KR102406689B1 - Communication System based on LoRa Protocol with Improved Security and Communication Method using the same - Google Patents

Communication System based on LoRa Protocol with Improved Security and Communication Method using the same Download PDF

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KR102406689B1 KR1020200142992A KR20200142992A KR102406689B1 KR 102406689 B1 KR102406689 B1 KR 102406689B1 KR 1020200142992 A KR1020200142992 A KR 1020200142992A KR 20200142992 A KR20200142992 A KR 20200142992A KR 102406689 B1 KR102406689 B1 KR 102406689B1
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Abstract

로라 프로토콜 기반의 통신 시스템 및 이를 이용한 통신 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 다양한 센서에서 송신되는 센서 정보를 로라 프로토콜을 이용하여 전송할 수 있는 사물 인터넷 센서용 프로토콜을 통해 효율적이고, 안정적으로 데이터를 전송하는 것이 가능하다.A LoRa protocol-based communication system and a communication method using the same are provided. According to the present invention, it is possible to efficiently and stably transmit data through a protocol for IoT sensors that can transmit sensor information transmitted from various sensors using the LoRa protocol.

Figure R1020200142992
Figure R1020200142992

Description

보안성이 향상된 로라 프로토콜 기반의 통신 시스템 및 이를 이용한 통신 방법{Communication System based on LoRa Protocol with Improved Security and Communication Method using the same}Communication System based on LoRa Protocol with Improved Security and Communication Method using the same}

본 발명은 사물 인터넷을 위한 로라 프로토콜 기반의 통신 시스템에 관한 것으로, 전송되는 데이터 패킷 프레임에 대해 기설정된 방식으로 암호화를 수행하여, 다양한 센서를 포함하는 사물 인터넷 장치에 적합한 통신 시스템을 제공하면서도, 보안성이 향상된 통신 시스템 및 이를 이용한 통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a LoRa protocol-based communication system for the Internet of Things, and provides a communication system suitable for IoT devices including various sensors by performing encryption on a transmitted data packet frame in a predetermined manner, while providing a secure It relates to a communication system with improved performance and a communication method using the same.

최근 들어 센서, 통신, 임베디드 시스템 등이 발전하면서 사물 인터넷(Internet of Things: IoT)이 다양한 분야에 적용되고 있다. 사물 인터넷은 다양한 종류의 센서 간 정보를 교환해야 하지만 센서들은 대부분의 경우 배터리로 구동되기 때문에 저전력으로 구동되어야 하며, 네트워크의 구성의 편의성을 위하여 넓은 범위의 커버리지를 갖는 것이 요구된다. 상기와 같은 요구사항에 의하여 만들어진 통신 프로토콜이 로라(Long Range, LoRa) 프로토콜이다. 로라 프로토콜은 넓은 범위의 커버리지를 가지며 저전력 무선 플랫폼으로 Sub Giga Hz(400MHz 내지 900MHz) 대역의 무선 주파수를 사용한다. 사물 인터넷은 그 특성상 고속의 실시간 통신을 요구하지 않기 때문에, 로라 프로토콜은 필요에 따라서 데이터 전송 시간을 수초에서 수십분에 한번씩 데이터를 전송하는 것으로 설정할 수 있으며, 전송 속도 또한 수백bps에서 수십kbps로, 최근 많이 이용되고 있는 LTE나 5G 통신에 비해서는 낮은 전송 속도를 갖는다. 전술한 바와 같이, 로라 프로토콜은 낮은 전송 속도, 긴 전송 간격 등으로 수개월에서 수년 동안 배터리 교체 없이 네트워크를 구동할 수 있으며, 최근 상용화된 LTE나 5G보다 상대적으로 낮은 MHz 대역의 전송 주파수를 이용하기 때문에 중계기 없이 수백m에서 10km 이상 거리가 떨어진 곳에서, 임의의 장소에 설치된 센서에 데이터를 송수신할 수 있다. 이러한 특징들 때문에 최근에 구축되는 사물 인터넷 시스템에서는 로라 프로토콜이 많이 채택되고 있지만, 로라 프로토콜에서는 다양한 센서에서 수집된 데이터를 전송하기 위한 기본적인 가이드라인만을 제공하고 있을 뿐, 산업 현장에서 요구되는 다양한 센서를 포함하는 사물 인터넷 장치에 적합한 통신 프로토콜을 지원하지 않는다.Recently, with the development of sensors, communication, embedded systems, etc., the Internet of Things (IoT) is being applied to various fields. Although the Internet of Things needs to exchange information between various types of sensors, sensors are required to have a wide range of coverage for the convenience of network configuration, as they are driven by batteries in most cases. A communication protocol made according to the above requirements is a LoRa (Long Range, LoRa) protocol. The LoRa protocol has a wide range of coverage and uses radio frequencies in the Sub Giga Hz (400 MHz to 900 MHz) band as a low-power wireless platform. Since the Internet of Things does not require high-speed real-time communication due to its characteristics, the LoRa protocol can set the data transmission time to transmit data every few seconds to several tens of minutes as needed. It has a lower transmission speed than LTE or 5G communication, which is widely used. As described above, the LoRa protocol can run the network for several months to years without battery replacement due to its low transmission speed and long transmission interval, and because it uses a transmission frequency of a relatively lower MHz band than the recently commercialized LTE or 5G. Data can be transmitted/received to a sensor installed in an arbitrary location at a distance of several hundred meters or more than 10 km without a repeater. Due to these characteristics, the LoRa protocol is widely adopted in the recently built Internet of Things system. However, the LoRa protocol only provides basic guidelines for transmitting data collected from various sensors. It does not support a communication protocol suitable for the Internet of Things (IoT) device.

한국등록특허문헌 제10-1783834호(2017.09.26)Korean Patent Document No. 10-1783834 (2017.09.26) 한국공개특허문헌 제10-2019-0079917호(2019.07.08)Korean Patent Publication No. 10-2019-0079917 (2019.07.08) 한국등록특허문헌 제10-1663994호(2016.10.04)Korean Patent Document No. 10-1663994 (2016.10.04) 한국공개특허문헌 제10-2016-0116716호(2016.10.10)Korean Patent Publication No. 10-2016-0116716 (2016.10.10) 한국공개특허문헌 제10-2017-0111768호(2017.10.12)Korean Patent Publication No. 10-2017-0111768 (2017.10.12) 한국공개특허문헌 제10-2018-0058415호(2018.06.01)Korean Patent Publication No. 10-2018-0058415 (2018.06.01)

본 발명은 다양한 센서에서 송신되는 센서 정보를 로라 프로토콜을 이용하여 전송할 수 있는 사물 인터넷 센서용 프로토콜을 발명하여 효율적이고, 안정적으로 데이터를 전송할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a system and method capable of efficiently and stably transmitting data by inventing a protocol for an IoT sensor that can transmit sensor information transmitted from various sensors using the LoRa protocol.

또한, 본 발명은 기존의 통신망이 구비되지 않은 현장에 설치된 센서 또는 디바이스와의 통신이 원활히 수행될 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a system and method capable of smoothly performing communication with a sensor or device installed in a site where an existing communication network is not provided.

또한, 본 발명은 시스템에 구비된 센서의 종류 및 개수에 따라 데이터 필드의 크기가 유동적으로 변경됨으로써, 현장에 설치된 센서의 종류 및 개수에 따라 최적화된 통신이 가능한 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a system and method capable of optimized communication according to the type and number of sensors installed in the field by flexibly changing the size of the data field according to the type and number of sensors provided in the system. There is this.

또한, 본 발명은 센서 또는 디바이스가 설치된 위치에 해당 센서 또는 디바이스에서 송신되는 센서 정보가 실시간으로 맵핑되어 표시됨으로써, 제어 서버에서의 실시간 현장 모니터링이 가능한 시스템 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a system and method capable of real-time on-site monitoring in a control server by mapping and displaying sensor information transmitted from a corresponding sensor or device to a location where a sensor or device is installed in real time.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 기설정된 위치에 설치되고, 설치된 위치에서의 센서 정보를 송신하도록 구성되며, 고유의 센서ID가 부여되는 센서(10) 또는 고유의 디바이스ID가 부여되는 디바이스(20), 상기 센서(10) 또는 상기 디바이스(20)와 직렬(serial) 통신 프로토콜을 통해 무선 통신을 수행하고, 상기 센서(10) 또는 상기 디바이스(20)에서 송신되는 상기 센서 정보를 수신하도록 구성되어, 수신된 센서 정보를 상기 로라(LoRa) 프로토콜에 따라 제1 변환 정보로 변환하고, 상기 센서 정보에 포함된 센서ID 또는 디바이스ID 및 상기 센서 정보가 송신된 시점의 시간 정보의 조합에 기반한 암호화 키를 생성하는, IoT RF 모듈(30), 상기 IoT RF 모듈(30)에서 송신되는 제1 변환 정보와 암호화 키를 수신하도록 구성되고, 상기 IoT RF 모듈(30)에서 송신되는 암호화 키와 상기 제1 변환 정보를 TCP/IP 프로토콜 또는 TCP/IP 모드버스(Modbus) 프로토콜에 따라 제2 변환 정보로 변환하는, 게이트웨이(40) 및 상기 게이트웨이(40)에서 송신되는 제2 변환 정보를 수신하도록 구성되는 제어 서버(50)를 포함하는, 통신 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention for solving the above problems is installed at a preset location, configured to transmit sensor information at the installed location, and a sensor 10 or a unique device to which a unique sensor ID is assigned The device 20 to which an ID is assigned, the sensor 10 or the device 20 performs wireless communication through a serial communication protocol, and the sensor 10 or the device 20 transmits the is configured to receive sensor information, converts the received sensor information into first conversion information according to the LoRa protocol, a sensor ID or device ID included in the sensor information, and a time at which the sensor information is transmitted The IoT RF module 30, which generates an encryption key based on a combination of information, is configured to receive the first conversion information and the encryption key transmitted from the IoT RF module 30, and transmitted from the IoT RF module 30 The second conversion transmitted from the gateway 40 and the gateway 40, which converts the encryption key and the first conversion information to be converted into second conversion information according to the TCP/IP protocol or TCP/IP Modbus protocol and a control server (50) configured to receive information.

일 실시예에 있어서, 상기 TCP/IP 프로토콜 및 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜에서 사용되는 데이터 패킷 프레임은 시작 바이트, 프레임 길이 필드, 시리얼 넘버 필드, 트랜잭션 넘버 필드, 현재 시간 필드, 명령어 필드, 데이터 필드, CRC(cyclic redundancy check) 필드 및 종료 바이트로 구성될 수 있다.In one embodiment, the data packet frame used in the TCP/IP protocol and the TCP/IP Modbus protocol includes a start byte, a frame length field, a serial number field, a transaction number field, a current time field, a command field, and a data field. , a cyclic redundancy check (CRC) field and an end byte.

일 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 필드에는 상기 시리얼 넘버 필드에서부터 상기 종료 바이트까지의 길이에 대한 정보가 기재되고, 상기 시리얼 넘버 필드에는 상기 센서ID 또는 상기 디바이스ID가 기재되며, 상기 트랜잭션 넘버 필드에는 최초 센서 정보가 송신된 센서(10) 또는 디바이스(20)로부터 상기 제어 서버(50)에 전송되기까지 거쳐온 센서, 디바이스 및 IoT RF 모듈 중 하나 이상의 ID가 각각 기재되거나, 최초 센서 정보가 송신된 센서(10) 또는 디바이스(20)로부터 제어 서버(50)에 전송되기까지의 홉(hop) 수가 기재되고, 상기 현재 시간 필드에는 상기 센서 정보가 송신된 시점의 연월일시분초가 기재될 수 있다.In an embodiment, information on a length from the serial number field to the end byte is recorded in the frame length field, the sensor ID or the device ID is recorded in the serial number field, and the transaction number field The ID of one or more of the sensor, device, and IoT RF module that has passed from the sensor 10 or device 20 to which the initial sensor information is transmitted until it is transmitted to the control server 50 is recorded, or the first sensor information is transmitted The number of hops from the sensor 10 or device 20 to being transmitted to the control server 50 may be recorded, and the year, month, day, hour, minute and second of the time when the sensor information was transmitted may be described in the current time field.

일 실시예에 있어서, 상기 센서(10)는, PIR 센서, 출입자 카운터 센서, CO2 센서, 먼지 센서, 온/습도 센서, CO 센서, 조도 센서, 온도 센서 및 연기 센서로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나 이상이고, 상기 데이터 필드에는 상기 통신 시스템에 구비된 센서의 종류 및 개수, 그리고 상기 명령어 필드에 기재된 명령어 정보에 따라 크기가 유동적으로 조절될 수 있다.In one embodiment, the sensor 10 is any one selected from the group consisting of a PIR sensor, an occupant counter sensor, a CO 2 sensor, a dust sensor, a temperature/humidity sensor, a CO sensor, an illuminance sensor, a temperature sensor, and a smoke sensor. As described above, the size of the data field may be flexibly adjusted according to the type and number of sensors provided in the communication system, and command information described in the command field.

일 실시예에 있어서, 상기 제어 서버(50)는, 상기 센서ID, 상기 디바이스ID, 상기 IoT RF 모듈(30)마다 부여된 고유의 IoT RF 모듈ID 및 상기 게이트웨이(40)마다 부여된 고유의 게이트웨이ID가 입력되고, 상기 센서(10)와 상기 디바이스(20)의 설치위치가 등록되는 등록 모듈(54)을 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the control server 50 includes the sensor ID, the device ID, a unique IoT RF module ID assigned to each IoT RF module 30 , and a unique gateway assigned to each gateway 40 . It may further include a registration module 54 in which the ID is input and the installation positions of the sensor 10 and the device 20 are registered.

일 실시예에 있어서, 상기 제어 서버(50)는, 상기 시리얼 넘버 필드에 기재된 상기 센서(10) 또는 상기 디바이스(20)의 설치 위치에 상기 센서 정보가 표시되도록 하는 맵핑 모듈(53) 및 상기 센서 정보가 미리 결정된 기준을 충족하는 경우 경고 신호를 생성하여 생성된 경고 신호가 상기 게이트웨이(40)에 전송되도록 하는 경고 신호 생성 모듈(55)을 더 포함하고, 상기 IoT RF 모듈(30)은 알림 모듈(35)을 더 포함하여, 상기 제어 서버(50)로부터 상기 경고 신호를 수신하는 경우 상기 알림 모듈(35)에서 알림 신호가 출력될 수 있다. 상기 게이트웨이(40)와 상기 제어 서버(50)는 유선 통신을 수행하고, 상기 TCP/IP 프로토콜 또는 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜 방식으로 상기 제어 서버(50)가 구비된 위치에 개설된 무선 통신망을 통해 상기 게이트웨이(40) 및 상기 제어 서버(50)와의 무선 통신이 수행되도록 하는 제4 통신 모듈(60)을 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the control server 50 includes a mapping module 53 that displays the sensor information at an installation location of the sensor 10 or the device 20 described in the serial number field and the sensor Further comprising a warning signal generating module 55 for generating a warning signal when the information meets a predetermined criterion so that the generated warning signal is transmitted to the gateway 40, the IoT RF module 30 is a notification module Further including ( 35 ), when the warning signal is received from the control server 50 , the notification module 35 may output a notification signal. The gateway 40 and the control server 50 perform wired communication, and use the TCP/IP protocol or the TCP/IP Modbus protocol method to establish a wireless communication network established at a location where the control server 50 is provided. It may further include a fourth communication module 60 for performing wireless communication with the gateway 40 and the control server 50 through the.

일 실시예에 있어서, 상기 직렬 통신 프로토콜은 RS-485 모드버스 프로토콜일 수 있다.In one embodiment, the serial communication protocol may be an RS-485 Modbus protocol.

일 실시예에 있어서, 상기한 통신 시스템을 이용한 통신 방법으로서, (a) 상기 센서(10) 또는 상기 디바이스(20)가, 각각의 센서 또는 각각의 디바이스가 설치된 위치에서의 센서 정보를 송신하는 단계, (b) 상기 IoT RF 모듈(30)의 변환 모듈(32)이 상기 (a) 단계에서 송신된 센서 정보를 수신하고, 수신된 센서 정보를 로라 프로토콜에 따라 제1 변환 정보로 변환하는 단계, (c) 상기 IoT RF 모듈(30)의 암호화 모듈(33)이 상기 센서 정보에 포함된 센서ID 또는 디바이스ID 및 상기 센서 정보가 송신된 시점의 시간 정보의 조합에 기반한 암호화 키를 생성하는 단계, (d) 상기 게이트웨이(40)가 상기 제1 변환 정보와, 상기 암호화 키를 포함하는 정보를 상기 TCP/IP 프로토콜 또는 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜에 따라 제2 변환 정보로 변환하며, 변환된 제2 변환 정보를 송신하는 단계 및 (e) 상기 제어 서버(50)가 상기 (d) 단계에서 송신된 제2 변환 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 통신 방법을 제공한다.In one embodiment, as a communication method using the above-described communication system, (a) the sensor 10 or the device 20, transmitting sensor information at a location where each sensor or each device is installed , (b) the conversion module 32 of the IoT RF module 30 receiving the sensor information transmitted in the step (a), and converting the received sensor information into first conversion information according to the LoRa protocol, (c) generating, by the encryption module 33 of the IoT RF module 30, an encryption key based on a combination of a sensor ID or device ID included in the sensor information and time information at a time when the sensor information is transmitted; (d) the gateway 40 converts the information including the first conversion information and the encryption key into second conversion information according to the TCP/IP protocol or the TCP/IP Modbus protocol, It provides a communication method, comprising the steps of transmitting the second conversion information and (e) the control server 50 receiving the second conversion information transmitted in the step (d).

일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계 이전, (a0) 상기 제어 서버(50)의 등록 모듈(54)에 상기 센서(10)의 센서ID, 및 상기 디바이스(20)의 디바이스ID가 등록되는 단계, (a1) 상기 제어 서버(50)가 상기 게이트웨이(40)에 접속 정보교환 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임을 전송하는 단계 및 (a2) 상기 (a1) 단계에서 전송된 명령에 응답하여, 상기 센서(10) 또는 상기 디바이스(20)가 센서 정보를 송신하는 단계, (a3) 상기 센서(10) 또는 상기 디바이스(20)에서 송신된 센서 정보가, 상기 IoT RF 모듈(30) 및 상기 게이트웨이(40)를 거쳐 상기 (a1) 단계에서의 데이터 패킷 프레임 구조를 갖는 센서 정보가 상기 제어 서버(50)에 전송되는 단계 및 (a4) 상기 (a3) 단계에서 상기 센서 정보가 상기 제어 서버(50)로의 전송 유무에 따라 정상 접속 상태 또는 비정상 접속 상태로 판단되는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, before step (a), (a0) the sensor ID of the sensor 10 and the device ID of the device 20 are registered in the registration module 54 of the control server 50 Steps, (a1) the control server 50 transmitting a data packet frame including a connection information exchange command code to the gateway 40, and (a2) in response to the command transmitted in the step (a1), The step of the sensor 10 or the device 20 transmitting sensor information, (a3) the sensor information transmitted from the sensor 10 or the device 20, the IoT RF module 30 and the gateway The sensor information having the data packet frame structure in step (a1) is transmitted to the control server 50 through (40), and (a4) in the step (a3), the sensor information is transmitted to the control server 50 ) may further include the step of determining the normal connection state or the abnormal connection state according to the presence or absence of transmission.

일 실시예에 있어서, 상기 (a4) 단계에서 센서 정보가 상기 제어 서버(50)로 전송되는 경우가 정상 접속 상태이고, 센서 정보가 상기 제어 서버(50)로 전송되지 않은 경우가 비정상 접속 상태이며, 비정상 접속 상태로 판단된 경우, (a5) 상기 제어 서버(50)가 상기 게이트웨이(40)에 재접속 정보교환 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the case in which sensor information is transmitted to the control server 50 in step (a4) is a normal connection state, and a case in which sensor information is not transmitted to the control server 50 is an abnormal connection state. , when it is determined that the connection is abnormal, (a5) the control server 50 may further include transmitting a data packet frame including a reconnection information exchange command code to the gateway 40 .

일 실시예에 있어서, 상기 (a5) 단계는 기설정된 주기마다 반복 수행되는 단계일 수 있다.In one embodiment, the step (a5) may be a step repeatedly performed every preset period.

본 발명은 다양한 센서에서 송신되는 센서 정보를 로라 프로토콜을 이용하여 전송할 수 있는 사물 인터넷 센서용 프로토콜을 발명하여 효율적이고, 안정적으로 데이터를 전송 가능하다.The present invention can transmit data efficiently and stably by inventing a protocol for IoT sensors that can transmit sensor information transmitted from various sensors using the LoRa protocol.

또한, 본 발명은 기존의 통신망이 구비되지 않은 현장에 설치된 센서 또는 디바이스와의 통신이 원활히 수행된다.In addition, according to the present invention, communication with a sensor or device installed in a field where an existing communication network is not provided is performed smoothly.

또한, 본 발명은 시스템에 구비된 센서의 종류 및 개수에 따라 데이터 필드의 크기가 유동적으로 변경됨으로써, 현장에 설치된 센서의 종류 및 개수에 따라 최적화된 통신이 가능하다.In addition, according to the present invention, the size of the data field is flexibly changed according to the type and number of sensors provided in the system, so that communication optimized according to the type and number of sensors installed in the field is possible.

또한, 본 발명은 센서 또는 디바이스가 설치된 위치에 해당 센서 또는 디바이스에서 송신되는 센서 정보가 실시간으로 맵핑되어 표시됨으로써, 제어 서버에서의 실시간 현장 모니터링이 가능하다.In addition, according to the present invention, real-time on-site monitoring in the control server is possible by mapping and displaying sensor information transmitted from a corresponding sensor or device to a location where a sensor or device is installed in real time.

도 1은 본 발명에 따른 통신 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 통신 시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 통신 시스템에 구비되는 센서의 종류, 그리고 센서가 설치되는 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 통신 시스템에서, 상호 간의 통신에 사용되는 RS-485 모드버스 프로토콜에 따른 요청 패킷과, 응답 패킷의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 통신 시스템에서, 상호 간의 통신에 사용되는 TCP/IP 프로토콜에 따른 데이터 패킷 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 데이터 패킷 프레임의 CMD 필드에 기재되는 명령어를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 상호 간 접속 정보를 교환하기 위해 사용되는 데이터 패킷 프레임의 데이터 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 상호 간 재접속 정보를 교환하기 위해 사용되는 데이터 패킷 프레임의 데이터 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 센서 또는 디바이스를 설정하기 위해 사용되는 데이터 패킷 프레임의 데이터 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 센서 또는 디바이스로부터 데이터를 수집하기 위해 사용되는 데이터 패킷 프레임의 데이터 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 시스템에 구비된 다수의 센서로부터 수집되는 데이터 패킷 프레임의 데이터 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 12와 도 13은 각각 재설정, 공장 초기화를 위해 사용되는 데이터 패킷 프레임의 데이터 필드를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a schematic block diagram for explaining a communication system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the communication system of FIG. 1 in more detail.
3 is a view for explaining a type of sensor provided in the communication system of FIG. 1 and a module in which the sensor is installed.
4 is a diagram for explaining an example of a request packet and a response packet according to the RS-485 Modbus protocol used for mutual communication in the communication system according to the present invention.
5 is a diagram for explaining the structure of a data packet frame according to the TCP/IP protocol used for mutual communication in the communication system according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a command written in a CMD field of the data packet frame of FIG. 5 .
7 is a diagram for explaining a data field of a data packet frame used to exchange interconnection information.
8 is a diagram for explaining a data field of a data packet frame used to exchange reconnection information with each other.
9 is a diagram for explaining a data field of a data packet frame used to set a sensor or device.
10 is a diagram for explaining a data field of a data packet frame used to collect data from a sensor or a device.
11 is a diagram for explaining a data field of a data packet frame collected from a plurality of sensors provided in the system.
12 and 13 are diagrams for explaining a data field of a data packet frame used for reset and factory reset, respectively.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.In some cases, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form focusing on core functions of each structure and device in order to avoid obscuring the concept of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "comprising or including" a certain component, it does not exclude other components unless otherwise stated, meaning that other components may be further included. do. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. have. Also, "a or an", "one", "the" and like related terms are used differently herein in the context of describing the invention (especially in the context of the following claims). Unless indicated or clearly contradicted by context, it may be used in a sense including both the singular and the plural.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

로라 프로토콜 기반의 통신 시스템LoRa protocol based communication system

도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템을 설명한다.1 and 2, a communication system according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명에 따른 통신 시스템은 센서(10), 디바이스(20), IoT RF 모듈(30), 게이트웨이(40) 및 제어 서버(50)를 포함한다.The communication system according to the present invention includes a sensor 10 , a device 20 , an IoT RF module 30 , a gateway 40 , and a control server 50 .

센서(10)는 현장 내의 기설정된 위치에 설치될 수 있으며, 이들은 각각 고유의 센서ID가 부여된 상태에서, 센서 종류에 따라 상이한 센서 정보를 송신하도록 구성된다. 센서(10)가 설치되는 현장이 집합건물의 건설현장이라고 가정되는 경우, 센서(10)는 각 세대별로 구비되는 것이 바람직하며, 예를 들어 각 세대의 천정면, 벽면 및 출입구에 설치될 수 있다.The sensor 10 may be installed at a preset location in the field, and each of them is configured to transmit different sensor information according to a sensor type while a unique sensor ID is assigned. When it is assumed that the site where the sensor 10 is installed is a construction site of an assembly building, the sensor 10 is preferably provided for each household, for example, it may be installed on the ceiling surface, wall surface and doorway of each household. .

센서(10)는 예를 들어, 적외선 인체감지(Passive Infrared, PIR) 센서, 출입자 카운터 센서, CO2 센서, 먼지 센서, 온/습도 센서, CO 센서, 조도 센서, 온도 센서 및 연기 센서로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.The sensor 10 is, for example, an infrared human body detection (Passive Infrared, PIR) sensor, an occupant counter sensor, a CO 2 sensor, a dust sensor, a temperature/humidity sensor, a CO sensor, an illuminance sensor, a temperature sensor, and a smoke sensor. It may be any one or more selected from among.

적외선 인체감지 센서에서는 인체감지 정보가 송신되고, 출입자 카운터 센서에서는 출입자 카운터 정보가 송신되며, CO2 센서에서는 CO2 농도 정보가 송신되고, 먼지 센서에서는 먼지 농도 정보가 송신되며, 온/습도 센서에서는 온/습도 정보가 송신되며, CO 센서에서는 CO 농도 정보가 송신되고, 조도 센서에서는 조도 정보가 송신되며, 온도 센서에서는 온도 정보가 송신되고, 연기 센서에서는 연기 농도 정보가 송신된다.Infrared human body detection sensor transmits human body information, occupant counter sensor transmits occupant counter information, CO 2 sensor transmits CO 2 concentration information, dust sensor transmits dust concentration information, and temperature/humidity sensor transmits Temperature/humidity information is transmitted, CO concentration information is transmitted from the CO sensor, illuminance information is transmitted from the illuminance sensor, temperature information is transmitted from the temperature sensor, and smoke concentration information is transmitted from the smoke sensor.

각각의 센서에서 송신되는 정보는 IoT RF 모듈(30)과 게이트웨이(40)를 거쳐 제어 서버(50)로 전송되며, 이를 통해 각 센서 설치 위치의 센서 정보를 제어 서버(50) 측에서 실시간으로 확인이 가능할 수 있다.Information transmitted from each sensor is transmitted to the control server 50 through the IoT RF module 30 and the gateway 40, and through this, the sensor information of each sensor installation location is checked in real time on the control server 50 side This may be possible.

디바이스(20) 역시 현장 내의 기설정된 위치에 설치될 수 있으며, 이들은 각각 고유의 디바이스ID가 부여된 상태에서, 디바이스 종류에 따라 상이한 정보를 송신하도록 구성된다.The device 20 may also be installed at a preset location in the field, and each of them is configured to transmit different information according to a device type while a unique device ID is assigned thereto.

예를 들어, 디바이스(20)는 건설현장 내에 구비되는 비콘(B) 및 위치인식 전용장치(T)를 포함할 수 있다.For example, the device 20 may include a beacon (B) and a location recognition dedicated device (T) provided in the construction site.

소위, 아파트 건설현장에서는 다수의 비콘(B)이 각 세대별로 구비되는 것이 바람직하다. 각 세대 내에서의 비콘(B) 위치는 월패드 내측에 위치될 수도 있고, 각 세대 내부에 콘크리트 타설 시 함께 매립되도록 할 수도 있다. 주로, 각 세대 내의 중앙에 위치한 벽체에 비콘(B)을 매립시킴으로써, 작업자가 적어도 특정 세대 내의 어느 위치에 있더라도 비콘(B)과 위치인식 전용장치(T)는 서로 무선 통신 가능하도록 배치하는 것이 바람직하다.In the so-called apartment construction site, it is preferable that a plurality of beacons (B) are provided for each household. The location of the beacon (B) in each household may be located inside the wall pad, and may be buried together when concrete is poured inside each household. Mainly, by embedding the beacon (B) in the wall located in the center of each household, it is desirable to arrange the beacon (B) and the location recognition-only device (T) so that wireless communication with each other is possible no matter where the worker is at least in a specific household do.

비콘(B)마다 고유의 비콘ID가 부여되고, 다수의 비콘(B)들의 위치를 구분하기 위해, 상기 비콘ID는 미리 제어 서버(50)의 등록 모듈(54)에 등록 및 저장되어 관리될 필요가 있다. 이러한 과정은 별도의 비콘ID 부여장비를 통해 일괄적으로 수행되는 것이 바람직하다.A unique beacon ID is given to each beacon (B), and in order to distinguish the positions of a plurality of beacons (B), the beacon ID needs to be registered and stored in the registration module 54 of the control server 50 in advance and stored and managed. there is This process is preferably performed collectively through a separate beacon ID granting device.

비콘(B)은 집합건물 내의 설치위치를 기준으로, 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘, 지하층 위치비콘 등으로 구분될 수 있다. 단위세대 위치비콘은 각 개별 단위세대에 설치되는 비콘을 의미하며(월패드 또는 각 세대 내의 중앙에 위치한 벽체애 매립됨을 의미함), 출입부 위치비콘은 각 동의 1층 출입부 측에 설치되는 비콘을 의미한다.The beacon (B) may be divided into a unit household location beacon, an entrance location beacon, an elevator hall location beacon, a basement location beacon, etc., based on the installation location in the collective building. A unit household location beacon means a beacon installed in each individual unit household (meaning it is buried in a wall pad or a wall located in the center of each household), and an entrance location beacon is a beacon installed on the first floor entrance side of each building. means

여기서 '출입부'라 함은 각 동마다 배치된 호이스트 입구를 의미한다. 작업자, 건설장비, 자재는 호이스트를 이용해서 이동하는 경우가 일반적이며, 호이스트 입구 이후에는, 엘리베이터홀 위치비콘과 연동되어 작업자의 이동 동선이 파악될 수 있다. 다만, 호이스트 입구가 아닌 집한건물 내의 적절한 설치위치 어디에도 배치될 수 있다. 호이스트 입구는 동출입구와는 별도로 위치될 수 있으며, 동출입구는 계단실과 연결되는 구조일 수 있다. 이 때, 동출입구에도 별도의 위치인식 전용장치(T)가 구비될 수 있다.Here, 'entrance' means the hoist entrance arranged in each building. It is common for workers, construction equipment, and materials to move using a hoist, and after the hoist entrance, it is linked with the elevator hall location beacon so that the movement of the worker can be identified. However, it can be placed at any suitable installation location within the house other than the hoist entrance. The hoist entrance may be located separately from the east entrance, and the east entrance may have a structure connected to the stairwell. At this time, a separate location recognition dedicated device (T) may be provided at the entrance and exit.

엘리베이터홀 위치비콘은 엘리베이터홀의 각 층마다 설치되는 비콘을 의미한다. 여기서, 엘리베이터홀 위치비콘 이외에 추가적으로, 각 층을 연결하는 계단실 중간에 별도의 비콘이 구비될 수 있다. 작업자들은 계단실을 통해 이동하는 경우가 빈번하고, 만약 계단실과 엘리베이터홀 사이의 거리가 상대적으로 멀 경우, 계단실로 이동하는 작업자들의 동선을 확인하기 어려울 수 있는 바, 이를 보완하기 위해, 상기와 같이 각 층을 연결하는 계단실마다 구비될 수 있다(각 층의 중간 마다 구비되는 것을 의미함).The elevator hall location beacon means a beacon installed on each floor of the elevator hall. Here, in addition to the elevator hall location beacon, a separate beacon may be provided in the middle of the stairway connecting each floor. Workers frequently move through the stairwell, and if the distance between the stairwell and the elevator hall is relatively long, it may be difficult to check the movement of the workers moving to the stairwell. It may be provided for each stairway connecting the floors (meaning that it is provided in the middle of each floor).

지하층 위치비콘은 지하층 또는 지하주차장에 설치되는 비콘을 의미한다.A basement location beacon means a beacon installed in the basement or underground parking lot.

여기서, 지하층 위치비콘은 지하층 내에서 기설정된 구역마다 1개씩 배치될 수 있으며, 이들은 개별 지하층 위치비콘으로부터 발생되는 비콘정보의 신호가 수신되지 않는 사각지대가 발생되지 않도록 배치될 수 있다. 지하층 위치비콘은 지하층의 바닥면 또는 천장면에 매립될 수 있다. 대안적으로, 지하층에 배치된 기둥, 보 등에도 매립될 수 있다.Here, one basement location beacon may be disposed in each preset area within the basement floor, and these may be disposed so that a blind spot in which a signal of beacon information generated from an individual basement location beacon is not received is not generated. The basement location beacon may be embedded in the floor or ceiling surface of the basement. Alternatively, it may be embedded in columns, beams, etc. disposed in the basement.

위치인식 전용장치(T)는 근접한 위치에 있는 비콘(B)으로부터 비콘정보를 수신 가능하도록 구성되는 개인단말기이다. 작업자가 손쉽게 착용할 수 있는 웨어러블 디바이스 형태로 작업자의 안전모에 부착될 수 있으며, 건설장비, 호이스트 측에 부착되어 유지될 수 있도록 별도의 견고한 부착 장치를 더 포함할 수 있다. 위치인식 전용장치(T) 역시, 비콘(B)과 마찬가지로, 고유의 위치인식 전용장치ID가 부여된 상태로 개별 작업자에게 지급되거나 건설장비에 부착된다. 위치인식 전용장치(T)는 비콘정보를 기반으로 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 생성한다. 즉, 비콘정보들을 취합하여 기설정된 데이터구조를 갖는 데이터를 생성하며, 위치인식 전용장치(T)에서 생성된 데이터는 IoT RF 모듈(30)로 전송된다. 여기서, 위치인식 전용장치(T)는 트래커일 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않고 GPS 기능을 갖는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 모바일 기기도 여기에 해당할 수 있다.The location recognition dedicated device (T) is a personal terminal configured to be able to receive beacon information from a beacon (B) in a nearby location. It may be attached to the safety helmet of the worker in the form of a wearable device that the worker can easily wear, and may further include a separate strong attachment device to be attached to and maintained on the side of the construction equipment and hoist. The location recognition dedicated device (T) is also, like the beacon (B), a unique location recognition dedicated device ID is assigned to each worker or is attached to the construction equipment. The location recognition dedicated device T generates data including location recognition dedicated device ID based on the beacon information. That is, data having a preset data structure is generated by collecting beacon information, and the data generated by the location recognition dedicated device T is transmitted to the IoT RF module 30 . Here, the location recognition dedicated device (T) may be a tracker, but is not particularly limited thereto, and mobile devices such as smartphones, tablet PCs, and laptops having a GPS function may also correspond to this.

위치인식 전용장치(T)는 개념상 크게 아래의 3가지로 구분될 수 있다. 먼저, 작업자가 소지하는 작업자용 위치인식 전용장치, 건설장비 자체에 구비되는 장비용 위치인식 전용장치, 건설장비를 운전하는 운전자가 소지하는 운전자용 위치인식 전용장치 및 기설정된 위치에 고정 설치되는 고정용 위치인식 전용장치로 구분된다. 여기서, 고정용 위치인식 전용장치는 각 동의 호이스트 측에 위치될 수 있으며, 고정용 위치인식 전용장치에 의해 자재가 특정 동입구로 이동된 경우, 자재의 이동정보를 파악할 수 있다. The location recognition dedicated device T can be conceptually divided into the following three types. First, an exclusive device for location recognition for workers possessed by the operator, a device for location recognition for equipment provided in the construction equipment itself, a device for location recognition for drivers possessed by a driver who operates construction equipment, and fixed installation at a preset location It is classified as a dedicated device for location recognition. Here, the fixed location recognition dedicated device may be located on the hoist side of each building, and when the material is moved to a specific entrance by the fixed location recognition dedicated device, the movement information of the material can be grasped.

위치인식 전용장치(T)는 예를 들어, 신호 수신 모듈(21), 연산 처리 모듈(22), GPS 센서(23a), 자이로 센서(23b), 가속도 센서(23c) 및 고도 센서(23d)로 이루어진 그룹 중 하나 이상을 포함하는 센서 모듈(23) 제1 알림 모듈(24), 신호 송신 모듈(25) 및 긴급호출버튼(26)을 포함한다.The location recognition dedicated device T includes, for example, a signal receiving module 21, an arithmetic processing module 22, a GPS sensor 23a, a gyro sensor 23b, an acceleration sensor 23c, and an altitude sensor 23d. The sensor module 23 including one or more of the group consisting of a first notification module 24 , a signal transmission module 25 and an emergency call button 26 are included.

신호 수신 모듈(21)은 비콘(B)으로부터 송신되는 비콘정보를 수신하는 기능을 수행한다. 신호 수신 모듈(21)은 BLE(Bluetooth Low Energy, BLE) 방식으로 비콘정보를 수신하도록 구성된다. 신호 수신 모듈(21)은 기설정된 제1 시간을 주기로, 비콘(B)으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되며, 일 실시예에서는 20초를 주기로 비콘정보를 수신하도록 구성된다. 위치인식 전용장치(T)가 비콘(B)과 인접하지 않는 경우에는, 비콘정보를 수신하지 못하는 구간이 있을 수 있다. 이를 방지하기 위해, 비콘(B)은 건설현장 전반적으로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 신호 수신 모듈(21)이 비콘정보를 수신하지 못한 경우에는, GPS 센서(23a)로부터 GPS정보를 받도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 비콘정보 또는 GPS정보는 상시 신호 수신 모듈(21)에 수신될 수 있다.The signal receiving module 21 performs a function of receiving beacon information transmitted from the beacon (B). The signal receiving module 21 is configured to receive beacon information in a BLE (Bluetooth Low Energy, BLE) method. The signal reception module 21 is configured to receive the beacon information from the beacon B at a period of a first preset time, and in one embodiment is configured to receive the beacon information in a period of 20 seconds. When the location recognition dedicated device T is not adjacent to the beacon B, there may be a section in which the beacon information cannot be received. To prevent this, the beacon (B) is preferably installed throughout the construction site. In addition, when the signal receiving module 21 does not receive the beacon information, it is preferably configured to receive the GPS information from the GPS sensor 23a. That is, the beacon information or GPS information may be received by the regular signal receiving module 21 .

연산 처리 모듈(22)은 신호 수신 모듈(21)에 수신된 비콘정보와 센서 모듈(23)로부터 전송된 센서정보를 기반으로, 데이터를 생성 내지 전환하는 기능을 수행한다. 연산 처리 모듈(22)은 신호 수신 모듈(21)로부터 비콘정보를 전달받고, 센서 모듈(23)로부터 센서정보를 전달받도록 구성되며, 비콘정보와 센서정보를 기설정된 방식으로 처리함으로써, 데이터를 생성한다. 이와 관련하여, 건설현장에는 다수의 위치인식 전용장치(T)가 위치될 수 있으며, 각각의 위치인식 전용장치(T)에서 센싱되거나 수신되는 정보를 모두 IoT RF 모듈(30)로 전송할 경우, 시스템 전반적으로 과부하 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 데이터는 특정한 데이터구조를 갖도록 가공된 후, IoT RF 모듈(30)로 송신된다. 이 때, 특정한 데이터구조는 TLV(Time, Length, Value) 형태로 구성되며, 기설정된 크기 이하로 구성되되(바람직하게는 50byte 이하), 구체적인 데이터구조는 건설현장에 최적화된 정보만으로 구성된다.The arithmetic processing module 22 performs a function of generating or converting data based on the beacon information received by the signal receiving module 21 and the sensor information transmitted from the sensor module 23 . The arithmetic processing module 22 is configured to receive beacon information from the signal receiving module 21 and to receive sensor information from the sensor module 23, and generates data by processing the beacon information and the sensor information in a preset manner. do. In this regard, a plurality of location recognition dedicated devices (T) may be located at the construction site, and when all information sensed or received by each location recognition dedicated device (T) is transmitted to the IoT RF module 30, the system Overall, overload problems can occur. Accordingly, the data is processed to have a specific data structure and then transmitted to the IoT RF module 30 . At this time, the specific data structure is configured in the form of TLV (Time, Length, Value) and has a size less than a preset size (preferably less than 50 bytes), and the specific data structure consists only of information optimized for the construction site.

신호 송신 모듈(25)은 연산 처리 모듈(22)에 의해 생성된 데이터를 전달받고, 이를 IoT RF 모듈(30)로 송신하는 통신 모듈을 의미한다. 이 때, 신호 송신 모듈(25)은, 기 설정된 제2 시간을 주기로, IoT RF 모듈(30)로 데이터를 송신하도록 설정되며, 바람직하게는 2분을 주기로 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.The signal transmission module 25 refers to a communication module that receives data generated by the arithmetic processing module 22 and transmits it to the IoT RF module 30 . At this time, the signal transmission module 25 may be configured to transmit data to the IoT RF module 30 at a preset second period of time, and preferably may be configured to transmit data at a period of 2 minutes.

센서 모듈(23)은 GPS 센서(23a), 자이로 센서(23b), 가속도 센서(23c) 및 고도 센서(23d)를 포함한다.The sensor module 23 includes a GPS sensor 23a, a gyro sensor 23b, an acceleration sensor 23c, and an altitude sensor 23d.

GPS 센서(23a)는 기 설정된 제3 시간을 주기로, 위치인식 전용장치(T)의 실외측위를 수행하고, GPS정보를 연산 처리 모듈(22)에 전송하도록 구성된다. 비콘정보가 수신되지 않는 위치는 외부일 가능성이 높은 바, 외부에서는 GPS정보의 수신이 가능할 수 있기 때문이다. 대안적으로, GLONASS 방식으로 실외측위를 수행하는 GLONASS 센서가 적용될 수도 있다.The GPS sensor 23a is configured to perform outdoor positioning of the location recognition exclusive device T at a preset third time period, and transmit GPS information to the calculation processing module 22 . This is because the location where beacon information is not received is highly likely to be outside, and GPS information may be received from outside. Alternatively, a GLONASS sensor that performs outdoor positioning in the GLONASS method may be applied.

자이로 센서(23b)와 가속도 센서(23c)는 위치인식 전용장치(T)의 움직임정보를 출력하도록 구성된다. 상기 움직임정보는 작업자의 스텝정보(걸음걸이를 의미함)를 의미할 수 있으며, 스텝정보가 0이 아니면 현재 작업자가 움직이고 있음을 의미한다. 스텝정보가 0인 경우, 현재 작업자가 움직이고 있지 않음을 의미하고, 작업자의 안전 이상 상황이 발생된 상황일 가능성도 있다. 위치인식 전용장치(T)에는 별도의 통화모듈(미도시)이 내장될 수 있으며, 통화모듈을 통해, 관리자는 상기의 상황에서 작업자와 긴급통화를 수행할 수 있다. 상기 움직임정보는 건설장비의 작업정보(예로, 타워크레인의 회전각도)를 의미할 수도 있다.The gyro sensor 23b and the acceleration sensor 23c are configured to output motion information of the location recognition dedicated device T. The movement information may mean step information (meaning gait) of the operator, and if the step information is not 0, it means that the operator is currently moving. When the step information is 0, it means that the current operator is not moving, and there is a possibility that the operator's safety abnormal situation has occurred. A separate call module (not shown) may be built-in to the location recognition dedicated device T, and through the call module, the manager can make an emergency call with the operator in the above situation. The motion information may mean work information of construction equipment (eg, rotation angle of a tower crane).

고도 센서(23d)는 고도정보를 출력하도록 구성된다. 고도정보는 건설현장의 지면으로부터 위치인식 전용장치(T)의 위치까지의 높이일 수 있다. 본 발명에서는 ±3m 내의 오차를 갖는 고도 센서가 적용될 수 있다.The altitude sensor 23d is configured to output altitude information. The altitude information may be the height from the ground of the construction site to the location of the location recognition-only device (T). In the present invention, an altitude sensor having an error within ±3 m may be applied.

연산 처리 모듈(22)은 센서 모듈(23)에서 출력되는 센서정보(GPS정보, 움직임정보, 고도정보)를 기반으로 경고 신호를 생성하는 기능을 수행하며, 센서정보가 미리 설정된 기준을 충족하는 경우 경고 신호를 생성한다.The calculation processing module 22 performs a function of generating a warning signal based on sensor information (GPS information, motion information, altitude information) output from the sensor module 23, and when the sensor information meets a preset criterion Generates a warning signal.

일 예로, 센서 모듈(23)에서 출력되는 움직임정보가 미리 설정된 시간 이상 관찰되지 않는 경우(즉, 스텝정보가 0인 경우), 위치인식 전용장치(T)가 부착되거나 휴대하는 작업자에 신변 이상이 발생한 것으로 보아 제1 경고 신호를 생성하고, 센서 모듈(23)에서 출력되는 고도정보가 미리 설정된 시간 이내에 제1 고도에서 상기 제1 고도보다 낮은 제2 고도로 변화되는 정보를 포함하는 경우(즉, 위치인식 전용장치가 낙하하는 경우)에 낙하 위험이 발생한 것으로 보아 제2 경고 신호를 생성할 수 있다.For example, when the movement information output from the sensor module 23 is not observed for more than a preset time (that is, when the step information is 0), there is a physical abnormality in the operator to which the position recognition dedicated device T is attached or carried. When it is deemed that the first warning signal is generated, and the altitude information output from the sensor module 23 includes information that changes from the first altitude to a second altitude lower than the first altitude within a preset time (that is, the position When the recognition-only device falls), a second warning signal may be generated by considering that a fall risk has occurred.

연산 처리 모듈(22)에 의해 경고 신호가 생성되는 경우, 제1 알림 모듈(24)에 전송되어 발광하거나, 소리가 출력되는 등의 알림 신호가 위치인식 전용장치(T)로부터 출력된다. 또한, IoT RF 모듈(30)을 통해 제어 서버(50)에 경고 신호 생성 이력이 전송되어 실시간으로 모니터링하는 것도 가능하다.When a warning signal is generated by the arithmetic processing module 22, a notification signal such as being transmitted to the first notification module 24 to emit light or to output a sound is output from the location recognition dedicated device T. In addition, it is also possible to monitor the warning signal generation history is transmitted to the control server 50 through the IoT RF module 30 in real time.

연산 처리 모듈(22)에 의해 경고 신호가 생성된 경우, 해당 위치인식 전용장치(T)의 데이터가 IoT RF 모듈(30)로 즉시 전송되도록 구성된다. 데이터는 제1 시간을 주기로 수집되고, 제2 시간을 주기로 IoT RF 모듈(30)에 전송되는 것이 기본 설정이나, 작업자가 안전 내지 건강에 이상을 감지한 경우에는, 데이터가 즉시 전송됨으로써 관리자에게 긴급상황을 알리는 수단으로 사용될 수 있다. 관리자는 이를 통해, 경고 신호가 생성된 위치인식 전용장치(T)의 위치를 판단한 후, 작업자의 구조 및 안전상황 확인을 수행할 수 있다. 즉, 제2 시간을 주기로 IoT RF 모듈(30)로 전송되는 데이터를 즉시 강제로 IoT RF 모듈(30)에 전송시키는 기능을 수행한다.When a warning signal is generated by the arithmetic processing module 22 , the data of the corresponding location recognition dedicated device T is immediately transmitted to the IoT RF module 30 . The default setting is that data is collected at a first time period and transmitted to the IoT RF module 30 at a second time period. It can be used as a means to inform the situation. Through this, the manager can determine the location of the location recognition dedicated device (T) where the warning signal is generated, and then check the structure and safety of the operator. That is, it performs a function of immediately and forcibly transmitting data transmitted to the IoT RF module 30 to the IoT RF module 30 in a second period of time.

또한, 본 발명의 위치인식 전용장치(T)에는 긴급호출버튼(26)이 구비되며, 작업자가 긴급호출버튼을 누른 경우, 해당 위치인식 전용장치(T)의 데이터가 IoT RF 모듈(30)로 즉시 전송되도록 구성된다. 데이터는 제1 시간을 주기로 수집되고, 제2 시간을 주기로 IoT RF 모듈(30)에 전송되는 것이 기본 설정이나, 작업자가 안전 내지 건강에 이상을 감지한 경우에는, 긴급호출버튼을 조작함으로써, 관리자에게 긴급상황을 알리는 수단으로 사용될 수 있다. 관리자는 이를 통해, 긴급호출버튼(26)이 눌려진 위치인식 전용장치(20)의 위치를 판단한 후, 작업자의 구조 및 안전상황 확인을 수행할 수 있다. 즉, 제2 시간을 주기로 IoT RF 모듈 (30)로 전송되는 데이터를 즉시 강제로 IoT RF 모듈(30)에 전송시키는 기능을 수행한다. 상기 긴급호출버튼(26)은 2개 이상의 버튼으로 구비될 수 있으며, 2개 이상의 버튼을 동시에 눌렸을때만 데이터가 즉시 IoT RF 모듈(30)에 전송될 수 있다. 이를 통해, 긴급호출버튼(26)이 오작동되는 현상을 방지할 수 있다.In addition, the location recognition dedicated device (T) of the present invention is provided with an emergency call button 26, and when the operator presses the emergency call button, the data of the location recognition dedicated device (T) is transferred to the IoT RF module 30 It is configured to be transmitted immediately. The default setting is that data is collected at a first time period and transmitted to the IoT RF module 30 at a second time period, but when the operator detects an abnormality in safety or health, by operating the emergency call button, It can be used as a means to notify the emergency situation. Through this, the manager can determine the location of the location recognition dedicated device 20 at which the emergency call button 26 is pressed, and then check the structure and safety of the operator. That is, it performs a function of immediately and forcibly transmitting data transmitted to the IoT RF module 30 to the IoT RF module 30 in a second period of time. The emergency call button 26 may be provided with two or more buttons, and only when two or more buttons are simultaneously pressed, data may be immediately transmitted to the IoT RF module 30 . Through this, a phenomenon in which the emergency call button 26 is malfunctioned can be prevented.

본 발명의 IoT RF 모듈(30)은 센서(10) 또는 디바이스(20)와 함께 하나의 케이스 내에 설치되어 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 송신되는 정보를 수신하고, 수신된 센서 정보를 로라(LoRa) 프로토콜에 따라 제1 변환 정보로 변환하여 게이트웨이(40)로 송신한다. 다른 실시예에서는, IoT RF 모듈(30)이 센서(10) 또는 디바이스(20)와 별도로 구비되어, 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 송신되는 정보를 수신하는 것도 가능하다.The IoT RF module 30 of the present invention is installed in one case together with the sensor 10 or the device 20 to receive information transmitted from the sensor 10 or the device 20, and collect the received sensor information. It is converted into the first conversion information according to the (LoRa) protocol and transmitted to the gateway 40 . In another embodiment, the IoT RF module 30 is provided separately from the sensor 10 or the device 20 to receive information transmitted from the sensor 10 or the device 20 .

IoT RF 모듈(30)은 센서(10) 또는 디바이스(20)와 직렬(serial) 통신 프로토콜을 통해 무선 통신을 수행하는 제1 통신 모듈(31)과, 제1 통신 모듈(31)에 수신된 정보를 제1 변환 정보로 변환하는 변환 모듈(32), 기설정된 방식으로 암호화 키를 생성하는 암호화 모듈(33) 및 게이트웨이(40)와 TCP/IP 프로토콜 또는 TCP/IP 모드버스 프로토콜을 통해 통신을 수행하는 제2 통신 모듈(34)을 포함한다. 상기 직렬 통신 프로토콜은 RS-485 모드버스(Modbus) 프로토콜일 수 있다.The IoT RF module 30 includes a first communication module 31 performing wireless communication with the sensor 10 or device 20 through a serial communication protocol, and information received by the first communication module 31 . to the first conversion information, the conversion module 32 for generating an encryption key in a preset manner, and the gateway 40 and TCP/IP protocol or TCP/IP Modbus protocol to communicate and a second communication module (34). The serial communication protocol may be an RS-485 Modbus protocol.

RS-485 모드버스 프로토콜은 시리얼 통신을 위한 통신 프로토콜로 1비트씩 데이터를 송수신할 수 있어, 페러렐(parallel) 통신에 비하여 통신 거리가 길고, 기존의 통신선로(전화선 등) 등을 쉽게 활용할 수 있다. RS-485 모드버스 프로토콜은 반이중(Half-duplex) 방식으로 데이터를 송수신하며, 통상적으로 최대 통신 거리는 약 1.2km이며, 최대 통신속도는 약 10Mb/s이고, 최대 통신속도로 데이터를 송수신할 경우 전송 거리는 12m로 짧아진다.RS-485 Modbus protocol is a communication protocol for serial communication that can transmit and receive data 1 bit at a time. . RS-485 Modbus protocol transmits/receives data in a half-duplex method. Normally, the maximum communication distance is about 1.2km, and the maximum communication speed is about 10Mb/s. The distance is shortened to 12 m.

도 4를 참조하여, 센서(10) 또는 디바이스(20) - 제1 통신 모듈(31) 간 무선 통신에 이용되는 RS-485 모드버스 프로토콜에 따른 데이터 패킷 프레임을 보다 상세히 설명한다.A data packet frame according to the RS-485 Modbus protocol used for wireless communication between the sensor 10 or the device 20 - the first communication module 31 will be described in more detail with reference to FIG. 4 .

도 4는 센서(10)가 출입자 카운터 센서인 경우를 예로 들어, 출입자 카운터 센서 - 제1 통신 모듈(31) 간의 RS-485 모드버스 프로토콜에 따른 데이터 패킷 프레임을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining a data packet frame according to the RS-485 Modbus protocol between the resident counter sensor and the first communication module 31 by taking the sensor 10 as an occupant counter sensor as an example.

제1 통신 모듈(31)이 STX 헤더, ID 넘버 필드, 명령어 필드, EXT 플래그로 구성된 요청 패킷을 센서(10) 또는 디바이스(20)에 전송하면, 센서 또는 디바이스는 해당 명령을 수행하여, STX 헤더, ID 넘버 필드, 응답 필드, 식별코드 필드, 누적 값 필드, 신호 출력 필드, 카운터인식 필드, 버튼 누름 필드, 센서상태 필드, 인원제한 필드 등의 필드로 구성된 응답 패킷을 제1 통신 모듈(31)에 전송한다.When the first communication module 31 transmits a request packet consisting of an STX header, an ID number field, a command field, and an EXT flag to the sensor 10 or device 20, the sensor or device performs a corresponding command to perform the STX header , ID number field, response field, identification code field, accumulated value field, signal output field, counter recognition field, button press field, sensor status field, the first communication module (31) send to

요청 패킷의 STX 헤더는 요청 패킷의 시작을 알리는 부분으로 1byte의 크기를 가지고, ID 넘버 필드는 응답을 요청하는 센서(10)의 센서ID와 디바이스(20)의 디바이스ID에 해당하고 4byte의 크기를 가지며, 명령어 필드는 3byte의 크기를 가지고 "상태조회"의 명령일 경우 "BTR"의 명령어가 명령어 필드에 기재되고, EXT 플래그는 요청 패킷의 마지막을 알리는 부분으로 1byte의 크기를 가진다. 즉, 요청 패킷은 총 9byte의 크기를 가지고, 센서ID가 "0000"인 센서의 상태를 조회하고자 하는 경우 [0000BTR]의 요청 패킷이 센서(10) 또는 디바이스(20)에 전송될 수 있다.The STX header of the request packet is a part indicating the start of the request packet and has a size of 1 byte, and the ID number field corresponds to the sensor ID of the sensor 10 and the device ID of the device 20 requesting a response, and has a size of 4 bytes. The command field has a size of 3 bytes, and in the case of a “status inquiry” command, the command of “BTR” is written in the command field, and the EXT flag is a part indicating the end of the request packet and has a size of 1 byte. That is, the request packet has a total size of 9 bytes, and when it is desired to inquire the state of the sensor whose sensor ID is “0000”, a request packet of [0000BTR] may be transmitted to the sensor 10 or the device 20.

응답 패킷의 STX 헤더는 응답 패킷의 시작을 알리는 부분으로 1byte의 정보가 기재된다.The STX header of the response packet indicates the start of the response packet and contains 1 byte of information.

ID 넘버 필드는 응답하는 센서(10)의 센서ID 또는 디바이스(20)의 디바이스ID가 4byte의 크기로 기재된다.In the ID number field, the sensor ID of the responding sensor 10 or the device ID of the device 20 is written in a size of 4 bytes.

응답 필드는 요청 패킷의 명령어에 따른 부분으로 "상태조회"의 명령일 경우 이의 응답으로 "BTW"의 응답이 응답 필드에 기재된다.The response field is a part according to the command of the request packet, and in the case of a command of “status inquiry”, a response of “BTW” is written in the response field as a response.

식별코드 필드는 이후의 누적 값 필드, 신호 출력 필드, 카운터인식 필드, 버튼 누름 필드, 센서상태 필드, 인원제한 필드 등에 기재된 값의 구분을 위한 부분으로 ","가 기재된다.In the identification code field, "," is written as a part for classifying the values written in the subsequent accumulated value field, signal output field, counter recognition field, button press field, sensor state field, person limit field, etc.

누적 값 필드는 출입자 카운터 센서에 의해 카운팅된 입실 누적 숫자가 기재되는 입실 누적 값 필드와, 퇴실 누적 숫자가 기재되는 퇴실 누적 값 필드, 그리고 카운터 센서가 설치된 공간의 현재 인원 숫자가 기재되는 현재 인원 값 필드를 포함하며 각각 5byte의 크기의 정보가 기재된다.The cumulative value field includes a cumulative entry value field in which the cumulative number of entry and exit counted by the visitor counter sensor is recorded, a cumulative exit value field in which the cumulative number of exits is recorded, and the current number of people in the space where the counter sensor is installed. It includes fields and each 5 bytes of information is described.

신호 출력 필드는 어느 선을 통해 통신을 수행할 것인지에 대한 정보(RS-485 모드버스 프로토콜은 2개의 통신선을 통해 통신을 수행함)가 각각 1byte의 크기로 기재된다.In the signal output field, information on which line to communicate through (RS-485 Modbus protocol communicates through two communication lines) is written in the size of 1 byte each.

카운터인식 필드는 출입자 카운터 센서의 설정 값이 1byte의 크기를 가지며 기재된다.In the counter recognition field, the set value of the visitor counter sensor has a size of 1 byte and is described.

버튼 누름 필드는 카운터 센서의 버튼 작동 여부에 대한 값이 1byte의 크기를 가지며 기재된다.In the button press field, the value of whether the button of the counter sensor is operated has a size of 1 byte and is described.

센서상태 필드는 카운터 센서의 상태에 대한 값이 1byte의 크기를 가지며 기재된다.In the sensor status field, the value of the counter sensor status has a size of 1 byte and is described.

인원제한 필드는 카운터 센서가 설치된 공간에서의 수용 최대 인원 설정 값이 1byte의 크기로 기재된다.In the occupancy limit field, the maximum occupancy setting value in the space where the counter sensor is installed is written in the size of 1 byte.

리저브 필드는 필요에 따라 데이터 값을 추가할 수 있는 필드이고 각각 1byte의 정보가 기재될 수 있다.The reserve field is a field to which a data value can be added as needed, and information of 1 byte can be written in each.

즉, 응답 패킷은 총 43byte의 크기를 가지고, 제1 통신 모듈(31)에서 [0000BTR]이라는 상태 조회 요청 패킷이 전송되는 경우, 센서(10)는 일 예로 [0000BTW,00030,00006,00024,1,0,2,1,0,20,0,0]의 응답 패킷을 제1 통신 모듈(31)에 전송할 수 있다. 상기의 응답 패킷은 센서ID "0000"인 센서의 센서상태 요청에 따른 응답 패킷으로서, 입실 누적 숫자는 30명이고, 퇴실 누적 숫자는 6명이어서, 현재 인원 숫자는 24명이고, 1번 통신선을 통해 응답 패킷이 전송되고, 2번의 설정 값으로 카운터 센서가 설정되고, 버튼이 작동되고 있는 상태이고, 센서 상태는 정상이며, 수용 최대 인원 설정 값은 20명이고, 2개의 리저브 필드가 존재한다는 것을 의미한다.That is, the response packet has a total size of 43 bytes, and when a status inquiry request packet called [0000BTR] is transmitted from the first communication module 31, the sensor 10, for example, [0000BTW,00030,00006,00024,1] ,0,2,1,0,20,0,0] may be transmitted to the first communication module 31 . The above response packet is a response packet according to the sensor status request of the sensor with sensor ID "0000". The cumulative number of entering is 30 and the cumulative number of leaving is 6, so the current number of people is 24, and A response packet is sent, the counter sensor is set with the set value of No. 2, the button is operating, the sensor state is normal, the maximum number of people set is 20, and there are two reserve fields. it means.

상기의 요청 패킷과 응답 패킷은 일 예를 설명한 것으로, 동일한 구조의 패킷이 RS-485 모드버스 프로토콜에 따라 적용되지만, 패킷의 세부 데이터는 센서의 종류, 요청 명령에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.The above request packet and response packet have been described as an example, and although the packet having the same structure is applied according to the RS-485 Modbus protocol, it goes without saying that the detailed data of the packet may vary depending on the type of sensor and the request command.

변환 모듈(32)은 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 수신된 정보(센서 정보)를 로라(LoRa) 프로토콜에 따라 제1 변환 정보로 변환하도록 구성된다.The conversion module 32 is configured to convert information (sensor information) received from the sensor 10 or device 20 into first conversion information according to a LoRa protocol.

로라 프로토콜은 사물 인터넷을 위하여 개발된 프로토콜로, 저전력으로 장거리 통신이 가능하고, 다일 노드에 다중 센서를 부착할 수 있으며, 고급 암호화 표준을 제공한다. 또한, 로라 프로토콜은 중계기(게이트웨이) 없이 10km 이상 데이터를 전송할 수 있어서 네트워크망을 구축하는데 적은 수의 중계기만을 설치하여 넓은 영역을 커버할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 로라 프로토콜은 첩 스프레드 스펙트럼 방식으로 데이터를 전송하기 때문에 저전력으로 데이터를 전송할 수 있으며, 다중경로에 대해 강인하고 넓은 범위의 커버리지를 갖는다.The LoRa protocol is a protocol developed for the Internet of Things, which enables long-distance communication with low power, can attach multiple sensors to a Dail node, and provides an advanced encryption standard. In addition, the LoRa protocol has the advantage that it can transmit data over 10 km without a repeater (gateway), so it can cover a wide area by installing only a small number of repeaters to build a network. In addition, since the LoRa protocol transmits data in a chirp spread spectrum method, data can be transmitted with low power, and it is robust against multipath and has a wide range of coverage.

변환 모듈(32)은 상기 로라 프로토콜에 따르도록 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 수신된 센서 정보를 제1 변환 정보로 변환하며, 로라 프로토콜은 널리 알려진 통신 프로토콜이므로 자세한 설명은 생략한다. 한편, 로라 프로토콜을 통해 변환된 제1 변환 정보의 복원을 위해서는 데이터를 전송할 때 이용한 첩(chirp) 신호가 필요하며, 이를 통해 외부 신호에 대한 간섭이나 보안에 강인한 장점을 갖는다.The conversion module 32 converts the sensor information received from the sensor 10 or the device 20 into first conversion information so as to conform to the LoRa protocol, and the LoRa protocol is a well-known communication protocol, so a detailed description thereof will be omitted. On the other hand, in order to restore the first converted information converted through the LoRa protocol, a chirp signal used for data transmission is required, which has a strong advantage against interference with external signals or security.

암호화 모듈(33)은 기설정된 방식으로 암호화 키를 생성한다. 본 발명에 따른 암호화 모듈(33)은 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 송신된 정보에 포함되어 있는 각 센서의 센서ID 또는 디바이스ID, 그리고 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 센서 정보가 송신된 시점의 시간 정보의 조합에 기반한 암호화 키를 생성한다.The encryption module 33 generates an encryption key in a preset manner. The encryption module 33 according to the present invention includes the sensor ID or device ID of each sensor included in the information transmitted from the sensor 10 or the device 20, and the sensor information from the sensor 10 or the device 20. An encryption key is generated based on the combination of time information at the time of transmission.

일 예에서, 센서ID와 디바이스ID는 4byte의 데이터로 구성되고, 시간 정보는 6byte의 데이터로 구성될 수 있는데 센서ID와 디바이스ID 중 첫 2byte와 시간 정보의 마지막 2byte를 조합하여 총 4byte의 암호화 키를 생성할 수 있으며, 다른 예에서는 센서ID와 디바이스ID 중 마지막 2byte와 시간 정보의 첫 4byte를 조합하여 총 6byte의 암호화 키를 생성할 수도 있다. 하지만, 특별히 이에 제한되는 것은 아니면 센서ID 또는 디바이스ID, 그리고 시간 정보의 조합에 기반하여 암호화 키를 생성하는 것이면 임의의 암호화 알고리즘이 적용될 수 있다고 할 것이다.In one example, the sensor ID and device ID may be composed of 4 bytes of data, and the time information may be composed of 6 bytes of data. In another example, the last 2 bytes of the sensor ID and the device ID and the first 4 bytes of the time information can be combined to generate a total encryption key of 6 bytes. However, unless specifically limited thereto, it will be said that any encryption algorithm may be applied as long as an encryption key is generated based on a combination of a sensor ID or device ID and time information.

암호화 모듈(33)에 의해 암호화 키를 생성하는 알고리즘은 미리 제어 서버(50)에 등록되며, 제어 서버(50)는 미리 등록된 암호화 알고리즘을 이용하여 전송된 정보의 암호화를 해제하는 것을 통해 해당 정보를 복원하는 것이 가능하다.The algorithm for generating the encryption key by the encryption module 33 is registered in the control server 50 in advance, and the control server 50 decrypts the transmitted information using the previously registered encryption algorithm to decrypt the information. It is possible to restore

암호화 모듈(33)에 의해 생성된 암호화 키가, 제1 변환 정보와 함께 게이트웨이(40)에 전송됨으로써, 게이트웨이(40)를 통해 전송된 정보를 복원하기 위해서는, 로라 프로토콜에서 적용된 첩 스프레드 스펙트럼의 복원을 위한 첩 신호, 그리고 암호화를 해제하기 위한 암호화 키가 필요하다. 즉, 본 발명에서 전송되는 데이터는 이중 암호화를 통해 보안성이 향상되고, 외부 신호나 간섭에 강인하다는 장점을 갖는다.The encryption key generated by the encryption module 33 is transmitted to the gateway 40 together with the first conversion information, so that in order to restore information transmitted through the gateway 40, restoration of the chirp spread spectrum applied in the LoRa protocol You need a chirp signal for , and an encryption key to decrypt. That is, the data transmitted in the present invention has advantages in that security is improved through double encryption and is robust against external signals or interference.

다른 예에서는, 암호화 모듈(33)에 의한 암호화 키 생성없이, 제1 변환 정보만이 게이트웨이(40)로 송신될 수 있으며, 또 다른 예에서는 고급 암호화 표준(Advanced Encryption Standard, AES)에 따라 암호화가 수행될 수도 있다.In another example, without generating an encryption key by the encryption module 33, only the first conversion information may be transmitted to the gateway 40, and in another example, encryption is performed according to the Advanced Encryption Standard (AES). may be performed.

이는, IoT RF 모듈(30)의 암호화 모듈(33) 설정에 따라 수행될 수 있으며, 일 예로 암호화 설정이 "0000"인 경우 암호화를 수행하지 않고 데이터를 전송하고, 암호화 설정이 "0001"인 경우 고급 암호화 표준 방법(AES128, 국내표준)을 이용하여 암호화를 수행하여 암호화된 데이터를 전송하며, 암호화 설정이 "0002"인 경우 상기한 암호화 키를 생성하여 이를 제1 변환 정보와 함께 데이터를 전송할 수 있다.This may be performed according to the setting of the encryption module 33 of the IoT RF module 30, for example, when the encryption setting is “0000”, data is transmitted without performing encryption, and when the encryption setting is “0001” Encrypted data is transmitted by performing encryption using the advanced encryption standard method (AES128, domestic standard). When the encryption setting is “0002”, the above encryption key is generated and data can be transmitted with the first conversion information. have.

제2 통신 모듈(34)은 변환 모듈(32)에 의해 변환된 제1 변환 정보와, 암호화 모듈(33)에 의해 생성된 암호화 키를 포함하는 정보를 게이트웨이(40)에 송신한다. The second communication module 34 transmits the information including the first conversion information converted by the conversion module 32 and the encryption key generated by the encryption module 33 to the gateway 40 .

게이트웨이(40)는 제2 통신 모듈(30)에서 송신된 제1 변환 정보와 암호화 키를 수신하도록 구성된다.The gateway 40 is configured to receive the first conversion information and the encryption key transmitted from the second communication module 30 .

게이트웨이(40)는 주요지점, 예를 들어 분전반에 구비될 수 있으며, 건설현장에서 분전반은 임시적으로 전기를 공급하기 위한 장치로서, 공사 진행 상황에 따라 이동이 가능하며, 이로 인해 항상 안정적인 전기 공급을 받을 수 있다.The gateway 40 may be provided at a main point, for example, a distribution board, and at a construction site, the distribution board is a device for temporarily supplying electricity, and can be moved according to the progress of the construction, thereby providing a stable electricity supply at all times. can receive

게이트웨이(40)는 TCP/IP 프로토콜 또는 TCP/IP 모드버스 프로토콜을 통해 제어 서버(50)와 통신을 수행하며, 통신에 수행되는 데이터 패킷 프레임의 구조는 도 5에 도시된 구조일 수 있다. 이를 위해, 게이트웨이(40)는 수신된 암호화키와 제1 변환 정보가 상기 TCP/IP 프로토콜 또는 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜에 따르도록 제2 변환 정보로 변환하게 된다.The gateway 40 communicates with the control server 50 through a TCP/IP protocol or a TCP/IP Modbus protocol, and the structure of a data packet frame performed for communication may have the structure shown in FIG. 5 . To this end, the gateway 40 converts the received encryption key and the first conversion information into second conversion information to conform to the TCP/IP protocol or the TCP/IP Modbus protocol.

도 5는 게이트웨이(40) - 제어 서버(50) 간의 TCP/IP 프로토콜에 따른 데이터 패킷 프레임을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for explaining a data packet frame according to the TCP/IP protocol between the gateway 40 and the control server 50 .

TCP/IP 프로토콜에 따른 데이터 패킷 프레임은 시작 바이트(Start Byte), 프레임 길이(Length) 필드, 시리얼 넘버(Serial No.) 필드, 트랜잭션 넘버(Transaction No.) 필드, 현재 시간(Current Time) 필드, 명령어(CMD) 필드, 데이터(DATA) 필드, CRC 필드 및 종료 바이트로 구성될 수 있다.A data packet frame according to the TCP/IP protocol includes a Start Byte, Frame Length field, Serial No. field, Transaction No. field, Current Time field, It may consist of a command (CMD) field, a data (DATA) field, a CRC field, and an end byte.

시작 바이트는 송신되는 데이터의 시작을 알리는 정보가 1byte의 크기를 가지며 기재되고, 일 예로 0x02값이 기재될 수 있다.In the start byte, information indicating the start of data to be transmitted has a size of 1 byte and is described, for example, a value of 0x02 may be described.

프레임 길이 필드는 시리얼 넘버 필드에서부터 종료 바이트까지의 길이에 대한 정보가 2byte의 크기로 기재된다.In the frame length field, information on the length from the serial number field to the end byte is written in a size of 2 bytes.

시리얼 넘버 필드는 최초 정보가 송신된 센서(10) 또는 디바이스(20)의 고유의ID가 4byte의 크기로 기재되고, 일 예로 2자리 숫자로 기재된 장치구분자/제조년월/제품제조순위 순으로 구성되는 4byte의 크기의 데이터가 기재된다.In the serial number field, the unique ID of the sensor 10 or the device 20 to which the first information is transmitted is written in a size of 4 bytes, for example, in the order of device identifier / manufacturing year / product manufacturing order written in two digits. Data with a size of 4 bytes is described.

트랜잭션 넘버 필드에는 최초 정보가 송신된 센서(10) 또는 디바이스(20)로부터 게이트웨이(40)에 전송되기까지 거쳐온 각각의 ID가 4byte의 크기로 기재되거나, 홉(hop) 수가 기재된다.In the transaction number field, each ID that has passed from the sensor 10 or device 20 from which the initial information is transmitted to the gateway 40 is described in a size of 4 bytes or the number of hops.

현재 시간 필드에는 정보가 생성된 시간에 대한 정보, 구체적으로 연월일시분초로 이루어진 6byte의 크기의 정보가 기재된다. 일 예로, HEX code의 형태로 19년 7월 17일 10시 56분 21초의 시간 정보가 13 07 11 0A 36 15로 현재 시간 필드에 기재될 수 있다. In the current time field, information about the time when the information was generated, specifically, information of 6 bytes in size consisting of year, month, day, hour, minute, and second is described. As an example, time information of 10:56:21 on July 17, 19 in the form of a HEX code may be written as 13 07 11 0A 36 15 in the current time field.

CMD 필드에는 명령어 정보가 기재되고, 구체적으로 "상태정보 요청", "상태정보 응답", "측정값 요청", "측정값 수신", "설정 쓰기", "설정 읽기"등의 명령어가 1byte의 정보로 기재된다.Command information is written in the CMD field. Specifically, commands such as "Request Status Information", "Status Information Response", "Measurement Value Request", "Measured Value Receive", "Write Settings", and "Read Settings" described as information.

데이터 필드에는 CMD 필드에 기재된 명령어에 따른 수반 정보가 기재되고, 그 크기는 통신 시스템에 구비된 센서의 종류 및 명령어 필드에 기재된 명령어 정보에 따라 유동적으로 조절된다.In the data field, accompanying information according to the command written in the CMD field is described, the size is flexibly adjusted according to the type of sensor provided in the communication system and command information described in the command field.

CRC 필드는 오류 체크를 위한 정보가 기재되며, 시작 바이트로부터 데이터 필드까지에 대한 2byte의 CRC16 코드가 기재된다.In the CRC field, information for error checking is described, and a CRC16 code of 2 bytes from the start byte to the data field is described.

종료 바이트는 데이터의 마지막을 알리는 부분으로 0x03의 값을 갖는 1byte의 정보가 기재될 수 있다. 전술한 0x로 시작하는 값(즉, 0x02, 0x03 등)은 16진수 값을 의미한다.The end byte is a part indicating the end of data, and 1 byte of information having a value of 0x03 may be written. The above-described values starting with 0x (ie, 0x02, 0x03, etc.) mean hexadecimal values.

도 6은 본 발명의 데이터 패킷 프레임의 CMD 필드에 기재될 수 있는 명령어를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a command that can be written in a CMD field of a data packet frame according to the present invention.

0x00의 명령어 코드는 접속 정보교환(Exchange Connection info)이라는 명령에 해당하고, 해당 명령어 코드가 기재되는 경우 게이트웨이(40)와 제어 서버(50) 간 접속 정보를 교환하게 된다. 도 6에 게이트웨이(40)에서 제어 서버(50)로 전송되는 정보의 데이터 패킷 프레임에 포함된 데이터 필드와, 제어 서버(50)에서 다시 게이트웨이(40)로 응답하는 정보의 데이터 패킷 프레임에 포함된 데이터 필드가 도시된다.The command code of 0x00 corresponds to a command called Exchange Connection info, and when the corresponding command code is described, connection information is exchanged between the gateway 40 and the control server 50 . 6, the data field included in the data packet frame of the information transmitted from the gateway 40 to the control server 50, and the data packet frame of the information responding from the control server 50 back to the gateway 40 Data fields are shown.

Data[0]에는 딥 스위치의 상태를 나타내는 1byte의 데이터가 기재되고, Data[1]과 Data[2]에는 기본센서정보, 구체적으로 온/습도 정보와, CO 정보가 기재되며, Data[3]에는 출입자 카운터 정보가 기재되고, Data[4]에는 인체감지 정보가 기재되며, Data[5]에는 온도 정보가 기재되고, Data[6]에는 연기 농도 정보가 기재되고, Data[7] 내지 [10]은 필요에 따라 새로운 센서 또는 디바이스 정보를 표시하기 위한 예비 데이터 필드이다.In Data[0], 1 byte of data indicating the state of the dip switch is described, and in Data[1] and Data[2], basic sensor information, specifically temperature/humidity information, and CO information are described, and Data[3] entrant counter information is written in Data[4], human body detection information is written in Data[4], temperature information is written in Data[5], smoke concentration information is written in Data[6], and Data[7] to [10] ] is a preliminary data field for displaying new sensor or device information as needed.

즉, 0x00의 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임이 게이트웨이(40)에서 제어 서버(50)로 전송되면, 동일한 구조의 데이터 패킷 프레임이 제어 서버(50)에서 게이트웨이(40)로 다시 전송된다. 즉, 명령어 코드 0x00는 게이트웨이(40) - 제어 서버(50) 간 접속 정보를 교환하기 위한 명령에 해당한다.That is, when the data packet frame including the command code of 0x00 is transmitted from the gateway 40 to the control server 50 , the data packet frame having the same structure is transmitted again from the control server 50 to the gateway 40 . That is, the command code 0x00 corresponds to a command for exchanging connection information between the gateway 40 and the control server 50 .

센서(10) 또는 디바이스(20)가 설치되고, 제어 서버(50)와의 정보 송수신을 위해서는 게이트웨이(40)와 제어 서버(50) 양자 간의 접속이 이루어져야 하며, 접속 정보가 정상적으로 교환된다면, 양자 간의 접속이 정상적으로 이루어진 것이다. 즉, 상기의 접속 정보교환 명령은 센서(10) 또는 디바이스(20)의 초기 접속 시 장비의 연결 상태를 체크하기 위한 용도로 사용된다.The sensor 10 or device 20 is installed, and in order to transmit and receive information with the control server 50, a connection between both the gateway 40 and the control server 50 must be made, and if the connection information is normally exchanged, the connection between the two This has been done normally. That is, the connection information exchange command is used for checking the connection state of the equipment when the sensor 10 or the device 20 is initially connected.

0x0F의 명령어 코드는 재접속 정보교환(Re-Connect Connection info)이라는 명령에 해당한다. 센서(10) 또는 디바이스(20) 초기 접속 시 장비의 연결 상태를 체크하기 위해 0x00의 명령어 코드를 포함하는 데이터 패킷 프레임이 전송되는데, 제어 서버(50)에서 연결 정보를 초기에 수신하지 못하거나, 센서(10) 또는 디바이스(20)의 파손/변경 등으로 인한 연결 정보의 변경 여부를 파악하기 위해 재접속 정보교환의 명령이 수행될 수 있다.The command code of 0x0F corresponds to a command called Re-Connect Connection info. When the sensor 10 or the device 20 is initially connected, a data packet frame including a command code of 0x00 is transmitted to check the connection state of the equipment, but the connection information is not initially received from the control server 50, In order to determine whether the connection information is changed due to damage/change of the sensor 10 or the device 20 , a command for reconnection information exchange may be performed.

즉, 상기 재접속 정보교환은 센서(10) 또는 디바이스(20)와 제어 서버(50) 간의 연결 상태를 점검하기 위한 용도로 사용되며, 제어 서버(50)는 기설정된 제1 시간을 주기로 센서(10) 또는 디바이스(20)와 재접속 정보교환이 수행되도록 하여 주기적으로 연결상태를 점검하는 것이 가능하다.That is, the reconnection information exchange is used for checking the connection state between the sensor 10 or the device 20 and the control server 50 , and the control server 50 performs the reconnection information exchange with the sensor 10 at a predetermined first time period. ) or by allowing reconnection information exchange with the device 20 to be performed, it is possible to periodically check the connection state.

도 8에 도시된 구조의 데이터 패킷 프레임이 제어 서버(50)로부터 게이트웨이(40)에 전송되고, 센서(10) 또는 디바이스(20)는 도 8에 도시된 구조의 데이터 패킷 프레임을 제어 서버(50)에 전송하게 된다. 상기의 데이터 패킷 프레임의 송수신이 정상적으로 이루어지는 경우, 해당 센서(10) 또는 디바이스(20)와 제어 서버(50)는 정상적으로 연결되어 있는 것이며, 제어 서버(50)에서 0x0F 명령어 코드를 포함하는 데이터 패킷 프레임을 전송하였으나, 응답이 없거나 다른 구조의 데이터 패킷 프레임이 전송되는 경우, 연결 상태가 단절되었거나 비정상적으로 연결되어 있는 것이라고 판단될 수 있다. 이를 기설정된 주기마다 반복 수행함에 따라, 제어 서버(50)에서는 실시간으로 센서(10) 또는 디바이스(20)와의 연결 상태를 점검하는 것이 가능하다. 상기 기설정된 주기는 수십초~수분일 수 있다.A data packet frame having the structure shown in FIG. 8 is transmitted from the control server 50 to the gateway 40, and the sensor 10 or device 20 transmits the data packet frame having the structure shown in FIG. 8 to the control server 50 ) will be sent to When the data packet frame is transmitted and received normally, the sensor 10 or device 20 and the control server 50 are normally connected, and the data packet frame including the 0x0F command code in the control server 50 is transmitted, but there is no response or when a data packet frame having a different structure is transmitted, it may be determined that the connection state is disconnected or abnormally connected. As this is repeatedly performed every preset period, it is possible for the control server 50 to check the connection state with the sensor 10 or the device 20 in real time. The preset period may be several tens of seconds to several minutes.

0x01의 명령어 코드는 제어 서버(50)에 연결되는 센서(10) 또는 디바이스(20)의 종류와 개수를 설정하기 위한 명령에 해당한다. 도 9에는 센서(10) 또는 디바이스(20) 설정(set)을 위한 데이터 요청(Data Request) 패킷 구성도와, 센서(10) 또는 디바이스(20) 설정을 위한 데이터 응답(Data Response) 패킷 구성도의 예시도가 도시된다.The command code of 0x01 corresponds to a command for setting the type and number of sensors 10 or devices 20 connected to the control server 50 . 9 is a data request packet configuration diagram for setting the sensor 10 or device 20, and a data response packet configuration diagram for setting the sensor 10 or device 20 An example diagram is shown.

연결되는 센서(10) 또는 디바이스(20)의 종류는 Data[0] 및 Data[1] 필드에 의해 결정된다.The type of the connected sensor 10 or device 20 is determined by the Data[0] and Data[1] fields.

Data[0] 및 Data[1] 필드에는 1byte의 데이터가 기재되는데, 일 예로 Data[0]에는 CO2 센서에 대한 정보가 기재되고, Data[1]에는 CO 센서, 먼지 센서, 조도 센서, PT 센서, 아날로그 센서, 온/습도 센서, 습도 센서, 온도 센서에 대한 정보가 기재될 수 있다. 예를 들어, Data[0] 필드에 "00000001"이라는 데이터가 기재되는 경우 CO2 센서가 설정되는 것을 의미하며, Data[1] 필드에 "01010101"이라는 데이터가 기재되는 경우 CO 센서는 설정되지 않고, 먼지 센서는 설정되며, 조도 센서는 설정되지 않고, PT 센서는 설정되며, 아날로그 센서는 설정되지 않고, 온/습도 센서는 설정되며, 습도 센서는 설정되지 않고, 온도 센서는 설정된다는 것을 의미한다. Data[0] 및 Data[1]에 기재되는 데이터의 종류는 본 발명에 따른 통신 시스템에 구비된 센서의 종류에 따라 얼마든지 변경될 수 있다. 또한, 동일한 센서의 복수개 설정이 필요한 경우, 예를 들어 본 발명에 따른 통신 시스템에서 CO2 센서가 2개 구비되는 경우를 가정하면, Data[0] 필드에 "00000011"라는 데이터가 기재되어 2개의 CO2 센서 각각이 설정되는 것도 가능하다.Data[0] and Data[1] fields contain 1 byte of data. For example, Data[0] contains information about the CO 2 sensor, and Data[1] contains CO sensor, dust sensor, illuminance sensor, and PT. Information about a sensor, an analog sensor, a temperature/humidity sensor, a humidity sensor, and a temperature sensor may be described. For example, if data “00000001” is written in the Data[0] field, it means that the CO 2 sensor is set, and when data “01010101” is written in the Data[1] field, the CO sensor is not set , meaning that the dust sensor is set, the illuminance sensor is not set, the PT sensor is set, the analog sensor is not set, the temperature/humidity sensor is set, the humidity sensor is not set, and the temperature sensor is set . The types of data described in Data[0] and Data[1] may be changed according to the types of sensors provided in the communication system according to the present invention. In addition, if it is necessary to set a plurality of the same sensor, for example, assuming that two CO 2 sensors are provided in the communication system according to the present invention, the data "00000011" is written in the Data[0] field, It is also possible for each of the CO 2 sensors to be set.

즉, 본 발명에 따른 통신 시스템에 구비된 센서의 종류에 따라 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 시작되어 게이트웨이(40)를 거쳐 제어 서버(50)에 전송되는 데이터 패킷 프레임에서 Data[0]과 Data[1]에 기재된 데이터는 상이할 수 있으며, 제어 서버(50)는 Data[0]과 Data[1]에 기재된 데이터에 따라 해당 통신 시스템에서의 센서(10) 또는 디바이스(20)를 설정할 수 있다.That is, in the data packet frame that starts from the sensor 10 or the device 20 and is transmitted to the control server 50 through the gateway 40 according to the type of sensor provided in the communication system according to the present invention, Data[0] and the data described in Data[1] may be different, and the control server 50 sets the sensor 10 or the device 20 in the communication system according to the data described in Data[0] and Data[1]. can

본 발명에 따른 통신 시스템은 공장초기화 기능을 함께 구비하는데, 구체적으로 0xFF의 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임이 제어 서버(50)로부터 송신되는 경우, 기설정된 센서(10) 또는 디바이스(20)가 초기화되고(도 13 참조), 다시 0x01의 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임이 전송됨으로써 해당 통신 시스템에 구비된 센서(10) 또는 디바이스(20)를 설정하는 것이 가능하다.The communication system according to the present invention has a factory reset function together. Specifically, when a data packet frame including a command code of 0xFF is transmitted from the control server 50, the preset sensor 10 or device 20 It is initialized (refer to FIG. 13 ) and the data packet frame including the command code of 0x01 is transmitted again, so that it is possible to set the sensor 10 or the device 20 provided in the corresponding communication system.

0x04의 명령어 코드는 제어 서버(50)에 연결된 센서(10) 또는 디바이스(20)로부터 데이터 수집을 요청하는 명령에 해당한다.The command code of 0x04 corresponds to a command for requesting data collection from the sensor 10 or device 20 connected to the control server 50 .

도 10은 제어 서버(50)에 연결된 센서(10) 또는 디바이스(20)의 데이터 요청 패킷과, 센서(10) 또는 디바이스(20)의 데이터 응답 패킷 구성도의 일 예를 도시한다.FIG. 10 shows an example of a data request packet of the sensor 10 or device 20 connected to the control server 50 and a data response packet configuration diagram of the sensor 10 or device 20 .

즉, 수집하고자 하는 센서(10) 또는 디바이스(20)의 종류를 Data[0] 및 Data[1] 필드에 설정하여 전송하면, 게이트웨이(40)가 각 센서(10) 또는 디바이스(20)로부터 전송되는 정보를 취합하여 도 10에 도시된 데이터 패킷 프레임 구조를 통해 제어 서버(50)에 송신한다. 즉, 제어 서버(50)에 송신되는 응답 패킷은 Data[0] 내지 [3]에 CO2 농도 정보가 기재되고, Data[4] 내지 [7]에 CO 농도 정보가 기재되며, Data[8] 내지 [11]에 먼지 농도 정보가 기재되고, Data[12] 내지 [15]에 조도 정보가 기재되며, Data[16] 내지 [19]에 PT 정보가 기재되고, Data[20] 내지 [23]에 아날로그 정보가 기재되며, Data[24] 내지 [27]에 온/습도 정보가 기재되고, Data[28] 내지 [31]에 온도 정보가 기재되며, Data[32] 이상의 필드 값은 각각 출입자 카운터 정보, 인체감지 정보, 온도 정보, 연기 농도 정보 등이 기재된다. 이후의 데이터 필드 값은 제어 서버(50)에 설정된 센서(10) 또는 디바이스(20)의 종류 및 개수에 따라 가변될 수 있다.That is, when the type of sensor 10 or device 20 to be collected is set in the Data[0] and Data[1] fields and transmitted, the gateway 40 transmits from each sensor 10 or device 20 The collected information is transmitted to the control server 50 through the data packet frame structure shown in FIG. That is, in the response packet transmitted to the control server 50, CO2 concentration information is described in Data[0] to [3], CO concentration information is described in Data[4] to [7], and Data[8] to Dust concentration information is described in [11], illuminance information is described in Data [12] to [15], PT information is described in Data [16] to [19], and PT information is described in Data [20] to [23]. Analog information is written, temperature/humidity information is written in Data[24] to [27], temperature information is written in Data[28] to [31], and field values above Data[32] are information on the occupant counter, respectively. , human body detection information, temperature information, smoke concentration information, etc. are described. Subsequent data field values may vary according to the type and number of sensors 10 or devices 20 set in the control server 50 .

본 발명에 따른 통신 시스템에서는 각 센서가 복수개 구비될 수도 있는데, 이 경우 도 11에 도시된 데이터 패킷 프레임을 통해 수집 데이터가 전송된다. 즉, 출입자 카운터 센서가 3개 구비되는 경우 데이터 필드 값을 3개로 하여 각 필드 값에 각각의 출입자 카운터 정보가 기재되며, 적외선 인체감지 센서, 온도 센서, 연기 센서가 2개 구비되는 경우 각각의 데이터 필드 값을 2개로 하여 각 필드 값에 각각의 인체감지 정보, 온도 정보, 연기 농도 정보가 기재될 수도 있다.In the communication system according to the present invention, each sensor may be provided in plurality. In this case, the collected data is transmitted through the data packet frame shown in FIG. 11 . That is, when three resident counter sensors are provided, each resident counter information is recorded in each field value with three data field values, and when two infrared human body detection sensors, temperature sensors and smoke sensors are provided, each data With two field values, each human body detection information, temperature information, and smoke concentration information may be written in each field value.

0x80의 명령어 코드는 재설정을 위한 명령에 해당하며, 도 12에 도시된 데이터 패킷 프레임이 전송되는 경우, 시스템이 재실행된다.The command code of 0x80 corresponds to a command for resetting, and when the data packet frame shown in FIG. 12 is transmitted, the system is re-executed.

도 2를 참조하면, 제어 서버(50)는 제3 통신 모듈(51), 좌표 연산 모듈(52), 맵핑 모듈(53), 등록 모듈(54), 경고 신호 생성 모듈(55) 및 데이터베이스(56)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the control server 50 includes a third communication module 51 , a coordinate calculation module 52 , a mapping module 53 , a registration module 54 , a warning signal generating module 55 , and a database 56 . ) is included.

제3 통신 모듈(51)을 통해 게이트웨이(40)로부터 제2 변환 정보를 수신하고, 수신된 제2 변환 정보는 데이터베이스(56)에 저장될 수 있다.The second conversion information may be received from the gateway 40 through the third communication module 51 , and the received second conversion information may be stored in the database 56 .

좌표 연산 모듈(52)은 수신된 정보에 기반하여 데이터에 포함된 센서(10) 또는 디바이스(20)의 좌표(2차원 좌표 또는 3차원 좌표)를 연산한다. 좌표 연산 방법으로서, 미리 등록 모듈(54)에 등록된 설치 위치를 이용하는 방법, 비콘(B)의 위치와의 비교를 통한 상대 좌표 연산, 그리고 GPS정보에 기반한 절대 좌표 연산 방법 등 이용될 수 있다.The coordinate calculation module 52 calculates coordinates (two-dimensional coordinates or three-dimensional coordinates) of the sensor 10 or device 20 included in the data based on the received information. As the coordinate calculation method, a method using an installation location registered in the registration module 54 in advance, a relative coordinate calculation through comparison with the location of the beacon B, and an absolute coordinate calculation method based on GPS information may be used.

현장에 구비되는 센서(10)는 센서마다 고유의 센서ID가 부여되고, 디바이스(20) 역시 고유의 디바이스ID가 부여되며, 상기 센서ID, 상기 디바이스ID 그리고 센서(10)의 설치위치, 디바이스(20)의 설치 위치가 미리 등록 모듈(64)을 통해 등록되어 있다. 따라서, 데이터에 포함된 비콘정보를 이용하면 해당 위치인식 전용장치(T)의 비콘(B)에 대한 상대 좌표를 연산하는 것이 가능하다. 데이터에 포함된 비콘정보는 복수개의 비콘(B)에 대한 비콘정보를 포함하기 때문에, 복수개의 비콘(B)에 대한 위치인식 전용장치(T)의 상대 좌표를 연산함으로써 현재 위치인식 전용장치(T)의 좌표를 연산하는 것이 가능하다.The sensor 10 provided in the field is given a unique sensor ID for each sensor, and the device 20 is also given a unique device ID, the sensor ID, the device ID, and the installation location of the sensor 10, the device ( 20) is registered in advance through the registration module 64 . Accordingly, by using the beacon information included in the data, it is possible to calculate the relative coordinates of the location recognition-only device T with respect to the beacon B. Since the beacon information included in the data includes beacon information for a plurality of beacons (B), the current location recognition-only device (T) by calculating the relative coordinates of the location recognition-only device (T) for the plurality of beacons (B) ) can be calculated.

또한, 위치인식 전용장치(T)와 비콘(B) 간 통신 연결 중단으로 인해, 데이터에 비콘정보가 포함되지 않는 경우, GPS정보에 기반하여 현재 위치인식 전용장치(T)의 절대 좌표를 연산하는 것도 가능하다.In addition, when the data does not contain beacon information due to the interruption of the communication connection between the location recognition device (T) and the beacon (B), the absolute coordinates of the current location recognition device (T) are calculated based on the GPS information. It is also possible

맵핑 모듈(53)은 좌표 연산 모듈(52)이 연산한 좌표를 현장의 좌표계에 맵핑하는 기능을 수행한다.The mapping module 53 performs a function of mapping the coordinates calculated by the coordinate calculation module 52 to the coordinate system of the field.

맵핑 모듈(53)에 의해 맵핑이 이루어지면, 현장에 구비된 모든 센서(10) 및 디바이스(20)의 위치, 그리고 각각의 센서 정보가 하나의 좌표계 상에 모두 표시되어 디스플레이(미도시)에 출력될 수 있고, 이를 통해 현장을 실시간 모니터링하는 것이 가능하다.When mapping is performed by the mapping module 53, the positions of all sensors 10 and devices 20 provided in the field, and each sensor information are all displayed on one coordinate system and output on a display (not shown) It can be done, and through this, it is possible to monitor the site in real time.

등록 모듈(54)에서 수행되는 프로세스는, 본 발명의 통신 시스템에서 사용되는 프로세스보다 선행된다. 등록 모듈(54)에서 등록되는 장치는 센서(10), 디바이스(20)(비콘 및 위치인식 전용장치 포함), IoT RF 모듈(30), 게이트웨이(40)를 모두 포함한다. The process performed in the registration module 54 precedes the process used in the communication system of the present invention. The device to be registered in the registration module 54 includes all of the sensor 10 , the device 20 (including a beacon and a location recognition dedicated device), the IoT RF module 30 , and the gateway 40 .

경고 신호 생성 모듈(55)은 데이터 필드에 포함된 센서 정보가 기설정된 기준을 충족하는 경우 경고 신호를 생성한다.The warning signal generating module 55 generates a warning signal when sensor information included in the data field meets a preset criterion.

예를 들어, 연기 센서에서 송신되는 연기 농도 정보가 기설정된 농도 이상인 경우, 해당 센서 설치 위치에 화재가 발생한 것으로 판단하여 경고 신호를 생성할 수 있다. 각각의 센서마다 상이한 기준 정보가 데이터베이스(56)에 미리 저장된다. 경고 신호 생성 모듈(55)에 의해 경고 신호가 생성된 경우, 해당 정보는 게이트웨이(40)를 거쳐 IoT RF 모듈(30)에 전송되며, IoT RF 모듈(30)의 제2 알림 모듈(35)이 알림을 출력하게 된다.For example, when the smoke concentration information transmitted from the smoke sensor is equal to or greater than a preset concentration, it is determined that a fire has occurred at the sensor installation location and a warning signal may be generated. Different reference information for each sensor is stored in advance in the database 56 . When a warning signal is generated by the warning signal generating module 55 , the corresponding information is transmitted to the IoT RF module 30 through the gateway 40 , and the second notification module 35 of the IoT RF module 30 is A notification will be output.

데이터베이스(56)에는 게이트웨이(40)에서 전송된 데이터가 저장되고, 즉 센서(10) 또는 디바이스(20)의 위치정보, 상태 정보, SOS 정보(경고 신호), 센서에서 센싱된 센서 정보가 저장된다. 관리자는 실시간으로 정보를 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터베이스(56)에 저장된 정보를 이용하여 과거의 정보까지 확인하는 것이 가능하다.In the database 56, data transmitted from the gateway 40 is stored, that is, location information of the sensor 10 or device 20, state information, SOS information (warning signal), and sensor information sensed by the sensor are stored. . The administrator can not only monitor information in real time, but also check past information using information stored in the database 56 .

또한, 데이터베이스(56)에 저장된 데이터는 외부 시스템과 API를 통해 연결되어 제공될 수 있으며, 현장 외부에서도 데이터베이스(56)에 접속하여 건설현장을 모니터링하는 것이 가능하다.In addition, the data stored in the database 56 may be provided in connection with an external system through an API, and it is possible to monitor the construction site by accessing the database 56 from outside the site.

본 발명에 따른 통신 시스템은 제4 통신 모듈(60)을 더 포함한다.The communication system according to the present invention further includes a fourth communication module (60).

전술한 게이트웨이(40)와 제어 서버(50)는 서로 유선 통신하게 된다. 제4 통신 모듈(60)은 제어 서버(50)가 구비된 위치에 개설된 무선 통신망을 통해 게이트웨이(40)와 제어 서버(50)와의 무선 통신이 수행될 수 있도록 구성된다.The aforementioned gateway 40 and the control server 50 communicate with each other by wire. The fourth communication module 60 is configured so that wireless communication between the gateway 40 and the control server 50 can be performed through a wireless communication network established at a location where the control server 50 is provided.

일 예로, 제4 통신 모듈(60)은 LTE 모뎀을 구비하여, 기존의 LTE 통신망을 통해 게이트웨이(40)와 제어 서버(50) 간 무선 통신이 수행될 수 있다.For example, the fourth communication module 60 may include an LTE modem, and wireless communication between the gateway 40 and the control server 50 may be performed through an existing LTE communication network.

로라 프로토콜 기반의 통신 방법LoRa protocol-based communication method

먼저, 제어 서버(50)의 등록 모듈(54)에 각 현장에 구비된 센서(10)와 디바이스(20)를 등록하는 과정이 수행된다. 경우에 따라, 해당 과정은 생략될 수 있다.First, a process of registering the sensor 10 and the device 20 provided at each site in the registration module 54 of the control server 50 is performed. In some cases, the corresponding process may be omitted.

다음, 제어 서버(50)가 게이트웨이(40)에 접속 정보교환 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임을 전송하고, 전송된 명령에 응답하여 센서(10) 또는 디바이스(20)가 센서 정보를 송신한다.Next, the control server 50 transmits the data packet frame including the access information exchange command code to the gateway 40 , and the sensor 10 or the device 20 transmits sensor information in response to the transmitted command.

센서(10) 또는 디바이스(20)에서 송신된 센서 정보가 제어 서버(50)에 수신된 경우, 정상 접속 상태로 판단되어 이후의 데이터 수집 과정을 진행하고, 수신되지 않거나 다른 구조의 데이터 패킷 프레임이 수신된 경우 비정상 접속 상태로 판단되어 제어 서버(50)가 게이트웨이(40)에 재접속 정보교환 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임을 전송하게 된다. 이에 응답하여, 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 센서 정보를 다시 송신하게 되며, 송신된 센서 정보가 제어 서버(50)에 수신된 경우 정상 접속 상태로 판단되고, 수신되지 않거나 다른 구조의 데이터 패킷 프레임이 수신된 경우 비정상 접속 상태로 판단되어 센서(10) 또는 디바이스(20) 연결 재설정 과정이 진행된다.When the sensor information transmitted from the sensor 10 or the device 20 is received by the control server 50, it is determined as a normal connection state and the subsequent data collection process is performed, and the data packet frame that is not received or has a different structure is not received. If received, it is determined that the connection is abnormal, and the control server 50 transmits a data packet frame including a reconnection information exchange command code to the gateway 40 . In response, the sensor 10 or the device 20 transmits the sensor information again, and when the transmitted sensor information is received by the control server 50, it is determined as a normal connection state, and the data is not received or has a different structure When a packet frame is received, it is determined as an abnormal connection state, and a connection re-establishment process of the sensor 10 or device 20 is performed.

상기의 재접속 정보교환 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임은 기설정된 주기마다 반복하여 제어 서버(50)로부터 송신될 수 있으며, 이를 통해 해당 시스템에 구비된 센서(10) 및 디바이스(20)와의 연결 상태를 주기적으로 점검할 수 있게 된다.The data packet frame including the reconnection information exchange command code may be repeatedly transmitted from the control server 50 at a preset period, through which the connection state with the sensor 10 and the device 20 provided in the system can be checked periodically.

정상 접속 상태로 판단되는 경우, 센서(10) 또는 디바이스(20)로부터 센서 정보를 전송받게 된다.When it is determined that a normal connection state is established, sensor information is transmitted from the sensor 10 or the device 20 .

먼저, 센서(10) 또는 디바이스(20)가 각각의 센서 또는 각각의 디바이스가 설치된 위치에서의 센서 정보를 송신하고, IoT RF 모듈(30)의 변환 모듈(32)이 송신된 센서 정보를 수신하여, 센서 정보를 로라 프로토콜에 따라 제1 변환 정보로 변환한다.First, the sensor 10 or device 20 transmits sensor information at the location where each sensor or each device is installed, and the conversion module 32 of the IoT RF module 30 receives the transmitted sensor information , converts the sensor information into the first conversion information according to the LoRa protocol.

다음, IoT RF 모듈(30)의 암호화 모듈(33)이 센서 정보에 포함된 센서ID 또는 디바이스ID 및 센서 정보가 송신된 시점의 시간 정보의 조합에 기반한 암호화 키를 생성하고, 제1 변환 정보와 생성된 암호화 키를 포함하는 정보를 게이트웨이(40)에 송신한다.Next, the encryption module 33 of the IoT RF module 30 generates an encryption key based on a combination of the sensor ID or device ID included in the sensor information and the time information at the time when the sensor information is transmitted, and the first conversion information and Information including the generated encryption key is transmitted to the gateway 40 .

다음, 게이트웨이(40)는 제1 변환 정보와, 암호화 키를 포함하는 정보를 TCP/IP 프로토콜 또는 TCP/IP 모드버스 프로토콜에 따라 제2 변환 정보로 변환하며, 제어 서버(50)에 제2 변환 정보를 송신하게 된다.Next, the gateway 40 converts the information including the first conversion information and the encryption key into second conversion information according to the TCP/IP protocol or the TCP/IP Modbus protocol, and transmits the second conversion information to the control server 50 . information will be sent.

제어 서버(50)는 제2 변환 정보를 수신하고, 제2 변환 정보에 포함된 센서ID 또는 디바이스ID에 해당하는 센서(10) 또는 디바이스(20)의 좌표를 연산한 후, 연산된 좌표를 해당 현장의 좌표계에 맵핑하게 된다. 또한, 각 제어 서버(50)는, 센서(10) 또는 디바이스(20)에서 송신되는 센서 정보를 함께 좌표계에 맵핑함으로써, 관리자가 실시간으로 모니터링이 가능하게 된다.The control server 50 receives the second conversion information, calculates the coordinates of the sensor 10 or the device 20 corresponding to the sensor ID or device ID included in the second conversion information, and then calculates the calculated coordinates. It is mapped to the coordinate system of the site. In addition, each control server 50 maps the sensor information transmitted from the sensor 10 or the device 20 together to a coordinate system, so that an administrator can monitor in real time.

또한, 수신된 제2 변환 정보에 포함된 센서 정보가 기설정된 기준을 충족하는 경우 경고 신호를 생성하여, 이를 다시 게이트웨이(40)에 전송할 수도 있으며, 이에 따라 IoT RF 모듈(30)의 제2 알림 모듈(35)에서 알림 신호가 출력되어 근처의 작업자에게 즉시 알리는 것이 가능하다.In addition, when the sensor information included in the received second conversion information meets a preset criterion, a warning signal may be generated and transmitted to the gateway 40 again, and accordingly, the second notification of the IoT RF module 30 A notification signal is output from the module 35 so that it is possible to immediately notify a nearby operator.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 출원의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 출원의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. In the above, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but these are merely exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalents from the embodiments of the present application. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the protection scope of the present application should be defined by the claims.

10: 센서
20: 디바이스
B: 비콘
T: 위치인식 전용장치
21: 신호 수신 모듈
22: 연산 처리 모듈
23: 센서 모듈
24: 제1 알림 모듈
25: 신호 송신 모듈
30: IoT RF 모듈
31: 제1 통신 모듈
32: 변환 모듈
33: 암호화 모듈
34: 제2 통신 모듈
35: 제2 알림 모듈
40: 게이트웨이
50: 제어 서버
51: 제3 통신 모듈
52: 좌표 연산 모듈
53: 맵핑 모듈
54: 등록 모듈
55: 경고 신호 생성 모듈
56: 데이터베이스
60: 제4 통신 모듈
10: sensor
20: device
B: beacon
T: Dedicated device for location recognition
21: signal receiving module
22: arithmetic processing module
23: sensor module
24: first notification module
25: signal transmission module
30: IoT RF module
31: first communication module
32: conversion module
33: encryption module
34: second communication module
35: second notification module
40: gateway
50: control server
51: third communication module
52: coordinate operation module
53: mapping module
54: registration module
55: warning signal generation module
56: database
60: fourth communication module

Claims (12)

기설정된 위치에 설치되고, 설치된 위치에서의 센서 정보를 송신하도록 구성되며 고유의 센서ID가 부여되는 센서(10);
상기 센서(10)와 직렬(serial) 통신 프로토콜을 통해 무선 통신을 수행하고, 상기 센서(10)에서 송신되는 상기 센서 정보를 수신하도록 구성되어, 수신된 센서 정보를 로라(LoRa) 프로토콜에 따라 제1 변환 정보로 변환하고, 상기 센서 정보에 포함된 센서ID 및 상기 센서 정보가 송신된 시점의 시간 정보의 조합에 기반한 암호화 키를 생성하는, IoT RF 모듈(30);
상기 IoT RF 모듈(30)에서 송신되는 제1 변환 정보와 암호화 키를 수신하도록 구성되고, 상기 IoT RF 모듈(30)에서 송신되는 암호화 키와 상기 제1 변환 정보를 TCP/IP 프로토콜 또는 TCP/IP 모드버스(Modbus) 프로토콜에 따라 제2 변환 정보로 변환하는, 게이트웨이(40); 및
상기 게이트웨이(40)에서 송신되는 제2 변환 정보를 수신하도록 구성되는 제어 서버(50);를 포함하고,
상기 TCP/IP 프로토콜 및 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜에서 사용되는 데이터 패킷 프레임의 데이터 필드는 통신 시스템에 구비된 센서(10)의 종류 및 개수, 그리고 상기 데이터 패킷 프레임의 명령어 필드에 기재된 명령어 정보에 따라 크기가 유동적으로 조절되고,
상기 제어 서버(50)는 접속 정보교환에 해당하는 명령어 코드가 포함된 상기 데이터 패킷 프레임 구조를 상기 게이트웨이(40)에 전송하고, 상기 데이터 패킷 프레임 구조를 갖는 정보의 수신 여부에 따라 센서(10)와의 접속 상태를 판단하되, 기설정된 주기마다 접속 상태를 반복 점검하고,
상기 제어 서버(50)는,
상기 센서(10)의 설치 위치에 상기 센서 정보가 표시되도록 하는 맵핑 모듈(53);
상기 센서ID, 상기 IoT RF 모듈(30)마다 부여된 고유의 IoT RF 모듈ID 및 상기 게이트웨이(40)마다 부여된 고유의 게이트웨이ID가 입력되고, 상기 센서(10)의 설치위치가 등록되는 등록 모듈(54); 및
상기 센서 정보가 미리 결정된 기준을 충족하는 경우 경고 신호를 생성하여 생성된 경고 신호가 상기 게이트웨이(40)에 전송되도록 하는 경고 신호 생성 모듈(55);을 포함하고,
상기 IoT RF 모듈(30)은 알림 모듈(35)을 더 포함하고, 상기 제어 서버(50)로부터 상기 경고 신호를 수신하는 경우 상기 알림 모듈(35)에서 알림 신호가 출력되는,
통신 시스템.
a sensor 10 installed at a preset location, configured to transmit sensor information at the installed location, and assigned a unique sensor ID;
It is configured to perform wireless communication with the sensor 10 through a serial communication protocol, and to receive the sensor information transmitted from the sensor 10, and to generate the received sensor information according to a LoRa protocol. 1 converting information into conversion information, and generating an encryption key based on a combination of a sensor ID included in the sensor information and time information at a time when the sensor information is transmitted, the IoT RF module 30;
It is configured to receive the first conversion information and the encryption key transmitted from the IoT RF module 30, and the encryption key and the first conversion information transmitted from the IoT RF module 30 are converted to a TCP/IP protocol or TCP/IP Converting to the second conversion information according to the Modbus (Modbus) protocol, the gateway 40; and
A control server (50) configured to receive the second conversion information transmitted from the gateway (40); includes;
The data field of the data packet frame used in the TCP/IP protocol and the TCP/IP Modbus protocol includes the type and number of sensors 10 provided in the communication system, and the command information described in the command field of the data packet frame. The size is flexibly adjusted according to the
The control server 50 transmits the data packet frame structure including the command code corresponding to the connection information exchange to the gateway 40, and the sensor 10 according to whether information having the data packet frame structure is received. Determining the connection state with
The control server 50,
a mapping module 53 for displaying the sensor information at an installation location of the sensor 10;
A registration module in which the sensor ID, a unique IoT RF module ID given to each IoT RF module 30, and a unique gateway ID assigned to each gateway 40 are input, and the installation location of the sensor 10 is registered (54); and
and a warning signal generating module 55 that generates a warning signal when the sensor information meets a predetermined criterion and transmits the generated warning signal to the gateway 40;
The IoT RF module 30 further includes a notification module 35, and when the warning signal is received from the control server 50, a notification signal is output from the notification module 35,
communication system.
제1항에 있어서,
상기 TCP/IP 프로토콜 및 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜에서 사용되는 데이터 패킷 프레임은 시작 바이트, 프레임 길이 필드, 시리얼 넘버 필드, 트랜잭션 넘버 필드, 현재 시간 필드, 명령어 필드, 데이터 필드, CRC(cyclic redundancy check) 필드 및 종료 바이트로 구성되는,
통신 시스템.
According to claim 1,
The data packet frame used in the TCP/IP protocol and the TCP/IP Modbus protocol includes a start byte, a frame length field, a serial number field, a transaction number field, a current time field, a command field, a data field, and a cyclic redundancy check (CRC). ) field and the terminating byte,
communication system.
제2항에 있어서,
상기 프레임 길이 필드에는 상기 시리얼 넘버 필드에서부터 상기 종료 바이트까지의 길이에 대한 정보가 기재되고,
상기 시리얼 넘버 필드에는 상기 센서ID가 기재되며,
상기 트랜잭션 넘버 필드에는 최초 센서 정보가 송신된 센서(10)로부터 상기 게이트웨이(40)에 전송되기까지 거쳐온 센서 및 IoT RF 모듈 중 하나 이상의 ID가 각각 기재되거나, 최초 센서 정보가 송신된 센서(10)로부터 상기 게이트웨이(40)에 전송되기까지의 홉(hop) 수가 기재되고,
상기 현재 시간 필드에는 상기 센서 정보가 송신된 시점의 연월일시분초가 기재되는,
통신 시스템.
3. The method of claim 2,
In the frame length field, information on the length from the serial number field to the end byte is recorded,
The sensor ID is written in the serial number field,
In the transaction number field, IDs of at least one of a sensor and an IoT RF module that have passed from the sensor 10 from which the initial sensor information is transmitted until it is transmitted to the gateway 40, respectively, or the sensor 10 to which the initial sensor information is transmitted ) to the number of hops from which it is transmitted to the gateway 40,
In the current time field, the year, month, day, hour, minute and second of the time when the sensor information is transmitted is written,
communication system.
제3항에 있어서,
상기 센서(10)는,
PIR 센서, 출입자 카운터 센서, CO2 센서, 먼지 센서, 온/습도 센서, CO 센서, 조도 센서, 온도 센서 및 연기 센서로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나 이상이고,
통신 시스템.
4. The method of claim 3,
The sensor 10 is
At least one selected from the group consisting of a PIR sensor, an occupant counter sensor, a CO 2 sensor, a dust sensor, a temperature/humidity sensor, a CO sensor, an illuminance sensor, a temperature sensor, and a smoke sensor,
communication system.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 게이트웨이(40)와 상기 제어 서버(50)는 유선 통신을 수행하고,
상기 TCP/IP 프로토콜 또는 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜 방식으로 상기 제어 서버(50)가 구비된 위치에 개설된 무선 통신망을 통해 상기 게이트웨이(40) 및 상기 제어 서버(50)와의 무선 통신이 수행되도록 하는 제4 통신 모듈(60)을 더 포함하는,
통신 시스템.
According to claim 1,
The gateway 40 and the control server 50 perform wired communication,
so that wireless communication with the gateway 40 and the control server 50 is performed through a wireless communication network established at a location where the control server 50 is provided by the TCP/IP protocol or the TCP/IP Modbus protocol method Further comprising a fourth communication module 60,
communication system.
제1항에 있어서,
상기 직렬 통신 프로토콜은 RS-485 모드버스 프로토콜인,
통신 시스템.
According to claim 1,
The serial communication protocol is RS-485 Modbus protocol,
communication system.
제1항에 따른 통신 시스템을 이용한 통신 방법으로서,
(a) 상기 센서(10)가, 각각의 센서가 설치된 위치에서의 센서 정보를 송신하는 단계;
(b) 상기 IoT RF 모듈(30)의 변환 모듈(32)이 상기 (a) 단계에서 송신된 센서 정보를 수신하고, 수신된 센서 정보를 로라 프로토콜에 따라 제1 변환 정보로 변환하는 단계;
(c) 상기 IoT RF 모듈(30)의 암호화 모듈(33)이 상기 센서 정보에 포함된 센서ID 및 상기 센서 정보가 송신된 시점의 시간 정보의 조합에 기반한 암호화 키를 생성하는 단계;
(d) 상기 게이트웨이(40)가 상기 제1 변환 정보와, 상기 암호화 키를 포함하는 정보를 상기 TCP/IP 프로토콜 또는 상기 TCP/IP 모드버스 프로토콜에 따라 제2 변환 정보로 변환하며, 변환된 제2 변환 정보를 송신하는 단계; 및
(e) 상기 제어 서버(50)가 상기 (d) 단계에서 송신된 제2 변환 정보를 수신하는 단계;를 포함하는,
통신 방법.
A communication method using the communication system according to claim 1, comprising:
(a) transmitting, by the sensor 10, sensor information at a location where each sensor is installed;
(b) the conversion module 32 of the IoT RF module 30 receiving the sensor information transmitted in step (a), and converting the received sensor information into first conversion information according to the LoRa protocol;
(c) generating, by the encryption module 33 of the IoT RF module 30, an encryption key based on a combination of a sensor ID included in the sensor information and time information when the sensor information is transmitted;
(d) the gateway 40 converts the information including the first conversion information and the encryption key into second conversion information according to the TCP/IP protocol or the TCP/IP Modbus protocol, 2 transmitting conversion information; and
(e) receiving, by the control server 50, the second conversion information transmitted in step (d);
communication method.
제9항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전,
(a0) 상기 제어 서버(50)의 등록 모듈(54)에 상기 센서(10)의 센서ID가 등록되는 단계;
(a1) 상기 제어 서버(50)가 상기 게이트웨이(40)에 접속 정보교환 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임을 전송하는 단계; 및
(a2) 상기 (a1) 단계에서 전송된 명령에 응답하여, 상기 센서(10)가 센서 정보를 송신하는 단계;
(a3) 상기 센서(10)에서 송신된 센서 정보가, 상기 IoT RF 모듈(30) 및 상기 게이트웨이(40)를 거쳐 상기 (a1) 단계에서의 데이터 패킷 프레임 구조를 갖는 센서 정보가 상기 제어 서버(50)에 전송되는 단계; 및
(a4) 상기 (a3) 단계에서 상기 센서 정보가 상기 제어 서버(50)로의 전송 유무에 따라 정상 접속 상태 또는 비정상 접속 상태로 판단되는 단계;를 더 포함하는,
통신 방법.
10. The method of claim 9,
Before step (a),
(a0) registering the sensor ID of the sensor 10 in the registration module 54 of the control server 50;
(a1) transmitting, by the control server 50, a data packet frame including a connection information exchange command code to the gateway 40; and
(a2) transmitting, by the sensor 10, sensor information in response to the command transmitted in step (a1);
(a3) The sensor information transmitted from the sensor 10 passes through the IoT RF module 30 and the gateway 40, and the sensor information having the data packet frame structure in step (a1) is transferred to the control server ( 50) is sent to; and
(a4) determining the normal connection state or the abnormal connection state according to whether the sensor information is transmitted to the control server 50 in the step (a3);
communication method.
제10항에 있어서,
상기 (a4) 단계에서 센서 정보가 상기 제어 서버(50)로 전송되는 경우가 정상 접속 상태이고, 센서 정보가 상기 제어 서버(50)로 전송되지 않은 경우 또는 상기 (a1) 단계에서의 데이터 패킷 프레임 구조와 다른 구조의 데이터 패킷 프레임 구조의 정보가 전송된 경우가 비정상 접속 상태이며,
비정상 접속 상태로 판단된 경우,
(a5) 상기 제어 서버(50)가 상기 게이트웨이(40)에 재접속 정보교환 명령어 코드가 포함된 데이터 패킷 프레임을 전송하는 단계;를 더 포함하는,
통신 방법.
11. The method of claim 10,
A case in which sensor information is transmitted to the control server 50 in step (a4) is a normal connection state, and when sensor information is not transmitted to the control server 50, or a data packet frame in step (a1) A data packet with a structure different from that of the data packet frame structure is transmitted in an abnormal connection state.
If it is determined that the connection is abnormal,
(a5) transmitting, by the control server 50, a data packet frame including a reconnection information exchange command code to the gateway 40;
communication method.
제11항에 있어서,
상기 (a5) 단계는 기설정된 주기마다 반복 수행되는 단계인,
통신 방법.
12. The method of claim 11,
The step (a5) is a step that is repeatedly performed every preset period,
communication method.
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