KR102246079B1 - SYSTEM OF SENSORY DATA ACQUISITION AND SYNCHRONIZATION FOR CLOUD CENTRIC IoT AND METHOD PERFORMING THEREOF - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템은 센서 기기 별 프로파일이 저장되어 있는 센서 기기 프로파일 데이터베이스, 센서 기기 별 습득 전략이 저장되어 있는 데이터 습득 전략부, 특정 스마트 환경에 맞게 센서를 사용할 수 있도록 상기 데이터 습득 전략에 대한 복수의 모델을 제공하는 데이터 습득 전략 생성부 및 클라우드 인스턴스를 기반으로 데이터의 습득 이전에 상기 센서 기기 프로파일 데이터베이스에서 데이터 습득을 위한 센서 기기의 프로파일을 추출하여 로딩한 후 상기 복수의 모델 중 어느 하나의 모델을 기초로 해당 센서 기기로부터 데이터를 습득하는 데이터 습득부를 포함한다.The multi-modal sensor data acquisition and synchronization system for cloud-centric IoT according to the present invention includes a sensor device profile database in which a profile for each sensor device is stored, a data acquisition strategy unit in which an acquisition strategy for each sensor device is stored, and a sensor suitable for a specific smart environment. A data acquisition strategy generator that provides a plurality of models for the data acquisition strategy so that the data acquisition strategy can be used, based on the cloud instance, and extracts and loads the profile of the sensor device for data acquisition from the sensor device profile database before data acquisition. And a data acquisition unit for acquiring data from a corresponding sensor device based on any one of the plurality of models.

Description

클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템과 이의 실행 방법{SYSTEM OF SENSORY DATA ACQUISITION AND SYNCHRONIZATION FOR CLOUD CENTRIC IoT AND METHOD PERFORMING THEREOF}Multi-modal sensor data acquisition and synchronization system for cloud-centric IoT and its execution method {SYSTEM OF SENSORY DATA ACQUISITION AND SYNCHRONIZATION FOR CLOUD CENTRIC IoT AND METHOD PERFORMING THEREOF}

본 발명은 IoT 환경의 데이터를 클라우드로 수집하는 방법 및 이를 실행하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 습득 전략과 통신을 분리함으로써 클라우드 센싱이 상황과 환경에 기반하여 IoT 환경에서 클라우드 플랫폼을 이용하여 데이터의 습득이 가능하도록 하는 IoT 환경의 데이터를 클라우드로 수집하는 방법 및 이를 실행하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for collecting data of an IoT environment into a cloud and a system for executing the same, and more specifically, by separating data acquisition strategy and communication, cloud sensing uses a cloud platform in the IoT environment based on the situation and environment. The present invention relates to a method for collecting data of an IoT environment in a cloud, which enables data acquisition, and a system for executing the same.

스마트 환경은 IoT 환경 실현의 동기로써 사물의 합이 조화롭게 작동하여 특정 목표를 달성하는 것이다. 이는 다양한 센서들에 의해 수집된 데이터에 매우 의존적이며, 수집된 데이터는 지능형 프로세스에 의해 상황 인지 및 의사 결정 등에 사용된다.The smart environment is the motive of realizing the IoT environment, where the sum of things works harmoniously to achieve a specific goal. It is highly dependent on data collected by various sensors, and the collected data is used for context awareness and decision making by intelligent processes.

편재형 컴퓨팅과 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술은 상황인지로 시스템이 주변 환경으로부터 수집한 데이터를 이용하여 상황을 이해하는 것이며 이는 저수준과 고수준 상황인지로 분류될 수 있다. 상황인지 시스템은 IoT 환경의 멀티모달 센서로부터 클라우드 플랫폼을 통해 데이터를 수집하는 것이 관건이다. 즉, 데이터의 일관성과 신뢰성이 보장되어야 지능형 시스템이 이를 바탕으로 의사결정을 이룰 수 있다.The core technology of ubiquitous computing and ubiquitous computing is context awareness, which means that the system understands the situation using data collected from the surrounding environment, which can be classified into low-level and high-level contextual awareness. The key to the context-aware system is to collect data from multimodal sensors in the IoT environment through a cloud platform. In other words, the data consistency and reliability must be guaranteed so that the intelligent system can make decisions based on this.

풍부한 자원을 가진 편재하는 클라우드 플랫폼은 기존 센서들이 수행해야 했던 연산을 대신 수행하여 최대한 센서의 역할을 줄어들게 하였으며, 이에 따라 센서는 데이터 수집 역할만을 수행하는 기기 독립성을 이루었다. The ubiquitous cloud platform with abundant resources has reduced the role of the sensor as much as possible by performing the computation that had to be performed by the existing sensors, thereby achieving device independence in which the sensor only performs the role of collecting data.

시간 기반 및 라이프로그 유지 기반 프레임워크들을 위해 클라우드 플랫폼은 컨텍스트 큐레이션과 모니터링을 위한 핵심 역할을 수행하며 이상 상황을 탐지한다. For frameworks based on time-based and lifelog maintenance, the cloud platform plays a key role for context curation and monitoring, and detects anomalies.

또한 클라우드 플랫폼은 방대한 양의 데이터를 저장할 수 있는 빅 데이터 플랫폼의 역할도 수행한다. 따라서, 현재의 진보된 상황인지 어플리케이션 모델들은 클라우드의 Sensing-as-a-Service 사용이 필수적이다.In addition, the cloud platform plays the role of a big data platform that can store vast amounts of data. Therefore, it is essential to use Cloud Sensing-as-a-Service for application models in the current advanced situation.

다양한 제조사에 의해 생산된 센서로 구성된 IoT 환경에서 단일 표준을 준수하게 만드는 것은 어려운 작업이다. 데이터의 중앙 집중형 허브로서의 클라우드 환경으로 다양한 종류의 대규모 이벤트에 의한 데이터 습득 방법을 정규화하는 것은 해결해야 될 많은 문제점을 내포하고 있다. Making compliance with a single standard in an IoT environment composed of sensors produced by various manufacturers is a difficult task. Normalizing the data acquisition method by various kinds of large-scale events in a cloud environment as a centralized hub of data has many problems to be solved.

현재의 IoT 환경 센서로부터 클라우드로 데이터를 습득하는 방법은 기기의 사양과 시스템에 의존적이다. 이는 곧 제조사가 규정한 API 만을 준수하기 때문에 동적이지 않고 확장성을 가질 수 없는 제약 사항이 존재한다.The method of acquiring data from the current IoT environment sensor to the cloud depends on the specifications of the device and the system. This means that only APIs specified by the manufacturer are complied with, so there are limitations that are not dynamic and cannot have extensibility.

한편 다양하고 방대한 그룹의 센서를 가진 IoT 환경에서 발생하는 이벤트는 클라우드 플랫폼을 중심 허브로 하여 상황인지에 사용된다. 현재의 상황인지 시스템들은 센서의 위치와 시간 정보를 토대로 해당 구역 내에서의 스마트 환경을 가정하고 상황인지를 수행한다. On the other hand, events occurring in the IoT environment with various and vast groups of sensors are used for situational awareness with the cloud platform as a central hub. The current situation awareness systems assume a smart environment within the area based on the location and time information of the sensor and perform situation recognition.

그러나 IoT 환경에서의 분산된 센서 환경에서는 현재 이벤트가 발생하지 않은 지역에서 발생한 센서 정보도 중요하나, 현재의 시스템들은 이를 무시하게 되어 상황인지의 정확성을 떨어트린다. 따라서, 다양한 구역에서 발생하는 센서 이벤트를 데이터 습득 단계에서 동기화할 필요성이 존재한다.However, in the distributed sensor environment in the IoT environment, sensor information generated in the area where the current event does not occur is also important, but current systems ignore it, reducing the accuracy of the situation. Therefore, there is a need to synchronize sensor events occurring in various areas in the data acquisition stage.

본 발명은 데이터 습득 전략과 통신을 분리함으로써 클라우드 센싱이 상황과 환경에 기반하여 IoT 환경에서 클라우드 플랫폼을 이용하여 데이터의 습득이 가능하도록 하는 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템과 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a multi-modal sensor data acquisition and synchronization system for cloud-centric IoT that enables cloud sensing to acquire data using a cloud platform in an IoT environment based on the context and environment by separating data acquisition strategy and communication. It aims to provide an implementation method.

또한, 본 발명은 IoT 환경에서 클라우드 플랫폼을 이용하여 획득한 데이터를 동기화할 수 있도록 하는 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템과 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a system for acquiring and synchronizing multi-modal sensor data for a cloud-centric IoT that enables synchronization of data acquired using a cloud platform in an IoT environment, and an execution method thereof.

또한, 본 발명은 각각의 센서 기기가 가지는 독립적인 시간을 하나의 논리적인 시간으로 동기화할 수 있도록 하는 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템과 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a system for acquiring and synchronizing multi-modal sensor data for a cloud-centric IoT that enables synchronization of independent time of each sensor device into one logical time, and a method of executing the same. .

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.

이러한 목적을 달성하기 위한 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템은 센서 기기 별 프로파일이 저장되어 있는 센서 기기 프로파일 데이터베이스, 센서 기기 별 습득 전략이 저장되어 있는 데이터 습득 전략부, 특정 스마트 환경에 맞게 센서를 사용할 수 있도록 상기 데이터 습득 전략을 생성하도록 복수의 모델을 제공하는 데이터 습득 전략 생성부 및 클라우드 인스턴스를 기반으로 데이터의 습득 이전에 상기 센서 기기 프로파일 데이터베이스에서 데이터 습득을 위한 센서 기기의 프로파일을 추출하여 로딩한 후 상기 복수의 모델 중 어느 하나의 모델을 기초로 해당 센서 기기로부터 데이터를 습득하는 데이터 습득부를 포함한다. To achieve this purpose, the multi-modal sensor data acquisition and synchronization system for cloud-centric IoT is a sensor device profile database that stores a profile for each sensor device, a data acquisition strategy unit that stores acquisition strategies for each sensor device, and a specific smart environment. A data acquisition strategy generation unit that provides a plurality of models to generate the data acquisition strategy so that the sensor can be used appropriately, and a profile of the sensor device for data acquisition in the sensor device profile database prior to data acquisition based on a cloud instance. And a data acquisition unit that extracts and loads, and then acquires data from a corresponding sensor device based on any one of the plurality of models.

또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 방법은 특정 스마트 환경에 맞게 센서를 사용할 수 있도록 데이터 습득 전략을 생성하도록 복수의 모델을 생성하는 단계, 클라우드 인스턴스를 기반으로 데이터의 습득 이전에 센서 기기 프로파일 데이터베이스에서 데이터 습득을 위한 센서 기기의 프로파일을 추출하여 로딩하는 단계 및 상기 복수의 모델 중 어느 하나의 모델을 기초로 해당 센서 기기로부터 데이터를 습득하는 단계를 포함한다.In addition, the multi-modal sensor data acquisition and synchronization method for cloud-centric IoT to achieve this purpose is the step of creating a plurality of models to create a data acquisition strategy so that the sensor can be used for a specific smart environment, based on a cloud instance. And extracting and loading a profile of a sensor device for data acquisition from a sensor device profile database before data acquisition, and acquiring data from a corresponding sensor device based on any one of the plurality of models. .

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 데이터 습득 전략과 통신을 분리함으로써 클라우드 센싱이 상황과 환경에 기반하여 IoT 환경에서 클라우드 플랫폼을 이용하여 데이터의 습득이 가능하다는 장점이 있다.According to the present invention as described above, there is an advantage that it is possible to acquire data using a cloud platform in an IoT environment in which cloud sensing is based on a situation and environment by separating data acquisition strategy and communication.

또한 본 발명에 의하면, IoT 환경에서 클라우드 플랫폼을 이용하여 획득한 데이터를 동기화할 수 있다는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, there is an advantage of being able to synchronize data acquired using a cloud platform in an IoT environment.

또한 본 발명에 의하면, 각각의 센서 기기가 가지는 독립적인 시간을 하나의 논리적인 시간으로 동기화할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that the independent time of each sensor device can be synchronized to one logical time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 습득 전략에 대한 객체 모델의 글래스 다이어그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 습득 전략의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a system for acquiring multi-modal sensor data for a cloud-centric IoT according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a system for acquiring and synchronizing multi-modal sensor data for a cloud-centric IoT according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a glass diagram of an object model for a data acquisition strategy according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of generating a data acquisition strategy according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for acquiring multi-modal sensor data for a cloud-centric IoT according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, IoT 환경의 데이터를 클라우드로 수집하는 시스템은 통신 기기(201), 데이터 습득부(203), 센서 기기 정보 데이터베이스(213), 데이터 습득 전략 제공부(223), 데이터 습득 전략 생성부(233) 및 모델 저작 인터페이스 제공부(243)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a system for collecting data of an IoT environment in a cloud includes a communication device 201, a data acquisition unit 203, a sensor device information database 213, a data acquisition strategy provision unit 223, and a data acquisition strategy. It includes a generation unit 233 and a model authoring interface providing unit 243.

통신 기기(201)는 직접 통신 기기 및 간접 통신 기기를 포함한다. The communication device 201 includes a direct communication device and an indirect communication device.

직접 통신 기기는 데이터 통신 규약을 가지고 있으며, 비동기적으로 HTTP/HTTPS를 이용하여 클라우드 플랫폼과 통신한다.Direct communication devices have data communication protocols and asynchronously communicate with the cloud platform using HTTP/HTTPS.

간접 통신 기기는 통신을 위한 브릿지를 필요로 한다. 여기에는 스마트폰을 통하는 웨어러블 기기나 엣지 컴퓨팅을 통하는 센서 기기들이 있다. 이러한 간접 통신 기기는 그 종류 및 설정에 따라 서로 간에 동기 혹은 비동기 방식으로 통신하지만, 클라우드와 통신하는 브릿지는 비동기 방식으로만 동작한다.Indirect communication devices require a bridge for communication. These include wearable devices through smartphones and sensor devices through edge computing. These indirect communication devices communicate with each other in a synchronous or asynchronous manner depending on their type and configuration, but the bridge that communicates with the cloud operates only in an asynchronous manner.

데이터 습득부(203)는 클라우드 인스턴스(253)를 기반으로 데이터 습득 전략 제공부(223)에 의해 선택된 정적 모델(233a) 또는 동적 모델(233b)을 기초로 통신 기기(201)로부터 데이터를 습득한다. The data acquisition unit 203 acquires data from the communication device 201 based on the static model 233a or the dynamic model 233b selected by the data acquisition strategy providing unit 223 based on the cloud instance 253. .

이를 위해, 데이터 습득부(203)는 데이터의 습득 이전에 센서 기기 정보 데이터베이스(213)에서 데이터 습득을 위한 센서 기기의 프로파일을 추출하여 로딩한 후 데이터 습득 전략 제공부(223)에 의해 선택된 정적 모델(233a) 및 동적 모델(233b) 중 어느 하나의 모델을 기초로 해당 센서 기기로부터 데이터를 습득한다. To this end, the data acquisition unit 203 extracts and loads the profile of the sensor device for data acquisition from the sensor device information database 213 before data acquisition, and then the static model selected by the data acquisition strategy provider 223 Data is acquired from the sensor device based on either of the models 233a and 233b.

일 실시예에서, 데이터 습득부(203)는 데이터 습득 전략 제공부(223)에 의해 선택된 정적 모델(233a)인 경우, 정적 모델(233a)에 저장된 센서 기기 별 설정 파일 중 센서 기기의 프로파일에 해당하는 센서 기기에 해당하는 데이터 습득 전략을 기초로 데이터를 습득할 수 있다.In one embodiment, in the case of the static model 233a selected by the data acquisition strategy providing unit 223, the data acquisition unit 203 corresponds to the profile of the sensor device among the configuration files for each sensor device stored in the static model 233a. Data can be acquired based on the data acquisition strategy corresponding to the sensor device.

다른 일 실시예에서, 데이터 습득부(203)는 데이터 습득 전략 제공부(223)에 의해 선택된 동적 모델(233b)인 경우, 동적 모델(233b)에 저장된 센서 기기 별 설정 파일 중 센서 기기의 프로파일에 해당하는 센서 기기에 해당하는 데이터 습득 전략을 기초로 데이터를 습득할 수 있다.In another embodiment, when the data acquisition unit 203 is the dynamic model 233b selected by the data acquisition strategy providing unit 223, the profile of the sensor device among the configuration files for each sensor device stored in the dynamic model 233b Data can be acquired based on the data acquisition strategy corresponding to the corresponding sensor device.

상기와 같이, 데이터 습득부(203)는 데이터를 습득할 때, 도 2와 같이 간접 통신 게이트웨이(204) 및 직접 통신 게이트웨이(205)를 통해 데이터를 습득한다. As described above, when the data acquisition unit 203 acquires data, it acquires data through the indirect communication gateway 204 and the direct communication gateway 205 as shown in FIG. 2.

간접 통신 게이트웨이(204)는 간접 통신 기기로부터 수신된 데이터를 획득한다. 예를 들어, 간접 통신 게이트웨이(204)는 Node.js 기반 비차단 웹 서비스로 스마트폰이나 엣지 노드 등의 간접 통신 기기로부터 HTTP/HTTPS를 이용하여 데이터를 수신할 수 있다. The indirect communication gateway 204 acquires data received from the indirect communication device. For example, the indirect communication gateway 204 is a Node.js-based non-blocking web service and may receive data from an indirect communication device such as a smartphone or an edge node using HTTP/HTTPS.

직접 통신 게이트웨이(205)는 직접 통신 기기(201b)로부터 데이터를 획득한다.The direct communication gateway 205 obtains data from the direct communication device 201b.

데이터 습득 전략 제공부(223)는 데이터 습득 전략 생성부(233)에 의해 생성된 정적 모델(233a) 및 동적 모델(233b) 중 어느 하나의 모델을 선택하여 데이터 습득부(203)에 제공한다.The data acquisition strategy providing unit 223 selects one of the static model 233a and the dynamic model 233b generated by the data acquisition strategy generation unit 233 and provides it to the data acquisition unit 203.

일 실시예에서, 데이터 습득 전략 제공부(223)는 스마트 환경의 종류가 제한된 스마트 환경이라고 판단되면, 정적 모델(233a) 및 동적 모델(233b) 중 정적 모델(233a)을 선택한 후 데이터 습득부(203)에 제공한다. In one embodiment, when it is determined that the type of smart environment is a limited smart environment, the data acquisition strategy providing unit 223 selects the static model 233a from among the static model 233a and the dynamic model 233b, and then the data acquisition unit ( 203).

다른 일 실시예에서, 데이터 습득 전략 제공부(223)는 스마트 환경의 종류가 대규모 스마트 환경이라고 판단되면, 정적 모델(233a) 및 동적 모델(233b) 중 동적 모델(233b)을 선택한 후 데이터 습득부(203)에 제공한다.In another embodiment, when it is determined that the type of the smart environment is a large-scale smart environment, the data acquisition strategy providing unit 223 selects the dynamic model 233b from the static model 233a and the dynamic model 233b, and then the data acquisition unit Provided to (203).

데이터 습득 전략 생성부(233)는 특정 스마트 환경에 맞게 센서를 사용할 수 있도록 데이터 습득 전략을 생성하도록 복수의 모델을 생성한다. 이때, 복수의 모델은 정적 모델(233a) 및 동적 모델(233b)을 포함한다.The data acquisition strategy generation unit 233 generates a plurality of models to generate a data acquisition strategy so that the sensor can be used in accordance with a specific smart environment. In this case, the plurality of models includes a static model 233a and a dynamic model 233b.

정적 모델(233a)은 센서 기기 별 설정 파일이 저장된다. 이때, 통신 기기 별 설정 파일은 기기 등록 정보, 데이터 습득 전략, 통신 빈도, 통신 기기의 신뢰 수준 등을 포함할 수 있다. In the static model 233a, a configuration file for each sensor device is stored. In this case, the configuration file for each communication device may include device registration information, a data acquisition strategy, a communication frequency, and a trust level of the communication device.

이러한 정적 모델(233a)은 제한된 센서 기기를 이용하는 스마트 환경에 사용하기 적합하다. 이와 같은 이유는, 실행 시간 동안에 정적 모델(233a)에 저장된 센서 기기 별 설정 파일을 기초로 센서 기기를 설정할 수 있으나 확장성이 부족하기 때문이다. This static model 233a is suitable for use in a smart environment using limited sensor devices. The reason for this is that a sensor device can be set based on a configuration file for each sensor device stored in the static model 233a during execution time, but the scalability is insufficient.

동적 모델(233b)은 센서 기기 별 설정 정보가 객체 지향 방식으로 저장된다. 이때, 설정 정는 기기 등록 정보, 데이터 습득 전략, 통신 빈도, 통신 기기의 신뢰 수준 등을 포함할 수 있다. In the dynamic model 233b, setting information for each sensor device is stored in an object-oriented manner. In this case, the setting information may include device registration information, a data acquisition strategy, a communication frequency, a reliability level of a communication device, and the like.

이러한 동적 모델(233b)은 실행 시간에 설정 가능하며 확장성이 뛰어나기 때문에 대규모 센서를 가진 진화형 및 재사용이 가능한 스마트 환경에 사용하기 적합하다.This dynamic model 233b can be set at runtime and has excellent scalability, so it is suitable for use in an evolved and reusable smart environment with a large-scale sensor.

또한, 데이터 습득 전략 생성부(233)는 특정 스마트 환경에 맞게 센서를 사용할 수 있도록 정적 모델(233a) 및 동적 모델(233b) 각각의 데이터 습득 전략을 생성한다. In addition, the data acquisition strategy generation unit 233 generates a data acquisition strategy for each of the static model 233a and the dynamic model 233b so that the sensor can be used in accordance with a specific smart environment.

일 실시예에서, 데이터 습득 전략 생성부(233)는 통신 대상 센서, 통신 규약, 실행 빈도, 데이터 형태, 중복 데이터 관리, 각 센서의 신뢰 수준 등에 대한 설정을 실행한다. In one embodiment, the data acquisition strategy generation unit 233 executes setting of a communication target sensor, a communication protocol, an execution frequency, a data type, a redundant data management, and a trust level of each sensor.

예를 들어, 공기의 질을 확인하는 스마트 환경이 있다고 할 때, 데이터 습득 전략은 “통신 대상 센서: 환경 센서, 실행 빈도: 1분 1회 등”일 것다. For example, if there is a smart environment that checks air quality, the data acquisition strategy would be "communication target sensor: environmental sensor, execution frequency: once a minute, etc."

모델 저작 인터페이스 제공부(243)는 모델 저작 툴을 이용하여 다양한 상황에 따라 데이터 습득 전략을 생성하고 특정 스마트 환경에 맞게 센서를 활용할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공한다. The model authoring interface providing unit 243 generates a data acquisition strategy according to various situations by using a model authoring tool and provides an interface that enables a sensor to be used in accordance with a specific smart environment.

먼저, 모델 저작 인터페이스 제공부(243)는 디자이너가 전략적인 상황을 생성하고 이를 센서 및 환경과 묶어 모델을 생성할 수 있도록 인터페이스를 제공한다. 인터페이스는 센서 프로파일 제공 윈도우 및 데이터 습득 전략 윈도우를 포함한다. First, the model authoring interface providing unit 243 provides an interface so that a designer can create a strategic situation and bind it to a sensor and an environment to create a model. The interface includes a sensor profile providing window and a data acquisition strategy window.

센서 프로파일 제공 윈도우는 현재 사용 가능한 모든 센서의 리스트를 제공하는 인터페이스이다. 센서는 종류별로 등록되어 있으며 사용자에 의해 센서가 새롭게 추가되거나 삭제될 수 있다. The sensor profile providing window is an interface that provides a list of all currently available sensors. Sensors are registered for each type, and sensors can be newly added or deleted by a user.

전략 윈도우는 조건 및 센서에 따라 데이터 습득 전략의 상황을 생성할 수 있는 인터페이스이다. 예를 들어, 상황은 아래의 [수학식 1]과 같고, 조건은 아래의 [수학식 2]와 같다. The strategy window is an interface that can create the context of a data acquisition strategy according to conditions and sensors. For example, the situation is as in [Equation 1] below, and the condition is as in [Equation 2] below.

[수학식 1][Equation 1]

S = f(U, C, D)S = f(U, C, D)

U: 센서 a 의 식별 정보,U: identification information of sensor a,

C: 조건 집합C: set of conditions

D: 센서 기기의 집합D: set of sensor devices

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112019098367827-pat00001
Figure 112019098367827-pat00001

Figure 112019098367827-pat00002
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Figure 112019098367827-pat00003
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Figure 112019098367827-pat00004
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[수학식 2]에서 왼쪽 연산자(Oleft)와 오른쪽 연산자(Oright)는 하위 조건을 가질 수 있다.In [Equation 2], the left operator (Oleft) and the right operator (Oright) may have sub-conditions.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram illustrating a system for acquiring and synchronizing multi-modal sensor data for a cloud-centric IoT according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, IoT 환경의 데이터를 클라우드로 수집된 데이터를 동기화하여 저장하는 시스템은 통신 기기(201), 데이터 습득부(203), 데이터 버퍼(206) 및 데이터 동기화부(210)를 포함한다. 2, a system for synchronizing and storing data collected in the cloud of IoT environment data includes a communication device 201, a data acquisition unit 203, a data buffer 206, and a data synchronization unit 210 do.

통신 기기(201)는 직접 통신 기기(201a) 및 간접 통신 기기(201b)를 포함한다. The communication device 201 includes a direct communication device 201a and an indirect communication device 201b.

직접 통신 기기(201a)는 데이터 통신 규약을 가지고 있으며, 비동기적으로 HTTP/HTTPS를 이용하여 클라우드 플랫폼과 통신한다.The direct communication device 201a has a data communication protocol and communicates with the cloud platform asynchronously using HTTP/HTTPS.

간접 통신 기기(201b)는 통신을 위한 브릿지를 필요로 한다. 여기에는 스마트폰을 통하는 웨어러블 기기나 엣지 컴퓨팅을 통하는 센서 기기들이 있다. 이러한 간접 통신 기기는 그 종류 및 설정에 따라 서로 간에 동기 혹은 비동기 방식으로 통신하지만, 클라우드와 통신하는 브릿지는 비동기 방식으로만 동작한다.The indirect communication device 201b needs a bridge for communication. These include wearable devices through smartphones and sensor devices through edge computing. These indirect communication devices communicate with each other in a synchronous or asynchronous manner depending on their type and configuration, but the bridge that communicates with the cloud operates only in an asynchronous manner.

데이터 습득부(203)는 도 1과 같이 클라우드 인스턴스(253)를 기반으로 데이터 습득 전략 제공부(223)에 의해 선택된 정적 모델(233a) 또는 동적 모델(233b)을 기초로 통신 기기(201)로부터 데이터를 습득한다. The data acquisition unit 203 is from the communication device 201 based on the static model 233a or the dynamic model 233b selected by the data acquisition strategy providing unit 223 based on the cloud instance 253 as shown in FIG. 1. Acquire data.

이때, 데이터 습득부(203)는 간접 통신 게이트웨이(204) 및 직접 통신 게이트웨이(205)를 통해 데이터를 습득한다.At this time, the data acquisition unit 203 acquires data through the indirect communication gateway 204 and the direct communication gateway 205.

간접 통신 게이트웨이(204)는 간접 통신 기기(201a)로부터 수신된 데이터를 획득한다. 예를 들어, 간접 통신 게이트웨이(204)는 Node.js 기반 비차단 웹 서비스로 스마트폰이나 엣지 노드 등의 간접 통신 기기(201a) 로부터 HTTP/HTTPS를 이용하여 데이터를 수신할 수 있다. The indirect communication gateway 204 acquires data received from the indirect communication device 201a. For example, the indirect communication gateway 204 is a Node.js-based non-blocking web service and may receive data from an indirect communication device 201a such as a smartphone or an edge node using HTTP/HTTPS.

직접 통신 게이트웨이(205)는 직접 통신 기기(201b)로부터 데이터를 획득한다. The direct communication gateway 205 obtains data from the direct communication device 201b.

데이터 버퍼(206)에는 데이터 습득부(203)를 통해 습득된 데이터가 임시적으로 저장된다. 이때, 데이터는 동기화가 실행되기 이전의 데이터를 의미한다. 이러한 데이터 버퍼(206)는 제1 버퍼(207), 제2 버퍼(208) 및 버퍼 제어 모듈(209)을 포함한다. Data acquired through the data acquisition unit 203 is temporarily stored in the data buffer 206. In this case, data refers to data before synchronization is performed. This data buffer 206 includes a first buffer 207, a second buffer 208 and a buffer control module 209.

제1 버퍼(207)에는 간접 통신 게이트웨이(204)를 통해 간접 통신 기기(201b)로부터 수신된 데이터가 저장된다. 제1 버퍼(207)는 데이터의 저장이 완료된 후 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태를 표시한다. 예를 들어, 제1 버퍼(207)는 데이터의 저장이 완료된 후 마지막 비트 정보를 “0”을 설정하여 동기화 준비 상태를 표시할 수 있다. Data received from the indirect communication device 201b through the indirect communication gateway 204 is stored in the first buffer 207. The first buffer 207 displays a synchronization ready state by using the last bit information after data storage is completed. For example, after data storage is completed, the first buffer 207 may set the last bit information to “0” to indicate a synchronization ready state.

또한, 제1 버퍼(207)에 저장된 데이터가 데이터 동기화부(210)에 의해 동기화된 후 데이터 큐(216)에 삽입되면 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 완료 상태를 표시한다. 예를 들어, 제1 버퍼(207)는 데이터 동기화부(210)에 의해 동기화된 후 데이터 큐(216)에 삽입되면 마지막 비트 정보를 “1”로 설정하여 동기화 완료 상태를 표시한다. In addition, when data stored in the first buffer 207 is synchronized by the data synchronization unit 210 and then inserted into the data queue 216, the synchronization completion status is displayed using the last bit information. For example, when the first buffer 207 is synchronized by the data synchronization unit 210 and then inserted into the data queue 216, the last bit information is set to “1” to indicate the synchronization completion status.

제2 버퍼(208)에는 를 통해 직접 통신 기기(201b)로부터 수신된 데이터가 저장된다. 제2 버퍼(208)는 데이터의 저장이 완료된 후 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태를 표시한다. 예를 들어, 제1 버퍼(207)는 데이터의 저장이 완료된 후 마지막 비트 정보를 “0”으로 설정하여 동기화 준비 상태를 표시할 수 있다. Data received from the communication device 201b directly through the second buffer 208 is stored. The second buffer 208 displays a synchronization ready state by using the last bit information after data storage is completed. For example, after data storage is completed, the first buffer 207 may set the last bit information to “0” to indicate a synchronization ready state.

또한, 제1 버퍼(207)에 저장된 데이터가 데이터 동기화부(210)에 의해 동기화된 후 데이터 큐(216)에 삽입되면 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 완료 상태를 표시한다. 예를 들어, 제1 버퍼(207)는 데이터 동기화부(210)에 의해 동기화된 후 데이터 큐(216)에 삽입되면 마지막 비트 정보를 “1”로 설정하여 동기화 완료 상태를 표시한다. In addition, when data stored in the first buffer 207 is synchronized by the data synchronization unit 210 and then inserted into the data queue 216, the synchronization completion status is displayed using the last bit information. For example, when the first buffer 207 is synchronized by the data synchronization unit 210 and then inserted into the data queue 216, the last bit information is set to “1” to indicate the synchronization completion status.

버퍼 제어 모듈(209)는 데이터 버퍼 동기화 모듈(211)과 연동하여 특정 시간 간격으로 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208) 각각에서 동기화된 데이터를 삭제한다. 이때, 버퍼 제어 모듈(209)는 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208) 각각의 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 종료 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 버퍼에서 동기화된 데이터를 삭제한다. The buffer control module 209 interlocks with the data buffer synchronization module 211 to delete synchronized data from each of the first buffer 207 and the second buffer 208 at specific time intervals. At this time, the buffer control module 209 determines whether or not synchronization is terminated using the last bit information of each of the first buffer 207 and the second buffer 208, and deletes synchronized data from the corresponding buffer according to the determination result. .

일 실시예에서, 버퍼 제어 모듈(209)는 데이터 버퍼 동기화 모듈(211)과 연동하여 제1 버퍼(207)의 마지막 비트 정보가 동기화 종료 상태이면, 제1 버퍼(207)에서 동기화된 데이터를 삭제한다. 예를 들어, 버퍼 제어 모듈(209)는 제1 버퍼(207)의 마지막 비트 정보 “1”이면, 동기화 종료 상태라고 판단하여 제1 버퍼(207)에서 동기화된 데이터를 삭제한다. In one embodiment, the buffer control module 209 interlocks with the data buffer synchronization module 211 to delete synchronized data from the first buffer 207 when the last bit information of the first buffer 207 is in a synchronization end state. do. For example, if the last bit information of the first buffer 207 is “1”, the buffer control module 209 determines that the synchronization has ended and deletes the synchronized data from the first buffer 207.

다른 일 실시에에서, 버퍼 제어 모듈(209)는 데이터 버퍼 동기화 모듈(211)과 연동하여 제2 버퍼(208)의 마지막 비트 정보가 동기화 종료 상태이면, 제2 버퍼(208)에서 동기화된 데이터를 삭제한다. 예를 들어, 버퍼 제어 모듈(209)는 제2 버퍼(208)의 마지막 비트 정보 “1”이면, 동기화 종료 상태라고 판단하여 제2 버퍼(208)에서 동기화된 데이터를 삭제한다. In another embodiment, the buffer control module 209 interlocks with the data buffer synchronization module 211 and when the last bit information of the second buffer 208 is in the synchronization end state, the data synchronized in the second buffer 208 is Delete it. For example, if the last bit information of the second buffer 208 is "1", the buffer control module 209 determines that the synchronization has ended and deletes the synchronized data from the second buffer 208.

데이터 동기화부(210)는 데이터 각각의 생성 시간을 기초로 데이터 각각의 동기화를 실행한다. 이때, 데이터 각각의 생성 시간은 데이터를 생성하는 주체(예를 들어, 직접 통신 기기 또는 간접 통신 기기)가 가지고 있는 독립적인 시계를 기초로 할당되기 때문에 동일한 시간에 생성되었더라도 서로 다른 생성 시간이 할당되어 있을 수 있다. The data synchronization unit 210 synchronizes each data based on the generation time of each data. At this time, since each data generation time is allocated based on an independent clock possessed by the entity generating the data (for example, a direct communication device or an indirect communication device), a different generation time is allocated even if it is generated at the same time. There may be.

일반적으로, 통신 기기(예를 들어, 직접 통신 기기 또는 간접 통신 기기)는 데이터가 생성될 때마다 데이터 각각에 해당 데이터의 생성 시간을 할당한다. 하지만, 통신 기기 각각은 각자의 독립적인 시계를 가지고 있기 때문에 각자의 독립적인 시계를 기초로 생성 시간을 할당하게 된다. In general, a communication device (eg, a direct communication device or an indirect communication device) allocates a generation time of the corresponding data to each data whenever data is generated. However, since each communication device has its own independent clock, the generation time is allocated based on each independent clock.

따라서, 서로 다른 통신 기기에서 동일한 시간에 데이터가 생성되었더라도 자신의 시계를 기준으로 생성 시간을 데이터에 할당하기 때문에 데이터에 할당된 생성 시간은 상이할 것이다. Accordingly, even if data is generated at the same time in different communication devices, the generation time allocated to the data will be different because the generation time is allocated to the data based on its own clock.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 서로 다른 통신 기기가 가진 독립적인 시간을 하나의 논리적인 시간으로 동기화한다. 이를 위해, 데이터 동기화부(210)는 특정 시간대에 또는 상기 특정 시간대 이외의 시간에 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208)에 저장된 데이터를 동기화한 후 큐에 저장한다. 이러한 데이터 동기화부(210)는 데이터 버퍼 동기화 모듈(211), 완전 동기화 모듈(212), 불완전 동기화 모듈(213), 데이터 큐(216)을 포함한다. In order to solve this problem, the present invention synchronizes independent times of different communication devices into one logical time. To this end, the data synchronization unit 210 synchronizes the data stored in the first buffer 207 and the second buffer 208 at a specific time period or at a time other than the specific time period and then stores the data in a queue. The data synchronization unit 210 includes a data buffer synchronization module 211, a complete synchronization module 212, an incomplete synchronization module 213, and a data queue 216.

데이터 버퍼 동기화 모듈(211)은 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208)의 데이터가 데이터 큐(216)에 데이터가 저장되면, 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208)의 마지막 비트 정보를 변경하여 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208)에 저장된 데이터의 동기화가 완료됨을 버퍼 제어 모듈(209)에 알린다. When the data of the first buffer 207 and the second buffer 208 is stored in the data queue 216, the data buffer synchronization module 211 is The bit information is changed to notify the buffer control module 209 that synchronization of data stored in the first buffer 207 and the second buffer 208 is completed.

완전 동기화 모듈(212)은 특정 시간대에 직접 통신 기기(201b) 및 간접 통신 기기(201b)로부터 수신된 데이터 각각이 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208) 각각에 수신된 후 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208) 각각의 상태에 따라 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208) 각각에 저장된 데이터를 하나의 메시지로 그룹핑한 후 생성 시간을 할당하여 데이터 큐(216)에 각각 제공한다.The complete synchronization module 212 is a first buffer after each data received from the direct communication device 201b and the indirect communication device 201b is received in each of the first buffer 207 and the second buffer 208 at a specific time period. Data queued by grouping data stored in each of the first buffer 207 and the second buffer 208 into one message according to the state of each of the 207 and the second buffer 208 and allocating a generation time to the data queue 216 Each is provided in.

일 실시예에서, 완전 동기화 모듈(212)은 제1 버퍼(207)의 마지막 비트 정보를 이용하여 제1 버퍼(207)의 상태가 동기화 준비 상태라고 판단되면, 제1 버퍼(207)에 저장된 데이터를 하나의 메시지로 그룹핑한 후 생성 시간을 할당하여 데이터 큐(216)에 제공한다.In one embodiment, the complete synchronization module 212 determines that the state of the first buffer 207 is ready for synchronization using the last bit information of the first buffer 207, the data stored in the first buffer 207 Is grouped into a single message, and a generation time is allocated to provide the data to the data queue 216.

다른 일 실시예에서, 완전 동기화 모듈(212)은 제2 버퍼(208)의 마지막 비트 정보를 이용하여 제2 버퍼(208)의 상태가 동기화 준비 상태라고 판단되면, 제2 버퍼(208)에 저장된 데이터를 하나의 메시지로 그룹핑한 후 생성 시간을 할당하여 데이터 큐(216)에 제공한다.In another embodiment, when it is determined that the state of the second buffer 208 is ready for synchronization using the last bit information of the second buffer 208, the complete synchronization module 212 is stored in the second buffer 208. After data is grouped into one message, a generation time is allocated and provided to the data queue 216.

또 다른 일 실시예에서, 완전 동기화 모듈(212)은 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208) 각각의 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태라고 판단되면, 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208) 각각에 저장된 데이터를 하나의 메시지로 그룹핑한 후 생성 시간을 할당하여 데이터 큐(216)에 제공한다.In yet another embodiment, the complete synchronization module 212 is determined to be in the synchronization ready state using the last bit information of each of the first buffer 207 and the second buffer 208, the first buffer 207 and the first buffer 207 2 After the data stored in each of the buffers 208 are grouped into one message, a generation time is allocated and provided to the data queue 216.

상기의 실시예에서, 완전 동기화 모듈(212)은 제1 버퍼(207)의 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태라고 판단되었지만 제2 버퍼(208)의 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태라고 판단되지 않은 경우 또는 제2 버퍼(208)의 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태라고 판단되었지만 제1 버퍼(207)의 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태라고 판단되지 않은 경우, 특정 시간 동안 다른 버퍼의 상태가 동기화 준비 상태로 변경될 때까지 대기한다. 하지만, 완전 동기화 모듈(212)은 특정 시간 이후에도 다른 버퍼의 상태가 동기화 준비 상태로 변경되지 않으면 동기화 준비 상태의 버퍼에 대한 동기화만을 실행한다. In the above embodiment, the complete synchronization module 212 is determined to be in a synchronization ready state by using the last bit information of the first buffer 207, but it is determined to be in a synchronization ready state by using the last bit information of the second buffer 208. If not, or if it is determined that the synchronization is ready using the last bit information of the second buffer 208, but is not determined that the synchronization is ready using the last bit information of the first buffer 207, another buffer for a specific time It waits until the state of is changed to the ready-to-sync state. However, the complete synchronization module 212 only synchronizes the buffer in the synchronization-ready state if the state of the other buffer is not changed to the synchronization-ready state even after a specific time.

상기와 같이, 완전 동기화 모듈(212)은 제1 버퍼(207) 및 제2버퍼(208) 각각에 저장된 데이터에 할당된 생성 시간은 서로 상이하기 때문에 특정 시간대에 제1 버퍼(207) 및 제2버퍼(208) 각각에 저장된 데이터를 메시지로 그룹핑한 후 생성 시간을 할당함으로써 메시지로 그룹된 데이터를 동기화시킬 수 있다. As described above, the complete synchronization module 212 has the first buffer 207 and the second buffer 207 and the second buffer 207 at a specific time period because the generation times allocated to the data stored in each of the first buffer 207 and the second buffer 208 are different from each other. By grouping data stored in each of the buffers 208 into messages and allocating a generation time, data grouped into messages can be synchronized.

불완전 동기화 모듈(213)은 특정 시간대 이외의 시간에 서로 다른 버퍼 각각에 저장된 데이터를 이용하여 메시지를 생성하여 데이터 큐(216)에 제공한다.The incomplete synchronization module 213 generates a message using data stored in each of different buffers at times other than a specific time zone and provides the message to the data queue 216.

불완전 동기화 모듈(213)은 제1 동기화 모듈(214) 또는 제2 동기화 모듈(215)과 연동하여 상기 제1 버퍼(207) 및 상기 제2 버퍼(208) 각각에 저장된 전체 데이터 또는 마지막 데이터를 이용하여 메시지를 생성한 후 데이터 큐(216)에 저장한다. The incomplete synchronization module 213 interlocks with the first synchronization module 214 or the second synchronization module 215 to use the entire data or the last data stored in each of the first buffer 207 and the second buffer 208 After generating the message, it is stored in the data queue 216.

일 실시예에서, 불완전 동기화 모듈(213)은 데이터를 이용하여 IoT의 상황 인지의 성능을 우선시하는 경우 제1 동기화 모듈(214)와 연동하여 제1 버퍼(207) 및 상기 제2 버퍼(208) 각각에 저장된 전체 데이터를 이용하여 메시지를 생성한 후 데이터 큐(216)에 저장한다. In one embodiment, when prioritizing the performance of IoT context awareness using data, the incomplete synchronization module 213 interlocks with the first synchronization module 214 to provide the first buffer 207 and the second buffer 208. A message is generated using all data stored in each and then stored in the data queue 216.

다른 일 실시예에서, 불완전 동기화 모듈(213)은 데이터를 이용하여 IoT의 상황 인지의 정확성을 우선시하는 경우, 제2 동기화 모듈(215)과 연동하여 제1 버퍼(207) 및 상기 제2 버퍼(208) 각각에 저장된 데이터 중 마지막 데이터를 이용하여 메시지를 생성한 후 데이터 큐(216)에 저장한다. In another embodiment, when the incomplete synchronization module 213 prioritizes the accuracy of context recognition of IoT using data, the first buffer 207 and the second buffer ( 208) A message is generated by using the last data among the data stored in each, and then stored in the data queue 216.

데이터 큐(216)는 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208)의 메시지의 동기화를 위해 제1 버퍼(207) 및 제2 버퍼(208)의 메시지가 저장된다. 이러한 데이터 큐(216)는 저장된 메시지는 상황 인지에 사용된다. The data queue 216 stores messages in the first buffer 207 and the second buffer 208 for synchronization of messages in the first buffer 207 and the second buffer 208. This data queue 216 is used to recognize the context of the stored message.

저 레벨 상황 인지부(217)는 데이터 큐(216)로부터 메시지를 하나씩 추출하여 메시지가 저 레벨 상황인지를 수행한다. 저 레벨 상황 인지부(217)는 메시지가 저 레벨 상황 인지가 아니면 메시지를 고 레벨 상황 인지부(218)에 제공한다. The low-level context recognition unit 217 extracts messages one by one from the data queue 216 to determine whether the message is a low-level context. The low level context recognition unit 217 provides a message to the high level context recognition unit 218 if the message is not a low level context recognition.

고 레벨 상황 인지부(218)는 저 레벨 상황 인지부(217)로부터 수신된 메시지가 고수준 상황이면 데이터베이스(219)에 저장한다. The high level context recognition unit 218 stores the message received from the low level context recognition unit 217 in the database 219 if it is a high level status.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 습득 전략에 대한 객체 모델의 클래스 다이어그램을 나타낸다. 3 shows a class diagram of an object model for a data acquisition strategy according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 데이터 습득 전략 생성부(233)가 생성된 데이터 습득 전략(301)을 위한 전략 설계 패턴은 에자일 전략의 선택, 데이터 습득 상황(305) 및 정의되고 재사용 가능한 데이터 습득 전략 (302, 303, 304)을 포함한다. 3, the strategy design pattern for the data acquisition strategy 301 generated by the data acquisition strategy generation unit 233 includes selection of an agile strategy, a data acquisition situation 305, and a defined and reusable data acquisition strategy ( 302, 303, 304).

데이터 습득 컨트롤러(306) 는 일생 동안 실행되는 단일 인스턴스의 활용을 위한 싱글톤 패턴으로 암시적 메모리 관리를 제공한다.The data acquisition controller 306 provides implicit memory management in a singleton pattern for utilization of a single instance running over a lifetime.

컴포지트 패턴(309)은 데이터 소스를 병합하기 위해 사용된다. 데이터 소스(307)는 데이터 습득 전략 (302, 303, 304)에서 필요한 센서(308)의 기기 추가와 등록을 위한 인터페이스를 제공한다. The composite pattern 309 is used to merge data sources. The data source 307 provides an interface for device addition and registration of the sensor 308 required in the data acquisition strategy 302, 303, 304.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 습득 전략의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of generating a data acquisition strategy according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 모델 저작 인터페이스 제공부(243)는 디자이너가 전략적인 상황을 생성하고 이를 센서 및 환경과 묶어 모델을 생성할 수 있도록 인터페이스(401)를 제공한다. 인터페이스(401)는 센서 프로파일 제공 윈도우(402), 데이터 습득 전략 윈도우(405) 및 센서 환경 윈도우(406)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the model authoring interface providing unit 243 provides an interface 401 so that a designer can create a strategic situation and bind it to a sensor and an environment to create a model. The interface 401 includes a sensor profile providing window 402, a data acquisition strategy window 405 and a sensor environment window 406.

센서 프로파일 제공 윈도우(402)는 현재 사용 가능한 모든 센서의 리스트를 제공하는 인터페이스이다. 센서는 종류별로 등록되어 있으며 사용자에 의해 센서가 새롭게 추가(403)되거나 삭제(404)될 수 있다. The sensor profile providing window 402 is an interface that provides a list of all currently available sensors. Sensors are registered for each type, and sensors may be newly added (403) or deleted (404) by a user.

데이터 습득 전략 윈도우(405)는 스마트 환경의 조건 및 센서에 따라 데이터 습득 전략의 상황을 생성할 수 있는 인터페이스이다. The data acquisition strategy window 405 is an interface capable of generating a situation of a data acquisition strategy according to a condition and a sensor of a smart environment.

센서 환경 윈도우(406)는 스마트 환경을 이미지 형태(예를 들어, 2차원 이미지, 3차원 이미지 등)로 나타내는 인터페이스이다. The sensor environment window 406 is an interface that displays a smart environment in an image form (eg, a two-dimensional image, a three-dimensional image, etc.).

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, which is, if one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, various modifications and Transformation is possible. Therefore, the idea of the present invention should be grasped only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will be said to belong to the scope of the idea of the present invention.

201: 통신 기기
201a: 직접 통신 기기
201b: 간접 통신 기기
203: 데이터 습득부
213: 센서 기기 정보 데이터베이스
223: 데이터 습득 전략 제공부
233: 데이터 습득 전략 생성부
233a: 정적 모델
233b: 동적 모델
243: 모델 저작 인터페이스 제공부
204: 간접 통신 게이트웨이
205: 직접 통신 게이트웨이
206: 데이터 버퍼
207: 제1 버퍼
208: 제2 버퍼
209: 버퍼 제어 모듈
210: 데이터 동기화부
211: 데이터 버퍼 동기화 모듈
212: 완전 동기화 모듈
213: 불완전 동기화 모듈
216: 데이터 큐
201: communication device
201a: direct communication device
201b: Indirect communication device
203: data acquisition unit
213: sensor device information database
223: Data Acquisition Strategy Provision Department
233: data acquisition strategy generation unit
233a: static model
233b: dynamic model
243: model authoring interface providing unit
204: indirect communication gateway
205: direct communication gateway
206: data buffer
207: first buffer
208: second buffer
209: buffer control module
210: data synchronization unit
211: data buffer synchronization module
212: full synchronization module
213: Incomplete synchronization module
216: data queue

Claims (10)

스마트 환경의 조건 및 센서에 따라 정적 모델 및 동적 모델 각각의 데이터 습득 전략을 생성하는 데이터 습득 전략 생성부;
스마트 환경의 종류가 대규모 스마트 환경이라고 판단되면, 상기 동적 모델을 선택하고, 상기 스마트 환경의 종류가 제한된 스마트 환경이라고 판단되면 상기 정적 모델을 선택하는 데이터 습득 전략 제공부;
데이터의 습득 이전에 센서 기기 정보 데이터베이스에서 데이터 습득을 위한 센서 기기의 프로파일을 추출하여 로딩하고, 상기 데이터 습득 전략 제공부에 의해 선택된 모델에 저장된 센서 기기 별 설정 파일 중 프로파일에 해당하는 센서 기기의 데이터 습득 전략을 기초로 데이터를 습득하는 데이터 습득부;
상기 데이터 습득부를 통해 습득된 데이터가 저장되며 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태 또는 동기화 완료 상태를 표시하는 복수의 버퍼;
상기 복수의 버퍼 각각의 마지막 비트 정보가 상태가 동기화 준비 상태를 표시하면 제1 버퍼 및 제2 버퍼 각각에 저장된 데이터를 하나의 메시지로 그룹핑한 후 생성 시간을 할당하여 데이터 큐에 제공하는 완전 동기화 모듈;
특정 시간대 이외의 시간에 데이터를 이용하여 IoT의 상황 인지의 성능을 중요시하는 경우 상기 복수의 버퍼 각각에 저장된 전체 데이터를 이용하여 메시지를 생성한 후 데이터 큐에 제공하고, 데이터를 이용하여 IoT의 상황 인지의 정확성을 중요시하는 경우 상기 복수의 버퍼 각각에 저장된 데이터 중 마지막 데이터를 이용하여 메시지를 생성한 후 데이터 큐에 저장하는 불완전 동기화 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는
클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템.
A data acquisition strategy generator for generating a data acquisition strategy for each of the static model and the dynamic model according to the conditions and sensors of the smart environment;
A data acquisition strategy providing unit for selecting the dynamic model when it is determined that the type of the smart environment is a large-scale smart environment, and selecting the static model when it is determined that the type of the smart environment is a limited smart environment;
Before data acquisition, the profile of the sensor device for data acquisition is extracted and loaded from the sensor device information database, and the sensor device data corresponding to the profile among the configuration files for each sensor device stored in the model selected by the data acquisition strategy provider A data acquisition unit that acquires data based on acquisition strategies;
A plurality of buffers for storing data acquired through the data acquisition unit and displaying a synchronization ready state or a synchronization completion state using last bit information;
When the last bit information of each of the plurality of buffers indicates a synchronization ready state, a complete synchronization module that groups data stored in each of the first buffer and the second buffer into one message, allocates a generation time, and provides it to the data queue. ;
When the performance of IoT situation awareness is important by using data outside a specific time zone, a message is generated using all the data stored in each of the plurality of buffers, and then provided to the data queue, and the IoT situation using the data. In a case where recognition accuracy is important, an incomplete synchronization module that generates a message by using the last data among the data stored in each of the plurality of buffers and stores it in a data queue.
Multi-modal sensor data acquisition and synchronization system for cloud-centric IoT.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 데이터 습득 전략은
통신 대상 센서, 통신 규약, 실행 빈도, 데이터 형태 및 중복 데이터 관리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템.
The method of claim 1,
The above data acquisition strategy is
It comprises at least one of communication target sensor, communication protocol, execution frequency, data type, and redundant data management.
Multi-modal sensor data acquisition and synchronization system for cloud-centric IoT.
삭제delete 삭제delete 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 시스템에서 실행되는 클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 방법에 있어서,
스마트 환경의 조건 및 센서에 따라 정적 모델 및 동적 모델 각각의 데이터 습득 전략을 생성하는 단계;
스마트 환경의 종류가 대규모 스마트 환경이라고 판단되면, 상기 동적 모델을 선택하고, 상기 스마트 환경의 종류가 제한된 스마트 환경이라고 판단되면 상기 정적 모델을 선택하는 단계;
데이터의 습득 이전에 센서 기기 정보 데이터베이스에서 데이터 습득을 위한 센서 기기의 프로파일을 추출하여 로딩하고, 상기 선택된 모델에 저장된 센서 기기 별 설정 파일 중 프로파일에 해당하는 센서 기기의 데이터 습득 전략을 기초로 데이터를 습득하는 단계;
상기 습득된 데이터를 수신하여 서로 다른 버퍼에 각각 저장한 후 마지막 비트 정보를 이용하여 동기화 준비 상태 또는 동기화 완료 상태를 표시하는 단계;
상기 복수의 버퍼 각각의 마지막 비트 정보가 상태가 동기화 준비 상태를 표시하면 제1 버퍼 및 제2 버퍼 각각에 저장된 데이터를 하나의 메시지로 그룹핑한 후 생성 시간을 할당하여 데이터 큐에 제공하는 단계;
특정 시간대 이외의 시간에 데이터를 이용하여 IoT의 상황 인지의 성능을 중요시하는 경우 상기 복수의 버퍼 각각에 저장된 전체 데이터를 이용하여 메시지를 생성한 후 데이터 큐에 제공하고, 데이터를 이용하여 IoT의 상황 인지의 정확성을 중요시하는 경우 상기 복수의 버퍼 각각에 저장된 데이터 중 마지막 데이터를 이용하여 메시지를 생성한 후 데이터 큐에 저장하는 단계를 포함하는
클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 방법.
In the multi-modal sensor data acquisition and synchronization method for cloud-centric IoT executed in a multi-modal sensor data acquisition and synchronization system for cloud-centric IoT,
Generating a data acquisition strategy for each of the static model and the dynamic model according to the conditions and sensors of the smart environment;
Selecting the dynamic model when it is determined that the type of the smart environment is a large-scale smart environment, and selecting the static model when it is determined that the type of the smart environment is a limited smart environment;
Before data acquisition, the profile of the sensor device for data acquisition is extracted and loaded from the sensor device information database, and data is acquired based on the data acquisition strategy of the sensor device corresponding to the profile among the configuration files for each sensor device stored in the selected model. Acquiring;
Receiving the acquired data, storing them in different buffers, respectively, and displaying a synchronization ready state or a synchronization completion state using last bit information;
Grouping data stored in each of the first and second buffers into one message when the last bit information of each of the plurality of buffers indicates a synchronization ready state, allocating a generation time and providing the data to a data queue;
When the performance of IoT situation awareness is important by using data outside a specific time zone, a message is generated using all the data stored in each of the plurality of buffers, and then provided to the data queue, and the IoT situation using the data. In case that recognition accuracy is important, generating a message using the last data among the data stored in each of the plurality of buffers and storing the message in a data queue.
Multi-modal sensor data acquisition and synchronization method for cloud-centric IoT.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 데이터 습득 전략은
통신 대상 센서, 통신 규약, 실행 빈도, 데이터 형태 및 중복 데이터 관리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
클라우드 중심 IoT를 위한 멀티 모달 센서 데이터 획득 및 동기화 방법.
The method of claim 6,
The above data acquisition strategy is
It comprises at least one of communication target sensor, communication protocol, execution frequency, data type, and redundant data management.
Multi-modal sensor data acquisition and synchronization method for cloud-centric IoT.
삭제delete 삭제delete
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