KR101941261B1 - 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법 - Google Patents

저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LoRa를 기반으로 하여 보다 효율적인 통신이 가능하며, 착용자의 생체정보를 확인하는 센서를 이용하여 착용자의 조작 없이도 착용자의 몸 상태에 따라 구조요청신호의 발신이 가능한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법에 관한 것이다.

Description

저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법 {Integrated management system for mountain distress using low power long distance wireless communication and a method for requesting rescue}
본 발명은 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법에 관한 것으로서, LoRa를 기반으로 하여 보다 효율적인 통신이 가능하며, 착용자의 생체정보를 확인하는 센서를 이용하여 착용자의 조작 없이도 착용자의 몸 상태에 따라 구조요청신호의 발신이 가능한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법에 관한 것이다.
산행을 즐기는 등산객은 부주의한 행동으로 예상치 못한 조난을 겪게 될 수 있다. 예컨대, 보호 장구 및 나침반 등을 구비하지 않은 채 정해진 등산로를 벗어나 이동하게 되면 조난을 당할 확률이 높아진다.
이러한 상황이 발생하면, 일반적으로 소지한 휴대전화를 이용하여 119 구조대에 구조요청을 하는가 하면, 휴대전화를 소지하지 않은 등산객은 자신의 위치를 타인에게 외침으로써 구조를 요청한다.
그러나 이러한 구조요청 중 전자의 상황은 조난자의 위치파악이 어려워 대규모의 인력을 투입해야 하는 상황이 발생하며, 후자 또한 조난자의 위치만 파악할 뿐 응급처치를 실시할 수 있는 사람을 만나지 못하면 구조대를 기다릴 수밖에 없는 처지가 된다.
즉, 조난자가 발생하면 조난자의 위치를 신속하게 파악할 수 있고, 빠른 시간 내에 응급처리를 실시하여 조난자의 생명을 구하는 것이 우선이나, 상기와 같은 방법은 조난자의 생명을 구하는 데 있어 효과적이지 못하다.
따라서 최근에는 등산로의 각 구간 및 갈림길에 신고전화와 관리번호 등이 기재된 산악위치표지판을 설치하여 조난 사실 및 조난 지점을 용이하게 파악함으로써 조난자 발생을 대비하고 있다. 이는 등산객의 관심이 필요하고, 산악위치 표지판의 설치 취지를 등산객이 이해하고 있어야 운영될 수 있는 것이어서 등산객에 교육이 필요하며, 상기 산악위치표지판은 설치 후 시간이 경과 되면 재설치를 해야 하는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 안출된 종래의 기술이 한국공개특허 제10-2014-0038115호로 제시된 바 있다. 이러한 종래의 기술은 일정한 위치에 위치하는 비상 호출부를 작동하여 조난자가 구조를 요청하는 방식이다.
그러나 종래의 기술은 조난자가 구난장치에 도달해야 구조를 요청할 수 있으며, 조난자가 구난장치를 조작하지 못할 경우 구조를 요청할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.
한국공개특허 제10-2014-0038115호 (2014.03.28)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법은, LoRa를 기반으로 하여 보다 낮은 전력 소비에서도 장거리 통신이 가능하여 산행을 하는 사람이 착용할 수 있는 정도로 소형화가 가능하며, 착용자의 생체정보를 확인하는 센서를 이용하여 착용자의 조작 없이도 착용자의 몸 상태에 따라 구조요청신호의 발신이 가능한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, LoRa 기반의 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 외부데이터통신모듈(111) 및 휴대용 통신기기와 무선으로 데이터를 송수신하기 위한 내부데이터통신모듈(112)로 구성되는 통신부(110);
착용자의 체온을 측정하기 위한 체온측정센서(121) 및 착용자의 맥박을 체크하기 위한 맥박체크센서(122)로 구성되는 제1정보수집센서부(120);
착용자의 위치 정보를 확인하기 위한 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서 또는 밝기센서로 구성되는 제2정보수집센서부(130);
착용자가 가벼운 터치 또는 누름을 통하여 조작할 수 있는 적어도 하나 이상의 버튼이 물리적 또는 소프트웨어적으로 구비되는 조작부(140);
미리 주어진 조건이 발생하는 경우 상기 통신부(110)를 통하여 구조요청을 발신하는 구조요청발신부(150); 및
상기 제1정보수집센서부(120)의 정보, 상기 제2정보수집센서부(130)의 정보 및 상기 통신부(110)를 통하여 수신된 정보를 출력하는 화면부(160);
로 구성되는 등산로를 이용하여 등반하는 사람이 착용하는 구조장치(100)와,
착용자의 신상 정보가 저장되는 신상정보DB(211), 착용자의 이동경로 및 현재위치정보가 저장되는 위치정보DB(212) 및 착용자의 산행 시간정보가 저장되는 시간정보DB(213)로 구성되는 일반정보제공부(210);
미리 등산로에 설치되어 있는 온도, 습도 및 기압 측정 센서에서 제공된 정보가 저장되는 환경정보DB(221) 및 기상청에서 제공되는 기상정보가 저장되는 기상정보DB(222)로 구성되는 환경정보제공부(220);
등산로 및 주요 포인트에 설치되어 LoRa 기반으로 상기 구조장치(100)와 통신하는 통신중계부(230); 및
상기 통신중계부(230)와 유무선으로 연결되어 상기 구조장치(100)와 데이터를 송수신하는 제1통신모듈(241) 및 구조기관 및 유관기관과 유무선으로 데이터를 송수신하는 제2통신모듈(242)로 구성되는 중앙통신부(240);
로 구성되는 관리서버(200)를 포함하는 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 구조장치(100)는 상기 통신부(110)를 이용하여 상기 관리서버(200)의 환경정보제공부(220)의 정보를 수신하여 상기 화면부(160)에 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 구조장치(100)는 상기 제1정보수집센서부(120)에서 수집된 착용자의 생체정보가 미리 입력된 기준값 범위를 벗어나는 경우, 상기 구조요청발신부(150)를 통하여 구조요청을 발신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 구조장치(100)는 상기 조작부(140)에 착용자가 미리 지정된 동작을 수행할 경우 음성을 통한 명령이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 관리서버(200)는 상기 구조장치(100)의 충전상태를 관리하는 충전모듈(251), 상기 구조장치(100)의 대여, 반납 및 고장 상황을 관리하는 현황관리DB(252) 및 과금을 관리하는 과금관리DB(253)를 포함하는 구조장치관리부(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 관리서버(200)에서 구조장치(100)로부터 착용자의 나이 및 성별 정보를 전송받고, 착용자가 소지하고 있는 휴대용 통신기기와 구조장치(100)를 무선으로 연결되는 착용자인식단계(S01);
구조장치(100)의 제2정보수집센서부(130)를 통하여 착용자의 위치를 확인하는 착용자위치확인단계(S02);
구조장치(100)의 제1정보수집센서부(120)를 통하여 착용자의 생체정보를 확인하는 착용자생체정보확인단계(S03);
상기 착용자생체정보확인단계(S03)에서 확인된 착용자의 생체정보를 미리 주어진 생체정보데이터 시트와 비교하여 정상유무를 판단하는 착용자생체정보판단단계(S04);
상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서 착용자의 생체정보가 정상으로 판단될 경우, 착용자가 조작부(140)를 통하여 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였는지 판단하는 착용자버튼조작판단단계(S05);
상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서 착용자의 상태가 비정상으로 판단되었을 경우 또는 상기 착용자버튼조작판단단계(S05)에서 착용자가 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였다고 판단될 경우, 착용자에게 구조요청의 발신 필요 여부를 확인하는 구조필요확인단계(S06);
상기 구조필요확인단계(S06)에서 착용자가 구조가 필요하다고 확인하거나, 미리 지정된 입력시간을 초과할 경우 착용자의 최종위치정보 및 최종생체정보를 포함하는 구조요청신호를 발신하는 구조신호발신단계(S07);
상기 구조신호발신단계(S07)에서 발신된 구조 신호를 관리서버(200)의 중앙통신부(240)를 통하여 수신하는 구조수신단계(S08);
관리서버(200)의 일반정보제공부(210)에 저장되어 있는 구조대상인 착용자의 신상 정보, 최종위치정보, 최종생체정보 및 환경정보제공부(220)에 저장되어 있는 최종위치의 현재 환경정보가 출력되는 구조대상정보출력단계(S09); 및
상기 구조대상정보출력단계(S09)에서 출력된 정보가 관리자, 구조대 및 관계기관에 전달되어 구조대가 출동하는 구조대출동단계(S010);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 구조요청방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 착용자위치확인단계(S02)는 확인된 위치정보를 구조장치(100)에 저장하는 착용자위치정보저장단계(S02a) 및 확인된 위치정보를 관리서버(200)의 일반정보제공부(210)로 발신하는 착용자위치정보송신단계(S02b)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 착용자생체정보확인단계(S03)는 확인된 착용자의 생체정보를 구조장치(100)에 저장하는 착용자생체정보저장단계(S03a)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법은, LoRa를 기반으로 하여 구조장치의 소형화가 가능하여 산행을 하는 사람이 착용가능하며, 제1정보수집센서부를 통하여 착용자의 생체정보를 습득하고 모니터링 하여, 미리 정해진 기준을 벗어날 경우 자동으로 구조요청이 가능하여 조난자의 생존률을 향상시킬 수 있다.
또한 구조장치의 조작부를 간단하게 조작하여 구조요청을 전송함으로써 조난자의 위치와 상태를 정확하게 파악할 수 있어 신속한 구조가 가능하다.
아울러 제2정보수집센서부에서 수집한 위치정보를 일반정보제공부의 위치정보DB에 저장하고, 이렇게 저장된 위치정보, 환경정보DB에 저장된 환경정보 및 기상정보DB 저장된 기상정보를 착용자에게 제공하여 산행에 필요한 다양한 정보를 폭 넓고 정확하게 제공할 수 있다.
또한 제1정보수집센서부 및 제2정보수집센서부에서 수집된 정보와 더불어 착용자에게 만보기, 트래커, 소비 칼로리 계산기 등의 추가적인 정보를 제공하여 정보 활용도를 극대화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 구조장치의 실시예
도 2는 본 발명의 통신부의 실시예
도 3은 본 발명의 제1정보수집센서부의 실시예
도 4는 본 발명의 관리서버의 실시예
도 5는 본 발명의 구조장치의 송수신 가용 범위 실시예
도 6은 본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 구조요청방법의 실시예
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 구조장치의 실시예이고, 도 2는 본 발명의 통신부의 실시예이며, 도 3은 본 발명의 제1정보수집센서부의 실시예, 도 4는 본 발명의 관리서버의 실시예, 도 5는 본 발명의 구조장치의 송수신 가용 범위 실시예, 그리고 도 6은 본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 구조요청방법의 실시예이다.
본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템은, 도 1 내지 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, LoRa 기반의 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 외부데이터통신모듈(111), 휴대용 통신기기와 무선으로 데이터를 송수신하기 위한 내부데이터통신모듈(112)로 구성되는 통신부(110), 착용자의 체온을 측정하기 위한 체온측정센서(121), 착용자의 맥박을 체크하기 위한 맥박체크센서(122)로 구성되는 제1정보수집센서부(120), 착용자의 위치 정보를 확인하기 위한 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서 또는 밝기센서로 구성되는 제2정보수집센서부(130), 착용자가 가벼운 터치 또는 누름을 통하여 조작할 수 있는 적어도 하나 이상의 버튼이 물리적 또는 소프트웨어적으로 구비되는 조작부(140), 미리 주어진 조건이 발생되었을 경우 상기 통신부(110)를 통하여 구조요청을 발신하는 구조요청발신부(150), 상기 제1정보수집센서부(120)의 정보, 상기 제2정보수집센서부(130)의 정보 및 상기 통신부(110)를 통하여 수신된 정보를 출력하는 화면부(160)를 포함하는 등산로를 이용하여 등반하는 사람이 착용하는 구조장치(100)를 포함한다.
즉, 본 발명의 상기 구조장치(100)의 상기 통신부(110)는 LoRa 기반의 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 외부데이터통신모듈(111) 및 휴대용 통신기기와 무선으로 데이터를 송수신하기 위한 내부데이터통신모듈(112)을 포함함으로써 다양한 방식으로 데이터를 전송할 수 있다.
이때 LoRa는 LPWAN(Low-Power Wide Area Network)으로서 대규모 저전력 장거리 무선통신 기술을 의미하며, 대기 전력이 적고 모듈 가격이 저렴하여 스마트 시티와 옥외 등에서 널리 사용되는 기술이다. 초고속, 광대역 네트워크를 필요로 하는 기존의 스마트 기기를 연결하는 환경과는 다르게, 별도의 기지국이나 중계 장비 없이 기기에 칩 세트를 올려 저전력으로 소규모 데이터를 주고받을 수 있다. 본 발명의 구조장치(100)는 이러한 LoRa의 특성을 이용하여 산행하는 사람이 착용하여 사용할 정도로 소형화가 가능하다.
또한 LoRa 기술은 통신거리가 21 km로 넓고 전력 소모가 적어 단말기 배터리 수명에 장점을 갖고 있으며, 도 5에서 도시한 바와 같이, 21 km 반경마다 통신중계부(230)를 설치하여 사용이 가능하므로, 많은 AP(Access Point)와 리피터가 필요 없어 인프라 구축비용을 낮출 수 있으며, 3G/LTE 셀룰러 네트워크에 비해 비용이 저렴하고 높은 확장 가능성을 가진다.
따라서 본 발명의 상기 구조장치(100)는 장거리인 LoRa를 사용하여 보다 효과적인 네트워크 구축이 가능하다.
또한 상기 외부데이터통신모듈(111)은 LoRa 만을 사용하여 통신을 하는 것이 아니라, 3G 및 LTE통신모듈과 함께 복수로 구성하여, LoRa를 통한 통신이 불가능할 경우 3G 또는 LTE 셀룰러 네트워크를 이용하여 통신할 수 있어 보다 안정성을 높일 수 있다.
더불어, 착용자가 소지하고 있는 휴대용 통신기기의 통신모듈을 통하여 외부와 통신할 수 있다. 즉, 상기 외부데이터통신모듈(111)에 문제가 발생할 경우 상기 내부데이터통신모듈(112)을 통하여 착용자가 소지하고 있는 휴대용 통신기기의 통신모듈로 릴레이 하여 외부 데이터 통신을 수행하여 외부와의 통신 연결성을 극대화 시킬 수 있다.
상기 구조장치(100)는 상기 제1정보수집센서부(120)의 체온측정센서(121)와 맥박체크센서(122)를 이용하여 착용자의 현재 신체 상태를 보다 정확하게 확인할 수 있다. 더불어 이를 기반으로 착용자의 별도 조작 없이도 착용자의 신체적 위험을 파악하여 상기 구조요청발신부(150)를 통해 구조요청을 자동으로 발신할 수 있다. 이를 통하여 발견이 늦어져 사망사고로 이어질 수 있는 조난사고에 있어서 상기 구조장치(100)를 착용한 착용자의 별도 조작 없이도 구조요청이 발신되고 이를 통한 신속한 구조를 통하여 사망률을 최소화 시킬 수 있다.
상기 제2정보수집센서부(130)의 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서 및 밝기센서에서 선택되는 하나 이상을 이용하여 착용자에게 현재 상황을 보다 명확하게 알려줄 수 있다. 즉, 산림에서 조난사고가 발생될 때의 시나리오 중, 현재 위치의 환경에 대한 정보부족에서 오는 조난 사고를 보다 미연에 방지할 수 있다. 이때 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서 및 밝기센서에서 측정되는 값들을 미리 정해진 기준과 비교하여 정해진 기준을 벗어나는 경우, 착용자에게 상기 화면부(160) 또는 상기 구조장치(100)에 구비되어 있는 스피커를 통하여 경고하여 보다 안전한 산행을 유도할 수 있다. 상기 위치확인센서는 하나의 표준을 따르는 것이 아니라 복수의 표준을 따르도록 구성될 수 있다. 즉, GPS 규격만이 아니라 Glonass, 갈릴레오, 베이두 중 선택되는 적어도 두 개 이상의 규격을 사용하여 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 구조요청발신부(150)는 착용자가 상기 조작부(140)를 통해 미리 지정된 조작을 수행하거나 또는 상기 제1정보수집센서부(120)에서 수집된 착용자의 생체정보가 미리 입력된 기준 값 범위를 벗어나는 경우, 먼저 착용자에게 구조요청을 발신할 것인지 여부에 대한 확인을 받아 구조요청을 발신할 수 있다. 이때, 착용자의 구조요청에 대한 확인이 있거나 또는 구조요청이 미리 지정된 시간 내에 확인되지 않을 경우 자동으로 구조요청을 발신한다. 이러한 상기 구조요청발신부(150)의 작동 메커니즘을 통하여, 구조요청의 오발신으로 인하여 발생될 수 있는 낭비를 미연에 방지할 수 있으며, 착용자가 구조요청을 하기 힘든 상황에서도 자동으로 구조요청이 발신되어 착용자를 구조할 수 있어, 사고 시 착용자의 생존확률을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템은, 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 착용자의 신상 정보가 저장되는 신상정보DB(211), 착용자의 이동경로 및 현재위치정보가 저장되는 위치정보DB(212), 착용자의 산행 시간정보가 저장되는 시간정보DB(213)로 구성되는 일반정보제공부(210), 미리 등산로에 설치되어 있는 온도, 습도 및 기압 측정 센서에서 제공된 정보가 저장되는 환경정보DB(221), 기상청에서 제공되는 기상정보가 저장되는 기상정보DB(222)로 구성되는 환경정보제공부(220), 등산로 및 주요 포인트에 설치되어 LoRa 기반으로 상기 구조장치(100)와 통신하는 통신중계부(230), 상기 통신중계부(230)와 유무선으로 연결되어 상기 구조장치(100)와 데이터를 송수신하는 제1통신모듈(241), 구조기관 및 유관기관과 유무선으로 데이터를 송수신하는 제2통신모듈(242)로 구성되는 중앙통신부(240)를 포함하는 관리서버(200)를 포함할 수 있다.
즉, 착용자가 제공한 신상정보가 상기 신상정보DB(211)에 저장되며, 상기 제2정보수집센서부(130)에서 수집된 위치정보가 미리 지정된 주기에 맞추어 상기 위치정보DB(212)에 저장되어 착용자의 위치를 추적할 수 있다. 이를 통하여 관리자가 착용자의 동선을 파악하여 구조 시 보다 효과적인 수색을 진행할 수 있으며, 입산통제지역이나 위험지역으로 접근할 경우 입산경고 또는 안전경고 메시지를 상기 구조장치(100)로 송신하여 착용자에게 알릴 수 있다. 더불어, 상기 시간정보DB(213)를 통하여 산행 시간이 미리 정해진 기준을 초과할 경우 관리자가 상기 구조장치(100)로 현재 상황을 확인하는 메시지를 송신하여 착용자의 현재 상황을 확인할 수 있다.
더불어, 상기 환경정보제공부(220)를 통하여 산행지역의 전체 및 세부지역의 세밀한 환경정보가 수집되어 착용자 및 구조대에게 제공될 수 있다. 이를 통하여, 착용자 및 구조대 모두가 현재의 환경상태를 보다 명확하게 인지할 수 있어, 환경상태가 불명확할 경우 발생될 수 있는 오판을 미연에 방지하여 보다 안전하게 산행 또는 구조작업을 진행할 수 있다.
또한 상기 통신중계부(230)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, LoRa의 통신거리를 감안하여, 21km 주기로 형성되되 도시되지 않았으나 비상호출버튼을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 통하여 상기 구조장치(100)를 소지하지 않은 산행자가 구조가 필요할 경우 상기 통신중계부(230)에서 이를 조작하여 구조요청신호를 발신할 수 있다.
본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리 시스템은 상기 통신부(110)를 이용하여 상기 관리서버(200)의 환경정보제공부(220)의 정보를 수신하여 착용자의 조작에 따라 상기 화면부(160)에 표시할 수 있다. 이때 상기 구조장치(100)는 수신된 상기 관리서버(200)의 환경정보제공부(220)의 정보 중에 미리 지정된 정보가 포함되었을 경우 상기 화면부(160)에 경고 및 경고 문구를 표시할 수 있다.
이를 통하여 착용자는 필요에 따라 현재 위치의 다양한 정보를 상기 환경정보제공부(220)에서 제공받아 확인할 수 있으며, 제공받은 정보를 통하여 주변 환경에 대한 보다 명확한 인지가 가능하며, 주의보 등이 발효될 경우 보다 빠르게 이를 인지하여 산행중단 등의 결정을 보다 신속하게 내릴 수 있도록 가이드 하여, 안전한 산행을 유도할 수 있다.
더불어, 상기 구조장치(100)는 상기 조작부(140)에 착용자가 미리 지정된 동작을 수행할 경우 음성을 통한 명령이 가능할 수 있다. 즉, 착용자가 복잡한 조작이 어려운 상황에 처할 경우, 미리 지정된 간단한 동작을 통하여 음성을 통한 명령이 가능한 상태로 상기 구조장치(100)를 기동하여 구조요청을 발신하거나 정보를 확인할 수 있어 활용성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 관리서버(200)는 상기 구조장치(100)의 충전상태를 관리하는 충전모듈(251), 상기 구조장치(100)의 대여, 반납 및 고장 상황을 관리하는 현황관리DB(252) 및 과금을 관리하는 과금관리DB(253)를 포함하는 구조장치관리부(250)를 더 포함할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리 시스템은 상기 구조장치(100)의 상태 확인이나 대여 반납, 유지보수 전반을 전산화하여 보다 명확하게 관리할 수 있어 관리자의 편의성을 향상시킬 수 있으며, 관리에 소비되는 관리자의 수를 최소화 할 수 있다.
또한 상기 구조장치(100)는 상기 제1정보수집센서부 및 제2정보수집센서부에서 수집된 정보를 활용하여 착용자에게 만보기, 트래커, 소비 칼로리 계산기 등의 추가적인 정보를 제공하여 정보 활용도를 극대화 시킬 수 있다.
본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 구조요청방법은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 관리서버(200)에서 구조장치(100)로부터 착용자의 나이 및 성별 정보를 전송받고, 착용자가 소지하고 있는 휴대용 통신기기와 구조장치(100)가 무선으로 연결되는 착용자인식단계(S01),
구조장치(100)의 제2정보수집센서부(130)를 통하여 착용자의 위치를 확인하는 착용자위치확인단계(S02),
구조장치(100)의 제1정보수집센서부(120)를 통하여 착용자의 생체정보를 확인하는 착용자생체정보확인단계(S03),
상기 착용자생체정보확인단계(S03)에서 확인된 착용자의 생체정보를 미리 주어진 생체정보데이터 시트와 비교하여 정상유무를 판단하는 착용자생체정보판단단계(S04),
상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서 착용자의 생체정보가 정상으로 판단될 경우, 착용자가 조작부(140)를 통하여 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였는지 판단하는 착용자버튼조작판단단계(S05),
상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서 착용자의 상태가 비정상으로 판단되었을 경우 또는 상기 착용자버튼조작판단단계(S05)에서 착용자가 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였다고 판단될 경우, 착용자에게 구조요청의 발신 필요 여부를 확인하는 구조필요확인단계(S06),
상기 구조필요확인단계(S06)에서 착용자가 구조가 필요하다고 확인하거나, 미리 지정된 입력시간을 초과할 경우 착용자의 최종위치정보 및 최종생체정보를 포함하는 구조요청신호를 발신하는 구조신호발신단계(S07),
상기 구조신호발신단계(S07)에서 발신된 구조 신호를 관리서버(200)의 중앙통신부(240)를 통하여 수신하는 구조수신단계(S08),
관리서버(200)의 일반정보제공부(210)에 저장되어 있는 구조대상인 착용자의 신상 정보, 최종위치정보, 최종생체정보, 및 환경정보제공부(220)에 저장되어 있는 최종위치의 현재 환경정보가 출력되는 구조대상정보출력단계(S09) 및
상기 구조대상정보출력단계(S09)에서 출력된 정보가 관리자, 구조대 및 관계기관에 전달되어 구조대가 출동하는 구조대출동단계(S10)로 구성될 수 있다.
즉, 상기 착용자인식단계(S01)를 통하여 착용자의 인적정보와 구조장치(100)의 식별코드를 연결하고, 구조장치(100)로부터 착용자의 나이, 성별 정보 등을 전송받아 커스터마이즈 작업을 진행한다. 이때 착용자의 휴대용 통신기기는 구조장치(100)와 무선으로 연결된다.
이후, 상기 착용자위치확인단계(S02)를 통하여 착용자의 현재 위치가 확인되고, 상기 착용자생체정보확인단계(S03)를 통하여 착용자의 생체정보가 확인된다.
이때 상기 착용자위치확인단계(S02)는 확인된 위치정보를 구조장치(100)에 저장하는 착용자위치정보저장단계(S02a), 확인된 위치정보를 관리서버(200)의 일반정보제공부(210)로 발신하는 착용자위치정보송신단계(S02b)를 더 포함할 수 있다. 이를 통하여, 착용자는 만보기 또는 트래커와 같은 기능을 제공 받을 수 있으며, 관리자는 착용자의 이동경로를 명확하게 확인할 수 있어 구조 시에 이를 기반으로 착용자의 보다 정확한 위치를 예측할 수 있다.
또한 상기 착용자생체정보확인단계(S03)는 확인된 착용자의 생체정보를 구조장치(100)에 저장하는 착용자생체정보저장단계(S03a)를 더 포함할 수 있다. 이를 통하여 착용자는 정확한 자신의 몸 상태를 확인할 수 있다.
다음으로, 상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서는 상기 착용자생체정보확인단계(S03)에서 확인된 착용자의 생체정보를 미리 주어진 생체정보데이터 시트와 비교하여 정상유무를 판단하여 정상일 경우 상기 착용자버튼조작판단단계(S05)를 진행하며, 비정상으로 판단될 경우, 상기 구조필요확인단계(S06)를 진행하게 된다.
상기 착용자버튼조작판단단계(S05)에서는 착용자가 조작부(140)를 통하여 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였는지 여부를 판단하여 버튼 조작을 실행하였을 경우, 상기 구조필요확인단계(S06)를 진행하게 되며, 실행하지 않았다고 판단되었을 경우 상기 착용자위치확인단계(S02)를 다시 진행하게 된다.
상기 구조필요확인단계(S06)에서는 상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서 착용자의 상태가 비정상으로 판단되었을 경우 또는 상기 착용자버튼조작판단단계(S05)에서 착용자가 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였다고 판단될 경우, 착용자에게 구조요청의 발신 필요 여부를 확인한다. 확인 방법으로는 구조장치(100) 또는 착용자가 휴대하고 있는 휴대용 통신기기에 구조요청의 발신 필요에 대한 질의를 출력하여 이를 착용자가 응답하도록 하며, 질의의 출력에 대하여 진동, 소리, 발광과 같이 착용자가 인지하기 쉬운 방법으로 이를 알리는 것이 바람직하다. 이때 착용자가 구조요청의 발신이 필요하다고 응답할 경우 상기 구조신호발신단계(S07)를 진행하고, 착용자가 구조요청의 발신이 필요 없다고 할 경우 상기 착용자위치확인단계(S02)를 다시 진행하게 된다.
이후, 상기 구조신호발신단계(S07)는 상기 구조필요확인단계(S06)에서 착용자가 구조가 필요하다고 확인하거나 또는 미리 지정된 입력시간을 초과할 경우 착용자의 최종위치정보 및 최종생체정보를 포함하는 구조요청신호를 발신한다. 즉, 상기 구조필요확인단계(S06)에서 착용자가 구조가 필요하다고 입력하는 경우 뿐만 아니라, 착용자의 응답이 없는 경우에도 이를 조난상태로 판단하여 구조요청신호를 발신한다. 따라서 착용자가 응답불능인 상태에서도 자동으로 구조요청신호가 발신되어 조난자를 보다 빠르게 구조할 수 있다.
상기 구조신호발신단계(S07)에서 발신된 신호는, 상기 구조수신단계(S08)에서 관리서버(200)의 중앙통신부(240)를 통하여 수신되며, 상기 구조대상정보출력단계(S09)에서는 관리서버(200)의 일반정보제공부(210)에 저장되어 있는 구조대상인 착용자의 신상 정보, 최종위치종보, 최종생체정보 및 환경정보제공부(220)에 저장되어 있는 최종위치의 현재 환경정보가 자동으로 출력된다. 이와 같은 정보를 통하여 구조대가 별도의 조사 없이도 보다 빠르게 구조대상인 착용자의 현재 상태를 파악할 수 있으며, 상기 착용자위치정보송신단계(S02b)를 통하여 누적된 위치데이터를 이용한 이동경로 및 최종위치정보를 통하여 현재 위치에 대한 추론을 보다 빠르고 정확하게 할 수 있고, 해당 위치의 환경을 보다 명확하게 판단할 수 있다.
이후, 상기 구조대출동단계(S10)에서는 상기 구조대상정보출력단계(S09)에서 출력된 정보가 관리자, 구조대 및 관계기관에 전달되어 구조대가 출동할 수 있으며, 관리자 또는 관계기관에서 후속 조치에 착수할 수 있다.
100: 구조장치
110: 통신부
111: 외부데이터통신모듈 112: 내부데이터통신모듈
120: 제1정보수집센서부
121: 체온측정센서 122: 맥박체크센서
130: 제2정보수집센서부
140: 조작부
150: 구조요청발신부
160: 화면부
200: 관리서버
210: 일반정보제공부
211: 신상정보DB 212: 위치정보DB
213: 시간정보DB
220: 환경정보제공부
221: 환경정보DB 222: 기상정보DB
230: 통신중계부
240: 중앙통신부
250: 구조장치관리부
251: 충전모듈 252: 현황관리DB
253: 과금관리DB
S01: 착용자인식단계
S02: 착용자위치확인단계
S02a: 착용자위치정보저장단계 S02b: 착용자위치정보송신단계
S03: 착용자생체정보확인단계
S03a: 착용자생체정보저장단계
S04: 착용자생체정보판단단계
S05: 착용자버튼조작판단단계
S06: 구조필요확인단계
S07: 구조신호발신단계
S08: 구조수신단계
S09: 구조대상정보출력단계
S10: 구조대출동단계

Claims (8)

  1. LoRa 기반의 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 외부데이터통신모듈(111) 및 휴대용 통신기기와 무선으로 데이터를 송수신하기 위한 내부데이터통신모듈(112)로 구성되는 통신부(110);
    착용자의 체온을 측정하기 위한 체온측정센서(121) 및 착용자의 맥박을 체크하기 위한 맥박체크센서(122)로 구성되는 제1정보수집센서부(120);
    착용자의 위치 정보를 확인하기 위한 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서 또는 밝기센서로 구성되는 제2정보수집센서부(130);
    착용자가 가벼운 터치 또는 누름을 통하여 구조요청을 발신할 수 있는 적어도 하나 이상의 버튼이 물리적 또는 소프트웨어적으로 구비되는 조작부(140);
    미리 주어진 조건이 발생하는 경우 상기 통신부(110)를 통하여 구조요청을 발신하는 구조요청발신부(150); 및
    상기 제1정보수집센서부(120)의 정보, 상기 제2정보수집센서부(130)의 정보 및 상기 통신부(110)를 통하여 수신된 정보를 출력하는 화면부(160);
    로 구성되는 등산로를 이용하여 등반하는 사람이 착용하는 구조장치(100)와,
    착용자의 신상 정보가 저장되는 신상정보DB(211), 착용자의 이동경로 및 현재위치정보가 저장되는 위치정보DB(212) 및 착용자의 산행 시간정보가 저장되는 시간정보DB(213)로 구성되는 일반정보제공부(210);
    미리 등산로에 설치되어 있는 온도, 습도 및 기압 측정 센서에서 제공된 정보가 저장되는 환경정보DB(221) 및 기상청에서 제공되는 기상정보가 저장되는 기상정보DB(222)로 구성되는 환경정보제공부(220);
    등산로 및 주요 포인트에 설치되어 LoRa 기반으로 상기 구조장치(100)와 통신하는 통신중계부(230);
    상기 통신중계부(230)와 유무선으로 연결되어 상기 구조장치(100)와 데이터를 송수신하는 제1통신모듈(241) 및 구조기관 및 유관기관과 유무선으로 데이터를 송수신하는 제2통신모듈(242)로 구성되는 중앙통신부(240); 및
    상기 구조장치(100)의 충전상태를 관리하는 충전모듈(251), 상기 구조장치(100)의 대여, 반납 및 고장 상황을 관리하는 현황관리DB(252) 및 과금을 관리하는 과금관리DB(253)를 포함하는 구조장치관리부(250);
    로 구성되는 관리서버(200)를 포함하는 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템에 있어서,
    상기 통신부(110)는 상기 외부데이터통신모듈(111)에 문제가 발생할 경우 상기 내부데이터통신모듈(112)을 통하여 착용자가 소지하고 있는 휴대용 통신기기의 통신모듈로 외부 데이터 통신을 수행하고,
    상기 제2정보수집센서부(130)에서 수집된 위치정보는 미리 지정된 주기에 맞추어 상기 위치정보DB(212)에 저장되어 착용자의 위치를 추적할 수 있으며, 착용자가 입산통제지역이나 위험지역으로 접근할 경우 입산경고 또는 안전경고 메시지를 상기 구조장치(100)로 송신하여 착용자에게 알릴 수 있으며,
    상기 구조요청발신부(150)는 착용자가 상기 조작부(140)를 통해 미리 지정된 조작을 수행하거나 또는 상기 제1정보수집센서부(120)에서 수집된 착용자의 생체정보가 미리 입력된 기준 값 범위를 벗어나는 경우, 착용자에게 구조요청을 발신할 것인지 여부에 대한 확인을 받아 구조요청을 발신할 수 있으며,
    착용자의 구조요청에 대한 확인이 있거나 또는 구조요청이 미리 지정된 시간 내에 확인되지 않을 경우 자동으로 구조요청을 발신하여, 구조요청의 오발신으로 인하여 발생될 수 있는 낭비를 미연에 방지할 수 있으며, 착용자가 구조요청을 하기 힘든 상황에서도 자동으로 구조요청이 발신되어 착용자를 구조할 수 있으며,
    상기 화면부(160)는 상기 통신부(110)를 이용하여 상기 관리서버(200)의 환경정보제공부(220)의 정보를 수신하여 출력하고,
    상기 구조장치(100)는 수신된 상기 관리서버(200)의 환경정보제공부(220)의 정보 중에 미리 지정된 정보가 포함된 경우 상기 화면부(160)에 경고 및 경고 문구를 표시하며,
    착용자는 현재 위치의 다양한 정보를 상기 환경정보제공부(220)에서 제공받아 확인할 수 있으며, 제공받은 정보를 통하여 주변 환경에 대한 명확한 인지가 가능하여 안전한 산행을 할 수 있으며,
    상기 조작부(140)는 착용자가 미리 지정된 동작을 수행할 경우 음성을 통한 명령이 가능하여, 착용자가 복잡한 조작이 어려운 상황에 처할 경우, 미리 지정된 간단한 동작을 통하여 음성으로 구조요청을 발신하는 것을 특징으로 하는 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 관리서버(200)에서 구조장치(100)로부터 착용자의 나이 및 성별 정보를 전송받고, 착용자가 소지하고 있는 휴대용 통신기기와 구조장치(100)가 무선으로 연결되는 착용자인식단계(S01);
    구조장치(100)의 제2정보수집센서부(130)를 통하여 착용자의 위치를 확인하는 착용자위치확인단계(S02);
    구조장치(100)의 제1정보수집센서부(120)를 통하여 착용자의 생체정보를 확인하는 착용자생체정보확인단계(S03);
    상기 착용자생체정보확인단계(S03)에서 확인된 착용자의 생체정보를 미리 주어진 생체정보데이터 시트와 비교하여 정상유무를 판단하는 착용자생체정보판단단계(S04);
    상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서 착용자의 생체정보가 정상으로 판단될 경우, 착용자가 조작부(140)를 통하여 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였는지 판단하는 착용자버튼조작판단단계(S05);
    상기 착용자생체정보판단단계(S04)에서 착용자의 상태가 비정상으로 판단되었을 경우 또는 상기 착용자버튼조작판단단계(S05)에서 착용자가 미리 지정된 임의의 버튼 조작을 실행하였다고 판단될 경우, 착용자에게 구조요청의 발신 필요 여부를 확인하는 구조필요확인단계(S06);
    상기 구조필요확인단계(S06)에서 착용자가 구조요청의 발신이 필요하다고 확인하거나, 미리 지정된 입력시간을 초과할 경우 착용자의 최종위치정보 및 최종생체정보를 포함하는 구조요청신호를 발신하는 구조신호발신단계(S07);
    상기 구조신호발신단계(S07)에서 발신된 구조요청신호를 관리서버(200)의 중앙통신부(240)를 통하여 수신하는 구조수신단계(S08);
    관리서버(200)의 일반정보제공부(210)에 저장되어 있는 구조대상인 착용자의 신상 정보, 최종위치정보, 최종생체정보 및 환경정보제공부(220)에 저장되어 있는 최종위치의 현재 환경정보가 출력되는 구조대상정보출력단계(S09); 및
    상기 구조대상정보출력단계(S09)에서 출력된 정보가 관리자, 구조대 및 관계기관에 전달되어 구조대가 출동하는 구조대출동단계(S010);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 제1항의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템을 이용한 산림 조난 구조요청방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 착용자위치확인단계(S02)는
    확인된 위치정보를 구조장치(100)에 저장하는 착용자위치정보저장단계(S02a) 및 확인된 위치정보를 관리서버(200)의 일반정보제공부(210)로 발신하는 착용자위치정보송신단계(S02b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산림 조난 구조요청방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 착용자생체정보확인단계(S03)는
    확인된 착용자의 생체정보를 구조장치(100)에 저장하는 착용자생체정보저장단계(S03a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산림 조난 구조요청방법.
KR1020170173813A 2017-12-18 2017-12-18 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 조난 통합관리시스템 및 구조요청방법 KR101941261B1 (ko)

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