KR102593932B1 - 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법 - Google Patents

산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법은, 상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들에 의해, 센싱된 센싱 데이터를 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 단계와, 상기 엣지 게이트웨이에 의해, 상기 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 저장하는 단계와, 외부 디바이스가 플랫폼을 경유하여, 상기 엣지 게이트웨이에 저장된 센싱 데이터의 조회를 요청하는 메시지를 전송하는 단계와, 상기 엣지 게이트웨이가 상기 플랫폼을 경유하여, 상기 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스로 전송하는 단계와, 상기 외부 디바이스에 의해 변경된 룰에 대한 정보를, 상기 플랫폼을 경유하여 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 단계와, 상기 변경된 룰에 대한 정보에 기초하여, 상기 엣지 게이트웨이는, 상기 이종의 복수개의 센서들 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 또는 컬렉트된 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 방식 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 포함한다.

Description

산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING SYSTEM INCLUDING EDGE GATEWAY OF MANAGING INDUSTRIAL IIOT}
본 발명은 산업용 사물인터넷(IIoT, Industrial Internet of Things)에 대한 것으로서, 예를 들어 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이 및 이를 포함하는 다양한 시스템에 적용될 수가 있다.
몇 년전부터 사물인터넷(IoT)이 등장하여, 일반 가정의 냉장고, TV, 세탁기, 휴대폰, 웨어러블 기기, 스마트 스피커 등이 유선 또는 무선 네트워크로 연결되어, 다양한 데이터를 송수신할 수 있는 환경이 되었다.
다만, 최근에는 IoT에서 진화된 IIoT(Industrial Internet of Things)가 논의되고 있는데, 제조 현장의 요구 사항과 특성을 모니터링 하는 것이 가능해 질 것으로 예측된다. 예를 들어, IIoT가 적용된 환경에서는, 운송, 에너지, 산업 분야의 기기에 센서를 설치하여 서로 정보를 주고 받을 수 있고, 나아가 자동화된 대량 생산 라인에서 유지 보수, 생산성 등과 관련된 대용량의 정보를 공유할 수 있는 기술이 요구된다.
그러나, 종래 기술에 의하면, 예를 들어 IIoT 대상이 되는 공장 내부의 수많은 기계에 설치된 센서의 센싱 데이터를 실시간으로 기지국 및 망장비를 경유하여 클라우드 서버에 모두 전송하도록 구축되어 있다.
IIoT 환경에서 공장에 설치된 하나의 기계가 1초당 약 10MB 진동 데이터를 발생할 수 있는데, 통신사의 고성능 단일회선(100Gbps=초당12.5GB=125,000MB)이 오직 IIoT 를 위해 사용된다고만 가정하여도, 오직 12,500 개의 공장 기계들에 설치된 진동 센서 관련 데이터만 처리할 수 있는 한계가 존재한다.
따라서, IIoT 서비스를 적용하는 공장, 병원, 스마트팜 등의 개수가 증가하고, 각 장소별로 설치된 센서들이 증가할수록 통신사는 더 많은 통신 회선을 별도로 구축해야 하는 문제가 발생한다. 나아가, IIoT 센싱 대상이 되는 공장 등이 원격에 위치할수록, IIoT 시스템을 구축하기 위한 추가 회선의 개수가 기하급수적으로 증가하는 문제가 발생한다.
나아가, IIoT 환경의 공장을 관리하는 분석가의 PC가 기존 누적된 데이터를 모두 확인해야 하는 부담이 있고, 최초 기설정된 센싱 데이터 수집 룰이나 리포트 룰에 따라 동작해야 하고, 관련된 룰들을 실시간으로 업데잇 하는 것이 매우 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점 및 이와 연관된 다양한 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로서, 일실시예에 의하면, IIoT 환경에서 모든 센싱 데이터를 수집하지 않음으로써, 스토리지 및 네트워크 비용을 획기적으로 줄이고자 함을 목적으로 한다.
나아가, 다른 일실시예에 의하면, IIoT 환경에서 원격에서 센싱 데이터 중 필요한 내용만 선별 수집하는 기능을 제공하고자 한다.
그리고, 또 다른 일실시예에 의하면, IIoT 환경에서 공장 등에 설치된 수많은 센싱 데이터를 수집/리포트 하는 알고리즘을 실시간으로 업데이트 할 수 있는 솔루션을 제공하고자 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제들은 위에선 예시한 것으로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 추론할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법은, 상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들에 의해, 센싱된 센싱 데이터를 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 단계와, 상기 엣지 게이트웨이에 의해, 상기 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 저장하는 단계와, 외부 디바이스가 플랫폼을 경유하여, 상기 엣지 게이트웨이에 저장된 센싱 데이터의 조회를 요청하는 메시지를 전송하는 단계와, 상기 엣지 게이트웨이가 상기 플랫폼을 경유하여, 상기 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스로 전송하는 단계와, 상기 외부 디바이스에 의해 변경된 룰에 대한 정보를, 상기 플랫폼을 경유하여 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 단계와, 상기 변경된 룰에 대한 정보에 기초하여, 상기 엣지 게이트웨이는, 상기 이종의 복수개의 센서들 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 또는 컬렉트된 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 방식 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 의한 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이의 제어 방법은, 상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들로부터, 시계열적으로 센싱 데이터를 수신하는 단계와, 상기 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 저장하는 단계와, 외부 디바이스(플랫폼)으로부터 변경된 룰에 대한 정보를 수신하는 단계와, 그리고 상기 변경된 룰에 대한 정보에 기초하여, 상기 이종의 복수개의 센서들 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 또는 컬렉트된 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 방식 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 포함한다.
그리고, 본 발명의 또 다른 일실시예에 의한 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이는, 상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들로부터, 시계열적으로 센싱 데이터를 수신하는 통신 모듈과, 상기 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 저장하는 메모리와, 그리고 외부 디바이스(플랫폼)으로부터 수신된 룰에 대한 정보에 기초하여, 상기 이종의 복수개의 센서들 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 또는 컬렉트된 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 방식 중 적어도 하나를 변경하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 해결 수단들은 본 발명의 다양한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본 발명의 기술적 특징들이 반영된 변형 실시예들도, 본 명세서에 기재된 전반적인 취지를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 추론할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, IIoT 환경에서 모든 센싱 데이터를 수집하지 않음으로써, 스토리지 및 네트워크 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 기술적 효과가 있다.
나아가, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, IIoT 환경에서 원격에서 센싱 데이터 중 필요한 내용만 선별 수집하는 기능을 제공하는 기술적 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, IIoT 환경에서 공장 등에 설치된 수많은 센싱 데이터를 수집/리포트 하는 알고리즘을 실시간으로 업데이트 할 수 있는 솔루션을 제공할 수 있다.
위에서 명시적으로 언급한 기술적 효과 이외에, 본 명세서 전체 기재를 통해 당업자에게 자명한 효과도 추론할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 IIoT 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 IIoT 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 도 2에 도시된 엣지 게이트웨이 및 IoT 플랫폼을 보다 상세히 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 IIoT 시스템을 구성하는 센서/디바이스, 엣지 게이트웨이, 플랫폼 및 분석가 PC 간 데이터 송수신 흐름을 도시한 플로우 차트이다.
그리고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 엣지 게이트웨이의 동작만을 상세히 도시한 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부" 는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
그리고, 이하 도면들을 설명의 편의상 순차적으로 설명하지만, 복수개의 도면들을 결합하여 다른 실시예를 구현하는 것도 당연히 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 IIoT 시스템을 도시하고 있다.
IIoT 시스템 환경에서, 임의의 산업용 시설(110)에는 제1기계(111), 제2기계(112) 및 제N기계(113) 등이 위치하고 있다. 여기서, 상기 임의의 산업용 시설(110)은 예를 들어 공장 등이 될 수 있다.
나아가, 도 1에 도시하지는 않았으나, 각각의 기계들(111, 112, 113)에는 진동 센서, 전류 센서, 온도 센서, 압력 센서 등이 설치되어 있다. 따라서, 임의의 산업용 시설(110)에 N개의 기계가 설치되어 있어도, 데이터를 센싱하는 데이터의 양은 Nx4개(진동/전류/온도/압력 센서)로 증가하게 되며, 센서가 많아질수록 그 숫자는 기하급수적으로 증가한다.
또한, 임의의 산업용 시설(110)에 설치된 통신 모듈(114)은 각각의 기계들(111, 112, 113)로부터 진동 센싱 데이터, 전류 센싱 데이터, 온도 센싱 데이터, 압력 센싱 데이터 등을 수신한다. 이어서, 상기 통신 모듈(114)은, 기지국(120) 및 망장비(130)를 통해 수집된 모든 센싱 데이터들을 원격의 클라우드 서버(140)로 전송한다. 따라서, 임의의 산업용 시설(110)에서 감지된 모든 센싱 데이터들이 실시간으로, 기지국(120) 및 망장비(130)를 통해 원격에 있는 클라우드 서버(140)에 전송되기 때문에, 불필요하고 과도한 데이터 트래픽이 발생하는 심각한 문제점이 대두되고 있다.
한편, 분석가 PC(150)는 클라우드 서버(140)에 접속하여 원본 데이터를 조회하고, 데이터를 분석하는 것이 가능하지만, 기존에 누적된 모든 데이터를 기반으로 판단하기 때문에 비효율적이고, 비용적으로도 손해가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은, 전술한 도 1의 종래 IIoT 시스템의 문제점을 해결하기 위해 제안된다. 예를 들어, 본 발명은 다양한 산업 IoT 분야에서 발생하는 시계열적 데이터를 효율적으로 수집 및 분석하기 위한 공통 요소를 플랫폼화한 시스템을 제안하고자 한다.
종래 시스템들은 개발된 정형화된 룰과 개별적으로 개발한 알고리즘에 따라, 공장내 센싱 데이터를 모두 수집하기 때문에, 공장 상황 등 현장에 맞게 수집의 방법과 처리에 대한 로직을 실시간으로 변경하는 것이 어려운 기술적 한계가 있었다. 물론, 모든 데이터를 시계열적으로 수집하는 것도 고려할 수 있으나, 통신사의 망 구축에 따른 비용을 감당할 수 없는 문제점은 해결할 수가 없다.
또한, 종래 IIoT 시스템에서의 데이터 분석은, PC 를 통해 분석가가 스스로 분석을 하고 결론을 도출하는 한계가 있고, 데이터 수집 방법 등을 쉽게 변경할 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명은, IIoT 환경에서 센싱 데이터의 수집 설정을 용이하게 변경할 수 있게 함으로써, 보다 정밀한 분석이 가능한 시스템을 제안하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 IIoT 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
공장내 기계들로부터 감지된 대용량의 센싱 데이터를 원격에 있는 클라우드 서버에 전송하는 과정에서, 스토리지 비용 및 네트워크 비용 등이 문제되는 바, 도 2에 도시된 바와 같이, 임의의 산업용 시설(210)내 엣지 게이트웨이(214)를 설치한다. 그리고, 분석가 PC(230)는, IoT 플랫폼(또는 인터넷 플랫폼으로 지칭할 수도 있음)(220)을 경유하여, 엣지 게이트웨이(214)가 복수개의 기계들(211, 212, 213)로부터 수집한 센싱 데이터 중 유효 데이터만 실시간으로 확인하는 것이 가능하다.
도 2에 도시된 엣지 게이트웨이(214) 및 IoT 플랫폼(220)에 대해서는 이하 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 하겠다.
도 3은 도 2에 도시된 엣지 게이트웨이 및 IoT 플랫폼을 보다 상세히 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, IIoT 환경의 공장 등에 진동 센서(301), 전류 센서(302), 온도 센서(303) 및 압력 센서(304) 등이 설치되어 있는 것으로 가정한다. 설명의 편의를 위해 4개의 센서들만 도 3에 예시하였으나, 실제 공장 등에서는 더 많은 센서들이 설치되어 있기 때문에, 통신 트래픽을 감소시키는 것이 매우 중요하다.
본 발명의 일실시예에 의한 엣지 게이트웨이(310)는, 각종 센서들(301, 302, 303, 304)로부터 시계열적으로 센싱 데이터를 수집하고, 데이터베이스(DB) 등에 저장한다.
나아가, 분석가 PC(330)는 IoT 플랫폼(320)에 신속하게 액세스 하는 것이 가능하고, 이를 통해 엣지 게이트웨이(310)의 다양한 기능을 신속하게 제어하는 것이 가능하다.
도 3에 도시된 구성 모듈들을 이용하여, 분석가 PC(330)는, 원격에서 공장의 센싱 데이터를 확인하고, 필요한 내용만 선별 수집하는 기능을 제공 받을 수 있다.
예를 들어, 분석가 PC(330)는, IoT 플랫폼(320)을 경유하여 엣지 게이트웨이(310)를 컨트롤 함으로써, 공장내 설치된 센서들(301, 302, 303, 304)의 데이터를 모두 수집하지 않고, 예컨대 5분에 1회 샘플링 하는 룰(정책)로 변경하거나 또는 10분에 1회 샘플링 하는 룰(정책)로 수집 정책을 실시간으로 변경 가능한 장점이 있다.
나아가, 분석가 PC(330)는, IoT 플랫폼(320)을 경유하여 엣지 게이트웨이(310)를 컨트롤 함으로써, 한번에 10초간 샘플링 하거나 또는 한번에 30초간 샘플링 하는 등 센싱 데이터 수집량에 대한 정책도 실시간으로 변경할 수가 있다.
또한, 분석가 PC(330)는, IoT 플랫폼(320)을 경유하여 엣지 게이트웨이(310)를 컨트롤 함으로써, 시계열 데이터를 전처리한 통계적 특징점(예를 들어, 평균값, 분산값 등) 정보를 추가적으로 수집하는 것도 기술적으로 가능하다.
즉, 분석가 PC(330)는, IoT 플랫폼(320)을 경유하여 엣지 게이트웨이(310)를 컨트롤 함으로써, 시계열로 들어오는 센싱 데이터의 주기성과 반복성을 확인 후, 적절한 샘플링과 리포트 주기를 설정하고, 각각의 샘플 데이터를 머신러닝에 활용할 수 있게 특징점을 추출하고 설정하는 것이 가능하다. 따라서, 원격에 있는 분석가 PC(330)에서 센싱 데이터의 처리 관련 알고리즘을 실시간으로 개선하고 신속하게 반영되는 장점이 있다.
종래 기술에 의하면, 모든 센서 데이터에 대하여 10분 간격으로 1회에 10초간만 샘플링 데이터를 고정적으로 사용하였기 때문에, 공장내 센싱 데이터에 대한 특징점 분석 등이 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 도 3에 도시된 구조를 사용하면, 공장내 데이터의 분석 및 모델링과 수집 데이터의 변환 룰을 자유롭게 변경할 수 있는 장점이 있다.
다시 요약하여 설명하면, 도 3에 도시된 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이(310)는, 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들(301, 302, 303, 304)로부터, 시계열적으로 센싱 데이터를 수신하는 통신 모듈(미도시)을 포함한다.
나아가, 엣지 게이트웨이(310)내 DB(메모리)는, 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 저장하고, 엣지 게이트웨이(310)내 컨트롤러는, 외부 디바이스(예를 들어, IoT 플랫폼(320), 분석가 PC(330) 등)으로부터 수신된 룰에 대한 정보에 기초하여, 상기 이종의 복수개의 센서들(301, 302, 303, 304) 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 또는 컬렉트된 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 방식 중 적어도 하나를 변경한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 IIoT 시스템을 구성하는 센서/디바이스, 엣지 게이트웨이, 플랫폼 및 분석가 PC 간 데이터 송수신 흐름을 도시한 플로우 차트이다.
도 4에 도시된 센서/디바이스(400)는 산업용 시설(예를 들어, 공장 등)에 설치되어 있는 것으로 가정한다. 엣지 게이트웨이(410)는 산업용 시설을 관리할 수 있으며, 전술한 엣지 게이트웨이(410)는 플랫폼(예를 들어, 인터넷)(420)을 통해 분석가 PC(430)에 의해 컨트롤될 수 있다.
산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들(400)은, 센싱된 센싱 데이터를 엣지 게이트웨이(410)로 전송한다(S401).
상기 엣지 게이트웨이(410)는, 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 메모리나 데이터베이스 등에 저장한다(S402).
상기 분석가 PC(430)는, 인터넷 등의 플랫폼(420)에 로그인 하고(S403), 상기 엣지 게이트웨이(410)에 저장된 센싱 데이터의 조회를 요청하는 메시지를 전송한다(S404). 플랫폼(420)은, 센싱 데이터를 조회하고(S405), 엣지 게이트웨이(410)에 저장된 수집된 원본 센싱 데이터를 수신하고(S406), 이를 분석가 PC(430)에 전송한다(S407).
상기 분석가 PC(430)는, 센싱 데이터를 분석하고(S408), 이를 기초로 변경된 룰(센싱 데이터의 수집 주기, 샘플링 주기, 리포트 주기 등등)에 대한 정보를 플랫폼(420)에 전송한다(S409).
상기 플랫폼(420)은, 변경된 룰에 대한 정보를 다시 엣지 게이트웨이(410)로 전송하고(S410), 상기 엣지 게이트웨이(410)는 상기 변경된 룰에 대한 정보에 기초하여, 이종의 복수개의 센서들(400) 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 또는 컬렉트된 센싱 데이터를 외부 디바이스(예를 들어, 플랫폼(420) 또는 분석가 PC(430) 등등)에 리포트 하는 방식 중 적어도 하나를 변경하도록 설계한다(S411).
상기 엣지 게이트웨이(410)는, 상기 S411 단계에서 변경된 룰에 따라 수집된 센싱 데이터를, 변경된 룰에 따라 플랫폼(420)으로 전송한다(S412).
나아가, 플랫폼(420)은 공장에서 센싱된 유의미한 데이터를 관제 페이지를 통해 제공하고(S413), 분석가 PC(430)는 플랫폼(420)에 액세스 하고 관제 페이지를 확인한다(S414).
한편, 도 4에 도시된 센서(400)는, 전술한 바와 같이, 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들에 대응한다. 예를 들어, 진동 센서, 전류 센서, 온도 센서, 또는 압력 센서 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
전술한 바와 같이, 엣지 게이트웨이(410)는 분석가 PC(430)의 조작 등에 기초하여, 센서(400)의 센싱 방식을 변경할 수 있다(S411 단계 참조).
다만, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 엣지 게이트웨이(410)는, 분석가 PC(430)의 조작과 관계 없이, S402 단계에서 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 제1 센서에 대한 센싱 데이터를 샘플링 하는 주기를 T1으로 설정하고, 샘플링 하는 지속 시간을 D1으로 설정하는 것이 가능하다. 나아가, 엣지 게이트웨이(410)는, 제2 센서에 대한 센싱 데이터를 샘플링 하는 주기를 T2 로 설정하고, 샘플링 하는 지속 시간을 D2로 설정하며, T1 및 T2는 서로 다르고, D1 및 D2는 서로 다른 것을 특징으로 한다. 샘플링 주기 및 샘플링 지속 시간은, 각 센서별 센싱 데이터의 변화량에 따라 자동으로 결정된다. 종래 기술에 의하면, 모든 센서에 대하여 동일한 룰이 시간대별로 동일하게 적용되는 문제점이 있었다.
전술한 바와 같이, 엣지 게이트웨이(410)는 분석가 PC(430)의 조작 등에 기초하여, 센서(400)에 의해 센싱된 데이터의 전송 주기를 변경할 수 있다(S412 단계 참조).
다만, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 엣지 게이트웨이(410)는, 분석가 PC(430)의 조작과 관계 없이, S402 단계에서 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 제1 센서에 대한 센싱 데이터를 외부 디바이스(예를 들어, 플랫폼(420) 또는 분석가 PC(430) 등등)에 리포트 하는 주기를 T3으로 설정하고, 제2 센서에 대한 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 주기를 T4 로 설정하며, T3 및 T4는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 공장에 설치된 기계별로, 그리고 센서별로, 센싱 데이터의 수집 방법과 리포트 방법을 자동으로 변경하는 것이 가능하고, 분석가 PC에 의해 실시간으로 컨트롤도 가능하다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 수집 주기나 리포트 주기가 확정된 이후에도, 이를 자동으로 보완할 수 있는 솔루션에 대하여 추가적으로 설명하도록 하겠다.
공장에 설치된 센서에 의해 감지된 진동 데이터의 패턴이나 주기성을 지속적으로 룰 기반 AI 으로 분석하고 업데이트 하는 것 이외에, 공장이 운영되지 않는 야간 특정 시간대나 휴일 등의 정보를 기반으로, 위에서 언급한 T1, T2, D1, D2 등과 관계 없이 샘플링 자체가 이루어 지지 않는 구간을 자동으로 설정한다. 이를 구현하기 위한 방법으로서, 엣지 게이트웨이는 센서가 설치된 산업용 시설에 대한 타입 정보를 센서로부터 수신하고, 인터넷을 통해서는 캘린더 정보를 수신하고, 이들 정보들을 조합하여 센싱 데이터를 수신하고 리포트할 필요가 없는 구간을 자동으로 계산한다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일실시예에 의한 엣지 게이트웨이는 시간별/날짜별 센싱 데이터(예를 들어, 진동 데이터)의 변동폭이 기설정된 제1 문턱값 이하로 적은 구간이 기설정된 제2 문턱값 이상으로 반복되면, 센싱 데이터의 샘플링 주기를 2배 이상 증가시키도록 설계함으로써, 불필요한 통신 트래픽을 최소화 한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 공장내 설치된 기계별, 센서별로 센싱 데이터의 샘플링 주기(period) 및 지속 시간(duration)을 모두 자동 셋팅하는 기능도 추가적으로 제공함으로써, 공장내 설치된 센서(400)와 엣지 게이트웨이(410)간 통신 데이터의 양을 종래 기술 대비 대폭 감소시킬 수 있는 기술적 효과도 있다.
그리고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 엣지 게이트웨이의 동작만을 상세히 도시한 플로우 차트이다. 도 4에서는 전체 시스템의 데이터 흐름을 설명한 반면, 도 5에서는 엣지 게이트웨이의 동작에 대해서만 상세히 후술하도록하겠다.
본 발명의 일실시예에 따라, 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이는, 상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들로부터, 시계열적으로 센싱 데이터를 수신한다(S510).
상기 엣지 게이트웨이는, 상기 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 저장하고(S530), 외부 디바이스(플랫폼 또는 분석가 PC 등)으로부터 변경된 룰에 대한 정보를 수신한다(S530).
그리고, 상기 엣지 게이트웨이는, 상기 변경된 룰에 대한 정보에 기초하여, 상기 이종의 복수개의 센서들 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 또는 컬렉트된 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 방식 중 적어도 하나를 변경한다(S540).
전술한 바와 같이, 상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들은, 진동 센서, 전류 센서, 온도 센서, 또는 압력 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 5에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 S540 단계는, 상기 S520 단계에서 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 제1 센서에 대한 센싱 데이터를 샘플링 하는 주기를 T1으로 설정하고, 샘플링 하는 지속 시간을 D1으로 설정하는 반면, 제2 센서에 대한 센싱 데이터를 샘플링 하는 주기를 T2 로 설정하고, 샘플링 하는 지속 시간을 D2로 설정한다. 전술한 바와 같이, 센서의 특징 및 센싱 데이터의 특성을 반영하여, T1 및 T2는 서로 다르고, D1 및 D2는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
도 5에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 상기 S540 단계는, 상기 S520 단계에서 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 제1 센서에 대한 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스(플랫폼 또는 분석가 PC 등)에 리포트 하는 주기를 T3으로 설정하는 반면, 상기 제2 센서에 대한 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 주기를 T4 로 설정한다. 전술한 바와 같이, 센서의 특징 및 센싱 데이터의 특성을 반영하여, T3 및 T4는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
한편, 도 4 또는 도 5에 도시된 단계들 중 적어도 하나를 포함하여 실행시킬 수 있는 어플리케이션 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 통해 구현하는 것도 본 발명의 또 다른 권리범위에 속한다고 할 것이다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 양태(aspect)로서, 앞서 설명한 제안 또는 발명의 동작이 "컴퓨터"(시스템 온 칩(system on chip; SoC) 또는 (마이크로) 프로세서 등을 포함하는 포괄적인 개념)에 의해 구현, 실시 또는 실행될 수 있는 코드 또는 상기 코드를 저장 또는 포함한 어플리케이션(얩, Application), 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품(product) 등으로도 제공될 수 있고, 본 발명의 권리범위가 상기 코드 또는 상기 코드를 저장 또는 포함한 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 확장 가능하다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
400: 센서/디바이스
410: 엣지 게이트웨이
420: 플랫폼
430: 분석가 PC

Claims (11)

  1. 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들에 의해, 센싱된 센싱 데이터를 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 단계;
    상기 엣지 게이트웨이에 의해, 시계열적으로 수신된 센싱 데이터를 저장하는 단계;
    외부 디바이스가 플랫폼을 경유하여, 상기 엣지 게이트웨이에 저장된 센싱 데이터의 조회를 요청하는 메시지를 전송하는 단계;
    상기 엣지 게이트웨이가 상기 플랫폼을 경유하여, 상기 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스로 전송하는 단계;
    상기 외부 디바이스에 의해 변경된 룰에 대한 정보를, 상기 플랫폼을 경유하여 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 단계;
    상기 변경된 룰에 대한 정보에 기초하여, 상기 엣지 게이트웨이는, 상기 이종의 복수개의 센서들 각각에 대하여, 센싱 데이터를 컬렉트 하는 방식 및 컬렉트된 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 방식을 모두 변경하는 단계; 그리고
    상기 센싱 데이터의 변동폭이 기설정된 제1 문턱값 이하로 적은 구간이 기설정된 제2 문턱값 이상으로 반복되면, 상기 게이트웨이는 상기 센싱 데이터의 샘플링 주기를 2배 이상 증가시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산업용 시설에 설치된 이종의 복수개의 센서들은,
    진동 센서, 전류 센서, 온도 센서, 또는 압력 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변경하는 단계는,
    상기 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 제1 센서에 대한 센싱 데이터를 샘플링 하는 주기를 T1 으로 설정하고, 샘플링 하는 지속 시간을 D1으로 설정하는 단계; 그리고
    상기 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 제2 센서에 대한 센싱 데이터를 샘플링 하는 주기를 T2 로 설정하고, 샘플링 하는 지속 시간을 D2로 설정하는 단계
    를 더 포함하고,
    T1 및 T2는 서로 다르고, D1 및 D2는 서로 다른 것을 특징으로 하는 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산업용 시설에 대한 타입 정보 및 캘린더 정보를 참조하여,
    상기 설정된 T1, T2, D1, D2와 관계 없이 샘플링이 이루어지지 않는 구간을 자동으로 설정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 변경하는 단계는,
    상기 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 상기 제1 센서에 대한 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 주기를 T3 으로 설정하는 단계; 그리고
    상기 저장된 센싱 데이터를 참조하여, 상기 제2 센서에 대한 센싱 데이터를 상기 외부 디바이스에 리포트 하는 주기를 T4 로 설정하는 단계
    를 더 포함하고,
    T3 및 T4는 서로 다른 것을 특징으로 하는 산업용 시설을 관리하기 위한 엣지 게이트웨이를 포함하는 시스템의 제어 방법.
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