WO2016190680A1 - 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치 - Google Patents

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박기수
하성민
박종문
송찬호
강종구
박지훈
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    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H04Q9/04—Arrangements for synchronous operation
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    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/10—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a centralized architecture

Definitions

  • the present invention relates to a ship data integrated management method and apparatus.
  • Ship equipment is present in about 460 kinds, depending on the type and size, accounting for 55-65% of the shipbuilding cost.
  • IT equipment which generates ship data from ships, accounts for 5-10% of shipbuilding costs depending on ship type, and is expected to increase to 15% in the future due to international demands such as e-navigation.
  • the present invention is to solve the above problems, to provide a ship data integrated management method and apparatus using a standardized ship data integration platform that comprehensively manages (collects, stores, provides) the ship data collected onboard. There is this.
  • an object of the present invention is to provide a ship data collection method and apparatus using the agent that can be provided to the ship data integrated management device by standardizing the ship data.
  • Another object of the present invention is to provide a ship data integrated management method for converting ship data collected onboard into a standardized data format and transmitting the same to a land management system or onboard service device.
  • the present invention provides a ship data model as a common data model for the ship data collected onboard, and provides a ship data integrated management method and apparatus capable of integrated management of ship data using the ship data model.
  • the purpose is.
  • Ship data integrated management method for solving the above problems, collecting the ship data from at least one ship IT equipment, converting the ship data to a specific data format and the conversion Transmitting the ship data to an external device.
  • the specific data format may be a JavaScript Object Notation (JSON) format.
  • JSON JavaScript Object Notation
  • the converting to the specific data format includes parsing the collected vessel data and extracting a key and a value; And mapping the extracted key and value to the JSON format.
  • the mapping may include: receiving setting information for the mapping through a mapping tool; Mapping the extracted key and value to the JSON format based on the setting information; And outputting the mapping result in real time through the mapping tool.
  • the collected vessel data may be in the form of National Marine Electronics Association (NMEA).
  • NMEA National Marine Electronics Association
  • the ship data integrated management apparatus the ship data from the communication unit and at least one ship equipment for transmitting and receiving data with external devices, converts the ship data into a specific data format, And a controller for controlling the converted ship data to be transmitted to an external system.
  • the specific data format may be a JSON (JavaScript Object Notation) format.
  • control unit may include an adapter for parsing the collected vessel data to extract the key and value, and mapping the extracted key and value to the JSON format. Can be.
  • control unit receives the setting information for the mapping through a mapping tool, and maps the extracted key and value to the JSON format based on the setting information.
  • mapping result may be controlled to be output in real time through the mapping tool.
  • the collected vessel data may be in the form of a National Marine Electronics Association (NMEA).
  • NMEA National Marine Electronics Association
  • the ship data collection device is a sensor unit for collecting the raw data including information about the vessel, a control unit having an agent for converting the raw data into the ship data of a specific data format and the Under the control of the control unit includes a communication unit for transmitting the converted vessel data to another device.
  • the agent may convert the raw data into ship data in JSON (JavaScript Object Notation) format.
  • JSON JavaScript Object Notation
  • the agent may parse the raw data to extract a key and value, and map the extracted key and value to the JSON format.
  • the agent may map the extracted key and value to the JSON format according to a preset mapping rule.
  • the preset mapping rule may be defined by a mapping configuration XML.
  • control unit may control the communication unit to transmit the converted ship data using a queue-based transmission protocol.
  • the other device may be a ship data integrated management device.
  • the ship data collection method using the at least one sensor to collect the raw data including information about the vessel, the step of converting the raw data into the ship data of a specific data format And transmitting the converted vessel data to another device.
  • the specific data format may be a JSON (Javascript Object Notation) format.
  • the converting step includes parsing the raw data to extract a key and a value; And mapping the extracted key and value to the JSON format.
  • the mapping may include mapping the extracted key and value to the JSON format according to a preset mapping rule defined by mapping configuration XML. It may include a step.
  • the converted ship data may be transmitted using a queue-based transmission protocol.
  • the other device may be a ship data integrated management device.
  • the ship data integrated management method obtaining at least one API for the transmission and reception of ship data, converting the ship data received from at least one ship equipment to a specific data format And providing at least a portion of the converted vessel data requested by an external device to the external device using the at least one API.
  • the external device may be any one of a land management system and a third party service device.
  • the method may further include managing at least one API for the third party service through an API gateway.
  • the step of providing to the external device includes the step of filtering the converted vessel data according to a preset filtering rule; And transmitting the filtered ship data to the land management system in real time.
  • the step of providing to the external device comprises the steps of generating a push API implementation based on at least a portion requested by the external device; And transmitting the push API implementation to the third party service device.
  • the step of providing to the external device comprises the steps of: receiving an inquiry request for the at least part from the third party service; And providing the third party service with the at least a portion corresponding to the inquiry request by using a Java API for RESTful Web Service (JAX-RS) API implementation of an API corresponding to the third party service.
  • JAX-RS Java API for RESTful Web Service
  • the at least one API is an API for transmitting the converted ship data to the external device and the external device to query the converted ship data It may include an API for.
  • the at least one API may be implemented including at least one of a command, ship identification information, ship equipment identification information, IP information.
  • the ship identification information may be an IMO number.
  • the ship data integrated management method collecting the ship data from at least one ship equipment, a standardized data format from the collected ship data by applying a predefined ship data model Generating ship data of the ship and providing ship data in the standardized data format to an external device.
  • the ship data model may be defined by a ship data model configuration file.
  • the ship data model configuration file may be written in XML.
  • the ship data model configuration file is a ship part describing the structure of the at least one ship equipment, collecting the ship data from the at least one ship equipment It may be configured to include a system part defining the system and a data type part describing the structure and properties of the vessel data.
  • the communication unit for receiving the vessel data from at least one vessel equipment and the received vessel data is converted into a specific data format, the first of the converted vessel data
  • a control unit controlling to provide at least a portion requested by a third party service to the third party service.
  • the ship data model may be defined by a ship data model configuration file.
  • the ship data model setting file may be written in XML.
  • the ship data model configuration file is a ship part describing the structure of the at least one ship equipment, the system for collecting the ship data from the at least one ship equipment It may be configured to include a system part for defining a and a data type part for describing the structure and properties of the vessel data.
  • control unit extracts identification information and attribute information corresponding to the collected vessel data from the vessel data model configuration file, and the collection using the attribute information The validity of the vessel data can be verified and the collected vessel data can be mapped to the standardized data format using the identification information.
  • Integrated ship data management method and apparatus in accordance with one embodiment of the present invention is managed in an integrated manner to normalize vessel data to be collected from a variety of ship IT equipment and land management system or inboard / other third party services (3 rd party service) To be provided.
  • the ship data integrated management method and apparatus provides a standardized platform for ship data and allows ship owners and shipowners to conveniently use ship data.
  • Ship data collection method and apparatus by the standardization and output of the ship data collected by the various ship data collection device, the ship data is integrated management, land management system or third party on and off so that the service can be provided (3 rd party service).
  • the ship data collection method and apparatus provides a standardized platform for ship data and allows ship owners and ship owners to conveniently use the ship data.
  • Ship data integrated management method to be provided in a push data service to a terrestrial management system to ship the data in real time, or a third party service (3 rd party service).
  • Ship data model in accordance with one embodiment of the present invention, collecting the various ship data and to provide a standard that can be passed to third-party service (3 rd party service).
  • the ship data integrated management method and apparatus allows the ship data model to be easily extended by changing only the ship equipment level when a new sensor or new ship equipment is added to the ship.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a system for operating a ship data integrated management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the physical configuration of the integrated vessel data management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a logical configuration of an integrated vessel data management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a vessel data integration management method according to an embodiment of the present invention based on a logical configuration.
  • FIG. 5 is a view showing a specific logical configuration of the adapter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a mapping tool according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a ship data integration management method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing the structure of a system for operating a ship data collection device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a physical configuration of a ship data collection device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a logical configuration of a ship data collection device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a ship data collection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing in more detail the operation of the API gateway according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a ship data providing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a ship data model according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a ship data model setting file.
  • Fig. 16 is a view showing a ship data model setting file in a tree structure.
  • 17 is a flowchart illustrating a ship data integration management method applying a ship data model according to an embodiment of the present invention.
  • the phrase “comprises,” “comprises,” and the like indicates the presence of the disclosed corresponding function, operation, component, and the like, and does not limit one or more additional functions, operations, components, or the like.
  • terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more. It is to be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of other features or numbers, steps, operations, components, components or combinations thereof.
  • the singular forms “a”, “an” and “the” include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.
  • VDIP Vessel Data Integration Platform
  • the ship data integration platform may refer to any system composed of software and hardware devices for integrated management of ship data, or may be used in the software sense of the ship data integrated management device.
  • the vessel data integration platform may be used in the same sense as the vessel data integration management apparatus.
  • VDM Vessel Data Model
  • Vessel data model configuration description language is a language for creating a vessel data model configuration description file (Vessel data model configuration description file) for describing the VDM.
  • the ship data model configuration file is a configuration file that describes the VDM for the VCL.
  • Mapping Configuration Description File is a file that defines the rules for converting equipment output data into VDM-based standard data.
  • Mapping is the process of connecting equipment output data to the VDM.
  • Ship equipment is equipment mounted on a ship for a special purpose, collects various ship data generated in the ship, and transmits the collected ship data to the VDIP. Ship equipment can be divided into Type 1 ship equipment with Agent and Type 2 ship equipment without Agent.
  • Type 1 ship equipment is equipped with an agent directly, and analyzes various types of collected vessel data to extract keys and values, and extracts (key / value) based on the VDM-based standardized data format (VDM Path / Value). ) And transfer the converted ship data to VDIP.
  • Type 2 ship equipment converts ship data collected in various forms into known standard protocols for ships, such as the National Marine Electronics Association (NMEA) format and transmits it to VDIP in UDP or file format.
  • NMEA National Marine Electronics Association
  • Agent converts ship data of (Key / Value) format output from Type 1 ship equipment to VDM-based standardized data format (VDM Path / Value) and transmits it to VDIP.
  • Adapter analyzes ship data received from Type 2 ship equipment, extracts Key and Value, and maps extracted Key and Value (Key / Value) to VDM-based standardized data format (VDM Path / Value). To).
  • Raw data is the various types of data that ship equipment collects from sensors or other onboard equipment.
  • Equipment output data is a specific type of data transmitted from ship equipment to agents or adapters.
  • Data output from Type 1 ship equipment is in the form of keys and values (Key / Value), and data output from Type 2 ship equipment is It may be in the form of known standard protocols for ships (eg NMEA).
  • “Standardized” or “standardized” data is data obtained by converting various types of ship data, made from different protocols collected from Type 1 ship equipment or Type 2 ship equipment, into a specific data format based on VDM.
  • an agent or an adapter may generate standardized data by extracting a key and a value (key / value) from raw data and converting it to a specific VDM-based data type (VDM path / value) through a mapping operation.
  • the standardized data format through the adapter can be defined in JSON format.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a system for operating a ship data integrated management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a vessel 1000 may include a vessel data integrated management apparatus 1100 and at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c.
  • At least one vessel equipment (1200a, 1200b, 1200c) is a variety of equipment mounted on the vessel for the purpose of collecting the vessel data, which can transmit the information collected using at least one sensor to the vessel data integrated management device 1100 It can include all equipment.
  • Vessel data may include various types such as text, audio, and images.
  • At least one ship equipment 1200a, 1200b, 1200c collects raw data using a sensor and transmits the raw data to the ship data integrated management apparatus 1100.
  • Raw data refers to various types of data collected by at least one ship equipment 1200a, 1200b, or 1200c from a sensor.
  • the at least one ship equipment 1200a, 1200b, 1200c may include an agent that controls to directly convert the collected raw data into a standardized data format and send it to the ship data integration management device 1100. have.
  • the at least one ship equipment 1200a, 1200b, 1200c may transmit raw data to a proxy server having a proxy agent, in which case the proxy server standardizes the raw data through the proxy agent. It can be converted to a format and delivered to the vessel data integrated management device 1100.
  • the vessel data integrated management apparatus 110 may manage an agent provided in at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c or a proxy server.
  • the vessel materials of the at least one vessel materials (1200a, 1200b, 1200c) is a self-vessel equipment manufacturers integrated shipping data management unit (Type 1 ship equipment) or third party (3 rd party) (Type 2 ship Equipment).
  • the type 1 ship equipment may include an agent for converting the collected raw data into standardized data and controlling the transfer to the ship data integrated management device 1100.
  • the at least one ship equipment 1200a, 1200b, 1200c may be a Type 2 ship equipment.
  • Type 2 ship equipment does not have a separate agent, the raw data collected from the type 2 ship equipment is transmitted to a proxy server having a proxy agent or the ship data integrated management device 1100 according to an embodiment of the present invention It is converted into a standardized data format by the proxy server or the ship data integrated management apparatus 1100.
  • Type 2 vessel equipment may include a Vessel Data Recorder (VDR) and the like.
  • VDR Vessel Data Recorder
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may collect vessel data from at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may use at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c as a gateway for collecting vessel data, and may not include a separate sensor or directly generate vessel data.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may convert the raw data received from the at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c into a standardized data format and store / manage it.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may convert the raw data into the standardized data format by using a program that defines a mapping relationship between the format of the raw data and the standardized data format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may provide a user with a mapping tool for data conversion or mapping between raw data and vessel data in a standardized data format.
  • the ship data integrated management device 1100 includes at least one ship equipment 1200a, 1200b, 1200c. Ship data received from can be stored or managed without conversion.
  • ship data received from at least one ship equipment 1200a, 1200b, 1200c may be in any data format, for example, the National Marine Electronics Association (NMEA) format, and the standardized data format to be converted is It may be in JavaScript Object Notation (JSON) format.
  • the ship data integrated management device 1100 may convert the ship data of the NMEA format into a JSON format and convert the ship data.
  • the vessel data integrated management device 1100 may provide the converted vessel data to at least one external device 2000 (eg, a land management system or a third party service device) through a satellite or a standardized API.
  • the third party service device as the external device 2000 may be any device having third party software (board service software) that utilizes ship data.
  • the ship data integrated management device 1100 transmits and receives data including the ship data with the external device 2000 or the external device 2000 inquires the ship data in the ship data integrated management device 1100. You can provide and manage an API to make it possible.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the physical configuration of the integrated vessel data management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may include a communication unit 1101, a controller 1102, and a storage unit 1103.
  • the communication unit 1101 may exchange data with external devices.
  • the communicator 111 may receive ship data from at least one ship equipment 1200a, 1200b, or 1200c, or may transmit ship data to another device 2000.
  • the controller 1102 controls the components of the ship data integrated management device 1100 in order to perform the ship data integrated management according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 1102 converts the ship data into a standardized data format.
  • the controller 1102 may control the communicator 1101 to store the converted ship data in the storage 1103 or to transmit it to another device 2000.
  • the controller 1102 may include an API gateway. More detailed operations of the controller 1102 to the API gateway will be described later.
  • the storage unit 1103 may store ship data under the control of the controller 1102.
  • the storage 1103 may manage the storage space by storing the ship data for a preset period (for example, 30 days) and deleting the stored ship data when the preset period has elapsed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a logical configuration of an integrated vessel data management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the API gateway 1111 performs operations such as management (exposed or not) of the API, authentication, authority control, specification document generation, and the like.
  • the AIP gateway 1111 may perform an operation of providing ship data in a standardized data format to a third party service.
  • the queue 1112 performs queue-based transmission and reception control to receive data from ship equipment and process the data in real time.
  • the adapter 1113 converts the ship data received from the Type 2 ship equipment into a standardized (standardized) data format.
  • the adapter 1113 parses the NMEA to obtain a Key / Value (KV). Can be extracted.
  • the standardized data format is a JavaScript Object Notation (JSON) format
  • the adapter may map the extracted Key / Value (KV) to the JSON format according to an arbitrary mapping rule.
  • the Complex Event Processing (CEP) engine 1114 performs real time analysis of ship data.
  • the CEP engine 1114 stores the filtering rules of the ship data and thereby performs data filtering and data aggregation. If it is determined that there is ship data to be immediately transmitted to the land management system by filtering, the CEP engine 1114 transmits the ship data to the land management system through satellite communication. In addition, if it is determined that there is ship data to be transmitted to the third party service by filtering, the CEP engine 1114 transmits the ship data to the topic listener of the OSGI 1120 through the queue 1112. .
  • the security module 1115 establishes a security relationship between the third party service and the ship data integrated management device, or supports encryption for data communication with the land management system.
  • the rule engine 1116 manages data validation rules for how data is processed by the topic listener.
  • the data verification rule may be, for example, that all data of the 'group1' data set is stored in the MongoDB group1 Collection.
  • the user interface 1117 provides an input / output interface for the in-ship monitoring service to output ship data related information and to receive a user input.
  • the scheduler and remote management module 1118 controls scheduling and remote management of the vessel data integrated management device 1100.
  • the land transmission and reception module 1119 controls data transmission and reception between the ship data integrated management device 1100 and the land management system.
  • Open Service Gateway Interface (OSGI) 1120 includes at least one topic listener. Topic listeners verify and store ship data through rules. If there is ship data (push data) to be provided in the form of a push in the third party service, the topic listener delivers the ship data to the API gateway 1111 as a PUSH API implementation.
  • OSGI Open Service Gateway Interface
  • the Relational Data Base Management System (RDBMS) 1121 manages meta information for at least one third party service.
  • the meta information may include identification information, authentication information, etc. of the third party service.
  • the NoSQL 1122 may perform an operation of storing the collected various data.
  • NoSQL 1122 may store general ship data, except for collected ship data, which should be immediately provided to the land management system.
  • General ship data stored in NoSQL 1122 may be periodically processed according to processing logic (Near Real, Batch) and transmitted to the land management system.
  • the infrastructure unit 1123 serves to provide an OS and a virtual environment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a vessel data integration management method according to an embodiment of the present invention based on a logical configuration.
  • the vessel data integrated management method illustrated in FIG. 4 may be classified into a ship data collection method, a ship data conversion method, and a ship data providing method.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 collects vessel data from at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c.
  • the at least one ship equipment 1200a, 1200b, or 1200c may output raw data in a data format (eg, NMEA 0183) applied to the ship equipment.
  • the at least one ship equipment 1200a, 1200b, 1200c may have an agent for converting the raw data into a standardized data format (eg Key / Value, XML, JSON), in which case at least one ship
  • the equipment 1200a, 1200b, or 1200c may output data in a standardized data format.
  • ship equipment for outputting data in a standardized data format is referred to as Type 1 ship equipment
  • ship equipment for outputting unstandardized raw data is referred to as Type 2 ship equipment.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 collects ship data of a standardized data format from a Type 1 ship equipment by transmitting to a queue using a queue-based transmission protocol.
  • the standardized data format may be a JavaScript Object Notation (JSON) format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may collect raw data such as UDP or File form from Type 2 vessel equipment and convert the raw data into a standardized data format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 converts raw data, such as UDP or File, collected from Type 2 vessel equipment into a standardized data format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 controls the adapter 1113 to convert the vessel data collected from the Type 2 vessel equipment into a standardized data format.
  • a detailed logical configuration of the adapter 1113 for ship data conversion is shown in FIG. 5.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 receives vessel data from a Type 2 vessel equipment through a UDP listener.
  • the vessel data received from the Type 2 vessel equipment may be in NMEA (specifically, NMEA 0183) format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may extract a key / value (KV) from the vessel data of the NMEA format through the NMEA parser.
  • KV key / value
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may map the Key / Value (KV) extracted through the mapper to a VDM, that is, a standardized data format.
  • the mapper may include at least one mapping rule that defines a mapping relationship between the data format of the ship data received from the Type 2 ship equipment and the standardized data format.
  • the mapping rule may be set (defined) by the mapping configuration XML, and the mapping configuration XML may be updated remotely from the land management system.
  • the standardized data format may be a JSON format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may map the extracted Key / Value (KV) to the JSON format as in the embodiment shown in Table 1.
  • the "KV input” part illustrates raw data in Key / Value format
  • the "JSON output” part illustrates a standardized data format (VDM Path / Value) converted to JSON format.
  • VDM Path / Value eg, "Equipment /", key: “sensor1", value: 23
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may provide a user with a mapping tool for mapping the vessel data.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may receive setting information for vessel data mapping from a user through a mapping tool, perform vessel data mapping according to a user input, and output a mapping result in real time.
  • mapping tool may be configured to include a user interface for defining a key and value form of ship data received from ship equipment, defining a standardized data format, commanding mapping, or library mapping rules. .
  • the menu window 1 is a panel displaying various menus for mapping tool operation.
  • the left window 2 is a window that displays hierarchically stacked loading data (sensor data) collected from sensors of ship equipment, and is designed in consideration of the accessibility and intuitiveness of the user.
  • the mapping tool provides the means to specify the ship data model provided in the generalized form in setting the information of the sensor data, and selects the recently set ship data model to be loaded and designed for the user's convenience. Standard values can be loaded from the data model to provide guidance on appropriate values.
  • the right window 3 is a window for displaying ship data information of a ship descriptor, and may display ship data information of ship equipment corresponding to the sensor data of the left chapter 2 as a list.
  • the mapping result display window 4 outputs the mapped result in real time.
  • the mapping result may be sent to the adapter 1113, and the mapping tool may generate an event indicating that the mapping result has been generated.
  • the mapping tool may provide a function of selecting a mapping method suitable for the characteristics of the vessel 1000 and a function of configuring an optimal GUI according to a mapping source.
  • the attribute window 5 is a window for displaying information of the selected element
  • the parsing rule window 6 is a window for inputting a setting for parsing.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may convert vessel data into a standardized data format through the adapter 1113 or a proxy file agent and input the same into a queue 1112.
  • Ship data input to queue 1112 may be grouped as shown in FIG. 4. Grouping, as shown in the embodiment shown in Table 2, can be made by all vessel data, sensors, engines, services, component vessel equipment types.
  • a vessel data model (VDM) may be applied to the vessel data integrated management apparatus 1100.
  • VDM vessel data model
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may load the VDM applied to the vessel data integrated management apparatus 1100 through the VDM loader.
  • the ship data model is a data model for standardizing and defining all data about a ship, and objectizes all devices from the ship itself to the end sensor, and defines the relationship between the objects and the properties of the objects.
  • the ship data model may have the same or similar meaning as ship data in the standardized data format.
  • Vessel Configuration Description Language (VCL), which is an XSD-based schema for defining the ship data model in a flexible and extensible manner, may be applied to the ship data model of the present invention. That is, in one embodiment of the present invention, by allowing the adapter 1113 to standardize ship data using the VCL, even if a new sensor or new ship equipment is added to the ship 1000, the ship data model can be easily extended. Make sure
  • VDM Configuration XML which is metadata for defining the actual information of each ship 1000 based on the ship data model, may be applied to the ship data model of the present invention.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may remotely update the VDM Configuration XML by receiving change information of the VDM Configuration XML from the land management system.
  • VDM Path Vessel Data Model Path
  • VDM Path Vessel Data Model Path
  • the VDM Path can be assigned to each ship sensor by the VDM Configuration XML.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may identify each vessel data according to the VDM path in transmitting and receiving vessel data based on the VDM.
  • the ship data integrated management device 1100 may provide ship data input to the queue 1112 to another device, for example, a land management system or a third party service device.
  • Other devices can use the ship data provided to leverage the economic navigation system (ENIRAM) and supplementary services (collision avoidance, engine monitoring, etc.).
  • ENIRAM economic navigation system
  • supplementary services collision avoidance, engine monitoring, etc.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 uses the CEP engine 1114 to filter vessel data to be provided to the land management system in real time among collected vessel data, and the filtered vessel data to the land management system through satellite communication. Can be sent immediately.
  • a filtering rule real-time satellite transmission rule
  • the filtering rule may be preset as shown in Table 3 below.
  • the ship data integrated management device 1100 may transmit and receive ship data in a JSON format, which is a standardized data format between the ship data integrated management device 1100 and the land management system.
  • Ship data which is not transmitted to the land management system in real time among the collected ship data, may be stored in the NoSQL 1122 and transmitted to the land management system according to periodic processing logic (Near Real, Batch).
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may transfer the collected vessel data to the topic listener of the OSGI 1120 using the queue 1112 for performing real time data processing.
  • the topic listener may verify and process the ship data in JSON format according to the rules stored in the rule engine 1116.
  • the topic listener processes the push data among ship data and delivers it to the API gateway 1111 as a Push API implementation, and the API gateway 1111 may transmit the Push API implementation to a third party service.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a ship data integration management method according to an embodiment of the present invention.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 collects vessel data from at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c (110). Ship data collected may be in a non-standardized or standardized format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 converts vessel data, which is not a standardized format, among collected vessel data into a standardized data format (120).
  • the standardized format may be a JSON format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 parses the vessel data to extract a key / value, and maps the extracted key / value to a JSON format to standardize it. Can be converted to data type (VDM Path / Value).
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may transmit vessel data of a standardized format to at least one external device (130).
  • the external device may be either a land management system or a third party service device.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may filter the vessel data according to a preset filtering rule and transmit the filtered vessel data to the land management system in real time.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may generate a push API implementation based on a portion of the vessel data requested by the third party service, and may transmit the same to the third party service device.
  • FIG. 8 is a view showing the structure of a system for operating a ship data collection device according to an embodiment of the present invention.
  • a ship 1000 may include at least one ship data collection device 1300 and a ship data integrated management device 1100.
  • Ship data collection device 1300 is a variety of equipment mounted on the vessel 1000 for the purpose of collecting vessel data, all equipment that can transmit the information collected using at least one sensor to the ship data integrated management device 1100. It may include.
  • the ship data collected by the at least one ship data collection device 1300 may include various types such as text, audio, and images.
  • the at least one ship data collection device 1300 collects raw data including information about a ship by using a sensor.
  • the raw data refers to various types of data collected by the ship data collection device 1300 from a sensor.
  • the at least one ship data collection device 1300 may include an agent that controls to directly convert the collected raw data into a standardized data format and transmit it to the ship data integrated management device 1100. Can be.
  • At least one vessel data collection apparatus 1300 ship data collection device of its own ship data collection devices ship data integration management unit (1100) Manufacturer (Type 1 ship data acquisition device) and a third party (3 rd party) (Type 2 vessel data collection device).
  • a ship data collection device having an agent for converting ship data may be a Type 1 ship data collection device, and thus, a ship data collection device performing an operation according to an embodiment of the present invention collects Type 1 ship data. It may be a device.
  • the Type 1 vessel data collection device may include an Advanced Control and Intelligent System (ACONIS), an Inertial Navigation System (INS), a Loading computer, and the like.
  • ACONIS Advanced Control and Intelligent System
  • INS Inertial Navigation System
  • Loading computer and the like.
  • the at least one ship data collection device 1300 may transmit ship data to the ship data integrated management device 1100.
  • the at least one ship data collection device 1300 serves as a gateway for collecting ship data of the ship data integrated management device 1100, so that the ship data integrated management device 1100 includes a separate sensor or directly provides ship data. Do not require it to be created.
  • At least one ship data collection device 1300 may be managed / controlled by the ship data integrated management device 1100 to perform the ship data collection operation.
  • the ship data integrated management device 1100 stores / manages ship data in a standardized data format received from the at least one ship data collection device 1300 and at least one external device 2000 through a satellite or a standardized API.
  • a land management system or a third party service device For example, a land management system or a third party service device.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a physical configuration of a ship data collection device according to an embodiment of the present invention.
  • the ship data collection device 1300 may include a communication unit 1301, a sensor unit 1302, and a controller 1303.
  • the communication unit 1301 may exchange data with external devices.
  • the communication unit 1301 may transmit and receive ship data with the ship data integrated management device 1100.
  • the sensor unit 1302 may collect vessel related information using at least one sensor.
  • the sensor unit 3102 may include, for example, a speed / acceleration / rotation speed sensor, a gyro sensor, a flow rate sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a level sensor, and the like.
  • Ship related information collected by the sensor unit 1302 may be named as raw data.
  • the sensor unit 1302 may transfer the collected raw data to the controller 1303.
  • the controller 1303 controls each component of the ship data collection device 1300 for ship data collection according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 1303 may control the communication unit 1301 to collect the raw data through the sensor unit 1302, convert the raw data into a standardized data format, and transmit the raw data to the vessel data integrated management apparatus 1100.
  • the controller 1303 may perform the vessel data collection operation according to the management and control of the vessel data integrated management device 1100.
  • More specific operations of the controller 1303 may include an operation of controlling physical components of the ship data collection apparatus to perform an operation according to a logical configuration described later.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a logical configuration of a ship data collection device according to an embodiment of the present invention.
  • the information extraction program module 1311 extracts information necessary for converting the raw data into a standardized data format from the raw data collected through the at least one sensor.
  • the raw data may have any data format supported by the ship data collection device 1300 (eg, NMEA 0183).
  • the standardized data format may be, for example, a Key / Value, XML, or JSON (JavaScript Object Notation) format. If the standardized data format is a JSON format, the information extraction program module 1311 may parse the raw data to extract Key / Value (KV).
  • the information extraction program module 1311 may be included in the agent 1312.
  • the agent 1312 converts the raw data collected by the ship data collection device 1300 into a standardized data format and provides it to the ship data integrated management device 1100. Accordingly, the agent 1312 enables ship data integration middleware provided in the ship data integrated management device 1100 and ship data interworking, interchange of various configuration files, and batch and stable ship data transmission and reception.
  • the agent 1312 may be remotely controlled by the ship data integration management device 1100.
  • the vessel data model (VDM) 1313 may be applied to the agent 1312.
  • the ship data model 1313 is a data model for standardizing and defining all data for the ship 1000.
  • the ship data model 1313 objectizes all devices ranging from the ship 1000 itself to the end sensor, and relationships and objects between objects. Define the properties of.
  • a rule for storing each vessel data to have a systematic classification system for easy access from the outside Apply the ship data model by defining
  • the ship data model may have the same meaning as or include ship data in a standardized data format.
  • Vessel Configuration Description Language (VCL), which is an XSD-based schema for defining the ship data model in a flexible and extensible manner, may be applied to the ship data model of the present invention. That is, in the present invention, by allowing the agent 1312 to standardize the vessel data using the VCL, even if a new sensor or a new vessel data collection device 1300 is added to the vessel 1000, it is easy to expand the vessel data model. To help.
  • VCL Vessel Configuration Description Language
  • VDM Configuration XML which is metadata for defining the actual information of each ship 1000 based on the ship data model, may be applied to the ship data model of the present invention.
  • the ship data collection device 1300 may remotely update the VDM Configuration XML by receiving change information of the VDM Configuration XML from the land management system through the ship data integrated management device 1100.
  • VDM Path Vessel Data Model Path
  • VDM Path Vessel Data Model Path
  • the VDM Path can be assigned to each ship sensor by the VDM Configuration XML.
  • the agent 1312 and the ship data integrated management device 1100 may identify each ship data according to the VDM path in transmitting and receiving ship data based on the VDM.
  • the mapping module 1314 may convert the raw data into the standardized data format by using a mapping relationship defined between the format of the raw data and the standardized data format.
  • the mapping relationship may be defined by any mapping rule, and the mapping rule may be set (defined) by mapping configuration XML (mapping configuration XML).
  • the mapping rule may be set individually for each ship data collection device 1300 provided in the ship 1000.
  • the mapping configuration XML may be updated remotely from the land management system through the vessel data integrated management apparatus 1100.
  • the mapping module 1314 checks the validity of the information extracted by the information extraction program module 1311 and generates ship data in a standardized data format using the information.
  • the standardized data format may be in JSON format.
  • the mapping module 1314 may map the Key / Value (KV) extracted by parsing the raw data to the JSON format as in the embodiment shown in Table 1 above.
  • KV Key / Value
  • the API 1315 serves as an interface for transmitting ship data converted into a standardized data format to another device, for example, the ship data integrated management device 1100.
  • the vessel data collection device 1300 may transmit vessel data having a standardized data format to the vessel data integrated management device 1100 through the AP 1315.
  • the ship data collection device 1300 may transmit the ship data of the standardized data format to the queue through the queue-based transmission protocol to collect.
  • the message exchange protocol between the ship data collection device 1300 and the ship data integrated management device 1100 may be an Advanced Message Queing Protocol (AMQP), and the API 1315 may operate as a queue client.
  • AMQP Advanced Message Queing Protocol
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a ship data collection method according to an embodiment of the present invention.
  • the vessel data collection apparatus 1300 collects raw data using at least one sensor (210).
  • the raw data is data including information about the vessel 1000 and may be collected through at least one sensor.
  • the vessel data collection device 1300 converts the collected raw data into vessel data in a standardized form (220).
  • the standardized format may be a JSON format, in which case the vessel data collection device 1300 parses the vessel data to extract Key / Value, and extracts the extracted Key / Value in JSON format (VDM Path / Value). ) Can be mapped.
  • the vessel data collection device 1300 may transmit vessel data in a standardized format to at least one other device (230).
  • the ship data collection device 1300 may transmit the converted ship data using a queue-based transmission protocol.
  • the other device may be a ship data integrated management device.
  • API Gateway 12 is a view showing in more detail the operation of the API gateway according to an embodiment of the present invention.
  • the API Gateway performs operations such as specification document generation, management (exposed or not), authentication, and authority control for the API.
  • the API Gateway can support API distribution, API developer community management, API traffic routing, API authentication, and authorization control using API Manager of WSO2.
  • API developers can pass API implementations based on the Java API for RESTful Web Service (JAX-RS) servlet to the API Gateway.
  • the API Gateway can separate and manage the delivered API implementation and the Open API that publishes it, and can perform basic authentication and authorization control for the Open API provided based on REST.
  • Authentication for the Open API may be performed based on Oauth, and the authentication information may be stored in a relational data base (RDB) through a relational data base management system (RDBMS) provided in the vessel data integrated management apparatus 1100.
  • the API Gateway may provide an API Gateway UI to allow the API manager to control the permissions of the Open API.
  • the API gateway may transmit ship data to the external device 2000 or allow the external device 2000 to query the ship data in the ship data integrated management device 1100. Can provide Open API to do this.
  • the Open API is an API for receiving ship data from at least one ship equipment 1200a, 1200b, or 1200c, an API for querying ship data from a third party service, and a real time ship with a third party service. It may include an API for transmitting data, an API for transmitting ship data to the land management system, an API for receiving data from the land management system, and the like.
  • the API for receiving ship data performs a function of receiving ship data transmitted from at least one ship equipment 1200a, 1200b, or 1200c, and may be implemented to receive ship data collectively.
  • the API for receiving ship data may be implemented such as "PUT / Ship Identification Information / Ship Equipment Identification Information” or "PUT / Ship Equipment Identification Information (Ship Identification Information is Treated as Configuration Information and Reflected)".
  • the vessel identification information may be, for example, an IMO number (7 digits) as identification information of the vessel 1000 registered with the International Maritime Organization.
  • the ship data inquiry API for the third party service may be implemented as a JAX-RS API Impl in the OSGI (Open Service Gateway Interface) provided in the ship data integrated management device 1100, and may be “GET / ship identification information / EquipmentGroup / Equipment / Component / Subcomponent / Sensor "or” / EquipmentGroup / Equipment / Component / Subcomponent (ship identification information is processed and reflected as configuration information) ".
  • OSGI Open Service Gateway Interface
  • the ship data inquiry API for the third party service may be implemented to inquire / transmit ship data by sensor, engine, service, component, and ship equipment type.
  • the ship data inquiry API by sensor can be implemented as "GET /... / Subcomponent / Sensor; GET http: // IP: Port / 1234567 / machinery / engine / RPM ", and the ship data inquiry API by component is "GET / ... / Subcomponent / *; GET http: // IP: Port / 1234567 / machinery / engine / * ".
  • the service data inquiry API for each service may be implemented as "GET / ... / economic operation / *; GET http: // IP: Port / 1234567 / EconomicNavigation / current ".
  • the API may be implemented in a pair of APIs for ship data transmission and data reception.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may provide vessel data to another apparatus, for example, a land management system or a third party service apparatus, through the above-described API gateway.
  • Other devices can use the ship data provided to leverage the economic navigation system (ENIRAM) and supplementary services (collision avoidance, engine monitoring, etc.).
  • ENIRAM economic navigation system
  • supplementary services collision avoidance, engine monitoring, etc.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 filters the vessel data to be provided to the land management system in real time among the collected vessel data using the CEP engine provided in the vessel data integrated management apparatus 1100, and filtered the vessel data. Can be immediately transmitted to the land management system via satellite communication.
  • filtering rules real-time satellite transmission rules
  • the filtering rule may be preset as shown in Table 3 above.
  • the ship data integrated management device 1100 may transmit and receive ship data in a JSON format, which is a standardized data format between the ship data integrated management device 1100 and the land management system.
  • Ship data which is not transmitted to the land management system in real time among the collected ship data, may be stored in NoSQL and transmitted to the land management system according to periodic processing logic (Near Real, Batch).
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may transfer the collected vessel data to a topic listener of the OSGI by using a queue for performing real-time data processing.
  • Topic listeners can validate and process ship data in JSON format according to rules stored in the rule engine.
  • the topic listener processes the push data among the ship data and delivers it to the API gateway as a Push API implementation, and the API gateway can transmit the Push API implementation to a third party service.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a ship data providing method according to an embodiment of the present invention.
  • the vessel data management apparatus 1100 stores 310 at least one API for a third party service.
  • the vessel data integrated management device 1100 may acquire and manage at least one API for vessel data transmission and reception through the API gateway.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may generate an API specification document, generate an API implementation, and perform authentication and authority control on them through the API gateway.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 receives vessel data from at least one vessel equipment 1200a, 1200b, or 1200c (320).
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 converts the received vessel data into a specific data format (330).
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may transmit the vessel data converted to the land management system through real-time data analysis, or may provide previously requested vessel data to a third party service through an API Push implementation. .
  • the ship data integration management device 1100 when the ship data integration management device 1100 receives an inquiry request for at least a portion of the ship data from the third party service (340), it controls the API gateway, corresponding to the third party service
  • the ship data corresponding to the inquiry request may be provided to the third party service through the JAX-RS API implementation of the API (350).
  • the ship data integrated management device 1100 may be a central management device having a ship data integrated platform or at least one ship equipment.
  • the central management apparatus having a ship data integration platform may include any device that collects ship data from at least one ship equipment, integrates / manages it, and provides the external device.
  • At least one ship equipment is a variety of equipment mounted on the vessel for the purpose of collecting the vessel data, may include any equipment that can transmit the information collected using the at least one sensor to the central management device.
  • Vessel data may include various types such as text, audio, and images.
  • At least one vessel equipment uses sensors to collect raw data and send it to a central management unit.
  • Raw data refers to various types of data collected from sensors by ship equipment.
  • the vessels materials can be divided into the ship equipment (Type 2 ship equipment) of the vessel itself, the equipment integrated shipping data management device manufacturer (Type 1 ship equipment) and third party (3 rd party).
  • the central management apparatus may collect ship data from at least one ship equipment.
  • the central management apparatus may use at least one vessel equipment as a gateway for collecting vessel data, and thus may not include a separate sensor or directly generate raw data.
  • Ship data integrated management device 1100 uses a vessel data model (VDM) in the above operation.
  • VDM vessel data model
  • the ship data model as shown in FIG. 14, is a data model for standardizing and defining all data for a ship, objectizing all devices from the ship itself to the end sensor, and defining the relationships between objects and the properties of the objects.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 according to an embodiment of the present invention is a document that intuitively organizes the structure of a vessel, and shares a predefined vessel data model configuration file with each other in vessel data. In the application, the ship data model is used.
  • the ship data model configuration file includes metadata for defining actual ship information based on the ship data model, and may be written in a Vessel Data Model Configuration Description Language (VCL).
  • VCL Vessel Data Model Configuration Description Language
  • the ship data model configuration description language may be Extensible Markup Language (XML), in which case the ship data model configuration file may be named VDM Configuration XML.
  • the ship data model configuration file may largely include a vessel part, a system part, and a data type part, and each part may be configured as shown in FIG. 16. Likewise, they may be connected in a tree structure including a plurality of nodes.
  • the ship part is a part for describing an arrangement structure of ship equipment (physical equipment) in the ship, and as shown in FIG. 16, the ship equipment can be systematically classified and defined hierarchically.
  • the system part is a part defining a system for collecting ship data generated from ship equipment in a ship, and may include a data type part as shown in FIG. 16.
  • the data type part describes the structure and properties of the collected vessel data. Referring to FIG. 16, each node of the ship part may be connected with a specific data type node of the system part, and the data node may be defined by the data type and recursively structured.
  • the land management system or the like may transmit the information about the ship data model configuration file to the ship data integrated management device 1100 to remotely update the ship data model configuration file.
  • the plurality of ship data integration management apparatuses 1100 share the updated ship data model configuration file with each other, thereby enabling data integration based on a common ship data model.
  • ship data in a form in which the ship data model is not applied may be used.
  • Ship data in standard format ie ship data in standardized data format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may convert and store / manage non-standardized vessel data into a standardized data format using the vessel data model.
  • the ship data model defines a mapping relationship between a non-standardized format and a standard format.
  • the mapping relationship may be defined by a mapping configuration file, and may be implemented as a mapping program that provides a mapping tool to a user of the ship data integrated management apparatus 1100.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 extracts a key and a value from the vessel data in an unstandardized format for converting (mapping) vessel data. Thereafter, the vessel data integrated management apparatus 1100 may extract the VDM path and the data attribute from the vessel data model configuration file.
  • the VDM path may be referred to as identification information of ship data, and means a path designation rule for pointing to specific ship data on the ship data model.
  • the VDM Path can be assigned to each ship equipment by the ship data model configuration file. Accordingly, the vessel data integrated management apparatus 1100 may identify each vessel data according to the VDM path in transmitting and receiving vessel data based on the vessel data model.
  • the VDM Path can be defined by dividing the values for vessel data collection and the values for vessel data.
  • the VDM path for collecting ship data is for identifying ship data between the ship data integrated management apparatus 1100 and may reflect a hierarchy of system parts and data type parts.
  • the VDM path for providing ship data is for identifying ship data between the ship data integrated management device 1100 and an external device (eg, land management system, third party service, etc.), which will reflect the hierarchy of ship parts. Can be.
  • the scope of the data is changed hierarchically according to the hierarchical level of the VDM path for providing ship data, and the VDM paths necessary for providing a specific third party service can be managed as a set.
  • the ship IMO may be included in the VDM path.
  • Data Attribute may be named as attribute information of ship data, and defines attributes that value of ship data should have. Values extracted from non-standardized ship data are validated according to the attributes defined in the Data Attribute corresponding to the ship's equipment.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may map the extracted key to the VDM path and map the validated value to a standardized data type according to the mapping relationship.
  • the vessel data in non-standard format may be in the National Marine Electronics Association (NMEA) format.
  • the standardized data format may be a JavaScript Object Notation (JSON) format.
  • the vessel data integrated management device 1100 provides the converted vessel data to at least one external device (for example, a land management system or a third party service device on board or outside the ship) through a satellite or a standardized application programming interface (API). can do.
  • the third party service device may be any device having third party software (board service software) that utilizes ship data.
  • Ship data integrated management device 1100 for transmitting and receiving data including the ship data and the external device or the ship data in the ship data integrated management device 1100 can query the external device Provide and manage
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 collects vessel data using the vessel data model described above, converts non-standard vessel data into vessel data of a standardized data format, or is standardized. Ship data in data format can be provided to external devices. In this case, the detailed operation of the ship data integrated management device 1100 is based on the ship data model described above, as described below with reference to FIG.
  • 17 is a flowchart illustrating a ship data integration management method applying a ship data model according to an embodiment of the present invention.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 collects vessel data from at least one vessel equipment (410). Collected vessel data may include raw data in non-standard format.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 extracts the collected vessel data VDM Path and Data Attribute (420).
  • the data attribute extracted by the ship data integrated management device 1100 may include a key and a value.
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 identifies vessel data collected based on the VDM path, and verifies the validity of the extracted data attribute using the vessel data model configuration file according to the identified result (430).
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 generates data of the vessel in the standardized data format by mapping the data attribute to the standardized data format (440).
  • the vessel data integrated management apparatus 1100 may provide vessel data in a standardized data format to an external device (450).
  • a vessel to standardize data to be collected from a variety of ship IT equipment managed in an integrated manner, and land management system or inboard / other third party services (3 rd party service).
  • ship data is managed in an integrated manner, it is possible to be provided to the land management system or a line around the third-party service (3 rd party service).

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Abstract

본 발명은 선박 데이터 통합 관리 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 이에 따른 본 발명은, 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집하는 단계, 상기 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환하는 단계 및 상기 변환된 선박 데이터를 외부 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치
본 발명은 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치에 관한 것이다.
선박의 기자재는 종류와 크기에 따라 약 460여종에 존재하고 있으며, 선박 건조 단가의 55~65%를 차지하고 있다. 이중 선박에서 선박 데이터를 발생하는 IT 기자재는 선종에 따라 선박 건조 단가의 5~10%을 차지하며 전자 항법 시스템(e-navigation) 등의 국제적 요구에 따라 향후 15%까지 증가할 것으로 예상되고 있다.
현재의 선박 IT 기자재들은 개별적으로 전용 센서, 케이블, 설계 방식 등을 가지고 있기 때문에 과도한 설치 비용이 요구되며, 각각의 선박 기자재들에서 수집되는 정보들을 효율적으로 관리하는데 어려움이 있다.
종래에는 각각의 선박 IT 기자재들을 이용하여 선박 상태를 감시하는 관리 방법만이 개발되어 왔으며, 각각의 선박 IT 기자재들을 이용하여 수집된 선박 데이터를 통합적으로 관리하고 외부 시스템에 효율적으로 제공할 수 있는 방법이 요구되는 실정이다.
또한, 현재의 선박 데이터 수집 장치들은 비표준화된 형식의 다양한 선박 데이터를 개별적으로 출력하기 때문에, 각각의 선박 데이터 수집 장치들을 이용하여 수집되는 선박 데이터를 통합적으로 관리하고 외부 시스템에 효율적으로 제공할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선내에서 수집되는 선박 데이터를 종합적으로 관리(수집, 저장, 제공)하는 표준화된 선박 데이터 통합 플랫폼을 이용한 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 선박 데이터를 표준화하여 선박 데이터 통합 관리 장치로 제공할 수 있는 에이전트를 이용한 선박 데이터 수집 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 선내에서 수집되는 선박 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하고, 이를 육상 관리 시스템 또는 선내 서비스 장치로 전송하는 선박 데이터 통합 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 선내에서 수집되는 선박 데이터에 대한 공통의 데이터 모델로써 선박 데이터 모델을 제공하고, 선박 데이터 모델을 이용하여 선박 데이터를 통합적으로 관리할 수 있는 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법은, 적어도 하나의 선박 IT 기자재로부터 선박 데이터를 수집하는 단계, 상기 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환하는 단계 및 상기 변환된 선박 데이터를 외부 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 특정 데이터 형식은 JSON(Javascript Object Notation) 형식일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 특정 데이터 형식으로 변환하는 단계는 상기 수집된 선박 데이터를 파싱하여 Key 및 Value를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 매핑하는 단계는 매핑 툴을 통하여 상기 매핑을 위한 설정 정보를 입력받는 단계; 상기 설정 정보에 기초하여 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 단계; 및 상기 매핑 결과를 상기 매핑 툴을 통해 실시간으로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 수집된 선박 데이터는 NMEA(National Marine Electronics Association) 형식일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치는, 외부 장치들과 데이터를 송수신하는 통신부 및 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집하고, 상기 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환하고, 상기 변환된 선박 데이터를 외부 시스템에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 특정 데이터 형식은 JSON(Javascript Object Notation) 형식일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 제어부는 상기 수집된 선박 데이터를 파싱하여 Key 및 Value를 추출하고, 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 어댑터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 제어부는 매핑 툴을 통하여 상기 매핑을 위한 설정 정보를 입력받고, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하고, 상기 매핑 결과를 상기 매핑 툴을 통해 실시간으로 출력하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 수집된 선박 데이터는 NMEA(National Marine Electronics Association) 형식일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치는 선박에 관한 정보를 포함하는 원시 데이터를 수집하는 센서부, 상기 원시 데이터를 특정 데이터 형식의 선박 데이터로 변환하는 에이전트를 구비하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 변환된 선박 데이터를 다른 장치로 전송하는 통신부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치에서, 상기 에이전트는 상기 원시 데이터를 JSON(Javascript Object Notation) 형식의 선박 데이터로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치에서, 상기 에이전트는 상기 원시 데이터를 파싱하여 Key 및 Value를 추출하고, 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치에서, 상기 에이전트는 기 설정된 매핑 규칙에 따라 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑할 수 있다. 상기 기 설정된 매핑 규칙은 매핑 설정 XML(mapping configuration XML)에 의해 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치에서, 상기 제어부는 큐 기반 전송 프로토콜을 이용하여 상기 변환된 선박 데이터를 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치에서, 상기 다른 장치는 선박 데이터 통합 관리 장치일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법은 적어도 하나의 센서를 이용하여 선박에 관한 정보를 포함하는 원시 데이터를 수집하는 단계, 상기 원시 데이터를 특정 데이터 형식의 선박 데이터로 변환하는 단계 및 상기 변환된 선박 데이터를 다른 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법에서, 상기 특정 데이터 형식은 JSON(Javascript Object Notation) 형식일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법에서, 상기 변환하는 단계는 상기 원시 데이터를 파싱하여 Key 및 Value를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법에서, 상기 매핑하는 단계는 매핑 설정 XML(mapping configuration XML)에 의해 정의되는 기 설정된 매핑 규칙에 따라 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법에서, 상기 변환된 선박 데이터는 큐 기반 전송 프로토콜을 이용하여 전송될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법에서, 상기 다른 장치는 선박 데이터 통합 관리 장치일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법은, 선박 데이터의 송수신을 위한 적어도 하나의 API를 획득하는 단계, 적어도 하나의 선박 기자재로부터 수신된 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환하는 단계 및 상기 변환된 선박 데이터 중 외부 장치에 의하여 요청된 적어도 일부를 상기 적어도 하나의 API를 이용하여 상기 외부 장치로 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 외부 장치는 육상 관리 시스템 및 제3자 서비스 장치 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, API 게이트웨이를 통해 상기 제3자 서비스를 위한 적어도 하나의 API를 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 외부 장치로 제공하는 단계는 상기 변환된 선박 데이터를 기 설정된 필터링 규칙에 따라 필터링하는 단계; 및 상기 필터링된 선박 데이터를 실시간으로 상기 육상 관리 시스템에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 외부 장치로 제공하는 단계는 상기 외부 장치에 의하여 요청된 적어도 일부를 기초로 푸쉬 API 구현체를 생성하는 단계; 및 상기 푸쉬 API 구현체를 상기 제3자 서비스 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 외부 장치로 제공하는 단계는 상기 제3자 서비스로부터 상기 적어도 일부에 대한 조회 요청을 수신하는 단계; 및 상기 제3자 서비스에 대응하는 API의 JAX-RS(Java API for RESTful Web Service) API 구현체를 이용하여, 상기 조회 요청에 대응하는 상기 적어도 일부를 상기 제3자 서비스에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 적어도 하나의 API는 상기 외부 장치로 상기 변환된 선박 데이터를 송신하기 위한 API 및 상기 외부 장치가 상기 변환된 선박 데이터를 조회할 수 있도록 하기 위한 API를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 적어도 하나의 API는 명령어, 선박 식별 정보, 선박 기자재 식별 정보, IP 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 선박 식별 정보는 IMO number일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법은, 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집하는 단계, 기 정의된 선박 데이터 모델을 적용하여 상기 수집된 선박 데이터로부터 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 생성하는 단계 및 상기 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 외부 장치에 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 선박 데이터 모델은 선박 데이터 모델 설정 파일에 의해 정의될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 선박 데이터 모델 설정 파일은 XML로 작성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 선박 데이터 모델 설정 파일은 상기 적어도 하나의 선박 기자재의 구조를 기술하는 선박 파트, 상기 적어도 하나의 선박 기자재로부터 상기 선박 데이터를 수집하는 시스템을 정의하는 시스템 파트 및 상기 선박 데이터의 구조 및 속성을 기술하는 데이터 형식 파트를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법에서, 상기 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 생성하는 단계는, 상기 선박 데이터 모델 설정 파일로부터 상기 수집된 선박 데이터에 대응하는 식별 정보 및 속성 정보를 추출하는 단계; 상기 속성 정보를 이용하여 상기 수집된 선박 데이터의 유효성을 검증하는 단계; 및 상기 식별 정보를 이용하여 상기 수집된 선박 데이터를 상기 표준화된 데이터 형식에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치는, 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수신하는 통신부 및 상기 수신된 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환하고, 상기 변환된 선박 데이터 중 제3자 서비스에 의하여 요청된 적어도 일부를 상기 제3자 서비스로 제공하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 선박 데이터 모델은 선박 데이터 모델 설정 파일에 의해 정의될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 선박 데이터 모델 설정 파일은 XML로 작성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 선박 데이터 모델 설정 파일은 상기 적어도 하나의 선박 기자재의 구조를 기술하는 선박 파트, 상기 적어도 하나의 선박 기자재로부터 상기 선박 데이터를 수집하는 시스템을 정의하는 시스템 파트 및 상기 선박 데이터의 구조 및 속성을 기술하는 데이터 형식 파트를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치에서, 상기 제어부는 상기 선박 데이터 모델 설정 파일로부터 상기 수집된 선박 데이터에 대응하는 식별 정보 및 속성 정보를 추출하고, 상기 속성 정보를 이용하여 상기 수집된 선박 데이터의 유효성을 검증하고, 상기 식별 정보를 이용하여 상기 수집된 선박 데이터를 상기 표준화된 데이터 형식에 매핑할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치는 다양한 선박 IT 기자재로부터 수집되는 선박 데이터를 표준화하여 통합적으로 관리하고, 육상 관리 시스템 또는 선내/외의 제3자 서비스(3rd party service)로 제공할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치는 선박 데이터에 관한 표준화된 플랫폼을 제공하고 선주 및 선사가 편리하게 선박 데이터를 이용할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법 및 그 장치는 다양한 선박 데이터 수집 장치가 수집하는 선박 데이터를 표준화하여 출력하도록 함으로써, 선박 데이터가 통합적으로 관리되고, 육상 관리 시스템 또는 선내외 제3자 서비스(3rd party service)에 제공될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법 및 그 장치는 선박 데이터에 관한 표준화된 플랫폼을 제공하고 선주 및 선사가 편리하게 선박 데이터를 이용할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법은 선박 데이터를 실시간으로 육상 관리 시스템에 제공하거나, 제3자 서비스(3rd party service)에 푸쉬 데이터로 제공될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 모델은, 다양한 선박 데이터를 취합하고 제3자 서비스(3rd party service)에 전달할 수 있는 표준을 제공할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법 및 장치는 선박에 신규 센서 또는 신규 선박 기자재가 추가되는 경우에 선박 기자재 레벨만을 변경함으로써 손쉽게 선박 데이터 모델을 확장시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치가 동작하는 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치의 물리적 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치의 논리적 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법을 논리적 구성에 기반하여 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 어댑터의 구체적인 논리적 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 매핑 툴의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치가 동작하는 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치의 물리적 구성을 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치의 논리적 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 API 게이트웨이의 동작을 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 제공 방법을 나타낸 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 모델을 설명하기 위한 개념도이다.
도 15는 선박 데이터 모델 설정 파일의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 선박 데이터 모델 설정 파일을 트리 구조로 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 모델을 적용한 선박 데이터 통합 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다," "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작, 구성 요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작, 구성 요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 　본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 주요 용어를 살펴보면 다음과 같다.
선박 데이터 통합 플랫폼(Vessel Data Integration Platform; VDIP)은 다양한 선박 데이터를 수집, 처리, 분석, 저장, 전송하기 위한 구조체를 의미할 수 있다. 선박 데이터 통합 플랫폼은 선박 데이터를 통합 관리하는 소프트웨어 및 하드웨어 장치들로 구성된 임의의 시스템을 지칭하거나, 선박 데이터 통합 관리 장치의 소프트웨어적 의미로 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 플랫폼은 선박 데이터 통합 관리 장치와 동등한 의미로 사용될 수 있다.
선박 데이터 모델(Vessel Data Model; VDM)은 선박에 대한 모든 데이터를 표준화하고 정의하기 위한 데이터 모델로, 선박 자체로부터 말단 센서에 이르는 모든 장치를 객체화하고 객체간 관계와 객체의 속성을 정의한다.
선박 데이터 모델 구성 기술 언어(Vessel data model Configuration description Language; VCL)는 VDM을 기술하기 위한 선박 데이터 모델 구성 파일(Vessel data model configuration description file)을 작성하는 언어이다.
선박 데이터 모델 구성 파일은 VCL에 맞게 VDM을 기술하는 구성 파일이다.
매핑 설정 파일(Mapping Configuration Description File)은 기자재 출력 데이터를 VDM 기반의 표준 데이터로 변환하기 위한 규칙을 정의하는 파일이다.
매핑은 기자재 출력 데이터를 VDM으로 연결하는 과정이다.
선박 기자재는 선박에 특수한 목적으로 탑재되는 장비로, 선박 내에서 발생되는 각종 선박 데이터를 수집하고, 수집된 선박 데이터를 VDIP로 전송한다. 선박 기자재는 에이전트(Agent)를 탑재하는 Type 1 선박 기자재와 에이전트를 탑재하지 않는 Type 2 선박 기자재로 구분될 수 있다.
Type 1 선박 기자재는 에이전트가 직접 탑재되어, 수집한 다양한 형태의 선박 데이터를 분석하여 Key와 Value를 추출하고, 추출한 (Key/Value)를 에이전트를 통해 VDM 기반의 표준화된 데이터 형식(VDM Path/Value)으로 변환하고, 표준화된 데이터 형식으로 변환된 선박 데이터를 VDIP로 전송한다.
Type 2 선박 기자재는 다양한 형태로 수집된 선박 데이터를 기 공지되어 있는 선박용 표준 프로토콜, 예를 들어 NMEA(National Marine Electronics Association) 형식으로 변환하여 UDP 또는 파일 형태로 VDIP로 전송한다.
에이전트(Agent)는 Type 1 선박 기자재에서 출력되는 (Key/Value) 형식의 선박 데이터를 VDM 기반의 표준화된 데이터 형식(VDM Path/Value)으로 변환하여 이를 VDIP로 전송한다.
어댑터(Adapter)는 Type 2 선박 기자재로부터 수신한 선박 데이터를 분석하여 Key와 Value를 추출하고, 추출한 Key와 Value(Key/Value)를 매핑 작업을 통해 VDM 기반의 표준화된 데이터 형식(VDM Path/Value)으로 변환한다.
원시 데이터(raw data)는 선박 기자재가 센서나 기타 선박 내 장비로부터 취합한 다양한 형태의 데이터이다.
기자재 출력 데이터는 선박 기자재에서 에이전트 또는 어댑터로 전달되는 특정 형식의 데이터로, Type 1 선박 기자재에서 출력되는 데이터는 Key와 Value의 형태(Key/Value)이고, Type 2 선박 기자재에서 출력되는 데이터는 기 공지되어 있는 선박용 표준 프로토콜(예를 들어, NMEA) 형태일 수 있다.
"표준화된" 또는 "규격화된" 데이터는 Type 1 선박 기자재 또는 Type 2 선박 기자재로부터 수집된 각기 다른 규약으로 만들어지는 다양한 형태의 선박 데이터를 VDM에 기반한 특정 데이터 형식으로 변환함에 따라 얻어지는 데이터이다. 일 예로, 에이전트 또는 어댑터는 원시 데이터에서 Key와 Value(Key/Value)를 추출한 후 매핑 작업을 통해 VDM 기반의 특정 데이터 형식(VDM Path/Value)으로 변환하여 표준화된 데이터를 생성할 수 있으며, 에이전트 또는 어댑터를 통해 표준화된 데이터 형식은 JSON 형식으로 정의될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치가 동작하는 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1000)은 선박 데이터 통합 관리 장치(1100) 및 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)를 포함하여 구성될 수 있다.
적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 선박 데이터의 수집 목적으로 선박에 탑재되는 각종 장비로써, 적어도 하나의 센서를 이용하여 수집되는 정보를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송할 수 있는 모든 장비를 포함할 수 있다. 선박 데이터는 텍스트, 오디오, 이미지 등 다양한 종류를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 센서를 이용하여 원시 데이터를 수집하고 이를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송한다. 원시 데이터(raw data)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)가 센서로부터 취합한 다양한 형태의 데이터를 의미한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 수집된 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 직접 변환하고 이를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송하도록 제어하는 에이전트를 포함할 수 있다.
또는, 일 실시예에서, 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 프록시 에이전트를 구비하는 프록시 서버로 원시 데이터를 전송할 수 있으며, 이 경우 프록시 서버는 프록시 에이전트를 통해 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하고 이를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전달할 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(110)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c) 또는 프록시 서버에 구비되는 에이전트를 관리할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 선박 데이터 통합 관리 장치 제조사의 자체 선박 기자재(Type 1 선박 기자재) 또는 제3자(3rd party)의 선박 기자재(Type 2 선박 기자재)를 포함할 수 있다. Type 1 선박 기자재는 수집된 원시 데이터를 표준화된 데이터로 변환하고 이를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송하도록 제어하는 에이전트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 Type 2 선박 기자재일 수 있다. Type 2 선박 기자재는 별도의 에이전트를 구비하지 않으며, Type 2 선박 기자재에서 수집된 원시 데이터는 프록시 에이전트를 구비하는 프록시 서버 또는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송되어 프록시 서버 또는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 의해 표준화된 데이터 형식으로 변환된다. Type 2 선박 기자재는 항해 기록 장치(Vessel Data Recorder; VDR) 등을 포함할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 선박 데이터를 수집할 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)를 선박 데이터 수집을 위한 게이트웨이로 사용함으로써, 별도의 센서를 구비하거나 직접 선박 데이터를 생성하지 않을 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 수신된 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하여 저장/관리할 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 원시 데이터의 형식과 표준화된 데이터 형식 간 매핑 관계를 정의하는 프로그램을 이용하여 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 원시 데이터와 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터 간 데이터 변환 또는 매핑을 위한 매핑 툴을 사용자에게 제공할 수 있다. 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)가 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하는 에이전트를 구비하는 경우, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 수신된 선박 데이터를 별도의 변환 없이 저장 또는 관리할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 수신되는 선박 데이터는 임의의 데이터 형식, 예를 들어 NMEA(National Marine Electronics Association) 형식일 수 있으며, 변환되는 표준화된 데이터 형식은 JSON(JavaScript Object Notation) 형식일 수 있다. 이 경우 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 NMEA 형식의 선박 데이터를 JSON 형식으로 매핑하여 변환할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 인공위성 또는 표준화된 API를 통하여, 변환된 선박 데이터를 적어도 하나의 외부 장치(2000)(예를 들어 육상 관리 시스템 또는 제3자 서비스 장치)에 제공할 수 있다. 외부 장치(2000)로써 제3자 서비스 장치는 선박 데이터를 활용하는 제3자 소프트웨어(선내 서비스 소프트웨어)를 구비하는 임의의 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 외부 장치(2000)와 선박 데이터를 포함한 데이터를 송수신하거나 선박 데이터 통합 관리 장치(1100) 내 선박 데이터를 외부 장치(2000)가 조회할 수 있도록 하기 위한 API를 제공하고 관리할 수 있다.
이하에서는, 상기한 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 보다 구체적인 동작을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치의 물리적 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 통신부(1101), 제어부(1102) 및 저장부(1103)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(1101)는 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 다양한 실시예에서, 통신부(111)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 선박 데이터를 수신하거나, 다른 장치(2000)로 선박 데이터를 송신할 수 있다.
제어부(1102)는 본 발명의 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리를 수행하기 위하여 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 구성 요소들을 제어한다. 제어부(1102)는 통신부(1101)를 통하여 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 선박 데이터가 수신되면, 이를 표준화된 데이터 형식으로 변환한다. 제어부(1102)는 변환된 선박 데이터를 저장부(1103)에 저장하거나, 다른 장치(2000)로 전송하도록 통신부(1101)를 제어할 수 있다.
상기한 동작을 위하여 제어부(1102)는 API 게이트웨이를 구비할 수 있다. 제어부(1102) 내지 API 게이트웨이의 보다 구체적인 동작은 후술한다.
저장부(1103)는 제어부(1102)의 제어에 따라 선박 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 실시예에서, 저장부(1103)는 기 설정된 기간(예를 들어 30일) 동안 선박 데이터를 저장하고 기 설정된 기간이 경과하면 저장된 선박 데이터를 삭제함으로써, 저장 공간을 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치의 논리적 구성을 나타낸 블록도이다.
API 게이트웨이(1111)는 API에 대한 관리(노출 여부 등), 인증, 권한 제어, 규격 문서 생성 등의 동작을 수행한다. AIP 게이트웨이(1111)는 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 제3자 서비스에 제공하는 동작을 수행할 수 있다.
큐(Queue)(1112)는 선박 기자재로부터 데이터를 수신하여 실시간으로 처리하도록 큐 기반 송수신 제어를 수행한다. 어댑터(adapter)(1113)는 Type 2 선박 기자재로부터 수신된 선박 데이터를 표준화된(규격화된) 데이터 형식으로 변환하는 역할을 수행한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 수신되는 선박 데이터가 NMEA(National Marine Electronics Association) 형식인 경우, 어댑터(1113)는 NMEA를 파싱하여 Key/Value(KV)를 추출할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 표준화된 데이터 형식이 JSON(Javascript Object Notation) 형식인 경우, 어댑터는 임의의 매핑 규칙에 따라 추출된 Key/Value(KV)를 JSON 형식에 매핑할 수 있다.
CEP(Complex Event Processing) 엔진(1114)은 선박 데이터의 실시간 분석을 수행한다. CEP 엔진(1114)은 선박 데이터의 필터링 규칙을 저장하고 이를 통해 데이터 필터링 및 데이터 집적을 수행한다. 필터링에 의해 육상 관리 시스템으로 즉시 전송되어야 할 선박 데이터가 있다고 판단되면, CEP 엔진(1114)은 해당 선박 데이터를 위성통신을 통해 육상 관리 시스템으로 전송한다. 또한, 필터링에 의해 제3자 서비스로 전송되어야 할 선박 데이터가 있다고 판단되면, CEP 엔진(1114)은 해당 선박 데이터를 큐(1112)를 통해 OSGI(1120)의 토픽 리스너(topic listener)로 전달한다.
보안 모듈(1115)은 제3자 서비스와 선박 데이터 통합 관리 장치 간 보안 관계를 구축하거나, 육상 관리 시스템과의 데이터 통신을 위한 암호화를 지원한다.
룰 엔진(1116)은 토픽 리스너에서 데이터를 처리하는 방식에 대한 데이터 검증(Data Validation) 규칙을 관리한다. 데이터 검증 규칙은 예를 들어, 'group1' 데이터 세트의 모든 데이터는 MongoDB group1 Collection에 저장한다는 것일 수 있다.
사용자 인터페이스(1117)는 선박 내 모니터링 서비스가 선박 데이터 관련 정보를 출력하고 사용자 입력을 수신할 수 있도록 입출력 인터페이스를 제공한다.
스케줄러 및 원격 관리 모듈(1118)은 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 스케줄링 및 원격 관리를 제어한다.
육상 송수신 모듈(1119)은 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)와 육상 관리 시스템 간 데이터 송수신을 제어한다.
OSGI(Open Service Gateway Interface)(1120)는 적어도 하나의 토픽 리스너를 포함하여 구성된다. 토픽 리스너는 선박 데이터를 룰을 통해 검증하고 저장한다. 제3자 서비스에 푸쉬 형태로 제공해야 하는 선박 데이터(푸쉬 데이터)가 존재하면, 토픽 리스너는 해당 선박 데이터를 PUSH API 구현체로 API 게이트웨이(1111)에 전달한다.
RDBMS(Relational Data Base Management System)(1121)는 적어도 하나의 제3자 서비스를 위한 메타 정보를 관리한다. 메타 정보는 제3자 서비스의 식별(Identification) 정보, 인증 정보 등을 포함할 수 있다.
NoSQL(1122)은 수집된 각종 데이터를 저장하는 동작을 수행할 수 있다. NoSQL(1122) 수집된 선박 데이터 중 즉시 육상 관리 시스템에 제공되어야 하는 데이터를 제외한 일반적인 선박 데이터를 저장할 수 있다. NoSQL(1122)에 저장된 일반적인 선박 데이터는 주기적으로 처리 로직(Near Real, Batch)에 따라 처리되어 육상 관리 시스템으로 전송될 수 있다.
인프라스트럭처(Infrastructure)부(1123)는 OS 및 가상 환경을 제공하는 역할을 수행한다.
이하에서는, 상기한 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 논리적 구성에 기반하여, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)가 선박 데이터를 수집/변환/제공하는 구체적인 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법을 논리적 구성에 기반하여 나타낸 흐름도이다. 도 4에 나타낸 선박 데이터 통합 관리 방법은 선박 데이터 수집 방법, 선박 데이터 변환 방법 및 선박 데이터 제공 방법으로 분류될 수 있다.
선박 데이터 수집
본 발명의 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 선박 데이터를 수집한다. 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 선박 기자재에 적용되는 데이터 형식(예를 들어, NMEA 0183)의 원시 데이터를 출력할 수 있다. 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식(예를 들어, Key/Value, XML, JSON)으로 변환하는 에이전트를 구비할 수 있으며, 이 경우, 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)는 표준화된 데이터 형식의 데이터를 출력할 수 있다. 이하에서는, 표준화된 데이터 형식의 데이터를 출력하는 선박 기자재를 Type 1 선박 기자재로, 표준화되지 않은 원시 데이터를 출력하는 선박 기자재를 Type 2 선박 기자재로 명명한다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 Type 1 선박 기자재로부터, 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 큐 기반 전송 프로토콜을 이용해 큐로 전송하여 수집한다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 표준화된 데이터 형식은 JSON(Javascript Object Notation) 형식일 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 Type 2 선박 기자재로부터 UDP 또는 File 형태 등의 원시 데이터를 수집하여 표준화된 데이터 형식으로 변환할 수 있다.
선박 데이터 변환
본 발명의 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 Type 2 선박 기자재로부터 수집된 UDP 또는 File 형태 등의 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환한다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 어댑터(1113)를 제어하여 Type 2 선박 기자재로부터 수집된 선박 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환한다. 선박 데이터 변환을 위한 어댑터(1113)의 구체적인 논리적 구성은 도 5에 도시된 바와 같다.
도 5를 참조하면, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 UDP 리스너를 통하여 Type 2 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수신한다. 일 실시예에서, Type 2 선박 기자재로부터 수신되는 선박 데이터는 NMEA(구체적으로, NMEA 0183) 형식일 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 NMEA 파서를 통해 NMEA 형식의 선박 데이터로부터 Key/Value(KV)를 추출할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 매퍼를 통하여 추출된 Key/Value(KV)를 VDM, 즉 표준화된 데이터 형식으로 매핑할 수 있다. 매퍼는 Type 2 선박 기자재로부터 수신된 선박 데이터의 데이터 형식과 표준화된 데이터 형식 간 매핑 관계를 정의하는 적어도 하나의 매핑 규칙을 포함할 수 있다. 매핑 규칙은 매핑 설정 XML(mapping configuration XML)에 의해 설정(정의)될 수 있으며, 매핑 설정 XML은 육상 관리 시스템으로부터 원격으로 업데이트될 수도 있다.
일 예에서, 표준화된 데이터 형식은 JSON 형식일 수 있다. 이 경우, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는, 표 1에 나타난 실시예와 같이, 추출된 Key/Value(KV)를 JSON 형식에 매핑할 수 있다.
표 1 에서, "KV 입력" 부분은 Key/Value 형태의 원시 데이터를 예시한 것이고, "JSON 출력" 부분은 JSON 형식으로 변환되어 표준화된 데이터 형식(VDM Path/Value)을 예시한 것이다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 Key/Value 형태의 원시 데이터(예컨대 sensor1="23", 여기서 Key는 "sensor1", Value는 "23")로부터 Key를 추출하고 VDM에 기반하여 이 추출된 Key에 상응하는 VDM Path를 할당받아 표준화된 데이터 형식인 JSON 형식(VDM Path/Value)(예컨대 "Equipment/…", key: "sensor1", value: 23)으로 표현할 수 있다.
Figure PCTKR2016005583-appb-T000001
본 발명의 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 상기한 선박 데이터의 매핑을 위한 매핑 툴을 사용자에게 제공할 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 매핑 툴을 통하여, 사용자로부터 선박 데이터 매핑을 위한 설정 정보를 입력받고, 사용자 입력에 따라 선박 데이터 매핑을 수행하며, 매핑 결과를 실시간으로 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 매핑 툴의 일 예를 도시한 도면이다. 매핑 툴은 선박 기자재에서 수신되는 선박 데이터의 Key 및 Value 형태를 정의하거나, 표준화된 데이터 형식을 정의하거나, 매핑 수행을 명령하거나, 매핑 규칙을 라이브러리화 할 수 있는 사용자 인터페이스를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6에서, 메뉴창(1)은 매핑 툴 조작을 위한 각종 메뉴를 표시하는 패널이다.
좌측창(2)은 선박 기자재의 센서로부터 수집된 적재 데이터(센서 데이터)를 계층화하여 표시하는 창으로, 사용자의 접근 용이성 및 직관성을 고려하여 설계된다. 매핑 툴은 센서 데이터의 정보를 설정함에 있어서, 일반화 형태로 제공되는 선박 데이터 모델을 구체화할 수 있는 수단을 제공하고, 최근 설정한 선박 데이터 모델을 선택해 적재 가능하게 설계하여 사용자의 편의를 도모하며 선박 데이터 모델로부터 표준 값을 로드하여 적정 값에 대한 가이드를 제시할 수 있다.
우측창(3)은 선박 기재자의 선박 데이터 정보를 표시하는 창으로, 좌측장(2)의 센서 데이터에 대응하는 선박 기자재의 선박 데이터 정보를 목록으로 표시할 수 있다. 매핑 결과 표시창(4)은 매핑된 결과를 실시간으로 출력한다. 매핑 결과는 어댑터(1113)로 전송될 수 있고, 매핑 툴은 매핑 결과가 생성되었음을 알리는 이벤트를 발생시킬 수 있다. 선박 데이터 매핑에 있어서, 매핑 툴은 해당 선박(1000)의 특성에 맞는 매핑 방식을 선택하는 기능 및 매핑 소스에 따른 최적의 GUI를 구성하는 기능 등을 제공할 수 있다.
속성창(5)은 선택된 엘리먼트의 정보를 표시하는 창이며, 파싱 룰 창(6)은 파싱을 위한 설정을 입력하는 창이다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 어댑터(1113) 또는 프록시 파일 에이전트를 통해, 선박 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하고 이를 큐(1112)에 입력할 수 있다. 큐(1112)에 입력된 선박 데이터는 도 4에 도시된 바와 같이 그룹핑될 수 있다. 그룹핑은, 표 2에 나타난 실시예와 같이, 모든 선박 데이터, 센서, 엔진, 서비스, 컴포넌트 선박 기자재 종류별로 이루어질 수 있다.
Figure PCTKR2016005583-appb-T000002
상기한 선박 데이터의 변환을 위하여, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에는 선박 데이터 모델(Vessel Data Model; VDM)이 적용될 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 VDM 로더를 통해 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 적용된 VDM을 로드할 수 있다.
전술한 바와 같이, 선박 데이터 모델은 선박에 대한 모든 데이터를 표준화하고 정의하기 위한 데이터 모델로, 선박 자체로부터 말단 센서에 이르는 모든 장치를 객체화하고 객체 간 관계와 객체의 속성을 정의한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 선박의 구조를 직관적으로 체계화한 문서를 정의하고 이를 선박 데이터에 적용하여, 각 선박 데이터들이 체계적인 분류 체계를 갖고 외부에서 용이하게 접근할 수 있도록 저장하는 규칙을 정의함으로써 선박 데이터 모델을 적용한다. 선박 데이터 모델은 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터와 동일 또는 유사한 의미를 가질 수 있다.
본 발명의 선박 데이터 모델에는, 선박 데이터 모델을 유연하고 확장 가능하게 정의하기 위한 XSD 기반 스키마인 VCL(Vessel Configuration Description Language)이 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 어댑터(1113)가 VCL을 이용하여 선박 데이터를 표준화하도록 함으로써, 선박(1000)에 신규 센서 또는 신규 선박 기자재가 추가되는 경우에도 쉽게 선박 데이터 모델을 확장시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 선박 데이터 모델에는, 실제 각 선박(1000)의 정보를 선박 데이터 모델 기반으로 정의하기 위한 메타데이터인 VDM Configuration XML이 적용될 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 육상 관리 시스템으로부터 VDM Configuration XML의 변경 정보 등을 수신함으로써, VDM Configuration XML을 원격으로 업데이트할 수 있다.
또한, 본 발명의 선박 데이터 모델에는, XML의 Xpath와 유사한 개념으로 선박 데이터 모델 상에서 특정 선박 데이터를 가리키기 위한 경로 지정 규칙인 VDM Path(Vessel Data Model Path) 등이 적용될 수 있다. VDM Path는 VDM Configuration XML에 의해 각각의 선박 센서에 할당될 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 VDM을 기초로 선박 데이터를 송수신함에 있어서 VDM Path에 따라 각 선박 데이터를 식별할 수 있다.
선박 데이터 제공
본 발명의 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 큐(1112)로 입력된 선박 데이터를 다른 장치, 예를 들어 육상 관리 시스템 또는 제3자 서비스 장치에 제공할 수 있다. 다른 장치는 제공받은 선박 데이터를 이용하여 경제 운항 시스템(ENIRAM) 및 부가 서비스(충돌 회피, 엔진 모니터링 등)에 활용할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 CEP 엔진(1114)을 이용하여, 수집된 선박 데이터 중 실시간으로 육상 관리 시스템에 제공되어야 할 선박 데이터를 필터링하고, 필터링된 선박 데이터를 위성 통신을 통하여 육상 관리 시스템으로 즉시 전송할 수 있다. CEP 엔진(1114)에는 실시간으로 선박 데이터를 필터링하기 위한 필터링 규칙(실시간 위성 송신 규칙)이 미리 설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 필터링 규칙이 10초 사이에 발생한 dataset이 group1인 선박 데이터인 경우, 필터링 규칙은 다음의 표 3과 같이 미리 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2016005583-appb-T000003
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)와 육상 관리 시스템간 표준화된 데이터 형식인 JSON 형식으로 선박 데이터를 송수신할 수 있다.
수집된 선박 데이터 중 실시간으로 육상 관리 시스템에 전송되지 않는 선박 데이터는, NoSQL(1122)에 저장되었다가 주기적인 처리 로직(Near Real, Batch)에 따라 육상 관리 시스템에 전송될 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 실시간 데이터 처리를 수행하는 큐(1112)를 이용하여, 수집된 선박 데이터를 OSGI(1120)의 토픽 리스너로 전달할 수 있다. 토픽 리스너는 JSON 형식의 선박 데이터를 룰 엔진(1116)에 저장된 룰에 따라 검증하고 처리할 수 있다. 토픽 리스너는 선박 데이터 중 푸쉬 데이터를 처리하여 Push API 구현체로 API 게이트웨이(1111)에 전달하고, API 게이트웨이(1111)는 Push API 구현체를 제3자 서비스에 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 선박 데이터를 수집한다(110). 수집되는 선박 데이터는 비 표준화된 형식이거나 표준화된 형식일 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 수집된 선박 데이터 중 표준화된 형식이 아닌 선박 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환한다(120). 일 실시예에서, 표준화된 형식은 JSON 형식일 수 있으며 이 경우, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터를 파싱하여 Key/Value를 추출하고, 추출된 Key/Value를 JSON 형식에 매핑하여 표준화된 데이터 형식(VDM Path/Value)으로 변환할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 표준화된 형식의 선박 데이터를 적어도 하나의 외부 장치로 전송할 수 있다(130). 외부 장치는 육상 관리 시스템 및 제3자 서비스 장치 중 어느 하나일 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 기 설정된 필터링 규칙에 따라 선박 데이터를 필터링하고, 필터링된 선박 데이터를 실시간으로 육상 관리 시스템에 전송할 수 있다. 또는, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터 중 제3자 서비스에 의하여 요청된 일부를 기초로 푸쉬 API 구현체를 생성하고, 이를 제3자 서비스 장치로 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치가 동작하는 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1000)은 적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300) 및 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)를 포함하여 구성될 수 있다.
선박 데이터 수집 장치(1300)는 선박 데이터의 수집 목적으로 선박(1000)에 탑재되는 각종 장비로써, 적어도 하나의 센서를 이용하여 수집되는 정보를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송할 수 있는 모든 장비를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)가 수집하는 선박 데이터는 텍스트, 오디오, 이미지 등 다양한 종류를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)는 센서를 이용하여 선박에 관한 정보를 포함하는 원시 데이터(raw data)를 수집한다. 원시 데이터는 선박 데이터 수집 장치(1300)가 센서로부터 취합한 다양한 형태의 데이터를 의미한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)는 수집된 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 직접 변환하고 이를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송하도록 제어하는 에이전트를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100) 제조사의 자체 선박 데이터 수집 장치(Type 1 선박 데이터 수집 장치) 및 제3자(3rd party)의 선박 데이터 수집 장치(Type 2 선박 데이터 수집 장치)로 구분될 수 있다. 이 중, 선박 데이터 변환을 수행하는 에이전트를 구비하는 선박 데이터 수집 장치는 Type 1 선박 데이터 수집 장치일 수 있으며, 따라서 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하는 선박 데이터 수집 장치는 Type 1 선박 데이터 수집 장치일 수 있다. Type 1 선박 데이터 수집 장치는 선박 감시 제어 장치(Advanced control and Intelligent System; ACONIS), 관성 항법장치(Inertial Navigation System; INS), 로딩 컴퓨터(Loading computer) 등을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 선박 데이터를 전송할 수 있다. 적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 선박 데이터 수집을 위한 게이트웨이 역할을 수행함으로써, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)가 별도의 센서를 구비하거나 직접 선박 데이터를 생성해야 할 것을 요구하지 않도록 한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)는 상기한 선박 데이터 수집 동작을 수행하기 위해, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 의해 관리/제어될 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)로부터 수신된 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 저장/관리하고, 인공위성 또는 표준화된 API를 통하여 적어도 하나의 외부 장치(2000)(예를 들어 육상 관리 시스템 또는 제3자 서비스 장치)에 제공할 수 있다.
이하에서는, 상기한 적어도 하나의 선박 데이터 수집 장치(1300)의 보다 구체적인 동작을 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치의 물리적 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 선박 데이터 수집 장치(1300)는 통신부(1301), 센서부(1302) 및 제어부(1303)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(1301)는 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 다양한 실시예에서, 통신부(1301)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)와 선박 데이터를 송수신할 수 있다.
센서부(1302)는 적어도 하나의 센서를 이용하여 선박 관련 정보들을 수집할 수 있다. 센서부(3102)는 예를 들어, 속도/가속도/회전속도 센서, 자이로 센서, 유량 감지 센서, 온도 센서, 압력 센서, 레벨 센서 등을 포함할 수 있다. 센서부(1302)에 의해 수집되는 선박 관련 정보는 원시 데이터로 명명될 수 있다. 센서부(1302)는 수집된 원시 데이터를 제어부(1303)로 전달할 수 있다.
제어부(1303)는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집을 위하여 선박 데이터 수집 장치(1300)의 각 구성 요소들을 제어한다. 제어부(1303)는 센서부(1302)를 통하여 원시 데이터를 수집하고, 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하여 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송하도록 통신부(1301)를 제어할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제어부(1303)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 관리 및 제어에 따라 상기한 선박 데이터 수집 동작을 수행할 수 있다.
제어부(1303)의 보다 구체적인 동작은 후술하는 논리적 구성에 따른 동작을 수행하기 위하여 선박 데이터 수집 장치의 물리적 구성 요소들을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치의 논리적 구성을 나타낸 블록도이다.
정보 추출 프로그램 모듈(1311)은 적어도 하나의 센서를 통하여 수집되는 원시 데이터로부터, 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하기 위해 필요한 정보를 추출한다.
원시 데이터는 선박 데이터 수집 장치(1300)에서 지원하는 임의의 데이터 형식(예를 들어, NMEA 0183)을 가질 수 있다. 또한, 표준화된 데이터 형식은, 예를 들어, Key/Value, XML, JSON(Javascript Object Notation) 형식일 수 있다. 표준화된 데이터 형식이 JSON 형식인 경우, 정보 추출 프로그램 모듈(1311)은 원시 데이터를 파싱하여 Key/Value(KV)를 추출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 정보 추출 프로그램 모듈(1311)은 에이전트(1312) 내에 구비될 수도 있다.
에이전트(1312)는 선박 데이터 수집 장치(1300)에서 수집되는 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하여 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 제공한다. 그에 따라, 에이전트(1312)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 구비되는 선박 데이터 통합 미들웨어와 선박 데이터 연동, 각종 설정 파일의 상호 교환 및 일괄되고 안정적인 선박 데이터 송수신을 가능하게 한다.
다양한 실시예에서, 에이전트(1312)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 의해 원격에서 제어될 수 있다.
에이전트(1312)에는 선박 데이터 모델(Vessel Data Model; VDM)(1313)이 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 선박 데이터 모델(1313)은 선박(1000)에 대한 모든 데이터를 표준화하고 정의하기 위한 데이터 모델로, 선박(1000) 자체로부터 말단 센서에 이르는 모든 장치를 객체화하고 객체 간 관계와 객체의 속성을 정의한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 선박(1000)의 구조를 직관적으로 체계화한 문서를 정의하고 이를 선박 데이터에 적용하여, 각 선박 데이터들이 체계적인 분류 체계를 갖고 외부에서 용이하게 접근할 수 있도록 저장하는 규칙을 정의함으로써 선박 데이터 모델을 적용한다. 선박 데이터 모델은 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터와 동일하거나 이를 포함하는 의미를 가질 수 있다.
본 발명의 선박 데이터 모델에는, 선박 데이터 모델을 유연하고 확장 가능하게 정의하기 위한 XSD 기반 스키마인 VCL(Vessel Configuration Description Language)이 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 에이전트(1312)가 VCL을 이용하여 선박 데이터를 표준화하도록 함으로써, 선박(1000)에 신규 센서 또는 신규 선박 데이터 수집 장치(1300)가 추가되는 경우에도 쉽게 선박 데이터 모델을 확장시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 선박 데이터 모델에는, 실제 각 선박(1000)의 정보를 선박 데이터 모델 기반으로 정의하기 위한 메타데이터인 VDM Configuration XML이 적용될 수 있다. 선박 데이터 수집 장치(1300)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)를 통해 육상 관리 시스템으로부터 VDM Configuration XML의 변경 정보 등을 수신함으로써, VDM Configuration XML을 원격에서 업데이트할 수 있다.
또한, 본 발명의 선박 데이터 모델에는, XML의 Xpath와 유사한 개념으로 선박 데이터 모델 상에서 특정 선박 데이터를 가리키기 위한 경로 지정 규칙인 VDM Path(Vessel Data Model Path) 등이 적용될 수 있다. VDM Path 는 VDM Configuration XML에 의해 각각의 선박 센서에 할당될 수 있다. 에이전트(1312)와 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 VDM을 기초로 선박 데이터를 송수신함에 있어서 VDM Path에 따라 각 선박 데이터를 식별할 수 있다.
매핑 모듈(1314)은 원시 데이터의 형식과 표준화된 데이터 형식 간에 정의된 매핑 관계를 이용하여 원시 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환할 수 있다. 매핑 관계는 임의의 매핑 규칙에 의해 정의될 수 있으며, 매핑 규칙은 매핑 설정 XML(mapping configuration XML)에 의해 설정(정의)될 수 있다. 매핑 규칙은 선박(1000)에 구비되는 선박 데이터 수집 장치(1300)마다 개별적으로 설정될 수 있다. 매핑 설정 XML은 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)를 통해 육상 관리 시스템으로부터 원격에서 업데이트될 수 있다.
매핑 모듈(1314)은 정보 추출 프로그램 모듈(1311)을 통하여 추출된 정보의 유효성을 검사하고, 해당 정보를 이용하여 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 생성한다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 표준화된 데이터 형식은 JSON 형식일 수 있다.
이 경우, 매핑 모듈(1314)은 전술한 표 1에 나타난 실시예와 같이, 원시 데이터를 파싱하여 추출된 Key/Value(KV)를 JSON 형식에 매핑할 수 있다.
API(1315)는 표준화된 데이터 형식으로 변환된 선박 데이터를 다른 장치, 예를 들어 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송하는 인터페이스 역할을 수행한다. 선박 데이터 수집 장치(1300)는 AP(1315)를 통하여 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 선박 데이터 수집 장치(1300)는 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 큐 기반 전송 프로토콜을 통해 큐로 전송하여 수집할 수 있다. 이 경우, 선박 데이터 수집 장치(1300)와 선박 데이터 통합 관리 장치(1100) 간 메시지 교환 프로토콜은 AMQP(Advanced Message Queing Protocol)일 수 있으며, API(1315)는 큐 클라이언트로써 동작할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 수집 장치(1300)는 적어도 하나의 센서를 이용하여 원시 데이터를 수집한다(210). 원시 데이터는 선박(1000)에 관한 정보를 포함하는 데이터로, 적어도 하나의 센서를 통해 수집될 수 있다.
선박 데이터 수집 장치(1300)는 수집된 원시 데이터를 표준화된 형식의 선박 데이터로 변환한다(220). 일 실시예에서, 표준화된 형식은 JSON 형식일 수 있으며 이 경우, 선박 데이터 수집 장치(1300)는 선박 데이터를 파싱하여 Key/Value를 추출하고, 추출된 Key/Value를 JSON 형식(VDM Path/Value)에 매핑할 수 있다.
선박 데이터 수집 장치(1300)는 표준화된 형식의 선박 데이터를 적어도 하나의 다른 장치로 전송할 수 있다(230). 이때, 선박 데이터 수집 장치(1300)는 변환된 선박 데이터를 큐 기반 전송 프로토콜을 이용하여 전송할 수 있다. 다른 장치는 선박 데이터 통합 관리 장치일 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 API 게이트웨이의 동작을 보다 구체적으로 나타낸 도면이다. API 게이트웨이는 API에 대한 규격 문서 생성, 관리(노출 여부 등), 인증, 권한 제어 등의 동작을 수행한다. 이를 위하여, API 게이트웨이는 WSO2의 API 매니저(API Manager)를 이용하여 API 배포와 API 개발자 커뮤니티 관리, API 트래픽 라우팅, API 인증 및 권한 제어 등을 지원할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, API 개발자가 Swagger 기반의 API 규격을 정의하여 API를 작성하면, 해당 API 규격 문서는 API 게이트웨이를 통해 HTML 형태의 문서로 자동 전달(Export)되고, API 게이트웨이는 전달된 API 규격 문서를 관리할 수 있다.
또한, API 개발자는 JAX-RS(Java API for RESTful Web Service) 서블릿을 기반으로 생성된 API 구현체를 API 게이트웨이로 전달할 수 있다. API 게이트웨이는 전달된 API 구현체와 이를 노출(Publish)시키는 Open API를 분리하여 관리할 수 있으며, REST 기반으로 제공되는 Open API에 대한 기본적인 인증 및 권한 제어를 수행할 수 있다. Open API에 대한 인증은 Oauth를 기반으로 이루어질 수 있으며, 인증 정보는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 구비되는 RDBMS(Relational Data Base Management System)를 통해 RDB(Relational Data Base)에 저장될 수 있다. 또한, API 게이트웨이는 API Gateway UI를 제공하여 API 관리자가 Open API의 권한을 제어하도록 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, API 게이트웨이는 외부 장치(2000)로 선박 데이터를 송신(Push)하거나 선박 데이터 통합 관리 장치(1100) 내 선박 데이터를 외부 장치(2000)가 조회(Query)할 수 있도록 하기 위한 Open API를 제공할 수 있다.
구체적으로, Open API는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 선박 데이터를 수신하기 위한 API, 제3자 서비스에서 선박 데이터를 조회할 수 있도록 하기 위한 API, 제3자 서비스로 실시간 선박 데이터를 전송하기 위한 API, 육상 관리 시스템으로 선박 데이터를 전송하기 위한 API 및 육상 관리 시스템으로부터 데이터를 수신하기 위한 API 등을 포함할 수 있다.
선박 데이터를 수신하기 위한 API는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 전송되는 선박 데이터를 수신하는 기능을 수행하며, 선박 데이터를 일괄적으로 수신하도록 구현될 수 있다. 일 예에서, 선박 데이터를 수신하기 위한 API는 "PUT/선박 식별 정보/선박 기자재 식별 정보" 또는 "PUT/선박 기자재 식별 정보(선박 식별 정보는 구성 정보로 처리하여 반영)" 등과 같이 구현될 수 있다. 여기서, 선박 식별 정보는 국제해사기구에 등록된 선박(1000)의 식별 정보로 예를 들어 IMO Number(7자리)일 수 있다.
제3자 서비스를 위한 선박데이터 조회 API는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 구비되는 OSGI(Open Service Gateway Interface)에 JAX-RS API Impl로 구현될 수 있으며, "GET/선박 식별 정보/EquipmentGroup/Equipment/Component/Subcomponent/Sensor" 또는 "/EquipmentGroup/Equipment/Component/Subcomponent(선박 식별 정보는 구성 정보로 처리하여 반영)" 등과 같이 구현될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제3자 서비스를 위한 선박 데이터 조회 API는 선박 데이터를 센서, 엔진, 서비스, 컴포넌트, 선박 기자재 종류별로 조회/전송할 수 있도록 구현될 수 있다. 센서별 선박 데이터 조회 API는 "GET /…/Subcomponent/Sensor; GET http://IP:Port/1234567/machinery/engine/RPM"과 같이 구현될 수 있으며, 컴포넌트별 선박 데이터 조회 API는 "GET /…/Subcomponent/*; GET http://IP:Port/1234567/machinery/engine/*"와 같이 구현될 수 있다. 또한, 서비스별 선박 데이터 조회 API는, "GET /…/경제운항/*; GET http://IP:Port/1234567/EconomicNavigation/current"와 같이 구현될 수 있다.
API는 선박데이터 전송 및 데이터 수신을 위한 API가 한 쌍의 형태로 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 상술한 API 게이트웨이를 통해 선박 데이터를 다른 장치, 예를 들어 육상 관리 시스템 또는 제3자 서비스 장치에 제공할 수 있다. 다른 장치는 제공받은 선박 데이터를 이용하여 경제 운항 시스템(ENIRAM) 및 부가 서비스(충돌 회피, 엔진 모니터링 등)에 활용할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에 구비되는 CEP 엔진을 이용하여, 수집된 선박 데이터 중 실시간으로 육상 관리 시스템에 제공되어야 할 선박 데이터를 필터링하고, 필터링된 선박 데이터를 위성 통신을 통하여 육상 관리 시스템으로 즉시 전송할 수 있다. CEP 엔진에는 실시간으로 선박 데이터를 필터링하기 위한 필터링 규칙(실시간 위성 송신 규칙)이 미리 설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 필터링 규칙이 10초 사이에 발생한 dataset이 group1인 선박 데이터인 경우, 필터링 규칙은 전술한 표 3과 같이 미리 설정될 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)와 육상 관리 시스템간 표준화된 데이터 형식인 JSON 형식으로 선박 데이터를 송수신할 수 있다.
수집된 선박 데이터 중 실시간으로 육상 관리 시스템에 전송되지 않는 선박 데이터는, NoSQL에 저장되었다가 주기적인 처리 로직(Near Real, Batch)에 따라 육상 관리 시스템에 전송될 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 실시간 데이터 처리를 수행하는 큐를 이용하여, 수집된 선박 데이터를 OSGI의 토픽 리스너로 전달할 수 있다. 토픽 리스너는 JSON 형식의 선박 데이터를 룰 엔진에 저장된 룰에 따라 검증하고 처리할 수 있다. 토픽 리스너는 선박 데이터 중 푸쉬 데이터를 처리하여 Push API 구현체로 API 게이트웨이에 전달하고, API 게이트웨이는 Push API 구현체를 제3자 서비스에 전송할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 제공 방법을 나타낸 순서도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 제3자 서비스에 대한 적어도 하나의 API를 저장한다(310). 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 API 게이트웨이를 통하여 선박 데이터 송수신을 위한 적어도 하나의 API를 획득하고, 이를 관리할 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 API 게이트웨이를 통하여 API 규격 문서를 생성하거나, API 구현체를 생성하고, 이들에 대한 인증 및 권한 제어 등을 수행할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재(1200a, 1200b, 1200c)로부터 선박 데이터를 수신한다(320).
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 수신된 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환한다(330). 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 실시간 데이터 분석을 통하여 육상 관리 시스템으로 변환된 선박 데이터를 전송하거나, API Push 구현체로 제3자 서비스에게 기 요청된 선박 데이터를 제공할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 제3자 서비스로부터 선박 데이터의 적어도 일부에 대한 조회 요청이 수신되면(340), API 게이트웨이를 제어하여, 제3자 서비스에 대응하는 API의 JAX-RS(Java API for RESTful Web Service) API 구현체를 통해 조회 요청에 대응하는 선박데이터를 제3자 서비스에 제공할 수 있다(350).
본 발명의 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터 통합 플랫폼을 구비한 중앙 관리 장치 또는 적어도 하나의 선박 기자재 등일 수 있다.
선박 데이터 통합 플랫폼을 구비한 중앙 관리 장치는, 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집하고, 이를 통합/관리하여 외부 장치에 제공하는 역할을 수행하는 모든 장치를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 선박 기자재는 선박 데이터의 수집 목적으로 선박에 탑재되는 각종 장비로써, 적어도 하나의 센서를 이용하여 수집되는 정보를 중앙 관리 장치로 전송할 수 있는 모든 장비를 포함할 수 있다. 선박 데이터는 텍스트, 오디오, 이미지 등 다양한 종류를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 선박 기자재는 센서를 이용하여 원시 데이터를 수집하고 이를 중앙 관리 장치로 전송한다. 원시 데이터(raw data)는 선박 기자재가 센서로부터 취합한 다양한 형태의 데이터를 의미한다. 일반적으로, 선박 기자재는 선박 데이터 통합 관리 장치 제조사의 자체 선박 기자재(Type 1 선박 기자재) 및 제3자(3rd party)의 선박 기자재(Type 2 선박 기자재)로 구분될 수 있다.
중앙 관리 장치는 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집할 수 있다. 중앙 관리 장치는 적어도 하나의 선박 기자재를 선박 데이터 수집을 위한 게이트웨이로 사용함으로써, 별도의 센서를 구비하거나 직접 원시 데이터를 생성하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 상기한 동작에 있어서 선박 데이터 모델(Vessel Data Model; VDM)을 이용한다. 선박 데이터 모델은, 도 14에 도시된 바와 같이, 선박에 대한 모든 데이터를 표준화하고 정의하기 위한 데이터 모델로, 선박 자체로부터 말단 센서에 이르는 모든 장치를 객체화하고 객체 간 관계와 객체의 속성을 정의한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는, 선박의 구조를 직관적으로 체계화한 문서로써 미리 정의된 선박 데이터 모델 구성 파일(Vessel Data Model Configuration File)을 상호 공유하여 선박 데이터에 적용하는 방식으로, 선박 데이터 모델을 이용한다.
선박 데이터 모델 구성 파일은 실제 각 선박의 정보를 선박 데이터 모델 기반으로 정의하기 위한 메타데이터를 포함하며, 선박 데이터 모델 구성 기술 언어(Vessel Data Model Configuration Description Language; VCL)로 작성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 선박 데이터 모델 구성 기술 언어는 XML(Extensible Markup Language)일 수 있으며, 이 경우, 선박 데이터 모델 구성 파일은 VDM Configuration XML로 명명될 수 있다.
도 15를 참조하면, 선박 데이터 모델 구성 파일은 크게 선박(Vessel) 파트, 시스템(System) 파트 및 데이터 타입(Data Type) 파트를 포함하여 구성될 수 있으며, 각각의 파트는 도 16에 도시된 바와 같이, 복수의 노드를 포함하는 트리 구조로 연결될 수 있다. 선박 파트는 선박 내의 선박 기자재(물리적인 장비)의 배치 구조를 기술하는 부분으로, 도 16에 도시된 바와 같이 선박 기자재를 체계적으로 분류하여 계층적으로 정의할 수 있다. 시스템 파트는 선박 내의 선박 기자재에서 생성된 선박 데이터를 수집하는 시스템을 정의하는 부분으로, 도 16에 도시된 바와 같이 데이터 타입 파트를 포함하여 구성될 수 있다. 데이터 타입 파트는 수집되는 선박 데이터의 구조, 속성을 기술하는 부분이다. 도 16을 참조하면, 선박 파트의 각 노드들은 시스템 파트의 특정 데이터 타입 노드와 연결될 수 있으며, 데이터 노드는 데이터 타입에 의해 정의되고 재귀적으로 구조화될 수 있다.
다양한 실시예에서, 육상 관리 시스템 등은 선박 데이터 모델 설정 파일에 관한 정보를 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)로 전달됨으로써, 원격에서 선박 데이터 모델 구성 파일을 업데이트할 수 있다. 복수의 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)들은 업데이트 된 선박 데이터 모델 설정 파일을 상호 공유함으로써, 공통의 선박 데이터 모델에 기반한 데이터 통합이 가능하도록 한다.
선박 데이터 모델을 적용하기 위해서는, 선박 데이터 모델이 적용되지 않은 형식(비표준 형식)의 선박 데이터, 즉 비표준화된 선박 데이터(원시 데이터와 동일하거나 다를 수 있다.)를, 선박 데이터 모델이 적용된 형식(표준 형식)의 선박 데이터, 즉 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터로 변환하여야 한다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 상기한 선박 데이터 모델을 이용하여 비표준화된 선박 데이터를 표준화된 데이터 형식으로 변환하여 저장/관리할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 모델은, 비표준화 형식과 표준 형식 간 매핑 관계를 정의한다. 매핑 관계는 매핑 설정 파일(Mapping Configuration File)에 의하여 정의될 수 있으며, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 사용자에게 매핑 툴을 제공하는 매핑 프로그램으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터의 변환(매핑)을 위해 비표준화 형식의 선박 데이터로부터 key 및 value를 추출한다. 이후에, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터 모델 설정 파일에서 VDM Path 및 Data Attribute를 추출할 수 있다.
VDM Path는 선박 데이터의 식별 정보로 명명될 수 있으며, 선박 데이터 모델 상에서 특정 선박 데이터를 가리키기 위한 경로 지정 규칙을 의미한다. VDM Path는 선박 데이터 모델 설정 파일에 의해 각각의 선박 기자재에 할당될 수 있다. 따라서, 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 선박 데이터 모델을 기초로 선박 데이터를 송수신함에 있어서 VDM Path에 따라 각 선박 데이터를 식별할 수 있다.
VDM Path는 선박 데이터 수집을 위한 값과 선박 데이터 제공을 위한 값으로 구분하여 정의될 수 있다. 선박 데이터 수집을 위한 VDM Path는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100) 간에 선박 데이터를 식별하기 위한 것으로, 시스템 파트와 데이터 타입 파트의 계층을 반영할 수 있다. 선박 데이터 제공을 위한 VDM Path는 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)와 외부 장치(예를 들어, 육상 관리 시스템, 제3자 서비스 등) 간에 선박 데이터를 식별하기 위한 것으로, 선박 파트의 계층을 반영할 수 있다. 선박 데이터 제공을 위한 VDM Path의 계층 수준에 따라 데이터의 범위가 계층적으로 변화하며, 특정 제3자 서비스에 맞춤으로 제공하기 위하여 필요한 VDM Path가 집합으로 관리될 수 있다. 육상 관리 시스템으로 선박 데이터를 제공하는 경우에는, VDM Path에 선박 IMO가 포함될 수 있다.
Data Attribute는 선박 데이터의 속성 정보로 명명될 수 있으며, 선박 데이터의 value가 가져야 하는 속성들을 정의한다. 비표준화 선박 데이터로부터 추출된 value는 해당 선박 기자재에 대응하는 Data Attribute에서 정의된 속성에 따라 유효성이 검증된다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 매핑 관계에 따라, 추출된 key를 VDM Path로 매핑하고, 유효성이 검증된 value를 표준화된 데이터 형식에 매핑할 수 있다. 일 실시예에서, 비표준 형식의 선박 데이터는 NMEA(National Marine Electronics Association) 형식일 수 있다. 일 실시예에서, 표준화된 데이터 형식은 JSON(JavaScript Object Notation) 형식일 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 인공위성 또는 표준화된 API(Application Programming Interface)를 통하여, 변환된 선박 데이터를 적어도 하나의 외부 장치(예를 들어 육상 관리 시스템 또는 선내 외 제3자 서비스 장치)에 제공할 수 있다. 외부 장치로써 제3자 서비스 장치는 선박 데이터를 활용하는 제3자 소프트웨어(선내 서비스 소프트웨어)를 구비하는 임의의 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 외부 장치와 선박 데이터를 포함한 데이터를 송수신하거나 선박 데이터 통합 관리 장치(1100) 내 선박 데이터를 외부 장치가 조회할 수 있도록 하기 위한 API를 제공하고 관리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 상술한 선박 데이터 모델을 이용하여 선박 데이터를 수집하거나, 비표준 형식의 선박 데이터를 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터로 변환하거나, 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 외부 장치로 제공할 수 있다. 이 경우 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)의 구체적인 동작은 상술한 선박 데이터 모델에 기반하며, 도 17을 참조로 후술하는 바와 같다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 모델을 적용한 선박 데이터 통합 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집한다(410). 수집된 선박 데이터는 비표준 형식의 데이터로 원시 데이터를 포함할 수 있다. 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 수집된 선박 데이터 VDM Path 및 Data Attribute를 추출한다(420). 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)에서 추출된 Data Attribute는 key 및 value를 포함할 수 있다.
선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 VDM Path를 기초로 수집된 선박 데이터를 식별하고, 식별된 결과에 따라 선박 데이터 모델 구성 파일을 이용하여 추출된 Data Attribute의 유효성을 확인한다(430).
이후에 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 Data Attribute를 표준화된 데이터 형식에 매핑하여 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 생성한다(440).
또한 선박 데이터 통합 관리 장치(1100)는 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 외부 장치에 제공할 수 있다(450).
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
실시예들에 따르면, 다양한 선박 IT 기자재로부터 수집되는 선박 데이터를 표준화하여 통합적으로 관리하고, 육상 관리 시스템 또는 선내/외의 제3자 서비스(3rd party service)로 제공할 수 있게 된다.
또한, 선박 데이터에 관한 표준화된 플랫폼을 제공하고 선주 및 선사가 편리하게 선박 데이터를 이용할 수 있게 된다.
또한, 선박 데이터를 실시간으로 육상 관리 시스템에 제공하거나, 제3자 서비스(3rd party service)에 푸쉬 데이터로 제공될 수 있게 된다.
또한, 다양한 선박 데이터를 취합하고 제3자 서비스(3rd party service)에 전달할 수 있는 표준을 제공할 수 있게 된다.
또한, 선박에 신규 센서 또는 신규 선박 기자재가 추가되는 경우에 선박 기자재 레벨만을 변경함으로써 손쉽게 선박 데이터 모델을 확장시킬 수 있게 된다.
또한, 다양한 선박 데이터 수집 장치가 수집하는 선박 데이터를 표준화하여 출력하도록 함으로써, 선박 데이터가 통합적으로 관리되고, 육상 관리 시스템 또는 선내외 제3자 서비스(3rd party service)에 제공될 수 있게 된다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집하는 단계;
    상기 수집된 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환하는 단계; 및
    상기 변환된 선박 데이터를 외부 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 특정 데이터 형식은,
    JSON(Javascript Object Notation) 형식인 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 특정 데이터 형식으로 변환하는 단계는,
    상기 수집된 선박 데이터를 파싱하여 Key 및 Value를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 매핑하는 단계는,
    매핑 툴을 통하여 상기 매핑을 위한 설정 정보를 입력받는 단계;
    상기 설정 정보에 기초하여 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 단계; 및
    상기 매핑 결과를 상기 매핑 툴을 통해 실시간으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수집된 선박 데이터는,
    NMEA(National Marine Electronics Association) 형식인 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  6. 외부 장치들과 데이터를 송수신하는 통신부; 및
    적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집하고, 상기 수집된 선박 데이터를 특정 데이터 형식으로 변환하고, 상기 변환된 선박 데이터를 외부 장치로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 특정 데이터 형식은,
    JSON(Javascript Object Notation) 형식인 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수집된 선박 데이터를 파싱하여 Key 및 Value를 추출하고, 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하는 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    매핑 툴을 통하여 상기 매핑을 위한 설정 정보를 입력받고, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 추출된 Key 및 Value를 상기 JSON 형식에 매핑하고, 상기 매핑 결과를 상기 매핑 툴을 통해 실시간으로 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 수집된 선박 데이터는,
    NMEA(National Marine Electronics Association) 형식인 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 장치.
  11. 적어도 하나의 선박 기자재로부터 선박 데이터를 수집하는 단계;
    기 정의된 선박 데이터 모델을 적용하여 상기 수집된 선박 데이터로부터 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 외부 장치에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 선박 데이터 모델은,
    선박 데이터 모델 설정 파일에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 선박 데이터 모델 설정 파일은,
    XML로 작성되는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 선박 데이터 모델 설정 파일은,
    상기 적어도 하나의 선박 기자재의 구조를 기술하는 선박 파트, 상기 적어도 하나의 선박 기자재로부터 상기 선박 데이터를 수집하는 시스템을 정의하는 시스템 파트 및 상기 선박 데이터의 구조 및 속성을 기술하는 데이터 형식 파트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 표준화된 데이터 형식의 선박 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 선박 데이터 모델 설정 파일로부터 상기 수집된 선박 데이터에 대응하는 식별 정보 및 속성 정보를 추출하는 단계;
    상기 속성 정보를 이용하여 상기 수집된 선박 데이터의 유효성을 검증하는 단계; 및
    상기 식별 정보를 이용하여 상기 수집된 선박 데이터를 상기 표준화된 데이터 형식에 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 데이터 통합 관리 방법.
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