KR100917150B1 - 무선 광학 센서 네트워크의 스캐닝 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 광학 센서 네트워크 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 무선 광학 센서 네트워크 시스템은 광원과 센서노드 사이에 소정 각도를 가지도록 구비되며, 각도를 조정함으로써 상기 광원에서 출사한 광신호의 경로를 조정하여 센서노드의 위치를 식별하고 식별된 센서노드로 광신호를 반사하는 스캔용 거울을 구비한 것을 특징으로 한다. 본 네트워크 시스템은 상기 스캔용 거울을 이용하여 센서노드의 위치를 식별하고, 센서노드가 식별된 위치로 스캔용 거울의 각도를 조정하여 센서노드에 광신호를 다시 조사하여 정보를 수집하는 방식으로 운용된다.

무선 광학 센서 네트워크, 스캔용 거울

Description

무선 광학 센서 네트워크의 스캐닝 시스템{SCANNIG SYSTEM OF WIRELESS OPTICAL SENSOR NETWORK}

본 발명은 광학적인 방법을 이용한 무선 센서 네트워크 시스템에 관한 것이다.

근래 센서 네트워크 시스템의 경우는 RF(Radio Frequency) 기술을 기반으로 발전하고 있다. RFID(Radio Frequency Identification)를 이용한 상용화된 센서 네트워크 시스템의 경우는 이미 일반적으로 사용되고 있다. 이와 관련한 대표적인 기술로는 각종 센서의 정보를 수집하는 기술인 WPAN (wireless personal area network), Ad-hoc network가 있다.

특히 무선 센서 네트워크 시스템과 관련하여서는 센서노드와 싱크(sink)노드를 최소화하여 상업용, 가정용 등에 응용되어 폭넓게 사용되고 있다. 하지만 이와 같은 RF를 이용한 센서 네트워크의 경우 간단한 복조기를 통하여 주위의 통신을 읽을 수 있고 전기적인 변조기의 크기가 RFIC 제작 기술과 관련하여 인덕터의 크기와 비례하게 되는 단점이 있다. 따라서 이로 인해 소형화 및 넓은 지역에서 사용하는 광역화와 관련해서는 한계를 갖게 되며, 센서노드를 발견하거나 통신 내용의 교란 이 일어날 경우 군수용으로의 사용하기에는 위험한 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 이와 관련된 무선 센서네트워크 시스템에서 RF 방식을 이용한 전기적인 센서 네트워크 시스템이 아닌 광학적인 방법을 이용한 무선 센서 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기한 광학적인 방법을 이용함으로써 원거리 통신이 가능하며, 보안성이 향상된 무선 광학 센서 네트워크 시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 광학 센서 네트워크는 광신호를 출사하는 광원과, 상기 광신호의 진행 경로 상에 일정 각도로 회전할 수 있게 구비되어 상기 광원에서 출사한 광신호를 반사함으로써 광신호의 진행경로를 조절하는 스캔용 거울과, 상기 스캔용 거울에서 반사된 광신호를 반사하는 적어도 1개의 센서노드와, 상기 센서노드에서 반사된 광신호를 일부 투과 일부 반사하는 빔 스플리터(beam splitter) 및 상기 빔 스플리터로부터 반사된 광신호를 수신하는 싱크부로 구성된다. 여기서, 상기 스캔용 거울은 상기 광원에서 출사한 광신호의 진행경로를 조절하여 상기 센서노드의 위치를 식별하고, 식별된 센서노드로 광신호를 반사하는 것을 특징으로 한다.

상기 광신호는 헬륨-네온 레이저 빔일 수 있으며, 상기 센서노드는 직교형 역반사기(CCR; Corner Cube Retro-Reflect)를 사용할 수 있다. 이때, 상기 직교형 역반사기는 세 개의 평면 거울이 각각 직교하도록 구비된다.

상기 싱크부는 CCD 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서일 수 있다.

본 발명은 상기한 무선 광학 센서 네트워크를 이용한 운용방법을 포함하며, 본 발명에 따른 무선 광학 센서 네트워크를 이용한 운용방법은 스캔용 거울의 각도를 순차적으로 조정하여 상기 광원에서 출사한 광신호를 순차적으로 반사시켜 센서노드의 위치를 식별하는 단계 및 센서노드가 식별된 위치로 스캔용 거울의 각도를 조정하여 센서노드에 광신호를 다시 조사하여 정보를 수집하는 단계;를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 싱크부는 CCD 또는 CMOS 이미지 센서일 수 있으며, 상기 CCD또는 CMOS 이미지 센서의 각각의 픽셀에서 검출된 신호로 센서노드의 위치를 식별하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 무선 광학 센서 네트워크 시스템은 RF 방식이 아닌 광학적인 방식을 이용하므로 간단한 구조의 시스템을 통한 통신 시스템의 구현이 가능하다. 특히 직교형 역반사기를 포함하는 센서노드를 이용하여 광원을 모두 역반사 시키는 패턴을 사용함으로써 기존의 광신호를 발산시키는 형태를 이용하는 광학 센서 네트워크 시스템보다 높은 에너지 효율을 갖는 장점이 있다. 이러한 높은 에너지 효율은 제한된 광신호의 세기에서 광학센서네트워크의 싱크부와 센서노드의 운용거리를 증대시킬 수 있어 원거리 통신 시스템을 구축할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 광학계를 기본으로 하는 무선, 무인 센서 네트워크 기반 설계에 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 무선 광학 센서 네트워크를 이용한 시스템은 RF를 기반으로 하는 센서 네트워크 시스템과는 달리, 육안으로 확인되지 않는 광원을 이용할 경우 외부에 노출될 위험이 적으며, 궁극적으로 탐지 재밍(jamming)을 당하지 않으므로, 보안성이 극히 우수하다 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 광학 센서 네트워크 시스템의 실시예를 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 실시예를 설명한다.

실시예에 따른 무선 광학 센서 네트워크 시스템은 광신호를 출사하는 광원(102)과, 상기 광신호의 진행경로 상에 구비되며 광신호의 진행 경로를 조절하는 스캔용 거울(116)과, 스캔용 거울에서 반사된 광신호를 반사하는 적어도 1개의 센서노드(108, 110)와 상기 센서노드(108, 110)에서 반사된 광신호를 반사 또는 통과시키는 빔 스플리터(beam splitter, 104) 및 상기 빔 스플리터(104)에서 반사된 광신호를 수신하는 싱크부(100)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 복수 개의 센서노드가 구비될 수 있으나 설명의 편의상 제1센서노드(108), 및 제2센서노드(110)로 표시한다.

광원(102)으로는 광신호를 낼 수 있는 것으로, 레이저가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 헬륨-네온(He-Ne) 레이저를 사용한다.

광원(102)의 근처의 광신호의 진행 경로 상에는 일정 각도로 회전이 가능한 스캔용 거울(scanning galvanometer, 116)이 구비된다. 스캔용 거울(116)은 광 원(102)에서 출사된 광신호를 반사하도록 거울의 형태로 구비되며, 광원(102)으로부터 광신호를 다양한 방향으로 반사시킬 수 있도록 회전각도를 조절할 수 있다. 상기 회전 각도는 필요에 따라 다양한 값으로 설정할 수 있으며 탐사 지역의 위치 및 크기에 따라 0도~ 360 도까지 회전가능하게 구비될 수 있다. 광원(102)으로부터 광신호가 출사될 경우 스캔용 거울(116)을 회전시킴으로써 광신호를 다양한 방향으로 진행시킬 수 있으며, 스캔용 거울(116)의 각도를 일정하게 유지시키는 경우에는 한 방향 또는 몇몇 방향으로만 광신호를 진행시킬 수 있다.

제1, 제2센서노드(108, 110)는 광원(102)으로부터 출사되고 스캔용 거울(116)을 통해 반사되어 진행되는 광신호를 반사할 수 있도록 거울 구조를 가지며, 정보가 필요한 탐사 지역 내에 위치한다. 이때, 거울에 반사되는 광신호, 즉 반사파의 특성을 개선하기 위하여 센서노드(108, 110)의 거울구조를 최적화할 필요가 있다. 예를 들면, 직교형 거울 기반 센서노드의 경우 구면구조는 일반적으로 광정렬을 힘들게 하는 것으로 알려져 있으나, 평면형 회절구조를 집적하는 등의 구조를 사용하여 집광특성 등을 개선할 수 있으며, 나아가, 상기 거울 구조를 사용한 직교형 거울 기반 센서노드를 사용할 수 있다.

본 발명에서의 제1, 제2센서노드(108, 110)는 세 개의 거울형으로 이루어진 직교형 역반사기로 이루어지며, 아랫면 거울을 움직이는 방식을 이용한다. 이때, 역반사 정렬 시 싱크부(100)로 신호가 전달되는 온(on) 상태가 되며, 비정렬 시에는 싱크부(100)로 역반사가 이루어지지 않게 되면서 오프(off) 상태가 된다. 이러한 신호 패턴이 반복되는 형식을 통하여 On-Off Keying(OOK)방식의 통신을 사용하 는 것이다.

도 2와 2b는 본 발명에 의한 센서노드의 작동 원리를 도시한 것으로 직교형 역반사기의 정렬이 이루어진 경우 및 비정렬이 이루어진 경우의 광신호의 반사 방향을 각각 나타내었다.

도면을 참조하면, 아랫면에 위치한 거울은 비 고정형식으로 위치되어, 마이크로 모터를 통해서 위-아래로의 진동이 가능하도록 제작된다. 마이크로 모터의 진동에 따른 아랫면 거울의 진동은 직교형 역반사기의 정렬과 비정렬을 반복하도록 설계된다. 이때, 아랫면에 위치한 거울이 정렬시에는 싱크부로 역반사가 정방향으로 일어나게 된다. 따라서 반사광선(114)은 입사광선(112)과 동일한 방향으로 진행하게 되어 신호의 On 상태가 된다(도 2a). 이에 반해, 비정렬 시에는 입사광선(112)과 다른 방향으로 반사광선(114)이 진행하게 되므로 서버에서 읽을 수 없는 곳으로 향하게 되면서 Off 상태가 된다(도 2b). 이러한 신호 패턴이 반복되는 형식을 통하여 On-Off Keying(OOK)방식의 통신을 사용하는 것이다.

이때, 제1, 제3센서노드(108, 110)의 거울은 최대한 평면을 유지하도록 제작되는 것이 바람직하다. 이는 직교형 역반사기를 구성하는 거울의 모양에 따라 반사광의 발산 형태가 변형되는 모습을 보이기 때문이다. 거울의 위치가 정확히 90°를 이루는 경우 입사각과 반사각이 같아지는데, 거울의 모양에 따른 변화를 보면, 거울이 오목 혹은 볼록한 모양을 갖는 거울로 구성된 직교형 역반사기의 경우는 입사된 광원을 반사시키는 경우, 입사된 빛의 각도보다 각도가 큰 반사광을 만들어 냄으로써 빛을 발산시키는 역할을 한다.

이때, 발산된 빛은 싱크로 반사되는 과정에서 에너지 효율을 낮추는 요인이 될 수 있는데, 도 3은 직교형 반사경과 구면형 반사경의 이러한 반사특성을 도시한 것이다. 센서노드(108, 110)의 반사경(120)과 싱크부(100)의 수신부(126) 사이의 광신호의 경로만을 나타낸 도면을 참조하면, 직교형 반사경, 즉 평면 거울을 이용할 경우의 신호 경로(124)는 역반사기의 반사면 영역의 면적을 그대로 유지하며 반사된다. 반면에, 구면형 반사경, 즉 구면 거울을 이용할 경우의 신호 경로(122)는 반사면의 영역보다 더 큰 면적으로 발산하도록 반사되어 광신호가 진행하게 된다. 싱크부(100)는 싱크부(100) 내의 수신부(126)에서 반사된 광신호를 감지하게 되는데, 동일한 광신호라도 센서노드(108, 110)에서 넓은 영역으로 발산할 경우 광신호의 에너지 밀도가 낮아져 그 만큼 반사된 광신호 검출 효율이 떨어진다.

표 1은 광원의 광원에서 센서노드(108, 110)까지의 거리에 따라 광신호의 에너지 효율을 나타낸 것이다. 표의 결과값은 광원의 광출력이 100mW이고 광원과 노드 간의 거리가 각각 100m, 50m, 10m일 때, 광원의 발산 각도에 따른 센서노드에 도달하는 광의 출력을 nW 단위로 나타낸 것이다.

광원의　 발산각도	광원과 센서 노드 사이의 거리
	100m	50m	10m
0.1	170,000	670,000	17,000,000
1	1700	6,700	170,000
5	67	270	6,700
10	17	67	1,700
20	4.2	17	420
30	1.9	7.5	190
40	1.1	4.2	110

상기한 바와 같이, 렌즈에 의한 발산각이 증가함에 따라 센서노드에 미치는 광량(광학 에너지 량)이 발산광원 각도증가의 제곱만큼 반비례하여 감소하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 센서 노드의 경우는 최대한 평면 상태를 유지하는 상태로 제작되는 것이 올바른 통신을 위해 유리하다.

센서노드에서 반사된 광신호는 싱크부(100)에서 수신한다. 싱크부(100)에서 광신호를 수신하기 위해서는 광신호의 경로를 바꾸어줄 필요가 있으며, 이를 위해 빔 스플리터(104)를 사용한다.

빔 스플리터(104)를 거친 광신호는 싱크부(100)에서 감지된다. 싱크부(100)는 상기 광원에서 출사되고 센서노드(108, 110)에서 반사된 광신호를 검출하기 위한 수신부(126, 도 4)를 포함하여 이루어지며 수신부(126)로 광검출기(photo-detector)가 사용될 수 있다. 수신부(126)는 바람직하게는CCD(charge coupled device) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서일 수 있다.

본 실시예에 따른 무선 광학 센서 네트워크 시스템에는 광신호를 반사시키거나 투과시키는 빔 스플리터(104) 광신호를 수렴시키는 광신호 수집렌즈(118)가 더 구비될 수 있다. 특히, 빔 스플리터(104)는 상기 스캔용 거울(116)과 센서노드 사이(108, 110)에 구비될 수 있으며, 빔 스플리터(104)와 싱크부(100) 사이에는 광신호를 수렴/집약시키기 위한 광신호 수집렌즈(118)가 더 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 무선 광학 센서 네트워크 시스템에서 광원(102)에서 출사된 광신호는 스캔용 거울(116)에서 반사된 후 빔 스플리터(104)를 거쳐 센서노드(108, 110)에 도달하고, 센서노드(108, 110)에 도달된 광신호는 센서노드(108, 110)의 직교형 역반사기에 의해 반사되어 다시 빔 스플리터(104)로 되돌아오게 되며 빔 스플리터(104)에 의해 반사된 후, 광신호 수집렌즈(118)를 거쳐 싱크부(100)로 광신호가 들어가게 되는 구조를 갖는데, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 무선 광학 센서 네트워크 시스템의 구현 방법은 다음과 같다.

먼저 센서노드(108, 110)의 위치를 탐색하기 위하여, 광원(102)을 이용하여 광신호를 탐색이 요구되는 지역에 발산시킨다. 여기서, 광원(102)에서 출사된 광신호는 스캔용 거울(116)의 각도를 조절함으로써 스캔하듯 탐색 지역에 순차적으로 뿌려진다. 이때 원거리 통신에 사용하기 위해서는 광원(102)의 에너지가 높은 것이 바람직하며, 본 발명의 시스템을 구현하기 위해서는 He-Ne 레이저를 사용할 수 있으며, 출력은 5mW가 적절하다.

광신호를 받은 센서노드(108, 110)는 직교형 역반사기(CCR : Corner Cube Retro-Reflect)를 통하여 인가된 광신호에 대한 반사를 일으킨다. 이때 일으킨 반사광은 역반사 패턴을 통해 입사된 방향으로 향하게 된다. 본 과정이 올바르게 이루어지기 위해서는 센서노드(108, 110)의 직교형 역반사기의 거울들이 각 90°를 이루도록 하는 정확한 정렬이 필요하다.

직교형 역반사기를 통해 반사된 광신호는 마지막으로 싱크부(100)의 수신부(미도시)에 수신된다. 본 실시예에서는 시뮬레이션하기 위한　실시예에서는 비냉각방식의 CCD를 이용하였다.

반사된 광신호를 싱크부(100)의 CCD 혹은 CMOS 이미지 센서를 이용하여 센서노드(108, 110)의 위치를 알 수 있다. 이는 단순한 영상신호 처리과정을 통해 알 수 있다. 원거리에서 센서 노드(108, 110)를 사용하는 경우, 센서노드(108, 110)의 위치 즉 측정하는 부분이 어느 곳인지 정확하게 알도록 하기 위한 과정이라 할 수 있다. 본 시스템을 사용하게 되면, 스캔용 거울을 사용함으로써 일정 부근을 우선적으로 탐색하게 된다. 이때 센서가 위치하는 부분에서만 역반사가 일어나게 되므로 센서노드(108, 110)의 위치를 알 수 있다.

CCD 혹은 CMOS이미지 센서의 픽셀에서 감지된 신호는 여러 개의 픽셀에서 동시에 출력되므로 영상 사진과 같게 되며, 이것을 스캔용 거울의 각도와 같이 메모리에 기억해 두었다가 센서노드(108, 110)로부터 정보수집이 필요한 경우 기억된 스캔용 거울(116)의 각도로 레이저 빔을 재조사할 수 있게 된다.

이때, 센서노드(108, 110)의 시선각의 추출은 싱크부(100)에서 센서노드(108, 110)의 배치를 인식하는 데 중요한 역할을 하는데, 싱크부(100)가CCD를 포함하여 이루어진 경우 CCD상에 반사광의 이미지 위치에 따른 센서노드(108, 110)의 식별 원리를 도 4에, 반사광의 이미지 위치에 따른 센서노드 시선각 추출 원리를 도 5에 도시하였다.

도 5및 도 6을 참조하면, 센서노드(108, 110)에서 반사된 반사광선은 광신호 수집렌즈(118)을 거쳐 CCD(131)에 도달한다. 시선각 θ의 추출은 광신호 수집렌즈(118)를 기준으로 CCD(131)까지의 거리 a 와 영상신호가 검출된 CCD(131) 내의 픽셀까지 거리 b 의 관계에서 θ = 90도 - arccos(b/a)로 구할 수 있다. 여기서 a는 광학계 설계치로 알 수 있으며 거리 b는 CCD(131)의 중심 픽셀로부터 CCD(131) 픽셀의 크기와 영상신호가 검출된 픽셀의 차이로부터 구할 수 있다.

센서노드(108, 110)의 위치를 탐색한 이후에는 센서노드(108, 110)가 위치한 곳에만 광신호를 인가하는 방법을 사용한다. 이를 통해 센서가 없는 부분에 광신호가 입사되는 불필요한 소모를 막음으로써 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다. 따라서 에너지의 효율을 최대로 늘리고 원거리 측정을 위한 시스템의 경우는 광원을 발산시키는 것이 아니라, 실시예와 같이 탐색용 거울(Galvanometer scanner)을 사용한다. 즉, 광신호 자체를 탐색지에서 센서노드가 있는 위치로만 이동시켜 가며 주사시키는 방법을 사용한다.

본 발명에서는 비냉각방식의 CCD를 이용하여 실시예2의 무선 광학 센서 네트워크 시스템을 이용하여 광학신호를 수신하였으며 이를 도 6a 및 도 6b에 나타내었다. 도 6a는 직교형 역반사기의 정렬이 이루어진 상태에서 센서노드와 싱크부의 거리가 2m일 때 싱크부에서 얻은 광파 신호를 나타낸 그래프이다. 상기 도면은 두 개의 센서노드가 있는 경우 싱크부의 CCD에서 찍힌 이미지로, 두 개의 밝은 점 부분이 센서노드에서 반사된 광원을 나타낸다. 도 6b는 상기 싱크부가 CCD 일 때 CCD로부터 캡쳐한 광신호의 크기를 그래프화 하여 그린 도면으로, 도 6a를 픽셀별로 X-Y축에 그린 후, 사진 상에 나타난 매그니튜드(magnitude)를 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 그래프에 있어서 가장 높은 값을 가지는 부분이 센서의 위치와 관련이 있는 포인트로, 시스템에서 센서의 위치 정보를 확인할 수 있음을 보여준다.

상술한 광학센서네트워크 시스템에서는 광원(102)의 출력(optical power)이 중요한 파라미터이다. 즉, 충분한 광출력이 가능하여야만 싱크부(100)와 센서노드(108, 110) 사이의 통신이 가능하다. 종래의 브로드캐스트(broadcast) 방식으로는 이러한 광출력을 만들어내기 어려웠는데, 본 발명에서는 광학센서네트워크에 주사광원 기반의 싱크부 광학계를 사용하여 브로드캐스트 방식으로 낭비되는 광출력을 최소화하였다.

상술한 바와 같은 무선 광학 센서 네트워크 시스템에서는, 광원으로부터 인가된 광파의 에너지가 충분하고 반사광의 효율이 높은 경우 상기한 방식으로 서버에서의 On-Off 신호를 이용한 통신이 가능하게 되며, 한 개의 시스템을 통한 여러 센서 노드간의 통신 및 계측이 가능해진다. 이러한 싱크 및 노드구조를 사용한 광학센서네크워크 시스템은 광출력의 효율을 획기적으로 증가시킴으로써, 시스템의 구현을 용이하게 하고 나아가 이전에 구현이 힘들었던 성능의 광학센서네트워크 시스템의 구축을 가능하게 할 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 광학 센서 네트워크 시스템의 제2실시예를 나타낸 도면.

도 2a는 직교형 역반사기의 정렬이 이루어진 경우 광신호의 반사 방향을 도시한 것.

도 2b는 직교형 역반사기의 비정렬이 이루어진 경우 광신호의 반사 방향을 도시한 것.

도 3은 직교형 반사경과 구면형 반사경의 반사특성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 CCD상에 반사광의 이미지 위치에 따른 센서노드 식별 원리를 간단하게 도시한 것.

도 5는 CCD상에 반사광의 이미지 위치에 따른 센서노드 시선각 추출 원리를 간단하게 도시한 것.

도 6a는 직교형 역반사기의 정렬이 이루어진 상태에서 센서노드와 싱크부의 거리가 2m일 때 싱크부에서 얻은 광파 신호를 나타낸 그래프.

도 6b는 상기 싱크부가 CCD 일 때 CCD로부터 캡쳐한 광신호의 크기를 그래프화 하여 그린 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 싱크부의 CCD 102 : 광원

104 : 빔 스플리터 106 : 광원발산렌즈

108 : 제1센서노드 110 : 제2센서노드

112 : 입사광선 114 : 반사광선

116 : 스캔용 거울 118 : 광신호 수집렌즈

120 : 센서노드의 직교형 역반사기

122 : 구면거울을 이용한 경우, 광학신호의 경로

124 : 평면거울을 이용한 경우 광학신호의 경로　

126 : 싱크의 수신부 131 : CCD의 픽셀　　　

132 : 싱크부와 센서노드의 시선각

133 : 렌즈와 CCD간의 거리

134 : CCD의 중심픽셀과 반사신호가 검출된 픽셀간의 거리

Claims (8)

1. 광신호를 출사하는 광원;

   상기 광신호의 진행 경로 상에 일정 각도로 회전할 수 있게 구비되어 상기 광원에서 출사한 광신호를 반사함으로써 광신호의 진행경로를 조절하는 스캔용 거울;

   상기 스캔용 거울에서 반사된 광신호를 반사하며, 온-오프 키(On-Off Keying)의 통신 방식이 사용되도록 직교형 역반사기(Corner Cube Retro-Reflect)의 형태로 구현되는 적어도 하나의 센서노드;

   상기 센서노드에서 반사된 광신호를 반사 또는 통과시키는 빔 스플리터(beam splitter); 및

   상기 빔 스플리터로부터 반사된 광신호를 수신하는 싱크부를 포함하고,

   상기 스캔용 거울은 상기 광원에서 출사한 광신호의 진행경로를 조절하여 상기 센서노드의 위치를 식별하고, 식별된 센서노드로 광신호가 다시 조사되기 위한 회전 각도로 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 광학 센서 네트워크 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광신호는 헬륨-네온 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 무선 광학 센서 네트워크 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 센서노드는 세 개의 평면 거울이 각각 직교하도록 구비된 것을 특징으로 하며, 그 중 한 거울이 비 고정형식으로 위치되어 위-아래로 이동하여 온-오프되는 것을 특징으로 하는 무선 광학 센서 네트워크 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 싱크부는 CCD(charge coupled device) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서이며, 상기 CCD 또는 CMOS 이미지 센서 각각의 픽셀에서 검출된 신호로 상기 센서노드의 위치를 식별하는 것을 특징으로 하는 무선 광학 센서 네트워크 시스템.
5. 무선 광학 센서 네트워크 운용방법에 있어서,

   무선 광학 센서 네트워크는 광신호를 출사하는 광원과, 상기 광신호의 진행 경로 상에 일정 각도로 회전할 수 있게 구비되어 상기 광원에서 출사한 광신호를 반사함으로써 광신호의 진행경로를 조절하는 스캔용 거울과, 상기 스캔용 거울에서 반사된 광신호를 반사하며, 온-오프 키(On-Off Keying)의 통신 방식이 사용되도록 직교형 역반사기(Corner Cube Retro-Reflect)의 형태로 구현되는 적어도 하나의 센서노드와, 상기 센서노드에서 반사된 광신호를 반사하는 빔 스플리터, 및 상기 빔 스플리터로부터 반사된 광신호를 수신하는 싱크부를 포함하며,

   상기 스캔용 거울의 각도를 순차적으로 조정하여 상기 광원에서 출사한 광신호를 순차적으로 반사시켜 상기 센서노드의 위치를 식별하는 단계; 및

   상기 센서노드가 식별된 위치로 스캔용 거울의 각도를 조정하여 센서노드에 광신호를 다시 조사하여 정보를 수집하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광학 센서 네트워크 시스템 운용방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 싱크부는 CCD또는 CMOS 이미지 센서이고, 상기 CCD 또는 CMOS 이미지 센서 각각의 픽셀에서 검출된 신호로 상기 센서노드의 위치를 식별하는 것을 특징으로 하는 무선 광학 센서 네트워크 시스템 운용방법.
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