각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 IoT(Internet of Things)는 다양한 분야에서 활용되며 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공한다. 이를 거주지에 적용할 경우 가정 내부의 기기들에 다양한 센서를 부착하고 자동으로 가정 내부의 기기들을 제어함으로써 사용자 맞춤형 실내 환경을 제공받을 수 있다. 또한 산업분야에서 활용할 경우 기기들의 자동화를 통해 사용자의 제어 없이 반복 작업이 가능하다. 이러한 특성으로 인해 생산량 및 작업의 능률을 증대시킬 수 있다. 이와 같이 IoT는 사용자에게 편리한 서비스를 제공하고 ...
각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 IoT(Internet of Things)는 다양한 분야에서 활용되며 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공한다. 이를 거주지에 적용할 경우 가정 내부의 기기들에 다양한 센서를 부착하고 자동으로 가정 내부의 기기들을 제어함으로써 사용자 맞춤형 실내 환경을 제공받을 수 있다. 또한 산업분야에서 활용할 경우 기기들의 자동화를 통해 사용자의 제어 없이 반복 작업이 가능하다. 이러한 특성으로 인해 생산량 및 작업의 능률을 증대시킬 수 있다. 이와 같이 IoT는 사용자에게 편리한 서비스를 제공하고 삶의 질을 높일 수 있는 기술이다. 최근 실험실에서 사용하는 시약장은 IoT 기반 다양한 센서들을 활용하여 내부 환경을 실시간으로 측정하고 사용자들에게 서비스를 제공한다. 또한 각종 제어장치를 자동으로 관리함으로써 위험상황이 발생했을 경우에도 적절한 대처를 할 수 있도록 한다. 기존 시스템들은 센서 데이터를 수집한 후 서버 내에서 위험상황을 식별하고 기기들에게 동작 명령을 전송하게 된다. 이와 같은 중앙 집중형 관리시스템은 여러 대의 시약장에서 측정되는 센서 데이터들을 전송받고 처리하게 될 경우 시약장의 수가 증가할 때마다 데이터 처리 속도가 점차 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 사전에 설정된 임계치에 따라 획일적으로 기기가 동작하므로 관리자에 따른 맞춤형 제어가 불가능하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 중앙 집중형이 아닌 분산 환경에서 시약장 내부 환경을 분석하여 위험상황의 식별 및 기기 제어를 수행할 수 있는 분산 제어가 가능한 분산 IoT 센서 기반 안전 실험실 관리 시스템에 대해 연구한다. 이를 위해 시약장 내부 환경을 감지하기 위해 다중센서를 적용한다. 또한 이와 같은 시약장이 다수 설치되어 있는 실험실에 대하여 관리자의 히스토리 분석 기반의 자동제어알고리즘을 적용한 안전관리 시스템을 연구한다. 시약장의 내부 온도, 습도를 측정하기 위해 온습도 센서, 그리고 유독가스의 발생을 식별하기 위해 세 종류의 가스 센서를 사용한다. 또한 시약장의 문이 열려 있는지 확인하기 위해 마그네틱 센서, 시약장 내부에서 발생할 수 있는 화재 상황을 식별하기 위하여 화재 감지 및 연기 감지 센서를 사용한다. 센서들은 센서 모듈 내의 센서 노드에 부착되어 센서 데이터들을 수집한다. 수집된 센서 데이터는 서버가 아닌 시약장 내부 센서모듈의 마스터 노드로 전송되어 위험상황이 발생하였는지 식별하는 것에 사용된다. 위험상황이 발생했을 경우 마스터 노드에서 위험상황을 식별한 후 기기가 연결되어 있는 센서 노드로 기기 동작 명령을 전송한다. 시약장 디스플레이 모듈은 센서 모듈에서 전송되는 센서 데이터를 실시간 모니터링을 통해 사용자들에게 제공한다. 서버는 마스터 노드에서 전송된 센서 데이터를 실시간으로 데이터베이스에 적재한다. 애플리케이션에서는 원격 제어 및 모니터링 서비스를 제공한다. 그리고 IoT 기반 자동제어 알고리즘을 통해 관리자가 시약장이 설치되어 있는 실험실 내부 환경을 제어할 수 있도록 한다. 자동제어 알고리즘은 관리자의 원격 제어 명령들을 수집하여 관리자에 대한 데이터 셋을 구성한다. 그리고 수집한 관리자의 명령들을 시약장 내부에 장착된 기기별로 분류하고 기기들의 평균 동작 횟수를 도출하기 위해 작업 명령을 시간대 별로 분류한 뒤 ON, OFF 횟수를 카운트하여 평균 동작 상태를 분석한다. 해당 분석 과정을 수행한 뒤 시간대 별 기기들의 평균 동작을 도출한다, 이를 기반으로 관리자의 히스토리를 기반으로 동작시킨 기기들의 사용량을 확인할 수 있도록 시간대 별로 사용량을 시각화하여 제공한다. 이와 같이 분산형 제어가 가능한 센서 모듈을 이용한 시약장 내부 환경 제어 기능과 관리자의 히스토리 분석 기반의 자동제어 알고리즘이 적용된 실험실 내부 환경 제어를 통해 위험상황에 대한 식별 및 대처를 자동으로 진행함으로써 기존의 시약장과 실험실을 관리하는 시스템들보다 신속한 대처 및 안전관리가 이루어졌음을 확인하였다.
각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 IoT(Internet of Things)는 다양한 분야에서 활용되며 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공한다. 이를 거주지에 적용할 경우 가정 내부의 기기들에 다양한 센서를 부착하고 자동으로 가정 내부의 기기들을 제어함으로써 사용자 맞춤형 실내 환경을 제공받을 수 있다. 또한 산업분야에서 활용할 경우 기기들의 자동화를 통해 사용자의 제어 없이 반복 작업이 가능하다. 이러한 특성으로 인해 생산량 및 작업의 능률을 증대시킬 수 있다. 이와 같이 IoT는 사용자에게 편리한 서비스를 제공하고 삶의 질을 높일 수 있는 기술이다. 최근 실험실에서 사용하는 시약장은 IoT 기반 다양한 센서들을 활용하여 내부 환경을 실시간으로 측정하고 사용자들에게 서비스를 제공한다. 또한 각종 제어장치를 자동으로 관리함으로써 위험상황이 발생했을 경우에도 적절한 대처를 할 수 있도록 한다. 기존 시스템들은 센서 데이터를 수집한 후 서버 내에서 위험상황을 식별하고 기기들에게 동작 명령을 전송하게 된다. 이와 같은 중앙 집중형 관리시스템은 여러 대의 시약장에서 측정되는 센서 데이터들을 전송받고 처리하게 될 경우 시약장의 수가 증가할 때마다 데이터 처리 속도가 점차 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 사전에 설정된 임계치에 따라 획일적으로 기기가 동작하므로 관리자에 따른 맞춤형 제어가 불가능하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 중앙 집중형이 아닌 분산 환경에서 시약장 내부 환경을 분석하여 위험상황의 식별 및 기기 제어를 수행할 수 있는 분산 제어가 가능한 분산 IoT 센서 기반 안전 실험실 관리 시스템에 대해 연구한다. 이를 위해 시약장 내부 환경을 감지하기 위해 다중센서를 적용한다. 또한 이와 같은 시약장이 다수 설치되어 있는 실험실에 대하여 관리자의 히스토리 분석 기반의 자동제어 알고리즘을 적용한 안전관리 시스템을 연구한다. 시약장의 내부 온도, 습도를 측정하기 위해 온습도 센서, 그리고 유독가스의 발생을 식별하기 위해 세 종류의 가스 센서를 사용한다. 또한 시약장의 문이 열려 있는지 확인하기 위해 마그네틱 센서, 시약장 내부에서 발생할 수 있는 화재 상황을 식별하기 위하여 화재 감지 및 연기 감지 센서를 사용한다. 센서들은 센서 모듈 내의 센서 노드에 부착되어 센서 데이터들을 수집한다. 수집된 센서 데이터는 서버가 아닌 시약장 내부 센서모듈의 마스터 노드로 전송되어 위험상황이 발생하였는지 식별하는 것에 사용된다. 위험상황이 발생했을 경우 마스터 노드에서 위험상황을 식별한 후 기기가 연결되어 있는 센서 노드로 기기 동작 명령을 전송한다. 시약장 디스플레이 모듈은 센서 모듈에서 전송되는 센서 데이터를 실시간 모니터링을 통해 사용자들에게 제공한다. 서버는 마스터 노드에서 전송된 센서 데이터를 실시간으로 데이터베이스에 적재한다. 애플리케이션에서는 원격 제어 및 모니터링 서비스를 제공한다. 그리고 IoT 기반 자동제어 알고리즘을 통해 관리자가 시약장이 설치되어 있는 실험실 내부 환경을 제어할 수 있도록 한다. 자동제어 알고리즘은 관리자의 원격 제어 명령들을 수집하여 관리자에 대한 데이터 셋을 구성한다. 그리고 수집한 관리자의 명령들을 시약장 내부에 장착된 기기별로 분류하고 기기들의 평균 동작 횟수를 도출하기 위해 작업 명령을 시간대 별로 분류한 뒤 ON, OFF 횟수를 카운트하여 평균 동작 상태를 분석한다. 해당 분석 과정을 수행한 뒤 시간대 별 기기들의 평균 동작을 도출한다, 이를 기반으로 관리자의 히스토리를 기반으로 동작시킨 기기들의 사용량을 확인할 수 있도록 시간대 별로 사용량을 시각화하여 제공한다. 이와 같이 분산형 제어가 가능한 센서 모듈을 이용한 시약장 내부 환경 제어 기능과 관리자의 히스토리 분석 기반의 자동제어 알고리즘이 적용된 실험실 내부 환경 제어를 통해 위험상황에 대한 식별 및 대처를 자동으로 진행함으로써 기존의 시약장과 실험실을 관리하는 시스템들보다 신속한 대처 및 안전관리가 이루어졌음을 확인하였다.
Internet of Things (IoT) provides user-friendly customized services in various industries by connecting built-in sensors and communication device with internet. It can be used in home appliances as well for automatic control and provide customized indoor environment. In addition, when used in indust...
Internet of Things (IoT) provides user-friendly customized services in various industries by connecting built-in sensors and communication device with internet. It can be used in home appliances as well for automatic control and provide customized indoor environment. In addition, when used in industrial field, it allows automation of a facility that can perform repetitive work without any manual control. It can ultimately increase productivity and total output. Thus, IoT is a technology that can provide convenience to users for higher quality of life. Storage cabinet in a lab in thesedays measures various environmental factors in real-time withIoT sensors. It is to provide convenient services to its users. Also, variety of automated control system manages to cope properly with any emergency situations. Preexisting system collects sensor data, analyze a risk and then command other equipment. Such centralized control system tends to have an issue with of speed slowing down. It’s because when there are more storage cabinets, there are more data to process. Furthermore, it’s impossible to work in customized way as it works with a pre-set setting. In order to solve this issue, this report addresses decentralized IoT sensor based lab safety control system. It can analyze internal state of storage cabinet to identify any hazardous situations and effectively control them. In order for it, multi sensor should be applied in the cabinet. Also, this report studies safety control system from several different labs with such cabinet storage. Auto control algorithm based on analysis of administrator’s log will be applied. Temperature-humidity sensor for measuring inside the cabinet and three different gas sensors to identify toxic gas occurrence will be used. In addition, magnetic sensor to check whether the cabinet is open and fire and smoke detection sensor will be used as well to detect any fire situation. The sensors are installed in sensor node inside sensor module and collects sensor data. Collected data are transferred to the master node of the sensor module instead of a server to be used for identifying any hazardous event. When there is a hazard, master node detects it then sends commends to linked sensor nodes. Storage cabinet display module receives sensor data from the sensor modules and provides real-time monitoring service to its users. Server saves sensor data transferred from the master node in real-time. Users can utilize the remote-monitoring and control service on an application as well. It allows the users to control the internal environment of the lab through an IoT based automated control system algorithm. The automated control system algorithm collects administrator’s remote control commends and configure data set based on them. Also, the collected administrator’s remote control commends are classified by the devices installed in the cabinet. The control commends are then classified once more in each time slot. Ultimately, the algorithm counts the number of ON and OFF to analyze average active state. Based on this log history, it provides visualized usage of activated devices categorized in different time slots. Such decentralized control system using sensor modules for internal environment of the cabinet storage and automated control algorithm based on administrator’s log history can manage any hazardous situations by automated control of environment factors of inside a lab. It would allow users to deal with a hazard if it happens. Even better, it can prevent it to happen from the beginning.
Internet of Things (IoT) provides user-friendly customized services in various industries by connecting built-in sensors and communication device with internet. It can be used in home appliances as well for automatic control and provide customized indoor environment. In addition, when used in industrial field, it allows automation of a facility that can perform repetitive work without any manual control. It can ultimately increase productivity and total output. Thus, IoT is a technology that can provide convenience to users for higher quality of life. Storage cabinet in a lab in thesedays measures various environmental factors in real-time withIoT sensors. It is to provide convenient services to its users. Also, variety of automated control system manages to cope properly with any emergency situations. Preexisting system collects sensor data, analyze a risk and then command other equipment. Such centralized control system tends to have an issue with of speed slowing down. It’s because when there are more storage cabinets, there are more data to process. Furthermore, it’s impossible to work in customized way as it works with a pre-set setting. In order to solve this issue, this report addresses decentralized IoT sensor based lab safety control system. It can analyze internal state of storage cabinet to identify any hazardous situations and effectively control them. In order for it, multi sensor should be applied in the cabinet. Also, this report studies safety control system from several different labs with such cabinet storage. Auto control algorithm based on analysis of administrator’s log will be applied. Temperature-humidity sensor for measuring inside the cabinet and three different gas sensors to identify toxic gas occurrence will be used. In addition, magnetic sensor to check whether the cabinet is open and fire and smoke detection sensor will be used as well to detect any fire situation. The sensors are installed in sensor node inside sensor module and collects sensor data. Collected data are transferred to the master node of the sensor module instead of a server to be used for identifying any hazardous event. When there is a hazard, master node detects it then sends commends to linked sensor nodes. Storage cabinet display module receives sensor data from the sensor modules and provides real-time monitoring service to its users. Server saves sensor data transferred from the master node in real-time. Users can utilize the remote-monitoring and control service on an application as well. It allows the users to control the internal environment of the lab through an IoT based automated control system algorithm. The automated control system algorithm collects administrator’s remote control commends and configure data set based on them. Also, the collected administrator’s remote control commends are classified by the devices installed in the cabinet. The control commends are then classified once more in each time slot. Ultimately, the algorithm counts the number of ON and OFF to analyze average active state. Based on this log history, it provides visualized usage of activated devices categorized in different time slots. Such decentralized control system using sensor modules for internal environment of the cabinet storage and automated control algorithm based on administrator’s log history can manage any hazardous situations by automated control of environment factors of inside a lab. It would allow users to deal with a hazard if it happens. Even better, it can prevent it to happen from the beginning.
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