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시계열 데이터 모니터링 기술

전수책임자
정우성
참여자
김재명, 박정호, 유대승, 윤태현, 이승용, 장병태, 정우성, 최정단, 최현균, 황윤숙
기술이전수
4
이전연도
2021
협약과제
21HS4900, 5G 기반 조선해양 스마트 통신 플랫폼 및 융합서비스 개발, 유대승
본 기술은 넓은 산업 현장에 적합한 IoT 통신기술을 바탕으로 환경 정보, 전력모니터링, 자재 및 차량 정보, 배송 현황, 자재 이동 상태 등 시계열 정보의 수집 및 모니터링을 지원하여 공정효율을 높일 수 있도록 지원한다. 이 때 수집된 일반적인 시계열 데이터는 시간에 흐름에 따른 일련의 데이터 셋으로 구성이 되며, 사용자는 데이터의 값 및 시간에 따라 변화하는 동향에 따라 분석(예지보전 등)에 활용하게 된다. 사용자의 분석 화면은 일반적으로 시계열 그래프 형식을 통해서 관리한다. 데이터를 제공하는 네트워크는 환경에 따라 다양하게 구성이 될 수 있으며, 특히 장거리의 저전력 단말을 위해서 LPWAN(Low Power Wide Area Network, 저전력 장거리 통신)를 구성하여 데이터 수집에 이용하게 된다. 하지만 LPWA 통신은 데이터 전송 속도에 한계가 있으므로 데이터 품질에 이상이 없는 한도 내에서 데이터를 줄일 수 있는 방법이 필수적이다. 따라서 본 기술은시계열 데이터의 정보 수집에 있어 LPWA 통신 기술 사용자 모니터링 환경에 적합한 데이터 압축 기술이 제공한다.
- 조선소의 다양한 IoT 장비로부터 수집된 정보를 원격에서 모니터링 할 수 있도록 사용자의 요청 사항에 맞추어 IoT 디바이스는 수집된 모니터링 데이터를 제공한다.
- 이 때 수집된 일반적인 시계열 데이터는 시간에 흐름에 따른 일련의 데이터 셋으로 구성이 되며, 사용자는 데이터의 값 및 시간에 따라 변화하는 동향에 따라 분석(예지보전 등)에 활용하게 된다.
- 사용자의 분석 화면은 일반적으로 시계열 그래프 형식을 통해서 관리하게 된다
- 데이터를 제공하는 네트워크는 환경에 따라 다양하게 구성이 될 수 있으며, 특히 장거리의 저전력 단말을 위해서 LPWAN(Low Power Wide Area Network, 저전력 장거리 통신)를 구성하여 데이터 수집에 이용하게 된다.
- 하지만 LPWA 통신은 데이터 전송 속도에 한계가 있으므로 데이터 품질에 이상이 없는 한도 내에서 데이터를 줄일 수 있는 방법이 필수적임.
- 따라서 시계열 데이터의 정보 수집에 있어 LPWA 통신 기술 사용자 모니터링 환경에 적합한 데이터 압축 기술이 요구된다.
- JSON 방식의 인터페이스 제공
- RAW 데이터 제공 및 데이터 압축 기술 제공
- 사용자 화면에 적합한 압축률 제공
- JSON 기반의 데이터 입출력을 지원하고, 사용자의 모니터링 환경에 맞춘 데이터 압축 기법을 제공함으로써 LPWAN 기반의 통신망을 이용하는 시계열 데이터의 수집 시스템에서 데이터 전송에 소모되는 시간을 줄일 수 있도록 데이터를 선별하는 모듈을 제공
- 수집된 시계열 데이터를 저속의 LPWAN 네트워크를 이용하여 송신 시 전송 시간에 드는 비용을 줄이고자, 사용자의 환경 정보 기반의 데이터 압축 기법을 사용하여 출력되는 품질의 차이 없이 데이터를 줄이는 기술을 제공한다. 내부적으로 JSON 기반의 데이터 교환 방법을 지원하며, 사용자 환경 기반의 Data Reduction 모듈을 통한 압축 기술을 제공한다. 사용자 및 DB(Database) 사이의 인터페이스를 따로 구성할 수 있도록 모듈로 제공함으로써 확장성을 가질 수 있다.
1)기술문서
- TSDM(Time-Series Data Monitoring) 기술 요구사항 정의서
- TSDM(Time-Series Data Monitoring) 기술 시험 절차서/결과서
2)소프트웨어
- TSDM(Time-Series Data Monitoring) 기술 소스
- 저속의 LPWAN(Low Power Wide Area Network, 저전력 장거리 통신) 기반으로 시계열 데이터 수집을 지원함으로써 정보의 효율적인 수집 및 관리를 가능하게 함으로써, 이는 공정효율 향상으로 이어져 조선소 시장 및 품질경쟁력 향상에 이바지한다.