KR101374721B1 - 데이터 수집 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 수집 장치 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 데이터 수집 장치는, 복수의 수용가에 각기 할당되어, 검침 서버로부터 수집 명령을 수신하면, 할당된 상기 수용가에 검침값을 요청하는 요청 패킷을 각기 송신하며, 상기 할당된 수용가로부터 검침값을 수신하여 상기 검침 서버로 송신하는 복수의 패킷 처리 스레드; 및 상기 복수의 수용가 중 적어도 하나로부터 상기 검침값을 포함하는 적어도 하나의 응답 패킷을 수신하면, 상기 적어도 하나의 응답 패킷에 포함된 식별자를 확인하여 상기 적어도 하나의 응답 패킷에 대응하는 수용가 및 그에 대응하는 패킷 처리 스레드를 확인하고, 확인된 상기 패킷 처리 스레드에 상기 적어도 하나의 응답 패킷을 전달하는 패킷 수신 스레드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

데이터 수집 장치 및 방법{Apparatus and Method for Data Collection}
본 발명은 원격 검침 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 검침 시간을 단축할 수 있는 데이터 수집 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 수용가로부터 떨어진 장소에 있는 원격 검침 서버가 무선통신회선을 통해 각 수용가의 전기, 가스, 수도 등의 미터 값을 자동으로 읽어서 판독하는 원격검침 시스템이 많이 적용되고 있다.
이를 위하여, 원격 검침 서버는 데이터 수집 장치(Data Collection Unit)로 그에 속해 있는 모든 수용가에 대한 검침 데이터를 읽어오라는 명령을 송신한다. 그러면, 종래의 데이터 수집 장치는 복수의 수용가의 검침기 각각에 순차적으로 요청 명령을 송신하고, 각 검침기로부터 그에 대한 응답을 순차적으로 수신하였다.
더 상세하게는, 종래의 데이터 수집 장치는 도 1과 같이, 제1 수용가의 검침기에 요청 패킷을 송신하고, 그로부터 응답 패킷이 올 때까지 대기하면서, 제1 수용가의 검침기로부터 응답을 수신하고(1. request and 2. response), 그 후 제2 수용가의 검침기에 대해 요청 패킷을 송신하고 제2 수용가로부터 그에 대한 응답을 수신한 다음, 제3 내지 제N 수용가에 대해서도 동일한 방식으로 응답 패킷을 수신하였다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 복수의 수용가에 검침 요청을 병렬적으로 송신할 수 있는 데이터 수집 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일면에 따른 데이터 수집 장치는, 복수의 수용가에 각기 할당되어, 검침 서버로부터 수집 명령을 수신하면, 할당된 상기 수용가에 검침값을 요청하는 요청 패킷을 각기 송신하며, 상기 할당된 수용가로부터 검침값을 수신하여 상기 검침 서버로 송신하는 복수의 패킷 처리 스레드; 및 상기 복수의 수용가 중 적어도 하나로부터 상기 검침값을 포함하는 적어도 하나의 응답 패킷을 수신하면, 상기 적어도 하나의 응답 패킷에 포함된 식별자를 확인하여 상기 적어도 하나의 응답 패킷에 대응하는 수용가 및 그에 대응하는 패킷 처리 스레드를 확인하고, 확인된 상기 패킷 처리 스레드에 상기 적어도 하나의 응답 패킷을 전달하는 패킷 수신 스레드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 복수의 패킷 처리 스레드에 의한 검침 데이터 수집 방법은, 각 패킷 처리 스레드가, 검침 서버로부터 수집 명령을 수신하면, 복수의 수용가 중 할당된 수용가에 검침값을 요청하는 요청 패킷을 각기 송신하는 단계; 상기 각 패킷 처리 스레드가, 상기 할당된 수용가로부터 상기 검침값을 포함하는 응답 패킷이 수신되는지를 확인하는 단계; 및 상기 각 패킷 처리 스레드가, 상기 응답 패킷을 수신하면, 상기 검침 서버로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복수의 수용가에 대한 원격 검침의 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 데이터 수집 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 DLMS 프로토콜의 데이터가 포함된 패킷 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수집 장치를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 검침 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
일반적으로, 데이터 수집 장치는 수용가의 검침기와 DLMS(Device Language Message Specification) 프로토콜을 사용하여 통신한다.
DLMS 프로토콜은 IEC62056 국제규격에 기반한 차세대 전력량계 통신 프로토콜로서, 현재 국내에서 전기는 물론, 가스 및 수도 등에 적용되어 전력량계 표준 프로토콜로 자리매김하고 있다.
DLMS 프로토콜은 데이터 수집 장치에서 수용가의 검침기로 검침값에 대한 요청 패킷을 송신하고, 이를 수신한 검침기가 검침값을 포함하는 응답 패킷을 송신하는 식으로 동작한다.
본 발명에서는 DLMS 프로토콜과 같은 핸드세이크 프로토콜 방식을 사용하는 데이터 수집 장치가 검침 데이터를 더욱 빠르게 읽어올 수 있도록 지원할 수 있다.
여기서, 데이터 수집 장치와 수용가는 통신에 다양한 핸드세이크 프로토콜을 이용할 수 있지만, 이하의 명세서에서는 설명의 편의성을 위해서 DLMS 프로토콜을 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 DLMS 프로토콜이 포함된 패킷 구조를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 패킷은 통상의 패킷처럼 헤더와 페이로드로 구분된다.
헤더(Header)는 수용가 식별자(Station ID) 및 데이터의 분할/조합에 필요한 정보(PID, SeqNo 및 PCount)를 포함한다.
Station ID는 수용가의 검침기 또는 검침기에 결합된 통신 모뎀을 구별하기 위한 식별자로서, 각 수용가를 구별하기 위한 고유의 식별자로 사용된다.
PID, SeqNo 및 PCount는 패킷이 분할된 경우 분할된 패킷을 구별하거나, 조합할 때 필요한 정보이다.
PID는 분할되지 않은 하나의 완전한 요청 명령 또는 검침 데이터를 기준으로 각 요청 명령 또는 검침 데이터를 구분하기 위한 식별자이다. SeqNo는 분할된 패킷을 구별하기 위한 순차적 번호이며, PCount는 패킷이 분할된 경우 분할된 조각의 개수를 나타낸다.
페이로드는 데이터 수집 장치와 검침기 사이에 송신되는 검침 데이터에 대한 요청 명령 및 검침 데이터 등을 탑재한다. 예컨대, 검침 데이터는 DLMS 프로토콜의 데이터일 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수집 장치에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수집 장치를 도시한 구성도다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수집 장치(30)는 복수의 패킷 처리 스레드(310) 및 패킷 수신 스레드(320)를 포함한다.
복수의 패킷 처리 스레드(310)는 복수의 수용가에 각기 할당되어, 할당된 하나의 수용가의 검침기로 요청 패킷을 송신하고, 패킷 수신 스레드(320)를 거쳐 요청 패킷에 대응하는 응답 패킷을 수신한다.
각 패킷 처리 스레드(310)는 자신에 할당된 수용가로 송신할 데이터(검침 데이터에 대한 요청 명령)를 확인하기 전에는 대기 상태에 있다.
각 패킷 처리 스레드(310)는 검침 서버로부터 검침 데이터를 수집할 것을 지시하는 수집 명령을 수신하면, 대기 상태로부터 벗어나, 할당된 수용가로 검침 데이터에 대한 요청 명령을 포함하는 요청 패킷을 송신한다. 여기서, 각 패킷 처리 스레드(310)는 수용가 식별자를 포함하는 요청 패킷을 송신할 수 있다.
예를 들어, 제1 스레드(Thread 1)는 제1 수용가(Station: 1)에 요청 패킷을 송신하고, 제2 스레드(Thread 2)는 제2 수용가(Station: 2)에 요청 패킷을 송신하고, 제N 스레드(Thread N)는 제N 수용가(Station: N)에 요청 패킷을 송신한다.
각 패킷 처리 스레드(310)는 요청 명령의 크기가 하나의 패킷에 실어서 보낼 수 있는 최대크기(즉, 페이로드의 크기)보다 크면, 최대크기에 맞춰 요청 명령을 복수의 데이터로 분할하여 각기 복수의 패킷에 실어 송신한다. 구체적으로, 각 패킷 처리 스레드(310)는 요청 명령을 페이로드 크기 이하로 분할하여 복수의 패킷의 페이로드에 각기 싣고, 각 패킷의 헤더에는 동일한 PID, 분할된 데이터의 순서에 대응하는 SeqNo 및 분할 조각의 개수(PCount) 정보를 싣는다.
이후, 각 패킷 처리 스레드(310)는 기설정된 임계시간 내에 수용가로부터 요청 패킷에 대응하는 응답 패킷(적어도 일부의 검침 데이터가 포함됨)이 수신되는지를 확인한다. 구체적으로, 각 패킷 처리 스레드(310)는 패킷 수신 스레드(320)로부터 응답 패킷이 전달되는지를 확인한다.
각 패킷 처리 스레드(310)는 임계시간 내에 응답 패킷이 수신되지 않으면, 요청 패킷의 송신 실패 또는 응답 패킷의 수신 실패로 간주하여 자신에 할당된 수용가로 요청 패킷을 재전송한다.
각 패킷 처리 스레드(310)는 송수신 실패시 기설정된 임계횟수 번까지는 요청 패킷을 재전송하고, 송수신 실패가 임계횟수 번 반복되면, 요청 패킷을 더 이상 재전송하지 않고 대기 상태로 진입한다.
각 패킷 처리 스레드(310)는 응답 패킷이 검침 데이터의 일부를 포함하는 분할 패킷이면, 할당된 수용가에 대응하는 검침 데이터를 구성하는 분할 패킷을 모두 수신한 다음, 이를 조합해 하나의 검침 데이터로 구성한다.
구체적으로, 각 패킷 처리 스레드(310)는 응답 패킷의 헤더에 포함된 PID를 확인하여 하나의 검침 데이터에 대응하는 분할 패킷을 구분하고, 분할 패킷의 순번 및 조각의 개수를 참조하여 검침 데이터를 구성하는 분할 패킷을 모두 수신한다. 그리고, 각 패킷 처리 스레드(310)는 모두 수신된 분할 패킷을 하나의 검침 데이터로 조합한다.
이때, 각 패킷 처리 스레드(310)는 패킷 조합시에 통신 오류 등에 의해 분할 패킷이 부분적으로 손실된 것을 확인하여도, 전술한 송수신 실패시와 마찬가지로 임계횟수 번까지는 요청 패킷을 재전송한다. 이때 각 패킷 처리 스레드(310)는 임계횟수 번 요청 패킷을 재전송한 후 분할 패킷의 부분 손실을 확인하면, 대기 상태로 진입할 수 있다.
패킷 수신 스레드(320)는 복수의 수용가에 각기 구비된 복수의 검침기의 모뎀으로부터 검침 데이터를 포함하는 패킷을 수신하면, 패킷의 헤더를 분석하여 패킷을 송신한 검침기의 모뎀 및 그에 대응하는 패킷 처리 스레드를 확인하여 확인된 패킷 처리 스레드로 수신한 패킷을 전달한다.
한편, 데이터 수집 장치(30)와 검침 서버 간은 수용가와 데이터 수집 장치(30)와는 다른 통신 방식으로 송신할 수도 있다. 이 경우, 패킷 수신 스레드(320) 또는 데이터 수집 장치(30)의 다른 구성요소는 수신된 검침 데이터를 다른 통신 프로토콜의 데이터로 변환하여 검침 서버로 송신할 수 있다.
한편, 복수의 검침기의 모뎀은 수신된 패킷의 헤더에 포함된 Station ID를 확인하여 자신에게 송신된 요청 패킷을 확인하고, 검침 데이터를 생성하여 응답 패킷에 실어 데이터 수집 장치(30)로 송신한다. 여기서, 복수의 검침기의 모뎀은 검침 데이터의 크기가 패킷의 페이로드 크기 이상이면, 검침 데이터를 복수의 데이터로 분할하여 복수의 패킷에 각기 실어 송신한다. 이때, 복수의 검침기의 모뎀은 응답 패킷의 헤더에 Station ID를 포함시켜 데이터 수집 장치(30)로 송신함은 물론이다.
또한, 전술한 명세서에서는 각 패킷 처리 스레드가 자신에 할당된 하나의 수용가에 요청 패킷을 송신하고, 그에 대한 응답 패킷을 수신하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 하지만, 구현하고자 하는 검침 데이터의 송수신 속도나 데이터 수집 장치의 사양에 따라 각 패킷 처리 스레드는 복수 개 구비되되, 수용가의 개수 이하로 구비되어, 두 개 이상의 수용가에 대해 요청 패킷을 송신하고 그로부터 응답 패킷을 수신할 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 복수의 수용가에 검침 데이터를 요청하는 요청 패킷을 병렬적으로 송신하고, 이후 각 수용가에서 비순차적으로 송신되는 응답 패킷을 비동기 처리함으로써, 검침 데이터를 송수신하는 속도를 향상시킬 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 패킷 처리 스레드의 검침 데이터 송수신 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 검침 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 패킷 처리 스레드(310)는 검침 서버로부터 수집 명령을 수신하기 전까지는 대기 상태에서(S410), 수집 명령이 수신되는지를 확인한다(S420).
패킷 처리 스레드(310)는 수집 명령이 수신되면 대기 상태로부터 벗어나, 자신에 할당된 수용가에 요청 패킷을 송신한다(S430).
패킷 처리 스레드(310)는 기설정된 임계시간 내에 요청 패킷에 대응하는 응답 패킷이 수신되는지를 확인한다(S440).
패킷 처리 스레드(310)는 임계시간 내에 응답 패킷이 수신되면, 응답 패킷이 분할 패킷인지를 확인한다(S450).
패킷 처리 스레드(310)는 분할 패킷이면, 할당된 수용가로부터 송신된 검침 데이터를 구성하는 분할 패킷이 모두 수신되었는지를 확인한다(S460).
패킷 처리 스레드(310)는 모든 분할 패킷이 수신되었으면, 분할 패킷을 조합하여 검침 데이터를 구성한다(S470).
패킷 처리 스레드(310)는 분할 패킷으로부터 구성된 검침 데이터 또는 요청 데이터로부터 추출된 검침 데이터를 검침 서버로 송신한다(S480). 이때, 패킷 처리 스레드(310) 또는 데이터 수집 장치(30)의 다른 구성요소는 검침 데이터를 검침 서버와의 통신 프로토콜의 데이터로 변환하여 검침 서버로 송신할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 복수의 수용가에 검침 데이터를 요청하는 요청 패킷을 병렬적으로 송신하고, 이후 각 수용가에서 비순차적으로 송신되는 응답 패킷을 비동기 처리함으로써, 검침 데이터를 송수신하는 속도를 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 복수의 수용가에 각기 할당되어, 검침 서버로부터 수집 명령을 수신하면, 할당된 상기 수용가에 검침값을 요청하는 요청 패킷을 각기 송신하며, 상기 할당된 수용가로부터 검침값을 수신하여 상기 검침 서버로 송신하는 복수의 패킷 처리 스레드(Thread); 및
    상기 복수의 수용가 중 적어도 하나로부터 상기 검침값을 포함하는 적어도 하나의 응답 패킷을 수신하면, 상기 적어도 하나의 응답 패킷에 포함된 식별자를 확인하여 상기 적어도 하나의 응답 패킷에 대응하는 수용가 및 그에 대응하는 패킷 처리 스레드를 확인하고, 확인된 상기 패킷 처리 스레드에 상기 적어도 하나의 응답 패킷을 전달하는 패킷 수신 스레드
    를 포함하는 데이터 수집 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 패킷 처리 스레드 각각은,
    상기 할당된 수용가에 전달할 상기 검침값에 대한 요청 데이터가 상기 요청 패킷의 페이로드(Payload)의 크기를 초과하는 경우, 상기 요청 데이터를 상기 페이로드의 크기 이하의 복수의 데이터로 분할하여 각기 복수의 상기 요청 패킷에 실어 송신하는 것인 데이터 수집 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 패킷 처리 스레드 각각은,
    상기 할당된 수용가로부터 상기 검침값이 복수의 데이터로 분할되어, 복수의 상기 응답 패킷에 실어 송신되면, 상기 복수의 응답 패킷을 수신한 후 상기 복수의 응답 패킷에 포함된 상기 복수의 데이터를 조합하여 상기 검침값을 구성하여 상기 검침 서버로 송신하는 것인 데이터 수집 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 패킷 처리 스레드 각각은,
    기설정된 임계시간 내에 상기 응답 패킷을 수신하지 못하면, 상기 할당된 수용가에 상기 요청 패킷을 재전송하는 것인 데이터 수집 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 패킷 처리 스레드 각각은,
    기설정된 임계횟수 번 상기 요청 패킷을 재전송하여도 상기 응답 패킷을 수신하지 못하면, 대기 상태로 진입하는 것인 데이터 수집 장치.
  6. 복수의 패킷 처리 스레드(Thread)에 의한 검침 데이터 수집 방법으로서,
    각 패킷 처리 스레드가, 검침 서버로부터 수집 명령을 수신하면, 복수의 수용가 중 할당된 수용가에 검침값을 요청하는 요청 패킷을 각기 송신하는 단계;
    상기 각 패킷 처리 스레드가, 상기 할당된 수용가로부터 상기 검침값을 포함하는 응답 패킷이 수신되는지를 확인하는 단계; 및
    상기 각 패킷 처리 스레드가, 상기 응답 패킷을 수신하면, 상기 검침 서버로 송신하는 단계
    를 포함하는 데이터 수집 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 확인하는 단계는, 기설정된 임계시간 내에 상기 응답 패킷이 수신되는지를 확인하는 단계를 포함하면,
    상기 임계시간 내에 상기 응답 패킷을 수신하지 못하면, 상기 할당된 수용가에 상기 요청 패킷을 재전송하는 단계
    를 더 포함하는 데이터 수집 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 각기 송신하는 단계는,
    상기 검침값에 대한 요청 데이터가 상기 요청 패킷의 페이로드(Payload)의 크기를 초과하는지를 확인하는 단계; 및
    상기 요청 데이터를 상기 페이로드의 크기 이하의 복수의 데이터로 분할하여 각기 복수의 상기 요청 패킷에 실어 송신하는 단계
    를 포함하는 것인 데이터 수집 방법.
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