KR102527944B1 - Smart water meter based on removable IoT - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수도미터에 관한 것으로, 특히 원격 서버와 원격 검침을 위한 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈을 수도미터 몸체에 결합되는 지시 수단에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 모듈 형태로 구성함으로써, 수도미터의 통신 기능을 위한 별도의 통신 설비가 불필요하고 이를 통해 설치 공간 제약을 받지 않으며, 유지보수 및 교체를 용이하게 하는 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터에 관한 것이다.
본 발명인 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터를 이루는 구성수단은, 수도미터에 있어서, 수도미터 몸체에 결합되어 수도미터의 유량을 측정하여 검침값을 수집한 후, 통신 모듈의 요청에 따라 상기 수집한 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 전송하는 지시 수단; 상기 지시 수단에 착탈 가능하게 결합되어 상기 지시 수단에 연결되되, 상기 지시 수단으로부터 전송받은 수도미터 정보 데이터를 포함한 통신 정보 데이터를 원격 서버로 전송하는 통신 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 한다.The present invention relates to a water meter, and in particular, by constructing a communication module that performs data communication for remote meter reading with a remote server in a module form so that it can be detachably coupled to an indicating means coupled to a body of the water meter, It relates to a detachable IoT-based smart water meter that does not require separate communication facilities for communication functions, is not restricted by installation space, and facilitates maintenance and replacement.
In the water meter, the component constituting the detachable IoT-based smart water meter according to the present invention is coupled to the body of the water meter to measure the flow rate of the water meter to collect the meter reading value, and then collect the meter reading at the request of the communication module. instructing means for transmitting water meter information data including values; It is characterized in that it comprises a communication module that is detachably coupled to the indicating means and connected to the indicating means, and transmits communication information data including water meter information data transmitted from the indicating means to a remote server.
Description
본 발명은 수도미터에 관한 것으로, 특히 원격 서버와 원격 검침을 위한 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈을 수도미터 몸체에 결합되는 지시 수단에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 모듈 형태로 구성함으로써, 수도미터의 통신 기능을 위한 별도의 통신 설비가 불필요하고 이를 통해 설치 공간 제약을 받지 않으며, 유지보수 및 교체를 용이하게 하는 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터에 관한 것이다.The present invention relates to a water meter, and in particular, by constructing a communication module that performs data communication for remote meter reading with a remote server in a module form so that it can be detachably coupled to an indicating means coupled to a body of the water meter, It relates to a detachable IoT-based smart water meter that does not require separate communication facilities for communication functions, is not restricted by installation space, and facilitates maintenance and replacement.
일반적으로, 원격검침은 수도미터로부터 실시간으로 사용량을 계측하여 데이터를 생산하고 수집된 자료는 통신 네트워크를 통하여 수도 사업자에게 전달하는 것을 말한다. 특히, 수집된 계측자료는 다양한 분석 Tool을 통하여 소비자와 공급자에게 실시간 물 사용량 등과 같은 정보와 서비스를 제공한다.In general, remote meter reading refers to producing data by measuring usage in real time from a water meter, and transmitting the collected data to a water service provider through a communication network. In particular, the collected measurement data provides information and services such as real-time water usage to consumers and suppliers through various analysis tools.
원격검침을 이용하여 물 사용량절감, 누수관리, 공급과 수요의 조절, 에너지 절감 등의 효과를 얻기 위해서는 연속적인 검침 값을 지속적으로 운영 시스템에 전송하여 수집된 데이터를 분석 하여야 한다.In order to obtain effects such as water usage reduction, water leakage management, supply and demand control, and energy saving using remote meter reading, continuous meter reading values must be continuously transmitted to the operating system and collected data must be analyzed.
일반적인 스마트미터링 기반 원격 검침 시스템은 공동주택이나 사무실 등에 설치된 전기, 수도, 온수, 열량 등 각종 계량기의 사용량을 검침원이 직접 세대를 방문하지 않고 원격지의 검침센터에서 자동으로 검침하고 데이터를 편리하게 검색하고 출력할 수 있는 시스템이다.A general smart metering-based remote meter reading system automatically reads the usage of various meters such as electricity, water, hot water, heat, etc. It is a system that can print.
도 1은 일반적인 스마트미터링 기반 원격 검침 시스템(5)의 구성을 개략적으로 도시하고 있다.1 schematically illustrates the configuration of a general smart metering-based
도 1에 도시된 바와 같이, 스마트미터링 기반 원격 검침 시스템(5)은 다수의 수도미터(수도미터1 ~ 수도미터n)(2), 상기 수도미터(2) 각각에 대응하여 설치되는 다수의 수도미터용 스마트미터링 디바이스(디바이스1 ~ 디바이스n)(1) 및 상기 다수의 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1)와 네트워크(4)를 통하여 데이터 통신을 수행하는 원격 서버(3)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the smart metering-based
상기 다수의 수도미터(2)는 수도 계량기로 예시되고 있을 뿐, 전기, 온수, 열량 등 다른 계량로 대체될 수 있고 이들을 포함하는 개념으로 해석되는 것이 타당하다. 상기 수도미터(2)는 수도 사용량을 계량하는 동작을 수행한다. 상기 수도미터(2)는 각 댁내에 설치되는 것이 일반적이고, 기타 수도를 사용하는 산업계 다양한 곳에 설치될 수 있다.The plurality of
상기 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1)는 상기 각 수도미터(2)에 대응되어 함체 내에서 상기 대응하는 수도미터(2)와 유선으로 연결된 상태로 배치되는 것이 일반적이다. 상기 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1)는 상기 대응하는 수도미터(2)의 계량정보(계량 값) 데이터와 수도미터의 상태정보 데이터 등을 수집하여 상기 원격 서버(3)로 전송하는 동작을 수행한다.It is common that the
상기 각각의 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1)가 수집한 정보 데이터는 무선 통신을 통하여 네트워크(4)를 통해 상기 원격 서버(3)로 전송된다. 상기 원격 서버(3)는 상기 전송되는 정보 데이터를 저장 관리하고 분석하여 다양한 서비스 및 정보를 제공하는 동작을 수행한다.The information data collected by the
상기 네트워크(4)는 복수의 중계기 또는 게이트웨이를 포함한다. 따라서, 상기 각각의 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1)에서 전송되는 정보 데이터는 상기 네트워크(4)에 포함되어 있는 중계기 또는 게이트웨이를 거쳐 상기 원격 서버(3)로 전송될 수 있다.The
이와 같이 구성되는 스마트미터링 기반 원격 검침 시스템(5)을 이용하여 다양한 데이터 정보를 분석하고, 이를 통해 물 사용량절감, 누수관리, 공급과 수요의 조절, 에너지 절감 등의 효과를 얻기 위해서는 각 수도미터(2)의 계량 정보 데이터 등을 지속적으로 원격 서버(3)에 전송하여 수집된 정보 데이터들이 분석되도록 하여야 한다.In order to analyze various data information using the smart metering-based remote
그런데, 상기 일반적인 스마트미터링 기반 원격 검침 시스템(5)을 구성하는 상기 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1)는 상기 수도미터와 별도로 구성되기 때문에, 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1) 설치를 위한 별도의 공간이 필요하게 되고 추가적인 통신 관련 설비가 필요하게 되는 단점을 가진다. 따라서, 추가적인 통신 설비를 요구하지 않고 공간적인 제약을 받지 않는 방법, 예를 들어 수도미터에 통신 기능을 수행할 수 있는 모듈을 탈부착 가능하게 결합할 수 있는 방안이 요청되고 있으나, 현재까지 이에 대한 구체적인 대안이 제시되지 못하고 있다.However, since the
한편, 수도미터(2)를 위한 배터리와 수도미터용 스마트미터링 디바이스(1)를 위한 배터리가 별도로 구비되고 있으나, 일측의 배터리가 전원을 정상적으로 공급하지 못하는 경우에는 지속적이고 정상적인 원격 검침을 보장할 수 없는 문제점을 가진다.On the other hand, a battery for the
이에 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1779201호(이하, "선행기술문헌"이라 함)는 로라(LoRaWAN : Long Range Wide [0001] Area Network, 이하 "로라"라 함)를 기반하여 계량기 값에 해당하는 검침 데이터를 송수신하도록 구성하되, 계량기 함 내부에 배치되는 원격 수집기와는 로라(LoRaWAN) 기반 비표준 프로토콜을 이용하여 데이터 송수신을 수행하고, 로라 게이트웨이를 통해 로라 네트워크 서버와는 로라(LoRaWAN) 기반 표준 프로토콜을 이용하여 데이터 송수신을 수행하는 원격 표시기를 상기 원격 수집기에 대응하여 추가 구성함으로써, 상기 계량기 함 내부에 배치되는 상기 원격 수집기와 상기 로라 게이트웨이 간의 단일 홉(one hop) 통신 난점을 해결할 수 있고, 이로 인하여 상기 원격 수집기와 상기 로라 게이트웨이 간의 통신 거리가 실질적으로 확장될 수 있도록 하는 로라 기반 원격 검침 시스템을 제시하고 있다.In this regard, Republic of Korea Patent Registration No. 10-1779201 (hereinafter referred to as "prior art document") is based on LoRaWAN (Long Range Wide Area Network, hereinafter referred to as "LoRa") to the meter value It is configured to transmit and receive the corresponding meter reading data, but data is transmitted and received using a LoRaWAN-based non-standard protocol with a remote collector placed inside the meter box, and with a LoRa network server through a LoRa gateway. By additionally configuring a remote indicator that transmits and receives data using a standard protocol to correspond to the remote collector, it is possible to solve the difficulty of one hop communication between the remote collector and the LoRa gateway disposed inside the meter box, As a result, a LoRa-based remote meter reading system capable of substantially extending the communication distance between the remote collector and the LoRa gateway is proposed.
상기 선행기술문헌에는 전력 소모를 방지하기 위하여 원격 수집기와 원격 표시기가 시간 동기화되어 동시에 깨어나서 데이터 송수신을 수행하는 기술적 특징만을 제시하고 있을 뿐, 원격 표시기와 원격 수집기의 각 배터리가 전원을 정상적으로 공급하지 못하는 경우에도 전원 공급이 정상적으로 이루어지도록 할 수 있는 방안에 대해서는 구체적으로 제시하지 못하고 있다.In the prior art document, in order to prevent power consumption, the remote collector and the remote indicator are synchronized in time and woke up at the same time to transmit and receive data. Even in this case, a method for ensuring that power is supplied normally is not specifically presented.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 원격 서버와 원격 검침을 위한 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈을 수도미터 몸체에 결합되는 지시 수단에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 모듈 형태로 구성함으로써, 수도미터의 통신 기능을 위한 별도의 통신 설비가 불필요하고 이를 통해 설치 공간 제약을 받지 않으며, 유지보수 및 교체를 용이하게 하는 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, so that a communication module that performs data communication for remote meter reading with a remote server can be detachably coupled to an indicating means coupled to a water meter body. By configuring it in the form of a water meter, no separate communication facility for the communication function of the water meter is required, and through this, the installation space is not limited, and the purpose is to provide a detachable IoT-based smart water meter that facilitates maintenance and replacement. do.
또한, 본 발명은 지시 수단의 배터리와 통신 모듈의 배터리가 서로 공유될 수 있도록 제어되고, 특히 지시 수단의 배터리가 컷오프 전압 이하인 경우 통신 모듈의 배터리가 지시 수단으로 공급되어 공유되도록 제어됨으로써, 수도미터의 원격 검침이 지속적이고 정상적으로 수행될 수 있도록 하는 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention is controlled so that the battery of the indicating means and the battery of the communication module can be shared with each other, and in particular, when the battery of the indicating means is below the cutoff voltage, the battery of the communication module is controlled to be supplied to the indicating means and shared, so that the water meter Its purpose is to provide a detachable IoT-based smart water meter that allows remote meter reading to be performed continuously and normally.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터를 이루는 구성수단은, 수도미터에 있어서, 수도미터 몸체에 결합되어 수도미터의 유량을 측정하여 검침값을 수집한 후, 통신 모듈의 요청에 따라 상기 수집한 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 전송하는 지시 수단; 상기 지시 수단에 착탈 가능하게 결합되어 상기 지시 수단에 연결되되, 상기 지시 수단으로부터 전송받은 수도미터 정보 데이터를 포함한 통신 정보 데이터를 원격 서버로 전송하는 통신 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 한다.The component constituting the detachable IoT-based smart water meter of the present invention proposed to solve the above problems is, in the water meter, coupled to the water meter body to measure the flow rate of the water meter and collect the meter reading value, an instructing means for transmitting water meter information data including the collected meter reading values according to a request of a communication module; It is characterized in that it comprises a communication module that is detachably coupled to the indicating means and connected to the indicating means, and transmits communication information data including water meter information data transmitted from the indicating means to a remote server.
여기서, 상기 지시 수단과 상기 통신 모듈은 각각 배터리를 구비하되, 일측의 배터리가 타측의 배터리로 공유되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.Here, the pointing unit and the communication module are each equipped with a battery, characterized in that one battery is controlled to be shared with the other battery.
여기서, 상기 수도미터 정보 데이터는 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보를 포함하고, 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보가 컷오프 전압 이하를 의미하는 로우(LOW) 정보인 경우, 상기 통신 모듈의 배터리가 상기 지시 수단에 공유되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.Here, the water meter information data includes battery state information of the indicating means, and when the battery state information of the indicating means is LOW information indicating a cutoff voltage or less, the battery of the communication module is connected to the indicating means It is characterized in that it is controlled to be shared with.
또한, 상기 수도미터 정보 데이터는 상기 수도미터의 온도 상태 정보를 포함하고, 상기 통신 정보 데이터는 상기 통신 모듈의 온도 상태 정보와 배터리 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.The water meter information data may include temperature state information of the water meter, and the communication information data may include temperature state information and battery state information of the communication module.
또한, 상기 통신 모듈은 상기 지시 수단에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 지시 수단으로부터 분리되어 독립적으로 사용 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the communication module is characterized in that it is installed to be detachably coupled to the pointing means, separated from the pointing means, and independently usable.
또한, 상기 통신 모듈이 상기 지시 수단에 결합되면, 상기 통신 모듈의 모듈 표시부와 상기 지시 수단의 지시 표시부가 모두 외부에 노출되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the communication module is coupled to the indicating means, both the module display unit of the communication module and the indication display part of the indicating means are exposed to the outside.
상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터에 의하면, 원격 서버와 원격 검침을 위한 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈을 수도미터 몸체에 결합되는 지시 수단에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 모듈 형태로 구성하기 때문에, 수도미터의 통신 기능을 위한 별도의 통신 설비가 불필요하고 이를 통해 설치 공간 제약을 받지 않으며, 유지보수 및 교체를 용이하게 하는 장점이 발생된다.According to the detachable IoT-based smart water meter of the present invention having the above problems and solution means, a communication module that performs data communication for remote meter reading with a remote server is detachably coupled to an indicator coupled to the body of the water meter. Since it is configured in the form of a module so that it can be configured, a separate communication facility for the communication function of the water meter is unnecessary, and through this, the installation space is not restricted, and the advantage of facilitating maintenance and replacement occurs.
또한, 본 발명에 의하면, 지시 수단의 배터리와 통신 모듈의 배터리가 서로 공유될 수 있도록 제어되고, 특히 지시 수단의 배터리가 컷오프 전압 이하인 경우 통신 모듈의 배터리가 지시 수단으로 공급되어 공유되도록 제어되기 때문에, 수도미터의 원격 검침이 지속적이고 정상적으로 수행될 수 있도록 하는 효과가 발생한다.In addition, according to the present invention, the battery of the pointing means and the battery of the communication module are controlled to be shared, and in particular, when the battery of the pointing means is below the cutoff voltage, the battery of the communication module is supplied to the pointing means and controlled to be shared. In this case, the effect of allowing the remote meter reading of the water meter to be continuously and normally performed occurs.
도 1은 일반적인 스마트미터링 기반 원격 검침 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터를 구성하는 지시 수단의 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터를 구성하는 통신 모듈의 구성 블록도이다.1 is a schematic configuration diagram of a general smart metering-based remote inspection system.
2 is a schematic configuration diagram of a detachable IoT-based smart water meter according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a pointing unit constituting a detachable IoT-based smart water meter according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration block diagram of a communication module constituting a detachable IoT-based smart water meter according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the detachable IoT-based smart water meter of the present invention having the above problems, solutions and effects will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that features or components described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or components may be added.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 동작 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 동작이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.When an embodiment is otherwise implementable, a specific sequence of operations may be performed differently from the described sequence. For example, two operations described in succession may be performed substantially simultaneously, or may proceed in an order reverse to the order described.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a detachable IoT-based smart water meter according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)는 수도미터 몸체(50), 상기 수도미터 몸체(50)에 결합 형성되는 지시 수단(10) 및 상기 지시 수단(10)에 착탈 가능하게 결합되는 통신 모듈(30)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the detachable IoT-based
상기 수도미터 몸체(50)는 다양한 스마트 수도미터의 몸체에 해당된다. 좀 더 구체적으로, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)는 배관 내에 흐르는 음용수의 실량을 측정하여 디지털 표시 방식으로 지시, 적산하는 다양한 스마트 수도미터에 해당된다.The
본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터의 일예로서, 스마트 수도미터는 외갑으로 유입되는 유체가 상부로 올라가 용기 덮개의 구멍으로 들어가 측정 용기를 통과하여 하단으로 빠져나간 후 좌측의 출구로 나오는 과정에서, 상기 측정 용기가 유입되는 유체에 의하여 회전하게 되며, 이를 통해 커플링을 돌려서 축에 고정된 출력 자석을 회전시킨다. 그러면, 지시 수단(10)에 포함되는 지시 측정부(12), 구체적으로 MR(magnetoresistive sensor) 센서가 출력 자석의 N/S 극성의 아날로그(Analog) 신호를 검출하여 지시 제어부(11)로 전달하며, 지시 제어부(11)는 아날로그 신호를 디지털(Digital) 신호로 변환시키고, 연산, 적산, 기억되도록 하며, 지시 표시부(15)에 해당하는 LCD 화면에 유량 적산 값으로 지시되도록 한다.As an example of a detachable IoT-based smart water meter according to the present invention, the smart water meter is a process in which the fluid flowing into the outer shell goes up and enters the hole of the container cover, passes through the measuring container, exits the lower part, and then comes out through the left exit In , the measuring container is rotated by the flowing fluid, and through this, the output magnet fixed to the shaft is rotated by turning the coupling. Then, the
상기 지시 수단(10)은 상기 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터를 구성하는 수도미터 몸체(50)에 결합되어 수도미터의 유량을 측정하여 검침값을 수집하는 동작을 수행한다. 상기 지시 수단(10)은 상기 통신 모듈(30)의 요청이 있으면, 상기 수집한 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 전송하는 동작을 수행한다.The indicating
상기 지시 수단(10)은 상기 수도미터 몸체(50) 상부에 결합 장착된다. 상기 지시 수단(10)은 상기 수도미터 몸체(50)에 고정 결합되어 분리가 어렵게 장착될 수도 있고, 경우에 따라서 착탈 가능하게 결합될 수도 있다. 다만, 상기 지시 수단(10)은 상기 수도미터 몸체(50)에 결합되어 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터의 유량을 측정하여 검침할 수 있도록 결합 장착된다.The indicating means 10 is combined and mounted on the upper part of the
상기 지시 수단(10)은 상기 수집한 검침값을 저장하고, 상기 통신 모듈(30)의 요청에 따라 상기 수집한 검침값뿐만 아니라 수도미터 상태 정보, 배터리 상태 정보를 포함한 수도미터 정보 데이터를 상기 통신 모듈(30)에 전송하는 동작을 수행한다. 상기 수도미터 상태 정보는 수도미터의 온도 상태 정보를 포함하는 것이 바람직하다.The
상기 지시 수단(10)으로부터 수도미터 정보 데이터를 전송받는 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10)에 고정 결합되는 것이 아니라 착탈 가능하게 결합된다. 상기 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10) 상부에 착탈 가능하게 결합됨으로써 상기 지시 수단(10)에 연결되어 데이터 통신, 예를 들어 검침값 전송 요청, 수도미터 정보 데이터 수신 등을 수행할 수 있다.The
상기 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10)에 검침값을 요청하여 상기 지시 수단(10)으로부터 상기 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 전송받으면, 이를 저장 관리하고, 설정된 전송 주기마다 상기 수도미터 정보 데이터를 포함한 통신 정보 데이터를 네트워크를 통해 원격 서버로 전송하는 동작을 수행한다.When the
상기 통신 모듈(30)은 상기 수도미터 정보 데이터뿐만 아니라, 통신 모듈 자신에 관한 정보, 즉 통신 모듈 정보를 포함한 통신 정보 데이터를 상기 원격 서버로 전송한다. 상기 통신 모듈 정보는 통신 모듈 상태 정보, 통신 모듈의 배터리 상태 정보를 포함한다. 여기서 상기 통신 모듈 상태 정보는 통신 모듈의 온도 상태 정보를 포함하는 것이 바람직하다.The
이상에서 설명한 본 발명인 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)에 의하면, 원격 서버와 원격 검침을 위한 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈(30)을 수도미터 몸체(50)에 결합되는 지시 수단(10)에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 모듈 형태로 구성하기 때문에, 수도미터의 통신 기능을 위한 별도의 통신 설비가 불필요하고 이를 통해 설치 공간 제약을 받지 않으며, 유지보수 및 교체를 용이하게 하는 장점이 발생된다.According to the detachable IoT-based
한편, 상기 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10)과 착탈 가능하게 결합되기 때문에, 경우에 따라서 분리되어 독립적으로 사용 가능하도록 설치될 수도 있다. 즉, 경우에 따라서, 상기 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10)에 착탈 가능하게 결합되되, 상기 지시 수단(10)으로부터 분리되어 독립적으로 사용 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다. On the other hand, since the
예를 들면, 수도미터의 공간이 협소하거나 구조적으로 결합이 용이하지 않거나 또는 통신 세기의 문제가 발생할 수 있는 경우에, 상기 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10)으로부터 분리되어 독립적으로 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10)과 TTL232 유선 또는 다양한 무선 방식으로 연결되어 통신이 가능하다.For example, when the space of the water meter is narrow, structurally not easy to combine, or communication strength problems may occur, the
한편, 본 발명을 구성하는 지시 수단(10)과 통신 모듈(30)은 각각 배터리를 구비하되, 필요에 따라 일측의 배터리를 타측에 공급하여 공유되도록 제어된다. 즉, 상기 지시 수단(10)과 상기 통신 모듈(30)은 각각 배터리를 구비하되, 일측의 배터리가 타측의 배터리로 공유되도록 제어되는 것이 바람직하다.On the other hand, the pointing means 10 and the
이와 같이, 상기 지시 수단(10)의 배터리는 필요에 따라 상기 통신 모듈(30)에 공급되어 상기 통신 모듈(30)에 공유되도록 제어될 수 있고, 반대로 상기 통신 모듈(30)의 배터리는 필요에 따라 상기 지시 수단(10)에 공급되어 상기 지시 수단(10)에 공유되도록 제어될 수도 있다. 예를 들어, 상기 지시 수단(10)의 배터리가 상기 지시 수단(10)을 정상적으로 동작시킬 수 없는 전압 이하가 되면 상기 통신 모듈(30)의 배터리가 상기 지시 수단(10)에 공급되어 상기 지시 수단(10)이 정상적으로 동작될 수 있도록 제어될 수 있고, 반대로 상기 통신 모듈(30)의 배터리가 상기 통신 모듈(30)을 정상적으로 동작시킬 수 없는 전압 이하가 되면 상기 지시 수단(10)의 배터리가 상기 통신 모듈(30)에 공급되어 상기 통신 모듈(30)이 정상적으로 동작될 수 있도록 제어될 수 있다.In this way, the battery of the pointing means 10 can be supplied to the
그런데, 상기 통신 모듈(30)은 상기 지시 수단(10)에 착탈 가능하게 결합되고 상기 지시 수단(10)은 상기 수도미터 몸체(50)에 결합되기 때문에, 상기 통신 모듈(30)의 교체, 유지보수 등이 더 용이하게 된다. 따라서, 상기 통신 모듈(30)의 배터리의 교체가 더 용이하기 때문에, 상기 통신 모듈(30)의 배터리가 상기 지시 수단(10)에 공유되도록 제어되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 지시 수단(10)의 배터리가 상기 지시 수단(10)을 정상적으로 동작시킬 수 없는 전압 이하가 되면, 상기 통신 모듈(30)의 배터리가 상기 지시 수단(10)에 공급되어 공유되도록 제어되는 것이 바람직하다.However, since the
이를 위하여, 상기 지시 수단(10)은 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 통신 모듈(30)로 전송할 때, 지시 수단의 배터리 상태 정보를 포함하여 전송한다. 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보가 사전에 설정된 컷오프 전압 이하를 의미하는 로우(LOW) 정보인 경우, 상기 통신 모듈(30)은 자신의 배터리가 상기 지시 수단(10)에 공급되어 공유될 수 있도록 제어한다.To this end, when the
즉, 상기 수도미터 정보 데이터는 상기 지시 수단(10)의 배터리 상태 정보를 포함하고, 상기 지시 수단(10)의 배터리 상태 정보가 컷오프 전압 이하를 의미하는 로우(LOW) 정보인 경우, 상기 통신 모듈(30)의 배터리가 상기 지시 수단(10)에 공유되도록 제어되는 것이 바람직하다. That is, the water meter information data includes the battery state information of the indicating means 10, and when the battery state information of the indicating means 10 is LOW information indicating a cutoff voltage or less, the communication module It is preferable that the battery of (30) is controlled to be shared with the pointing means (10).
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 지시 수단(10)의 배터리와 통신 모듈(30)의 배터리가 서로 공유될 수 있도록 제어되고, 특히 지시 수단(10)의 배터리가 컷오프 전압 이하인 경우 통신 모듈(30)의 배터리가 지시 수단(10)으로 공급되어 공유되도록 제어되기 때문에, 수도미터의 원격 검침이 지속적이고 정상적으로 수행될 수 있도록 하는 효과가 발생한다. 이상에서 설명한 배터리 공유에 대한 구체적인 동작은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술하겠다. According to the present invention described above, the battery of the pointing means 10 and the battery of the
한편, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)는 동파에 의해 고장 또는 파손될 수 있고, 상기 통신 모듈(30) 역시 동파에 의해 파손될 수 있다. 따라서, 상기 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100) 및 이에 포함되는 통신 모듈(30)의 온도가 지속적으로 확인되어 동파를 미연에 방지할 필요가 있다. 또한, 상기 통신 모듈(30)의 지속적이고 정상적인 동작을 유지할 수 있도록 하기 위하여 통신 모듈(30)의 배터리 상태 정보가 상기 원격 서버로 전송되어 상기 통신 모듈(30)의 배터리 상태가 확인될 수 있도록 해야 한다.On the other hand, the detachable IoT-based
이를 위해, 상기 지시 수단(10)이 상기 통신 모듈(30)로 전송하는 상기 수도미터 정보 데이터는 상기 수도미터의 온도 상태 정보를 포함하고, 상기 통신 모듈(30)이 상기 원격 서버로 전송하는 상기 통신 정보 데이터는 상기 통신 모듈(30)의 온도 상태 정보와 배터리 상태 정보를 포함하는 것이 바람직하다.To this end, the water meter information data transmitted by the indicating
상기 지시 수단(10)은 상기 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)에 구비되는 온도 센서를 통해 수도미터 온도값에 해당하는 수도미터의 온도 상태 정보를 획득한 후 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 통신 모듈(30)로 전송할 때 이를 포함하여 전송한다. 그러면, 상기 통신 모듈(30)은 상기 수도미터 온도 상태 정보를 상기 통신 정보 데이터에 포함시켜 상기 원격 서버에 전송한다.The indicating
상기 통신 모듈(30)은 상기 수도미터 온도 상태 정보뿐만 아니라 자신의 온도 측정값, 즉 통신 모듈(30)의 온도 상태 정보와 자신의 배터리 상태 정보를 포함한 통신 정보 데이터를 상기 원격 서버에 전송한다. 이를 위해, 상기 통신 모듈(30)은 통신 모듈에 구비되는 온도 센서를 통해 온도를 측정하여 통신 모듈의 온도 상태 정보를 수집하고 자신의 배터리에 대한 상태 정보를 수집한 후 상기 원격 서버에 전송한다.The
그러면, 상기 원격 서버는 상기 통신 모듈(30)로부터 전송된 통신 정보 데이터를 분석하여, 상기 수도미터의 온도 상태 정보가 동파 위험 온도에 해당하는 것으로 판단되면 알람을 통해 관리자 등을 통해 신속하게 동파 방지를 위한 대처가 이루어지도록 하고, 상기 통신 모듈의 온도 상태 정보가 동파 위험 온도에 해당하는 것으로 판단되면 역시 알람을 통해 관리자 등을 통해 신속하게 동파 방지를 위한 대처가 이루어지도록 하며, 상기 통신 모듈의 배터리 상태 정보가 통신 모듈의 정상 동작이 어려운 상태, 즉 로우 정보인 경우 알람을 통해 관리자 등을 통해 신속하게 통신 모듈(30)의 배터리가 교체될 수 있도록 한다.Then, the remote server analyzes the communication information data transmitted from the
물론, 상기 지시 수단(10)에서 상기 통신 모듈(30)로 전송되는 지시 수단의 배터리 상태 정보는 상기 통신 모듈(30)에 의해 상기 통신 정보 데이터에 포함되어 상기 원격 서버로 전송된다. 따라서, 상기 원격 서버는 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보를 분석하여, 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보가 지시 수단의 정상 동작이 어려운 상태, 즉 로우 정보인 경우 알람을 통해 관리자 등을 통해 신속하게 지시 수단(10)의 배터리가 교체될 수 있도록 한다.Of course, the battery status information of the indicating means transmitted from the indicating means 10 to the
이하에서는 상술한 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)를 구성하는 지시 수단(10)과 통신 모듈(30)의 구체적인 구성 및 동작에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific configurations and operations of the indicating means 10 and the
먼저, 상기 지시 수단(10)의 구성 및 동작에 대해 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.First, the configuration and operation of the
상기 지시 수단(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 지시 제어부(11), 지시 측정부(12), 지시 스토리지(13), 지시 표시부(15), 지시 연결부(16), 지시 전원부(17) 및 지시 스위칭부(18)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the instruction means 10 includes an
상기 지시 측정부(12)는 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 수도미터의 유량을 측정한다. 구체적으로, 상기 지시 측정부(12)는 상술한 바와 같이 MR 센서로 구성되어 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터의 유량을 측정하는 동작을 수행하고, 측정된 수도미터 검침값을 상기 지시 제어부(11)로 전송한다. 그러면, 상기 지시 제어부(11)는 상기 검침값을 저장, 관리 및 전송되도록 제어한다.The
상기 지시 제어부(11)는 수도미터 정보 데이터를 구성하여 상기 통신 모듈(30)로 전송하는 동작을 수행한다. 여기서, 상기 수도미터 정보 데이터는 상기 수도미터의 계량 정보(계량 값) 데이터, 즉 검침값 뿐만 아니라, 상기 수도미터의 고유 정보(고유 번호, 구경 정보 등) 데이터 및 상기 수도미터의 상태 정보(고장 여부, 수도미터의 온도 상태 정보 등) 데이터 및 수도미터의 배터리 상태 정보 데이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.The
상기 지시 제어부(11)는 상기 지시 측정부(12)를 통해 상기 수도미터에 관한 검침값이 수집되도록 제어하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 지시 제어부(11)는 실시간 또는 설정된 수집 주기마다 또는 상기 통신 모듈(30)의 요청이 있을 때마다 상기 지시 측정부(12)를 통해 상기 수도미터의 계량 정보(계량 값)를 검침하여 대응하는 수도미터의 검침값 데이터를 수집한다.The
상기 지시 제어부(11)는 상기 수집된 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 상기 지시 스토리지(13)에 저장될 수 있도록 제어한다. 즉, 상기 지시 스토리지(13)는 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 상기 수도미터 정보 데이터를 저장하는 동작을 수행한다. 상기 지시 스토리지(13)는 저장 용량을 최소화하여 소요되는 비용을 최소화할 필요가 있다. 예를 들어, 상기 지시 스토리지(13)는 외부 메모리서 FRAM으로 구성할 수 있다. 이와 같이, FRAM으로 구성되는 상기 지시 스토리지(13)는 수도미터 또는 지시 수단 ID, 현재 검침값, 검침 변위값, 수도미터 온도 상태 정보, 배터리 상태 정보 및 상태, 구경 등 다양한 정보가 저장된다.The
상기 지시 스토리지(13)에 저장되는 상기 수도미터 정보 데이터는 상기 통신 모듈(30)의 요청에 따라 또는 설정된 주기마다 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 지시 연결부(16)를 통해 상기 통신 모듈(30)로 전송된다. 즉, 상기 지시 연결부(16)는 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 상기 수도미터의 정보 데이터를 통신 모듈(30)로 전송될 수 있도록 한다. 상기 지시 연결부(16)는 상기 통신 모듈(30)이 연결되는 부분에 해당되고, 구체적으로 상기 통신 모듈(30)의 모듈 연결부(36)와 연결된다. 이를 통해 상기 통신 모듈(30)과 상기 지시 수단(10)은 데이터 통신을 수행할 수 있고 배터리 공유를 할 수 있다. 상기 지시 연결부(16)와 상기 모듈 연결부(36)는 TTL232를 통해 연결될 수 있다.The water meter information data stored in the
상기 지시 제어부(11)는 상기 지시 스토리지(13)에 저장되어 있는 상기 수도미터의 정보 데이터를 상기 통신 모듈(30)로 전송할 수도 있고, 경우에 따라서는 상기 지시 측정부(12)를 통해 검침하여 수집된 검침값을 상기 지시 스토리지(13)에 저장하지 않고 바로 상기 통신 모듈(30)로 전송될 수 있도록 할 수 있다. 하지만, 후자의 경우에도 결국은 상기 지시 스토리지(13)에 저장되는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 수도미터의 정보 데이터의 전송 실패가 발생한 경우, 상기 수도미터의 정보 데이터의 재전송을 수행하기 위함이다.The
상기 지시 제어부(11)를 포함한 상기 지시 측정부(12), 지시 스토리지(13) 및 지시 표시부(15), 지시 스위칭부(18)의 작동을 위해서는 전원이 공급될 필요가 있는데, 이는 상기 지시 전원부(17)에 의해 이루어진다. 즉, 상기 지시 전원부(17)는 상기 지시 제어부(11), 지시 측정부(12), 지시 스토리지(13) 및 지시 표시부(15), 지시 스위칭부(18)의 개별 동작, 연계 동작 및 통신 동작을 위한 전원을 공급하는 동작을 수행한다.Power needs to be supplied for the operation of the
상기 지시 전원부(17)는 배터리를 채택 적용할 수 있고, 상기 지시 수단의 배터리의 상태, 구체적으로 배터리의 고장 여부 또는 배터리의 잔량 정도에 해당하는 지시 수단의 배터리 상태 정보는 상기 지시 제어부(11)에 의하여 실시간 또는 주기적으로 검지된다. 즉, 상기 지시 제어부(11)는 상기 지시 전원부(17)를 구성하는 배터리의 상태 정보, 구체적으로 배터리의 잔량을 ADC(아날로그-디지털 컨버터) 기능을 통해 검지하여 상기 통신 모듈(30)로 전송한다. 상기 지시 제어부(11)는 상기 검지된 지시 수단의 배터리 상태 정보를 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 지시 연결부(16)를 통해 상기 통신 모듈(30)로 전송할 때 함께 전송하는 것이 소비전력을 최소화하기 위하여 바람직하다.The instruction
한편, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 지시 표시부(15)를 더 포함하여 구성된다. 상기 지시 표시부(15)는 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 상기 수집된 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 표시하는 동작을 수행한다. 한편, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)는 지시 메모리(미도시)를 추가적으로 포함할 수 있고, 상기 지시 메모리는 지시 제어부(11)의 내부 메모리로서, 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)의 동작을 위해 필요로 하는 펌웨어를 저장하는 동작을 수행한다.On the other hand, the detachable IoT-based
상기 지시 표시부(15)는 7 세그먼트 LCD로 구성되어 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 상기 수도미터 정보 데이터, 구체적으로 수도미터의 계량 정보(계량 값)에 해당하는 검침값, 수도미터 상태 정보, 배터리 상태 정보 등을 표시하고, 더 나아가 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)의 상태(고유 번호, 수도미터 온도 상태, 배터리 상태, 펌웨어 버전 등)를 표시할 수 있다.The
상기 지시 표시부(15)는 상기 통신 모듈(30)이 상기 지시 수단(10)에 결합된 경우에도 외부에 노출되어 검침값 등의 계량 정보가 확인될 수 있도록 한다. 물론, 후술하는 통신 모듈(30)의 모듈 표시부(35) 역시 상기 지시 표시부(15)와 함께 외부에 노출되어 검침값 등의 계량 정보가 확인될 수 있도록 한다. 즉, 상기 통신 모듈(30)이 상기 지시 수단(10)에 결합되면, 상기 통신 모듈(30)의 모듈 표시부(35)와 상기 지시 수단(10)의 지시 표시부(15)가 모두 외부에 노출되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 상기 상기 통신 모듈(30)의 모듈 표시부(35)뿐만 아니라 상기 지시 수단(10)의 지시 표시부(15)를 통해서도 검침값 등의 계량 정보를 확인할 수 있다.Even when the
상기 지시 메모리는 플래시 메모리(FLASH MEMORY)로 구성되어, 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100) 및 이에 결합되는 지시 수단(10)의 의 동작에 필요로 하는 펌웨어를 저장한다. 상기 지시 메모리에 저장되는 펌웨어는 필요에 따라 업데이트된다. 상기 지시 메모리에 저장되는 펌웨어는 유선 또는 무선으로 업데이트될 수 있다. 상기 지시 메모리에 저장되는 펌웨어는 지시 수단(10)에 구비되는 지시 연결부(16)를 구성하는 TTL232 포트를 통해 유선으로 업데이트될 수도 있고, 더 나아가 BLE 통신 기능을 추가하여, FOTA(Firmware Over-The-Air) 기능을 통해 무선으로도 업데이트될 수도 있다.The indication memory is composed of a flash memory (FLASH MEMORY) and stores firmware required for the operation of the removable IoT-based
한편, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100) 및 이에 결합되는 지시 수단(10)은 온도 센서, 습도 센서 등 다양한 환경 센서들을 더 구비하여 구성되는 것이 바람직하고, 상기 지시 제어부(11)는 상기 환경 센서들의 검지 데이터, 특히 수도미터 온도 상태 정보는 상기 수도미터 정보 데이터에 포함시켜 상기 통신 모듈(30)에 전송할 때 함께 전송할 수 있다.On the other hand, it is preferable that the detachable IoT-based
본 발명에 적용되는 지시 제어부(11)는 배터리의 소비 전력을 최소화하기 위하여 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 통신 모듈(30)에 전송할 때, 별도로 전송할 필요가 있는 정보 데이터(환경 센서들의 검침 데이터에 해당하는 수도미터 온도 상태 정보, 배터리 상태 정보, 수도미터 상태 정보 등)를 함께 전송하는 것이 바람직하다.When transmitting the water meter information data to the
한편, 본 발명에 따른 지시 수단(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 지시 스위칭부(18)를 포함한다. 상기 지시 스위칭부(18)는 상기 지시 제어부(11)의 제어에 따라 상기 지시 전원부(17)가 상기 지시 연결부(16)를 통해 상기 통신 모듈(30)에 연결될 수 있도록 한다. 좀 더 구체적으로, 상기 지시 연결부(16)와 연결되는 도 4에 도시된 통신 모듈(30)의 모듈 연결부(36)를 통해 모듈 스위칭부(38)와 연결된다. 따라서, 상기 지시 수단(10)의 지시 전원부(37)의 배터리가 상기 통신 모듈(30)로 공급되어 공유될 수 있다. 이 경우, 상기 지시 제어부(11)는 상기 지시 스위칭부(18)를 턴온되도록 제어하고 상기 통신 모듈(30)을 구성하는 모듈 제어부(31)는 모듈 스위칭부(38)를 턴온되도록 제어한다. 결과적으로, 상기 통신 모듈(30)의 모듈 스위칭부(38)에 연결되는 통신 모듈(30)의 구성요소들은 상기 지시 수단(10)의 지시 전원부(17)의 배터리를 공유하여 동작할 수 있다.On the other hand, the pointing
다음은 상기 통신 모듈(30)의 구성 및 동작에 대해 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Next, the configuration and operation of the
상기 통신 모듈(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 모듈 제어부(31), 모듈 통신부(32), 모듈 스토리지(33), 모듈 표시부(35), 모듈 연결부(36), 모듈 전원부(37) 및 모듈 스위칭부(38)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the
상기 모듈 제어부(31)는 상기 지시 수단(10)으로부터 전송받은 수도미터 정보 데이터를 포함한 통신 정보 데이터를 구성하여 원격 서버로 전송하는 동작을 수행한다. 여기서, 상기 통신 정보 데이터는 상술한 수도미터 정보 데이터를 포함하고, 상기 통신 모듈의 고유 정보, 통신 모듈의 상태 정보(고장 여부, 통신 모듈의 온도 상태 정보 등) 데이터 및 통신 모듈의 배터리 상태 정보 데이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.The
상기 모듈 제어부(31)는 상기 지시 수단(10)을 통해 상기 수도미터에 관한 검침값이 수집되도록 제어하는 동작을 수행한다. 즉, 상기 모듈 제어부(31)는 설정된 수집 주기마다, 예를 들어 매시간마다 또는 필요에 따라 요청이 필요할 때마다 상기 지시 수단(10)에게 검침값을 요청한다. 그러면, 상기 지시 수단(10)은 상기 모듈 제어부(31)의 요청에 따라 상기 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 상기 모듈 제어부(31)로 전송한다.The
상기 지시 수단(10)으로부터 상기 수도미터 정보 데이터를 전송받기 위하여 모듈 연결부(36)가 상기 지시 수단(10)의 지시 연결부(16)에 연결된다. 상기 모듈 제어부(31)는 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 지시 연결부(16)와 모듈 연결부(36)를 통해 전송받을 수 있도록 한다. 상기 모듈 연결부(36)는 상기 지시 수단(10)이 연결되는 부분에 해당되고, 구체적으로 상기 지시 수단(10)의 지시 연결부(16)와 연결된다. 이를 통해 상기 지시 수단(10)과 상기 통신 모듈(30)은 데이터 통신을 수행할 수 있고 배터리 공유를 할 수 있다. 상기 모듈 연결부(36)와 상기 지시 연결부(16)는 TTL232를 통해 연결될 수 있다.In order to receive the water meter information data from the indicating means 10, the
상기 모듈 제어부(31)는 상기 전송받은 수도미터 정보 데이터를 상기 모듈 스토리지(33)에 저장될 수 있도록 제어하고 더 나아가 통신 모듈의 온도 상태 정보 및 배터리 상태 정보 및 통신 모듈의 고유 번호 등이 상기 모듈 스토리지(33)에 저장될 수 있도록 제어한다. 즉, 상기 모듈 스토리지(33)는 상기 모듈 제어부(31)의 제어에 따라 통신 정보 데이터를 저장한다.The
즉, 상기 모듈 스토리지(33)는 상기 모듈 제어부(11)의 제어에 따라 상기 수도미터 정보 데이터를 포함한 통신 정보 데이터를 저장하는 동작을 수행한다. 상기 모듈 스토리지(33) 역시 저장 용량을 최소화하여 소요되는 비용을 최소화할 필요가 있다. 예를 들어, 상기 모듈 스토리지(33)는 외부 메모리서 FRAM으로 구성할 수 있다. 이와 같이, FRAM으로 구성되는 상기 모듈 스토리지(33)는 수도미터 또는 지시 수단 ID, 현재 검침값, 검침 변위값, 수도미터 온도 상태 정보, 배터리 상태 정보 및 상태, 구경 등 다양한 정보를 포함하는 수도미터 정보 데이터와 자신의 상태 정보 데이터에 해당하는 통신 모듈(30)의 온도 상태 정보, 배터리 상태 정보, 통신 모듈의 고유 번호를 포함하는 통신 정보 데이터가 저장된다.That is, the
상기 모듈 스토리지(33)에 저장되는 상기 통신 모듈 정보 데이터는 원격 서버의 요청에 따라 또는 설정된 주기마다 상기 모듈 제어부(31)의 제어에 따라 모듈 통신부(32)를 통해 상기 원격 서버로 전송된다. The communication module information data stored in the
상기 모듈 통신부(32)는 다양한 무선 통신 방식이 적용 가능하도록 구성될 수 있다. 즉 상기 무선 통신부(32)는 LoRa, NB-IoT, LTE-Cat.M1, 기타 다양한 무선 통신 방식 중, 적어도 하나가 적용 가능하도록 구성될 수 있다. 예시적으로, 상기 무선 통신부(32)는 LoRa(917MHz ~ 923.5MHz) 및 NB-IoT(Uplink : 824MHz~849MHz/downlink : 869MHz~894MHz) 대역이 호환되어 적용 가능하도록 구성되어, 설정에 따라 다양한 대역에서 동작될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 모듈 제어부(31)는 상기 모듈 통신부(32)를 통해 LoRa 통신 방식, NB-IoT 통신 방식의 단일 방식 또는 LoRa 통신과 NB-IoT 통신의 복합 방식을 이용하여 상기 통신 정보 데이터를 상기 원격 서버로 전송할 수 있다.The
상기 모듈 제어부(31)는 상기 모듈 스토리지(33)에 저장되어 있는 상기 통신 모듈 정보 데이터를 설정 주기마다, 예를 들어 매시마다 상기 원격 서버로 전송할 수도 있고, 경우에 따라서는 상기 지시 수단(10)으로부터 전송받은 수도미터 정보 데이터를 상기 모듈 스토리지(33)에 저장하지 않고 바로 상기 원격 서버로 전송될 수 있도록 할 수 있다. 하지만, 후자의 경우에도 결국은 상기 모듈 스토리지(33)에 저장되는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 통신 모듈 정보 데이터의 전송 실패가 발생한 경우, 상기 통신 모듈 정보 데이터의 재전송을 수행하기 위함이다.The
상기 모듈 제어부(31)를 포함한 상기 모듈 통신부(32), 모듈 스토리지(33) 및 모듈 표시부(35), 모듈 스위칭부(38)의 작동을 위해서는 전원이 공급될 필요가 있는데, 이는 상기 모듈 전원부(37)에 의해 이루어진다. 즉, 상기 모듈 전원부(37)는 상기 모듈 제어부(31), 모듈 통신부(32), 모듈 스토리지(33) 및 모듈 표시부(35), 모듈 스위칭부(38)의 개별 동작, 연계 동작 및 통신 동작을 위한 전원을 공급하는 동작을 수행한다.Power needs to be supplied for the operation of the
상기 모듈 전원부(37)는 배터리를 채택 적용할 수 있고, 상기 통신 모듈의 배터리의 상태, 구체적으로 배터리의 고장 여부 또는 배터리의 잔량 정도에 해당하는 통신 모듈의 배터리 상태 정보는 상기 모듈 제어부(31)에 의하여 실시간 또는 주기적으로 검지된다. 즉, 상기 모듈 제어부(31)는 상기 모듈 전원부(37)를 구성하는 배터리의 상태 정보, 구체적으로 배터리의 잔량을 ADC(아날로그-디지털 컨버터) 기능을 통해 검지하여 상기 모듈 스토리지(33)에 저장되도록 한다. 상기 모듈 제어부(31)는 상기 검지된 통신 모듈의 배터리 상태 정보를 상기 통신 모듈 정보 데이터를 상기 모듈 통신부(32)를 통해 상기 원격 서버로 전송할 때 함께 전송하는 것이 소비전력을 최소화하기 위하여 바람직하다.The module
한편, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 모듈 표시부(35)를 더 포함하여 구성된다. 상기 모듈 표시부(35)는 상기 전송받은 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터 및 통신모듈의 온도 상태 정보, 배터리 상태 정보 등을 표시하는 동작을 수행한다. 한편, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)는 모듈 메모리(미도시)를 추가적으로 포함할 수 있고, 상기 모듈 메모리는 모듈 제어부(31)의 내부 메모리로서, 통신 모듈(30)의 동작을 위해 필요로 하는 펌웨어를 저장하는 동작을 수행한다.On the other hand, the detachable IoT-based
상기 모듈 표시부(35)는 LCD로 구성되어 상기 모듈 제어부(31)의 제어에 따라 상기 수도미터 정보 데이터, 통신 모듈의 배터리 상태 정보, 온도 상태 정보, 펌웨어 버전 등을 표시할 수 있다.The
상기 모듈 표시부(35)는 상기 통신 모듈(30)이 상기 지시 수단(10)에 결합된 경우에도 외부에 노출되어 검침값 등의 계량 정보가 확인될 수 있도록 한다. 물론, 이 경우에도 상기 지시 수단(10)의 지시 표시부(15) 역시 상기 모듈 표시부(35)와 함께 외부에 노출되어 검침값 등의 계량 정보가 확인될 수 있도록 한다. 즉, 상기 통신 모듈(30)이 상기 지시 수단(10)에 결합되면, 상기 통신 모듈(30)의 모듈 표시부(35)와 상기 지시 수단(10)의 지시 표시부(15)가 모두 외부에 노출되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 상기 상기 통신 모듈(30)의 모듈 표시부(35)뿐만 아니라 상기 지시 수단(10)의 지시 표시부(15)를 통해서도 검침값 등의 계량 정보를 확인할 수 있다.Even when the
상기 모듈 메모리는 RAM으로 구성되어, 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)를 구성하는 통신 모듈(30)의 동작에 필요로 하는 펌웨어를 저장한다. 상기 모듈 메모리에 저장되는 펌웨어는 필요에 따라 업데이트된다. 상기 모듈 메모리에 저장되는 펌웨어는 유선 또는 무선으로 업데이트될 수 있다. 상기 모듈 메모리에 저장되는 펌웨어는 통신 모듈(10)에 구비되는 모듈 연결부(36)를 구성하는 TTL232 포트를 통해 유선으로 업데이트될 수도 있고, 더 나아가 BLE(Bluetooth low energy) 통신 기능을 추가하여, FOTA(Firmware Over-The-Air) 기능을 통해 무선으로도 업데이트될 수도 있다.The module memory is composed of RAM and stores firmware required for the operation of the
한편, 본 발명에 따른 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터(100)를 구성하는 통신 모듈(10)은 온도 센서, 습도 센서 등 다양한 환경 센서들을 더 구비하여 구성되는 것이 바람직하고, 상기 모듈 제어부(31)는 상기 환경 센서들의 검지 데이터, 특히 통신 모듈 온도 상태 정보는 상기 통신 모듈 정보 데이터에 포함시켜 상기 원격 서버에 전송할 때 함께 전송할 수 있다.On the other hand, the
한편, 본 발명에 따른 통신 모듈(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 모듈 스위칭부(38)를 포함한다. 상기 모듈 스위칭부(38)는 상기 모듈 제어부(31)의 제어에 따라 상기 모듈 전원부(37)가 상기 모듈 연결부(36)를 통해 상기 지시 수단(10)에 연결될 수 있도록 한다. 좀 더 구체적으로, 상기 모듈 연결부(36)와 연결되는 도 3에 도시된 지시 수단(10)의 지시 연결부(16)를 통해 지시 스위칭부(18)와 연결된다. 따라서, 상기 통신 모듈(30)의 모듈 전원부(37)의 배터리가 상기 지시 수단(10)로 공급되어 공유될 수 있다. 이 경우, 상기 모듈 제어부(31)는 상기 모듈 스위칭부(38)를 턴온되도록 제어하고 상기 지시 수단(10)을 구성하는 지시 제어부(11)는 지시 스위칭부(18)를 턴온되도록 제어한다. 결과적으로, 상기 지시 수단(10)의 지시 스위칭부(18)에 연결되는 지시 수단(10)의 구성요소들은 상기 통신 모듈(30)의 모듈 전원부(37)의 배터리를 공유하여 동작할 수 있다.Meanwhile, the
이에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 지시 수단(10)의 지시 제어부(11)는 상기 지시 전원부(17)의 배터리가 컷오프 전압 이하인 것으로 검지되면 상기 수도미터 정보 데이터에 포함되는 지시수단의 배터리 상태 정보를 로우(LOW) 정보로 세팅하여 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 통신 모듈(30)로 전송한다.More specifically, when the
그러면, 상기 통신 모듈(30)의 모듈 제어부(31)는 상기 수도미터 정보 데이터를 분석하여 상기 수도미터 정보 데이터에 포함되는 지시수단의 배터리 상태 정보가 로우 정보인지를 체크한다. 체크 결과, 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보가 컷오프 전압 이하를 의미하는 로우(LOW) 정보인 경우, 상기 모듈 제어부(31)는 상기 모듈 스위칭부(38)가 턴온되도록 제어한다. 한편, 상기 지시 제어부(11)는 상기 수도미터 정보 데이터에 포함되는 지시수단의 배터리 상태 정보를 로우(LOW) 정보로 세팅하여 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 통신 모듈(30)로 전송한 후 상기 지시 스위칭부(18)가 턴온되도록 제어한다.Then, the
결과적으로, 상기 통신 모듈(30)의 모듈 전원부(37)를 구성하는 배터리가 상기 모듈 스위칭부(38), 모듈 연결부(36), 지시 연결부(16), 지시 스위칭부(18)를 통해 상기 지시 수단(10)을 구성하는 구성요소들에게 공급되어 공유될 수 있다. 결과적으로, 상기 상기 지시 수단(10)을 구성하는 상기 지시 전원부(17)의 배터리가 컷오프 전압 이하인 경우에도, 상기 통신 모듈(30)의 모듈 전원부(37)를 구성하는 배터리를 공유하여 정상적으로 동작할 수 있다.As a result, the battery constituting the module
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Embodiments according to the present invention have been described above, but these are merely examples, and those skilled in the art will understand that various modifications and embodiments of equivalent range are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
1 : 수도미터용 스마트미터링 디바이스
2 : 수도미터 3 : 원격 서버
4 : 네트워크 5 : 스마트미터링 기반 원격 검침 시스템
10 : 지시 수단 11 : 지시 제어부
12 : 지시 측정부 13 : 지시 스토리지
15 : 지시 표시부 16 : 지시 연결부
17 : 지시 전원부 18 : 지시 스위칭부
30 : 통신 모듈 31 : 모듈 제어부
32 : 모듈 통신부 33 : 모듈 스토리지
35 : 모듈 표시부 36 : 모듈 연결부
37 : 모듈 전원부 38 : 모듈 스위칭부
50 : 수도미터 몸체
100 : 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터1: Smart metering device for water meter
2: water meter 3: remote server
4: Network 5: Smart metering-based remote meter reading system
10: instruction means 11: instruction control unit
12: instruction measuring unit 13: instruction storage
15: instruction display unit 16: instruction connection unit
17: instruction power unit 18: instruction switching unit
30: communication module 31: module control unit
32: module communication unit 33: module storage
35: module display unit 36: module connection unit
37: module power unit 38: module switching unit
50: water meter body
100: Removable IoT-based smart water meter
Claims (6)
수도미터 몸체에 결합되어 수도미터의 유량을 측정하여 검침값을 수집한 후, 통신 모듈의 요청에 따라 상기 수집한 검침값을 포함한 수도미터 정보 데이터를 전송하는 지시 수단; 상기 지시 수단에 착탈 가능하게 결합되어 상기 지시 수단에 연결되되, 상기 지시 수단으로부터 전송받은 수도미터 정보 데이터를 포함한 통신 정보 데이터를 원격 서버로 전송하는 통신 모듈을 포함하여 이루어지되,
상기 지시 수단과 상기 통신 모듈은 각각 배터리를 구비하되, 상기 통신 모듈의 배터리가 상기 지시 수단에 공유되도록 제어되고, 상기 수도미터 정보 데이터는 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보를 포함하고, 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보가 사전에 설정된 컷오프 전압 이하를 의미하는 로우(LOW) 정보인 경우, 상기 통신 모듈의 배터리가 상기 지시 수단에 공유되도록 제어되며,
상기 수도미터 정보 데이터는 상기 수도미터의 온도 상태 정보를 포함하고, 상기 통신 정보 데이터는 상기 통신 모듈의 온도 상태 정보와 배터리 상태 정보를 포함하고,
상기 통신 모듈이 상기 지시 수단에 결합되면, 상기 통신 모듈의 모듈 표시부와 상기 지시 수단의 지시 표시부가 모두 외부에 노출되며,
상기 지시 수단의 지시 제어부는 지시 전원부의 배터리가 컷오프 전압 이하인 것으로 검지되면 상기 수도미터 정보 데이터에 포함되는 지시수단의 배터리 상태 정보를 로우(LOW) 정보로 세팅하여 상기 수도미터 정보 데이터를 상기 통신 모듈로 전송하고, 상기 지시 수단의 지시 스위칭부가 턴온되도록 제어하며, 상기 통신 모듈의 모듈 제어부는 상기 수도미터 정보 데이터를 분석하여 상기 수도미터 정보 데이터에 포함되는 지시수단의 배터리 상태 정보가 로우 정보인지를 체크하며, 체크 결과, 상기 지시 수단의 배터리 상태 정보가 컷오프 전압 이하를 의미하는 로우(LOW) 정보인 경우, 상기 모듈 제어부는 상기 통신 모듈의 모듈 스위칭부가 턴온되도록 제어함으로써, 상기 통신 모듈의 모듈 전원부를 구성하는 배터리가 상기 모듈 스위칭부 및 지시 스위칭부를 통해 상기 지시 수단을 구성하는 구성요소들에게 공급되는 것을 특징으로 하는 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터.
In the water meter,
an indicator coupled to the body of the water meter to measure the flow rate of the water meter, collect meter reading values, and transmit water meter information data including the collected meter reading values according to a request of a communication module; A communication module that is detachably coupled to the indicating means and connected to the indicating means and transmits communication information data including water meter information data transmitted from the indicating means to a remote server,
The indicating means and the communication module each include a battery, and the battery of the communication module is controlled to be shared with the indicating means, the water meter information data includes battery state information of the indicating means, and When the battery state information is LOW information meaning less than a preset cutoff voltage, the battery of the communication module is controlled to be shared with the indicating means,
The water meter information data includes temperature state information of the water meter, and the communication information data includes temperature state information and battery state information of the communication module,
When the communication module is coupled to the indicating means, both the module display of the communication module and the indication display of the indicating means are exposed to the outside,
When it is detected that the battery of the indicating power unit is below the cut-off voltage, the instruction control unit of the indicating means sets the battery status information of the indicating means included in the water meter information data as LOW information, and converts the water meter information data to the communication module and controls the indication switching unit of the indicating means to be turned on, and the module control unit of the communication module analyzes the water meter information data to determine whether the battery state information of the indicating means included in the water meter information data is low information. and, as a result of the check, if the battery status information of the indicating unit is LOW information meaning less than the cutoff voltage, the module control unit controls the module switching unit of the communication module to be turned on, so that the module power unit of the communication module Removable IoT-based smart water meter, characterized in that the battery constituting is supplied to the components constituting the indicating means through the module switching unit and the instruction switching unit.
상기 통신 모듈은 상기 지시 수단에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 지시 수단으로부터 분리되어 독립적으로 사용 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 착탈식 아이오티 기반 스마트 수도미터.
The method of claim 1,
The removable IoT-based smart water meter, characterized in that the communication module is detachably coupled to the indicating means, separated from the indicating means and installed to be used independently.
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