KR20120047669A

KR20120047669A - Vessel monitoring system

Info

Publication number: KR20120047669A
Application number: KR1020100109361A
Authority: KR
Inventors: 송병호; 이연우; 정민아; 이성로
Original assignee: 목포대학교산학협력단
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2012-05-14

Abstract

PURPOSE: A ship monitoring system is provided to efficiently process a user query by using a hash table and a join operation. CONSTITUTION: A plurality of sensors(110) sense the status information of a ship. A database(120) stores a past dangerous situation information and the state information of the ships. A state recognition and management module(132) senses the dangerous situation of the ship.

Description

Vessel Monitoring System

본 발명은 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 해양환경이라는 특수한 환경을 고려하여 선박의 위험상황을 감지할 수 있는 선박 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring system, and more particularly, to a ship monitoring system capable of detecting a dangerous situation of a ship in consideration of a special environment of the marine environment.

일반적으로, 디지털 선박은 선박에 대한 측정 데이터를 통합관리하고, 이를 이용하여 선박을 제어하거나, 자동 운행 서비스를 제공한다.In general, a digital vessel integrates and manages measurement data of a vessel, and uses the vessel to control a vessel or provide an automatic operation service.

또한, 디지털 선박은 감지된 운항상황 정보들을 데이터베이스화하고, 이를 이용하여 상황판단 필요시에 더 정확한 정보를 제공할 수 있으며, 선박-육상 연계체계를 제공한다.In addition, the digital vessel can database the detected operational status information and use it to provide more accurate information when the situation determination is needed, and provide a ship-land linkage system.

이 같은 디지털 선박의 서비스들은 선박 내 센서 네트워크에 의해 감지된 정보들을 이용하여 다양한 연산을 수행할 수 있다.Such services of the digital vessel may perform various operations using information detected by the sensor network in the vessel.

그런데, 종래의 유선 형태의 센서 네트워크 및 시스템을 그대로 이용하면, 연산처리가 지나치게 복잡할 뿐만 아니라, 설치비용 및 유지관리 비용도 높다.By the way, if the conventional wired sensor network and system are used as it is, not only the computation processing is too complicated, but also the installation cost and maintenance cost are high.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 조인 연산과 해쉬 테이블을 이용하여 사용자 질의를 효과적으로 처리할 수 있는 선박 모니터링 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in the technical background as described above, and an object thereof is to provide a ship monitoring system that can effectively handle user queries using join operations and hash tables.

본 발명의 일면에 따른 선박 모니터링 시스템은, 선박의 상태정보를 감지하는 복수의 센서; 상기 선박의 상태정보와, 상기 선박을 포함하는 선박들의 과거 위험상황 정보를 저장하는 데이터베이스; 및 상기 과거 위험상황 정보 및 감지된 상기 상태정보를 이용하여 상기 선박의 위험상황을 감지하는 상황인식 관리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.Ship monitoring system according to an aspect of the present invention, a plurality of sensors for detecting the state information of the ship; A database for storing state information of the ship and past dangerous situation information of ships including the ship; And a situation recognition management module for detecting a danger situation of the ship by using the past danger situation information and the detected state information.

본 발명에 따르면, 미들웨어가 설치된 서버가 선박 내부에 설치된 센서 네트워크망으로부터 상황정보를 취득하여 중앙집중형으로 관리함으로써, 사용자 편리성을 높이고 에너지 효율을 높일 수 있다.According to the present invention, the server in which the middleware is installed acquires the situation information from the sensor network installed inside the ship and manages it centrally, thereby increasing user convenience and energy efficiency.

뿐만 아니라, 본 발명은 사용자 질의를 최적화된 계획에 따라 처리할 수 있으며, 해양의 특성을 고려하여 예기치 못한 선박의 사고 상황을 인식하고, 신속한 후속 조치를 취함으로써, 사고로 인해 선박이 파손되는 것을 예방할 수 있다.In addition, the present invention can process the user query according to the optimized plan, by taking into account the characteristics of the ocean to recognize the unexpected situation of the ship accident, and to take a prompt follow-up, that the ship is damaged by the accident It can be prevented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 모니터링 시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a ship monitoring system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms " comprises, " and / or "comprising" refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

이제 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 모니터링 시스템을 도시한 구성도이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram showing a ship monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 모니터링 시스템(10)은 센서 네트워크(110), 데이터베이스(120) 및 미들웨어 서버(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a ship monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention includes a sensor network 110, a database 120, and a middleware server 130.

센서 네트워크(110)는 온도센서, 조도센서, 습도센서, 3축 가속도센서 및 뒤틀림 감지센서 등의 센서를 포함하며, 센서에 의해 온도, 조도, 습도, 기울기 및 뒤틀림 등의 선박의 상태정보를 감지한다.The sensor network 110 includes sensors such as a temperature sensor, an illuminance sensor, a humidity sensor, a 3-axis acceleration sensor, and a distortion sensor, and detects state information of a ship such as temperature, illuminance, humidity, tilt, and distortion by the sensor. do.

데이터베이스(120)는 수집된 상태정보, 센서 네트워크에 관한 메타정보 및 선박들의 과거 위험상황 정보 중 적어도 하나의 정보를 저장한다.The database 120 stores at least one of collected state information, meta information about the sensor network, and past dangerous situation information of ships.

미들웨어 서버(130)는 센서 네트워크(110) 내 센서 노드로부터 취득한 상태정보를 데이터베이스(120)에 저장하고, 사용자 질의에 따라 최적화된 질의계획에 따라 상태정보를 제공하거나, 선박의 위험 상황을 감지한다.The middleware server 130 stores the state information acquired from the sensor node in the sensor network 110 in the database 120, provides the state information according to the query plan optimized according to the user query, or detects a dangerous situation of the ship. .

미들웨어 서버(130)는 메타정보 관리 모듈(133), 다중질의 처리 모듈(131) 및 상황인식 관리 모듈(132)을 포함한다.The middleware server 130 includes a meta information management module 133, a multi-query processing module 131, and a situation recognition management module 132.

메타정보 관리 모듈(133)은 데이터베이스(120) 내 센서 네트워크 및 각 센서에 관한 메타정보를 관리하며, 요청에 따라 사용자 또는 다중질의 처리 모듈(131) 및 상황인식 관리 모듈(132)에 제공한다.The meta information management module 133 manages the sensor network and the meta information about each sensor in the database 120, and provides the meta information management module 133 to the user or the multi-query processing module 131 and the situation recognition management module 132 as requested.

다중질의 처리 모듈(131)은 사용자에 의해 요청된 실시간 데이터 요청 질의나, 스트림 데이터 처리 질의 등의 질의를 처리한다.The multi-query processing module 131 processes a query such as a real-time data request query or a stream data processing query requested by a user.

상세하게는, 다중질의 처리 모듈(131)은 윈도우 기반 MJoin(Multi-Join) 질의 및 해쉬 테이블을 이용하여 최적화된 질의계획을 수립하고, 질의계획에 따라 다차원 센서 스트림 데이터를 최적화하여 사용자에게 제공한다.In detail, the multi-query processing module 131 establishes an optimized query plan using a Windows-based MJoin (Multi-Join) query and hash table, and optimizes the multidimensional sensor stream data according to the query plan and provides it to the user. .

여기서, MJoin은 변화가 잦은 데이터 스트림의 조인을 효율적으로 수행하고, 다중 스트림을 처리가능하도록 대칭적 해시 알고리즘을 확장한 것으로서, 입력 튜플이 존재할 때마다 해시 테이블에 동일한 키를 지닌 튜플이 존재하는지 반복적으로 확인하여 질의계획을 수립한다. 따라서, 다중질의 처리 모듈(131)은 생성된 복수의 질의계획 중에서, 최소 처리비용을 갖는 하나를 최적화된 질의계획으로 결정할 수 있다.Here, MJoin efficiently extends the joining of the variable data streams and extends the symmetric hash algorithm to handle multiple streams, and iteratively checks whether a tuple with the same key exists in the hash table whenever there is an input tuple. Check and establish a query plan. Accordingly, the multi-query processing module 131 may determine one of the plurality of generated query plans as the optimized query plan.

상황인식 관리 모듈(132)은 데이터베이스(120) 내 선박의 과거 위험상황 정보와 일자별 온도, 조도 및 습도 데이터를 이용하여 화재 상황이 발생하였는지 여부를 판단하며, 선박의 과거 위험상황 정보와 선박의 기울기 및 뒤틀림 정보를 이용하여 선체 위험 상황을 판단한다.The situation recognition management module 132 determines whether a fire situation has occurred by using the ship's past dangerous situation information and daily temperature, illuminance and humidity data in the database 120, and the ship's past dangerous situation information and the slope of the ship. And the warpage information to determine the hull danger situation.

여기서, 상황인식 관리 모듈(132)은 다중 SVM 알고리즘 기반으로 상황을 판단한다. 즉, 상황인식 관리 모듈(132)은 다중 SVM 알고리즘을 이용하여 종래의 선형 분류방법보다 확장성을 높일 수 있으며, 학습 시마다 성능이 달라지는 종래의 신경망 분류 방법의 문제점을 개선하여 우수한 성능을 일정하게 유지할 수 있다.Here, the situation recognition management module 132 determines the situation based on the multiple SVM algorithm. That is, the situation recognition management module 132 can increase the scalability than the conventional linear classification method using the multiple SVM algorithm, and improve the problem of the conventional neural network classification method whose performance varies with each learning to maintain excellent performance constantly. Can be.

이와 같이, 미들웨어가 설치된 서버가 선박 내부에 설치된 센서 네트워크망으로부터 상황정보를 취득하여 중앙집중형으로 관리함으로써, 사용자 편리성을 높이고 에너지 효율을 높일 수 있다.In this way, the server in which the middleware is installed acquires the status information from the sensor network installed inside the ship and centrally manages it, thereby increasing user convenience and energy efficiency.

뿐만 아니라, 본 발명은 사용자 질의를 최적화된 계획에 따라 처리할 수 있으며, 해양의 특성을 고려하여 예기치 못한 선박의 사고 상황을 인식하고, 신속한In addition, the present invention can process the user query according to the optimized plan, recognize the unexpected situation of ship accident in consideration of the characteristics of the ocean,

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, Of course, this is possible. Accordingly, the scope of protection of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the description of the following claims.

Claims

A plurality of sensors for detecting the state information of the ship;
A database for storing state information of the ship and past dangerous situation information of ships including the ship; And
Situational awareness management module for detecting the dangerous situation of the vessel by using the past dangerous situation information and the detected state information
Vessel monitoring system comprising a.

The method of claim 1,
It further includes a multi-query processing module that receives a user query and establishes an optimized query plan using Mjoin and hash table.
Ship monitoring system for providing the status information to the user according to the optimized query plan.