KR101025591B1 - 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템 - Google Patents

유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템에 관한 것이다.
본 발명은 DHCP 서버로부터 유동 아이피 주소를 할당받는 피엘씨 및 상기 피엘씨로부터 상기 유동 아이피 주소와 상기 피엘씨의 시스템명칭으로 구성된 식별정보를 전송받아 저장하고, 클라이언트 시스템으로부터의 요청에 따라 상기 식별정보를 포함하는 정보를 상기 클라이언트 시스템으로 전송하는 전용 DDNS 서버를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 빈번하게 변경되는 피엘씨의 아이피 주소를 상위의 클라이언트 시스템에게 실시간으로 제공하여 상위 클라이언트로 하여금 다수의 피엘씨 시스템을 유동 아이피 네트워크에서 동시 운용 가능하게 함으로써, 아이피 자원의 부족에 대응할 수 있고, 피엘씨를 사용하는 원방감시제어시스템의 네트워크 구성 융통성이 향상되는 효과가 있다.

Description

유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템{DYNAMIC IP NETWORK SUPPORTING PLC BASED SCADA SYSTEM}
본 발명은 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 DHCP 서버에서 유동 아이피 주소를 할당받는 과정과 이 아이피 주소를 전용 DDNS 서버에게 전송하는 과정을 피엘씨 중앙처리장치와 연동하여 진행하는 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 피엘씨(Programmable Logic Controller, PLC)는 각종 자동화 설비 및 원방감시제어시스템(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)의 중추적인 장비로 사용되고 있으며, 특히 최근에는 네트워크로 연결된 상위 시스템으로부터 요구되는 설비데이터를 실시간 전송하는 기능이 중요하게 부각되고 있다.
여기에 사용되는 네트워크는 RS232C를 비롯하여 이더넷에 이르기까지 다양한 방식이 사용되며, 피엘씨에 장착되는 통신모듈은 상위 시스템이 요구하는 데이터의 서버 역할을 수행한다.
여기에서, 데이터 서버 기능을 수행하는 피엘씨는 네트워크 주소를 고정적으로 배정받아 유지해야 하는 것이 일반적인 자동화 네트워크 구성이다. 이것은 상위의 클라이언트 시스템이 필요한 경우 네트워크상에서 해당 서버를 고정된 네트워크 주소를 이용하여 구별할 수 있게 하기 위함이다.
그러나 최근 인터넷 장비의 폭발적인 증가로 인하여, 네트워크에 접속 중인 모든 장비에 고정 네트워크 주소를 배정하는 것이 한정된 아이피 자원으로 인하여 매우 곤란해졌다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 유동 아이피 방식이 도입되었다.
그러나 이러한 유동 아이피 방식에 따르면, 피엘씨가 유동 아이피를 할당받는 경우, 상위의 클라이언트 시스템이 피엘씨의 아이피 주소를 알 수 없으므로, 클라이언트 시스템과 피엘씨 간에 필요한 통신을 수행할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 빈번하게 변경되는 피엘씨의 아이피 주소를 상위 클라이언트 시스템이 알아낼 수 있는 방법이 제시되어야 한다.
본 발명은 빈번하게 변경되는 피엘씨의 아이피 주소를 상위의 클라이언트 시스템에게 실시간으로 제공할 수 있는 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 상위 클라이언트 시스템으로 하여금 다수의 피엘씨 시스템을 유동 아이피 네트워크에서 동시 운용 가능하게 함으로써, 아이피 자원의 부족에 대응하고, 피엘씨를 사용하는 원방감시제어시스템의 네트워크 구성 융통성을 향상시키는 것을 기술적 과제로 한다.
이를 위해서, 본 발명은 피엘씨에 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 지원하는 통신모듈을 구성하고, 이 통신모듈이 유동 아이피를 할당받는 과정을 피엘씨 중앙처리장치에서 운용되는 프로그램으로 통제, 관리할 수 있는 방법을 제시함과 동시에, 상위 클라이언트가 피엘씨의 아이피 주소를 참조할 수 있는 전용의 DDNS(Dynamic Domain Name Service)와 그 운용방법을 제시한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템은 DHCP 서버로부터 유동 아이피 주소를 할당받는 피엘씨 및 상기 피엘씨로부터 상기 유동 아이피 주소와 상기 피엘씨의 시스템명칭으로 구성된 식별정보를 전송받아 저장하고, 클라이언트 시스템으로부터의 요청에 따라 상기 식별정보를 포함하는 정보를 상기 클라이언트 시스템으로 전송하는 전용 DDNS 서버를 포함하여 구성된다.
상기 피엘씨는 사용자 프로그램을 처리하는 피엘씨 중앙처리장치 및 상기 피엘씨를 상기 네트워크에 접속시키기 위한 모뎀과 상기 피엘씨 중앙처리장치를 연결시키기 위한 유동 아이피 통신모듈로 구성되고,
상기 유동 아이피 통신모듈은 상기 피엘씨 중앙처리장치와의 명령 및 데이터 교환을 위한 피엘씨 중앙처리장치 연결부, 상기 모뎀과 접속되어 통신 데이터를 송/수신하는 통신부 및 상기 DHCP 서버와 연동되고 상기 피엘씨 중앙처리장치와 상기 클라이언트 시스템과의 데이터 교환 중계기능을 처리하는 MPU로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 MPU는 상기 DHCP 서버로부터 유동 아이피 주소를 할당받고, 상기 식별정보를 기 설정된 주기마다 상기 전용 DDNS 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 전용 DDNS 서버는 2개 이상으로 구성되고, 상기 유동 아이피 통신모듈은 상기 2개 이상의 전용 DDNS로 상기 식별정보를 전송하도록 구성되어, 상기 전용 DDNS 서버 간에 상기 식별정보를 공유하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 유동 아이피 통신모듈은 상기 피엘씨 중앙처리장치로부터 요청되는 유동 아이피 주소의 할당, 재할당 명령을 처리하고, 상기 피엘씨의 시스템명칭, 상기 전용 DDNS 서버에 상기 식별정보를 전송하는 주기, 상기 전용 DDNS 서버의 고정 아이피 주소를 포함한 통신 시스템의 운용에 필요한 파라미터를 전달받도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 유동 아이피 통신모듈은 상기 피엘씨 중앙처리장치로 상기 네트워크의 상기 DHCP 서버 접속 상태 정보, 할당 받은 유동 아이피 주소를 포함한 시스템 운용 현황 정보를 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 빈번하게 변경되는 피엘씨의 아이피 주소를 상위의 클라이언트 시스템에게 실시간으로 제공할 수 있는 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템이 제공되는 효과가 있다.
또한, 상위 클라이언트로 하여금 다수의 피엘씨 시스템을 유동 아이피 네트워크에서 동시 운용 가능하게 함으로써, 아이피 자원의 부족에 대응할 수 있고, 피엘씨를 사용하는 원방감시제어시스템의 네트워크 구성 융통성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 포함된 피엘씨와 전용 DDNS 서버간의 상호작용을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 피엘씨 중앙처리장치 연결부를 경유하여 피엘씨 중앙처리장치로부터 유동 아이피 통신모듈로 전송되는 데이터의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 피엘씨 중앙처리장치 연결부를 경유하여 유동 아이피 통신모듈로부터 피엘씨 중앙처리장치로 전송되는 데이터의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 유동 아이피 통신모듈의 구체적인 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 전용 DDNS 서버에서 관리하는 피엘씨 시스템정보의 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 포함된 피엘씨와 전용 DDNS 서버간의 상호작용을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템은 피엘씨(10), DHCP 서버(20), 전용 DDNS 서버(30) 및 클라이언트 시스템(40)을 포함하여 구성된다.
피엘씨(Programmable Logic Controller, PLC, 10)는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버(20)로부터 유동 아이피 주소를 할당받는다.
전용 DDNS(Dynamic Domain Name Service) 서버(30)는 피엘씨(10)로부터 유동 아이피 주소와 피엘씨의 시스템명칭으로 구성된 식별정보를 전송받아 저장하고, 클라이언트 시스템(40)으로부터의 요청에 따라 식별정보를 포함하는 정보를 클라이언트 시스템(40)으로 전송한다.
피엘씨(10)는 피엘씨 중앙처리장치(101) 및 유동 아이피 통신모듈(102)로 구성된다.
피엘씨 중앙처리장치(101)는 피엘씨(10) 고유의 기능인 사용자 프로그램을 처리하는 기능 이외에도, 유동 아이피 통신모듈(102)과 연결되어 유동 아이피의 할당, 갱신 및 해제를 관장하는 기능을 수행한다.
유동 아이피 통신모듈(102)은 피엘씨(10)를 네트워크에 접속시키기 위한 피엘씨측 모뎀(12)과 피엘씨 중앙처리장치(101)를 연결시키기 위한 수단이며, 피엘씨 중앙처리장치 연결부(103), 통신부(105) 및 MPU(104)를 포함하여 구성될 수 있다.
피엘씨 중앙처리장치 연결부(103)는 피엘씨 중앙처리장치(101)와의 명령 및 데이터 교환을 위한 수단이다.
이러한 유동 아이피 통신모듈(102)은 피엘씨 중앙처리장치(101)로부터 요청되는 유동 아이피 주소의 할당, 재할당 명령을 처리하고, 피엘씨의 시스템명칭, 전용 DDNS 서버(30)에 식별정보를 전송하는 주기, 전용 DDNS 서버(30)의 고정 아이피 주소를 포함한 통신 시스템의 운용에 필요한 파라미터를 전달받도록 구성될 수 있다.
또한 유동 아이피 통신모듈(102)은 피엘씨 중앙처리장치(101)로 네트워크의 상기 DHCP 서버 접속 상태 정보, 할당 받은 유동 아이피 주소를 포함한 시스템 운용 현황 정보를 전달하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 피엘씨 중앙처리장치 연결부(103)를 경유하여 피엘씨 중앙처리장치(101)와 유동 아이피 통신모듈(102) 간에 이루어지는 구체적인 데이터 전송의 예를 설명한다.
도 3은 피엘씨 중앙처리장치 연결부(103)를 경유하여 피엘씨 중앙처리장치(101)로부터 유동 아이피 통신모듈(102)로 전송되는 데이터의 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 피엘씨 중앙처리장치(101)에서 처리되는 사용자 프로그램이 유동 아이피 통신모듈(102)에게 아이피 주소를 할당 또는 재할당(갱신)받도록 지령을 하달하거나, 각종 통신 파라미터를 전달하거나, 기타 외부 클라이언트 시스템(40)이 요구하는 데이터의 송신을 요청하는 등의 기능을 수행하기 위한 데이터들이 피엘씨 중앙처리장치 연결부(103)를 경유하여 피엘씨 중앙처리장치(101)로부터 유동 아이피 통신모듈(102)로 전송된다.
도 4는 피엘씨 중앙처리장치 연결부(103)를 경유하여 유동 아이피 통신모듈(102)로부터 피엘씨 중앙처리장치(101)로 전송되는 데이터의 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 피엘씨 중앙처리장치(101)는 유동 아이피 통신모듈(102)로부터 DHCP 서버 접속 상태, 할당 받은 네트워크 주소 정보 및 상위 클라이언트 시스템(40)으로부터 수신된 데이터를 피엘씨 중앙처리장치 연결부(103)를 경유하여 전달받는다. 이러한 정보들은 사용자 프로그램이 처리되는 과정 중에 활용된다.
통신부(105)는 피엘씨측 모뎀(12)과 접속되어 통신 데이터를 송/수신하기 위한 수단이다.
MPU(Main Processing Unit, 104)는 DHCP 서버(20)와 연동되고 피엘씨 중앙처리장치(101)와 클라이언트 시스템(40)과의 데이터 교환 중계기능을 처리하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, MPU(104)는 DHCP 서버(20)로부터 유동 아이피 주소를 할당받고, 유동 아이피 주소와 피엘씨의 시스템명칭으로 구성된 식별정보를 기 설정된 주기마다 전용 DDNS 서버(30)로 전송하고, 클라이언트 시스템(40)과 피엘씨 중앙처리장치(101)간의 데이터교환을 중계하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 유동 아이피 통신모듈(102)의 구체적인 기능 수행 순서를 설명한다.
도 5에는 유동 아이피 통신모듈(102)에 탑재된 MPU(104)가 아이피 주소를 DHCP 서버(20)로부터 할당받는 과정부터 전용 DDNS 서버(30)에게 주기적으로 유동 아이피 주소와 피엘씨의 시스템명칭으로 구성된 식별정보를 전송하고, 상위의 클라이언트 시스템(40)과 데이터통신을 수행하는 과정이 개시되어 있다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, MPU(104)가 피엘씨 중앙처리장치(101)로부터 아이피 주소 할당 명령을 피엘씨 중앙처리장치 연결부(103)를 경유하여 전달 받으면, 먼저 단계 S50에서 유동 아이피를 생성/할당하는 DHCP 기능이 지원되는 지 여부를 확인한다.
단계 S50에서의 확인 결과 DHCP 기능이 지원되면, 단계 S51로 전환되어 아이피 주소를 이미 할당 받았는지의 여부를 확인한다.
단계 S51에서의 확인 결과 아이피 주소 미 할당 상태인 경우, 단계 S52로 전환되어 DHCP 서버(20)에게 아이피 주소의 할당을 요청하는 통신 프레임을 통신부(105)를 경유하여 전송한다. 이 과정은 정상적인 아이피 주소가 DHCP 서버(20)로부터 할당될 때 까지 반복된다.
정상적인 아이피 주소가 할당되면, 단계 S53으로 전환되어 기 설정되어 있는 주기 즉, DDNS 서버(30)로 데이터를 전송하는 주기를 검사한다.
정해진 주기가 되면, 단계 S54로 전환되어 할당받은 아이피 주소와 피엘씨 시스템에 부여된 시스템명칭을 바탕으로 식별정보를 구성하여 전용 DDNS 서버(30)에게 전송한다.
다음으로 단계 S54에서는, 상위의 클라이언트 시스템(40)으로부터 수신되는 데이터를 피엘씨 중앙처리장치(101)로 전달하거나, 반대로 피엘씨 중앙처리장치(101)로부터 접수한 데이터를 클라이언트 시스템(40)으로 전달하는 과정이 수행된다.
도 6은 전용 DDNS 서버(30)가 관리하는 정보를 표시한 것으로, 다수의 피엘씨들을 동시에 관리하는 것을 예시한다.
앞서 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 다수의 피엘씨들은 정상적으로 아이피 주소를 할당받았을 경우 주기적으로 아이피 주소(600)와 피엘씨의 시스템명칭(601)으로 구성된 식별정보를 개별적으로 전용 DDNS 서버(30)에게 전송한다.
전용 DDNS 서버(30)는 아이피 주소(600)와 피엘씨의 시스템명칭(601)의 쌍으로 이루어진 식별정보를 저장함과 동시에 미리 설정되어있는 주기 이내에 이 식별정보가 반복 수신되는 지의 여부를 항상 확인하여 그 결과를 상태 정보(602)에 기록하여 관리한다.
전용 DDNS 서버(30)는 상위의 클라이언트 시스템(40)이 피엘씨의 시스템명칭(601)을 기준으로 아이피 주소(600) 정보를 요구할 경우 등록되어있는 아이피 주소(600)와 피엘씨의 시스템명칭(601)으로 구성된 식별정보 중 일치하는 시스템명칭(601)을 갖는 피엘씨를 검색하여 아이피 주소(600)를 포함한 관련정보를 제공하는 기능을 수행한다.
도 1을 참조하여 앞에서도 설명하였지만, 유동 아이피 통신모듈(102)이 장착된 피엘씨 중앙처리장치(101)는 피엘씨측 모뎀(12)을 경유하여 인터넷에 접속된다. 이러한 피엘씨(10)를 동일한 구성으로 다수개를 설치할 수 있어서, 각각의 피엘씨(10)는 망 제공자의 DHCP 서버(20)로부터 유동 아이피를 할당 받는다. 또한, 이 피엘씨(10)들은 고유의 시스템명칭을 갖고 있어서, DHCP 서버(20)로부터 부여받은 아이피 주소와 함께 <IP주소:시스템이름> 정보 즉, 식별정보를 구성하여 인터넷을 경유하여 접속되어 있는 전용 DDNS 서버(30)로 전송한다.
전용 DDNS 서버(30)는 2개 이상으로 구성되고, 상기 유동 아이피 통신모듈(102)은 상기 2개 이상의 전용 DDNS로 상기 식별정보를 전송하도록 구성되어, 상기 전용 DDNS 서버(30) 간에 상기 식별정보를 공유하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 전용 DDNS 서버(30)를 하나 이상의 시스템으로 다중 구성함으로써 시스템의 안정성이 향상된다. 다중 구성의 전용 DDNS 서버(30)는 수집된 식별정보를 상호간 교환하여 동기화시키는 것이 바람직하다.
한편, 상위의 클라이언트 시스템(40)은 데이터를 교환할 피엘씨의 시스템명칭을 바탕으로 전용 DDNS 서버(30)에게 아이피 주소를 요청하게 되고, 유효한 식별정보 즉, <아이피 주소:시스템명칭> 정보가 검색된 경우 전용 DDNS 서버(30)는 해당 피엘씨의 아이피 주소:시스템명칭으로 구성된 식별정보와 현재 상태 및 기타 부가정보를 클라이언트 시스템(40)에게 전송한다. 이 정보를 수신한 클라이언트 시스템(40)은 피엘씨 시스템의 아이피 주소를 바탕으로 목적하는 이후의 데이터 교환 과정을 진행하게 된다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10: 피엘씨(Programmable Logic Controller, PLC)
12: 피엘씨측 모뎀
20: DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버
30: DDNS(Dynamic Domain Name Service) 서버
40: 클라이언트 시스템
101: 피엘씨 중앙처리장치
102: 유동 아이피 통신모듈
103: 피엘씨 중앙처리장치 연결부
104: MPU(Main Processing Unit)
105: 통신부
600: 아이피 주소
601: 시스템 명칭
602: 상태 정보
603: 기타 정보

Claims (6)

  1. 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템에 있어서,
    DHCP 서버로부터 유동 아이피 주소를 할당받는 피엘씨; 및
    상기 피엘씨로부터 상기 유동 아이피 주소와 상기 피엘씨의 시스템명칭으로 구성된 식별정보를 전송받아 저장하고, 클라이언트 시스템으로부터의 요청에 따라 상기 식별정보를 포함하는 정보를 상기 클라이언트 시스템으로 전송하는 전용 DDNS 서버를 포함하고,
    상기 피엘씨는
    사용자 프로그램을 처리하는 피엘씨 중앙처리장치; 및
    상기 피엘씨를 상기 네트워크에 접속시키기 위한 모뎀과 상기 피엘씨 중앙처리장치를 연결시키기 위한 유동 아이피 통신모듈로 구성되고,
    상기 유동 아이피 통신모듈은
    상기 피엘씨 중앙처리장치와의 명령 및 데이터 교환을 위한 피엘씨 중앙처리장치 연결부;
    상기 모뎀과 접속되어 통신 데이터를 송/수신하는 통신부; 및
    상기 DHCP 서버와 연동되고 상기 피엘씨 중앙처리장치와 상기 클라이언트 시스템과의 데이터 교환 중계기능을 처리하는 MPU로 구성되고,
    상기 MPU는 상기 DHCP 서버로부터 상기 유동 아이피 주소를 할당받고, 상기 식별정보를 기 설정된 주기마다 상기 전용 DDNS 서버로 전송하고,
    상기 유동 아이피 통신모듈은 상기 피엘씨 중앙처리장치로부터 요청되는 유동 아이피 주소의 할당, 재할당 명령을 처리하고, 상기 피엘씨의 시스템명칭, 상기 전용 DDNS 서버에 상기 식별정보를 전송하는 주기, 상기 전용 DDNS 서버의 고정 아이피 주소를 포함한 통신 시스템의 운용에 필요한 파라미터를 전달받도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전용 DDNS 서버는 2개 이상으로 구성되고, 상기 유동 아이피 통신모듈은 상기 2개 이상의 전용 DDNS로 상기 식별정보를 전송하도록 구성되어, 상기 전용 DDNS 서버 간에 상기 식별정보를 공유하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 유동 아이피 통신모듈은 상기 피엘씨 중앙처리장치로 상기 네트워크의 상기 DHCP 서버 접속 상태 정보, 할당 받은 유동 아이피 주소를 포함한 시스템 운용 현황 정보를 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템.
KR1020100016739A 2010-02-24 2010-02-24 유동 아이피 네트워크를 지원하는 피엘씨 기반의 원방감시제어시스템 KR101025591B1 (ko)

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