KR102416583B1 - IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법 - Google Patents

IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 이벤트정보 출력단계와, MUX부로부터 출력되는 이벤트정보들을 모니터링하여 중요이벤트를 추출하는 중요이벤트 추출단계와; 추출된 중요이벤트들을 프레임버퍼에 저장하여 설정 크기에 도달하면 중요이벤트들을 한 번에 플래쉬 메모리부에 로깅(logging)하는 로깅단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 방법을 제공할 수 있다. 상기한 바에 따르면 내장 플래쉬 메모리 접근 전류를 효과적으로 절감시킬 수 있다.

Description

IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법 {Event Logging system for IoT-Driven Rare-Event Applications and Event Logging method for IoT-Driven Rare-Event Applications}
본 발명은 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트 로깅을 위해 주기적인 ADC 회로 구동 전류 및 내장플래쉬 메모리 접근 전류를 감소시키기 위한 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법에 관한 것이다.
일반적으로 연결기반 IoT 센서시스템은 그 효용성에 비해 작은 시스템의 크기 및 가격 문제로 큰 배터리를 장착하기 힘들며 큰 배터리를 장착하더라도 통신채널, 센서, 구동부를 주기적으로 구동하여 주변을 관찰해야 하므로 일반적으로 몇 일 혹은 몇 달 정도 동작이 가능하며 몇 년 동안 동작하는 요구가 있음에도 불구하고 그 기술 발전이 느린 실정이다.
한편, IoT 센서시스템은 간헐적으로 발생하는 이벤트를 센싱하고 이를 내장 플래쉬에 로깅할 경우 일정한 간격으로 센서, ADC, DSP, 플래쉬 접근의 연쇄적인 회로 구동이 이루어지며 멈춤 없이 연속적으로 동작해야 하므로 작은 전력 소모라 하더라도 시간에 따라 무시할 수 없는 크기의 에너지(전력의 적분값) 소모가 발생한다.
때문에, IoT 센서시스템을 장시간 동작시키는 것은 기술적으로 가장 중요한 문제이다. 이에, 일반적으로 이러한 에너지 소모에 대하여 대용량 배터리를 사용하거나, 수시로 배터리 교체를 하는 비용을 지불함으로써 문제를 해결해왔다.
그런데, 이러한 종래의 IoT 센서시스템은 한번 설치 후 다시 접근하기 힘들거나 비용이 많이 들 경우, 가령 사막, 남극, 전원선 닿지 않는 자동차 내부 센서, 천장, 전봇대, 비행기내부, 고열, 고전압으로 구동되는 기계내부 등의 경우에는 배터리 교체방법도 한계가 있는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1584600호
본 발명은, 전력소모 절감 방법으로 피크 전력을 줄이는 방법으로 동작전류 감소, 및 동작전압을 낮추는데 집중하였던 기존과는 달리, 중요한 이벤트만 간헐적으로 관찰하고 이를 모아서 플래쉬 메모리에 한꺼번에 접근하는 플래쉬 메모리 접근 알고리즘을 제시하여, 시간에 따른 전력소모의 적분에 해당하는 에너지 소모량을 절감함으로써 효율적인 전력소모 감소를 달성할 수 있는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 현재 관찰된 센싱값이 인접 IoT 센서시스템에서도 중복으로 로깅하고 있는지를 판별하여 중복된 이벤트의 로깅을 방지하여 협력적인 로깅 방법을 제시할 수 있는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은, IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트(event)신호를 구분하는 복수개의 입출력패드(PAD I/O)들을 포함하는 패드부와, 복수개의 입출력패드로부터 수신된 이벤트정보들을 선택적으로 출력하는 MUX부를 포함하여 구성되는 데이터범위제어부와; MUX부로부터 출력되는 이벤트정보들을 적재하는 적분제어부와, 적분제어부에 의하여 누적된 이벤트정보들을 설정시간동안 모니터링 하여 설정 센서레벨의 이벤트정보들을 추출하고, 센서레벨의 현재값과 과거값의 변화량을 비교하여 중요이벤트를 추출하는 이벤트추출제어부와, 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서이벤트값을 미분제어하여 변화량을 산출한 뒤 변화시점에서의 시간정보를 샘플링하기 위한 미분제어부를 포함하여 구성되는 데이터분석부와; 데이터분석부로부터 추출된 중요이벤트들을 프레임버퍼에 저장하여 중요이벤트들이 플래쉬 메모리부의 버퍼크기에 도달하면 한 번에 로깅하는 버퍼 메모리부와, 버퍼 메모리로부터 중요이벤트들이 로깅되어 저장되는 플래쉬 메모리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 데이터저장부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면 본 발명은, IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트(event)신호를 복수개의 입출력패드(PAD I/O)를 사용하여 구분하고, 복수개의 입출력패드로부터 수신된 이벤트정보들을 MUX(Multiplexer)부를 이용하여 선택적으로 출력하는 이벤트정보 출력단계와; MUX부로부터 출력되는 이벤트정보들을 적재하고, 누적된 이벤트정보들을 설정시간동안 모니터링하여 설정 센서레벨의 이벤트정보들을 추출하며, 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서레벨의 현재값과 과거값의 변화량을 비교하여 변화되는 특이점에서의 이벤트정보들을 샘플링하여 중요이벤트를 추출하는 중요이벤트 추출단계와; 추출된 중요이벤트들을 프레임버퍼에 저장하고, 중요이벤트들이 플래쉬 메모리의 버퍼크기에 도달하면 중요이벤트들을 한 번에 플래쉬 메모리부에 로깅(logging)하는 로깅단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 방법을 제공할 수 있다.
여기서, 중요이벤트 추출단계는, 누적된 이벤트정보들을 바탕으로 선택적으로 동적 설정하여 다음 모니터링할 이벤트정보들의 레벨을 동적으로 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 중요이벤트 추출단계는, 누적된 이벤트정보들로부터 설정시간동안 최대, 최소 및 평균 중 적어도 어느 하나의 설정된 센서레벨을 동적 기준으로 하여 이벤트정보들을 추출하고, 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서이벤트값을 미분제어하여 변화량을 산출한 뒤 변화시점에서의 시간정보를 샘플링하여 중요이벤트를 추출하도록 구성될 수 있다.
또한, 중요이벤트 추출단계는, 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서이벤트값을 1차적으로 미분제어하여 변화량을 산출하고, 산출된 변화량에 대하여 2차적으로 미분제어하여 변화시점에서의 시간정보를 추출하도록 구성될 수 있다.
한편, 인접 IoT 센서노드 복수개가 하나의 대상을 센싱하는 경우, 중요이벤트 추출단계는, 추출된 중요이벤트와, 게이트웨이로부터 전송받은 비교이벤트를 비교하여 이벤트정보들의 샘플링여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
이때, 중요이벤트 추출단계는, 중요이벤트가 비교이벤트의 설정범위 내에 포함되는 경우 대상 주변의 상황이 스테이블(stable)하다고 판단하여 샘플링을 중지하고, 중요이벤트가 비교이벤트의 설정범위를 초과하면 샘플링을 다시 수행하도록 구성될 수 있다.
그리고 중요이벤트 추출단계는, 샘플링 중지 후 설정시간을 초과하면 샘플링을 다시 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템 및 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법은 IoT 센서 시스템의 가장 빈번한 동작이며 가장 많은 전력을 소모하는 데이터 로깅을 위한 ACC 구동 및 내장 플래쉬 메모리 접근 전류를 효과적으로 절감시킬 수 있으며, 장시간 동작하는 응용제품의 간헐적 이벤트 로깅에 보다 효과적으로 활용될 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 종래의 아날로그 ADC를 이용하여 연속적인 플래쉬 메모리 접근을 하는 종래의 로깅방법의 논리회로를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법을 나타내는 절차도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법의 논리회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법에서 간헐적인 이벤트를 관찰하여 버퍼에 저장한 뒤 플래쉬 메모리부에 접근하는 방법을 나타내는 논리회로이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법에서 IoT 인접 센서 노드간 협력적 센싱방법을 도식화한 도면이다.
이하, 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈", "수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였으며, 본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템(1000,이하 'IoT기반 로깅 시스템'이라 한다)에 대하여 살펴보기로 한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 로깅 시스템(1000)은, 데이터범위제어부(100)와, 데이터분석부(200)와, 데이터저장부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 로깅 시스템(1000)은, IoT모듈(1)에 통합된 구성일 수 있다. 즉, 데이터범위제어부(100)와, 데이터분석부(200)와, 데이터저장부(300)는 IoT모듈을 구성하는 복수의 구성들 중 어느 하나의 구성일 수 있다. 또한, 데이터범위제어부(100)와, 데이터분석부(200)와, 데이터저장부(300)는, IoT모듈 내에서 독립적으로 구비되거나, 상술한 구성들의 일부 또는 전부가 통합되어 구비될 수 있다. 여기서, IoT모듈(1)의 센서부는 IoT모듈(1)이 배치된 위치의 주변 환경을 센싱할 수 있으며, 센싱된 이벤트정보는 통신부를 통하여 데이터범위제어부(100)로 송신할 수 있다.
데이터범위제어부(100)는, IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트(event)신호를 선택적으로 출력할 수 있도록 구성되며, 패드부(110)와, MUX부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
패드부(110)는, IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트(event)신호를 복수개의 입출력패드(PAD I/O)들로 출력하도록 구성될 수 있다.
MUX부(120)는, 복수개의 입출력패드로부터 수신된 이벤트정보들을 선택적으로 출력하도록 구성될 수 있다.
데이터분석부(200)는, 데이터범위제어부(100)로부터 수신된 이벤트정보들을 누적하여 분석하고, 이벤트정보들로부터 중요이벤트를 추출하도록 구성될 수 있다. 데이터분석부(200)는, 적분제어부(210)와, 이벤트추출제어부(220)와, 미분제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
적분제어부(210)는, MUX부(120)로부터 출력되는 이벤트정보들을 적재하도록 구성될 수 있다.
이벤트추출제어부(220)는, 적분제어부(210)에 의하여 누적된 이벤트정보들을 설정시간동안 모니터링 하여 설정 센서레벨의 이벤트정보들을 추출하고, 센서레벨의 현재값과 과거값의 변화량을 비교하여 중요이벤트를 추출하도록 구성될 수 있다.
미분제어부(230)는, 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서이벤트값을 미분제어하여 변화량을 산출한 뒤 변화시점에서의 시간정보를 샘플링하도록 구성될 수 있다.
데이터저장부(300)는, 데이터분석부(200)로부터 수신된 중요이벤트들을 저장하며, 버퍼 메모리부와, 플래쉬 메모리부를 포함하여 구성될 수 있다.
버퍼 메모리부는, 데이터분석부(200)로부터 추출된 중요이벤트들을 프레임버퍼에 저장하여 중요이벤트들이 플래쉬 메모리부의 버퍼크기에 도달하면 한 번에 플래쉬 메모리부에 로깅하도록 구성될 수 있다.
플래쉬 메모리부는, 버퍼 메모리로부터 중요이벤트들이 로깅되어 저장되도록 구성된다.
한편, 본 발명의 실시예에 대한 IoT기반 로깅시스템(1000)의 각 구성에 대한 상세한 설명은 이후의 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법에서 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
이에 앞서, 도 2를 참조하면, 도 2는 종래의 IoT기반 이벤트 로깅 방법을 나타낸 것으로서, 간헐적으로 발생하는 IoT센서 노드의 이벤트마다 샘플링한 연속적인 데이터를 아날로그 ADC를 이용하여 매번 구동하고, 이를 내장 플래쉬 메모리에 쓰기 위해 매번 접근하는 방식을 취하고 있다. 그런데, 이러한 종래의 IoT기반 이벤트 로깅 방법은 일정한 간격으로 센서, ADC, DSP, 플래쉬접근의 연쇄적인 회로 구동으로 멈춤 없이 연속적으로 동작해야 하므로 작은 전력 소모라 하더라도 시간에 따라 무시할 수 없는 크기의 에너지(전력의 적분값) 소모가 발생하게 된다.
이에, 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅방법(이하 'IoT기반 로깅 방법'이라 한다)은, 아날로그 ADC를 사용하지 않고 VIH/VIL레벨이 서로 다른 입출력패드(Digital Input PAD)만을 복수로 사용하고, 센서 신호의 특정 레벨에 도달 여부를 판별하기 위해 과거 누적된 샘플 패턴을 장시간 관찰하여 선택적으로 VIH/VIL을 동적으로 설정하여 원하는 센서 레벨 Threshold만을 관찰하여, 시간에 따른 센서레벨의 현재값과 과거값의 변화량을 비교하여 레벨의 변화시점의 Time값을 샘플링함으로써, 이를 통해 시간축의 레벨값과 공간축의 전압값의 특이점을 동시에 인식하여, 마치 ADC를 이용하여 많은 샘플링을 한 뒤 디지털 신호처리를 통해 이벤트를 인식하는 효과를 얻을 수 있다. 한편, 이러한 이벤트 로깅방법은, 간헐적인 이벤트가 발생하는 응용에 대해서만 적용 가능하다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 로깅 방법은, 추출된 중요이벤트만을 따로 모아서 플래쉬 메모리 프레임 버퍼에 모으고, 정해진 패턴의 데이터가 모일 때까지 기존에 샘플한 데이터는 계속 삭제함으로써 프래임 버퍼가 다 채워져 플래쉬 메모리에 접근하는 빈도를 크게 감소시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 로깅 방법을 나타낸 도면으로, 본 발명의 IoT기반 로깅 방법은, 구체적으로 이벤트정보 출력단계(S10)와, 중요이벤트 추출단계(S20)와, 로깅단계(S30)를 포함하여 구성될 수 있다.
이벤트정보 출력단계(S10)에서는, IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트(event)신호를 복수개의 입출력패드(PAD I/O)를 사용하여 구분하고, 복수개의 입출력패드로부터 수신된 이벤트정보들을 MUX(Multiplexer)부를 이용하여 선택적으로 출력된다.
중요이벤트 추출단계(S20)에서는, MUX부(120)로부터 출력되는 이벤트정보들을 적재하고, 누적된 이벤트정보들을 설정시간동안 모니터링하여 설정 센서레벨의 이벤트정보들을 추출하며, 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서레벨의 현재값과 과거값의 변화량을 비교하여 변화되는 특이점에서의 이벤트정보들을 샘플링하여 중요이벤트를 추출된다.
여기서, 중요이벤트 추출단계(S20)는, 누적된 이벤트정보들을 바탕으로 선택적으로 동적 설정하여 다음 모니터링할 이벤트정보들의 레벨을 동적으로 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 중요이벤트 추출단계(S20)는, 누적된 이벤트정보들로부터 설정시간동안 최대, 최소 및 평균 중 적어도 어느 하나의 설정된 센서레벨을 동적 기준으로 하여 이벤트정보들을 추출하고, 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서이벤트값을 미분제어하여 변화량을 산출한 뒤 변화시점에서의 시간정보를 샘플링하여 중요이벤트를 추출하도록 구성될 수 있다.
또한, 중요이벤트 추출단계(S20)는, 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서이벤트값을 1차적으로 미분제어하여 변화량을 산출하고, 산출된 변화량에 대하여 2차적으로 미분제어하여 변화시점에서의 시간정보를 추출하도록 구성될 수 있다.
로깅단계(S30)에서는, 추출된 중요이벤트들을 프레임버퍼에 저장하고, 중요이벤트들이 플래쉬 메모리의 버퍼크기에 도달하면 중요이벤트들을 한 번에 플래쉬 메모리부에 로깅(logging)된다.
한편, 인접 IoT 센서노드 복수개가 하나의 대상을 센싱하는 경우, 중요이벤트 추출단계는, 추출된 중요이벤트와, 게이트웨이로부터 전송받은 비교이벤트를 비교하여 이벤트정보들의 샘플링여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
이때, 중요이벤트 추출단계는, 중요이벤트가 비교이벤트의 설정범위 내에 포함되는 경우 대상 주변의 상황이 스테이블(stable)하다고 판단하여 샘플링을 중지하고, 중요이벤트가 비교이벤트의 설정범위를 초과하면 샘플링을 다시 수행하도록 구성될 수 있다.
그리고 중요이벤트 추출단계는, 샘플링 중지 후 설정시간을 초과하면 샘플링을 다시 수행하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 로깅 방법을 나타내는 논리회로서, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 로깅 방법은 ADC기반 연속적인 샘플링/플래쉬 로깅(Flash Logging)을 사용하지 않으며, 복수개의 입출력패드(PAD I/O)들을 사용하여 Multiple VIH/VIL(threshold)효과를 구현할 수 있으며, 간단한 저해상도 ADC기능도 가능하다.
한편, 복수개의 입출력패드들의 출력신호들은 Mux에 의하여 선택적으로 출력되어 데이터분석부(200)로 송신되며, 이에 데이터분석부(200)에서는 과거부터 현재까지 센서값의 추이를 보면서 VIH/VIL을 동적으로 설정하는데, 현재까지 누적된 이벤트정보를 바탕으로 다음 관찰할 레벨(level)을 동적으로 조절한다. 이때, 시간에 따른 센서 이벤트 값의 변화시점을 미분제어를 통하여 시간정보를 추출하는데, 이러한 미분제어는 이벤트정보들의 1차적 미분을 통한 변화량 추출과, 추출된 변화량들의 2차적 미분을 통한 변화시점에서의 시간정보를 추출한다.
이러한 과정을 통해 중요이벤트가 추출되면, 추출된 중요이벤트들을 플래쉬 메모리부에 바로 접근시키지 않고, ADC구동 없이 저전력으로 간헐적 중요이벤트를 추출하고, 프레임버퍼에 일정량 저장하고, 중요이벤트들이 플래쉬 메모리의 버퍼크기에 도달하면 한 번에 플래쉬 메모리부에 접근한다.
도 5는 본 발명에서 간헐적인 이벤트 관찰에 대한 논리회로를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 이벤트 발생 때마다 센서, 회로, 신호처리, 플래쉬 메모리를 구동하지 않고, 이벤트 발생 추이를 장시간 관찰하여 이를 버퍼에만 저장한 뒤 플래쉬 메모리부의 프레임 버퍼 크기만큼의 데이터가 모일 때 한꺼번에 플래쉬 메모리부에 접근하여 프로그래밍을 실시한다.
한편, 아래는 이러한 간헐적 이벤트 추출 알고리즘을 나타내고 있다. 이를 참조하면, 이벤트 발생 때마다 큐에 적재하고, 장시간 큐에 적재한 데이터로부터 최대, 최소, 평균 등의 방법으로 추이를 관찰하며, 정의한 조건에 도달할 경우 간헐적 이벤트로 인식하여 이 데이터만 추출(dequeue)하여 플래쉬 프레임 버퍼에 저장한다. 이 과정을 통해 플래쉬 프레임 버퍼에 채워지기 까지 상당한 이벤트 발생이 필요하고, 따라서 플래쉬 접근 빈도를 많이 낮출 수 있으며 플래쉬 메모리에 데이트를 쓰기(프로그래밍)하는데 소모되는 에너지 소모를 극히 낮출 수 있다.
Figure 112020076563014-pat00001
한편, 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 로깅 방법은, 인접 IoT 인접 센서 노드간 협력적 센싱을 통한 중복된 이벤트 로깅 방지하여 플래쉬 접근 빈도 줄일 수 있다. 이에 대하여 아래의 알고리즘과 도 6을 참조하면, 노드의 ADC 샘플링을 거친 데이터를 Ds, 게이트웨이로부터 전송받은 데이터를 ??Dg라고 할 때, 게이트웨이에서 전송하는 센서 네트워크의 목적에 따라 값이 달라지는데, 도 6의 좌측 그림은 센서 주변의 상황이 stable하여 샘플링이 불필요하다고 생각되는 값을 전송한다고 가정하는 경우를 나타내었다. 알고리즘에서는 샘플링한 데이터 Ds가 Dg의ㅁM % 범위 내부에 있으면 센서 주변의 상황이 stable하다고 간주하므로 샘플링을 중지한다. 반대로 범위 바깥에 존재하는 경우는 샘플링을 다시 작동시킨다. 이때 샘플링이 중지 되어있는 시간을 조절하기 위해 cnt를 사용하여 일정 시간이 지나면 샘플링을 다시 시작되도록 한다.
Figure 112020076563014-pat00002
상기한 바에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 IoT기반 로깅 방법은, 간헐적으로 발생하는 센서 신호에 대해 ADC를 구동하여 연속적으로 샘플링한 데이터를 매번 플래쉬 메모리에 쓰기 위해 접근하지 않고, 복수개의 입출력패드(Digital I/O PAD)만을 이용하여 순수히 디지털회로만으로 시간축과 전압레벨축의 일정한 이벤트의 시간에 따른 패턴을 장시간 관찰할 수 있으며, 관찰하고자 하는 이벤트 패턴이 모일 때 까지는 이전에 쌓인 의미 없는 이벤트를 계속 삭제함으로써 플래쉬 쓰기 버퍼가 다 차지 않도록 최대한 유지함으로써 플래쉬 메모리에 쓰기 빈도를 크게 줄일 수 있으며, 이에 따라 IoT 센서 시스템의 가장 빈번한 동작이며 가장 많은 전력을 소모하는 데이터 로깅을 위한 내장 플래쉬 메모리 접근 전류를 효과적으로 절감시킬 수 있다.
본 발명은, 상시전원 없이 배터리 기반으로 장시간(1년 이상) 동작해야 하는 센서시스템, 가령 환경센서, 자동차 내부 센서(전원선 닿지 않는 모든 부분. 타이어 압력센서 같은 곳), 한번 설치 후 다시 접근하기 힘든 센서들 (천장, 전봇대, 비행기내부, 고열, 고전압으로 구동되는 기계내부 등)에 효과적으로 적용될 수 있으며, 빠르게 변하지 않는 간헐적 신호변화에 적용 가능지만, 이에 한정하지는 않는다. 한편, 본 발명에서 데이터저장부(300)의 버퍼메모리부(310)와 플래쉬메모리부(320)에 대한 구성 일부는 2019년도 정부 (과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구로서(No. NRF-2019R1A2C2005099), 대한임베디드공학회논문지 제14권제2호의 「IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 응용에 최적화된 효율적 플래시 메모리 전력 소모 감소기법」(권지수, 조정훈, 박대진, 2019년4월)를 참조할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 데이터범위제어부
110 : 패드부
120 : MUX부
200 : 데이터분석부
210 : 적분제어부
220 : 이벤트추출제어부
230 : 미분제어부
300 : 데이터저장부
310 : 버퍼메모리부
320 : 플래쉬메모리부
1000 : IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템

Claims (8)

  1. IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트(event)신호를 구분하는 VIH/VIL 레벨이 서로 다른 복수개의 입출력패드(PAD I/O)들을 포함하는 패드부와, 복수개의 상기 입출력패드로부터 수신된 이벤트정보들을 선택적으로 출력하는 MUX부를 포함하여 구성되는 데이터범위제어부와;
    상기 MUX부로부터 출력되는 이벤트정보들을 적재하는 적분제어부와, 상기 적분제어부에 의하여 누적된 상기 이벤트정보들을 설정시간동안 모니터링하여 원하는 센서레벨 임계값만을 관찰하도록 설정 센서레벨의 이벤트정보들을 추출하고, 센서레벨의 현재값과 과거값의 변화량을 비교하여 중요이벤트를 추출하는 이벤트추출제어부와, 상기 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서이벤트값을 미분제어하여 변화량을 산출한 뒤 변화시점에서의 시간정보를 샘플링하기 위한 미분제어부를 포함하여 구성되는 데이터분석부와;
    상기 데이터분석부로부터 추출된 상기 중요이벤트들을 프레임버퍼에 저장하여 상기 중요이벤트들이 설정 버퍼크기에 도달하면 한 번에 로깅하는 버퍼 메모리부와, 상기 버퍼 메모리로부터 중요이벤트들이 로깅되어 저장되는 플래쉬 메모리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 데이터저장부;를 포함하고,
    상기 데이터분석부는,
    누적된 상기 이벤트정보들을 바탕으로 선택적으로 동적 설정하여 다음 모니터링할 이벤트정보들의 레벨을 동적으로 조절하도록, 누적된 상기 이벤트정보들로부터 설정시간동안 최대, 최소 및 평균 중 적어도 어느 하나의 설정된 센서레벨을 동적 기준으로 하여 이벤트정보들을 추출하고,
    추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서 이벤트값을 샘플링하여 중요이벤트를 추출하기 위해 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서 이벤트값을 1차적으로 미분제어하여 변화량을 산출하고, 산출된 변화량에 대하여 2차적으로 미분제어하여 변화시점에서의 시간정보를 추출하도록 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 시스템.
  2. IoT 센서노드에서 간헐적으로 발생하는 이벤트(event)신호를 VIH/VIL 레벨이 서로 다른 복수개의 입출력패드(PAD I/O)를 사용하여 구분하고, 복수개의 상기 입출력패드로부터 수신된 이벤트정보들을 MUX(Multiplexer)부를 이용하여 선택적으로 출력하는 이벤트정보 출력단계와;
    상기 MUX부로부터 출력되는 이벤트정보들을 적재하고, 누적된 상기 이벤트정보들을 설정시간동안 모니터링하여 원하는 센서레벨 임계값만을 관찰하도록 설정 센서레벨의 이벤트정보들을 추출하며, 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서레벨의 현재값과 과거값의 변화량을 비교하여 변화되는 특이점에서의 이벤트정보들을 샘플링하여 중요이벤트를 추출하는 중요이벤트 추출단계와;
    추출된 상기 중요이벤트들을 프레임버퍼에 저장하고, 상기 중요이벤트들이 플래쉬 메모리의 버퍼크기에 도달하면 상기 중요이벤트들을 한 번에 플래쉬 메모리부에 로깅(logging)하는 로깅단계;를 포함하고,
    상기 중요이벤트 추출단계는,
    누적된 상기 이벤트정보들을 바탕으로 선택적으로 동적 설정하여 다음 모니터링할 이벤트정보들의 레벨을 동적으로 조절하도록, 누적된 상기 이벤트정보들로부터 설정시간동안 최대, 최소 및 평균 중 적어도 어느 하나의 설정된 센서레벨을 동적 기준으로 하여 이벤트정보들을 추출하고,
    추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서 이벤트값을 샘플링하여 중요이벤트를 추출하기 위해 추출된 이벤트정보들로부터 시간에 따른 센서 이벤트값을 1차적으로 미분제어하여 변화량을 산출하고, 산출된 변화량에 대하여 2차적으로 미분제어하여 변화시점에서의 시간정보를 추출하도록 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    인접 IoT 센서노드 복수개가 하나의 대상을 센싱하는 경우,
    상기 중요이벤트 추출단계는,
    추출된 상기 중요이벤트와, 게이트웨이로부터 전송받은 비교이벤트를 비교하여 이벤트정보들의 샘플링여부를 판단하도록 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 중요이벤트 추출단계는,
    상기 중요이벤트가 상기 비교이벤트의 설정범위 내에 포함되는 경우 대상 주변의 상황이 스테이블(stable)하다고 판단하여 샘플링을 중지하고,
    상기 중요이벤트가 상기 비교이벤트의 설정범위를 초과하면 샘플링을 다시 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중요이벤트 추출단계는,
    샘플링 중지 후 설정시간을 초과하면 샘플링을 다시 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 IoT기반 간헐적 이벤트 로깅 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090132812A (ko) * 2008-06-23 2009-12-31 주식회사 케이티 센서 및 이벤트 연동 처리 방법과 장치
KR101584600B1 (ko) 2014-03-27 2016-01-19 (주)코콤 주변환경 연계형 복합센서 사물인터넷시스템
JP2020530159A (ja) * 2017-08-02 2020-10-15 ストロング フォース アイオーティ ポートフォリオ ２０１６，エルエルシー 大量のデータセットを使用する産業用のモノのインターネットのデータ収集環境における検出のための方法及びシステム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005061887A (ja) * 2003-08-20 2005-03-10 Horiba Ltd データ管理システムおよびそれに適用される分析装置

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