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문제 정의
- 이에 본 논문에서는 센서 네트워크에서 획득한 센싱 데이터를 기반으로 화재 여부를 감시하고, 화재 위치에 따른 비상등 방향을 결정하는 화재 대피유도 시스템 모델을 제시한다. 더불어 화재 유도 시스템을 구현하고 실험을 통해 동작 여부를 검증한다.
- 이에 본 논문에서는 지하 공간 및 다중 이용 시설에서 화재가 발생할 경우 대피를 유도하는 행위 제안서비스를 제공하기 위해 무선 센서 네트워크에서 건물 내에 화재가 발생할 경우 대피를 유도하는 시스템모델을 제시한다. 이 시스템에서는 건물에 설치된 센서가 수집한 정보를 분석하여 그 건물이 정상과 화재상태 여부를 판별하고, 화재 위치에 따라 비상등의 방향과 대피 경로를 결정하는 규칙을 제공하고 있다.
제안 방법
- 그리고 가상적으로 데이터베이스에 무선센서 네트워크와 비상등을 구현하여 화재가 발생할 경우 미리 정해진 위치에 따른 규칙에 따라 비상등의 방향이 정상적으로 동작하는 지를 확인한다.
- 화대 대피 유도 시스템의 동작 여부를 확인하기 위해 사용된 무선 센서 네트워크의 하드웨어 구성은 그림 7과 같다. 그리고 비상장치 제어 모듈의 제어 대상으로 자동문 하드웨어를 비상문으로 하고 이를 제어한다. 이때 센서 경고 모듈을 비롯한 구현된 각 모듈은 닷넷 2005 얘으로 구현한다.
- 연결이 되면 바로 건물 내부에 설치된 센서의 고유 아이디를 검색하여 이를 기반으로 설정된 센서 경고범위 값을 검색하여 가져온다. 다음으로 이 경고 범위와 실시간으로 수집되는 센싱 데이터를 비교하여 화재 상황이 일어나는지 감시하는 루프 과정을 수행한다. 이 과정을 반복하다가 화재 발생 시 위험 센서목록(Danger Sensor List)을 생성하여 행위 제안 모듈을 동작시킨다.
- 비상 장치 제어 모듈은 비상등 혹은 비상문과 같은 하드웨어 장치들을 자동으로 제어하고, 화재 상황과 대피 상태를 화면을 통해 제공한다. 더불어 화재 대피 유도 시스템의 센서 경고 모듈, 행위 제안 모듈, 비상 장치 제어 모듈을 구현하고, 동작을 검증하기 위해 실제 무선 센서 네트워크를 구축하여 각 모듈의 정상적인 동작을 확인한다. 그리고 데이터베이스에 무선 센서 네트워크와 비상등을 가상적으로 구현하여 화재 발생할 경우 화재 위치에 따라 비상등의 방향이 정상적으로 동작함을 확인한다.
- 이에 본 논문에서는 센서 네트워크에서 획득한 센싱 데이터를 기반으로 화재 여부를 감시하고, 화재 위치에 따른 비상등 방향을 결정하는 화재 대피유도 시스템 모델을 제시한다. 더불어 화재 유도 시스템을 구현하고 실험을 통해 동작 여부를 검증한다. 세부적으로 화재 대피 유도 시스템은 건물의 센서가 수집한 정보에 따라 분석하고, 건물의 화재 상태를 분별하고, 화재 위치에 따라 비상등의 방향 및 대피경로 규칙을 제공하고 있다.
- 두 번째 화재가 발생할 경우 정해진 위치 및 규칙에 따라 비상등의 방향의 정확성 여부를 확인하기 위해 가상으로 데이터베이스에 실내 무선 센서 네트워크를 구성하고, 비상등을 대상으로 제어하는 실험을 통해 대피 제안 시스템의 동작을 검증한다. 이를 위해 먼저 특정 센서 노드에 화재를 가상적으로 발생시키기 위해 데이터베이스에서 특정 센싱 데이터를 임계치 이상으로 입력한다.
- 따라서 이 규칙에 따라 건물 내 설치된 센서가 수집한 상황 정보를 토대로 건물의 화재 유무를 판단하고, 화재 위치에 따른 비상등의 방향을 결정한다. 이를 위해 화재 대피 유도 시스템 모델은 화재를 감지하는 센서 경보 모듈, 규칙 기반 알고리즘을 이용하여 행위를 제안하는 모듈, 사용자에게 타 장비 제어 및 관제 화면을 제공하는 비상 장치 제어 모듈로 이루어져 있다.
- 먼저 화재 대피 유도 시스템에서 센서 경보 모듈, 행위 제안 모듈, 비상 장치 제어 모듈의 기본적인 동작을 검증하기 위해 TinyOS 기반의 무선 센서 네트워크(TIP700SM ;센서, TIP710CM ; 통신모듈)를 구축하여 실시 간으로 온도, 조도, 습도 값을 Ms-SQL 2005 DBMS에 저장한다. 화대 대피 유도 시스템의 동작 여부를 확인하기 위해 사용된 무선 센서 네트워크의 하드웨어 구성은 그림 7과 같다.
- 디바이스 조절 장치로 전송하게 된다. 비상 장치제어 모듈은 신속한 처리를 요구하기 때문에 “On/Off” 혹은 “OpeQClose” 와 같은 간단한 메시지를 보내어 장치 제어 시스템으로부터 제어에 대한 결과 값을 확인한다.
- 세부적으로 화재 대피 유도 시스템은 건물의 센서가 수집한 정보에 따라 분석하고, 건물의 화재 상태를 분별하고, 화재 위치에 따라 비상등의 방향 및 대피경로 규칙을 제공하고 있다. 세부적으로 이 시스템은 화재를 감지하는 센서 경고 모듈, 행위를 제안하는 행위 제안 모듈, 비상문과 비상등의 하드웨어를 제어하는 비상 장치 제어 모듈로 구성된다. 이 시스템에서는 관리자가 설정한 규칙에 따라 무선 센서 네트워크의 상태를 감시하여 상황을 인식하고, 이에 따른 비상등의 방향을 제시함으로써 화재와 같은 긴급 상황에서 보다 신속하고 정확한 사고처리를 유도할 수 있다.
- Range) 테이블의 구조이다. 센서 경고 모듈은 표 2의 테이블에서 보는 바와 같이 관리자가 설정한 센서 경고 범위 값과 실시간으로 수집되는 센싱 데이터를 비교하며, 화재발생 여부를 판별하는 과정을 수행하고, 센서 노드에서 화재 경고가 발생할 경우 이를 행위 제안 모듈로 전달한다.
- 그림 10은 무선 센서 네트워크가 구축된 건물 내부와 대피 정보를 보여주는 초기 대피 정보 표시 화면이다. 여기서 가상적으로 화재를 발생시킨 실험을 통해 구현 시스템의 동작을 검증한다. 이를 위해 가상적으로 화재를 발생시킬 경우 행위 제안 모듈에서 미리 정해진 위치 및 규칙에 따라 비상등의 방향을 결정한 화재 대피 정보를 데이터베이스에 저장한다.
- 이를 위해 먼저 특정 센서 노드에 화재를 가상적으로 발생시키기 위해 데이터베이스에서 특정 센싱 데이터를 임계치 이상으로 입력한다. 이렇게 수집된 센싱 데이터를 토대로 센서 경보 모듈에서 화재를 판별하고, 행위 제안 모듈에서는 화재 지역에 따른 미리 입력된 규칙에 따라 화재 대피 경로를 설정하고, 이 경로 정보를 토대로 비상등의 방향에 관련된 메시지를 생성한다. 비상 장치 제어 모듈에서 비상문의 방향을 결정하고 관제 화면을 통해 결과를 화면에 도시하고 있다.
- 따라서 이 규칙에 따라 건물 내 설치된 센서가 수집한 상황 정보를 토대로 건물의 화재 유무를 판단하고, 화재 위치에 따른 비상등의 방향을 결정한다. 이를 위해 화재 대피 유도 시스템 모델은 화재를 감지하는 센서 경보 모듈, 규칙 기반 알고리즘을 이용하여 행위를 제안하는 모듈, 사용자에게 타 장비 제어 및 관제 화면을 제공하는 비상 장치 제어 모듈로 이루어져 있다. 그림 1에서는 화재 대피 유도 시스템모델을 보여주고 있다.
- 화재 대피 유도 시스템의 동작을 실험하여 검증하기 위해 실제 무선 센서 네트워크로부터 센싱 데이터를 수신하여 구현한 각 모듈에 대한 정상적인 동작을 확인한다. 그리고 가상적으로 데이터베이스에 무선센서 네트워크와 비상등을 구현하여 화재가 발생할 경우 미리 정해진 위치에 따른 규칙에 따라 비상등의 방향이 정상적으로 동작하는 지를 확인한다.
대상 데이터
- 이 시스템에서는 건물에 설치된 센서가 수집한 정보를 분석하여 그 건물이 정상과 화재상태 여부를 판별하고, 화재 위치에 따라 비상등의 방향과 대피 경로를 결정하는 규칙을 제공하고 있다. 이 시스템 모델은 센서 경고 모듈(SAM : Sensor Alert Module), 행위 제안 모듈(BPM : Behavior Suggestion Module), 비상 장치 제어 모듈 (EDCM : Emergency Device Control Module)로 구성된다. 먼저 센서 경고 모듈에서 화재를 감지하고, 행위 제안모듈은 센서들이 구축된 위치 정보를 기반으로 화재구역을 인지하고 건물 내부 인원이 화재를 피해 대피할 수 있도록 대피 정보를 적절하고 신속하게 제공하다.
성능/효과
- 더불어 화재 대피 유도 시스템의 센서 경고 모듈, 행위 제안 모듈, 비상 장치 제어 모듈을 구현하고, 동작을 검증하기 위해 실제 무선 센서 네트워크를 구축하여 각 모듈의 정상적인 동작을 확인한다. 그리고 데이터베이스에 무선 센서 네트워크와 비상등을 가상적으로 구현하여 화재 발생할 경우 화재 위치에 따라 비상등의 방향이 정상적으로 동작함을 확인한다. 서론에 이어 II장에서는 센서 네트워크 기반의 유비쿼터스 행위 제안 서비스와 규칙 기반의 시스템 구현사례에 대해 살펴보고, 이장에서는 화재 대피 유도시스템 모델을 살펴보고, 센서 경보 모듈, 행위 제안모듈 및 비상 장치 제어 모듈에 대해 각각 설명하고, IV장에서는 화재 대피 유도 시스템을 실험하고 검증한 결과를 기술하고, V장에서는 결론을 맺는다.
- 세부적으로 이 시스템은 화재를 감지하는 센서 경고 모듈, 행위를 제안하는 행위 제안 모듈, 비상문과 비상등의 하드웨어를 제어하는 비상 장치 제어 모듈로 구성된다. 이 시스템에서는 관리자가 설정한 규칙에 따라 무선 센서 네트워크의 상태를 감시하여 상황을 인식하고, 이에 따른 비상등의 방향을 제시함으로써 화재와 같은 긴급 상황에서 보다 신속하고 정확한 사고처리를 유도할 수 있다.
- 행위 제안 모듈은 화재 경고 모듈이 감지한 화재지점 센서 노드를 이용하여 적절한 행위 메시지(대피경로)를 생성하고, 이를 표시 할 수 있는 인터넷이나 모바일 응용에게 긴급 상황임을 알린다. 더불어 화재 지역을 제외한 지역의 대피 경로를 표시하는 정보를 화재 대피 정보 데이터베이스에 저장한다.
후속연구
- 발생하고 있다. 이와 같은 대형 참사를 최소화하기 위해서는 비상탈출로 확보하고 신속하게 화재상황을 알려서 빠른 시간 내에 많은 사람들을 안전하게 피할 수 있도록 행위를 제안하는 화재 대피 유도 시스템의 개발이 요구된다.
- 이와 같은 행위 제안 서비스를 제공하기 위해서는 먼저 센서가 수집한 정보를 토대로 상황을 정확하게 분석하고, 이에 따른 적절한 행위를 제안하는 방안과 시스템에 대한 연구가 필요하다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.