스마트팩토리에서 다중 소스 데이터를 수집하는 고속 수집기 개발
Development of a high-speed collector for multi-source data gathering in Smart Factory
1
조회
0
다운로드
2
인용
0
참고문헌
키워드
초록
Industry 4.0의 핵심 기술 중의 하나로 사물인터넷(IoT)이 부각되고 있으며, 스마트팩토리 구축을 위하여 많은 센서가 도입되고 있다. 또한 센서로부터 발생하는 대용량의 데이터를 효과적으로 수집하기 위한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 대부분 센서 네트워크의 효율적으로 구성하는 방안과 센서를 구동하는 에너지를 절감하기 위한 방안, 그리고 데이터 트래픽을 줄이기 위한 데이터 압축 전송알고리즘 등이 연구의 대상이 되어왔다. 본 연구에서는 신규투자를 위한 자금 부족으로 스마트팩토리도입에 애로를 겪고 있는 중소기업에서 기존 네트워크 확장이나 재투자 없이 게이트웨이에 수집되는센서외 다양한 장비 데이터를 손실없이 효율적으로 변환, 전송 및 적재하는 방안을 모색하였다. 서버OS커널 레벨에서의 비동기 이벤트 처리 방식을 통하여 실험적인 환경에서 기존의 범용 방식에 비하여 약 2.5배이상의 성능 향상을 확인하였으며, 공장의 스마트화를 추진하는 많은 중소기업에서 네트워크에 대한 재투자 없이 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
One of the core technologies of Industry 4.0 is Internet of Things(IoT), and many sensors are being installed to implement Smart Factory. Many studies have been conducted to collect massive data from sensors effectively. They are focused on the efficient configuration of sensor networks, energy saving methods for driving sensors, and data compression transmission algorithms to reduce data traffic. In this study, we aimed to find a way to collect large multi-source data efficiently without expanding or reinvesting existing network. Through the asynchronous event processing method at the server OS kernel level, we confirmed that the performance improvement of the proposed method is about 2.5 times higher than that of the common method in the experimental environment. We expect many SMEs who want to introduce Smart Factory to be able to use this technique effectively without reinvestment in the network.
참고문헌 (29)
- Wang, S., "Implementing Smart Factory of Industrie 4.0: An Outlook", International Journal of Distributed Sensor Networks, 12(1) (2016)
- Seongmin Kim, "A Development of Wireless Network-based Gateway Server for Smart Factory", Proceedings of Symposium of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp.1421~1421 (2017)
- A Study on the Future Direction of Smart Factory and Development of Smart Manufacturing Industry, "Ministry of Trade, Industry and Energy", ~ (2016)
- 이수안, "유비쿼터스 센서 네트워크에서 스트림 데이터를 효율적으로 관리하는 저장 관리자 구현", 전자공학회논문지 - CI, 46(3), pp.24~33 (2009), 대한전자공학회
- Voigtländer, F., "5G for the Factory of the Future: Wireless Communication in an Industrial Environment", arXiv preprint arXiv:1904.01476, ~ (2019)
- Rao, S.K., "Impact of 5G technologies on industry 4.0", Wireless Personal Communications, 100(1), pp.145~159 (2018)
- Yilmaz, O., "Ultra-reliable and low-latency 5G communication", Proceedings of the European Conference on Networks and Communications (EuCNC’16) (2016)
- Ji-Woo Kang, "Design of High-level Stream Operators for Real-time Bigdata Processing", INFORMATION AND CONTROL SYMPOSIUM, pp.178~179 (2017)
- 이현정, "스마트공장 구축을 위한 현장실태 및 요구사항 분석", 한국정밀공학회지, 34(1), pp.29~34 (2017), 한국정밀공학회
- 김기웅, "중소기업의 IoT 관련 정부 R&D 현황 및 정책적 시사점", 정보화연구, 13(3), pp.431~443 (2016), 한국엔터프라이즈아키텍처학회
- Shaikh, F.K., "Energy harvesting in wireless sensor networks: A comprehensive review", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 55, pp.1041~1054 (2016)
- Yao, Y., "EDAL: An energy-efficient, delay-aware, and lifetime-balancing data collection protocol for heterogeneous wireless sensor networks", IEEE, 2015, pp.23(3), 810~823
- Naranjo, P.G.V., "P-SEP: A prolong stable election routing algorithm for energy-limited heterogeneous fog-supported wireless sensor networks", The Journal of Supercomputing, 73(2), pp.733~755 (2017)
- 임상순, "사물인터넷 환경에서의 저전력 무선 신호 간섭 탐지 시스템", 정보화연구, 15(2), pp.229~236 (2018), 한국엔터프라이즈아키텍처학회[DOI]
- Liu, X.-Y., "CDC: Compressive data collection for wireless sensor networks", IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 26(8), pp.2188~2197 (2015)
- Lee, H., "A compressive sensing-based data processing method for massive IoT environments", 2016 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC) (2016), IEEE
- Cortés, R., "Stream processing of healthcare sensor data: studying user traces to identify challenges from a big data perspective", Procedia Computer Science, 52, pp.1004~1009 (2015)
- Grossmann, D., "OPC UA based field device integration", 2008 SICE annual conference (2008), IEEE
- Veichtlbauer, A., "OPC UA integration for field devices", 2017 IEEE 15th International Conference on Industrial Informatics (INDIN) (2017), IEEE
- Jasperneite, J., "OPC UA versus MTConnect", Computer&Automation (Sonderheft S2 2015 Control&Drives), pp.16~21 (2015)
- Luo, Z., "OPC UA-based smart manufacturing:system architecture, implementation, and execution", 2017 5th International Conference on Enterprise Systems (ES) (2017), IEEE
- 임담섭, "스마트 IoT 게이트웨이 플랫폼 그리고 Use Case", 정보화연구, 13(4), pp.673~683 (2016), 한국엔터프라이즈아키텍처학회
- Xue, M., "The socket programming and software design for communication based on client", server, 2009 (2009), ~[DOI]
- 엄수현, "빅데이터 기반 개인정보 비식별화 동향", 정보화연구, 15(4), pp.545~552 (2018), 한국엔터프라이즈아키텍처학회[DOI]