KR101231346B1 - 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 시스템 및 그 방법 - Google Patents

유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

유비쿼터스 센서 네트워크를 기반으로 하는 쓰레기 자동 수거 시스템 및 방법이 개시된다. 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 시스템은 쓰레기가 투입되는 수직 관로에 복수개의 노드로 구성되는 투입 네트워크, 상기 쓰레기가 이송되는 수평 관로에 복수개의 상기 노드로 구성되는 이송 네트워크, 상기 쓰레기를 수집하는 집하 시설에 복수개의 상기 노드로 구성되는 집하 네트워크, 상기 투입 네트워크와 상기 이송 네트워크를 통합하는 백본 네트워크 및 상기 백본 네트워크와 상기 집하 네트워크를 통합하여 관리하는 관리 시스템을 포함할 수 있다.

Description

유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 시스템 및 그 방법{UBIQUITOUS SENSOR NETWORK BASED AUTOMATIC WASTE COLLECTION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예들은 유비쿼터스 센서 네트워크를 기반으로 쓰레기를 자동으로 수거하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
국내·외적으로 쓰레기 정책은 3P(Polluters Pays Principles)로 강화되고 있는 추세이다. 관로 이송 방식의 쓰레기 자동 수거 시스템(AWCS: Automatic Waste Collection System)은 운반, 환경, 관리 등의 측면에서 기존 방식의 쓰레기 수거 시스템 보다 매우 효율적이며 친환경적인 방식이다. 특히, 도시가 대규모, 밀집화되는 현상과 삶의 질을 추구하는 문화적 욕구에 대응, 생활공간의 브랜드 가치를 극대화하려는 요구가 증대됨에 따라 향후에는 쓰레기 수거 및 관리도 상하수도의 도시 기반 시스템과 같이 운영 관리가 될 것으로 예측된다.
AWCS는 약 40년전 스웨덴 Centralsug사에서 주거지역 내 쓰레기 수거의 환경위생적인 해결 대안을 찾기 위하여 연구 개발하기 시작하였으며, 스웨덴의 병원(Solleftea)에 소형 시스템을 가동한 후 1967년 세계 최초로 스톡홀름 교외의 선드비베르그에 600호 규모의 관로 이송 방식 시스템을 완성했다. 이후 70년대 후반에 미국에서는 병원과 호텔에 도입을 개시하였고, 일본에서는 신도시에 도입을 개시하였으며, 현재 주요 외국의 관련 업체는 Centralsug(현 Envac, 스웨덴), MHI (일본), Ebara (일본), 및 Transvac (미국) 등이고 2004년말 현재 전세계 800여개 이상의 시스템이 설치되어 가동 중에 있다.
국내 AWCS은 2000년 용인수지2지구에 도입된 후 약 5년간의 실운전을 통해 안정성이 입증되면서 송도신도시, 광명소하지구, 판교지구, 김포장기지구, 파주신도시, 서울 은평 뉴타운 등 10여개 지구에서 시스템 도입하였다. 국내 업체로는 1995년 국내 최초로 공기 이송 방식 쓰레기 자동 수거 시스템을 개발한 OHSystem, Envac Korea, 동호, 금호환경 등이 있다.
그러나, 기존의 AWCS에서 사용하는 유선 네트워크 기반의 제어 및 관리는 고가의 설치, 유지 보수 비용뿐만 아니라 네트워크 확장도 용이하지 않다. AWCS 사용기간은 건물 생명주기와 같아야 하는 데 개발 업체에 따라 상이한 통신 방식 및 프로토콜을 사용하기 때문에 유지 및 보수에 문제가 발생하게 된다. 즉, 표준 기반이 아니므로 네트워크 요소 장치들의 구매 단가가 높으며 안정적인 공급도 보장되지 않을 수 있다.
따라서, 네트워크를 확장이 용이하여, 보다 저렴한 설치, 유지 보수 비용으로 구축할 수 있는 쓰레기 자동 수거 시스템이 요구되고 있다.
쓰레기 자동 수거 시스템의 설치, 유지 및 보수 비용이 저렴하고, 공사 기간을 단축할 수 있으며 보다 관리 효율을 향상시킬 수 있는 쓰레기 자동 수거 시스템 및 방법이 제공된다.
네트워크의 확장이 용이하며 네트워크의 성능을 보다 향상시킬 수 있는 쓰레기 자동 수거 시스템 및 방법이 제공된다.
관리자가 시간과 장소의 제약 없이 관리하고 모니터링 할 수 있는 쓰레기 자동 수거 시스템 및 방법이 제공된다.
유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 시스템은 쓰레기가 투입되는 수직 관로에 복수개의 노드로 구성되는 투입 네트워크, 상기 쓰레기가 이송되는 수평 관로에 복수개의 상기 노드로 구성되는 이송 네트워크 및 상기 쓰레기의 이송을 관리하는 관리 시스템에 연결되고, 상기 투입 네트워크와 상기 이송 네트워크를 통합하는 백본 네트워크를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 수직 관로의 내부는 상기 노드의 무선 통신 채널로 이용될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 노드는 지그비(ZigBee) 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 투입 네트워크는 쓰레기 투입 장치의 개폐를 제어하는 투입 장치용 노드, 상기 쓰레기의 양에 따라 쓰레기 임시 저장 장치의 개폐를 제어하는 쓰레기 임시 저장 장치용 노드 및 환기팬의 동작을 제어하는 환기팬용 노드를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 투입 장치용 노드, 상기 임시 저장 장치용 노드 및 상기 환기팬용 노드의 안테나는 상기 수직 관로 내부에 위치할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 투입 네트워크는 상기 투입 장치용 노드, 상기 임시 저장 장치용 노드 및 상기 환기팬용 노드를 제어하는 코디네이터를 더 포함하고, 상기 코디네이터와 시리얼로 연결된 라우터를 통하여 상기 백본 네트워크에 연결될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 투입 네트워크는 두 개의 지그비 무선 통신 모듈이 시리얼로 연결되는 브리지를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 백본 네트워크는 상기 쓰레기 자동 수거 시스템이 구비되는 건물의 옥상에 구성되고, 상기 브리지를 이용하여 각각의 상기 건물에 구성되는 상기 투입 네트워크를 통합할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 이송 네트워크의 상기 노드는 지상으로 인출되어 설치됨으로써 상기 이송 네트워크를 상기 백본 네트워크에 연결할 수 있다.
유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 방법은 쓰레기가 투입되는 수직 관로에 복수개의 노드를 이용하여 투입 네트워크를 구성하고, 상기 쓰레기가 이송되는 수평 관로에 상기 복수개의 노드를 이용하여 이송 네트워크를 구성하는 구성 단계 및 상기 투입 네트워크와 상기 이송 네트워크를 통합하는 백본 네트워크 구성하여 상기 쓰레기의 이송을 관리하는 관리 시스템에 연결하는 연결 단계를 포함할 수 있다.
쓰레기가 투입되는 수직 관로를 통신 채널로 사용하는 투입 네트워크로 구축함으로써 쓰레기 자동 수거 시스템의 설치 및 유지 보수를 보다 용이하고 경제적으로 할 수 있다.
유비쿼터스 센서 네트워크를 기반으로 투입 네트워크를 통합하는 백본 네트워크를 구축함으로써 네트워크의 확장이 용이하며 네트워크의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
백본 네트워크를 관리 시스템에 연결함으로써 관리자가 시간과 장소의 제약 없이 쓰레기 자동 수거 시스템을 제어하고 모니터링 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 쓰레기 자동 수거 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 쓰레기 자동 수거 시스템의 네트워크 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3(a) 내지 3(d)는 본 발명의 일실시예에 있어서, 각각의 노드의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 투입 네트워크를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 노드의 병합 및 분리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 수직 관로에 임시 저장 장치가 구비되는 건물에서의 투입 네트워크를 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 이송 네트워크를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 투입 네트워크 및 이송 네트워크가 백본 네트워크에 의해 통합된 쓰레기 자동 수거 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 쓰레기 자동 수거 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 쓰레기 자동 수거 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 쓰레기 자동 수거 시스템의 네트워크 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 쓰레기 자동 수거 시스템(AWCS: Automatic Waste Collection System)(100)은 백본 네트워크(B-NWK: Backbone-Network)(210), 투입 네트워크(L-NWK: Loading Network)(220) 및 이송 네트워크(T-NWK: Transportation Network)(230)를 포함하고, 집하 네트워크(C-NWK: Collection Network)(240), 관리 시스템 (MMIS: Man-Machine Interface System)(250)을 포함할 수 있다.
먼저 투입 네트워크(220)는 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 건물에서 쓰레기가 투입되고 임시로 저장되는 수직 관로 마다 설치될 수 있으며, 각각의 투입 네트워크는 상기 수직 관로를 무선 통신 채널로 사용하는 복수개의 노드로 구성될 수 있다.
상기 수직 관로를 무선 통신 채널로 사용하기 위하여 상기 노드는 상기 수직 관로의 내부에 설치될 수 있고, 따라서 상기 노드의 안테나는 상기 수직 관로 내부에 위치할 수 있다.
각각의 노드는 무선 통신을 수행하기 위하여 무선 통신 모듈을 포함할 수 있는데, 일 예로 상기 노드는 무선 통신 모듈로서 지그비 무선 통신 모듈(ZigBee RCM(Radio Communication Module))을 포함할 수 있다.
유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network)를 구성하는 디바이스 타입에는 네트워크를 관장하고 라우팅 기능을 가지는 ZC(ZigBee Coordinator), 메세지 라우팅을 위한 ZR(ZigBee Router), 라우팅 기능이 없는 ZED(ZigBee End Device)가 있다. 라우팅 기능을 가지는 ZC와 ZR은 전원이 항상 공급되어야 하지만, 라우팅 기능이 없는 ZED는 배터리로도 동작이 가능하다.
AWCS 운용에 필요한 각종 센서, 밸브 및 모터 등을 동작시키기 위해서는 그에 해당하는 SA(Sensor and/or Actuator) 보드가 요구된다. 이러한 SA 보드는 필요에 따라 ZC, ZR 또는 ZED의 지그비 RCM(Radio Control Module)에 연동되어 노드(Node)로서 무선 메쉬 네트워크(WMN: Wireless Mesh Network)에 연결된다. 각 노드의 구성은 후술되는 도 3을 통하여 상세하게 설명하기로 한다.
이송 네트워크(230)는 상기 수직 관로를 통하여 투입된 쓰레기가 쓰레기 집하장으로 이송되는 수평 관로에 설치될 수 있으며, 복수개의 노드로 구성된다.
상기 수평 관로에는 지중에 매립되는 매립형 관로와 지상에 노출되는 노출형 관로가 있다. 매립형 관로의 경우 상기 이송 네트워크(230)의 노드는 지상으로 인출되어 설치될 수 있고, 노출형 관로의 경우 상기 이송 네트워크(230)의 노드는 지상의 USN 구축과 동일한 방법, 예를 들어 노출형 관로의 노드는 관로의 외측에 설치됨으로써 이송 네트워크(230)를 백본 네트워크(210)에 연결할 수 있다.
백본 네트워크(210)는 쓰레기의 이송을 관리하는 관리 시스템(250)에 연결된다. 그리고 상기 백본 네트워크(210)는 각각의 건물에 설치된 상기 투입 네트워크(220)를 통합하는 역할을 수행한다. 이를 위하여 상기 백본 네트워크(210)는 쓰레기 자동 수거 시스템(100)이 구비되는 건물의 옥상에 설치될 수 있다. 상기 백본 네트워크(210)는 투입 네트워크(220)외에 이송 네트워크(230)를 통합할 수도 있다.
여기서, 관리 시스템(250)은 투입 네트워크 또는 이송 네트워크를 통하여 쓰레기 집하장으로 이송되는 쓰레기를 관리하기 위한 것으로서, 당업자의 요구에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 상기 관리 시스템(250)은 백본 네트워크(210), 투입 네트워크(220), 이송 네트워크(230) 및 집하 네트워크(240)를 관리할 수 있다.
한편, 집하 네트워크(240)는 상기 수평 관로를 통하여 이송된 쓰레기를 집하하는 쓰레기 집하장에 설치되는 네트워크로서, 쓰레기 집하장에 설치되는 노드를 제어하고 관리하기 위한 네트워크이다. 상기 집하 네트워크(240)는 상기 관리 시스템(250) 직접 연결될 수 있다.
상기 집하 네트워크(240)는 쓰레기 집하장의 비교적 작은 공간인 시스템 관리실에 설치될 수 있고 다른 네트워크에 비하여 필요한 노드의 개수도 많지 않으므로, 유선 네트워크 또는 무선 네트워크 중 어느 하나의 네트워크로 구현되어도 다른 방식에 비교하여 성능 및 가격 면에서 큰 차이를 보이지 않는다. 따라서, 상기 집하 네트워크(240)는 당업자의 요구에 따라 유선 네트워크 또는 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
도 3(a) 내지 3(d)는 본 발명의 일실시예에 있어서, 각각의 노드의 구성을 나타내는 블록도이다.
상술한 투입 네트워크는 쓰레기 투입 장치, 쓰레기 임시 저장 장치, 공기흡입 장치, 환기팬 등을 제어하는 노드들로 구성될 수 있다.
먼저, 투입 장치용 노드는 쓰레기가 투입되는 투입 장치에 설치되어 상기 투입 장치의 개폐를 제어하는 노드로서, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 접촉스위치(CSW: contact switch), 솔레노이드 락(SOL: solenoid lock), LED(Light Emitted Diode), 부저(BUZ: buzzer), 스피커(SPK: speaker), 쓰레기 봉투 인식을 위한 바코드(BAR-CODE) 리더 등으로 구성되는 투입 보드(LD: Loading Board)와 무선 통신을 위한 지그비 무선 통신 모듈(ZigBee RCM)을 포함할 수 있다.
저장 장치용 노드는 쓰레기가 임시 저장되는 저장 장치에 설치되어 쓰레기의 양에 따라 쓰레기 임시 저장 장치의 개폐를 제어하는 노드로서, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 LVS(level sensor), AIV(Air Intake Valve), DSV(discharge valve), AVV(air valve), MET(metering) 등으로 구성되는 SA(Sensor and/or Actuator) 보드와 지그비 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. LVS는 임시저장 장치에 쓰레기가 일정 레벨 이상으로 쌓임을 감지하면, AVV를 제어하여 공기 흡입구를 열고 DSV 개방 및 AIV를 작동시킴으로써 쓰레기를 수평 관로로 이송시킬 수 있다.
환기팬용 노드는 환기팬에 설치되어 상기 환기팬의 동작을 제어하는 노드로서, 도 3(c)에 도시된 바와 같이 수직 관로 내의 환기를 위해 옥상에 설치되는 VET(ventilation fan) 제어와 공용 전원을 사용 시 전력 사용량을 측정하기 위한 MET(metering) 기능을 갖는 SA 보드 및 지그비 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 지그비 무선 통신 모듈에는 마이크로 컨트롤러(MCU)가 내장되므로 SA 보드는 별도의 MCU를 가지지 않을 수 있다.
한편, 투입 네트워크는 수직 관로 내에 설치하게 되는데, 고층인 경우에는 중간 층에 쓰레기 보조 저장 장치가 설치될 수 있다. 이 경우 수직 관로는 두 개로 분리되어 하나의 PAN(Personal Area Network)으로 관리가 불가능하게 된다. 따라서, 투입 네트워크를 통합하기 위해서는 분리된 수직 관로 내의 노드가 백본 네트워크의 노드와 접속되어야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 도 3(d)에 도시된 바와 같이 두 개의 지그비 무선 통신 모듈이 시리얼로 연결되는 브리지(bridge)를 이용하여 각 투입 네트워크를 병합할 수 있다. 상기 브리지에 사용되는 지그비 디바이스 타입은 필요에 따라 ZC, ZR 및 ZED가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 투입 네트워크를 설명하기 위한 예시도이다. 도면에 표시된 육각 기호는 ZC, 네모 기호는 ZR, 원 기호는 ZED, 세모 기호는 LD(Loading Door) 보드를 연동한 ZED, 마름모 기호는 SA 보드를 연동한 ZED 노드이다. 다이아몬드 기호는 센서(sensor) 또는 액츄에이터(actuator)가 유선으로 연결됨을 나타낸다. 여기서 세모 및 마름모 노드는 필요 시 ZED뿐만 아니라 ZR로도 구현될 수 있다.
수직 관로(410)에 설치되는 투입 네트워크를 통하여 관리자는 투입 장치(420, 420'), 환기팬(430), 저장 장치(440), 공기흡입 장치(450) 등을 제어하고 관리할 수 있다. 이러한 장치들을 제어하고 관리하는 노드는 도 3에서 설명한 바와 같이 투입 장치용 노드(425), 환기팬용 노드(435), 저장 장치용 노드(445) 및 공기흡입 장치용 노드(455) 등이 있다.
저장 장치(440)와 공기흡입 장치(450)는 일반적으로 가까운 거리에 위치하므로 도시된 바와 같이 하나의 노드로 관리할 수 있다. 이러한 노드는 수직 관로를 통신채널로 사용하여 무선 매쉬 네트워크를 구성하므로, 상기 노드의 안테나는 관로 내부에 위치할 수 있다. 즉, LD 노드는 투입 장치의 도어 안쪽에 설치되어, 건물의 최상층부터 최저층까지 노드간 관로 통신이 이루어 지도록 할 수 있다. 최저층의 투입 장치(420')에는 LD 노드 이외에 저장 장치(440)와 공기흡입 장치(450)의 제어를 위한 노드(465)가 추가로 설치될 수 있다. 또한, 코디네이터(ZC)와 환기팬용 노드(435)는 수직 관로(410)와 환기팬(430)의 덕트(duct) 이음부 근처에 설치될 수 있다. 수직 관로(410)에 설치되는 모든 노드들을 제어하기 위한 ZC는 시리얼로 연결된 라우터(ZR)의 브리지(415)를 통해 백본 네트워크에 접속할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 노드의 병합 및 분리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5의 510은 투입 네트워크를 제어하는 ZC 노드에 환기팬용 노드가 병합되어 건물의 최상층 투입 장치에 설치될 수 있음을 나타내었다. 상기 ZC 노드에는 최상층의 투입구 LD 노드까지도 병합될 수 있다. 이렇게 ZC 노드, 환기팬용 노드 및 최상층의 투입 장치용 노드를 병합하는 경우 각각의 노드의 지그비 무선 통신 모듈을 공유할 수 있으므로 보다 경제적으로 AWCS를 구축할 수 있다.
또한, 최저층의 투입 장치에 설치되는 LD 노드와 저장 장치용 노드도 하나의 노드(520)로 병합할 수 있다. 또한, 공기흡입 장치와 저장 장치의 거리가 멀어 케이블 설치가 용이하지 않을 경우에는 저장 장치와 공기흡입 장치의 제어를 별도의 노드로 분리할 수 있다. 즉, 저장 장치용 노드에 ZC 노드(530)를 시리얼로 연결하고 안테나를 수직 관로 내에 장착하여 브리지를 만들고 AVV 제어 노드(540)의 안테나를 수직 관로 내에 장착함으로써 ZC(530)와 관로 통신을 할 수 있다. 상기 관로는 공기가 흡입되는 관로로서 전파 장애물이 존재하지 않는다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 수직 관로에 임시 저장 장치가 구비되는 건물에서의 투입 네트워크를 나타내는 예시도이다.
고층 건물의 경우에는 중간 층에 임시 저장 장치(610)가 설치될 수 있는데, 이로 인해 두 개의 수직 관로가 존재하게 되어 하나의 PAN 구성이 불가능해 진다. 이러한 환경에서는 브리지(615)를 사용하여 상층 및 하층 PAN을 병합하고 최종적으로 상층의 브리지(625)를 통해 백본 네트워크에 접속할 수 있다. 이와 같은 구조에서도 도 5에서와 같이 각각의 노드가 병합될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 이송 네트워크를 설명하기 위한 예시도이다.
매립형 수평 관로에서는 관로의 상태 점검을 위해 관로 분기점 혹은 일정 간격으로 점검부를 설치하게 된다. 점검부는 맨홀(710) 뚜껑을 열고 맨홀 내부의 수평 관로(720)에 DPS(Differential Pressure Sensor), STV(Sectional Valve)(730) 등을 설치한다. 지중에 노드를 설치할 경우 백본 네트워크와의 접속이 불가능하기 때문에 도시된 바와 같이 지상으로 노드(740)를 인출하여 설치함으로써 이송 네트워크가 백본 네트워크에 접속될 수 있다. 노출형 수평 관로에는 지상의 USN 구축과 동일한 방법으로 노드가 설치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 투입 네트워크 및 이송 네트워크가 백본 네트워크에 의해 통합된 쓰레기 자동 수거 시스템을 나타내는 예시도이다.
상기 백본 네트워크에는 도시된 바와 같이 상기 쓰레기 자동 수거 시스템이 구비되는 건물의 옥상에 구성되어 각각의 상기 건물에 구성되는 투입 네트워크가 브리지를 이용하여 통합될 수 있다. 또한, 백본 네트워크에는 수평 관로로부터 지상으로 인출되어 설치된 노드를 이용하여 이송 네트워크가 통합될 수도 있다.
이와 같이 구성된 AWCS를 원격으로 관리하기 위해서는 지중의 쓰레기 집하장에 설치되는 관리 시스템에 연결된 코디네이터를 지상으로 인출함으로써 백본 네트워크를 관리 시스템에 연결할 수 있다. 그러나, 이러한 환경이 보장되지 않을 경우에는 광역 망에 접속되어야 하는 데, 건물 옥상에 ZC-ZC 브리지를 설치함으로써 백본 네트워크가 광역 망에 접속될 수 있다. 이 경우, 하나의 ZC는 투입 네트워크와 연동되고 다른 ZC는 백본 네트워크와 연동되면서 ZigBee-TCP/IP, ZigBee-CDMA, ZigBee-WiBro 등의 게이트웨이 기능을 가질 수 있다.
이와 같은 쓰레기 자동 수거 시스템 및 방법은 특정 직경을 초과하는 관로를 구비하고, 상기 관로의 재질이 스틸 계통이며, 이송 물질에 의한 전파 장애가 발생하지 않는 시스템, 예를 들어, 가스 이송 시스템 등의 제어 및 관리에도 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 쓰레기 자동 수거 방법을 나타내는 흐름도이다.
지그비 무선 통신 모듈을 포함하는 복수개의 노드를 이용하여 수직 관로에 투입 네트워크를 구성하고, 수평 관로에 이송 네트워크를 구성한다(S910).
그리고, 투입 네트워크와 이송 네트워크를 통합하는 백본 네트워크를 구성하여 관리 시스템에 연결함으로써(S920) 쓰레기 자동 수거 시스템을 구축한다. 이와 같은 방법으로 구축된 쓰레기 자동 수거 시스템은 수직 관로의 내부를 무선 통신 채널로 이용할 수 있다.
관리자는 관리 시스템에 연결된 백본 네트워크를 통하여 투입 네트워크 및 이송 네트워크에 접속할 수 있기 때문에 쓰레기 자동 수거 시스템을 관리하고 제어할 수 있다.
유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 방법은 관리 시스템에서 모든 네트워크의 제어 및 관리를 수행할 수 있는데, 수직 네트워크와 수평 네트워크는 백본 네트워크를 통해 간접적으로 제어가 이루어지며, 집하 네트워크는 관리 시스템에 직접 연결되어 제어될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
210: 백본 네트워크
220: 투입 네트워크
230: 이송 네트워크
240: 집하 네트워크
250: 관리 시스템

Claims (15)

  1. 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 시스템에 있어서,
    쓰레기가 투입되는 수직 관로 내부에 설치되어 상기 수직 관로 내부를 무선 통신 채널로 사용하는 복수개의 노드로 구성되는 투입 네트워크;
    상기 쓰레기가 이송되는 수평 관로에 복수개의 노드로 구성되는 이송 네트워크; 및
    상기 쓰레기의 이송을 관리하는 관리 시스템에 연결되고, 상기 투입 네트워크와 상기 이송 네트워크를 통합하는 백본 네트워크
    를 포함하고,
    상기 투입 네트워크는,
    두 개의 지그비 통신 모듈이 시리얼로 연결되는 브리지를 포함하며,
    상기 백본 네트워크는,
    쓰레기 자동 수거 시스템이 구비되는 건물의 옥상에 구성되고, 상기 브리지를 이용하여 각각의 상기 건물에 구성되는 상기 투입 네트워크를 통합하는 쓰레기 자동 수거 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노드는 지그비(ZigBee) 무선 통신 모듈을 포함하는, 쓰레기 자동 수거 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투입 네트워크는,
    쓰레기 투입 장치의 개폐를 제어하는 투입 장치용 노드;
    상기 쓰레기의 양에 따라 쓰레기 임시 저장 장치의 개폐를 제어하는 쓰레기 임시 저장 장치용 노드; 및
    환기팬의 동작을 제어하는 환기팬용 노드
    를 포함하는, 쓰레기 자동 수거 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 투입 장치용 노드, 상기 임시 저장 장치용 노드 및 상기 환기팬용 노드의 안테나는 상기 수직 관로 내부에 위치하는, 쓰레기 자동 수거 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 투입 네트워크는,
    상기 투입 장치용 노드, 상기 임시 저장 장치용 노드 및 상기 환기팬용 노드를 제어하는 코디네이터를 더 포함하고,
    상기 코디네이터와 시리얼로 연결된 라우터를 통하여 상기 백본 네트워크에 연결되는, 쓰레기 자동 수거 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이송 네트워크의 상기 노드는,
    지상으로 인출되어 설치됨으로써 상기 이송 네트워크를 상기 백본 네트워크에 연결하는, 쓰레기 자동 수거 시스템.
  10. 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 쓰레기 자동 수거 방법에 있어서,
    쓰레기가 투입되는 수직 관로 내부에 설치되어 상기 수직 관로 내부를 무선 통신 채널로 사용하는 복수개의 노드를 이용하여 투입 네트워크를 구성하고, 상기 쓰레기가 이송되는 수평 관로에 설치되는 복수개의 노드를 이용하여 이송 네트워크를 구성하는 구성 단계; 및
    두 개의 지그비 무선 통신 모듈이 시리얼로 연결되는 브리지를 이용하여 각각의 건물에 구성되는 상기 투입 네트워크와 상기 이송 네트워크를 통합하는 백본 네트워크를 상기 건물 옥상에 구성하여 상기 쓰레기의 이송을 관리하는 관리 시스템에 연결하는 연결 단계
    를 포함하는 쓰레기 자동 수거 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 노드는 지그비 무선 통신 모듈을 포함하는, 쓰레기 자동 수거 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 구성 단계에서,
    상기 투입 네트워크를 구성하는 상기 노드의 안테나는 상기 수직 관로 내부에 위치하는, 쓰레기 자동 수거 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구성 단계에서,
    상기 투입 네트워크는 상기 노드를 제어하는 코디네이터와 시리얼로 연결된 라우터를 통하여 상기 백본 네트워크에 연결되는, 쓰레기 자동 수거 방법.
  15. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100096940A (ko) * 2009-02-25 2010-09-02 (재)국토연구원 상하수도 시설물의 관리시스템 및 관리방법
KR20110023290A (ko) * 2009-08-31 2011-03-08 임창순 무선통신을 이용한 쓰레기 투입 장치, 쓰레기 집하 시스템 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100096940A (ko) * 2009-02-25 2010-09-02 (재)국토연구원 상하수도 시설물의 관리시스템 및 관리방법
KR20110023290A (ko) * 2009-08-31 2011-03-08 임창순 무선통신을 이용한 쓰레기 투입 장치, 쓰레기 집하 시스템 및 그 방법

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