Wi-Fi가 거의 모든 곳에서 사용이 가능한 환경이 도래하면서 Wi-Fi 기반의 센싱 시스템의 활용가능성에 대한 학계의 주목과 함께 활발한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 채널 상태 정보(CSI)를 활용한 딥러닝 기술의 비약적 발달로 높은 감지 성능을 달성하고 있다. 하지만, 새로운 대상 도메인에 적용하기 위해서는 명시적인 데이터 수집 및 모델 재학습 과정의 값비싼 적응 노력 없이는 여전히 실질적으로는 사용하기가 어렵다. 본 연구에서는 딥러닝 기반의 Wi-Fi 센싱 시스템을 위한 훈련데이터 수집 및 레이블링을 자동으로 진행하는 CSI 자동 레이블링 시스템(CALS)를 제안한다. 제안 시스템은 CSI 데이터 수집 과정에서 컴퓨터 비전 기술을 함께 활용하여, 지도학습용으로 수집된 CSI 데이터에 대한 레이블링을 자동으로 수행토록 하였다. CALS의 효율성을 보이기 위해 라즈베리파이를 이용하여 프로토타입 시스템을 구현하고, 실내 환경에서의 사람 존재 감지를 수행하는 3가지 모델에 대해 학습과 평가를 진행하였다. 자동 수집된 데이터를 진행하여 학습을 활용하는 방식으로 실시간 데이터에 대해 평가를 진행했을 때 90% 이상의 높은 정확도를 달성하였다.
현재 국내 해양에 설치된 항로표지를 통해 해양 상태에 대한 다양한 정보가 수집/관리되고 있으며, 기상청에서 제공되는 기상 데이터 등 항로표지 데이터와 연계를 통해 유용한 서비스 개발이 가능한 데이터가 생상되고 있으나, 각 데이터의 관리 주체/시스템이 분산되어 효율적으로 활용되기 어려운 실정이다. 이에, 본 논문에서는 항로표지 데이터와 타 시스템에서 수집/관리되고 있는 데이터의 연계/분석을 통해 항로표지 데이터 기반의 다양한 서비스 개발에 활용 가능한 스마트 항로표지 빅데이터 플랫폼 구축 기술을 제안한다.
국내 철도의 관제는 신호, 전철전력, 통신, 설비 등 분야별로 고유한 시스템으로 구축되어 있다. 각 분야의 관제시스템은 현장 설비의 센싱 데이터를 중앙관제로 전송하는 매체와 프로토콜이 서로 상이하다. 안전관제시스템은 각 분야의 안전에 관련된 데이터를 모두 수집하여 철도 사고를 예측하고 예방하는 것을 목적으로 하며 표준 프로토콜을 사용한다. 안전관련 데이터는 기존 관제시스템의 현장 데이터 전송장치에서 데이터 수집이 필요하다. 이때 중요한 점은 기존 관제시스템 통신에 영향 없이 데이터를 수집하는 방법이다. 본 논문에서는 데이터를 수집하는 방법으로 네트워크 트래픽 감시나 보안용으로 사용되는 스니핑을 이용한다. 스니핑 장치를 사용할 때 야기되는 문제점을 설명하고 해결 방법으로 패킷 변환 노드를 제안하였다. 추가적으로 프로토타입을 개발하여 기능과 성능 테스트를 수행하여 S/W아키텍처와 패킷 변환 과정에 대해 검증하였다.
최근 4차 산업혁명 시대 도래에 따른 빅데이터가 이슈화 되고 정부의 공공 데이터 개방? 공유 정책 등으로 정부의 R&D 정보화 서비스도 다양화되고 있다. 특히 해양수산 R&D사업은 해양이라는 공간적 제약으로 선박 및 특수 장비 등을 사용함에 따라 연구비 단가가 상대적으로 높은 실정임에도 해양수산 연구 자료 및 관측자료가 통합적으로 관리되지 않고, 사업별 기관별로 산발적으로 관리되고 있어, 이에 따라 연구 DB 통합관리의 수요가 제기 되고 있다. 이에 해양수산 R&D사업에서는 사업별 통합 DB 구축사업이 진행되고 있고, '관할해역해양정보 공동활용시스템(JOISS)'이 대표적이라 할 수 있다. JOISS는 2012년부터 시작된 '관할해역 해양정보 공동활용체계 구축'과제를 통해 자료 표준화 연구와 함께 해양과학조사 분야의 R&D과제들과 실시간 해양관측망으로부터 산출되는 데이터를 수집하고, 정보서비스를 구현한 시스템이다. 2016년 1차 시스템 구축을 완료하여 현재 서비스를 진행하고 있다. 한편, 해양관측 데이터 수집 공유 서비스 외 해양수산 R&D사업과 연계된 다양한 정보들을 나누고 소통하는 온라인 장을 구현하기 위해 '해양수산 R&D 지식정보 시스템(OFRIS)' 개발사업이 별도로 진행되고 있다. OFRIS는 해양수산 R&D사업을 통한 데이터의 원할한 수집 및 품질관리 등의 문제를 보완하고, 그 외에도 사업별로 분산 관리되고 있는 R&D 관련 정보를 연계하고, 기술공급자와 수요자를 직접 연결해 주는 '개방형 기술 정보 중개 시스템'으로의 역할, 국내외 해양수산 R&D관련 정책 연구 산업 동향을 엄선하여 제공하는 등 해양수산 R&D 종합 포털로서 기능구현을 목표하고 있다. 2017년 말 1단계 개발 완료를 앞두고 있으며, 1단계에서는 시급성 높고, 수요가 많은 (1) R&D동향, (2) 과제이력, (3) 연구성과, (4) 기술거래, (5) DB공유 등 5대 기능을 우선 구현하고, 2단계에서는 통계자료 생산 및 분석 기능 강화, 3단계에서는 해양수산 산업통계, 인력, 교육 등의 정보를 서비스하는 포털로 확장할 계획이다. JOISS, OFRIS를 개발하는 과정에서는 해양수산 R&D의 정보를 수집 관리 하는데 있어 다양한 현안 문제 등이 도출되었으며, 그 중에서도 연구자들의 자발적 데이터 제공 협조, 데이터의 표준화 및 품질검증, 구축된 데이터의 활용 및 피드백 등에 대해 구체적이고 현실적인 대응 방안이 요구된다.
사물인터넷 환경의 다양한 기기에서는 매초마다 시스템 로그 데이터, 온도, 습도, 조도 및 위치 정보 등과 같은 데이터를 지속적으로 생성한다. 이렇게 생성된 데이터는 기기 안에서 대부분 소멸되거나 수집된다 하더라도 시스템 개선의 일부 목적으로 활용하는데 그칠 뿐이다. 본 논문에서는 각각의 사물인터넷 기기에서 발생하는 비정형 데이터를 스트리밍 방식을 통해 수집 서버로 전송하고 이를 유연한 스키마 구조를 가지는 NoSQL 데이터베이스에 적재하는 프레임워크 설계를 제안한다. 이렇게 수많은 장비로부터 수집된 로그 및 센싱 데이터는 빅데이터 분석을 통해 산업의 현장에서 생산성 향상을 위해 사용할 수 있으며 공공의 목적으로 도심지의 교통문제 해소와 재난 및 재해 예측에 활용될 수 있다.
사용자 모델링을 위해서는 사용자의 성향 및 행위 등의 다양한 정보를 수집하여 분석에 이용한다. 하지만 사용자(인간)로 부터 얻은 데이터는 기계나 환경에서 수집된 데이터 보다 패턴을 찾기 힘들어 모델링하기 어렵다. 그 이유는 사용자는 사용자의 현재 상태와 상황에 따라 다양한 결과를 보이며, 일관성을 유지 하지 않는 경우가 있기 때문이다. 사용자 모델링을 위해서는 분산되어 있는 데이터에서 노이즈를 선별하고 연관성 있는 데이터를 분류할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문은 사용자로 부터 수집된 데이터를 k-NN(Nearest Neighbor) 기법을 이용하여 노이즈를 선별한다. 노이즈가 제거된 데이터는 의사결정나무(Decision Tree)방법을 이용하여 학습하였고, 노이즈가 분류되기 전과 비교 분석 하였다. 실험에서는 홈 인테리어 학습 컨텐츠인 DOLLS-HI를 이용하여 수집된 학습자의 데이터를 이용하였고, 생성된 학습자 모델링의 신뢰도가 높아지는 것을 확인하였다.
가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear:GIS)는 SF6가스를 절연 매체로 하는 대용량 전력 차단기기이다. GIS는 단순한 구조로 고장이 적고 신뢰성이 높은 편이지만 내부를 볼 수 없어 고장 확인이 어렵고 고장이 발생하면 파급 효과가 크고 복구가 어렵다. 따라서 GIS 내부의 이상 징후를 초기에 찾아낼 수 있도록 GIS 예방진단시스템이 도입되었다. GIS 예방진단시스템은 센서에서 수집, 분석한 정보로 이상 징후를 판 단하기 때문에 데이터의 신뢰성과 적시성이 중요하다. 하지만 기존 시스템은 중앙 집중 데이터 수집 방식으로 효율이 낮고 신뢰성과 적시성의 보장이 어렵다. 이러한 신뢰성과 적시성을 보장하기 위하여 GIS 예방진단시스템은 실시간성을 보장하는 미들웨어를 탑재해야 한다. 따라서 본 논문에서는 GIS 예방진단시스템의 신뢰성 향상을 위하여 실시간 분산 컴퓨팅의 적시성 보장을 위해 제안된 TMO를 적용한 미들웨어를 사용한 다. 그리고 TMO를 적용한 데이터 수집 및 감시, 제어 방법을 적용한 새로운 GIS 예방진단 시스템을 제안한다. 논문에서 제안하는 시스템은 TMO의 실시간 기능을 활용하여 데이터의 분산 처리가 가능한 통신제어장치를 개발하여 사용한다. 통신제어장치는 TMO를 통해 실시간 데이 터 수집 및 처리 과정의 적시성을 보장하고 데이터의 신뢰성을 높여 시스템의 성능 향상에 기여한다. 또한, 기존의 서버의 데이터 수집 및 처 리 과정을 통신제어장치가 부담하여 서버의 부하를 줄이고 향후 분산 환경을 지원할 수 있도록 설계하였다. 따라서 제안하는 시스템은 통신제 어장치의 적시성 보장을 통해 GIS 예방진단시스템의 신뢰성과 성능을 향상시키고 GIS의 안정적인 운영을 보장할 수 있다.
승강기 유지보수 업체는 다양한 종류의 승강기 유지 보수를 담당하고 있어 승강기 제조사, 승강기 모델에 독립적인 승강기 원격 관제 시스템이 필요하다. 이를 위해 각 승강기에서 수집된 승강기 운행 데이터를 수신하여 데이터베이스에 전송할 수 있는 데이터 수집기가 필요하다. 본 논문에서는 중소 규모의 승강기 유지 보수 업체에서 활용할 수 있는 원격 관제 시스템의 데이터 수집기를 설계, 구현한다. 데이터 수집기는 승강기의 운행 상태를 전송하는 센서 모듈이 전송한 데이터 패킷을 수신하여, 데이터를 해석, 변환한 후 자체 개발한 API 를 이용하여 서버로 전송을 한다. 본 논문에서는 파이썬으로 구현한 데이터 수집기에 대해 기술하고, 실 운행 환경에 있는 승강기에 설치된 센서 모듈에서 전송한 데이터를 수신하고, API 서버로 전송하는 것을 화면에 표시된 로그를 통해 보인다.
본 논문은 지문, 홍채, 얼굴 및 서명 이미지를 수집하고, 이를 기 수집된 생체정보들과 비교 분석하여 고유한 개인 정보를 생성함으로써, 회원 및 직원 등 소규모 단위뿐만 아니라, 국가 단위의 주민 정보에도 활용 가능한 생체정보 수집 시스템의 설계 및 구현에 관한 것이다. 제안 시스템은 개인정보 수집기, 생체정보 수집기(지문수집기, 홍채수집기, 얼굴수집기 및 서명 수집기), 생체정보 검증기(지문검증기, 홍채검증기)와 생체정보 관리기로 구성되어 있으며, 웹페이지 형태의 개인정보 수집기에서 Java로 구현된 생체정보 수집기의 호출 및 데이터 송수신을 위해, 최근 기술적 추세에 맞추어 자바애플릿 형태가 아닌 브라우저 플러그인 형태의 데이터 연동모듈을 구현하였다.
음향데이터 수집체계가 다양화되고 고성능화 됨에 따라 수집되는 음향데이터의 양은 기하급수적으로 증가되었다. 이러한 수집 음향데이터는 정밀한 분석을 위하여 분석환경으로의 전송이 필요하다. 이러한 수집/분석 체계에서는 빠르고 안정적인 전송은 물론 고도의 완벽한 보안이 요구된다. 이에 본 논문에서는 일반적으로 사용되는 비보호 저속망 환경에서 고용량의 수집 음향데이터를 전송하고 관리하는 시스템을 제시한다. 구현된 시스템은 비보호 저속망 환경에서도 안전하게 음향데이터를 전송하고 다양한 위협 요소로부터 안전하게 음향데이터를 보호한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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