KR102492965B1 - 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템 - Google Patents
인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템에 관한 것으로, 도로의 측구에 일정간격 이격되어 설치되며, 도로 상의 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하고, 획득된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 전송하는 복수의 도로환경 획득장치와, 각 도로환경 획득장치와 통신망을 통해 연결되며, 통신망을 통해 각 도로환경 획득장치로부터 전송된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 도로환경 획득장치별로 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하고, 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 분석하여 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측을 위한 인공지능 학습모델을 구축한 후, 구축된 인공지능 학습모델을 이용하여 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량, 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 재비산먼지 이동 특성을 추론 및 분석하며, 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성에 따라 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 도로청소 관리서버를 포함함으로써, 도로 전체의 재비산먼지 저감을 위한 도로 청소에 대한 효율적인 운영 및 관리를 수행할 수 있다.
Description
본 발명은 인공지능(Artificial Intelligent, AI) 및 빅데이터(Big data) 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템에 관한 것이다.
최근 수도권 지역의 대기는, 정부의 청정연료 및 저황유 공급의 확대, 저공해자동차 보급 및 "수도권 대기환경 개선에 관한 특별법"제정 등 각종 대기오염저감정책에 힘입어 황산화화합물(SOx)과 일산화탄소(CO) 등과 같은 개발도상국형 오염상태가 개선되는 추세이다.
그러나, PM10(직경이 대략 10㎛ 정도가 되는 미세분진) 등의 오염도는 완만하게 증가하거나 오히려 악화되고 있어, 대기오염의 형태가 선진국형으로 전환되고 있다. 특히, 경제협력개발기구(OECD) 국가의 주요 도시들과 비교했을 때, 대한민국 수도권 지역의 먼지 농도는 17 내지 35배 정도 높은 수준으로서, 최하위 수준인 것으로 보고된다.
2002년 한미경제연구소(KEI)의 보고에 따르면, 먼지에 의한 피해비용을 추정했을 때 약 10조원에 달할 것으로 보고되고 있어서, 국민의 건강과 사회비용을 고려해 볼 때 보다 적극적인 정책이 필요한 시점이다.
한편, 먼지는 주 대기오염물질중 하나로서 입자 표면에 황산염, 질산염, 중금속 등의 유해물질이 붙어있고, 폐포나 기관지에 침착함으로써 인체에 심각한 해를 끼친다. 이러한 먼지들 중에서 포장도로에 쌓인 먼지 이 차량의 운행으로 인해 재비산 되는 먼지를 "도로 재비산먼지"라 한다.
이러한 도로 재비산먼지는 차량의 배기가스에 의한 직접배출, 타이어와 도로 표면의 마모, 강하분진, 쓰레기, 진흙과 먼지의 유입 등 다양한 원인에 의해 침적되어 도로 표면에 산적해 있다가 차량의 움직임에 의해 재비산하여 발생한다.
2006년 "대한환경공학회지(특집), 1126-1132"에 따르면, 건설 활동, 타이어마모, 비포장도로에서 발생되는 비산먼지 등을 포함한 전체 비산먼지 중에서 도로 재비산먼지의 비중은 약 60%이상을 차지하고 있는 것으로 나타나 있다.
또한, 도로 재비산먼지는 타이어 및 브레이크 마모 등에 의해 발생하는 유해한 성분(예컨대, Cd, Pb, Cr) 등을 포함하고 있어 일반 먼지에 비해 인체에 더욱 유해하기 때문에 관리 필요하다.
2012년 "국립환경과학원"에 따르면, 도로 주변 농도 대비 도로변 내 PM10은 약 1.6~1.9배 이상, PM2.5는 1.5배 이상 높아 보도를 이용하는 보행자에게 먼지 노출이 큰 것으로 나타나 있다.
차도 위를 자동차가 지나간 후 도로변 PM10 농도는 지면에서 1.8m 높이 대비 0.7m 높이에서 약 5~6배 이상, 1.1m 높이에서 약 3~4배 이상 높은 것으로 확인되어, 지면에 가까울수록 농도가 높아지므로 유아, 어린이 등 먼지 취약 계층에 더욱 심각하며, 관리가 필요한 실정이다.
특히, 입경 약 75㎛이하의 먼지의 단위면적당 무게를 "실트 로딩(Silt loading)"이라 하는데, 이는 비산먼지의 잠재성을 나타내는 척도이다. 2005년도 "Atmospheric Environment, 39 , 1891- 1902"에 따르면, 도로 청소의 효율성은 실트 로딩의 양에 따라 저량의 실트 로딩에서 물청소의 효율이 비례 증가하여 약 35g/mㅂ이상의 실트 로딩에서는 약 45% 이상의 실트 로딩의 저감과 함께, 약 30% 수준의 TSP(대기 중에 떠다니는 직경 약 0001㎛에 이르는 모든 입자상물질; Total Suspended Particle)의 저감 효율을 나타내는 것으로 나타났다. 따라서 도로 재비산먼지의 양을 저감할 수 있다면 대기 중의 먼지 농도의 개선을 상당량 기대할 수 있을 것으로 예측된다.
따라서, 국내 및 해외에서는 도로 재비산먼지를 저감하기 위해서 대부분 특별히 고안된 물청소 차량을 이용한 물청소를 실시하고 있는 상황이며, 이와 같이 도로 청소차를 이용한 물청소의 효과는 상당부분 효과가 있다고 보고되고 있다.
그러나, 차량을 이용한 물청소의 경우에는 용수 확보를 위해 일정한 수원지로 이동하는 것이 불가피하다. 도로 청소차의 평균 이동속도가 약 50km/hr 임을 감안하면 청소를 위해 사전 투자해야하는 시간이 상당히 많다고 할 수 있다.
또한, 청소중의 청소차량의 평균이동 속도가 너무 느려 타 차량의 운행을 방해할 소지가 높으며, 도로 청소차에 의해 도로 청소 후 빠르게 물이 증발하여 차량풍 및 자연풍으로 인해 여전히 재비산하는 문제점이 있다.
이에 따라 평상시에도 지속적으로 도로 재비산먼지 저감, 제거 및 모니터링이 가능한 도로 청소 관리시스템의 구현이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도로의 측구에 일정간격 이격되어 설치되어 도로 상의 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하는 복수의 도로환경 획득장치와 각 도로환경 획득장치별로 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리함과 아울러 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측을 비롯하여 재비산먼지 이동 특성 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 도로청소 관리서버를 구축함으로써, 도로 전체의 재비산먼지 저감을 위한 도로 청소에 대한 효율적인 운영 및 관리를 수행할 수 있도록 한 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 도로의 측구에 일정간격 이격되어 설치되며, 도로 상의 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하고, 상기 획득된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 전송하는 복수의 도로환경 획득장치; 및 각 도로환경 획득장치와 통신망을 통해 연결되며, 상기 통신망을 통해 각 도로환경 획득장치로부터 전송된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 도로환경 획득장치별로 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하고, 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 분석하여 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측을 위한 인공지능 학습모델을 구축한 후, 상기 구축된 인공지능 학습모델을 이용하여 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량, 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 먼지 이동 특성을 추론 및 분석하며, 상기 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성에 따라 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 도로청소 관리서버를 포함하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템을 제공하는 것이다.
여기서, 도로 청소차의 내부에 구비되며, 해당 도로 청소차의 현재 위치정보를 획득하고, 상기 획득된 해당 도로 청소자의 현재 위치정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 전송하는 복수의 도로 청소차 위치획득장치가 더 포함됨이 바람직하다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 각 도로 청소차 위치획득장치와 상기 통신망을 통해 연결되며, 상기 통신망을 통해 각 도로 청소차 위치획득장치로부터 전송된 각 도로 청소차의 현재 위치정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 도로 청소차별 현재 위치정보 및 차량 운전자 단말정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하고, 상기 생성 및 관리된 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보에서 주기적으로 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 추출하며, 상기 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 상기 빅데이터로 저장된 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비교 분석하여 상기 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 추출한 후, 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 생성하고, 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비롯하여 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 기 설정된 도로 지도 이미지 또는 GIS(Geographic Information System) 맵과 매칭하거나 상기 통신망을 통해 연결된 특정 웹사이트의 인터넷 지도 상에 맵핑하여 해당 도로청소 관리자가 정확하게 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치를 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시하는 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 추출된 해당 도로 청소차의 현재 위치정보와 함께 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 이용하여 상기 생성된 도로청소 알림메시지를 상기 통신망을 통해 상기 차량 운전자 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 차량 운전자 단말은, 미리 설치된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션을 통해 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 도로 지도 이미지 또는 GIS(Geographic Information System) 맵과 매칭하거나 상기 통신망을 통해 연결된 특정 웹사이트의 인터넷 지도 상에 맵핑하여 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 함께 도로청소 알림메시지를 해당 차량 운전자가 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
바람직하게, 도로 상에 일정간격 이격되어 설치되며, 일정구간에서 차량의 평균속도를 측정하고, 상기 측정된 차량의 평균속도정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 전송하는 복수의 차량속도 측정장치가 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 각 차량속도 측정장치와 통신망을 통해 연결되며, 상기 통신망을 통해 각 차량속도 측정장치로부터 전송된 각 도로 구간별 차량의 평균속도정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 차량속도 측정장치별 및 각 도로 구간별 차량의 평균속도정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하고, 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보와 각 도로 구간별 차량의 평균속도정보를 분석하여 도로 상의 재비산먼지 측정량, 교통량, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측을 위한 인공지능 학습모델을 구축한 후, 상기 구축된 인공지능 학습모델을 이용하여 도로의 위치, 교통량, 풍향 및 풍속에 따른 도로 상의 재비산먼지 이동 특성을 추론 및 분석하며, 상기 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성에 따라 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 도로 청소차의 내부에 구비되며, 해당 도로 청소차의 현재 위치정보를 획득하고, 상기 획득된 해당 도로 청소자의 현재 위치정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 전송하는 복수의 도로청소차 위치획득장치가 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 각 도로청소차 위치획득장치와 상기 통신망을 통해 연결되며, 상기 통신망을 통해 각 도로청소차 위치획득장치로부터 전송된 각 도로 청소차의 현재 위치정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 도로 청소차별 현재 위치정보 및 차량 운전자 단말정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하고, 상기 생성 및 관리된 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보에서 주기적으로 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 추출하며, 상기 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 상기 빅데이터로 저장된 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비교 분석하여 상기 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 추출한 후, 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 생성하고, 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비롯하여 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 기 설정된 도로 지도 이미지 또는 GIS(Geographic Information System) 맵과 매칭하거나 상기 통신망을 통해 연결된 특정 웹사이트의 인터넷 지도 상에 맵핑하여 해당 도로청소 관리자가 정확하게 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치를 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시하는 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 추출된 해당 도로 청소차의 현재 위치정보와 함께 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 이용하여 상기 생성된 도로청소 알림메시지를 상기 통신망을 통해 상기 차량 운전자 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 차량 운전자 단말은, 미리 설치된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션을 통해 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 도로 지도 이미지 또는 GIS(Geographic Information System) 맵과 매칭하거나 상기 통신망을 통해 연결된 특정 웹사이트의 인터넷 지도 상에 맵핑하여 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 함께 도로청소 알림메시지를 해당 차량 운전자가 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
바람직하게, 각 차량속도 측정장치는, 기 설정된 자가진단 점검시점마다 해당 차량속도 측정장치의 자체 고장 또는 통신오류 점검 제어신호에 따라 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보가 포함된 장치장애 발생신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 각 차량속도 측정장치로부터 전송된 장치장애 발생신호를 수신하여 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 차량속도 측정장치의 장치장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리자 단말은, 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 차량속도 측정장치의 장치장애상황 이벤트 데이터를 수신 받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 도로청소 관리자가 해당 차량속도 측정장치의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 추출된 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보와 별도의 저장장치에 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 비교하여 동일한 고유한 장치식별정보에 해당하는 차량속도 측정장치의 위치정보를 이용하여 단문 문자 메시지(SMS) 형태로 비상벨 장애발생 알림메시지를 생성하고, 상기 생성된 비상벨 장애발생 알림메시지를 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리자 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 각 차량속도 측정장치로부터 전송된 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 포함한 장치장애 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 각 차량속도 측정장치별로 장치장애 발생신호를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 기 설정된 장애진단 점검시점마다 각 차량속도 측정장치의 고장 또는 통신오류 점검을 위한 특정의 장애진단 제어신호를 생성한 후, 별도의 저장장치에 미리 저장된 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 이용하여 상기 통신망을 통해 각 차량속도 측정장치로 상기 생성된 특정의 장애진단 제어신호를 전송할 수 있다.
바람직하게, 각 차량속도 측정장치는, 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 특정의 장애진단 제어신호를 수신하여 이를 기반으로 기 설정된 장애진단 기능을 수행하여 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보를 비롯하여 장애 발생정보를 포함한 장애진단 응답신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 각 차량속도 측정장치로부터 전송된 장애진단 응답신호를 수신하여 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 차량속도 측정장치의 장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리자 단말은, 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 차량속도 측정장치의 장치장애상황 이벤트 데이터를 수신 받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 도로청소 관리자가 해당 차량속도 측정장치의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 해당 도로청소 관리자가 시각적 또는 청각적으로 실시간 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 각 클라이언트 단말은, 상기 도로청소 관리서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 도로청소 관리서버에 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 데이터를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 주기적으로 기 설정된 도로청소 관리자 단말에 유선 또는 무선 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리자 단말은, 미리 설치된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션을 통해 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 해당 도로 상의 재비산먼지 이동 특성과 도로별 특성을 반영하여 온톨로지 기반의 상황인지 모델링을 통해 재비산먼지 상황을 추론할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 해당 도로 상의 재비산먼지 이동 특성과 도로별 특성을 반영하여 온톨로지 기반의 상황인지 모델링을 통해 추론된 재비산먼지 상황정보를 기 설정된 도로청소 관리자 단말에 유선 또는 무선 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말을 통해 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 각 클라이언트 단말은, 상기 도로청소 관리서버에서 다운로드된 도로 재비산먼지 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 도로청소 관리서버에 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 데이터 중 적어도 하나의 정보 데이터를 시간별/일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 GIS(Geographic Information System) 기반 실시간 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 도로 주변의 기상상황에 대한 빅데이터 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기상청 관리서버가 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 연결된 상기 기상청 관리서버로부터 관리되는 해당 도로 주변의 기상상황에 대한 빅데이터 정보와 상기 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성정보를 반영하여 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버를 통해 생성된 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보에는, 도로 청소차 위치정보, 도로 청소 장비 및 인력 현황정보, 및 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 각 도로환경 획득장치는, 기 설정된 자가진단 점검시점마다 해당 도로환경 획득장치의 자체 고장 또는 통신오류 점검 제어신호에 따라 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보가 포함된 장치장애 발생신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 각 도로환경 획득장치로부터 전송된 장치장애 발생신호를 수신하여 각 도로환경 획득장치의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 도로환경 획득장치의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 도로환경 획득장치의 장치장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리자 단말은, 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 도로환경 획득장치의 장치장애상황 이벤트 데이터를 수신 받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 도로청소 관리자가 해당 도로환경 획득장치의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 추출된 각 도로환경 획득장치의 고유한 장치식별정보와 별도의 저장장치에 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 비교하여 동일한 고유한 장치식별정보에 해당하는 도로환경 획득장치의 위치정보를 이용하여 단문 문자 메시지(SMS) 형태로 비상벨 장애발생 알림메시지를 생성하고, 상기 생성된 비상벨 장애발생 알림메시지를 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리자 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 각 도로환경 획득장치로부터 전송된 각 도로환경 획득장치의 고유한 장치식별정보를 포함한 장치장애 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 각 도로환경 획득장치별로 장치장애 발생신호를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 기 설정된 장애진단 점검시점마다 각 도로환경 획득장치의 고장 또는 통신오류 점검을 위한 특정의 장애진단 제어신호를 생성한 후, 별도의 저장장치에 미리 저장된 각 도로환경 획득장치의 고유한 장치식별정보를 이용하여 상기 통신망을 통해 각 도로환경 획득장치로 상기 생성된 특정의 장애진단 제어신호를 전송할 수 있다.
바람직하게, 각 도로환경 획득장치는, 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 특정의 장애진단 제어신호를 수신하여 이를 기반으로 기 설정된 장애진단 기능을 수행하여 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보를 비롯하여 장애 발생정보를 포함한 장애진단 응답신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 도로청소 관리서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 각 도로환경 획득장치로부터 전송된 장애진단 응답신호를 수신하여 각 도로환경 획득장치의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 도로환경 획득장치의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 도로환경 획득장치의 장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리자 단말은, 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 도로환경 획득장치의 장치장애상황 이벤트 데이터를 수신 받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버는, 도로청소 관리자가 해당 도로환경 획득장치의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 각 도로환경 획득장치는, 도로 상에 입력 75㎛이하의 재비산먼지를 측정하여 해당 도로 상의 재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 재비산먼지 측정모듈; 도로 상에 입경 10㎛ 이하의 미세한 재비산먼지를 측정하기 위하여 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 또는 일산화탄소 중 적어도 하나의 대기오염 물질을 측정하여 해당 도로 상의 재비산미세먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 재비산미세먼지 측정모듈; 도로 상에 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 재비산먼지를 측정하기 위하여 초미세재비산먼지에 포함되어 있는 총탄소, 유기탄소 및 원소탄소를 측정하여 해당 도로 상의 초미세재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 초미세재비산먼지 측정모듈; 및 도로 상에 풍향 및 풍속을 측정하여 해당 도로 상의 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하는 풍향/풍속 측정모듈을 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 도로청소 관리서버에 적용된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법은, 신경망(Neural Network), SVM(Support Vector Machine), MLP(Multi Layer Perception), 및 딥러닝(Deep Learning) 중 적어도 하나의 인공지능 학습방법으로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 청소 관리시스템에 따르면, 도로의 측구에 일정간격 이격되어 설치되어 도로 상의 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하는 복수의 도로환경 획득장치와 각 도로환경 획득장치별로 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리함과 아울러 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측을 비롯하여 재비산먼지 이동 특성 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 도로청소 관리서버를 구축함으로써, 도로 전체의 재비산먼지 저감을 위한 도로 청소에 대한 효율적인 운영 및 관리를 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량 운전자 단말, 도로청소 관리자 단말, 및 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량 운전자 단말, 도로청소 관리자 단말, 및 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
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.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
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.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량 운전자 단말, 도로청소 관리자 단말, 및 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템은, 크게 복수의 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N), 및 도로청소 관리서버(200) 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템은 복수의 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N), 복수의 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N), 기상청 관리서버(500), 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800) 등을 추가적으로 더 포함할 수도 있다. 한편, 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)는 도로의 측구(側溝, gutter)에 일정간격 이격되어 설치되어 있으며, 도로 상의 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하고, 상기 획득된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 전송하는 기능을 수행한다.
여기서, 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)에 대한 고유한 장치식별정보는 예컨대, 도로환경 획득장치의 이름, 도로환경 획득장치의 비밀번호, 도로환경 획득장치의 일련번호, 도로환경 획득장치의 종류, 도로환경 획득장치의 제조회사, 도로환경 획득장치의 MAC(Media Access Control) 주소, 도로환경 획득장치의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 도로환경 획득장치의 모델 및 버전, 도로환경 획득장치의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 도로환경 획득장치의 인증 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함함이 바람직하다.
또한, 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)는 기 설정된 자가진단 점검시점마다 해당 도로환경 획득장치의 자체 고장 및/또는 통신오류 점검 제어신호에 따라 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보가 포함된 장치장애 발생신호를 생성하여 통신망(10)을 통해 도로청소 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 통신망(10)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 와이파이(Wi-Fi), 와이기그(WiGig), 와이브로(Wireless Broadband Internet, Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등을 포함하는 차세대 무선망일 수 있다.
상기 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service) 등을 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미하며, 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N), 각 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N), 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N), 기상청 관리서버(500), 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)이 도로청소 관리서버(200)에 접속될 수 있게 하는 환경을 제공한다. 한편, 상기 인터넷은 유선 또는 무선 인터넷일 수도 있고, 이외에도 유선 공중망, 무선 이동 통신망, 또는 휴대 인터넷 등과 통합된 코어망일 수도 있다.
만약, 통신망(10)이 이동 통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 상기 비동기식 이동 통신망의 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 상기 이동 통신망은 예컨대, RNC(Radio Network Controller) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망, 5G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP 망일 수 있다. 이러한 통신망(10)은 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N), 각 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N), 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N), 기상청 관리서버(500), 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)과 도로청소 관리서버(200)의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 수행한다.
또한, 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)는 통신망(10)을 통해 도로청소 관리서버(200)로부터 전송된 특정의 장애진단 제어신호를 수신하여 이를 기반으로 기 설정된 장애진단 기능을 수행하여 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보를 비롯하여 장애 발생정보를 포함한 장애진단 응답신호를 생성하여 통신망(10)을 통해 도로청소 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)는, 도면에 도시되진 않았지만, 도로 상에 입력 75㎛이하의 재비산먼지를 측정하여 해당 도로 상의 재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 재비산먼지 측정모듈과, 도로 상에 입경 10㎛ 이하의 미세한 재비산먼지를 측정하기 위하여 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 또는 일산화탄소 중 적어도 하나의 대기오염 물질을 측정하여 해당 도로 상의 미세재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 미세재비산먼지 측정모듈과, 도로 상에 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 재비산먼지를 측정하기 위하여 초미세재비산먼지에 포함되어 있는 총탄소, 유기탄소 및 원소탄소를 측정하여 해당 도로 상의 초미세재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 초미세재비산먼지 측정모듈과, 도로 상에 풍향 및 풍속을 측정하여 해당 도로 상의 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하는 풍향/풍속 측정모듈 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 도로청소 관리서버(200)는 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)와 통신망(100)을 통해 연결되어 있으며, 통신망(10)을 통해 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)로부터 전송된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 도로환경 획득장치별로 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 분석하여 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측을 위한 인공지능 학습모델을 구축하는 기능을 수행한다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 구축된 인공지능 학습모델을 이용하여 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량, 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 재비산먼지 이동 특성을 추론 및 분석하며, 상기 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성에 따라 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 기능을 수행한다.
또한, 도로청소 관리서버(200)에 적용된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법은 예컨대, 신경망(Neural Network), SVM(Support Vector Machine), MLP(Multi Layer Perception), 및/또는 딥러닝(Deep Learning) 중 적어도 하나의 인공지능 학습방법으로 이루어짐이 바람직하다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 각 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N)와 통신망(10)을 통해 연결되어 있으며, 통신망(10)을 통해 각 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N)로부터 전송된 각 도로 청소차의 현재 위치정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 도로 청소차별 현재 위치정보 및 차량 운전자 단말정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 각 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N)에 대한 고유한 장치식별정보는 예컨대, 도로 청소차 위치획득장치의 이름, 도로 청소차 위치획득장치의 비밀번호, 도로 청소차 위치획득장치의 일련번호, 도로 청소차 위치획득장치의 종류, 도로 청소차 위치획득장치의 제조회사, 도로 청소차 위치획득장치의 MAC(Media Access Control) 주소, 도로 청소차 위치획득장치의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 도로 청소차 위치획득장치의 모델 및 버전, 도로 청소차 위치획득장치의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 도로 청소차 위치획득장치의 인증 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함함이 바람직하다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 생성 및 관리된 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보에서 주기적으로 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 추출하며, 상기 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 상기 빅데이터로 저장된 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비교 분석하여 상기 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 추출한 후, 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비롯하여 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 기 설정된 도로 지도 이미지 또는 GIS(Geographic Information System) 맵과 매칭하거나 통신망(10)을 통해 연결된 특정 웹사이트의 인터넷 지도 상에 맵핑하여 해당 도로청소 관리자가 정확하게 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치를 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시하는 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 추출된 해당 도로 청소차의 현재 위치정보와 함께 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 이용하여 상기 생성된 도로청소 알림메시지를 통신망(10)을 통해 차량 운전자 단말(600)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)와 통신망(10)을 통해 연결되어 있으며, 통신망(10)을 통해 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)로부터 전송된 각 도로 구간별 차량의 평균속도정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 차량속도 측정장치별 및 각 도로 구간별 차량의 평균속도정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.
여기서, 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)에 대한 고유한 장치식별정보는 예컨대, 차량속도 측정장치의 이름, 차량속도 측정장치의 비밀번호, 차량속도 측정장치의 일련번호, 차량속도 측정장치의 종류, 차량속도 측정장치의 제조회사, 차량속도 측정장치의 MAC(Media Access Control) 주소, 차량속도 측정장치의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 차량속도 측정장치의 모델 및 버전, 차량속도 측정장치의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 차량속도 측정장치의 인증 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함함이 바람직하다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보와 각 도로 구간별 차량의 평균속도정보를 분석하여 도로 상의 재비산먼지 측정량, 교통량, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측을 위한 인공지능 학습모델을 구축하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 구축된 인공지능 학습모델을 이용하여 도로의 위치, 교통량, 풍향 및 풍속에 따른 도로 상의 재비산먼지 이동 특성을 추론 및 분석하며, 상기 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성에 따라 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)로부터 전송된 장치장애 발생신호를 수신하여 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 차량속도 측정장치의 장치장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 통신망(10)을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말(700)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 도로청소 관리자가 해당 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 추출된 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고유한 장치식별정보와 별도의 저장장치(250)에 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 비교하여 동일한 고유한 장치식별정보에 해당하는 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 위치정보를 이용하여 단문 문자 메시지(SMS) 형태로 비상벨 장애발생 알림메시지를 생성하고, 상기 생성된 비상벨 장애발생 알림메시지를 통신망(10)을 통해 도로청소 관리자 단말(700)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)로부터 전송된 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고유한 장치식별정보를 포함한 장치장애 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 각 차량속도 측정장치별로 장치장애 발생신호를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 기 설정된 장애진단 점검시점마다 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고장 또는 통신오류 점검을 위한 특정의 장애진단 제어신호를 생성한 후, 별도의 저장장치(250)에 미리 저장된 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고유한 장치식별정보를 이용하여 통신망(10)을 통해 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)로 상기 생성된 특정의 장애진단 제어신호를 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)로부터 전송된 장애진단 응답신호를 수신하여 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 통신망(10)을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말(700)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 도로청소 관리자가 해당 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 해당 도로청소 관리자가 시각적 및/또는 청각적으로 실시간 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 적어도 하나의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스(Cloud Computing Service)를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
즉, 도로청소 관리서버(200)는 네트워크상에서 관리자가 소지한 복수의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)과 통신망(10)을 통해 연결되어 복수의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)에게 시스템 자원(이는 OS, CPU, 메모리, 저장장치 등을 포함하는 개념이다)을 제공하는 물리적 장비로, 클라우드 서비스 환경에서는 복수의 서버가 네트워크상에서 복수의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)과 연결되어 있으며, 이때 도로청소 관리서버(200)는 다수의 서버들을 포함하는 개념으로 도시된 것이며, 예컨대, 가상화 기술을 통해 생성된 가상 공간상의 게스트 머신을 통해 복수의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)이 시스템 자원을 사용할 수 있도록 분배하게 된다. 이러한 사항들은 공지의 일반적인 개념들로 이해될 수 있다.
이때, 상기 클라우드(Cloud) 서비스 환경이란, 인터넷 기반(클라우드)의 컴퓨팅(Computing) 기술을 의미한다. 이러한 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)은 컴퓨터 네트워크 구성도에서 인터넷을 구름으로 표현하는 것으로, 숨겨진 복잡한 인프라(Infra) 구조를 가지며 IT 관련된 기능들이 서비스 형태로 제공되는 컴퓨팅 스타일을 갖는다. 사용자들은 인터넷을 이용하여 클라우드 컴퓨팅으로부터 제공되는 서비스를 이용할 수 있다.
또한, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 가상화 컴퓨팅, 유틸리티 컴퓨팅, 주문형 서비스(on-demand) 컴퓨팅 등과 같이 다양한 컴퓨팅 개념과 통신 기술이 혼합되어 적용된 것으로, 통상적으로 다수의 컴퓨터들로 구성되는 복수의 데이터센터를 가상화 기술로 통합하여 하나의 가상 컴퓨터 또는 서비스를 구현하고, 사용자가 이에 접속하여 각종 소프트웨어, 보안 솔루션 및 컴퓨팅 능력 등을 주문형 서비스(on-demand) 방식으로 제공하는 기술을 의미한다.
즉, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 '인터넷을 통한 IT자원의 온디맨드 아웃소싱 서비스'로서, 개인용 컴퓨터나 기업의 서버에 개별적으로 저장하던 프로그램이나 문서를 인터넷 기반의 가상 서버(Server) 또는 스토리지(Storage)에 저장하고, 개인용 컴퓨터를 비롯한 다양한 단말을 이용하여 웹브라우저 등의 클라우드 어플리케이션(Application)을 구동함으로써, 사용자가 원하는 작업을 수행할 수 있도록 하는 방식이다.
이때, 사용자들은 클라우드 어플리케이션, 스토리지, OS 및 보안 등의 컴퓨팅 자원을 원하는 시점에 원하는 만큼만 골라서 사용할 수 있고, 사용량에 기반하여 대가를 지불하면 된다.
즉, 도로청소 관리서버(200)는 외부의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)에 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 서버로서, 외부의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)이 요청하는 컴퓨팅 자원을 통신망(10)을 통해 제공해준다. 도로청소 관리서버(200)는 외부의 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)이 요청하는 디바이스(Device)를 이용하도록 하기 위한 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 도로청소 관리서버(200)에는 예컨대, 애플리케이션 프로그램 파일, 게임 프로그램 파일, 텍스트 데이터 파일, 문서 파일, 그림 파일, 음악 파일, 동영상 파일 및 바코드 파일 등과 같은 대용량 데이터를 제공하는 사업자(콘텐츠 제공자)로부터 제공된 파일들을 저장하는 다수의 저장장치 즉, 스토리지(Storage)를 구비한다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 주기적으로 기 설정된 도로청소 관리자 단말(700)에 유선 및/또는 무선 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 해당 도로 상의 재비산먼지 이동 특성과 도로별 특성을 반영하여 온톨로지 기반의 상황인지 모델링을 통해 재비산먼지 상황을 추론하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 해당 도로 상의 재비산먼지 이동 특성과 도로별 특성을 반영하여 온톨로지 기반의 상황인지 모델링을 통해 추론된 재비산먼지 상황정보를 기 설정된 도로청소 관리자 단말(700)에 유선 및/또는 무선 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 적어도 하나의 클라이언트 단말(800)을 통해 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 데이터 중 적어도 하나의 정보 데이터를 시간별 및/또는 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 GIS(Geographic Information System) 기반 실시간 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 연결된 기상청 관리서버(500)로부터 관리되는 해당 도로 주변의 기상상황에 대한 빅데이터 정보와 상기 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성정보를 반영하여 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)를 통해 생성된 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보에는 예컨대, 도로 청소차 위치정보, 도로 청소 장비 및 인력 현황정보, 및/또는 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지 중 적어도 하나의 정보를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)로부터 전송된 장치장애 발생신호를 수신하여 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 장치장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 통신망(10)을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말(700)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 도로청소 관리자가 해당 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 상기 추출된 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고유한 장치식별정보와 별도의 저장장치(250)에 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 비교하여 동일한 고유한 장치식별정보에 해당하는 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 위치정보를 이용하여 단문 문자 메시지(SMS) 형태로 비상벨 장애발생 알림메시지를 생성하고, 상기 생성된 비상벨 장애발생 알림메시지를 통신망(10)을 통해 도로청소 관리자 단말(700)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)로부터 전송된 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고유한 장치식별정보를 포함한 장치장애 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 각 도로환경 획득장치별로 장치장애 발생신호를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 기 설정된 장애진단 점검시점마다 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고장 또는 통신오류 점검을 위한 특정의 장애진단 제어신호를 생성한 후, 별도의 저장장치(250)에 미리 저장된 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고유한 장치식별정보를 이용하여 통신망(10)을 통해 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)로 상기 생성된 특정의 장애진단 제어신호를 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)로부터 전송된 장애진단 응답신호를 수신하여 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 상기 추출된 각 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 고유한 장치식별정보를 기반으로 해당 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 통신망(10)을 통해 기 설정된 도로청소 관리자 단말(700)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리서버(200)는 도로청소 관리자가 해당 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 위치 및 장애상황을 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
추가적으로, 각 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N)는 도로 청소차의 내부에 구비되어 있으며, 해당 도로 청소차의 현재 위치정보를 획득하고, 상기 획득된 해당 도로 청소자의 현재 위치정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 도로청소 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 각 도로 청소차 위치획득장치(300-1 내지 300-N)는 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성(미도시)을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 현재의 위치와 해발고도 정보를 획득하기 위한 GPS 수신모듈(미도시)를 포함함이 바람직하다.
각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)는 도로 상에 일정간격 이격되어 설치되어 있으며, 일정구간에서 차량의 평균속도를 측정하고, 상기 측정된 차량의 평균속도정보와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 도로청소 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
또한, 각 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)는 기 설정된 자가진단 점검시점마다 해당 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 자체 고장 또는 통신오류 점검 제어신호에 따라 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보가 포함된 장치장애 발생신호를 생성하여 통신망(10)을 통해 도로청소 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)는 통신망(10)을 통해 도로청소 관리서버(200)로부터 전송된 특정의 장애진단 제어신호를 수신하여 이를 기반으로 기 설정된 장애진단 기능을 수행하여 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보를 비롯하여 장애 발생정보를 포함한 장애진단 응답신호를 생성하여 통신망(10)을 통해 도로청소 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
기상청 관리서버(500)는 도로 주변의 기상상황에 대한 빅데이터 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.
차량 운전자 단말(600)은 미리 설치된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션을 통해 도로청소 관리서버(200)로부터 전송된 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 도로 지도 이미지 또는 GIS(Geographic Information System) 맵과 매칭하거나, 통신망(10)을 통해 연결된 특정 웹사이트의 인터넷 지도 상에 맵핑하여 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 함께 도로청소 알림메시지를 해당 차량 운전자가 시각적 및/또는 청각적으로 확인할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하거나 음성 출력하는 기능을 수행할 수 있다.
도로청소 관리자 단말(700)은 미리 설치된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션을 통해 도로청소 관리서버(200)로부터 전송된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 시각적 및/또는 청각적으로 확인할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하거나 음성 출력하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리자 단말(700)은 도로청소 관리서버(200)로부터 전송된 해당 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 장치장애상황 이벤트 데이터를 수신 받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 및/또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리자 단말(700)은 도로청소 관리서버(200)로부터 전송된 해당 도로환경 획득장치(100-1 내지 100-N)의 장치장애상황 이벤트 데이터를 수신 받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 및/또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도로청소 관리자 단말(700)은 도로청소 관리서버(200)로부터 전송된 해당 차량속도 측정장치(400-1 내지 400-N)의 장치장애상황 이벤트 데이터를 수신 받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 및/또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
클라이언트 단말(800)은 도로청소 관리서버(200)의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 도로청소 관리서버(200)에 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 데이터 중 적어도 하나의 정보 데이터를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라이언트 단말(800)은 도로청소 관리서버(200)에서 다운로드된 도로 재비산먼지 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 도로청소 관리서버(200)에 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및/또는 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 전술한 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)은 무선 인터넷 또는 휴대 인터넷을 통하여 통신하는 스마트폰(Smart Phone), 스마트 패드(Smart Pad) 또는 스마트 노트(Smart Note) 중 적어도 하나의 이동 단말 장치로 이루어짐이 바람직하며, 이외에도 팜(Palm) PC, 모바일 게임기(Mobile play-station), 통신 기능이 있는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 태블릿 PC, 아이패드(iPad) 등 도로청소 관리서버(200)에 접속하기 위한 사용자 인터페이스를 갖는 모든 유무선 가전/통신 장치를 포괄적으로 의미할 수 있다.
이러한 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)은 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 통신모듈(610), A/V(Audio/Video) 입력모듈(620), 사용자 입력모듈(630), 센싱모듈(640), 출력모듈(650), 저장모듈(660), 인터페이스 모듈(670), 단말 제어모듈(680) 및 전원모듈(690) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
무선 통신모듈(610)은 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)과 도로청소 관리서버(200) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 통신모듈(610)은 방송 수신 모듈(611), 이동 통신 모듈(612), 무선 인터넷 모듈(613), 근거리 통신 모듈(614) 및 위치 정보 모듈(615) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(611)은 다양한 방송채널(예컨대, 위성채널, 지상파채널 등)을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송신호(예컨대, TV 방송신호, 라디오 방송신호, 데이터 방송신호 등) 및/또는 방송관련 정보를 수신한다.
이동 통신 모듈(612)은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는 음성 콜(call) 신호, 화상 통화 콜 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(613)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈로서, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 인터넷 기술로는 예컨대, WLAN(Wi-Fi), Wibro, Wimax, HSDPA, LTE 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(614)은 근거리 통신을 위한 모듈로서, 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZigBee) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 또는 적외선(IR) 통신 등이 이용될 수 있다.
위치 정보 모듈(615)은 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 등을 이용하여 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다.
A/V 입력모듈(620)은 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 모듈로서, 기본적으로 카메라부(621)와 마이크부(622) 등이 포함될 수 있다. 카메라부(621)는 화상통화모드 또는 촬영모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 마이크부(622)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드 등에서 마이크로폰에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성데이터로 처리한다.
사용자 입력모듈(630)은 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키는 모듈로서, 예컨대, 키 패드 돔 스위치, 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
센싱모듈(640)은 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 개폐 상태, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 위치, 사용자 접촉 유무, 특정 부위에 대한 사용자의 터치 동작, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 방위, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 가속/감속 등과 같이 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 현 상태를 감지하여 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 이러한 센싱 신호는 단말 제어모듈(680)에 전달되어, 단말 제어모듈(680)이 특정 기능을 수행하는 기초가 될 수 있다.
출력모듈(650)은 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 모듈로서, 기본적으로 디스플레이부(651), 음향출력부(652), 알람부(653) 및 햅틱부(654) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(651)는 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예컨대, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)이 통화모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphical User Interface)를 표시하고, 화상통화모드 또는 촬영모드인 경우에는 촬영 및/또는 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
음향출력부(652)는 예컨대, 콜 신호수신, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드, 방송수신모드 등에서 무선 통신모듈(610)로부터 수신되거나 저장모듈(660)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수도 있다.
알람부(653)는 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)에서 발생되는 이벤트의 예로는 콜 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다.
햅틱부(654)는 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱부(654)가 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택부(654)가 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다.
저장모듈(660)은 단말 제어모듈(680)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 저장모듈(660)은 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
저장모듈(660)은 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), SRAM, 롬(ROM), EEPROM, PROM, 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(670)은 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스 모듈(670)은 외부기기로부터 데이터를 전송 받거나 전원을 공급받아 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800) 내부의 각 구성요소에 전달하거나 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800) 내부의 데이터가 외부기기로 전송되도록 한다.
단말 제어모듈(680)은 통상적으로 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로서, 예컨대, 음성통화, 데이터통신, 화상통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(680)은 저장모듈(660)에 저장된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션 프로그램이 실행되도록 제어하고, 실행된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션 서비스를 이용하여 각종 기능 설정 및 등록 정보 등을 생성하고, 이를 무선 통신모듈(610)을 통해 도로청소 관리서버(200)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(680)은 배터리부(695)의 충전 전류와 충전 전압을 상시적으로 모니터링하고, 모니터링 값을 저장모듈(660)에 임시 저장할 수 있다. 이때, 저장모듈(660)은 모니터링 된 충전 전류와 충전 전압과 같은 배터리 충전상태정보뿐만 아니라 배터리 사양정보(제품 코드, 정격 등)도 함께 저장함이 바람직하다.
전원모듈(690)은 단말 제어모듈(680)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원모듈(690)은 내장되어 있는 배터리부(695)의 전원을 각 구성요소들로 공급하여 동작하도록 하며, 충전단자(미도시)를 사용하여 배터리의 충전이 가능하다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 단말 제어모듈(680)에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 저장모듈(660)에 저장되고, 단말 제어모듈(680)에 의해 실행될 수 있다.
한편, 차량 운전자 단말(600), 도로청소 관리자 단말(700), 및/또는 클라이언트 단말(800)이 스마트폰으로 이루어질 경우, 상기 스마트폰은 일반 핸드폰(일명 피처폰(feature phone))과는 달리 사용자가 원하는 다양한 어플리케이션(Application) 프로그램을 다운로드받아 자유롭게 사용하고 삭제가 가능한 오픈 운영체제를 기반으로 한 폰(Phone)으로서, 일반적으로 사용되는 음성/영상통화, 인터넷 데이터통신 등의 기능뿐만 아니라, 모바일 오피스 기능을 갖춘 모든 모바일 폰 또는 음성통화 기능이 없으나 인터넷 접속 가능한 모든 인터넷폰 또는 테블릿 PC(Tablet PC)를 포함하는 통신기기로 이해함이 바람직하다.
이와 같이 스마트폰은 개방형 운영체제를 사용하므로 폐쇄적인 운영체제를 가진 휴대폰과 달리 사용자가 임의로 다양한 어플리케이션 프로그램을 설치하고 관리할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100-1 내지 100-N : 도로환경 획득장치,
200 : 도로청소 관리서버,
300-1 내지 300-N : 도로 청소차 위치획득장치,
400-1 내지 400-N : 차량속도 측정장치,
500 : 기상청 관리서버,
600 : 차량 운전자 단말,
700 : 도로청소 관리자 단말,
800 : 클라이언트 단말
200 : 도로청소 관리서버,
300-1 내지 300-N : 도로 청소차 위치획득장치,
400-1 내지 400-N : 차량속도 측정장치,
500 : 기상청 관리서버,
600 : 차량 운전자 단말,
700 : 도로청소 관리자 단말,
800 : 클라이언트 단말
Claims (35)
- 도로의 측구에 일정간격 이격되어 설치되며, 도로상의 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하고, 획득된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 기 저장된 고유한 장치식별정보를 전송하는 복수의 도로환경 획득장치;
도로 청소차의 내부에 구비되며, 해당 도로 청소차의 현재 위치정보를 획득하고, 획득된 해당 도로 청소자의 현재 위치정보와 함께 기 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 전송하는 복수의 도로 청소차 위치획득장치;
도로상에 일정간격 이격되어 설치되며, 일정구간에서 차량의 평균속도를 측정하고, 측정된 차량의 평균속도정보와 함께 기 저장된 고유한 장치식별정보를 전송하는 복수의 차량속도 측정장치; 및
각 도로환경 획득장치, 각 도로 청소차 위치획득장치, 및 각 차량속도 측정장치와 통신망을 통해 연결되며, 각 도로환경 획득장치로부터 전송된 재비산먼지 측정량을 비롯한 풍향 및 풍속 환경정보와 함께 기 저장된 고유한 장치식별정보를 바탕으로 각 도로환경 획득장치별로 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하고, 기 설정된 인공지능 기반의 기계 학습방법을 통해 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보를 분석하여 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로상의 재비산먼지량 예측을 위한 인공지능 학습모델을 구축한 후, 구축된 인공지능 학습모델을 이용하여 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량, 도로의 위치, 풍향 및 풍속에 따른 재비산먼지 이동특성을 추론 및 분석하며, 추론 및 분석된 도로상의 재비산먼지 이동특성에 따라 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 도로청소 관리서버를 포함하되,
각 도로환경 획득장치 및 각 차량속도 측정장치는, 기 설정된 자가진단 점검시점마다 해당 도로환경 획득장치 및 차량속도 측정장치의 자체 고장 또는 통신오류 점검 제어신호나 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 특정의 장애진단 제어신호에 따라 장치장애 발생 시 자신의 고유한 장치식별정보를 비롯하여 장애 발생정보를 포함한 장치장애 발생신호나 장애진단 응답신호를 생성하여 상기 도로청소 관리서버로 전송하고,
상기 도로청소 관리서버는, 각 도로 청소차 위치획득장치로부터 전송된 각 도로 청소차의 현재 위치정보와 함께 기 저장된 고유한 장치식별정보 및 기 설정된 차량 운전자 단말정보를 바탕으로 각 도로 청소차별 현재 위치정보 및 차량 운전자 단말정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리함과 아울러 각 차량속도 측정장치로부터 전송된 각 도로구간별 차량의 평균속도정보와 함께 기 저장된 고유한 장치식별정보를 바탕으로 각 차량속도 측정장치별 및 각 도로구간별 차량의 평균속도정보를 빅데이터화하여 저장 및 관리하고, 기 설정된 인공지능 기반의 기계 학습방법을 통해 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보와 각 도로구간별 차량의 평균속도정보를 분석하여 도로상의 재비산먼지 측정량, 교통량, 풍향 및 풍속에 따른 시간별 도로상의 재비산먼지량 예측을 위한 인공지능 학습모델을 구축한 후, 구축된 인공지능 학습모델을 이용하여 도로의 위치, 교통량, 풍향 및 풍속에 따른 도로상의 재비산먼지 이동특성을 추론 및 분석하며, 추론 및 분석된 도로상의 재비산먼지 이동특성에 따라 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하며, 생성된 도로 청소차 운영정보에서 주기적으로 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 추출하며, 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 빅데이터로 저장된 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비교 분석하여 추출된 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 추출한 후, 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 생성하여 해당 차량 운전자 단말로 전송하며, 각 도로 청소차별 현재 위치정보를 비롯하여 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치정보를 기 설정된 도로지도이미지 또는 GIS맵과 매칭하거나 특정 웹사이트의 인터넷 지도상에 맵핑하여 해당 관리자가 정확하게 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 근접한 도로 청소차의 현재 위치를 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하며, 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 해당 관리자가 실시간 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하며, 각 도로환경 획득장치 및 각 차량속도 측정장치로부터 전송된 장치장애 발생신호 또는 장애진단 응답신호를 수신하여 각 도로환경 획득장치 및 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 추출하고, 추출된 각 도로환경 획득장치 및 각 차량속도 측정장치의 고유한 장치식별정보를 기반으로 각 도로환경 획득장치별 및 각 차량속도 측정장치별로 장치장애 발생신호 또는 장애진단 응답신호를 데이터베이스화하여 저장 및 관리함과 아울러 해당 도로환경 획득장치 및 해당 차량속도 측정장치의 장치장애 발생정보 및 위치정보를 포함한 장치장애상황 이벤트 데이터를 생성하여 기 설정된 도로청소 관리자 단말로 전송하며, 해당 도로청소 관리자가 해당 도로환경 획득장치 및 해당 차량속도 측정장치의 위치 및 장애상황을 실시간 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하며, 기 설정된 장애진단 점검시점마다 각 도로환경 획득장치 및 각 차량속도 측정장치의 고장 또는 통신오류 점검을 위한 특정의 장애진단 제어신호를 생성 및 전송하며,
상기 도로청소 관리자 단말은, 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 도로환경 획득장치 및 해당 차량속도 측정장치의 장치장애상황 이벤트 데이터를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 해당 장치장애상황 이벤트를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 서비스를 제공하며,
상기 차량 운전자 단말은, 미리 설치된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션을 통해 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 기반으로 기 설정된 도로지도이미지 또는 GIS맵과 매칭하거나 특정 웹사이트의 인터넷 지도상에 맵핑하여 해당 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보와 함께 도로청소 알림메시지를 해당 차량 운전자가 확인할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하거나 음성 출력하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
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- 제1 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하며,
각 클라이언트 단말은, 상기 도로청소 관리서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 도로청소 관리서버에 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 데이터를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버는, 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 주기적으로 기 설정된 도로청소 관리자 단말에 유선 또는 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제18 항에 있어서,
상기 도로청소 관리자 단말은, 미리 설치된 도로 재비산먼지 관리관련 어플리케이션을 통해 상기 도로청소 관리서버로부터 전송된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 도로청소 관리자가 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하거나 음성 출력하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버는, 해당 도로 상의 재비산먼지 이동 특성과 도로별 특성을 반영하여 온톨로지 기반의 상황인지 모델링을 통해 재비산먼지 상황을 추론하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제20 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버는, 해당 도로 상의 재비산먼지 이동 특성과 도로별 특성을 반영하여 온톨로지 기반의 상황인지 모델링을 통해 추론된 재비산먼지 상황정보를 기 설정된 도로청소 관리자 단말에 유선 또는 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말을 통해 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제22 항에 있어서,
각 클라이언트 단말은, 상기 도로청소 관리서버에서 다운로드된 도로 재비산먼지 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 도로청소 관리서버에 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 중 적어도 하나의 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버는, 상기 빅데이터로 저장된 각 도로환경 획득장치별 재비산먼지 측정량을 비롯한 도로의 위치정보, 풍향 및 풍속 환경정보, 시간별 도로 상의 재비산먼지량 예측정보, 재비산먼지 이동 특성정보, 재비산먼지 상황정보, 및 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보 데이터 중 적어도 하나의 정보 데이터를 시간별/일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 GIS(Geographic Information System) 기반 실시간 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제1 항에 있어서,
도로 주변의 기상상황에 대한 빅데이터 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기상청 관리서버가 더 포함되되,
상기 도로청소 관리서버는, 상기 통신망을 통해 연결된 상기 기상청 관리서버로부터 관리되는 해당 도로 주변의 기상상황에 대한 빅데이터 정보와 상기 추론 및 분석된 도로 상의 재비산먼지 이동 특성정보를 반영하여 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보를 생성 및 관리하는 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버를 통해 생성된 도로 청소를 위한 도로 청소차 운영정보에는, 도로 청소차 위치정보, 도로 청소 장비 및 인력 현황정보, 및 도로 청소가 필요한 도로의 위치정보를 포함한 도로청소 알림메시지를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
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- 제1 항에 있어서,
각 도로환경 획득장치는,
도로 상에 입력 75㎛이하의 재비산먼지를 측정하여 해당 도로 상의 재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 재비산먼지 측정모듈;
도로 상에 입경 10㎛ 이하의 미세한 재비산먼지를 측정하기 위하여 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 또는 일산화탄소 중 적어도 하나의 대기오염 물질을 측정하여 해당 도로 상의 미세재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 미세재비산먼지 측정모듈;
도로 상에 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 재비산먼지를 측정하기 위하여 초미세재비산먼지에 포함되어 있는 총탄소, 유기탄소 및 원소탄소를 측정하여 해당 도로 상의 초미세재비산먼지 측정량을 획득하는 적어도 하나의 초미세재비산먼지 측정모듈; 및
도로 상에 풍향 및 풍속을 측정하여 해당 도로 상의 풍향 및 풍속 환경정보를 획득하는 풍향/풍속 측정모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 도로청소 관리서버에 적용된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법은, 신경망(Neural Network), SVM(Support Vector Machine), MLP(Multi Layer Perception), 및 딥러닝(Deep Learning) 중 적어도 하나의 인공지능 학습방법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지능 및 빅데이터 기반의 도로 재비산먼지 관리시스템.
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