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빅데이터 분석 사례: 소비자 에너지 관리

Pecan Street는 데이터 중심 분석을 사용하여 소비자의 능력을 향상시킵니다.

Bert Haskell, Pecan Street Inc. 기술 이사

 

Pecan Street Inc.는 스마트 그리드 기술을 테스트 또는 시험하고 사용화하는 대학과 기업, 공공사업자의 비영리 컨소시엄입니다. “스마트 그리드”는 소비자를 더욱 에너지 효율적으로 만들어 줄 수 있는 고급 계량 시스템, 가정 에너지 관리 시스템(HEMS), 센서, 태양광 발전(PV) 시스템, 스마트 기기, 전기 자동차 및 인터넷 서비스로 전기 그리드 시스템을 현대화하는 유틸리티 산업의 노력을 정의하는 데 사용되는 용어입니다. 지금까지 Pecan Street는 미국 텍사스주 오스틴의 뮐러 지역에 있는 200가구 이상의 센서 시스템에서 거의 2년 동안의 에너지 소비 데이터를 수집했습니다.

Pecan Street의 주 목표중 하나는 소비자 에너지 관리 분야에서 새로운 제품, 서비스 및 경제적 기회를 운용하는 것입니다. 우리의 연구는 사람들에게 자신의 에너지 소비를 관리하고 절약할 수 있는 정보 및 도구를 제공할 뿐만 아니라 사람들의 집을 더 편안하게 생활하도록 만들 수 있는 가능성을 가지고 있습니다. 또한 유틸리티 회사는 이 데이터를 사용하여 관련 인프라 현대화 과정에서 그리드 및 투자를 향상된 방법으로 관리할 수 있습니다.

Pecan Street 연구의 중심에는 여러 소스에서 데이터를 캡처하고 분석 및 시각화를 위해 데이터를 저장하는 디바이스-투-클라우드 아키텍처가 있습니다. 우리는 6초마다 6개에서 8개의 회로를 통해 전력 흐름의 양을 측정하는 시스템에서 전기 데이터를 수집합니다. 무선 게이트웨이를 사용하여 유틸리티 계량기에서 가스 및 수도 데이터도 수집합니다. 또한 이 지역의 오래된 관제탑에 있는 무선 수집기가 높은 신뢰성을 가진 유틸리티 네트워크를 통해 Landis+Gyr* 고급 스마트 계량기에서 텍사스 대학교 수퍼컴퓨팅 시설 및 우리의 데이터베이스로 데이터를 전송합니다.

우리는 소비자의 가정에서 환경적 제어 도구의 변경 또는 에너지 정보를 표시하는 방법의 조정과 같은 소비자의 조치를 기록합니다. 또한 고급 온도 조절 장치, 가정 자동화 시스템, 가정 보안 시스템, 동작 탐지기와 함께 태양 전지판 및 전기 자동차 충전소와 같은 새로운 에너지 기술에서 데이터를 수집할 계획입니다.

우리가 수집한 데이터를 소비자가 활용하는 방법을 이해하는 것은 중요합니다. 따라서 연구의 일부로서 참여자 중 일정 인원이 웹 기반 포털 및 스마트폰 앱을 통해 자신의 데이터를 액세스하게 됩니다.

2년 동안 우리는 80기가바이트가 넘는 방대한 양의 정리된 데이터를 수집했으며, 프로그램 진행 동안 1테라바이트 수준의 데이터로 증가될 것으로 예상합니다. 1테라바이트가 많은 양의 데이터로 보이지 않을 수도 있지만 개별 데이터 지점으로는 실제로 어마어마한 양입니다. 각 데이터 지점은 고유한 이벤트를 나타내므로 이 데이터의 처리는 아주 복잡합니다. 빅데이터 관리의 어려운 점은 서로 다른 소스에서 끊임없이 들어오는 비정형 데이터를 통합하고, 그 내용이 분석되는 텍사스 대학교로 다시 보내는 일입니다.

우리는 많은 양의 데이터를 저장하고 분석하는 최상의 방법을 찾기위해 노력하고 있으며, 이번에 3번째로 데이터베이스 구조 조정을 하고 있습니다. 한달 간 운영한 후, MySQL*을 이용한 방법이 지난 24시간동안 사용된 냉장고량 총합을 본다던가 피크시간을 뽑아낸다던가 하는 요구에 부합할 수 없다는 것을 깨달았습니다. 그 이후로 다른 데이터베이스 구조로 이동했고, 지금은 EMC Greenplum* 빅데이터 솔루션을 이용중입니다. Greenplum은 복잡하지 않고, 독점 하드웨어의 제한사항 없이 대량 병렬 처리(MPP) 구조를 가진 통합 빅데이터를 분석할 수 있게 하고, 정형 및 비정형 데이터를 분석하는 모듈형 솔루션인 하둡*으로 보내줍니다.

최적화된 빅데이터 분석 접근법을 찾는 것 외의 또다른 숙제는 수집 데이터의 통합이었습니다. 데이터 시스템에서 작동하지 않는 채널이나 주거지의 통신망 연결 중단은 정확성이 떨어져서 사용하기 어려운 정보를 받는 원인입니다. 이런 문제를 해결하기 위해 우리는 알려진 신 뢰 데이터의 검증된 데이터 세트를 만들었습니다. 우리는 이러한 데이터에 최고 품질이라는 태그를 달고 연구원에게 이러한 데이터를 사용하도록 지시합니다.

Pecan Street 컨소시엄을 구성하는 조직(인텔 포함)은 스마트 그리드 프로젝트를 신상품 개념의 개발 플랫폼(혁신적인 신상품을 내놓는 사람들의 시험대)으로 사용하는 중입니다. 빅데이터 분석을 사용하여 우리는 사람들이 에너지를 소비하는 방법 및 관리하려는 방법을 더 잘 이해할 수 있습니다. 또한 에너지 그리드 현대화에서 최고의 투자 방법을 찾도록 도와주는 통찰력을 유틸리티 회사에 제공할 수 있습니다.

 

인텔과 함께 일하는 Pecan Street Inc. 비디오 보기 >

 

Bert Haskell

 Bert Haskell

 

“Pecan Street 연구의 중심에는 여러 소스에서 데이터를 수집하고, 이를 분석 또는 시각화 하기 위해 데이터를 저장하는 디바이스 투 클라우드 구조가 있습니다.”