KR20210083821A - 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전력 데이터를 위한 데이터 전송처리 시스템은, 소정 주기로 생성된 데이터들을 하기 관리 플랫폼으로 전송하되, 각 생성된 데이터를 기설정된 임계 범위에 속하는지 확인하고, 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 데이터 생성 장치; 및 상기 데이터 생성 장치로부터 전송되는 데이터들을 수집하되, 보관하고 있는 순서에 따른 식별 정보를 이용하여, 특정 주기에 대하여 전송된 데이터들 각각을 식별하는 관리 플랫폼을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 데이터 생성 장치는, 전력설비에 설치되어 상기 전력설비에 대한 검측 데이터를 수집하는 IOT 센서를 포함할 수 있다.

Description

데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법{DATA TRANSFER-PROCESSING SYSTEM AND DATA TRANSFER METHOD}

본 발명은 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 특히, 무선 IOT 네트워크 상에서 주로 숫자로 구성되며 1일 데이터 생산 및 파생이 방대하게 이루어지는 전력 데이터의 전송 효율성을 향상시킨 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

인터넷은 다양한 서비스를 수용하고 불특정 다수가 사용하는 환경 특성으로 인해 큰 대역폭, 즉 고속의 통신환경을 필요로 하는 반면, 사물인터넷 환경이라고 불리우는 머신타입의 사물인터넷(Internet of Things) 환경은 대역폭이 아닌 다수의 단말이 서로 안정적으로 통신을 할 수 있는 환경제공을 특징으로 하고 있다.

전력망 관리 분야에서 머신타입 환경의 대표시스템으로는 설비를 원격 감시하고 다양한 정보를 주기적으로 수집하는 자동화 시스템을 언급할 수 있으며, 구체적으로는 배전자동화 및 원격검침 시스템이 있다. 배전자동화의 경우 수집되는 정보는 주기성의 상태정보와 사고발생 등의 상황을 알려주기 위한 이벤트 정보로 구분된다.

여기서, 주기성의 상태정보는 상전류, 설비의 주변상태를 확인하기 위한 열림, 닫힘, 잠금, 풀림 등의 상태를 나타내는 값(Binary Input), 전력품질을 측정하기 위한 전류, 전압 상태 값(Analog Input), 제어하기 위한 값(Binary Output), 장치의 동작횟수, FI 경험 횟수 등 어떤 상태의 횟수를 나타내는 값(Counter), 연속적인 값으로 최소동작전류, 파라미터 설정, 커브 설정 등의 상태를 설정하기 위해 보내는 값(Analog Output)등으로 구분되며, 상기 정보는 각 정보의 특성에 따라 전송되는 정보량이 고정되어 있으며, 더 나아가 일정 주기에 의해 정보를 전송하는 형태로 운영하고 있다.

특히, 전력 IoT 데이터는 다른 산업의 데이터들과 비교하여 2배 이상 빠른 속도로 생산 및 파생될 뿐만 아니라 생성주기가 짧은 특성을 갖기 때문에 이를 그대로 관리서버 또는 관리 플랫폼으로 전송하는 경우, 네트워크 부하 현상이 발생할 뿐만 아니라 데이터저장의 효율성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

즉 전력 데이터를 활용한 전력관리 시스템에 있어서, 방대한 양의 전력 데이터의 전송효율성을 높이기 위한 기술 및 방법은 해당 서비스의 품질과 직결될 수 있는 문제이나, 아직까지 전력 IoT데이터의 전송효율성을 높이기 위한 기술 및 방법에 대한 연구가 저조한 상황이다.

국내공개특허 제10-2017-0049387호(발명의 명칭 : 딥러닝을 이용한 소비전력 기반 가전기기 분류장치 및 방법)에는 딥러닝을 적용하여 수용가에서 수집되는 전력 데이터를 분석하여 사용 중인 가전기기를 효율적으로 분류할 수 있도록 한 딥러닝을 이용한 소비전력 기반 가전기기 분류 장치 및 방법이 개시되어 있다.

그러나 종래기술에는 수집된 전력 데이터를 외부 서버로 송출할 때, 데이터 전송량을 절감시키기 위한 프로토콜 및 전송방법에 대한 기술이 도면, 발명의 설명 및 청구 항들 어디에도 전혀 제시되지 못하고 있고, 이에 따라 생산량이 방대한 전력 데이터의 특성을 감안할 때, 이를 그대로 외부로 송출하는 경우, 네트워크 부하가 과도하게 증가할 뿐만 아니라 데이터 저장의 효율성이 매우 떨어지는 문제점을 갖는 것이다.

특히, 종래의 통신 프로토콜은 전력 데이터의 특성을 전혀 감안하지 않은 것이기 때문에 종래의 통신 프로토콜에 따른 데이터 패킷을 이용하여 데이터 전송이 이루어질 경우, 데이터 전송량을 절감시키지 못하는 구조적 한계를 갖게 된다.

다시 말하면, 전력 데이터는 모두 숫자로 측정되는 특성을 가지나, 종래기술은 숫자로 이루어지는 전력 데이터의 특성을 감안하지 않은 공지된 프로토콜 방식으로 수집된 전력 데이터를 외부로 전송하도록 구성되었기 때문에 데이터 전송량이 과도하게 증가하여 네트워크 부하를 증가시키는 단점을 갖는다.

이와 같이 1일 데이터 생산 및 파생이 방대하게 이루어지는 전력 데이터의 특성을 감안할 때, 종래와는 다른 통신 프로토콜을 연구하여 데이터 패킷의 구성을 변경하거나 또는 수집된 전력 데이터들 중 유효한 데이터만을 별도로 추출하는 전송방법을 통해 데이터 전송량을 절감시키기 위한 노력이 시급한 상황이나, 종래기술에는 이러한 기술 및 방법이 전혀 제시되지 못하고 있기 때문에 실전에 설치될 경우, 과도한 데이터 전송량으로 인해 서비스 품질 저하, 장애 및 오류가 빈번하게 발생하게 된다.

대한민국 공개공보 제10-2017-0049387호

본 발명은 IOT 센서 네트워크에서 전력 데이터의 전송 효율성을 향상시킨 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법을 제안하고자 한다.

구체적으로, 본 발명은 주로 숫자로 구성되며 1일 데이터 생산 및 파생이 방대하게 이루어지는 전력 데이터의 특성에 적합한 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법을 제안하고자 한다.

보다 구체적인 관점에서, 본 발명은 숫자를 전송하기에 적합하도록 포맷이 정의된 프로토콜 방식을 적용함으로써 종래 타 프로토콜(예: Syslog Data 프로토콜(IETF의 RFC 5424-The Syslog Protocol))과 비교할 때, IoT 센서로부터 분석 플랫폼으로 전송되는 데이터 전송량을 절감시켜 전송 효율성을 극대화시킬 수 있는 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법을 제안하고자 한다.

보다 구체적인 관점에서, 본 발명은 IoT 센서가 측정된 전력 데이터를, 기설정된 초기 기준값과 비교하여 초기 기준값과 임계 범위 이내일때, 해당 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼으로 전송하지 않되, 전력 데이터 관리 플랫폼이 주기(T) 동안 전력 데이터를 송신하지 않은 IoT 센서가 검출되는 경우 해당 IoT 센서의 기준값을 전력 데이터로 대체함으로써 네트워크 부하를 최소화시킬 수 있는 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법을 제안하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 데이터 전송처리 시스템은, 소정 주기로 생성된 데이터들을 하기 관리 플랫폼으로 전송하되, 각 생성된 데이터를 기설정된 임계 범위에 속하는지 확인하고, 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 데이터 생성 장치; 및 상기 데이터 생성 장치로부터 전송되는 데이터들을 수집하되, 보관하고 있는 순서에 따른 식별 정보를 이용하여, 특정 주기에 대하여 전송된 데이터들 각각을 식별하는 관리 플랫폼을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 데이터 생성 장치는, 전력설비에 설치되어 상기 전력설비에 대한 검측 데이터를 수집하는 IOT 센서를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 데이터 생성 장치는, 기설정된 감지대상을 측정하는 측정 모듈; 상기 측정 모듈에 의해 검출된 데이터를 기설정된 기준값과 비교하며, 검출된 데이터가 상기 기준값 대비 상기 임계 범위에 포함하는지 비교하는 비교 모듈; 상기 비교 모듈에 의해 검출된 데이터가 상기 임계 범위에 포함되지 않을 때, 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 것으로 판별하고, 상기 비교 모듈에 의해 검출된 데이터가 상기 임계 범위에 포함될 때, 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼으로 전송하지 않는 것으로 판별하는 판별 모듈; 및 상기 판별 모듈이 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 것으로 판별한 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 데이터 생성 장치는, 4바이트의 널(Null) 데이터와, 4바이트의 타임스탬프(Times stamp)와, 2바이트의 장치식별ID와, 8바이트의 장치명과, 상기 소정 주기 동안 생성된 데이터들 중 임계 범위를 벗어나는 유효 데이터를 표시하는 24비트의 유효항목표시를 포함하는 헤더; 및 상기 각 유효 데이터가 상기 기준값에 대한 차이값으로 4바이트의 크기로 저장되는 바디를 포함하는 프로토콜 패킷을 작성하여, 상기 관리 플랫폼으로 전송할 수 있다.

여기서, 상기 관리 플랫폼은, 상기 유효항목표시를 적용하여 상기 바디에 저장된 각 유효 데이터의 순서를 확인하고, 상기 확인된 순서에 상기 순서에 따른 식별 정보를 적용하여, 각 유효 데이터를 식별할 수 있다.

여기서, 상기 데이터 생성 장치는, 기설정된 설정회수 동안 검출된 데이터들의 차이 값이 모두 상기 임계 범위 이내일 때, 검출된 데이터들의 평균값으로 상기 기준값을 재설정하는 설정 모듈을 더 포함하고, 상기 통신 모듈은, 상기 재설정된 상기 기준값을 상기 관리 플랫폼으로 전송할 수 있다.

여기서, 상기 관리 플랫폼은, 상기 데이터 생성 장치들로부터 데이터를 수신 받는 통신 인터페이스; 상기 데이터 생성 장치들 각각의 상기 기준값 및 임계 범위 정보들과, 수집된 데이터, 분석된 데이터가 저장되는 저장부; 및 상기 데이터 생성 장치들 중 데이터를 전송하지 않은 것이 검출될 때, 해당 데이터 생성 장치의 기준값으로 대체하는 데이터 추출/파싱부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 데이터 전송 방법은, 다수의 데이터 생성 장치들과 관리 플랫폼의 데이터 전송 방법으로서, 상기 관리 플랫폼에서 상기 각 데이터 생성 장치를 식별하고, 데이터 전송 시간(주기)를 설정하는 단계; 상기 각 데이터 생성 장치에 대한 일상 상태에서의 데이터로서 기준값, 및 일상 상태의 값으로 간주되는 데이터 범위로서 임계 범위를 설정하는 단계; 및 상기 각 데이터 생성 장치에서 생성된 데이터들을 상기설정된 전송 시간에 상기 관리 플랫폼으로 전송하되, 각 생성된 데이터를 상기 임계 범위에 속하는지 확인하여, 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 각 데이터 생성 장치로부터 전송될 데이터들에 대한 순서에 따른 식별을 정의하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 관리 플랫폼에서, 상기 데이터 생성 장치로부터 전송받은 데이터들에 대하여, 해당 데이터 생성 장치에 대하여 정의된 상기 순서에 따른 식별을 적용하여 각 데이터를 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 단계에서는, 상기 데이터 생성 장치에서, 전송 시간과 해당 데이터 생성 장치의 식별 정보 및 상기 기준값과의 차이값들을 기재한 프로토콜 패킷을 작성하여, 상기 관리 플랫폼으로 전송할 수 있다.

여기서, 상기 프로토콜 패킷은, 4바이트의 널(Null) 데이터와, 4바이트의 타임스탬프(Times stamp)와, 2바이트의 장치식별ID와, 8바이트의 장치명과, 상기 소정 주기 동안 생성된 데이터들 중 임계 범위를 벗어나는 유효 데이터를 표시하는 24비트의 유효항목표시를 포함하는 헤더; 및 상기 각 유효 데이터가 4바이트의 크기로 저장되는 바디를 포함할 수 있다.

상술한 구성의 본 발명의 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법을 실시하면, IOT 센서 네트워크에서 전력 데이터의 전송 효율성을 향상시키는 이점이 있다.

본 발명의 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법은, 숫자를 전송하기에 적합하도록 포맷이 정의된 프로토콜 방식을 적용함으로써 IoT 센서로부터 분석 플랫폼으로 전송되는 데이터 전송량을 절감하는 이점이 있다.

본 발명의 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법은, IoT 센서가 측정된 전력 데이터를, 기설정된 초기 기준값과 비교하여 초기 기준값과 임계 범위 이내일때, 해당 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼으로 전송하지 않되, 전력 데이터 관리 플랫폼이 주기(T) 동안 전력 데이터를 송신하지 않은 IoT 센서가 검출되는 경우 해당 IoT 센서의 기준값을 전력 데이터로 대체함으로써 네트워크 부하를 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 데이터 전송처리 시스템 및 데이터 전송 방법은, IoT 센서가 기설정된 설정회수 동안 측정된 전력 데이터들이 초기 기준값의 근사 범위를 벗어나면서, 전력 데이터들의 차이 값이 모두 임계 범위 이내일 때, 초기 기준값을 전력 데이터들의 평균값으로 재설정함으로써 네트워크 부하를 더욱 효율적으로 낮출 수 있는 이점이 있다.

도 1은 상기 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템을 전력 IoT 센서 네트워크에 적용한 실시예를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템을 구성하는 데이터 생성 장치로서 도 1의 IoT 센서의 세부 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 1의 IoT 센서와 전력 데이터 관리 플랫폼의 패킷 전송 관계를 프로그래밍 언어로 예시한 개념도.
도 4는 본 발명이 제안하는 프로토콜과 비교하기 위해 제시된 종래 기술에 의한 IoT 통신 프로토콜을 도시한 패킷 구성도.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템에서 최적으로 사용될 수 있는 통신 프로토콜을 도시한 패킷 구성도.
도 6a 및 6b는 다수의 유효항목들의 각 전력 데이터를 식별하기 위한 식별 테이블(식별 table) 및 관련된 유효항목표시(Validate Items)의 일 례를 도시한 데이터 프레임.
도 7은 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템을 구성하는 관리 플랫폼의 일 실시예의 세부 구성을 나타낸 블록도.
도 8은 도 7의 관리 플랫폼을 구성하는 데이터추출 및 파싱부를 나타내는 블록도.
도 9는 도 8의 데이터추출 및 파싱부의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 10 a는 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템에서 수행될 수 있는 데이터 전송 방법을 도시한 흐름도.
도 10b는 도 10a의 데이터 전송 방법에서 표현이 생략된 기준값 재설정하는 과정을 보다 구체적으로 나타낸 흐름도.
도 11a는 도 4의 종래 통신 프로토콜 및 데이터 전송방식이 적용될 때, 데이터 전송효율을 나타내는 예시도.
도 11b는 본 발명의 통신 프로토콜 및 데이터 전송방식이 적용될 때, 데이터 전송효율을 나타내는 예시도.
도 12는 측정값의 변동범위가 크지 않은 태양광 데이터의 경우 본 발명의 데이터 전송효율을 나타내는 예시도.

본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명에서는 다수의 데이터 생성 장치들에서 생성되는 데이터를 처리하는 환경의 에지(Edge) 단에서 데이터를 수집하고 제각기 다른 데이터 형태를 인지하여 효율적인 처리 방안을 구비한 데이터 전송처리 시스템을 제안한다.

본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템은, 소정 주기로 생성된 데이터들을 하기 관리 플랫폼으로 전송하되, 각 생성된 데이터를 기설정된 임계 범위에 속하는지 확인하고, 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 데이터 생성 장치; 및 상기 데이터 생성 장치로부터 전송되는 데이터들을 수집하되, 보관하고 있는 순서에 따른 식별 정보를 이용하여, 특정 주기에 대하여 전송된 데이터들 각각을 식별하는 관리 플랫폼을 포함할 수 있다.

상기 데이터 전송처리 시스템은 특히, 전력 분야에서 각 설비에 설치된 센서들의 센싱 데이터들을 IoT 방식으로 수집하는 용도로 적합하다.

도 1은 상기 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템을 전력 IoT 센서 네트워크에 적용한 실시예를 나타내는 구성도이다.

도시한 데이터 전송처리 시스템(10)은, 전력 IoT센서(5)가 측정된 전력 데이터를 초기 기준값과 비교하여 큰 변동이 없는 경우 해당 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하지 않음으로써 방대한 양의 데이터 송수신으로 인한 네트워크 부하를 효과적으로 절감시키며, IoT센서(5)들에서 측정되는 전력 데이터가 모두 숫자로 이루어지는 특성을 감안하여 설계된 프로토콜(이하 전력프로토콜이라고 함)을 이용하여 전력 IoT센서(5)들이 측정된 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하도록 구성됨으로써 데이터 전송의 효율성을 높일 수 있다.

또한, 도시한 데이터 전송처리 시스템(10)은, 전력을 생산하되 각 구성수단의 상태를 측정하는 IoT 센서(5)들이 설치되는 발전설비(4-1), ... ,(4-N)들과, IoT 센서(5)들로부터 전송받은 측정값들인 전력 데이터를 분석하는 전력 데이터 관리 플랫폼(3)과, 전력 데이터 관리 플랫폼(3)에 접속하여 데이터를 요청하며 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로부터 요청데이터에 대응되는 결과데이터를 모니터에 전시하는 사용자단말기(9)와, 연결대상(3, 5, 9)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(1)으로 이루어질 수 있다.

상기 통신망(1)은 IoT 센서(5)들, 사용자단말기(9) 및 전력 데이터 관리 플랫폼(3) 사이의 데이터통신을 지원하며, 상세하게로는 광역통신망(WAN), 이동통신망, 유선통신망, LTE 등으로 구성될 수 있다.

상기 발전설비(4-1), ..., (4-N)들은 발전소, 변전소, 마이크로 그리드 등과 같이 전력을 생산하는 설비시스템일 수 있다. 또한 상기 발전설비(4-1), ..., (4-N)들에는 각종 전력 데이터를 측정하기 위한 복수개의 IoT 센서(5)들이 설치될 수 있다.

상기 IoT 센서(5)들은 발전설비(4)에 설치되어 기설정된 대상을 측정한다. 예를 들어, IoT 센서(5)들은 위치확인센서, 물리센서, 환경감지센서, 품질감지센서, 화재감시센서 등으로 이루어질 수 있으며, 해당 발전설비의 운영에 관련된 상태를 감지하기 위한 다양한 물리적/화학적 센서로 구성될 수 있다.

또한, 상기 IoT 센서(5)들 각각에는 감지대상의 특성에 따른 초기 기준값 및 임계 범위가 기설정되어 저장되며, 초기 기준값 및 임계 범위를 이용하여 수집된 전력 데이터를 분석하여 전력 데이터의 전송여부를 판단한다.

여기서, 상기 초기 기준값이란, 일상 상태에서 해당 감지대상에서 측정되는 통상의 값으로 정의되며, 임계 범위는 상기 초기 기준값으로부터 변동되지 않았다고 판단될 수 있는 소정의 변동범위(편차)로 정의될 수 있다. 이를 통해, 상기 IoT 센서(5)는 해당 발전설비(4)의 기설정된 감지대상을 측정하되, 측정된 전력 데이터의 송신이 의미가 있는지를 판단한 후 의미가 있다고 판단되는 경우에만, 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전력 데이터를 전송함으로써 네트워크 부하를 효과적으로 절감시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 IoT 센서(5)들에 의해 측정되는 전력 데이터는 모두 숫자로 이루어지는 특성을 갖는다. 이에 따라 본 발명에서는 전력 프로토콜을 적용시켜 전력 프로토콜에 따라IoT 센서(5)가 수집된 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하도록 하였고, 이러한 전력 프로토콜에 대한 상세 설명은 후술하겠다.

상기 IoT 센서(5)는 해당 발전설비(4)의 기설정된 감지대상을 측정하되, 측정된 전력 데이터를 전력 프로토콜에 따라 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하도록 구성됨으로써 데이터량을 절감시켜 네트워크 부하를 효과적으로 절감시킬 수 있게 된다.

상기 전력 데이터 관리 플랫폼(3)은 응용프로그램이 실행될 수 있는 기초를 이루는 운영체제(Operating system), 미들웨어(middleware), 프로세서 등 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다.

또한 전력 데이터 관리 플랫폼(3)은 IoT 센서(5)들로부터 전력 데이터를 전송받으며, 전송받은 전력 데이터를 하둡(Hadoop) 방식으로 분산 저장할 수 있다. 이때, 상기 전력 데이터 관리 플랫폼(3)에는 각 IoT센서(5)의 초기 기준값 및 임계 범위가 기설정되어 저장되며, 기설정된 주기(T) 마다 IoT센서(5)들로부터 데이터를 전송받았는지를 탐색하며, 만약 특정 IoT센서로부터 데이터를 전송받지 않는 경우, 해당 IoT센서의 전력 데이터가 초기 기준값 임계 범위에 포함된다고 판단하여 해당 IoT센서의 전력 데이터를 초기 기준값으로 결정할 수 있다.

상술한 바와 같이 각 IoT센서(5)가 기설정된 초기 기준값 및 임계 범위를 이용하여 측정된 전력 데이터의 전송여부를 판단하는 것에 대응하여, 상기 전력 데이터 관리 플랫폼(3)이 만약 특정 IoT센서(5)로부터 데이터 수신이 누락되는 경우, 기설정된 초기 기준값으로 전력 데이터를 대체함으로써 네트워크 부하를 현저히 절감시킬 수 있게 된다.

상기 사용자단말기(9)는 통신망(1)의 접속을 지원하여 전력 데이터 관리 플랫폼(3)의 형식에 맞게 인자를 제공하여 전력 데이터 관리 플랫폼(3)이 제공하는 서비스를 요청할 수 있는 디지털 단말기이며, 전력 데이터 관리 플랫폼(3)에 접속하여 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 데이터를 요청하며, 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로부터 전송받은 연산처리 데이터를 모니터에 디스플레이할 수 있다.

또한, 상기 사용자단말기(9)에는 웹 연동 프로그램(웹 브라우저, Netscape 등)이 설치되어 연동 프로그램을 통해 전력 데이터 관리 플랫폼(3)에 접속할 수 있다.

또한, 상기 사용자단말기(9)는 통신망(1)의 형태에 따라 유선통신 모듈 또는 무선통신 모듈을 구비하며, 상세하게로는 데스크톱 컴퓨터, 노트북, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 태블릿 PC 등으로 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템을 구성하는 데이터 생성 장치로서, 도 1에 도시한 IoT 센서의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3은 도 1의 IoT 센서와 전력 데이터 관리 플랫폼의 패킷 전송 관계를 프로그래밍 언어로 예시한 개념도이다.

도시한 IoT 센서(5)는, 주어진 작업 수행을 위한 연산 및 제어를 수행하는 제어모듈(51)과, 상기 관리 플랫폼(3)과 무선 데이터 통신 채널을 형성하는 통신 모듈(53), 주어진 작업 수행에 관련된 데이터들을 저장하는 메모리(55)를 포함할 수 있다.

본 발명의 사상을 구현하는 구성요소들을 중심으로 살펴보면, 데이터 생성 장치로서, 도시한 IoT 센서(5)는, 기설정된 감지대상을 측정하는 측정 모듈(511); 상기 측정 모듈(511)에 의해 검출된 데이터를 기설정된 기준값과 비교하며, 검출된 데이터가 상기 기준값 대비 상기 임계 범위에 포함하는지 비교하는 비교 모듈(513); 상기 비교 모듈(513)에 의해 검출된 데이터가 상기 임계 범위에 포함되지 않을 때, 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼(3)으로 전송하는 것으로 판별하고, 상기 비교 모듈(513)에 의해 검출된 데이터가 상기 임계 범위에 포함될 때, 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼(3)으로 전송하지 않는 것으로 판별하는 판별 모듈(515); 및 상기 판별 모듈(515)이 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 것으로 판별한 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼(3)으로 전송하는 통신 모듈(53)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈(51)은, 마이크로프로세서(510), 측정 모듈(511), 비교 모듈(513), 판별 모듈(515) 및 재설정모듈(517)을 포함할 수 있다.

상기 메모리(55)에는 해당 IoT센서(5)에서 측정되는 감지대상의 특성을 감안하여 기설정된 초기 기준값 및 임계 범위가 저장된다.

상기 마이크로프로세서(510)는 IoT센서(5)의 전체 구성요소들을 제어하고 전반적인 작업을 수행한다.

상기 측정 모듈(511)은 측정 주기(T) 마다 기설계된 센서 구조에 따라 기설정된 감지대상의 값을 측정한다. 예컨대, 상기 감지 대상은 온도, 환경, 화재, 속도, 거리, 이동범위 등으로 구성될 수 있다.

상기 비교 모듈(513)은 측정 모듈(511)에 의해 전력 데이터가 측정되면 구동되며, 측정된 전력 데이터가 메모리(55)에 저장된 초기 기준값의 임계 범위 이내에 포함하는지를 비교한다.

상기 판별 모듈(515)은 비교 모듈(513) 구동 시 만약 측정된 전력 데이터가 초기 기준값의 임계 범위 이내에 포함되는 경우, 해당 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하지 않는 것으로 판별한다.

반면, 상기 판별 모듈(515)은 비교 모듈(513) 구동시, 만약 측정된 전력 데이터가 초기 기준값의 임계 범위를 벗어나는 경우, 해당 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하는 것으로 판별한다.

예를 들어, 특정 IoT센서(5)의 감지대상이 ‘온도’이며, 초기 기준값이 19도, 임계 범위가 0.1도로 설정되었다고 가정할 때, IoT센서(5)는 측정된 전력 데이터(온도)가 19도인 경우 해당 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하지 않고, 측정된 전력 데이터(온도)가 23도인 경우 해당 전력 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송한다.

상기설정모듈(517)은, 기설정된 설정회수 동안 검출된 데이터들의 값(또는 차이값)이 모두 상기 임계 범위 이내일 때, 검출된 데이터들의 평균값으로 상기 초기 기준값을 재설정하는 작업을 수행한다. 재설정된 초기 기준값은 기준값으로 칭하겠다.

구현에 따라, 상기설정모듈(517)은, 단순하게 상기 기설정된 설정회수 동안의 모든 검출된 데이터들의 평균값으로 재설정하거나, 상기 기설정된 설정회수 동안의 모든 검출된 데이터들 중 상기 초기 기준값과 어느 정도 편차를 가진 데이터들만의 평균값으로 재설정할 수 있다.

후자의 경우, 기설정된 설정회수 동안 측정 모듈(511)에 의해 측정된 전력 데이터들이 상기 임계 범위보다 좁은 소정의 제2 임계 범위로서 근사 범위를 벗어나면서, 상기 임계 범위 이내의 값들인 경우, 이러한 값을 가지는 데이터들만의 평균값으로 기준값을 재설정할 수 있다.

차후 비교 모듈(513)은 상기설정모듈(517)에 의해 재설정된 기준값을 활용한다.

상술한 과정으로 상기설정모듈(517)에 의해 재설정된 기준값은 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송되고, 전력 데이터 관리 플랫폼(3)은 전송받은 재설정된 기준값으로, 해당 IoT센서(5)의 기준값을 재설정한다.

즉, 상기 IoT센서(5)는 주변 환경 등의 다양한 원인에 의하여 측정된 전력 데이터의 값이 초기 기준값과 일정 수준 차이를 가지면서 지속적으로 측정되는 경우, 기준값을 재설정하여 네트워크 부하를 더욱 효율적으로 예방할 수 있게 된다.

상기 통신 모듈(53)은 판별 모듈(515)에 의해 해당 전력 데이터를 전송할 것으로 판단되면, 기설정된 전력 프로토콜에 따라 프로토콜 패킷을 구성한 후 이를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 송신한다.

도 4는 본 발명이 제안하는 프로토콜과 비교하기 위해 제시된 종래 기술에 의한 IoT 통신 프로토콜을 도시한다.

도시한 종래의 통신 프로토콜은, 패킷(900)의 헤더(910)가 널(NULL) 데이터(911) 8바이트와, 타임스탬프(Times stamp)(913) 19바이트, 장치식별ID(915) 2바이트, 장치명(917) 8바이트로 이루어지고, 바디(920)의 data length가 9바이트로 이루어지도록 구성됨으로써 총 51바이트의 용량을 갖게 된다.

이때 만약 유효항목이 2개라고 할 때 종래에는 각 유효항목에 대한 패킷 2개를 전송함으로써 총 102바이트의 용량이 소모되게 된다.

이러한 방식의 통신 프로토콜은 일반적인 데이터 통신에는 유용하나, 주기적으로 데이터들이 지속적으로 수집되어, 전체 수집되는 데이터의 양이 방대한 전력 데이터에 적용될 경우, 방대한 데이터 송신으로 인한 네트워크 부하가 발생하기 때문에, 적합성이 떨어진다.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템에서 최적으로 사용될 수 있는 통신 프로토콜을 도시한다.

도시한 프로토콜은 측정되는 데이터가 모두 숫자로 이루어지는 전력 데이터의 특성을 감안하여, 이러한 데이터 수집에 최적의 효율성을 가지도록 설계되었다.

도시한 프로토콜은, 패킷(800)의 헤더(810)가 'NULL'(811) 4바이트와, 타임스탬프(Times stamp)(913) 4바이트, 장치식별ID(815) 2바이트, 장치명(817) 8바이트, 유효항목의 수량을 나타내는 유효항목표시(819) 24비트로 이루어지고, 바디(820)에는 각 유효항목에 대한 전력 데이터를 4바이트의 데이터 크기(data length)로 저장하도록 구성된다. 이때 유효항목이란, 주기(T) 동안 측정되되, 측정된 전력 데이터가 초기 기준값 임계 범위를 벗어나는 전력 데이터로 정의되고, 유효항목표시(819)가 24비트로 설정되는 경우, 최대 24개의 유효항목의 전력 데이터를 포함할 수 있게 된다. 상기 바디에 4바이트로 저장되는 정보는 측정된 전력 데이터 자체일 수도 있으나, 다른 구현에서는, 상기 초기 기준값과의 차이값이 될 수도 있다.

예를 들어, 상기 IoT 센서(5)에서 주기(T) 동안 수집된 전력 데이터들 중 초기 기준값의 임계 범위를 벗어나는 전력 데이터인 유효항목이 4개라고 할 때, 도 4의 종래기술의 프로토콜을 이용하면 51바이트의 패킷(90)을 4개 송신하기 때문에 총 204바이트의 용량소모가 발생하나, 도 5에서 제안하는 프로토콜 패킷을 이용하면 유효항목표시 4비트가 저장되고, 바디(820)에 유효항목들 각각에 대한 4바이트 내용이 저장됨으로써 36.5바이트의 용량소모로 대체될 수 있다. 그 결과 데이터 트래픽을 크게 절감할 수 있다.

다음, 상술한 프로토콜 패킷에 포함된 다수의 유효항목들의 각 전력 데이터를 식별하는 과정을 살펴보겠다.

도 6a 및 6b는 다수의 유효항목들의 각 전력 데이터를 식별하기 위한 식별 테이블(식별 table) 및 관련된 유효항목표시(Validate Items)의 일 례들을 도시한다.

각 데이터 생성 장치로서 각 IoT 센서(5)에 대하여, 해당 IoT 센서(5)와 관리 플랫폼은 도시한 바와 같은 식별 테이블을 상호 설정하고, 상기 관리 플랫폼의 저장부에 기록한다. 상기 식별 테이블은 상기 각 IoT 센서(5)로부터 전송될 데이터들에 대한 순서에 따른 식별을 정의하는 정보이다.

도시한 유효항목표시(Validate Items)에서는 각 비트별로 해당 데이터의 유효항목 존재 여부를 표시하는데, "1"로 표시한 경우 유효항목이 존재함을 의미한다.

상기 관리 플랫폼은, 상기 프로토콜 패킷의 바디에 기재된 데이터들에 대하여, 상기 IoT 센서(5)에 대하여 기정의되어 기록된 상기 순서에 따른 식별(즉, 상기 식별 테이블)을 적용하여 각 데이터를 식별한다.

예컨대, 도 6a의 경우, 상기 IoT 센서(5)로부터 전송받은 프로토콜 패킷 헤더의 유효항목표시(Validate Items)가 도시한 바와 같다면, 상기 관리 플랫폼은, 상기 프로토콜 패킷의 바디에 기재된 데이터들 중 첫번째 4바이트 데이터는 C상 전압값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값이며, 두번째 4바이트 데이터는 A상 전류값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값이며, 세번째 4바이트 데이터는 B상 전류값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값이며, 네번째 4바이트 데이터는 DC 전압값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값으로 파악(식별)할 수 있다. 한편, 상기 식별 테이블 상의 다른 항목들은 모두 기설정된 해당 초기 기준값에서 변동이 없는 것으로 파악할 수 있다.

예컨대, 도 6b의 경우, 상기 IoT 센서(5)로부터 전송받은 프로토콜 패킷 헤더의 유효항목표시(Validate Items)가 도시한 바와 같다면, 상기 관리 플랫폼은, 상기 프로토콜 패킷의 바디에 기재된 데이터들 중 첫번째 4바이트 데이터는 투입후 1ms후 전압값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값이며, 두번째 4바이트 데이터는 투입후 1ms후 전류값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값이며, 세번째 4바이트 데이터는 투입후 2ms후 전압값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값이며, 네번째 4바이트 데이터는 투입후 3ms후 전압값과 기설정된 초기 기준값과의 차이 값으로 파악(식별)할 수 있다. 한편, 상기 식별 테이블 상의 다른 항목들은 모두 기설정된 해당 초기 기준값인 것으로 파악할 수 있다.

도 7은 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템을 구성하는 관리 플랫폼의 일 실시예의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.

도시한 전력 데이터 관리 플랫폼(3)은, 주어진 작업 수행을 위한 연산 및 제어를 수행하는 제어부(30)와, 주어진 작업 수행에 관련된 데이터들을 저장하는 데이터베이스(별도 서버로 구현될 수도 있다)로서 저장부(31), 상기 각 IoT 센서(5)와 무선 데이터 통신 채널을 형성하는 통신 인터페이스(32), 데이터추출 및 파싱부(33), 통계데이터 생성부(34), 데이터 분석부(35)로 이루어진다.

본 발명의 사상을 구현하는 구성요소들을 중심으로 살펴보면, 도시한 전력 데이터 관리 플랫폼(3)은, 상기 데이터 생성 장치들로서 IoT 센서(5)들로부터 데이터를 수신 받는 통신 인터페이스(32); 상기 IoT 센서(5)들 각각의 상기 기준값 및 임계 범위 정보들과, 수집된 데이터, 분석된 데이터가 저장되는 저장부(31); 상기 IoT 센서(5)들 중 데이터를 전송하지 않은 것이 검출될 때, 해당 IoT 센서(5)의 기준값으로 대체하는 데이터 추출/파싱부(33)를 포함할 수 있다.

도시한 제어부(30)는 전력 데이터 관리 플랫폼(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(31, 32, 33, 34, 35)들을 관리 및 제어한다.

또한, 도시한 제어부(30)는 통신 인터페이스부(32)를 통해 IoT센서(5)들로부터 전송받은 전력 데이터를 데이터추출 및 파싱부(33) 및 통계데이터 생성부(34)로 입력한다. 또한, 제어부(30)는 주기(T) 마다 데이터추출 및 파싱부(33)를 구동시킨다.

또한, 도시한 제어부(30)는 IoT 센서(5)로부터 재설정된 기준값을 전송받으면, 전송받은 재설정된 기준값을 데이터베이스 서버(31)에 저장한다.

도시한 데이터베이스 서버(31)는 하둡 방식으로 데이터들을 분산 저장하는 방식의 DB 서버일 수 있다.

또한, 도시한 데이터베이스 서버(31)에는 각 IoT센서(5)의 식별정보와, 각 발전설비(4)에 대한 관련정보가 저장될 수 있다.

또한, 도시한 데이터베이스 서버(31)에는 각 IoT센서(5)의 초기 기준값(or 재설정된 기준값) 및 임계 범위가 저장되고, 도 6에 도시한 바와 같은 식별 테이블이 저장될 수 있다.

또한, 도시한 데이터베이스 서버(31)에는 IoT센서(5)들로부터 전송받은 전력 데이터 및 데이터추출 및 파싱부(33)에 의해 대체된 전력 데이터가 저장될 수 있다.

또한, 도시한 데이터베이스 서버(31)에는 통계데이터 생성부(34)에 의해 생성된 시계열 통계데이터가 저장될 수 있다.

도시한 통신 인터페이스부(32)는 IoT센서(5)들 및 사용자단말기(9)와 데이터를 송수신한다.

도 8은 도 7의 관리 플랫폼을 구성하는 데이터추출 및 파싱부를 나타내는 블록도이다.

도시한 데이터추출 및 파싱부(33)는, IoT센서(5)들 중 주기(T) 동안 전력 데이터를 전송하지 않은 IoT센서(5)인 비활성 IoT센서가 존재하는지를 탐색하는 탐색모듈(331)과, 탐색모듈(331)에 의해 비활성 IoT센서가 검출되면 데이터베이스 서버(31)로부터 검출된 비활성 IoT센서의 초기 기준값(or 재설정된 기준값)을 추출하는 추출 모듈(332)과, 추출 모듈(332)에 의해 추출된 초기 기준값(or 재설정된 기준값)을 해당 비활성 IoT 센서의 전력 데이터로 대체하는 대체 모듈(333)로 이루어진다.

이에 따라, 본 발명의 전력 데이터 관리 플랫폼(3)은 IoT 센서(5)들로부터 전력 데이터를 전송받지 않더라도, 이전 주기와 변동이 없다고 판단하여 초기 기준값으로 전력 데이터를 자동 대체함으로써 방대한 데이터송수신으로 인한 네트워크 부하를 효과적으로 개선할 수 있게 된다.

도 9는 도 8의 데이터추출 및 파싱부의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9을 참조하여 데이터추출 및 파싱부(33)의 동작 과정을 살펴보면, 데이터 추출 및 파싱방법(S300)은 IoT 센서(5)로부터 전력 데이터를 수신 받는 데이터 수신 단계(S310)와, 데이터 수신 단계(S310)를 통해 수신 받은 전력 데이터의 패킷을 분해하는 패킷 분해 단계(S320)와, 패킷 분해 단계(S320)에 의해 분해된 패킷을 통해 유효항목이 동일한지를 판단하며 만약 유효항목이 동일하지 않으면 S340 단계를 진행하되, 만약 유효항목이 동일하면 S350 단계를 진행하는 판단 단계(S330)와, 판단단계(S330)에 의해 유효항목이 동일하다고 판단될 때 진행되며 수신 받은 패킷의 측정값을 해당 구성수단의 전력 데이터로 선택하는 측정값 선택 단계(S340)와, 판단단계(S330)에 의해 유효항목이 동일하지 않다고 판단될 때 진행되며 해당 구성수단의 초기 기준값을 전력 데이터로 선택하는 초기 기준값 선택 단계(S350)와, 측정값 선택 단계(S340) 또는 초기 기준값 선택 단계(S350)에 의해 선택된 전력 데이터를 데이터베이스 서버(31)에 저장하는 저장 단계(S350)로 이루어진다.

도 7에 도시한 통계데이터 생성부(34)는 통신 인터페이스부(32)를 통해 IoT센서(5)들로부터 전송받은 전력 데이터 및 데이터추출 및 파싱부(33)에 의해 생성된 전력 데이터를 활용하여 시계열 통계데이터를 생성한다.

도 7에 도시한 데이터 분석부(35)는 유저로부터 기설정된 분석알고리즘들 중 어느 하나가 선택되거나 또는 유저에 의해 자체 제작된 분석알고리즘이 등록되면 선택되거나 등록된 분석알고리즘을 이용하여 기설정된 기간 동안의 시계열 통계데이터를 분석한다.

도 10a는 본 발명의 사상에 따른 데이터 전송처리 시스템에서 수행될 수 있는 데이터 전송 방법을 도시한 흐름도이다.

IoT센서(5)의 동작과정은 도 10에 도시된 바와 같이, 감지대상의 초기 기준값 및 임계 범위가 설정되는 설정 단계(S100)와, 주기(T) 마다 기설정된 감지대상을 측정하는 측정 단계(S420)와, 측정 단계(S420)에 의해 측정된 전력 데이터가 초기 기준값의 임계 범위를 벗어나는지를 비교하는 비교 단계(S430)와, 비교 단계(S430)에서 측정된 전력 데이터가 초기 기준값의 임계 범위를 벗어나는 경우 해당 측정데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송할 것으로 판단하여 후술되는 데이터송신 단계(S460)를 진행하되, 측정된 전력 데이터가 초기 기준값의 임계 범위 이내에 포함되는 경우 해당 측정 데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하지 않을 것으로 판단하여 측정 단계(S420)를 진행하는 판단 단계(S440)와, 주기(T) 마다 진행되어 주기(T) 동안 판단단계(S140)에 의해 해당 측정데이터를 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송할 것으로 판단되는 전력 데이터들을 전력 프로토콜에 대응되는 패킷(800)으로 구성하는 패킷구성 단계(S450)와, 패킷구성 단계(S450)에 의해 구성된 패킷을 전력 데이터 관리 플랫폼(3)으로 전송하는 데이터 전송 단계(S460)로 이루어진다.

도시한 데이터 식별 단계(S600)에서는 상기 프로토콜 패킷을 전송받은 관리 플랫폼(3)이 도 6에 도시한 식별 테이블을 이용하여 상기 패킷에 기재된 데이터들을 식별한다.

도 10b는 도 10a의 데이터 전송 방법에서 표현이 생략된 기준값 재설정하는 과정을 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.

도 10b에 도시한 데이터 전송 방법은, 앞서 설명하였던 기설정된 설정회수 동안의 모든 검출된 데이터들 중 상기 초기 기준값과 어느 정도 편차를 가진 데이터들만의 평균값으로 기준값을 재설정하는 과정이다.

도시한 데이터 전송 방법에서는, 재설정모듈(517)이 기설정된 설정회수 동안 측정 모듈(511)에 의해 측정된 전력 데이터들이 초기 기준값의 근사 범위에 속하는지 확인하고(S435), 근사 범위에 속하지 않으면 다시 초기 기준값의 임계 범위에 속하는지 확인한다(S440). 여기서, 근사 범위는 임계 범위 보다 좁으며, 임계 범위 내에 포함된다.

상기 확인 결과, 상기설정회수 동안 연속 측정된 전력 데이터들이 상기 초기 기준값 근사 범위를 벗어나면서, 초기 기준값의 임계 범위 이내의 값들인 경우, 상기 초기 기준값을 상기설정회수 동안 측정된 전력 데이터들의 평균값으로 재설정한다. 차후 비교 모듈(513)은 재설정된 기준값을 활용하게 된다.

도시한 흐름도에서 상기설정회수 동안 연속 측정되며, 상기 초기 기준값 근사 범위를 벗어나면서, 초기 기준값의 임계 범위 이내의 전력 데이터들을 이용하여 기준값을 재설정하기 위해, 특정된 전력 데이터가 초기 기준값의 근사 범위에 속하거나, 기준값을 재설정한 후, 초기 기준값의 임계 범위에서 벗어난 경우 상기설정회수의 카운팅 작업을 초기화한다(S402).

도 11a는 도 4의 종래 통신 프로토콜 및 데이터 전송방식이 적용될 때, 데이터 전송효율을 나타내는 예시도이고, 도 11b는 도 5의 본 발명의 통신 프로토콜 및 데이터 전송방식이 적용될 때, 데이터 전송효율을 나타내는 예시도이다.

도 12는 측정값의 변동범위가 크지 않은 태양광 데이터의 경우 본 발명의 데이터 전송효율을 나타내는 예시도이다.

도 11a, 11b와 도 12을 참조하여 본 발명의 IOT 센서(5)의 데이터 전송 효율성을 살펴보면, 본 발명의 IOT 센서(5)는 상술하였던 바와 같이, 초기 기준값 및 임계 범위를 이용하여 수집된 전력 데이터를 선별하여 전송함과 동시에, 숫자로만 이루어지는 전력 데이터의 특성을 감안하여 통신 프로토콜의 패킷의 구성을 변경함으로써, 동일 환경 대비 전송량을 획기적으로 절감시킬 수 있음을 알 수 있다.

도 11a 및 11b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 IOT 센서(5)는 종래와 비교하였을 때 데이터 전송량이 54% 감소하는 것을 알 수 있다. 특히, 도 12에서와 같이 측정값의 변동범위가 크지 않은 태양광 데이터의 경우 종래 대비 전송량을 74%까지 절감시킬 수 있음을 확인할 수 있다.

즉, 본 발명의 데이터 전송처리 시스템(1)은 측정값이 모두 숫자로 이루어지는 전력 데이터의 특성을 감안하여 숫자를 전송하기에 적합하도록 포맷(Format)이 정의된 프로토콜 방식을 적용함으로써 공지된 Syslog Data 프로토콜(IETF의 RFC 5424-The Syslog Protocol)과 비교하였을 때, IoT 센서로부터 분석 플랫폼으로 전송되는 데이터 전송량을 획기적으로 절감시켜 전송 효율성을 극대화시킬 수 있다.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 통신망 3 : 전력 데이터 관리 플랫폼
4 : 발전설비 5 : IoT센서
30 : 제어부 31 : 저장부
32 : 통신 인터페이스부 33 : 데이터추출 및 파싱부
34 : 통계데이터 생성부 35 : 데이터 분석부
51 : 제어 모듈 53 : 통신 모듈
55 : 메모리 331 : 탐색 모듈
332 : 추출 모듈 333 : 대체 모듈
510 : 마이크로프로세서 511 : 측정 모듈
513 : 비교 모듈 515 : 판별 모듈
517 : 설정 모듈

Claims (12)

1. 소정 주기로 생성된 데이터들을 하기 관리 플랫폼으로 전송하되, 각 생성된 데이터를 기설정된 임계 범위에 속하는지 확인하고, 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 데이터 생성 장치; 및
   상기 데이터 생성 장치로부터 전송되는 데이터들을 수집하되, 보관하고 있는 순서에 따른 식별 정보를 이용하여, 특정 주기에 대하여 전송된 데이터들 각각을 식별하는 관리 플랫폼
   을 포함하는 데이터 전송처리 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 생성 장치는,
   전력설비에 설치되어 상기 전력설비에 대한 검측 데이터를 수집하는 IOT 센서
   를 포함하는 데이터 전송처리 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 생성 장치는,
   기설정된 감지대상을 측정하는 측정 모듈;
   상기 측정 모듈에 의해 검출된 데이터를 기설정된 기준값과 비교하며, 검출된 데이터가 상기 기준값 대비 상기 임계 범위에 포함하는지 비교하는 비교 모듈;
   상기 비교 모듈에 의해 검출된 데이터가 상기 임계 범위에 포함되지 않을 때, 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 것으로 판별하고, 상기 비교 모듈에 의해 검출된 데이터가 상기 임계 범위에 포함될 때, 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼으로 전송하지 않는 것으로 판별하는 판별 모듈; 및
   상기 판별 모듈이 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 것으로 판별한 검출된 데이터를 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 통신 모듈
   을 포함하는 데이터 전송처리 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 생성 장치는,
   4바이트의 널(Null) 데이터와, 4바이트의 타임스탬프(Times stamp)와, 2바이트의 장치식별ID와, 8바이트의 장치명과, 상기 소정 주기 동안 생성된 데이터들 중 임계 범위를 벗어나는 유효 데이터를 표시하는 24비트의 유효항목표시를 포함하는 헤더; 및
   상기 각 유효 데이터가 4바이트의 크기로 저장되는 바디
   를 포함하는 프로토콜 패킷을 작성하여, 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 데이터 전송처리 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 관리 플랫폼은,
   상기 유효항목표시를 적용하여 상기 바디에 저장된 각 유효 데이터의 순서를 확인하고, 상기 확인된 순서에 상기 순서에 따른 식별 정보를 적용하여, 각 유효 데이터를 식별하는 데이터 전송처리 시스템.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 데이터 생성 장치는,
   기설정된 설정회수 동안 검출된 데이터들의 차이 값이 모두 상기 임계 범위 이내일 때, 검출된 데이터들의 평균값으로 상기 기준값을 재설정하는 설정 모듈을 더 포함하고,
   상기 통신 모듈은, 상기 재설정된 상기 기준값을 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 데이터 전송처리 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 관리 플랫폼은,
   상기 데이터 생성 장치들로부터 데이터를 수신 받는 통신 인터페이스;
   상기 데이터 생성 장치들 각각의 상기 기준값 및 임계 범위 정보들과, 수집된 데이터, 분석된 데이터가 저장되는 저장부; 및
   상기 데이터 생성 장치들 중 데이터를 전송하지 않은 것이 검출될 때, 해당 데이터 생성 장치의 기준값으로 대체하는 데이터 추출/파싱부
   를 포함하는 데이터 전송처리 시스템.
   
8. 다수의 데이터 생성 장치들과 관리 플랫폼의 데이터 전송 방법에 있어서,
   상기 관리 플랫폼에서 상기 각 데이터 생성 장치를 식별하고, 데이터 전송 시간을 설정하는 단계;
   상기 각 데이터 생성 장치에 대한 일상 상태에서의 데이터로서 기준값, 및 일상 상태의 값으로 간주되는 데이터 범위로서 임계 범위를 설정하는 단계; 및
   상기 각 데이터 생성 장치에서 생성된 데이터들을 상기설정된 전송 시간에 상기 관리 플랫폼으로 전송하되, 각 생성된 데이터를 상기 임계 범위에 속하는지 확인하여, 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 단계
   를 포함하는 데이터 전송 방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 각 데이터 생성 장치로부터 전송될 데이터들에 대한 순서에 따른 식별을 정의하는 단계
   를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 관리 플랫폼에서, 상기 데이터 생성 장치로부터 전송받은 데이터들에 대하여, 해당 데이터 생성 장치에 대하여 정의된 상기 순서에 따른 식별을 적용하여 각 데이터를 식별하는 단계
    를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 임계 범위에 속하지 않는 데이터들만을 전송하는 단계에서는,
    상기 데이터 생성 장치에서, 전송 시간과 해당 데이터 생성 장치의 식별 정보 및 상기 기준값과의 차이값들을 기재한 프로토콜 패킷을 작성하여, 상기 관리 플랫폼으로 전송하는 데이터 전송 방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 프로토콜 패킷은
    4바이트의 널(Null) 데이터와, 4바이트의 타임스탬프(Times stamp)와, 2바이트의 장치식별ID와, 8바이트의 장치명과, 상기 소정 주기 동안 생성된 데이터들 중 임계 범위를 벗어나는 유효 데이터를 표시하는 24비트의 유효항목표시를 포함하는 헤더; 및
    상기 각 유효 데이터가 4바이트의 크기로 저장되는 바디
    를 포함하는 데이터 전송 방법.
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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