KR101976398B1 - Switching Method of LTE Module from Power Save Mode to Power On Mode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LTE모듈의 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for switching from a power saving mode to a power-on mode of an LTE module.
사물 인터넷 서비스에서는 현장에 각종 감시 장치(예: 도난 감시 장치, 가스 누출 감시 장치, 화재 감시 장치, 맨홀 뚜껑 열림 감시 장치 등)가 설치되고, 이 감시 장치의 내부에는 각종 센서(움직임 감지 센서, 가스 감지 센서, 각속도 센서, 가속도 센서, 지자계 센서, 리미트 스위치 등)가 설치되어, 센서의 센싱값이 현장에 설치된 LTE 모듈을 통해 이동통신망으로 원격지의 서버에 전송하고 서버가 다시 사용자에게 이벤트 발생(예: 침입자 발생, 가스 누출 등)을 알려주어 사용자가 적절한 조치를 취하게 한다.In the internet service of objects, various monitoring devices (eg theft monitoring device, gas leakage monitoring device, fire monitoring device, manhole cover opening monitoring device, etc.) are installed in the field, and various sensors Sensor, angular velocity sensor, acceleration sensor, geomagnetic sensor, limit switch, etc.), sensor value is sent to the remote server through the mobile communication network through the installed LTE module on the field, and the server generates the event again Eg, intruders, gas leaks, etc.) to allow the user to take appropriate action.
그런데, 이 LTE 모듈 중에서 3GPP Release 12 이상을 지원하는 제품에는 대부분 전원절약모드(Power Save Mode : PSM)가 지원되고, 특히 Release 13이상의 Category M1과 Category NB1에서는 전원절약모드 기능이 필수적이다.Among these LTE modules, power saving mode (PSM) is mostly supported for products supporting 3GPP Release 12 or later. Especially, in Category M1 and Category NB1 of Release 13 or more, a power saving mode function is essential.
그래서, 이러한 전원절약모드를 지원하는 LTE 모듈은 배터리 소모를 절감시키기 위하여 평상시에는 전원절약모드(최소한의 기능만 동작하거나 전원 오프 모드로 동작하는 상태)로 유지되다가 센서로부터 이벤트가 발생하면 이 센서로부터의 이벤트(변화)가 외부의 마이크로 프로세서(MCU)에 인터럽트 신호를 보내서 다시 마이크로 프로세서가 LTE모듈에 전원 온 신호를 보내서 LTE모듈이 구동되어 센싱 이벤트가 이동통신망을 통해 원격지 서버로 전송되는 방식을 사용한다.Therefore, in order to reduce battery consumption, the LTE module supporting this power saving mode maintains a power saving mode (a state in which only a minimum function is performed or operates in a power off mode) at normal times, and when an event is generated from the sensor, Event (change) sends an interrupt signal to an external microprocessor (MCU), and the microprocessor sends a power on signal to the LTE module again, so that the LTE module is driven and the sensing event is transmitted to the remote server through the mobile communication network do.
따라서, 종래기술에서는 고소비 전력의 외부 마이크로 프로세서(MCU)가 필수적이고이 마이크로 프로세서 관련 주변회로도 필요하게 되어, LTE 모듈이 전원절약모드라고 하더라도 이러한 마이크로프로세서 및 주변회로는 항상 동작해야 하므로 마이크로프로세서 및 주변회로에 따른 전력 소모가 커서 여전히 배터리 소모가 크고, 구조적으로도 마이크로프로세서 및 주변회로에 의해 제품의 소형화가 어려워지며 가격이 상승하게 되는 문제점이 있다.Therefore, in the prior art, an external microprocessor (MCU) with high power consumption is necessary and a microprocessor-related peripheral circuit is also required. Even if the LTE module is in the power saving mode, such a microprocessor and peripheral circuits must always operate. There is a problem that the power consumption due to the circuit is large and the battery consumption is still large, and the miniaturization of the product is structurally difficult due to the microprocessor and peripheral circuits, and the cost is increased.
이상과 같은 종래기술의 문제점을 감안하여, 본 발명은 외부의 마이크로프로세서를 사용하지 않고 LTE 모듈이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for switching an LTE module from a power-saving mode to a power-on mode without using an external microprocessor.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, LTE모듈의 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하는 방법에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a method for switching from a power saving mode to a power-on mode of an LTE module,
LTE 모듈(1)이 서버로부터 센서들(4)의 보고 시기 관련 제어 명령을 수신하는 단계;Receiving a control timing related to the reporting timing of the
상기 보고 시기 관련 제어 명령이 주기적인 보고인 경우에는, 주기적으로 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환되어 센서(4)에서 센싱값을 읽어서 LTE 모듈(1)의 ID 정보와 함께 이통통신망을 통해 서버로 전송하고 다시 전원절약모드로 전환하는 단계;The
상기 보고 시기 관련 제어 명령이 센싱값의 변화시 무조건 보고인 경우에는, 센서(4)에서 센싱값의 변화가 발생되면, 전원 온 회로에 입력되는 센서 출력 신호가 전환되어 전원 온 회로에서의 출력이 전환되고 이에 따라 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환되어, LTE 모듈(1)이 센서(4)에서 센싱값을 읽어서 LTE 모듈(1)의 ID 정보와 함께 이통통신망을 통해 서버로 전송하고 다시 전원절약모드로 전환하는 단계;When a change in the sensing value is generated in the
상기 보고 시기 관련 제어 명령이 센싱값의 변화시 특정 조건을 만족하는 경우에만 보고인 경우에는, 센서(4)에서 센싱값의 변화가 발생되고 센싱값이 이 특정 조건을 만족하는 경우에만, 전원 온 회로에 입력되는 센서 출력 신호가 전환되어 전원 온 회로에서의 출력이 전환되고 이에 따라 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환되어, LTE 모듈(1)이 센서(4)에서 센싱값을 읽어서 LTE 모듈(1)의 ID 정보와 함께 이통통신망을 통해 서버로 전송하고 다시 전원절약모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Only when the reporting time related control command is reported only when the specific condition is satisfied when the sensing value is changed, only when the sensing value changes in the
이상과 같은 본 발명을 이용하면, 외부의 마이크로프로세서를 사용하지 않고 LTE모듈이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하는 것이 가능해진다.According to the present invention as described above, it is possible to switch the LTE module from the power-saving mode to the power-on mode without using an external microprocessor.
도 1은 본 발명의 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명의 동작 순서도.
도 3은 본 발명에 사용되는 전원 온 회로.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.
2 is a flow chart of the operation of the present invention;
3 is a power-on circuit used in the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 전체적인 구성도이다.Fig. 1 is an overall configuration diagram of the present invention.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 전원절약모드를 지원하고 각종 센서들(4)에서의 변화 신호를 수신하면 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하며 이동통신망을 통해 센싱값을 원격 서버(미도시)에 전송하고 원격 서버에서 제어신호를 수신하는 LTE 모듈(1)과, LTE 모듈(1)의 리셋 단자나 전원 온 단자에 출력이 연결되어 센서들(4)에서의 변화 조건을 만족하여 출력되는 센서 출력 신호에 의해 LTE모듈(1)을 리셋 또는 전원 온 시켜서 전원 온 모드로 전환시키는 전원 온 회로(2)와, LTE 모듈(1)에 전원을 공급하는 배터리(3)와, 현장에 설치되어 각종 감지 기능을 수행하는 각종 센서들(4)(예: 움직임 감지 센서, 가스 감지 센서, 각속도 센서, 가속도 센서, 지자계 센서, 리미트 스위치)와, 이동통신용 안테나(5)와, LTE 모듈(1)의 ID 정보를 포함하는 유심(6)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the present invention supports a power saving mode and, when receiving a change signal from
그래서, 먼저 서버는 각 LTE 모듈(1)에 주기적인 보고, 센서값의 변화시 보고(무조건 보고), 센서값의 설정 범위시 보고(조건부 보고) 등의 각종 보고 시기 관련 제어 명령을 보내면, LTE 모듈(1)은 보고 관련 제어 명령에 따라 센싱값들을 읽어서 LTE 모듈(1)의 ID정보와 센싱값들의 데이터 패킷(센서별로 패킷의 영역이 지정됨)을 형성하여 이 데이터 패킷을 이동통신망을 통해 서버로 보고하게 된다.Therefore, the server first sends various control-related control commands such as periodic reporting to each
또한, 전원 온 회로(2)에서는 특정 센서에서 변화가 발생하면, 센서값의 변화시 보고(무조건 보고)인 경우에는 센서 출력 신호를 출력하고, 센서값의 설정 범위시 보고(조건부 보고)인 경우에는 센서값이 설정 범위 내이면 센서 출력 신호를 출력하여 센서 출력 신호가 LTE 모듈(1)에 입력되어 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 리셋 또는 전원 온 되어 전원 온 모드로 전환되게 한다.In the power-on circuit 2, when a change occurs in the specific sensor, the sensor output signal is output when the sensor value is changed (unconditionally reported), and when the sensor value is set (condition report) The sensor output signal is output to the
그리고, 유심(6)에는 각 LTE 모듈(1)의 ID 정보가 포함되어 있어서, 각 센서들의 센싱값들과 ID 정보를 수신한 서버는 ID 정보를 통해 어느 LTE모듈의 센싱 정보인지를 알게 되고 센서값들로부터 해당 센서들의 센싱값을 알게 된다.The receiver core 6 includes the ID information of each
다음으로, 도1과 도2를 참고로 하여 본 발명에 따른 동작 순서를 설명하기로 한다.Next, an operation procedure according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
1. 전원절약모드를 지원하는 LTE 모듈(1)에 각종 센서(4)(예: 도1에 나타난 움직임 감지 센서, 가스 감지 센서, 각속도 센서, 가속도 센서, 지자계 센서, 리미트 스위치 등)를 연결한다(S1). 1. Connect various sensors 4 (for example, a motion detection sensor, a gas detection sensor, an angular velocity sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, a limit switch, etc.) shown in FIG. 1 to an
2. 원격 감시 및 관제 서비스를 하는 원격지의 서버는 일정한 주기마다 보고, 센서(4)의 변화가 생겼을 때 보고 또는 센서(4)의 변화가 설정 범위 내 일때 보고 등의 다양한 보고 시기 관련 제어 명령을 LTE 모듈(1)에 보낸다(S2). 이때, 사물인터넷에 사용되는 다양한 감시 장치 각각의 감지 이벤트 발생 빈도를 고려하여 적절한 보고 관련 제어 명령(예: 주기적인 보고, 센싱값 변화시 무조건 보고, 센싱값이 설정 범위 내일 때 보고)을 선택하는 것이 바람직하다. 2. The remote server that performs remote monitoring and control service reports at regular intervals and reports various reports when there is a change in the
3. 만일, 주기적으로 보고하는 제어 명령의 경우에는, LTE 모듈(1)은 주기적으로 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하여 동작하여 센서(4)의 센싱값을 읽어서 이동통신망을 통해 서버에게 보고하고 보고 완료 후 다시 전원절약모드로 전환한다(S3). 3. In the case of a control command periodically reported, the
4. 만일 센서(4)의 변화가 생겼을 때에 무조건 보고하는 명령의 경우(예: 가스 누출)에는, 특정 센서(가스 감지 센서)가 변화(가스 감지)가 있는 경우에 특정 센서의 출력은 로우에서 하이로 전환된다(S4).4. If a specific sensor (gas sensor) changes (gas detection) in the case of an unconditional command (eg gas leak) when a change in
5. 그리고, 센싱값의 설정 범위 내 일때 보고하는 경우(예: 도난 방지 장치의 움직임 감지 센서에서 작은 애완동물의 작은 움직임을 감지하는 경우에는 보고하지 않고 사람(침입자)의 큰 움직임이 감지되면 보고하도록 감지 설정치 범위가 설정된 경우)에는, 특정 센서의 센싱값이 설정 범위를 벗어나서 보고할 필요가 없음에도 전원절약모드 상태인 LTE 모듈(1)을 전원 온 모드로 전환하여 보고를 하게 되어 전력 소모가 이루어지는 경우를 방지하기 위하여, 서버는 사전에 LTE 모듈(1)에게 센서값의 보고 범위 설정치를 전달하여 센서(4)에게 보고해야 하는 변화량의 범위를 사전에 설정하면(조건부 보고), 이 설정치 범위 내의 센싱값의 변화에 대해서만 센서(4)의 출력이 로우에서 하이로 전환된다(S5).5. And when it reports within the setting range of the sensing value (for example, when the motion detection sensor of the anti-theft device detects a small movement of a small pet, it reports if a large movement of a person (intruder) , The LTE module (1), which is in the power saving mode, is switched to the power-on mode, and the power consumption is reduced In order to prevent the occurrence of a failure, the server transmits a sensor range reporting range set value to the
6. 단계(S4) 또는 단계(S5)에서 특정 센서의 출력이 로우에서 하이로 전환되면, 전원 온 회로(2)(아래의 도3 관련 설명에서 자세히 설명함)가 구동되어 LTE 모듈(1)에 전원 온 신호가 전달되어 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환되어 센서(4)의 센싱값들을 수신하여 서버에 보고하고, 보고가 완료되면 다시 전원절약 모드로 전환한다(S6).6. When the output of the specific sensor in step S4 or S5 is changed from low to high, the power-on circuit 2 (described in detail below with reference to Fig. 3) is driven to start the
7. 상기의 단계(S3) 내지 단계(S6)를 반복하여 수행하게 된다(S7).7. The above steps (S3) to (S6) are repeatedly performed (S7).
다음으로, 본 발명에 사용되는 전원 온 회로(2)에 대해 도3을 참고로 하여 자세히 설명한다. 나머지 LTE 모듈(1), 배터리(3), 각종 센서(4), 안테나(5) 및 유심(6)는 이동통신 분야의 주지된 통상적인 구성요소이므로 구체적인 설명을 생략한다.Next, the power-on circuit 2 used in the present invention will be described in detail with reference to FIG. The
1. 특정 센서에서 변화가 있는 경우(변화량의 범위가 미설정된 경우) 또는 특정 센서의 변화량이 설정 범위 내인 경우(변화량의 범위가 설정된 경우)에는 특정 센서는 ①과 같은 하이 신호를 출력 한다.1. When there is a change in a specific sensor (when the range of the change amount is not set) or when the change amount of the specific sensor is within the setting range (the range of the change amount is set), the specific sensor outputs a high signal as in (1).
2. ①과 같은 하이 신호가 출력되면 커패시터 ② 에서는 충전과 동시에 방전이 이루어져서 커패시터의 출력에서는 ③과 같은 파형이 형성된다.2. When a high signal like ① is output, the capacitor ② discharges at the same time as it is charged, and the waveform of ③ is formed at the output of the capacitor.
3. 그러면, 트랜지스터④의 입력에는 ③과 같은 파형이 인가되어, 트랜지스터④의 출력(전원 온 회로의 출력)에는 ⑤와 같은 단일 펄스 신호가 형성된다.3. Then, the waveform shown in (3) is applied to the input of the transistor (4), and a single pulse signal like (5) is formed at the output of the transistor (4) (output of the power-on circuit).
4. ⑤ 의 단일 펄스 신호(전원 온 회로의 출력)가 전원절약모드 상태인 LTE 모듈(1)의 리셋 단자나 전원 온 단자에 연결되어 있기 때문에, LTE 모듈(1)은 리셋 또는 전원 온 되어 전원 온 모드로 전환된다. 리셋 또는 전원 온 과정이 완료되면 LTE 모듈(1)은 센서들(4)에서 센싱값들을 읽어 들여서 서버에 전송하게 된다.4. Since the single pulse signal (output of power-on circuit) of ⑤ is connected to the reset terminal or power-on terminal of LTE module (1) in power saving mode, LTE module (1) On mode. When the reset or power-on process is completed, the
결국, 본 발명에서는 도3과 같이 간단하고 전력 소모가 거의 없는 전원 온 회로를 사용하게 되어, 종래기술처럼 외부의 고전력 소모 및 고가의 마이크로 프로세서를 사용하지 않지 않아도 된다.As a result, in the present invention, a power-on circuit that is simple and consumes little power is used as shown in FIG. 3, so that it does not need to use an external high-power consumption and expensive microprocessor as in the prior art.
한편 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이러한 바람직한 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다는 점에 유의해야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
예를 들면, 서버가 상기와 같이 모든 LTE 모듈에 동일한 보고 시기 조건을 지정하는 것도 가능하지만, 각 LTE 모듈(1)별로 지정하는 것도 가능하고 각 센서(4)별로 지정하는 것도 가능하다.For example, it is possible for the server to designate the same reporting timing condition for all the LTE modules as described above, but it is also possible to designate for each
Claims (5)
LTE 모듈(1)이 서버로부터 센서들(4)의 보고 시기 관련 제어 명령을 수신하는 단계;
상기 보고 시기 관련 제어 명령이 주기적인 보고인 경우에는, 주기적으로 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환되어 센서(4)에서 센싱값을 읽어서 LTE 모듈(1)의 ID 정보와 함께 이통통신망을 통해 서버로 전송하고 다시 전원절약모드로 전환하는 단계;
상기 보고 시기 관련 제어 명령이 센싱값의 변화시 무조건 보고인 경우에는, 센서(4)에서 센싱값의 변화가 발생되면, 전원 온 회로에 입력되는 센서 출력 신호가 전환되어 전원 온 회로에서의 출력이 전환되고 이에 따라 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환되어, LTE 모듈(1)이 센서(4)에서 센싱값을 읽어서 LTE 모듈(1)의 ID 정보와 함께 이통통신망을 통해 서버로 전송하고 다시 전원절약모드로 전환하는 단계;
상기 보고 시기 관련 제어 명령이 센싱값의 변화시 특정 조건을 만족하는 경우에만 보고인 경우에는, 센서(4)에서 센싱값의 변화가 발생되고 센싱값이 이 특정 조건을 만족하는 경우에만, 전원 온 회로에 입력되는 센서 출력 신호가 전환되어 전원 온 회로에서의 출력이 전환되고 이에 따라 LTE 모듈(1)이 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환되어, LTE 모듈(1)이 센서(4)에서 센싱값을 읽어서 LTE 모듈(1)의 ID 정보와 함께 이통통신망을 통해 서버로 전송하고 다시 전원절약모드로 전환하는 단계를 포함하고,
상기 전원 온 회로는, 상기 센서 출력 신호의 전환에 따라 커패시터에서 충전과 동시에 방전이 발생하고 이 커패시터의 출력이 트랜지스터에 입력되어 트랜지스터의 출력에서 펄스를 발생시키는 동작을 수행하며,
상기 전원 온 회로에 의한 LTE 모듈(1)의 전원절약모드에서 전원 온 모드로의 전환은, 상기 전원 온 회로에서의 출력이 LTE 모듈(1)의 리셋 또는 전원 온 단자에 입력되어 수행되는 것을 특징으로 하는 LTE모듈의 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하는 방법.A method for switching from a power saving mode to a power-on mode of an LTE module,
Receiving a control timing related to the reporting timing of the sensors 4 from the LTE module 1;
The LTE module 1 periodically switches from the power saving mode to the power on mode and reads the sensing value from the sensor 4 so that the ID information of the LTE module 1 Transferring the information to the server through the communication network and switching to the power save mode again;
When a change in the sensing value is generated in the sensor 4 when the control command related to the reporting time is unconditionally reported when the sensing value changes, the sensor output signal input to the power-on circuit is switched and the output from the power- The LTE module 1 is switched from the power saving mode to the power on mode so that the LTE module 1 reads the sensing value from the sensor 4 and transmits the sensed value together with the ID information of the LTE module 1 Transmitting to the server and switching to the power save mode again;
Only when the reporting time related control command is reported only when the specific condition is satisfied when the sensing value is changed, only when the sensing value changes in the sensor 4 and the sensing value satisfies this specific condition, The output signal from the power-on circuit is switched so that the LTE module 1 is switched from the power-saving mode to the power-on mode so that the LTE module 1 senses Reading the value and transmitting it to the server via the communication network together with the ID information of the LTE module 1 and switching to the power saving mode again,
The power-on circuit performs an operation of generating a discharge at the time of charging in the capacitor according to the switching of the sensor output signal, and the output of the capacitor is inputted to the transistor to generate a pulse at the output of the transistor,
The switching from the power-saving mode to the power-on mode of the LTE module 1 by the power-on circuit is performed by inputting the output from the power-on circuit to the reset or power-on terminal of the LTE module 1 How to switch from power saving mode to power on mode of an LTE module with.
상기 보고 시기 관련 제어 명령은 각 LTE 모듈(1)별로 지정되는 것을 특징으로 하는 LTE모듈의 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the reporting timing related control command is designated for each LTE module (1).
상기 보고 시기 관련 제어 명령은 각 센서(4) 별로 지정되는 것을 특징으로 하는 LTE모듈의 전원절약모드에서 전원 온 모드로 전환하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the control command related to the reporting timing is designated for each sensor (4).
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