KR101098042B1 - 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 센서 네트워크 시스템을 운용함에 있어서, 실시간으로 배터리 정보와 태스크 정보를 모니터하여 무선 센서 네트워크 시스템의 셧다운을 방지할 수 있는 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명은 무선 센서 네트워크 시스템은 사물에 대한 인식 정보 또는 주변의 환경 정보를 실시간으로 감지하는 센서, 전원을 공급하는 배터리 및 배터리의 상태를 확인 할 수 있는 센싱모듈을 포함하는 센서 노드 센서 노드로부터 전송된 정보를 하는 연결하는 게이트웨이 및, 게이트웨이와 통신망을 통해 연결되어 있는 중앙 관리 시스템을 포함하고, 센싱모듈은 측정 장치 및 제어부로 구성되며, 제어부는 측정 장치에 의해 읽혀지는 배터리의 총량 및 잔량을 토대로 배터리의 수정된 잔량을 계산하며, 중앙 관리 시스템은 배터리의 수정된 잔량을 전송받을 수 있는 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법을 개시한다.
무선 센서 네트워크, 센서 노드, 게이트웨이, 제어부

Description

무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법{WIRELESS SENSOR NETWORK SYSTEM AND METHOD FOR THEREOF}
본 발명은 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 실시간으로 배터리 정보와 태스크 정보를 모니터하여 무선 센서 네트워크(WSN, Wireless Sensor Network)의 갑작스런 셧다운을 방지할 수 있는 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
무선 센서 네트워크(WSN, Wireless Sensor Network)는 네트워크 시스템을 통해 외부의 네트워크에 연결하여 다양한 센서를 통해 입력되는 정보를 실시간으로 처리하고 관리한다. 이런 무선 센서 네트워크 시스템의 궁극적인 목적은 모든 사물에 컴퓨팅 및 통신 기능을 부여하여 언제 어디서나 네트워크, 디바이스 및 서비스에 관계없이 통신이 가능한 환경을 구현하기 위한 것이다. 이런 무선 센서 네트워크 시스템의 구성은 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하는 센서, 통신 모듈로 구성되는 센서 노드(sensor node), 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드(sensor field) 및 센서 필드에서 수집된 정보를 전송 받아 수집하고 인터넷 등의 네트워크 시스템을 통해 사용자에게 제공 또는 센서 노드를 제어하는 싱크 노드(sink node)와, 싱크 노드로부터 전송된 정보를 라우팅(routing)하여 광대역 통신망을 통해 관리서버로 전송하는 게이트웨이(gateway)를 포함한다. 여기서 센서 노드 및 싱크 노드는 게이트웨이를 통하여 위성통신, 무선랜, 블루투스 및 유선 인터넷과 같은 기존의 인프라로 연결될 수 있다.
그러나, 이와 같이 구성된 무선 센서 네트워크 시스템의 센서 노드는 제한된 배터리의 전원으로 동작하게 되고 배터리의 제한된 전원 량으로 인해 무선 센서 네트워크 시스템의 관리자가 수시로 확인해야 하는 번거로움이 발생된다. 또한 배터리의 잔량 확인에 어려움이 있게 되고, 만약 관리자가 배터리의 잔량을 체크하지 못해 센서 노드의 배터리의 전력이 다 소모된다면 이로 인해 무선 센서 네트워크는 갑작스럽게 셧다운(shut down)이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 센서 네트워크 시스템의 갑작스런 셧다운을 방지할 수 있는 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 무선 센서 네트워크 시스템은 사물에 대한 인식 정보 또는 주변의 환경 정보를 실시간으로 감지하는 센서, 전원을 공급하는 배터리 및 상기 배터리의 상태를 확인 할 수 있는 센싱모듈을 포함하 는 센서 노드와, 상기 센서 노드로부터 전송된 정보를 하는 연결하는 게이트웨이 및, 상기 게이트웨이와 통신망을 통해 연결되어 있는 중앙 관리 시스템을 포함하고, 상기 센싱모듈은 측정 장치 및 제어부로 구성되며, 상기 제어부는 상기 측정 장치에 의해 읽혀지는 상기 배터리의 총량 및 잔량을 토대로 상기 배터리의 수정된 잔량을 계산하며, 상기 중앙 관리 시스템은 상기 배터리의 수정된 잔량을 전송받을 수 있다.
이때, 상기 센서 노드는 복수로 구성될 수 있으며, 복수로 이루어진 상기 센서 노드의 분포 범위가 넓을 경우 각각의 그룹 영역으로 나누는 센서 필드로 구분될 수 있다.
또한, 상기 센서 필드는 수집된 정보를 상기 게이트웨이로 전송하는 싱크 노드가 추가적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제어부에서 계산되는 상기 배터리의 수정된 잔량은
y = z*(x2/x1)
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
x1 = 상기 배터리의 실제적인 총량
x2 = 상기 배터리의 잔량
z = 상기 배터리의 초기 총량
의 알고리즘을 사용하여 구해지며,
상기 x1은 상기 배터리를 이용하기 전의 실제적인 총량을 의미하며,
상기 x2는 상기 배터리가 소모되고 난 후의 남은 잔량을 의미하고,
상기 z는 상기 배터리가 상기 센서 노드를 구동하기 위해 필요한 설계치, 즉, 이상적인 설계치를 의미할 수 있다.
또한, 상기 중앙 관리 시스템에서 계산되는 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트는
y(%) = y/z*100
y(%) = 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
z = 상기 배터리의 초기 총량
의 알고리즘을 사용하여 구해지며,
산출된 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트는 상기 무선 센서 네크워크의 관리자에게 디스플레이 하는 표시부에 전송될 수 있다.
이때, 상기 표시부는 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트를 토대로 상기 관리자에게 상기 배터리의 교체시기를 알려주는 알림부가 더 추가될 수 있다.
상기한 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 무선 센서 네트워크 시스템의 운용 방법은 무선 센서 네트워크 시스템을 구동하고 남은 배터리의 잔량을 센서 노드의 측정 장치가 측정하는 배터리 잔량 측정 단계와, 계산부를 포함한 제어부가 상기 배터리 잔량에 대해 상기 배터리의 수정된 잔량을 계산하는 배터리 수정된 잔량 계산 단계와, 상기 배터리 수정된 잔량을 상기 무선 센서 네트워크 시 스템의 관리자에게 디스플레이 하기 위해 중앙 관리 시스템에서 상기 배터리의 수정된 잔량을 퍼센트로 계산하는 수정된 잔량 퍼센트 계산 단계와, 상기 배터리의 수정된 잔량 퍼센트를 표시부에 디스플레이 하는 디스플레이 단계; 및, 상기 디스플레이 단계에서 상기 배터리 수정된 잔량 퍼센트가 상기 무선 센서 네트워크 시스템을 구동하기 위한 상기 배터리 잔량 기준치 미달 일시 상기 무선 센서 네트워크 시스템의 운용을 정지하는 무선 센서 네트워크 시스템 운용 정지 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 배터리의 수정된 잔량 계산 단계에서는
y = z*(x2/x1)
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
x1 = 상기 배터리의 실제적인 총량
x2 = 상기 배터리의 잔량
z = 상기 배터리의 초기 총량
의 알고리즘을 이용하여 상기 제어부가 상기 배터리의 수정된 잔량을 계산하고,
상기 x1은 상기 배터리를 이용하기 전의 실제적인 총량을 의미하며,
상기 x2는 상기 배터리가 소모되고 난 후의 남은 잔량을 의미하고,
상기 z는 상기 배터리가 상기 센서 노드를 구동하기 위해 필요한 설계치를 의미할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 단계에서는
y(%) = y/z*100
y(%) = 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
z = 이상적인 배터리 총량
의 알고리즘을 이용하여 상기 중앙 관리 시스템이 상기 배터리의 수정된 잔량을 퍼센트로 디스플레이 할 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이 단계에서는 상기 배터리 수정된 잔량 퍼센트가 상기 무선 센서 네트워크 시스템을 구동하기 위한 상기 배터리 잔량 기준치 미달 일시 상기 표시부 내부의 알림부가 경고메시지를 상기 무선 센서 네트워크 시스템의 관리자에게 알릴 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법은 실시간으로 배터리 정보와 태스크 정보를 모니터할 수 있는 시스템을 구축함으로써, 예상치 못한 배터리의 전력량 소모로 인한 무선 센서 네트워크 시스템의 셧다운을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크 시스템의 운용 방법을 도시한 시스템 구성도가 도시되어 있다. 그리고 도 1b를 참조하면, 상기 도 1a에 도시된 센서 노드의 시스템 구성도가 도시되어 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크 시스템(WSN, Wireless Sensor Network System)(100)은 센서 노드(110), 게이트웨이(120), 중앙 관리 시스템(130) 및 표시부(140)를 포함한다.
상기 센서 노드(sensor node)(110)는 센서(112), 배터리(114) 및 센싱모듈(116)을 포함할 수 있다. 상기 센서 노드(110)는 물리적인 현상을 관찰하기 위해 통신 기능을 가지고 있는 것으로 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 구동하는데 기본적인 요소가 된다. 또한 상기 센서 노드(110)는 인터넷과 같은 고정된 네트워크 인프라스트럭처에 직접 연결되는 것이 아니라, 자동 구성 가능한 Ad-Hoc 네트워크 시스템을 형성한 후 내부에서 통신하며, 인터넷과 같은 외부로의 통신은 상기 게이트웨이(120)를 통하여 연결하게 된다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 센서 노드(110)는 복수로 구성될 수 있으며, 복수로 이루어진 상기 센서 노드(110) 의 분포 범위가 넓을 경우 각각의 그룹 영역으로 나누는 센서 필드(미도시)로 구분될 수 있다. 또한 상기 센서 필드는 수집된 정보를 받는 상기 싱크 노드(미도시)와 연결될 수 있다. 여기서, 상기 싱크 노드는 상기 센서 필드에서 수집된 정보를 전송 받는 역할을 한다. 즉, 상기 싱크 노드는 상기 센서 노드(110)에서 감지된 센싱 데이터를 취합하거나, 이벤트성 데이터를 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 외부로 연계하고 관련 센서 네트워크 시스템을 관리하는 역할을 한다. 이런 상기 싱크 노드는 대체로 하드웨어 또는 소프트웨어 적으로 상기 센서 노드(110) 보다 역량이 큰 시스템으로 구성할 수 있다.
상기 센서(112)는 사물에 대한 인식 정보 또는 주변의 환경 정보를 실시간으로 감지한다. 즉, 상기 센서(112)는 주변 환경에 따라서 이벤트성 사건을 감지하는 것으로 포토센서, 적외선 센서, 초음파센서, 자이로(Gyro)센서, 각도센서 등을 이용할 수 있으나. 본 발명에서 이용되는 상기 센서(112)의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한 상기 센서(112)는 디지털 또는 아날로그신호 모두를 수용할 수 있다.
상기 배터리(114)는 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)에 전원을 공급한다. 다시 말해, 상기 배터리(114)는 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 구동하기 위해 각각의 구성요소에 전원을 공급하고 이에 따라 상기 배터리(114)는 일정량 이상 소모되어진다. 본 발명에서 사용되는 상기 배터리(114)의 종류로는 1차 전지 또는 2차 전지 일 수 있다. 여기서 본 발명에서 이용하는 1차 전지로는 바람직 하게 망간전지 또는 알칼리전지를 이용할 수 있으며, 2차 전지로는 리튬계, 알칼리계 또는 산성계 등의 전지를 이용할 수 있으나, 본 발명에서 이용되는 전지의 종류를 한정하는 것은 아니다.
상기 센싱모듈(116)은 상기 배터리(114)의 상태를 확인하여 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 안정적으로 구동할 수 있게 한다. 이런 상기 센싱모듈(116)은 측정 장치(117) 및 제어부(118)를 포함할 수 있다.
상기 측정 장치(117)는 상기 배터리(114)가 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 구동하고 남은 상기 배터리(114)의 잔량을 측정한다. 상기 측정 장치(117)의 구성은 상기 배터리(114)의 출력전압을 측정하는 전압측정 장치 및 상기 배터리(114)의 출력전류를 측정하는 전류측정 장치를 포함한다. 여기서 전압측정 장치 및 전류측정 장치로부터 측정 설계치를 디지털 신호 설계치로 변환하여 제어부에 제공하는 A/D 컨버터(Analog/Digital converter)를 더 포함하도록 구성할 수 있다. 여기서, 상기 전압측정 장치는 복수의 저항을 사용하여 상기 배터리(114)에 대해 병렬로 연결될 수 있으며, 상기 전류 측정 장치는 상기 배터리(114)의 양(+)극에 연결될 수 있다. 상기 전압측정 장치의 복수의 저항은 저항에서 발생하는 전압강화를 통하여 상기 배터리(114)의 전압을 각각의 저항에 분산시킴으로써 출력전압이 높은 배터리(114)의 경우에도 무리 없이 전압 설계치를 측정할 수 있게 한다.
상기 제어부(118)는 상기 측정 장치(117)가 전달한 상기 배터리(114)의 정보 를 전송받는다. 여기서, 상기 제어부(118)는 내부에 구성된 상기 계산부(119)에 의해서 상기 배터리(114)의 수정된 잔량을 구할 수 있다. 즉, 상기 제어부(118)는 상기 측정 장치(117)에 의해 전달 받은 상기 배터리(114)의 잔량 및 총량을 통해서 상기 배터리(114)가 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 구동하기 위해 필요한 상기 배터리(114)의 이상적인 총량에 대한 상기 배터리(114)의 변화된 양을 수정된 잔량으로 나타낸다. 여기서 상기 제어부(118)는 다음과 같은 식(1)에 의해 상기 배터리(114)의 수정된 잔량을 구할 수 있다.
y = z*(x2/x1) -------------식(1)
여기서,
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
x1 = 상기 배터리의 실제적인 총량
x2 = 상기 배터리의 잔량
z = 상기 배터리의 초기 총량
을 나타내며, 상기 x1,은 상기 배터리(114)의 사용 전 또는 충전 후의 상기 배터리(114)의 실제적인 총량을 의미한다. 또한 상기 x2는 상기 배터리(114)가 소모되고 난 후의 남은 잔량을 의미하며, 상기 z는 상기 배터리가 상기 센서 노드(110)를 구동하기 위해 필요한 설계치, 즉, 이상적인 설계치를 의미한다.
상기 게이트웨이(120)는 상기 배터리(114)의 정보를 상기 중앙 관리 시스템(130)으로 전송하는 중간 매개체 역할을 한다. 즉, 상기 게이트웨이(120)는 인터네트워킹(Internetworking)에서 네트워크 간을 연결하는 중계기의 하나로써, IP를 기반으로 액세스 할 수 있는 다양한 네트워크(LAN, WLAN, CDMA, WiBro, Satelite 등)를 통해서 상기 센서 노드(110)와 상기 중앙 관리 시스템(130)을 상호 연결시켜서 상기 배터리(114)의 정보를 전송해주는 역할을 한다.
상기 중앙 관리 시스템(130)은 상기 게이트웨이(120)에서 전송 받은 상기 배터리(114)의 수정된 잔량과 상기 배터리(114)의 초기 총량, 즉, 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 구동하기 위해 필요한 설계치와의 비율을 계산하여, 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트를 구한다. 이때, 상기 중앙 관리 시스템(130)은 다음과 같은 식(2)에 의해 상기 표시부(140)에 디스플레이 되는 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트를 구할 수 있다.
y(%) = y/z*100 -------------식(2)
여기서,
y(%) = 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
z = 상기 배터리의 초기 총량
상기 중앙 관리 시스템(130)은 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트를 상기 표시부(140)에 디스플레이하여 도시철도 역사 역무원실의 관리자에게 알린다. 이때, 만약 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트가 상기 센서 노드(110)를 구동하기 위한 이상적인 설계치 미만, 즉, 상기 배터리(114) 잔량이 기준치 미달일 경우, 상기 표시부(140) 내부의 알림부(141)에 의해 관리자에게 알려지게 된다.
이와 같은 구성의 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 운용함에 따라서, 기존의 상기 무선 센서 네트워크 시스템의 문제점을 예방할 수 있다. 여기서 말하는 문제점이란 예상치 못한 센서 노드의 배터리의 소모에 의하여 발생하는 무선 센서 네트워크 시스템의 셧다운 발생을 일컫는 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 운용 방법이 도시되어 있다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 구성은 도 1a 및 도 1b를 참조할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 운용 방법은 배터리 잔량 측정 단계(S1), 배터리 수정된 잔량 계산 단계(S2), 수정된 잔량 퍼센트 계산 단계(S3), 디스플레이 단계(S4) 및 무선 센서 네트워크 시스템 운용 정지 단계(S5)를 포함한다.
상기 배터리 잔량 측정 단계(S1)에서는 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 구동하고 남은 상기 배터리(114)의 잔량을 상기 센서 노드(110)의 측정 장치(117)가 측정한다. 이때, 측정된 상기 배터리(114)의 잔량은 상기 센싱모듈(116) 내부에 구성된 기억소자에 저장될 수 있다. 이후 상기 기억소자(미도시)에 저장된 상기 배터리(114)의 잔량 및 총량을 상기 계산부(119)를 포함하는 상기 제어부(118)에 전송한다.
다음, 상기 배터리 수정된 잔량 계산 단계(S2)에서는 상기 배터리(114)의 정보를 전송 받은 상기 계산부(119)가 상기 배터리(114)의 수정된 잔량을 계산하기 위해 다음과 같은 식(1)을 이용하여 상기 배터리(114)의 수정된 잔량을 구한다. 여기서 수정된 잔량이란, 상기 기억소자에 의해 전달 받은 상기 배터리(114)의 잔량 및 총량을 통해서 상기 배터리(114)가 상기 센서 노드(110)를 구동하기 위해 필요한 상기 배터리(114)의 이상적인 총량에 대한 상기 배터리(114)의 변화된 양을 나타낸 것이다.
y = z*(x2/x1) -------------식(1)
여기서,
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
x1 = 상기 배터리의 실제적인 총량
x2 = 상기 배터리의 잔량
z = 상기 배터리의 초기 총량
을 나타내며, 상기 x1,은 상기 배터리(114)의 사용 전 또는 충전 후의 상기 배터리(114)의 실제적인 총량을 의미한다. 상기 x2는 상기 배터리(114)가 소모되고 난 후의 남은 잔량을 의미하며, 상기 z는 상기 배터리가 상기 센서 노드(110)를 구동하기 위해 필요한 설계치, 즉, 이상적인 설계치를 의미한다. 이후 상기 배터리 수정된 잔량 계산 단계(S2)에서 구해진 상기 배터리(114)의 수정된 잔량을 상기 중앙 관리 시스템(130)에 전송한다.
다음. 상기 수정된 잔량 퍼센트 계산 단계(S3)에서는 전송 받은 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 설계치를 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 관리자에게 디스플레이 하기위해 퍼센트로 변환하여 상기 표시부(140)에 전송한다. 이때, 상기 중앙 관리 시스템(130)은 다음과 같은 식(2)에 의해 상기 표시부(140)에 디스플레이 되는 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트를 구할 수 있다.
y(%) = y/z*100 -------------식(2)
여기서,
y(%) = 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트
y = 상기 배터리의 수정된 잔량
z = 상기 배터리의 초기 총량
의 알고리즘을 이용하여 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트가 구해지게 되고, 이 설계치는 상기 표시부(140)에 의해 디스플레이 되어 관리자에게 보이게 된다.
다음, 디스플레이 단계(S4)에서는 상기 수정된 잔량 퍼센트 계산 단계(S3)에 서 구해진 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트를 상기 표시부(140)에 디스플레이 한다. 여기서 상기 표시부(140)에 디스플레이 된 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트가 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)을 구동하기 위한 이상적인 설계치 미만, 즉, 상기 배터리(114) 잔량이 기준치 미달(A)일 경우, 상기 표시부(140) 내부의 상기 알림부(141)는 경고메시지를 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 관리자에게 알리게 된다. 그러나 상기 표시부(140)에 디스플레이 되는 상기 배터리(114)의 수정된 잔량의 퍼센트가 상기 센서 노드(110)를 구동하기 위한 이상적인 설계치 이상, 즉, 상기 배터리(114)의 잔량이 기준치 이상일 경우, 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 운용을 반복하게 된다.
다음, 상기 무선 센서 네트워크 시스템 운용 정지 단계(S5)에서는 상기 알림부(141)에서 경고메시지가 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 관리자에게 알려질시 상기 무선 센서 네트워크 시스템(100)의 운용을 정지한다. 이후 관리자는 상기 배터리(114)가 1차 전지일 경우 교체를 하고 2차 전지일 경우 충전기에 충전을 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 무선 센서 네트워크 시스템 및 그의 운용방법을 실시하기 위한 하나의 실 시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실 시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 시스템을 도시한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 시스템의 운용 방법을 순차 도시한 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 무선 센서 네트워크
110 : 센서 노드 120 : 게이트웨이
130 : 중앙 관리 시스템
140 : 표시부

Claims (10)

  1. 사물에 대한 인식 정보 또는 주변의 환경 정보를 실시간으로 감지하는 센서, 전원을 공급하는 배터리 및 상기 배터리의 상태를 확인 할 수 있는 센싱모듈을 포함하는 센서 노드;
    상기 센서 노드로부터 전송된 정보를 하는 연결하는 게이트웨이; 및,
    상기 게이트웨이와 통신망을 통해 연결되어 있는 중앙 관리 시스템을 포함하고,
    상기 센서 노드는 복수로 구성될 수 있으며, 복수로 이루어진 상기 센서 노드의 분포 범위가 넓을 경우 각각의 그룹 영역으로 나누는 센서 필드로 구분되며,
    상기 센서 필드는 수집된 정보를 상기 게이트웨이로 전송하는 싱크 노드가 추가적으로 연결되며,
    상기 센싱모듈은 측정 장치 및 제어부로 구성되며,
    상기 제어부는 상기 측정 장치에 의해 읽혀지는 상기 배터리의 총량 및 잔량을 토대로 상기 배터리의 수정된 잔량을 계산하며,
    상기 중앙 관리 시스템은 상기 배터리의 수정된 잔량을 전송받으며,
    상기 제어부에서 계산되는 상기 배터리의 수정된 잔량(y)은,
    y = z*(x2/x1) 의 알고리즘을 사용하여 구해지며,
    상기 x1은 상기 배터리를 이용하기 전의 실제적인 총량을 의미하며,
    상기 x2는 상기 배터리가 소모되고 난 후의 남은 잔량을 의미하고,
    상기 z는 상기 배터리가 상기 센서 노드를 구동하기 위해 필요한 기준치를 의미하며,
    상기 중앙 관리 시스템에서 계산되는 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트(y(%))는
    y(%) = y/z*100
    의 알고리즘을 사용하여 구해지며,
    상기 y 는 상기 배터리의 수정된 잔량을 의미하고,
    상기 z 는 상기 배터리의 초기 총량을 의미하고,
    산출된 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트(y(%))는 무선 센서 네크워크의 관리자에게 디스플레이 하는 표시부로 전송되며,
    상기 표시부는 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트를 토대로 상기 관리자에게 상기 배터리의 교체시기를 알려주는 알림부가 더 추가될 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.
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  7. 무선 센서 네트워크 시스템을 구동하고 남은 배터리의 잔량을 센서 노드의 측정 장치가 측정하는 배터리 잔량 측정 단계;
    계산부를 포함한 제어부가 상기 배터리 잔량에 대해 상기 배터리의 수정된 잔량을 계산하는 배터리 수정된 잔량 계산 단계;
    상기 배터리 수정된 잔량을 상기 무선 센서 네트워크 시스템의 관리자에게 디스플레이 하기 위해 중앙 관리 시스템에서 상기 배터리의 수정된 잔량을 퍼센트로 계산하는 수정된 잔량 퍼센트 계산 단계;
    상기 배터리의 수정된 잔량 퍼센트를 표시부에 디스플레이 하는 디스플레이 단계; 및
    상기 디스플레이 단계에서 상기 배터리 수정된 잔량 퍼센트가 상기 무선 센서 네트워크 시스템을 구동하기 위한 상기 배터리 잔량 기준치 미달 일시 상기 무선 센서 네트워크 시스템의 운용을 정지하는 무선 센서 네트워크 시스템 운용 정지 단계를 포함하며,
    상기 배터리의 수정된 잔량(y)의 계산 단계에서는
    y = z*(x2/x1)
    의 알고리즘을 이용하여 상기 제어부가 상기 배터리의 수정된 잔량을 계산하고,
    상기 x1은 상기 배터리를 이용하기 전의 실제적인 총량을 의미하며,
    상기 x2는 상기 배터리가 소모되고 난 후의 남은 잔량을 의미하고,
    상기 z는 상기 배터리가 상기 센서 노드를 구동하기 위해 필요한 기준치를 의미하며,
    상기 디스플레이 단계에서는
    y(%) = y/z*100
    y(%) = 상기 배터리의 수정된 잔량의 퍼센트
    y = 상기 배터리의 수정된 잔량
    z = 이상적인 배터리 총량
    의 알고리즘을 이용하여 상기 중앙 관리 시스템이 상기 배터리의 수정된 잔량을 퍼센트로 디스플레이 하며,
    상기 디스플레이 단계에서는상기 배터리 수정된 잔량 퍼센트가 상기 무선 센서 네트워크 시스템을 구동하기 위한 상기 배터리 잔량 기준치 미달 일시 상기 표시부 내부의 알림부가 경고메시지를 상기 무선 센서 네트워크 시스템의 관리자에게 알리는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 운용 방법.
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