스트림-리즈닝을 위한 실시간 사물인터넷 빅-데이터 처리^☆ = Real-Time IoT Big-data Processing for Stream Reasoning

국문 초록 (Abstract)

스마트-시티는 스마트-시티의 사물인터넷(Internet of Things: IoT) 디바이스를 비롯한 수많은 인프라를 지능적으로 관리하고, 다양한 스마트 어플리케이션을 도시민에게 제공한다. 스마트-시티에서는 스마트-시티 어플리케이션에서 필요한 다양한 정보를 제공하기 위하여 수많은 사물인터넷 기기들로부터 끊임없이 발생하는 대규모의 스트림 빅-데이터를 지능적으로 처리하는 기능이 필요하다. 하지만, 스마트-시티에서 대규모의 스트림 빅-데이터를 처리하는 것에는 실시간 처리와 관련된 제약들이 존재한다. 본 스마트-시티-사업단에서는 선행 연구에서 스마트-시티미들웨어와 이를 이용한 스트림-리즈닝 방법론 및 시스템을 개발하였다. 스마트-시티에서 스마트서비스를 제공하기 위하여, 스마트-시티-사업단에서는 스트림-리즈닝을 사용하는 방법론을 사용한다. 이 스트림-리즈닝은 대용량 데이터의 실시간 처리를 필요로 한다. 따라서, 후속연구로서 스마트-시티미들웨어의 클라우드-컴퓨팅 플랫폼을 이용하여 스트림-리즈닝을 위한 실시간 분산병렬처리 클라우드-컴퓨팅 방법론과 시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 스마트-시티에서 발생하는 사물인터넷빅-데이터를 스트림-리즈닝에 사용하기 위하여 이 후속연구에서 개발된 클라우드 기반 실시간 분산병렬처리 연구결과를 소개한다. 스마트-시티의 각종 센서들로부터 전송되어지는 사물인터넷 빅-데이터를 사용하여 스트림-리즈닝하는 데 필요한 클라우드-컴퓨팅 기반의 실시간 분산처리 방법론과 시스템을 소개하고 있으며, 이 방법론을 선행연구에서 개발한 스마트-시티 미들웨어에 구현하여 실시간 분산처리 성능을 평가한 것을 소개한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Smart Cities intelligently manage numerous infrastructures, including Smart-City IoT devices, and provide a variety of smart-city applications to citizen. In order to provide various information needed for smart-city applications, Smart Cities require a function to intelligently process large-scale streamed big data that are constantly generated from a large number of IoT devices. To provide smart services in Smart-City, the Smart-City Consortium uses stream reasoning. Our stream reasoning requires real-time processing of big data. However, there are limitations associated with real-time processing of large-scale streamed big data in Smart Cities. In this paper, we introduce one of our researches on cloud computing based real-time distributed-parallel-processing to be used in stream-reasoning of IoT big data in Smart Cities. The Smart-City Consortium introduced its previously developed smart-city middleware. In the research for this paper, we made cloud computing based real-time distributed-parallel-processing available in the cloud computing platform of the smart-city middleware developed in the previous research, so that we can perform real-time distributed-parallel-processing with them. This paper introduces a real-time distributed-parallel-processing method and system for stream reasoning with IoT big data transmitted from various sensors of Smart Cities and evaluate the performance of real-time distributed-parallel-processing of the system where the method is implemented.

참고문헌 (Reference)

1 B. Sotomayor, "Virtual Infrastructure Management in Private and Hybrid Clouds" 13 (13): 14-22, 2009

2 "Storm Distributed RPC"

3 Y. W. Lee, "Smart-city" European Union Parliament Seminar

4 A. I. Maarala, "Semantic Reasoning for Context-aware Internet of Things Applications" 3 (3): 1-13, 2016

5 Evren Sirin, "Pellet: A practical OWL-DL reasoner" 5 (5): 51-53, 2007

6 "OpenNebula Homepage"

7 X. Chen, "Large-Scale Real-Time Semantic Processing Framework for Internet of Things" 11 (11): 1-11, 2015

8 J. Kreps, "Kafka: a Distributed Messaging System for Log Processing" 2011

9 E. D. Valle, "It’s a Streaming World! Reasoning upon Rapidly Changing Information" 24 : 83-89, 2009

10 J. Hoeksema, "High-performance Distributed Stream Reasoning using S4" 1-12, 2011

11 "Apache Storm"

12 "Apache Spark"

13 "Apache Samza"

14 "Apache S4"

15 "Apache Jena"

16 H. S. Jung, "An Intelligent Ubiquitous Middleware for U-City: SmartUM" 25 : 375-388, 2009