KR101339681B1 - 단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법은 원격지 단말기로 전송하고자 하는 제1 데이터의 길이를 분석하여 제1 데이터의 길이가 전송 가능한 길이를 초과하는 경우 제1 데이터를 분할하고, 프로토콜 인식정보와 패킷 종류정보와 패킷 식별정보와 에러검출정보를 포함하는 메인 데이터 프레임과 제1 데이터의 분할여부를 알려주는 데이터 분할식별정보와 제1 데이터가 분할된 경우 데이터 분할 개수와 분할된 각 데이터에 대한 데이터 분할 인덱스 및 데이터 길이와 분할된 데이터를 포함하는 서브 데이터 프레임을 포함하는 제1 송신 데이터 패킷을 생성하는 데이터 처리부와, 데이터 처리부에서 생성된 제1 송신 데이터 패킷을 단문메시지서비스 포맷으로 전송하는 패킷 전송부와, 원격지 단말기로부터 프로토콜 인식정보와 패킷 종류정보와 패킷 식별정보와 에러검출정보를 포함하는 메인 데이터 프레임과 제2 데이터의 분할여부를 알려주는 데이터 분할식별정보와 제2 데이터가 분할된 경우 데이터 분할 개수와 분할된 각 데이터에 대한 데이터 분할 인덱스 및 데이터 길이와 분할된 데이터를 포함하는 서브 데이터 프레임을 포함하는 제2 송신 데이터 패킷을 수신하는 패킷 수신부를 포함한다.

Description

단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법{Method of communication using short message service for supervisory control and data acquisition system}

본 발명은 단문메시지서비스(Short Message Service)를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대용량 데이터를 정해진 프로토콜을 통해 송수신하여 기존의 단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집의 제약을 보완하고자 하는 기술이다.

일반적으로, 교통정보 수집시스템, 수처리 설비, 공장자동화 설비, 빌딩 자동화 설비 등 다양한 산업현장에는 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition, 감시 제어 및 데이터 수집)와 같은 감시 제어 및 데이터 수집 시스템이 구축되어 있다.

이러한 감시 제어 및 데이터 수집 시스템에는 수 많은 통신 방법이 존재한다. 그 중 이동간에 감시 제어가 가능하도록 하기 위해 CDMA 모뎀을 이용한 단문메시지서비스 통신을 사용한다. 한국등록특허번호 제10-0536322호(발명의 명칭: 교통정보 전송방법 및 그 시스템)에는, 하나 이상의 검지기로부터 소정의 시간 단위로 가공하여 생성된 데이터를 유선망이 아닌 TITS(Traffic Information Transition System, 교통정보 전송시스템)과 같은 무선모뎀을 계량하고, 이를 CDMA(Code Division Multiple Access, 코드분할 다중 접속방식)를 이용한 무선 이동통신망을 통하여 망사업자의 서버로 데이터를 전송하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 단문메시지서비스에서 사용하는 단문메시지는 80byte 이내의 작은 데이터만 송수신이 가능하기 때문에, SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition, 감시 제어 및 데이터 수집)와 같은 감시 제어 및 데이터 수집 시스템의 태그 리스트를 읽어 오거나 순차적 제어를 위한 다중 명령어 전송이 불가능하다.

단문메시지서비스에서 사용하는 단문메시지의 데이터 전송 용량 제한이라는 제약 때문에 대용량의 데이터를 단순 분할 전송하는 방법이 제안되고 있다. 그러나 이러한 단순 분할 전송에 따른 동작상의 위험이 수반된다. 예를 들어 통신상의 오류로 인한 데이터 유실의 문제가 발생할 위험이 있고, 사용자의 과실로 인해 데이터의 순서를 바꾸어 전송할 위험이 있다.

한국등록특허번호 제10-0536322호 (등록일 2005.12.12)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자로 하여금 일회의 동작으로 대용량 데이터를 정해진 프로토콜을 통해 송신할 수 있는 단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수신 측은 대용량의 데이터를 오류 없이 수신하여 송신 측의 데이터 송신 의도 왜곡을 방지할 수 있는 단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치는 다수의 원격지 단말기와 네트워크를 통해 연결되는 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법으로서,

원격지 단말기로 전송하고자 하는 제1 데이터의 길이를 분석하여 제1 데이터의 길이가 전송 가능한 길이를 초과하는 경우 제1 데이터를 분할하고,

프로토콜 인식정보와 패킷 종류정보와 패킷 식별정보와 에러검출정보를 포함하는 메인 데이터 프레임과, 제1 데이터의 분할여부를 알려주는 데이터 분할식별정보와 제1 데이터가 분할된 경우 데이터 분할 개수와 분할된 각 데이터에 대한 데이터 분할 인덱스 및 데이터 길이와 분할된 데이터를 포함하는 서브 데이터 프레임을 포함하는 제1 송신 데이터 패킷을 생성하는 데이터 처리부와,

상기 데이터 처리부에서 생성된 제1 송신 데이터 패킷을 단문메시지서비스 포맷으로 전송하는 패킷 전송부와,

원격지 단말기로부터, 프로토콜 인식정보와 패킷 종류정보와 패킷 식별정보와 에러검출정보를 포함하는 메인 데이터 프레임과, 제2 데이터의 분할여부를 알려주는 데이터 분할식별정보와 제2 데이터가 분할된 경우 데이터 분할 개수와 분할된 각 데이터에 대한 데이터 분할 인덱스 및 데이터 길이와 분할된 데이터를 포함하는 서브 데이터 프레임을 포함하는 제2 송신 데이터 패킷을 수신하는 패킷 수신부를 포함한다.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 데이터 처리부는 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 데이터 분할식별정보를 통해 제2 데이터가 분할되었는지를 확인하고 확인결과 제2 데이터가 분할된 경우 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 데이터 분할 인덱스를 통해 분할된 제2 데이터가 모두 수신되었는지를 확인하는 패킷 확인부와,

상기 패킷 확인부로부터 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 제2 데이터의 분할여부를 알려주는 분할정보 확인정보가 입력되면 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 에러검출정보를 통해 제2 송신 데이터 패킷이 오류인지를 확인하고,

상기 확인결과 제2 송신 데이터 패킷이 오류인 경우 해당 패킷에 대한 재송신 요구메시지를 생성하여 패킷 전송부로 출력하고, 데이터 오류가 아닌 경우 해당 패킷에 대한 응답 패킷을 생성하여 패킷 전송부로 출력하는 패킷 응답 처리부를 포함한다.

상기와 같은 구성에 따르면 본 발명의 단문메시지서비스를 이용한 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 기존의 단문메시지서비스에서 사용하는 단문메시지의 전송 데이터 크기 이상의 데이터를 정해진 프로토콜을 통해 송수신이 가능하며, 그로 인해 대용량의 순차적인 데이터 수신 및 제어 명령 전송 등의 기능 구현이 가능하다.

둘째, 감시 제어 및 데이터 수집 시스템의 태그 리스트를 읽어 오거나 순차적 제어를 위한 다중 명령어을 포함하는 일괄 메시지에 대한 데이터 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 1a 는 본 발명에 따른 전체 구성을 개략적으로 도시한다.
도 1b 는 본 발명에 따른 원격 감시제어 및 데이터 수집장치와 원격지 단말기 간의 단문메시지서비스 통신을 설명하기 위한 구성 블록도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 원격 감시제어 및 데이터 수집장치의 구성 블록도이다.
도 3a 는 송신 데이터 패킷 데이터의 구조를,
도 3b 는 응답 패킷의 구조를 도시한다.
도 4, 도 5 는 데이터가 분할되지 않은 경우의 패킷 송수신 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6, 도 7 은 데이터가 분할된 경우의 패킷 송수신 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 전체 구성은 도 1a에 도시한 바와 같이, 다수의 원격지 단말기(110, 120, 130)와 네트워크를 통해 연결되는 원격 감시제어 및 데이터 수집장치(200)를 포함하여 구현된다. 도 1b 는 본 발명에 따른 원격 감시제어 및 데이터 수집장치(200)와 원격지 단말기(110, 120, 130) 간의 단문메시지서비스 통신을 설명하기 위한 구성 블록도이다.

다수의 원격지 단말기(110, 120, 130)는 일례로, CDMA모뎀이 탑재된 전기 계측기, 전기 공급기, 감시 센서, 스마트폰, 태블릿 PC(혹은 스마트 패드)로 구현될 수 있다. 원격 감시제어 및 데이터 수집장치(200)는 다양한 산업현장에서 널리 사용되는 장치이다. 바람직하게는 다수의 원격지 단말기(110, 120, 130)와 원격 감시제어 및 데이터 수집장치(200)는 CDMA모뎀과 80byte 이상의 대용량 데이터를 단문메시지로 송수신하는 메시지 프로그램이 탑재된다.

본 발명에 따른 원격 감시제어 및 데이터 수집장치(200)의 통신 방법은 도 2 에 도시한 바와 같이, 데이터 처리부(210)와 패킷 전송부(213)와 패킷 수신부(214)를 포함하여 구현된다. 데이터 처리부(210)는 원격지 단말기로 전송하고자 하는 제1 데이터의 길이를 분석하여 제1 데이터의 길이가 전송 가능한 길이를 초과하는 경우 제1 데이터를 분할한다. 데이터 처리부(210)는 제1 송신 데이터 패킷을 생성한다. 패킷 전송부(213)는 데이터 처리부(210)에서 생성된 제1 송신 데이터 패킷을 단문메시지서비스 포맷으로 전송한다. 패킷 수신부(214)는 원격지 단말기로부터 2 송신 데이터 패킷을 수신한다.

송신 데이터 패킷(300)의 구조는 도 3a 에 도시한 바와 같이, 프로토콜 인식정보(310)와 송신 패킷인지 응답 패킷인지를 알려주는 패킷 종류정보(320)와 패킷 식별정보(330)와 에러검출정보(340)과 서브 데이터 프레임(350)을 포함한다. 서브 데이터 프레임(350)은 데이터의 분할여부를 알려주는 데이터 분할 식별플래그(351)와 제1 데이터가 분할된 경우 데이터 분할 개수(352)와 분할된 각 데이터에 대한 데이터 분할 인덱스(353) 및 데이터 길이(354)와 분할된 데이터(355)를 포함한다.

데이터 처리부(210)는 원격지 단말기로부터 전송되는 제2 송신 데이터 패킷의 분할 여부를 확인하는 패킷 확인부(211)와 제2 송신 데이터 패킷의 에러 여부 확인 및 응답을 처리하는 패킷 응답 처리부(212)를 포함하여 구현된다.

패킷 확인부(211)는 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 데이터 분할식별정보를 통해 제2 데이터가 분할되었는지를 확인하고 확인결과 제2 데이터가 분할된 경우 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 데이터 분할 개수와 데이터 분할 인덱스를 통해 분할된 제2 데이터가 모두 수신되었는지를 확인한다.

패킷 응답 처리부(212)는 패킷 확인부(211)로부터 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 제2 데이터의 분할여부를 알려주는 분할정보 확인정보가 입력되면 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 에러검출정보를 통해 제2 송신 데이터 패킷이 오류인지를 확인하고, 확인결과 제2 송신 데이터 패킷이 오류인 경우 해당 패킷에 대한 재송신 요구메시지를 생성하여 패킷 전송부(213)로 출력하고, 데이터 오류가 아닌 경우 해당 패킷에 대한 응답 패킷을 생성하여 패킷 전송부(213)로 출력한다.

응답 패킷(360)의 구조는 도 3b에 도시한 바와 같이, 송신 데이터 패킷에 에러 유무를 알려주는 에러유무정보(361)와 에러 개수(362)와 에러가 발생한 데이터 분할 인덱스(363, 364, 365)를 포함한다.

데이터 처리부(210)는 원격지 단말기로부터 제1 송신 데이터 패킷에 대한 재송신 요구메시지가 입력되면 해당 패킷을 다시 생성하여 패킷 전송부(213)로 출력한다.

도 4, 도 5 는 데이터가 분할되지 않은 경우의 패킷 송수신 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 4는 정상적인 과정을, 도 5 는 에러 발생한 경우 재송신 과정을 예시한다.

도 4 에서 발신측(410)에서 송신할 데이터가 'AA'인 경우, 송신 데이터 패킷을 생성하여 전송한다(S41). 수신측(420)에서는 수신한 송신 데이터 패킷이 에러가 없는 응답 패킷을 발신측으로 전송한다(S42). 송신 데이터 패킷에서 프로토콜 인식정보는 '#@%'이고, 송신 패킷을 알려주는 패킷 종류정보는 'O'이고, 패킷의 식별정보는 '1'이고, 데이터 분할 식별 플래그는 '0'이고, 데이터 분할개수는 '0'이고, 데이터 분할인덱스는 '0'이고, 데이터 길이는 '2'이고, 송신할 데이터는 'AA'이다.

응답 패킷에서 프로토콜 인식정보는 '#@%'이고, 응답 패킷을 알려주는 패킷 종류정보는 '1'이고, 패킷 식별정보는 '1'이고, 에러유무정보는 '0'이고, 에러 개수는 '0'이고, 에러가 발생한 데이터 분할 인덱스 '0'이다.

도 5 의 단계 S52에서, 수신측(420)의 응답 패킷의 프로토콜 인식정보는 '#@%'이고, 응답 패킷을 알려주는 패킷 종류정보는 '1'이고, 패킷 식별정보는 '1'이고, 에러유무정보는 '1'이고, 에러 개수는 '1'이고, 에러가 발생한 데이터 분할 인덱스 '0'이다.

도 6, 도 7 은 데이터가 분할된 경우의 패킷 송수신 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 6 에서 발신측(410)에서 송신할 데이터 'AA...AA'가 80byte를 초과하는 90byte일 경우, 송신 데이터 패킷을 2개로 생성하여 전송한다(S61, S621). 수신측(420)에서는 수신한 송신 데이터 패킷이 에러가 없는 응답 패킷을 발신측으로 전송한다(S43).

단계 S61에서 송신 데이터 패킷의 프로토콜 인식정보는 '#@%'이고, 송신 패킷을 알려주는 패킷 종류정보는 'O'이고, 패킷 식별정보는 '12170'이고, 송신할 데이터는 'AA...'이다. 단계 S62에서 송신 데이터 패킷의 프로토콜 인식정보는 '#@%'이고, 송신 패킷을 알려주는 패킷 종류정보는 'O'이고, 패킷 식별정보는 '12220'이고, 송신할 데이터는 '....AA'이다.

단계 S63에서 응답 패킷의 프로토콜 인식정보는 '#@%'이고, 응답 패킷을 알려주는 패킷 종류정보는 '1'이고, 패킷 식별정보는 '1'이고, 에러유무정보는 '0'이고, 에러 개수는 '0'이고, 에러가 발생한 데이터 분할 인덱스 '0'이다.

도 7 의 단계 S73에서, 수신측(420)의 응답 패킷의 프로토콜 인식정보는 '#@%'이고, 응답 패킷을 알려주는 패킷 종류정보는 '1'이고, 패킷 식별정보는 '1'이고, 에러유무정보는 '1'이고, 에러 개수는 '1'이고, 에러가 발생한 데이터 분할 인덱스 '1'이다. 단계 S74에서, 발신측(410)은 다시 에러가 발생한 데이터 분할 인덱스 '1'에 해당하는 패킷을 전송한다.

지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 다수의 원격지 단말기와 네트워크를 통해 연결되는 원격 감시제어 및 데이터 수집 장치의 통신 방법에 있어서, 상기 통신 방법은
   상기 원격지 단말기로 전송하고자 하는 제1 데이터의 길이를 분석하여 제1 데이터의 길이가 전송 가능한 길이를 초과하는 경우 제1 데이터를 분할하고, 프로토콜 인식정보와 패킷 종류정보와 패킷 식별정보와 에러검출정보를 포함하는 메인 데이터 프레임과, 제1 데이터의 분할여부를 알려주는 데이터 분할식별정보와 제1 데이터가 분할된 경우 데이터 분할 개수와 분할된 각 데이터에 대한 데이터 분할 인덱스 및 데이터 길이와 분할된 데이터를 포함하는 서브 데이터 프레임을 포함하는 제1 송신 데이터 패킷을 생성하는 데이터 처리부에 의한 데이터 처리단계;와
   상기 데이터 처리부에서 생성된 제1 송신 데이터 패킷을 단문메시지서비스 포맷으로 전송하는 패킷 전송부에 의한 패킷 전송단계; 및
   상기 원격지 단말기로부터, 프로토콜 인식정보와 패킷 종류정보와 패킷 식별정보와 에러검출정보를 포함하는 메인 데이터 프레임과, 제2 데이터의 분할여부를 알려주는 데이터 분할식별정보와 제2 데이터가 분할된 경우 데이터 분할 개수와 분할된 각 데이터에 대한 데이터 분할 인덱스 및 데이터 길이와 분할된 데이터를 포함하는 서브 데이터 프레임을 포함하는 제2 송신 데이터 패킷을 수신하는 패킷 수신부에 의한 패킷 수신단계;를 포함하되,
   상기 데이터 처리부에 의한 데이터 처리단계는:
   상기 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 데이터 분할식별정보를 통해 제2 데이터가 분할되었는지를 확인하고 확인결과 제2 데이터가 분할된 경우 상기 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 데이터 분할 인덱스를 통해 분할된 제2 데이터가 모두 수신되었는지를 확인하는 패킷 확인부에 의한 패킷 확인 단계; 및 상기 패킷 확인부로부터 상기 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 제2 데이터의 분할여부를 알려주는 분할정보 확인정보가 입력되면 상기 제2 송신 데이터 패킷에 포함된 에러검출정보를 통해 상기 제2 송신 데이터 패킷이 오류인지를 확인하고, 상기 확인결과 상기 제2 송신 데이터 패킷이 오류인 경우 해당 패킷에 대한 재송신 요구메시지를 생성하여 상기 패킷 전송부로 출력하고, 데이터 오류가 아닌 경우 해당 패킷에 대한 응답 패킷을 생성하여 상기 패킷 전송부로 출력하는 패킷 응답 처리부에 의한 패킷 응답 처리 단계;를 포함하여 이루어지고,
   상기 원격지 단말기로부터 제1 송신 데이터 패킷에 대한 재송신 요구메시지가 입력되면 상기 데이터 처리부가 해당 패킷을 다시 생성하는 것을
   특징으로 하는 원격 감시제어 및 데이터 수집장치의 통신 방법.
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