Smart Factory Agent - Sensor Data Collector

🌟 소개

라즈베리파이 4B 3대에 아두이노 및 센서를 부착하여 준비된 모습

Factory Agent는 사용자가 정의한 센서로부터 주기적으로 데이터를 수집하여 원격 서버로 전송하는 Java 기반의 커맨드 라인 애플리케이션입니다. 사용자는 에이전트를 통해 서버에 로그인/회원가입하고, 모니터링할 센서(시스템 명령어 기반)를 동적으로 추가, 수정, 삭제할 수 있습니다.

📹 작동 영상

센서값 서버 전송 기능

1.mp4

회원가입 및 로그인 후,물 감지센서의 값을 읽는 파이썬 코드를 에이전트 프로그램에 등록하여 코드를 주입한다.

실시간 감시를 실행하고 종이컵에 물을 따르자, 실시간으로 서버에 센서값이 전달되고, 어플리케이션은 서버에 저장된 최신값을 조회하여 보여준다.

🏅 주요 성과

AIoT 스마트 팩토리 시스템 연구를 위한 테스트베드 구축	2022 한국정보기술학회 대학생 논문 경진대회 동상 수상

✨ 주요 기능

• 사용자 인증:
  • 서버를 통한 로그인 및 회원가입 기능 제공.
• 동적 센서 관리 (CLI 기반):
  • 센서 추가: 새로운 센서의 이름과 값 수집을 위한 시스템 명령어를 정의하여 서버에 등록합니다.
  • 센서 수정: 기존 센서의 이름 또는 명령어 변경이 가능합니다.
  • 센서 삭제: 특정 센서를 모니터링 목록에서 제거합니다.
• 주기적 데이터 수집:
  • 에이전트 실행 시, 등록된 모든 센서의 명령어를 실행하여 현재 값을 수집합니다.
• 데이터 서버 전송:
  • 수집된 센서 값들을 주기적으로(기본 10초 간격) 지정된 서버로 전송합니다.
• 커맨드 라인 인터페이스:
  • 사용자는 간단한 콘솔 메뉴를 통해 에이전트 실행 및 환경 설정을 제어할 수 있습니다.

⚙️ 기술 스택

• 언어: Java
• 네트워킹: Retrofit2 (백엔드 API 통신), Gson (JSON 직렬화/역직렬화)
• 유틸리티: Lombok (보일러플레이트 코드 감소)
• 실행 환경: Java Runtime Environment (JRE)

🚀 작동 방식

1. 인증:
   • 애플리케이션 시작 시, 사용자는 ID와 PW를 입력하여 서버에 로그인하거나 새 계정을 등록합니다. (/login, /sign_up 엔드포인트 사용)
2. 센서 설정 (setting_agent):
   • 사용자는 CLI를 통해 모니터링할 센서를 관리할 수 있습니다.
   • 각 센서는 이름과 실제 데이터 수집을 위한 시스템 명령어로 정의됩니다.
   • 센서 정보는 서버와 동기화됩니다. (GET /sensors/{ID}, POST /sensors, PATCH /sensors, DELETE /sensors/{index} 엔드포인트 사용)
3. 데이터 수집 및 전송 (Factory_Agent.execute):
   • 에이전트가 "실행" 모드로 전환되면, Factory_Agent는 다음 작업을 무한 반복합니다:
     1. Sensors 객체를 통해 등록된 모든 센서의 getValue() 메소드를 호출합니다. 이 메소드는 각 센서에 정의된 시스템 명령어를 실행하여 현재 값을 가져옵니다. (내부적으로 Cmd 클래스 사용 추정)
     2. 수집된 센서 이름과 값(SensorValue[])을 사용자 ID와 함께 서버의 /sensors_value 엔드포인트로 전송합니다.
     3. 기본 10초 동안 대기한 후, 1단계부터 다시 시작합니다.

🛠️ 설정 및 사용법

사전 준비 사항

• Java Development Kit (JDK) 설치 (버전은 프로젝트 호환성에 따라)
• org.primitive.SensorRelates.Cmd 클래스: 이 클래스는 각 Sensor 객체의 command 문자열을 실제 시스템 명령어로 실행하고 결과를 반환하는 역할을 합니다. (제공된 코드에는 포함되어 있지 않으므로, 별도 구현 또는 제공 필요)

컴파일 및 실행

1. 프로젝트 소스 코드를 컴파일합니다. (IDE 사용 또는 javac 직접 사용)
2. org.primitive.Main 클래스를 실행합니다.

   java org.primitive.Main

구성

• 백엔드 서버 URL:
  • org.primitive.Network.URL_holder.java 파일 내의 URL 상수를 통해 백엔드 서버의 주소를 설정합니다.
• 센서 명령어 실행 환경:
  • Sensor에 정의된 명령어들이 실행될 수 있는 환경이어야 합니다 (예: 필요한 실행 파일의 PATH 설정, 권한 등).

초기 사용 흐름

1. 애플리케이션 실행 시, "1. 로그인" 또는 "2. 회원등록"을 선택합니다.
2. 로그인/회원가입 성공 후, 메인 메뉴가 나타납니다:
   • "1. Agent 실행": Factory_Agent를 시작하여 주기적인 센서 데이터 수집 및 전송을 개시합니다.
   • "2. 환경 설정": 센서를 추가, 수정, 또는 삭제할 수 있는 setting_agent 메뉴로 진입합니다.

📡 API 상호작용 (클라이언트 측)

본 에이전트가 호출하는 백엔드 API 엔드포인트는 org.primitive.Network.RetrofitAPI 인터페이스에 정의되어 있습니다:

• POST /sensors_value: 수집된 센서 값들을 전송합니다. (Request Body: SensorValueDTO)
• POST /login: 사용자 로그인을 요청합니다. (Request Body: LoginVO)
• POST /sign_up: 신규 사용자 등록을 요청합니다. (Request Body: SignUpVO)
• POST /sensors: 새로운 센서를 등록합니다. (Request Body: SensorDTO)
• GET /sensors/{ID}: 특정 사용자의 모든 센서 목록을 조회합니다.
• PATCH /sensors: 기존 센서 정보를 업데이트합니다. (Request Body: Sensor)
• DELETE /sensors/{index}: 특정 인덱스의 센서를 삭제합니다.

📦 프로젝트 구조

주요 패키지 및 클래스 구성은 다음과 같습니다:

• org.primitive: 루트 패키지
  • Main.java: 애플리케이션 진입점, 사용자 CLI 상호작용 처리.
  • Factory_Agent.java: 센서 데이터 수집 및 전송 로직을 담당하는 핵심 에이전트 클래스.
• org.primitive.Network: 네트워크 통신 관련 클래스
  • Callretrofit.java: Retrofit API 호출을 캡슐화한 클래스.
  • RetrofitAPI.java: Retrofit 서비스 인터페이스 (API 엔드포인트 정의).
  • RetrofitClient.java: Retrofit 인스턴스 생성 및 설정.
  • URL_holder.java: 백엔드 서버 URL 관리.
  • Env.java: 환경 구분 상수 (FACTORY, CLIENT).
  • LoginStatus.java: 로그인/회원가입 결과 상태 코드.
  • VO (sub-package): 데이터 전송 객체 (DTO/VO)
    • LoginVO.java
    • SensorDTO.java
    • SensorValueDTO.java
    • SignUpVO.java
• org.primitive.SensorRelates: 센서 관련 로직 및 데이터 모델
  • Sensor.java: 단일 센서 객체 (index, name, command, value retrieval).
  • Sensors.java: 여러 Sensor 객체의 컬렉션을 관리하고, 서버와 동기화.
  • SensorValue.java: 센서 이름과 측정값을 담는 DTO.
  • Cmd.java (가상): 시스템 명령어 실행을 담당할 것으로 예상되는 클래스 (별도 구현 필요).