• 제목/요약/키워드: Environmental big data

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농업환경정보 수집을 위한 아두이노 기반 멀티 센서 시스템 개발 및 적용 - 경기 여주시 소재 양돈농가를 사례로 - (Development and Application of Arduino Based Multi-sensors System for Agricultural Environmental Information Collection - A Case of Hog Farm in Yeoju, Gyeonggi -)

  • 한정헌;박종준
    • 농촌계획
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    • 제25권2호
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    • pp.15-21
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    • 2019
  • The agricultural environment is changing and becoming more advanced due to the influence of the 4th Industrial Revolution. From the basic plan of Rural Informatics to the current level of 2nd generation smart farms aimed at improving productivity using Big data, cloud network and more IoT technology. We are continuing to provide support and research and development. However, many problems remain to be solved in order to supply and settle smart farms in Korea. The purpose of this study is to provide a method of collecting and sharing data on farming environment and to help improve the income and productivity of farmers based on collected data. In the case of hog farm, the multiple sensors for environmental data like temperature, humidity and gases and the network environment for connecting the internet were established. The environment sensor was made using the ESP8266 Node MCU board as micro-controller, DHT22 sensor for temperature and humidity, and MQ series sensors for various gases in the hog pens. The network sensor was applied experimentally for one month and the environmental data of the hog farm was stored on a web database. This study is expected to raise the importance of collecting and managing the agricultural and environmental data, for the next generation farmers to understand the smart farm more easily and to try it by themselves.

Study on Data Processing of the IOT Sensor Network Based on a Hadoop Cloud Platform and a TWLGA Scheduling Algorithm

  • Li, Guoyu;Yang, Kang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제17권6호
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    • pp.1035-1043
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    • 2021
  • An Internet of Things (IOT) sensor network is an effective solution for monitoring environmental conditions. However, IOT sensor networks generate massive data such that the abilities of massive data storage, processing, and query become technical challenges. To solve the problem, a Hadoop cloud platform is proposed. Using the time and workload genetic algorithm (TWLGA), the data processing platform enables the work of one node to be shared with other nodes, which not only raises efficiency of one single node but also provides the compatibility support to reduce the possible risk of software and hardware. In this experiment, a Hadoop cluster platform with TWLGA scheduling algorithm is developed, and the performance of the platform is tested. The results show that the Hadoop cloud platform is suitable for big data processing requirements of IOT sensor networks.

A Generation and Accuracy Evaluation of Common Metadata Prediction Model Using Public Bicycle Data and Imputation Method

  • Kim, Jong-Chan;Jung, Se-Hoon
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.287-296
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    • 2022
  • Today, air pollution is becoming a severe issue worldwide and various policies are being implemented to solve environmental pollution. In major cities, public bicycles are installed and operated to reduce pollution and solve transportation problems, and operational information is collected in real time. However, research using public bicycle operation information data has not been processed. This study uses the daily weather data of Korea Meteorological Agency and real-time air pollution data of Korea Environment Corporation to predict the amount of daily rental bicycles. Cross- validation, principal component analysis and multiple regression analysis were used to determine the independent variables of the predictive model. Then, the study selected the elements that satisfy the significance level, constructed a model, predicted the amount of daily rental bicycles, and measured the accuracy.

A Comparative Study on Data Augmentation Using Generative Models for Robust Solar Irradiance Prediction

  • Jinyeong Oh;Jimin Lee;Daesungjin Kim;Bo-Young Kim;Jihoon Moon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.29-42
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    • 2023
  • 본 논문은 서울, 부산, 인천과 같은 대한민국의 주요 도시들을 대상으로 일사량 예측 정확도를 향상하기 위한 방법론을 제안한다. 제안한 방법론은 먼저 GAN, CTGAN, Copula GAN, WGANGP, TVAE 등 다섯 가지 생성 모델을 이용하여 기존 학습 데이터와 유사한 독립 변수들을 생성한다. 다음으로 모델 학습에서의 데이터 편향성을 개선하고자, 생성한 독립 변수들에서 각각 랜덤 포레스트와 심층 신경망을 통해 종속 변숫값을 도출하여 학습 데이터 셋을 구축하고, 이를 기존 학습데이터 셋과 결합하여 예측 모델을 구성한다. 실험 결과, 증강된 데이터 셋으로 학습한 모델들은 기존 데이터 셋으로 학습한 모델들보다 향상된 성능을 나타내었다. 특히 CTGAN은 복잡한 다변량 데이터 관계를 효과적으로 다루는 메커니즘으로 인해 우수한 결과를 도출하였으며, 생성된 데이터는 일사량의 다양한 변화와 실제 변동성과 효과적으로 반영하였다. 제안한 방법론은 고품질의 생성 데이터로 학습 데이터를 증강함으로써, 데이터 부족 현상 문제를 다룰 수 있을 뿐만 아니라 지속 가능한 발전을 위한 태양광 발전 시스템 운영에도 이바지할 수 있을 것으로 기대한다.

해양공간계획 수립을 위한 방문밀집도 및 중점관리지역 규명: 소셜 빅데이터를 활용하여 (Identification of Visitation Density and Critical Management Area Regarding Marine Spatial Planning: Applying Social Big Data)

  • 김윤정;김충기;김강선
    • 환경영향평가
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    • 제29권2호
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    • pp.122-131
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    • 2020
  • 해양공간계획은 생태계서비스 개념에 기초하며 최근 연안 및 해양지역의 지속가능한 개발을 촉진하기 위한 방안으로 주목받고 있다. 정책개발자는 해양공간계획 개념에 기반을 둔 의사결정을 위해 각 해역별 자원의 이용현황과 그 특성을 규명할 필요가 있다. 특히, 해변관광은 연안에서 이루어지는 자원 이용활동 중 가장 빠르게 성장하는 활동이며 다수의 문화서비스 수혜를 유도하여 중요하다. 그러나 해변관광의 규모와 방문현황의 공간적 특성을 광역단위로 평가할 수 있는 정보가 부재하며, 현장조사의 경우 높은 비용과 노동력이 요구되어 적용이 어렵다. 그러므로 본 연구는 신규 대안으로 소셜 빅데이터의 해양공간계획 적용방안을 제안하고 트위터, 플리커 정보에 기초한 중점관리지역 도출 방안을 제시하였다. 본 연구는 남해 연안육역 일대를 대상으로 수행되었으며 소셜미디어에서 추출한 플리커, 트위터 정보를 대상으로 과다추정 방지 전처리, 적합 격자단위 규명 과정을 통해 광역단위 방문밀집도를 도출하였다. 더불어 공간통계분석 및 밀도분석을 통해 남해 일대의 집중관리가 필요한 연안육역 구역을 제시하였다. 본 연구는 중점관리구역, 보전구역 지정 등 해양공간계획의 수립과정에서 해변관광 및 문화서비스 규모의 고려를 위한 시사점을 제공한다.

빅 데이터 기반의 체납 수용가 예측 모델 (Prediction Model for Unpaid Customers Using Big Data)

  • 정재안;이규환;정회경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.827-833
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    • 2020
  • 본 논문에서는 지자체의 요금 체납을 줄이기 위해 특정 지자체를 대상으로 검침원의 면담 등을 통해 지방상수도 통합정보시스템에서 체납에 영향을 미치는 내부 데이터 요소를 찾았다. 또한 국가 통계 데이터 중에서 체납에 영향을 미치는 후보 데이터를 도출하였다. 독립변수가 종속변수에 미치는 영향도는 정보이득이라는 데이터 집합에서 종속변수에 대한 무질서도를 조사하여 표본 데이터를 수집하였다. 그리고 빅 데이터 분석 알고리즘인 의사결정트리와 로지스틱 회귀기법 중 어느 알고리즘이 더 높은 예측율을 나타내는지 n-fold cross-validation 방법을 사용하여 평가하였다. 이를 통해 지자체의 데이터를 기초로 알고리즘의 성능을 비교한 결과 의사결정트리가 로지스틱회귀보다 더 정확한 수용가 납부 패턴을 찾을 수 있음을 확인하였다. 머신러닝을 이용한 분석 알고리즘 모델 개발의 과정에서는 알고리즘의 정확성 향상을 위해 의사결정트리의 복잡성과 정확성에 직접적인 영향을 주는 최소 데이터 개수와 최대 순도라는 두 개의 환경변수의 최적값을 도출하였다.

ESG 경영, 기업의 지속가능성장을 위한 전략 : KT의 전사적 목표와 전략 (ESG Management, Strategies for corporate sustainable growth : KT's company-wide goals and strategies)

  • 강윤지;김상훈
    • 한국융합학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.233-244
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    • 2022
  • 최근 기업경영과 관련되어 가장 주목받고 있는 것은 ESG(Environmental, Social, Governance) 일 것이다. ESG 경영을 선언한 많은 기업들이 있지만, KT는 2021년 본격적인 ESG 경영을 선언하며 지속가능경영의 전략을 이해관계자들과 공유하고 있다. 또한 KT는 국내 ICT 업계 최초로 ESG 채권을 발행하며 ESG 경영을 강화하고 있다. 코로나19로 정보기술산업이 더욱 중요해진 시점에서 본 연구는 KT의 ESG 경영 목표와 전략의 사례를 환경, 사회, 지배구조 영역으로 구분하여 살펴보고자 하였다. KT는 환경 영역에서 '환경경영', '환경대응', '에너지 자원', '친환경 프로젝트'를 통해 환경 건전성 달성을 목표로 하고 있었다. 또한 사회 영역에서 '사회공헌', '동반성장', '인권경영' 등을 통해 진정성 있는 사회적 가치 창출을 추구하였다. 마지막으로 지배구조 영역에서는 '윤리·컴플라이언스', '리스크 관리' 등을 통해 경제적 신뢰성을 추구하기 위한 투명한 기업 경영 체계를 지향하고 있었다. 특히 KT는 디지털 플랫폼 기업이라는 특징을 기반으로 AI, BigData 기술을 활용하여 환경, 사회문제를 해결하기 위한 전략을 추진하며 KT만의 ESG 경영을 도모하고 있었다. 본 연구는 화두로 떠오른 ESG 경영과 관련해 KT의 ESG 경영 사례를 통해 ESG전략 수립과 ESG 경영 발전방향에 대한 시사점을 도출하고자 한다.

정수장 운영에 영향을 미치는 기후변화 요인 분석 (Effect of Climate Change Characteristics on Operation of Water Purification Plant)

  • 장유정;최현우;이서준;최재영;최현수;오희경
    • 한국물환경학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.89-100
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    • 2024
  • Climate change has a broad impact on the entire water environment, and this impact is growing. Climate adaptation in water supply systems often involves quantity and quality control, but there has been a lack of research examining the impacts of climatic factors on water supply productivity and operation conditions. Therefore, the present study focused on, first, building a database of climatic factors and water purification operating conditions, and then identifying the correlations between factors to reveal their impacts. News big data was analyzed with keywords of climatic factors and water supply systems in either nationwide or region-wide analyses. Metropolitan area exhibited more issues with cold waves whereas there were more issues with drought in the Southern Chungcheong area. A survey was conducted to seek experts' opinions on the climatic impacts leading to these effects. Pre-chlorination due to drought, high-turbidity of intake water due to rainfall, an increase of toxins in intake water due to heat waves, and low water temperature due to cold waves were expected. Pearson correlation analysis was conducted based on meteorological data and the operating data of a water purification plant. Heavy rain resulted in 13 days of high turbidity, and the subsequent low turbidity conditions required 3 days of high coagulant dosage. This insight is expected to help inform the design of operation manuals for waterworks in response to climate change.

저전력 무선통신 기반 대기오염 측정시스템 (A Low Power Wireless Communication-based Air Pollutants Measuring System)

  • 강정기;이봉환
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제28권6호
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    • pp.87-95
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    • 2021
  • Recently interest for air pollution is gradually increasing. However, according to the environmental assessment of air quality, the level of air pollution in the nation is quite serious, and air pollutants measuring facilities are also not enough. In this paper, a secure air pollutants sensor system based low power wireless communication is designed and implemented. The proposed system is composed of three parts: air pollutants measuring sensors module, LoRa-based data transmission module, and monitoring module. In the air pollutants measuring module, the MSP430 board with six big air pollutants measuring sensors are used. The air pollutants sensing data is transmitted to the control server in the monitoring system using LoRa transmission module. The received sensing data is stored in the database of the monitoring system, and visualized in real-time on the map of the sensor locations. The implemented air pollutant sensor system can be used for measuring the level of air quality conveniently in our daily lives.

A Quantitative Analysis on Machine Learning and Smart Farm with Bibliographic Data from 2013 to 2023

  • Yong Sauk Hau
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제16권3호
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    • pp.388-393
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    • 2024
  • The convergence of machine learning and smart farm is becoming more and more important. The purpose of this research is to quantitatively analyze machine learning and smart farm with bibliographic data from 2013 to 2023. This study analyzed the 251 articles, filtered from the Web of Science, with regard to the article publication trend, the article citation trend, the top 10 research area, and the top 10 keywords representing the articles. The quantitative analysis results reveal the four points: First, the number of article publications in machine learning and smart farm continued growing from 2016. Second, the article citations in machine learning and smart farm drastically increased since 2018. Third, Computer Science, Engineering, Agriculture, Telecommunications, Chemistry, Environmental Sciences Ecology, Material Science, Instruments Instrumentation, Science Technology Other Topics, and Physics are top 10 research areas. Fourth, it is 'machine learning', 'smart farming', 'internet of things', 'precision agriculture', 'deep learning', 'agriculture', 'big data', 'machine', 'smart' and 'smart agriculture' that are the top 10 keywords composing authors' keywords in the articles in machine learning and smart farm from 2013 to 2023.