KR101975958B1 - 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템 - Google Patents

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Abstract

사물인터넷(IoT; internet of things) 환경에서 사용되는 사물인터넷 단말의 효율적인 사용 시간 제어를 통해 배터리 소모를 최적화할 수 있도록 한 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템에 관한 것으로서, 사물인터넷(IoT) 단말, 사물인터넷 단말의 반응 동작 데이터를 누적하고, 누적한 정보의 분석을 통해 송출 주기에 관한 통계적 정보를 전송하는 관제 서버 및 관제 서버로부터 전송된 송출 주기에 관한 통계적 정보를 기초로 상기 사물인터넷 단말의 송출 주기를 제어하여 배터리 소모를 절약하는 게이트웨이를 포함하여, 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템을 구현하며, IoT 단말과 무선으로 연결된 게이트웨이(또는 스캐너)가 IoT 단말의 유효한 발신신호 데이터를 분석한 통계정보를 기준으로 IoT 단말의 발신신호의 송출 주기를 시간대별로 조정함으로써, IoT 단말의 소모 전류를 최적화하게 된다.

Description

사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템{Battery consumption optimization system of internet of things terminal}
본 발명은 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템에 관한 것으로, 특히 사물인터넷(IoT; internet of things) 환경에서 사용되는 사물인터넷 단말의 효율적인 사용 시간 제어를 통해 배터리 소모를 최적화할 수 있도록 한 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템에 관한 것이다.
사물인터넷(IoT) 환경에서 사용되는 단말에 요구되는 중요한 요건의 하나가 배터리 수명이다. 즉, 사물인터넷 환경에서는 IoT 단말의 소모 전류가 최소화하도록 단말과 서비스가 설계되어야 하기 때문에 다양한 IoT 단말들은 단말 자체의 소모전류를 최소화하기 위한 설계에 집중되어 있다.
IoT 단말의 소모 전류를 최소화하기 위해 IoT 단말의 하드웨어 자체의 소모전류를 최소화하는 방법과 IoT 단말의 효율적 운영을 통해 배터리 소모를 최적화하기 위한 방법들이 제시되고 있다.
하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에는 IoT 단말의 배터리 소모를 최적화하기 위해 종래에 제안된 기술이 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 IoT 서버 및 IoT 디바이스를 포함하는 시스템에서, IoT 서버가 기설정된 폴링 주기에 기초하여 상기 IoT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 전송하는 단계, IoT 서버가 상기 IoT 디바이스로부터 대상 측정값 및 배터리 정보를 수신하는 단계, IoT 서버가 상기 IoT 디바이스로부터 수신한 배터리 정보를 기초로 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 단계를 포함하여, IoT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법을 제공한다. 이러한 구성을 통해, IoT 디바이스의 배터리 잔량을 측정하여 서버로 전송하고, 서버에서 잔량과 폴링 주기를 비교하여 서버가 다시 IoT 디바이스의 폴링 주기를 재설정하여 운영함으로써, IoT 디바이스의 배터리를 절약한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 이동형 IoT 단말기의 배터리 소모를 줄이기 위해 IoT 고정단말기와 IoT 이동단말기가 근거리에 있을 때는 IoT 이동단말기의 배터리 소모를 줄이기 위해 IoT 이동단말기의 근거리통신모듈만 동작하게 하고, IoT 이동단말기가 근거리 통신망을 벗어나게 되면, GPS를 이용한 거리 계산을 통해 통신 모듈의 간격을 조정하여 배터리 소모를 줄이게 된다.
대한민국 공개특허 10-2017-0080005(2017.07.10. 공개)(IoT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법 및 이를 위한 서버) 대한민국 공개특허 10-2016-0102745(2016.08.31. 공개)(통신 신호체계 변경을 통한 IoT 단말기의 전원 성능제어관리 시스템)
그러나 상기와 같은 종래기술은 소프트웨어적으로 IoT 단말의 운영 방식을 변경하여 배터리 소모를 최적화하는 방법으로서 어느 정도는 배터리 소모에 대하여 최적화를 도모할 수 있으나, 실제 IoT 단말에서 소모 전류가 가장 많은 발신 신호를 고려한 배터리 소모 제어는 이루어지지 않아, 배터리 소모 절약을 위한 최적의 방법이라고는 볼 수 없다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 사물인터넷(IoT; Internet of Things) 환경에서 사용되는 사물인터넷 단말의 효율적인 사용 시간 제어를 통해 배터리 소모를 최적화할 수 있도록 한 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 IoT 단말의 발신신호의 송출 세기와 송출 주기가 전류소모에 미치는 영향이 크기 때문에, IoT 단말의 동작 상황에 따라 발신신호의 송출 주기를 적절하게 제어하여, IoT 단말의 소모 전류를 최소화하도록 한 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템은, 사물인터넷 단말; 상기 사물인터넷 단말의 반응 동작 데이터를 누적하고, 누적한 정보의 분석을 통해 송출 주기에 관한 통계적 정보를 전송하는 관제 서버; 상기 관제 서버로부터 전송된 송출 주기에 관한 통계적 정보를 기초로 상기 사물인터넷 단말의 송출 주기를 제어하여 배터리 소모를 절약하는 게이트웨이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사물인터넷 단말과 게이트웨이는 무선으로 연결되며, 상기 게이트웨이와 상기 관제 서버는 유선 통신 또는 저전력 장거리 통신을 이용하여 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사물인터넷 단말은 상기 게이트웨이로부터 전송된 송출 주기 정보를 수신하는 BLE 통신 모듈; 상기 BLE 통신 모듈에서 수신한 송출 주기 정보를 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장한 송출 주기 정보로 송출 주기를 갱신한 후, 갱신한 송출 주기 정보에 따라 송출 주기를 제어하는 송출 주기 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 관제 서버는 사물인터넷 단말들의 반응 동작 데이터를 수집하고, 수집한 반응 동작 데이터를 통계적 기법으로 분석하여 사물인터넷 단말의 시간대별 송출 주기 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 관제 서버는 분석된 시간대별 반응 동작의 밀집 비율에 따라 해당 시간대별로 특정한 사물인터넷 단말의 발신신호의 송출 주기를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 관제 서버는 사물인터넷 단말의 반응 동작이 없을 경우, 시간대별로 미리 설정한 고정된 송출 주기를 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 관제 서버는 상기 사물인터넷 단말의 반응 동작 데이터를 수집하여 누적 저장하는 정보수집모듈; 상기 정보수집모듈에서 누적한 정보를 통계적 기법으로 분석하는 통계분석모듈; 상기 통계분석모듈에서 분석한 분석 결과를 기초로 사물인터넷 단말의 송출 주기를 설정하는 송출주기 설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 송출주기 설정모듈은 반응 동작의 밀집 비율이 미리 설정한 일정 수준 이상으로 밀집된 시간대이면 사전에 정의된 정상적인 송출 주기로 송출주기를 설정하고, 상기 밀집 비율이 일정한 수준 미만인 시간대에는 밀집도 비율을 계산한 후 그 값을 정상적 송출 주기에 합하여 최종 송출 주기를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 게이트웨이는 상기 관제 서버와 저전력 장거리 통신 모듈을 통해 사물인터넷 단말의 송출주기 제어정보를 수신하여 메모리에 저장하는 저전력 장거리 통신모듈; 상기 메모리에 저장된 사물인터넷 단말의 송출주기 제어정보를 기초로 사물인터넷 단말의 송출 주기를 제어하는 IoT 단말 제어모듈; 상기 IoT 단말 제어모듈과 연동하여 송출 주기 정보를 사물인터넷 단말로 전송하는 BLE 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 게이트웨이는 상기 관제 서버로부터 전송된 송출주기 제어정보를 기준으로 시간대별로 사물인터넷 단말에 송출 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 IoT 단말과 무선으로 연결된 게이트웨이(또는 스캐너)가 IoT 단말의 유효한 발신신호 데이터를 분석한 통계정보를 기준으로 IoT 단말의 발신신호의 송출 주기를 시간대별로 조정함으로써, IoT 단말의 소모 전류를 최적화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템의 실시 예 블록 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템의 실시 예 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템은 사물인터넷 단말(100), 게이트웨이(200) 및 관제 서버(300)를 포함한다.
상기 사물인터넷 단말(100)과 게이트웨이(200)는 저전력 무선 통신으로 연결되는 것이 바람직하며, 상기 게이트웨이(200)와 상기 관제 서버(300)는 이더넷과 같은 유선 통신 또는 LoRa, SigFox, NB-IoT 등의 저전력 장거리 통신망(Low Power Wide Area Network)을 이용하여 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템은 모바일 단말(400)과 서비스 서버(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 모바일 단말(400)은 특정한 IoT 단말(100)의 발신 신호를 수신하고, 발신 신호에 포함된 메시지에 따라 특정한 웹 사이트에 접속하거나 데이터를 송수신 등의 반응 동작을 한다. 이러한 반응 동작으로 미리 지정된 서비스를 받게 되는데, 서비스를 받아 도달한(접속한) 서버가 서비스 서버(500)이며, 이때의 시간을 특정한 IoT 단말의 반응 동작시간으로 서비스 서버(500)에 저장되어 진다.
상기 서비스 서버(500)는 사물인터넷 단말의 발신 신호를 수신한 후 반응 동작으로 도달한 서비스를 관제 서버(300)에 제공하는 역할을 하는 것으로서, 모바일 단말(400)의 반응 동작이 도달한 시간 정보를 획득하고, 이를 관제 서버(300)로 전송한다.
또한, 상기 사물인터넷(IoT) 단말(100)은 상기 게이트웨이(200)로부터 전송된 송출 주기 정보를 수신하는 BLE 통신 모듈(110), 상기 BLE 통신 모듈(110)에서 수신한 송출 주기 정보를 메모리(130)에 저장하고, 상기 메모리(130)에 저장한 송출 주기 정보로 송출 주기를 갱신한 후, 갱신한 송출 주기 정보에 따라 송출 주기를 제어하는 송출 주기 제어모듈(120), 감지 대상을 감지하는 센서 모듈(140)을 포함한다.
여기서 송출 주기 제어모듈(120)은 센서 모듈(140)에서 획득한 감지 정보를 BLE 통신모듈(110)을 통해 전송하도록 제어하는 것이 바람직하다.
이러한 사물인터넷 단말(100)은 블루투스 4.0과 같은 BLE 통신 모듈을 내장한 IoT 단말이다.
상기 관제 서버(300)는 상기 사물인터넷 단말(100)의 반응 동작 데이터를 수집하여 누적 저장하고, 누적한 정보의 분석을 통해 송출 주기에 관한 통계적 정보를 상기 게이트웨이(200)에 전송하는 역할을 한다.
이러한 관제 서버(300)는 사물인터넷 단말(100, 기타 IoT 단말)들의 반응 동작 데이터를 수집하고, 수집한 반응 동작 데이터를 통계적 기법으로 분석하여 사물인터넷 단말의 시간대별 송출 주기 정보를 생성하는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게 상기 관제 서버(300)는 분석된 시간대별 반응 동작의 밀집 비율에 따라 해당 시간대별로 특정한 사물인터넷 단말의 발신신호의 송출 주기를 결정하며, 사물인터넷 단말의 반응 동작이 없을 경우, 시간대별로 미리 설정한 고정된 송출 주기를 설정한다.
이러한 관제 서버(300)는 상기 사물인터넷 단말(100)의 반응 동작 데이터를 수집하여 누적 저장하는 정보수집모듈(320), 상기 정보수집모듈(320)에서 누적한 정보를 통계적 기법으로 분석하는 통계분석모듈(330), 상기 통계분석모듈(330)에서 분석한 분석 결과를 기초로 사물인터넷 단말(100)의 송출 주기를 설정하는 송출주기 설정모듈(340), 상기 정보수집모듈(320)에서 수집한 사물인터넷 단말들의 반응 동작 데이터를 저장하는 데이터베이스(DB)(350), 상기 게이트웨이(200)와 통신을 위한 네트워크 모듈(310)을 포함한다.
상기 송출주기 설정모듈(340)은 반응 동작의 밀집 비율이 미리 설정한 일정 수준 이상으로 밀집된 시간대이면 사전에 정의된 정상적인 송출 주기로 송출주기를 설정하고, 상기 밀집 비율이 일정한 수준 미만인 시간대에는 밀집도 비율을 계산한 후 그 값을 정상적 송출 주기에 합하여 최종 송출 주기를 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 게이트웨이(200)는 상기 관제 서버(300)로부터 전송된 송출 주기에 관한 통계적 정보를 기초로 상기 사물인터넷 단말(100)의 송출 주기를 제어하여 배터리 소모를 절약하는 역할을 한다.
이러한 게이트웨이(200)는 상기 사물인터넷 단말(100)과 저전력 무선 통신으로 연결 가능한 스캐너를 이용할 수도 있다.
상기 게이트웨이(200)는 상기 관제 서버(300)와 저전력 장거리 통신 모듈을 통해 사물인터넷 단말(100)의 송출주기 제어정보를 수신하여 메모리(240)에 저장하는 저전력 장거리 통신모듈(230), 상기 메모리(240)에 저장된 사물인터넷 단말(100)의 송출주기 제어정보를 기초로 사물인터넷 단말(100)의 송출 주기를 제어하는 IoT 단말 제어모듈(220), 상기 IoT 단말 제어모듈(220)과 연동하여 송출 주기 정보를 사물인터넷 단말(100)로 전송하는 BLE 통신 모듈(210)을 포함한다.
상기 게이트웨이(200)는 상기 관제 서버(300)로부터 전송된 송출주기 제어정보를 기준으로 시간대별로 사물인터넷 단말(100)에 송출 주기 정보를 전송하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사물인터넷 단말(100)은 BLE 통신 모듈(110)을 통해 특정한 정보를 송출하거나, 센서 모듈(140)에서 감지된 데이터를 전송하는 기능을 하는 데, 이러한 정보 송출 또는 전송 시 전류소모가 급격히 증가한다. 따라서, 특정한 정보를 일정한 주기로 송출하는 경우, 송출 주기를 길게 조정함으로써 소모되는 전류를 줄일 수 있으며, 이를 통해 궁극적으로 IoT 단말의 소모전류를 최소화할 수 있다.
여기서 사물인터넷 단말들의 정보 수집을 위해, 서비스 서버(500)를 이용한다. 즉, 서비스 서버(500)는 사물인터넷 단말(100)의 발신 신호를 수신한 후 모바일 단말(400)로부터 출력되는 메시지를 반응 동작 데이터로 획득한다.
상기 모바일 단말(400)은 특정한 IoT 단말(100)의 발신 신호를 수신하고, 발신 신호에 포함된 메시지에 따라 특정한 웹 사이트에 접속하거나 데이터를 송수신 등의 반응 동작을 한다. 이러한 반응 동작으로 미리 지정된 서비스를 받게 되는데, 서비스를 받아 도달한(접속한) 서버가 서비스 서버(500)이며, 이때의 시간을 특정한 IoT 단말의 반응 동작시간으로 서비스 서버(500)에 저장되어 진다. 여기서 모바일 단말(400)은 스마트폰, 스마트워치, 스마트 패드 등으로 구현할 수 있다.
상기 서비스 서버(500)는 사물인터넷 단말(100)의 발신 신호를 수신한 후 모바일 단말(400)로부터 송출되는 메시지를 반응 동작 데이터로 획득하여 관제 서버(300)에 제공한다. 여기서 모바일 단말(400)의 반응 동작이 도달한 시간 정보를 획득하여 관제 서버(300)에 전송하는 것이 바람직하다.
상기 관제 서버(300)는 정보수집모듈(320)을 이용하여 상기 서비스 서버(500)로부터 전송되는 관리 대상인 사물인터넷 단말들의 반응 동작 데이터를 수집하고, 수집 정보를 각 IoT 단말별로 분리하여 DB(350)에 저장한다.
아울러 정보수집 모듈(320)은 IoT 단말(100)의 센서 모듈(140)에서 센싱되어 게이트웨이(200)를 통해 관제 서버(300)로 전송되는 센싱 데이터를 수집하고 DB(350)에 저장하는 기능도 수행한다.
다음으로, 통계분석 모듈(330)은 상기 DB(350)에 저장된 반응 동작 데이터를 각각의 IoT 단말별로 분석한다. 예컨대, 수집된 반응 동작 데이터의 시간 정보를 시간대별로 통계적으로 분석하고, 분석된 시간대별 반응 동작의 밀집 비율을 계산한다. 이렇게 계산한 사물인터넷 단말별/시간대별 반응 동작의 밀집 비율은 송출주기 설정모듈(340)에 전달된다.
상기 송출 주기 설정 모듈(340)은 특정한 IoT 단말(100)의 발신신호의 송출 주기를 시간대별로 결정하여 DB(350)에 저장하며, 시간대별 반응 동작 밀집 비율에 따라 송출 주기를 결정하여 지정한다. 예컨대, 밀집 비율이 미리 설정된 일정한 수준 이상으로 밀집된 시간대에는 사전에 정의된 정상적인 송출 주기로 지정하고, 일정한 수준 미만인 시간대에는 밀집도 비율을 계산한 후 그 값을 정상적 송출 주기에 합하여 송출 주기를 결정한다. 여기서 일정한 수준은 사물인터넷 단말(100)의 송출 주기의 갱신을 결정하는 기준 값이다. 반응 동작 밀집 비율이 높으면 사물인터넷 단말이 빈번하게 감지 정보를 송출하는 상황이며, 반응 동작 밀집 비율이 낮으면 감지 정보를 송출하는 상황이 매우 적은 경우를 의미한다. 따라서 밀집 비율이 일정한 수준 미만일 경우, 정상적인 송출 주기에 밀집도 비율을 합하면 송출 주기가 정상적인 주기보다 길어지며, 송출 주기가 길어지면 사물인터넷 단말의 소비 전력이 절감되어, 전체적인 배터리 효율을 높일 수 있게 된다.
여기서 송출주기 설정모듈(340)은 특정 IoT 단말(100)의 송출 주기를 통계적으로 분석하고 저장하는 갱신 주기를 통계적 분석 결과에 따라 매일, 매주, 매달과 같이 고정적인 주기로 지정하여 저장하고, 저장된 고정 주기로 게이트웨이(200)로 전송한다.
다른 방법으로서, 관제 서버(300)가 송출 주기 정보를 전송하는 전송 주기를 적응적 주기로 설정할 수 있다. 관제 서버(300)가 특정 IoT 단말(100)의 송출 주기를 통계적으로 분석 결과가 유의미한 송출 주기 정보 갱신이 필요하다고 판단될 때만 분석 결과를 갱신하여 저장하고, 갱신 시에만 게이트웨이(200)로 전송한다.
또한, 관제 서버(300)는 모바일 단말(400)로부터 반응 동작 데이터를 획득할 수 없거나 서비스 서버(500)로부터 반응 동작 데이터를 수집할 수 없는 상황에서는 시간대별 송출 주기를 임의로 설정할 수도 있다. 임의로 설정한다는 의미는 관리자가 운영 경험에 의한 값을 지정하거나, IoT 단말(100)에서 게이트웨이(200)를 통해 관제 서버(300)로 전송하는 센싱 데이터의 수집 빈도를 기준으로 지정할 수도 있다. 즉, 수집빈도가 높은 시간대에는 정상적인 송출 주기를 지정하고, 수집빈도가 낮은 시간대에는 송출 주기를 길게 지정한다.
이렇게 특정 사물인터넷 단말의 송출 주기를 설정한 후, 네트워크 모듈(310)을 통해 게이트웨이(200)로 송출주기 제어정보를 전송한다.
여기서 관제 서버(300)와 게이트웨이(200)는 이더넷과 같은 유선 통신을 이용하거나, LoRa, SigFox, NB-IoT 등과 같은 저전력 장거리 통신모듈을 이용하여, 송출주기 제어 정보, 감지 정보의 인터페이스를 수행하는 것이 바람직하다.
상기 게이트웨이(200)의 저전력 장거리통신 모듈(230)은 사물인터넷망을 이용하여 관제 서버(300)와 송수신을 위한 통신 기능을 제공하며, 관제 서버(300)로부터 수신된 IoT 단말의 송출 주기 제어정보를 수신하여 메모리(240)에 저장한다.
다음으로, 게이트웨이(200)의 IoT 단말 제어 모듈(220)은 메모리(240)에 저장된 특정 사물인터넷 단말(100)의 송출 주기 제어정보를 기준으로 사물인터넷 단말의 송출 주기 정보를 추출하여 BLE 통신 모듈(210)을 통해 사물인터넷 단말(100)로 전송한다. 예컨대, 특정 사물인터넷 단말(100)의 송출 주기 제어정보를 기준으로 시간대별로 송출 주기 정보를 메모리(240)로부터 획득하여 BLE 통신 모듈(210)을 통해 사물인터넷 단말(100)로 전송한다.
상기 사물인터넷 단말(100)의 BLE 통신모듈(110)은 상기 게이트웨이(200)로부터 전송된 송출 주기 정보를 수신하여 메모리(130)의 송출 주기 정보를 갱신한다. 즉, 사물인터넷 단말(100)은 게이트웨이(200)로부터 송출 주기 정보를 수신할 때마다 발신신호의 송출 주기를 갱신한다.
아울러 송출 주기 제어 모듈(120)은 상기 메모리(130)에 저장된 송출 주기 정보가 새롭게 갱신되기 전까지는 메모리(130)에 저장된 송출 주기 정보로 설정되어 신호를 발신한다. 본 발명에서 IoT 단말의 송출 주기 정보는 결국 BLE 통신 모듈(110)의 송출 주기 정보를 지칭하는 것이다.
이와 같이 본 발명은 게이트웨이(200)가 시간대별로 사물인터넷 단말(100)로 해당 송출 주기 데이터를 전송하고 송출 주기 정보를 갱신하며, 사물인터넷 단말(100)은 이렇게 갱신되는 송출 주기 정보를 이용하여 발신신호를 송출하는 방식으로 사물인터넷 단말의 소모전류를 최적화할 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 발명은 사물인터넷(IoT) 단말의 배터리 소모 전류를 최적화하는 기술에 적용된다.
100: 사물인터넷(IoT) 단말
110: BLE 통신모듈
120: 송출주기 제어모듈
130: 메모리
140: 센서모듈
200: 게이트웨이
210: BLE 통신모듈
220: IoT 단말 제어모듈
230: 저전력 장거리 통신모듈
240: 메모리
300: 관제 서버
310: 네트워크 모듈
320: 정보수집모듈
330: 통계분석모듈
340: 송출주기 설정모듈
350: 데이터베이스(DB)
400: 모바일 단말
500: 서비스 서버

Claims (10)

  1. 사물인터넷 단말의 배터리 소모를 최적화하기 위한 시스템으로서,
    사물인터넷(IoT) 단말;
    상기 사물인터넷 단말의 반응 동작 데이터를 누적하고, 누적한 정보의 분석을 통해 송출 주기에 관한 통계적 정보를 전송하는 관제 서버; 및
    상기 관제 서버로부터 전송된 송출 주기에 관한 통계적 정보를 기초로 상기 사물인터넷 단말의 송출 주기를 제어하여 배터리 소모를 절약하는 게이트웨이를 포함하며,
    상기 관제 서버는 사물인터넷 단말들의 반응 동작 데이터의 시간 정보를 시간대별로 수집하고, 수집한 반응 동작 데이터를 통계적 기법으로 분석하여 사물인터넷 단말의 시간대별 송출 주기 정보를 생성하되, 분석된 시간대별 반응 동작의 밀집 비율에 따라 해당 시간대별로 특정한 사물인터넷 단말의 발신신호의 송출 주기를 결정하며,
    상기 관제 서버는 상기 사물인터넷 단말로부터 반응 동작 데이터를 획득할 수 없는 상황에서는 시간대별 송출 주기를 임의로 설정하되, 관리자가 운영 경험에 의한 값을 지정하거나, 사물인터넷 단말에서 상기 게이트웨이를 통해 관제 서버로 전송하는 센싱 데이터의 수집 빈도를 기준으로 지정하되, 수집빈도가 높은 시간대에는 정상적인 송출 주기를 지정하고, 수집빈도가 낮은 시간대에는 송출 주기를 정상적인 송출 주기보다 길게 지정하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.
  2. 청구항 1에서, 상기 사물인터넷 단말과 게이트웨이는 BLE 무선통신으로 연결되며, 상기 게이트웨이와 상기 관제 서버는 유선 통신 또는 저전력 장거리 통신을 이용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.
  3. 청구항 1에서, 상기 사물인터넷 단말은 상기 게이트웨이로부터 전송된 송출 주기 정보를 수신하는 BLE 통신 모듈; 상기 BLE 통신 모듈에서 수신한 송출 주기 정보를 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장한 송출 주기 정보로 송출 주기를 갱신한 후, 갱신한 송출 주기 정보에 따라 송출 주기를 제어하는 송출 주기 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에서, 상기 관제 서버는 사물인터넷 단말의 반응 동작이 없을 경우, 시간대별로 미리 설정한 고정된 송출 주기를 설정하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.
  7. 청구항 1에서, 상기 관제 서버는 상기 사물인터넷 단말의 반응 동작 데이터를 수집하여 누적 저장하는 정보수집모듈; 상기 정보수집모듈에서 누적한 정보를 통계적 기법으로 분석하는 통계분석모듈; 상기 통계분석모듈에서 분석한 분석 결과를 기초로 사물인터넷 단말의 송출 주기를 설정하는 송출주기 설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.
  8. 청구항 7에서, 상기 송출주기 설정모듈은 반응 동작의 밀집 비율이 미리 설정한 일정 수준 이상으로 밀집된 시간대이면 사전에 정의된 정상적인 송출 주기로 송출주기를 설정하고, 상기 밀집 비율이 일정한 수준 미만인 시간대에는 밀집도 비율을 계산한 후 그 값을 정상적 송출 주기에 합하여 최종 송출 주기를 결정하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.
  9. 청구항 1에서, 상기 게이트웨이는 상기 관제 서버와 저전력 장거리 통신 모듈을 통해 사물인터넷 단말의 송출주기 제어정보를 수신하여 메모리에 저장하는 저전력 장거리 통신모듈; 상기 메모리에 저장된 사물인터넷 단말의 송출주기 제어정보를 기초로 사물인터넷 단말의 송출 주기를 제어하는 IoT 단말 제어모듈; 상기 IoT 단말 제어모듈과 연동하여 송출 주기 정보를 사물인터넷 단말로 전송하는 BLE 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.
  10. 청구항 9에서, 상기 게이트웨이는 상기 관제 서버로부터 전송된 송출주기 제어정보를 기준으로 시간대별로 사물인터넷 단말에 송출 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템.







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