IoT 센서

정의

IoT(Internet of Things) 센서는 IoT 기술의 중요한 구성요소 중 하나로 사물인터넷을 기반으로 주변 환경, 기기 정보 등의 정보 및 데이터를 감지하고 측정하는 센서를 의미한다.

IoT 센서 데이터 흐름 예측 개념도

• 현장의 IoT 센서 데이터의 흐름은 그림 1과 같음. 현장에 설치된 IoT 센서로부터 각종 데이터가 수집되고 이는 현장 상황실의 게이트웨이를 통해 현장 엣지로 모여 각종 필요 프로세싱을 거쳐 중앙 플랫폼에 저장되어 활용됨.

그림 1. 현장 IoT 센서 데이터 흐름도

조사 대상 정보 목록

IoT 센서 정보

• 수집하고자 하는 환경정보 : 소음, 분진, 진동, 온·습도, 풍향·속, GPS

소음, 분진, 진동 데이터는 자체적으로 개발한 통합 센싱 모듈을 통해 수집하고, 온·습도, 풍향·속 데이터는 현장에 설치할 기상측기를 통해 수집

데이터의 송·수신은 GPS 데이터 취득이 가능한 LTE 통신망을 활용하되, 프로토콜 등 구체적인 사항은 논의 중임.

통합 센싱 모듈은 현재 설계 및 제작 중이며, 모듈에 포함되는 세부 센서 및 기상측기의 기본 정보는 표 1과 같음.

환경정보	이미지	구분	상세 스펙
소음		모델명	ISC-40740
		제조사	TDK InvenSense
		크기	4 x 3 x 1.2(mm)
		무게	572.2(mg)
		측정단위	dBA
분진		모델명	SPS30
		제조사	SENSIRION
		크기	41 x 41 x 12(mm)
		무게	25(g)
		측정단위	㎍/㎥
온/습도		모델명	SHT30A
		제조사	SENSIRION
		크기	2.5 x 2.5 x 0.9(mm)
		무게	-
		측정단위	온도(℃), 습도(%)
진동		모델명	IIS3DWBTR
		제조사	STMicroelectronics
		크기	2.5 x 3 x 0.83(mm)
		무게	14(mg)
		측정단위	중력가속도(g)
기상측기		모델명	WH-2300S
		제조사	찬주테크(주)
		크기	모니터 175 x 145 x 52(mm)
		무게	3kg 내외
		측정단위	온도: 섭씨 –40 ~ 60°C 상대습도: 10 ~ 99% 강우량: 0 ~ 9999mm 풍속: 0 ~ 50m/sec 풍향: 0 ~ 360°

표 1. 환경정보별 활용 센서

통합 센싱 모듈의 전력을 공급하기 위한 배터리의 정보는 표 2와 같음.

항목	내용
전원	배터리
용량	완충시 7일 이상 사용 가능
패키징	플라스틱 박스
기타	케이블 연결 및 배터리 교체가 용이하도록 설계

표 2. 센싱모듈 전력공급 세부사항

현장 엣지에서 플랫폼으로 전달하는 관련 정보

현장 엣지에서 플랫폼에 전송하는 자료 목록(예: 정보항목 리스트, 전송주기 등)

수집 정보 종류: 소음, 분진(PM2.5), 분진(PM10), 온도, 습도, 진동

저장방법: 건설현장을 일정한 크기(5m x 5m)의 격자 구역으로 구분하여 각 구역의 환경정보를 실시간(초단위) 측정하여 저장

전송주기: 저장된 데이터를 정해진 시간 간격으로 처리하여 대표값을 전송

데이터의 아웃풋 형태는 그림 2와 같은 CSV 혹은 JSON이며, 각 데이터의 속성은 표 3과 같음.

그림 2. CSV 데이터 샘플

Date; Time	날짜 및 시간(DB 전송 시점)	PM2.5	분진 농도(μg/m3)
Latitude	위도(WGS84)	PM10	분진 농도(μg/m3)
Longitude	경도(WGS84)	Temperature	기온(℃)
Altitude	고도(WGS84)	Humidity	습도
Noise	소음 수준(dB)	Vibration	진동(m/s2)

표 3. 데이터 속성