KR20230076627A - IoT Platform Distributed Processing System - Google Patents

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KR20230076627A
KR20230076627A KR1020210163737A KR20210163737A KR20230076627A KR 20230076627 A KR20230076627 A KR 20230076627A KR 1020210163737 A KR1020210163737 A KR 1020210163737A KR 20210163737 A KR20210163737 A KR 20210163737A KR 20230076627 A KR20230076627 A KR 20230076627A
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박정희
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주식회사 엘시스
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Abstract

The present invention relates to an IoT platform distributed processing system, and more specifically, to an IoT platform distributed processing system, which stores and processes various data such as energy IoT data, various sensor data, and open data in one system and then creates, monitors, and stores a parallel data structure as big data to ensure data access in the same environment as a single server. The system includes: a data collection module which receives energy IoT data, sensor data, and open data to record the same as MG data files; a preprocessing module which receives the MG data file and records the same in an Hbase channel or real-time analysis channel; a data storage module; and a real-time monitoring module.

Description

아이오티 플랫폼 분산처리 시스템{IoT Platform Distributed Processing System}IoT Platform Distributed Processing System}

본 발명은 IoT 플랫폼 분산처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에너지 IoT 데이터, 각종 센서 데이터 및 오픈 데 이터 등 여러 데이터를 하나의 시스템에서 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환 경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 모니터링하고 빅데 이터로 저장할 수 있는 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an IoT platform distributed processing system, and more specifically, data access is guaranteed in the same environment as a single server by storing and processing various data such as energy IoT data, various sensor data, and open data in one system. It is about an IoT platform distributed processing system that can create, monitor, and save as big data a parallel data structure.

IoT기반의 에너지 서비스는 대화형/사용자중심/실시간 데이터 분석을 통한 지능적인 서비스로 진화가 예상되며, 이를 원활히 지원하기 위해서는 초기단계부터 정보의 효율적 수집·관리·분석을 위한 각 기술의 적용범위와 특징 을 파악하여 에너지 IoT의 특성을 충분히 반영한 시스템 개발이 중요하다. IoT-based energy services are expected to evolve into intelligent services through interactive/user-centered/real-time data analysis. It is important to develop a system that fully reflects the characteristics of energy IoT by identifying its characteristics.

그러나, 현재 국내 전력 시스템은 폐쇄망으로 운영되고있으며, 일부 스마트 그리드를 통해 진화하고 있으나 정형화된 서비스 중심의 인프라 구축 및 운영으로 인해 현재 정체되어 있는 상황이다.However, the current domestic power system is operated as a closed network, and although it is evolving through some smart grids, it is currently stagnant due to the establishment and operation of standardized service-oriented infrastructure.

특히 초연결 사회를 지향하는 IoT 기술을 수용하기에는 어려움이 있는 전력 분야 연결망에 대한 근본적인 개선이 필요하다.In particular, it is necessary to fundamentally improve the power field network, which is difficult to accommodate the IoT technology that aims for a hyper-connected society.

또한, IoT 기술을 활용하여 낭비되는 에너지를 효율적으로 인식하는대화형 에너지 IoT 기기개발을 위해서는 지능적 Energy Aware 기술, IoT 기술 기반의 에너지 절감을 통한 사용자 중심의 에너지 IoT 절감 시스템 구축, 다양한 IoT디바이스에서 수집되는 빅데이터를 실시간/지능적으로 처리/분석하기 위한 IoT 에너지 빅데이터 분석 플랫폼, 다수의 IoT 디바이스를 효율적으로 운영하기 위한 IoT-Waste 절감 운용 기술의 개발이 핵심 사항이다.In addition, in order to develop an interactive energy IoT device that efficiently recognizes wasted energy using IoT technology, it is necessary to build a user-oriented energy IoT reduction system through intelligent Energy Aware technology, IoT technology-based energy saving, and collect data from various IoT devices. The development of an IoT energy big data analysis platform to process/analyze big data in real time/intelligently and IoT-waste saving operation technology to efficiently operate multiple IoT devices is the key point.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본발명의목적은 에너지 IoT 데이터, 각종 센서 데이터 및 오픈 데이터 등 여러 데이터를 하나의 시스템에서 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 관리 할 수 있게 하는 아이오티 에너지관리 플랫폼 분산처리 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to store and process various data such as energy IoT data, various sensor data, and open data in one system to ensure data access in the same environment as a single server. It is to provide an IoT energy management platform distributed processing system that can create and manage parallel data structures as much as possible.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 에너지 IoT 데이터, 센서데이터 및 오픈 데이터들을 수신하여 MG 데이터 파일로 기록하는 데이터 수집모듈;상기 MG 데이터 파일을 수신하여 Hbase 채널 또는 실시간 분석 채널에 기록하는 전처리 모듈; 상기 전처리 모듈로부터 상기 Hbase 채널의 MG 데이터를 전송받아 저장하는 데이터 저장 모듈; 및 상기 전처리 모듈로부터 상기 실시간 분석 채널의 MG 데이터를 전송받아 실시간 분석 메시지를 처리하는 실시간 모니터링 모듈;을 포함하는 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a data collection module for receiving energy IoT data, sensor data, and open data and recording them as MG data files; A pre-processing module for receiving the MG data files and recording them in an Hbase channel or a real-time analysis channel ; a data storage module receiving and storing MG data of the Hbase channel from the preprocessing module; and a real-time monitoring module receiving MG data of the real-time analysis channel from the pre-processing module and processing a real-time analysis message.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 데이터 수집모듈은, PDC와 통신하여, 수신된 센서 데이터들을 MG 데이터 파일에 기록하는 FEP(Front-Endprocessor); MG 데이터를 저장하는 MG 데이터베이스; MG 데이터를 모니터링하고, 내용 변경시 변경내용을 수집하는 변경자료 수집기; 및 변경자료 수집기에서 전달받은 데이터를 상기 전처리 모듈로 전송하는 MG 데이터 수집 에이전트;를 포함한다.In a preferred embodiment, the data collection module may include: a front-end processor (FEP) that communicates with the PDC and records the received sensor data in an MG data file; MG database for storing MG data; A change data collector that monitors MG data and collects changes when contents are changed; and an MG data collection agent that transmits the data received from the change data collector to the pre-processing module.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 전처리 모듈:은, 상기 MG 데이터수집 에이전트로부터 MG 데이터 파일을 수신하여 상기 Hbase 채널 또는 상기 실시간 분석 채널에 기록하는 메시지 소스 수집기; 상기 Hbase 채널의 MG 데이터를 상기 데이터 저장 모듈에 저장하는 Hbase 저장기; 및 상기 실시간 분석 채널의 MG 데이터를 상기 실시간 모니터링 모듈에 전달하는 실시간 분석기 전달기;를 포함한다.In a preferred embodiment, the pre-processing module: comprises: a message source collector for receiving MG data files from the MG data collection agent and recording them in the Hbase channel or the real-time analysis channel; an Hbase storage for storing MG data of the Hbase channel in the data storage module; and a real-time analyzer transmitter for transmitting the MG data of the real-time analysis channel to the real-time monitoring module.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다The present invention has the following excellent effects

본 발명의 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템에 의하면, 에너지 IoT 데이터, 각종 센서 데이터 및 오픈 데이터 등 여러 데이터를 하나의 시스템에서 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬데이터 처리할 수 있는 장점이 있다.According to the IoT platform distributed processing system of the present invention, various data such as energy IoT data, various sensor data, and open data can be stored and processed in one system to process parallel data so that data access is guaranteed in the same environment as a single server. There are advantages to

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 연결 환경을 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 구성도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 데이터 수집 모듈의 구성도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 전처리 모듈의 구성도이다.Figure 1 is a diagram showing the connection environment of the IoT platform distributed processing system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of the IoT platform distributed processing system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is the present invention Figure 4 is a configuration diagram of a data collection module of an IoT platform distributed processing system according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible, but in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant. Therefore, its meaning should be understood.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템, 에너지 IoT 데이터, 센서 데이터 및 오픈 데이터들 등 여러 데이터들을 병렬 데이터 구조로 하나의 시스템에서 저장 가공하여 모니터링할 수 있는 시스템이다.It is a system that can store, process, and monitor various data such as IoT platform distributed processing system, energy IoT data, sensor data, and open data in a parallel data structure according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 연결 환경을 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 구성도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 데이터 수집 모듈의 구성도, 도 4는 본발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템의 전처리 모듈의구성도이다.Figure 1 is a diagram showing the connection environment of the IoT platform distributed processing system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of the IoT platform distributed processing system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is the present invention Figure 4 is a configuration diagram of a data collection module of the IoT platform distributed processing system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템(100)은 에너지 분야 서비스를 위해 각종 데이터를 수집하는 수집 노드들(10)과 연결되고, 상기 수집 노드들(10)로부터 IoT 데이터, 센서 데이터및 오픈 데이터등 각종 데이터를 수신한다.Referring to FIG. 1, the IoT platform distributed processing system 100 according to an embodiment of the present invention is connected to collection nodes 10 that collect various data for energy field services, and the collection nodes 10 ) to receive various data such as IoT data, sensor data, and open data.

또한, 도 2를 참조하면, 상기 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템(100)은 데이터 수집모듈(110), 전처리 모듈(120), 데이터 저장 모듈(130) 및 실시간모니터링 모듈(140)을 포함하여 이루어진다.In addition, referring to FIG. 2, the IoT platform distributed processing system 100 includes a data collection module 110, a preprocessing module 120, a data storage module 130, and a real-time monitoring module 140.

상기 데이터 수집모듈(110)은 상기 수집 노드들(10)로부터 IoT 데이터, 센서 데이터 및 오픈 데이터를 수신하여 MG 데이터 파일로 기록한다.The data collection module 110 receives IoT data, sensor data, and open data from the collection nodes 10 and records them as MG data files.

또한, 상기 데이터 수집모듈(110)은 수집대상을 각각 분배하여 각 노드 간 동일 테이블 이름 저장 및 서로 다른 테이블 이름 저장을 동시에 지원함으로써 병렬 데이터 질의 처리가 가능하다.In addition, the data collection module 110 distributes the objects to be collected and simultaneously supports storage of the same table name and storage of different table names among nodes, thereby enabling parallel data query processing.

또한, 운영 중 병렬 노드를 추가하거나 다른 노드에서 특정 영역의데이터 원천을 삭제하고 재구성할 수 있으며 특정 기간의 서머리를 수행하거나 검색을 수행할 때 각 노드에 맞게 정제된 형태로 질의가 수행되고 그 결과만을 전송할 수 있다.In addition, parallel nodes can be added during operation, or data sources in a specific area can be deleted and reorganized from other nodes. When performing a summary or search for a specific period, a query is performed in a refined form suitable for each node, and the result can only be transmitted.

또한, 데이터 처리량 자체가 너무 많아 처리를 수행할 수 없는 경우와 누적된 데이터가 단일 서버의 물리적 확장 공간을 넘어서는 경우 사용자가 접속할 마스터 노드(쿼리 노드)를 논리적으로 설정하고 노드를 분산한다.In addition, when the data throughput itself is too large to perform processing or when the accumulated data exceeds the physical expansion space of a single server, logically set master nodes (query nodes) to which users connect and distribute the nodes.

또한, 도 3을 참조하여 더욱 자세하게 설명하면, 상기 데이터 수집모듈(110)은 FEP(111,Front-End processor), MG 데이터베이스(112), 변경자료 수집기(113) 및 MG 데이터 수집 에이전트(114)를 포함하여 이루어진다.Further, referring to FIG. 3, the data collection module 110 includes a FEP (111, Front-End processor), an MG database 112, a change data collector 113, and an MG data collection agent 114. made including

상기 데이터 수집모듈(110)은 PDC와 통신하여, 수신된 센서 데이터들을 MG 데이터 파일에 기록한다.The data collection module 110 communicates with the PDC and records the received sensor data in an MG data file.

또한, 상기 MG 데이터베이스(112)는 MG 데이터를 저장하는 저장소이다.Also, the MG database 112 is a storage for storing MG data.

또한, 상기 변경자료 수집기(113)는 MG 데이터를 모니터링하고, 내용 변경시 변경내용을 수집하여, 상기 MG 데이터 수집 에이전트(114)로 전송한다.In addition, the change data collector 113 monitors the MG data, collects the changed contents when the contents are changed, and transmits the changed contents to the MG data collection agent 114 .

또한, 상기 MG 데이터 수집 에이전트(114)는 상기 변경자료 수집기(113)에서 전달받은 MG 데이터를 아래에서 설명할 전처리 모듈(120)로 전송한다.In addition, the MG data collection agent 114 transmits the MG data received from the change data collector 113 to the pre-processing module 120 to be described below.

상기 전처리 모듈(120)은 상기 데이터 수집모듈(110)로부터 MG 데이터 파일을 수신하여 Hbase 채널 또는 실시간 분석 채널에 기록한다.The pre-processing module 120 receives the MG data file from the data collection module 110 and records it in an Hbase channel or a real-time analysis channel.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 전처리 모듈(120)은 메시지 소스 수집기(121), Hbase 채널(122), 실시간 분석 채널(123), Hbase 저장기(124) 및 실시간분석기 전달기(125)를 포함하여 이루어진다.4, the pre-processing module 120 includes a message source collector 121, an Hbase channel 122, a real-time analysis channel 123, a Hbase storage 124, and a real-time analyzer transmitter 125. made including

상기 메시지 소스 수집기(121)는 상기 MG 데이터 수집 에이전트(114)로부터 MG 데이터 파일을 수신하여 상기 Hbase 채널(122) 또는 상기 실시간 분석 채널(123)에 기록한다.The message source collector 121 receives MG data files from the MG data collection agent 114 and records them in the Hbase channel 122 or the real-time analysis channel 123 .

또한, 상기 Hbase 채널(122)은 저장이 필요한 MG 데이터 큐(Queue)이다.In addition, the Hbase channel 122 is an MG data queue that needs to be stored.

또한, 상기 실시간 분석 채널(123)은 실시간 분석이 필요한 MG 데이터 큐이다.Also, the real-time analysis channel 123 is an MG data queue requiring real-time analysis.

또한, 상기 Hbase 저장기(124)는 상기 Hbase 채널(122)에 저장된 데이터를 아래의 데이터 저장모듈로 전송하며, 다중 Row 트랜젝션을 보장한다.In addition, the Hbase storage 124 transmits the data stored in the Hbase channel 122 to the data storage module below, and guarantees multi-row transactions.

또한, 상기 실시간 분석기 전달기(125)는 상기 실시간 분석채널(123)의 MG 데이터를 아래의 실시간 모니터링 모듈로 전달한다.In addition, the real-time analyzer transmitter 125 transfers the MG data of the real-time analysis channel 123 to the real-time monitoring module below.

상기 데이터 저장 모듈(130)은 상기 전처리 모듈(120)로부터 상기Hbase 저장기(124)에 저장된 MG 데이터를 입력받아 빅데이터로 저장한다.The data storage module 130 receives MG data stored in the Hbase storage 124 from the preprocessing module 120 and stores it as big data.

또한, 상기 MG 데이터는 큐를 접근하여 해당 토픽(Topic)의 테이터를 병렬로 처리하여 분산저장된다.In addition, the MG data is distributed and stored by accessing a queue and processing data of a corresponding topic in parallel.

상기 실시간 모니터링 모듈(140)은 상기 전처리 모듈(120)로 부터 상기 실시간 분석 채널(122)의 MG 데이터를 전송받아 실시간 분석 메시지를 처리한다.The real-time monitoring module 140 receives MG data of the real-time analysis channel 122 from the pre-processing module 120 and processes a real-time analysis message.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템에 의하면, 에너지 IoT 데이터, 각종 센서 데이터 및 오픈 데이터 등 여러 데이터를 하나의 시스템에서 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 처리할 수 있는 장점이 있다.Therefore, according to the IoT platform distributed processing system according to an embodiment of the present invention, data access in the same environment as a single server is possible by storing and processing various data such as energy IoT data, various sensor data, and open data in one system. It has the advantage of being able to process data in parallel so that it is guaranteed.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들As described above, the present invention includes preferred embodiments

어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을Although shown and described, it is not limited to the above embodiment and the spirit of the present invention

벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진Those skilled in the art to which the invention pertains within the scope not departing from

자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다Various changes and modifications may be made by the

100:아이오티 플랫폼 분산처리 시스템
110:데이터 수집모듈 111:FEP(Front-End processor)
112:MG 데이터베이스 113:변경자료 수집기
114:MG 데이터 수집 에이전트 120:전처리 모듈
121:메시지 소스 수집기 122:Hbase 채널
123:실시간 분석 채널 124:Hbase 저장기
125:실시간 분석기 전달기 130:데이터 저장 모듈
140:실시간 모니터링 모듈100: IoT platform distributed processing system
110: data collection module 111: FEP (Front-End processor)
112: MG database 113: change data collector
114: MG data collection agent 120: pre-processing module
121: message source collector 122: Hbase channel
123: real-time analysis channel 124: Hbase storage
125: real-time analyzer transmitter 130: data storage module
140: real-time monitoring module

Claims (3)

에너지 IoT 데이터, 센서 데이터 및 오픈 데이터들을 수신하여 MG 데이터 파일로 기록하는 데이터 수집모듈;
상기 MG 데이터 파일을 수신하여 Hbase 채널 또는 실시간 분석 채널에 기록하는 전처리 모듈;
상기 전처리 모듈로부터 상기 Hbase 채널의 MG 데이터를 전송받아 저장하는데이터 저장 모듈; 및
상기 전처리 모듈로부터 상기 실시간 분석 채널의 MG 데이터를 전송받아 실시간 분석 메시지를 처리하는 실시간 모니터링 모듈;을 포함하는 아이오티 플랫폼 분산 처리 시스템.
A data collection module for receiving energy IoT data, sensor data, and open data and recording them as MG data files;
a pre-processing module for receiving the MG data file and recording it in an Hbase channel or a real-time analysis channel;
a data storage module receiving and storing MG data of the Hbase channel from the preprocessing module; and
A real-time monitoring module for receiving MG data of the real-time analysis channel from the pre-processing module and processing a real-time analysis message; IoT platform distributed processing system comprising a.
 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 수집모듈은,PDC와 통신하여, 수신된 센서 데이터들을 MG 데이터 파일에 기록하는 FEP(Front-End processor); MG 데이터를 저장하는 MG 데이터베이스;
MG 데이터를 모니터링하고, 내용 변경시 변경내용을 수집하는 변경자료 수집기; 및 변경자료 수집기에서 전달 받은 데이터를 상기 전처리 모듈로 전송하는 MG 데이터 수집 에이전트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이오티 플랫
폼 분산처리 시스템.
According to claim 1, wherein the data collection module, FEP (Front-End processor) for communicating with the PDC, to record the received sensor data in the MG data file; MG database for storing MG data;
A change data collector that monitors MG data and collects changes when contents are changed; and an MG data collection agent that transmits the data received from the change data collector to the pre-processing module.
Foam distribution processing system.
 제 2 항에 있어서, 상기 전처리 모듈:은, 상기 MG 데이터 수집 에이전트로부터 MG 데이터 파일을 수신하여 상기 Hbase 채널 또는 상기 실시간 분석 채널에 기록하는 메시지 소스 수집기;
상기 Hbase 채널의 MG 데이터를 상기 데이터 저장 모듈에 저장하는 Hbase 저장기; 및 상기 실시간 분석 채널의 MG 데이터를 상기 실시간 모니터링 모듈에 전달하는 실시간 분석기 전달기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이오티 플랫폼 분산처리 시스템.

3. The system of claim 2, wherein the pre-processing module comprises: a message source collector that receives MG data files from the MG data collection agent and records them in the Hbase channel or the real-time analysis channel;
an Hbase storage for storing MG data of the Hbase channel in the data storage module; and a real-time analyzer transmitter for transmitting the MG data of the real-time analysis channel to the real-time monitoring module.
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