KR102126692B1 - IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템은, IoT 플랫폼 서버(100); 상기 IoT 플랫폼 서버(100)로부터 실시간으로 데이터를 수집하는 데이터 수집 서버(200); 실시간 모니터링, 관리 및 검색을 하는 관리 웹 서버(300); 에너지 사용량, 온도 데이터, 작업계획 및 생산 작업 공정 데이터를 수집하여 처리하고 처리한 데이터를 저장하는 데이터베이스 서버(400) 및 수집한 데이터를 사용하여 에너지 비용 예측 모델을 생성하여 데이터를 분석 하는 분석예측 서버(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템 {Real-time energy monitoring and data analysis system based on IoT}
본 발명은 단조공장의 각 공정 설비에 설치되어 있는 가스계량기, 전력량계, 온도계로부터 가스 및 전력 사용량, 온도 데이터를 수집하여 실시간으로 모니터링을 제공하고 수집한 에너지 사용량 및 에너지 원단위 추이를 분석하여 시각화하는 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템에 관한 것이다.
전 세계적으로 급격한 경제 성장으로 인하여 에너지 비용이 지속적으로 증가하고 있기 때문에 에너지를 효율적으로 관리하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 단조는 원재료를 투입하여 가열, 프레스, 절단, 열처리 등의 가공 과정을 거쳐서 제품을 생산하는 공정 작업으로 에너지 소비를 많이 필요로 한다. 이러한 에너지 소비를 효율적으로 관리하여 에너지를 절감할 수 있은 정보를 제공하는 실시간 에너지 모니터링 및 예측 기반 이상 감지 시스템이 필요로한 실정이다.
현재, 이러한 실시간 모니터링 시스템 환경 구축이 되어 있지 않은 기업의 경우, 작업자가 가스 사용량, 작업시간, 중량 등을 수기로 기입하여 최소 단위를 일별로 하여 에너지 사용량과 원단위 분석을 수행하고 있다. 이러한 수기 집계는 정확한 데이터 수집이 되지 않고 데이터 집계 오류가 발생될 수 있을 뿐 만 아니라, 실시간으로 설비별 에너지 사용량 비교 분석이 힘들다.
KR 10-2017-0141928 A
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템은 IoT 플랫폼 기반의 에너지 사용량을 실시간으로 수집하고 현장 작업자가 공정 계획 및 작업을 입력 및 관리할 수 있는 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템은, IoT 플랫폼 서버(100); 상기 IoT 플랫폼 서버(100)로부터 실시간으로 데이터를 수집하는 데이터 수집 서버(200); 실시간 모니터링, 관리 및 검색을 하는 관리 웹 서버(300); 에너지 사용량, 온도 데이터, 작업계획 및 생산 작업 공정 데이터를 수집하여 처리하고 처리한 데이터를 저장하는 데이터베이스 서버(400) 및 수집한 데이터를 사용하여 에너지 비용 예측 모델을 생성하여 데이터를 분석 하는 분석예측 서버(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 설비별 에너지 사용량을 실시간으로 분석 가능할 뿐 만 아니라 설비별로 공정 시작 및 종료 시간, 소요시간, 원소재 종류, 원소재 장입 중량 등의 정보를 수집하여 에너지 소모량 예측모형을 생성하여 에너지 절감할 수 있는 정보 제공이 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템과 연결되어 사용하고 있는 사용자들을 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 이상감지 서비스를 제공하는 단계를 표시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 관리 웹 서버 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 IoT 플랫폼 서버로부터 데이터를 수집하여 사용자가 실시간으로 데이터를 모니터링하는 순차 다이어그램이다.
도 6은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 데이터 분석 및 예측을 모델을 생성하여 시각화하기 위한 수행 단계를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 작업공정 입력 서비스를 보여주는 화면이다.
도 8은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 실시간 모니터링을 하는 대시보드(설비별 현황) 화면이다.
도 9는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 실시간 모니터링을 하는 대시보드(금일현황) 화면이다.
도 10은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 실시간 모니터링을 하는 대시보드(금월현황) 화면이다.
도 11은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 모니터링(가스, 전력) 화면이다.
도 12는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 모니터링(온도) 화면이다.
도 13은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 이력검색(가스, 전력, 온도) 화면이다.
도 14는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 분석 및 시각화 서비스(집계분석) 화면이다.
도 15는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 분석 및 시각화 서비스(원단위 분석) 화면이다.
도 16는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 생성된 예측모델의 이상감지 모니터링 서비스화면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "... 부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
그리고 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
설명에 앞서 본 명세서에는 다수의 양태 및 실시양태가 기술되며, 이들은 단순히 예시적인 것으로서 한정하는 것이 아니다.
본 명세서를 읽은 후에, 숙련자는 다른 양태 및 실시예가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해할 것이다.
이하에서 설명되는 실시양태의 상세 사항을 다루기 전에, 몇몇 용어를 정의하거나 또는 명확히 하기로 한다.
ERP(Enterprise Resource Planning, 전사적자원관리)란 기업 내 생산, 물류, 재무, 회계, 영업과 구매, 재고 등 경영 활동 프로세스들을 통합적으로 연계해 관리해 주며, 기업에서 발생하는 정보들을 서로 공유하고 새로운 정보의 생성과 빠른 의사결정을 도와주는 전사적자원관리시스템 또는 전사적통합시스템을 말한다.
MES란, Manufacturing Execution System Shop Floor의 약자로 환경의 실시간 모니터링, 제어, 물류 및 작업내역 추적 관리, 상태파악, 불량관리 등에 초점을 맞춘 현장 시스템을 말한다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템과 연결되어 사용하고 있는 사용자들을 보여주고, 도 2는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 이상감지 서비스를 제공하는 단계를 표시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 전체 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 관리 웹 서버 구조를 나타내고, 도 5는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 IoT 플랫폼 서버로부터 데이터를 수집하여 사용자가 실시간으로 데이터를 모니터링하는 순차 다이어그램이고, 도 6은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 데이터 분석 및 예측을 모델을 생성하여 시각화하기 위한 수행 단계를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 작업공정 입력 서비스를 보여주는 화면이고, 도 8은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 실시간 모니터링을 하는 대시보드(설비별 현황) 화면이고, 도 9는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 실시간 모니터링을 하는 대시보드(금일현황) 화면이고, 도 10은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 실시간 모니터링을 하는 대시보드(금월현황) 화면이고, 도 11은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 모니터링(가스, 전력) 화면이고, 도 12는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 모니터링(온도) 화면이고, 도 13은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 이력검색(가스, 전력, 온도) 화면이고, 도 14는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 분석 및 시각화 서비스(집계분석) 화면이고, 도 15는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 분석 및 시각화 서비스(원단위 분석) 화면이고, 도 16는 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예로, 설비별 생성된 예측모델의 이상감지 모니터링 서비스화면이다.
본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템은, IoT 플랫폼 서버(100); 상기 IoT 플랫폼 서버(100)로부터 실시간으로 데이터를 수집하는 데이터 수집 서버(200); 실시간 모니터링, 관리 및 검색을 하는 관리 웹 서버(300); 에너지 사용량, 온도 데이터, 작업계획 및 생산 작업 공정 데이터를 수집하여 처리하고 처리한 데이터를 저장하는 데이터베이스 서버(400) 및 수집한 데이터를 사용하여 에너지 비용 예측 모델을 생성하여 데이터를 분석 하는 분석예측 서버(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 IoT 플랫폼 서버(100)는 미리 설치된 가스계량기, 전력량계, 온도계 및 IoT 디바이스로부터 검침되는 누적지침을 무선으로 수집하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관리 웹 서버(300)는 전송되어 오는 실시간 스트림 데이터를 패킷으로 경량화 시켜, TCP soket을 통해 HTTP REST API 방식으로 관리 웹 서버에 데이터를 넘겨주면, 수집 주기처리, 전처리, 데이터유효성 검사, 포맷변환을 하여 상기 데이터베이스 서버(400)로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분석예측 서버(500)는 에너지 사용량과 예측한 사용량이 현저히 다를 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주는 이상감지 예측 서비스 기능을 제공하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템과 연결되어 사용하고 있는 사용자들을 표시한 것이다. 생산 담당자가 생산 하려는 작업계획을 입력하면 현장 작업자는 설비별로 작업을 배치하고 실시간으로 작업 공정 일시 및 다음 공정 정보를 실시간으로 입력한다. 관련 사용자들은 실시간으로 수집되고 있는 에너지 사용량 데이터를 모니터링하고 분석 및 예측 서비스를 제공받게 된다.
도 2는 데이터를 수집하여 실시간으로 데이터링 모니터링하고 예측 기반에서 이상 감지 서비스를 제공하는 단계를 표시한 것이다. 실시간으로 에너지 사용량 및 온도 데이터, 작업계획 및 생산 작업 공정 데이터를 수집하여 처리 및 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 필요에 따라 기존 ERP/MES 시스템에 저장되어 있는 데이터와 연계해서 필요한 데이터를 제공한다. 수집한 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 제공하고 수집한 에너지 사용량 및 에너지 원단위 추이를 분석하여 시각화하고 수집한 데이터로 예측 모델을 생성하여 사용량 예측치를 제공함으로써 에너지 이용 및 설비 운영을 효율적으로 하여 에너지 절감 효과를 가지도록 한다.
도 3은 개발하려는 시스템 전체 구성도이다. IoT 플랫폼 서버에서 실시간 데이터를 수집하여 어플리케이션 개발을 위해 데이터 수집 서버로 전송한다. 데이터 수집 인터페이스를 통해서 모니터링 서비스와 관리 및 검색 기능을 구현하기 위해 웹 서버를 구축한다. 에너지 관리 웹 서버에서는 데이터 수집 인터페이스와 수집된 데이터를 관리하는 기능으로 구성한다. 데이터 분석 및 예측 서버에서는 수집한 데이터를 사용하여 머신 러닝 기법을 사용하여 에너지 비용 예측 모델을 생성 및 보관한다.
사용자를 위한 클라이언트에서는 작업자 및 생산담당자의 실시간 데이터 입력을 위한 공정작업 관리 서비스, 에너지 사용량 및 사용 요금을 실시간 모니터링 할 수 있는 모니터링 서비스, 이를 분석 및 시각화하는 서비스, 데이터분석 및 예측 서버에 보관되어 있는 예측 모델을 이용하여 실시간의 에너지 사용량과 예측한 사용량이 현저히 다를 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주는 이상감지 예측 서비스 기능을 제공한다.
다음으로, IoT 플랫폼 서버(100)에 대해 상세히 설명하자면 설비공장에 가스계량기, 전력량계, 온도계 IoT 디바이스를 설치하여 게이트웨이를 통하여 검침되는 누적지침을 무선으로 수집서버로 전송하고 이러한 데이터를 에너지 관리 서버로 데이터를 전송하는 IoT 플랫폼 서버를 구축한다. 이러한 IoT 플랫폼 서버는 기존 운영하고 있는 감시제어 데이터 수집시스템(SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition)과 연동하여 에너지 사용량을 수집할 수도 있다.
다음은 도 4를 참조하여 데이터 수집과 모니터링 및 관리를 하는 관리 웹 서버(300)에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 데이터 수집, 모니터링 및 관리 웹 서버의 구조를 나타내는 것으로 데이터 수집 인터페이스와 수집된 데이터를 관리 및 검색하는 기능으로 구성되어 있다. 데이터 수집 인터페이스는 전송되어 오는 실시간 스트림 데이터를 패킷으로 경량화 시켜, TCP socket을 통해 HTTP REST API 방식으로 관리 웹 서버에 데이터를 넘겨주면, 수집 주기처리, 전처리, 데이터유효성 검사, 포맷변환을 하여 데이터베이스 서버로 전송한다.
도 5는 IoT 플랫폼 서버로부터 데이터를 수집하여 사용자가 실시간으로 데이터를 모니터링하는 순차 다이어그램을 나타낸 것이다. 실시간 데이터를 사용자에게 제공하기 위해서는 현재 몇 시간 이전의 데이터를 표시하면서 현재의 데이터를 화면에 표시하게 된다. 현재의 몇 시간 이전 데이터는 데이터 베이스 서버에서 가져오고 현재 실시간 데이터는 IoT 플랫폼에서 오는 데이터가 인증된 후 사용자 화면에 실시간으로 데이터를 푸쉬하게 된다.
IoT 플랫폼에서 수집서버로 서비스를 요청하면 에너지 관리 수집 서버에서 토큰을 발급하여 연결인증을 한다. 다음으로 모니터링 사용자 인터페이스 화면에서 실시간 데이터를 요청하면 소켓을 연결하여 수집서버에서 데이터 베이스 서버로 데이터를 요청하여 현재부터 2시간 전의 사용량 데이터가 사용자 화면에 표시된다.
발급된 토큰이 유효하면 IoT 플랫폼 서버에서 REST API 호출하고 데이터를 수집서버로 전송한다. 수집서버에서는 전송된 실시간 에너지 사용량 데이터로 캐쉬 또는 데이터베이스 서버에 있는 계산 모듈을 이용하여 사용 요금을 계산하여 모니터 사용자 인터페이스로 데이터를 푸쉬하게 된다. 필요하면 ERP 데이터베이스 서버로 접근하여 필요한 정보를 전송받는다.
도 6은 데이터 분석 및 예측을 모델을 생성하여 시각화하기 위한 수행 단계를 나타낸 것이다. 데이터 수집을 한 후 데이터 전처리를 수행한 후 머신 러닝 기법을 사용하기 위해 필요한 데이터 셋을 생성한다. 이후 데이터 분석 알고리즘을 적용하여 예측 모델을 생성한 후 평가하여 예측모델이 적합한 결과를 가지지 않을 경우 다시 모델을 생성하여 평가한 후 생성된 예측 모델을 저장해 둔다. 이후 모델을 이용하여 실시간 에너지 사용량과 예측 사용량을 비교 분석하여 결과를 시각화하고 에너지 사용량과 예측한 사용량이 현저히 다를 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주는 이상감지 예측 서비스 기능을 제공하게 된다.
다음은 도 7 내지 도 16을 참조하여 본 발명에 따른 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템의 실시 예인 시스템 구현에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 7은 현장 작업자가 작업대상인 수주목록에 맞추어 원소재를 장입도에 배치하는 가열로 장입도 관리 화면이다. 장입하는 원소재의 투입 중량이 자동 계산되며, 가열로 공정 종료 후 다음 공정으로 이동하는 화면으로 구성되어 있다. 그리고 현장 작업자는 본인이 작업할 설비별 장입도를 출력할 수 있다.
도 8은 가열로 에너지 사용량을 모니터링 하는 화면으로 현재 가열로 가열일정, 작업 진행시간, 가열로에 장입되어 있는 원소재 목록 등을 실시간으로 확인 할 수 있다. 그리고 월 기준으로 현재 사용되고 있는 누적 가스량과 전월 가스 사용량 및 열량계수가 실시간으로 업데이트 되고 있는 화면이다.
도 8,9,10은 설비별, 금일, 금월 현황을 제공하는 대시보드 화면이다.
도 11은 가스, 전력에 관한 모니터링 화면이고, 도 12는 온도에 관한 모니터링 서비스 화면이다. 설비 내에 설치되어 있는 온도센서로부터 올라오는 값을 실시간 제공하고, 시간의 흐름에 따라 가열, 대기, 문개폐, 재가열 등에 대해 온도의 변화를 나타내는 승온패턴을 표시한 화면이다.
에너지 분석 및 시각화 서비스에는 년도, 월, 일별 시간에 따라 공정별/설비별 에너지 사용량 및 사용요금에 대한 그래프를 제공하는 시계열 분석, 공정별/설비별에 따른 에너지 사용량, 월별 사용량 등에 대한 그래프가 표시된다. 그리고 년도, 일, 월별로 집계한 설비별 사용량 대비 원소재 중량에 대한 원단위 분석에 대한 그래프가 표시된다. 도 14는 집계 분석화면이고 도 15은 원단위 분석 화면이다.
도 16는 설비별 생성된 예측모델을 이용하여 실시간의 에너지 사용량과 예측한 사용량이 현저히 다를 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주는 이상감지 예측 서비스 기능을 제공하는 화면이다. 설비별 사용량과 예측치의 결과를 그래프 화면으로 시각화하여 표시하고 관련 설비의 수리이력과 알람이력 결과를 제공한다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
100 : IoT 플랫폼 서버
200 : 데이터 수집 서버
300 : 관리 웹 서버
400 : 데이터베이스 서버
500 : 분석예측 서버

Claims (4)

  1. IoT 플랫폼 서버(100);
    상기 IoT 플랫폼 서버(100)로부터 실시간으로 데이터를 수집하는 데이터 수집 서버(200);
    실시간 모니터링, 관리 및 검색을 하는 관리 웹 서버(300);
    에너지 사용량, 온도 데이터, 작업계획 및 생산 작업 공정 데이터를 수집하여 처리하고 처리한 데이터를 저장하는 데이터베이스 서버(400) 및
    수집한 데이터를 사용하여 에너지 비용 예측 모델을 생성하여 데이터를 분석 하는 분석예측 서버(500)를 포함하고,
    상기 관리 웹 서버(300)는 전송되어 오는 실시간 스트림 데이터를 패킷으로 경량화 시켜, TCP socket을 통해 HTTP REST API 방식으로 관리 웹 서버에 데이터를 넘겨주면, 수집 주기처리, 전처리, 데이터유효성 검사, 포맷변환을 하여 상기 데이터베이스 서버(400)로 전송하고,
    상기 분석예측 서버(500)는 데이터 수집을 한 후 데이터 전처리를 수행한 후 머신 러닝 기법을 사용하기 위해 필요한 데이터 셋을 생성하고, 데이터 분석 알고리즘을 적용하여 예측 모델을 생성한 후 평가하여 예측모델이 적합한 결과를 가지지 않을 경우 다시 모델을 생성하여 평가한 후 생성된 예측 모델을 저장하고, 모델을 이용하여 실시간 에너지 사용량과 예측 사용량을 비교 분석하여 결과를 시각화하고 에너지 사용량과 예측한 사용량이 현저히 다를 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주는 이상감지 예측 서비스 기능을 제공하는 데이터 분석 및 예측 모델을 생성하여 시각화하기 위한 수행 기능을 갖고, 년도, 월, 일별 시간에 따라 공정별/설비별 에너지 사용량 및 사용요금에 대한 그래프를 제공하는 시계열 분석, 공정별/설비별에 따른 에너지 사용량, 월별 사용량에 대한 그래프 표시와 년도, 일, 월별로 집계한 설비별 사용량 대비 원소재 중량에 대한 원단위 분석에 대한 그래프가 표시되는 에너지 분석 및 시각화 서비스 기능을 가지며,
    가열로 가열일정, 작업 진행시간, 가열로에 장입되어 있는 원소재 목록을 실시간으로 확인하며, 월 기준으로 현재 사용되고 있는 누적 가스량과 전월 가스 사용량 및 열량계수가 실시간으로 업데이트되며,
    설비 내에 설치되어 있는 온도센서로부터 올라오는 값을 실시간 제공하고, 시간의 흐름에 따라 가열, 대기, 문개폐, 재가열에 대해 온도의 변화를 나타내는 승온패턴을 표시하며,
    상기 IoT 플랫폼 서버(100)는 미리 설치된 가스계량기, 전력량계, 온도계 및 IoT 디바이스로부터 검침되는 누적지침을 무선으로 수집하는 것을 특징으로 하는 IoT기반 실시간 에너지 모니터링 및 데이터 분석 시스템.
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