KR101132660B1 - 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 ｕ-센서 무선 가로등 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 ｕ-센서 무선 가로등 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 가로등 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 제1 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제1 환경정보를 수집하고, 제1 상태제어수단을 통해 전원공급, 안정기 오작동 및 누전여부 데이터를 포함하는 제1 상태정보를 수집하여 제1 점등수단의 온/오프를 제어하며, 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 취합하여 제2 가로등으로 전송하는 제1 가로등; 제2 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제2 환경정보를 수집하고, 제2 상태제어수단을 통해 전원공급, 안정기 오작동 및 누전여부 데이터를 포함하는 제2 상태정보를 수집하여 제2 점등수단의 온/오프를 제어하며, 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 및 제2 상태정보를 관제서버로 전송하는 제2 가로등; 및 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 기준치를 벗어나는 정보와 이를 전송한 가로등의 고유번호를 출력수단을 통해 디스플레이 하고, 제1 제어정보, 제1 출력정보, 제2 제어정보 및 제2 출력정보를 생성하여 제2 가로등으로 전송하는 관제서버; 를 포함한다.
가로등, 전광판, 센서, 환경정보, ZegBee, 유비쿼터스, CDMA

Description

유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 Ｕ-센서 무선 가로등 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR CONTROLLING U-SENSOR WIRELESS STREST LIGHT USING UBIQUITOUS SENSOR NETWORK AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 USN 기술을 이용하여 원격지에서 정보통신망을 통해 가로등 또는 보안등의 동작상태 파악 및 온(On)/오프(Off) 제어하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 가로등에 조도 센서, 온습도 센서, 풍향풍속 센서, 미세먼지 센서, 결빙 센서, 및 소음 센서를 부착하여 환경 정보를 수집하고, CDMA망을 이용해 가로등 동작 상태 파악, 환경 정보 모니터링, 고장원인 파악, 원격 제어 및 환경 맞춤제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등은 차단기를 수동으로 제어하거나, 타이머를 적용한 On/Off제어, 조도를 감지한 On/Off제어 방식으로 수동관리에 따른 과다한 관리비용 발생, 가로등 상태를 파악할 수 없는 어려움, 장애발생시 주민의 신고에 의한 관리체계, 민원발생시 민원처리지연 등이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 전력선 통신을 이용하여 가로등의 고장 유무를 감지하고 있으나, 전력선 통신의 특성상 가로등 On/Off 시 고주파 노이즈 성분의 영향 및 전력선의 부하에 따른 노이즈 발생 등의 문제로 인해 가로등 상태정보 전송 시 정보 손실 및 오류가 발생하여 가로등의 오작동하게 되는 문제점이 있다. 또한, 유선으로 연결되어 유지관리 및 공간상의 제한 문제를 지니고 있다.
한편, 전술한바와 같은 가로등 무선원격 감시제어시스템은 국내 등록특허공보 등록번호 10-0401003호에 소개된바 있다. 이 특허의 기술은 현재 전국적으로 일반화 되어 있는 VHF대역 무선을 이용한 단방향 가로등 무선제어 시스템에 이동 통신망을 이용한 무선감시장치 만을 간단히 부가 접속하는 양방향원격제어시스템을 이용한 '가로등 무선원격 감시제어시스템'에 관한 것이다.
상기 가로등 무선원격 감시제어시스템은 중앙통제소에 설치된 무선 단방향 주제어송신장치(원등 VHF 대역 무선제어신호 발신장치)에 기간무선통신망 사업자의 SMS서버와 접속된 PC감시제어기를 부가 접속하여, 감시 및 제어명령을 송출하고 그 송출된 신호를 배전반 내에 설치된 VHF 대역 가로등 단방향 무선제어기에 부가 접속된 무선통보기 LRTU와 VHF대역 가로등 단방향무선제어기가 설치되지 않은 신설지역의 배전반 내에 설치된 무선통보기 LRTU가 수신하여 가로등의 점등 및 소등제어와 점등 및 소등상태, 고장여부 등의 각종 감시데이터를 무선통보기 LRTU에 내장된 기간무선통신망용 무선모뎀과 기간무선통신망과 기간무선통신사업자의 SMS서버를 통해 PC감시제어기와 관리자단말기(휴대폰, PDA 등)로 각각 통보되는 수단을 포함하여 이루어지는 특허이다.
그러나, 전술한바와 같은 종래기술은 가로등의 고장 유무를 감지하여 관리자에게 전달하는 시스템이며, 원격에서 수동으로 가로등을 제어하는 문제점과 고장 원인을 파악하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 가로등에 조도 센서, 온습도 센서, 풍향풍속 센서, 미세먼지 센서, 결빙 센서, 및 소음 센서 등을 부착해 가로등 고장 발생 시의 환경 분석을 통해 고장의 원인을 원격에서 실시간으로 분석하여 가로등 유지관리를 효율적으로 진행할 수 있으며, 환경정보 분석을 통해 자동적으로 가로등의 On/Off를 제어하는 장치가 요망되고 있다. 또한, 발명품에 전광판(DVI)제어부를 추가시킴으로써 CDMA망을 이용해 전광판(DVI)을 제어할 수 있는 장치가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 가로등에 구비된 환경 센서를 통해 실시간으로 수집한 환경정보를 가로등의 상태정보와 함께 원격지의 관리서버로 전송하고, 기 설정된 관리자 단말기로 SMS형태로 발송함으로써, 복수개의 가로등을 원격지에서 관리함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수집된 환경정보 및 가로등의 상태정보를 데이터베이스화 하여 가로등의 고장 원인에 대한 체계적인 분석과 효과적인 가로등의 유지관리를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가로등에 DVI(Digital Video Interactive)출력방식의 전광판을 설치하여 수집된 환경정보 및 가로등의 상태정보를 원격지에서 관리ㆍ제공함에 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템은, 제1 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제1 환경정보를 수집하고, 제1 상태제어수단을 통해 전원공급, 안정기 오작동 및 누전여부 데이터를 포함하는 제1 상태정보를 수집하여 제1 점등수단의 온/오프를 제어하며, 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 취합하여 제2 가로등으로 전송하는 제1 가로등; 제2 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제2 환경정보를 수집하고, 제2 상태제어수단을 통해 전원공급, 안정기 오작동 및 누전여부 데이터를 포함하는 제2 상태정보를 수집하여 제2 점등수단의 온/오프를 제어하며, 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 및 제2 상태정보를 관제서버로 전송하는 제2 가로등; 및 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 기준치를 벗어나는 정보와 이를 전송한 가로등의 고유번호를 출력수단을 통해 디스플레이 하고, 제1 제어정보, 제1 출력정보, 제2 제어정보 및 제2 출력정보를 생성하여 제2 가로등으로 전송하는 관제서버; 를 포함한다.
그리고, 상술한 시스템을 기반으로 하는 본 발명의 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 방법은, 제1 가로등 및 제2 가로등이 제1 센싱수단 및 제2 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제1 환경정보 및 제2 환경정보를 수집하는 (a) 단계; 제1 가로등 및 제2 가로등이 전원과 접속된 제1 상태제어수단 및 제2 상태제어수단을 통해 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무 및 누전여부 데이터를 포함하는 제1 상태정보 및 제2 상태정보를 수집하여 제1 점등수단 및 제2 점등수단의 온/오프를 제어하는 (b) 단계; 제1 가로등이 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 제1 센싱수단의 ZigBee 통신에 의해 제2 가로등으로 전송하는 (c) 단계; 제2 가로등이 제2 환경정보 및 제2 상태정보와 함께 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 중계수단의 CDMA 통신을 통해 관제서버로 전송하는 (d) 단계; 관제서버가 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경 정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는지 여부를 판단하는 (e) 단계; (e) 단계의 판단결과, 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 관제서버가 기준치를 벗어나는 정보와 이를 전송한 가로등의 고유번호를 출력수단을 통해 디스플레이하는 (f) 단계; 관제서버가 상기 제1 가로등을 제어하는 제1 제어정보 및 제2 가로등을 제어하는 제2 제어정보를 생성하여 CDMA 통신에 의해 제2 가로등으로 전송하는 (g) 단계; 제2 가로등이 관제서버로부터 CDMA 통신에 의해 제1 제어정보 및 제2 제어정보를 수신하고, 수신한 제2 제어정보에 따라 제2 센싱수단, 제2 상태제어수단, 제2 점등수단, 중계수단, 제2 전광판 및 SMS수단을 제어하는 (h) 단계; 및 제1 가로등이 제2 가로등으로부터 ZigBee 통신에 의해 제1 제어정보를 수신하고, 수신한 제1 제어정보에 따라 제1 센싱수단, 제1 상태제어수단, 제1 점등수단 및 제1 전광판을 제어하는 (i) 단계; 를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 가로등에 구비된 환경 센서를 통해 실시간으로 수집한 환경정보를 가로등의 상태정보와 함께 원격지의 관리서버로 전송하고, 기 설정된 관리자 단말기로 SMS형태로 발송함으로써, 복수개의 가로등을 원격지에서 관리하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수집된 환경정보 및 가로등의 상태정보를 데이터베이스화 하여 가로등의 고장 원인에 대한 체계적인 분석과 효과적인 가로등의 유지관리를 제공하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 가로등에 DVI(Digital Video Interactive)출력방식의 전광판을 설치하여 수집된 환경정보 및 가로등의 상태정보를 원격지에서 관리ㆍ제공하는 효과가 있다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템(S)을 도시한 구성도인바, 도시된 바와 같이 제1 가로등(100), 제2 가로등(200), 및 관제서버(300)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 그 언급을 생략하겠으나, 본 발명에 따른 제1 가로등(100), 제2 가로등(200), 및 관제서버(300)간의 정보 송수신은 CDMA(Code Division Multiple Access)망, 유비쿼터스(Ubiquitous)를 기반으로 하는 인터넷 접속, 및 저속 근거리 개인 무선통신(ZigBee)을 포함하는 정보통신망을 통해 수행되는 것으로 상정한다.
아울러, 제1 가로등(100)의 구성요소 제1 센싱수단(110), 제1 상태제어수단(120), 제1 점등수단(130) 및 제1 전광판(140) 간의 데이터 전송과, 제2 가로 등(200)의 제2 센싱수단(210), 제2 상태제어수단(220), 제2 점등수단(230), 중계수단(240), 제2 전광판(250) 및 SMS수단(260) 간의 데이터 전송은 RS-232 방식에 의해 수행되는 것임을 밝혀두겠으나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
그리고, 본 발명에 따른 제1 전광판(140) 및 제2 전광판(250)은 DVI(Digital Video Interactive)출력방식에 따라 구동되는 것으로 상정하겠으나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니며, 전광판의 특성과 부합하도록 출력방식의 설정변경이 가능하다.
구체적으로, 제1 가로등(100)은 복수개로 구비되어 설치된 제1 센싱수단(110)을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제1 환경정보를 수집하고, 전원과 접속된 제1 상태제어수단(120)을 통해 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무 및 누전여부 데이터를 포함하는 제1 상태정보를 수집하여 제1 점등수단(130)의 온/오프를 제어하며, 수집된 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 취합하여 제2 가로등(200)으로 전송한다.
또한, 제1 가로등(100)은 제1 센싱수단(110)의 ZigBee(FFD: Full Function Device) 통신에 의해 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 제2 가로등(200)으로 전송하고, 제2 가로등(200)으로부터 제1 출력정보를 수신하여 제1 전광판(140)에 디스플레이하며, 제2 가로등(200)으로부터 수신한 제1 제어정보에 따라 제1 센싱수단(110), 제1 상태제어수단(120), 및 제1 점등수단(130)을 제어한다.
아울러, 제1 가로등(100)은 제1 RFID(Radio Frequency IDentification)수단(150)을 구비하여 소정거리에 위치한 기타 시설물, 예컨대 조경시설물, 건축시설 물, 도로교통시설물, 체육시설물, 또는 해양시설물 중에 어느 하나의 시설물과의 통신을 통해 각각 시설물들로부터 취득한 제1 시설물 상태정보를 제1 센싱수단(110)을 통해 제2 가로등(200)으로 전송하고, 제2 가로등(200)으로부터 수신한 제1 시설물 제어정보를 제1 RFID수단(150)을 통해 각각 시설물로 전송하여 상기 시설물들이 제1 시설물 제어정보에 의해 제어되도록 한다.
여기서, 소정거리란, 공지된 RFID태그 및 RFID리더기 간의 통신거리를 의미하는 것으로 당해분야에서 사용되고 있는 기술인바, 그 구체적인 내용은 언급하지 않기로 한다.
또한, 제1 가로등(100)은 제1 소비전력 측정수단(160)을 구비하여 상술한 구성요소들인 제1 센싱수단(110), 제1 상태제어수단(120), 제1 점등수단(130), 제1 전광판(140) 및 제1 RFID수단(150)의 전력소모량 및 전력소모량 대비 이산화탄소(CO??) 발생량을 측정한 제1 전력/환경정보를 생성하여 제1 센싱수단(110)을 통해 제2 가로등(200)으로 전송한다.
한편, 제2 가로등(200)은 정보통신망을 통해 제1 가로등과 접속되어, 구비된 제2 센싱수단(210)을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제2 환경정보를 수집하고, 전원과 접속된 제2 상태제어수단(220)을 통해 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무 및 누전여부 데이터를 포함하는 제2 상태정보를 수집하여 제2 점등수단(230)의 온/오프를 제어하며, 수집된 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 및 제2 상태정보를 중계수단(240)의 CDMA통신을 통해 관제서버(300)로 전송한다.
여기서, 제2 상태제어수단(220)은 도 2 에 도시된 바와 같이 구성될 수 있으며, 내부에 구비된 회로는, 도 3 에 도시된 바와 같이 안정기 동작상태 회로, 가로등 동작상태 회로, 및 가로등 제어 회로를 포함하여 구성된다.
또한, 제2 가로등(200)은 도 4 에 도시된 바와 같은 제2 센싱수단(210)의 ZigBee(CODI) 통신에 의해 제1 가로등(100)으로부터 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 수신하고, 중계수단(240)을 통해 관제서버(300)로부터 수신한 제1 출력정보 및 제1 제어정보를 제2 센싱수단(210)의 ZigBee(CODI) 통신에 의해 제1 가로등(100)으로 전송한다.
또한, 제2 가로등(200)은 도 5 에 도시된 바와 같은 중계수단(240)의 CDMA통신을 통해 관제서버(300)로부터 제2 출력정보를 수신하여 제2 전광판(250)에 디스플레이하며, 관제서버(300)로부터 수신한 제2 제어정보에 따라 제2 센싱수단(210), 제2 상태제어수단(220), 및 제2 점등수단(230)을 제어한다.
그리고, 제2 가로등(200)은 SMS수단(260)의 이상여부 판단에 따라 수집된 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보, 및 제2 상태정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 해당 정보들을 단문메시지(SMS: Shot Message Service) 또는 멀티미디어메시지(MMS: Multimedia Message Service)로 생성하여 기 설정된 관리자 단말 식별번호로 발송한다.
여기서 기준치란, 제1 환경정보 및 제2 환경정보에 포함된 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 또는 소음 데이터 중에 어느 하나의 데이터가 설정범위를 벗어나는 경우, 해당하는 제1 환경정보 또는 제2 환경정보에 이상이 있는 것으로 판단하기 위한 정보이다.
또한, 상기 기준치는, 제1 상태정보 및 제2 상태정보에 포함된 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무, 또는 누전여부 데이터 중에 어느 하나의 데이터가 설정된 작동양태와 상이한 경우, 해당하는 제1 상태정보 또는 제2 상태정보에 이상이 있는 것으로 판단하기 위한 정보이다.
아울러, 제2 가로등(200)은 제2 RFID(Radio Frequency IDentification)수단(270)을 구비하여 소정거리에 위치한 조경시설물, 건축시설물, 도로교통시설물, 체육시설물, 또는 해양시설물 중에 어느 하나의 시설물과의 통신을 통해 각각 시설물들로부터 취득한 제2 시설물 상태정보를 제1 가로등(100)으로부터 수신한 제1 시설물 상태정보와 함께 제2 센싱수단(210)을 통해 관제서버(300)로 전송한다.
또한, 제2 가로등(200)은 관제서버(300)로부터 수신한 제2 시설물 제어정보를 제2 RFID수단(270)을 통해 각각 시설물로 전송하여 상기 시설물들이 제2 시설물 제어정보에 의해 제어되도록 하고, 관제서버(300)로부터 전송받은 제1 시설물 제어정보를 제1 가로등(100)으로 전송한다.
또한, 제2 가로등(200)은 제2 소비전력 측정수단(280)을 구비하여 상술한 구성요소들인 제2 센싱수단(210), 제2 상태제어수단(220), 제2 점등수단(230), 중계수단(240), 제2 전광판(250), SMS수단(260), 및 제2 RFID수단(270)의 전력소모량 및 전력소모량 대비 이산화탄소(CO2) 발생량을 측정한 제2 전력/환경정보를 생성하여 제2 센싱수단(210)을 통해 상기 제1 전력/환경정보와 함께 관제서버(300)로 전송한다.
한편, 관제서버(300)는 CDMA 통신에 의해 제2 가로등(200)으로부터 수신한 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 및 제2 상태정보를 취합하여 관제DB(310)에 저장ㆍ관리하되, 수신한 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 기준치를 벗어나는 정보와 이를 전송한 가로등의 고유번호를 출력수단(320)을 통해 디스플레이 하고, 관리자의 조작에 따라 제1 가로등(100)을 제어하는 제1 제어정보 및 제2 가로등(200)을 제어하는 제2 제어정보를 생성하여 CDMA 통신에 의해 제2 가로등(200)으로 전송한다.
또한, 관제서버(300)는 제1 가로등(100)에 구비된 제1 전광판(140)에 디스플레이할 제1 출력정보를 생성하고, 제2 가로등(200)에 구비된 제2 전광판(250)에 디스플레이할 제2 출력정보를 생성하며, 생성한 제1 출력정보 및 제2 출력정보를 CDMA 통신에 의해 제2 가로등(200)으로 전송한다.
또한, 관제서버(300)는 제2 가로등(200)으로부터 제1 시설물 상태정보 및 제2 시설물 상태정보를 수신하여 각각 시설물들의 상태를 제어하는 제1 시설물 상태정보 및 제2 시설물 상태정보를 제2 가로등(200)으로 전송한다.
그리고, 관제서버(300)는 제2 가로등(200)으로부터 수신한 각 가로등의 전력소모량 및 전력소모량 대비 이산화탄소(CO2) 발생량을 포함하는 제1 전력/환경정보 및 제2 전력/환경정보를 관제DB(310)에 저장ㆍ관리하며, 각각 가로등별 제1 전력/환경정보 및 제2 전력/환경정보를 각각 일일, 주간, 월간 및 연간별로 연산하여 출력수단(320)을 통해 디스플레이 한다.
전술한바와 같은 본 발명에 따른 상태제어수단, 센싱수단 및 중계수단에 대한 세부구성은 아래의 [표 1]과 같이 구성될 수 있으나, 이는 상기 구성요소들을 명확하게 하기위한 수치일 뿐, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
[표 1]
상태제어수단 센싱수단 중계수단
CPU ATmega64 ATmega128 ATmega2560
FLASH 64K byte 128K byte 256K byte
Uart 2Ch 2Ch 4Ch
Internal RAM 4K byte 4K byte 8K byte
External RAM None None 32K byte
Internal EEPROM 4K byte 4K byte 4K byte
External EEPROM None None 2K byte
통신방식 RS-232 RS-232 RS-232
통신모듈 ZigBee(FDD) ZigBee(CODI) CDMA /ZigBee
한편, 도 6 은 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 방법을 나타낸 순서도인바, 도시된 바와 같이, 제1 가로등(100) 및 제2 가로등(200)이 복수개로 구비되어 설치된 제1 센싱수단(110) 및 제2 센싱수단(210)을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제1 환경정보 및 제2 환경정보를 수집한다(S10).
이어서, 제1 가로등(100) 및 제2 가로등(200)이 전원과 접속된 제1 상태제어수단(120) 및 제2 상태제어수단(220)을 통해 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무 및 누전여부 데이터를 포함하는 제1 상태정보 및 제2 상태정보를 수집하여 제1 점등수단(130) 및 제2 점등수단(230)의 온/오프를 제어한다(S20).
뒤이어, 제1 가로등(100)이 수집한 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 제1 센싱수단(110)의 ZigBee(FFD) 통신에 의해 제2 가로등(200)으로 전송한다(S30).
이어서, 제2 가로등(200)이 수집한 제2 환경정보 및 제2 상태정보와 함께 제 1 가로등(100)으로부터 수신한 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 중계수단(240)의 CDMA 통신을 통해 관제서버(300)로 전송한다(S40).
뒤이어, 관제서버(300)가 수신한 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는지 여부를 판단한다(S50).
제S50 단계의 판단결과, 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 관제서버(300)가 기준치를 벗어나는 정보와 이를 전송한 가로등의 고유번호를 출력수단(320)을 통해 디스플레이 한다(S60).
이어서, 관제서버(300)가 제1 가로등(100)을 제어하는 제1 제어정보 및 제2 가로등(200)을 제어하는 제2 제어정보를 생성하여 CDMA 통신에 의해 제2 가로등(200)으로 전송한다(S70).
뒤이어, 제2 가로등(200)이 관제서버(300)로부터 CDMA 통신에 의해 제1 제어정보 및 제2 제어정보를 수신하고, 수신한 제2 제어정보에 따라 제2 센싱수단(210), 제2 상태제어수단(220), 제2 점등수단(230), 중계수단(240), 제2 전광판(250) 및 SMS수단(260)을 제어한다(S80).
그리고, 제1 가로등(100)이 제2 가로등(200)으로부터 ZigBee(CODI) 통신에 의해 제1 제어정보를 수신하고, 수신한 제1 제어정보에 따라 제1 센싱수단(110), 제1 상태제어수단(120), 제1 점등수단(130) 및 제1 전광판(140)을 제어한다(S90).
한편, 도 7 을 참조하여 제S20 단계 이후 과정을 살피면 다음과 같다.
제2 가로등(200)이 SMS수단(260)의 이상여부 판단에 따라 수집된 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보, 및 제2 상태정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 해당 정보들을 단문메시지(SMS: Shot Message Service) 또는 멀티미디어메시지(MMS: Multimedia Message Service)로 생성하여 기 설정된 관리자 단말 식별번호로 발송한다(S100).
여기서 기준치란, 앞서 언급한 바와 같이, 제1 환경정보 및 제2 환경정보에 포함된 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 또는 소음 데이터 중에 어느 하나의 데이터가 설정범위를 벗어나는 경우, 해당하는 제1 환경정보 또는 제2 환경정보에 이상이 있는 것으로 판단하기 위한 정보이다.
또한, 상기 기준치는, 제1 상태정보 및 제2 상태정보에 포함된 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무, 또는 누전여부 데이터 중에 어느 하나의 데이터가 설정된 작동양태와 상이한 경우, 해당하는 제1 상태정보 또는 제2 상태정보에 이상이 있는 것으로 판단하기 위한 정보이다.
그리고, 도 8 을 참조하여 제S40 단계 이후 과정을 살피면 다음과 같다.
관제서버(300)가 제1 가로등(100)에 구비된 제1 전광판(140)에 디스플레이할 제1 출력정보를 생성하고, 제2 가로등(200)에 구비된 제2 전광판(250)에 디스플레이할 제2 출력정보를 생성한다(S110).
이어서, 제2 가로등(200)이 관제서버(300)로부터 CDMA 통신에 의해 제1 출력정보 및 제2 출력정보를 수신하고, 수신한 제2 출력정보를 구비된 제2 전광판(250) 에 디스플레이 한다(S120).
그리고, 제1 가로등(100)이 제2 가로등(200)으로부터 ZigBee(CODI) 통신에 의해 제1 출력정보를 수신하고, 수신한 제1 출력정보를 구비된 제1 전광판(140)에 디스플레이 한다(S130).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템을 나타낸 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템의 제2 상태제어수단을 나타낸 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템의 제2 상태제어수단의 회로도를 나타낸 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템의 제2 센싱수단을 나타낸 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템의 중계수단을 나타낸 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 7 은 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 방법의 제S20단계 이후 과정을 나타낸 순서도.
도 8 은 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 방법의 제S40단계 이후 과정을 나타낸 순서도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
S: 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템
100: 제1 가로등 110: 제1 센싱수단
120: 제1 상태제어부 130: 제1 점등수단
140: 제1 전광판 150: 제1 RFID수단
160: 제1 소비전력 측정수단 200: 제2 센싱수단
220: 제2 상태제어부 230: 제2 점등수단
240: 중계수단 250: 제2 전광판
260: SMS수단 270: 제2 RFID수단
280: 제2 소비전력측정수단 300: 관제서버
310: 관제DB 320: 출력수단

Claims (12)

  1. 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템에 있어서,
    제1 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제1 환경정보를 수집하고, 전원과 접속된 제1 상태제어수단을 통해 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무 및 누전여부 데이터를 포함하는 제1 상태정보를 수집하여 제1 점등수단의 온/오프를 제어하며, 상기 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 취합하여 제2 가로등으로 전송하는 제1 가로등;
    제2 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제2 환경정보를 수집하고, 전원과 접속된 제2 상태제어수단을 통해 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무 및 누전여부 데이터를 포함하는 제2 상태정보를 수집하여 제2 점등수단의 온/오프를 제어하며, 상기 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 및 제2 상태정보를 관제서버로 전송하는 제2 가로등; 및
    상기 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 기준치를 벗어나는 정보와 이를 전송한 가로등의 고유번호를 출력수단을 통해 디스플레이 하고, 제1 제어정보, 제1 출력정보, 제2 제어정보 및 제2 출력정보를 생성하여 상기 제2 가로등으로 전송하는 관제서버; 를 포함하되,
    상기 제1 가로등은, 상기 제1 센싱수단의 ZigBee 통신에 의해 상기 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 상기 제2 가로등으로 전송하고, 상기 제2 가로등으로부터 상기 제1 출력정보를 수신하여 제1 전광판에 디스플레이하고, 상기 제1 센싱수단의 ZigBee 통신에 의해 상기 제2 가로등으로부터 수신한 제1 제어정보에 따라 상기 제1 센싱수단, 제1 상태제어수단, 및 제1 점등수단을 제어하며,
    상기 제2 가로등은, 상기 제2 센싱수단의 ZigBee 통신에 의해 상기 제2 환경정보 및 제2 상태정보를 상기 제2 가로등으로 전송하고, 상기 관제서버로부터 상기 제2 출력정보를 수신하여 제2 전광판에 디스플레이하고, 상기 제2 센싱수단의 ZigBee 통신에 의해 상기 관제서버로부터 수신한 제2 제어정보에 따라 상기 제2 센싱수단, 제2 상태제어수단, 및 제2 점등수단을 제어하며,
    상기 제1 가로등은, 조경시설물, 건축시설물, 도로교통시설물, 체육시설물 또는 해양시설물 중에 어느 하나의 시설물과의 통신을 통해 각각 시설물들로부터 취득한 제1 시설물 상태정보를 상기 제1 센싱수단을 통해 상기 제2 가로등으로 전송토록 하는 제1 RFID수단; 및 상기 제1 가로등의 전력소모량 및 전력소모량 대비 이산화탄소 발생량을 측정한 제1 전력/환경정보를 생성하여 상기 제1 센싱수단을 통해 상기 제2 가로등으로 전송토록 하는 제1 소비전력 측정수단; 을 포함하고,
    상기 제2 가로등은, 상기 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보, 또는 제2 상태정보가 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 상기 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보, 또는 제2 상태정보 정보 중에 상기 기준치를 벗어나는 정보를 단문메시지(SMS: Shot Message Service) 또는 멀티미디어메시지(MMS: Multimedia Message Service)로 생성하여 기 설정된 관리자 단말 식별번호로 발송하는 SMS수단; 을 포함하되,
    상기 기준치는, 상기 제1 환경정보 및 제2 환경정보에 포함된 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 또는 소음 데이터 중에 어느 하나의 데이터가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 해당하는 제1 환경정보 또는 제2 환경정보에 이상이 있는 것으로 판단하고, 상기 제1 상태정보 및 제2 상태정보에 포함된 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무, 또는 누전여부 데이터 중에 어느 하나의 데이터가 기 설정된 작동양태와 상이한 경우, 해당하는 제1 상태정보 또는 제2 상태정보에 이상이 있는 것으로 판단하는 정보인 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 가로등은,
    조경시설물, 건축시설물, 도로교통시설물, 체육시설물 또는 해양시설물 중에 어느 하나의 시설물과의 통신을 통해 각각 시설물들로부터 취득한 제2 시설물 상태 정보를 상기 제2 센싱수단을 통해 상기 관제서버로 전송토록 하며, 상기 관제서버로부터 수신한 제2 시설물 제어정보에 의해 상기 시설물을 제어하는 제2 RFID수단; 및
    상기 제2 가로등의 전력소모량 및 전력소모량 대비 이산화탄소 발생량을 측정한 제2 전력/환경정보를 생성하여 상기 제2 센싱수단을 통해 상기 관제서버로 전송토록 하는 제2 소비전력 측정수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 관제서버는,
    상기 제2 가로등으로부터 제1 시설물 상태정보 및 제2 시설물 상태정보를 수신하여 상기 시설물들의 상태를 제어하는 제1 시설물 상태정보 및 제2 시설물 상태정보를 상기 제2 가로등으로 전송하며, 상기 제2 가로등으로부터 전력소모량 및 전력소모량 대비 이산화탄소 발생량을 측정한 제1 전력/환경정보 및 제2 전력/환경정보를 수신하여 각각 일일, 주간, 월간 및 연간별로 연산하여 상기 출력수단을 통해 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 시스템.
  10. 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 방법에 있어서,
    (a) 제1 가로등 및 제2 가로등이 제1 센싱수단 및 제2 센싱수단을 통해 조도, 온습도, 풍향풍속, 미세먼지, 결빙 및 소음 데이터를 포함하는 제1 환경정보 및 제2 환경정보를 수집하는 단계;
    (b) 상기 제1 가로등 및 제2 가로등이 전원과 접속된 제1 상태제어수단 및 제2 상태제어수단을 통해 전원공급 유무, 안정기 오작동 유무 및 누전여부 데이터를 포함하는 제1 상태정보 및 제2 상태정보를 수집하여 제1 점등수단 및 제2 점등수단의 온/오프를 제어하는 단계;
    (c) 상기 제2 가로등이 SMS수단의 이상여부 판단에 따라 상기 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보, 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 상기 기준치를 벗어나는 정보를 단문메시지(SMS: Shot Message Service) 또는 멀티미디어 메시지(Multimedia Message Service)로 생성하여 기 설정된 관리자 단말 식별번호로 발송하는 단계;
    (d) 상기 제1 가로등이 상기 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 상기 제1 센싱수단의 ZigBee 통신에 의해 상기 제2 가로등으로 전송하는 단계;
    (e) 상기 제2 가로등이 상기 제2 환경정보 및 제2 상태정보와 함께 상기 제1 환경정보 및 제1 상태정보를 중계수단의 CDMA 통신을 통해 관제서버로 전송하는 단계;
    (f) 상기 관제서버가 상기 제1 가로등에 구비된 제1 전광판에 디스플레이할 제1 출력정보를 생성하고, 상기 제2 가로등에 구비된 제2 전광판에 디스플레이할 제2 출력정보를 생성하는 단계;
    (g) 상기 제2 가로등이 상기 관제서버로부터 CDMA 통신에 의해 상기 제1 출력정보 및 제2 출력정보를 수신하고, 수신한 제2 출력정보를 상기 제2 전광판에 디스플레이하는 단계;
    (h) 상기 제1 가로등이 상기 제2 가로등으로부터 ZigBee 통신에 의해 제1 출력정보를 수신하고, 수신한 제1 출력정보를 상기 제1 전광판에 디스플레이하는 단계;
    (i) 상기 관제서버가 상기 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계;
    (j) 상기 (e) 단계의 판단결과, 상기 제1 환경정보, 제1 상태정보, 제2 환경정보 또는 제2 상태정보 중에 어느 하나의 정보가 기 설정된 기준치를 벗어나는 경우, 상기 관제서버가 기준치를 벗어나는 정보와 이를 전송한 가로등의 고유번호를 출력수단을 통해 디스플레이하는 단계;
    (k) 상기 관제서버가 상기 제1 가로등을 제어하는 제1 제어정보 및 제2 가로등을 제어하는 제2 제어정보를 생성하여 CDMA 통신에 의해 상기 제2 가로등으로 전송하는 단계;
    (l) 상기 제2 가로등이 상기 관제서버로부터 CDMA 통신에 의해 제1 제어정보 및 제2 제어정보를 수신하고, 수신한 제2 제어정보에 따라 제2 센싱수단, 제2 상태제어수단, 제2 점등수단, 중계수단, 제2 전광판 및 SMS수단을 제어하는 단계; 및
    (m) 상기 제1 가로등이 상기 제2 가로등으로부터 ZigBee 통신에 의해 제1 제어정보를 수신하고, 수신한 제1 제어정보에 따라 제1 센싱수단, 제1 상태제어수단, 제1 점등수단 및 제1 전광판을 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 U-센서 무선 가로등 제어 방법.
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