KR102478176B1 - Energy-internet of things gateway and operating method of the same - Google Patents

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KR102478176B1
KR102478176B1 KR1020200132830A KR20200132830A KR102478176B1 KR 102478176 B1 KR102478176 B1 KR 102478176B1 KR 1020200132830 A KR1020200132830 A KR 1020200132830A KR 20200132830 A KR20200132830 A KR 20200132830A KR 102478176 B1 KR102478176 B1 KR 102478176B1
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Abstract

e-IoT 게이트웨이 및 이의 동작 방법이 개시된다. 이에 의하면, 센서 노드 및 서버와 패킷을 송수신하고; 상기 센서 노드로부터 수신되는 패킷에 포함되는 데이터의 표준편차를 계산하고, 상기 표준편차를 상기 패킷의 데이터 신뢰값으로 설정하고; 상기 데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 기준 신뢰값을 설정하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 크면 상기 데이터를 삭제하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면 상기 데이터를 상기 서버에 전송하되, 상기 패킷의 수신 시마다 상기 데이터 신뢰값을 업데이트하고, 상기 데이터를 삭제한 횟수를 합산하여 누적 횟수가 임계값 이상이면 상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트할 수 있다.An e-IoT gateway and its operating method are disclosed. According to this, sending and receiving packets with sensor nodes and servers; calculating a standard deviation of data included in a packet received from the sensor node, and setting the standard deviation as a data reliability value of the packet; A reference reliability value for determining whether the data is within a reliable error range is set, and if the data reliability value is greater than the reference reliability value, the data is deleted, and the data reliability value is less than or equal to the reference reliability value. If the same, the data is transmitted to the server, and the reliability value of the data is updated whenever the packet is received, and the firmware of the sensor node is updated if the accumulated number of times by adding the number of data deletions is greater than or equal to a threshold value.

Description

e-IoT 게이트웨이 및 이의 동작 방법{ENERGY-INTERNET OF THINGS GATEWAY AND OPERATING METHOD OF THE SAME}e-IoT gateway and its operating method {ENERGY-INTERNET OF THINGS GATEWAY AND OPERATING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 e-IoT 게이트웨이 및 이의 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 e-IoT 네트워크에서 센서 노드의 데이터 신뢰성을 확보할 수 있는 e-IoT 게이트웨이 및 이의 동작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an e-IoT gateway and an operating method thereof, and more particularly, to an e-IoT gateway capable of securing data reliability of a sensor node in an e-IoT network and an operating method thereof.

에너지 전력 관련 사물인터넷(energy-Internet of Things: e-IoT)은 에너지 전력 분야의 사물인터넷 기술로서, 에너지 전력 관련 기기들이 네트워크를 통해 서로 연결되어, 센싱 데이터를 상호 송수신하고 기기 간 상호 제어를 수행한다.Energy-Internet of Things (e-IoT) is an Internet of Things technology in the field of energy and power. Energy-power-related devices are connected to each other through a network to mutually transmit and receive sensing data and to perform mutual control between devices. do.

도 1은 일반적인 에너지 전력 관련 사물인터넷 네트워크의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a general energy power-related IoT network.

도 1에 도시된 바와 같이, 에너지 전력 관련 사물인터넷 네트워크는 e-IoT 디바이스(110), e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 서버(130)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the energy power related IoT network may include an e-IoT device 110 , an e-IoT gateway 200 and an e-IoT server 130 .

e-IoT 디바이스(110)는 네트워크 종단의 전력 에너지 시설에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, e-IoT 디바이스(110)는 데이터를 측정할 수 있는 센서 노드로 구현될 수 있다. 이를 위해, e-IoT 디바이스(110)는 센서 또는 액츄에이터(Actuator) 장치를 탑재할 수 있다.The e-IoT device 110 may be attached to a power energy facility at the network end. According to one embodiment, the e-IoT device 110 may be implemented as a sensor node capable of measuring data. To this end, the e-IoT device 110 may be equipped with a sensor or actuator device.

이 경우, e-IoT 디바이스(110)는 온도, 습도 및 전력 등의 데이터를 측정할 수 있다.In this case, the e-IoT device 110 may measure data such as temperature, humidity, and power.

e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 디바이스(110)를 e-IoT 서버(130)의 e-IoT 플랫폼에 연결할 수 있다.The e-IoT gateway 200 may connect the e-IoT device 110 to the e-IoT platform of the e-IoT server 130.

구체적으로, e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 디바이스(110)와 연결되어 해당 e-IoT 디바이스(110)에서 측정된 센싱 데이터를 수집하고, 수집된 센싱 데이터를 e-IoT 서버(130)에 전달할 수 있다.Specifically, the e-IoT gateway 200 is connected to the e-IoT device 110, collects sensing data measured by the corresponding e-IoT device 110, and transfers the collected sensing data to the e-IoT server 130. can be forwarded to

e-IoT 서버(130)는 최종적으로 e-IoT 디바이스(110)들의 모든 정보를 수집하고, e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 디바이스(110)들을 관리하며, 다양한 e-IoT 서비스를 제공할 수 있는 e-IoT 플랫폼을 운영할 수 있다.The e-IoT server 130 finally collects all information of the e-IoT devices 110, manages the e-IoT gateway 200 and the e-IoT devices 110, and provides various e-IoT services. You can operate an e-IoT platform that can

e-IoT 서버(130)는 e-IoT 디바이스(110)에서 측정된 센싱 데이터를 포함하여, 에너지 전력 관련 사물인터넷 네트워크에서 측정되는 모든 정보를 저장 및 가공할 수 있다.The e-IoT server 130 may store and process all information measured in the IoT network related to energy and power, including sensing data measured by the e-IoT device 110 .

또한, e-IoT 서버(130)는 원격에서 e-IoT 디바이스(110)를 제어함으로써, 에너지 전력 관련 사물인터넷 네트워크의 통합 서버로 동작할 수 있다. 이에 의해, e-IoT 서버(130)는 통합 플랫폼을 제공할 수 있다.In addition, the e-IoT server 130 may remotely control the e-IoT device 110 to operate as an integrated server of an energy power-related IoT network. Thereby, the e-IoT server 130 may provide an integrated platform.

이 경우, e-IoT 디바이스(110)와 e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 서버(130)는 e-IoT 통신망에 의해 서로 연결되고, e-IoT 표준에 의거하여 통신을 수행할 수 있다.In this case, the e-IoT device 110, the e-IoT gateway 200, and the e-IoT server 130 are connected to each other through an e-IoT communication network, and can perform communication based on the e-IoT standard .

이와 같이, e-IoT 디바이스(110)는 센싱한 데이터를 e-IoT 게이트웨이(200)에게 전송하고, 이 데이터들은 e-IoT 게이트웨이(200)를 통해 다시 e-IoT 서버(130)로 전달된다.In this way, the e-IoT device 110 transmits the sensed data to the e-IoT gateway 200, and these data are transmitted to the e-IoT server 130 again through the e-IoT gateway 200.

일반적으로, e-IoT 디바이스(110)는 다양한 형태와 수많은 개수로 여러 지역에 분산되어 설치되는 특성상 가격이 저렴하게 제작된다. 이 경우, 내부에 탑재되는 센서들은 저렴한 센서를 사용하게 되며, 이에 따라 센서의 성능이 낮은 경우가 많다. 나아가, e-IoT 디바이스(110)가 설치되는 환경 조건은 열악하여, 센싱 데이터의 신뢰성이 떨어지는 경우가 많다.In general, the e-IoT device 110 is produced at a low price due to the characteristics of being distributed and installed in various regions in various shapes and numbers. In this case, the sensors mounted inside use inexpensive sensors, and thus the performance of the sensors is often low. Furthermore, the environmental conditions in which the e-IoT device 110 is installed are poor, and thus the reliability of sensing data is often poor.

이와 같이, 에너지 전력 관련 사물인터넷 네트워크에서 e-IoT 디바이스(110)가 센싱한 데이터는 신뢰성이 떨어지는 경우가 많으며, 센싱 데이터 중에는 센서 측정 오류, 내부 잡음, 데이터 프로세싱 오류 등 다양한 원인으로 인해 실제 데이터 값이 표준화되지 못한다. 이에 따라, 유효한 데이터를 얻지 못하는 문제가 발생한다.In this way, the data sensed by the e-IoT device 110 in the energy power-related Internet network is often unreliable, and among the sensed data, the actual data value is due to various causes such as sensor measurement error, internal noise, and data processing error. This is not standardized. Accordingly, a problem of not obtaining valid data occurs.

한국공개특허공보 제10-2019-0066119호(2019.06.13)Korean Patent Publication No. 10-2019-0066119 (2019.06.13)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 간단한 알고리즘으로 데이터를 실시간으로 모니터링하고, 유효한 e-IoT 디바이스의 센싱 데이터를 필터링할 수 있는 e-IoT 게이트웨이 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an e-IoT gateway and its operating method capable of monitoring data in real time with a simple algorithm and filtering the sensing data of an effective e-IoT device.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, e-IoT 서버에서의 데이터 필터링 비용 및 시간을 줄일 수 있는 e-IoT 게이트웨이 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.In addition, an object to be solved by the present invention is to provide an e-IoT gateway and an operating method thereof capable of reducing the cost and time of filtering data in an e-IoT server.

나아가, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 신뢰성 있는 데이터로 구성되어 추후 빅데이터에 적용 가능한 정형화된 데이터를 얻을 수 있는 e-IoT 게이트웨이 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.Furthermore, the problem to be solved by the present invention is to provide an e-IoT gateway and its operating method capable of obtaining standardized data composed of reliable data and applicable to big data in the future.

본 발명의 일 실시 예에 의한 e-IoT 게이트웨이는, 센서 노드 및 서버와 패킷을 송수신하는 통신부; 와, 상기 센서 노드로부터 수신되는 패킷에 포함되는 데이터의 표준편차를 계산하고, 상기 표준편차를 상기 패킷의 데이터 신뢰값으로 설정하는 신뢰도 설정부; 와, 상기 데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 기준 신뢰값을 설정하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 크면 상기 데이터를 삭제하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면 상기 데이터를 상기 서버에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 신뢰도 설정부는 상기 패킷의 수신 시마다 상기 데이터 신뢰값을 업데이트하고, 상기 제어부는 상기 데이터를 삭제한 횟수를 합산하여, 누적 횟수가 임계값 이상이면 상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어할 수 있다.An e-IoT gateway according to an embodiment of the present invention includes a communication unit for transmitting and receiving packets with a sensor node and a server; and a reliability setting unit that calculates a standard deviation of data included in the packet received from the sensor node and sets the standard deviation as a data reliability value of the packet; And, setting a reference reliability value for determining whether the data is included within a reliable error range, deleting the data if the data reliability value is greater than the reference reliability value, and deleting the data if the data reliability value is greater than the reference reliability value If less than or equal to, a control unit controlling the communication unit to transmit the data to the server, wherein the reliability setting unit updates the data reliability value whenever the packet is received, and the control unit sums the number of times the data is deleted , if the cumulative count is greater than or equal to a threshold value, the firmware of the sensor node may be controlled to be updated.

상기 e-IoT 게이트웨이에 있어서, 상기 제어부는, 복수개의 센서 노드 각각에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다.In the e-IoT gateway, the control unit may differently set the reference reliability value corresponding to each of a plurality of sensor nodes.

상기 e-IoT 게이트웨이에 있어서, 상기 제어부는, 상기 데이터의 종류에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다.In the e-IoT gateway, the control unit may set the reference reliability value differently in accordance with the type of data.

상기 e-IoT 게이트웨이에 있어서, 상기 제어부는, 상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어한 후, 상기 누적 횟수를 초기화 시키고 상기 데이터를 삭제한 동작의 횟수를 새롭게 합산할 수 있다.In the e-IoT gateway, after controlling to update the firmware of the sensor node, the control unit may initialize the accumulation count and newly add up the number of operations for deleting the data.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법은, 센서 노드로부터 수신되는 패킷에 포함되는 데이터의 표준편차를 계산하고, 상기 표준편차를 상기 패킷의 데이터 신뢰값으로 설정하는 단계; 와, 상기 데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 기준 신뢰값을 설정하는 단계; 와, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 크면 상기 데이터를 삭제하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면 상기 데이터를 서버에 전송하는 단계를 포함하되, 상기 패킷의 수신 시마다 상기 데이터 신뢰값을 업데이트하고, 상기 데이터를 삭제한 횟수를 합산하여, 누적 횟수가 임계값 이상이면 상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트할 수 있다.An operating method of an e-IoT gateway according to another embodiment of the present invention includes calculating a standard deviation of data included in a packet received from a sensor node, and setting the standard deviation as a data reliability value of the packet; and setting a reference reliability value for determining whether the data is included within a reliable error range; and deleting the data if the data reliability value is greater than the reference reliability value, and transmitting the data to a server if the data reliability value is less than or equal to the reference reliability value, wherein whenever the packet is received, A data reliability value is updated, the number of data deletions is added, and if the accumulated number is greater than or equal to a threshold value, the firmware of the sensor node may be updated.

상기 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법에 있어서, 복수개의 센서 노드 각각에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다.In the operating method of the e-IoT gateway, the reference reliability value may be set differently for each of a plurality of sensor nodes.

상기 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법에 있어서, 상기 데이터의 종류에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다.In the operating method of the e-IoT gateway, the reference reliability value may be set differently according to the type of data.

상기 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법에 있어서, 상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어한 후, 상기 누적 횟수를 초기화 시키고 상기 데이터를 삭제한 동작의 횟수를 새롭게 합산할 수 있다.In the operating method of the e-IoT gateway, after controlling to update the firmware of the sensor node, the accumulated count may be initialized and the number of operations for deleting the data may be newly added.

본 발명의 실시예에 따르면, e-IoT 게이트웨이가 간단한 알고리즘으로 데이터를 실시간으로 모니터링하고, 유효한 e-IoT 디바이스의 센싱 데이터를 필터링할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an e-IoT gateway can monitor data in real time with a simple algorithm and filter sensing data of valid e-IoT devices.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, e-IoT 서버에서의 데이터 필터링 비용 및 시간을 줄일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the cost and time of data filtering in the e-IoT server.

나아가, 본 발명의 실시예에 따르면, 신뢰성 있는 데이터로 구성된 데이터베이스를 획득할 수 있으므로, 추후 빅데이터에 적용 가능한 정형화된 데이터를 얻을 수 있다.Furthermore, according to an embodiment of the present invention, since a database composed of reliable data can be obtained, standardized data applicable to big data in the future can be obtained.

도 1은 일반적인 에너지 전력 관련 사물인터넷 네트워크의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 메시지를 송수신하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 수행하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 데이터 필터링을 수행하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 센서 노드의 펌웨어 업데이트를 수행하는 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a general energy power-related IoT network.
2 is a block diagram showing the configuration of an e-IoT gateway according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a process of transmitting and receiving messages by an e-IoT gateway according to the present invention.
4 is a diagram for explaining an algorithm performed by an e-IoT gateway according to the present invention.
5 is a diagram for explaining an example in which an e-IoT gateway performs data filtering according to the present invention.
6A and 6B are diagrams for explaining examples in which an e-IoT gateway according to the present invention performs a firmware update of a sensor node.
7 is a diagram illustrating an operation process of an e-IoT gateway according to the present invention.
8 is a diagram illustrating a computing device according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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 붙였다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.In this specification, redundant descriptions of the same components are omitted.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as being 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but another component in the middle It should be understood that may exist. On the other hand, in this specification, when a component is referred to as 'directly connected' or 'directly connected' to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. In addition, terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. Also, in this specification, a singular expression may include a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, terms such as 'include' or 'having' are only intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more It should be understood that the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.Also in this specification, the term 'and/or' includes a combination of a plurality of listed items or any item among a plurality of listed items. In this specification, 'A or B' may include 'A', 'B', or 'both A and B'.

또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.Also, in this specification, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an e-IoT gateway according to the present invention.

본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이(200)는 통신부(210), 신뢰도 설정부(220) 및 제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.The e-IoT gateway 200 according to the present invention may include a communication unit 210, a reliability setting unit 220, and a control unit 230.

통신부(210)는 센서 노드 및 서버와 패킷을 송수신할 수 있다. The communication unit 210 may transmit and receive packets to and from sensor nodes and servers.

신뢰도 설정부(220)는 센서 노드로부터 수신되는 패킷에 포함되는 데이터의 표준편차를 계산하고, 표준편차를 상기 패킷의 데이터 신뢰값으로 설정할 수 있다. 여기서, 데이터는 온도, 습도, 전력, 전압 및 진동 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The reliability setting unit 220 may calculate a standard deviation of data included in a packet received from the sensor node and set the standard deviation as a data reliability value of the packet. Here, the data may include at least one of temperature, humidity, power, voltage, and vibration.

신뢰도 설정부(220)는 패킷의 수신 시마다 데이터 신뢰값을 업데이트할 수 있다.The reliability setting unit 220 may update the data reliability value whenever a packet is received.

제어부(230)는 데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 기준 신뢰값을 설정할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제어부(230)는 복수개의 센서 노드 각각에 대응하여 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 제어부(230)는 데이터의 종류에 대응하여 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다.The controller 230 may set a reference reliability value for determining whether data is included within a reliable error range. According to an embodiment, the controller 230 may set different reference reliability values corresponding to each of a plurality of sensor nodes. According to another embodiment, the controller 230 may differently set the reference reliability value corresponding to the type of data.

만일, 데이터 신뢰값이 기준 신뢰값 보다 크면, 제어부(230)는 데이터를 삭제할 수 있다.If the data reliability value is greater than the reference reliability value, the controller 230 may delete the data.

반면, 데이터 신뢰값이 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면, 제어부(230)는 데이터를 서버에 전송하도록 통신부(210)를 제어할 수 있다.On the other hand, if the data reliability value is less than or equal to the reference reliability value, the controller 230 may control the communication unit 210 to transmit data to the server.

제어부(230)는 기준 신뢰값을 설정하고 이를 기준으로 획득되는 데이터에 대해 필터링을 진행할 수 있다.The controller 230 may set a reference reliability value and perform filtering on data obtained based on the reference reliability value.

실험에 의하면, 성능이 좋지 않은 센서 노드의 경우, 하기 실험값과 같이 명시된 Accuracy 값이 크다.According to the experiment, in the case of a sensor node with poor performance, the specified accuracy value is large as shown in the experimental value below.

Figure 112020108613555-pat00001
Figure 112020108613555-pat00001

따라서, 제어부(230)는 성능이 좋지 않은 저가의 센서 노드가 측정한 데이터에 대한 신뢰성을 향상시키기 위하여, 기준 신뢰값을 설정하여 획득되는 데이터에 대해 필터링을 진행할 수 있다.Accordingly, the controller 230 may perform filtering on data obtained by setting a reference reliability value in order to improve reliability of data measured by a low-cost sensor node having poor performance.

이 경우, 기준 신뢰값에 대한 타당성을 입증하기 위해서, 각 측정 센서에 대한 정확도(accuracy) 및 분해능(Resolution)과 같은 내부잡음(White Noise)과 외부잡음(External Noise)을 기준으로 기준 신뢰값을 설정할 수 있다.In this case, in order to prove the validity of the standard reliability value, the standard reliability value is determined based on internal noise (White Noise) and external noise such as accuracy and resolution for each measurement sensor. can be set

제어부(230)는 데이터를 삭제한 횟수를 합산하여, 누적 횟수가 임계값 이상이면 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(230)는 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어한 후, 누적 횟수를 초기화 시키고 데이터를 삭제한 동작의 횟수를 새롭게 합산할 수 있다.The controller 230 may control to update the firmware of the sensor node by summing up the number of data deletions and when the accumulated number is greater than or equal to a threshold value. In this case, the control unit 230 may control to update the firmware of the sensor node, initialize the accumulated count, and newly add up the count of operations for deleting data.

기존의 e-IoT 게이트웨이는 e-IoT 디바이스로부터 센싱 데이터를 수신하여 e-IoT 서버에 그대로 전달하는 역할만을 수행하였다. 이 경우, e-IoT 게이트웨이는 센싱 데이터에 대해 별도의 판단을 하지 않으며, e-IoT 서버에서 모든 센싱 데이터의 유효성을 판단해야 한다.Existing e-IoT gateways performed only the role of receiving sensing data from e-IoT devices and forwarding it to the e-IoT server as it is. In this case, the e-IoT gateway does not make a separate judgment on the sensing data, and the e-IoT server must determine the validity of all sensing data.

구체적으로, e-IoT 서버는 센싱 데이터가 유효 데이터인지 아니면 무효 데이터인지 여부를 판단하고, 이에 기초하여 필터링을 수행할 수 있다. 이 경우, e-IoT 서버는 필터링된 센싱 데이터를 프로세싱 하여 정형화된 데이터를 생성한 후, 데이터베이스에 저장할 수 있다.Specifically, the e-IoT server may determine whether the sensing data is valid data or invalid data, and perform filtering based on the determination. In this case, the e-IoT server may process the filtered sensing data to generate standardized data and store it in a database.

네트워크 종단에는 많은 개수의 e-IoT 디바이스가 배치된다. 구체적으로, 하나의 e-IoT 플랫폼에는 e-IoT 디바이스가 수 천개 이상 존재하며, e-IoT 게이트웨이는 필드에 수백 개 이상이 설치된다. 예를 들어, 온도 센서가 탑재된 수많은 e-IoT 디바이스가 배치되어, 각각에서 측정된 온도 데이터를 1초마다 e-IoT 게이트웨이(200)에 전송할 수 있다.A large number of e-IoT devices are deployed at the end of the network. Specifically, there are thousands or more e-IoT devices in one e-IoT platform, and hundreds or more e-IoT gateways are installed in the field. For example, a number of e-IoT devices equipped with temperature sensors may be deployed and transmit temperature data measured by each to the e-IoT gateway 200 every second.

일반적으로, e-IoT 디바이스는 가격적인 제한으로 저렴한 센서를 탑재한다. 이 경우, 센서의 성능이 열악하여 측정 데이터의 신뢰성이 떨어지는 경우가 많다. 그럼에도 불구하고, 기존의 e-IoT 게이트웨이는 e-IoT 디바이스가 전송한 측정 데이터를 수집하여, e-IoT 서버에 그대로 전송하였다. 따라서, e-IoT 서버는 수많은 e-IoT 서버에서 전송되는 수많은 데이터를 처리해야 하므로, 데이터 프로세싱 비용 및 시간이 증가하는 문제점이 존재하였다.In general, e-IoT devices are equipped with inexpensive sensors due to price limitations. In this case, in many cases, the performance of the sensor is poor and the reliability of the measurement data is low. Nevertheless, the existing e-IoT gateway collects the measurement data transmitted by the e-IoT device and transmits it to the e-IoT server as it is. Therefore, since the e-IoT server has to process a lot of data transmitted from a lot of e-IoT servers, there is a problem of increasing data processing cost and time.

본 발명에 의하면, 중간에 위치한 e-IoT 게이트웨이(200)가 e-IoT 디바이스로부터 수신한 데이터의 신뢰성을 실시간으로 검사한 후, 스마트하게 정형화된 데이터를 필터링한다. 이에 의해, e-IoT 서버는 신뢰성 있는 데이터만을 수신할 수 있게 되어, e-IoT 서버에서의 데이터 프로세싱 비용 및 시간이 줄어든다.According to the present invention, the e-IoT gateway 200 located in the middle inspects the reliability of the data received from the e-IoT device in real time, and then filters the standardized data in a smart manner. As a result, the e-IoT server can receive only reliable data, reducing data processing cost and time in the e-IoT server.

또한, e-IoT 서버에서 사용하는 e-IoT 플랫폼은 한전에서만 사용하는 것으로서, 전력계통의 모니터링에 최적화된 알고리즘이나 프로그램으로 구성된다. 따라서, 다른 일반적인 서버에서 사용되는 데이터 필터링 알고리즘을 e-IoT 게이트웨이에 그대로 적용할 수는 없다. 나아가, e-IoT 게이트웨이는 서버와 비교할 때 저성능 기기로서 프로세싱 능력이 낮으므로, 일반적인 서버에서 사용하는 복잡한 알고리즘을 그대로 적용할 수 없다. 또한, 검사하는데 걸리는 부하와 시간 및 리소스가 적어야만 실시간 검사가 가능할 뿐 아니라, 알고리즘이 복잡하면 적용 불가능하다.In addition, the e-IoT platform used in the e-IoT server is used only by KEPCO, and is composed of algorithms or programs optimized for power system monitoring. Therefore, the data filtering algorithm used in other general servers cannot be applied to the e-IoT gateway as it is. Furthermore, since the e-IoT gateway is a low-performance device compared to a server and has low processing power, complex algorithms used in general servers cannot be applied as it is. In addition, real-time inspection is possible only when the load, time, and resources required for inspection are low, and cannot be applied if the algorithm is complex.

본 발명에 의하면, e-IoT 게이트웨이(200)는 간단한 알고리즘에 의해서, e-IoT 디바이스가 측정한 데이터의 신뢰성을 실시간으로 검사할 수 있다. 이에 의해, e-IoT 서버의 처리부하가 줄어들고 프로세싱 비용 및 시간이 감소될 수 있다.According to the present invention, the e-IoT gateway 200 can check the reliability of data measured by the e-IoT device in real time by using a simple algorithm. Thereby, the processing load of the e-IoT server can be reduced and the processing cost and time can be reduced.

도 3은 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 메시지를 송수신하는 과정을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of transmitting and receiving messages by an e-IoT gateway according to the present invention.

본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이(200)는 전력계통 관련 기기의 모니터링 및 제어와 관련된 다양한 동작을 수행하기 위하여, e-IoT 디바이스(110) 및 e-IoT 서버(130)와 다양한 종류의 메시지를 주고받을 수 있다. 이를 위해, e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 디바이스(110) 및 e-IoT 서버(130)와 e-IoT 프로토콜에 따라 통신을 수행하고 데이터를 포함하는 패킷을 송수신할 수 있다.The e-IoT gateway 200 according to the present invention transmits various types of messages with the e-IoT device 110 and the e-IoT server 130 in order to perform various operations related to monitoring and control of power system related devices. can be exchanged. To this end, the e-IoT gateway 200 may communicate with the e-IoT device 110 and the e-IoT server 130 according to the e-IoT protocol and transmit/receive packets including data.

구체적으로, e-IoT 게이트웨이(200)는 등록 및 업데이트(S310), 주기적 보고(S320), 정보 조회(S330), 제어(S340), 펌웨어 업데이트(S350) 및 등록 해제(S360) 단계를 수행할 수 있다.Specifically, the e-IoT gateway 200 performs registration and update (S310), periodic reporting (S320), information inquiry (S330), control (S340), firmware update (S350) and deregistration (S360) steps. can

등록 및 업데이트(S310) 단계는, e-IoT 서버(130)에 e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 디바이스(110)를 등록하는 과정이다. e-IoT 서버(130)는 등록된 e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 디바이스(110)를 e-IoT 플랫폼에 기초하여 모니터링하고 제어하게 된다.The registration and update (S310) step is a process of registering the e-IoT gateway 200 and the e-IoT device 110 to the e-IoT server 130. The e-IoT server 130 monitors and controls the registered e-IoT gateway 200 and e-IoT device 110 based on the e-IoT platform.

주기적 보고(S320) 단계는 e-IoT 게이트웨이(200)가 e-IoT 디바이스(110)에 의해 주기적으로 측정된 데이터를 수집하여 e-IoT 서버(130)에 전송하는 과정이다. e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 서버(130)로부터 주기적 보고 요청을 수신하면, e-IoT 디바이스(110)로부터 주기적으로 데이터를 수신 받고 이를 e-IoT 서버(130)에 전달할 수 있다. 도 3을 참조하면, e-IoT 디바이스(110)는 e-IoT 게이트웨이(200)에 측정 데이터를 포함한 Notify CoAP 메시지를 주기적으로 전송한다(S321).The periodic reporting step (S320) is a process in which the e-IoT gateway 200 collects data periodically measured by the e-IoT device 110 and transmits the data to the e-IoT server 130. When receiving a periodic report request from the e-IoT server 130, the e-IoT gateway 200 may periodically receive data from the e-IoT device 110 and transmit it to the e-IoT server 130. Referring to FIG. 3 , the e-IoT device 110 periodically transmits a Notify CoAP message including measurement data to the e-IoT gateway 200 (S321).

정보 조회(S330) 단계는 e-IoT 서버(130)가 e-IoT 네트워크와 관련된 정보를 조회하는 과정이다. e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 서버(130)로부터 정보 조회 요청을 수신하면, e-IoT 디바이스(110)를 통해 정보를 조회하고 이를 e-IoT 서버(130)에 전달할 수 있다. The information inquiry step (S330) is a process in which the e-IoT server 130 queries information related to the e-IoT network. When receiving an information search request from the e-IoT server 130, the e-IoT gateway 200 may search for information through the e-IoT device 110 and transmit it to the e-IoT server 130.

제어(S340) 단계는 e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 디바이스(110)를 제어하는 과정이다. 여기서, 제어는 기기의 온 오프, 측정 주기, 측정 속도, 측정 임계값, 데이터 전송 주기 등을 포함할 수 있다.The control (S340) step is a process of controlling the e-IoT gateway 200 and the e-IoT device 110. Here, the control may include device on/off, measurement period, measurement speed, measurement threshold, data transmission period, and the like.

펌웨어 업데이트(S350) 단계는 e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 디바이스(110)의 펌웨어를 업데이트 하는 과정이다. 펌웨어 업데이트 시, e-IoT 서버(130)는 e-IoT 게이트웨이(200)에 펌웨어 업데이트 프로그램을 전송하고, e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 디바이스(110)에 펌웨어 업데이트 프로그램을 전달한다. 펌웨어 업데이트가 완료되면, e-IoT 서버(130)는 e-IoT 게이트웨이(200)에 리부팅 신호를 전송한다. 도 3을 참조하면, e-IoT 서버(130)는 e-IoT 게이트웨이(200)에 펌웨어 업데이트 프로그램을 전송한다(S351).The firmware update step (S350) is a process of updating the firmware of the e-IoT gateway 200 and the e-IoT device 110. When updating firmware, the e-IoT server 130 transmits a firmware update program to the e-IoT gateway 200, and the e-IoT gateway 200 delivers the firmware update program to the e-IoT device 110. When the firmware update is completed, the e-IoT server 130 transmits a rebooting signal to the e-IoT gateway 200. Referring to FIG. 3, the e-IoT server 130 transmits a firmware update program to the e-IoT gateway 200 (S351).

등록 해제(S360) 단계는, e-IoT 서버(130)에 등록된 e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 디바이스(110)를 등록 해제 상태로 변경하는 과정이다. e-IoT 서버(130)는 등록된 e-IoT 게이트웨이(200) 및 e-IoT 디바이스(110)를 등록 리스트에서 삭제되면, 등록 해제 상태로 변경하고 이에 대한 모니터링 및 제어 동작을 중단한다.The deregistration step (S360) is a process of changing the e-IoT gateway 200 and the e-IoT device 110 registered to the e-IoT server 130 to a deregistration state. When the registered e-IoT gateway 200 and the e-IoT device 110 are deleted from the registration list, the e-IoT server 130 changes to a deregistration state and stops monitoring and control operations therefor.

한편, 각 단계에서 사용하는 메시지들은 e-IoT 표준에 의해 정의되는 e-IoT 프로토콜에서 사용되는 메시지로서 공지기술에 해당하므로, 메시지의 정의 및 내용에 대한 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, since the messages used in each step are messages used in the e-IoT protocol defined by the e-IoT standard and correspond to known technology, detailed descriptions of the definitions and contents of the messages are omitted.

도 4는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 수행하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining an algorithm performed by an e-IoT gateway according to the present invention.

e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 디바이스(110)로부터 받은 데이터의 신뢰성을 실시간으로 검사한 후, e-IoT 서버(130)로 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우, e-IoT 게이트웨이(200)는 데이터 신뢰성 검사 알고리즘에 따라, 데이터의 신뢰성을 검사할 수 있다. 본 발명에서 새롭게 정의되는 데이터 신뢰성 검사 알고리즘은 다음과 같이 구성된다.The e-IoT gateway 200 may transmit data to the e-IoT server 130 after inspecting the reliability of the data received from the e-IoT device 110 in real time. In this case, the e-IoT gateway 200 may check the reliability of data according to the data reliability checking algorithm. The data reliability checking algorithm newly defined in the present invention is configured as follows.

2개 이상의 데이터 패킷이 수신되면, 데이터의 표준편차를 계산한다. 계산된 표준편차를 데이터 신뢰값(Data Reliability Indication Value: DRIV)으로 정의한다. 데이터 신뢰값은 매 데이터 패킷마다 업데이트할 수 있다.If two or more data packets are received, the standard deviation of the data is calculated. The calculated standard deviation is defined as the Data Reliability Indication Value (DRIV). The data reliability value may be updated for every data packet.

데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 값인 기준 신뢰값을 설정한다.A standard reliability value, which is a value for determining whether data is included within a reliable error range, is set.

데이터 신뢰값과 기준 신뢰값(Reliability Threshold Value: RTV)을 비교하고, 비교 결과에 따라 데이터를 필터링한다. 만일, 데이터 신뢰값이 미리 설정한 기준 신뢰값 보다 크면, 데이터를 삭제한다. 반면, 데이터 신뢰값이 미리 설정한 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면, 데이터를 e-IoT 서버(130)로 전송한다.The data reliability value and the reliability threshold value (RTV) are compared, and the data is filtered according to the comparison result. If the data reliability value is greater than the preset reference reliability value, the data is deleted. On the other hand, if the data reliability value is less than or equal to the preset reference reliability value, the data is transmitted to the e-IoT server 130.

한편, e-IoT 게이트웨이(200)는 데이터를 삭제한 동작을 카운트하여 데이터 필터링 카운트값(Data Filtering Count Value)을 계산한다. 이 경우, 데이터 필터링 카운트값이 미리 설정된 디바이스 업데이트 값(e-IoT Device Update Value) 이상이 되면, e-IoT 디바이스(110)의 펌웨어 업데이트를 수행한다.Meanwhile, the e-IoT gateway 200 calculates a data filtering count value by counting the data deletion operation. In this case, when the data filtering count value exceeds a preset device update value (e-IoT Device Update Value), the firmware of the e-IoT device 110 is updated.

도 4를 참조하면, e-IoT 게이트웨이(200)의 메모리(400)가 도시되어 있다. e-IoT 게이트웨이(200)는 e-IoT 디바이스(110)로부터 수신한 측정 데이터를 메모리(400)에 write 한다. 이 경우, 패킷에 포함된 각각의 데이터를 메모리(400)의 각 영역(410, 420, 430, 440, 450)에 대응시켜 순차적으로 write 할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the memory 400 of the e-IoT gateway 200 is shown. The e-IoT gateway 200 writes the measurement data received from the e-IoT device 110 to the memory 400. In this case, each data included in the packet may be sequentially written by corresponding to each area 410 , 420 , 430 , 440 , 450 of the memory 400 .

도 4에서는, 2초마다 e-IoT 디바이스(110)로부터 온도 데이터를 수신하여 메모리(400)에 write 한다.In FIG. 4 , temperature data is received from the e-IoT device 110 every 2 seconds and written to the memory 400 .

2개 이상의 데이터 패킷이 수신되면 데이터의 표준편차를 계산한다. 즉, e-IoT 게이트웨이(200)는 메모리(400)의 제1영역(410)과 제2영역(420)에 데이터가 write 되면, 데이터의 표준편차를 계산한다. 이 경우, 표준편차는 0이다.If two or more data packets are received, the standard deviation of the data is calculated. That is, when data is written to the first area 410 and the second area 420 of the memory 400, the e-IoT gateway 200 calculates the standard deviation of the data. In this case, the standard deviation is zero.

이와 유사한 방식으로, 패킷의 수신시마다 표준편차 값을 업데이트 한다. t1 시점에서의 표준편차는 0이고, t2 시점에서의 표준편차는 4이다. 따라서, t1 시점에서의 데이터 신뢰값은 0이고, t2 시점에서의 데이터 신뢰값은 4로 설정된다.In a similar way, the standard deviation value is updated whenever a packet is received. The standard deviation at time t 1 is 0, and the standard deviation at time t 2 is 4. Accordingly, the data reliability value at time t 1 is 0, and the data reliability value at time t 2 is set to 4.

데이터 신뢰값과 기준 신뢰값을 비교하여 데이터를 필터링한다. 도 4에서는 기준 신뢰값이 3으로 설정되었다고 가정한다. Data is filtered by comparing the data confidence value with the reference confidence value. In FIG. 4 , it is assumed that the reference reliability value is set to 3.

t1 시점의 데이터 신뢰값은 0이므로, 기준 신뢰값 3보다 작다. 따라서, t1 시점에 수신된 데이터인

Figure 112020108613555-pat00002
(440)는 e-IoT 서버(130)에 전송한다.Since the data confidence value at time t 1 is 0, it is smaller than the reference confidence value 3. Therefore, the data received at time t 1
Figure 112020108613555-pat00002
(440) transmits to the e-IoT server (130).

t2 시점에서의 데이터 신뢰값은 4이므로, 기준 신뢰값 3보다 크다. 따라서, t2 시점에 수신된 데이터인

Figure 112020108613555-pat00003
(450)는 삭제한다.Since the data confidence value at time t 2 is 4, it is greater than the reference confidence value 3. Therefore, the data received at time t 2
Figure 112020108613555-pat00003
(450) is deleted.

변형된 실시예에 의하면, 삭제할 데이터를 다른 데이터로 교체할 수 있다. 만일, 도 4에서 기준 신뢰값에 기초하여 t2 시점에 수신된 데이터인

Figure 112020108613555-pat00004
(450)이 삭제될 경우, 누적되는 데이터에 대한 평균과 분산 및 표준편차 값에 대한 결과치가 바뀌어 데이터 신뢰값에 영향을 주게 된다.According to a modified embodiment, data to be deleted may be replaced with other data. If, in FIG. 4, the data received at time t 2 based on the reference reliability value
Figure 112020108613555-pat00004
If 450 is deleted, the resulting values for the average, variance, and standard deviation values for the accumulated data change, affecting the data reliability value.

따라서, 데이터를 삭제한 후 해당 시간에 대체될 데이터를 생성하고, 이를 서버에 전송할 수 있다. 예를 들어, 온도값의 경우 아래와 같이 데이터가 생성될 수 있다.Therefore, after data is deleted, data to be replaced at that time can be created and transmitted to the server. For example, in the case of a temperature value, data may be generated as follows.

대체될 데이터 = 이전 시간(t1)의 온도값 + 누적 표준편차값Data to be replaced = temperature value at the previous time (t 1 ) + cumulative standard deviation value

= 20℃ + 데이터 신뢰값 = 20°C + data confidence value

=

Figure 112020108613555-pat00005
=
Figure 112020108613555-pat00005

이러한 값은 정규분포를 따르기 때문에, 신뢰가능한 센서 측정값이 되고 누적되는 데이터에 대한 정보들에게 신뢰성을 줄 수 있게 된다.Since these values follow a normal distribution, they become reliable sensor measurement values and provide reliability to information about accumulated data.

도 5는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 데이터 필터링을 수행하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining an example in which an e-IoT gateway performs data filtering according to the present invention.

본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이(200)는 복수개의 센서 노드(510, 520, 530, 540) 각각에 대응하여 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다. 이 경우, 센서 노드(510, 520, 530, 540) 각각의 내구성, 수명, 설치 환경 및 작동 환경 등을 고려하여 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다.The e-IoT gateway 200 according to the present invention may set different reference reliability values corresponding to each of the plurality of sensor nodes 510, 520, 530, and 540. In this case, the reference reliability value may be set differently in consideration of durability, lifespan, installation environment, and operating environment of each of the sensor nodes 510, 520, 530, and 540.

예를 들어, 센서 노드를 오래 사용할수록 데이터의 측정 신뢰도는 낮아진다. 또한, 센서 노드의 설치 환경이 열악할수록, 데이터의 측정 신뢰도는 낮아진다. 이러한 점을 고려하여, 센서 노드(510, 520, 530, 540) 별로 기준 신뢰값을 다르게 설정할 수 있다. For example, the longer a sensor node is used, the less reliable the data is measured. In addition, the poorer the installation environment of the sensor node, the lower the reliability of data measurement. In consideration of this point, different reference reliability values may be set for each sensor node 510 , 520 , 530 , and 540 .

이 경우, e-IoT 게이트웨이(200)는 센서 노드(510, 520, 530, 540) 별로 수집된 데이터를 관리하고, 서로 다른 기준 신뢰값에 기초하여 센서 노드(510, 520, 530, 540) 각각에 대해 데이터 필터링을 수행할 수 있다.In this case, the e-IoT gateway 200 manages data collected for each of the sensor nodes 510, 520, 530, and 540, and the sensor nodes 510, 520, 530, and 540, respectively, based on different reference reliability values. Data filtering can be performed on .

도 5를 참조하면, 사용 기간이 오래된 센서 노드 2(520)의 기준 신뢰값은 4로서, 다른 센서 노드들(510, 530, 540) 보다 기준 신뢰값이 크게 설정된다. 이에 의해서, e-IoT 게이트웨이(200)는 센서 노드(510, 520, 530, 540) 각각의 특성을 반영하여 유연한 데이터 필터링을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the reference reliability value of sensor node 2 520 having a long usage period is 4, and the reference reliability value is set higher than that of the other sensor nodes 510 , 530 , and 540 . Accordingly, the e-IoT gateway 200 may perform flexible data filtering by reflecting the characteristics of each of the sensor nodes 510, 520, 530, and 540.

도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이가 센서 노드의 펌웨어 업데이트를 수행하는 예들을 설명하기 위한 도면이다.6A and 6B are diagrams for explaining examples in which an e-IoT gateway according to the present invention performs a firmware update of a sensor node.

구체적으로, 도 6a는 센서 노드 별로 펌웨어 업데이트를 수행하는 경우이다. e-IoT 게이트웨이(200)는 센서 노드(510, 520, 530, 540) 각각에 대응하여 펌웨어 업데이트를 수행할 수 있다. 이를 위해, e-IoT 게이트웨이(200)는 센서 노드(510, 520, 530, 540) 각각에 서로 다른 기준 신뢰값을 설정하고, 이에 기초하여 데이터 필터링을 수행할 수 있다. 이 경우, 센서 노드(510, 520, 530, 540) 별로 데이터를 삭제한 동작을 카운트하여 데이터 필터링 카운트값을 계산하고, 이를 미리 설정된 디바이스 업데이트 값과 비교하여 펌웨어 업데이트를 수행할 수 있다. 도 6a의 경우, 센서 노드 2(520)에 대해서 펌웨어 업데이트를 수행한다.Specifically, FIG. 6A is a case of performing a firmware update for each sensor node. The e-IoT gateway 200 may perform a firmware update corresponding to each of the sensor nodes 510, 520, 530, and 540. To this end, the e-IoT gateway 200 may set different reference reliability values for each of the sensor nodes 510, 520, 530, and 540, and perform data filtering based thereon. In this case, a data filtering count value may be calculated by counting data deletion operations for each sensor node 510 , 520 , 530 , or 540 , and firmware update may be performed by comparing the data filtering count value with a preset device update value. In the case of FIG. 6A , firmware update is performed on the sensor node 2 (520).

도 6b는 센서 노드 전체에 대해 펌웨어 업데이트를 수행하는 경우이다. e-IoT 게이트웨이(200)는 센서 노드(510, 520, 530, 540) 전체에 대해 일괄적으로 펌웨어 업데이트를 수행할 수 있다. 이를 위해, e-IoT 게이트웨이(200)는 센서 노드(510, 520, 530, 540) 전체에 하나의 기준 신뢰값을 설정하고, 수신되는 데이터들에 대해 데이터 필터링을 수행할 수 있다. 이 경우, 센서 노드(510, 520, 530, 540) 로부터 수신되는 데이터들 중에서 데이터를 삭제한 동작을 카운트하여 데이터 필터링 카운트값을 계산하고, 이를 미리 설정된 디바이스 업데이트 값과 비교하여 펌웨어 업데이트를 수행할 수 있다. 도 6b의 경우, 센서 노드(510, 520, 530, 540) 전체에 기준 신뢰값이 4로 설정되고, 데이터 필터링 카운트 값이 디바이스 업데이트 값에 도달하면 모든 센서 노드(510, 520, 530, 540)에 대해서 펌웨어 업데이트를 수행한다.6B is a case of performing a firmware update on all sensor nodes. The e-IoT gateway 200 may collectively perform a firmware update for all sensor nodes 510, 520, 530, and 540. To this end, the e-IoT gateway 200 may set one reference reliability value for all sensor nodes 510, 520, 530, and 540, and perform data filtering on received data. In this case, among the data received from the sensor nodes 510, 520, 530, and 540, an operation of deleting data is counted to calculate a data filtering count value, and a firmware update is performed by comparing the data filtering count value with a preset device update value. can 6B, when the reference confidence value is set to 4 for all sensor nodes 510, 520, 530, and 540, and the data filtering count value reaches the device update value, all sensor nodes 510, 520, 530, and 540 Perform a firmware update for

도 7은 본 발명에 따른 e-IoT 게이트웨이의 동작 과정을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an operation process of an e-IoT gateway according to the present invention.

센서 노드로부터 수신되는 패킷에 포함되는 데이터의 표준편차를 계산한다(S701).A standard deviation of data included in a packet received from the sensor node is calculated (S701).

표준편차를 패킷의 데이터 신뢰값으로 설정한다(S702).The standard deviation is set as the data reliability value of the packet (S702).

데이터 신뢰값은 패킷의 수신 시마다 업데이트될 수 있다.The data credit value may be updated each time a packet is received.

기준 신뢰값을 설정한다(S703). A reference reliability value is set (S703).

여기서, 기준 신뢰값은 데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 값일 수 있다. 기준 신뢰값은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 기준 신뢰값은 복수개의 센서 노드 각각에 대응하여 다르게 설정될 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 기준 신뢰값은 데이터의 종류에 대응하여 다르게 설정될 수 있다.Here, the reference reliability value may be a value for determining whether data is included within a reliable error range. The reference reliability value may be set in various ways according to embodiments. According to an embodiment, the reference reliability value may be set differently corresponding to each of a plurality of sensor nodes. According to another embodiment, the reference reliability value may be set differently according to the type of data.

데이터 신뢰값과 기준 신뢰값을 비교한다(S704).The data reliability value and the reference reliability value are compared (S704).

데이터 신뢰값이 기준 신뢰값보다 큰지 판단한다(S705). 이 경우, 판단 결과에 기초하여 데이터 필터링을 수행한다.It is determined whether the data reliability value is greater than the reference reliability value (S705). In this case, data filtering is performed based on the determination result.

만일, 데이터 신뢰값이 기준 신뢰값 보다 크면(S705-Yes), 데이터를 삭제한다(S706). If the data reliability value is greater than the reference reliability value (S705-Yes), the data is deleted (S706).

변형된 실시예에 의하면, 삭제할 데이터를 다른 데이터로 교체할 수 있다. 만일, 기준 신뢰값에 기초하여 소정 시점에 수신된 데이터를 삭제할 경우, 누적되는 데이터에 대한 평균과 분산 및 표준편차 값에 대한 결과치가 바뀌어 데이터 신뢰값에 영향을 주게 된다.According to a modified embodiment, data to be deleted may be replaced with other data. If data received at a predetermined point in time is deleted based on the reference reliability value, result values for the average, variance, and standard deviation values of the accumulated data are changed, thereby affecting the data reliability value.

따라서, 데이터를 삭제한 후 해당 시간에 대체될 데이터를 생성하고, 이를 서버에 전송할 수 있다. 데이터의 생성방법은 정규분포를 따르는 한, 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Therefore, after data is deleted, data to be replaced at that time can be created and transmitted to the server. A method of generating data may be set in various ways according to embodiments as long as it follows a normal distribution.

반면, 데이터 신뢰값이 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면(S705-No), 데이터를 서버에 전송한다(S716). On the other hand, if the data reliability value is less than or equal to the reference reliability value (S705-No), data is transmitted to the server (S716).

데이터를 삭제한 누적 횟수가 임계값 이상이면, 센서 노드의 펌웨어를 업데이트한다(S707).If the cumulative number of data deletions is equal to or greater than the threshold value, the firmware of the sensor node is updated (S707).

이 경우, e-IoT 게이트웨이(200)는 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어한 후, 누적 횟수를 초기화 시키고 데이터를 삭제한 동작의 횟수를 새롭게 합산하기 시작한다.In this case, after controlling the firmware of the sensor node to be updated, the e-IoT gateway 200 initializes the accumulated number and starts to newly add up the number of operations for deleting data.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 8의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 e-IoT 게이트웨이(200) 일 수 있다. 8 is a diagram illustrating a computing device according to an embodiment of the present invention. The computing device TN100 of FIG. 8 may be the e-IoT gateway 200 described herein.

도 8의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.In the embodiment of FIG. 8 , the computing device TN100 may include at least one processor TN110, a transceiver TN120, and a memory TN130. In addition, the computing device TN100 may further include a storage device TN140, an input interface device TN150, and an output interface device TN160. Elements included in the computing device TN100 may communicate with each other by being connected by a bus TN170.

프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.The processor TN110 may execute program commands stored in at least one of the memory TN130 and the storage device TN140. The processor TN110 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed. Processor TN110 may be configured to implement procedures, functions, methods, and the like described in relation to embodiments of the present invention. The processor TN110 may control each component of the computing device TN100.

메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. Each of the memory TN130 and the storage device TN140 may store various information related to the operation of the processor TN110. Each of the memory TN130 and the storage device TN140 may include at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium. For example, the memory TN130 may include at least one of read only memory (ROM) and random access memory (RAM).

송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다. The transmitting/receiving device TN120 may transmit or receive a wired signal or a wireless signal. The transmitting/receiving device TN120 may perform communication by being connected to a network.

한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. Meanwhile, the embodiments of the present invention are not implemented only through the devices and/or methods described so far, and may be implemented through a program that realizes functions corresponding to the configuration of the embodiments of the present invention or a recording medium in which the program is recorded. And, such implementation can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiment.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. fall within the scope of the invention.

110: e-IoT 디바이스 130: e-IoT 서버
200: e-IoT 게이트웨이 210: 통신부
220: 신뢰도 설정부 230: 제어부
510, 520, 530, 540: 센서 노드110: e-IoT device 130: e-IoT server
200: e-IoT gateway 210: communication unit
220: reliability setting unit 230: control unit
510, 520, 530, 540: sensor node

Claims (8)

e-IoT 게이트웨이에 있어서,
센서 노드 및 서버와 패킷을 송수신하는 통신부;
상기 센서 노드로부터 수신되는 패킷에 포함되는 데이터의 값의 표준편차를 계산하고, 상기 표준편차를 상기 패킷의 데이터 신뢰값으로 설정하는 신뢰도 설정부;
상기 데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 기준 신뢰값을 설정하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 크면 상기 데이터를 삭제하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면 상기 데이터를 상기 서버에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 신뢰도 설정부는, 상기 패킷의 수신 시마다 상기 데이터 신뢰값을 업데이트하고,
상기 제어부는, 상기 데이터를 삭제한 횟수를 합산하여, 누적 횟수가 임계값 이상이면 상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어하는 e-IoT 게이트웨이.In the e-IoT gateway,
a communication unit that transmits and receives packets to and from sensor nodes and servers;
a reliability setting unit that calculates a standard deviation of data values included in the packet received from the sensor node and sets the standard deviation as a data reliability value of the packet;
A reference reliability value for determining whether the data is within a reliable error range is set, and if the data reliability value is greater than the reference reliability value, the data is deleted, and the data reliability value is less than or equal to the reference reliability value. If equal, including a control unit for controlling the communication unit to transmit the data to the server,
The reliability setting unit updates the data reliability value whenever the packet is received,
The control unit adds up the number of times the data is deleted, and controls to update the firmware of the sensor node if the accumulated number is greater than or equal to a threshold value. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
복수개의 센서 노드 각각에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정하는 e-IoT 게이트웨이.According to claim 1,
The control unit,
An e-IoT gateway that differently sets the reference reliability value corresponding to each of a plurality of sensor nodes. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 데이터의 종류에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정하는 e-IoT 게이트웨이.According to claim 1,
The control unit,
An e-IoT gateway that differently sets the reference reliability value in accordance with the type of data. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어한 후, 상기 누적 횟수를 초기화 시키고 상기 데이터를 삭제한 동작의 횟수를 새롭게 합산하는 e-IoT 게이트웨이.According to claim 1,
The control unit,
After controlling to update the firmware of the sensor node, the e-IoT gateway initializes the accumulation count and newly adds the number of operations for deleting the data. e-IoT 게이트웨이의 동작 방법에 있어서,
센서 노드로부터 수신되는 패킷에 포함되는 데이터의 값의 표준편차를 계산하고, 상기 표준편차를 상기 패킷의 데이터 신뢰값으로 설정하는 단계;
상기 데이터가 신뢰할 만한 오차범위 내에 포함되는지를 판단하기 위한 기준 신뢰값을 설정하는 단계;
상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 크면 상기 데이터를 삭제하고, 상기 데이터 신뢰값이 상기 기준 신뢰값 보다 작거나 같으면 상기 데이터를 서버에 전송하는 단계를 포함하되,
상기 패킷의 수신 시마다 상기 데이터 신뢰값을 업데이트하고,
상기 데이터를 삭제한 횟수를 합산하여, 누적 횟수가 임계값 이상이면 상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트하는 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법.In the operating method of the e-IoT gateway,
calculating a standard deviation of data values included in a packet received from a sensor node, and setting the standard deviation as a data reliability value of the packet;
setting a reference reliability value for determining whether the data is within a reliable error range;
Deleting the data if the data reliability value is greater than the reference reliability value, and transmitting the data to a server if the data reliability value is less than or equal to the reference reliability value,
Updating the data reliability value whenever the packet is received;
A method of operating an e-IoT gateway that adds up the number of times the data is deleted and updates the firmware of the sensor node when the accumulated number is greater than or equal to a threshold value. 제5항에 있어서,
복수개의 센서 노드 각각에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정하는 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법.According to claim 5,
A method of operating an e-IoT gateway for differently setting the reference reliability value corresponding to each of a plurality of sensor nodes. 제5항에 있어서,
상기 데이터의 종류에 대응하여 상기 기준 신뢰값을 다르게 설정하는 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법.According to claim 5,
A method of operating an e-IoT gateway for differently setting the reference reliability value corresponding to the type of data. 제5항에 있어서,
상기 센서 노드의 펌웨어를 업데이트 하도록 제어한 후, 상기 누적 횟수를 초기화 시키고 상기 데이터를 삭제한 동작의 횟수를 새롭게 합산하는 e-IoT 게이트웨이의 동작 방법.According to claim 5,
After controlling to update the firmware of the sensor node, the method of operating the e-IoT gateway to initialize the accumulation count and newly add the number of operations for deleting the data.
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