KR100766955B1 - 무선 센서 네트워크를 기반으로 하는 화재사고 감시/대처관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network)를 기반으로 하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템에 관한 것으로, 본 발명에서는 외부와 독립된 자가 전력원을 자체적으로 구비하면서, 예컨대, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN을 기반으로, 화재감지 데이터, 기기 제어 데이터 등을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 상·하향 전송하면서, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등을 화재사고 발생상황에 맞추어, 융통성 있게 제어·구동시킬 수 있는 무선노드들을 체계적으로 연동·배치하고, 이를 통해, 화재사고의 실제 발생에 의해, 화염 등의 열적 충격이 가해지는 국면에서도, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등이 별도의 고장 없이, 정상적인 통신 연결관계를 형성하면서, 화재사고 발생의 현실상황(예컨대, 화재사고의 규모, 화재사고 집중지역, 화재사고 발생 위험 여부 등)에 상응하는 맞춤형 동작을 융통성 있게 취할 수 있도록 함으로써, 화재사고로 인한 인명피해, 재산피해 등이 최소화될 수 있도록 가이드 할 수 있다.

Description

무선 센서 네트워크를 기반으로 하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템{System for controlling a fire accident monitoring/disposal process based on the wireless sensor network}

도 1은 종래의 기술에 따른 화재사고 감시/대처 관리 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 WSN을 기반으로 하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.

도 3은 본 발명에 따른 화재발생 감시노드의 세부구성을 개념적으로 도시한 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 휴대조명 구동노드의 세부구성을 개념적으로 도시한 예시도.

도 5는 본 발명에 따른 경보기 구동노드의 세부구성을 개념적으로 도시한 예시도.

도 6은 본 발명에 따른 대피유도 발광기 구동노드의 세부구성을 개념적으로 도시한 예시도.

도 7은 본 발명에 따른 노드/서버 중계 스테이션의 세부구성을 개념적으로 도시한 예시도.

본 발명은 화재사고의 감시/대처 절차를 관리하는 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 외부와 독립된 자가 전력원을 자체적으로 구비하면서, 예컨대, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network; 이하, "WSN"이라 호칭함)를 기반으로, 화재감지 데이터, 기기 제어 데이터 등을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 상·하향 전송하면서, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등을 화재사고 발생상황에 맞추어, 융통성 있게 제어·구동시킬 수 있는 무선노드들을 체계적으로 연동·배치하고, 이를 통해, 화재사고의 실제 발생에 의해, 화염 등의 열적 충격이 가해지는 국면에서도, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등이 별도의 고장 없이, 정상적인 통신 연결관계를 형성하면서, 화재사고 발생의 현실상황(예컨대, 화재사고의 규모, 화재사고 집중지역, 화재사고 발생 위험 여부 등)에 상응하는 맞춤형 동작을 융통성 있게 취할 수 있도록 함으로써, 화재사고로 인한 인명피해, 재산피해 등이 최소화될 수 있도록 가이드 할 수 있는 WSN을 기반으로 하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템에 관한 것이다.

최근, 사회환경이 급격히 다변화되면서, 크고 작은 화재사고의 발생 빈도 수 또한 대폭 증가하는 추세에 있으며, 이에 따라, 화재발생의 위험이 있는 장소(예컨대, 공동주택, 공공시설물, 개인주택 등)에서, 화재사고의 발생여부를 상시 감시하 고, 화재사고의 실제 발생 시, 일련의 대책을 자동 실시하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템의 위상 또한 큰 폭으로 확대되고 있다.

통상, 이러한 종래의 기술에 따른 화재사고 감시/대처 관리 시스템 체제 하에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 화재 감시기(1)는 화재발생의 위험이 있는 지역(B:예컨대, 공동주택, 공공시설물, 개인주택 등) 곳곳에 설치된 상태로, 화재사고의 발생여부를 상시 감시하고 있다가, 화재사고의 발생사실이 실제 확인되면, 경보음 발생기(2), 외부연락 통신기(3) 등을 제어하여, 예컨대, "경보음 발생기(2)의 기능수행에 의해 일련의 경보음이 해당 장소의 내·외부로 출력될 수 있도록 유도하는 조치", "외부연락 통신기(3)의 기능 수행에 의해, 외부의 화재사고 관리처(예컨대, 관리사무소, 소방서, 병원, 경찰서 등) 측으로 화재사고의 발생사실이 통지될 수 있도록 유도하는 조치" 등을 신속하게 취함으로써, 화재사고로 인한 인명피해, 재산피해 등이 최소화될 수 있도록 가이드 하게 된다. 이 경우, 화재감시기(1), 경보음 발생기(2), 외부연락 통신기(3) 등에는 <데이터 송·수신을 보조하는 역할>, <전력공급을 보조하는 역할> 등을 수행하는 일련의 전용 유선라인(L1,L2)이 설치된다.

그러나, 이러한 종래의 체제 하에서, 앞의 전용 유선라인(L1,L2)은 별도의 방호수단 없이, 단순히, 건물의 내벽, 바닥, 천정 등에 매설(또는, 노출)된 구조를 형성하고 있기 때문에, 만약, 화재사고의 실제 발생 국면에서, 화염 등의 열적 충격이 미치게 되는 경우, 그 여파로 인해, 크게 파손되어, 자신에게 주어진 통신 연결기능을 전혀 수행할 수 없게 되며, 결국, 이러한 전용 유선라인(L1,L2)의 파손 국면에서, 별도의 조치가 취해지지 않는 한, 화재감시기(1), 경보음 발생기(2), 외부연락 통신기(3) 등은 전력공급의 두절로 인해 정상적인 동작을 전혀 수행할 수 없게 됨은 물론, 통신 두절로 인해, 서로 간의 통신 연결관계 역시, 정상적으로 형성할 수 없게 된다.

물론, 이와 같은 각 기기(1,2,3)의 전력공급 두절, 나아가, 통신두절 국면에서, 화재감시기(1) 측에서는 화재사고를 감지하고서도, 경보음 발생기(2), 외부연락 통신기(3) 등을 전혀 제어할 수 없게 되며, 그 여파로, 경보음 발생기(2), 외부연락 통신기(3) 역시, 자신에게 주어진 경보음 출력기능, 화재사고 통지기능 등을 정상적으로 수행할 수 없게 되고, 결국, 화재사고에 처한 많은 사고자들은 화재지역(B) 내에, 일련의 화재사고 감시/대처 관리 시스템이 정상적으로 설치·운영되고 있음에도 불구하고, 화재사고로 인한 크고 작은 여러 가지 인적, 물적 피해를 피할 수 없게 된다.

한편, 도면에 도시된 바와 같이, 화재발생의 위험이 있는 장소(B:예컨대, 공동주택, 공공시설물, 개인주택 등)에는 상술한 화재감시기, 경보음 발생기, 외부연락 통신기 등의 주요 화재사고 감시/대처 요소 이외에도, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등의 부가적인 화재사고 감시/대처 요소가 추가 설치된다.

이러한 휴대용 조명기(4), 대피유도 발광기(5) 등은 화재사고로 인해, 정전이 야기된 국면에서, <일정 밝기의 광선>, 또는, <일정 밝기를 가지는 대피유도 화살표> 등을 제공하고, 이를 통해, 화재사고에 처한 사고자들의 대피경로를 효과적으로 가이드 함으로써, 인명피해의 최소화에 유용하게 기여하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 체제 하에서, 휴대용 조명기(4)는 일상적인 조명기의 기능을 넘어서서, 화재사고로 인한 정전 시, 사고자들의 대피경로를 효과적으로 제공하여야 한다는 특수한 목적의 설치물임에도 불구하고, 통상의 조명기로 단순 치부되어, 화재사고 상황, 정전상황 등에 대비한 실질적인 부가 요소, 예컨대, <화재사고, 정전 등으로 인한 어두움 속에서도, 자신의 위치를 주변에 용이하게 알릴 수 있는 부가 요소>를 전혀 갖추고 있지 아니하기 때문에, 정작, 화재사고 및 정전사고로 인한 암전 국면에서, 화재사고 발생지역에 위치한 사고자 측에서는 휴대용 조명기의 설치위치를 정확하게 인지할 수 없게 되며, 결국, 휴대용 조명기를 습득·활용함에 있어, 큰 어려움을 겪을 수밖에 없게 된다.

나아가, 종래의 대피유도 발광기(5) 역시, 일상적인 유도장치의 기능을 넘어서서, 화재사고로 인한 정전 시, 사고자들의 대피경로를 효과적으로 제공하여야 한다는 특수한 목적의 설치물임에도 불구하고, 통상의 유도장치로 단순 치부되어, 화재사고 상황, 정전상황 등에 대비한 실질적인 부가 요소, 예컨대, <화재사고 발생상황에 따라, 대피유도 화살표의 방향 또는 위치를 융통성 있게 변경시킬 수 있는 부가 요소>를 전혀 갖추고 있지 아니하기 때문에, 정작, 화재사고로 인한 정전 국면에서도, 미리 정해진 특정방향의 대피유도 화살표만을 단순 표시할 수밖에 없게 되며, 결국, 이러한 불합리한 상황 하에서, 화재사고 발생지역에 위치한 사고자 측에서는, 자신의 대피로를 합리적으로 인도 받을 수 없게 되는 피해를 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다(물론, 이 상황에서, 대피유도 화살표의 단순 표시로 인해, 대피로 유도가 잘못 안내될 경우, 사고자 측에서는 화재사고 집중지역으로 잘못 대 피하는 심각한 피해를 입을 수도 있게 된다).

따라서, 본 발명의 목적은 외부와 독립된 자가 전력원을 자체적으로 구비하면서, 예컨대, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN을 기반으로, 화재감지 데이터, 기기 제어 데이터 등을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 상·하향 전송하면서, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등을 화재사고 발생상황에 맞추어, 융통성 있게 제어·구동시킬 수 있는 무선노드들을 체계적으로 연동·배치하고, 이를 통해, 화재사고의 실제 발생에 의해, 화염 등의 열적 충격이 가해지는 국면에서도, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등이 별도의 고장 없이, 정상적인 통신 연결관계를 형성하면서, 화재사고 발생의 현실상황(예컨대, 화재사고의 규모, 화재사고 집중지역, 화재사고 발생 위험 여부 등)에 상응하는 맞춤형 동작을 융통성 있게 취할 수 있도록 함으로써, 화재사고로 인한 인명피해, 재산피해 등이 최소화될 수 있도록 가이드 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 화재발생 위험지역에 설치된 상태에서, 외부와 독립된 자가 전력원 및 상기 화재발생 위험지역의 화재징조를 감지하기 위한 센서들을 구비하며, 상기 센서들로부터 상기 화재발생 위험지역 의 화재징조가 반영된 화재징조 감지 데이터가 출력되면, 해당 감지 데이터에 상응하는 화재발생 감시결과 데이터를 생성하고, 생성된 화재발생 감시결과 데이터를 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network)를 기반으로, 상향 또는 하향 전송하는 화재발생 감시노드와, 외부와 독립된 자가 전력원을 구비하면서, 화재사고 경보기능을 갖춘 경보기와 신호 연결되며, 상기 화재발생 감시노드 측 화재발생 감시결과 데이터가 상기 WSN를 매개로, 상향 또는 하향 전송되는 경우, 상기 화재발생 감시결과 데이터에 따라, 상기 경보기를 구동시켜, 화재사고 발생에 상응하는 경보음 또는 경보등을 출력시키는 경보기 구동노드와, 외부와 독립된 자가 전력원을 구비하면서, 휴대용 조명기과 신호 연결되며, 상기 화재발생 감시노드 측 화재발생 감시결과 데이터가 상기 WSN을 매개로, 상향 또는 하향 전송되는 경우, 상기 화재발생 감시결과 데이터에 따라, 상기 휴대용 조명기를 구동시켜, 해당 휴대용 조명기를 점등시키는 휴대조명 구동노드의 조합으로 이루어지는 WSN을 기반으로 하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템을 개시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 WSN을 기반으로 하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화재사고 감시/대처 관리 시스템(100)은 화재발생 위험지역(B:예컨대, 아파트/빌라 등의 공동주택, 역/공원/박물관/극장 등의 공공시설물, 일반 개인주택 등)에 설치된 상태에서, 예컨대, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN(10)을 기반으로 하여, 일련의 신호 연결관계를 상호 형성하는 노드/서버 중계 스테이션(190), 화재발생 감시노드(110), 휴대 조명 구동노드(130), 경보기 구동노드(170), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.

이때, 본 발명의 노드/서버 중계 스테이션(190)은 예컨대, 배터리 등과 같은 외부와 독립된 자가 전력원을 자체적으로 구비하면서, 통신망(20), 예컨대, 근거리 통신망, 인터넷망, CDMAS 망 등을 매개로, 외부의 화재신고 관리 서버(220)와 신호 연결되는 구조를 취함과 아울러, 앞의 WSN(10)을 매개로 하여, 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등과도 일련의 교신관계를 형성하게 된다. 이 경우, 노드/서버 중계 스테이션(190)은 예컨대, 비상계단 주변 등과 같이, 화재사고의 위험성이 비교적 적은 장소에 설치된다.

이 상황에서, 노드/서버 중계 스테이션(190)은 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등으로부터 상향 전송되는 노드 데이터들(노드들의 온/오프 데이터, 노드들의 동작현황 데이터, 노드들의 동작이력 데이터, 화재발생 감시결과 데이터 등)을 WSN(10)을 통해, 수신·취합한 후, 취합 완료된 노드 데이터들을 화재신고 관리 서버(220) 측으로 상향 전송하는 역할을 수행하게 된다.

물론, 이러한 노드/서버 중계 스테이션(190)의 기능 수행 하에, 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등의 노드 데이터들이 확보 완료되면, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 각 노드들(110,130,150,170)의 온/오프 상태, 동작현황, 동작이력 등은 물론, 화재발생 위험지역(B)의 화재징조(예컨대, 화염징조, 연기징조, 온도징조)까지도 융통성 있게 파악할 수 있게 되며, 상황에 따라, 일련의 후속조치, 예컨대, 화재신고 관리처(예컨대, 관리사무소, 소방서, 병원, 경찰서 등)에 음성/문자 메시지를 전송하는 조치, 각 노드들(110,130,150,170)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 각 노드들(110,130,150,170)의 동작을 변경시켜, 각 노드들과 연결된 기기들(예컨대, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기, 경보기 등)의 동작상태를 변경하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

이때, 앞의 통신망(20:예컨대, 근거리 통신망, 인터넷망, CDMAS 망 등)을 매개로 하여, 화재사고 관리 서버(220) 측으로부터 노드 데이터들에 상응하는 서버 데이터들(노드들의 온/오프 상태 변경 제어 데이터, 노드들의 동작 변경 제어 데이터 등)이 하향 전송되면, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측에서는 해당 서버 데이터들을 수신 접수한 후, 접수 완료된 서버 데이터들을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 측으로 하향 전송하는 역할을 수행하게 된다.

물론, 이러한 노드/서버 중계 스테이션(190)의 기능 수행 하에, 화재사고 관리 서버(220) 측의 서버 데이터들이 하향 전송 완료되면, 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 측에서는, 해당 서버 데이터의 지시 내역에 상응하는 동작, 예컨대, 자가 온/오프 상태를 변경하는 조치, 자가 연결된 기기들(예컨대, 휴대용 조명기, 대피유도 발광 기, 경보기 등)의 동작상태를 변경하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

한편, 앞의 노드/서버 중계 스테이션(190)과 연동하는 본 발명의 화재발생 감시노드(110)는 외부와 독립된 자가 전력원(예컨대, 배터리) 및 화재발생 위험지역(B)의 화재징조(예컨대, 화염징조, 연기징조, 온도징조)를 감지하기 위한 센서모듈(127)을 구비한 상태에서, 해당 센서모듈(127)로부터 화재발생 위험지역의 화재징조가 반영된 화재징조 감지 데이터가 출력되는 경우, 해당 감지 데이터에 상응하는 화재발생 감시결과 데이터를 생성하고, 생성 완료된 화재발생 감시결과 데이터를 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등으로 상향 또는 하향 전송하는 역할을 수행하게 된다. 이 경우, 화재발생 감시노드(110)는 예컨대, 건물의 천정 인접부 등과 같이, 화재발생을 가장 빨리 감지할 수 있는 장소에 설치된다.

물론, 이러한 화재발생 감시노드(110)의 기능 수행 하에서, 이와 연동되는 휴대조명 구동노드(130), 경보기 구동노드(170), 대피유도 발광기 구동노드(150), 노드/서버 중계 스테이션(190), 나아가, 화재사고 관리 서버(220) 등은 화재발생 감시결과 데이터를 토대로 하여, 화재사고의 발생사실, 화재사고의 발생 위험성 등을 최소한의 시간 내에, 빠르게 인지할 수 있게 되며, 결국, 그에 상응하는 대응동작을 최대한 신속하게 취할 수 있게 된다.

또한, 앞의 노드/서버 중계 스테이션(190), 화재발생 감시노드(110) 등과 연동하는 본 발명의 경보기 구동노드(170)는 외부와 독립된 자가 전력원(예컨대, 배 터리)을 자체적으로 구비한 상태에서, USB 통신 인터페이스, RS232 통신 인터페이스 등의 통신 인프라를 매개로, 경보기(13:예컨대, 경보음 출력기능을 갖춘 경보음 출력장치, 경보등 출력기능을 갖춘 경보등 출력장치 등)와 신호 연결되는 구조를 취하면서, 상술한 화재발생 감시노드(110) 측의 화재발생 감시결과 데이터가 WSN을 매개로, 상향 또는 하향 전송되면(물론, 화재발생 감시결과 데이터의 상향 또는 하향 전송패턴은 화재발생 감시노드 및 경보기 구동노드의 네트워크 순위관계에 따라, 융통성 있게 변경 정의될 수 있음), 이를 수취한 후, 수취 완료된 화재발생 감시결과 데이터의 기록내역에 맞추어, 경보기(13)를 구동시킴으로써, 화재사고 발생에 상응하는 경보음 또는 경보등이 경보기가 설치된 화재발생 위험지역(B) 곳곳에서 신속하게 출력될 수 있도록 유도하는 역할을 수행하게 된다.

물론, 이러한 경보기 구동노드(170)의 기능 수행 하에, 경보기(13)가 작동하고, 이를 통해, 화재발생 위험지역(B) 곳곳에서, 일련의 경보음, 경보등이 신속하게 출력되는 경우, 화재사고에 처한 많은 사고자들은 화재사고의 발생사실을 최소한의 시간 내에서, 빠르게 인지할 수 있게 되며, 결국, 그에 상응하는 대응절차(예컨대, 대피절차, 화재 신고절차, 임시 구호절차 등)를 최대한 신속하게 취할 수 있게 된다.

이때, 상술한 바와 같이, 본 발명의 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등은, 화염 등의 열적 충격과 무관한 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 일련의 데이터 상·하향 전송절차를 진행하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노 드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등은 화재사고의 실제 발생에 의해, 화염 등의 열적 충격이 가해지는 국면에서도, 별도의 통신두절 없이, 서로 간에, 정상적인 통신 연결관계를 유연하게 형성할 수 있게 되며, 결국, 화재사고에 처한 많은 사고자들 역시, 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등의 기능지원을 기반으로 하면서, 화재사고로 인한 크고 작은 여러 가지 인적, 물적 피해를 손쉽게 피할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명의 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등은 상술한 바와 같이, 예컨대, 배터리 등과 같은, <외부와 독립된 자가 전력원>을 자체적으로 구비하고 있기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등은 화재사고의 실제 발생에 의해, 일련의 전력공급 두절상황이 야기된다 하더라도, 별도의 다운 없이, 자신의 동작상황을 정상적으로 유지할 수 있게 되며, 결국, 이러한 본 발명의 구현환경 하에서, 화재사고에 처한 많은 사고자들은 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등의 기능지원을 기반으로 하면서, 화재사고로 인한 크고 작은 여러 가지 인적, 물적 피해를 손쉽게 피할 수 있게 된다.

한편, 상술한 화재발생 감시노드(110), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등과 연동하는 본 발명의 휴대조명 구동노드(130)는 외부와 독립된 자가 전력원(예컨대, 배터리)을 자체적으로 구비한 상태에서, USB 통신 인터페이스, RS232 통신 인터페이스 등의 통신 인프라를 매개로, 휴대용 조명기(11)와 신호 연결되는 구조를 취하 면서, 상술한 화재발생 감시노드(110) 측의 화재발생 감시결과 데이터가 WSN(10)을 매개로, 상향 또는 하향 전송되면(물론, 앞의 경우와 마찬가지로, 화재발생 감시결과 데이터의 상향 또는 하향 전송패턴은 화재발생 감시노드 및 휴대조명 구동노드의 네트워크 관계에 따라, 융통성 있게 변경 정의될 수 있음), 이를 수취한 후, 수취 완료된 화재발생 감시결과 데이터의 기록내역에 따라, 예컨대, 화재로 인한 정전 국면에서, 휴대용 조명기(11)를 액티브하게 구동시킴으로써, 해당 휴대용 조명기(11)가 화재발생 위험지역 곳곳에서 신속하게 점등될 수 있도록 유도하는 역할을 수행하게 된다.

물론, 이러한 휴대조명 구동노드(130)의 기능 수행에 의해, 화재로 인한 정전 국면에서, 휴대용 조명기(11)가 점등되어, 해당 휴대용 조명기(11)의 위치가 주변에 용이하게 알려지게 되는 경우, 사고자 측에서는 종래와 달리, 화재사고, 정전 등으로 인한 어두움 속에서도, 휴대용 조명기(11)의 설치위치를 정확하게 인지할 수 있게 되며, 결국, 별다른 어려움 없이, 휴대용 조명기(11)를 손쉽게 습득·활용할 수 있게 된다.

다른 한편, 상술한 화재발생 감시노드(110), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등과 연동하는 본 발명의 대피유도 발광기 구동노드(150)는 외부와 독립된 자가 전력원(예컨대, 배터리)을 자체적으로 구비한 상태에서, USB 통신 인터페이스, RS232 통신 인터페이스 등의 통신 인프라를 매개로, 대피유도 발광기(12)와 신호 연결되는 구조를 취하면서, 화재발생 감시노드(110) 측의 화재발생 감시결과 데이터가 WSN(10)을 매개로, 상향 또는 하향 전송되면,(물론, 앞의 경우와 마찬가지로, 화재 발생 감시결과 데이터의 상향 또는 하향 전송패턴은 화재발생 감시노드 및 대피유도 발광기 구동노드의 네트워크 순위관계에 따라, 융통성 있게 변경 정의될 수 있음), 대피유도 발광기(12)의 현재 상태(예컨대, 대피유도 발광기에 의해 운영되는 대피유도 화살표의 현재 방향)가 반영된 보고 데이터를 생성한 후, 생성 완료된 보고 데이터를 WSN(10)을 매개로, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측에 상향 전송하여, 해당 보고 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 신속하게 전달될 수 있도록 유도하는 역할을 수행하게 된다.

이러한 대피유도 발광기 구동노드(150)의 역할 수행 하에서, 대피유도 발광기의 현재 상태(예컨대, 대피유도 발광기에 의해 운영되는 대피유도 화살표의 현재 방향)가 반영된 보고 데이터가 확보 완료되면, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 타 노드들, 예컨대, 화재발생 감시노드(110) 측으로부터 전송된 노드 데이터(예, 화재사고 발생위치를 담은 데이터)를 토대로, 대피유도 발광기(12)에 의해 운영(표현)되는 화살표의 방향을 새롭게 설정한 후, 그 설정내역을 담은 서버 데이터를 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로 하향 전송하는 절차를 수행하게 된다.

이렇게 하여, 화재사고 관리 서버 측 서버 데이터(이를테면, 대피유도 발광기에 의해 운영되는 대피유도 화살표의 방향을 변경하라는 지시내역이 담겨진 데이터)가 노드/서버 중계 스테이션(190) 및 WSN(10)을 통해, 전송되면, 대피유도 발광기 구동노드(150)는 그 즉시, 해당 서버 데이터에 따라, 대피유도 발광기(12)를 제어하여, 대피유도 발광기(12)의 현재 상태, 예컨대, <대피유도 발광기(12)에 의해 운영되는 대피유도 화살표의 방향>을 변경·구동시키는 역할을 수행하게 된다.

물론, 이러한 대피유도 발광기 구동노드(150)의 기능 수행에 의해, 대피유도 발광기(12)의 구동상태가 변경되고, 이를 통해, 대피유도 화살표의 방향이, 예컨대, <화재사고가 아직 미 발생한 장소> 쪽을 표시하게 되는 경우, 화재사고 발생지역(B)에 위치한 사고자 측에서는 자신의 대피로가 좀더 합리적/안정적으로 인도되는 효과를 융통성 있게 향유할 수 있게 되며, 결국, 화재사고에 따른 피해를 자연스럽게 최소화 받을 수 있게 된다.

이때, 본 발명의 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 역시, 앞의 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등과 마찬가지로, 화염 등의 열적 충격과 무관한 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 일련의 데이터 상·하향 전송절차를 진행하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등은 화재사고의 실제 발생에 의해, 화염 등의 열적 충격이 가해지는 국면에서도, 별도의 통신두절 없이, 서로 간에, 정상적인 통신 연결관계를 유연하게 형성할 수 있게 되며, 결국, 화재사고에 처한 많은 사고자들은 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등의 기능지원에 더해, 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등에 의한 추가 기능지원을 기반으로 하면서, 화재사고로 인한 크고 작은 여러 가지 인적, 물적 피해를 손쉽게 피할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명의 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150)는 앞의 화재발생 감시노드(110), 경보기 구동노드(170), 노드/서버 중계 스테이 션(190) 등과 마찬가지로, 배터리 등과 같은, <외부와 독립된 자가 전력원>을 자체적으로 구비하고 있기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등은 화재사고의 실제 발생에 의해, 일련의 전력공급 두절상황이 야기된다 하더라도, 별도의 다운 없이, 자신의 동작상황을 정상적으로 유지할 수 있게 되며, 결국, 이러한 본 발명의 구현환경 하에서, 화재사고에 처한 많은 사고자들은 앞의 각 노드들에 더하여, 휴대조명 구동노드(130), 대피유도 발광기 구동노드(150) 등에 의한 추가 기능지원을 기반으로 하면서, 화재사고로 인한 크고 작은 여러 가지 인적, 물적 피해를 손쉽게 피할 수 있게 된다.

이하, 상술한 기능을 수행하는 각 노드들의 세부 구성요소들 및 해당 구성요소들의 세부 기능수행절차를 상세히 살펴본다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화재발생 감시노드(110)는 화재발생 감시 제어모듈(111)과, 이 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 총괄 제어되는 전원 공급모듈(128), 센서모듈(127), 운영정보 저장모듈(123), WSN 통신모듈(113), 화재발생 감시모듈(122), 화재발생 통지모듈(112), 센서 구동모듈(125), 자가정보 업로드 모듈(124), 제어정보 처리모듈(126), 안테나모듈(121) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우, WSN 통신모듈(113)은 기저대역모뎀(115)과, RF 데이터 전처리모듈(114)이 조합된 구성을 취하게 된다.

이때, 화재발생 감시 제어모듈(111)은 이를테면, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN(10) 및 안테나모듈(121)을 기반으로, 앞의 각 노드들(130,150,170,190)과 일련의 RF 무선 통신관계를 형성하면서, 센서모듈(127)의 구동상태를 제어하는 절차, 화재발생을 감시하는 절차, 화재발생 감시결과 데이터를 생성·변환하고, 이를 상향 또는 하향 전송하는 절차, 자가 정보(예컨대, 자가 위치정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성·변환하고, 이를 상향 또는 하향 전송하는 절차, 화재신고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터를 수신·변환하고 이를 자가동작(이를테면, 센서모듈의 동작)에 반영하는 절차 등을 총괄 제어하는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 전원 공급모듈(128)은 배터리(129)와 연결된 구조를 취하면서, 배터리(129)로부터 공급된 전력을 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter) 등의 회로소자를 통해, 회로 처리하여, 노드(110) 내의 각 자원들로 지속 공급하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 안테나모듈(121)은 WSN(10)에 접속되는 구조를 선택적으로 형성하면서, RF 데이터 전처리모듈(114)에 의해 처리된 각종 데이터들을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 각 노드들(130,150,170,190) 측으로 상향 또는 하향 전송시키는 역할, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로부터 하향 송신되는 각종 데이터들을 수신한 후, 수신된 데이터들을 RF 데이터 전처리모듈(114) 측으로 전달하는 역할 등을 수행하게 된다.

이 경우, 본 발명의 안테나모듈(121)로는 예컨대, <2.4GHz의 주파수 대역에 적합하게 설계된 기판 패턴 타입의 안테나>, <2.4GHz의 주파수 대역에 적합하게 설 계된 세라믹 바 타입의 안테나> 등이 탄력적으로 선택될 수 있다(물론, 이러한 안테나모듈의 종류, 설계내역 등은 상황에 따라 다양한 변형을 이룰 수 있다).

또한, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 운영정보 저장모듈(123)은 노드(110) 내의 각종 데이터들을 임시 저장시키기 위한 일련의 저장공간을 제공하는 역할을 수행함과 아울러, 화재발생 감시노드(110)의 운영에 필요한 각종 운영데이터, 예컨대, 화재발생 판단에 기준이 되는 각종 기준데이터, 각 노드들(130,150,170,190)의 등록정보, WSN(10)의 접속·유지 및 운영에 필요한 각종 데이터 등을 저장 관리하면서, 필요에 따라, 이들을 선택적으로 로딩·출력하는 역할을 수행함으로써, 화재발생 감시노드(110)에 의한 일련의 서비스 제공절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.

나아가, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 센서 구동모듈(125)은 기저대역모뎀(115)을 매개로, 센서모듈(127)과 일련의 교신관계를 형성하면서, 센서모듈(127)을 이루는 각 센서들, 이를테면, 화염감지 센서(127a), 연기감지 센서(127b), 온도감지 센서(127c) 등의 구동상태를 융통성 있게 통제·처리하는 역할을 수행하게 된다.

이 상황에서, 센서모듈(127) 내에 배치된 화염감지 센서(127a), 연기감지 센서(127b), 온도감지 센서(127c) 등은 예컨대, 건물의 천정 인접부 등과 같이, 화재사고 발생을 가장 빨리 감지할 수 있는 장소에 설치된 상태에서, 화재발생 위험지역(B) 내의 화재징조(화재사고 위험지역 내의 화염상태, 연기상태, 온도상태 등)를 감지하여, 일련의 화재징조 감지 데이터를 생성하고, 생성된 화재징조 감지 데이터 를 기저대역모뎀(115) 측으로 전송하는 역할을 수행하게 된다. 이 경우, 화염감지 센서(127a), 연기감지 센서(127b), 온도감지 센서(127c) 등은 기저대역모뎀(115) 측과 예컨대, USB 방식, RS232 방식, 블루투스 방식, RF 방식 등과 같은 여러 통신방식들 중, 어느 하나를 선택하여, 통신을 하게 된다.

이렇게, 화염감지 센서(127a), 연기감지 센서(127b), 온도감지 센서(127c) 등으로부터 출력된 화염상태 감지 데이터, 연기상태 감지 데이터, 온도상태 감지 데이터 등이 기저대역모뎀(115)을 통해, 전송 완료되면, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 화재발생 감시모듈(122)은 운영정보 저장모듈(123)과 교신을 취하여, 화재발생 판단에 기준이 되는 기준 데이터를 추출한 후, 추출 완료된 기준 데이터를 상술한 화염상태 감지 데이터, 연기상태 감지 데이터, 온도상태 감지 데이터 등과 비교하여, 화재사고가 실제 발생하였는가의 여부를 감시·판단하는 역할을 수행하게 된다.

이때, 화재발생 감시모듈(122)에 배치된 화염 감시부(122a)는 예컨대, 기준 데이터에, <12V 이상의 화염 감지신호가 5초이상 유지되면, 화재사고가 발생된 것으로 판단하라>라는 내역이 기재된 상황에서, 화염 감지센서(127a) 측으로부터 그에 상응하는 화염상태 감지 데이터가 수신·접수되는 경우, 그 즉시, <화재사고가 발생하였다>는 메시지를 생성하고, 생성 완료된 메시지를 화재발생 감시 제어모듈(111) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

또한, 화재발생 감시모듈(122)에 배치된 연기 감시부(122b)는 예컨대, 기준 데이터에, <15V 이상의 연기 감지신호가 4초이상 유지되면, 화재사고가 발생된 것 으로 판단하라>는 내역이 기재된 상황에서, 연기 감지센서(127b) 측으로부터 그에 상응하는 연기상태 감지 데이터가 수신·접수되는 경우, 그 즉시, <화재사고가 발생하였다>는 메시지를 생성하고, 생성 완료된 메시지를 화재발생 감시 제어모듈(111) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

나아가, 화재발생 감시모듈(122)에 배치된 온도 감시부(122c)는 예컨대, 기준 데이터에, <온도 감지신호가, 순간적으로 10℃ 이상 상승한 값을 나타내거나, 초당 1℃ 이상 상승한 값을 나타내면 화재사고가 발생된 것으로 판단하라>는 내역이 기재된 상황에서, 온도 감지센서(127c) 측으로부터 그에 상응하는 온도상태 감지 데이터가 수신·접수되는 경우, 그 즉시, <화재사고가 발생하였다>는 메시지를 생성하고, 생성 완료된 메시지를 화재발생 감시 제어모듈(111) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이 상황에서, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 화재발생 통지모듈(112)은 예컨대, 화염 감시부(122a), 연기 감시부(122b), 온도 감시부(122c) 중, 두 가지 이상의 전산파트에서, 두 건 이상의 화재사고 발생 메시지가 전달·접수된 것으로 판단되면, 운영정보 저장모듈(123)에 저장되어 있던 <자가 소속 화재발생 감시노드(110)의 설치 위치정보>를 토대로, <2층 106호실 주변에서 화재사고가 발생하였다>는 취지의 화재발생 감시결과 데이터를 생성하고(물론, 이러한 화재발생 감시결과 데이터의 내역은, 화재발생 감시모듈(122) 측으로부터 접수된 화재사고 발생 메시지의 건수(내용)에 따라, "2층 106호실 주변에 화재사고 가능성이 있다"는 등의 형태로 다양한 변형을 이룰 수 있다), 생성 완료된 화재발생 감시결 과 데이터를 기저대역모뎀(115) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이렇게, 화재발생 통지모듈(112) 측으로부터 화재발생 감시결과 데이터가 전달 완료되면, 기저대역모뎀(115)은 해당 화재발생 감시결과 데이터를 디지털신호로 변조하고, 변조된 디지털신호를 RF 데이터 전처리모듈(114) 측으로 전달하는 역할을 수행하게 된다.

이때, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 RF 데이터 전처리모듈(114)은 기저대역모뎀(115)을 통해, 디지털신호로 변조된 화재발생 감시결과 데이터가 전달 완료되면, 이 화재발생 감시결과 데이터를 RF변조신호로 변환하고, 변환된 RF변조신호를 안테나모듈(121)을 통해, WSN(10)으로 무선 송신하는 역할을 수행하게 된다.

결국, 이러한 각 전산모듈들의 기능 수행 하에서, 화재발생 감시노드(110)와 연계된 휴대조명 구동노드(130), 경보기 구동노드(170), 대피유도 발광기 구동노드(150), 노드/서버 중계 스테이션(190) 등은 WSN(10)을 통해, 화재발생 감시결과 데이터를 수신한 후, 이를 토대로 하여, 화재사고의 발생사실, 화재사고의 발생 위험성 등을 최소한의 시간 내에, 빠르게 인지할 수 있게 되며, 결국, 그에 상응하는 대응동작(예컨대, 경보음/경보등 출력, 휴대용 조명기 점등, 대피유도 발광기 작동 등)을 최대한 신속하게 취할 수 있게 된다.

추후, 화재사고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터(온/오프 상태 변경 제어 데이터, 동작 변경 제어 데이터 등)가 노드/서버 중계 스테이션(190)을 매개로 전송되면, WSN 통신모듈(113)에 소속된 RF 데이터 전처리모듈(114)은 안 테나모듈(121)을 매개로, 이를 수신한 후, 수신된 서버 데이터를 디지털변조신호로 변환하고, 변환된 디지털변조신호를 기저대역모뎀(115) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이와 같이, 전달된 디지털변조신호는 기저대역모뎀(115)의 기능 수행에 의해, 화재발생 감시노드(110) 측 물리계층 규격에 맞는 데이터로 복조되는 절차를 겪은 후, 제어정보 처리모듈(126) 측으로 전달되는 절차를 겪게 되며, 이 상황에서, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 제어정보 처리모듈(126) 측에서는 서버 데이터에 기재된 내역에 따른 각종 조치(이를테면, 센서모듈(127)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 화재발생 감시모듈(122)의 설정내역을 변경하는 조치, 운영정보 저장모듈(123) 내의 운영정보를 갱신하는 조치 등)를 신속하게 취함으로써, 화재신고 관리 서버(220) 측 제어사항이 화재발생 감시노드(110) 측에 빠르게 반영될 수 있도록 유도하게 된다.

이때, 앞서 언급한 RF 데이터 전처리모듈(114)에 배치된 A/D 변환기(116)는 디지털변조신호를 아날로그변조신호로 변환하거나, RF변조신호를 디지털변조신호로 변환하여, 기저대역모뎀(115) 측으로 출력하는 역할을 수행하게 되며, 저역통과필터(117)는 A/D 변환기(116)에 의해 변환된 아날로그변조신호의 DC 오프셋을 제거하고, 해당 변조신호를 전송 표준에 상응하는 대역폭으로 저역 필터링하는 역할을 수행하게 된다.

또한, RF 데이터 전처리모듈(114)에 배치된 주파수 상향변환 믹서(119)는 저역통과필터(117)를 통과한 아날로그변조신호의 동상(In-phase)성분 및 직교성분을 전송 표준에 상응하는 RF 대역으로 각각 상향 변환하여, RF변조신호를 생성하고 생성된 RF변조신호를 안테나모듈(121) 측으로 출력하는 역할을 수행하게 된다.

나아가, RF 데이터 전처리모듈(114)에 배치된 저잡음 증폭기(120)는 안테나모듈(121)을 거친, RF변조신호(아날로그변조신호)를 저잡음 증폭하는 역할을 수행하게 되며, 주파수 하향변환 믹서(118)는 저잡음 증폭기(120)에 의해 저잡음 증폭된 RF변조신호의 동상성분 및 직교성분 각각을 기저대역 변조신호로 변환하고, 변환된 신호를 A/D 변환기(116) 측으로 출력하는 역할을 수행하게 된다.

이때, 화재발생 감시 제어모듈(111)에 의해 제어되는 자가정보 업로드 모듈(124)은 노드 내의 각 전산모듈들과 교신을 취하여, 각종 자가정보(예컨대, 자가 위치정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성하고, 생성 완료된 노드 데이터를 기저대역모뎀(115), RF 데이터 전처리모듈(114), 안테나모듈(121) 등을 통해, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로 전달하여, 이 노드 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 안정적으로 전송·접수될 수 있도록 유도하게 된다.

결국, 이 상황에서, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 화재발생 감지노드(110)의 온/오프 상태, 동작현황, 동작이력 등은 물론, 화재발생 위험지역의 화재징조(예컨대, 화염징조, 연기징조, 온도징조)까지도 융통성 있게 파악할 수 있게 되며, 상황에 따라, 일련의 후속조치, 예컨대, 화재신고 관리처(예컨대, 관리사무소, 소방서, 병원, 경찰서 등)에 음성/문자 메시지를 전송하는 조치, 화재발생 감지노드(110)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 센서모듈(127)의 동작상태를 변경하 는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 앞의 화재발생 감시노드(110)와 연동하는 본 발명에 따른 휴대조명 구동노드(130)는 휴대조명 구동 제어부(131)와, 이 휴대조명 구동 제어부(131)에 의해 총괄 제어되는 전원 공급모듈(143), 운영정보 저장모듈(142), WSN 통신모듈(133), 휴대조명 구동모듈(132), 화재발생 이벤트 접수모듈(144), 자가정보 업로드 모듈(146), 제어정보 처리모듈(145), 안테나모듈(141) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우에도, WSN 통신모듈(133)은 기저대역모뎀(135)과, RF 데이터 전처리모듈(134)이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.

이때, 휴대조명 구동 제어모듈(131)은 이를테면, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN(10) 및 안테나모듈(141)을 기반으로, 앞의 각 노드들(110,150,170,190)과 일련의 RF 무선 통신관계를 형성하면서, 휴대용 조명기(111)의 구동상태를 제어하는 절차, 자가 정보(예컨대, 자가 위치정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성·변환하고, 이를 상향 또는 하향 전송하는 절차, 화재신고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터를 수신·변환하고 이를 자가동작(이를테면, 휴대용 조명기의 동작)에 반영하는 절차 등을 총괄 제어하는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 휴대용 조명 구동 제어모듈(111)에 의해 제어되는 전원 공급모듈(143)은 배터리(147)와 연결된 구조를 취하면서, 배터리(147)로부터 공급된 전력을 직류-직류 컨버터 등의 회로소자를 통해, 회로 처리하여, 노드(130) 내의 각 자 원들로 공급하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 휴대용 조명 구동 제어모듈(131)에 의해 제어되는 안테나모듈(141)은 WSN(10)에 접속되는 구조를 선택적으로 형성하면서, RF 데이터 전처리모듈(134)에 의해 처리된 각종 데이터들을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 각 노드들(110,150,170,190) 측으로 상향 또는 하향 전송시키는 역할, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로부터 하향 송신되는 각종 데이터들을 수신한 후, 수신된 데이터들을 RF 데이터 전처리모듈(134) 측으로 전달하는 역할 등을 수행하게 된다.

또한, 휴대용 조명 구동 제어모듈(131)에 의해 제어되는 운영정보 저장모듈(142)(304)은 노드(130) 내의 각종 데이터들을 임시 저장시키기 위한 일련의 저장공간을 제공하는 역할을 수행함과 아울러, 휴대조명 구동노드(130)의 운영에 필요한 각종 운영데이터, 예컨대, 휴대용 조명기(11)를 구동하기 위한 설정정보, 각 노드들의 등록정보, WSN(10)의 접속·유지 및 운영에 필요한 각종 데이터 등을 저장 관리하면서, 필요에 따라, 이들을 선택적으로 로딩·출력하는 역할을 수행함으로써, 휴대조명 구동노드(130)에 의한 일련의 서비스 제공절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.

이 상황에서, 상술한 화재발생 감시노드(110) 측의 화재발생 감시결과 데이터가 WSN(10)을 매개로, 상향 또는 하향 전송되고, 이 화재발생 감시결과 데이터가 WSN 통신모듈(133)을 통해, 수취되면, 휴대조명 구동 제어모듈(131)에 의해 제어되는 화재발생 이벤트 접수모듈(144)은 그 즉시, 해당 화재발생 감시결과 데이터를 접수하여, 그 내용을 분석한 후, 해당 내용이, 예컨대, <현재 화재사고가 발생하였다는 내용을 담은 것>인지를 판단하고, 만약, 화재발생 감시결과 데이터가 <현재 화재사고가 발생하였다는 내용을 담은 것>이면, 해당 사실을 휴대조명 구동 제어모듈(131) 측으로 전달하게 된다.

이렇게, 화재발생 이벤트 접수모듈(144)의 기능 수행에 의해, 화재사고의 발생사실이 확인되면, 휴대조명 구동 제어부(131)에 의해 제어되는 휴대조명 구동모듈(132)은 그 즉시, 운영정보 저장모듈(142)과의 교신을 통해, 휴대용 조명기(11)의 설정정보를 체크하면서, 휴대용 조명기(11)를 구동시킴으로써, 휴대용 조명기가 화재발생 위험지역(B) 곳곳에서 신속하게 점등될 수 있도록 유도하게 된다.

물론, 이러한 휴대조명 구동모듈(132)의 기능 수행에 의해, 화재로 인한 정전 국면에서, 휴대용 조명기(11)가 점등되어, 해당 휴대용 조명기(11)의 위치가 주변에 용이하게 알려지게 되는 경우, 사고자 측에서는 종래와 달리, 화재사고, 정전 등으로 인한 어두움 속에서도, 휴대용 조명기(11)의 설치위치를 정확하게 인지할 수 있게 되며, 결국, 별다른 어려움 없이, 휴대용 조명기(11)를 용이하게 습득·활용할 수 있게 된다.

이러한 상황에서, 화재사고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터(온/오프 상태 변경 제어 데이터, 동작 변경 제어 데이터 등)가 노드/서버 중계 스테이션(190)을 매개로 전송되면, RF 데이터 전처리모듈(134)은 안테나모듈(141)을 매개로, 이를 수신한 후, 수신된 서버 데이터를 디지털변조신호로 변환하고, 변환된 디지털변조신호를 기저대역모뎀(302) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이와 같이, 전달된 디지털변조신호는 기저대역모뎀(135)의 기능 수행에 의해, 휴대조명 구동노드 측 물리계층 규격에 맞는 데이터로 복조되는 절차를 겪은 후, 제어정보 처리모듈(145) 측으로 전달되는 절차를 겪게 되며, 이 상황에서, 휴대조명 구동 제어모듈(131)에 의해 제어되는 제어정보 처리모듈(145) 측에서는 서버 데이터에 기재된 내역에 따른 각종 조치(이를테면, 휴대용 조명기(11)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 휴대용 조명기(11)의 설정내역을 변경하는 조치, 운영정보 저장모듈(142) 내의 운영정보를 갱신하는 조치 등)를 신속하게 취함으로써, 화재신고 관리 서버(220) 측 제어사항이 휴대조명 구동노드(130) 측에 빠르게 반영될 수 있도록 유도하게 된다.

이때, 앞서 언급한 RF 데이터 전처리모듈(134)에 배치된 A/D 변환기(136), 저역통과필터(137), 주파수 상향변환 믹서(139), 저잡음 증폭기(140), 주파수 하향변환 믹서(138) 등의 기능 수행은 상술한 화재발생 감시노드(110)의 경우와 대동 소이하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때, 휴대조명 구동 제어모듈(131)에 의해 제어되는 자가정보 업로드 모듈(146)은 노드(130) 내의 각 전산모듈들과 교신을 취하여, 각종 자가정보(예컨대, 휴대용 조명기(11)의 상태정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성하고, 생성 완료된 노드 데이터를 기저대역모뎀(135), RF 데이터 전처리모듈(134), 안테나모듈(141) 등을 통해, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로 전달하여, 이 노드 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 안정적으로 전송·접수될 수 있도록 유도하게 된다.

결국, 이 상황에서, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 휴대조명 구동노드(130), 휴대용 조명기(11) 등의 온/오프 상태, 동작현황, 동작이력 등을 융통성 있게 파악할 수 있게 되며, 상황에 따라, 일련의 후속조치, 예컨대, 휴대조명 구동노드(130)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 휴대용 조명기(11)의 동작상태를 변경하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 각 노드들과 연동하는 본 발명에 따른 경보기 구동노드(170)는 경보기 구동 제어모듈(171)과, 이 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 총괄 제어되는 전원 공급모듈(183), 운영정보 저장모듈(182), WSN 통신모듈(173), 경보기 구동모듈(172), 화재발생 이벤트 접수모듈(184), 자가정보 업로드 모듈(186), 제어정보 처리모듈(185), 안테나모듈(181) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우에도, WSN 통신모듈은 기저대역모뎀과, RF 데이터 전처리모듈이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.

이때, 경보기 구동 제어모듈(171)은 이를테면, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN(10) 및 안테나모듈(181)을 기반으로, 앞의 각 노드들(110,130,150,190)과 일련의 RF 무선 통신관계를 형성하면서, 경보기(13)의 구동상태를 제어하는 절차, 자가 정보(예컨대, 자가 위치정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성·변환하고, 이를 상향 또는 하향 전송하는 절차, 화재신고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터를 수신·변환하고 이를 자가동작(이를테면, 경보기의 동작)에 반영하는 절차 등을 총괄 제어하는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 제어되는 전원 공급모듈(183)은 배터리(187)와 연결된 구조를 취하면서, 배터리(187)로부터 공급된 전력을 직류-직류 컨버터 등의 회로소자를 통해, 회로 처리하여, 노드(170) 내의 각 자원들로 공급하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 제어되는 안테나모듈(181)은 WSN(10)에 접속되는 구조를 선택적으로 형성하면서, RF 데이터 전처리모듈(174)에 의해 처리된 각종 데이터들을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 각 노드들(110,130,150,190) 측으로 상향 또는 하향 전송시키는 역할, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로부터 하향 송신되는 각종 데이터들을 수신한 후, 수신된 데이터들을 RF 데이터 전처리모듈(174) 측으로 전달하는 역할 등을 수행하게 된다.

또한, 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 제어되는 운영정보 저장모듈(182)은 노드(170) 내의 각종 데이터들을 임시 저장시키기 위한 일련의 저장공간을 제공하는 역할을 수행함과 아울러, 경보기 구동노드(170)의 운영에 필요한 각종 운영데이터, 예컨대, 경보기(13)를 구동하기 위한 설정정보, 각 노드들(110,130,150,190)의 등록정보, WSN(10)의 접속·유지 및 운영에 필요한 각종 데이터 등을 저장 관리하면서, 필요에 따라, 이들을 선택적으로 로딩·출력하는 역할을 수행함으로써, 경보기 구동노드(170)에 의한 일련의 서비스 제공절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.

이 상황에서, 상술한 화재발생 감시노드(110) 측의 화재발생 감시결과 데이 터가 WSN(10)을 매개로, 상향 또는 하향 전송되고, 이 화재발생 감시결과 데이터가 WSN 통신모듈(173)을 통해, 수취되면, 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 제어되는 화재발생 이벤트 접수모듈(184)은 그 즉시, 해당 화재발생 감시결과 데이터를 접수하여, 그 내용을 분석한 후, 해당 내용이, 예컨대, <현재 화재사고가 발생하였다>는 것인지를 판단하고, 만약, 화재발생 감시결과 데이터가 <현재 화재사고가 발생하였다는 내용을 담은 것>이면, 해당 사실을 경보기 구동 제어모듈(171) 측으로 전달하게 된다.

이렇게, 화재발생 이벤트 접수모듈(184)의 기능 수행에 의해, 화재사고의 발생사실이 확인되면, 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 제어되는 경보기 구동모듈(172)은 그 즉시, 운영정보 저장모듈(182)과의 교신을 통해, 경보기의 설정정보를 체크하면서, 해당 경보기(13)를 구동시킴으로써, 경보기(13)가 설치된 화재발생 위험지역(B) 곳곳에서, 화재사고 발생에 상응하는 경보음 또는 경보등이 신속하게 출력될 수 있도록 유도하게 된다.

물론, 이러한 경보기 구동모듈(172)의 기능 수행 하에, 경보기(13)가 작동하고, 이를 통해, 화재발생 위험지역(B) 곳곳에서, 일련의 경보음, 경보등이 신속하게 출력되는 경우, 화재사고에 처한 많은 사고자들은 화재사고의 발생사실을 최소한의 시간 내에, 빠르게 인지할 수 있게 되며, 결국, 그에 상응하는 대응절차(예컨대, 대피절차, 화재 신고절차, 임시 구호절차 등) 역시 최대한 신속하게 취할 수 있게 된다.

이러한 상황에서, 화재사고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터 (온/오프 상태 변경 제어 데이터, 동작 변경 제어 데이터 등)가 노드/서버 중계 스테이션(190)을 매개로 전송되면, 상술한 RF 데이터 전처리모듈(174)은 안테나모듈(181)을 매개로, 이를 수신한 후, 수신된 서버 데이터를 디지털변조신호로 변환하고, 변환된 디지털변조신호를 기저대역모뎀(175) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이와 같이, 전달된 디지털변조신호는 기저대역모뎀(175)의 기능 수행에 의해, 경보기 구동노드(170) 측 물리계층 규격에 맞는 데이터로 복조되는 절차를 겪은 후, 제어정보 처리모듈(185) 측으로 전달되는 절차를 겪게 되며, 이 상황에서, 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 제어되는 제어정보 처리모듈(185) 측에서는 서버 데이터에 기재된 내역에 따른 각종 조치(이를테면, 경보기(13)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 경보기(13)의 설정내역을 변경하는 조치, 운영정보 저장모듈(182) 내의 운영정보를 갱신하는 조치 등)를 신속하게 취함으로써, 화재신고 관리 서버(220) 측 제어사항이 경보기 구동노드(170) 측에 빠르게 반영될 수 있도록 유도하게 된다.

이때, 앞서 언급한 RF 데이터 전처리모듈(174)에 배치된 A/D 변환기(176), 저역통과필터(177), 주파수 상향변환 믹서(179), 저잡음 증폭기(180), 주파수 하향변환 믹서(178) 등의 기능 수행은 상술한 화재발생 감시노드(110), 휴대조명 구동노드(130) 등의 경우와 대동 소이하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때, 경보기 구동 제어모듈(171)에 의해 제어되는 자가정보 업로드 모 듈(186)은 노드(170) 내의 각 전산모듈들과 교신을 취하여, 각종 자가정보(예컨대, 경보기의 상태정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성하고, 생성 완료된 노드 데이터를 기저대역모뎀(175), RF 데이터 전처리모듈(174), 안테나모듈(181) 등을 통해, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로 전달하여, 이 노드 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 안정적으로 전송·접수될 수 있도록 유도하게 된다.

결국, 이 상황에서, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 경보기 구동노드(170), 경보기(13) 등의 온/오프 상태, 동작현황, 동작이력 등을 융통성 있게 파악할 수 있게 되며, 상황에 따라, 일련의 후속조치, 예컨대, 경보기 구동노드(170)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 경보기(13)의 동작상태를 변경하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 각 노드들과 연동하는 본 발명에 따른 대피유도 발광기 구동노드(150)는 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)과, 이 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 총괄 제어되는 전원 공급모듈(163), 운영정보 저장모듈(162), WSN 통신모듈(153), 현 발광기 상태 보고모듈(168), 발광기 구동모듈(152), 화재발생 이벤트 접수모듈(164), 자가정보 업로드 모듈(166), 제어정보 처리모듈(165), 안테나모듈(161) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우에도, WSN 통신모듈(153)은 기저대역모뎀(155)과, RF 데이터 전처리모듈(154)이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.

이때, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)은 이를테면, IEEE 802.15.4 표준 규격에 의해 정의되는 WSN(10) 및 안테나모듈(161)을 기반으로, 앞의 각 노드들(110,130,170,190)과 일련의 RF 무선 통신관계를 형성하면서, 대피유도 발광기(12)의 구동상태를 제어하는 절차, 자가 정보(예컨대, 자가 위치정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성·변환하고, 이를 상향 또는 하향 전송하는 절차, 화재신고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터를 수신·변환하고 이를 자가동작(이를테면, 경보기의 동작)에 반영하는 절차 등을 총괄 제어하는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 제어되는 전원 공급모듈(163)은 배터리와 연결된 구조를 취하면서, 배터리(167)로부터 공급된 전력을 직류-직류 컨버터 등의 회로소자를 통해, 회로 처리하여, 노드(150) 내의 각 자원들로 공급하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 제어되는 안테나모듈(161)은 WSN(10)에 접속되는 구조를 선택적으로 형성하면서, RF 데이터 전처리모듈(154)에 의해 처리된 각종 데이터들을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 각 노드들(110,130,170,190) 측으로 상향 또는 하향 전송시키는 역할, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로부터 하향 송신되는 각종 데이터들을 수신한 후, 수신된 데이터들을 RF 데이터 전처리모듈(154) 측으로 전달하는 역할 등을 수행하게 된다.

또한, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 제어되는 운영정보 저장모듈(162)은 노드(150) 내의 각종 데이터들을 임시 저장시키기 위한 일련의 저장공 간을 제공하는 역할을 수행함과 아울러, 대피유도 발광기 구동노드(150)의 운영에 필요한 각종 운영데이터, 예컨대, 대피유도 발광기(12)를 구동하기 위한 설정정보, 각 노드들(110,130,170,190)의 등록정보, WSN(10)의 접속·유지 및 운영에 필요한 각종 데이터 등을 저장 관리하면서, 필요에 따라, 이들을 선택적으로 로딩·출력하는 역할을 수행함으로써, 대피유도 발광기 구동노드(150)에 의한 일련의 서비스 제공절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.

이 상황에서, 상술한 화재발생 감시노드(110) 측의 화재발생 감시결과 데이터가 WSN(10)을 매개로, 상향 또는 하향 전송되고, 이 화재발생 감시결과 데이터가 WSN 통신모듈(153)을 통해, 수취되면, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 제어되는 화재발생 이벤트 접수모듈(164)은 그 즉시, 해당 화재발생 감시결과 데이터를 접수하여, 그 내용을 분석한 후, 해당 내용이, 예컨대, <현재 화재사고가 발생하였다>는 것인지를 판단하고, 만약, 화재발생 감시결과 데이터가 <현재 화재사고가 발생하였다는 내용을 담은 것>이면, 해당 사실을 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이렇게, 화재발생 이벤트 접수모듈(164)의 기능 수행에 의해, 화재사고의 발생사실이 확인되면, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 제어되는 현 발광기 상태 보고모듈(168)은 발광기 구동모듈(152)과의 교신 하에, 대피유도 발광기(12)의 현재 상태(예컨대, 대피유도 발광기에 의해 운영되는 대피유도 화살표의 현재 방향)가 반영된 보고 데이터를 생성한 후, 생성 완료된 보고 데이터를 기저대역모뎀(155), RF 데이터 전처리모듈(154), 안테나모듈(161) 등을 통해, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로 전달하여, 이 노드 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 안정적으로 전송·접수될 수 있도록 유도하게 된다.

이후, 노드/서버 중계 스테이션(190)의 중계를 매개로 하여, 보고 데이터에 상응하는 서버 데이터(이를테면, 대피유도 발광기에 의해 운영되는 대피유도 화살표의 방향을 변경하라는 지시내역이 담겨진 데이터)가 WSN(10)을 통해 전송되고, 이 서버 데이터가 WSN 통신모듈(153)을 통해, 접수되면, 발광기 구동모듈(152)은 운영정보 저장모듈(162)과의 교신을 통해, 대피유도 발광기(12)의 설정정보를 체크하면서, 해당 대피유도 발광기를 구동시킴으로써, 대피유도 발광기(12)의 현재 상태, 예컨대, 대피유도 발광기(12)에 의해 운영되는 대피유도 화살표의 방향이 화재신고 관리 서버(220) 측 의도에 따라, 변경·구동될 수 있도록 유도하게 된다.

물론, 이러한 대피유도 발광기 구동모듈(152)의 기능 수행에 의해, 대피유도 발광기(12)의 구동상태가 변경되고, 이를 통해, 대피유도 화살표의 방향이, 예컨대, <화재사고가 아직 미 발생한 장소> 쪽을 표시하게 되는 경우, 화재사고 발생지역(B)에 위치한 사고자 측에서는 자신의 대피로가 좀더 합리적/안정적으로 인도되는 효과를 융통성 있게 향유할 수 있게 되며, 결국, 화재사고에 따른 피해를 자연스럽게 최소화 받을 수 있게 된다.

한편, 화재사고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 각종 서버 데이터(온/오프 상태 변경 제어 데이터, 동작 변경 제어 데이터 등)가 노드/서버 중계 스테이션(190)을 매개로 전송되는 국면이 조성되면, 상술한 RF 데이터 전처리모듈(154)은 안테나모듈(161)을 매개로, 이를 수신한 후, 수신된 서버 데이터를 디지털변조신호 로 변환하고, 변환된 디지털변조신호를 기저대역모뎀(155) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이와 같이, 전달된 디지털변조신호는 기저대역모뎀(155)의 기능 수행에 의해, 대피유도 발광기 구동노드(150) 측 물리계층 규격에 맞는 데이터로 복조되는 절차를 겪은 후, 제어정보 처리모듈(165) 측으로 전달되는 절차를 겪게 되며, 이 상황에서, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 제어되는 제어정보 처리모듈(165) 측에서는 서버 데이터에 기재된 내역에 따른 각종 조치(이를테면, 대피유도 발광기(12)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 대피유도 발광기(120의 설정내역을 변경하는 조치, 운영정보 저장모듈(162) 내의 운영정보를 갱신하는 조치 등)를 신속하게 취함으로써, 화재신고 관리 서버(220) 측 제어사항이 대피유도 발광기 구동노드(150) 측에 빠르게 반영될 수 있도록 유도하게 된다.

이때, 앞서 언급한 RF 데이터 전처리모듈(154)에 배치된 A/D 변환기(156), 저역통과필터(157), 주파수 상향변환 믹서(159), 저잡음 증폭기(160), 주파수 하향변환 믹서(158) 등의 기능 수행은 상술한 각 노드들의 경우와 대동 소이하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 대피유도 발광기 구동 제어모듈(151)에 의해 제어되는 자가정보 업로드 모듈(166)은 노드(150) 내의 각 전산모듈들과 교신을 취하여, 각종 자가정보(예컨대, 대피유도 발광기(12)의 상태정보, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성하고, 생성 완료된 노드 데이터를 기저대역모뎀(155), RF 데이터 전처리모듈(154), 안테나모듈(161) 등을 통해, 노드/서버 중계 스테이션(190) 측으로 전달하여, 이 노드 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 안정적으로 전송·접수될 수 있도록 유도하게 된다.

결국, 이 상황에서, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 대피유도 발광기 구동노드(150), 대피유도 발광기(12) 등의 온/오프 상태, 동작현황, 동작이력 등을 융통성 있게 파악할 수 있게 되며, 상황에 따라, 일련의 후속조치, 예컨대, 대피유도 발광기 구동노드(150)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 대피유도 발광기(12)의 동작상태를 변경하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상술한 각 노드들(110,130,150,170)과 화재신고 관리 서버(220) 간의 데이터 교신을 중계하는 본 발명에 따른 노드/서버 중계 스테이션(190)은 노드/서버 중계 제어모듈(191)과, 이 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 총괄 제어되는 전원 공급모듈(203), 운영정보 저장모듈(202), 서버 교신모듈(209), 노드정보 수취모듈(195), 노드정보 업로드 모듈(208), 서버정보 접수모듈(207), 서버정보 전달모듈(206), 제어정보 처리모듈(204), 자가정보 업로드 모듈(205) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다. 이 경우에도, WSN 통신모듈(194)은 기저대역모뎀(195)과, RF 데이터 전처리모듈(194)이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.

이때, 노드/서버 중계 제어모듈(191)은 이를테면, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN(10) 및 안테나모듈(201)을 기반으로, 앞의 각 노드들(110,130,150,170)과 일련의 RF 무선 통신관계를 형성함과 아울러, 통신망(예컨대, 근거리 통신망, 인터넷망, CDMAS 망 등), 서버 교신모듈(209) 등을 매개로, 외 부의 화재사고 관리 서버(220)와도 신호 연결되는 구조를 취하면서, 각 노드들(110,130,150,170)로부터 상향 전송되는 노드 데이터들(노드들의 온/오프 데이터, 노드들의 동작현황 데이터, 노드들의 동작이력 데이터, 화재발생 감시결과 데이터 등)을 화재신고 관리 서버(220) 측으로 상향 전송하는 절차, 화재사고 관리 서버(220) 측으로부터 하향 전송되는 서버 데이터들(노드들의 온/오프 상태 변경 제어 데이터, 노드들의 동작 변경 제어 데이터 등)을 각 노드들(110,130,150,170) 측에 하향 전송하는 절차 등을 총괄 제어하는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 전원 공급모듈(203)은 배터리(167)와 연결된 구조를 취하면서, 배터리(167)로부터 공급된 전력을 직류-직류 컨버터 등의 회로소자를 통해, 회로 처리하여, 스테이션(190) 내의 각 자원들로 공급하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 안테나모듈(201)은 WSN(10)에 접속되는 구조를 선택적으로 형성하면서, RF 데이터 전처리모듈(194)에 의해 처리된 각종 데이터들을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 각 노드들(110,130,150,170) 측으로 상향 또는 하향 전송시키는 역할을 수행하게 된다.

또한, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 서버 교신모듈(209)은 근거리 통신망, 인터넷망, CDMAS 망 등의 접속을 위한 기반 통신 인프라를 제공함으로써, 스테이션 내 각 전산모듈들 및 화재사고 관리 서버(220)가 별다른 문제점 없이, 일련의 통신연결관계 또는 데이터 송·수신관계를 정상적으로 형성할 수 있 도록 보조하는 역할을 수행하게 된다.

나아가, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 운영정보 저장모듈(202)은 노드/서버 중계 스테이션(190)의 운영에 필요한 각종 운영 데이터, 예컨대, 각 노드들의(110,130,150,170) 등록정보, 화재사고 관리 서버(220)의 등록정보, 통신망(20)의 접속·유지 및 운영에 필요한 각종 데이터, 스테이션 내 전산자원정보, WSN(10)의 접속·유지 및 운영에 필요한 각종 데이터 등을 저장 관리하면서, 필요에 따라, 이들을 선택적으로 로딩·출력하는 역할을 수행함으로써, 노드/서버 중계 스테이션(190)에 의한 일련의 서비스 제공절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.

이러한 기반 인프라 하에서, 각 노드들(110,130,150,170) 측으로부터 일련의 노드 데이터(노드들의 온/오프 데이터, 노드들의 동작현황 데이터, 노드들의 동작이력 데이터, 화재발생 감시결과 데이터 등)가 WSN(10)을 매개로, 상향 전송되면, WSN 통신모듈(193)에 소속된 RF 데이터 전처리모듈(194)은 안테나모듈(201)을 매개로, 이를 수신한 후, 수신된 노드 데이터를 디지털변조신호로 변환하고, 변환된 디지털변조신호를 기저대역모뎀(195) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 된다.

이와 같이, 전달된 디지털변조신호는 기저대역모뎀(195)의 기능 수행에 의해, 노드/서버 중계 스테이션측(190) 물리계층 규격에 맞는 데이터로 복조되는 절차를 겪은 후, 노드정보 수취모듈(195) 측으로 전달되며, 이 상황에서, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 노드정보 수취모듈(195)은 해당 노드 데이터를 접수한 후, 접수 완료된 노드 데이터를 프로세싱 버퍼(210) 내에 안정적으로 저 장 관리하는 역할을 수행하게 된다.

이렇게, 노드정보 수취모듈(195)의 기능 수행 하에, 프로세싱 버퍼(210) 내에 노드 데이터가 저장 완료되면, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 노드정보 업로드 모듈(208)은 그 즉시, 프로세싱 버퍼(210)에 접근하여, 이에 저장되어 있던 노드 데이터를 확보한 후, 서버 교신모듈(209)과 통신을 취하여, 확보 완료된 노드 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 안정적으로 전송·접수될 수 있도록 유도하게 된다.

물론, 이러한 노드정보 업로드 모듈(208)의 기능 수행 하에, 각 노드들(110,130,150,170)의 노드 데이터들이 확보 완료되면, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 각 노드들(110,130,150,170)의 온/오프 상태, 동작현황, 동작이력 등은 물론, 화재발생 위험지역(B)의 화재징조(예컨대, 화염징조, 연기징조, 온도징조)까지도 융통성 있게 파악할 수 있게 되며, 상황에 따라, 일련의 후속조치, 예컨대, 화재신고 관리처(예컨대, 관리사무소, 소방서, 병원, 경찰서 등)에 음성/문자 메시지를 전송하는 조치, 각 노드들(110,130,150,170)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 각 노드들(110,130,150,170)의 동작을 변경시켜, 각 노드들(110,130,150,170)과 연결된 기기들(예컨대, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기, 경보기 등)의 동작상태를 변경하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

한편, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 서버정보 접수모듈(207)은 화재신고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터(노드들의 온/오프 상태 변경 제어 데이터, 노드들의 동작 변경 제어 데이터 등)가 통신망(20)을 통해 하향 전송되고, 전송 완료된 서버 데이터가 서버 교신모듈(209)에 의해 수취되면, 그 즉시, 서버 교신모듈(209)과 통신을 취하여, 수취 완료된 서버 데이터를 확보한 후, 확보 완료된 서버 데이터를 프로세싱 버퍼(210) 내에 안정적으로 저장 관리하는 역할을 수행하게 된다.

이러한 서버정보 접수모듈(207)의 기능수행에 의해, 일련의 서버 데이터가 프로세싱 버퍼(210) 내에 안정적으로 저장 완료되면, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 서버정보 전달모듈(206)은 그 즉시, 프로세싱 버퍼(210)에 접근하여, 해당 서버 데이터를 확보한 후, 기저대역모뎀(195), RF 데이터 전처리모듈(194), 안테나모듈(201) 등을 활용하여, 확보 완료된 서버 데이터를 각 노드들 측(110,130,150,170)에 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 전송하는 절차를 진행하게 된다.

이때, 앞서 언급한 RF 데이터 전처리모듈(194)에 배치된 A/D 변환기(196), 저역통과필터(197), 주파수 상향변환 믹서(199), 저잡음 증폭기(200), 주파수 하향변환 믹서(198) 등의 기능 수행은 상술한 각 노드들(110,130,150,170)의 경우와 대동 소이하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

물론, 이러한 서버정보 전달모듈(206)의 기능 수행 하에, 화재사고 관리 서버(220) 측의 서버 데이터들이 하향 전송 완료되면, 각 노드들(110,130,150,170) 측에서는, 해당 서버 데이터의 지시 내역에 상응하는 동작, 예컨대, 자가 온/오프 상태를 변경하는 조치, 자가 연결된 기기들(예컨대, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기, 경보기 등)의 동작상태를 변경하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

다른 한편, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 자가정보 업로드 모듈(205)은 스테이션(190) 내의 각 전산모듈들과 교신을 취하여, 각종 자가정보(예컨대, 자가 온/오프 상태정보, 자가 구동이력 정보, 자가 자원현황 정보 등)를 담은 노드 데이터를 생성하고, 서버 교신모듈(209)과 통신을 취하여, 생성 완료된 노드 데이터가 화재신고 관리 서버(220) 측에 안정적으로 전송·접수될 수 있도록 유도하게 된다.

결국, 이 상황에서, 화재사고 관리 서버(220) 측에서는 노드/서버 중계 스테이션(190)의 온/오프 상태, 동작현황, 동작이력 등을 융통성 있게 파악할 수 있게 되며, 상황에 따라, 일련의 후속조치, 예컨대, 노드/서버 중계 스테이션(190)의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 운영정보 저장모듈(202) 내의 운영정보를 갱신하는 조치 등을 융통성 있게 취할 수 있게 된다.

이때, 노드/서버 중계 제어모듈(191)에 의해 제어되는 제어정보 처리모듈(204)은 화재신고 관리 서버(220) 측으로부터 전송된 서버 데이터(자가 소속 스테이션의 온/오프 상태 변경 제어 데이터, 자가 소속 스테이션의 동작 변경 제어 데이터 등)가 통신망을 통해 하향 전송되고, 전송 완료된 서버 데이터가 서버 교신모듈(209)에 의해 수취 완료되면, 서버 데이터에 기재된 내역에 따른 각종 조치(이를테면, 자가 소속 스테이션의 온/오프 상태를 변경하는 조치, 운영정보 저장모듈 내의 운영정보를 갱신하는 조치 등)를 신속하게 취함으로써, 화재신고 관리 서버(220) 측 제어사항이 자가 소속 스테이션 측에 빠르게 반영될 수 있도록 유도하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 외부와 독립된 자가 전력원을 자체적으로 구비하면서, 예컨대, IEEE 802.15.4 표준규격에 의해 정의되는 WSN을 기반으로, 화재감지 데이터, 기기 제어 데이터 등을 멀티-홉(Multi-hop) 또는 에드-혹(Ad-hoc) 등과 같은 WSN 특유의 다양한 무선통신패턴을 통해, 상·하향 전송하면서, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등을 화재사고 발생상황에 맞추어, 융통성 있게 제어·구동시킬 수 있는 무선노드들을 체계적으로 연동·배치하고, 이를 통해, 화재사고의 실제 발생에 의해, 화염 등의 열적 충격이 가해지는 국면에서도, 경보기, 휴대용 조명기, 대피유도 발광기 등이 별도의 고장 없이, 정상적인 통신 연결관계를 형성하면서, 화재사고 발생의 현실상황(예컨대, 화재사고의 규모, 화재사고 집중지역, 화재사고 발생 위험 여부 등)에 상응하는 맞춤형 동작을 융통성 있게 취할 수 있도록 함으로써, 화재사고로 인한 인명피해, 재산피해 등이 최소화될 수 있도록 가이드 할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 화재발생 위험지역에 설치된 상태에서, 외부와 독립된 자가 전력원 및 상기 화재발생 위험지역의 화재징조를 감지하기 위한 센서들을 구비하며, 상기 센서들로부터 상기 화재발생 위험지역의 화재징조가 반영된 화재징조 감지 데이터가 출력되면, 해당 감지 데이터에 상응하는 화재발생 감시결과 데이터를 생성하고, 생성된 화재발생 감시결과 데이터를 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network)를 기반으로, 상향 또는 하향 전송하는 화재발생 감시노드와;

   외부와 독립된 자가 전력원을 구비하면서, 화재사고 경보기능을 갖춘 경보기와 신호 연결되며, 상기 화재발생 감시노드 측 화재발생 감시결과 데이터가 상기 WSN를 매개로, 상향 또는 하향 전송되는 경우, 상기 화재발생 감시결과 데이터에 따라, 상기 경보기를 구동시켜, 화재사고 발생에 상응하는 경보음 또는 경보등을 출력시키는 경보기 구동노드와;

   외부와 독립된 자가 전력원을 구비하면서, 휴대용 조명기과 신호 연결되며, 상기 화재발생 감시노드 측 화재발생 감시결과 데이터가 상기 WSN을 매개로, 상향 또는 하향 전송되는 경우, 상기 화재발생 감시결과 데이터에 따라, 상기 휴대용 조명기를 구동시켜, 해당 휴대용 조명기를 점등시키는 휴대조명 구동노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 WSN을 기반으로 하는 화재사고 감시/대처 관리 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 외부와 독립된 자가 전력원을 구비하면서, 외부의 화재신 고 관리 서버와 신호 연결되며, 상기 WSN을 매개로, 상기 화재발생 감시노드, 경보기 구동노드, 휴대조명 구동노드와 교신하면서, 상기 화재발생 감시노드, 경보기 구동노드, 휴대조명 구동노드로부터 상향 전송되는 노드 데이터들을 수신·취합한 후, 취합 완료된 노드 데이터들을 상기 화재신고 관리 서버 측으로 상향 전송함과 아울러, 상기 화재신고 관리 서버 측으로부터 상기 노드 데이터들에 상응하는 서버 데이터들이 하향 전송되면, 해당 서버 데이터들을 상기 화재발생 감시노드, 경보기 구동노드, 휴대조명 구동노드 측으로 하향 전송하여, 상기 화재발생 감시노드, 경보기 구동노드, 휴대조명 구동노드가 상기 서버 데이터에 상응하는 동작을 취하도록 가이드 하는 노드/서버 중계 스테이션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WSN을 기반으로 하는 화재신고 감시/대처 관리 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 외부와 독립된 자가 전력원을 구비하면서, 대피유도 발광기와 신호 연결되며, 상기 화재발생 감시노드 측 화재발생 감시결과 데이터가 상기 WSN을 매개로, 상향 또는 하향 전송되는 경우, 상기 대피유도 발광기의 현재 상태가 반영된 보고 데이터를 생성한 후, 생성 완료된 보고 데이터를 상기 WSN을 매개로, 상기 노드/서버 중계 스테이션 측에 상향 전송하여, 상기 보고 데이터가 상기 화재신고 관리 서버 측에 전달될 수 있도록 함과 아울러, 상기 화재신고 관리 서버 측으로부터 상기 보고 데이터에 상응하는 서버 데이터가 전송되면, 해당 서버 데이터에 따라, 상기 대피유도 발광기의 현재 상태를 변경·구동시키는 대피유도 발광기 구동노드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WSN을 기반으로 하는 화재사고 감 시/대처 관리 시스템.

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