KR20190081323A - 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산현장의 각종 센서 데이터를 처리하기 위해 상용 클라우드 기방의 데이터 시스템을 이용할 결우 경제성과 효율성 및 보안성을 높이기 위한 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 포그와 클라우드로 구성되어 있는 생산관리 시스템에 있어서, 생산설비는 상기 포그와 데이터 연결되어 제어되는 것을 특징으로 하되, 상기 포그는 상기 생산설비로부터 일정 주기별로 송신되는 데이터 혹은 이벤트 발생시 송신되는 데이터가 수신되되, 일정 주기별로 송신되는 데이터는 그 주기가 0.3초 또는 1초인 것을 기술적 요지로 한다.

Description

포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법{FOGCLOUD interworking data transmission method}

본 발명은 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산현장의 각종 센서 데이터를 처리하기 위해 상용 클라우드 기방의 데이터 시스템을 이용할 결우 경제성과 효율성 및 보안성을 높이기 위한 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

제조업에서는 생산성, 원가, 기술, 품질을 지속적으료 개선하고 발전시키기 위해서 기본적으로 생산현장의 상황을 정확하게 파악할 수 있어야 한다.

그러나, 대규모의 생산현장에서 모든 생산현장의 상황을 파악하는 것이 매우 어렵고, 실제로 그러한 생산현장의 모든 상황에 대한 데이터가 수집된다고 하여도, 이를 하나의 서버에서 모두 처리하는데서 오는 딜레이나 오류의 발생 가능성이 높다.

또한, 모든 데이터가 의미를 가지는 것이 아닌 노이즈에 불과한데도, 그러한 데이터의 노이즈 해당여부의 판단이 하나의 서버에서 판단되어 더욱 과한 부하가 가해지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 정보의 처리나 저장, 분석 등을 행하는 것은 클라우드라고 불리우는 메인서버에서 실시하고, 클라우드의 하부에는 클라우드와 연동하도록 연결되어 있는 소규모의 클라우드, 이른바 포그라고 불리우는 방식으로 노이즈나 긴급한 데이터의 처리를 신속하게 수행하는 포그 클라우드 방식이 고안되었다.

이러한 포그 클라우드 방식에서는 각 포그가 실제 데이터를 생성하는 각 장비로부터 어떠한 정보를 어느 시점에 구하는지가 중요한 바 이에 대해 생산현장 상황에 맞는 방법이 필요하다.

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본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 포그 클라우드가 연동되어 클라우드에서 필요로 하는 정보의 전달 주기 및 정보의 종류를 설정하여 생산현장의 상황에 맞는 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법은 포그와 클라우드로 구성되어 있는 생산관리 시스템에 있어서, 생산설비는 상기 포그와 데이터 연결되어 제어되는 것을 특징으로 하되, 상기 포그는 상기 생산설비로부터 일정 주기별로 송신되는 데이터 혹은 이벤트 발생시 송신되는 데이터가 수신되되, 일정 주기별로 송신되는 데이터는 그 주기가 0.3초 또는 1초인 것을 기술적 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

클라우드에서 처리가 필요한 정보와, 포그에서 처리가 가능한 정보를 구분하여 요청하는 시스템의 개발에 의하여 클라우드에 가해질 수 있는 부하를 포그로 분산시킴으로써, 더욱 신속하고 오류의 발생이 적은 분석이 가능하게 된다.

각 데이터에 대한 정보의 수신 주기가 개별적으로 설정되어 있음으로써, 포그나 클라우드로 수신되는 정보의 종류에 대한 파악이 용이하여, 정보분석의 오류 가능성이 현저하게 줄어든다.

생산에 필요한 정보를 가공 혹은 저장하는 역할에만 클라우드를 이용하고, 클라우드로부터 전송된 정보를 이용하여 각 생산설비에 생산이 수행되도록 하는 명령을 수행하는 포그가 별도로 구비됨으로써 생산 시스템을 운영할 수 있게된다.

궁극적으로는, 각 생산설비의 상태 및 명령에 대한 응답속도가 딜레이없이 빠르게 이루어질 수 있어 생산설비의 가동효율이 향상될 수 있게 되고, 이는 결국 생산효율이 높아지는 결과로 이어짐으로써, 생산에 필요한 인력 및 그에 소요되는 자원의 투입을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포그의 데이터 요청 주기를 나타낸 표이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법의 전체 구성도 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포그의 데이터 요청 주기를 나타낸 표이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법는 도 1에 도시된 바와 같이 포그(100), 클라우드(200) 및 생산설비(300)로 구성된다.

먼저, 상기 포그(100)를 살펴본다.

포그(100)는 후술할 클라우드(200)의 하부에 속하는 일종의 소규모 클라우드에 해당하는 것으로써, 엄청난 양의 데이터가 발생되는 상황에 대처하기 위하여 개발된 시스템이다.

포그(100)는 중요한 데이터만을 선별하여 전송할 수 있도록 해줘 불필요하게 데이터가 클라우드(200)까지 오고가는 소모전을 대폭 줄여줄 수 있다.

모든 데이터를 멀리 떨어져 있는 클라우드(200)로 보내는 대신 데이터가 생성되는 네트워크 말단에 있는 기기 또는 센서에서 직접 데이터를 분석하고 활용 가능한 정보로 전환해줄 수 있는 기능을 할 수 있다.

상세하게는, 포그(100)는 후술할 생산설비(300)로부터 송신되는 데이터를 수신하여, 분석이나 저장, 처리가 필요한 데이터는 후술할 클라우드(200)로 송신하고, 포그(100)에서 처리가 가능한 데이터는 자체적으로 신속하게 처리하여 생산설비(300)로 송신할 수 있다.

또한, 클라우드(200)에서 생산설비(300)로 송신되어야할 데이터는 포그(100)를 통해 이동됨으로써, 1차적으로 클라우드(200)에서 송신되는 데이터를 정확한 생산설비(300)에 적용이 가능하도록 분류화하여 송신할수 있다.

포그(100)는 생산설비(300)로부터 데이터의 송수신을 요청할 수 있다. 상세하게는, 생산설비(300)의 작업상태나 비정상상태에 대한 정보에 대한 데이터를, 생산설비(300)가 포그(100)에 송신할 수 있도록 데이터 요청 신호를 주기적으로 보내고, 생산설비(300)는 이러한 신호명령에 따라 요청된 데이터를 포그(100)로 송신할 수 있다.

이러한 데이터 송신요청 신호는 주기적으로 보내지되, 데이터의 필요성 여부에 따라 요청주기를 다르게 할 수 있다.

상세하게는, 요청주기를 1초 또는 0.3초로 구분하여 요청하되, 도 2에 도시된 바와 같이 데이터의 종류를 구분하여 신호요청을 할 수 있다. 데이터의 중요도가 높은 PGMDATA, TOOLINFODATA, USERALARMDATA, OFFSETDATA는 0.3초마다 포그(100)에서 데이터 송신 요청신호를 보내고, 데이터의 중요도가 상대적으로 낮은 REALDATA, DEGREEREALDATA, PLCDATA, CURRENTDATA는 1초마다 포그(100)에서 데이터 송신 요청힌호를 보낼 수 있다.

데이터 송신 신호요청을 상술한 바와 같이, 일정한 주기로 요청할 수 있는 것과 더불어서 일부 데이터는 비주기적으로 사용자에 의한 이벤트가 발생시 요청될 수 있다. 예를 들면, CUSTOMDATA, DOWNLOADDATA, UPLOADDATA, FILELIST는 사용자에 의하여 이벤트가 발생하면 데이터 송신 요청이 발생할 수 있다.

다음으로, 상기 클라우드(200)를 살펴본다.

클라우드(200)는 정보처리를 자신의 컴퓨터가 아닌 데이터 연결된 다른 컴퓨터 혹은 서버에서 처리하는 기술을 말하는 것으로써, 자신의 컴퓨터의 데이터를 외부의 별개의 서버에 저장, 분석, 처리하는 과정을 거쳐, 불측의 데이터 손상의 위험을 방지할 수 있다.

또한, 일반적으로 서버는 대용량으로 구성되어 있으므로, 다수의 데이터 처리가 가능하여, 기능적, 물리적으로 구분되어 있는 하부 컴퓨터 혹은 장비들의 데이터를 통합적으로 처리하여, 전체적인 생산관리가 가능하게 할 수 있다.

상세하게는, 클라우드(200)의 하부에 존재하는 포그(100)에서부터 송신되는 정보를 수신받아 이를 저장, 처리 및 분석을 수행하고, 포그(100)에 해당 결과를 송신할 수 있다. 특히 생산현장과 연계된 포그(100)의 경우에는, 생산현장의 각종 생산설비(300)의 가동여부 및 작업방법 등의 명령을 송신할 수 있어 해당 생산설비(300)를 제어하는 기능을 할 수 있다.

다음으로, 상기 생산설비(300)를 살펴본다.

생산설비(300)는 일반적으로 생산현장에서 사용되는 장비 전반에 대한 것으로써, 본 발명에서는 포그(100)와 클라우드(200)로부터 데이터를 송수신할 수 있고, 작업명령 정보에 의하여 그 제어가 가능하여야 하므로, 로봇이나 수치제어 공작기계가 이에 해당할 수 있다.

생산설비(300)는 상술한 바와 같이, 포그(100)와 클라우드(200)로부터 수신되는 작업명령 정보에 따라 작업이 수행될 수 있다.

생산설비(300)는 포그(100)와 클라우드(200)로부터 수동적으로 데이터를 수신하는 것만이 아니라, 작업진행정도에 따른 작업결과 정보를 포그(100)와 포그(100)를 통하여 클라우드(200)로 송신할 수 있다.

또한, 생산설비(300)는 작업진행 중 발생하는 돌발상황, 예를 들면 고장의 발생이나 작업중 오류의 발생과 같은 비정상적 상황의 발생시 알람데이터를 송신할 수 있다.

마지막으로, 상기 포그(100)와 클라우드(200) 및 생산설비(300)의 작용과정을 살펴본다.

클라우드(200)는 생산설비(300) 제어 및 관리를 위해 필요한 정보가 가공 또는 저장되어 있으므로, 작업의 시작시 각 생산설비(300)의 작업내용이 포함된 명령과 작업시작 명령을 생성하게 된다.

이러한 명령은 각 생산설비(300)와 데이터 연결된 포그(100)로 이동하게 되고, 포그(100)는 수신된 작업명령 정보를 각 생산설비(300)로 송신한다.

포그(100)는 개별로 데이터 연결된 생산설비(300)에 해당 작업명령 데이터를 업로드하고, 작업시작 명령이 수신됨으로써 작업을 시작하게 된다.

작업 중에는, 각 생산설비(300)는 작업결과 데이터나 고장발생 또는 작업오류 발생 등의 데이터를 포그(100)로 송신하게 된다.

상술한 바와 같이, 포그(100)는 수신된 정보 중 작업결과 데이터와 같은 일반적이고 연산에 의한 분석이 필요한 정보는 클라우드(200)로 송신하고, 긴급을 요하는 고장발생과 같은 정보의 수신시에는 바로 해당 생산설비(300)에 긴급정지 명령을 송신하여 긴급정지가 되도록 할 수 있다.

클라우드(200)는 수신된 작업결과 데이터를 분석하여, 작업의 종료시점을 결정하여 작업종료 명령을 포그(100)에 송신하고, 포그(100)는 작업종료 명령을 수신하여 해당 생산설비(300)로 송신하여 작업이 종료되도록 할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100: 포그
200: 클라우드
300: 생산설비

Claims (5)

1. 포그와 클라우드로 구성되어 있는 생산관리 시스템에 있어서,
   생산설비는 상기 포그와 데이터 연결되어 제어되는 것을 특징으로 하는 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 포그는 상기 생산설비로부터 일정 주기별로 송신되는 데이터가 수신되는 것을 특징으로 하는 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 포그에 수신되는 데이터는 수신주기가 상이한 것을 특징으로 하는 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 수신주기는 0.3초 또는 1초인 것을 특징으로 하는 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상시 포그는 상기 생산설비로부터 이벤트 발생시에만 송신되는 데이터가 수신되는 것을 특징으로 하는 포그 클라우드 연동 데이터 전송 방법.

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