KR101768569B1 - Wireless Remote Metering System using Multi ISM Band and method - Google Patents

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KR101768569B1
KR101768569B1 KR1020170034445A KR20170034445A KR101768569B1 KR 101768569 B1 KR101768569 B1 KR 101768569B1 KR 1020170034445 A KR1020170034445 A KR 1020170034445A KR 20170034445 A KR20170034445 A KR 20170034445A KR 101768569 B1 KR101768569 B1 KR 101768569B1
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한주노
한창우
민준규
정용철
이재현
조태원
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Abstract

The present invention relates to a system of wireless remote meter reading system configured such that a concentrator and repeaters supporting multiple ISM bands are installed, thereby being able to increase the number of channels usable in the same space and reduce the number of concentrators and repeaters to be installed, and to a method thereof. The system manages the energy usage of electricity, water, gas, and thermal heating consumed by consumers in an area where meter reading takes place at an operation center in a remote area. The system comprises: a plurality of transmitters reading the energy usage from meters displaying the energy usage consumed by the consumers in an area where meter reading takes place and transmitting the energy usage as wireless data signals, wherein each of transmitters has various ISM bands; the repeaters receiving the wireless data signals from the transmitters, amplifying the signal to overcome a propagation shadow area and extend a transmission distance, and receiving and executing a channel change command in the ISM bands and the corresponding bands of each transmitter; the concentrator receiving the wireless data signals from each of the repeaters to collect data with respect to the energy usage; and a management server receiving, storing, and analyzing the data with respect to the energy usage of each consumer from the concentrator and controlling the repeaters and the concentrator, such that each of the repeaters and the concentrator changes the ISM band and the channel at predetermined time intervals and receives the data of the transmitter using the corresponding channel, thereby sequentially transferring meter values.

Description

다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템 및 방법{Wireless Remote Metering System using Multi ISM Band and method}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless remote meter reading system using multiple ISM bands,

본 발명은 무선 원격 검침 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 도심지와 같은 인구 밀집 지역에서 에너지 사용량 또는 발전량에 대해서 원격 검침을 원활하게 진행할 수 있도록 한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless remote meter reading system and method, and more particularly, to a wireless remote meter reading system using a multiple ISM band and a method thereof for smoothly proceeding remote meter reading with respect to energy consumption or generation amount in a densely populated area such as a downtown area will be.

일반적으로 원격 검침은 각 가정이나 건물 등에서 사용하는 전기, 수도, 가스 등의 사용량을 검침원이 현장에 직접 방문하지 않고 자동으로 계량(計量)하기 위한 원격/자동 검침(AMR: Automatic Meter Reading)을 포함하는 기술이다.Remote meter reading generally includes remote / automatic meter reading (AMR) to automatically meter the amount of electricity, water, and gas used in each home or building without visiting the field directly. Technology.

이러한 원격 검침 시스템은 통상 각 가정의 계량기에 부착되는 자동검침(AMR) 단말기와, 다수의 자동검침 단말기의 계량 값을 집중하여 통신망을 통해 자동검침(AMR) 서버에 전송하는 집중기, 및 자동검침 서버로 이루어진다. 이때 자동 검침 단말기는 전력이나 수도, 가스 등의 계량기에 일체로 구성될 수도 있고, 분리되어 통신케이블로 연결될 수도 있다.Such an automatic meter reading system generally includes an automatic meter reading (AMR) terminal attached to a meter of each home, a concentrator for concentrating the weighing values of a plurality of automatic meter reading terminals and transmitting them to an automatic meter reading (AMR) server through a communication network, Server. At this time, the automatic meter reading terminal may be integrally formed with a meter such as electric power, water, or gas, or may be separated and connected with a communication cable.

도 1은 종래 기술에 따른 단일 주파수 대역을 사용한 무선 원격 검침 시스템의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a problem of a wireless remote meter reading system using a single frequency band according to the related art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 원격검침 시스템에서는 신호 간섭을 막기 위해 동일 채널을 사용하는 집중기(C)의 경우 일정 거리 이상을 두고 설치하고 있다. 단일 주파수 대역을 사용하는 종래의 무선 원격 검침 시스템의 경우 인구 밀집 지역에서 채널 수 부족으로 인한 기기 추가설치의 어려움 등이 있다.As shown in FIG. 1, in the conventional remote meter-reading system, a concentrator (C) using the same channel is installed at a predetermined distance or more in order to prevent signal interference. The conventional wireless remote meter reading system using a single frequency band has difficulty in installing additional equipment due to lack of channels in a dense population area.

인구 밀집 지역의 경우 하나의 집중기(C)로 수용할 수 있는 가구 수가 제한적이므로 다수의 집중기(C)를 설치한 후 각 집중기(C)의 채널에 맞게 설정된 전송기 및 중계기(R)를 설치한다. 이때 각 집중기(C) 별로 채널을 다르게 하는 이유는 신호 간섭에 의한 문제 발생을 막기 위함이다.Since the number of houses that can be accommodated by one concentrator (C) is limited in a dense area, a plurality of concentrators (C) are installed, and a transmitter and a repeater (R) set for the channel of each concentrator Install it. The reason why the channels are different for each concentrator C is to prevent a problem due to signal interference.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 도심지 등 인구 밀집 지역에서 허가 받지 않고 사용 가능한 주파수 대역인 ISM 밴드를 다중으로 지원하는 집중기 및 중계기를 설치함으로서 동일 공간에서 사용 가능한 채널 수를 늘리고 설치할 집중기 및 중계기의 수를 줄일 수 있도록 한 다중의 ISM 밴드를 이용한 원격 검침 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problem, and the present invention provides a concentrator and a repeater that support multiple ISM bands, which are unlicensed frequency bands in densely populated areas such as urban areas, And to provide a remote meter reading system using multiple ISM bands and a method thereof for reducing the number of concentrators and repeaters to be installed and installed.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템은 검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량을 원격지의 운영센터에서 원격 관리하는 시스템이고, 상기 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 표시하는 미터기로부터 상기 에너지 사용량을 읽어들여 무선 데이터 신호로 전송하고 각각 다양한 ISM 밴드를 갖는 복수의 전송기와, 상기 전송기로부터 무선 데이터 신호를 전달받아 증폭하여 전파 음영지역을 극복하고 전송거리를 연장 및 확장함과 함께 상기 각 전송기의 ISM 밴드 및 해당 밴드내의 채널 변경 명령을 수신 및 수행하는 복수의 중계기와, 상기 각 중계기로부터 무선 데이터 신호를 수신하여 에너지 사용량에 대한 데이터를 수집하는 집중기와, 상기 집중기로부터 상기 각 수용가의 에너지 사용량에 대한 데이터를 전달받아 저장하고 분석하며 상기 중계기 및 집중기를 제어하여 일정 시간 간격으로 상기 각 집중기와 중계기가 ISM 밴드 및 채널을 변경하고 해당 채널을 사용하는 전송기의 데이터를 수신하면서 순차적으로 계량 값을 전달하도록 제어하는 관리 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a wireless remote meter reading system using multiple ISM bands according to the present invention is a system for remotely managing the energy consumption of electricity, water, gas, and heat (heating) A plurality of transmitters each having a variety of ISM bands for transmitting the wireless data signals from the meter reading the energy usage amount from the meter indicating the energy usage amount of the inspection area customer and receiving the wireless data signals from the transmitter, A plurality of repeaters for receiving and performing the ISM band of each transmitter and a channel change command in the corresponding band, and for receiving the wireless data signal from each of the repeaters, From said concentrator to said angle And stores and analyzes data on energy usage of the user, controls the repeater and the concentrator to change the ISM band and the channel of each concentrator and the repeater at predetermined time intervals, and receives data of the transmitter using the corresponding channel, And a control server for controlling the weight value to be transmitted to the control server.

또한, 본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 방법은 검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량을 원격지의 운영센터에서 원격 관리하는 방법이고, 상기 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 표시하는 미터기로부터 상기 에너지 사용량을 읽어들여 무선 데이터 신호로 전송하며 각각 다양한 ISM 밴드를 갖는 채널을 혼재하여 이루어진 복수의 전송기를 통해 에너지 사용량을 무선 데이터 신호로 전송하는 단계; 상기 각 전송기로부터 수신된 무선 데이터 신호를 복수의 중계기에서 전달받아 증폭하여 전파 음영 지역을 극복하고 전송거리를 연장 및 확장하여 전송하는 단계; 상기 각 중계기로부터 무선 데이터 신호를 집중기를 통해 수신하여 에너지 사용량에 대한 데이터를 수집하는 단계; 상기 집중기로부터 상기 각 수용가의 에너지 사용량에 대한 데이터를 전달받아 저장하고 분석하며 상기 중계기 및 집중기를 제어하여 일정 시간 간격으로 상기 각 집중기와 중계기가 ISM 밴드 및 채널을 변경하고 해당 채널을 사용하는 전송기의 데이터를 수신하면서 순차적으로 계량 값을 전달하도록 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the wireless remote meter reading method using multiple ISM bands according to the present invention is a method for remotely managing the energy usage of electricity, water, gas, and heat (heating) in the inspection center from a remote operation center, Reading the energy usage amount from a meter indicating an energy usage amount, transmitting the energy usage amount as a wireless data signal, and transmitting an energy usage amount as a wireless data signal through a plurality of transmitters including channels having various ISM bands, respectively; Receiving a wireless data signal received from each transmitter through a plurality of repeaters to amplify the received wireless data signal to overcome a propagation shadow region and extend and extend a transmission distance; Receiving wireless data signals from each repeater through a concentrator and collecting data on energy usage; The concentrator receives and stores data on the energy usage of each customer and controls the repeater and the concentrator to change the ISM band and the channel of the concentrator and the repeater at predetermined time intervals, And controlling the weight value to be sequentially transmitted while receiving the data of the weight value.

본 발명의 실시예에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The wireless remote meter reading system and method using multiple ISM bands according to the embodiment of the present invention have the following effects.

즉, 도심지 등 인구 밀집 지역에서 허가받지 않고 사용 가능한 주파수 대역인 ISM 밴드를 다중으로 지원하는 집중기 및 중계기를 설치함으로서 한 개의 장비가 지원할 수 있는 채널 수를 늘려 무선으로 에너지 사용량 또는 발전량을 전송할 때 설치하여야 할 장비의 수를 줄이며, 동일 채널 간섭을 미연에 방지하여 원격 검침을 원활하게 진행할 수 있다.In other words, by installing converters and repeaters that support multiple ISM bands, which are unlicensed frequency bands in densely populated areas such as urban areas, the number of channels that can be supported by one device is increased to transmit energy usage or generation amount wirelessly The number of equipment to be installed is reduced, and the same channel interference is prevented beforehand, so that the remote meter reading can smoothly proceed.

도 1은 종래 기술에 따른 단일 주파수 대역을 사용한 무선 원격 검침 시스템의 문제점을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도
도 3은 본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 방법을 설명하기 위한 순서도1 is a view for explaining a problem of a wireless remote meter reading system using a single frequency band according to the prior art;
FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing a wireless remote meter reading system using multiple ISM bands according to the present invention.
3 is a flowchart for explaining a wireless remote meter reading method using multiple ISM bands according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 2는 본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram schematically showing a wireless remote meter reading system using multiple ISM bands according to the present invention.

본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량을 원격지의 운영센터에서 원격 관리하는 시스템이고, 상기 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 표시하는 미터기로부터 에너지 사용량을 읽어들이고 각각 다양한 ISM 밴드를 갖는 채널을 혼재하여 무선 데이터 신호로 전송하는 복수의 전송기(110)와, 상기 각 전송기(110)로부터 수신된 무선 데이터 신호를 증폭하여 전파 음영 지역을 극복하고 전송거리를 연장 및 확장하는 복수의 중계기(120)와, 상기 각 중계기(120)로부터 무선 데이터 신호를 수신하여 에너지 사용량에 대한 데이터를 수집하는 집중기(130)와, 상기 집중기(130)로부터 상기 각 수용가의 에너지 사용량에 대한 데이터를 전달받아 저장하고 분석하며 상기 중계기(120) 및 집중기(130)를 제어하여 일정 시간 간격으로 상기 각 집중기(130)와 중계기(120)가 ISM 밴드 및 채널을 변경하고 해당 채널을 사용하는 전송기의 데이터를 수신하면서 순차적으로 계량 값을 전달하도록 제어하는 관리 서버(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the wireless remote meter reading system using multiple ISM bands according to the present invention is a system for remotely managing energy consumption of electricity, water, gas, and heat (heating) A plurality of transmitters 110 for reading the energy usage amount from a meter indicating the energy usage amount of the inspection area customer, and transmitting the channels together with various ISM band channels as wireless data signals, A plurality of repeaters 120 for amplifying the wireless data signals and overcoming the propagation shadows to extend and extend transmission distances, and a plurality of repeaters 120 for receiving wireless data signals from the repeaters 120 and collecting data on energy usage (130), and receives data on energy consumption of each of the cafeteria from the concentrator (130) and stores And controls the repeater 120 and the concentrator 130 so that the concentrator 130 and the repeater 120 change the ISM band and the channel at predetermined time intervals and transmit data of the transmitter using the corresponding channel And a management server (140) for controlling the delivery of the weighing values sequentially while receiving.

여기서, 상기 다수의 전송기(110)는 각각 다양한 ISM 밴드를 구비하여 무선 데이터 신호를 전송하는데, 이때 다수의 전송기(110)에 구비된 각 ISM 밴드는 173MHz의 주파수 채널, 424MHz의 주파수 채널, 447MHz의 주파수 채널, 900MHz의 주파수 채널이 혼용되어 있다.In this case, each of the plurality of transmitters 110 transmits a wireless data signal with various ISM bands. In this case, each of the ISM bands included in the plurality of transmitters 110 has a frequency channel of 173 MHz, a frequency channel of 424 MHz, A frequency channel, and a frequency channel of 900 MHz are mixed.

예를 들면, 상기 다수의 전송기(110)는 173MHz의 주파수 채널로 이루어진 1채널 전송기, 424MHz의 주파수 채널을 갖는 2채널 전송기, 447MHz의 주파수 채널을 갖는 3채널 전송기가 일정한 간격으로 교번 또는 이웃하여 설치되어 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 1 내지 3채널 전송기를 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 검침지역에 따라 다른 채널 전송기를 설치할 수도 있다. For example, the plurality of transmitters 110 may include a one-channel transmitter having a frequency channel of 173 MHz, a two-channel transmitter having a frequency channel of 424 MHz, and a three-channel transmitter having a frequency channel of 447 MHz arranged at alternate or adjacent intervals . In the meantime, in the embodiment of the present invention, the one- to three-channel transmitter has been described. However, the present invention is not limited thereto.

상기 검침지역의 망구성은 상기 집중기(130)를 중심으로 각 주파수 별 전파 도달 거리 내에 각 수용가의 미터기에 전송기(110)를 연결하여 설치하고, 상기 집중기(130)와의 통신이 양호하면 전송기(110)가 집중기(130)에 직접 접속하도록 망을 구성하며, 그렇지 않은 경우에는 전파환경상 적절한 위치를 선정하여 중계기(120)를 설치하고 설치된 중계기(120)를 통해 망을 구성한다.The network configuration of the inspection area is provided by connecting the transmitter 110 to the meter of each customer within the propagation distance of each frequency around the concentrator 130. If communication with the concentrator 130 is good, The relay station 120 is connected to the concentrator 130 and the relay station 120 is connected to the concentrator 130. If the relay station 120 is not connected to the concentrator 130,

상기 전송기(110)는 매일 4회의 검침회수에 따라 6시간마다 검침을 수행하여 매달 4회/일 ×× 30(31) = 120(124)회의 검침을 실시한다. 이때 검침 시간 및 횟수는 필요에 따라 변경할 수 있다.The transmitter 110 performs the meter reading every 6 hours in accordance with the number of times the meter is inspected 4 times per day, and performs the meter reading 4 times / day × 30 (31) = 120 (124) every month. At this time, the meter reading time and frequency can be changed as needed.

여기서, 상기 검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량 뿐만 아니라 태양광, 태양열, 지열, 풍력 계량기를 통해 생산되는 발전량도 함께 무선 데이터 신호로 전송할 수 있다.In this case, not only the energy consumption of electricity, water, gas, and heat (heating) but also the amount of electricity generated through solar light, solar heat, geothermal heat and wind meter can be transmitted together with wireless data signals.

한편, 본 발명에 따른 무선 원격 검침 시스템의 각 구성장치들은 배터리 구동으로 최대 8년의 장기간 정상 운용할 수 있는 초저전력 데이터 통신이 가능하도록 구성요소들의 하드웨어에 대하여 초저전력 설계를 기본으로 하고 저전력 제어와 효율적인 저전력 데이터 통신을 위해서 저전력 MAC 프로토콜 및 저전력 검침운용구조로 설계된다.Each of the components of the wireless remote meter-reading system according to the present invention has an ultra-low-power design based on the hardware of the components so as to enable ultralow-power data communication that can be operated normally for a long period of time up to 8 years by battery- And low-power MAC protocol and low-power meter reading operation structure for efficient low-power data communication.

상기 관리 서버(140)는 상기 다양한 ISM 밴드를 갖는 전송기(110)로부터 무선 데이터 신호가 상기 중계기(120) 및 집중기(130)를 거쳐 전달이 완료되면, 상기 집중기(130) 및 중계기(120)를 다른 ISM 밴드 또는 채널로 변경하는 제어신호를 인가한다.When the wireless data signal is transmitted from the transmitter 110 having the various ISM bands through the relay unit 120 and the concentrator 130, the management server 140 transmits the wireless data signal to the concentrator 130 and the relay unit 120 ) To another ISM band or channel.

상기 각 ISM 밴드의 주파수 대역은 주파수 대역별로 7~21개의 채널을 사용하고, 상기 각 전송기(110)는 다양한 ISM 밴드 군이 설치되어 있다.The frequency bands of the ISM bands use 7 ~ 21 channels for each frequency band, and each transmitter 110 has various ISM band groups.

상기 집중기(130)와 중계기(120)는 상기 관리 서버(140)로부터 전달받은 스케줄에 따라 각 ISM 밴드의 주파수 대역을 선택하여 이웃하는 채널 간의 통신 간섭을 미연에 방지한다.The concentrator 130 and the repeater 120 select a frequency band of each ISM band according to a schedule received from the management server 140 to prevent communication interference between neighboring channels in advance.

상기 집중기(130)는 상기 혼재한 채널을 전송기(110)에게서 계량 값을 수신하여 상기 관리 서버(140)에게 해당 데이터 전송하여 저장하도록 한다.The concentrator 130 receives the metering value from the transmitter 110 and transmits the data to the management server 140 to store the mixed channel.

본 발명에 따른 원격 검침 시스템은 AC전원을 사용하는 경우에 별도의 전원선을 끌어와야 하고 집중기(130)에서 사용하는 전력량을 적산하는 전력량계를 설치할 시에 발생할 수 있는 까다로운 문제를 해결함과 아울러, 실제 사용환경에서 설치 및 운용의 용이성을 위하여 관리 서버(140)를 제외한 모든 구성요소들은 AC상용 전원을 사용하지 않으며 전송기(110)의 경우 1차전지 전원으로 구동하고 중계기(120) 및 집중기(130)는 태양전지와 2차전지 전원을 사용한다. The remote meter reading system according to the present invention solves a difficult problem that may arise when a watt-hour meter for collecting the amount of power used in the concentrator 130 is required to draw a separate power line when an AC power source is used, All components other than the management server 140 do not use the AC commercial power for ease of installation and operation in an actual use environment and the transmitter 110 is driven by the primary battery power and the repeater 120 and the concentrator (130) uses a solar cell and a secondary battery power source.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 무선 원격 검침은 수도, 가스, 전기 등을 사용량을 측정할 수 있는 계측 단말뿐만 아니라, IHD(In Home Display)와 같은 에너지 정보 조회 디스플레이 단말, ACD(appliance Control Device)와 같은 가전 기기 제어 단말을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 검침 데이터는 수도, 가스, 전기 등에 대한 검침 정보만을 의미하는 것이 아니라, 검침 정보를 표시하거나 전원이나 가스 밸브를 차단하는 제어 명령신호를 포함한다.In the meantime, the wireless remote meter reading according to the embodiment of the present invention can be used not only as a measuring terminal capable of measuring usage amount of water, gas, electricity, etc., but also as an energy information inquiry display terminal such as an IHD (In Home Display) And a home appliance control terminal such as a home appliance control terminal. Also, the meter reading data according to the embodiment of the present invention not only means meter reading information for water, gas, electricity, etc., but also includes a control command signal for displaying meter reading information or shutting off a power source or a gas valve.

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특히, 상기 ISM(industrial, Scientific, Medical frequencies) 밴드는 산업, 과학, 의료용으로 할당된 대역으로서, 800MHz대 대역, 900MHz대 대역, 2.4GHz대 대역, 5.75GHz대 대역이 포함된다.In particular, the industrial, scientific and medical (ISM) bands are allocated for industrial, scientific, and medical uses, including 800 MHz band, 900 MHz band, 2.4 GHz band, and 5.75 GHz band.

현재 우리 나라의 경우, 900MHz대의 주파수 대역(902~928MHz)과 2.4GHz 대의 주파수 대역(2.4~2.4835GHz)의 경우 기술 기준만 준수하면 별도의 라이센스 없이도 사용이 가능하다.Currently, in the case of the 900MHz band (902 ~ 928MHz) and the 2.4GHz band (2.4 ~ 2.4835GHz) in Korea, it is possible to use without the separate license if only the technical standards are met.

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도 3은 본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart for explaining a wireless remote meter reading method using multiple ISM bands according to the present invention.

본 발명에 의한 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량을 원격지의 운영센터에서 원격 관리하는 방법이고, 상기 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 표시하는 미터기로부터 상기 에너지 사용량을 읽어들이고 무선 데이터 신호로 전송하며 각각 다양한 ISM 밴드를 갖는 채널을 혼재하여 이루어진 복수의 전송기(110)를 통해 에너지 사용량을 무선 데이터 신호로 전송한다(S110).As shown in FIG. 3, the wireless remote meter reading method using multiple ISM bands according to the present invention is a method of remotely managing energy consumption of electricity, water, gas, and heat (heating) , Reads the energy usage amount from the meter indicating the energy usage amount of the inspection area customer, transmits the data to the wireless data signal, and transmits the energy usage amount through the plurality of transmitters (110) (S110).

여기서, 상기 복수의 전송기(110)는 각각 다른 ISM 밴드를 갖는 1채널 전송기, 2채널 전송기, 3채널 전송기로 이루어진다. 이때 1채널 내지 3채널 전송기를 설명하고 있지만 검침지역 수용가 분포에 따라 다른 채널 전송기를 추가적으로 설치하여 운영할 수가 있다.Here, the plurality of transmitters 110 may include one channel transmitter, two channel transmitter, and three channel transmitter having different ISM bands. At this time, although a 1-channel to 3-channel transmitter is described, other channel transmitters may be additionally installed and operated depending on the distribution of customers in the inspection area.

상기 다수의 전송기(110)는 각각 다양한 ISM 밴드를 구비하여 무선 데이터 신호를 전송하는데, 이때 다수의 전송기(110)에 구비된 각 ISM 밴드는 173MHz의 주파수 채널, 424MHz의 주파수 채널, 447MHz의 주파수 채널, 900MHz의 주파수 채널이 혼용되어 있다.Each of the plurality of transmitters 110 transmits a wireless data signal with various ISM bands. Each ISM band included in the plurality of transmitters 110 includes a frequency channel of 173 MHz, a frequency channel of 424 MHz, a frequency channel of 447 MHz , 900 MHz frequency channels are mixed.

예를 들면, 상기 다수의 전송기(110)는 173MHz의 주파수 채널로 이루어진 1채널 전송기, 424MHz의 주파수 채널을 갖는 2채널 전송기, 447MHz의 주파수 채널을 갖는 3채널 전송기가 일정한 간격으로 교번 또는 이웃하여 설치되어 있다. For example, the plurality of transmitters 110 may include a one-channel transmitter having a frequency channel of 173 MHz, a two-channel transmitter having a frequency channel of 424 MHz, and a three-channel transmitter having a frequency channel of 447 MHz arranged at alternate or adjacent intervals .

여기서, 상기 검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량 뿐만 아니라 태양광 인버터, 태양열, 지열, 풍력 계량기를 통해 생산되는 발전량도 함께 무선 데이터 신호로 전송할 수 있다.In this case, not only the energy consumption of electricity, water, gas, and heat (heating) but also the amount of electricity generated through solar inverter, solar heat, geothermal heat and wind meter can be transmitted together with the wireless data signal.

이어서, 상기 각 전송기로부터 수신된 무선 데이터 신호를 복수의 중계기(120)에서 전달받아 증폭하여 전파 음영 지역을 극복하고 전송거리를 연장 및 확장하여 전송한다(S120).Then, the wireless data signals received from the respective transmitters are received by the plurality of repeaters 120, amplified, overcome the shadowed areas, and the transmission distance is extended and extended (S120).

상기 중계기(120)는 배터리 구동으로 8년 이상의 장기간 정상 운용할 수 있는 초저전력 데이터 통신이 가능하도록 구성요소들의 하드웨어에 대하여 초저전력 설계를 기본으로 하고 저전력 제어와 효율적인 저전력 데이터 통신을 위해서 저전력 MAC 프로토콜 및 저전력 검침운용구조로 설계된다.The repeater 120 has an ultra low power design for the hardware of the components so as to enable ultra low power data communication that can be operated normally for a long period of more than 8 years by battery driving, and a low power MAC protocol for low power control and efficient low power data communication And low power meter reading operation structure.

이어서, 상기 각 중계기로부터 무선 데이터 신호를 집중기(130)를 통해 수신하여 에너지 사용량에 대한 데이터를 수집한다(S130).Subsequently, the wireless data signal is received from each of the repeaters via the concentrator 130, and data on energy usage is collected (S130).

그리고 상기 집중기(130)로부터 상기 각 수용가의 에너지 사용량에 대한 데이터를 관리 서버에 전달받아 저장하고 분석하며 상기 중계기 및 수집기를 제어하여 일정 시간 간격으로 계량 값을 상기 중계기로 전달하도록 제어한다(S140).The management server receives the energy consumption data of each customer from the concentrator 130, stores and analyzes the analyzed data, and controls the repeater and the collector to transmit the metering value to the repeater at predetermined time intervals (S140 ).

여기서, 상기 집중기(130)는 상기 관리 서버(140)로부터 제어신호를 받아 일정 시간 간격으로 상기 각 전송기(110)를 제어한다.Here, the concentrator 130 receives the control signal from the management server 140 and controls the transmitters 110 at predetermined time intervals.

즉, 상기 집중기(130)는 1채널 전송기를 선택하여 2시간 동안 미터기를 통해 계량된 에너지 사용량을 수집하여 상기 관리 서버(140)로 전달한다. 이어, 2채널 전송기를 선택하여 2시간 동안 미터기를 통해 계량된 에너지 사용량을 수집하여 상기 관리 서버(140)로 전달한다. 그리고 3채널 전송기를 선택하여 미터기를 통해 계량된 에너지 사용량을 수집하여 상기 관리 서버(140)로 전달한다.That is, the concentrator 130 selects a one-channel transmitter, collects the energy usage quantities measured through the meter for 2 hours, and transmits the collected amount of energy usage to the management server 140. Then, the two-channel transmitter is selected and the measured energy consumption is collected through the meter for 2 hours and transmitted to the management server 140. Then, a 3-channel transmitter is selected, and the measured energy usage amount is collected through the meter and transferred to the management server 140.

이와 같이, 상기 관리 서버(140)는 상기 중계기(120) 및 집중기(130)를 제어하여 스케줄에 따라 각 ISM 밴드를 선택하고, 상기 혼재한 채널을 구비한 전송기(110)에게 일정 시간을 할당하여 계량 값을 수신하도록 제어한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 2시간 간격으로 각 전송기(110)를 선택하여 데이터를 수집하여 전송하는 것을 설명하고 있지만, 시간 간격으로 임의로 변경할 수가 있다.In this manner, the management server 140 controls the repeater 120 and the concentrator 130 to select each ISM band according to the schedule, and allocates a predetermined time to the transmitter 110 having the mixed channel So as to receive the metering value. That is, in the embodiment of the present invention, it is explained that each transmitter 110 is selected at intervals of two hours and data is collected and transmitted, but it can be arbitrarily changed at time intervals.

따라서 상기와 같이 동일한 ISM 밴드를 구비한 전송기를 사용하지 않고 다중의 ISM 밴드가 혼용된 전송기를 사용하여 원하는 채널의 전송기를 선택하여 일정 시간 간격으로 데이터를 수집 및 전송함으로써 무선 원격으로 검침할 때 고밀도 대규모의 구축사업으로 이루어진 네트워크망에서 이웃하는 전송기(110)간의 통신 간섭을 줄여 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다.Therefore, when a transmitter having a plurality of ISM bands is used instead of a transmitter having the same ISM band as described above, a transmitter of a desired channel is selected and data is collected and transmitted at predetermined time intervals, It is possible to reduce the communication interference between the neighboring transmitters 110 in the network network of a large-scale construction business, thereby securing the reliability of the data.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.

110 : 전송기 120 : 중계기
130 : 집중기 140 : 관리 서버110: transmitter 120: repeater
130: Concentrator 140: Management server

Claims (10)

검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량을 원격지의 운영센터에서 원격 관리하는 시스템이고,
상기 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 표시하는 미터기로부터 상기 에너지 사용량을 읽어들여 무선 데이터 신호로 전송하고 각각 다양한 ISM 밴드를 갖는 복수의 전송기와,
상기 전송기로부터 무선 데이터 신호를 전달받아 증폭하여 전파 음영지역을 극복하고 전송거리를 연장 및 확장함과 함께 상기 각 전송기의 ISM 밴드 및 해당 밴드내의 채널 변경 명령을 수신 및 수행하는 복수의 중계기와,
상기 각 중계기로부터 무선 데이터 신호를 수신하여 에너지 사용량에 대한 데이터를 수집하는 집중기와,
상기 집중기로부터 상기 각 수용가의 에너지 사용량에 대한 데이터를 전달받아 저장하고 분석하며 상기 중계기 및 집중기를 제어하여 일정 시간 간격으로 상기 각 집중기와 중계기가 ISM 밴드 및 채널을 변경하고 해당 채널을 사용하는 전송기의 데이터를 수신하면서 순차적으로 계량 값을 전달하도록 제어하는 관리 서버를 포함하여 구성되고,
상기 관리 서버는 상기 ISM 밴드를 갖는 전송기로부터 무선 데이터 신호가 중계기 및 집중기를 거쳐 전달이 완료되면 상기 집중기 및 중계기에게 다른 ISM 밴드 또는 동일 ISM 밴드 내의 다른 채널로 변경하는 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템.It is a system that remotely manages the energy usage of electricity, water, gas, and heat (heating)
A plurality of transmitters each having a variety of ISM bands for reading the energy usage amount from a meter indicating an energy usage amount of the inspection area customer,
A plurality of repeaters for receiving and amplifying a wireless data signal from the transmitter to overcome a propagation shadow region and extending and extending a transmission distance, and receiving and performing an ISM band of the transmitter and a channel change command in the corresponding band;
A concentrator for receiving wireless data signals from each of the repeaters and collecting data on energy usage;
The concentrator receives and stores data on the energy usage of each customer and controls the repeater and the concentrator to change the ISM band and the channel of the concentrator and the repeater at predetermined time intervals, And a control server for controlling the weight value to be sequentially transmitted while receiving the data of the weight value,
The management server applies a control signal to the concentrator and the repeater to change to another ISM band or another channel in the same ISM band when the transmission of the wireless data signal from the transmitter having the ISM band is completed through the repeater and the concentrator Wireless remote meter reading system using multiple ISM bands. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 미터기는 상기 검침 지역 수용가에 설치된 태양광, 태양열, 지열, 풍력의 발전량을 읽어들여 상기 각 전송기를 통해 무선 데이터 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템.The wireless remote control system according to claim 1, wherein the meter reads the generated amount of solar, solar, geothermal, and wind power installed in the meter reading area and transmits the wireless data signal through each transmitter. Meter reading system. 제 1 항에 있어서, 상기 ISM 밴드는 173MHz, 424MHz, 447MHz, 900MHz 대역의 주파수 대역 중 어느 하나의 주파수 대역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템.The system of claim 1, wherein the ISM band comprises any one of frequency bands of 173 MHz, 424 MHz, 447 MHz, and 900 MHz. 제 4 항에 있어서, 상기 각 주파수 대역별로 7~21개의 채널을 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템.The wireless remote meter reading system according to claim 4, wherein 7 to 21 channels are used for each of the frequency bands. 제 1 항에 있어서, 상기 각 전송기는 다양한 ISM 밴드 군이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템.The wireless remote meter reading system according to claim 1, wherein each transmitter is provided with various ISM band groups. 제 1 항에 있어서, 상기 집중기와 중계기는 상기 관리 서버로부터 전달받은 스케줄에 따라 각 ISM 밴드를 선택하여 이웃한 채널 간의 통신 간섭을 방지하는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템.The system of claim 1, wherein the concentrator and the repeater select each ISM band according to a schedule received from the management server to prevent communication interference between neighboring channels. 제 1 항에 있어서, 상기 집중기는 상기 혼재한 채널을 구비한 상기 전송기에게 일정 시간을 할당하여 계량 값을 수신하여 상기 관리 서버에게 해당 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 시스템.2. The wireless remote meter reading system according to claim 1, wherein the concentrator receives the metering value by allocating a predetermined time to the transmitter having the mixed channel, and transmits the measured data to the management server. system. 검침지역 수용가에서 전기, 수도, 가스, 열량(난방)의 에너지 사용량을 원격지의 운영센터에서 원격 관리하는 방법이고,
상기 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 표시하는 미터기로부터 상기 에너지 사용량을 읽어들여 무선 데이터 신호로 전송하며 각각 다양한 ISM 밴드를 갖는 채널을 혼재하여 이루어진 복수의 전송기를 통해 에너지 사용량을 무선 데이터 신호로 전송하는 단계;
상기 각 전송기로부터 수신된 무선 데이터 신호를 복수의 중계기에서 전달받아 증폭하여 전파 음영 지역을 극복하고 전송거리를 연장 및 확장하여 전송하는 단계;
상기 각 중계기로부터 무선 데이터 신호를 집중기를 통해 수신하여 에너지 사용량에 대한 데이터를 수집하는 단계;
상기 집중기로부터 상기 각 수용가의 에너지 사용량에 대한 데이터를 전달받아 저장하고 분석하며 상기 중계기 및 집중기를 제어하여 일정 시간 간격으로 상기 각 집중기와 중계기가 ISM 밴드 및 채널을 변경하고 해당 채널을 사용하는 전송기의 데이터를 수신하면서 순차적으로 계량 값을 전달하도록 제어하는 단계를 포함하고,
상기 ISM 밴드를 갖는 전송기로부터 무선 데이터 신호가 중계기 및 집중기를 거쳐 전달이 완료되면 상기 집중기 및 중계기에게 다른 ISM 밴드 또는 동일 ISM 밴드 내의 다른 채널로 변경하는 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 방법.It is a method to remotely manage the energy usage of electricity, water, gas, and heat (heating)
A step of reading the energy usage amount from a meter indicating an energy usage amount of the inspection area customer and transmitting the energy usage amount as a wireless data signal through a plurality of transmitters having channels having various ISM bands mixed therein, ;
Receiving a wireless data signal received from each transmitter through a plurality of repeaters to amplify the received wireless data signal to overcome a propagation shadow region and extend and extend a transmission distance;
Receiving wireless data signals from each repeater through a concentrator and collecting data on energy usage;
The concentrator receives and stores data on the energy usage of each customer and controls the repeater and the concentrator to change the ISM band and the channel of the concentrator and the repeater at predetermined time intervals, And sequentially transmitting the metered value while receiving the data of the metering value,
And when the transmission of the wireless data signal from the transmitter having the ISM band is completed through the repeater and the concentrator, a control signal for changing to another ISM band or another channel in the same ISM band is applied to the concentrator and the repeater. Wireless remote meter reading method using band. 제 9 항에 있어서, 상기 각 전송기는 검침지역 수용가에서 태양광, 태양열, 지열, 풍력을 통해 생산된 발전량도 함께 무선 데이터 신호로 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 ISM 밴드를 이용한 무선 원격 검침 방법.The method as claimed in claim 9, wherein each of the transmitters transmits power generated by solar, solar, geothermal, and wind power together with a wireless data signal in a customer at a survey site.
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