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실시간 관측 및 제어가 가능한 IoT 저수조 관리 시스템
IoT-based Water Tank Management System for Real-time Monitoring and Controling 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.8 no.6, 2018년, pp.217 - 223  

권민서 (충북대학교 소프트웨어학과) ,  김우주 (충북대학교 소프트웨어학과) ,  이재준 (충북대학교 소프트웨어학과) ,  조오현 (충북대학교 소프트웨어학과)

초록
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실시간 제어는 관리 시스템의 실질적인 사용을 확인하기 위해 해결해야 하는 주요 과제였다. 이와 관련하여 편의성과 효율성을 높이기 위해 처음으로 사물인터넷(IoT) 기반 저수조 시스템을 제안 및 개발하였다. 저수조의 상태가 불안정할 경우 사용자에게 알려 저수조를 효과적으로 제어할 수 있다. 제안된 시스템은 센서 데이터 측정 및 제어를 위한 내장형 H/W 장치, 웹 및 모바일 앱을 통한 관리 서버 구축을 위한 애플리케이션 S/W, 통계 관리 및 모니터링을 위한 효율적인 데이터베이스 구조로 구성되어 있다. 또한 기계 학습 알고리즘을 적용하여 실제 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Real-time controllability has been a major challenge that should be addressed to ascertain the practical usage of the management systems. In this regards, for the first time, we proposed and implemented an IoT(Internet of Things)-based water tank system to improve convenience and efficiency. The res...

주제어

#유비쿼터스   #실시간   #저수조   #관리 시스템   #모니터링  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 저수조 운영을 총괄 관리하기 때문에 실시간 저수조 상태 파악이 용이하며 수자원의 오염 시 대처가 신속하다. 그리고 사람이 아닌 시스템에 의한 자동화된 관리를 함으로 환경 친화적이며 관리자의 업무효율 개선 및 체계적인 데이터관리로 오차율을 최소화 하고자 하였다. 하지만 단지 측정된 데이터의 시각화와 펌프제어를 하는 기능만을 제공하여 실시간 관측과 제어가 불가능하고 사용자의 편의에 부합하는 통계, 알림기능 부재의 한계가 있다.
  • 본 연구에서는 기존 연구의 한계를 극복하기 위하여 ESP32 MCU [12] 기반의 IoT 기능이 탑재된 실시간 관리 시스템과 Web 기반 제어 프로그램 및 모바일 App을 개발하였다.
  • 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 저수조 시스템에 사물인터넷 기술을 접목하여 효율적인 관리 및 제어 기술을 제안한다. 수위, 수온 데이터뿐만 아니라 탁도, 수질 데이터를 모니터링하고 수위가 불안정한 경우 자동으로 알림을 제공 한다.
  • 또한 시간, 날짜별 통계데이터를 제공하고 환풍기를 실시간 제어하여 저수조 사고를 예방할 수 있다. 이에 따라 실시간으로 정확한 정보를 전달하고 제어할 수 있게 함으로 사용자의 효과적인 저수조관리가 목적이다.
  • 전체 물류 운송 과정 중 냉동컨테이너를 실시간으로 관리 할 수 있는 시스템의 부재로 인해 신선농산물의 운송 중 부패여부를 확인하기 위한 용도로 제안되었다. 기존의 냉동컨테이너는 모니터링만 가능할 뿐 설정온도 관리 등 원격 관리 및 육상 운송 중 실시간 모니터링이 불가능하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
저수조의 의미와 용도는? 저수조는 물을 저축하는 시설, 설비라는 의미로 수도 용수 외에 공업 용수, 방화 용수 등의 용도가 있다. 저수조는 사람이 직접 마시는 식수를 저장할 수도 있으며 다른 용도로 사용하는 대부분의 경우에도 물의 중요성이 매우 높기 때문에 정확하고 안전한 관리가 필수적이다.
농촌기피 현상으로 인한 저수조 관리 소홀의 문제점은? 일례로, 현재 농촌기피 현상으로 인해 저수조 관리는 소홀해 지고 있다. 이로 인해 발생되는 여러 가지 문제 중에 가장 먼저 나타나는 문제점은 수자원오염이다[7,8].생활수준이 높아지면서 환경에 대한 관심이 높아져 저수조에 대한 오염여부는 민감한 부분으로 부각되고 있다.
저수조 모니터링 클래스는 어떤 클래스이며 어떤 속성을 가지고 있는가? 패키지 내부의 클래스인 저수조 모니터링, 데이터 통계, 제어 상태 선택의 클래스를 설명한다. 저수조 모니터링 클래스는 상태를 모니터링하기 위한 클래스이며, 수위 데이터, 온도 데이터, 수질 데이터, 탁도 데이터를 속성으로 가지고 있다. 오퍼레이션은 실시간 가시화, 데이터 분류이다.
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참고문헌 (15)

  1. K. Y. Jung. (2006). Development of Wireless Integrated System for managing Water Tank. The Korea Contents Association, 6(6), 1-5. 

  2. B. T. Ahn. (2017). Study of Intelligent Coffeeshop Management System based IOT. Journal of Convergence for Information Technology, 7(3), 165-171. 

  3. M. K. Jung. & S. Y. Kwon. (2014). A Study on Internet of Things based on Semantic for Library. Journal of Korean Library and Information Science Society, 45(2), 235-260. 

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  4. O. Jo, Y. Kim, & J. Kim, (2018), Internet of Things for Smart Railway: Feasibility and Applications. IEEE Internet of Things Journal, 5(2), 482-490. 

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  5. H. K. Seong. & M. G. Lee. (2010). Implementation of a Realtime Wireless Remote Control and Monitoring Systems. The Institute of Electronics Engineers of Korea - Computer and Information, 47(6), 93-102. 

  6. S. H. Kwon, D. W. Park, H. C. Bang. & Y. T. Park. (2015). Real-time and Parallel Semantic Translation Technique for Large-Scale Streaming Sensor Data in an IoT Environment. Journal of KIISE, 42(1), 54-67. 

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  7. M. Han & K. Kim. (2000). Usage of Rainwater as Substitute Resources. Journal of the Korean Society of Water and Wastewater, 14(3), 207-210. 

  8. Y. S. Jeong. (2018). Linking Algorithm between IoT devices for smart factory environment of SMEs. Journal of Convergence for Information Technology, 8(2), 233-238. 

  9. K. Moon. (2004). Environmental-friendly Water Tank and plumbing system manegement. Korea Interfacial Science and Engineering Institute, Ministry of Environment. 

  10. S. K. Park. (2016). Proposal of a mobility management scheme for sensor nodes in IoT(Internet of Things). Journal of Convergence for Information Technology, 6(4), 59-64. 

  11. Y. S. Moon et al. (2015). Real-Time Management System of Reefer Container based on IoT. Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, 19(9), 2093-2099. 

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  12. Espressif. (2016). Arduino core for ESP32 WiFi chip. GitHub(arduino-esp32). https://github.com/espreessif/arduino-esp32 

  13. W. Lee, O. Jo & M. Kim. (2018). Application of End-to-End Deep Learning in Wireless Communications Systems, arXiv preprint, arXiv:1808.02394. 

  14. S. S. Shin, G. S. Chae & T. H. Lee. (2015). An Investigation Study to Reduce Security Threat in the Internet of Things Environment. Journal of Convergence for Information Technology, 5(4), 31-36. 

  15. Y. H. Yee. (2017). IoT model to improve parent-child interaction - Focus on smart watch for kids -. Journal of Convergence for Information Technology, 7(6), 209-218. 

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