KR20190037456A - 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190037456A
KR20190037456A KR1020170126797A KR20170126797A KR20190037456A KR 20190037456 A KR20190037456 A KR 20190037456A KR 1020170126797 A KR1020170126797 A KR 1020170126797A KR 20170126797 A KR20170126797 A KR 20170126797A KR 20190037456 A KR20190037456 A KR 20190037456A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
road
snow
snowmelt
big data
Prior art date
Application number
KR1020170126797A
Other languages
English (en)
Inventor
오염덕
박준훈
강정원
이철우
권시옥
Original Assignee
한국교통대학교산학협력단
주식회사 한국엠아이씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국교통대학교산학협력단, 주식회사 한국엠아이씨 filed Critical 한국교통대학교산학협력단
Priority to KR1020170126797A priority Critical patent/KR20190037456A/ko
Publication of KR20190037456A publication Critical patent/KR20190037456A/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/24—Methods or arrangements for preventing slipperiness or protecting against influences of the weather
    • E01C11/26—Permanently installed heating or blowing devices ; Mounting thereof
    • E01C11/265—Embedded electrical heating elements ; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H04L67/16—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/51—Discovery or management thereof, e.g. service location protocol [SLP] or web services
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56—Heating cables
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00—Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/02—Heaters specially designed for de-icing or protection against icing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 IoT(Internet of Thing, 사물인터넷) 및 빅데이터를 기반으로 제어하는 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 동작조건을 세분화하여 전력의 불필요한 소비를 줄이고, 빅데이터를 기반으로 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로 주변에서 수집된 환경 데이터 및 유관기관의 데이터를 이용하여 기상 상태의 강설 또는 도로 상태의 결빙을 예측, 판단하여 시스템을 동작시키며 이러한 동작시간에 대한 데이터를 저장하고 이를 활용하는 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

Description

사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법{Snow melting system based on Internet of Thing and Big Data and control method thereof}
본 발명은 IoT(Internet of Thing, 사물인터넷) 및 빅데이터를 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동작 조건을 세분화하여 전력의 불필요한 소비를 줄이고, 빅데이터를 기반으로 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로 주변에서 수집된 환경 데이터 및 유관기관의 데이터를 이용하여 기상 상태의 강설 또는 도로 상태의 결빙을 예측, 판단하여 시스템을 동작시키며 이러한 동작시간에 대한 데이터를 저장하고 이를 활용할 수 있는, 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
겨울철 도로에 쌓인 눈으로 인하여 차량 및 보행자에게 일어나는 사고를 방지하기 위하여, 제설용 차량을 이용하여 제설 작업을 하는데, 제설용 차량이 들어갈 수 없는 도로의 경우 작업이 제한되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것이 스노우 멜팅 시스템(Snow melting system)이다. 스노우 멜팅 시스템이란 겨울철 도로 노면에 쌓인 눈이나 얼음을 녹이기 위하여 도로 밑에 히팅 케이블(Heating cable)을 설치하고 결빙 및 강설상황이 판단되면 발열을 시작하여 눈을 녹이는 시스템이다.
종래의 스노우 멜팅 시스템은 시스템 동작 여부를 판단하기 위해 온도센서와 습도센서를 사용하여 온도와 습도를 기준으로 시스템의 동작 기준을 결정하였다. 그러나 설정된 온도와 습도 조건만 일치하면 시스템이 무조건 동작하는 형태를 취하고 있어 실제 도로 노면에 눈이 내리지 않았으나 온도와 습도만 설정된 기준에 도달하면 동작하게 되므로 전력의 손실을 유발할 수 있으며 정확한 강설 상황이나 노면의 적설량 등을 파악하기 힘든 상황이다.
또한 스노우 멜팅 시스템을 수동으로 동작시키기 위해서는 운영자가 직접 스노우 멜팅 시스템이 설치된 현장을 방문하여 동작시켜야 하는 불편함이 있다.
한국등록특허 제10-1662507호(공고일자 2016.10.14.)
본 발명의 실시 예는, 동작조건을 세분화하여 전력의 불필요한 소비를 줄이고, 빅데이터를 기반으로 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로 주변에서 수집된 환경 데이터 및 유관기관의 데이터를 이용하여 기상 상태의 강설 또는 도로 상태의 결빙을 예측, 판단하여 시스템을 동작시키며 이러한 동작시간에 대한 데이터를 저장하고 이를 활용할 수 있는, 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도로에 설치된 히팅 케이블(Heating cable)에 전력을 공급하여 노면의 온도를 높이는 동작을 수행하는 스노우 멜팅 장치; 상기 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 주변 상황에 대한 환경 데이터를 센싱하는 복합형 센서 장치; 상기 복합형 센서 장치에서 센싱된 환경 데이터를 수집하고, 상기 수집된 환경 데이터를 중계 하는 게이트웨이; 빅데이터를 기반으로 상기 중계된 환경 데이터를 이용하여 기상 상태를 강설로 판정하거나 도로 상태의 결빙을 예측하는 통합서버; 및 상기 통합 서버의 제어 및 관리를 수행하는 관제 장치; 를 포함하고, 상기 게이트웨이는 상기 기상 상태가 강설로 판정되거나 도로 상태의 결빙이 예측되면 상기 스노우 멜팅 장치를 제어하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템이 제공될 수 있다.
상기 복합형 센서 장치는, 기상 센서, 온도 센서, 습도 센서, 이미지 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 게이트웨이는, 동작 조건 충족 여부 또는 상기 도로의 결빙 여부에 따라 상기 스노우 멜팅 장치를 제어할 수 있다.
상기 통합 서버는, 상기 게이트웨이로부터 환경 데이터를 수집하는 정보 수집 모듈; 상기 수집된 환경데이터로부터 상기 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 영상을 추출하고, 상기 추출된 영상을 통하여 강설 여부를 분석하는 지능형 영상 분석 모듈; 및 상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터를 이용하여 도로의 결빙을 예측하는 예측 분석 모듈; 을 포함할 수 있다.
상기 지능형 영상 분석 모듈은, 상기 추출된 영상을 분석하여 강설 여부를 확률로 결정 할 수 있다.
상기 예측 분석 모듈은, 상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터, 상기 영상 분석을 통한 강설 확률 및 유관 기관의 데이터를 이용하여 도로의 결빙 여부를 추론할 수 있다.
상기 관제 장치는, 상기 게이트웨이를 통하여 상기 스노우 멜팅 장치의 동작 여부를 확인하고, 원격으로 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 스노우 멜팅 시스템에 의해 수행되는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 제어 방법에 있어서, 상기 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 주변 상황에 대한 환경 데이터를 센싱하는 단계; 상기 센싱된 환경 데이터를 수집하고, 상기 수집된 환경 데이터를 중계하는 단계; 빅데이터를 기반으로 상기 중계된 환경 데이터를 이용하여 기상 상태를 강설로 판정하거나 도로 상태의 결빙을 예측하는 단계; 상기 기상 상태가 강설로 판정되거나 도로 상태의 결빙이 예측되면 상기 스노우 멜팅 장치의 동작을 제어하는 단계; 를 포함하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.
상기 제어방법은, 운영자가 상기 스노우 멜팅 장치를 원격으로 온/오프 시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 기상 상태를 강설로 판정하거나 도로 상태의 결빙을 예측하는 단계는, 상기 게이트웨이로부터 환경 데이터를 수집하는 정보 수집 단계; 상기 수집된 환경 데이터로부터 상기 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 영상을 추출하고, 상기 추출된 영상을 통하여 강설 여부를 분석하는 지능형 영상 분석 단계; 및 상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터를 이용하여 도로의 결빙을 예측하는 예측 분석 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 지능형 영상 분석 단계는, 상기 추출된 영상을 분석하여 강설 여부를 확률로 결정할 수 있다.
상기 예측 분석 단계는, 상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터, 상기 영상 분석을 통한 강설 확률 및 유관 기관의 데이터를 이용하여 도로의 결빙 여부를 추론할 수 있다.
상기 스노우 멜팅 장치를 동작을 제어하는 단계는, 동작 조건에 따라 또는 상기 예측된 도로의 결빙 여부에 따라 상기 스노우 멜팅 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 스노우 멜팅 시스템은 설치된 장소 주변의 환경 상황에 따라 히팅 케이블(Heating cable)에 전력을 인가하여 온도를 높여 주변의 눈이나 얼음을 녹이는 시스템으로, 주변상황이 동작조건을 만족하는 것으로 판단 또는 예측되는 경우 스노우 멜팅 시스템을 동작시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예는 센서를 이용하는 복합형 센서 장치를 통해 스노우 멜팅 장치의 설치장소의 환경 데이터를 센싱하고, 게이트웨이를 통해 센싱된 환경 데이터를 수집하고 장치간 중계하며, 그 중계된 환경 데이터 및 운영시스템에서 제공하는 빅데이터를 이용한 추론 알고리즘 결과를 기반으로 스노우 멜팅 시스템의 동작 여부를 결정함으로써, 스노우 멜팅 시스템을 효율적으로 동작시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어 방법의 실시 예를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
본 발명에 따른 IoT(Internet of Thing, 사물인터넷) 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법의 바람직한 실시 예로 발명의 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 발명의 이해를 보다 명확하게 하기 위해 이하 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 일 실시 예를 나타내는 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템(100)은 스노우 멜팅 장치(110), 복합형 센서 장치(120), 게이트웨이(130), 통합 서버(140), 관제 장치(150)를 포함한다.
이하, 도 1의 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
복합형 센서 장치(120)는 기상 센서(121), 온도 센서(122), 습도 센서(123) 및 이미지 센서(124) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
복합형 센서 장치(120)는 스노우 멜팅 장치(110)가 설치된 도로 주변의 환경 데이터를 센싱하여 게이트웨이(130)로 전송한다.
게이트웨이(130)는 스노우 멜팅 장치(110), 복합형 센서 장치(120) 및 통합 서버(140)와 통신하여 환경 데이터 수집 및 전달하고, 스노우 멜팅 장치(110)를 컨트롤하는 역할을 한다.
하둡(Hadoop) 기반의 IoT 빅데이터 기술을 탑재하고 있는 통합 서버(140)는 게이트웨이(130)로부터 현장의 실시간 환경데이터를 수집하는 정보 수집 모듈(141)과 지능형 영상 처리 분석 모듈(142), 빅데이터 기술을 기반으로 환경 데이터 및 유관 기관의 데이터를 이용하여 현장의 결빙도를 예측하는 예측 분석 모듈(143)로 구성되어 있다.
정보 수집 모듈(141)은 게이트웨이(130)로부터 도로의 실시간 환경 데이터를 수집한다. 도로 주변의 온도, 습도, 풍속, 영상 등의 환경 데이터를 수집하여 DB화 하여 모니터링 시스템에 실시간 정보를 업데이트하는 기능을 가진다.
지능형 영상 분석 모듈(142)은 스노우 멜팅 장치(110)가 설치되어 있는 지점의 영상을 촬영하여 영상 분석을 하여 강설 여부를 판단하고 확률로서 강설 여부에 대한 결정을 한다.
예측 분석 모듈(143)은 빅데이터 분석 모듈(144)의 빅데이터 기술 기반으로 현장에서 수집한 환경 데이터, 영상 분석을 통한 강설 확률, 빅테이터를 이용한 현장 환경 정보 및 유관 기관의 데이터를 모두 이용하여 현장의 결빙 여부를 추론한다.
관제 장치(150)는 통합 서버(140)를 제어하며 스마트 실시간 모니터링 및 운용 검증 시스템으로 구성되어 있다.
종래에는 스노우 멜팅 시스템의 동작 여부를 관리자가 확인할 수 있는 방법이 없으며 수동으로 동작시키는 경우 운영자가 직접 현장을 방문하여 동작을 시켜야 하는 불편함이 있다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 스노우 멜팅 시스템(100)은 사물인터넷 기반으로 동작하여 관제 장치(150)를 통하여 스노우 멜팅 장치(110)를 실시간 모니터링 및 원격으로 동작시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 제어 방법의 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 복합형 센서 장치(120)는 스노우 멜팅 장치(110)가 설치된 도로 주변의 환경 데이터를 센싱한다(S100).
여기서 복합형 센서 장치(120)는 기상 센서(121), 온도 센서(122), 습도 센서(123) 및 이미지 센서(124) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 S110에서, 게이트웨이(130)는 센싱된 환경 데이터를 수집하고, 수집된 환경 데이터를 통합 서버(140)로 중계한다.
단계 S120는, 게이트웨이(130)로부터 환경 데이터를 수집하는 단계(S121), 상기 수집된 환경 데이터로부터 도로의 영상을 추출하고, 상기 추출된 영상을 통하여 강설 여부를 분석하는 단계(S122) 및 상기 빅데이터를 기반으로 수집된 환경 데이터를 이용하여 도로의 결빙을 예측, 분석하는 단계(S123)를 포함한다.
단계 S130은, 상기 기상 상태의 강설 또는 도로 상태의 결빙이 판단되면 스노우 멜팅 장치(110)를 제어하여 스노우 멜팅 장치(110)를 동작시킨다.
또한, 필요 시에 원격으로 스노우 멜팅 시스템(100)을 동작시키며 동작 시간에 대한 데이터를 저장하고 그 데이터를 이용한다.
본 발명의 실시 예에 따른 스노우 멜팅 시스템(100)은 도로의 주변 상황에 대한 데이터를 실시간으로 습득하여 전달하는 기상 센서(121), 온도 센서(122), 습도 센서(123), 적외선 센서 및 이미지 센서(124) 등으로 구성된 복합형 센서 모듈(120), 복합 센서 모듈로부터 환경 데이터를 수집하여 IoT 미들웨어 및 스노우 멜팅 운영 소프트웨어로 전송하는 IoT기반 통신 플랫폼, 스노우 멜팅 컨트롤 판넬과 통신할 수 있는 컨트롤 판넬 제어 모듈, 외부 노면 환경 정보 분석 및 알고리즘 및 지능형 영상감지/분석 시스템 및 하둡(Hadoop) 기반 IoT 빅데이터 기술을 탑재하는 IoT 미들웨어, IoT 미들웨어를 제어하며 스마트 실시간 모니터링 및 운용 검증 스템으로 구성되어 있다.
하둡(Hadoop)기반 IoT 빅데이터 기술을 탑재하는 IoT 미들웨어는 IoT 게이트웨이(130)로부터 현장의 실시간 환경 데이터를 수집하는 실시간 데이터 수집 모듈과 지능형 영상 처리 분석 모듈, 빅데이터 기술 기반으로 현장 환경 정보 및 유관 기관의 데이터를 이용하여 현장의 결빙도를 예측하는 분석모듈로 구성되어 있다. 실시간 데이터 수집 모듈은 온도, 습도, 풍속, 영상 등의 환경 데이터를 실시간으로 수집하여 데이터 베이스(DB)화 하여 모니터링 시스템에 실시간 정보를 업데이트하는 기능을 가지고 있으며 일반적인 IoT 플랫폼의 데이터 수집 모듈과 유사한 동작을 수행한다. 지능형 영상 처리 분석 모듈은 스노우 멜팅시스템이 설치되어 있는 지점의 영상을 촬영하여 영상 분석을 하고 강설 여부를 판단하고 확률로서 강설 여부에 대한 결정을 한다. 빅데이터 기술 기반의 현장 결빙도 측정 모듈은 현장에서 수집한 환경 데이터, 영상 분석을 통한 강설 확률, 빅데이터를 이용한 현장 환경 정보 및 유관 기관의 데이터를 모두 이용하여 현장의 결빙 여부를 추론한다.
복합형 센서 모듈(120)은 스노우 멜팅 설치 지역의 환경 데이터를 수집하는 목적으로 사용되며 온도, 습도, 풍향, 풍속, 영상 데이터를 수집하여 IoT 게이트웨이로 전송한다. 복합센서의 데이터 및 운영 시스템에서 제공하는 빅데이터를 이용한 추론 알고리즘의 결과를 기반으로 스노우 멜팅 시스템의 동작 여부를 결정하게 된다.
다양한 구축 환경으로 인해 지그비(Zigbee), 와이파이(Wi-Fi), CDMA(code division multiple access), LTE(Long Term Evolution), 블루투스(Bluetooth), 이더넷(Ethernet)등의 다양한 통신 방식을 제공하는 센서 노드를 활용하여 복합형 센서 장치로부터 환경 데이터를 받아 게이트웨이(130)로 전달한다.
IoT 게이트웨이(130)는 현장에 설치된 스노우 멜팅 시스템을 컨트롤하는 역할을 하며 복합형 센서 모듈 및 센서노드, 컨트롤 판넬 제어 모듈과 통신하여 데이터 수집 및 전달, 관리자의 스노우 멜팅 시스템 동작 온/오프 명령, 전력 사용 모니터링의 기능을 갖는다.
IoT 게이트웨이(130)는 설치 환경이 열악하기 때문에 유지보수에 많은 어려움이 있으므로 하드웨어를 이중화로 구성한다.
IoT 게이트웨이(130)의 하드웨어 이중화 방식은 수동 예비 방식(cold standby)이며 수집된 데이터를 이중화된 메모리 양쪽에 모두 저장하는 형식이다.
이상에서 설명한 실시 예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 스노우 멜팅 시스템
110: 스노우 멜팅 장치
120: 복합형 센서 장치
121: 기상 센서
122: 온도 센서
123: 습도 센서
124: 이미지 센서
130: 게이트웨이
140: 통합 서버
141: 정보 수집 모듈
142: 영상 분석 모듈
143: 예측 분석 모듈
144: 빅데이터 분석 모듈
150: 관제 장치

Claims (13)

  1. 도로에 설치된 히팅 케이블(Heating cable)에 전력을 공급하여 노면의 온도를 높이는 동작을 수행하는 스노우 멜팅 장치;
    상기 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 주변 상황에 대한 환경 데이터를 센싱하는 복합형 센서 장치;
    상기 복합형 센서 장치에서 센싱된 환경 데이터를 수집하고, 상기 수집된 환경데이터를 중계하는 게이트웨이;
    빅데이터를 기반으로 상기 중계된 환경 데이터를 이용하여 기상 상태를 강설로 판정하거나 도로 상태의 결빙을 예측하는 통합 서버; 및
    상기 통합 서버의 제어 및 관리를 수행하는 관제 장치; 를 포함하고,
    상기 게이트웨이는 상기 기상 상태가 강설로 판정되거나 도로 상태의 결빙이 예측되면 상기 스노우 멜팅 장치를 제어하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복합형 센서 장치는,
    기상 센서, 온도 센서, 습도 센서, 이미지 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 게이트웨이는,
    동작 조건 충족 여부 또는 상기 도로의 결빙 여부에 따라 상기 스노우 멜팅 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 통합 서버는,
    상기 게이트웨이로부터 환경 데이터를 수집하는 정보 수집 모듈;
    상기 수집된 환경데이터로부터 상기 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 영상을 추출하고, 상기 추출된 영상을 통하여 강설 여부를 분석하는 지능형 영상 분석 모듈; 및
    상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터를 이용하여 도로의 결빙을 예측하는 예측 분석 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 지능형 영상 분석 모듈은,
    상기 추출된 영상을 분석하여 강설 여부를 확률로 결정하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 예측 분석 모듈은,
    상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터, 상기 영상 분석을 통한 강설 확률 및 유관 기관의 데이터를 이용하여 도로의 결빙 여부를 추론하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 관제 장치는,
    상기 게이트웨이를 통하여 상기 스노우 멜팅 장치의 동작 여부를 확인하고, 원격으로 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템.
  8. 스노우 멜팅 시스템에 의해 수행되는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 제어 방법에 있어서,
    스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 주변 상황에 대한 환경 데이터를 센싱하는 단계;
    상기 센싱된 환경 데이터를 수집하고, 상기 수집된 환경 데이터를 중계하는 단계;
    빅데이터를 기반으로 상기 중계된 환경 데이터를 이용하여 기상 상태를 강설로 판정하거나 도로 상태의 결빙을 예측하는 단계;
    상기 기상 상태가 강설로 판정되거나 도로 상태의 결빙이 예측되면 상기 스노우 멜팅 장치의 동작을 제어하는 단계; 를 포함하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    운영자가 상기 스노우 멜팅 장치를 원격으로 온/오프시키는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 기상 상태를 강설로 판정하거나 도로 상태의 결빙을 예측하는 단계는,
    게이트웨이로부터 환경 데이터를 수집하는 정보 수집 단계;
    상기 수집된 환경 데이터로부터 상기 스노우 멜팅 장치가 설치된 도로의 영상을 추출하고, 상기 추출된 영상을 통하여 강설 여부를 분석하는 지능형 영상 분석 단계; 및
    상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터를 이용하여 도로의 결빙을 예측하는 예측 분석 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 지능형 영상 분석 단계는,
    상기 추출된 영상을 분석하여 강설 여부를 확률로 결정하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 예측 분석 단계는,
    상기 빅데이터를 기반으로 상기 수집된 환경 데이터, 상기 영상 분석을 통한 강설 확률 및 유관 기관의 데이터를 이용하여 도로의 결빙 여부를 추론하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 스노우 멜팅 장치를 동작을 제어하는 단계는,
    동작 조건에 따라 또는 상기 예측된 도로의 결빙 여부에 따라 상기 스노우 멜팅 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템의 제어방법.
KR1020170126797A 2017-09-29 2017-09-29 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법 KR20190037456A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126797A KR20190037456A (ko) 2017-09-29 2017-09-29 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126797A KR20190037456A (ko) 2017-09-29 2017-09-29 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190037456A true KR20190037456A (ko) 2019-04-08

Family

ID=66164602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170126797A KR20190037456A (ko) 2017-09-29 2017-09-29 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190037456A (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102231158B1 (ko) * 2020-04-07 2021-03-23 주식회사 주성 탄소유도발열체를 이용한 도로 융설시스템
KR102278673B1 (ko) * 2021-05-07 2021-07-19 (주)혜성씨앤이 히팅케이블 고정 장치 및 이를 이용한 스노우 멜팅 시스템
KR102305720B1 (ko) * 2021-07-09 2021-09-28 주식회사 오르비스 도로 살얼음 대응 시스템
KR102305730B1 (ko) * 2021-07-09 2021-09-30 주식회사 오르비스 Cps 기반의 도로살얼음 관리시스템
KR20220030610A (ko) * 2020-09-03 2022-03-11 한국도로공사 화물차용 도로정보 및 교통안전정보 제공 시스템 및 방법
KR102372904B1 (ko) * 2021-10-13 2022-03-11 (주)우신이앤씨 스노우 멜팅 시스템
KR102442865B1 (ko) * 2021-11-10 2022-09-14 재단법인 서울특별시 서울기술연구원 IoT(internet of things) 및 인공 지능(artificial intelligence, AI)을 이용한 제설 작업 관리 시스템
KR102562364B1 (ko) * 2022-07-27 2023-08-02 (주)태한이앤씨 Aiot를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101662507B1 (ko) 2016-03-14 2016-10-14 주식회사 베스텍 데이터 변환을 이용한 IoT 기반의 원격 자동제어 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101662507B1 (ko) 2016-03-14 2016-10-14 주식회사 베스텍 데이터 변환을 이용한 IoT 기반의 원격 자동제어 시스템

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102231158B1 (ko) * 2020-04-07 2021-03-23 주식회사 주성 탄소유도발열체를 이용한 도로 융설시스템
KR20220030610A (ko) * 2020-09-03 2022-03-11 한국도로공사 화물차용 도로정보 및 교통안전정보 제공 시스템 및 방법
KR102278673B1 (ko) * 2021-05-07 2021-07-19 (주)혜성씨앤이 히팅케이블 고정 장치 및 이를 이용한 스노우 멜팅 시스템
KR102305720B1 (ko) * 2021-07-09 2021-09-28 주식회사 오르비스 도로 살얼음 대응 시스템
KR102305730B1 (ko) * 2021-07-09 2021-09-30 주식회사 오르비스 Cps 기반의 도로살얼음 관리시스템
KR102372904B1 (ko) * 2021-10-13 2022-03-11 (주)우신이앤씨 스노우 멜팅 시스템
KR102442865B1 (ko) * 2021-11-10 2022-09-14 재단법인 서울특별시 서울기술연구원 IoT(internet of things) 및 인공 지능(artificial intelligence, AI)을 이용한 제설 작업 관리 시스템
KR102562364B1 (ko) * 2022-07-27 2023-08-02 (주)태한이앤씨 Aiot를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190037456A (ko) 사물인터넷 및 빅데이터 기반의 스노우 멜팅 시스템 및 그 제어 방법
KR101041022B1 (ko) 운전자를 위한 도로 결빙 예보 관리 시스템 및 방법
KR101898577B1 (ko) 도로 상태 예측 시스템 및 도로 상태 예측 방법
CN104442711A (zh) 自主车辆车窗清洁系统及其可读介质
CN104786964A (zh) 自主车辆降水检测
CN105208132A (zh) 智能终端云管理系统
CN110820615A (zh) 一种应用于光伏路面段的智能化冰雪气象预警系统及方法
US20220042819A1 (en) Method and device for predicting a weather condition on a road network
GB2546134A (en) Vehicle window management
CN105306560A (zh) 分布式终端实施动态管理平台
US20200149919A1 (en) Environmental state estimation device, method for environmental state estimation, and environmental state estimation program
US20230216445A1 (en) Solar panel performance modeling and monitoring
CN105227365A (zh) 基于安卓平台的物联网终端管控系统
JP2972173B2 (ja) 路面の凍結防止方法および路面情報移動収集システム並びに路面凍結防止装置
KR101750939B1 (ko) 주행차량을 이용한 기상상태-기반 노면상태 예측 시스템 및 예측 방법
US11400957B2 (en) Control device and control method of vehicle environment data transmission
KR101805843B1 (ko) 전원제어장치를 이용한 원격 수문 계장 제어 시스템
KR101788219B1 (ko) 차량을 이용한 기상 정보 수집 시스템 및 방법
KR101409222B1 (ko) 노면상태 정보제공 시스템
CN108473141B (zh) 用于确定机动车的续航里程的方法和机动车
KR101802612B1 (ko) 이동형 로봇의 모니터링시스템
JP2010071019A (ja) 融雪器制御システム及び方法
WO2020202356A1 (ja) 情報提供装置、情報共有システム、プログラムおよび情報提供方法
JP6357837B2 (ja) 無線通信装置、無線通信ネットワークシステム、情報処理方法、および情報処理プログラム
US11631150B1 (en) Precipitation removal analytics

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application