KR20170112467A - IoT 센서 기반의 머신케어 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 머신뿐만 아니라 IoT 센서의 이상 징후를 분석하여 머신과 IoT 센서의 구동을 제어하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나의 머신으로부터 구동 데이터를 수신하고, 상기 머신에 배치되는 IoT 센서로부터 머신 상태에 대한 센서 데이터를 수신하는 통신부; 상기 구동 데이터와 센서 데이터를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 판별하는 분석 판별부; 상기 이상 징후에 대한 판별 정보에 기반하여 머신과 IoT 센서를 모니터링 및 구동 제어하기 위한 인터페이스를 제공하는 인터페이스 제공부 및 상기 머신과 IoT 센서의 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성하는 제어부를 포함한다.

Description

IoT 센서 기반의 머신케어 시스템 및 그 동작 방법{MACHINE CARE SYSTEM BASED IOT SENSOR AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 머신(machine)뿐만 아니라 IoT 센서의 이상 징후를 분석하여 머신과 IoT 센서의 구동을 제어하는 기술에 관한 것이다.
종래에는 산업용 시설물의 머신을 보호하고, 시설물 현장의 작업자를 보호하기 위하여 유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network) 또는 무선 센서 네트워크 시스템 기반의 시설물 관리 기술들이 보급화되고 있다.
무선 센서 네트워크 시스템은 머신 상태를 감지하여 센서 데이터를 생성하는 복수 개의 센서 장치 및 센서 데이터에 기반하여 머신을 원격 모니터링하는 원격 제어 장치를 포함한다.
센서 장치는 중계 노드를 통하여 원격 제어 시스템과 통신하나, 중계 노드의 노후 또는 고장 등의 이유로 정상적으로 동작하지 않는 경우, 중계 노드에 속한 센서 장치와의 통신이 중단되는 문제점이 있다.
특허문헌 1은 지능형 센서 장치 및 그에 따른 구동 방법에 관한 것으로서, 센서 장치와의 통신이 중단되는 문제점을 해결하기 위하여 통신환경에 따라 라우팅 경로를 재설정하는 구성을 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1은 센서 장치의 노후 또는 고장 등의 이유로 신뢰적인 센서 데이터를 획득하기 어려운 문제점이 있고, 센서 장치의 오작동 또는 이상 징후를 판별하기 어려운 문제점이 있으며, 센서 데이터에 대응하는 머신의 오작동 또는 이상 징후를 판별하기 어려운 문제점이 있다.
1. 한국등록특허 제10-0921931호(2009.10.08.)
본 발명은 머신뿐만 아니라 IoT 센서의 이상 징후를 분석하여 머신과 IoT 센서의 구동을 제어하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명은 머신과 IoT 센서를 모니터링 및 구동 제어하기 위한 인터페이스를 제공하고, 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기에서 원격으로 인터페이스를 제공하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템은, 적어도 하나의 머신으로부터 구동 데이터를 수신하고, 상기 머신에 배치되는 IoT 센서로부터 머신 상태에 대한 센서 데이터를 수신하는 통신부; 상기 구동 데이터와 센서 데이터를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 판별하는 분석 판별부; 상기 이상 징후에 대한 판별 정보에 기반하여 머신과 IoT 센서를 모니터링 및 구동 제어하기 위한 인터페이스를 제공하는 인터페이스 제공부 및 상기 머신과 IoT 센서의 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성하는 제어부를 포함한다.
상기 분석 판별부는, 상기 센서 데이터를 참조하여 머신의 이상 징후를 분석하고, 상기 구동 데이터를 참조하여 IoT 센서의 이상 징후를 분석할 수 있고, 상기 센서 데이터와 구동 데이터 간의 상관관계를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 분석할 수 있으며, 데이터베이스로부터 머신과 IoT 센서와 관련하여 사전에 수집된 머신케어 빅데이터를 독출하고, 상기 머신케어 빅데이터, 구동 데이터 및 센서 데이터를 비교 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 분석할 수 있다.
본 발명의 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템의 동작 방법은, 적어도 하나의 머신으로부터 수신된 구동 데이터 및 상기 머신에 배치되어 머신의 상태를 감지하는 IoT 센서로부터 수신된 센서 데이터를 모니터링하기 위한 제1 인터페이스를 제공하는 단계; 상기 구동 데이터와 센서 데이터를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 판별한 판별 정보에 기반하여 머신과 IoT 센서의 구동을 제어하기 위한 제2 인터페이스를 제공하는 단계; 상기 제1 인터페이스와 제2 인터페이스를 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기에 제공하기 위한 제3 인터페이스를 제공하는 단계 및 상기 판별 정보 및 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기로 입력되는 사용자의 선택 입력 중 적어도 하나에 기반하여 머신 또는 IoT 센서의 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 머신뿐만 아니라 IoT 센서의 이상 징후를 분석하여 IoT 센서의 신뢰적인 센서 데이터를 획득할 수 있고, 노후 또는 고장된 IoT 센서가 즉각적으로 교체되도록 제공할 수 있다.
본 발명은 머신과 IoT 센서를 모니터링 및 구동 제어하기 위한 인터페이스를 제공하고, 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기에서 원격으로 인터페이스를 제공하여 실시간으로 머신과 IoT 센서를 통합적으로 모니터링할 수 있다.
도 1은 본 발명의 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 인터페이스 제공부를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템을 도시한 블록도로서, 머신케어 시스템(100)은 유무선 네트워크(10)를 통하여 시설물에 포함된 복수 개의 머신(200) 및 각각의 머신(200)에 배치되는 IoT 센서(300)와 통신적으로 연결되고, 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기(400) 또는 데스크톱 단말기(500)와 통신적으로 연결된다.
IoT 센서 기반의 머신케어 시스템(100)은 공장 자동화 머신을 포함하는 산업용 시설물을 모니터링할 수 있고, 전기, 가스, 태양열, 상하수도, 풍력 발전 등 에너지 머신을 포함하는 에너지용 시설물을 모니터링할 수 있고, 빌딩 및 홈 댁네 머신을 포함하는 일반용 시설물을 모니터링할 수 있다.
IoT 센서 기반의 머신케어 시스템은 통신부(110), 분석 판별부(130) 및 인터페이스 제공부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
통신부(110)는 적어도 하나의 머신(200)으로부터 구동 데이터를 수신하고, 상기 머신(200)에 배치되는 IoT 센서(300)로부터 머신 상태에 대한 센서 데이터를 수신한다.
통신부(110)는 산업용, 에너지용 또는 일반용 시설물의 머신(200)으로부터 입력 전압, 입력 전류, 입력 펄스값, 유입 농도, 유입 가스, 온습도 및 온오프 전원 중 적어도 하나에 대한 구동 데이터를 수신할 수 있다.
통신부(110)는 머신(200) 특성을 고려하여 IoT 센서(300)로부터 머신(200)의 표면, 내부 및 주변 상태에 대한 센서 데이터를 수신할 수 있다.
IoT 센서(300)는 머신(200)의 표면에 배치되어 머신(200)의 표면 상태를 감지할 수 있고, 머신(200)의 내부에 배치되어 머신(200)의 내부 상태를 감지할 수 있으며, 머신(200)의 주변에 배치되어 머신(200)의 주변 상태를 감지할 수 있다.
IoT 센서(300)는 머신(200) 표면의 온습도, 변형률, 기울기 및 진동 중 적어도 하나를 감지할 수 있고, 머신(200) 내부의 온습도, 압력, 가스 및 화재 중 적어도 하나를 감지할 수 있으며, 머신(200) 주변의 온습도, 가스, 화재 및 피사체 중 적어도 하나를 감지할 수 있다.
분석 판별부(130)는 구동 데이터와 센서 데이터를 분석하여 머신(200)과 IoT 센서(300)의 이상 징후를 판별한다.
분석 판별부(130)는 센서 데이터를 참조하여 머신(200)의 이상 징후를 분석할 수 있고, 구동 데이터를 참조하여 IoT 센서(300)의 이상 징후를 분석할 수 있다. 예를 들어, 분석 판별부(130)는 센서 데이터의 가스 감지량을 참조하여 머신(200)의 폭발 위험에 대한 이상 징후를 분석할 수 있고, 구동 데이터의 유입 가스량을 참조하여 IoT 센서(300)의 오작동에 대한 이상 징후를 분석할 수 있다.
분석 판별부(130)는 센서 데이터와 구동 데이터 간의 상관관계를 분석하여 머신(200)과 IoT 센서(300)의 이상 징후를 분석할 수 있다. 예를 들어, 분석 판별부(130)는 센서 데이터와 구동 데이터의 가스량 간의 상관관계를 분석하여 머신(200) 및 IoT 센서(300) 중 하나의 오작동에 대한 이상 징후를 분석할 수 있다.
본 발명의 머신케어 시스템(100)은 머신(200)과 IoT 센서(300)와 관련하여 사전에 수집된 머신케어 빅데이터를 저장하는 데이터베이스(120)를 더 포함할 수 있다.
분석 판별부(130)는 데이터베이스(120)로부터 머신케어 빅데이터를 독출하고, 머신케어 빅데이터, 구동 데이터 및 센서 데이터를 비교 분석하여 머신(200)과 IoT 센서(300)의 이상 징후를 분석할 수 있다. 머신케어 빅데이터는 머신(200)과 IoT 센서(300)의 이상 징후에 대응하는 사례 또는 데이터 참조값을 포함한다.
인터페이스 제공부(140)는 이상 징후에 대한 판별 정보에 기반하여 머신(200)과 IoT 센서(300)를 모니터링 및 구동 제어하기 위한 인터페이스를 제공한다.
도 2는 도 1의 인터페이스 제공부를 도시한 블록도로서, 인터페이스 제공부(140)는 제1 인터페이스 제공부(141), 제2 인터페이스 제공부(142) 및 제3 인터페이스 제공부(143)를 포함한다.
제1 인터페이스 제공부(141)는 구동 데이터와 센서 데이터를 표시하여 머신(200)과 IoT 센서(300)를 모니터링하기 위한 제1 인터페이스를 제공하고, 제2 인터페이스 제공부(142)는 판별 정보에 기반하여 머신(200)과 IoT 센서(300)의 구동을 제어하기 위한 제2 인터페이스를 제공하며, 제3 인터페이스 제공부(143)는 제1 인터페이스와 제2 인터페이스를 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기(400) 또는 데스크톱 단말기(500)에게 제공하기 위한 제3 인터페이스를 제공한다.
제1 인터페이스 및 제2 인터페이스는 머신케어 시스템(100)에 포함되는 휴먼 머신 인터페이스(HMI: Human Machine Interface) 장치에게 제공되어 머신(200)과 IoT 센서(300)를 모니터링 및 구동 제어한다.
제3 인터페이스는 애플리케이션 기반으로 구현되어 이동통신 단말기(400)에게 제공되어 머신(200)과 IoT 센서(300)를 모니터링 및 구동 제어하거나, 응용 프로그램 기반으로 구현되어 데스크톱 단말기(500)에게 제공되어 머신(200)과 IoT 센서(300)를 모니터링 및 구동 제어한다.
다시 도 1을 참조하면, 제어부(150)는 머신(200)과 IoT 센서(300)의 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성한다. 예를 들어, 제어부(150)는 판별 정보에 기초하여 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성할 수 있다.
제어 커맨드는 휴먼 머신 인터페이스 장치로 입력되는 사용자의 선택 입력에 기반하여 생성될 수 있고, 이동통신 단말기(400) 또는 데스크톱 단말기(500)로 입력되는 사용자의 선택 입력에 기반하여 생성될 수 있다.
본 발명은 머신(200)뿐만 아니라 IoT 센서(300)의 이상 징후를 분석하여 IoT 센서(300)의 신뢰적인 센서 데이터를 획득할 수 있고, 노후 또는 고장된 IoT 센서(300)가 즉각적으로 교체되도록 제공할 수 있다.
본 발명은 머신(200)과 IoT 센서(300)를 모니터링 및 구동 제어하기 위한 인터페이스를 제공하고, 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기(400) 또는 데스크톱 단말기(500)에서 원격으로 인터페이스를 제공하여 실시간으로 머신(200)과 IoT 센서(300)를 통합적으로 모니터링할 수 있다.
도 3은 본 발명의 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도로서, 동작 방법은 적어도 하나의 머신으로부터 수신된 구동 데이터 및 상기 머신에 배치되어 머신의 상태를 감지하는 IoT 센서로부터 수신된 센서 데이터를 모니터링하기 위한 제1 인터페이스를 제공한다.
제1 인터페이스가 제공된 후, 구동 데이터와 센서 데이터를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 판별한 판별 정보에 기반하여 머신과 IoT 센서의 구동을 제어하기 위한 제2 인터페이스를 제공한다.
머신케어 시스템의 동작 방법은 제1 인터페이스 및 제2 인터페이스를 동시에 제공할 수 있다.
제2 인터페이스가 제공된 후, 제1 인터페이스와 제2 인터페이스를 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기에 제공하기 위한 제3 인터페이스를 제공한다.
제3 인터페이스가 제공된 후, 판별 정보 및 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기로 입력되는 사용자의 선택 입력 중 적어도 하나에 기반하여 머신 또는 IoT 센서의 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성한다.
10: 유무선 네트워크 100: 머신케어 시스템
110: 통신부 120: 데이터베이스
130: 분석 판별부 140: 인터페이스 제공부
150: 제어부 200: 머신
300: IoT 센서 400: 이동통신 단말기
500: 데스크톱 단말기

Claims (5)

  1. 적어도 하나의 머신으로부터 구동 데이터를 수신하고, 상기 머신에 배치되는 IoT 센서로부터 머신 상태에 대한 센서 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 구동 데이터와 센서 데이터를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 판별하는 분석 판별부;
    상기 이상 징후에 대한 판별 정보에 기반하여 머신과 IoT 센서를 모니터링 및 구동 제어하기 위한 인터페이스를 제공하는 인터페이스 제공부 및
    상기 머신과 IoT 센서의 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성하는 제어부를 포함하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분석 판별부는,
    상기 센서 데이터를 참조하여 머신의 이상 징후를 분석하고, 상기 구동 데이터를 참조하여 IoT 센서의 이상 징후를 분석하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분석 판별부는,
    상기 센서 데이터와 구동 데이터 간의 상관관계를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 분석하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분석 판별부는,
    데이터베이스로부터 머신과 IoT 센서와 관련하여 사전에 수집된 머신케어 빅데이터를 독출하고, 상기 머신케어 빅데이터, 구동 데이터 및 센서 데이터를 비교 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 분석하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템.
  5. 적어도 하나의 머신으로부터 수신된 구동 데이터 및 상기 머신에 배치되어 머신의 상태를 감지하는 IoT 센서로부터 수신된 센서 데이터를 모니터링하기 위한 제1 인터페이스를 제공하는 단계;
    상기 구동 데이터와 센서 데이터를 분석하여 머신과 IoT 센서의 이상 징후를 판별한 판별 정보에 기반하여 머신과 IoT 센서의 구동을 제어하기 위한 제2 인터페이스를 제공하는 단계;
    상기 제1 인터페이스와 제2 인터페이스를 애플리케이션 기반의 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기에 제공하기 위한 제3 인터페이스를 제공하는 단계 및
    상기 판별 정보 및 이동통신 단말기 또는 데스크톱 단말기로 입력되는 사용자의 선택 입력 중 적어도 하나에 기반하여 머신 또는 IoT 센서의 구동 제어에 대응하는 제어 커맨드를 생성하는 단계를 포함하는 IoT 센서 기반의 머신케어 시스템의 동작 방법.
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