본 논문에서는 IoT 기반의 모바일 태양광 발전모니터링 시스템을 안전진단 관점에서 제안하고 구현한다. 본 논문의 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 제안하는 시스템 모델은 일정 시간마다 스스로 태양광 발전 시스템 및 구조물 상태를 안전진단 관점에서 측정할 수 있다. 둘째, 제안된 시스템은 태양광 발전 구조물 상태를 자동적으로 측정한 데이터를 재가공하여 데이터-베이스에 저장한다. 셋째, 제안하는 시스템은 재 가공되어 저장된 정보를 활용하여, 관리자와 태양광 발전구조물 소유자에게 모니터링 정보를 웹페이지 형태로 제공하여, 직접 태양광 구조물에 가지 않고도 구조물의 상태를 안전진단 관점에서 측정할 수 있다. 넷째, 모니터링 정보를 위해서 제공되는 웹페이지는 장치에 상관없이 접속이 가능하다. 제안된 시스템의 성능평가 결과, 태양광 발전 구조물에 설치된 센서로부터 수신된 데이터를 일정시간마다 수집서버 내 데이터베이스에 효과적으로 저장한다. 그리고 저장된 데이터를 사용자와 관리자가 상시적으로 장소에 구애받지 않고 구축된 웹페이지에 모바일 폰과 데스크탑 컴퓨터에서 접속하여 구조물 상태에 대한 정보를 효과적인 그래프 형태로 제공할 수 있다.
본 논문에서는 IoT 기반의 모바일 태양광 발전 모니터링 시스템을 안전진단 관점에서 제안하고 구현한다. 본 논문의 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 제안하는 시스템 모델은 일정 시간마다 스스로 태양광 발전 시스템 및 구조물 상태를 안전진단 관점에서 측정할 수 있다. 둘째, 제안된 시스템은 태양광 발전 구조물 상태를 자동적으로 측정한 데이터를 재가공하여 데이터-베이스에 저장한다. 셋째, 제안하는 시스템은 재 가공되어 저장된 정보를 활용하여, 관리자와 태양광 발전구조물 소유자에게 모니터링 정보를 웹페이지 형태로 제공하여, 직접 태양광 구조물에 가지 않고도 구조물의 상태를 안전진단 관점에서 측정할 수 있다. 넷째, 모니터링 정보를 위해서 제공되는 웹페이지는 장치에 상관없이 접속이 가능하다. 제안된 시스템의 성능평가 결과, 태양광 발전 구조물에 설치된 센서로부터 수신된 데이터를 일정시간마다 수집서버 내 데이터베이스에 효과적으로 저장한다. 그리고 저장된 데이터를 사용자와 관리자가 상시적으로 장소에 구애받지 않고 구축된 웹페이지에 모바일 폰과 데스크탑 컴퓨터에서 접속하여 구조물 상태에 대한 정보를 효과적인 그래프 형태로 제공할 수 있다.
In this paper, we propose and implement an IoT based mobile smart monitoring system in the view point of safety inspection for solar power generation. The main features and contributions of proposed system are as follows. First, the proposed system model can evaluate periodically in the view point o...
In this paper, we propose and implement an IoT based mobile smart monitoring system in the view point of safety inspection for solar power generation. The main features and contributions of proposed system are as follows. First, the proposed system model can evaluate periodically in the view point of safety inspection the conditions of the system and structure of solar power generation. Second, the proposed system automatically re-processes the measurement data of the system and structure for solar power generation and save it into database. Third, using the re-processed and saved information, the proposed system can provide the monitoring information with webpage form to both administrator and owner of solar power generation system, thus they can measure and confirm directly in the view point of safety inspection the conditions of the solar generation structure without visiting those places. Fourth, the provided web pages for the monitoring of solar power generation can be accessed regardless of the system structures. The performance evaluations of the proposed system show that the proposed monitoring system can save efficiently the data received from the sensors installed in the structure of solar power generation into the data base in the collecting server. And the proposed system can support that both administrator and user of solar power generation system access webpage in real time without considering places by using mobile phone and desktop computer and obtain the information for the conditions of the system and structure of solar power generation with graph forms.
In this paper, we propose and implement an IoT based mobile smart monitoring system in the view point of safety inspection for solar power generation. The main features and contributions of proposed system are as follows. First, the proposed system model can evaluate periodically in the view point of safety inspection the conditions of the system and structure of solar power generation. Second, the proposed system automatically re-processes the measurement data of the system and structure for solar power generation and save it into database. Third, using the re-processed and saved information, the proposed system can provide the monitoring information with webpage form to both administrator and owner of solar power generation system, thus they can measure and confirm directly in the view point of safety inspection the conditions of the solar generation structure without visiting those places. Fourth, the provided web pages for the monitoring of solar power generation can be accessed regardless of the system structures. The performance evaluations of the proposed system show that the proposed monitoring system can save efficiently the data received from the sensors installed in the structure of solar power generation into the data base in the collecting server. And the proposed system can support that both administrator and user of solar power generation system access webpage in real time without considering places by using mobile phone and desktop computer and obtain the information for the conditions of the system and structure of solar power generation with graph forms.
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문제 정의
본 연구진은 현재 구현된 시스템을 확장하여 다수의 구조물이 존재하는 경우, 수집서버에서 각각의 구조물로부터 수신되는 데이터의 처리/저장방법, 그리고 사용자의 경험을 활용하여 사용자가 구조물의 상태를 시각적으로 인식하기 좋은 인터페이스를 연구하고 있다. 그리고 이렇게 수집서버에 저장된 데이터를 활용하여 최종적으로는 구조물의 상태와 예상수명을 예측하는 알고리즘을 개발하기 위한 연구를 진행하고 있다.
본 논문에서는 사물인터넷 발달로 인하여 다양한 분야에 적용되고 있는 D2D/M2M 개념을 태양광 발전 구조물의 안전진단을 하는데 적용하여, 관리자나 소유자가 직접 구조물이 존재하는 곳에 가지 않더라고 태양광 발전 구조물의 상태를 측정하고 확인하는 태양광 발전 구조물 상태를 안전진단 관점에서 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안 구현하였다. 이를 위하여 태양광 발전 구조물에 부착을 위한 다양한 센서를 선정하고 이들이 수집한 데이터를 수집서버에 저장하였다.
본 논문에서는 아직 태양광 발전 구조물에 적용되지 않은 안전진단 개념을 적용하여 관리자와 소유주가 원거리에 위치해 있는 태양광 구조물의 상태를 측정하기 위해서 직접 구조물이 있는 지역까지 이동하지 않고 관제센터와 웹페이지를 통하여 태양광발전 구조물의 상태를 모니터링 가능한 시스템을 제안하고자한다. 본 논문의 특징 및 기여도는 다음과 같다.
그리고 저장된 데이터는 사용자와 관리자가 언제 어디에서도 확인할 수 있도록 웹서버를 구축하여 제공한다. 본 연구진은 현재 구현된 시스템을 확장하여 다수의 구조물이 존재하는 경우, 수집서버에서 각각의 구조물로부터 수신되는 데이터의 처리/저장방법, 그리고 사용자의 경험을 활용하여 사용자가 구조물의 상태를 시각적으로 인식하기 좋은 인터페이스를 연구하고 있다. 그리고 이렇게 수집서버에 저장된 데이터를 활용하여 최종적으로는 구조물의 상태와 예상수명을 예측하는 알고리즘을 개발하기 위한 연구를 진행하고 있다.
제안 방법
∙제안하는 시스템은 일정시간마다 스스로 태양광 발전 구조물과 수집서버간의 M2M/D2D 통신을 통하여 구조물의 부착된 센서 값을 전송한다.
이를 위하여 태양광 발전 구조물에 부착을 위한 다양한 센서를 선정하고 이들이 수집한 데이터를 수집서버에 저장하였다. 그리고 저장된 데이터는 사용자와 관리자가 언제 어디에서도 확인할 수 있도록 웹서버를 구축하여 제공한다. 본 연구진은 현재 구현된 시스템을 확장하여 다수의 구조물이 존재하는 경우, 수집서버에서 각각의 구조물로부터 수신되는 데이터의 처리/저장방법, 그리고 사용자의 경험을 활용하여 사용자가 구조물의 상태를 시각적으로 인식하기 좋은 인터페이스를 연구하고 있다.
일사량만 측정할 경우 연구[9]에서는 여름철에 일사량이 많은데 발전이 되지 않는 경우에 대해서 확인이 불가능 하다는 것을 설명한다. 따라서 태양광 패널의 온도를 측정할 수 있는 구조물 온도센서를 장착하였다. 구조물 온도 센서는 태양광 발전의 효율을 예측하는 기능뿐만 아니라 CO2 센서와 함께 구조물 주변의 화재발생 여부를 확인하는 기능도 한다.
본 논문에서는 사물인터넷 발달로 인하여 다양한 분야에 적용되고 있는 D2D/M2M 개념을 태양광 발전 구조물의 안전진단을 하는데 적용하여, 관리자나 소유자가 직접 구조물이 존재하는 곳에 가지 않더라고 태양광 발전 구조물의 상태를 측정하고 확인하는 태양광 발전 구조물 상태를 안전진단 관점에서 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안 구현하였다. 이를 위하여 태양광 발전 구조물에 부착을 위한 다양한 센서를 선정하고 이들이 수집한 데이터를 수집서버에 저장하였다. 그리고 저장된 데이터는 사용자와 관리자가 언제 어디에서도 확인할 수 있도록 웹서버를 구축하여 제공한다.
경사 일사량 센서는 실제 구조물과 같은 각도로 구조물에 설치되어서 태양광 패널이 받는 일사량을 측정한다. 이를 통하여 태양광 패널의 발전량을 예측한다. 일사량만 측정할 경우 연구[9]에서는 여름철에 일사량이 많은데 발전이 되지 않는 경우에 대해서 확인이 불가능 하다는 것을 설명한다.
이론/모형
모니터링 시스템 구현을 위하여 본 논문에서는 수집 서버의 OS(Operating System)은 리눅스 계열의 ‘Ubuntu 16.04.1 LTS’을 이용하였고 측정부와 수집부 사이의 통신은 시리얼 통신을 이용하였으며, 통신 프로토콜은 ‘RS-485’방식을 사용하였다.
성능/효과
그리고 연구[9]에서는 태양광 발전과 경제성에 대해서 분석하였다. 그 결과, 발전시설의 연수가 지날수록 발전량이 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 태양광 패널의 표면온도에서 영향을 받아 강한 일사를 받으면서 표면 온도를 낮출 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 설명되었다.
그림 13과 동일한 정보를 모바일을 통해서도 확인가능함을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제안하는 시스템은 소유자와 관리자가 접속하는 단말기의 종류에 상관없이 동일한 정보에 접근이 가능함을 그림 13과 그림 14를 통하여 확인하였다.
세 번째 그래프는 이산화탄소 농도를 나타낸다. 이산화탄소 농도는 시간에 따라 변화하는데 12시경을 기준으로 증가하다가 다시 감소하고, 다시 14시경부터 증가하는 것을 확인하였다. 마지막 그래프는 기울기를 나타낸다.
후속연구
그 결과, 발전시설의 연수가 지날수록 발전량이 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 태양광 패널의 표면온도에서 영향을 받아 강한 일사를 받으면서 표면 온도를 낮출 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 설명되었다. 태양광 발전효율을 높이기 위한 방법들 뿐만 아니라 태양광 발전 정보를 효율적으로 관리하기 위한 방법도 활발히 연구 중이다.
이렇게 되면 기존의 번호로만 작동하는 도어락과 달리 비밀번호 유출로 인한 피해가 줄어들 것으로 예상된다. 이러한 기술이 기숙사와 같이 여러 사람이 동시에 사용하는 시설에 적용된다면 접속기록을 통하여 학생들의 생활패턴과 같은 정보를 수집하고 가공하여 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 기존의 주차시스템의 경우 차량을 식별하기 위하여 추가적인 장비들을 차량에 부착하거나 주차장입구에 고성능 카메라를 설치하여 번호판을 인식하는 방법을 사용하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
태양광이 많이 인기를 얻고 있는 이유는?
풍력의 경우 바람이라는 제한조건으로 설치장소가 매우 제한적이다. 그에 반하여 태양광은 햇빛이 비추는 곳이라면 어느 곳에서나 설치가 가능하다는 점에서 많은 인기를 얻고 있다. 그리고 태양광발전의 경우 현재 발전 효율이 낮아서 이러한 발전 효율을 높이기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다[7].
D2D(Device-to-Device) 통신과 M2M(Machine-toMachine) 방식의 특징은?
대표적인 예가 D2D(Device-to-Device) 통신과 M2M(Machine-toMachine) 방식이다[1～3]. 이러한 통신은 기존의 통신과 달리 관리자가 직접 통신을 제어하거나 관리하지 않고 사물과 사물이 인터넷으로 연결되어서 미리 지정된 명령어와 알고리즘에 따라서 데이터 통신을 실시한다. 이러한 통신 방식은 현재 우리 일상생활의 많은 곳에서 활용이 되고 있다.
태양광 발전 구조물의 특징은?
태양광 발전 구조물의 경우, 태양광 패널의 크기와 발전량이 비례하기 때문에 구조물의 규모가 매우 크다. 따라서 임야에 태양광 발전을 설치하기도 하지만 다른 시설에 태양광 발전 구조물이 설치되는 경우가 많다.
참고문헌 (12)
Woo-Soo Jeong, Sa-Hyuk Kim, Kyoung-Sik Min, "An Analysis of the Economic Effects for the IoT Industry," Journal of Internet Computing and Services, vol. 14, no. 5 pp. 119-128, October 2013.
Sung-Chan Choi, Jaeho Kim, Sang-Shin Lee, Il-Yeop Ahn, "Message Protocol Overview in M2M/IoT Communications," Proceedings of Symposium of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp. 325-326, January 2014.
Jong-hwa Lee, Dong Ho Kim, "An International standardization trend of Internet of Things(IoT)," Proceedings of Symposium of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp.561-562, November 2016.
Hyun Su Kim, Seung Man Chun, Yun Seok Chung, Jong Tae Park, "Design and Implementation of ISO/IEEE 11073 DIM Transmission Structure Based on oneM2M for IoT Healthcare Service," Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers, vol. 53, no. 4, pp. 3-11, April 2016.
Dae Gyu Seo, Han Shin Ko, Yong Deok Noh, "Design and Implementation of Digital Door Lock by IoT," KIISE Transactions on Computing Practices, vol. 21, no. 3, pp. 215-222, March 2015.
Chungsan Lee, Youngtak Han, Soobin Jeon, Dongmahn Seo, Inbum Jung, "Smart Parking System Using Ultrasonic Sensor and Bluetooth Communication in Internet of Things," KIISE Transactions on Computing Practices, vol. 22, no. 6, pp. 268-277, June 2016.
Seok-Hyun Kim, Yong-Ho Lee, Jung-Ha Hwang, Young-Hum Cho, "A study on method for improving renewable energy supply ratio for the school building applied PV system," Journal of the Korean Solar Energy Society, vol. 33, no. 2, pp. 42-49, April 2013.
Park Jae-Wan, Shin U-Cheul, Kim Dae-Gon, Yoon Jong-Ho, "A Study on generation characteristics of building integrated Photovoltaic system," Journal of the Korean Solar Energy Society, vol. 33, no. 3, pp. 75-81, June 2013.
Lee, Seung-Jun, Cho, Sung-Woo, Choi, Jeong-Min, "A Study on Photovoltaic Efficiency and Economics at the University," Proceedings of the SAREK 2012 Winter Annual Conference, pp. 595-598, November 2012.
Nam-Uk Kim, Suel-Beom Park, Chang-Ho Lee, Ki-Sok Kong, Bo-Kyun Na, "Solar Photovoltaic Monitoring System," pp.109-110, November 2011.
Jo, Byung Wan Kim, Ki Heon Woo, Kyung Su Kim, Jung Hoon Chi, Se Young, "Monitoring System for Management and Maintenance of Landing Pier in Ports using IoT Sensor Network," Proceedings of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection 2016 Fall Annual Conference, vol. 20, no. 2, pp325-328, 2016.
Jae-Hoon Song, Hye-Won Lee, Hoon Park, Jong-Nak Suk, Sun-Woo Choi, Jang-Yeon Lee, "R&D Trend of Airplane Health and Usage Monitoring System," Current Industrial and Technological Trends in Aerospace, vol. 8, no. 2, pp. 105-112, December 2010.
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