KR102493171B1 - Method and system for anomaly detection of IoT meteorological sensor based on integration of sensor data - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 시티 환경의 IoT(Internet of Things) 기기에서 전달 받은 여러 기상 센서 데이터의 융합에 의하여, IoT 기상센서기기의 이상 여부를 감지하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 이상 감지를 수행하는 IoT 기기의 특정 기상 센서 데이터, 해당 IoT 기기의 다른 기상 센서 데이터, 주변 다른 IoT 기기의 기상 센서 데이터와 이전에 생성되어 서버에 저장되어 있는 과거 기상 센서 데이터를 조합하여, IoT 기기가 설치된 장소와 센서 데이터가 측정된 시간에 따른 특이 값에 영향 받지 않고, 기상 센서 데이터의 이상 수치값을 산출 및 취합하여 기상 센서 기기의 이상 여부를 최적으로 판단하는 방법을 제공한다.
The present invention relates to a method and system for detecting an abnormality in a sensor data fusion-based IoT weather sensor device, and more particularly, by convergence of various weather sensor data received from IoT (Internet of Things) devices in a smart city environment, IoT weather sensor It relates to a method and system for detecting whether a device is abnormal.
According to the present invention, specific weather sensor data of an IoT device performing abnormal detection, other weather sensor data of the corresponding IoT device, weather sensor data of other nearby IoT devices, and past weather sensor data previously generated and stored in a server In combination, it provides a method for optimally determining whether the weather sensor device is abnormal by calculating and collecting abnormal numerical values of the weather sensor data without being affected by the specific value according to the location where the IoT device is installed and the time when the sensor data is measured. do.

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Figure 112020141094779-pat00003

Description

센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법 및 시스템{Method and system for anomaly detection of IoT meteorological sensor based on integration of sensor data}Method and system for anomaly detection of IoT weather sensor device based on sensor data convergence {Method and system for anomaly detection of IoT meteorological sensor based on integration of sensor data}

본 발명은 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 시티 환경의 IoT(Internet of Things) 기기에서 전달 받은 여러 기상 센서 데이터의 융합에 의하여, IoT 기상센서기기의 이상 여부를 감지하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for detecting an abnormality in a sensor data fusion-based IoT weather sensor device, and more particularly, by convergence of various weather sensor data received from IoT (Internet of Things) devices in a smart city environment, IoT weather sensor It relates to a method and system for detecting whether a device is abnormal.

IoT 기기에는 5개의 기상요소(기온, 기압, 풍향, 풍속 및 습도)를 측정할 수 있는 센서가 포함되어 있다. IoT 기기들은 일정한 거리마다, 이미 알려져 있는 고정된 위치에 설치되어 있다. 기상 센서의 이상 감지란 각 기상센서에서 측정된 특정값이 정상치 혹은 이상치인지 여부를 판단하는 것이다. 기상 센서 기기의 이상 감지란 각 기상 센서에서 측정된 값을 활용한 기상 센서 기기의 이상 여부를 판단하는 것이다.The IoT device contains sensors that can measure five meteorological elements (temperature, air pressure, wind direction, wind speed and humidity). IoT devices are installed at fixed locations that are already known at regular distances. Anomaly detection of a weather sensor is to determine whether a specific value measured by each weather sensor is a normal value or an abnormal value. The abnormality detection of the weather sensor device is to determine whether or not the weather sensor device is abnormal using values measured by each weather sensor.

이와 같이 IoT 기기에서 측정되는 기상 센서 데이터의 이상여부를 판단하는 경우, IoT 기기가 설치된 장소 및 센서 데이터가 측정된 시간에 따른 특이값이 포함될 수 있어, 일반적인 필터를 사용할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 이로 인하여 기상 센서 데이터 융합을 통한 이상치를 산출하고 취합하여 기상 센서 기기의 이상 상태를 판단할 새로운 기법의 필요성이 있었다.In this way, when determining whether the meteorological sensor data measured by the IoT device is abnormal, it may include a singular value according to the location where the IoT device is installed and the time when the sensor data is measured, so a general filter cannot be used. For this reason, there is a need for a new technique to determine the abnormal state of a weather sensor device by calculating and collecting anomalies through weather sensor data convergence.

KRKR 10-187408510-1874085 B1B1

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이상 감지를 수행하는 IoT 기기의 특정 기상 센서 데이터, 해당 IoT 기기의 다른 기상 센서 데이터, 주변 다른 IoT 기기의 기상 센서 데이터와 이전에 생성되어 서버에 저장되어 있는 과거 기상 센서 데이터를 조합하여, IoT 기기가 설치된 장소와 센서 데이터가 측정된 시간에 따른 특이 값에 영향 받지 않고, 기상 센서 데이터의 이상 수치값을 산출 및 취합하여 기상 센서 기기의 이상 여부를 최적으로 판단하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve this problem, and the specific weather sensor data of an IoT device that performs anomaly detection, other weather sensor data of the IoT device, and weather sensor data of other nearby IoT devices and previously generated server By combining the past weather sensor data stored in the IoT device, it is not affected by the specific value according to the place where the IoT device is installed and the time when the sensor data is measured, and the abnormal numerical value of the weather sensor data is calculated and collected to determine the abnormality of the weather sensor device. Its purpose is to provide a method for optimally determining whether

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법은, (a) 각 IoT 기기로부터, 다수의 기상센서에 의해 측정된 기상센서 데이터를 수신하는 단계; (b) 각 IoT 기기별로, 해당 IoT 기기에서 수신한 기상센서 데이터를 이용하여, 해당 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상을 감지하는 단계; 및, (c) 각 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상 여부를 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하고, 상기 단계(b) 이전에, (b0) 데이터베이스로부터, 과거에 각 IoT 기기로부터 수신한 기상센서 데이터를 읽어오는 단계를 더 포함하며, 상기 단계(b)는, 이상 감지를 수행하는 각 IoT 기기에 대하여, (b3) 현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기(이하 '해당 IoT 기기'라 한다)의 주변 IoT 기기들(이하 '주변 IoT 기기'라 한다)의, 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소(이하 '해당 기상 요소'라 한다)가 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; (b4) 해당 IoT 기기의, 해당 기상 요소 이외의 기상 요소들(이하, '다른 기상 요소'라 한다)이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; (b5) 주변 IoT 기기의, 다른 기상 요소의 현재값과 과거값이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; 및, (b6) 해당 IoT 기기의 다른 기상 요소의 현재값과 과거값, 주변 IoT 기기의 모든 기상 요소의 현재값과 과거값이 모두 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계 중 하나 이상의 단계를 포함하고, 상기 단계(b)와 단계(c) 사이에, (b7) 상기 단계(b3), 단계(b4), 단계(b5) 및, 단계(b6) 중 포함된 단계들에서의 이상 감지 결과들로부터, 기 설정된 기준에 의하여, 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소의 이상 여부를 최종 결정하는 단계를 더 포함한다.In order to achieve the above object, a sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection method according to the present invention includes: (a) receiving weather sensor data measured by a plurality of weather sensors from each IoT device; (b) for each IoT device, using weather sensor data received from the corresponding IoT device, detecting an anomaly in each weather sensor of the IoT device; And, (c) including the step of storing in a database whether there is an abnormality for each weather sensor of each IoT device, and before step (b), from (b0) the database, the weather sensor received from each IoT device in the past Further comprising the step of reading the data, wherein step (b) is, (b3) the IoT device that is currently performing the anomaly detection (hereinafter referred to as the 'corresponding IoT device') for each IoT device performing the anomaly detection. Find a time point in the past data at which the meteorological elements currently performing anomaly detection (hereinafter referred to as 'corresponding weather elements') of nearby IoT devices (hereinafter referred to as 'surrounding IoT devices') coincide, and Performing an abnormal detection of a corresponding meteorological element value of the IoT device from the corresponding meteorological element value of the IoT device; (b4) Find a point in time at which meteorological elements other than the corresponding meteorological element (hereinafter referred to as 'other meteorological elements') of the IoT device coincide with past data, and from the value of the meteorological element of the corresponding IoT device at that time Performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of the IoT device; (b5) Find the point in time when the current value and the past value of other meteorological factors of the surrounding IoT device coincide with past data, and detect an anomaly in the corresponding meteorological factor value of the IoT device from the corresponding meteorological factor value of the IoT device at that time performing; and, (b6) find a point in time when the current value and past value of other meteorological factors of the IoT device and the current value and past value of all meteorological factors of the surrounding IoT device all match from the past data, and the corresponding IoT device at that time Including one or more steps of performing an anomaly detection of the corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device from the corresponding meteorological element value, and between the step (b) and the step (c), (b7) the step (b3), Based on the abnormality detection results in the steps included among steps (b4), (b5), and (b6), the step of finally determining whether or not the corresponding meteorological element of the corresponding IoT device is abnormal according to a predetermined criterion contains more

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현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우, 상기 단계(b3)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는, (b31) 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 현재 측정된 기상 요소 A의 값과, 상기 주변 각 IoT 기기들에서 과거 측정된 기상 요소 A의 값이, 주변 각 IoT 기기별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계; (b32) 상기 단계(b31)에서 검색된 시점들에서의 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및, (b33) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k and the meteorological factor currently performing anomaly detection in the IoT k is A, in step (b3), for the meteorological element A measured by the IoT k Anomaly detection is performed when (b31) the value of the meteorological factor A currently measured by each IoT device around the IoT k and the value of the meteorological factor A measured in the past by each IoT device around the IoT k match for each IoT device. Searching for a past point in time; (b32) extracting the values of the meteorological factor A at the time points retrieved in the step (b31) as sample data; and (b33) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data.

현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우, 상기 단계(b4)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는, (b41) 상기 IoT k에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들과, 상기 IoT k에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들이, 각 기상 요소별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계; (b42) 상기 단계(b41)에서 검색된 시점들에서의 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및, (b43) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k and the meteorological element currently performing anomaly detection in the IoT k is A, in step (b4), for the meteorological element A measured by the IoT k Anomaly detection is performed by (b41) the values of other meteorological factors other than the meteorological factor A currently measured by the IoT k and the values of other meteorological factors other than the meteorological factor A measured in the past by the IoT k, Searching for past points in time that match each element; (b42) extracting the values of the meteorological factor A at the time points retrieved in the step (b41) as sample data; and (b43) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data.

현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우, 상기 단계(b5)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는, (b51) 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들과, 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들이, 각 주변 IoT 기기의 각 기상요소별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계; (b52) 상기 단계(b51)에서 검색된 시점들에서의, IoT k에서 측정된 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및, (b53) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k and the meteorological element currently performing anomaly detection in IoT k is A, in the step (b5), for the meteorological element A measured by the IoT k Anomaly detection is performed by (b51) the values of other meteorological factors other than the meteorological factor A, currently measured by each IoT device around the IoT k, and the meteorological factors measured in the past by each IoT device around the IoT k. Retrieving a past point in time at which values of other meteorological factors, except for factor A, match each meteorological factor of each neighboring IoT device; (b52) extracting, as sample data, the values of the meteorological factor A measured by the IoT k at the time points retrieved in the step (b51); and (b53) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data.

현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우, 상기 단계(b6)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는, (b61) 상기 IoT k에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들 및, 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 포함한 모든 기상 요소 값들과, 상기 IoT k에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들 및, 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 포함한 모든 기상 요소 값들이, IoT k 및 각 주변 IoT 기기의 각 기상요소별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계; (b62) 상기 단계(b61)에서 검색된 시점들에서의, IoT k에서 측정된 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및, (b62) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k and the meteorological element currently performing anomaly detection in the IoT k is A, in step (b6), for the meteorological element A measured by the IoT k Anomaly detection is performed by (b61) values of other meteorological factors other than the meteorological factor A currently measured by the IoT k and all meteorological factors including the meteorological factor A currently measured by each IoT device around the IoT k. values, values of other meteorological factors other than the meteorological factor A, measured in the past by the IoT k, and values of all meteorological factors, including the meteorological factor A, measured in the past by each IoT device around the IoT k , Searching for a past point in time that matches each meteorological element of IoT k and each neighboring IoT device; (b62) extracting, as sample data, the values of the meteorological factor A measured by the IoT k at the time points retrieved in the step (b61); and (b62) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템은, 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터로 실행가능한 명령을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되, 상기 적어도 하나의 메모리에 저장된 상기 컴퓨터로 실행가능한 명령은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여, (a) 각 IoT 기기로부터, 다수의 기상센서에 의해 측정된 기상센서 데이터를 수신하는 단계; (b) 각 IoT 기기별로, 해당 IoT 기기에서 수신한 기상센서 데이터를 이용하여, 해당 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상을 감지하는 단계; 및, (c) 각 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상 여부를 데이터베이스에 저장하는 단계가 실행되도록 하고, 상기 단계(b) 이전에, (b0) 데이터베이스로부터, 과거에 각 IoT 기기로부터 수신한 기상센서 데이터를 읽어오는 단계가 더 실행되도록 하며, 상기 단계(b)는, 이상 감지를 수행하는 각 IoT 기기에 대하여, (b3) 현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기(이하 '해당 IoT 기기'라 한다)의 주변 IoT 기기들(이하 '주변 IoT 기기'라 한다)의, 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소(이하 '해당 기상 요소'라 한다)가 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; (b4) 해당 IoT 기기의, 해당 기상 요소 이외의 기상 요소들(이하, '다른 기상 요소'라 한다)이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; (b5) 주변 IoT 기기의, 다른 기상 요소의 현재값과 과거값이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; 및, (b6) 해당 IoT 기기의 다른 기상 요소의 현재값과 과거값, 주변 IoT 기기의 모든 기상 요소의 현재값과 과거값이 모두 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계 중 하나 이상의 단계를 포함하고, 상기 단계(b)와 단계(c) 사이에, (b7) 상기 단계(b3), 단계(b4), 단계(b5) 및, 단계(b6) 중 포함된 단계들에서의 이상 감지 결과들로부터, 기 설정된 기준에 의하여, 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소의 이상 여부를 최종 결정하는 단계가 더 실행되도록 한다.According to another aspect of the present invention, a sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection system includes at least one processor; And at least one memory for storing computer-executable instructions, wherein the computer-executable instructions stored in the at least one memory are, by the at least one processor, (a) from each IoT device, a plurality of receiving meteorological sensor data measured by the meteorological sensor; (b) for each IoT device, using weather sensor data received from the corresponding IoT device, detecting an anomaly in each weather sensor of the IoT device; And, (c) a step of storing whether or not there is an abnormality in the database for each weather sensor of each IoT device is executed, and before step (b), (b0) the weather received from each IoT device in the past from the database. The step of reading the sensor data is further executed, and in the step (b), for each IoT device performing abnormality detection, (b3) the IoT device currently performing abnormality detection (hereinafter referred to as 'corresponding IoT device') The point in time at which the meteorological elements (hereinafter referred to as the “corresponding meteorological element”) of the nearby IoT devices (hereinafter referred to as “surrounding IoT devices”) currently performing anomaly detection is matched in the past data, and at that point Performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device from a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device; (b4) Find a point in time at which meteorological elements other than the corresponding meteorological element (hereinafter referred to as 'other meteorological elements') of the IoT device coincide with past data, and from the value of the meteorological element of the corresponding IoT device at that time Performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of the IoT device; (b5) Find the point in time when the current value and the past value of other meteorological factors of the surrounding IoT device coincide with past data, and detect an anomaly in the corresponding meteorological factor value of the IoT device from the corresponding meteorological factor value of the IoT device at that time performing; and, (b6) find a point in time when the current value and past value of other meteorological factors of the IoT device and the current value and past value of all meteorological factors of the surrounding IoT device all match from the past data, and the corresponding IoT device at that time Including one or more steps of performing an anomaly detection of the corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device from the corresponding meteorological element value, and between the step (b) and the step (c), (b7) the step (b3), The step of finally determining whether the corresponding meteorological element of the corresponding IoT device is abnormal based on the abnormality detection results in the steps included in steps (b4), (b5), and (b6) is based on a predetermined criterion. make it run more.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상을 감지하기 위한 컴퓨터 프로그램은, 비일시적 저장 매체에 저장되며, 프로세서에 의하여, (a) 각 IoT 기기로부터, 다수의 기상센서에 의해 측정된 기상센서 데이터를 수신하는 단계; (b) 각 IoT 기기별로, 해당 IoT 기기에서 수신한 기상센서 데이터를 이용하여, 해당 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상을 감지하는 단계; 및, (c) 각 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상 여부를 데이터베이스에 저장하는 단계가 실행되도록 하는 명령을 포함하고, 상기 단계(b) 이전에, (b0) 데이터베이스로부터, 과거에 각 IoT 기기로부터 수신한 기상센서 데이터를 읽어오는 단계가 실행되도록 하는 명령을 더 포함하며, 상기 단계(b)는, 이상 감지를 수행하는 각 IoT 기기에 대하여, (b3) 현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기(이하 '해당 IoT 기기'라 한다)의 주변 IoT 기기들(이하 '주변 IoT 기기'라 한다)의, 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소(이하 '해당 기상 요소'라 한다)가 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; (b4) 해당 IoT 기기의, 해당 기상 요소 이외의 기상 요소들(이하, '다른 기상 요소'라 한다)이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; (b5) 주변 IoT 기기의, 다른 기상 요소의 현재값과 과거값이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; 및, (b6) 해당 IoT 기기의 다른 기상 요소의 현재값과 과거값, 주변 IoT 기기의 모든 기상 요소의 현재값과 과거값이 모두 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계 중 하나 이상의 단계를 포함하고, 상기 단계(b)와 단계(c) 사이에, (b7) 상기 단계(b3), 단계(b4), 단계(b5) 및, 단계(b6) 중 포함된 단계들에서의 이상 감지 결과들로부터, 기 설정된 기준에 의하여, 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소의 이상 여부를 최종 결정하는 단계가 실행되도록 하는 명령을 더 포함한다.According to another aspect of the present invention, a computer program for detecting an anomaly in a sensor data fusion-based IoT weather sensor device is stored in a non-temporary storage medium, and by a processor, (a) from each IoT device, a plurality of weather sensors Receiving weather sensor data measured by; (b) for each IoT device, using weather sensor data received from the corresponding IoT device, detecting an anomaly in each weather sensor of the IoT device; And, (c) a command for executing the step of storing whether or not each meteorological sensor of each IoT device is abnormal in a database, and prior to step (b), from (b0) the database, each IoT device in the past. It further includes a command for executing the step of reading the meteorological sensor data received from the step (b), for each IoT device that detects anomaly, (b3) the IoT device that is currently performing anomaly detection (hereinafter referred to as 'corresponding IoT device') and the weather elements currently performing anomaly detection (hereinafter referred to as 'corresponding weather elements') of nearby IoT devices (hereinafter referred to as 'surrounding IoT devices') coincide. Searching for in past data, and performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device from the corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device at that time; (b4) Find a point in time at which meteorological elements other than the corresponding meteorological element (hereinafter referred to as 'other meteorological elements') of the IoT device coincide with past data, and from the value of the meteorological element of the corresponding IoT device at that time Performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of the IoT device; (b5) Find the point in time when the current value and the past value of other meteorological factors of the surrounding IoT device coincide with past data, and detect an anomaly in the corresponding meteorological factor value of the IoT device from the corresponding meteorological factor value of the IoT device at that time performing; and, (b6) find a point in time when the current value and past value of other meteorological factors of the IoT device and the current value and past value of all meteorological factors of the surrounding IoT device all match from the past data, and the corresponding IoT device at that time Including one or more steps of performing an anomaly detection of the corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device from the corresponding meteorological element value, and between the step (b) and the step (c), (b7) the step (b3), The step of finally determining whether the corresponding meteorological element of the corresponding IoT device is abnormal based on the abnormality detection results in the steps included in steps (b4), (b5), and (b6) is based on a predetermined criterion. Contains more commands to be executed.

본 발명에 의하면, 이상 감지를 수행하는 IoT 기기의 특정 기상 센서 데이터, 해당 IoT 기기의 다른 기상 센서 데이터, 주변 다른 IoT 기기의 기상 센서 데이터와 이전에 생성되어 서버에 저장되어 있는 과거 기상 센서 데이터를 조합하여, IoT 기기가 설치된 장소와 센서 데이터가 측정된 시간에 따른 특이 값에 영향 받지 않고, 기상 센서 데이터의 이상 수치값을 산출 및 취합하여 기상 센서 기기의 이상 여부를 최적으로 판단하는 방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, specific weather sensor data of an IoT device performing abnormal detection, other weather sensor data of the corresponding IoT device, weather sensor data of other nearby IoT devices, and past weather sensor data previously generated and stored in a server In combination, it provides a method for optimally determining whether the weather sensor device is abnormal by calculating and collecting abnormal numerical values of the weather sensor data without being affected by the specific value according to the location where the IoT device is installed and the time when the sensor data is measured. has the effect of

도 1은 본 발명에 따른 기상 센서의 이상 감지를 수행하기 위한 네트워크 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템이 각 기상 센서에 대한 이상 감지를 수행하는 전체 과정을 나타내는 순서도.
도 3은 본 발명의 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템이 특정 기상 센서에 대한 이상 감지를 수행하는 알고리즘을 나타내는 순서도.
도 4는 도 3의 특정 기상 센서에 대한 이상 감지를 수행하는 6단계의 알고리즘을 설명하기 위한 도표.
도 5는 본 발명의 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템의 구성을 나타내는 도면.
1 is a diagram showing a network configuration for performing abnormal detection of a weather sensor according to the present invention;
2 is a flow chart showing an overall process in which the sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection system of the present invention performs anomaly detection for each weather sensor.
3 is a flowchart illustrating an algorithm for detecting an anomaly for a specific weather sensor by the sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection system according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a 6-step algorithm for performing abnormal detection on a specific weather sensor of FIG. 3;
5 is a diagram showing the configuration of the sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection system of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor appropriately uses the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, various alternatives may be used at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명에 따른 기상 센서의 이상 감지를 수행하기 위한 네트워크 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)이 각 기상 센서에 대한 이상 감지를 수행하는 전체 과정을 나타내는 순서도이다.1 is a diagram showing a network configuration for performing abnormal detection of a weather sensor according to the present invention, and FIG. 2 is a sensor data convergence-based IoT weather sensor device abnormality detection system 100 of the present invention for each weather sensor. It is a flowchart showing the entire process of performing anomaly detection.

IoT(Internet of Things) 기기(200)에는 다수의 기상요소를 측정할 수 있는 다수의 센서가 포함되어 있다. 그러한 기상 요소의 실시예에는, 기온, 기압, 풍향, 풍속 및 습도 등이 있으며, 이 외에도 다른 기상 요소를 더 포함할 수도 있다.An Internet of Things (IoT) device 200 includes a plurality of sensors capable of measuring a plurality of meteorological factors. Examples of such weather elements include temperature, atmospheric pressure, wind direction, wind speed, and humidity, and may further include other weather elements.

IoT 기기(200)들은 일정한 거리마다 고정된 위치에 설치되어 있고 그 위치는 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)에 저장되어 있다.The IoT devices 200 are installed at fixed locations at regular distances, and the locations are stored in the sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system 100 .

본 발명의 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)은, IoT 기기(200)의 기상 센서 데이터의 이상여부를 판단 하려 할 때 단일 기상 센서 데이터만으로 일반적인 필터링을 사용하여 이상판단을 하지 않고, 해당 IoT 기기의 다른 기상 센서 데이터와 주변 다른 IoT 기기의 기상 센서 데이터와 이전에 생성되어 서버에 저장된 과거 기상 센서 데이터를 조합하여, 최적의 기상 센서 데이터의 이상여부를 판단한다.In the sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system 100 of the present invention, when trying to determine whether the meteorological sensor data of the IoT device 200 is anomaly, it does not judge an anomaly by using general filtering with only a single weather sensor data. Instead, it determines whether the optimal weather sensor data is abnormal by combining other weather sensor data of the corresponding IoT device, weather sensor data of other nearby IoT devices, and past weather sensor data previously generated and stored in the server.

센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)은, 각 IoT 기기(200)로부터 각종 기상센서 데이터를 수신 대기하다가(S202), 현재 기상 요소값을 측정한 기상센서 데이터를 수신한다(S203). 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)은 이후 각 기상센서 데이터의 이상 감지시, 필요에 따라 기상센서 데이터베이스(105, 도 5 참조) 상에 저장되어 있는 과거 IoT 기기들(200)로부터 수신하여 저장해 놓은 기상센서 데이터를 읽어와서 사용할 수 있는데(S201), 도 2에서와 같이, 미리 읽어놓을 수도 있지만, 이상 감지를 시작하면서 읽어올 수도 있다.The sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system 100 waits to receive various weather sensor data from each IoT device 200 (S202) and receives weather sensor data obtained by measuring current weather element values (S203). ). The sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system 100 then detects an anomaly in each weather sensor data, and if necessary, the past IoT devices 200 stored on the weather sensor database (105, see FIG. 5) The meteorological sensor data received from and stored can be read and used (S201). As shown in FIG. 2, it can be read in advance, but it can also be read while starting to detect abnormalities.

이후 각 IoT 기기들(200) 각각에 있는 기온 센서, 기압 센서, 풍향 센서, 풍속 센서, 습도 센서에 대한 이상 감지를 수행하게 되는데(S204 내지 S208), 전술한 바와 같이, 다른 기상센서가 더 구비된 경우 그에 대한 이상 감지도 수행할 수 있으며, 또는 전술한 5개 중 일부의 기상센서 만을 구비하여 그에 대한 이상 감지만을 수행할 수도 있다.Thereafter, abnormality detection is performed on the temperature sensor, air pressure sensor, wind direction sensor, wind speed sensor, and humidity sensor in each of the IoT devices 200 (S204 to S208). As described above, other weather sensors are further provided. If it is detected, anomaly detection may be performed therefor, or only anomaly detection may be performed by using only some of the above-mentioned 5 weather sensors.

각 기상센서들에 대한 이상 감지 후, 그 결과는 기상센서 데이터베이스(105, 도 5 참조)에 저장하여 업데이트한다(S209).After detecting an abnormality for each weather sensor, the result is stored and updated in the weather sensor database (105, see FIG. 5) (S209).

도 2에서는 생략하였으나, 단계 S204 내지 S209는, 각 IoT 기기의 데이터별로 반복하여 수행된다.Although omitted in FIG. 2, steps S204 to S209 are repeatedly performed for each data of each IoT device.

또한 전술한 기온 센서, 기압 센서, 풍향 센서, 풍속 센서, 습도 센서에 대한 이상 감지는 각각 동일한 알고리즘을 통해 수행되게 되는데, 그러한 알고리즘은 일 실시예로서 여섯 단계를 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.In addition, the above-described abnormality detection for the temperature sensor, air pressure sensor, wind direction sensor, wind speed sensor, and humidity sensor is performed through the same algorithm, and such an algorithm may include six steps as an embodiment, which will be described below. It will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

이후 IoT 기기(200)의 모든 센서 데이터 이상 감지 결과를 취합하고(S210), DB에 IoT 기기(200)의 이상 감지 취합 결과를 업데이트 한다(S211).Thereafter, all sensor data abnormal detection results of the IoT device 200 are collected (S210), and the abnormal detection collection result of the IoT device 200 is updated in the DB (S211).

도 3은 본 발명의 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)이 특정 기상 센서에 대한 이상 감지를 수행하는 알고리즘을 나타내는 순서도이고, 도 4는 도 3의 특정 기상 센서에 대한 이상 감지를 수행하는 여섯 단계의 알고리즘을 설명하기 위한 도표이다.3 is a flow chart showing an algorithm for performing abnormal detection of a specific weather sensor by the sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system 100 of the present invention, and FIG. 4 is an anomaly detection of a specific weather sensor of FIG. 3 This is a diagram to explain the six-step algorithm that performs

하나의 IoT 기기의 하나의 기상 요소를 최종 이상 감지를 결정 위하여 여섯 단계의 이상 감지 단계를 수행할 수 있다. 여기서 기상 요소란, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 예를 들어 기온. 기압, 풍향, 풍속, 습도 등을 말한다. 전술한 바와 같이, 도 2의 순서도에서 이 다섯 가지에 대한 이상을 전부 감지할 수도 있고, 이 중에 일부에 대한 이상만을 감지할 수도 있으며, 또는 이 외의 다른 기상 요소에 대한 이상감지를 더 포함할 수도 있다. 즉, 기온. 기압, 풍향, 풍속, 습도는 본 발명에서 이상을 감지하는 기상 요소의 실시예에 불과하다. 또한 '기상 요소'의 이상을 감지한다는 것은 그 기상 요소를 감지하는 '기상 센서'의 이상을 감지하는 것과 같으므로, 본 발명에서 '기상 요소'의 이상 감지라는 표현과 '기상 센서'의 이상 감지는 동일한 의미로 혼용하여 사용하기로 한다.In order to determine the final anomaly detection of one meteorological element of one IoT device, six anomaly detection steps may be performed. Here, the meteorological factor is, for example, temperature as described with reference to FIG. 2 . Air pressure, wind direction, wind speed, humidity, etc. As described above, in the flowchart of FIG. 2, all of these five anomalies may be detected, only some of them may be detected, or anomalies of other meteorological factors may be further included. there is. i.e. temperature. Air pressure, wind direction, wind speed, and humidity are only examples of meteorological factors that detect abnormalities in the present invention. In addition, since detecting an abnormality of a 'weather element' is the same as detecting an abnormality of a 'weather sensor' that detects the weather element, in the present invention, the expression 'weather element' abnormal detection and abnormal detection of 'weather sensor' shall be used interchangeably with the same meaning.

이상 감지를 위해서는 학습을 위한 다수의 기상센서 데이터 샘플을 수집하여야 하고, 하나의 장비의 하나의 기상 요소에 대하여 이상 감지가 수행되므로, 전체 IoT 장비 개수 X 모든 기상 요소(기온, 기압, 풍향, 풍속 및 습도) 횟수만큼 수행된다.In order to detect anomalies, multiple meteorological sensor data samples must be collected for learning, and since anomalies are detected for one meteorological element of one device, the total number of IoT devices X all meteorological elements (temperature, air pressure, wind direction, wind speed) and humidity) is performed as many times as possible.

예를 들어 한 시점에 수신된 IoT 장비가 10개이고, 5개의 기상 요소에 대하여 이상 감지를 수행하는 경우 총 50회 수행 ( 10 X 5 = 50 ) 하게 된다.For example, if there are 10 IoT devices received at one time and anomaly detection is performed for 5 meteorological elements, a total of 50 times ( 10 X 5 = 50 ) will be performed.

이하에서는 각 기상 요소에 대한 여섯 단계의 이상 감지 알고리즘을 설명한다. 이때 더욱 정밀한 이상 감지를 위해서는 여섯 단계를 모두 수행하는 것이 바람직하나, 반드시 여섯 단계를 모두 수행하여야 하는 것은 아니며, 그 중에서 선택적으로 단계를 수행할 수도 있다.Hereinafter, a six-step anomaly detection algorithm for each weather element is described. At this time, it is preferable to perform all six steps for more precise abnormality detection, but it is not necessary to perform all six steps, and steps may be selectively performed among them.

또한 이하에서의 설명은 편의상, 일 지역에 3개의 IoT 기기가 존재하고, 그 중 1번 IoT 기기에서 측정된 기상 요소 중 온도(T1)에 대한 이상 감지를 수행하는 경우를 여섯 단계로 설명하기로 한다.In addition, for convenience, the following description will describe a case in which there are three IoT devices in one region, and the first IoT device performs abnormal detection of the temperature T1 of the meteorological elements measured in six steps. do.

1단계는 현재 시점에서 해당 장비에서 일정거리 안에 있는 주변 IoT 장비의 동일 기상 요소를 샘플로 사용한다(S301). 즉, 도 4를 참조하면, 1번 IoT 기기(IoT 1)에서 측정된 온도 T1의 이상 여부 감지를 수행하는 경우, 다수의 샘플, 즉, IoT 2에서 측정된 온도(T2) 및 IoT 3에서 측정된 온도(T3)로부터 T1의 이상 여부를 감지하는 것이다. 이와 같이 다수의 샘플로부터 특정 기상 요소의 이상 여부를 판단하는 방법은 여러가지가 있을 수 있으며, 그 샘플들로부터 해당 기상 요소(T1)이 얼마나 벗어난 값인지를 판단하는 것이다. 도 4에서는, 붉은색으로 표시된 것이 도출된 샘플들이고, 이로부터 T1의 이상 여부를 판단하게 된다.In step 1, the same meteorological factors of nearby IoT devices within a certain distance from the corresponding device are used as samples at the present time (S301). That is, referring to FIG. 4, when detecting whether or not the temperature T1 measured by IoT device 1 (IoT 1) is abnormal, a number of samples, that is, the temperature T2 measured by IoT 2 and measured by IoT 3 It is to detect whether or not T1 is abnormal from the temperature (T3) obtained. In this way, there may be various methods of determining whether a specific weather element is abnormal from a plurality of samples, and how far the corresponding weather element T1 is out of the samples is determined. In FIG. 4 , the derived samples are marked in red, and it is determined whether or not T1 is abnormal.

2단계는 과거 데이터에서 고정된 시점(예를 들어 현재 날짜가 2020년 12월 1일이라면 매년 11월 1일 ~ 12월 31일) 사이의 해당 장비(IoT 1)의 해당 기상요소(온도) 값을 샘플로 추출한다(S302). 즉, 도 4에서, 2019년 11.1~12.31의 온도 데이터인 T1_01~T1_61, 2018년 11.1~12.31의 온도 데이터인 T1_01~T1_61, 2017년 11.1~12.31의 온도 데이터인 T1_01~T1_61 ... 등이 샘플 데이터가 되는 것이다.Step 2 is the corresponding meteorological element (temperature) value of the equipment (IoT 1) between a fixed point in time (for example, from November 1 to December 31 every year if the current date is December 1, 2020) from historical data is extracted as a sample (S302). That is, in FIG. 4, T1_01 to T1_61 which is the temperature data from 11.1 to 12.31 in 2019, T1_01 to T1_61 which is the temperature data from 11.1 to 12.31 in 2018, T1_01 to T1_61 which is the temperature data from 11.1 to 12.31 in 2017, etc. are samples. it will be data.

3단계는 과거 데이터에서 주변 IoT 기기들(IoT 2, IoT 3)의 동일 기상 요소(온도)가 일치하는 시점을 찾아서 그 시점의 해당 IoT 기기(IoT 1)의 해당 기상요소(온도) 값(T11, T12, T13 ...)을 샘플로 추출한다(S303).Step 3 finds the point in time at which the same meteorological element (temperature) of the surrounding IoT devices (IoT 2 and IoT 3) coincides with the past data, and the corresponding meteorological element (temperature) value (T11) of the corresponding IoT device (IoT 1) at that time , T12, T13 ...) are extracted as samples (S303).

여기서 온도가 '일치'한다거나, 도 4에서와 같이 '과거 1' 시점의 온도가 T2와 '동일' 하다는 의미는, 도 4에서 볼 때, '과거 1' 시점의 IoT 2의 온도는 현재 시점의 IoT 2의 온도 T2에 근접한 온도, 즉, T2±△T 범위에 있다는 의미이며, 이하 다른 경우에서도 마찬가지이다.Here, the meaning that the temperature 'matches' or that the temperature at the time of 'past 1' is 'same' as T2 as shown in FIG. 4 means that the temperature of IoT 2 at the time of 'past 1' is This means that the temperature is close to the temperature T2 of the IoT 2, that is, within the range of T2±ΔT, and the same applies to other cases below.

예를 들어 IoT 1의 온도 값을 이상 감지하려 할 때, 주변 IoT 2의 온도 값이 4.8도, IoT 3는 4.9도일 때, 과거 데이터에서 IoT 2의 온도 값이 4.1~5.5도, IoT 3는 4.2~5.6도인 시점들을 찾고, 그 시점의 IoT 1의 온도 값(T11, T12, T13)을 찾아서 샘플 데이터 중 하나로 사용하는 것이다.For example, when trying to detect an abnormal temperature value of IoT 1, when the temperature value of nearby IoT 2 is 4.8 degrees and IoT 3 is 4.9 degrees, in the past data, the temperature value of IoT 2 is 4.1 to 5.5 degrees and IoT 3 is 4.2 degrees. It is to find points at ~5.6 degrees, find the temperature values (T11, T12, T13) of IoT 1 at those points and use them as one of the sample data.

이와 같이 일치하는 샘플 개수가 부족한 경우, 과거 데이터에서 △T를 더 크게 하여 감지한다. 즉, IoT 2의 온도 값이 4~5.6도, IoT 3는 4.1~5.7도인 시점들을 찾아 그 시점의 IoT 1의 온도 값(T11, T12, T13)을 찾아서 샘플 데이터 중 하나로 사용한다.In this way, if the number of matching samples is insufficient, it is detected by making ΔT larger in the past data. That is, by finding points at which the temperature value of IoT 2 is 4 to 5.6 degrees and that of IoT 3 is 4.1 to 5.7 degrees, the temperature values (T11, T12, T13) of IoT 1 are found and used as one of the sample data.

4단계는 과거 데이터에서 해당 기기(IoT 1)의 다른 기상 요소들이 일치하는 시점을 찾아서 그 시점의 IoT 1의 해당 기상요소(온도) 값을 샘플로 추출한다(S304).Step 4 finds a point in time at which other meteorological factors of the corresponding device (IoT 1) match in past data, and extracts the corresponding meteorological factor (temperature) value of the IoT 1 at that point as a sample (S304).

도 4를 참조하면, IoT 1의 다른 기상 요소, 즉, 습도, 풍향, 풍속, 기압의 현재값인 W1, D1, V1, P1과 동일한 값을 나타내는 과거 시점(과거1, 과거2, 과거3...)에서의 온도값인 T11, T12, T13,...을 샘플로 추출하는 것이다.Referring to FIG. 4, a past point in time (past 1, past 2, past 3. ..) to extract the temperature values T11, T12, T13, ... as samples.

예를 들어 IoT 1의 온도 값을 이상 감지하려 하는 경우, 현재 습도 값이 47%, 풍향이 315', 풍속이 17m/s, 기압이 1049mb 일 때, 과거 데이터에서 IoT 1의 습도 값이 40~54%, 풍향이 300 ~ 330', 풍속이 14 ~ 20 m/s, 기압이 1019 ~ 1079mb 인 시점들을 찾고, 그 시점들 각각에서의 IoT 1의 온도 값(T11, T12, T13,...)을 찾아서 샘플 데이터로 사용한다.For example, if you want to detect an abnormal temperature value of IoT 1, when the current humidity value is 47%, the wind direction is 315', the wind speed is 17m/s, and the atmospheric pressure is 1049mb, the humidity value of IoT 1 in the past data is 40~ 54%, the wind direction is 300 ~ 330 ', the wind speed is 14 ~ 20 m/s, and the air pressure is 1019 ~ 1079mb, and the temperature value of IoT 1 (T11, T12, T13,... ) is found and used as sample data.

역시 여기서도 개수가 부족하면 과거 데이터에서 동일한 값의 범위(△W, △D, △V, △P)를 늘려서 검색하는데, 즉, IoT 1의 습도 값이 39~55%, 풍향이 295 ~ 335', 풍속이 13 ~ 21 m/s, 기압이 1014 ~ 1084mb 인 시점을 찾아 그 시점의 1번 장비의 온도 값(T11, T12, T13,...)을 찾아서 샘플 데이터로 사용한다.Again, if the number is insufficient here, the same value range (ΔW, △D, △V, △P) is extended and searched in the past data, that is, the humidity value of IoT 1 is 39 to 55% and the wind direction is 295 to 335' , Find the point at which the wind speed is 13 ~ 21 m/s and the atmospheric pressure is 1014 ~ 1084mb, and find the temperature value (T11, T12, T13,...) of No. 1 equipment at that point and use it as sample data.

5단계는 주변 기기들인 IoT 2, IoT 3의 다른 기상 요소들인 습도, 풍향, 풍속, 기압의 현재값인 W21, D21, V21, P21(IoT 2), W31, D31, V31, P31(IoT 3)과 일치하는 시점(과거1, 과거2, 과거3...)을 과거 데이터에서 찾아서, 그 시점의 IoT의 해당 기상 요소 값인 T11, T12, T13,...을 샘플 데이터로 사용한다(S305).Step 5 is W21, D21, V21, P21 (IoT 2), W31, D31, V31, P31 (IoT 3), which are the current values of humidity, wind direction, wind speed, and air pressure, which are other meteorological factors of IoT 2 and IoT 3, which are peripheral devices. (Past 1, Past 2, Past 3...) are found in the past data, and T11, T12, T13, ..., which are the corresponding meteorological element values of the IoT at that time, are used as sample data (S305). .

예를 들어 IoT 1의 온도 값을 이상 감지하는 경우, IoT 2의 습도 값이 42%, 풍향이 321', 풍속이 17m/s, 기압이 1049mb이고, IoT 3의 습도 값이 40%, 풍향이 308', 풍속이 16m/s, 기압이 1051mb 일 때, 과거 데이터 에서 IoT 2의 습도 값이 35~49%, 풍향이 306 ~ 336', 풍속이 14 ~ 20 m/s, 기압이 1019 ~ 1079mb 이고, IoT 3의 습도 값이 33~47% , 풍향이 293 ~ 323', 풍속이 13 ~ 17 m/s, 기압이 1021 ~ 1081mb 인 시점을 찾아서, 그 시점의 1번 장비의 온도 값을 찾아서 sample값들 중 하나로 사용한다.)For example, if the temperature value of IoT 1 is abnormally detected, the humidity value of IoT 2 is 42%, the wind direction is 321', the wind speed is 17 m/s, and the air pressure is 1049 mb, and the humidity value of IoT 3 is 40% and the wind direction is When the wind speed is 16 m/s and the barometric pressure is 1051 mb at 308', the humidity value of IoT 2 is 35 to 49% in the past data, the wind direction is 306 to 336', the wind speed is 14 to 20 m/s, and the barometric pressure is 1019 to 1079 mb. , find the point where the humidity value of IoT 3 is 33~47%, the wind direction is 293 ~ 323', the wind speed is 13 ~ 17 m/s, and the atmospheric pressure is 1021 ~ 1081mb, and find the temperature value of device 1 at that point It is used as one of the sample values.)

역시 여기서도 샘플 개수가 부족하면 동일한 값의 범위(△W, △D, △V, △P)를 늘려서 검색하는데, 즉, 과거 데이터 에서 IoT 2의 습도 값이 34~50% , 풍향이 301 ~ 341', 풍속이 13 ~ 21 m/s, 기압이 1014 ~ 1084mb 이고, IoT 3의 습도 값이 32~48% , 풍향이 288 ~ 328', 풍속이 12 ~ 18 m/s, 기압이 1016 ~ 1086mb 인 시점을 찾아 그 시점의 IoT 1의 온도 값(T11, T12, T13,...)을 찾아서 샘플 데이터로 사용한다.Again, if the number of samples is insufficient here, the same value range (ΔW, △D, △V, △P) is increased and searched. ', wind speed 13 ~ 21 m/s, air pressure 1014 ~ 1084mb, IoT 3 humidity value 32 ~ 48%, wind direction 288 ~ 328', wind speed 12 ~ 18 m/s, air pressure 1016 ~ 1086mb Find the point in time and find the temperature value (T11, T12, T13, ...) of IoT 1 at that point and use it as sample data.

6단계는 해당 기기인 IoT 1의 다른 기상 요소들인 습도, 풍향, 풍속, 기압의 현재값인 W11, D11, V11, P11 및, 주변 기기들인 IoT 2, IoT 3의 모든 기상 요소들인 온도, 습도, 풍향, 풍속, 기압의 현재값인 T21, W21, D21, V21, P21(IoT 2), T31, W31, D31, V31, P31(IoT 3)이 모두 일치하는 시점(과거1, 과거2, 과거3...)을 과거 데이터에서 찾아서, 그 시점의 IoT의 해당 기상 요소 값인 T11, T12, T13,...을 샘플 데이터로 사용한다(S306).Step 6 is W11, D11, V11, P11, which are the current values of humidity, wind direction, wind speed, and air pressure, which are other meteorological factors of IoT 1, and all meteorological factors of IoT 2 and IoT 3, which are peripheral devices, such as temperature, humidity, The point at which the present values of wind direction, wind speed, and air pressure, T21, W21, D21, V21, P21 (IoT 2), T31, W31, D31, V31, P31 (IoT 3) all coincide (past 1, past 2, past 3). ...) is found in the past data, and T11, T12, T13, ... which are corresponding meteorological element values of the IoT at that time are used as sample data (S306).

예를 들어 IoT 1의 온도 값을 이상 감지하는 경우, IoT 1의 온도 값이 5.2도, 습도 값이 47%, 풍향이 315', 풍속이 17m/s, 기압이 1049mb이고, IoT 2의 온도 값이 4.8도, 습도 값이 42%, 풍향이 321', 풍속이 17m/s, 기압이 1049mb이며, IoT 3의 온도 값이 4.9도, 습도 값이 40%, 풍향이 308', 풍속이 16m/s, 기압이 1051mb 일 때, 과거 데이터에서, IoT 1의 습도 값이 39~55% , 풍향이 295 ~ 335', 풍속이 13 ~ 21 m/s, 기압이 1014 ~ 1084mb 이고, IoT 2의 온도 값이 4~5.6도, 습도 값이 35~49% , 풍향이 306 ~ 336', 풍속이 14 ~ 20 m/s, 기압이 1019 ~ 1079mb 이고, IoT 3의 온도 값이 4.1~5.7도, 습도 값이 33~47% , 풍향이 293 ~ 323', 풍속이 13 ~ 17 m/s, 기압이 1021 ~ 1081mb 인 시점을 찾아서, 그 시점의 1번 장비의 온도 값인 T11, T12, T13,...을 샘플 데이터로 사용하는 것이다.For example, if the temperature value of IoT 1 is abnormally detected, the temperature value of IoT 1 is 5.2 degrees, the humidity value is 47%, the wind direction is 315', the wind speed is 17 m/s, the atmospheric pressure is 1049 mb, and the temperature value of IoT 2 is This 4.8 degrees, humidity value 42%, wind direction 321', wind speed 17m/s, air pressure 1049mb, temperature value of IoT 3 is 4.9 degrees, humidity value 40%, wind direction 308', wind speed 16m/s s, when the air pressure is 1051mb, in the past data, the humidity value of IoT 1 is 39~55%, the wind direction is 295 ~ 335', the wind speed is 13 ~ 21 m/s, the air pressure is 1014 ~ 1084mb, and the temperature of IoT 2 The value is 4~5.6 degrees, the humidity value is 35~49%, the wind direction is 306 ~ 336', the wind speed is 14 ~ 20 m/s, the air pressure is 1019 ~ 1079mb, the temperature value of IoT 3 is 4.1 ~ 5.7 degrees, humidity Find the point where the value is 33~47%, the wind direction is 293 ~ 323', the wind speed is 13 ~ 17 m/s, and the air pressure is 1021 ~ 1081mb, and the temperature values of equipment No. 1 at that point are T11, T12, T13,... . is used as sample data.

역시 여기서도 샘플 개수가 부족하면 동일한 값의 범위(△T, △W, △D, △V, △P)를 늘려서 검색한다.Again, if the number of samples is insufficient here, the same value range (ΔT, ΔW, ΔD, ΔV, ΔP) is extended and searched.

또한 샘플의 개수가 이상 감지를 위한 최적의 개수가 되도록 추출 조건을 수정할 수 있다. 즉, 일 실시예로서 전체의 1~2%가 되도록 추출 조건 재조정을 반복할 수 있는데, 예를 들어 IoT 1의 습도 값이 39~55%, 풍향이 0 ~ 360', 풍속이 13 ~ 21 m/s, 기압이 1014 ~ 1084mb 이고, IoT 2의 온도 값이 4~5.6도, 습도 값이 34~50%, 풍향이 0 ~ 360', 풍속이 13 ~ 21 m/s, 기압이 1014 ~ 1084mb 이고, IoT 3의 온도 값이 4.1~5.7도, 습도 값이 32~48%, 풍향이 0 ~ 360', 풍속이 12 ~ 18 m/s, 기압이 1016 ~ 1086mb 인 시점을 찾아 개수를 세고 전체의 1~2%가 아니면 다시 재조정하여 개수를 세는 것을 반복하도록 할 수 있다.In addition, extraction conditions can be modified so that the number of samples is the optimal number for anomaly detection. That is, as an embodiment, it is possible to repeat the readjustment of extraction conditions so that 1 to 2% of the total is obtained. For example, the humidity value of IoT 1 is 39 to 55%, the wind direction is 0 to 360 ', and the wind speed is 13 to 21 m /s, air pressure is 1014 ~ 1084mb, temperature value of IoT 2 is 4 ~ 5.6 degrees, humidity value is 34 ~ 50%, wind direction is 0 ~ 360', wind speed is 13 ~ 21 m/s, air pressure is 1014 ~ 1084mb , the temperature value of IoT 3 is 4.1 ~ 5.7 degrees, the humidity value is 32 ~ 48%, the wind direction is 0 ~ 360 ', the wind speed is 12 ~ 18 m/s, and the air pressure is 1016 ~ 1086mb. If it is not 1-2% of the number, it can be readjusted again and repeated counting.

이와 같이 1단계 내지 6단계(S301 내지 S306)를 수행한 후, 각 단계의 이상 감지 결과를 조합하여, 해당 기상 요소(위에서는 온도)에 대한 이상인지 여부를 결정한다(S307). 이는 다양한 기준이 적용될 수 있으며, 일 실시예로서, 1~6 단계까지 이상 감지 결과로 4개 이상이 정상이라고 판단되었으면 정상이라고 결정할 수 있다.After performing steps 1 to 6 (S301 to S306) in this way, the anomaly detection result of each step is combined to determine whether it is an anomaly for the corresponding meteorological element (temperature above) (S307). Various standards may be applied to this, and as an example, if four or more abnormalities are determined to be normal as a result of detecting abnormality in steps 1 to 6, it may be determined that the abnormality is normal.

또한 전술한 바와 같이, 1~6 단계 중 선택적으로 일부의 단계만을 수행할 수 있으며, 그러한 경우에도 일정한 기준을 설정하여 해당 기상 요소의 이상 여부를 최종 결정할 수 있다.In addition, as described above, only some of the steps 1 to 6 may be selectively performed, and even in such a case, it is possible to finally determine whether the corresponding meteorological element is abnormal by setting a certain criterion.

각 기상 요소별로 6단계를 모두 수행하는 경우에, 모든 IoT 기기에 대하여 모든 기상 요소에 대한 이상을 감지하는 경우, 총 6단계 X 전체 IoT 기기 개수 X 모든 기상 요소 갯수 만큼 이상 감지가 수행된다.When all 6 steps are performed for each weather element, and an anomaly is detected for all meteorological elements for all IoT devices, anomaly detection is performed for a total of 6 steps X the number of all IoT devices X the number of all meteorological elements.

도 5는 본 발명의 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)의 구성을 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing the configuration of the sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection system 100 of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 센서 융합에 의한 기상 센서 이상 감지 방법에 대하여는 이미 상세히 설명한 바 있으므로, 이하에서는 그러한 방법을 수행하는 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)의 구성요소의 기능을 중심으로 간략히 정리하여 설명하기로 한다.Since the method for detecting an anomaly in a weather sensor by sensor fusion of the present invention has already been described in detail with reference to FIGS. The functions of the components will be briefly summarized and explained.

제어부(101)는 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템(100)의 이하 각 구성요소를 제어하여 기상 센서 이상 감지와 관련된 일련의 과정을 수행한다.The control unit 101 controls each of the following components of the sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system 100 to perform a series of processes related to weather sensor anomaly detection.

IoT 기기 데이터 수신부(102)는 IoT 기기들(200)로부터 측정된 각종 기상 요소 데이터를 수신한다.The IoT device data receiving unit 102 receives various meteorological factor data measured by the IoT devices 200 .

이상 감지 수행부(103)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 각 기상 요소에 대한 이상 감지를 수행한다.The anomaly detection unit 103 performs anomaly detection for each meteorological element as described with reference to FIGS. 2 to 4 .

이상 감지 취합부(104)는 IoT 기상 센서 기기의 기상 센서 데이터 이상 수치값을 취합한다.The anomaly detection collection unit 104 collects anomaly numerical values of weather sensor data of an IoT weather sensor device.

데이터베이스 액세스부(105)는 IoT 기기(200)로부터 수신한 각종 기상 요소 데이터 및, 각 기상 센서 데이터에 대한 이상 수치값과 기상 센서 기기에 대한 이상 수치값 기록 등의 데이터를 저장하는 기상 센서 데이터베이스(106)의 데이터를 읽어오고(read), 또한 기상 센서 데이터베이스(106)에 데이터를 저장하는 역할을 수행한다.The database access unit 105 is a weather sensor database for storing various weather element data received from the IoT device 200 and data such as abnormal numerical values for each weather sensor data and records of abnormal numerical values for the weather sensor device ( 106) and also serves to store the data in the weather sensor database 106.

100: 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템
200: IoT(Internet of Things) 기기
100: sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system
200: IoT (Internet of Things) device

Claims (10)

센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법으로서,
(a) 각 IoT 기기로부터, 다수의 기상센서에 의해 측정된 기상센서 데이터를 수신하는 단계;
(b) 각 IoT 기기별로, 해당 IoT 기기에서 수신한 기상센서 데이터를 이용하여, 해당 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상을 감지하는 단계; 및,
(c) 각 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상 여부를 데이터베이스에 저장하는 단계
를 포함하고,
상기 단계(b) 이전에,
(b0) 데이터베이스로부터, 과거에 각 IoT 기기로부터 수신한 기상센서 데이터를 읽어오는 단계
를 더 포함하며,
상기 단계(b)는, 이상 감지를 수행하는 각 IoT 기기에 대하여,
(b3) 현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기(이하 '해당 IoT 기기'라 한다)의 주변 IoT 기기들(이하 '주변 IoT 기기'라 한다)의, 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소(이하 '해당 기상 요소'라 한다)가 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계;
(b4) 해당 IoT 기기의, 해당 기상 요소 이외의 기상 요소들(이하, '다른 기상 요소'라 한다)이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계;
(b5) 주변 IoT 기기의, 다른 기상 요소의 현재값과 과거값이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; 및,
(b6) 해당 IoT 기기의 다른 기상 요소의 현재값과 과거값, 주변 IoT 기기의 모든 기상 요소의 현재값과 과거값이 모두 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계
중 하나 이상의 단계를 포함하고,
상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,
(b7) 상기 단계(b3), 단계(b4), 단계(b5) 및, 단계(b6) 중 포함된 단계들에서의 이상 감지 결과들로부터, 기 설정된 기준에 의하여, 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소의 이상 여부를 최종 결정하는 단계
를 더 포함하는,
센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법.
Sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection method,
(a) receiving weather sensor data measured by a plurality of weather sensors from each IoT device;
(b) for each IoT device, using weather sensor data received from the corresponding IoT device, detecting an anomaly in each weather sensor of the IoT device; and,
(c) Step of storing in the database whether there is an abnormality for each weather sensor of each IoT device
including,
Before the step (b),
(b0) Step of reading weather sensor data received from each IoT device in the past from the database
Including more,
In the step (b), for each IoT device performing abnormality detection,
(b3) Weather elements (hereinafter referred to as 'corresponding IoT devices') currently detecting anomalies of nearby IoT devices (hereinafter referred to as 'surrounding IoT devices') of the IoT device currently performing anomaly detection (hereinafter referred to as 'corresponding IoT device') (referred to as 'corresponding meteorological element') finding a coincidence point in past data, and detecting an anomaly of a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device from a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device at that time;
(b4) Find a point in time at which meteorological elements other than the corresponding meteorological element (hereinafter referred to as 'other meteorological elements') of the IoT device coincide with past data, and from the value of the meteorological element of the corresponding IoT device at that time Performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of the IoT device;
(b5) Find the point in time when the current value and the past value of other meteorological factors of the surrounding IoT device coincide with past data, and detect an anomaly in the corresponding meteorological factor value of the IoT device from the corresponding meteorological factor value of the IoT device at that time performing; and,
(b6) Find a point in time when the present and past values of other meteorological elements of the IoT device and the present and past values of all meteorological elements of the nearby IoT device all match from past data, and the corresponding weather of the IoT device at that time Performing an anomaly detection of the corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device from the element value
Including one or more steps of
Between step (b) and step (c),
(b7) Based on the abnormality detection results in the steps included among the steps (b3), (b4), (b5), and (b6), the corresponding meteorological element of the corresponding IoT device according to a predetermined criterion. The final decision on whether or not the
Including more,
Sensor data convergence-based IoT meteorological sensor device anomaly detection method.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우,
상기 단계(b3)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는,
(b31) 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 현재 측정된 기상 요소 A의 값과,
상기 주변 각 IoT 기기들에서 과거 측정된 기상 요소 A의 값이,
주변 각 IoT 기기별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계;
(b32) 상기 단계(b31)에서 검색된 시점들에서의 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및,
(b33) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법.
The method of claim 1,
If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k, and the meteorological element currently performing anomaly detection in the IoT k is A,
In the step (b3), the abnormal detection of the meteorological factor A measured by the IoT k,
(b31) the value of the meteorological factor A currently measured in each of the IoT devices around the IoT k;
The value of the meteorological factor A measured in the past by each of the surrounding IoT devices,
Searching for a matched past point of view for each nearby IoT device;
(b32) extracting the values of the meteorological factor A at the time points retrieved in the step (b31) as sample data; and,
(b33) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data;
Sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection method comprising a.
청구항 1에 있어서,
현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우,
상기 단계(b4)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는,
(b41) 상기 IoT k에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들과,
상기 IoT k에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들이,
각 기상 요소별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계;
(b42) 상기 단계(b41)에서 검색된 시점들에서의 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및,
(b43) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법.
The method of claim 1,
If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k, and the meteorological element currently performing anomaly detection in the IoT k is A,
In the step (b4), the abnormal detection of the meteorological factor A measured by the IoT k,
(b41) values of other meteorological factors other than the meteorological factor A currently measured by the IoT k;
Values of other meteorological factors other than the meteorological factor A, measured in the past by the IoT k,
Searching for a matched past point in time for each weather element;
(b42) extracting the values of the meteorological factor A at the time points retrieved in the step (b41) as sample data; and,
(b43) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data;
Sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection method comprising a.
청구항 1에 있어서,
현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우,
상기 단계(b5)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는,
(b51) 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들과,
상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들이,
각 주변 IoT 기기의 각 기상요소별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계;
(b52) 상기 단계(b51)에서 검색된 시점들에서의, IoT k에서 측정된 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및,
(b53) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법.
The method of claim 1,
If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k, and the meteorological element currently performing anomaly detection in the IoT k is A,
In the step (b5), the abnormal detection of the meteorological factor A measured by the IoT k,
(b51) values of other meteorological factors other than the meteorological factor A currently measured by each IoT device around the IoT k;
Values of other meteorological factors, except for the meteorological factor A, measured in the past by each IoT device around the IoT k,
Retrieving a past point in time that matches each meteorological element of each neighboring IoT device;
(b52) extracting, as sample data, the values of the meteorological factor A measured by the IoT k at the time points retrieved in the step (b51); and,
(b53) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data;
Sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection method comprising a.
청구항 1에 있어서,
현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기를 IoT k, 상기 IoT k에서 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소를 A라 할 경우,
상기 단계(b6)에서, 상기 IoT k에서 측정된 기상 요소 A에 대한 이상 감지는,
(b61) 상기 IoT k에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들 및, 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 현재 측정된, 상기 기상 요소 A를 포함한 모든 기상 요소 값들과,
상기 IoT k에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 제외한 타 기상 요소 값들 및, 상기 IoT k의 주변 각 IoT 기기들에서 과거에 측정된, 상기 기상 요소 A를 포함한 모든 기상 요소 값들이, IoT k 및 각 주변 IoT 기기의 각 기상요소별로 일치하는 과거 시점을 검색하는 단계;
(b62) 상기 단계(b61)에서 검색된 시점들에서의, IoT k에서 측정된 기상 요소 A의 값들을 샘플 데이터로 추출하는 단계; 및,
(b62) 상기 샘플 데이터로부터, 상기 IoT k의 현재 측정된 기상 요소 A의 값에 대한 이상 감지를 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법.
The method of claim 1,
If the IoT device currently performing anomaly detection is IoT k, and the meteorological element currently performing anomaly detection in the IoT k is A,
In the step (b6), the abnormal detection of the meteorological factor A measured by the IoT k,
(b61) Values of other meteorological factors other than the meteorological factor A, currently measured by the IoT k, and values of all meteorological factors, including the meteorological factor A, currently measured by each IoT device around the IoT k;
Values of other meteorological factors other than the meteorological factor A, measured in the past by the IoT k, and values of all meteorological factors, including the meteorological factor A, measured in the past by each IoT device around the IoT k, IoT k and retrieving a past point in time that matches each meteorological element of each neighboring IoT device;
(b62) extracting, as sample data, the values of the meteorological factor A measured by the IoT k at the time points retrieved in the step (b61); and,
(b62) performing anomaly detection on the value of the currently measured meteorological factor A of the IoT k from the sample data;
Sensor data fusion-based IoT weather sensor device anomaly detection method comprising a.
센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템으로서,
적어도 하나의 프로세서; 및
컴퓨터로 실행가능한 명령을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되,
상기 적어도 하나의 메모리에 저장된 상기 컴퓨터로 실행가능한 명령은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여,
(a) 각 IoT 기기로부터, 다수의 기상센서에 의해 측정된 기상센서 데이터를 수신하는 단계;
(b) 각 IoT 기기별로, 해당 IoT 기기에서 수신한 기상센서 데이터를 이용하여, 해당 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상을 감지하는 단계; 및,
(c) 각 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상 여부를 데이터베이스에 저장하는 단계
가 실행되도록 하고,
상기 단계(b) 이전에,
(b0) 데이터베이스로부터, 과거에 각 IoT 기기로부터 수신한 기상센서 데이터를 읽어오는 단계
가 더 실행되도록 하며,
상기 단계(b)는, 이상 감지를 수행하는 각 IoT 기기에 대하여,
(b3) 현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기(이하 '해당 IoT 기기'라 한다)의 주변 IoT 기기들(이하 '주변 IoT 기기'라 한다)의, 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소(이하 '해당 기상 요소'라 한다)가 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계;
(b4) 해당 IoT 기기의, 해당 기상 요소 이외의 기상 요소들(이하, '다른 기상 요소'라 한다)이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계;
(b5) 주변 IoT 기기의, 다른 기상 요소의 현재값과 과거값이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; 및,
(b6) 해당 IoT 기기의 다른 기상 요소의 현재값과 과거값, 주변 IoT 기기의 모든 기상 요소의 현재값과 과거값이 모두 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계
중 하나 이상의 단계를 포함하고,
상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,
(b7) 상기 단계(b3), 단계(b4), 단계(b5) 및, 단계(b6) 중 포함된 단계들에서의 이상 감지 결과들로부터, 기 설정된 기준에 의하여, 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소의 이상 여부를 최종 결정하는 단계
가 더 실행되도록 하는,
센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 시스템.
As a sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system,
at least one processor; and
including at least one memory for storing computer-executable instructions;
The computer-executable instructions stored in the at least one memory are, by the at least one processor,
(a) receiving weather sensor data measured by a plurality of weather sensors from each IoT device;
(b) for each IoT device, using weather sensor data received from the corresponding IoT device, detecting an anomaly in each weather sensor of the IoT device; and,
(c) Step of storing in the database whether there is an abnormality for each weather sensor of each IoT device
to run,
Before the step (b),
(b0) Step of reading weather sensor data received from each IoT device in the past from the database
to run more,
In the step (b), for each IoT device performing abnormality detection,
(b3) Weather elements (hereinafter referred to as 'corresponding IoT devices') currently detecting anomalies of nearby IoT devices (hereinafter referred to as 'surrounding IoT devices') of the IoT device currently performing anomaly detection (hereinafter referred to as 'corresponding IoT device') (referred to as 'corresponding meteorological element') finding a coincidence point in past data, and detecting an anomaly of a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device from a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device at that time;
(b4) Find a point in time at which meteorological elements other than the corresponding meteorological element (hereinafter referred to as 'other meteorological elements') of the IoT device coincide with past data, and from the value of the meteorological element of the corresponding IoT device at that time Performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of the IoT device;
(b5) Find the point in time when the current value and the past value of other meteorological factors of the surrounding IoT device coincide with past data, and detect an anomaly in the corresponding meteorological factor value of the IoT device from the corresponding meteorological factor value of the IoT device at that time performing; and,
(b6) Find a point in time when the present and past values of other meteorological elements of the IoT device and the present and past values of all meteorological elements of the nearby IoT device all match from past data, and the corresponding weather of the IoT device at that time Performing an anomaly detection of the corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device from the element value
Including one or more steps of
Between step (b) and step (c),
(b7) Based on the abnormality detection results in the steps included among the steps (b3), (b4), (b5), and (b6), the corresponding meteorological element of the corresponding IoT device according to a predetermined criterion. The final decision on whether or not the
to run further,
Sensor data convergence-based IoT weather sensor device anomaly detection system.
센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상을 감지하기 위한 컴퓨터 프로그램으로서,
비일시적 저장 매체에 저장되며, 프로세서에 의하여,
(a) 각 IoT 기기로부터, 다수의 기상센서에 의해 측정된 기상센서 데이터를 수신하는 단계;
(b) 각 IoT 기기별로, 해당 IoT 기기에서 수신한 기상센서 데이터를 이용하여, 해당 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상을 감지하는 단계; 및,
(c) 각 IoT 기기의 각 기상센서에 대한 이상 여부를 데이터베이스에 저장하는 단계
가 실행되도록 하는 명령을 포함하고,
상기 단계(b) 이전에,
(b0) 데이터베이스로부터, 과거에 각 IoT 기기로부터 수신한 기상센서 데이터를 읽어오는 단계
가 실행되도록 하는 명령을 더 포함하며,
상기 단계(b)는, 이상 감지를 수행하는 각 IoT 기기에 대하여,
(b3) 현재 이상 감지를 수행하고 있는 IoT 기기(이하 '해당 IoT 기기'라 한다)의 주변 IoT 기기들(이하 '주변 IoT 기기'라 한다)의, 현재 이상 감지를 수행하고 있는 기상 요소(이하 '해당 기상 요소'라 한다)가 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계;
(b4) 해당 IoT 기기의, 해당 기상 요소 이외의 기상 요소들(이하, '다른 기상 요소'라 한다)이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계;
(b5) 주변 IoT 기기의, 다른 기상 요소의 현재값과 과거값이 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계; 및,
(b6) 해당 IoT 기기의 다른 기상 요소의 현재값과 과거값, 주변 IoT 기기의 모든 기상 요소의 현재값과 과거값이 모두 일치하는 시점을 과거 데이터에서 찾고, 그 시점의 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값으로부터 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소 값의 이상 감지를 수행하는 단계
중 하나 이상의 단계를 포함하고,
상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,
(b7) 상기 단계(b3), 단계(b4), 단계(b5) 및, 단계(b6) 중 포함된 단계들에서의 이상 감지 결과들로부터, 기 설정된 기준에 의하여, 해당 IoT 기기의 해당 기상 요소의 이상 여부를 최종 결정하는 단계
가 실행되도록 하는 명령을 더 포함하는,
센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상을 감지하기 위한 컴퓨터 프로그램.
As a computer program for detecting anomalies in sensor data fusion-based IoT weather sensor devices,
It is stored in a non-transitory storage medium, and by the processor,
(a) receiving weather sensor data measured by a plurality of weather sensors from each IoT device;
(b) for each IoT device, using weather sensor data received from the corresponding IoT device, detecting an anomaly in each weather sensor of the IoT device; and,
(c) Step of storing in the database whether there is an abnormality for each weather sensor of each IoT device
contains a command that causes the
Before the step (b),
(b0) Step of reading weather sensor data received from each IoT device in the past from the database
Further includes a command that causes the to be executed,
In the step (b), for each IoT device performing abnormality detection,
(b3) Weather elements (hereinafter referred to as 'corresponding IoT devices') currently detecting anomalies of nearby IoT devices (hereinafter referred to as 'surrounding IoT devices') of the IoT device currently performing anomaly detection (hereinafter referred to as 'corresponding IoT device') (referred to as 'corresponding meteorological element') finding a coincidence point in past data, and detecting an anomaly of a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device from a corresponding meteorological element value of a corresponding IoT device at that time;
(b4) Find a point in time at which meteorological elements other than the corresponding meteorological element (hereinafter referred to as 'other meteorological elements') of the IoT device coincide with past data, and from the value of the meteorological element of the corresponding IoT device at that time Performing an anomaly detection of a corresponding meteorological element value of the IoT device;
(b5) Find the point in time when the current value and the past value of other meteorological factors of nearby IoT devices coincide with past data, and detect an anomaly in the corresponding meteorological factor value of the IoT device from the corresponding meteorological factor value of the IoT device at that time performing; and,
(b6) Find a point in time when the present and past values of other meteorological elements of the IoT device and the present and past values of all meteorological elements of the surrounding IoT devices all match from the past data, and the corresponding weather of the IoT device at that time Performing an anomaly detection of the corresponding meteorological element value of the corresponding IoT device from the element value
Including one or more steps of
Between the steps (b) and (c),
(b7) From the abnormality detection results in the steps included among the steps (b3), (b4), (b5), and (b6), the corresponding meteorological element of the corresponding IoT device according to a preset criterion The final decision on whether or not the
Further comprising a command that causes the to be executed,
A computer program for detecting anomalies in sensor data fusion-based IoT weather sensor devices.
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