KR101845534B1 - LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템 - Google Patents

LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 저전력 무선 LoRa 통신망을 이용하여 다수 그리고 다종의 센서와 하나의 서버 간에 안정적인 데이터 통신 서비스를 제공하는데 있다.
일례로, 다수의 IoT 기기의 센서단말에 각각 연결되고, 미리 정해진 시간에 따라 상기 센서단말의 활성화 상태를 제어하고, 상기 센서단말가 활성화된 상태에서 상기 센서단말로부터 단말고유정보와 센서데이터를 수신하여 LoRa 통신망을 통해 외부로 전송하고, 외부로부터 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터를 수신하여 상기 센서단말로 전송하는 통신 디바이스 모듈; 및 서버에 설치되고, 상기 통신 디바이스 모듈로부터 단말고유정보와 센서데이터를 수신하여 상기 서버로 전달하고, 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터를 LoRa 통신망을 통해 상기 통신 디바이스 모듈로 전송하고, 상기 센서단말과 상기 서버 간의 통신데이터를 관리하며 통신상태를 각각 모니터링 하기 위한 통신 플랫폼 모듈을 포함하는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템을 개시한다.

Description

LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템{INTERNET OF THINGS WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM BASED LONG RANGE}
본 발명의 실시예는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
사물인터넷(Internet of Things, IoT)이란 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 의미한다.
이러한 사물인터넷 서비스는 기존의 유선통신을 기반으로 한　인터넷이나 모바일　인터넷보다 진화된 단계로　인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 상호간에 알아서 정보를 주고 받아 처리한다.
LoRa(Long Range)는 저전력 장거리 통신기술 중 하나로, 광범위한 커버리지와 적은 대역폭, 긴 배터리 수명과 저전력 등의 특징을 갖는 IoT 전용 네트워크 기술을 의미한다. 이러한 LoRa 통신 기술은 IoT 서비스가 상용화됨에 따라 조명 받고 있다.
공개특허공보 제10-2016-0128876호(공개일자: 2016년11월08일)
본 발명의 실시예는, 저전력 무선 LoRa 통신망을 이용하여 다수 그리고 다종의 센서와 하나의 서버 간에 안정적인 데이터 통신 서비스를 위한 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템은, 다수의 IoT 기기의 센서단말에 각각 연결되고, 미리 정해진 시간에 따라 상기 센서단말의 활성화 상태를 제어하고, 상기 센서단말가 활성화된 상태에서 상기 센서단말로부터 단말고유정보와 센서데이터를 수신하여 LoRa 통신망을 통해 외부로 전송하고, 외부로부터 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터를 수신하여 상기 센서단말로 전송하는 통신 디바이스 모듈; 및 서버에 설치되고, 상기 통신 디바이스 모듈로부터 단말고유정보와 센서데이터를 수신하여 상기 서버로 전달하고, 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터를 LoRa 통신망을 통해 상기 통신 디바이스 모듈로 전송하고, 상기 센서단말과 상기 서버 간의 통신데이터를 관리하며 통신상태를 각각 모니터링 하기 위한 통신 플랫폼 모듈을 포함한다.
또한, 상기 통신 디바이스 모듈은, LoRa 통신망을 통해 상기 통신 플랫폼 모듈과 연결된 데이터 통신 유닛; 미리 정해진 시간에 상기 센서단말을 어웨이크하고, 상기 센서단말과 상기 통신 플랫폼 모듈 간의 데이터 통신을 제어하고, 상기 센서단말로부터 수신된 단말고유정보와 센서데이터의 저장과 로딩을 제어하고, 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 데이터 요청을 받으면, 저장된 단말고유정보와 센서데이터를 재 전송하고, 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 수신된 설정데이터를 상기 센서단말로 전송하며, 상기 센서단말의 설정 완료 시 미리 정해진 시간까지 상기 센서단말을 슬립모드로 전환시키기 위한 마이크로 컨트롤러 유닛; 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 의해 상기 센서단말로부터 수신된 단말고유정보와 센서데이터를 저장하는 메모리; 및 상기 센서단말과 상기 마이크로 컨트롤 유닛 사이에 연결된 UART 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은, 타이머를 이용하여 미리 정해진 시간에 상기 센서단말을 어웨이크하고, 상기 센서단말의 설정 완료 시 상기 센서단말을 미리 정해진 시간까지 슬립모드로 전환시키기 위한 모드 전환부; 상기 센서단말이 어웨이크되면 상기 센서단말의 단말고유정보와 어웨이크 커맨드를 상기 데이터 통신 유닛으로 전송하는 어웨이크 커맨드 처리부; 상기 센서단말로부터 수신된 센서데이터를 상기 데이터 통신 유닛으로 전달하면서 상기 메모리에 저장하되, 센서데이터의 전송 실패 시 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 데이터 요청 커맨드를 수신하면 상기 메모리에 저장된 센서데이터를 상기 데이터 통신 유닛으로 전달하는 센서데이터 전달부; 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 설정데이터를 수신하여 상기 센서단말로 전달하고, 설정데이터의 수신여부에 대한 응답메시지를 상기 데이터 통신 유닛으로 전달하는 설정데이터 전달부; 및 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 메모리 초기화 커맨드를 수신하면 상기 메모리에 저장된 센서데이터를 삭제하는 메모리 초기화부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서데이터 전달부는, 상기 센서단말로부터 수신되는 센서데이터 중 가장 많은 비중을 차지하는 제1 데이터 값을 제거하되, 제1 데이터 값의 위치정보를 추출하여 제1 데이터 값을 제외한 제2 데이터 값과 제1 데이터 값의 위치정보를 포함하는 데이터로 압축할 수 있다.
또한, 상기 센서데이터는 0 내지 9값과 A 내지 F 값을 이용하는 16진수 ASCII로 표현되고, 상기 제1 데이터 값은 널(null) 데이터 값 또는 F 값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신 플랫폼 모듈은, 상기 통신 디바이스 모듈과 연결되어 데이터 통신을 하고, 상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 단말고유정보 별로 센서데이터를 처리하는 제1 통신 프로세스 유닛; 상기 서버와 연결되고, 상기 제1 통신 프로세스 유닛으로부터 단말고유정보 별로 처리된 센서데이터를 전달받아 처리하고, 단말고유정보 별로 센서데이터를 처리한 결과에 따라 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터 또는, 센서데이터를 요청하기 위한 데이터 요청 커맨드이나 메모리의 데이터 삭제를 위한 메모리 초기화 커맨드를 상기 제1 통신 프로세스 유닛으로 전송하는 상기 제2 통신 프로세스 유닛; 및 상기 제1 통신 프로세스 유닛과 상기 제2 통신 프로세스 유닛 간의 통신을 위한 MQTT 브로커 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 통신 프로세스 유닛은, 상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 어웨이크 커맨드에 따라 해당 센서단말을 어웨이크 처리하고 해당 단말고유정보를 기록하며, 기록된 어웨이크 데이터를 상기 MQTT 브로커 유닛을 통해 상기 제2 통신 프로세스 유닛으로 전송하는 단말정보 처리부; 상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 센서데이터의 메시지 타입을 구분하고, 해당 센서데이터를 상기 단말정보 처리부를 통해 기록된 해당 단말고유정보와 결합하고, 결합된 센서데이터 수신메시지를 상기 MQTT 브로커 유닛을 통해 상기 제2 통신 프로세스 유닛으로 전송하는 센서데이터 처리부; 및 상기 제2 통신 프로세스 유닛으로부터 설정데이터, 데이터 요청 커맨드 또는 메모리 초기화 커맨드를 수신하고, 송신메시지로 생성하여 상기 통신 디바이스 모듈로 전송하기 위한 송신메시지 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서데이터 처리부는, 상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 센서데이터 중 제1 데이터 값의 위치정보를 이용하여 센서데이터의 압축을 해제할 수 있다.
또한, 상기 제2 통신 프로세스 유닛은, 상기 단말정보 처리부를 통해 처리된 어웨이크 데이터를 이용하여 해당 센서단말을 통신대상단말로 등록 처리하기 위한 단말정보 등록부; 상기 센서데이터 처리부로부터 수신된 센서데이터에 대한 수신메시지를 메시지 타입 별로 구분하여 데이터 처리하고, 데이터 처리 결과를 저장 관리하기 위한 수신메시지 처리부; 및 상기 수신메시지 처리부를 통한 데이터 처리 결과에 따라 설정데이터, 데이터 요청 커맨드 또는 메모리 초기화 커맨드를 상기 제1 통신 프로세스 유닛으로 전송하기 위한 커맨드 처리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 저전력 무선 LoRa 통신망을 이용하여 다수 그리고 다종의 센서와 하나의 서버 간에 안정적인 데이터 통신 서비스를 위한 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 디바이스 모듈의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 시뮬레이션 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 통신 프로세스 유닛의 메시지 클래스와 로깅 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 통신상태를 모니터링한 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 통신 프로세스 모듈의 초기화 기능을 제공하기 위한 실행 화면을 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 개요도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 상세 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 디바이스 모듈의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템(1000)은, 다수/다종의 센서단말(10)과의 비동기식 다량 통신 프로세스를 처리하기 위한 것으로, 통신 디바이스 모듈(100)과 통신 플랫폼 모듈(200)을 포함할 수 있다.
상기 통신 디바이스 모듈(100)은 다수의 IoT 기기(1)의 센서단말(10)에 각각 연결된 통신 하드웨어로, 각종 계량기나 전자제품과 같은 IoT 기기(1)의 센서단말(10)과 연결되어 서버(20)의 요청에 따라 센서단말(10)을 통해 측정된 데이터를 LoRa 통신망을 통해 서버(20)로 전송하며 서버(20)와 통신할 수 있다. 여기서, LoRa 통신망은 LoRa 기지국, LoRa 게이트웨이 등 다양한 인터넷 중계기기로 이루어질 수 있다.
상기 통신 디바이스 모듈(100)은 미리 정해진 시간에 따라 센서단말(10)의 활성화 상태를 제어하고, 센서단말(10)이 활성화된 상태에서 센서단말(10)로부터 단말고유정보(시리얼넘버, 아이디 등)와 센서데이터를 수신하여 LoRa 통신망을 통해 서버(20)로 전송하고, 서버(20)로부터 센서단말(20)의 설정을 위한 설정데이터를 수신하여 센서단말(20)로 전송할 수 있다. 이를 위해 통신 디바이스 모듈(100)은 데이터 통신 유닛(110), 마이크로 컨트롤 유닛(120), 메모리(130) 및 UART 인터페이스(140)를 포함할 수 있다. 더불어, 통신 디바이스 모듈(100)은 온습도 센서(150)와 DC-DC 컨버터(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 통신 유닛(110)은 LoRa 통신망을 통해 서버(20)의 통신 플랫폼 모듈(200)과 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 미리 정해진 시간에 센서단말(10)을 어웨이크(awake)하고, 센서단말(10)과 통신 플랫폼 모듈(200) 간의 데이터 통신을 제어할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 센서단말(10)로부터 수신된 단말고유정보와 센서데이터의 저장과 로딩을 제어하고, 통신 플랫폼 모듈(200)로부터 데이터 요청을 받으면, 저장된 단말고유정보와 센서데이터를 재 전송하고, 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 수신된 설정데이터를 센서단말(10)로 전송할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 센서단말(10)의 설정 완료 시 미리 정해진 시간까지 센서단말(10)을 슬립모드로 전환시킬 수 있다. 이를 위해 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 모드 전환부(121), 어웨이크 커맨드 처리부(122), 센서데이터 전달부(123), 설정데이터 전달부(124) 및 메모리 초기화부(125)를 포함할 수 있다.
상기 모드 전환부(121)는 타이머를 이용하여 미리 정해진 시간에 센서단말(10)이 활성화 상태가 되도록 어웨이크(awake)하고, 설정데이터에 의해 센서단말(10)의 설정이 완료되면 센서단말(10)을 미리 정해진 시간까지 비활성화 상태가 되도록 슬립모드로 전환시킬 수 있다. 타이머에는 센서단말(10)마다 통신 시간대가 설정되어 있으며, 1일 1회의 통신 연결이 가능하도록 설정될 수 있으나, 통신 시간에 대하여 한정하는 것은 아니다.
상기 어웨이크 커맨드 처리부(122)는 센서단말(10)이 어웨이크되면 센서단말(10)의 단말고유정보(시리얼넘버, 아이디 등)와 어웨이크 커맨드(Hi command)를 데이터 통신 유닛(110)으로 전송할 수 있다. 어웨이크 커맨드(Hi command)는 센서단말(10)이 타이머에 의해 슬립 상태에서 어웨이크 되었음을 알리는 메시지로, 센서단말(10)의 단말고유정보(시리얼넘버, 아이디 등)와 함께 전송될 수 있다.
상기 센서데이터 전달부(123)는 센서단말(10)로부터 수신된 센서데이터를 데이터 통신 유닛(110)으로 전달하면서 메모리(130)에 저장할 수 있다. 또한, 센서데이터 전달부(123)는 서버(200)로 해당 데이터의 전송이 실패할 경우 통신 플랫폼 모듈(200)의 데이터 요청 커맨드를 수신하게 되고, 해당 커맨드에 따라 메모리(130)에 저장된 센서데이터를 데이터 통신 유닛(110)으로 전달하여 해당 데이터가 재전송되도록 한다. 여기서, 센서데이터는 센서단말(10)이 계측한 정보, 단말자체의 상태 정보(배터리 잔량, 내부온도, 내부습도, 메모리 데이터 보관 시작일, 메모리 데이터 수량) 등 센서단말(10)과 관련된 다양한 정보를 의미하며, 센서단말(10)이 어웨이크 된 이후 센서단말(10)로부터 제공될 수 있다.
상기 센서데이터 전달부(123)는 센서단말(10)로부터 수신된 센서데이터를 데이터 통신 유닛(110)으로 전달하면서 메모리(130)에 저장할 수 있다. 다만, 센서데이터의 전송 실패 시 통신 플랫폼 모듈(200)로부터 데이터 요청 커맨드(cx command)를 수신하면, 센서데이터 전달부(123)는 메모리(130)에 저장된 센서데이터를 데이터 통신 유닛(110)으로 전달하여 해당 데이터가 재전송되도록 한다.
상기 센서데이터 전달부(123)는 센서단말(10)로부터 수신되는 센서데이터를 압축시켜 압축된 센서데이터를 저장 및 전송하도록 할 수 있다. 이러한 센서데이터의 압축방법은 센서단말로부터 수신되는 센서데이터 중 가장 많은 비중을 차지하는 제1 데이터 값을 제거하되, 제1 데이터 값의 위치정보를 추출하여 제1 데이터 값을 제외한 제2 데이터 값과 제1 데이터 값의 위치정보를 포함하는 데이터로 압축시킬 수 있다.
LoRa 통신의 특성상 송수신되는 데이터는 Hex ASCII 값('0~9', 'A~F')만 허용될 수 있다. 이 때문에 '0'값 또는 'F'값이 센서데이터에서 차지하는 비중이 상당하다. 이에 따라, 본 실시예에서는, 센서데이터에서 '0'값 즉 널(null) 데이터 값 또는 'F' 데이터 값을 제거하되, 제거된 '0' 또는 'F' 값의 위치를 bit에 대응하여 위치정보를 생성하고, 널 데이터 값 또는 F 값을 제외한 제2 데이터 값('1~9', 'A~F')과 제2 데이터 즉 '0'값 또는 'F' 값 위치정보를 센서데이터로 구성하여 센서데이터를 압축시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 데이터 값을 널 데이터 값으로 적용하는 경우, '44000F00...'이라는 센서데이터를 압축하게 되면 '44F'라는 제2 데이터 값과 '00111011...'라는 널 데이터 위치정보로 구성된 센서데이터를 제공함으로써, 압축된 데이터를 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 압축 방식으로 데이터를 압축하여 전송하면, 전송되는 정보는 압축 전과 동일하면서 데이터의 양이 감소하게 됨으로써, 통신을 위한 전력량이 감소되며 이로 인해 배터리의 수명이 연장될 수 있다.
본 실시예에 따른 데이터 압축 방식에서 제1 데이터 널 데이터 값이나 'F' 값으로만 고정되는 것이 아니라, 통상 데이터 처리 시 가장 많이 사용되는 비트 값을 제1 데이터 값으로 설정할 수 있다.
한편, 센서데이터 전달부(123)는 'Lx command' 또는 'TD command'를 이용하여 센서데이터가 전송되도록 한다. 여기서, 'Lx command'는 센서단말(10)에서 서버(20)로 판정데이터를 전송하기 위한 데이터 전송 메시지를 의미하며, 'TD command'는 센서단말(10)에서 서버(20)로 센서측정데이터 또는 계측데이터 등을 전송하기 위한 데이터 전송 메시지를 의미한다.
상기 설정데이터 전달부(124)는 통신 플랫폼 모듈(200)로부터 설정데이터를 수신하여 센서단말(10)로 전달하고, 설정데이터의 수신여부에 대한 응답메시지를 데이터 송수신 유닛(110)로 전달하여 서버(20)로 전송되도록 한다.
상기 메모리 초기화부(125)는 통신 플랫폼 모듈(200)로부터 메모리 초기화 커맨드(cf command)를 수신하면 메모리(130)에 저장된 센서데이터를 삭제(clear)함으로써 초기화할 수 있다. 메모리(130)의 초기화는 서버(20)가 센서데이터를 정상적으로 수신한 경우로, 현재 메모리(130)에 해당 데이터가 저장될 필요가 없는 경우에 실행될 수 있다.
상기 메모리(130)는 마이크로 컨트롤러 유닛(120)에 의해 센서단말(10)로부터 수신된 단말고유정보와 센서데이터를 저장할 수 있으며, 메모리 초기화부(125)에 의해 초기화될 수 있다. 이러한 메모리(130)는 플래시 메모리(flash memory)를 포함할 수 있으나, 본 실시예에서는 메모리(130)의 종류를 한정하는 것은 아니며, 다양한 메모리의 적용이 가능하다.
상기 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 인터페이스(140)는 센서단말(10)과 마이크로 컨트롤 유닛(120) 사이에 연결될 수 있다. 이에 따라 통신 디바이스 모듈(100)의 통신 프로토콜은 기본적으로 UART가 적용될 수 있다.
상기 온습도 센서(150)는 센서단말(10)의 온도와 습도를 측정하기 위한 계측수단으로, 마이크로 컨트롤 유닛(120)과 연결되어 통신 플랫폼 모듈(200)로부터 센서단말(10)에 대한 온도 및 습도에 대한 데이터 요청이 있을 경우 해당 데이터를 마이크로 컨트롤 유닛(120)을 통해 통신 플랫폼 모듈(200)로 제공할 수 있다.
상기 DC-DC 컨버터(160)는 통신 디바이스 모듈(100)의 배터리(미도시)의 전압을 각 회로구성요소에 안정적으로 공급하는 역할을 하며, 공지된 DC-DC 컨버터의 구성을 적용할 수 있다.
상기 통신 플랫폼 모듈(200)은 서버(20)에 설치되는 프로세스 형태로 구현되어, 통신 디바이스 모듈(100)로부터 단말고유정보와 센서데이터를 수신하여 서버(20)로 전달할 수 있다. 또한, 통신 플랫폼 모듈(200)은 센서단말(10)의 설정(시간동기화 등)을 위한 설정데이터를 LoRa 통신망을 통해 통신 디바이스 모듈(100)로 전송하고, 센서단말(10)과 서버(20) 간의 통신데이터를 관리하며 통신상태를 각각 모니터링할 수 있도록 한다. 이를 위해 통신 플랫폼 모듈(200)은 제1 통신 프로세스 유닛(210), 제2 통신 프로세스 유닛(220) 및 MQTT(Message　Queuing　Telemetry　Transport) 브로커 유닛(230)을 포함할 수 있다.
상기 제1 통신 프로세스 유닛(210)은 LoRa 통신망을 통해 통신 디바이스 모듈과 연결되어 데이터 통신을 하고, 통신 디바이스 모듈(100)로부터 수신되는 단말고유정보 별로 센서데이터를 처리할 수 있다. 이를 위해 제1 통신 프로세스 유닛(210)은 단말정보 처리부(211), 센서데이터 처리부(212) 및 송신메시지 생성부(213)를 포함할 수 있다.
상기 단말정보 처리부(211)는 통신 디바이스 모듈(100)로부터 수신되는 어웨이크 커맨드(Hi command)에 따라 어웨이크 된 해당 센서단말(10)을 어웨이크 처리하고, 해당 단말고유정보를 기록하며, 기록된 어웨이크 데이터를 MQTT 브로커 유닛(230)을 통해 제2 통신 프로세스 유닛(220)으로 전송할 수 있다. 여기서, 단말정보 처리부(211)는 특정 센서단말(10)에 대한 어웨이크 데이터를 제2 통신 프로세스 유닛(220)로 전송함으로써 해당 센서단말(10)과의 통신이 재개되며, 제2 통신 프로세스 유닛(220)이 어떠한 센서단말(10)이 통신 가능한 상태인지를 인지할 수 있다.
상기 센서데이터 처리부(212)는 통신 디바이스 모듈(100)로부터 수신되는 센서데이터의 메시지 타입을 구분하고, 해당 센서데이터를 단말정보 처리부(211)를 통해 기록된 해당 단말고유정보와 결합하고, 결합된 센서데이터 수신메시지를 상기 MQTT 브로커 유닛(230)을 통해 제2 통신 프로세스 유닛(200)으로 전송할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 통신 디바이스 모듈(100)로부터 수신된 센서데이터가 어떠한 정보에 관한 데이터(판정데이터(L1 or L2 message)인지 측정데이터(TD message)인지를 판단하고, 해당 센서데이터에 해당 센서단말(10)의 단말고유정보(시리얼넘버, 아이디 등)를 결합하는 메시지 가공 절차를 수행한 후 제2 통신 프로세스 유닛(200)으로 전송할 수 있다.
상기 센서데이터 처리부(212)는 통신 디바이스 모듈(100)로부터 수신된 센서데이터에 대한 압축해제를 수행할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 센서데이터 처리부(212)는 통신 디바이스 모듈(100)로부터 수신되는 센서데이터 중 제1 데이터 값(널 데이터 값 또는 F 값)의 위치정보를 이용하여 제2 데이터 값에 제1 데이터 값을 삽입/복원함으로써 센서데이터의 압축을 해제할 수 있다.
상기 송신메시지 생성부(213)는 제2 통신 프로세스 유닛(220)으로부터 설정데이터, 데이터 요청 커맨드 또는 메모리 초기화 커맨드(cf command) 등을 수신하고, 송신메시지로 생성하여 통신 디바이스 모듈(100)로 전송되도록 할 수 있다.
상기 설정데이터는 센서단말(10)의 시간동기화 등과 같은 단말설정을 위한 명령어 전송 메시지로 'TA command'를 이용할 수 있다.
상기 데이터 요청 커맨드(cx command)는 서버(20)에서 센서단말(10)로 메모리(130)의 데이터를 요청하는 메시지로, 센서데이터 전송 실패 시 센서단말(10)로 전송될 수 있다. 여기서, 데이터 요청 커맨드(cx command)에는 '데이터 보관 시작일' 정보가 포함될 수 있는데, 이는 원하는 날짜(년/월/일) 정보를 의미한다. 이에 따라 데이터 요청 커맨드(cx command)에 의해 특정 날짜에 저장된 데이터를 요청할 수 있다.
상기 메모리 초기화 커맨드(cf command)는 메모리(130)의 초기화를 요청하기 위한 메시지로, 통신 디바이스 모듈(100)은 해당 커맨드를 수신하면 메모리(130)에 저장된 데이터를 삭제(clear)함으로써 초기화를 진행할 수 있다.
상기 제2 통신 프로세스 유닛(220)은 서버(20)와 연결되고, 제1 통신 프로세스 유닛(100)으로부터 단말고유정보 별로 처리된 센서데이터를 전달받아 처리하고, 단말고유정보 별로 센서데이터를 처리한 결과에 따라 센서단말(10)의 설정(시간동기화 등)을 위한 설정데이터(TA command) 또는, 센서데이터를 요청하기 위한 데이터 요청 커맨드(cx command)이나 메모리 데이터 삭제를 위한 메모리 초기화 커맨드(cf command)를 제1 통신 프로세스 유닛(210)으로 전송할 수 있다.
상기 데이터 요청 커맨드(cx command)는 센서데이터의 수신 실패 시 센서단말(10)로 전송될 수 있다. 여기서, 데이터 요청 커맨드(cx command)에는 '데이터 보관 시작일' 정보가 포함될 수 있는데, 이는 원하는 날짜(년/월/일) 정보를 의미한다. 이에 따라 데이터 요청 커맨드(cx command)에 의해 특정 날짜에 저장된 데이터를 요청할 수 있다.
상기 제2 통신 프로세스 유닛(220)은 단말정보 등록부(221), 수신메시지 처리부(222) 및 커맨드 처리부(223)를 포함할 수 있다.
상기 단말정보 등록부(221)는 단말정보 처리부(211)를 통해 처리된 어웨이크 데이터를 이용하여 어웨이크 된 해당 센서단말(10)의 통신대상단말로 등록 처리할 수 있다. 이에 따라, 해당 센서단말(10)과의 통신이 개재될 수 있다.
상기 수신메시지 처리부(222)는 센서데이터에 대한 수신메시지를 메시지 타입 별로 구분하여 데이터 처리하고, 데이터 처리 결과를 저장 관리할 수 있다. 예를 들어, 수신된 센서데이터가 판정데이터(L1 or L2 message)인지 측정데이터(TD message)인지 등을 판단하고, 해당 해당 센서데이터에 맞는 메시지 추출, 데이터 변환(16진수 ASCII → 16진수 값으로 변환) 등의 다양한 프로세스를 처리할 수 있다.
상기 커맨드 처리부(223)는 수신메시지 처리부(222)를 통한 데이터 처리 결과에 따라 설정데이터, 데이터 요청 커맨드(cx command) 또는 메모리 초기화 커맨드(cf command)를 제1 통신 프로세스 유닛(210)으로 전송할 수 있다.
상기 설정데이터는 센서단말(10)의 시간동기화 등과 같은 단말설정을 위한 명령어 전송 메시지로 'TA command'를 이용할 수 있다.
상기 데이터 요청 커맨드(cx command)는 서버(20)에서 센서단말(10)로 메모리(130)의 데이터를 요청하는 메시지로, 센서데이터 전송 실패 시 센서단말(10)로 전송될 수 있다. 여기서, 데이터 요청 커맨드(cx command)에는 '데이터 보관 시작일' 정보가 포함될 수 있는데, 이는 원하는 날짜(년/월/일) 정보를 의미한다. 이에 따라 데이터 요청 커맨드(cx command)에 의해 특정 날짜에 저장된 데이터를 요청할 수 있다.
상기 메모리 초기화 커맨드(cf command)는 메모리(130)의 초기화를 요청하기 위한 메시지로, 통신 디바이스 모듈(100)은 해당 커맨드를 수신하면 메모리(130)에 저장된 데이터를 삭제(clear)함으로써 초기화를 진행할 수 있다.
상기 MQTT 브로커 유닛(230)은 제1 통신 프로세스 유닛(210)과 제2 통신 프로세스 유닛(220) 간의 통신을 위한 수단으로, 제1 통신 프로세스 유닛(210)과 제2 통신 프로세스 유닛(220) 간의 통신 데이터/메시지를 저장할 수 있으며, 이러한 정보에 기초하여 통신 플랫폼 통신 모듈(200)이 센서단말(10)과 서버(20) 간의 통신데이터를 관리하며 통신상태를 모니터링할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 예는 첨부된 도면과 함께 후술하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템의 동작을 나타낸 흐름도이다.
우선, 통신 디바이스 모듈(100)은 각 센서단말마다 미리 설정된 시간이 되면 해당 센서단말을 슬립상태에서 어웨이크 시키고, 어웨이크 커맨드(Hi command)를 LoRa 통신망을 통해 통신 플랫폼 모듈(200)의 제1 통신 프로세스 유닛(210)으로 전송한다.
제1 통신 프로세스 유닛(210)은 통신 디바이스 모듈(100)로부터 어웨이크 커맨드(Hi command)를 수신여부에 따라 Ack 또는 Nak 응답메시지를 통신 디바이스 모듈(100)로 전송하고, 정상 수신된 경우 수신된 어웨이크 커맨드(Hi command)의 메시지를 추출하고, 해당 센서단말의 단말고유정보로 해당 단말이 어웨이크 되었음을 MQTT 브로커 유닛(230)을 통해 제2 통신 프로세스 유닛(220)으로 수신메시지를 전달한다.
제2 통신 프로세스 유닛(220)은 해당 메시지를 수신하여 해당 센서단말에 대한 어웨이크 처리를 하여 해당 센서단말과의 통신을 시작하게 된다.
통신 디바이스 모듈(100)은 제1 통신 프로세스 유닛(210)로부터 Ack 응답메시지를 수신하면, 센서데이터(Lx command, TD command 등)을 제1 통신 프로세스 유닛(210)을 전송한다.
제1 통신 프로세스 유닛(210)은 통신 디바이스 모듈(100)로부터 센서데이터(Lx command, TD command 등)를 수신하면, 소정의 데이터 처리 및 가공을 통해 제2 통신 프로세스 유닛(220)으로 해당 센서데이터에 대한 수신메시지를 전달한다. 이때, 제1 통신 프로세스 유닛(210)은 통신 디바이스 모듈(100)로부터 센서데이터(Lx command, TD command 등)를 정상 수신하면 Ack 응답메시지를 통신 디바이스 모듈(100)로 전송하고, 그렇지 않은 경우 Nak 응답메시지를 전송한다. 본 실시예에서 Ack/Nak 응답메시지의 수신여부는 초기화 설정 시 선택사항에 해당되며 생략도 가능하다.
제2 통신 프로세스 유닛(220)은 제1 통신 프로세스 유닛(210)으로부터 받은 센서데이터에 대한 수신메시지에 대한 소정의 데이터 처리를 각각 수행한다. 예를 들어, L 데이터 처리(판정데이터에 대한 처리), D 데이터 처리(측정데이터에 대한 처리), cx 데이터 처리(센서데이터 요청에 대한 처리)를 각각 수행할 수 있다. 이러한 데이터를 모두 완료하면 A 데이터 처리, cx 데이터 처리, cf 데이터 처리 등을 수행할 수 있다. 여기서, A 데이터 처리는 센서단말의 시간동기화 등을 위한 설정데이터를 전송하기 위한 명령어 전송 메시지 처리를 의미하고, cx 데이터 처리는 통신 디바이스 모듈(100)의 메모리(130) 데이터를 요청하기 위한 메시지 처리를 의미하고, cf 데이터 처리는 통신 디바이스 모듈(100)의 메모리(130) 초기화를 요청하기 위한 메시지 처리를 의미한다.
제1 통신 프로세스 유닛(210)은 MQTT 브로커 유닛(230)을 통해 제2 통신 프로세스 유닛(220)으로부터 처리된 송신메시지를 받아 통신 디바이스 모듈(100)로 전송할 메시지(TA/cx/cf command 등)를 생성한 후 통신 디바이스 모듈(100)로 전송한다.
통신 디바이스 모듈(100)은 제1 통신 프로세스 유닛(210)으로부터 메시지(TA/cx/cf command 등)를 수신하고, 해당 메시지의 요청과 명령에 따른 업무를 수행한 후 그에 대한 응답메시지(TA/cx/cf 응답메시지)를 제1 통신 프로세스 유닛(210)으로 전송한다.
제1 통신 프로세스 유닛(210)은 통신 디바이스 모듈(100)로부터 수신된 응답메시지(TA/cx/cf 응답메시지)를 체크 및 처리하여 MQTT 브로커 유닛(230)을 통해 제2 통신 프로세스 유닛(220)으로 전송하며, 해당 응답메시지(TA/cx/cf 응답메시지)의 수신여부에 따른 Ack/Nak 응답메시지를 통신 디바이스 모듈(100)로 전송한다.
통신 디바이스 모듈(100)은 제1 통신 프로세스 유닛(210)로부터 Ack/Nak 응답메시지를 수신하는데, Ack 응답메시지를 수신하는 경우 센서단말을 슬립모드로 전환시키고, 다음 어웨이크 시간까지 대기상태로 진입하게 된다.
이러한 통신 과정을 통해 제1 및 제2 통신 프로세스 유닛(210, 220) 간에 주고 받은 통신 메시지는 MQTT 브로커 유닛(230)에 저장되고, 저장된 데이터들은 센서단말과 서버와의 통신 상태를 모니터링하기 위해 제공될 수 있다.
도 6에는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템(1000)의 시뮬레이션 화면이 도시되어 있다. 좀 더 구체적으로, 센서단말의 시뮬레이터, 제1 통신 프로세스 유닛의 시뮬레이터와 제2 통신 프로세스 유닛의 시뮬레이터가 제공될 수 있다.
도 7에는 제1 통신 프로세스 유닛(210)의 메시지 클래스와 로깅 화면이 도시되어 있다. 좀 더 구체적으로, 다양한 메시지 클래스와 로그(Log) 예시 화면이 도시되어 있다. 여기서 메시지 클래스는 Hi, Ack, Nak, TA, TD, Cx, Cf command 등과 관련된 통신 메시지가 포함되며, 이와 같이 통신 메시지를 클래스 별로 분류하여 확인할 수 있도록 한다.
도 8 및 도 9에는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템(1000)의 통신상태를 모니터링한 화면이 도시되어 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 IoT 무선 통신 시스템(1000)은 통신이 가능한 센서단말, 통신이 불능상태인 센서단말, 특정 센서단말의 통신상태, 서버의 통신상태, 통신 프로세스 유닛의 통신상태 등의 통신상태와 관련된 정보를 모니터링하여 제공할 수 있다.
도 10에는 LoRa 통신 프로세스 모듈의 초기화 기능을 제공하기 위한 실행 화면이 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 특정 데이터(가령, 어웨이크 데이터, 데이터 요청 커맨드 등)가 전송되었는지 여부, Check sum, Ack/Nak 응답 메시지와 관련된 프로토콜을 처리할 지 여부, 타임아웃 횟수, 데이터 로깅 여부를 각각 설정할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1000: IoT 무선 통신 시스템 100: 통신 디바이스 모듈
110: 데이터 통신 유닛 120: 마이크로 컨트롤러 유닛
121: 모드 전환부 122: 어웨이크 커맨드 처리부
123: 센서데이터 전달부 124: 설정데이터 전달부
125: 메모리 초기화부 130: 메모리
140: UART 인터페이스 150: 온습도 센서
160: DC-DC 컨버터 200: 통신 플랫폼 모듈
210: 제1 통신 프로세스 유닛 211: 단말정보 처리부
212: 센서데이터 처리부 213: 송신메시지 생성부
220: 제2 통신 프로세스 유닛 221: 단말정보 등록부
222: 수신메시지 처리부 223: 커맨드 처리부
230: MQTT 브로커 유닛 1: IoT 기기
10: 센서단말 20: 서버

Claims (9)

  1. 다수의 IoT 기기의 센서단말에 각각 연결되고, 미리 정해진 시간에 따라 상기 센서단말의 활성화 상태를 제어하고, 상기 센서단말이 활성화된 상태에서 상기 센서단말로부터 단말고유정보와 센서데이터를 수신하여 LoRa 통신망을 통해 외부로 전송하고, 외부로부터 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터를 수신하여 상기 센서단말로 전송하는 통신 디바이스 모듈; 및
    서버에 설치되고, 상기 통신 디바이스 모듈로부터 단말고유정보와 센서데이터를 수신하여 상기 서버로 전달하고, 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터를 LoRa 통신망을 통해 상기 통신 디바이스 모듈로 전송하고, 상기 센서단말과 상기 서버 간의 통신데이터를 관리하며 통신상태를 각각 모니터링 하기 위한 통신 플랫폼 모듈을 포함하고,
    상기 통신 디바이스 모듈은,
    LoRa 통신망을 통해 상기 통신 플랫폼 모듈과 연결된 데이터 통신 유닛;
    미리 정해진 시간에 상기 센서단말을 어웨이크하고, 상기 센서단말과 상기 통신 플랫폼 모듈 간의 데이터 통신을 제어하고, 상기 센서단말로부터 수신된 단말고유정보와 센서데이터의 저장과 로딩을 제어하고, 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 데이터 요청을 받으면, 저장된 단말고유정보와 센서데이터를 재 전송하고, 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 수신된 설정데이터를 상기 센서단말로 전송하며, 상기 센서단말의 설정 완료 시 미리 정해진 시간까지 상기 센서단말을 슬립모드로 전환시키기 위한 마이크로 컨트롤러 유닛;
    상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 의해 상기 센서단말로부터 수신된 단말고유정보와 센서데이터를 저장하는 메모리; 및
    상기 센서단말과 상기 마이크로 컨트롤 유닛 사이에 연결된 UART 인터페이스를 포함하고,
    상기 마이크로 컨트롤 유닛은,
    타이머를 이용하여 미리 정해진 시간에 상기 센서단말을 어웨이크하고, 상기 센서단말의 설정 완료 시 상기 센서단말을 미리 정해진 시간까지 슬립모드로 전환시키기 위한 모드 전환부;
    상기 센서단말이 어웨이크되면 상기 센서단말의 단말고유정보와 어웨이크 커맨드를 상기 데이터 통신 유닛으로 전송하는 어웨이크 커맨드 처리부;
    상기 센서단말로부터 수신된 센서데이터를 상기 데이터 통신 유닛으로 전달하면서 상기 메모리에 저장하되, 센서데이터의 전송 실패 시 상기 통신 플랫폼 모듈로부터 데이터 요청 커맨드를 수신하면 상기 메모리에 저장된 센서데이터를 상기 데이터 통신 유닛으로 전달하는 센서데이터 전달부;
    상기 통신 플랫폼 모듈로부터 설정데이터를 수신하여 상기 센서단말로 전달하고, 설정데이터의 수신여부에 대한 응답메시지를 상기 데이터 통신 유닛으로 전달하는 설정데이터 전달부; 및
    상기 통신 플랫폼 모듈로부터 메모리 초기화 커맨드를 수신하면 상기 메모리에 저장된 센서데이터를 삭제하는 메모리 초기화부를 포함하고,
    상기 센서데이터 전달부는,
    상기 센서단말로부터 수신되는 센서데이터의 코드 체계에 따라 해당 센서데이터의 코드 체계에서 가장 많은 비중을 차지하는 비트 값을 제1 데이터 값으로 설정하고,
    상기 센서단말로부터 수신되는 센서데이터 중 가장 많은 비중을 차지하는 제1 데이터 값을 제거하되, 제1 데이터 값의 위치정보를 추출하여 제1 데이터 값을 제외한 제2 데이터 값과 제1 데이터 값의 위치정보를 포함하는 데이터로 압축하고,
    상기 센서데이터가 0 내지 9값과 A 내지 F 값을 이용하는 16진수 ASCII의 코드 체계로 표현되는 경우, 널(null) 데이터 값 및 F 값 중 어느 하나를 상기 제1 데이터 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 통신 플랫폼 모듈은,
    상기 통신 디바이스 모듈과 연결되어 데이터 통신을 하고, 상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 단말고유정보 별로 센서데이터를 처리하는 제1 통신 프로세스 유닛;
    상기 서버와 연결되고, 상기 제1 통신 프로세스 유닛으로부터 단말고유정보 별로 처리된 센서데이터를 전달받아 처리하고, 단말고유정보 별로 센서데이터를 처리한 결과에 따라 상기 센서단말의 설정을 위한 설정데이터 또는, 센서데이터를 요청하기 위한 데이터 요청 커맨드이나 메모리의 데이터 삭제를 위한 메모리 초기화 커맨드를 상기 제1 통신 프로세스 유닛으로 전송하는 제2 통신 프로세스 유닛; 및
    상기 제1 통신 프로세스 유닛과 상기 제2 통신 프로세스 유닛 간의 통신을 위한 MQTT 브로커 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 통신 프로세스 유닛은,
    상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 어웨이크 커맨드에 따라 해당 센서단말을 어웨이크 처리하고 해당 단말고유정보를 기록하며, 기록된 어웨이크 데이터를 상기 MQTT 브로커 유닛을 통해 상기 제2 통신 프로세스 유닛으로 전송하는 단말정보 처리부;
    상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 센서데이터의 메시지 타입을 구분하고, 해당 센서데이터를 상기 단말정보 처리부를 통해 기록된 해당 단말고유정보와 결합하고, 결합된 센서데이터 수신메시지를 상기 MQTT 브로커 유닛을 통해 상기 제2 통신 프로세스 유닛으로 전송하는 센서데이터 처리부; 및
    상기 제2 통신 프로세스 유닛으로부터 설정데이터, 데이터 요청 커맨드 또는 메모리 초기화 커맨드를 수신하고, 송신메시지로 생성하여 상기 통신 디바이스 모듈로 전송하기 위한 송신메시지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 센서데이터 처리부는,
    상기 통신 디바이스 모듈로부터 수신되는 센서데이터 중 제1 데이터 값의 위치정보를 이용하여 센서데이터의 압축을 해제하는 것을 특징으로 하는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 통신 프로세스 유닛은,
    상기 단말정보 처리부를 통해 처리된 어웨이크 데이터를 이용하여 해당 센서단말을 통신대상단말로 등록 처리하기 위한 단말정보 등록부;
    상기 센서데이터 처리부로부터 수신된 센서데이터에 대한 수신메시지를 메시지 타입 별로 구분하여 데이터 처리하고, 데이터 처리 결과를 저장 관리하기 위한 수신메시지 처리부; 및
    상기 수신메시지 처리부를 통한 데이터 처리 결과에 따라 설정데이터, 데이터 요청 커맨드 또는 메모리 초기화 커맨드를 상기 제1 통신 프로세스 유닛으로 전송하기 위한 커맨드 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LoRa 기반의 IoT 무선 통신 시스템.
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