KR100782546B1 - 광역 비상송수신 복합시스템 - Google Patents

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KR100782546B1 KR1020070003552A KR20070003552A KR100782546B1 KR 100782546 B1 KR100782546 B1 KR 100782546B1 KR 1020070003552 A KR1020070003552 A KR 1020070003552A KR 20070003552 A KR20070003552 A KR 20070003552A KR 100782546 B1 KR100782546 B1 KR 100782546B1
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Abstract

본 발명은 각 위험상황에 따른 사람 또는 사물의 위치를 실시간에 정확히 파악하여 사후 조치를 취할 수 있도록 지그비(ZIGBEE) 및 CDMA(Code Devision Multiple Access) 통신을 이용하여 근거리 지역뿐만 아니라 원거리 지역으로 예컨데 국내 전지역에 대한 위치기반서비스의 광역 비상송수신 복합시스템에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, UTP 케이블로 접속된 허브를 통해 로컬 서버나 메인 서버와 네트워킹되도록 구성되는 무선 네트위킹 상 근거리 통신시스템에 있어서, 무선 랜망을 기반으로 리눅스 OS용 CPU 와 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 마스터와, 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 디텍터들로 구성되는 지그비시스템; 이동성이 보장되며 외부로 비상버튼, 강탈버튼, 호출신호 표시부 및 USB 충전짹이 설치되고 2.4GHz 지그비모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈이 구성되는 광역비상송신기; 및 이 광역비상송신기가 GPS 위성이나 중계소를 통해 CDMA 네트워크하는 휴대폰이나 메인서버를 더 구비하여; 상기 지그비 시스템의 마스터와 디텍터들과 작동되는 광역비상송신기는 소지자가 가격을 당하거나 강제로 장치기를 빼앗길 때 혹은 위험 상황이 예측될 때 자신의 위치정보를 포함하여 어떤 위험인지를 알리고, 전국 어디서나 어떤 건물에서나 위치정보를 인식 및 추적한 것을 포함한 것을 특징으로 한다.
지그비, 지그비통신, 위치기반 서비스, 원거리 지역, 광역 비상송수신 복합시스템, CDMA, 광역비상송신기

Description

광역 비상송수신 복합시스템{WIDE EMERGENCY TRANSCEIVER COMPLEX SYSTEM}
도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 광역 비상송수신 복합시스템을 도시해 놓은 구성도,
도 2 는 도 1 에 도시된 광역 비상송수신 복합시스템에서 지그비시스템의 마스터를 상세히 도시해 놓은 블록도,
도 3 은 도 1 에 도시된 광역 비상송수신 복합시스템에서 지그비시스템의 디텍터를 상세히 도시해 놓은 블록도,
도 4 는 도 1 에 도시된 광역 비상송수신 복합시스템에서 광역비상송신기인 태그를 상세히 도시해 놓은 블록도,
도 5 는 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템을 설명하기 위한 전체 흐름도,
도 6 은 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템을 설명하기 위한 근거리 작동의 흐름도,
도 7 은 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템을 설명하기 위한 원거리 작동의 흐름도,
도 8 은 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템을 설명하기 위한 비상상황의 흐름도,
도 9 는 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템을 설명하기 위한 콘트롤상황의 흐름도,
도 10 은 인식위치 및 인식거리 표현을 위한 상태도,
도 11 및 도 12 는 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템이 적용된 구축 사례도들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 마스터 20 : 디텍터
30 : 광역비상송신기 40 : 허브
50 : 로컬서버 60, 65 : 메인 서버
70 : 휴대폰 80 : GPS 위성
85 : 중계소 90 : 지그비 시스템
본 발명은 각 위험상황에 따른 사람 또는 사물의 위치를 실시간에 정확히 파악하여 사후 조치를 취할 수 있도록 지그비 및 CDMA 통신을 이용하여 근거리 지역뿐만 아니라 원거리 지역(예컨데 국내 전지역)에 대한 위치기반서비스의 광역 비상송수신 복합시스템에 관한 것이다.
현재 널리 사용되는 위치인식시스템에는 실외에서 인공위성을 이용하여 광범위한 지역을 대상으로 제공되는 지피에스(GPS : Global Position System)가 소개되고 있다. 그러나, 상기 지피에스를 이용한 위치인식시스템은 실내에서 사용이 불가능하고, 건물이 밀집되어 있는 곳에서도 동작이 안되는 경우가 있다. 또한, 상기 지피에스를 이용한 위치인식시스템은 광범위한 지역에 대한 상대적인 정도는 좋지만, 좁은 지역에 대한 반복 정도는 수십 미터로써 매우 낮다.
한편, 특정인에 대한 위치정보를 위성통신망을 이용하여 인식가능하도록 하는 위치정보시스템인 GPS는 특정한 고유주파수를 발생하는 주파수발생기를 특정인이 소지한 상태에서 위성통신망을 이용하여 그 주파수를 수신하여 기저장된 코드데이터와 비교함으로써 해당 특정인의 위치를 인식하여 제 3 자에게 그 특정인의 위치정보를 제공하는 것이다.
하지만, 상기 위치정보시스템의 경우에는 위성통신망을 통하여 특정인의 위치데이터를 제공받는 방식이므로 그 시스템 구축과 운용에 따른 비용이 막대하며, 이러한 위치정보시스템도 현재로선 주파수수신기가 정밀하게 위치를 인식하지 못하고 지도정보가 정밀하지 못하므로 그 오차범위가 매우 크므로 실질적인 위치정보가 제공되지 못한다는 문제가 있다.
그러나, 종래의 미아방지장치는 그 사용범위가 매우 협소하여 즉, 보호자와 아동이 수십 미터 이내에 있을 경우에만 사용 가능한 단점이 있으며, 아동이 일정거리를 벗어날 경우 그 상태만을 표시할 뿐 아동이 어느 위치로 이동하였는지 아동의 정확한 현위치 및 이동경로 등을 파악할 수 없었다.
본 발명자는 무선 네트위킹 상 근거리 통신 및 유비쿼터스 컴퓨팅 구현기술(IEEE 802.15.4 표준)을 다각적으로 개발하게 되었고, 메시네트워크 구조를 이용하여 하나의 무선네트워크에 복수의 장치기를 연결가능하도록 함으로 저비용으로 시스템을 구축할 수 있는 근거리지역에 대한 비상송수신시스템을 발명하여 운용하고 있다. 근거리뿐만 아니라 원거리 지역에서도 각 위험상황에 따른 사람 또는 사물의 위치를 실시간에 정확히 파악하여 사후 조치를 취할 수 있는 것을 요구하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 제반 사정을 감안하여 원거리지역까지 포함하는 종합시스템을 발명한 것으로, 광역비상송신기를 착용한 착용자가 지정된 지역을 벗어나거나 지정된 지역 내에서의 현재 위치를 실시간으로 착용자의 보호자에게 위치정보를 휴대폰의 문자 메시지, 웹 환경에서의 위치를 지도에 표현 및 음성전화연결 등의 방법으로 전송하여 위험을 미연에 방지할 수 있도록 지그비 및 CDMA 통신을 이용하여 근거리 지역뿐만 아니라 원거리 지역에 대한 위치기반서비스의 광역 비상송수신 복합시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 위험한 환경 또는 지역으로 접근을 할 경우 위험 상황을 센서를 통해 자동으로 체크하여 네트워크를 통해 자동으로 알리거나 광역비상송신기의 소지자가 직접 스위치를 눌러 피해를 최소화할 수 있는 지그비 통신을 이용한 광역 비상송수신 복합시스템을 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, UTP 케이블로 접속된 허브를 통해 로컬 서버나 메인 서버와 네트워킹되도록 구성되는 무선 네트위킹 상 근거리 통신시스템에 있어서, 무선 랜망을 기반으로 리눅스 OS용 CPU 와 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 마스터와, 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 디텍터들로 구성되는 지그비시스템; 이동성이 보장되며 외부로 비상버튼, 강탈버튼, 호출신호 표시부 및 USB 충전짹이 설치되고 2.4GHz 지그비모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈이 구성되는 광역비상송신기; 및, 이 광역비상송신기가 GPS 위성이나 중계소를 통해 CDMA 네트워크하는 휴대폰이나 메인서버를 더 구비하여; 상기 지그비 시스템의 마스터와 디텍터들과 작동되는 광역비상송신기는 소지자가 가격을 당하거나 강제로 장치기를 빼앗길 때 혹은 위험 상황이 예측될 때 자신의 위치정보를 포함하여 어떤 위험인지를 알리고, 전국 어디서나 어떤 건물에서나 위치정보를 인식 및 추적한 것을 포함한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구체적인 실시예는, 무선 랜망을 기반으로 리눅스 OS용 CPU 와 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 마스터와, 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 디텍터들로 구성되는 지그비시스템; 이동성이 보장되며 외부로 비상버튼, 강탈버튼, 호출신호 표시부 및 USB 충전짹이 설치되고 2.4GHz 지그비모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈이 구성되는 광역비상송신기; 및, 이 광역비상송신기가 GPS 위성이나 중계소를 통해 CDMA 네트워크하는 휴대폰이나 메인서버를 더 구비하여; 상기 광역비상송신기의 GPS 모듈이 GPS 위성으로부터 현재 위치정보를 수신 받아 CDMA 모듈로 전송하고, 상기 CDMA 모듈은 수신 데이터를 메인서버 또는 지정된 휴대폰으로 전송하며, 이렇게 전송된 데이터를 기반으로 메인서버의 위치추적 프로그램은 지도에 표시하거나 해당 지역에 대한 위치정보를 SMS를 통해 문자로 전송하여 실시간 위치추적서비스가 포함된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 광역 비상송수신 복합시스템을 도시해 놓은 구성도로서, 본 발명은 마스터(10)와 디텍터(20, 20)의 지그비시스템(90)과 더불어 광역비상 송신기(30)를 사용함으로 각 위험상황에 따른 사람 또는 사물의 위치를 실시간에 정확히 파악하여 사후 조치를 취할 수 있도록 지그비 및 CDMA 통신을 이용하여 근거리 지역뿐만 아니라 원거리 지역(예컨데 국내 전지역)에 대한 위치기반서비스의 광역 비상송수신 복합시스템인 것이다.
상기 지그비(ZIGBEE)는 저속 전송 속도를 갖는 홈 오토메이션 및 데이터 네트워크를 위한 표준 기술인 바, 이는 버튼 하나로 하나의 동작을 잡아 집안 어느 곳에서나 예컨데 전등제어 및 홈보안 시스템 VCR 온/오프 등을 할 수 있고, 인터넷을 통한 전화 접속으로 홈 오토메이션을 더욱 편리하게 이용하려는 것에서부터 출발한 기술이다. IEEE 802.15.4에서 표준화가 진행되며, 듀얼 PHY 형태로 주파수 대역은 2.4GHz, 868/915 MHz를 사용하고, 모뎀 방식은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(DS-SS)이며, 데이터 전송 속도는 20 ~ 250 kbps인 것이다.
따라서, 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템에서는 태그(TAG)로서 광역비상송신기(30)를 착용한 착용자가 지정된 지역을 벗어나거나 지정된 지역 내에서의 현재 위치를 실시간으로 착용자의 보호자에게 위치정보를 휴대폰(70)의 문자 메시지, 웹 환경에서의 위치를 지도에 표현, 음성전화연결 등의 방법으로 전송하여 위험을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 위험한 환경 또는 지역으로 접근을 할 경우 위험 상황을 센서를 통해 자동으로 체크하여 네트워크를 통해 자동으로 알리거나 광역비상송신기(30)의 소지자가 직접 스위치를 눌러 피해를 최소화하는 것이 근본 목적이다.
상기 지그비 시스템(90)의 마스터(10)와 디텍터(20)와 작동되는 광역비상송신기(30)에는 소지자가 가격을 당하거나 강제로 장치기를 빼앗길 때 혹은 위험 상황이 예측이 되었을 때 자신의 위치정보를 포함하여 어떤 위험인지를 알리는 기능이 탑재되어 있다. 또한, 전국 어디서나 어떤 건물에서나 위치정보를 인식 및 추적할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에서의 광역 위치추적은, GPS위성(80)으로부터 수신된 위치 정보를 광역비상송신기(30)의 GPS 모듈이 받아 내부 경로를 통해 CDMA(Code Devision Multiple Access) 모듈로 전달하면 이 데이터를 CDMA 망을 통해 다음과 같은 방법으로 위치정보를 표시한다. 즉, 중계소(85)로부터 지정된 휴대폰(70)에 SMS(Short Message Service)로 전달하여 표시하고, 지정된 메인서버(65)로 전송하여 상용지도에 표시하며, 전국 모든 가입자를 대상으로 언제 어디서나 웹 환경의 상용지도에 표시한다. 상기 정보는 상황에 따라 근거리 네트워크 망을 통해 서비스될 수 있다.
먼저, 본 발명에서의 근거리 위치 인식은, 지그비시스템(90)에 있는 수신기인 디텍터(20)들과 데이터 취합기인 마스터(10)가 설치된 지정된 지역(ZONE)에서 임의의 광역 비상송신기(30)를 감지하면, 디텍터(20)는 자체의 메모리에 입력된 위치 지역 코드(ZL-CODE) 값을 근거리(ZIGBEE) 무선 네트워크망과 LAN(Local Area Network) 망을 경유하여 지정된 메인서버(60)나 로컬서버(50)로 전송한다. 이때 허브(40)를 경유하게 된다.
상기 서버는 수신된 위치 정보를 모니터링 프로그램 및 위치 정보 변환 프로그램을 이용하여 수신된 위치 정보에 해당되는 지도를 자동으로 검색하여 띄우고 현재 위치를 표시한다. 상기 정보는 상황에 따라 원거리 네트워크(CDMA) 망을 통해 서비스될 수 있다.
상기 지그비 시스템(90)의 마스터(10)와 디텍터(20), 태그인 광역비상송신기(30)에 지그비통신을 적용하고 있는 바, 와이어리스 LAN 에서의 광역비상송신기(30)는 각각의 디텍터(20, 20, 20)를 통한 위치정보 전송을 마스터(10)로 수행하게 된다. 도시되지 않는 셀프테스트 모듈은 상기 마스터(10), 디텍터(20) 및 광역비상송신기(30)에 접속하여 자가점검을 기할 수 있다. 실시간 위치인식은 지그비 표준스택(Zigbee Standard Stack)을 기반으로 어플리케이션 레이어(Application Layer)에서 위치인식을 담당하는 엔진을 구현할 수 있다. 그리고, 와이어리스 WAN 및 이동성기기(Wi-Fi 태그)를 이용할 수 있도록 되어 있다.
상기 지그비시스템(90)의 마스터(10)는 UTP(Unshielded Twisted Pair wire) 케이블로 접속된 허브(40)를 통해 로컬 서버(50)나 메인 서버(60)와 네트워킹되도 록 구성되어져 있다. 즉, 위치인식을 위한 네트워크 연결 방법은 AD-HOC, STAR, MESH 형태의 네트워크를 통해 위치 값을 전송할 수 있으며, 위치인식 오차범위는 1M ~ 30M로 본 발명에서 디텍터(20)의 설치 수량이 많아질수록 오차범위는 최소가 되게 한다.
상기 지그비시스템(90)과 네트워킹되는 광역비상송신기(30)는 GPS 위성(80)이나 중계소(85)를 통해 휴대폰(70)이나 메인서버(65)가 각각 네트워크할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 본 발명은 위험한 환경이나 지역에서 위험 상황을 센서를 통해 자동으로 체크하여 네트워크를 통해 자동으로 알리거나 광역비상송신기(30) 소지자가 직접 스위치를 눌러 사고를 미연에 방지, 피해를 최소화하는 것이다. 또한, 상기 광역비상송신기(30)의 소지자가 가격을 당하거나 강제로 광역비상송신기(30)를 빼앗길 때 혹은 위험 상황이 예측이 되었을 때 자신의 위치정보를 포함하여 어떤 위험인지를 알리는 기능이 탑재되고 있다.
도 2 는 도 1 에 도시된 광역 비상송수신 복합시스템에서 지그비시스템의 마스터를 상세히 도시해 놓은 블록도이다. 상기 지그비시스템 마스터(10)는 리눅스 OS용 CPU(12)과 2.4GHz 지그비모듈(14)이 구성되는 한편, 이들 사이에 리셋트모듈(11)과 다른 리셋트모듈(13)이 각각 연결되게 된다. 상기 CPU(12)에는 TCP/IP, USB, USART1 및 USART2 가 각기 접속되는 한편, 플래쉬 메모리(FLASHROM)와 SRAM, RTC(REAL TIME CLOCK)이 각각 연결되고 있다.
상기 지그비모듈(14)에는 L2C를 통해 EEPROM이 연결되는 한편 송수신부(TX, RX)를 통해 다이폴 안테나(16)가 연결되고, 상기 CPU(12)와 지그비모듈(14) 및 리 셋트모듈(13)이 LVD 모듈(15)을 통해 DC 3.6V 아답터(17)가 연결되게 된다. 그리고 상기 USB와 USART1을 통해 셀프테스트 모듈(도시되지 않음)이, 상기 TCP/IP에는 네트워킹되어 UTB 케이블의 허브(40), 로컬서버(50) 및 메인서버(60)가 각각 연결되고 있다.
도 3 은 도 1 에 도시된 광역 비상송수신 종합시스템에서 지그비시스템의 디텍터를 상세히 도시해 놓은 블록도이다. 상기 지그비시스템의 디텍터(20)는 2.4GHz 지그비모듈(22)이 구성되는 바, 이 지그비모듈(22)에는 USART1, L2C를 통한 EEPROM, RTC 및 송수신부(TX, RX)를 통한 다이폴 안테나(21)가 각각 접속되고 있다. 또한, 상기 지그비모듈(22)은 강제이탈 감지센서(23), 리셋트 모듈(26), LVD 모듈(24)을 통한 리튬배터리(28)가 각각 접속되어 있다. 상기 USART1을 통해 셀프테스트 모듈(도시되지 않음)이 설치될 수 있다.
도 4 는 도 1 에 도시된 광역 비상송수신 종합시스템에서 광역비상송신기인 태그를 상세히 도시해 놓은 블록도이다. 외부로 비상버튼, 강탈버튼, 호출신호 표시부 및 USB 충전짹이 설치된 광역비상송신기(30)는 2.4GHz 지그비모듈(32), CDMA모듈(42) 및 GPS 모듈(46)이 구성되는 바, 이 지그비모듈(32)에는 USART1, L2C를 통한 EEPROM, RTC 및 송수신부(TX, RX)를 통한 칩 안테나(31)가 각각 접속되고 있다.
또한, 상기 지그비모듈(32)은 리셋트 콘트롤모듈(34), LVD 모듈(33)을 통한 리튬이온배터리(35)가 각각 접속되어 있고, 강탈감지(36), 기울림감지(37), 비상호출(38) 및 이상전압감지기(39)도 각기 접속되어 있다. 상기 USART1을 통해 셀프테 스트 모듈(도시되지 않음)이 설치될 수 있다.
상기 지그비모듈(32)은 USART2를 통해 상호 CDMA 모듈(42)이 연결되는 바, 상기 이상전압감지기(39)는 상기 리튬이온배터리(35)를 통해 상기 CDMA 모듈(42)과 GPS 모듈(46)이 각각 연결되게 된다. 상기 CDMA 모듈(42)과 GPS 모듈(46)은 USART1를 통해 상호 연결되고, 송수신부(TX, RX)를 통한 칩 안테나(31')가 접속되게 된다. 상기 CDMA 모듈(42)과 GPS 모듈(46)의 슬리프(SLEEP)가 연결된 슬리프 모드콘트롤부(44)는 상기 지그비모듈(32)에 연결되고, 상기 GPS 모듈(46)은 GPS 위성(80)과도 네트워킹된다.
도 5 는 본 발명의 광역 비상송수신 종합시스템을 설명하기 위한 전체 흐름도이고, 본 발명의 광역 비상송수신 종합시스템을 개시하면 라이센스 맞는가를 확인하고 셋업 설정으로 셋업로딩을 한다. 이때 라이센스가 맞지 않으며 초기화면으로 돌아가고, 셋업설정이 되지 않으면 셋업 설정후 연결된 장치기를 체크한다. 그 후 장치기가 전부 발견되면 설정 값을 전송하고, 전부 발견되지 않으면 재시도 3회 실행후 오류 보고 및 처리를 한다.
이어 근거리의 지그비 네트워크나 장거리의 CDMA 네트워크를 선택하는 네트워크 선택이 행하여진다. 근거리 네트워크나 원거리 네트워크가 연결되었으면 지그비 모드로 각기 선택하고, 그렇지 않을 경우에는 10초 대기하고 재시도를 3 회 실행한다. 3 회 실행후 데이터를 저장하고 오프 모드(OFF MODE)로 선택한다.
해당 네트워크 선택후 셋트업 값을 전송하여 대기중인 이벤트가 있으면 서버로 전송하고, 이벤트가 발생하면 클라이언트 인가에 따라 즉시 처리하거나 상황 체 크후 처리하게 된다. 대기중에 이벤트가 발생되지 않아 대기시간 1분 또는 10분 경과를 확인하게 된다. 이때 1분 경과했으면 자기진단 결과 전송을 요청하고 모든 장치기의 전송되는 가를 확인하고, 10분 경과하면 연결된 장치기를 체크하고 모두 발견됨을 확인한다. 상기와 같은 전송이 안되거나 모두 발견이 되지 않으면 재시도 3회 실행후 오류 보고 및 처리를 행한다.
도 6 은 본 발명의 광역 비상송수신 종합시스템을 설명하기 위한 근거리 작동의 흐름도이며, 근거리(LOCAL AREA NETWORK)시스템의 흐름도에 있어 대기시간 1분 경과전에는 자기진단결과 전송요청, 응답이 왔는가, 진단결과가 정상인가, 모든 장치기 전송요청했는가, 모든 장치기가 정상인가 순으로 행하여지게 된다.
상기 전송요청에서 응답이 없으면, 재시도 3 회 실행하고 통신두절 장치기로 등록하며, 다음 장치기의 연결을 시도한다. 상기 진단결과가 정상이 아니면 기능장애 장치기로 등록한다.
상기 대기시간 1분이 지나 10분 경과전에는 연결된 장치기 체크, 연결되는가, 모두체크, 그리고 모두 온라인인가 순으로 확인한다. 이때 장치기가 연결되지 않으면 재시도 3 회 실행하고, 통신두절 장치기로 등록하며, 다음 장치기의 연결을 시도한다. 그리고 모두 장치기가 정상이 아니거나 모두 온라인이 아니면 오류보고및 처리를 행한다.
도 7 은 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템을 설명하기 위한 원거리 작동의 흐름도이며, 원거리(GLOBAL AREA NETWORK) 시스템의 흐름도는 상태점검 대기시간을 경과하면 자기진단결과 전송요청, 모든 송신기로부터 응답이 왔는가, 각각 의 송신기 진단결과가 정상인가, 모든 장치기가 정상인가 순으로 행하여지게 된다.
상기 전송요청에서 모든 송신기로부터 응답이 없으면, 재시도 3 회 실행하고 통신두절 장치기로 등록하며 오류보고 및 처리한다. 상기 각각의 송신기 진단결과가 정상이 아니면 기능장애 장치기로 등록한다.
상기 상태점검 대기시간이 경과하지 않고 연결 대기시간이 경과하면, 해당 송신기의 위치를 체크, 해당 송신기의 연결시도, 모두 체크, 그리고 모두 온라인인가 순으로 확인한다. 이때 해당 송신기와 연결되지 않으면 재시도 3 회 실행하고, 통신두절 장치기로 등록하며, 다음 장치기의 연결을 시도한다. 그리고 모두 장치기가 정상이 아니거나 모두 온라인이 아니면 오류보고 및 처리를 행한다.
도 8 은 본 발명의 광역 비상송수신 종합시스템을 설명하기 위한 비상상황 흐름도이고, 비상호출인가에 따라 강탈발생인가, 기울어졌는가, 네트워크에서 갑자기 사라졌는가를 확인하게 된다. 강탈발생이나 기울어졌으면, 현재상황을 디스플레이를 하고 연결방법 및 전송모드를 선택한다. 이는 연결시도후 근거리 연결이나 원거리 연결을 하게 되는 바, 상기 근거리 연결은 유선망을 선택하게 되고, 상기 원거리 연결은 강탈발생에 따라 음성통화 선택이나 SMS 선택하게 된다.
상기 연결방법 및 전송모드를 선택한 다음 순차적으로 해당 장치기의 위치정보전송, 현재상황 정보전송, 해당 장치기의 위치정보전송 순으로 이루어진다. 네트워크에서 사라졌다면, 상황발생 장치기 1초마다 연결체크하고 연결에 따라 10초 경과했으면 현재 상황을 디스플레이하고 현재 상황정보를 전송한다.
해당 장치기의 위치 정보전송후, 현재 상황이 비상호출 상태이면 상황처리후 상황해제한다. 비상호출 상태가 아니면 현재 상황이 강탈상황인가, 기울러짐 상태인가를 체크하게 된다. 강탈상황이면 상황발생 장치기를 1 초마다 연결체크하고 연결되으면 전술한 해당 장치기의 위치정보를 전송한다. 연결되지 않았으면 재시도 3 회 실행후 파괴로 인한 기능장애 장치기로 등록하고 오류보고 및 해당 장치기 ID를 삭제한다.
상기 기울어짐 상태이면, 상황발생 장치기를 1 초마다 연결체크하고, 연결되면 계속 기울어진 상태인가 4초가 경과했는가를 체크한다. 그렇지 않으면 상황해제하고, 연결되지 않으면 재시도 4회를 실행한다.
도 9 은 본 발명의 광역 비상송수신 종합시스템을 설명하기 위한 콘트롤상황의 흐름도이다. 오류 보고가 있으면 오류 보고의 처리 및 해당 장치기 ID를 삭제한다. 오류보고가 없으면 이전 셋업 값이 변경되면 설정 값을 로딩하고 정보를 전송하고 있다.
이전 셋업 값이 변경되지 않으면, 셋업 변경을 할 것인가하여 비밀번호를 체크한다. 이어 네트워크 ID 요구, 삭제, 등록을 결정하고, 맵 ID 요구, 삭제, 등록을 결정하며, 데이터 송수신을 추가결정한다. 인식거리 조절, 자가진단 레벨결정, 저전압 레벨결정, 네트워크 상태감시 스케쥴러 셋업, 정보전송, 그리고 변경된 설정 값으로 테스트 실시 순으로 행하여진다. 이때 테스트가 정상이 아니면 재전송을 했는가에 따라 설정 값 로딩이나 오류 보고 및 처리가 행하여진다.
본 발명의 위치기반서비스는 무선랜망을 기반으로 이동성이 보장된 광역비상송신기를 통해 사람이나 사물의 위치를 실시간으로 파악하는 실시간 위치인식인 것 이다. 상기 실시간 위치인식(Real Time Location Based Service)은 지그비 표준스택을 기반으로 어플리케이션 레이어에서 위치인식을 담당하는 엔진을 구현하고 있다. 상기 위치인식을 위한 네트워크 연결 방법은 AD-HOC, STAR, MESH 형태의 네트워크를 통해 위치 값을 전송하게 되며, 위치인식 오차범위는 1M ~ 30M로 시스템에서 디텍터의 설치 수량이 많아질수록 오차범위는 최소가 된다.
도 10 은 인식위치 및 인식거리 표현을 위한 상태도로서, 위치 인식의 포인트(POINT)를 나타낸 것이다. 도면중 부호 MPn 는 마스터의 인식 위치의 n 번째 필드와 포인트이고, 부호 DPn 는 디텍터의 인식 위치의 n 번째 필드와 포인트이며, 부호 TPn 는 광역비상송신기(태그)의 인식 위치의 n 번째 필드와 포인트이다. 부호 Mn 는 마스터 n번 장치기이고, 부호 Dn 는 디텍터 n번 장치기이며, 부호 Tn 는 태그 n번 장치기이다. 부호 L1 는 디텍터와 마스터, 디텍터와 디텍터의 최대 인식 거리이다. 부호 L2 는 태그와 디텍터의 최대 인식 거리이다.
따라서, 본 발명은 위치기반 서비스시스템을 기반으로 위치를 파악하고, 위치를 활용하여 제공할 수 있는 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 지그비 및 CDMA 통신을 기반으로 유비쿼터스 센서네트워크를 구성할 수 있고, 각 장비 및 자산에 광역비상송신기(태그)를 부착하여 위치를 파악할 수 있다. 예컨데, 태그와 기지국, 기지국과 게이트웨이는 지그비통신을 하고, 태그와 태그, 기지국과 기지국사이의 CDMA 통신도 가능하게 하여 완벽한 유비쿼터스 센서네트워크를 구성할 수 있다.
한편, 실시간 위치추적(Real Time Location Tracking Service) 서비스는 광역비상송신기의 GPS 모듈이 GPS 위성으로부터 현재 위치정보를 수신 받아 CDMA 모 듈로 전송하고, 상기 CDMA 모듈은 수신 데이터를 메인서버 또는 지정된 휴대폰으로 전송한다. 이렇게 전송된 데이터를 기반으로 메인서버의 위치추적 프로그램은 지도에 표시하거나 해당 지역에 대한 위치정보를 SMS를 통해 문자로 전송한다.
비상호출(Emergency Call Service)은 광역비상송신기의 전면 중앙에 있는 비상버튼을 누르게 되면 이벤트가 발생된 광역비상송신기의 비상상황과 위치 정보를 지그비시스템의 디텍터와 마스터를 경유하여 최종적으로 관제센터에서 수신할 때까지 1초 간격으로 계속 전송을 하고, 네트워크 연결 방법을 변경하여 비상호출이 시스템에서 일시적으로 일부 장치기나 네트워크 장애가 있더라도 완료되도록 한다.
강탈알림(Looting Alarm Service)은 광역비상송신기에 장착된 센서를 통해 외부의 영향으로 인해 광역비상송신기가 소지자로부터 일정한 거리이상을 벗어나게 되면, 이 상태를 감지하여 이벤트가 발생된 광역비상송신기의 비상상황과 위치 정보를 지그비 시스템의 디텍터와 마스터를 경유하여 최종적으로 관제센터에서 수신할 때까지 1초 간격으로 계속 전송을 하고, 네트워크 연결 방법을 변경하여 본 발명의 강탈알림이 시스템에서 일시적으로 일부 장치기나 네트워크 장애가 있더라도 완료 되도록 한다.
전복알람(Down Alarm Service)은 광역비상송신기 소지자가 외부의 영향으로 인해 정상적으로 서 있지 못하는 상황이 설정되어진 시간 동안 유지되거나 일반적인 걷는 속도의 2배 이상의 움직이게 되면, 이 상태를 감지하여 이벤트가 발생된 광역비상송신기의 비상상황과 위치 정보를 지그비시스템의 디텍터와 마스터를 경유하여 최종적으로 관제센터에서 수신할 때까지 1초 간격으로 계속 전송을 하고, 네 트워크 연결 방법을 변경하여 본 발명의 전복알람이 시스템에서 일시적으로 일부 장치기나 네트워크 장애가 있더라도 완료되도록 한다.
단, 이 전복알람은 광역비상송신기 소지자가 외부의 영향이 아닌 본인의 의지로 일시적으로 몸을 기울이는 것은 예외 처리가 되도록 한다.
로우 배터리알람(Low Battery Alarm Service)은 지그비시스템의 디텍터와 광역비상송신기의 배터리의 잔여 전력을 정해진 스케쥴러에 의해 체크하여 배터리 보호, 배터리의 충전 시기를 알리고, 전력 부족으로 인하여 각 장치기 본래의 기능을 수행할 수 있도록 구성되어 있다.
보이스 및 SMS(Voice & SMS Service)서비스는 본 시스템을 사용하는 사용자가 환경 및 조건에 따라 각 장치기의 기능, 인터페이스(INTERFACE) 설정, 네트워크 설정, 셀프 테스트(SELF TEST) 실행 및 결과전송 등을 조작할 수 있도록 구성되어 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에서 광역비상송신기의 데이터디스플레이 리스트에서 SMS (SMS Service) 서비스는 광역비상송신기로부터 CDMA 망을 통하여 데이터를 지정된 메인서버로 전송하면, 메인서버의 SMS 통신 프로그램이 현재의 광역비상송신기 위치 값을 약정된 문자로 광역비상송신기를 소지한 자의 보호자 휴대폰으로 전송하는 서비스이다. 예컨데, SMS : "현재 *** 님은 서울시 광진구 구의동 강변역 근처에 있습니다.
지그비 맵(Z-MAP Service)서비스는 광역비상송신기를 감지한 지그비시스템의 디텍터가 자신의 코드(ZL-CODE) 값을 마스터를 경유해 이더넷(ETHERNET) LAN를 통해 메인 서버로 전송하면, 서버의 지그비 맵(Z-MAP) 통신 프로그램이 전송받은 코드(ZL-CODE) 값을 변환하여 미리 지정된 해당 지역의 맵(MAP)을 화면에 띄워 광역비상송신기의 위치를 표시하는 서비스인 것이다. 이 서비스는 언제 어디서나 웹 서비스가 제공되는 곳이면, 본 서비스 가입자는 지정 프로그램 설치 후 광역비상송신기 소지자의 위치를 실시간으로 확인할 수 있다.
광역 맵(G-MAP Service)서비스는 광역비상송신기의 GPS 모듈이 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신받아 CDMA 망을 통하여 위치정보 데이터를 지정된 메인 서버로 전송하면, 서버의 광역 맵(G-MAP) 통신 프로그램이 전송받은 GPS 위치 정보 값을 변환하여 알맵(ALMAP)과 같은 상용 지도를 이용하여 해당 지역에 표시하는 서비스인 것이다. 이 서비스는 언제 어디서나 웹 서비스가 제공되는 곳이면, 본 서비스 가입자는 지정 프로그램 설치 후 광역비상송신기 소지자의 위치를 실시간으로 확인할 수 있다.
보이스(VOICE Service) 서비스는 광역비상송신기를 소지한 자와 광역비상송신기에 등록된(소지자의 보호자) 휴대폰으로 전화를 걸어 음성통화를 함으로써 직접 도움을 청하거나 자신의 위치를 알려줄 수 있는 서비스인 것이다.
도 11 및 도 12 는 본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템이 적용된 구축 사례도들이다. 도 11 에 도시된 구성품에서 광역비상송신기는 지그비(ZIGBEE) + CDMA + GPS 이고, 휴대폰 은 예컨데 SK 통신망으로 가입 후 개통한다. 알맵 은 GPS 위치 표현을 위한 지도이고, 지그비 맵(Z-MAP)은 지그비(ZIGBEE) 위치 표현을 위한 지도인 것이다.
지그비시스템에서의 디텍터는 AD-HOC 또는 STAR, MESH 토폴로지 가능한 루터(ROUTER)이고, 마스터는 지그비(ZIGBEE)의 기본 기능과 위치감지 자동 전환 기능이 탑재된 팬코오디네이터(PAN COORDINATOR)이고, 리튬 배터리는 고용량(디텍터)이며, 리튬 이온 배터리는 휴대폰과 동일(광역비상송신기)한 것이다. 서버 및 모니터링(또는 콘트롤)프로그램이고, 이어폰(EARPHONE)은 광역비상송신기의 음성통화인 것이다.
도 12 에 도시된 사용시나리오에서 GPS를 이용한 위치 추적 테스트는, 테스트 차량에 광역비상송신기와 위치 추적 프로그램과 지도를 탑재한 노트북을 지참하고 탑승하고, 광역비상송신기의 전력 공급을 위해 시가잭에 어뎁터(ADAPTOR)를 연결한다. 차량이 이동되면 이동지역이 광역맵(G-MAP)에 표시된다. 차량 이동도중 광역비상송신기로 <구의동주유소>에 있는 보호자의 휴대폰으로 현재 위치 전송한다.
보호자 휴대폰에 광역비상송신기 위치 문자로 표시된다. 광역비상송신기로 <구의동주유소>에 있는 보호자의 휴대폰과 통화 연결 시도한다. 통화 연결 후 끊고 테스트 종료한다.
도 12 에 도시된 사용 시나리오에서 지그비(ZIGBEE)를 이용한 위치 인식 테스트는, 광역비상송신기와 위치 추적 프로그램과 지도를 탑재한 노트북을 지참하고 <동서울터미널>로 이동한다. 광역비상송신기의 전력공급을 위해 배터리 연결하고, 최초 지그비시스템의 디텍터 영역에 접근한다. 광역비상송신기를 감지한 디텍터는 노트북의 연결된 마스터로 자신의 코드(ZL-CODE)를 전송한다. 노트북의 지그비 맵(Z-MAP)에 <도로1>위치에 있음을 알린다.
노트북의 프로그램이 코드(ZL-CODE) --> 코드(GP-CODE)로 전환하여 마스터 --> 디턱터를 통해 광역비상송신기로 재전송한다. 광역비상송신기는 수신 데이터를 CDMA 망을 통해 <구의동주유소>에 있는 보호자 휴대폰으로 위치정보를 SMS 로 전송한다.
보호자 휴대폰에는 "현재 철수님은 동서울터미널의 도로1에 있습니다" 라고 표현된다. 해당 지역을 벗어나거나 광역비상송신기와 디텍터와 일정시간 통신이 없으면 GPS로 자동 전환한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광역비상송신기를 착용한 착용자가 지정된 지역을 벗어나거나 지정된 지역 내에서의 현재 위치를 실시간으로 착용자의 보호자에게 위치정보를 휴대폰의 문자 메시지, 웹 환경에서의 위치를 지도에 표현 및 음성전화연결 등의 방법으로 전송하여 위험을 미연에 방지할 수 있도록 지그비 및 CDMA 통신을 이용하여 근거리 지역뿐만 아니라 원거리 지역에 대한 위치기반서비스의 광역 비상송수신 복합시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 광역 비상송수신 복합시스템에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (5)

  1. UTP 케이블로 접속된 허브를 통해 로컬 서버나 메인 서버와 네트워킹되도록 구성되는 무선 네트위킹 상 근거리 통신시스템에 있어서,
    무선 랜망을 기반으로 리눅스 OS용 CPU 와 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 마스터와, 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 디텍터들로 구성되는 지그비시스템;
    이동성이 보장되며 외부로 비상버튼, 강탈버튼, 호출신호 표시부 및 USB 충전짹이 설치되고 2.4GHz 지그비모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈이 구성되는 광역비상송신기; 및,
    이 광역비상송신기가 GPS 위성이나 중계소를 통해 CDMA 네트워크하는 휴대폰이나 메인서버를 더 구비하여;
    상기 지그비 시스템의 마스터와 디텍터들과 작동되는 광역비상송신기는 소지자가 가격을 당하거나 강제로 장치기를 빼앗길 때 혹은 위험 상황이 예측될 때 자신의 위치정보를 포함하여 어떤 위험인지를 알리고, 전국 어디서나 어떤 건물에서나 위치정보를 인식 및 추적한 것을 포함한 것을 특징으로 하는 광역 비상송수신 복합시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 GPS위성으로부터 수신된 위치 정보를 광역비상송신기의 GPS 모듈이 받 아 내부 경로를 통해 CDMA 모듈로 전달하면, 이 데이터를 CDMA 망을 통해 위치정보를 표시하고, 상기 중계소로부터 지정된 휴대폰에 SMS로 전달하여 표시하며, 지정된 메인서버로 전송하여 상용지도에 표시하며, 전국 모든 가입자를 대상으로 언제 어디서나 웹 환경의 상용지도에 표시하는 광역 위치추적인 것을 특징으로 하는 광역 비상송수신 복합시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지그비시스템에 있는 수신기인 디텍터들과 데이터 취합기인 마스터가 설치된 지정된 지역에서 임의의 광역 비상송신기를 감지하면, 디텍터는 자체의 메모리에 입력된 위치 지역 코드(ZL-CODE) 값을 근거리 무선 네트워크망과 LAN 망을 경유하여 지정된 메인서버나 로컬서버로 전송하는 근거리 위치인 것을 특징으로 하는 광역 비상송수신 복합시스템.
  4. 무선 랜망을 기반으로 리눅스 OS용 CPU 와 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 마스터와, 2.4GHz 지그비모듈이 구성되는 디텍터들로 구성되는 지그비시스템;
    이동성이 보장되며 외부로 비상버튼, 강탈버튼, 호출신호 표시부 및 USB 충전짹이 설치되고 2.4GHz 지그비모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈이 구성되는 광역비상송신기; 및,
    이 광역비상송신기가 GPS 위성이나 중계소를 통해 CDMA 네트워크하는 휴대폰이나 메인서버를 더 구비하여;
    상기 광역비상송신기의 GPS 모듈이 GPS 위성으로부터 현재 위치정보를 수신 받아 CDMA 모듈로 전송하고, 상기 CDMA 모듈은 수신 데이터를 메인서버 또는 지정된 휴대폰으로 전송하며, 이렇게 전송된 데이터를 기반으로 메인서버의 위치추적 프로그램은 지도에 표시하거나 해당 지역에 대한 위치정보를 SMS를 통해 문자로 전송하여 실시간 위치추적서비스가 포함된 것을 특징으로 하는 광역 비상송수신 복합시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광역비상송신기에서의 GPS 모듈이 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신받아 CDMA 망을 통하여 위치정보 데이터를 지정된 메인 서버로 전송하면, 서버의 광역 맵(G-MAP) 통신 프로그램이 전송받은 GPS 위치 정보 값을 변환하여 알맵(ALMAP)과 같은 상용 지도를 이용하여 해당 지역에 표시하는 서비스인 것을 특징으로 하는 광역 비상송수신 복합시스템.
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