스키마들을 각각 정의하고 관리하며, 상기 서비스 데이터를 수신하여 상기 서비스 데이터를 기반으로 상기 온톨로지 스키마들을 수정하는 온톨로지 정의부; 및
    상기 온톨로지 매핑 규칙 및 상기 통합 매핑 규칙을 정의하고 관리하며, 상기 서비스 데이터를 수신하여 상기 서비스 데이터를 기반으로 상기 통합 매핑 규칙을 수정하는 규칙 정보 생성부를 포함하는 데이터 서비스 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터 통합부는,
    상기 통합 데이터를 상기 통합 온톨로지 스키마에 매핑 동작을 수행하여 매핑 데이터를 생성하고, 상기 매핑 데이터를 포함하는 상기 서비스 데이터를 생성하는 데이터 통합 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 서비스 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 통합부는,
    상기 제 1 오픈 데이터 및 상기 제 2 오픈 데이터의 데이터 포맷을 RDF(resource description framework) 기반 데이터 포맷으로 변환하는 데이터 포맷 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 서비스 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서비스 데이터 관리부는,
    상기 통합 온톨로지 스키마가 저장된 통합 온톨로지 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 서비스 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스부는,
    상기 제1 오픈 데이터를 수신하기 위하여 제 1 인터페이스를 포함하는 제 1 오픈 데이터 어댑터 및 상기 제 2 오픈 데이터를 수신하기 위하여 제 2 인터페이스를 포함하는 제 2 오픈 데이터 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 서비스 시스템.
  7. 어플리케이션에 제공하는 서비스 목적에 따라 다수의 온톨로지 스키마들을 정의하는 단계;
    상기 온톨로지 스키마들 각각의 클래스간의 관계, 속성간의 관계 및 인스턴스간의 관계에 따른 온톨로지 매핑 규칙을 기반으로 상기 온톨로지 스키마들간의 매핑 동작을 수행하여, 통합 온톨로지 스키마를 생성하는 단계;
    외부의 서로 다른 데이터 소스로부터 제1 오픈 데이터 및 제 2 오픈 데이터를 수신하는 단계;
    상기 제 1 오픈 데이터 및 상기 제 2 오픈 데이터를 RDF 데이터 포맷으로 변환하는 단계;
    변환된 상기 제 1 오픈 데이터 및 변환된 상기 제 2 오픈 데이터를 통합하여 통합 데이터를 생성하는 단계;
    통합 매핑 규칙을 기반으로 상기 통합 데이터와 상기 통합 온톨로지 스키마를 매핑하여 서비스 데이터를 생성하는 단계;
    상기 어플리케이션에 상기 서비스 데이터를 제공하는 단계; 및
    상기 서비스 데이터를 기반으로 정의된 상기 온톨로지 스키마들을 수정하고, 상기 서비스 데이터를 기반으로 상기 통합 매핑 규칙을 수정하는 단계를 포함하는 데이터 서비스 제공 방법.
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