KR102634301B1 - Temporary Communications Network System in the Construction Site and Construction Site Managing Method using the same - Google Patents
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Abstract
건설현장용 가설통신망 시스템 및 이를 이용한 관리 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 건설현장에서 신뢰성 있는 가설통신망을 구축하고, 이를 이용하여 통화, 데이터 통신, IoT 센싱 등의 서비스를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 게이트웨이의 설치 위치에 기반하여 위치인식 전용장치의 실내 측위를 수행함에 따라, 기존의 위치인식 전용장치의 실내 측위를 위해 수많은 비콘을 설치하여야 하는 단점을 해결한 서비스를 제공하는 것이 가능하다.Provides a temporary communication network system for construction sites and management methods using it. According to the present invention, it is possible to build a reliable temporary communication network at a construction site and use it to provide services such as calls, data communication, and IoT sensing. In addition, by performing indoor positioning of the location recognition device based on the installation location of the gateway, it is possible to provide a service that solves the disadvantage of installing numerous beacons for indoor positioning of the existing location recognition device.
Description
본 발명은 건설현장용 가설통신망 시스템 및 이를 이용한 건설현장 관리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축 및 토목 시공 기간 중 건설 현장에서의 안정적 통신환경 구축을 위한 가설통신망 시스템과, 이를 이용한 건설현장 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a temporary communication network system for construction sites and a construction site management method using the same. More specifically, a temporary communication network system for establishing a stable communication environment at a construction site during the construction and civil engineering construction period, and a construction site management method using the same. It's about.
일반적으로 건설현장은 지리적 요건 상 오지에 있는 경우가 많아 통신이 불가능하며, 도심의 재건축 건설 현장의 경우에서도 기존의 건축물에 비하여 고층 건축물이 많아 기존 통신망으로 통신이 불가능한 경우가 많다. 또한, 건설현장 지하의 경우 기존의 통신망이 전혀 설치되어 있지 않기 때문에 기존의 통신망으로 거의 통신이 불가능하다.In general, construction sites are often located in remote areas due to geographical requirements, making communication impossible, and even in the case of reconstruction construction sites in urban areas, there are many high-rise buildings compared to existing buildings, so communication is often impossible through existing communication networks. In addition, in the case of underground construction sites, there is no existing communication network installed at all, so communication is almost impossible using the existing communication network.
그러나, 최근 들어 건설현장이 현대화 및 고도화되고 있어 건설현장에서의 안정적인 통신망을 구축하는 것이 매우 중요해지고 있다. 또한, 건설현장에서는 다수의 작업자들과 다양한 장비들이 배치되어 작업을 수행하고 있어서 안전사고도 빈번하게 발생하고 있다.However, as construction sites have recently become modernized and advanced, establishing a stable communication network at construction sites has become very important. In addition, safety accidents occur frequently at construction sites because many workers and various equipment are deployed to perform work.
건설현장에서 안전사고 예방, 그리고 인력, 중장비, 자재 이동 감지를 위한 안정적인 통신망을 구축하고, 이를 이용하여 건설현장을 안전하게 관리하는 것이 중요해지고 있다.It is becoming important to establish a stable communication network to prevent safety accidents at construction sites and detect movement of personnel, heavy equipment, and materials, and to use this to safely manage construction sites.
이와 관련하여, 통신 기술, 위치 추적 기술 및 IoT 기술 등을 이용하여 건설 현장에서 실시간으로 작업자 또는 건설장비의 위치를 추적하고 이를 이용하여 건설현장의 안전을 관제하는 시스템이 다수 개발되어 왔다.In this regard, a number of systems have been developed that track the location of workers or construction equipment in real time at a construction site using communication technology, location tracking technology, and IoT technology and use this to control the safety of the construction site.
예를 들어, 한국등록특허 제10-2005188호는 GIS 기술을 이용하여 실시간으로 작업자의 위치를 추적하고, 화재감지 센서, 가스 센서, 조도 센서, 온/습도 센서, 소음 센서, 바이탈 센서로 이루어진 센서 모듈에서 수집된 데이터를 종합적으로 분석하여 산업현장을 관리하는 산업현장 안전관리 시스템을 제시하고 있고, 한국등록특허 제10-1914228호는 AP 송신기, 비콘, 자이로스코프 등을 이용하여 위치를 인식하고, 로라 프로토콜을 이용하는 센싱모듈부의 신호를 이더넷 신호로 변환하여 전달하는 제2 통신망 중계기를 이용하여 센싱모듈부에서 센싱된 데이터를 통합안전관제부에서 수집하고, 이들을 종합하여 건설현장을 관리하는 건설현장 실시간 위치추적 및 안정관제 시스템을 제시한다.For example, Korea Patent No. 10-2005188 uses GIS technology to track the location of workers in real time, and a sensor consisting of a fire detection sensor, gas sensor, illuminance sensor, temperature/humidity sensor, noise sensor, and vital sensor. It proposes an industrial site safety management system that manages industrial sites by comprehensively analyzing data collected from modules, and Korean Patent No. 10-1914228 recognizes location using AP transmitters, beacons, gyroscopes, etc. The integrated safety control department collects data sensed from the sensing module using a second communication network repeater that converts and transmits the signal from the sensing module using the LoRa protocol into an Ethernet signal, and integrates them to manage the construction site in real time. A location tracking and stability control system is presented.
또한, 건설현장 내의 기설정된 위치, 자재 및 건설장비들에 비콘을 설치하여, 비콘들과 트래커의 통신에 의해 트래커의 실내 측위를 수행하는 기술이 제시되어 왔다. 비콘들의 설치 위치는 저장되어 있고, 각각의 비콘마다 고유의 비콘ID가 부여되어 있기 때문에, 트래커와 가장 근접한 비콘의 위치에 기반하여 트래커의 실내 측위를 수행할 수 있게 된다. 하지만, 상기한 방법으로 건설 현장에서의 트래커 실내 측위를 수행하기 위해서는 적게는 수천, 많게는 수만개의 비콘을 설치하여야 한다는 것이 단점이다.In addition, a technology has been proposed that installs beacons at preset locations, materials, and construction equipment within a construction site and performs indoor positioning of the tracker through communication between the beacons and the tracker. Since the installation locations of the beacons are stored and each beacon is given a unique beacon ID, indoor positioning of the tracker can be performed based on the location of the beacon closest to the tracker. However, the disadvantage is that in order to perform indoor positioning of a tracker at a construction site using the above-described method, at least thousands or as many as tens of thousands of beacons must be installed.
본 발명은 건설현장에서 신뢰성 있는 가설통신망을 구축하고, 이를 이용하여 통화, 데이터 통신, IoT 센싱 등의 서비스를 제공하는 것에 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to build a reliable temporary communication network at a construction site and use it to provide services such as calls, data communication, and IoT sensing.
또한, 작업자, 자재 또는 건설장비에 부착되는 위치인식 전용장치로부터 데이터를 전송받아, 현재 위치인식 전용장치의 좌표를 맵핑함으로써 건설현장에서의 작업 과정을 실시간으로 모니터링하는 것이 가능한 서비스를 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, it provides a service that allows real-time monitoring of the work process at a construction site by receiving data from a location recognition device attached to workers, materials, or construction equipment and mapping the current coordinates of the location recognition device. There is a purpose.
또한, 게이트웨이의 설치 위치에 기반하여 위치인식 전용장치의 실내 측위를 수행함에 따라, 기존의 위치인식 전용장치의 실내 측위를 위해 수많은 비콘을 설치하여야 하는 단점을 해결한 서비스를 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, as indoor positioning of the location recognition device is performed based on the installation location of the gateway, the purpose is to provide a service that solves the disadvantage of installing numerous beacons for indoor positioning of the existing location recognition device. there is.
또한, 다수의 센서를 이용하여 응급 상황을 실시간으로 감지하고, 응급 상황이 발생한 경우 즉시 관리 서버 측이나 인접한 작업자가 인지할 수 있게 되어 안전 사고 예방이 가능한 서비스를 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to provide a service that can prevent safety accidents by detecting emergency situations in real time using multiple sensors and enabling the management server or adjacent workers to immediately recognize an emergency situation when it occurs.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 건설현장 내의 기 설정된 위치들에 설치되고, 각각에 고유의 게이트웨이ID가 부여되며, 위치인식 전용장치(20)와 제1 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 연결되어 상기 위치인식 전용장치(20)에서 송신되는 데이터를 수신하도록 구성되는 게이트웨이(30), 상기 게이트웨이(30)와 상기 제1 통신 프로토콜과 상이한 제2 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 연결되어 상기 게이트웨이(30)에서 송신되는 데이터를 수신하도록 구성되는 리피터(40), 상기 리피터(40)와 상기 제2 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 가능하도록 구성되되, 상기 게이트웨이(30)와 상기 리피터(40) 사이의 통신에 이용되는 제1 통신 채널과 다른 제2 통신 채널을 통해 상기 리피터(40)와 무선 통신 연결되어 상기 리피터(40)에서 송신되는 데이터를 수신하도록 구성되는 라우터(50) 및 상기 라우터(50)와 상기 제1 통신 프로토콜 및 상기 제2 통신 프로토콜과 상이한 제3 통신 프로토콜을 통해 통신 연결되는 관리 서버(60)로서, 상기 라우터(50)에서 송신되는 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 포함된 게이트웨이ID에 매칭되는 게이트웨이(30)의 설치 위치로부터, 상기 수신된 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산함으로써 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하는 좌표 연산 모듈(62)을 포함하는, 관리 서버(60)를 포함하는, 건설현장용 가설통신망 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention to solve the above problems is installed at preset locations within a construction site, each is given a unique gateway ID, and a
일 실시예에 있어서, 상기 게이트웨이(30)는, 상기 위치인식 전용장치ID 및 상기 위치인식 전용장치(20)로부터 데이터가 송신된 시점의 시간 정보에 조합에 기반한 암호화 키를 생성하도록 구성되며, 생성된 암호화 키와 함께, 상기 위치인식 전용장치ID 및 게이트웨이ID를 포함하는 데이터가 상기 리피터(40)에 전송될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 게이트웨이(30)는, 상기 건설현장 내의 건설 대상 건물의 지상층의 각 층과, 지하층의 각 층마다 설치되며, 게이트웨이(30)의 설치 위치가, 각각의 게이트웨이ID와 매칭되어 상기 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)을 통해 등록될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 관리 서버(60)는, 상기 좌표 연산 모듈(62)에 의해 연산된 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표에 기반하여, 상기 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 상기 건설현장의 좌표계에 각각 맵핑하는 맵핑 모듈(63)을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 제1 통신 프로토콜은 비면허 Sub-1GHz 네트워크 또는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE)일 수 있다.In one embodiment, the first communication protocol may be an unlicensed Sub-1 GHz network or Bluetooth Low Energy (BLE).
일 실시예에 있어서, 상기 제2 통신 프로토콜은 Wi-Fi 프로토콜이되, 2,4GHz 무선 주파수로 상기 게이트웨이(30)와 상기 리피터(40)를 서로 무선 통신 연결하고 5GHz 무선 주파수로 상기 리피터(40)와 상기 라우터(50)를 서로 무선 통신 연결하는 Wi-Fi 프로토콜이거나, 5GHz 무선 주파수로 상기 게이트웨이(30)와 상기 리피터(40)를 서로 무선 통신 연결하고 2.4GHz 무선 주파수로 상기 리피터(40)와 상기 라우터(50)를 서로 무선 통신 연결하는 Wi-Fi 프로토콜이며, 상기 제3 통신 프로토콜은 유선 통신망 프로토콜 또는 IEEE 802.11a, 11b, 11g, 11n, 11ad, 11ad 및 11ax 중에서 선택되는 하나 이상의 무선 통신망 프로토콜일 수 있다.In one embodiment, the second communication protocol is a Wi-Fi protocol, and the
일 실시예에 있어서, 상기 위치인식 전용장치(20)는 각각에 고유의 위치인식 전용장치ID가 부여된 상태로 개별 작업자, 자재 또는 건설장비에 부착되고, GPS 센서(23a), 자이로 센서(23b), 가속도 센서(23c), 고도 센서(23d) 및 환경 센서(23e)로 이루어진 그룹 중 어느 하나 이상을 포함하는 센서 모듈(23), 상기 센서 모듈(23)에서 출력된 센서 정보를 기설정된 방식으로 처리하여 센서정보로 전환하는 연산 처리 모듈(22) 및 상기 연산 처리 모듈(22)에 의해 전환된 센서정보와, 각각의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 상기 게이트웨이(30)로 송신하는 신호 송신 모듈(25)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 연산 처리 모듈(22)은, 상기 자이로 센서(23b) 및 상기 가속도 센서(23c)에서 출력되는 움직임정보와, 상기 고도 센서(23d)에서 출력되는 고도정보를 기설정된 방식으로 처리하여 센서정보로 전환하도록 구성되고, 상기 센서정보에 포함된 상기 움직임정보가 미리 설정된 시간 이상 관찰되지 않는 경우 제1 경고 신호를 생성하거나, 상기 고도정보가 미리 설정된 시간 이내에 제1 고도에서 상기 제1 고도보다 낮은 제2 고도로 변화되는 정보를 포함하는 경우 제2 경고 신호를 생성하는 경고 신호 생성 모듈(22a)을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 환경 센서(23e)는 온도 센서, CO2 센서, CO 센서, 조도 센서, 온도/습도 센서, 먼지 센서, 연기 센서 및 적외선 센서로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 포함하고,In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 연산 처리 모듈(22)은, 상기 환경 센서(23e)에서 출력되는 각각의 환경 정보를 기설정된 방식으로 처리하여 센서정보로 전환하도록 구성되며, 상기 경고 신호 생성 모듈(22a)은, 상기 센서정보에 포함된 상기 환경 정보가 기설정된 유해 기준을 충족하는 경우 제3 경고 신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 위치인식 전용장치(20)는, 상기 경고 신호 생성 모듈(22a)에 의해 상기 제1 경고 신호, 상기 제2 경고 신호 또는 상기 제3 경고 신호가 생성된 경우, 알림 신호를 출력하는 알림 모듈(24)을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 위치인식 전용장치(20)는, 상기 경고 신호 생성 모듈(22a)에 의해 상기 제1 경고 신호, 상기 제2 경고 신호 또는 상기 제3 경고 신호가 생성된 경우, 즉시 각각의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 상기 게이트웨이(30)에 전송하도록 구성될 수 있다.In one embodiment, when the first warning signal, the second warning signal, or the third warning signal is generated by the warning
일 실시예에 있어서, 상기 위치인식 전용장치(20)는, 작업자에 의해 조작 가능하도록 구성된 긴급호출버튼(26)을 더 포함하며, 상기 작업자에 의해 상기 긴급호출버튼(26)이 조작된 경우, 상기 작업자에 부착된 위치인식 전용장치(20)의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터가 즉시 상기 게이트웨이(30)로 전송될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 건설현장 내의 전파 음영 지역 및 기설정된 지오-펜싱(geo-fencing) 구역에 설치되고, 각각에 고유의 비콘ID가 구비되어 상기 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하도록 구성된 비콘(10)을 더 포함하고, 상기 위치인식 전용장치(20)는, BLE 방식으로 상기 비콘(10)과 무선 통신 연결되어, 기설정된 제1 시간을 주기로 상기 비콘(10)에서 송신되는 상기 비콘정보를 수신하도록 구성되는 신호 수신 모듈(21)을 포함하며, 상기 신호 송신 모듈(25)은 상기 비콘ID와 각각의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 상기 게이트웨이(30)에 송신하도록 구성되고, 상기 좌표 연산 모듈(62)은 수신된 데이터에 포함된 비콘ID에 매칭되는 비콘(10)의 설치 위치로부터, 상기 수신된 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산함으로써 상기 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산할 수 있다.In one embodiment, it is installed in a radio wave shadow area and a preset geo-fencing area within the construction site, each is equipped with a unique beacon ID, and is configured to transmit beacon information including the beacon ID. It further includes a
일 실시예에 있어서, 상기 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)을 통해, 상기 비콘ID, 상기 위치인식 전용장치ID, 상기 리피터(40)마다 부여된 고유의 리피터ID 및 상기 라우터(50)마다 부여된 고유의 라우터ID가 입력되고, 상기 비콘(10)의 설치위치, 상기 위치인식 전용장치(20)가 부착된 작업자의 정보 및 상기 위치인식 전용장치(20)가 부착된 건설장비의 정보가 등록될 수 있다.In one embodiment, through the
일 실시예에 있어서, 상기 게이트웨이(30), 상기 리피터(40) 및 상기 라우터(50)는 상기 건설현장 내의 분전반에 설치되어, 상기 분전반으로부터 전력을 공급받도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the
또한, 본 발명은 전술한 건설현장용 가설통신망 시스템을 이용한 방법으로써, (a) 상기 위치인식 전용장치(20)가 고유의 위치인식 전용장치ID와, 상기 센서정보를 포함하는 데이터를 송신하는 단계, (b) 상기 게이트웨이(30)가 상기 위치인식 전용장치(20)에서 송신된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID, 센서정보와 함께 고유의 게이트웨이ID를 포함하는 데이터를 송신하는 단계, (c) 상기 게이트웨이(30)에서 송신된 데이터가 상기 리피터(40), 상기 라우터(50)를 거쳐 상기 관리 서버(60)에 전송되는 단계 및 (d) 상기 관리 서버(60)의 좌표 연산 모듈(62)이 전송된 데이터에 포함된 게이트웨이ID에 매칭되는 게이트웨이(30)의 설치 위치로부터, 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산하고, 연산된 상대 위치에 따라 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하는 단계를 포함하는, 건설현장용 가설통신망을 이용한 관리 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method using the above-described temporary communication network system for construction sites, comprising the steps of (a) the
일 실시예에 있어서, 상기 건설현장용 가설통신망 시스템은, 상기 건설현장 내의 전파 음영 지역 및 기설정된 지오-펜싱 구역에 설치되고, 각각에 고유의 비콘ID가 구비되어 상기 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하도록 구성된 비콘(10)을 더 포함하고, 상기 위치인식 전용장치(20)를 소지한 작업자가 상기 전파 음영 지역에 위치된 경우, 상기 비콘(10)이 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하는 단계를 더 포함하며, 상기 (a) 단계는, 상기 위치인식 전용장치(20)가 상기 비콘정보에 포함된 비콘ID와, 상기 위치인식 전용장치ID 및 상기 센서정보를 포함하는 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 (d) 단계는, 상기 좌표 연산 모듈(62)이 전송된 데이터에 포함된 비콘ID에 매칭되는 비콘(10)의 설치 위치로부터, 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산하고, 연산된 상대 위치에 따라 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the temporary communication network system for a construction site is installed in a radio wave shadow area and a preset geo-fencing area within the construction site, and each is provided with a unique beacon ID to provide beacon information including the beacon ID. It further includes a
본 발명은 건설현장에서 신뢰성 있는 가설통신망을 구축하고, 이를 이용하여 통화, 데이터 통신, IoT 센싱 등의 서비스를 제공하는 것이 가능하다.The present invention makes it possible to build a reliable temporary communication network at a construction site and use it to provide services such as calls, data communication, and IoT sensing.
또한, 작업자, 자재 또는 건설장비에 부착되는 위치인식 전용장치로부터 위치정보를 전송받아, 현재 위치인식 전용장치의 좌표를 맵핑함으로써 건설현장에서의 작업 과정을 실시간으로 모니터링하는 것이 가능한 서비스를 제공하는 것이 가능하다.In addition, it is possible to provide a service that allows real-time monitoring of the work process at a construction site by receiving location information from a dedicated location recognition device attached to workers, materials, or construction equipment and mapping the coordinates of the current location recognition device. possible.
또한, 게이트웨이의 설치 위치에 기반하여 위치인식 전용장치의 실내 측위를 수행함에 따라, 기존의 위치인식 전용장치의 실내 측위를 위해 수많은 비콘을 설치하여야 하는 단점을 해결한 서비스를 제공하는 것이 가능하다.In addition, by performing indoor positioning of the location recognition device based on the installation location of the gateway, it is possible to provide a service that solves the disadvantage of installing numerous beacons for indoor positioning of the existing location recognition device.
또한, 게이트웨이와 위치인식 전용장치 간의 무선 통신이 원활히 이루어지지 않은 전파 음영 지역에서는, 비콘과의 무선 통신을 통해 위치인식 전용장치의 실내 측위를 수행함에 따라, 건설현장 전반에 걸쳐 위치인식 전용장치의 측위를 수행할 수 있는 서비스를 제공하는 것이 가능하다.In addition, in areas where wireless communication between the gateway and the location recognition device is difficult to achieve, indoor positioning of the location recognition device is performed through wireless communication with a beacon, so that the location recognition device can be used throughout the construction site. It is possible to provide a service that can perform positioning.
또한, 다수의 센서를 이용하여 응급 상황을 실시간으로 감지하고, 응급 상황이 발생한 경우 즉시 관리 서버 측이나 인접한 작업자가 인지할 수 있게 되어 안전 사고 예방이 가능한 서비스를 제공하는 것이 가능하다.In addition, emergency situations can be detected in real time using multiple sensors, and when an emergency situation occurs, the management server or nearby workers can immediately recognize it, making it possible to provide a service that can prevent safety accidents.
도 1은 본 발명에 따른 건설현장용 가설통신망 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건설현장용 가설통신망 시스템에서, 다수의 센서에서 수신된 센서정보를 위치인식 전용장치가 처리하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 건설현장용 가설통신망 시스템의 게이트웨이, 리피터 및 라우터가 건설현장의 지상부에 위치한 각 분전반에 설치된 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건설현장용 가설통신망 시스템의 게이트웨이, 리피터, 및 라우터가 건설현장의 지하부에 위치한 각 층의 분전반에 설치된 예시도이다.
도 5는 본 발명에서 이용되는 데이터 패킷 프레임의 예시도이다.
도 6은 본 발명에서의 위치인식 전용장치와 게이트웨이 간의 네트워크 연결 방식을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a schematic block diagram for explaining a temporary communication network system for construction sites according to the present invention.
Figure 2 is a diagram schematically showing the process in which a location recognition device processes sensor information received from a plurality of sensors in the temporary communication network system for construction sites according to the present invention.
Figure 3 is an example of a gateway, repeater, and router of the temporary communication network system for a construction site according to the present invention installed in each distribution board located on the ground level of the construction site.
Figure 4 is an example of a gateway, repeater, and router of the temporary communication network system for a construction site according to the present invention installed in the distribution board of each floor located in the basement of the construction site.
Figure 5 is an example diagram of a data packet frame used in the present invention.
Figure 6 is a diagram for explaining the network connection method between the location recognition device and the gateway in the present invention.
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, in order to avoid ambiguity of the concept of the present invention, well-known structures and devices may be omitted or may be shown in block diagram form focusing on the core functions of each structure and device.
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 “comprise or include” a certain element, this means that it does not exclude other elements but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. do. In addition, terms such as "... unit", "... unit", and "module" used in the specification refer to 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. there is. In addition, the terms "a or an", "one", "the", and similar related terms are used in the context of describing the invention (particularly in the context of the claims below) as used herein. It may be used in both singular and plural terms, unless indicated otherwise or clearly contradicted by context.
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 embodiments of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
이하에서, 용어 "비면허(Unlicensed) 대역"은 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역이라고도 불리우며, 정해진 용도 없이 범용으로 사용할 수 있도록 지정된 주파수 대역을 의미한다. 예를 들어, 902~908MHz(Sub-1GHz 대역), 2.4~2.4835GHz, 5.725~5.850GHz 등과 같은 대역이 여기에 포함된다.Hereinafter, the term “unlicensed band” is also called the ISM (Industrial, Scientific, Medical) band, and refers to a frequency band designated for general use without a designated purpose. For example, bands such as 902~908MHz (Sub-1GHz band), 2.4~2.4835GHz, 5.725~5.850GHz, etc. are included here.
이하에서, 용어 "LoRa(Long Range)망"은 IoT 전용 네트워크 기술로, 저전력 장거리 통신기술(LPWA) 중 하나이며, 비면허 대역인 900MHz의 주파수를 사용하는 통신 프로토콜을 의미한다.Hereinafter, the term "LoRa (Long Range) network" is an IoT-specific network technology, one of the low-power long-distance communication technologies (LPWA), and refers to a communication protocol that uses the frequency of 900 MHz, an unlicensed band.
건설현장용 가설통신망 시스템Temporary communication network system for construction sites
도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 건설현장용 가설통신망 시스템을 설명한다.With reference to Figures 1 and 2, a temporary communication network system for construction sites according to an embodiment of the present invention will be described.
건설현장용 가설통신망 시스템은 비콘(10), 위치인식 전용장치(20), 게이트웨이(30), 라우터(40), 리피터(50) 및 관리 서버(60)를 포함한다.The temporary communication network system for construction sites includes a beacon (10), a location recognition device (20), a gateway (30), a router (40), a repeater (50), and a management server (60).
위치인식 전용장치(20)는 고유의 위치인식 전용장치ID와, 각각의 위치인식 전용장치(20)가 위치된 장소에서의 센서 정보를 게이트웨이(30)에 송신 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(20)는 고유의 위치인식 전용장치ID가 부여된 상태로 개별 작업자에게 지급되거나 건설장비에 부착된다. 위치인식 전용장치(20)는 센서 정보와 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 생성한다. 즉, 센서 모듈(23)에서 수집되는 센서 정보를 취합하여, 센서 정보와 위치인식 전용장치ID를 포함하는 기설정된 데이터구조를 갖는 데이터를 생성하며(도 5 참조), 위치인식 전용장치(20)에서 생성된 데이터는 게이트웨이(30)로 전송된다. 여기서, 위치인식 전용장치(20)는 트래커일 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않고 GPS 기능을 갖는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 모바일 기기도 여기에 해당할 수 있다.The
위치인식 전용장치(20)는 게이트웨이(30)와 제1 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 연결될 수 있다. 제1 통신 프로토콜은 비면허 Sub-1GHz 대역을 사용하는 통신 프로토콜일 수 있으며, 다른 실시예에서는 BLE 또는 로라(LoRa) 프로토콜일 수 있다. 위치인식 전용장치 - 게이트웨이 간의 통신 프로토콜로서, 전파 관통력이 우수한 비면허 Sub-1GHz 대역의 통신 프로토콜을 사용함에 따라, 비교적 적은 개수의 게이트웨이(30)만을 건설현장에 설치하더라도 각 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 높은 정확도로 연산할 수 있게 된다.The
전파 음영 지역, 예를 들어 계단실, 지하 계단실, 기계실과 같은 공간에 위치인식 전용장치(20)를 소지한 작업자가 위치할 경우, 위치인식 전용장치 - 게이트웨이 간의 무선 통신이 원활히 이루어지지 않을 수 있으며, 전파 음영 지역에 위치한 작업자의 위치, 그리고 해당 공간의 센서 정보가 실시간으로 파악되지 않을 수 있다.If a worker with a location recognition device (20) is located in a radio wave shadow area, for example, a staircase, basement staircase, or machine room, wireless communication between the location recognition device and the gateway may not occur smoothly. The location of workers located in radio wave shadow areas and sensor information in that space may not be known in real time.
따라서, 본 발명의 건설현장용 가설통신망 시스템에 따르면, 상기한 전파 음영 지역에는 비콘(10)들이 설치될 수 있다.Therefore, according to the temporary communication network system for construction sites of the present invention,
비콘(10)은 각각 고유의 비콘ID가 부여된 상태에서, 비콘ID를 포함한 비콘정보를 송신하도록 구성된다. 비콘(10)은 위치인식 전용장치(20)와 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 방식으로 무선 통신 연결되도록 구성된다. 또한, 비콘(10)은 무지향성으로 비콘정보를 전송하기 때문에 비콘(10)과 근접한 위치인식 전용장치(20)에 비콘정보를 송신할 수 있다. 이 때, 위치인식 전용장치(20)는 비콘(10)으로부터 송신되는 비콘정보 신호세기를 판단할 수 있으며, 일반적으로는 비콘(10)과 위치인식 전용장치(20) 사이의 거리가 가까울수록 비콘정보 신호세기는 더 큰 값으로 송신될 수 있다(물론, 장애물의 위치에 따라 달라질 수는 있음). 또한, 비콘(10)에서 송신되는 비콘정보는 비콘(10)의 전원량에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 이는 비콘(10)에 내장된 배터리 상태에 대한 정보를 의미한다. 한편, 위치인식 전용장치(20)에서 송신되는 데이터는 비콘(10)의 전원량에 대한 정보와 위치인식 전용장치(20)의 전원량과 충전여부에 대한 정보를 모두 포함할 수 있다. 참고로, 비콘(10)의 전원량은 보통 2년 이상 유지되어 건설현장에서 건설 기간 동안 배터리 충전이나 교체없이 사용할 수 있고, 위치인식 전용장치(20)의 전원량은 대략 48시간 정도 유지되어 지속적인 배터리 충전이 필요하다.The
비콘(10)마다 고유의 비콘ID가 부여되고, 다수의 비콘(10)들의 위치를 구분하기 위해, 상기 비콘ID는 미리 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)에 등록 및 저장되어 관리될 필요가 있다. 이러한 과정은 별도의 비콘ID 부여장비를 통해 일괄적으로 수행되는 것이 바람직하다.A unique beacon ID is assigned to each
종래의 기술에서, 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하기 위해, 다수의 비콘(10)을 각 세대별, 집합건물 출입부별, 엘리베이터홀의 각 층별, 지하층 별로 설치되는 것이 필요하여, 하나의 집한건물 건설현장에서 적게는 수천 개, 많게는 수만개의 비콘(10) 설치가 필요하였던 것과 비교하였을 때, 본 발명에서는 전파 음영 지역에만 비콘(10)을 설치하더라도 위치인식 전용장치(20)의 좌표 연산이 가능하기 때문에 적은 비용으로 건설현장에서 가설통신망을 구축할 수 있다는 장점이 달성된다.In the conventional technology, in order to calculate the coordinates of the
비콘(10)은 또한 건설현장의 기설정된 지오-펜싱(geo-fencing) 구역에 설치될 수도 있다. 즉, 가상의 지리적 울타리인 지오-펜싱 구역을 설정한 후(여기서, 지오-펜싱 구역은 건설현장 내의 출입 통제 구역 및 출입 제한 구역을 포함함), 위치인식 전용장치(20)가 지오-펜싱 구역에 진입한 것으로 인식된 경우, 위치인식 전용장치(20)의 알림 모듈(24)에서 알림 신호가 출력될 수도 있다.The
한편, 위치인식 전용장치(20)는 개념상 크게 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.Meanwhile, the
한편, 위치인식 전용장치(20)는 비콘(10)과는 달리, 전원공급이 별도로 필요할 수 있고, 전원공급은 실시간으로 이루어질 수도 있으나, 주기적으로 수행될 수도 있다. 구체적으로, 호이스트에 구비되는 고정용 위치인식 전용장치는 호이스트로부터 전원을 공급받도록 구성되고, 건설장비에 설치되는 장비용 위치인식 전용장치는 건설장비와 전기적으로 연결되어 건설장비로부터 전원을 공급받도록 구성되는 것이 바람직하다. 만약, 장비용 위치인식 전용장치가 건설장비로부터의 전원 공급이 어려울 경우, 장비용 위치인식 전용장치의 역할을 운전자용 위치인식 전용장치가 대신할 수 있다. 즉, 건설장비의 이동동선을 파악할 때, 1차적으로는 장비용 위치인식 전용장치로부터 전송되는 데이터를 이용하나, 장비용 위치인식 전용장치의 전원이 충분하지 않을 경우에는 건설장비의 운전자로 식별된 운전자용 위치인식 전용장치로부터 전송되는 데이터를 이용할 수 있도록 구성될 수 있다. 위치인식 전용장치(20)는 적어도 24시간 이상 유지되는 배터리를 포함하는 것이 바람직하다.Meanwhile, unlike the
한편, 위치인식 전용장치(20)가 충전되고 있을 때에는 충전 상태 정보를 포함하는 데이터가 전송된 후 데이터의 전송이 중지되며, 충전이 중지된 이후에는 정상적으로 기설정된 제1 시간을 주기로 데이터가 게이트웨이(30)에 전송된다.Meanwhile, when the
도 2를 참조하면, 위치인식 전용장치(20)는 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), 알림 모듈(24), 신호 송신 모듈(25) 및 긴급호출버튼(26)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the
신호 수신 모듈(21)은 비콘(10)으로부터 송신되는 비콘정보를 수신하는 기능을 수행한다. 전술한 바와 같이, 신호 수신 모듈(21)은 BLE 방식으로 비콘정보를 수신하도록 구성된다. 신호 수신 모듈(21)은 기설정된 제2 시간을 주기로, 비콘(10)으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되며, 일 실시예에서는 20초를 주기로 비콘정보를 수신하도록 구성된다. The
연산 처리 모듈(22)은 센서 모듈(23)로부터 전송된 센서정보를 기반으로, 데이터를 생성 내지 전환하는 기능을 수행한다. 즉, 센서정보를 기설정된 방식으로 처리함으로써, 데이터를 생성한다. 본 발명에 따른 건설현장용 가설통신망 시스템이 설치되는 건설현장에는 다수의 위치인식 전용장치(20)가 구비되며, 각각의 위치인식 전용장치(20)에서 센싱되거나 수신되는 정보를 모두 게이트웨이(30)로 전송할 경우, 시스템 전반적으로 과부하 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 데이터는 특정한 데이터구조를 갖도록 가공된 후, 게이트웨이(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. 또한, 데이터를 송신한 위치인식 전용장치(20)를 특정하기 위해, 연산 처리 모듈(22)은 해당 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터구조를 갖도록 데이터를 생성하게 된다.The
신호 송신 모듈(25)은 연산 처리 모듈(22)에 의해 생성된 데이터를 전달받고, 이를 게이트웨이(30)로 전송하는 통신모듈을 의미한다. 이 때, 신호 송신 모듈(25)은, 기설정된 제1 시간을 주기로, 게이트웨이(30)로 데이터를 송신하도록 설정되며, 일 예로 2분을 주기로 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.The
센서 모듈(23)은 GPS 센서(23a), 자이로 센서(23b), 가속도 센서(23c), 고도 센서(23d) 및 환경 센서(23e)로 이루어진 그룹 중 하나 이상의 센서를 포함한다.The
GPS 센서(23a)는 위치인식 전용장치(20)의 실외 측위를 수행하고, GPS정보를 연산 처리 모듈(22)에 전송하도록 구성된다. 본 발명에 따른 시스템에서는, 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 기본적으로는 게이트웨이(30)의 설치 위치에 기반하여 1차적으로 연산하고, 전파 음영 지역에서는 해당 지역에 설치된 비콘(10)의 설치 위치에 기반하여 2차적으로 연산한다. 따라서, GPS 센서(23a)에 의한 실외 측위는 위치인식 전용장치(20)가 게이트웨이(30) 또는 비콘(10)과의 통신이 모두 수행되지 않았을 때 수행되는 것이 바람직하다. GPS 센서(23a) 대신 GLONASS 방식으로 실외 측위를 수행하는 GLONASS 센서가 적용되는 것도 가능하다.The
자이로 센서(23b)와 가속도 센서(23c)는 위치인식 전용장치(20)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 상황에 발생된 상황일 가능성도 있다. 위치인식 전용장치(20)에는 별도의 통화모듈(미도시)이 내장될 수 있으며, 통화모듈을 통해, 관리자는 상기의 상황에서 작업자와 긴급통화를 수행할 수 있다. 또한, 상기 움직임정보는 건설장비의 작업정보(일 예로, 타워크레인의 회전각도)를 의미할 수도 있다.The
고도 센서(23d)는 고도정보를 출력하도록 구성된다. 고도정보는 건설현장의 지면으로부터 위치인식 전용장치(20) 위치까지의 높이일 수 있다. 본 발명에서는, ±3m 내의 오차를 갖는 고도 센서가 적용될 수 있다.The
또한, 본 발명에 따른 센서 모듈(23)은 온도 센서, CO2 센서, CO 센서, 조도 센서, 온도/습도 센서, 먼지 센서, 연기 센서, 적외선 센서로 이루어진 그룹 중 하나 이상을 포함하는 환경 센서(23e)를 더 포함하여 각 센서에서 출력되는 환경정보가 연산 처리 모듈(22)에 전송되고, 상기 환경정보가 데이터에 포함되어 관리 서버(60)에 전송됨으로써 각 위치인식 전용장치(20)가 위치된 장소에서의 환경정보를 실시간으로 모니터링하는 것도 가능하다.In addition, the
경고 신호 생성 모듈(22a)은 센서 모듈(23)에서 출력되는 센서정보(GPS정보, 움직임정보, 고도정보, 환경정보)를 기반으로 경고 신호를 생성하는 기능을 수행하며, 센서정보가 미리 설정된 기준을 충족하는 경우 경고 신호를 생성한다.The warning
일 예로, 센서 모듈(23)에서 출력되는 움직임정보가 미리 설정된 시간 이상 관찰되지 않는 경우(즉, 스텝정보가 0인 경우), 위치인식 전용장치(20)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. 한편, 환경 센서(23e)에서 허용치 이상의 CO2, CO, 연기 농도에 해당하는 신호가 출력되는 경우에도 제3 경고 신호를 생성할 수 있다.For example, when the movement information output from the
경고 신호 생성 모듈(22a)에 의해 경고 신호가 생성되는 경우, 알림 모듈(24)에 전송되어 LED(24a)가 발광하거나, 버저(24b)에서 소리가 출력되는 등의 알림 신호가 위치인식 전용장치(20)로부터 출력된다. 또한, 게이트웨이(30), 라우터(40), 리피터(50)를 통해 관리 서버(60)에 경고 신호 생성 이력이 전송되어 실시간으로 모니터링하는 것도 가능하다.When a warning signal is generated by the warning
경고 신호 생성 모듈(22a)에 의해 경고 신호가 생성된 경우, 해당 위치인식 전용장치(20)의 데이터가 게이트웨이(30)로 즉시 전송되도록 구성된다. 데이터는 제1 시간을 주기로 게이트웨이(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(20)의 위치를 판단한 후, 작업자의 구조 및 안전상황 확인을 수행할 수 있다. 즉, 제1 시간을 주기로 게이트웨이(30)로 전송되는 데이터를 즉시 강제로 게이트웨이(30)에 전송시키는 기능을 수행한다.When a warning signal is generated by the warning
또한, 본 발명의 위치인식 전용장치(20)에는 긴급호출버튼(26)이 구비되며, 작업자가 긴급호출버튼을 누른 경우, 해당 위치인식 전용장치(20)의 데이터가 게이트웨이(30)로 즉시 전송되도록 구성된다. 데이터는 제1 시간을 주기로 게이트웨이(30)에 전송되는 것이 기본 설정이나, 작업자가 안전 내지 건강에 이상을 감지한 경우에는, 긴급호출버튼(26)을 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, 제1 시간을 주기로 게이트웨이(30)로 전송되는 데이터를 즉시 강제로 게이트웨이(30)에 전송시키는 기능을 수행한다. 상기 긴급호출버튼(26)은 2개 이상의 버튼으로 구비될 수 있으며, 2개 이상의 버튼을 동시에 눌렸을때만 데이터가 즉시 게이트웨이(30)에 전송될 수 있다. 이를 통해, 긴급호출버튼(26)이 오작동되는 현상을 방지할 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명에 사용될 수 있는 위치인식 전용장치(20)의 스펙은 아래와 같다.Meanwhile, the specifications of the
비면허 Sub-1GHz를 지원하며 5Kbps 내지 550Kbps의 통신 속도를 지원하되 20dBm 이상의 송신 출력을 지원하고, BLE 프로토콜은 BLE 5.0을 지원하고, BLE Scanner 기능을 지원하되 0 내지 4dBm의 송신 출력을 지원하고, ISO-15693 RF-Tag를 내장(출입통제 시스템 맵핑용)하고, 전파 간섭 방지 차단처리 기능이 포함되며, CPU는 ARM Cortex-M3 Processor 이상이 장착되고, 메모리는 512KB Flash, 64KB SRAM 이상이 장착되며, Rx 레벨의 감도를 가지고, 전원은 750mAh, Lithium Polymer (재충전가능) 이상 또는 완충 시 24시간 이상 사용 가능하도록 구성되며, 내장 안테나 구조를 포함하고, 데이터를 암호화할 수 있는 기능을 지원한다.Supports unlicensed Sub-1GHz, supports communication speeds of 5Kbps to 550Kbps, supports transmission output of over 20dBm, BLE protocol supports BLE 5.0, supports BLE Scanner function, supports transmission output of 0 to 4dBm, and ISO -15693 RF-Tag is built-in (for access control system mapping), radio interference prevention blocking processing function is included, CPU is equipped with ARM Cortex-M3 Processor or higher, memory is equipped with 512KB Flash, 64KB SRAM or higher, It has Rx level sensitivity, is powered by 750 mAh, Lithium Polymer (rechargeable) or more, or can be used for more than 24 hours when fully charged, includes a built-in antenna structure, and supports the function of encrypting data.
본 발명의 위치인식 전용장치(20)는 하나의 위치인식 전용장치(20)에 5개 이상의 비콘(10)이 동시 접속 가능하도록 구성되고, 비콘(10)과 10m 이상 이격된 거리에서도 비콘정보를 원활히 전송받는 것이 가능하도록 구성된다.The
또한, 위치인식 전용장치(20)는 배터리 잔량이 미리 설정된 기준 이하인 경우, 알림 모듈(24)에서 LED(24a)가 발광하거나 버저(24b)에서 소리가 출력되는 방식으로 Low 배터리 신호를 알리도록 구성된다.In addition, the
또한, 위치인식 전용장치(20)는 통신 장애 발생으로 게이트웨이(30)와의 무선 통신 연결이 단절되었을 때, 내장된 메모리에 센서 모듈(23)에서 출력되는 센서정보 또는 비콘(10)에서 전송된 비콘정보가 저장되며, 무선 통신 연결이 복구되면 메모리에 저장된 정보를 게이트웨이(30)에 전송되도록 구성된다.In addition, when the wireless communication connection with the
본 발명의 게이트웨이(30)는 건설현장의 주요지점, 예를 들어, 건설현장 내의 건설 대상 건물의 지상층 및 지하층에 각각 설치된다. 건설현장이 집한건물의 건설현장이라고 가정하였을 때, 게이트웨이(30)는 집한 건물의 각 동마다 지상층에 적어도 하나가 설치될 수 있고, 각 동의 지하층에는 층마다 적어도 하나가 설치될 수 있다. 예를 들어, 건설현장이 지상 25층, 지하 3층으로 이루어진 5개의 동을 건설하는 현장인 경우, 각 동의 지상층에 게이트웨이가 1개씩 설치되어 총 5개의 게이트웨이가 설치되고, 각 동의 지하층의 층마다 게이트웨이가 1개씩 설치되어 총 15개의 게이트웨이가 설치될 수 있다. The
또한, 게이트웨이(30)는 건설현장의 외곽 지점에 설치될 수도 있으며, 도 3에서는 총 4개의 게이트웨이가 건설현장의 외곽 지점에 설치된 모습이 도시된다. 게이트웨이(30)의 설치 위치는 각각의 게이트웨이ID와 매칭되어 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)을 통해 등록되고, 데이터베이스(65)에 저장된다. 여기서, 게이트웨이(30)의 설치 위치는 3차원 좌표의 형태로 데이터베이스(65)에 저장되는 것이 바람직하다.Additionally, the
구체적으로, 게이트웨이(30)는 건설현장 내의 건설 대상 건물의 지상층 및 지하층에 설치되되, 분전반에 구비될 수 있다. 건설현장에서 분전반은 임시적으로 전기를 공급하기 위한 장치로서, 공사 진행 상황에 따라 이동이 가능하며, 항상 안정적인 전기 공급을 받을 수 있다. 따라서 분전반에 게이트웨이(30)와, 후술하는 리피터(40) 및 라우터(50)를 설치할 경우, 이들에 안정적으로 전원을 공급하는 것이 가능하여 분전반을 중심으로 안정적인 통신망을 구축하는 것이 가능하다.Specifically, the
게이트웨이(30)는 복수의 무지향성 안테나를 포함하며, 주요지점에 설치되어 유지될 수 있도록 별도의 견고한 부착 장치를 더 포함할 수 있다.The
게이트웨이(30)는 위치인식 전용장치(20)로부터 데이터를 전송받아 리피터(40)로 전달하는 기능을 수행한다. 게이트웨이(30)에도 고유의 게이트웨이ID가 부여될 수 있으며, 게이트웨이ID는 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)에 등록 및 저장되어 관리된다.The
본 발명의 다른 예에서, 게이트웨이(30)는 기설정된 방식으로 암호화 키를 생성하고, 생성된 암호화 키를 위치인식 전용장치(20)로부터 전송받은 데이터와 함께 리피터(40)로 전송할 수도 있다.In another example of the present invention, the
게이트웨이(30)는 위치인식 전용장치(20)로부터 전송받은 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID, 그리고 위치인식 전용장치(20)에서 데이터가 송신된 시점의 시간 정보에 기반하여 암호화 키를 생성할 수 있다.The
일 예에서, 위치인식 전용장치ID는 4byte의 데이터로 구성되고, 시간 정보는 6byte의 데이터로 구성될 수 있는데, 위치인식 전용장치ID 중 첫 2byte와 시간 정보의 마지막 2byte를 조합하여 총 4byte의 암호화 키를 생성할 수 있으며, 다른 예에서는 위치인식 전용장치ID 중 마지막 2byte와 시간 정보의 첫 4byte를 조합하여 총 6byte의 암호화 키를 생성할 수도 있다. 하지만, 특별히 이에 제한되는 것은 아니며, 위치인식 전용장치ID, 그리고 시간 정보의 조합에 기반하여 암호화 키를 생성하는 것이면 임의의 암호화 알고리즘이 적용될 수 있다고 할 것이다.In one example, the location recognition-specific device ID may consist of 4 bytes of data, and the time information may consist of 6 bytes of data. The first 2 bytes of the location recognition-specific device ID and the last 2 bytes of the time information are combined to encrypt a total of 4 bytes. A key can be generated, and in another example, an encryption key with a total of 6 bytes can be generated by combining the last 2 bytes of the location recognition dedicated device ID and the first 4 bytes of time information. However, it is not particularly limited to this, and any encryption algorithm can be applied as long as the encryption key is generated based on a combination of the location recognition dedicated device ID and time information.
암호화 키를 생성하는 알고리즘은 미리 관리 서버(60)에 등록되며, 관리 서버(60)는 미리 등록된 암호화 알고리즘을 이용하여 전송된 정보의 암호화를 해제하는 것을 통해 해당 정보를 복원하는 것이 가능하다.The algorithm for generating the encryption key is registered in advance with the
게이트웨이(30)에서 생성된 암호화 키가, 리피터(40)에 함께 전송됨으로써, 전송된 정보를 복원하기 위해서는, 암호화를 해제하기 위한 암호화 키가 필요하다. 위치인식 전용장치-게이트웨이 간 로라 프로토콜 방식으로 통신이 이루어진 경우, 로라 프로토콜에서 적용된 첩 스프레드 스펙트럼의 복원을 위한 첩 신호가 요구되는 것은 물론이다. 이를 통해, 본 발명에서 전송되는 데이터는 1회 이상의 암호화를 통해 보안성이 향상되고, 외부 신호나 간섭에 강인하다는 장점을 갖는다.Since the encryption key generated in the
하지만, 전술한 암호화 키 생성 없이, 위치인식 전용장치(20)로부터 전송된 데이터가 리피터(40)로 송신될 수 있으며, 또 다른 예에서는 고급 암호화 표준(Advanced Encryption Standard, AES)에 따라 암호화가 수행될 수도 있다.However, without generating the above-described encryption key, data transmitted from the
한편, 본 발명에 사용될 수 있는 게이트웨이(30)의 스펙은 아래와 같다.Meanwhile, the specifications of the
게이트웨이(30)의 안테나는 Omnidirectional 형태일 수 있으며, 917 내지 923MHz의 주파수 대역에서 동작하고, 50Ω의 임피던스를 가질 수 있다.The antenna of the
또한, 게이트웨이(30)의 본체에는 ARM Cortex-M3 Processor 이상의 CPU가 장착되고, 메모리는 512KB Flash, 64KB SRAM 이상이 장착되며, Rx 레벨의 감도를 가지고, 20dBm 이상의 송신 출력을 지원하고, 비면허 Sub-1GHz를 지원하고, 2.4GHz 대역의 WiFi를 지원하며, TCP/IP, Modbus-TCP를 지원하고, BLE 프로토콜은 BLE 5.0을 지원하고, BLE Scanner 기능을 지원하되 0 내지 4dBm의 송신 출력을 지원하고, 동작온도는 -20˚C 내지 60˚C이며, 정전시에도 최소 24시간 이상 안정적인 데이터 수집이 가능하며, 선택적으로 16GB μ-SD Card를 내장하며, 정보를 암호화할 수 있는 기능을 지원한다.In addition, the main body of the
또한, 비면허 Sub-1GHz 프로토콜로 위치인식 전용장치(20)와 1:1 무선 통신 연결되었을 때, 이격 거리 200m 기준 200Kbps이상의 데이터 전송 속도를 가지고, 복수의 위치인식 전용장치(20), 예를 들어 30대의 위치인식 전용장치(20)가 동시 접속되었을 때 적어도 50Kbps의 데이터 전송 속도가 유지된다.In addition, when 1:1 wireless communication is connected with the
본 발명의 게이트웨이(30)는 관리 서버(60)와 연동되어, 관리 서버(60)를 통해 원격으로 게이트웨이(30)의 관리가 가능하도록 구성되고, 보다 구체적으로 위치인식 전용장치(20)와의 전송 속도 설정, 리부팅 설정, 펌웨어 업그레이드 등의 관리가 가능하도록 구성된다.The
또한, 본 발명의 게이트웨이(30)는 통신 장애 발생으로 관리 서버(60)와의 통신 연결이 단절되었을 때 내장된 메모리에 위치인식 전용장치(20)로부터 전송받은 데이터가 저장되고, 통신 연결이 복구되면 메모리에 저장된 정보를 관리 서버(60)에 전송하도록 구성된다.In addition, the
또한, 본 발명의 게이트웨이(30)는 게이트웨이의 상태가 변경되었을 때 변경 사항을 관리 서버(60)에 전송하도록 구성되고, 무정전 전원 배터리 사용 시 관리 서버(60)로 상태 정보를 전송하도록 구성된다.In addition, the
본 발명의 리피터(40)는 건설현장의 분전반에 구비되고, 게이트웨이(30)와 제2 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 연결될 수 있다. 제2 통신 프로토콜은 게이트웨이(30)와 위치인식 전용장치(20)와 통신 연결에 사용되는 제1 통신 프로토콜과 상이하며, 2.4GHz 또는 5GHz 무선 주파수를 사용하는 Wi-Fi 프로토콜일 수 있다.The
리피터(40)는 건설현장의 주요지점에 설치되어 유지될 수 있도록 별도의 견고한 부착 장치를 포함하며, 지향성 안테나와 무지향성 안테나를 포함한다. 리피터(40)에도 고유의 리피터ID가 부여될 수 있으며, 리피터ID는 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)에 등록 및 저장되어 관리된다.The
또한, 본 발명의 리피터(40)는 스마트폰, 카메라, 노트북과 같은 외부 통신 장치와 제2 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 연결될 수 있으며, 외부 통신 장치와 정보를 송수신 가능하도록 구성된다.In addition, the
한편, 본 발명에 사용될 수 있는 리피터(40)의 스펙은 아래와 같다.Meanwhile, the specifications of the
NETGEAR RAX80(AX6000) 이상의 성능의 사양을 가지고, 802.11ax Dual-Band WiFi를 지원하고, 최대 1.2Gbps를 지원하는 4x4 (Tx/Rx) 1024 QAM 20/40MHz의 2.4GHz AX를 지원하며, 최대 4.8Gbps를 지원하는 4x4 (Tx/Rx) 1024 QAM 20/40/80/160MHz의 5GHz AX를 지원하며, 기존 802.11a/b/g/n/ac WiFi 장치와 호환되며, 10/100/1000Mbps 기가비트 이더넷 포트 6개(WAN 1개 및 LAN 5개)를 가지며, 선택적으로 PoE Port를 갖는다.It has performance specifications higher than the NETGEAR RAX80 (AX6000), supports 802.11ax Dual-Band WiFi, supports 4x4 (Tx/Rx) 1024
또한, 리피터(40)와 외부 통신 장치 간 2.4GHz Wi-Fi를 통해 1:1 무선 통신 연결되었을 때, 이격 거리 100m 기준 100Mbps 이상의 데이터 전송 속도를 가지고, 리피터(40)와 게이트웨이(30) 간 2.4GHz Wi-Fi를 통해 1:1 무선 통신 연결되었을 때, 이격 거리 100m 기준 100Mbps 이상의 데이터 전송 속도를 갖는다. 또한, 라우터-리피터-리피터-리피터 간 무선 통신 연결되었을 때, 이격 거리 100m 기준 홉 카운트(hop count) 5 이상이더라도 데이터 손실이 발생하지 않는다.In addition, when a 1:1 wireless communication connection is made between the
본 발명의 라우터(50)는 건설현장의 분전반에 구비되고, 리피터(40)와 제2 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 연결될 수 있다. 건설현장의 주요지점에 설치되어 유지될 수 있도록 별도의 견고한 부착 장치를 포함하며, 지향성 안테나와 무지향성 안테나를 포함한다. 라우터(40)에도 고유의 라우터ID가 부여될 수 있으며, 라우터ID는 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)에 등록 및 저장되어 관리된다.The
리피터(40)와 게이트웨이(30) 사이의 무선 통신 연결에 이용되는 제2 통신 프로토콜과 동일한 통신 프로토콜을 사용하되, 라우터-리피터 간 무선 통신 연결에 사용되는 통신 채널은 리피터-게이트웨이 간 무선 통신 연결에 사용되는 통신 채널과 상이할 수 있다.The same communication protocol as the second communication protocol used for the wireless communication connection between the
즉, 라우터-리피터는 2.4GHz 무선 주파수의 Wi-Fi로 서로 무선 통신 연결되고, 리피터-게이트웨이는 5GHz 무선 주파수의 Wi-Fi로 서로 무선 통신 연결될 수 있으며, 대안적으로 라우터-리피터는 5GHz 무선 주파수의 Wi-Fi로 서로 무선 통신 연결되고, 리피터-게이트웨이는 2.4GHz 무선 주파수의 Wi-Fi로 서로 무선 통신 연결될 수 있다.That is, the router-repeater can be wirelessly connected to each other via Wi-Fi at a 2.4 GHz radio frequency, and the repeater-gateway can be wirelessly connected to each other via Wi-Fi at a 5 GHz radio frequency. Alternatively, the router-repeater may be wirelessly connected to each other via Wi-Fi at a 5 GHz radio frequency. They can be wirelessly connected to each other through Wi-Fi, and the repeater-gateway can be wirelessly connected to each other through Wi-Fi of the 2.4GHz radio frequency.
라우터(50)는 외부 통신망과 내부 리피터를 연계할 수 있는 통신 장치이며, 리피터(40)로부터 전송된 데이터 등의 정보를 관리 서버(60)에 전송하는 역할을 한다.The
또한, 본 발명의 라우터(50)는 스마트폰, 카메라, 노트북과 같은 외부 통신 장치와 제2 통신 프로토콜(구체적으로는, 리피터-외부 통신 장치 간 통신 프로토콜과 동일한 통신 프로토콜)을 통해 무선 통신 연결될 수 있으며, 외부 통신 장치와 정보를 송수신 가능하도록 구성된다.In addition, the
한편, 본 발명에 사용될 수 있는 라우터(50)의 스펙은 아래와 같다.Meanwhile, the specifications of the
NETGEAR RAX80(AX6000) 이상의 성능의 사양을 가지고, 802.11ax Dual-Band WiFi를 지원하고, 최대 1.2Gbps를 지원하는 4x4 (Tx/Rx) 1024 QAM 20/40MHz의 2.4GHz AX를 지원하며, 최대 4.8Gbps를 지원하는 4x4 (Tx/Rx) 1024 QAM 20/40/80/160MHz의 5GHz AX를 지원하며, 기존 802.11a/b/g/n/ac WiFi 장치와 호환되며, 10/100/1000Mbps 기가비트 이더넷 포트 6개(WAN 1개 및 LAN 5개)를 가지며, 선택적으로 PoE Port를 갖는다.It has performance specifications higher than the NETGEAR RAX80 (AX6000), supports 802.11ax Dual-Band WiFi, supports 4x4 (Tx/Rx) 1024
또한, 라우터(50)와 리피터(40) 간 5GHz Wi-Fi를 통해 1:1 무선 통신 연결되었을 때, 이격 거리 100m 기준 500Mbps 이상의 데이터 전송 속도를 가지고, 라우터(50)와 외부 통신 장치 간 2.4GHz Wi-Fi를 통해 1:1 무선 통신 연결되었을 때, 이격 거리 100m 기준 100Mbps 이상의 데이터 전송 속도를 갖는다.In addition, when a 1:1 wireless communication connection is made between the
관리 서버(60)는 라우터(50)와 제3 통신 프로토콜을 통해 통신 가능하도록 구성되고, 제3 통신 프로토콜은 유선 통신망 프로토콜 또는 IEEE 802.11a, 11b, 11g, 11n, 11ac, 11ad 및 11ax 중에서 선택되는 하나 이상의 무선 통신망 프로토콜일 수 있다.The
관리 서버(60)는 전송된 데이터를 이용하여 건설현장과 관련된 전반전인 정보의 분석 내지 연산을 수행한다.The
도 1을 참조하면, 관리 서버(60)는 통신 모듈(61), 좌표 연산 모듈(62), 맵핑 모듈(63), 등록 모듈(64) 및 데이터베이스(65)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
통신 모듈(61)을 통해 라우터(50)로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터는 데이터베이스(65)에 저장될 수 있다.Data may be received from the
좌표 연산 모듈(62)은 수신된 데이터에 기반하여 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID의 좌표(구체적으로는, 3차원 좌표)를 연산한다. 좌표 연산 방법으로써, 게이트웨이(30)에 대한 상대 위치 연산 방법이 적용될 수 있다.The coordinate
건설현장에 구비되는 게이트웨이(30)는 게이트웨이(30)마다 고유의 게이트웨이ID가 부여되고, 게이트웨이(30)의 설치 위치 또한 미리 등록 모듈(64)을 통해 등록되어 저장되어 있다. 따라서, 데이터에 포함된 정보를 이용하면 해당 위치인식 전용장치(20)의 게이트웨이(30)에 대한 상대 위치를 연산하는 것이 가능하다.A unique gateway ID is assigned to each
예를 들어, 게이트웨이(30)에 수신된 신호의 강도, 전파 수신 각도, 센서 정보(3축 데이터, 고도 정보 등)를 이용하여, 게이트웨이(30)에 대한 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산하는 것이 가능하다.For example, the relative position of the
게이트웨이(30)의 설치 위치는 이미 저장되어 있으므로, 게이트웨이(30)에 대한 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산한다면, 이미 저장된 게이트웨이(30)의 설치 위치로부터 위치인식 전용장치(20)의 현재 위치를 3차원 좌표로 연산하는 것이 가능하다.Since the installation location of the
다른 예에서, 2개 이상의 게이트웨이(30)에 대한 하나의 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산함으로써, 각 게이트웨이(30)의 설치 위치로부터 위치인식 전용장치(20)의 현재 위치를 보다 정확히 연산하는 것도 가능하다고 할 것이다.In another example, by calculating the relative position of one
맵핑 모듈(63)은 좌표 연산 모듈(62)이 연산한 좌표를 건설현장의 좌표계에 맵핑하는 기능을 수행한다.The
맵핑 모듈(63)에 의해 맵핑이 이루어지면, 건설현장에 구비된 모든 위치인식 전용장치(20)의 위치가 하나의 좌표계 상에 모두 표시되어 관리 서버(60)에 구비된 디스플레이(미도시)에 출력될 수 있고, 이를 통해 건설현장을 실시간 모니터링하는 것이 가능하다.When mapping is performed by the
등록 모듈(64)에서 수행되는 프로세스는, 본 발명의 건설현장용 가설통신망 시스템에서 사용되는 프로세스보다 선행된다. 등록 모듈(64)에서 등록되는 장치는 비콘(10), 위치인식 전용장치(20), 게이트웨이(30), 리피터(40) 및 라우터(50)를 모두 포함한다. 즉, 등록 모듈(64)에 등록되는 장치는 전술한 '건설장비'와 구별되는 개념으로, 비콘(10), 위치인식 전용장치(20), 게이트웨이(30), 리피터(40) 및 라우터(50)와 같이, 정보의 송수신을 위한 장치들을 의미한다.The process performed in the
고유의 비콘ID를 갖는 비콘(10)과, 고유의 위치인식 전용장치ID를 갖는 위치인식 전용장치(20)에 대한 정보가 모두 등록 모듈(64)에 입력된다. 입력은 등록 모듈(64)과 연결된 PC 및 노트북 또는 모바일 기기(스마트폰, 태블릿) 등을 이용하여 해당 비콘(10), 위치인식 전용장치(20), 게이트웨이(30), 리피터(40) 및 라우터(50)에 대한 정보를 입력할 수 있다.Information on the
구체적으로, 특정한 비콘ID를 갖는 비콘(10)이 어느 위치(계단실, 지하 계단실, 기계실 등의 전파 음영 지역 및 지오-펜싱 구역)에 설치되는지 입력된다. 또한, 비콘(10)은 설치된 이후에, 모바일기기로 위치 등록을 하도록 구성될 수도 있으며, 상기 모바일 기기 및 해당 비콘(10)은 BLE 방식으로 무선 통신 연결됨으로써, 비콘(10)에 대한 정보가 모바일기기를 통해 등록 모듈(64)로 전송되어 등록될 수 있다.Specifically, the location where the
또한, 비콘(10)은 작업자가 소지하는 모바일기기와의 연결을 통해 활성화되도록 구성될 수 있다. 즉, 이전까지는 비콘(10)이 비콘정보를 송신하지 않도록 설정된 상태이나, 작업자에 의한 활성화처리에 의해 이 때부터는 비콘정보를 송신하도록 구성됨을 의미한다.Additionally, the
뿐만 아니라, 고유의 게이트웨이ID를 갖는 게이트웨이(30)에 대한 정보(설치 위치 포함), 고유의 리피터ID를 갖는 리피터(40)에 대한 정보, 그리고 고유의 라우터ID를 갖는 라우터(50)에 대한 정보가 등록 모듈(64)에 입력되어, 등록된다.In addition, information about the
데이터베이스(65)에는 라우터(50)에서 전송된 데이터가 저장되고, 즉 위치인식 전용장치(20)의 위치정보, 상태 정보, SOS 정보(경고 신호), 센서에서 센싱된 센서 정보가 저장된다. 관리자는 실시간으로 정보를 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터베이스(65)에 저장된 정보를 이용하여 과거의 정보까지 확인하는 것이 가능하다.The
또한, 데이터베이스(65)에 저장된 데이터는 외부 시스템과 API를 통해 연결되어 제공될 수 있으며, 건설현장 외부에서도 데이터베이스(65)에 접속하여 건설현장을 모니터링하는 것이 가능하다.Additionally, data stored in the
관리 서버(60)는 또한, 하나의 라우터(50)에 할당되어 있는 전체 통신 대역폭을, 라우터(50)에 통신 연결되어 있는 리피터(40)의 총 개수로 나눈 대역폭을 각각 리피터(40)에 할당할 수 있다. 이를 통해, 모든 리피터(40)에서 동일한 대역폭, 즉 데이터 전송 속도를 보장받는 것이 가능하다.The
본 발명에서는, 리피터(40)가 라우터(50)에 1:1 통신 연결될 수도 있지만, 다른 리피터(40)를 통하여 라우터(50)에 통신 연결되는 것도 가능한데(즉 네트워크망이 계층적으로 구성됨), 이를 반영한 대역폭 할당도 가능하다.In the present invention, the
도 5는 본 발명에서 이용되는 데이터 패킷 프레임의 예시도이다. 본 발명에서는 가변 데이터 패킷 프레임을 이용하여 데이터를 전송하며, 프레임 내에 정의되어 있는 CMD 비트의 크기에 따라 프레임의 데이터의 크기가 가변적으로 변경될 수 있다.Figure 5 is an example diagram of a data packet frame used in the present invention. In the present invention, data is transmitted using a variable data packet frame, and the size of the data in the frame can be variably changed depending on the size of the CMD bit defined in the frame.
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.The data packet frame consists of Start Byte, Frame Length field, Serial No. field, Transaction No. field, Current Time field, Command (CMD) field, It may consist of a 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.The start byte is information indicating the start of transmitted data and is written in a size of 1 byte. For example, the value 0x02 may be written.
프레임 길이 필드는 시리얼 넘버 필드에서부터 종료 바이트까지의 길이에 대한 정보가 2byte의 크기로 기재된다.The frame length field contains information about the length from the serial number field to the end byte in a size of 2 bytes.
시리얼 넘버 필드는 최초 정보가 송신된 위치인식 전용장치(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
트랜잭션 넘버 필드에는 최초 정보가 송신된 위치인식 전용장치(20)로부터 관리 서버(60)에 전송되기까지 거쳐온 위치인식 전용장치(20), 게이트웨이(30), 리피터(40) 및 라우터(50) 중 하나 이상의 ID가 각각 기재되거나 각각의 ID가 4byte의 크기로 기재되거나, 최초 정보가 송신된 위치인식 전용장치(20)로부터 관리 서버(60)에 전송되기까지의 홉(hop) 수가 기재된다.The transaction number field contains information about the location recognition device (20), gateway (30), repeater (40), and router (50) through which the information was transmitted from the location recognition device (20) from which the initial information was transmitted to the management server (60). One or more IDs are described, each ID is written in a size of 4 bytes, or the number of hops from the
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. The current time field contains information about the time the information was created, specifically 6 bytes of information consisting of year, month, date, hour, minute and second. For example, time information of 10:56:21 on July 17, 2019 in the form of a HEX code may be written in the current time field as 13 07 11 0A 36 15.
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, and specifically, commands such as "status information request", "status information response", "measurement value request", "receive measurement value", "write settings", and "read settings" are 1 byte. It is listed as information.
데이터 필드에는 CMD 필드에 기재된 명령어에 따른 수반 정보가 기재되고, 그 크기는 건설현장에 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 written, and its size is flexibly adjusted depending on the type of sensor provided at the construction site and the command information written in the command field.
CRC 필드는 오류 체크를 위한 정보가 기재되며, 시작 바이트로부터 데이터 필드까지에 대한 2byte의 CRC16 코드가 기재된다.The CRC field contains information for error checking, and a 2-byte CRC16 code from the start byte to the data field is written.
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 the part that signals the end of the data and can contain 1 byte of information with a value of 0x03. Values starting with the aforementioned 0x (i.e., 0x02, 0x03, etc.) mean hexadecimal values.
상기의 데이터 패킷 프레임에는 위치인식 전용장치(20)의 위치인식 전용장치ID, 게이트웨이(30)의 게이트웨이ID, 센서 모듈(23)에서 출력된 센서정보가 포함될 수 있다. 또한, 데이터가 관리 서버(60)로 전송되기까지 거쳐온 리피터(40) 및 라우터(50)의 고유의ID가 더 포함될 수 있다.The above data packet frame may include the location recognition dedicated device ID of the location recognition dedicated
관리 서버(60)는 데이터 프레임의 데이터 영역에 포함된 정보에 기반하여 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하고, 해당 위치인식 전용장치(20)의 위치에서의 센서정보, 응급상황 정보 등을 확인할 수 있다.The
건설현장용 가설통신망 시스템을 이용한 관리 방법Management method using temporary communication network system for construction sites
본 발명에 따른 건설현장용 가설통신망 시스템을 이용한 관리 방법을 구체적으로 설명한다.A management method using a temporary communication network system for construction sites according to the present invention will be described in detail.
먼저, 건설현장에 설치 또는 작업자, 자재 또는 건설장비에 설치하고자 하는 비콘(10), 위치인식 전용장치(20), 게이트웨이(30), 리피터(40) 및 라우터(50)의 사전 등록 과정이 필요하다. 각각의 장비에는 고유의 비콘ID, 위치인식 전용장치ID, 게이트웨이ID, 리피터ID, 라우터ID가 부여될 수 있으며, 등록 모듈(64)과 연결된 PC 및 노트북 또는 모바일 기기 등을 이용하여 비콘(10), 위치인식 전용장치(20), 게이트웨이(30), 리피터(40) 및 라우터(50)에 대한 정보를 입력한다.First, a pre-registration process is required for the beacon (10), location recognition device (20), gateway (30), repeater (40), and router (50) that are to be installed at the construction site or installed on workers, materials, or construction equipment. do. Each device can be assigned a unique beacon ID, location recognition device ID, gateway ID, repeater ID, and router ID, and the beacon (10) can be registered using a PC, laptop, or mobile device connected to the registration module (64). , Enter information about the location recognition device (20), gateway (30), repeater (40), and router (50).
장비 교체/수리 등으로 상기의 장비를 교체하는 것이 필요한 경우, 기존의 장비 등록을 삭제하고, 새로운 장비 등록 절차를 수행하는 것도 얼마든지 가능하다.If it is necessary to replace the above equipment due to equipment replacement/repair, etc., it is also possible to delete the existing equipment registration and perform a new equipment registration procedure.
다음, 위치인식 전용장치(20)가 고유의 위치인식 전용장치ID와, 센서 모듈(23)에서 출력된 센서 정보에 기반한 데이터를 변환한다. 변환된 데이터는 기설정된 제1 시간을 주기로 게이트웨이(30)에 송신된다.Next, the
본 발명에 따르면, 경고 신호 생성 모듈(22a)에 의해 경고 신호가 생성된 경우 또는 위치인식 전용장치(20)의 긴급호출버튼(26)이 눌려지는 경우에는 즉시 그 데이터가 게이트웨이(30)에 전송될 수 있다.According to the present invention, when a warning signal is generated by the warning
게이트웨이(30)에 송신된 데이터는 리피터(40), 라우터(50)를 거쳐 관리 서버(60)에 전송되며, 관리 서버(60)에 수신된 데이터는 데이터베이스(65)에 저장된다.Data transmitted to the
관리 서버(60)의 좌표 연산 모듈(62)은 전술한 방법에 따라 수신된 데이터에 기반한 위치인식 전용장치(20)의 게이트웨이(30)에 대한 상대 위치를 연산하고, 연산된 상대 위치와, 게이트웨이(30)의 설치 위치를 이용하여 위치인식 전용장치(20)의 절대 좌표를 연산한다.The coordinate
관리 서버(60)의 맵핑 모듈(63)은 연산된 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 건설현장의 좌표계에 일대일 매칭되도록 맵핑한다. 맵핑 모듈(63)에 의한 맵핑이 완료되면, 관리 서버(60)의 디스플레이(미도시)를 통해 등록 모듈(64)에 등록된 위치인식 전용장치(20)들의 위치가 실시간으로 표시된다.The
또한, 위치인식 전용장치(20)에서 경고 신호가 생성되거나, 긴급호출버튼(26)이 눌려지는 경우, 관리 서버(60)에서 알림이 출력되거나, 좌표계에서 해당 위치인식 전용장치(20)의 색이 변화(예로, 녹색으로 표시된 위치인식 전용장치의 위치가 적색으로 변경됨)하는 방식으로 실시간으로 관리자가 인지할 수 있다.In addition, when a warning signal is generated in the
또한, 위치인식 전용장치(20)의 위치가, 지오-펜싱 구역 내인 것으로 판단된 경우, 마찬가지로 관리 서버(60)에서 알림이 출력되거나, 좌표계에서 해당 위치인식 전용장치(20)의 색이 변화하는 방식으로 실시간으로 관리자가 인지할 수도 있다.In addition, when the location of the
위치인식 전용장치(20)의 위치가 전파 음영 지역에 위치하는 경우, 위치인식 전용장치-게이트웨이 간 통신이 원활하지 않을 수 있으므로, 이 때에는 비콘(10)에 대한 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산하고, 적어도 3개의 상대 위치로부터 위치인식 전용장치(20)의 절대 좌표를 연산하는 방법이 적용될 수도 있다.If the location of the
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. Above, the present invention 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 illustrative examples, and various modifications and equivalent alternatives can be made by those skilled in the art from the embodiments of the present application. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the scope of protection of this application should be determined by the claims.
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. Above, the present invention 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 illustrative examples, and various modifications and equivalent alternatives can be made by those skilled in the art from the embodiments of the present application. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the scope of protection of this application should be determined by the claims.
10: 비콘
20: 위치인식 전용장치
21: 신호 수신 모듈
22: 연산 처리 모듈
22a: 경고 신호 생성 모듈
23: 센서 모듈
24: 알림 모듈
25: 신호 송신 모듈
30: 게이트웨이
40: 리피터
50: 라우터
60: 관리 서버
61: 통신 모듈
62: 좌표 연산 모듈
63: 맵핑 모듈
64: 등록 모듈
65: 데이터베이스10: Beacon
20: Location recognition device
21: signal receiving module
22: Operation processing module
22a: Warning signal generation module
23: sensor module
24: Notification module
25: signal transmission module
30: Gateway
40: repeater
50: router
60: Management server
61: communication module
62: Coordinate calculation module
63: Mapping module
64: Registration module
65: database
Claims (17)
상기 게이트웨이(30)와 상기 제1 통신 프로토콜과 상이한 제2 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 연결되어 상기 게이트웨이(30)에서 송신되는 데이터를 수신하도록 구성되는 리피터(40);
상기 리피터(40)와 상기 제2 통신 프로토콜을 통해 무선 통신 가능하도록 구성되되, 상기 게이트웨이(30)와 상기 리피터(40) 사이의 통신에 이용되는 제1 통신 채널과 다른 제2 통신 채널을 통해 상기 리피터(40)와 무선 통신 연결되어 상기 리피터(40)에서 송신되는 데이터를 수신하도록 구성되는 라우터(50); 및
상기 라우터(50)와 상기 제1 통신 프로토콜 및 상기 제2 통신 프로토콜과 상이한 제3 통신 프로토콜을 통해 통신 연결되는 관리 서버(60)로서, 상기 라우터(50)에서 송신되는 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 포함된 게이트웨이ID에 매칭되는 게이트웨이(30)의 설치 위치로부터, 상기 수신된 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산함으로써 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하는 좌표 연산 모듈(62)을 포함하는, 관리 서버(60);를 포함하고,
상기 위치인식 전용장치(20)는
자이로 센서(23b), 가속도 센서(23c), 고도 센서(23d) 및 환경 센서(23e)로 이루어진 그룹 중 어느 하나 이상을 포함하는 센서 모듈(23); 및
상기 센서 모듈(23)에서 출력된 센서 정보를 기설정된 방식으로 처리하여 센서정보로 전환하는 연산 처리 모듈(22);을 포함하되,
상기 연산 처리 모듈(22)은,
상기 자이로 센서(23b) 및 상기 가속도 센서(23c)에서 출력되는 움직임정보와, 상기 고도 센서(23d)에서 출력되는 고도정보를 기설정된 방식으로 처리하여 센서정보로 전환하도록 구성되고,
상기 센서정보에 포함된 상기 움직임정보가 미리 설정된 시간 이상 관찰되지 않는 경우 제1 경고 신호를 생성하거나, 상기 고도정보가 미리 설정된 시간 이내에 제1 고도에서 상기 제1 고도보다 낮은 제2 고도로 변화되는 정보를 포함하는 경우 제2 경고 신호를 생성하는 경고 신호 생성 모듈(22a)을 포함하는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
It is installed at preset locations within the construction site, each is given a unique gateway ID, and is wirelessly connected to the location recognition device 20 through a first communication protocol and transmitted from the location recognition device 20. a gateway 30 configured to receive data;
a repeater 40 configured to be wirelessly connected to the gateway 30 through a second communication protocol different from the first communication protocol and to receive data transmitted from the gateway 30;
It is configured to enable wireless communication with the repeater 40 through the second communication protocol, and is configured to enable wireless communication between the gateway 30 and the repeater 40 through a second communication channel different from the first communication channel used for communication between the gateway 30 and the repeater 40. A router (50) connected to the repeater (40) through wireless communication and configured to receive data transmitted from the repeater (40); and
A management server 60 that is connected to the router 50 through a third communication protocol different from the first communication protocol and the second communication protocol, and receives data transmitted from the router 50 and receives the received data. From the installation location of the gateway 30 matching the gateway ID included in the location recognition dedicated device by calculating the relative position of the location recognition dedicated device 20 matching the location recognition dedicated device ID included in the received data. It includes a management server 60, including a coordinate calculation module 62 that calculates the coordinates of (20),
The location recognition device 20 is
A sensor module 23 including any one or more of the group consisting of a gyro sensor 23b, an acceleration sensor 23c, an altitude sensor 23d, and an environmental sensor 23e; and
An arithmetic processing module 22 that processes the sensor information output from the sensor module 23 in a preset manner and converts it into sensor information,
The calculation processing module 22,
Configured to process the motion information output from the gyro sensor 23b and the acceleration sensor 23c and the altitude information output from the altitude sensor 23d in a preset manner and convert them into sensor information,
When the motion information included in the sensor information is not observed for more than a preset time, a first warning signal is generated, or the altitude information changes from a first altitude to a second altitude lower than the first altitude within a preset time. Comprising a warning signal generation module 22a that generates a second warning signal,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 게이트웨이(30)는,
상기 위치인식 전용장치ID 및 상기 위치인식 전용장치(20)로부터 데이터가 송신된 시점의 시간 정보에 조합에 기반한 암호화 키를 생성하도록 구성되며,
생성된 암호화 키와 함께, 상기 위치인식 전용장치ID 및 게이트웨이ID를 포함하는 데이터가 상기 리피터(40)에 전송되는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to paragraph 1,
The gateway 30 is,
It is configured to generate an encryption key based on a combination of the location recognition dedicated device ID and time information at the time data was transmitted from the location recognition dedicated device 20,
Along with the generated encryption key, data including the location recognition dedicated device ID and gateway ID are transmitted to the repeater 40,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 게이트웨이(30)는,
상기 건설현장 내의 건설 대상 건물의 지상층에 설치되고, 상기 건설 대상 건물의 지하층의 각 층마다 설치되며,
게이트웨이(30)의 설치 위치가, 각각의 게이트웨이ID와 매칭되어 상기 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)을 통해 등록되는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to paragraph 2,
The gateway 30 is,
It is installed on the ground floor of the building to be constructed within the construction site, and is installed on each floor of the basement of the building to be constructed,
The installation location of the gateway 30 is matched with each gateway ID and registered through the registration module 64 of the management server 60.
Temporary communication network system for construction sites.
상기 관리 서버(60)는,
상기 좌표 연산 모듈(62)에 의해 연산된 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표에 기반하여, 상기 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 상기 건설현장의 좌표계에 각각 맵핑하는 맵핑 모듈(63)을 더 포함하는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to paragraph 3,
The management server 60,
Based on the coordinates of the location recognition device 20 calculated by the coordinate calculation module 62, the coordinates of the location recognition device 20 matching the location recognition device ID are stored in the coordinate system of the construction site. Further comprising a mapping module 63 for each mapping,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 제1 통신 프로토콜은 비면허 Sub-1GHz 네트워크 또는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE)인,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to paragraph 1,
The first communication protocol is an unlicensed Sub-1 GHz network or Bluetooth Low Energy (BLE),
Temporary communication network system for construction sites.
상기 제2 통신 프로토콜은 Wi-Fi 프로토콜이되, 2,4GHz 무선 주파수로 상기 게이트웨이(30)와 상기 리피터(40)를 서로 무선 통신 연결하고 5GHz 무선 주파수로 상기 리피터(40)와 상기 라우터(50)를 서로 무선 통신 연결하는 Wi-Fi 프로토콜이거나, 5GHz 무선 주파수로 상기 게이트웨이(30)와 상기 리피터(40)를 서로 무선 통신 연결하고 2.4GHz 무선 주파수로 상기 리피터(40)와 상기 라우터(50)를 서로 무선 통신 연결하는 Wi-Fi 프로토콜이며,
상기 제3 통신 프로토콜은 유선 통신망 프로토콜 또는 IEEE 802.11a, 11b, 11g, 11n, 11ad, 11ad 및 11ax 중에서 선택되는 하나 이상의 무선 통신망 프로토콜인,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to clause 5,
The second communication protocol is a Wi-Fi protocol, and connects the gateway 30 and the repeater 40 to each other for wireless communication using a 2.4 GHz radio frequency, and connects the repeater 40 and the router 50 with a 5 GHz radio frequency. ) is a Wi-Fi protocol that wirelessly connects the gateway 30 and the repeater 40 with each other using a 5 GHz wireless frequency, and connects the repeater 40 and the router 50 with a 2.4 GHz wireless frequency. It is a Wi-Fi protocol that connects wirelessly to each other,
The third communication protocol is a wired communication network protocol or one or more wireless communication network protocols selected from IEEE 802.11a, 11b, 11g, 11n, 11ad, 11ad and 11ax,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 위치인식 전용장치(20)는 각각에 고유의 위치인식 전용장치ID가 부여된 상태로 개별 작업자, 자재 또는 건설장비에 부착되고,
상기 센서 모듈(23)은 GPS 센서(23a)를 더 포함하고,
상기 위치인식 전용장치(20)는 상기 연산 처리 모듈(22)에 의해 전환된 센서정보와, 각각의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 상기 게이트웨이(30)로 송신하는 신호 송신 모듈(25)을 더 포함하는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to paragraph 1,
The location recognition device 20 is attached to an individual worker, material, or construction equipment with a unique location recognition device ID assigned to each device,
The sensor module 23 further includes a GPS sensor 23a,
The location recognition device 20 has a signal transmission module 25 that transmits data including sensor information converted by the operation processing module 22 and each location recognition device ID to the gateway 30. Containing more,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 환경 센서(23e)는 온도 센서, CO2 센서, CO 센서, 조도 센서, 온도/습도 센서, 먼지 센서, 연기 센서 및 적외선 센서로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 포함하고,
상기 연산 처리 모듈(22)은,
상기 환경 센서(23e)에서 출력되는 각각의 환경 정보를 기설정된 방식으로 처리하여 센서정보로 전환하도록 구성되며,
상기 경고 신호 생성 모듈(22a)은,
상기 센서정보에 포함된 상기 환경 정보가 기설정된 유해 기준을 충족하는 경우 제3 경고 신호를 생성하는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
In clause 7,
The environmental sensor 23e includes one or more selected from the group consisting of a temperature sensor, a CO2 sensor, a CO sensor, an illuminance sensor, a temperature/humidity sensor, a dust sensor, a smoke sensor, and an infrared sensor,
The calculation processing module 22,
It is configured to process each environmental information output from the environmental sensor 23e in a preset manner and convert it into sensor information,
The warning signal generation module 22a,
Generating a third warning signal when the environmental information included in the sensor information meets preset harmful standards,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 위치인식 전용장치(20)는,
상기 경고 신호 생성 모듈(22a)에 의해 상기 제1 경고 신호, 상기 제2 경고 신호 또는 상기 제3 경고 신호가 생성된 경우, 알림 신호를 출력하는 알림 모듈(24)을 더 포함하는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to clause 9,
The location recognition device 20 is,
Further comprising a notification module 24 that outputs a notification signal when the first warning signal, the second warning signal, or the third warning signal is generated by the warning signal generation module 22a,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 위치인식 전용장치(20)는,
상기 경고 신호 생성 모듈(22a)에 의해 상기 제1 경고 신호, 상기 제2 경고 신호 또는 상기 제3 경고 신호가 생성된 경우, 즉시 각각의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 상기 게이트웨이(30)에 전송하도록 구성되는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to clause 9,
The location recognition device 20 is,
When the first warning signal, the second warning signal, or the third warning signal is generated by the warning signal generation module 22a, data including each location recognition dedicated device ID is immediately sent to the gateway 30. configured to transmit to,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 위치인식 전용장치(20)는,
작업자에 의해 조작 가능하도록 구성된 긴급호출버튼(26)을 더 포함하며,
상기 작업자에 의해 상기 긴급호출버튼(26)이 조작된 경우,
상기 작업자에 부착된 위치인식 전용장치(20)의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터가 즉시 상기 게이트웨이(30)로 전송되는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to clause 9,
The location recognition device 20 is,
It further includes an emergency call button (26) configured to be operated by the operator,
When the emergency call button 26 is operated by the worker,
Data including the location recognition device ID of the location recognition device 20 attached to the worker is immediately transmitted to the gateway 30,
Temporary communication network system for construction sites.
상기 건설현장 내의 전파 음영 지역 및 기설정된 지오-펜싱(geo-fencing) 구역에 설치되고, 각각에 고유의 비콘ID가 구비되어 상기 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하도록 구성된 비콘(10)을 더 포함하고,
상기 위치인식 전용장치(20)는,
BLE 방식으로 상기 비콘(10)과 무선 통신 연결되어, 기설정된 제1 시간을 주기로 상기 비콘(10)에서 송신되는 상기 비콘정보를 수신하도록 구성되는 신호 수신 모듈(21), 및
데이터를 상기 게이트웨이(30)로 송신하는 신호 송신 모듈(25)을 포함하며,
상기 신호 송신 모듈(25)은 상기 비콘ID와 각각의 위치인식 전용장치ID를 포함하는 데이터를 상기 게이트웨이(30)에 송신하도록 구성되고,
상기 좌표 연산 모듈(62)은 수신된 데이터에 포함된 비콘ID에 매칭되는 비콘(10)의 설치 위치로부터, 상기 수신된 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산함으로써 상기 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to paragraph 1,
A beacon (10) is installed in a radio wave shadow area and a preset geo-fencing area within the construction site, each of which has a unique beacon ID, and is configured to transmit beacon information including the beacon ID. Contains,
The location recognition device 20 is,
A signal reception module 21 configured to receive the beacon information transmitted from the beacon 10 at a preset first time period, connected to the beacon 10 through wireless communication using BLE, and
It includes a signal transmission module 25 that transmits data to the gateway 30,
The signal transmission module 25 is configured to transmit data including the beacon ID and each location recognition dedicated device ID to the gateway 30,
The coordinate calculation module 62 is a location recognition dedicated device 20 that matches the location recognition dedicated device ID included in the received data from the installation location of the beacon 10 that matches the beacon ID included in the received data. Calculating the coordinates of the location recognition device 20 that matches the location recognition device ID by calculating the relative position of
Temporary communication network system for construction sites.
상기 리피터(40)와 상기 라우터(50)는 복수로 구비되고,
상기 관리 서버(60)의 등록 모듈(64)을 통해, 상기 비콘ID, 상기 위치인식 전용장치ID, 상기 리피터(40)마다 부여된 고유의 리피터ID 및 상기 라우터(50)마다 부여된 고유의 라우터ID가 입력되고, 상기 비콘(10)의 설치위치, 상기 위치인식 전용장치(20)가 부착된 작업자의 정보 및 상기 위치인식 전용장치(20)가 부착된 건설장비의 정보가 등록되는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to clause 13,
The repeater 40 and the router 50 are provided in plural numbers,
Through the registration module 64 of the management server 60, the beacon ID, the location recognition dedicated device ID, the unique repeater ID assigned to each repeater 40, and the unique router assigned to each router 50. The ID is entered, and the installation location of the beacon 10, the information of the worker to which the location recognition device 20 is attached, and the information of the construction equipment to which the location recognition device 20 is attached are registered.
Temporary communication network system for construction sites.
상기 게이트웨이(30), 상기 리피터(40) 및 상기 라우터(50)는 상기 건설현장 내의 분전반에 설치되어, 상기 분전반으로부터 전력을 공급받도록 구성되는,
건설현장용 가설통신망 시스템.
According to paragraph 1,
The gateway 30, the repeater 40, and the router 50 are installed in a distribution board within the construction site and configured to receive power from the distribution board,
Temporary communication network system for construction sites.
(a) 상기 위치인식 전용장치(20)가 고유의 위치인식 전용장치ID와, 상기 센서정보를 포함하는 데이터를 송신하는 단계;
(b) 상기 게이트웨이(30)가 상기 위치인식 전용장치(20)에서 송신된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 포함된 위치인식 전용장치ID, 센서정보와 함께 고유의 게이트웨이ID를 포함하는 데이터를 송신하는 단계;
(c) 상기 게이트웨이(30)에서 송신된 데이터가 상기 리피터(40), 상기 라우터(50)를 거쳐 상기 관리 서버(60)에 전송되는 단계; 및
(d) 상기 관리 서버(60)의 좌표 연산 모듈(62)이 전송된 데이터에 포함된 게이트웨이ID에 매칭되는 게이트웨이(30)의 설치 위치로부터, 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산하고, 연산된 상대 위치에 따라 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하는 단계;를 포함하는,
건설현장용 가설통신망을 이용한 관리 방법.
As a method using the temporary communication network system for construction sites according to paragraph 9,
(a) the location recognition dedicated device 20 transmitting data including a unique location recognition dedicated device ID and the sensor information;
(b) The gateway 30 receives data transmitted from the location recognition dedicated device 20, and receives data including a location recognition dedicated device ID and sensor information included in the received data, as well as a unique gateway ID. transmitting;
(c) transmitting data transmitted from the gateway 30 to the management server 60 via the repeater 40 and the router 50; and
(d) From the installation location of the gateway 30 matching the gateway ID included in the data transmitted by the coordinate calculation module 62 of the management server 60, a location recognition dedicated device matching the location recognition dedicated device ID ( 20) calculating the relative position and calculating the coordinates of the location recognition device 20 according to the calculated relative position.
Management method using temporary communication network for construction sites.
상기 건설현장용 가설통신망 시스템은,
상기 건설현장 내의 전파 음영 지역 및 기설정된 지오-펜싱 구역에 설치되고, 각각에 고유의 비콘ID가 구비되어 상기 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하도록 구성된 비콘(10)을 더 포함하고,
상기 위치인식 전용장치(20)를 소지한 작업자가 상기 전파 음영 지역에 위치된 경우,
상기 비콘(10)이 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하는 단계;를 더 포함하며,
상기 (a) 단계는, 상기 위치인식 전용장치(20)가 상기 비콘정보에 포함된 비콘ID와, 상기 위치인식 전용장치ID 및 상기 센서정보를 포함하는 데이터를 송신하는 단계;를 더 포함하고,
상기 (d) 단계는, 상기 좌표 연산 모듈(62)이 전송된 데이터에 포함된 비콘ID에 매칭되는 비콘(10)의 설치 위치로부터, 위치인식 전용장치ID에 매칭되는 위치인식 전용장치(20)의 상대 위치를 연산하고, 연산된 상대 위치에 따라 상기 위치인식 전용장치(20)의 좌표를 연산하는 단계;를 더 포함하는,
건설현장용 가설통신망을 이용한 관리 방법.According to clause 16,
The temporary communication network system for construction sites is,
It is installed in a radio wave shadow area and a preset geo-fencing area within the construction site, and each beacon (10) is provided with a unique beacon ID and is configured to transmit beacon information including the beacon ID,
When a worker carrying the location recognition device 20 is located in the radio wave shadow area,
It further includes a step of the beacon 10 transmitting beacon information including a beacon ID,
The step (a) further includes the step of transmitting, by the location recognition device 20, data including a beacon ID included in the beacon information, the location recognition device ID, and the sensor information,
In step (d), the coordinate calculation module 62 is selected from the installation location of the beacon 10 that matches the beacon ID included in the transmitted data, to the location recognition dedicated device 20 that matches the location recognition dedicated device ID. Calculating the relative position of and calculating the coordinates of the location recognition device 20 according to the calculated relative position.
Management method using temporary communication network for construction sites.
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