• 제목/요약/키워드: sensor stream

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슬라이딩 윈도우 기반 다변량 스트림 데이타 분류 기법 (A Sliding Window-based Multivariate Stream Data Classification)

  • 서성보;강재우;남광우;류근호
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제33권2호
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    • pp.163-174
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    • 2006
  • 분산 센서 네트워크에서 대용량 스트림 데이타를 제한된 네트워크, 전력, 프로세서를 이용하여 모든 센서 데이타를 전송하고 분석하는 것은 어렵고 바람직하지 않다. 그러므로 연속적으로 입력되는 데이타를 사전에 분류하여 특성에 따라 선택적으로 데이타를 처리하는 데이타 분류 기법이 요구된다. 이 논문에서는 다차원 센서에서 주기적으로 수집되는 스트림 데이타를 슬라이딩 윈도우 단위로 데이타를 분류하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 전처리 단계와 분류단계로 구성된다. 전처리 단계는 다변량 스트림 데이타를 포함한 각 슬라이딩 윈도우 입력에 대해 데이타의 변화 특성에 따라 문자 기호를 이용하여 다양한 이산적 문자열 데이타 집합으로 변환한다. 분류단계는 각 윈도우마다 생성된 이산적 문자열 데이타를 분류하기 위해 표준 문서 분류 알고리즘을 이용하였다. 실험을 위해 우리는 Supervised 학습(베이지안 분류기, SVM)과 Unsupervised 학습(Jaccard, TFIDF, Jaro, Jaro Winkler) 알고리즘을 비교하고 평가하였다. 실험결과 SVM과 TFIDF 기법이 우수한 결과를 보였으며, 특히 속성간의 상관 정도와 인접한 각 문자 기호를 연결한 n-gram방식을 함께 고려하였을 때 높은 정확도를 보였다.

Open-channel discharges evaluation by the application of smart sensors

  • Khatatbeh, Arwa;Kim, Young-Oh
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.138-138
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    • 2022
  • Understanding a stream's or river's discharge is essential for a variety of hydrological and geomorphological applications at various sizes. However, depending on the stream environment and flow conditions, it is crucial to use the appropriate techniques and instruments. This will ensure that discharge estimations are as reliable as possible. This study presents developed smart system for continuous measurement of open channel discharge and evaluate streamflow measurement over various techniques. This includes developed smart flow meter as flow point measurements, smart water level sensor (installed on Hydraulic Structure ? Weir) and current meters. Advantages and disadvantages of each equipment are presented to ensure that the most appropriate method can be selected. we found that smart water level sensor is more prominent once used during flood event as compared to smart flow meter and current meters, while current meters seems to show better accuracy once applied for open channel.

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다변량 스트림 데이터 축소 기법 평가 (Evaluation of Multivariate Stream Data Reduction Techniques)

  • 정훈조;서성보;최경주;박정석;류근호
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제13D권7호
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    • pp.889-900
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    • 2006
  • 센서 네트워크는 애플리케이션 분야에 따라 데이터 특성과 사용자의 요구사항이 다양함에도 불구하고, 현존하는 스트림 데이터 축소 연구는 데이터의 본질적인 특징보다 특정 축소 기법의 성능 향상 측면에 중점을 두고 있다. 이 논문은 계층/분산형 센서 네트워크 구조와 데이터 모델을 소개하고, 선택적으로 축소 기법을 적용하기 위해 데이터 특성과 사용자의 요구에 적합한 다변량 데이터 축소 기법을 비교 평가한다. 다변량 데이터 축소 기법의 성능을 비교 분석하기 위해, 우리는 웨이블릿, HCL(Hierarchical Clustering), SVD(Singular Value Decomposition), 샘플링과 같은 표준화 된 다변량 축소 기법을 이용한다. 실험 데이터는 다차원 시계열 데이터와 로봇 센서 데이터를 사용한다. 실험 결과 SVD와 샘플링 기법이 상대 에러 비율과 수행 성능 측면에서 웨이블릿과 HCL기법에 비해 우수하였다. 특히 각 데이터 축소 기법의 상대 에러 비율은 입력 데이터 특성에 따라 다르기 때문에 선택적으로 데이터 축소 기법을 적용하는 것이 좋은 성능을 보였다. 이 논문은 다차원 센서 데이터가 수집되는 센서 네트워크를 디자인하고 구축하는 응용 분야에 유용하게 활용될 것이다.

실시간 스트림 데이터 분석을 위한 시각화 가속 기술 및 시각적 분석 시스템 (Fast Visualization Technique and Visual Analytics System for Real-time Analyzing Stream Data)

  • 정성민;연한별;정대교;유상봉;김석연;장윤
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.21-30
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    • 2016
  • 위험관리 시스템은 단 시간에 의사결정하기 위해 스트림 데이터를 실시간으로 분석 할 수 있어야 한다. 많은 데이터 분석 시스템은 CPU와 디스크 데이터베이스로 구성되어 있다. 하지만, cpu 기반 시스템은 스트림 데이터를 실시간으로 분석하는데 어려움이 있다. 스트림 데이터는 1ms부터 1시간, 1일까지 생성주기가 다양하다. 한 개의 센서가 생성하는 데이터는 작다. 하지만 수 만개의 센서가 생성하는 데이터는 매우 크다. 예를 들어 10만개 센서가 1초에 1GB 데이터를 생성한다면, CPU 기반 시스템은 이를 분석 할 수 없다. 이러한 이유로 실시간 스트림 데이터 분석 시스템은 빠른 처리 속도와 확장성이 필요하다. 본 논문에서는 GPU와 하이브리드 데이터베이스를 이용한 시각화 가속 기술을 제안한다. 제안한 기술을 평가하기 위해 우리는 지하 파이프라인에 설치된 센서와 트윗 데이터를 활용하여 실시간 릭 탐지 시각적 분석 시스템에 적용했다.

센서 네트워크에서 스트림 데이터 질의의 효율적인 처리를 위한 다중 질의 색인 기법 (Multi-query Indexing Technique for Efficient Query Processing on Stream Data in Sensor Networks)

  • 이민수;김연정;윤혜정
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.1367-1383
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    • 2007
  • 센서 네트워크는 스스로 감지하고 계산하고 무선으로 서로 통신할 수 있는 기능을 갖춘 센서들로 이루어진 네트워크이다. 센서 네트워크의 특징들로는 네트워크가 자체적으로 관리가 되어야 한다는 것과 배터리 전원이여서 전력의 효율성을 크게 고려해야 한다는 것이 있다. 센서 네트워크에서 생성되는 많은 양의 연속적인 데이터에 대하여 여러 개의 질의들을 동시에 처리해야 하는 경우에 전력의 효율성을 극대화시켜야 한다. 본 연구에서는 센서 네트워크에서 감시 목적의 미리 정의된 다중 질의들에 대해 색인을 두어 다중 질의 처리 성능을 높이고 메모리와 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 기법을 제안한다. 공간 색인 기법 중에서 이진 탐색트리에 기반한 데이터 구조로서 각 레벨별로 차원이 반복되어 각 차원을 분할시키는 k-d 트리와, 공간을 계층적 구조로 자르며 겹침 관계를 줄인 R-트리의 변형인 R+-트리를 기반으로 하여 이들의 응용 및 융합을 통해 다중 질의를 색인하는 새로운 트리인 SMILE 트리를 제안한다. 질의들에 대한 SMILE 트리를 구성하여 센서 네트워크에서 생성되는 스트림 데이터에 대하여 관련된 질의를 탐색하도록 하면 질의를 순차 탐색하는 것과 비교하여 경우에 따라서는 평균 탐색시간을 약 50% 정도로 줄일 수 있다.

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Human Activity Recognition in Smart Homes Based on a Difference of Convex Programming Problem

  • Ghasemi, Vahid;Pouyan, Ali A.;Sharifi, Mohsen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권1호
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    • pp.321-344
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    • 2017
  • Smart homes are the new generation of homes where pervasive computing is employed to make the lives of the residents more convenient. Human activity recognition (HAR) is a fundamental task in these environments. Since critical decisions will be made based on HAR results, accurate recognition of human activities with low uncertainty is of crucial importance. In this paper, a novel HAR method based on a difference of convex programming (DCP) problem is represented, which manages to handle uncertainty. For this purpose, given an input sensor data stream, a primary belief in each activity is calculated for the sensor events. Since the primary beliefs are calculated based on some abstractions, they naturally bear an amount of uncertainty. To mitigate the effect of the uncertainty, a DCP problem is defined and solved to yield secondary beliefs. In this procedure, the uncertainty stemming from a sensor event is alleviated by its neighboring sensor events in the input stream. The final activity inference is based on the secondary beliefs. The proposed method is evaluated using a well-known and publicly available dataset. It is compared to four HAR schemes, which are based on temporal probabilistic graphical models, and a convex optimization-based HAR procedure, as benchmarks. The proposed method outperforms the benchmarks, having an acceptable accuracy of 82.61%, and an average F-measure of 82.3%.

IoT 환경에서 실시간 빅 데이터 수신을 위한 센서 게이트웨이에 관한 연구 (Study on the Sensor Gateway for Receive the Real-Time Big Data in the IoT Environment)

  • 신승혁
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.417-422
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    • 2015
  • IoT 환경의 서비스 규모는 센서의 수량에 의하여 결정된다. 센서의 수량이 증가함은 IoT 환경에서 발생하는 데이터의 양도 증가함을 의미한다. 네트워크 환경에서 데이터 폭주 시 네트워크 혼잡제어를 위한 연구와 동적 버퍼운영으로 네트워크를 안정적으로 운영하기 위한 연구들이 있다. 또한 비연결형 네트워크 환경에서 스트림 데이터 처리에 대한 연구들이 있다. 본 연구에서는 IoT환경의 빅데이터를 처리하기 위한 센서 게이트웨이를 제안한다. 이를 위하여 센서 미들웨어를 설계하기 위한 RESTful 을 확인하고, 스트림 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 이중버퍼 알고리즘을 적용한다. 마지막으로 제안하는 시스템을 평가하기 위하여 TCP 상의 HTTP 프로토콜을 기반으로 하는 MJpeg 스트림을 이용하여 빅 데이터 트래픽을 발생 시키며, 오픈소스 미디어 플레이어인 VLC를 이용하여 영상 수신 처리율을 이용하여 성능을 비교한다.

스마트폰 센서스트림을 이용한 운전 패턴 인식 시스템 (Driving Pattern Recognition System Using Smartphone sensor stream)

  • 송충원;남광우;이창우
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.35-42
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    • 2012
  • 운전자의 도로 주행 데이터를 데이터베이스화한 정보는 다양하게 이용될 수 있다. 이러한 주행 정보를 이용한다면 운전자의 운전 성향을 분석하는데 도움이 될 것이다. 따라서 본 논문에서는 스마트폰을 이용하여 도로 주행 시의 센서 데이터들을 기록하고 주행 패턴을 인식하는 방법을 제안한다. 운전 성향을 분석하기에 앞서 패턴 별 주행 정보를 제공하기 위해 주행 패턴을 인식하는데 중점을 두었다. 좌회전, U턴, 우회전, 급감속, 급출발, 급가속, 과속방지턱에 해당하는 7개의 패턴을 인식하기 위한 과정으로 데이터 전처리를 통해 이벤트가 발생한 구간을 검출 후, DTW(Dynamic Time Warping) 알고리즘을 이용한 결정 방식을 적용하여 패턴을 인식한다. 제안된 방법은 운전자의 정보 제공을 위해 인식된 패턴과 함께 동시에 녹화된 비디오 스트림도 제공되며, 이는 안전운전시스템이나 운전습관분석시스템의 중요한 요소라 할 수 있다.

A FRAMEWORK FOR QUERY PROCESSING OVER HETEROGENEOUS LARGE SCALE SENSOR NETWORKS

  • Lee, Chung-Ho;Kim, Min-Soo;Lee, Yong-Joon
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.101-104
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    • 2007
  • Efficient Query processing and optimization are critical for reducing network traffic and decreasing latency of query when accessing and manipulating sensor data of large-scale sensor networks. Currently it has been studied in sensor database projects. These works have mainly focused on in-network query processing for sensor networks and assumes homogeneous sensor networks, where each sensor network has same hardware and software configuration. In this paper, we present a framework for efficient query processing over heterogeneous sensor networks. Our proposed framework introduces query processing paradigm considering two heterogeneous characteristics of sensor networks: (1) data dissemination approach such as push, pull, and hybrid; (2) query processing capability of sensor networks if they may support in-network aggregation, spatial, periodic and conditional operators. Additionally, we propose multi-query optimization strategies supporting cross-translation between data acquisition query and data stream query to minimize total cost of multiple queries. It has been implemented in WSN middleware, COSMOS, developed by ETRI.

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GeoSensor 환경에서 공간 질의 정확도 향상을 위한 선-필터링을 이용한 후-부하제한 기법 (Pre-Filtering based Post-Load Shedding Method for Improving Spatial Queries Accuracy in GeoSensor Environment)

  • 김호;백성하;이동욱;김경배;배해영
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.18-27
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    • 2010
  • u-GIS환경에서 GeoSensor를 기반으로 하는 GeoSensor 환경은 다양한 센서들로부터 수집한 동적인 데이터와 기존 GIS인 정적인 지형지물 정보의 융합을 요구한다. 이 환경의 핵심인 GeoSensor는 넓은 지역에 산발적으로 분포하며, 다양한 크기의 데이터를 끊임없이 수집한다. 따라서 Data Stream Management System(DSMS)은 제한된 메모리로 인하여 저장 공간을 초과하는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 다양한 부하제한 기법들이 활발히 연구되고 있다. 부하제한 기법에는 크게 랜덤부하제한 기법과 의미적부하제한 기법, 샘플링 기법으로 분류된다. 랜덤부하제한 기법은 무작위로 데이터를 선택하여 삭제하고, 의미적부하제한 기법은 데이터의 우선순위를 부여하여 우선순위가 낮은 데이터부터 삭제한다. 샘플링 기법은 통계적인 연산을 이용하여 샘플링 비율을 산정하고 이를 토대로 부하를 제한한다. 그러나 기존 기법들은 공간적 특성을 전혀 고려하지 않기 때문에 공간 질의의 정확도를 감소시키는 문제를 갖는다. 본 논문은 GeoSensor 환경에서 DSMS에 발생하는 과부하 발생을 제한하고 공간 질의의 정확도를 향상시키기 위해 선-필터링을 이용한 후-부하제한 기법을 제안한다. 본 기법은 선-필터링을 통하여 스트림 큐에 불필요하게 가중되는 부하를 1차적으로 제한하며, 과부하 발생 시 공간 질의 결과 정확도를 보장하기 위하여 공간 중요도와 데이터 중요도를 고려하여 후-부하제한을 수행한다. 이 기법을 이용하여 부하제한 수행 횟수를 효과적으로 감소시켰고, 공간 질의의 정확도를 향상시켰다.