도로포장 품질관리에 적합한 NoSQL 기반의 IoT 빅데이터 고속 수집 및 분석 시스템

Abstract

토목 및 건설 현장관리는 사전 설계된 계획에 따라 진행하는 것이 일반적이다. 그러나 현실적으로 잦은 공기지연, 허위 문서처리, 부실공사 등의 문제가 존재하며 이를 모니터링하고, 실시간으로 파악하기에는 ICT 인프라가 부족한 것이 현실이다. 주로 종이로된 문서와 인력간의 소통(전화, 무전, 메신저)로 관리를 하고 있어 관리자 역량에 의존적이며, 비효율적인 인력 및 공정관리가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 도로포장 건설현장에 IoT 위치기반 스마트 플랫폼을 적용하기 위해 빅데이터/클라우드 기반의 고속화된 데이터 수집 및 분석 시스템을 제안하였다. IoT기반 시스템에서 사용하는 RDBMS 기반의 인프라를 분산/병렬 처리기반의 빅데이터 플랫폼으로 설계하여 고속화된 데이터 수집 및 분석이 가능하게 한다. NoSQL기반 데이터 베이스를 적용하여 실시간 고속 수집과 분석이 가능하도록 구조를 설계하고, 도로포장 건설 환경에 맞는 데이터 분석 기술을 적용하여 실시간 모니터링이 가능한 빅데이터 시스템을 연구하였다. 제안하는 시스템은 기존의 GIS기반 건설관리시스템의 속도문제를 개선하여 실시간으로 분석결과를 도출할 수 있도록 수집과 분석 속도 성능을 개선하였다. 실험결과 NoSQL 기반 시스템의 데이터 수집 처리 속도가 0.405ms로 기존 시스템의 21.146ms에 비해 상당히 높은 성능을 나타내었다. 제안하는 시스템은 실시간 도로포장 품질관리 모니터링에 적합한 시스템임을 증명할 수 있었다.