KR20150090937A - 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템 - Google Patents

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KR20150090937A
KR20150090937A KR1020140011073A KR20140011073A KR20150090937A KR 20150090937 A KR20150090937 A KR 20150090937A KR 1020140011073 A KR1020140011073 A KR 1020140011073A KR 20140011073 A KR20140011073 A KR 20140011073A KR 20150090937 A KR20150090937 A KR 20150090937A
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wellness
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김형수
고우리
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주식회사 글로비트
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Abstract

본 발명은 웰니스(wellness), 에너지관리와 같은 다양한 인간 친화적 스마트 IoT 융복합서비스 확산을 위한 웹서비스 연동형 스마트 디바이스와 상황인식기반 지능형 서비스 융합플랫폼을 제공하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템에 관한 것으로, 그 구성은 웰니스 IoT 응용 서비스 모듈, IoT 서비스 플랫폼, 지능형 상황인지 프레임워크, IoT Broker, 리소스 브라우저, 웹 인터페이스 장치, 상황 인지 칩 모듈 및 스마트 마이크로 그리드로 구성된 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템에 있어서, 웰니스와 스마트 마이크로 그리드인 에너지 IoT 응용 서비스간 인간 중심의 IoT 서비스 제공, 신뢰성 및 프라이버시 보호를 위해 위치, 건강상태, 선호도, 지리정보, 인지정보의 IoT 데이터 취득을 통해 응급상황 판단/대응, 개인적 컨텐츠 구성을 집대화하여 개인 맞춤형 건강 컨텐츠, 커뮤니티, 응급의료 서비스를 제공하는 웰니스 IoT 서비스 플렛폼 모듈, 웰니스 IoT 응용모듈 및 에너지 IoT 응용 서비스 모듈과 연동되어 웹 서비스를 통해 멀티 모델 빅데이터 센싱 정보 처리, 개방형 IoT 서비스 및 매쉬업 기능을 제공하는 IoT 서비스 플랫폼, 다변수, 멀티모덜 상황인지/분석, 비관계 데이터 상관분석, 생활 습관, 행동 패턴 등 비정형 데이터 분석을 제공하는 것으로 사용자/사물 동작 인지, 의사결정 트리, 가상센서, 마이닝/패턴분석 및 상황감지를 통해 데이터관리 분석 프레임워크, 서비스 및 사용자 관리, 큰 데이터 및 센싱데이터 관리, 보완 및 프라이버시 기능을 제공하는 지능형 상황인지 프레임워크, 웹 서비스와 연동되고, 다중 프로토콜 처리/PnP 지원을 지원하도록 구성되어 지능형 상황인지 프레임워크 및 리소스 브라우저와 연동되어 데이터 관리 및 웹 인터페이스 기능을 제공하는 IoT Broker, AR 기반의 리소스 브라우저로서, 실내/실외 AR 기반 센싱 자원을 관리하고, 보안 관리, 인증/인가, 네트워크 관리 기능을 제공하며, 센싱된 자원을 상기 IoT Broker에 전송하는 리소스 브라우저, 저전력 C/NC-Device로 구성되어 저전력 소비 및 멀티모덜 센싱 기능을 제공하고, 영상, 음성, 가속도, 생활습관 등 센싱하는 웹 인터페이스 장치 및 다중 결정 트리를 처리하고, 앙상블을 지원하여 상황인지 알고리즘 고속 처리 엔진이 구비되어 상기 웹 인터페이스 장치와 연동을 통해 전송된 데이터를 지능형 상황을 인지하고 프레임워크와 연동되어 데이터 분석을 제공하는 상황 인지 칩 모듈로 구성된다.
이에 따라, 본 발명은 프라이버시 강화 기술(PET)을 제공하고 기밀성/무결성 제공, 공개키 기반의 키 인프라 제공을 통해 안전하고 신뢰할 수 있는 IoT 응용 서비스를 제공하여 보안성 및 프라이버시 침해를 방지할 수 있고, IoT 연동을 위한 칩과 OS, 프로토콜, 응용 소프트웨어, 알고리즘, 보드 하드웨어 레벨에서의 저전력 소비를 억제할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템 {Service system using Internet of Things}
본 발명은 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 웰니스(wellness), 에너지관리와 같은 다양한 인간 친화적 스마트 IoT 융복합서비스 확산을 위한 웹서비스 연동형 스마트 디바이스와 상황인식기반 지능형 서비스 융합플랫폼을 제공하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 종래의 단순 환경 센싱을 탈피하여 사람의 생활 습관, 식습관, 운동 습관, 행동 패턴, SNS 등을 센싱/분석하고, 생활 밀착형 및 산업용 IoT 응용 서비스 활성화. 스마트마이크로그리드 효율성 증대와 주민생활 도우미로서의 생활 밀착형 매쉬업 IoT 서비스 구축 가능이 가능한 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템에 관한 것이다.
사물 인터넷(IoT : Internet of Things)이라는 용어는 1998년 매사추세츠공과대학(MIT)의 Auto-ID 랩에서 처음 등장했다. 이후 2005년 ITU-T에서 `The Internet of Things`라는 연차 보고서가 발표되면서 사물 인터넷은 미래정보기술(IT) 산업 혁명의 모든 구조를 담는 가장 기본틀이 될 것임을 예고한 바 있다. 보고서는 사물 인터넷을 "세상에서 존재하는 모든 사물(things)을 네트워크로 연결해 인간과 사물, 사물과 사물 간에 언제 어디서나 서로 소통할 수 있도록 하는 새로운 정보통신 기반"이라고 정의했다. 즉, 사물 인터넷은 명실상부한 유비쿼터스 공간을 구현하기 위한 인프라로 볼 수 있다. 이러한 유비쿼터스 공간은 특정 기능이 내재된 컴퓨팅 기기들이 환경과 사물에 심어져 환경이나 사물 그 자체가 지능화되는 것부터 시작된다. 즉 사물 인터넷은 기존의 유선통신 기반 인터넷 및 모바일 인터넷보다 진화된 단계의 인터넷을 의미한다.
초기 유선통신 시대에는 PC와 같은 사물간의 연결을 통해서만 데이터 교환이 발생했으며, 매개체로서 사람의 개입이 요구되었으나 무선통신 기술의 발달로 사람 대 사람, 사람 대 사물, 사물 대 사물로 통신 가능 범위가 확대되고, 나아가 사물간의 자율적 통신도 가능한 사물지능통신(M2M)으로 발전했고, 이를 통해 주요 구성 요소 간 센싱, 제어, 정보교환 및 처리 등이 가능한 지능적 관계가 형성되었으며, 이것이 서비스 형태로 변환된다.
사물인터넷은 이러한 M2M의 개념이 무선통신을 넘어 인터넷 구조상에 적용됨으로써 현실과 가상 세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념으로 진화된 차세대 인터넷환경을 의미한다. 즉, 사물 인터넷은 인간과 사물, 서비스 등 분산된 구성 요소들 간의 인위적인 개입 없이 상호 협력적으로 센싱, 네트워킹, 정보 교환 및 처리 등의 지능적 관계를 형성하는 사물공간 연결망을 의미한다.
사물 인터넷 서비스는 우리에게 보다 편리하고 안전한 생활을 제공해주는 기술이다. 따라서, 다양한 이동통신사와 단말기 제조업체는 차세대 모바일 서비스로 떠오를 사물 인터넷 지원용 단말과 서비스 개발에 집중하고 있다.
하지만, 사물 인터넷은 현재 초기 단계로 서비스 제공을 위한 구체적인 모델이 정립되지 않은 상태이다. 따라서, 이와 같은 사물 인터넷 서비스를 제공하기 위한 구체적인 방안의 모색이 요청된다.
1. 사물 인터넷 서비스 제공방법(Method for Providing Internet of Things Service) (허출원번호 제10-2012-0075462) 2. 사물 지능 통신 기반 홈 네트워크 시스템 및 이의 이용 방법(Home Network System based on Machine to Machine Communication and Using Method thereof) (허출원번호 제10-2010-0122616) 3. 사물지능통신을 이용하여 컨텐츠 이용정보를 공유하기 위한 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR SHARING CONTENTS USE INFORMATION USING MACHINE TO MACHINE COMMUNICATION)(특허출원번호 제10-2012-0011667)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 구체적으로 웰니스(wellness), 에너지관리와 같은 다양한 인간 친화적 스마트 IoT 융복합서비스 확산을 위한 웹서비스 연동형 스마트 디바이스와 상황인식기반 지능형 서비스 융합플랫폼을 제공하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 종래의 단순 환경 센싱을 탈피하여 사람의 생활 습관, 식습관, 운동 습관, 행동 패턴, SNS 등을 센싱/분석하고, 생활 밀착형 및 산업용 IoT 응용 서비스 활성화. 스마트마이크로그리드 효율성 증대와 주민생활 도우미로서의 생활 밀착형 매쉬업 IoT 서비스 구축 가능이 가능한 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 가상센싱 기술과 센싱을 위한 C/NC-디바이스, 웹 서비스와의 직접적인 연결과 다양한 프로토콜 처리가 가능한 IoT Broker, 정형/비정형 데이터를 처리하며 서비스 매쉬업, 빅데이터 분석, 예측, 개방형 서비스 API를 가지는 IoT 공통 서비스 플랫폼, 다분야/멀티모덜 센싱 정보 처리를 통한 상황 인지 및 예측 기능을 제공하는 인지 알고리즘, 인지 칩, 인지 프레임워크, 그리고 IoT 서비스 매쉬업을 제공하는 웰니스, 에너지 응용 서비스가 가능한 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 웰니스 IoT 응용 서비스 모듈, IoT 서비스 플랫폼, 지능형 상황인지 프레임워크, IoT Broker, 리소스 브라우저, 웹 인터페이스 장치, 상황 인지 칩 모듈 및 스마트 마이크로 그리드로 구성된 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템에 있어서, 웰니스와 스마트 마이크로 그리드인 에너지 IoT 응용 서비스간 인간 중심의 IoT 서비스 제공, 신뢰성 및 프라이버시 보호를 위해 위치, 건강상태, 선호도, 지리정보, 인지정보의 IoT 데이터 취득을 통해 응급상황 판단/대응, 개인적 컨텐츠 구성을 집대화하여 개인 맞춤형 건강 컨텐츠, 커뮤니티, 응급의료 서비스를 제공하는 웰니스 IoT 서비스 플렛폼 모듈, 웰니스 IoT 응용모듈 및 에너지 IoT 응용 서비스 모듈과 연동되어 웹 서비스를 통해 멀티 모델 빅데이터 센싱 정보 처리, 개방형 IoT 서비스 및 매쉬업 기능을 제공하는 IoT 서비스 플랫폼, 다변수, 멀티모덜 상황인지/분석, 비관계 데이터 상관분석, 생활 습관, 행동 패턴 등 비정형 데이터 분석을 제공하는 것으로 사용자/사물 동작 인지, 의사결정 트리, 가상센서, 마이닝/패턴분석 및 상황감지를 통해 데이터관리 분석 프레임워크, 서비스 및 사용자 관리, 큰 데이터 및 센싱데이터 관리, 보완 및 프라이버시 기능을 제공하는 지능형 상황인지 프레임워크, 웹 서비스와 연동되고, 다중 프로토콜 처리/PnP 지원을 지원하도록 구성되어 지능형 상황인지 프레임워크 및 리소스 브라우저와 연동되어 데이터 관리 및 웹 인터페이스 기능을 제공하는 IoT Broker, AR 기반의 리소스 브라우저로서, 실내/실외 AR 기반 센싱 자원을 관리하고, 보안 관리, 인증/인가, 네트워크 관리 기능을 제공하며, 센싱된 자원을 상기 IoT Broker에 전송하는 리소스 브라우저, 저전력 C/NC-Device로 구성되어 저전력 소비 및 멀티모덜 센싱 기능을 제공하고, 영상, 음성, 가속도, 생활습관 등 센싱하는 웹 인터페이스 장치 및 다중 결정 트리를 처리하고, 앙상블을 지원하여 상황인지 알고리즘 고속 처리 엔진이 구비되어 상기 웹 인터페이스 장치와 연동을 통해 전송된 데이터를 지능형 상황을 인지하고 프레임워크와 연동되어 데이터 분석을 제공하는 상황 인지 칩 모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 상기 웰니스 IoT 응용 모듈은 사용자 프로파일, 행동 패턴, 생활 패턴 센 센싱 기반 상황 인지/처리 단위로 서비스가 구현되고, 사용자의 서비스 이용 극대화를 위한 휴먼센츄릭 서비스 UX로 구형되고, 비정형 데이터 및 멀티모델 정보 기반 웰니스 응용 시나리오 확장할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 상기 웰니스 IoT 응용 모듈 및 스마트마이크로그리드은 웰니스 서비스별 사용자 행위 인지를 통한 웰니스 서비스 관리가 가능하도록 사용자 프라이버시 보호 기능 및 보안 사항이 적용되고, 사용자 서비스 이용로그 및 통계 기능이 가능하도록 설정되고, 상기 웰니스 IoT 응용 모듈 및 스마트마이크로그리드의 통합 운용 및 매쉬업 서비스는 IoT 응용서비스 통합 운용을 통한 최적화하고, 공통 IoT 서비스 플랫폼기반 응용서비스 확대가 가능하도록 LOD 활용을 통한 서비스 확장하여 동작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 지능형 상황인지 프레임 워크는 다변수, 멀티모덜 상황인지/분석, 비관계 데이터 상관분석, 생활 습관, 행동 패턴 등 비정형 데이터 분석을 제공하는 것으로 사용자/사물 동작 인지, 의사결정 트리, 가상센서, 마이닝/패턴분석 및 상황감지를 통해 데이터관리 분석 프레임워크, 서비스 및 사용자 관리, 큰 데이터 및 센싱데이터 관리, 보완 및 프라이버시 기능을 제공되도록 점진적(Incremental) 결정 트리 기반 고속화 기법(Hoeffding Tree등)과, 생활 습관, 행동 패턴, 환경 정보, user profile과 같은 멀티모델 정보에 대한 학습/예측 속도 향상 및 오차율 감소(QoS 보장)를 확보하고, 센싱 정보에 대한 분야별 상황 인지 알고리즘 최적화하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 상기 Iot broker는 웹 서비스에서 센서에 대한 정확성을 제공하고 정형화된 센싱 데이터 및 명령어 제공, 멀티 프로토콜 자동 선택과 처리가 가능하여 센서 및 제어기 연동이 가능하여 보안 및 안정성 강화를 제공하도록 구성된 것으로서, 센서노드와 무선으로 연동되어, 센서노드에서 전송되는 정형화된 센싱데이터 및 명령어를 Iot 응용 서비스로 멀티 프로토콜 자동 선택 및 처리를 통해 보안 및 프라이버시 강화를 제공하여 다양한 IoT 응용 서비스를 실현하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 종래의 단순 환경 센싱을 탈피하여 사람의 생활 습관, 식습관, 운동 습관, 행동 패턴, SNS 등을 센싱/분석하고, 생활 밀착형 및 산업용 IoT 응용 서비스 활성화. 스마트마이크로그리드 효율성 증대와 주민생활 도우미로서의 생활 밀착형 매쉬업 IoT 서비스 구축 가능이 가능한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은 Machine Learning, SVM 기반 다양한 상황 인지 기능을 제공하는 프레임워크를 지원하고, IoT 응용 서비스 개발을 용이하게 하는 개방형 서비스 플랫폼, SDK, 서비스 매쉬업 기능을 제공함으로써 다양하고 사람에 친화적인 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 프라이버시 강화 기술(PET)을 제공하고 기밀성/무결성 제공, 공개키 기반의 키 인프라 제공을 통해 안전하고 신뢰할 수 있는 IoT 응용 서비스를 제공하여 보안성 및 프라이버시 침해를 방지할 수 있고, IoT 연동을 위한 칩과 OS, 프로토콜, 응용 소프트웨어, 알고리즘, 보드 하드웨어 레벨에서의 저전력 소비를 억제할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은, 가상센싱 기술과 센싱을 위한 C/NC-디바이스, 웹 서비스와의 직접적인 연결과 다양한 프로토콜 처리가 가능한 IoT Broker, 정형/비정형 데이터를 처리하며 서비스 매쉬업, 빅데이터 분석, 예측, 개방형 서비스 API를 가지는 IoT 공통 서비스 플랫폼, 다분야/멀티모덜 센싱 정보 처리를 통한 상황 인지 및 예측 기능을 제공하는 인지 알고리즘, 인지 칩, 인지 프레임워크, 그리고 IoT 서비스 매쉬업을 제공하는 웰니스, 에너지 응용 서비스가 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템의 서비스 플랫폼을 도시한 도면.
도 3은 도 1에 따른 지능형 상황인지 프레임 워크의 내부 상태를 도시한 구성도
도 4는 도 1에 따른 상황 인지 칩의 내부 동작 상태를 도시한 구성도
도 5는 도 1에 따른 IoT Broker의 내부 구성을 도시한 구성도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템의 구성을 도시한 도면으로, 첨부된 도 1을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 살펴보면, 사물 인터넷의 서비스 시스템은 크게 웰니스 IoT 응용 서비스 모듈(10), IoT 서비스 플랫폼(20), 지능형 상황인지 프레임워크(30), IoT Broker(40), 리소스 브라우저(50), 웹 인터페이스 장치(60), 상황 인지 칩 모듈(70) 및 스마트 마이크로 그리드(80)를 포함한다.
웰니스 IoT 서비스 플렛폼 모듈(10)은 웰니스와 스마트 마이크로 그리드(80)인 에너지 IoT 응용 서비스간 인간 중심의 IoT 서비스 제공, 신뢰성 및 프라이버시 보호를 위해 위치, 건강상태, 선호도, 지리정보, 인지정보의 IoT 데이터 취득을 통해 응급상황 판단/대응, 개인적 컨텐츠 구성을 집대화하여 개인 맞춤형 건강 컨텐츠, 커뮤니티, 응급의료 서비스를 제공하도록 구성되고, IoT 서비스 플랫폼(20)은 멀티 모델 빅데이터 센싱 정보 처리, 개방형 IoT 서비스 및 매쉬업 기능을 접목하여 웹 서비스를 통해 웰니스 IoT 응용모듈(10) 및 에너지 IoT 응용 서비스 모듈(80)과 연동되도록 구성된다.
지능형 상황인지 프레임워크(30)은 다변수, 멀티모덜 상황인지/분석, 비관계 데이터 상관분석, 생활 습관, 행동 패턴 등 비정형 데이터 분석을 제공하는 것으로 사용자/사물 동작 인지, 의사결정 트리, 가상센서, 마이닝/패턴분석 및 상황감지를 통해 데이터관리 분석 프레임워크, 서비스 및 사용자 관리, 큰 데이터 및 센싱데이터 관리, 보완 및 프라이버시 기능을 제공한다.
IoT Broker(40)는 웹 서비스와 연동되고, 다중 프로토콜 처리/PnP 지원을 지원하도록 구성되어 지능형 상황인지 프레임워크(30) 및 리소스 브라우저와 연동되어 데이터 관리 및 웹 인터페이스 기능을 제공하고, 리소스 브라우저(50)는 AR 기반의 리소스 브라우저로서, 실내/실외 AR 기반 센싱 자원을 관리하고, 보안 관리, 인증/인가, 네트워크 관리 기능을 제공하며, 센싱된 자원을 상기 IoT Broker(40)에 전송한다.
웹 인터페이스 장치(60) 저전력 C/NC-Device로 구성되어 저전력 소비 및 멀티모덜 센싱 기능을 제공하고, 영상, 음성, 가속도, 생활습관 등 센싱하고, 상황 인지 칩 모듈(70)은 다중 결정 트리를 처리하고, 앙상블을 지원하여 상황인지 알고리즘 고속 처리 엔진이 구비되어 상기 웹 인터페이스 장치(60)와 연동을 통해 전송된 데이터를 지능형 상황인지 프레임워크(30)와 연동되어 데이터 분석이 이루어지도록 한다.
한편, 상기 웰니스 IoT 응용 모듈은 사용자 프로파일, 행동 패턴, 생활 패턴 센 센싱 기반 상황 인지/처리 단위로 서비스가 구현되고, 사용자의 서비스 이용 극대화를 위한 휴먼센츄릭 서비스 UX로 구형되고, 비정형 데이터 및 멀티모델 정보 기반 웰니스 응용 시나리오 확장할 수 있다.
상기 웰니스 IoT 응용 모듈(10) 및 스마트마이크로그리드(80)은 웰니스 서비스별 사용자 행위 인지를 통한 웰니스 서비스 관리가 가능하도록 사용자 프라이버시 보호 기능 및 보안 사항이 적용되고, 사용자 서비스 이용로그 및 통계 기능이 가능하도록 구현된다.
또한, 상기 웰니스 IoT 응용 모듈(10) 및 스마트마이크로그리드(80)의 통합 운용 및 매쉬업 서비스는 IoT 응용서비스 통합 운용을 통한 최적화하고, 공통 IoT 서비스 플랫폼기반 응용서비스 확대가 가능하도록 LOD 활용을 통한 서비스 확장하여 동작된다.
상기의 도 1의 구성에 따라 본 발명의 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템은 사람과 서비스, 지식 중심으로 IoT 요소 기술 및 서비스를 제공하고, 센싱 대상에 있어서도 기존의 환경 정보 센싱을 탈피하여 사람의 행동 양식, user profile, 구매 패턴, 생활 습관, 날씨 DB, 병력 정보, 일기 예보 등, 다양한 가상 센싱 정보와 데이터베이스 정보를 센싱하여 가공/저장/처리/예측하는데 활용할 수 있다.
도 2는 도 1에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템의 서비스 플랫폼을 도시한 도면으로서, 센싱데이터 모듈(110), 웹사이트(120), 기관시스템(130), 데이터베이스(140), 데이터 처리모듈(150), 데이터 통합관리 DB(160) 및 데이터 분석 모듈(170)을 포함하여 구성된다.
상기 서비스 플랫폼은 가상센싱 기술과 센싱을 위한 C/NC-디바이스 기술, 웹 서비스와의 직접적인 연결과 다양한 프로토콜 처리가 가능한 IoT Broker, 정형/비정형 데이터를 처리하며 서비스 매쉬업, 빅데이터 분석, 예측, 개방형 서비스 API를 가지는 IoT 공통 서비스 플랫폼, 다분야/멀티모덜 센싱 정보 처리를 통한 상황 인지 및 예측 기능을 제공하는 인지 알고리즘, 인지 칩, 인지 프레임워크, 그리고 IoT 서비스 매쉬업을 제공하는 웰니스, 에너지 응용 서비스를 제공한다.
즉, 상기 서비스 플랫폼은 기존의 단일 센싱 중심이 아니라 다분야/멀티모덜 센싱과 빅데이터 처리, 상황 인지/예측, 서비스 중심 IoT 기술 개발을 통한 인간 중심의 IoT 서비스 제공하고, 이를 위해, IoT 디바이스와 Broker, 지능형 상황 인지 프레임워크, 개방형 IoT 공통서비스 플랫폼을 설정되어 웰니스 및 에너지 매쉬업 IoT 응용 서비스가 가능한데, 이는 정확한 예측을 위해 다양한 정형/비정형 데이터 손실없이 실시간 수집이 가능한 비정형 데이터/스트림을 지원하고, 데이터 수집과 동시에 필터링, 특징 추출 등 용도에 따라 최적화 및 저장하고, 대용량 병렬분산 DBMS을 통해 빅데이터 분산 처리를 통한 병렬성 및 확장성이 용이하고 이종 데이터 융합 분석 알고리즘 및 앙상블 분석 실시간 처리를 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 지능형 상황인지 프레임 워크(30)의 내부 상태의 구성을 도시한 것으로, 다변수, 멀티모덜 상황인지/분석, 비관계 데이터 상관분석, 생활 습관, 행동 패턴 등 비정형 데이터 분석을 제공하는 것으로 사용자/사물 동작 인지, 의사결정 트리, 가상센서, 마이닝/패턴분석 및 상황감지를 통해 데이터관리 분석 프레임워크, 서비스 및 사용자 관리, 큰 데이터 및 센싱데이터 관리, 보완 및 프라이버시 기능을 제공하는데, 이는 점진적(Incremental) 결정 트리 기반 고속화 기법(Hoeffding Tree등)과, 생활 습관, 행동 패턴, 환경 정보, user profile과 같은 멀티모델 정보에 대한 학습/예측 속도 향상 및 오차율 감소(QoS 보장)를 확보하고, 센싱 정보에 대한 분야별 상황 인지 알고리즘 최적화하고, 다중 Decision Tree 기반, 앙상블 기반 예측 정확도 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 1에 따른 상황 인지 칩 모듈의 내부 동작 상태를 도시한 것으로, 다중 결정 트리를 처리하고, 앙상블을 지원하여 상황인지 알고리즘 고속 처리 엔진이 구비되어 상기 웹 인터페이스 장치(60)와 연동을 통해 전송된 데이터를 지능형 상황인지 프레임워크(30)와 연동되어 데이터 분석하는데, 다중 결정 트리 기반 앙상블 연산을 고속화하고, 멀티모덜 센싱 정보에 대한 실시간 상황 예측 결과 출력, 결정 트리 연산 블록 고속화, 결정 트리 구조 고속 재구성 로직이 구현되어 결정 트리 노드 정보 고속화 및 빠른 context switching 지원 및 지능형 상황 인지 프레임워크와 연동하여 다양한 상황 인지 기능을 제공한다.
첨부된 도 5는 본 발명에 따른 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템의 IoT Broker의 내부 구성을 도시한 것으로 웹 서비스에서 센서에 대한 transparency 제공하고, 단순한 센서 연결 계층 구조 지원, 정형화된 센싱 데이터 / 명령어 제공하고, 멀티 프로토콜 자동 선택/처리가 가능하여, 측위 정보 제공을 통한 실내 위치 서비스 활용하여 보안/프라이버시 강화를 통한 다양한 IoT 응용 서비스 구현이 가능하고, 궁극적으로 소비 전력 제어 및 디바이스 신뢰성, 안정성을 제공한다.
즉, IoT broker의 네트웍 구조은 Iot broker(40)는 웹 서비스에서 센서에 대한 정확성을 제공하고 정형화된 센싱 데이터 및 명령어 제공, 멀티 프로토콜 자동 선택과 처리가 가능하여 센서 및 제어기 연동이 가능하여 보안 및 안정성 강화를 제공하도록 구성된 것으로서, 센서노드와 무선으로 연동되어, 센서노드에서 전송되는 정형화된 센싱데이터 및 명령어를 Iot 응용 서비스로 멀티 프로토콜 자동 선택 및 처리를 통해 보안 및 프라이버시 강화를 제공하여 다양한 IoT 응용 서비스를 실현할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 웰니스 IoT 응용 서비스 모듈
20 : IoT 서비스 플랫폼
30 : 지능형 상황인지 프레임워크
40 : IoT Broker
50 : 리소스 브라우저
60 : 웹 인터페이스 장치
70 : 상황 인지 칩 모듈
80 : 스마트 마이크로 그리드

Claims (5)

  1. 웰니스 IoT 응용 서비스 모듈(10), IoT 서비스 플랫폼(20), 지능형 상황인지 프레임워크(30), IoT Broker(40), 리소스 브라우저(50), 웹 인터페이스 장치(60), 상황 인지 칩 모듈(70) 및 스마트 마이크로 그리드(80)로 구성된 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템에 있어서,
    웰니스와 스마트 마이크로 그리드(80)인 에너지 IoT 응용 서비스간 인간 중심의 IoT 서비스 제공, 신뢰성 및 프라이버시 보호를 위해 위치, 건강상태, 선호도, 지리정보, 인지정보의 IoT 데이터 취득을 통해 응급상황 판단/대응, 개인적 컨텐츠 구성을 집대화하여 개인 맞춤형 건강 컨텐츠, 커뮤니티, 응급의료 서비스를 제공하는 웰니스 IoT 서비스 플렛폼 모듈(10),
    웰니스 IoT 응용모듈(10) 및 에너지 IoT 응용 서비스 모듈(80)과 연동되어 웹 서비스를 통해 멀티 모델 빅데이터 센싱 정보 처리, 개방형 IoT 서비스 및 매쉬업 기능을 제공하는 IoT 서비스 플랫폼(20),
    다변수, 멀티모덜 상황인지/분석, 비관계 데이터 상관분석, 생활 습관, 행동 패턴 등 비정형 데이터 분석을 제공하는 것으로 사용자/사물 동작 인지, 의사결정 트리, 가상센서, 마이닝/패턴분석 및 상황감지를 통해 데이터관리 분석 프레임워크, 서비스 및 사용자 관리, 큰 데이터 및 센싱데이터 관리, 보완 및 프라이버시 기능을 제공하는 지능형 상황인지 프레임워크(30),
    웹 서비스와 연동되고, 다중 프로토콜 처리/PnP 지원을 지원하도록 구성되어 지능형 상황인지 프레임워크(30) 및 리소스 브라우저와 연동되어 데이터 관리 및 웹 인터페이스 기능을 제공하는 IoT Broker(40),
    AR 기반의 리소스 브라우저로서, 실내/실외 AR 기반 센싱 자원을 관리하고, 보안 관리, 인증/인가, 네트워크 관리 기능을 제공하며, 센싱된 자원을 상기 IoT Broker(40)에 전송하는 리소스 브라우저(50),
    저전력 C/NC-Device로 구성되어 저전력 소비 및 멀티모덜 센싱 기능을 제공하고, 영상, 음성, 가속도, 생활습관 등 센싱하는 웹 인터페이스 장치(60) 및
    다중 결정 트리를 처리하고, 앙상블을 지원하여 상황인지 알고리즘 고속 처리 엔진이 구비되어 상기 웹 인터페이스 장치(60)와 연동을 통해 전송된 데이터를 지능형 상황을 인지하고 프레임워크(30)와 연동되어 데이터 분석을 제공하는 상황 인지 칩 모듈(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웰니스 IoT 응용 모듈은 사용자 프로파일, 행동 패턴, 생활 패턴 센 센싱 기반 상황 인지/처리 단위로 서비스가 구현되고, 사용자의 서비스 이용 극대화를 위한 휴먼센츄릭 서비스 UX로 구형되고, 비정형 데이터 및 멀티모델 정보 기반 웰니스 응용 시나리오 확장할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 웰니스 IoT 응용 모듈(10) 및 스마트마이크로그리드(80)은 웰니스 서비스별 사용자 행위 인지를 통한 웰니스 서비스 관리가 가능하도록 사용자 프라이버시 보호 기능 및 보안 사항이 적용되고, 사용자 서비스 이용로그 및 통계 기능이 가능하도록 설정되고,
    상기 웰니스 IoT 응용 모듈(10) 및 스마트마이크로그리드(80)의 통합 운용 및 매쉬업 서비스는 IoT 응용서비스 통합 운용을 통한 최적화하고, 공통 IoT 서비스 플랫폼기반 응용서비스 확대가 가능하도록 LOD 활용을 통한 서비스 확장하여 동작하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    지능형 상황인지 프레임 워크(30)는
    다변수, 멀티모덜 상황인지/분석, 비관계 데이터 상관분석, 생활 습관, 행동 패턴 등 비정형 데이터 분석을 제공하는 것으로 사용자/사물 동작 인지, 의사결정 트리, 가상센서, 마이닝/패턴분석 및 상황감지를 통해 데이터관리 분석 프레임워크, 서비스 및 사용자 관리, 큰 데이터 및 센싱데이터 관리, 보완 및 프라이버시 기능을 제공도록 점진적(Incremental) 결정 트리 기반 고속화 기법(Hoeffding Tree등)과, 생활 습관, 행동 패턴, 환경 정보, user profile과 같은 멀티모델 정보에 대한 학습/예측 속도 향상 및 오차율 감소(QoS 보장)를 확보하고, 센싱 정보에 대한 분야별 상황 인지 알고리즘 최적화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 Iot broker(40)는
    웹 서비스에서 센서에 대한 정확성을 제공하고 정형화된 센싱 데이터 및 명령어 제공, 멀티 프로토콜 자동 선택과 처리가 가능하여 센서 및 제어기 연동이 가능하여 보안 및 안정성 강화를 제공하도록 구성된 것으로서, 센서노드와 무선으로 연동되어, 센서노드에서 전송되는 정형화된 센싱데이터 및 명령어를 Iot 응용 서비스로 멀티 프로토콜 자동 선택 및 처리를 통해 보안 및 프라이버시 강화를 제공하여 다양한 IoT 응용 서비스를 실현하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷을 이용한 서비스 시스템.

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