KR100692918B1

KR100692918B1 - 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법

Info

Publication number: KR100692918B1
Application number: KR1020060021180A
Authority: KR
Inventors: 박해원; 이완규; 최만용; 이승석; 안봉영
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-03-12

Abstract

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법에 관한 것으로서, 시스템을 구성하거나 가동 중에 사용자가 개발자의 도움 없이 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선센서모듈(센서모듈 포함)이나 중간무선모듈 등의 하드웨어를 쉽게 추가 또는 삭제할 수 있도록 하고, 또한 설치된 하드웨어의 입출력 환경을 설정하거나 변경 등의 관리를 사용자가 직접 운용프로그램 상에서 할 수 있게 함으로써, 사용자 중심으로 시스템을 운용 및 관리할 수 있고, 운용상의 편의성 향상, 시간 절약, 비용 절감 등의 효과를 가지는 센서 네트워크 시스템의 운용방법에 관한 것이다.

유비쿼터스, 센서, 네트워크, 운용방법, 센서모듈, 무선센서모듈, 중간무선모듈, 무선모듈, 베이스무선모듈, 컴퓨터, 운용프로그램, 사용자 중심

Description

유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법{Management method of ubiquitous sensor network system}

도 1은 무선통신을 이용한 통상적인 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 환경설정 단계의 화면을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 베이스무선모듈의 특성 설정 화면을 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 계통도를 나타낸 도면,

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 중간무선모듈의 특성 설정 화면을 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 중간무선모듈 총괄표의 화면을 나타낸 도면,

도 7은 본 발명에서 사용자가 무선모듈을 추가하는 과정을 나타낸 도면,

도 8은 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선센서모듈의 특성 설정 화면을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

ACT1, ACT2 : 액츄에이터 출력채널

BWM : 베이스무선모듈

DO1, DO2 : 로직 출력채널

IWM01~IWM02 : 중계용 중간무선모듈

IWM10~IWM30 : 그룹용 중간무선모듈

WSM11,WSM12,WSM13 : 무선센서모듈

S1~S3 : ADC용 입력채널

S01~S03 : 센서모듈

PC : 컴퓨터

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시스템을 구성하거나 가동 중에 사용자가 개발자의 도움 없이 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선센서모듈(센서모듈 포함)이나 중간무선모듈 등의 하드웨어를 쉽게 추가 또는 삭제할 수 있도록 하고, 또한 설치된 하드웨어의 입출력 환경을 설정하거나 변경 등의 관리를 사용자가 직접 운용프로그램 상에서 할 수 있게 함으로써, 사용자 중심으로 시스템을 운용 및 관리할 수 있고, 운용상의 편의성 향상, 시간 절약, 비용 절감 등의 효과를 가지는 센서 네트워크 시스템의 운용방법에 관한 것이다.

최근 무선 센서 네트워크와 같은 비전통적인 측정 시스템에 상당한 관심을 보이고 있고, 특히, 무선통신과 마이크로 전자공학 기술의 발전으로 인하여 저가격 및 극소형의 센서들 간에 네트워크가 가능해지고 있다.

무선 센서 네트워크는 응용범위가 매우 광범위하기 때문에 유비쿼터스(Ubiquitous) 무선망의 핵심으로 활발한 연구가 진행되고 있다.

첨부한 도 1은 무선통신을 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 구성도로서, S1~S3은 ADC용 입력채널을, S01~S03은 각종 센서모듈을 나타낸다.

통상의 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템(Ubiquitous Sensor Network;USN)의 구성은, 각종 신호를 감지하는 센서모듈(sensor module)(S01~S03), 상기 센서모듈(S01~S03)에서 출력된 신호를 수신받아 디지털 정보로 변환하여 저장한 다음 소정의 프로토콜에 따라 디지털 정보를 무선으로 전송하는 무선센서모듈(Wireless Sensor Module;WSM)(WSM11,WSM12 등), 여러 개의 상기 무선센서모듈로부터 정보를 수집하고 정리하는 그룹용 중간무선모듈(Intermediate Wireless Module;IWM)(IWM10,IWM20,IWM30 등), 컴퓨터(PC)와 멀리 떨어진 경우 중계 역할을 하는 중계용 중간무선모듈(IWM01,IWM02), 무선으로 전송된 디지털 정보를 컴퓨터(PC)에 전송하는 역할을 하는 베이스무선모듈(Base Wire Module;BWM)(BWM), 및 이 베이스무선모듈(BWM)이 연결된 컴퓨터(PC)로 구성된다.

여기서, 상기 센서모듈(S01~S03)은 인체의 감각기관에 해당하는 것이며, 이는 크게 물리적 변화(신호)를 전기적 신호로 변환하는 통상의 센서들을 포함한다.

물리적 신호를 전기적 신호로 변환하는 센서모듈의 센서 종류로는 온도센서, 습도센서, 조도센서, 가스센서(가스 감지), 및 기타 가속도(2축용, 3축용), 초음파, 압력, 진공(진공도 감지), 스트레인게이지, 속도, 전류, 유량센서 등 여러 종류를 들 수 있다.

상기 센서모듈은 무선센서모듈(WSMxx)과는 일체형으로 구비되거나 별도 구비된 상태에서 유선(케이블)으로 연결하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 저전력화 및 최소화를 위하여 무선센서모듈 내에 포함시켜 제작한다.

또한 상기 센서모듈(S01~S03)과는 기능상으로 차이는 있지만 무선센서모듈(WSMxx)과 연결되어 사용되는 시스템 말단부 구성요소로서, 출력제어용 액츄에이터 출력채널을 들 수 있으며, 이는 펌프나 기타 경보장치 등 장치의 제어를 위하여 경보 발생 조건이나 기타 특정 조건에서 컴퓨터로부터 중간 무선경로를 거쳐 전송된 신호에 따라 접점 출력 등 소정의 신호를 출력하게 된다.

또한 물리적 변화를 감지하는 특정 센서 대신 말단부에 설치되는 또 다른 구성요소로서, 도 1의 S1~S3으로 지시된 바와 같은 ADC용 입력채널을 들 수 있으며, 이는 무선센서모듈(WSMxx)과 유선으로 연결될 수 있고, 이곳을 통해 입력되는 전압 신호 등의 아날로그 신호는 무선센서모듈로 전달되어 ADC부에서 디지털 신호로 변환된 뒤 중간 무선경로를 통해 컴퓨터(PC)로 전송된다.

그리고, 상기 무선센서모듈(WSMxx)은 센서모듈(S01~S03)의 아날로그 신호가 입력되는 아날로그 인터페이스부와, 상기 아날로그 인터페이스부를 통해 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC부와, 상기 ADC부에서 변환된 디지털 신호를 연산하고 저장하며 정보로 관리하는 마이크로프로세서부와, 상기 마이크로프로세서부에 저장된 정보를 무선으로 전송하는 무선장치부로 구성된다.

상기 무선센서모듈(WSMxx)은 베이스무선모듈(BWM)과 직접 송수신이 가능하도록 할 수 있으나, 시스템이 크거나 혹은 무선센서모듈과 베이스무선모듈(컴퓨터에 연결됨) 사이의 거리가 무선통신 가능 거리보다 먼 경우에는 중간무선모듈(IWMxx)을 설치해야 한다.

다음으로, 상기 중간무선모듈(IWMxx)은 2종류가 있으며, 하나는 무선센서모듈(WSMxx)을 그룹별로 관리하는 중간무선모듈(IWM10,IWM20,IWM30,...,IWMx0)(이하, '그룹용 중간무선모듈'이라 함)이고, 다른 하나는 컴퓨터(PC)까지의 거리가 멀어 상기 그룹용 중간무선모듈과 컴퓨터(PC)에 연결된 베이스무선모듈(BWM) 사이에 별도로 설치되는 무선 중계역할의 중간무선모듈(IWM01,IWM02,...,IWM0x)(이하, '중계용 중간무선모듈'이라 함)이다.

상기 그룹용 중간무선모듈(IWMx0)은 여러 개의 무선센서모듈로부터 전송된 정보를 저장하고, 또한 중계용 중간무선모듈과(IWM0x)의 사이에 프로토콜에 따라 정보를 송수신한다.

상기 중계용 중간무선모듈(IWM0x)은 컴퓨터(PC)까지의 거리가 먼 경우 설치되는 것으로, 그룹용 중간무선모듈(IWMx0)과 베이스무선모듈(BWM) 사이에 한 개 또는 여러 개로 설치될 수 있으며, 여러 개가 설치되는 경우 중계용 중간무선모듈 (IWM0x) 간에는 미리 정해진 우선순위에 따라 상하로 데이터 전송이 이루어지는 신호전송체계를 구성하게 된다.

참고로, 무선센서모듈과 중간무선모듈을 통틀어 '무선모듈'이라고도 하며, 상기 무선센서모듈과 중간무선모듈은 통상 메모리 크기 등에 차이가 있을 뿐 하드웨어 구성상에 차이가 없다.

다음으로, 상기 무선모듈(IWM01)과 컴퓨터(PC) 간에 데이터를 통신하기 위하여 컴퓨터에는 무선 데이터 수집장치인 베이스무선모듈(BWM)을 설치하며, 이 베이스무선모듈은 중간무선모듈이나 무선센서모듈로부터 무선 전송된 디지털 정보를 컴퓨터에 전달하는 기능을 한다.

상기 베이스무선모듈은 간단한 시스템에서는 직접 무선센서모듈과 데이터를 주고 받지만, 복잡한 시스템에서는 중간무선모듈을 통하여 데이터를 송수신한다.

한편, 상기와 같이 이루어진 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 구성을 완성하기 위해서는 사용자가 시스템을 디자인하고 각각의 센서 용도와 기능을 정의하여 이를 개발자에게 설명하여야 하며, 개발자는 이를 참고로 운용시스템을 설계하고 수시로 문제점을 검토 및 보완하여 최종의 운용시스템으로 완성하게 된다.

그러나, 현재 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템을 구성하려면 사용자가 개발자에게 시스템의 개요, 동작원리, 센서의 종류, 각종 센서의 특성, 표시방식, 신호전달체계 등을 자세히 설명해야 한다.

또한 개발 내용에 대해 사용자와 개발자가 미리 협의 과정 등을 거쳐 구성이 완료되면 시운전을 통한 재검토 등의 복잡한 과정을 거쳐야 하며, 개발자의 시스템 이해도에 따라 시스템 개발의 완성도가 크게 좌우될 수밖에 없다.

또한 시스템 개발 및 구성 과정에서 많은 개발비 및 시간, 노력을 투자해야 하고, 개발 완료 후 무선센서모듈의 추가나 삭제 또는 무선센서모듈의 입출력 특성과 같은 작동특성을 변경할 때에도 사용자 수정이 불가하거나 용이하지 않으므로 개발자에게 일일이 의뢰하여 운용시스템을 수정해야 하는 등 매우 번거로운 문제가 있으며, 이는 유비쿼터스 환경으로 급진하는 현 추세에 큰 걸림돌이 되고 있는 게 사실이다.

따라서, 시스템을 운용함에 있어서 구성요소의 추가나 삭제, 입출력 특성의 설정(변경) 등을 개발자의 도움 없이 사용자가 쉽게 가능하게 하여 진정한 사용자 중심의 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템을 구현할 수 있는 방안이 절실한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 시스템을 구성하거나 가동 중에 사용자가 개발자의 도움 없이 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선센서모듈(센서모듈 포함)이나 중간무선모듈 등의 하드웨어를 쉽게 추가 또는 삭제할 수 있도록 하고, 또한 설치된 하드웨어의 입출력 환경을 설정하거나 변경 등의 관리를 사용자가 직접 운용프로그램 상에서 할 수 있게 함으로써, 사용자 중심으로 시스템을 운용 및 관리할 수 있고, 운용상의 편의성 향상, 시간 절약, 비용 절감 등의 효과를 가지는 센서 네트워크 시스템의 운용방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 시스템 내 각 위치에서 각종 신호를 감지하는 센서모듈과, 상기 각 센서모듈의 신호를 수집하여 처리하고 시스템 전반의 제어 및 관리를 담당하는 컴퓨터와, 상기 컴퓨터에 설치되는 베이스무선모듈과, 상기 센서모듈의 신호를 베이스무선모듈로 무선 전송하기 위한 무선모듈을 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템을 구성하고, 이를 운용하는 방법에 있어서,

(a)새로운 무선모듈을 추가하기 위하여 사용자가 추가하고자 하는 무선모듈을 상기 컴퓨터에 신호 송수신이 가능하도록 연결하는 단계와;

(b)이어 사용자가 상기 컴퓨터에 내장된 운용프로그램 상에서 컴퓨터로 하여금 새로운 무선모듈을 검색하여 인식하도록 하는 단계와;

(c)인식된 무선모듈에 대해 상기 운용프로그램 상에서 사용 가능한 시리얼 넘버를 부여받고, 부여된 시리얼 넘버에 대해 ID를 입력하여 운용프로그램 상에 새로운 무선모듈을 추가하는 단계와;

(d)상기 운용프로그램 상에서 새로이 추가된 무선모듈의 작동특성을 포함한 필요한 설정사항을 입력하는 단계와;

(e)사용자가 추가된 무선모듈을 상기 센서모듈과 송수신 가능한 상태로 해당 설치위치에 설치하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, (f)상기 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 사용자가 시스템 내의 무선모듈에 대해 ID 또는 기입력된 설정사항을 새로이 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선모듈의 설정사항은 센서 종류, 센서 입출력 종류, 환산식, 환산표 설정, 조건식, 센서 측정의 주기 및 조건, 샘플링 속도, 데이터 저장량 및 형식, 경보 설정 및 종류, 경보 내용, 무선모듈의 설치장소, 출력표기방식을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 컴퓨터가 센서 출력을 설정 값과 비교하여 경보 설정의 경보 발생 조건임을 판단하면 사용자에 의해 운용프로그램 상에 미리 입력된 휴대폰으로 컴퓨터에 연결된 단말기를 통하여 경보 내용을 알리는 문자 메시지를 송신하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, (g)상기 운용프로그램 상에서 사용자가 시스템 내의 베이스무선모듈에 대해 기입력된 설정사항을 새로이 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 베이스무선모듈의 설정사항은 송수신주기와 접속지연시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, (h)삭제하고자 하는 시스템 내의 무선모듈을 사용자가 상기 운용프로그램 상에서 삭제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 (a)단계에서, 상기 추가하고자 하는 무선모듈을 인터페이스 보드 에 장착하여 이를 컴퓨터의 통신포트와 케이블 연결함으로써 상기 무선모듈을 컴퓨터에 신호 송수신이 가능하도록 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 (c)단계에서, 상기 ID는, 상기 추가하고자 하는 무선모듈을 센서모듈이 직접 연결된 무선센서모듈과, 상기 무선센서모듈과 상기 베이스무선모듈 사이에서 무선통신을 수행하는 중간무선모듈로 구분 설정하기 위해 정해진 특정 문자와; 통신 그룹 및 순번을 지정하기 위한 숫자로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법에 관한 것으로서, 시스템을 구성하거나 가동 중에 사용자가 개발자의 도움 없이 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선센서모듈(센서모듈 포함)이나 중간무선모듈 등의 하드웨어를 쉽게 추가 또는 삭제할 수 있도록 하고, 또한 설치된 하드웨어의 입출력 환경을 설정하거나 변경 등의 관리를 사용자가 직접 운용프로그램 상에서 할 수 있도록 한 것에 주안점이 있는 것이다.

사용자가 필요한 무선센서모듈 및 중간센서모듈 등의 하드웨어를 선택하고 배치하여 계통도를 만들면 이것이 유비쿼터스 센서 네트워크의 구성이 되고, 또한 각 하드웨어의 입출력 특성 등 작동특성을 운용프로그램을 통해 쉽게 설정할 수 있도록 개발하게 되면 사용자가 개발자 도움 없이 손쉽게 네트워크를 운용할 수 있으므로 이것이 진정한 사용자 중심의 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템이 된다.

본 발명에서는 컴퓨터의 운용프로그램 내에 사용자가 하드웨어를 손쉽게 추 가 또는 삭제할 수 있고, 각종 하드웨어의 작동특성을 사용자가 손쉽게 설정 및 관리할 수 있는 기능을 부여하여, 편의성 향상은 물론 앞서 제시한 종래기술의 여러 문제점을 해소하고자 하였다.

즉, 네트워크 시스템을 구성하기 위한 일련의 과정들을 단순화하여 센서 종류 및 신호 입출력 특성을 사용자가 쉽게 설정하여 시스템을 구성할 수 있도록 하고, 운용프로그램을 통해 모든 것을 표현할 수 있는 시스템으로 개발하여, 개발자의 도움 없이 관리 및 수정이 가능한 진정한 사용자 위주의 시스템 구성을 가능하도록 한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 좀더 상세히 설명하기로 한다.

본 발명이 적용되는 네트워크 시스템에서 각 하드웨어, 즉 센서모듈, 무선센서모듈, 중간무선모듈, 베이스무선모듈, 컴퓨터 등의 구조는 도 1을 참조하여 설명한 종래기술의 것과 차이가 없다.

본 발명의 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법은, 컴퓨터에 베이스무선모듈을 설치한 상태에서 사용자가 새로이 설치하고자 하는 무선모듈(무선센서모듈 또는 중간무선모듈)을 컴퓨터에 케이블 연결하는 단계와; 이어 사용자가 컴퓨터에 내장된 운용프로그램 상에서 컴퓨터로 하여금 새로운 무선모듈을 검색하여 인식하도록 하는 단계와; 인식된 무선모듈에 대해 운용프로그램 상에서 사용 가능한 시리얼 넘버를 부여받은 뒤 사용자가 부여된 시리얼 넘버에 대해 ID를 입력하여 운용프로그램 상에 새로운 무선모듈을 추가하는 단계와; 상기 운용프로그램 상에서 새로이 추가된 무선모듈의 작동특성 등 필요한 설정사항을 입력하는 단계와; 사용자가 케이블 연결을 해제한 뒤 추가된 무선모듈을 해당 설치위치에 설치하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명의 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법은 베이스무선모듈에 대해 기입력된 설정사항을 운용프로그램 상에서 새로이 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법은 시스템 내에 기설치된 무선모듈에 대해 기입력된 설정사항을 운용프로그램 상에서 새로이 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기한 과정에서, 무선센서모듈로 사용하고자 하는 무선모듈이 센서모듈과 일체형이 아닌 것이라면 해당 설치위치에 설치한 상태에서 센서모듈을 무선모듈에 유선 연결하는 과정을 추가로 실시한다.

상기한 본 발명이 실행될 수 있도록 하기 위해서는 컴퓨터에 상기한 과정을 실행할 수 있는 운용프로그램이 내장되어야 하며, 추가된 하드웨어의 작동특성 입력 및 기 설치된 하드웨어의 설정사항 수정 입력을 운용프로그램의 환경설정에서 설정할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 모니터에 표시되는 환경설정 단계의 화면을 나타낸 도면으로서, 운용프로그램의 메뉴에서 '환경설정'을 클릭하여 선택하면 도 2와 같은 화면이 표시된다.

우선, '환경설정'을 클릭하면 기본적으로 좌측에 표시된 '공통환경설정', ' 무선모듈 추가', '무선모듈 삭제', '무선센서모듈 특성'이 표시되고, '공통환경설정' 우측의 ①~④ 메뉴는 좌측의 '공통환경설정'을 클릭하는 경우 표시된다.

상기 '공통환경설정'은 공통으로 적용되는 시스템 환경을 설정하기 위한 것으로서, '공통환경설정'을 클릭하면 다음의 4가지 항목에 대한 환경설정을 할 수 있게 된다.

① 유비쿼터스 센서 네트워크 구조 설정

② 베이스무선모듈(BWM)

③ 중간무선모듈(IWM)(IWM00,...,IWMxx)

④ 중간무선모듈 총괄표

우선, '① 유비쿼터스 센서 네트워크 구조 설정'에 대해 설명하면 다음과 같다.

데이터 전송방식의 구조로서, 다음의 설명과 같이 트리 구조와 방사 구조의 2가지가 있으며, 이는 초기 개발시 이미 설정되므로 사용자는 변경할 수 없다.

- 트리(Tree) 구조: '탑 다운(Top Dowm)' 또는 '다운 탑(Down Top)' 방식으로 데이터 전송이 진행되며, 무선모듈의 ID 설정에 의해 계통도가 이루어진다. 이 방식은 모선모듈(무선센서모듈과 중간무선모듈)의 전력손실을 최소화하나, 데이터 손실이 발생될 수 있다.

- 방사 구조(Ad-Hoc 방식): 가장 연결이 잘되는 무선모듈 간의 접속 진행에 의해 무선센서모듈로부터 최종 베이스무선모듈까지 데이터 전송이 이루어지는 방식으로서, 안전한 데이터 전송이 이루어지나 무선모듈의 전력손실이 크다.

위의 두 방식 중에 트리 구조로 시스템이 구성된 경우를 일 예로 하여 이하 본 발명을 설명하기로 한다.

다음으로, '② 베이스무선모듈(BWM)'에 대해 설명하면 다음과 같다.

무선모듈과 컴퓨터 간에 데이터를 중계하기 위하여 컴퓨터에 무선 데이터 수집장치인 베이스무선모듈(BWM)이 설치되며, 상기 베이스무선모듈은 간단한 시스템에서는 직접 무선센서모듈과 데이터를 주고받지만 복잡한 시스템에서는 중간무선모듈(IWM)을 통하여 데이터를 송수신한다.

따라서, 베이스무선모듈은 무선모듈과 데이터 송수신 주기를 알맞게 설정함으로써 전력소모를 최소화할 수 있다.

도 2의 '환경설정' 화면에서 '② 베이스무선모듈'을 선택하여 클릭하면, 도 3과 같은 베이스모듈의 특성 설정 화면(특성표 화면)이 표시되며(또는 도 4에 나타낸 계통도를 우선 표시한 후 이 계통도에서 'BWM'을 클릭할 경우 특성 설정 화면이 표시되도록 할 수 있음), 이 특성 설정 화면에서 회색부분은 사용자가 직접 입력이 불가한 부분이 된다.

사용자는 도 3의 특성 설정 화면에서 '송수신주기'와 '접속지연시간' 부분을 입력(또는 수정)할 수 있는데, 상기 '송수신주기' 부분에는 베이스무선모듈과 무선모듈과의 송수신주기를 입력하게 된다.

또한 '접속지연시간' 부분에 특정 시간이 입력되면, 베이스무선모듈은 무선모듈로부터 상기 특정 시간 동안 데이터가 전송되지 않을 경우 다음의 무선모듈을 호출하게 되며, 이때 접속되지 않은 무선모듈에 대해서는 도 4에 나타낸 계통도 화 면에서 해당 무선모듈을 깜빡이게 하거나 기타 화면 표시방법에 의해 이상이 있음을 사용자가 쉽게 인식하도록 한다.

도 3에서 '데이터량'은 베이스무선모듈이 송수신할 수 있는 데이터량으로 하드웨어에 구성된 메모리 용량이 된다.

다음으로, '③ 중간무선모듈(IWM)'에 대해 설명하면 다음과 같다.

기본적으로 베이스무선모듈과 무선센서모듈 간에 무선통신이 가능하도록 시스템이 구성될 수 있으나, 시스템이 크거나 베이스무선모듈과 무선센서모듈 간 거리가 무선통신 가능 거리보다 먼 경우 중간무선모듈을 설치해야 하며, 상기 중간무선모듈은 종래기술에서 설명한 바와 같이 2종류가 있다.

하나는 무선센서모듈을 그룹별로 관리하는 그룹용 중간무선모듈이며, 다른 하나는 하나의 그룹용 중간무선모듈과 베이스무선모듈 사이에서 중계역할을 하는 중계용 중간무선모듈이다.

본 발명에서 그룹용 중간무선모듈의 ID는 IWM10, IWM20, IWM30,...IWM90과 같이 설정될 수 있으며(IWMxO), 더욱 많은 수의 그룹용 중간무선모듈이 필요한 시스템을 구성하고자 한다면 IWM010, IWM020,...,IWM100, IWM110,...,IWM980, IWM990과 같이 설정될 수도 있다(IWMxx0).

또한 본 발명에서 중계용 중간무선모듈의 ID는 IWM01, IWM02,..., IWM09와 같이 설정될 수 있다(IWM0x).

상기 그룹용 중간무선모듈의 ID에서 첨부숫자 중 앞글자는 그룹명, 뒷글자는 순번이고, 상기 중계용 중간무선모듈의 ID에서 첨부숫자 중 뒷글자는 순번이다.

도 4는 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 모니터에 표시되는 계통도 화면의 예를 나타낸 도면이다.

도 4에 나타낸 계통도는 트리 구조로 구성된 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 일 예이며, 이는 운용프로그램의 메뉴에서 '계통도'를 클릭하면 표시되는 화면이고, 또한 '환경설정'의 '공통환경설정'의 하위 메뉴인 '③ 중간무선모듈(IWM)'을 클릭하여 선택할 경우에도 표시되는 바, 해당 ID를 클릭하여 선택할 경우 해당 무선모듈의 특성 설정 화면이 표시된다.

도 4에서 IWM0x(x= 0,1,...,9)로 표기된 중계용 중간무선모듈은 상하로 데이터 전송이 이루어지며, IWMx0(x= 1,2,...,9)로 표기된 그룹용 중간무선모듈은 무선센서모듈로부터 데이터를 받은 후 정리하여 상위의 중간무선모듈, 즉 중계용 중간무선모듈로 전송한다.

상기 각 중간무선모듈에 부여된 첨부숫자는 신호전송체계에서 우선순위를 나타내면서 ID 넘버가 되고, 운용프로그램 상에서 중간무선모듈을 추가할 때 사용자는 그룹용으로 사용할 것인가 또는 중계용으로 사용할 것인가를 우선 판단한 후 원하는 무선경로 위치의 순번에 맞게 중간무선모듈의 ID를 부여하여 입력하게 된다.

예를 들어, 시스템 내에 중계용 중간무선모듈이 IWM08까지만 설치되어 있는 상태에서, 사용자가 새로운 중간무선모듈을 설치하고 이를 운용프로그램 상에서 IWM09의 ID를 부여하여 추가하였다면, 도 4의 계통도 예에서와 같이 IWM09의 중간무선모듈은 각 그룹용 중간무선모듈(IWM10,...,IWM70 등)의 신호를 무선 수신받아 IWM08로 전송하게 되며, 결국 컴퓨터까지의 무선경로는 IWM08, IWM07,...,IWM00, BWM의 순이 된다.

또한 예로, 사용자가 운용프로그램 상에서 IWM09의 중간무선모듈을 삭제한다면, 최하위 중계용 중간무선모듈은 IWM08의 중간무선모듈이 되며, 이때는 각 그룹용 중간무선모듈(IWM10,...,IWM70 등)의 신호를 상기 IWM08의 중간무선모듈이 그 상위 중계용 중간무선모듈(예, IWM07)과의 사이에서 중계하게 된다.

또한 예로, 사용자가 시스템 내에 새로운 무선센서모듈을 설치하고 이를 운용프로그램 상에서 WSM14의 ID를 부여하여 추가하였다면(도 4에는 미도시), 상기 WSM14의 무선센서모듈이 전송하는 신호는 같은 그룹명의 중간무선모듈, 즉 IWM10으로 ID 설정된 중간무선모듈이 수신받게 된다.

물론, 사용자가 시스템 내에 또 다른 무선센서모듈을 설치하고 이를 운용프로그램 상에서 WSM74의 ID를 부여하여 추가하였다면, 상기 WSM74의 무선센서모듈이 전송하는 신호는 IWM10으로 ID 설정된 중간무선모듈이 수신받게 된다.

그리고, 상기 중간무선모듈은 예로 3개의 ADC(Analog to Digital Converter) 입력(ch1,2,3)과 2개의 로직 출력(DO_1,2)을 가지는 것을 사용할 수 있으며, 메모리 크기 등에 차이가 있을 수 있을 뿐 하드웨어 자체는 무선센서모듈과 차이가 없으므로 센서모듈에 유선 연결하여 무선센서모듈로도 사용이 가능하다.

한편, 도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 모니터에 표시되는 중간무선모듈의 특성 설정 화면(특성표 화면)을 나타낸 도면으로서, 도 5a는 중계용 중간무선모듈의 특성 설정 화면 예를, 도 5b는 그룹용 중간무선모듈의 특성 설정 화면 예를 나타낸 것이다.

도 5a와 도 5b의 특성 설정 화면은 운용프로그램 상에서 해당 중간무선모듈을 선택하였을 때 표시되는 화면으로, 해당 중간무선모듈은 도 2의 환경설정 화면에서 'IWMOx(중계용)' 또는 'IWMx0(WSM 그룹용)'을 선택한 뒤 표시되는 도 4와 같은 계통도에서 선택하거나 또는 ID 직접 입력을 통해서 선택할 수 있으며, 이는 운용프로그램 설계에 따라 달라질 수 있다.

우선, 베이스무선모듈 특성 설정에서 송수신주기와 접속시간지연이 설정되므로, ID가 IWM0x로 지정된 중계용 중간무선모듈의 경우에는 별도의 특성 설정이 불필요하고, 따라서 도 5a의 화면에서와 같이 특성 값이 베이스무선모듈과 일치되는 특성 값으로 고정 표시된다(회색부분으로 입력 및 수정 불가).

특성에서 '송수신주기'는 상ㆍ하위(앞ㆍ뒤) 무선모듈과의 신호 전송 주기를 의미하며, 데이터량은 하드웨어에 구성된 메모리 용량이다.

또한 '접속지연시간' 부분에 특정 시간이 입력되면, 무선모듈로부터 상기 특정 시간 동안 데이터가 전송되지 않을 경우 다음의 무선모듈을 호출하게 되며, 이때 동작되지 않는 무선모듈에 대해서는 도 4에 나타낸 계통도 화면에서 해당 무선모듈을 깜빡이게 하거나 기타 화면 표시방법에 의해 이상이 있음을 사용자가 쉽게 인식하도록 한다.

상기 중계용 중간무선모듈은 다음 무선모듈 ID가 IWM0x인 경우는 이를 호출하여 데이터를 송수신하고, 만약 IWMx0인 경우에는 그룹용 중간무선모듈이므로 더 이상 진행하지 않는다.

물론, ID가 최하위 순번으로 지정된 중계용 중간무선모듈이라면 상위 순번의 중계용 중간무선모듈 및 하위의 그룹용 중간무선모듈 사이에서 통신이 이루어지도록 설정된다.

ID가 IWMx0으로 지정된 그룹용 중간무선모듈은 같은 그룹명의 여러 무선센서모듈로부터 데이터를 받아 저장한 후 상위 무선모듈(중계용 중간무선모듈)로 전송하는 역할을 하며, 상위 무선모듈과의 전송방식은 도 5b의 화면에서와 같이 베이스무선모듈과 일치되는 특성 값으로 고정 표시된다(회색부분으로 입력 및 수정 불가).

다만, 사용자는 무선센서모듈과의 작동특성, 즉 무선센서모듈과의 송수신주기 및 접속지연시간은 설정 및 수정이 가능하다(화면에서 회색부분은 입력이 불가함을 나타내고, 흰색부분은 입력이 가능한 것임을 나타냄).

도 5b에서 송수신주기 및 접속지연시간, 데이터량의 의미는 앞에서 설명한 바와 같으며, 그룹용 중간무선모듈이 무선센서모듈과 통신되지 않을 때 해당 무선센서모듈은 도 4에 나타낸 계통도 화면에서 해당 무선센서모듈을 깜빡이게 하거나 기타 화면 표시방법에 의해 이상이 있음을 사용자가 쉽게 인식하도록 한다.

다음으로, 도 2에서 '④ 중간무선모듈 총괄표'를 클릭하면 시스템 내에 사용된 베이스무선모듈과 중간무선모듈 전체의 특성표가 표시되며, 이는 도 6에 나타낸 바와 같다.

도 6의 특성표에서 회색부분은 사용자의 입력이 불가한 상태를, 흰색부분은 입력이 가능한 상태를 나타낸다.

도 6의 특성표를 보면, 중간무선모듈의 ID를 수정할 수 있도록 되어 있고, 그룹용 중간무선모듈(IWM10,IWMx0)인 경우에는 무선센서모듈과의 송수신주기와 접속지연시간을 수정할 수 있도록 되어 있다.

한편, 도 2의 환경설정 화면에서 '무선모듈 추가'는 사용자가 운용프로그램 상에서 중간무선모듈 또는 무선센서모듈을 추가하고자 할 때 선택하는 것으로서, 각 무선모듈(중간무선모듈과 무선센서모듈)은 서로 하드웨어 구조(메모리는 차이가 있을 수 있음)는 같으나 설치위치와 용도가 다를 뿐이다.

무선모듈을 추가하려면, 우선 추가하려는 무선모듈을 컴퓨터와 유선(케이블)으로 연결하여, 컴퓨터가 새로운 무선모듈을 검색해 인식할 수 있도록 해야 한다.

즉, 추가하려는 무선모듈을 제작회사로부터 제공된 인터페이스 보드에 장착하고, 이어 연결 커넥터를 이용해 RS-232C 포트나 USB 포트와 같은 컴퓨터의 통신포트에 연결한다.

이후 사용자가 운용프로그램 상에서 '무선모듈 추가'를 클릭하면, 컴퓨터는 무선모듈의 연결상태를 확인하여 정상 연결되었으면 운용프로그램 상에서 "무선모듈 연결 OK"를 표시하고, 그렇지 않으면 "추가 무선모듈을 연결하시오."라는 메시지를 표시한다.

도 7은 사용자가 운용프로그램 상에서 무선모듈을 추가하는 과정을 나타낸 도면이다.

이후 사용자가 "무선모듈 연결 OK"에서 "Continue?"를 선택하면, 컴퓨터는 현재 구성된 시스템을 체크하여 사용 가능한 시리얼 넘버를 자동 생성하여 운용프로그램 상에서 부여한다.

이어 컴퓨터의 운용프로그램은 부여된 시리얼 넘버에 대하여 ID 입력을 요구하게 되며, 이에 사용자가 무선모듈이 사용되는 용도 및 위치, 통신 경로를 고려하여 무선모듈의 용도(IWM,WSM), 그룹 및 순번(xx)을 결정하기 위한 ID(IWMxx,WSMxx)를 입력하게 된다.

이때 사용자가 중복된 ID를 입력하면 운용프로그램이 자동으로 체크하여 ID 중복을 알리는 동시에 재입력을 요구하게 된다.

여기서, ID를 IWM0x로 한 경우, 추가된 무선모듈은 시스템 가동시 베이스무선모듈과 직렬로 무선 연결되는 중계용 중간무선모듈로 설정되고, 첨부숫자(x)에 따라 데이터 전송의 순번이 결정된다.

또한 ID를 IWMx0으로 한 경우, 추가된 무선모듈은 그룹 내 무선센서모듈과 통신을 관리하는 그룹용 중간무선모듈로 설정되고, 첨부숫자(x)에 따라 그룹이 결정된다.

또한 ID를 WSMxx로 한 경우, 추가된 무선모듈은 무선센서모듈로 설정되고, 첨부숫자 xx 중에 앞의 숫자에 따라 그룹이 결정되어 같은 그룹명의 중간무선모듈과 통신하게 되고, 뒤의 숫자에 따라 그룹 내 무선센서모듈 중의 순번이 결정된다.

이와 같이 본 발명에서 무선모듈의 ID는 추가하고자 하는 무선모듈을 센서모듈이 직접 연결된 무선센서모듈과, 상기 무선센서모듈과 상기 베이스무선모듈 사이에서 무선통신을 수행하는 중간무선모듈로 구분 설정하기 위해 정해진 특정 문자와; 통신 그룹 및 순번을 지정하기 위한 숫자로 구성된다.

상기와 같이 ID를 설정 입력한 후에는 컴퓨터가 도 4의 계통도를 나타내게 되며, 이때 추가하려는 무선모듈이 깜빡이면서 "현 위치 OK?"를 표시하게 되는 바, 사용자가 "Y'를 입력하면 정상적으로 저장 및 추가가 완료되고, "N"을 입력하면 ID 재입력을 요구하게 된다.

상기 과정에서 "Y"를 입력하게 되면, ID가 그룹용 중간무선모듈의 ID, 즉 IWMx0로 지정된 경우에는 무선센서모듈과의 송수신주기와 접속지연시간을 설정할 수 있는 도 5b의 화면이 표시되고, 이후 사용자가 특성 입력을 완료하면 초기화면 상태로 간다.

그리고, ID가 무선센서모듈의 ID, 즉 WSMxx로 지정된 경우에는 입출력 특성과 같은 작동특성을 입력할 수 있는 도 8의 화면으로 이동하여 해당 무선센서모듈의 작동특성을 설정할 수 있는 상태가 된다.

위에서, 새로이 설치된 무선모듈을 컴퓨터가 인식할 수 있도록 하기 위하여 무선모듈을 인터페이스 보드 및 케이블을 통해 컴퓨터의 통신포트에 유선 연결하는 것을 설명하였으나, 이러한 유선 연결 방식 대신 베이스무선모듈 또는 별도 무선장치를 통해 컴퓨터가 새로이 설치된 무선모듈과 무선통신하여 인식하도록 하는 것도 실시 가능하다.

한편, 도 2의 환경설정 화면에서 '무선모듈 삭제'는 사용자가 운용프로그램 상에서 중간무선모듈 또는 무선센서모듈을 삭제하고자 할 때 선택하는 것이다.

사용자가 '무선모듈 삭제'를 선택하면 컴퓨터는 모니터를 통해 계통도를 표시하게 되며, 이때 제거하려는 무선모듈을 선택하거나 ID를 입력하면 선택된 무선모듈이 깜빡임과 동시에 특성표가 표시되면서 제거 여부를 확인하게 된다.

이때 사용자가 "Y"를 입력하면 해당 무선모듈이 제거된 후 초기화면으로 이동하게 되고, "N"을 입력하면 무선모듈 제거 없이 초기화면으로 이동하게 된다.

그러나, 제거 대상으로 그룹용 중간무선모듈, 즉 ID가 IWMx0인 무선모듈을 선택한 경우, 해당 그룹 내에 무선센서모듈이 하나라도 있다면 "무선센서모듈이 있어 삭제 불가"라는 메시지를 표시하게 된다.

한편, 무선센서모듈의 특성 설정에 대해 설명하면 다음과 같다.

각종 센서모듈은 저전력화, 최소화를 위해 가능하면 무선센서모듈 내에 포함하여 제작하는 것이 바람직하며, 무선센서모듈의 입출력 특성 등 작동특성을 사용자가 직접 입력한다.

무선센서모듈의 ID는 앞서 예를 든 바와 같이 WSMxx로 정해지며, 첨부숫자에서 앞글자는 그룹명을, 뒷글자는 순번을 나타낸다.

도 8은 본 발명에 따른 시스템 운용을 위한 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선센서모듈의 특성 설정 화면(특성표 화면)을 나타낸 도면으로, 이는 도 2의 환경설정 화면에서 '무선센서모듈 특성"을 선택한 경우에 표시된다.

사용자는 도 8의 특성 설정 화면을 통해 기설치된 무선센서모듈의 ID나 특성을 수정할 수 있으며, 수정을 완료한 후 저장하면 초기화면으로 돌아간다.

그리고, 도 8의 화면은 앞서 설명한 바와 같이 무선모듈을 추가할 때 ID를 WSMxx로 지정한 경우에도 표시되며, 특성 입력을 완료한 후 저장하면 초기화면으로 돌아간다.

도 8의 특성표에서 회색부분은 사용자 입력이 불가함을 뜻하고, 흰색부분은 입력 가능한 상태를 나타낸다.

도 8의 특성표에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

1) 무선모듈 ID

ㆍ ID지정 방법

- 무선센서모듈의 ID를 수정을 하려면 도 2의 환경설정 화면에서 '무선센서모듈 특성'을 선택하고, 이에 도 8의 특성표가 표시되면서 수정이 가능하다. 물론, ID 중복 등 입력이 올바르지 않은 경우 오류 메시지를 표시하게 된다.

- ID를 WSMxx로 지정하여 무선센서모듈을 새로이 추가하였을 때 도 8의 화면이 표시되며, 이때 '무선모듈 ID' 란에 ID가 자동 표기됨과 아울러 연결된 무선센서모듈의 종류가 자동 검색되어 기본센서, 초음파센서, ADC, Actuator 등이 '센서 종류' 란에 자동으로 추가 표기된다. 지정되지 않은 센서의 경우에는 사용자가 직접 센서 종류를 입력하고, 입출력 특성 등을 설정해야 한다.

2) 센서 종류 설정

ㆍ'센서 종류' 란에는 물리적 변화를 전기적 신호로 변환하는 기본센서 및 기타센서(초음파센서 등), 출력제어를 위한 Actuator, ADC용 입력채널 등이 구분 표시된다.

ㆍ기본센서: 온도센서, 습도센서, 조도센서, 가스센서가 있으며, 무선센서모듈에 포함되어 있다.

ㆍADC용 입력채널: ADC용 무선센서모듈은 다음과 같이 구성되어 있다.

- ADC 입력: 4ch, 10bit

- 로직 출력: 2ch(DO_0, _1로 구분)

ㆍActuator용 무선센서모듈은 경보 발생 조건이나 특정 조건이 만족되면 접점 출력을 발생시킨다.

- 접점출력: 4ch(10, 20, 30, 40으로 구분)

ㆍ기타 센서

- 가속도센서: 2축용, 3축용

- 초음파센서

- 압력, 진공, 스트레인게이지, 속도, 전류, 유량센서 등 여러 종류가 있다.

3) 입출력 종류

ㆍ기본센서용 무선센서모듈에는 4개의 센서가, ADC용 무선센서모듈은 4개의 입력채널과 2개의 로직 출력이 있으며, Actuator용은 4개의 접점 출력이 있다. 이러한 각 각의 센서에 대해 정의를 한 것이 입출력의 종류이다.

- 입력용은 온도, 조도, 습도, 가스, 가속도_x, 가속도_y, 가속도_z, 속도, 전류, 전압, 질량, 진공 등이 있으며, 출력용은 로직용 DO_0, _1과 접점용 10, 20, 30, 40 등이 있다.

4) 환산식 입력

ㆍ'환산식' 란에는 전기적 신호를 다시 물리량으로 변환하기 위하여 적용되는 미리 저정된 환산표 이름이나 1차식으로 표현된 식이 입력될 수 있다. 1차식으로 변환이 불가한 경우에 환산표가 적용된다.

- 1차식: 여기서 a는 게인, b는 바이어스 값이며, 온도, 조도, 속도, 전류, 전압, 질량 등을 표현한다.

- 환산표: 상기의 1차식으로 표현이 불가한 경우에는 환산표를 사용하여 물리량으로 변환한다. 예) table_09

- 조건식: Actuator나 로직 출력에서 주어진 조건이 만족되거나 경보시는 설정된 조건으로 출력된다. 예) Lo=ch01>0.5인 경우나 Alarm-03이 작동되면 “Lo”로 출력된다.

5) 측정주기/INT

ㆍ센서가 측정하는 주기를 설정한다. 설정방식은 시간설정방식과 Interrupt방식이 있다.

- 시간설정방식: 설정된 시간마다 측정한다. 예) 10s: 10초마다 측정

- Interrupt 방식: 외부 인터럽트나 AD 채널이 설정된 값보다 큰 값 입력시 측정한다. 예) INT>=0.2: 해당 채널이 설정 값(=0.2V)보다 크거나 같을 때 측정

6) 샘플링 속도

ㆍADC의 샘플링 속도를 설정한다.

- 10S/sec: 1초에 10개의 데이터를 샘플링한다(n Samples/sec).

7) 데이터 저장량 및 형식 설정

ㆍ측정주기 또는 INT에 의해 해당 센서가 측정하여 저장하려는 데이터의 양과 저장형식을 지정할 수 있다.

ㆍ형식은 avr(=average: 평균값), max(=maximum: 최대값), min(=minimum: 최소값), P-P(=peak to peak =Max-Min), rms(=root men square: 실효치값) 등이 있다. 저장방식은 설정된 샘플링 속도에 의해 지정된 데이터 갯수를 취득한다.

- 1: 1개의 데이터 저장

- n: n개 데이터 저장(설정된 샘플링 속도로 데이터를 n개를 취득하여 저장한다)

- avr(n): n개 데이터를 취득 후 평균값 저장

- min(n): n개 데이터를 취득 후 최소값 저장

- max(n): n개 데이터를 취득 후 최대값 저장

- p-p(n): n개 데이터를 취득 후 최대편차값(=최대값-최소값) 저장

- rms(n): n개 데이터를 취득 후 rms(

) 처리한 결과를 저장

8) 경보 설정 및 경보 종류

ㆍ센서 출력이 설정된 값 이상이 될 때 경보 발생 유무와 경보의 종류를 설정하는 것으로서 다음과 같다.

- 경보 설정

N: 경보를 설정하지 않는 경우

>2.0: 비교값을 기입하면 경보가 설정되며, 이때 2.0V 보다 크면 경보 발생한다.

- 경보 종류

경보가 설정되었을 때 발생하는 경보의 종류를 나타내며, 이는 다음의 표 1과 같다.

상기 표 1에서, 경보의 종류: 최대 99개까지 경보를 정의할 수 있다.

휴대폰 연결: 휴대폰으로 문자 메시지를 발송할 것인지 결정한다

N: 발송하지 않는다.

Y(휴대폰 번호): 지정된 휴대폰으로 문자 메시지를 발송한다.

- 경보 내용: 경보 발생시 휴대폰으로 발송되는 문자 메시지의 내용으로서 사용자가 직접 내용을 작성한다.

- 무선센서모듈 출력: 경보 발생시 해당 액츄에이터나 로직으로 출력한다. 예) Lo=WSM02_20: ADC모듈의 2번 로직 출력을 “Lo"로 한다.

ㆍ 본 발명에서는 컴퓨터가 센서 출력으로부터 경보 발생 조건임을 판단한 경우 경보 종류 및 설정, 내용에 따라 별도 연결된 단말기를 통해 지정된 휴대폰으로 경보 내용을 알리는 문자 메시지를 발송하도록 할 수 있다.

9) 설치장소

ㆍ 무선센서모듈이 설치되어 있는 장소를 기록한다.

10) 출력표기방식

ㆍ측정된 데이터를 화면에 표기하는 방식을 지정하는 것으로, 디지털 표기와 그래프 표기 2가지가 있으며, 표기위치는 표시기를 마우스로 끌어 원하는 위치에 놓으면 된다. 또한 어느 것도 선택하지 않으면 표기하지 않는다.

- 디지털 표기(D): 현재 측정값을 디지털로 표기한다.

- 그래프 표기(G): 시간에 따라 입력되는 값을 그래프로 표기한다.

- 디지털 및 그래프 표기(D&G): 디지털 값과 그래프를 동시에 표기한다.

11) 중간무선센서의 입출력 특성

ㆍ중간무선센서의 경우는 ADC와 로직 입력단자를 설정한 경우에 도 8에 자동 표기되어 각 특성을 입력할 수 있게 된다. 모든 입력방식은 무선센서모듈의 경우와 동일하다.

이상으로 기설치된 베이스무선모듈, 중간무선모듈 및 무선센서모듈(센서모듈 포함)의 입출력 특성 등 작동특성을 사용자가 컴퓨터의 운용프로그램을 통하여 수정 및 관리(무선모듈 삭제 등)하는 과정에 대하여 설명하였다.

또한 새로이 설치하고자 하는 무선모듈을 컴퓨터에 연결하여 운용프로그램 상에 추가하고 이어 작동특성을 설정 입력하는 과정에 대해 설명하였다.

상기와 같이 무선모듈을 새로이 설치하는 경우에서 작동특성 입력이 모두 완료되면 해당 무선모듈을 적절히 설치한다.

이후 새로이 설치된 무선모듈에 대해서도 기설치된 무선모듈과 마찬가지로 운용프로그램을 통하여 수정 및 관리가 이루어진다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법에 따르면, 사용자가 개발자 도움 없이 손쉽게 무선모듈을 추가/삭제할 수 있고, 입출력 형식 등 작동상태를 손쉽게 설정 및 관리할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법에 의하면, 시스템을 구성하거나 가동 중에 사용자가 개발자의 도움 없이 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선센서모듈(센서모듈 포함)이나 중간무선모듈 등의 하드웨어를 쉽게 추가 또는 삭제할 수 있도록 하고, 또한 설치된 하드웨어의 입출력 환경을 설정하거나 변경 등의 관리를 사용자가 직접 운용프로그램 상에서 할 수 있게 함으로써, 사용자 중심으로 시스템을 운용 및 관리할 수 있게 되고, 운용상의 편의성 향상, 시간 절약, 비용 절감 등의 효과가 있게 된다.

Claims

시스템 내 각 위치에서 각종 신호를 감지하는 센서모듈과, 상기 각 센서모듈의 신호를 수집하여 처리하고 시스템 전반의 제어 및 관리를 담당하는 컴퓨터와, 상기 컴퓨터에 설치되는 베이스무선모듈과, 상기 센서모듈의 신호를 베이스무선모듈로 무선 전송하기 위한 무선모듈을 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템을 구성하고, 이를 운용하는 방법에 있어서,

(a)새로운 무선모듈을 추가하기 위하여 사용자가 추가하고자 하는 무선모듈을 상기 컴퓨터에 신호 송수신이 가능하도록 연결하는 단계와;

(b)이어 사용자가 상기 컴퓨터에 내장된 운용프로그램 상에서 컴퓨터로 하여금 새로운 무선모듈을 검색하여 인식하도록 하는 단계와;

(c)인식된 무선모듈에 대해 상기 운용프로그램 상에서 사용 가능한 시리얼 넘버를 부여받고, 부여된 시리얼 넘버에 대해 ID를 입력하여 운용프로그램 상에 새로운 무선모듈을 추가하는 단계와;

(d)상기 운용프로그램 상에서 새로이 추가된 무선모듈의 작동특성을 포함한 필요한 설정사항을 입력하는 단계와;

(e)사용자가 추가된 무선모듈을 상기 센서모듈과 송수신 가능한 상태로 해당 설치위치에 설치하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 1에 있어서,

(f)상기 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 사용자가 시스템 내의 무선모듈에 대해 ID 또는 기입력된 설정사항을 새로이 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 컴퓨터의 운용프로그램 상에서 무선모듈의 설정사항은 센서 종류, 센서 입출력 종류, 환산식, 환산표 설정, 조건식, 센서 측정의 주기 및 조건, 샘플링 속도, 데이터 저장량 및 형식, 경보 설정 및 종류, 경보 내용, 무선모듈의 설치장소, 출력표기방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 3에 있어서,

상기 컴퓨터가 센서 출력을 설정 값과 비교하여 경보 설정의 경보 발생 조건임을 판단하면 사용자에 의해 운용프로그램 상에 미리 입력된 휴대폰으로 컴퓨터에 연결된 단말기를 통하여 경보 내용을 알리는 문자 메시지를 송신하도록 하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 1에 있어서,

(g)상기 운용프로그램 상에서 사용자가 시스템 내의 베이스무선모듈에 대해 기입력된 설정사항을 새로이 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 5에 있어서,

상기 베이스무선모듈의 설정사항은 송수신주기와 접속지연시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 1에 있어서,

(h)삭제하고자 하는 시스템 내의 무선모듈을 사용자가 상기 운용프로그램 상에서 삭제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 1에 있어서,

상기 (a)단계에서, 상기 추가하고자 하는 무선모듈을 인터페이스 보드에 장착하여 이를 컴퓨터의 통신포트와 케이블 연결함으로써 상기 무선모듈을 컴퓨터에 신호 송수신이 가능하도록 연결하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.
청구항 1에 있어서,

상기 (c)단계에서, 상기 ID는,

상기 추가하고자 하는 무선모듈을 센서모듈이 직접 연결된 무선센서모듈과, 상기 무선센서모듈과 상기 베이스무선모듈 사이에서 무선통신을 수행하는 중간무선모듈로 구분 설정하기 위해 정해진 특정 문자와;

통신 그룹 및 순번을 지정하기 위한 숫자로 구성되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 운용방법.