KR102006748B1 - OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리시스템 - Google Patents

OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템으로서, PC 디바이스 또는 모바일 디바이스를 통해 영상을 모니터링하고, 제어 명령 메시지를 전송하는 관제 명령부; 상기 관제 명령부와 연결 접속되며, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 관제 서버부; 및 상기 관제 서버부와 연결 접속되며, 감시 대상구역을 촬영하는 복수의 카메라를 구비하고, 상기 복수의 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 카메라부를 포함하되, 상기 관제 서버부는, 상기 카메라부의 복수의 카메라로부터 수신된 영상 데이터를 저장 분석하고, 상기 관제 명령부로 영상을 제공하는 영상 관제부; 및 OneM2M 프로토콜로 상기 카메라부의 복수의 카메라의 상태 정보를 조회하거나 이벤트 알림을 수신하고 제어하는 OneM2M 서버부를 포함하여 구성하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 따르면, 영상을 모니터링하고 제어 명령 메시지를 전송하는 관제 명령부와, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 영상 관제부와 OneM2M 서버부를 구비하는 관제 서버부와, 복수의 카메라를 구비하고, 복수의 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 카메라부를 포함하여 구성함으로써, CCTV 네트워크와 무선 자가 통신망을 다중 경로로 사용하여 연결장애 카메라의 장애 처리를 위해 장애가 없는 인접 정상연결 카메라에 제어 명령 메시지를 전송하여 간접적으로 연결 장애 카메라의 네트워크 연결 장애를 복구하고, OneM2M과 OnVIF의 상이한 표준 프로토콜을 상호 호환될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 따르면, 공공 IoT 무선 자가 통신망을 이용하여 관제 센터의 운영단말과 연결되도록 구성함으로써, 추가 통신비용이 발생하지 않으며, 현장방문을 최소화하여 운영비용이 절감되고, 그에 따른 신속한 판단 및 조치로 방범시스템의 가용성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하고 있는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 따르면, 관제 서버부에서 원격 제어를 통해 연결 장애 카메라를 네트워크를 복구하여 시스템을 정상화함으로써, 교통이나 방범용 CCTV의 설치 위치가 교차로, 외벽, 전주 등 작업자의 생명을 위협하는 고위험 작업 횟수를 효과적으로 최소화할 수 있도록 할 수 있다.

Description

OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리시스템{MULTI PATH NEIGHBORING REMOTE MANAGEMENT SYSTEM IN ONEM2M AND CCTV NETWORK}
본 발명은 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 CCTV 네트워크와 무선 자가 통신망을 다중 경로로 사용하여 복수의 카메라 중 연결장애 카메라가 발생되면, 장애 처리를 위해 장애가 없는 인접 정상연결 카메라에 제어 명령 메시지를 전송하여 간접적으로 연결장애 카메라의 네트워크 연결 장애를 복구하고, OneM2M과 OnVIF의 상이한 표준 프로토콜을 지원할 수 있도록 하는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공공기관은 교통 및 방범 목적으로 200여 개의 통합관제센터에서 약 100만대의 CCTV 카메라를 관리하고 있고, 이에 따른 유지 관리 비용이 증가하고 있다. 특히, 교차로에 설치된 카메라의 고장 수리는 작업자의 생명을 위협하는 고위험 작업이며, 교통신호 차단으로 인한 교통체증 등 2차 손해도 발생하고 있다.
종래의 CCTV 원격관리시스템으로는 블루투스와 와이파이 AP모드를 이용하여 20m 이내 근거리에서 무선으로 카메라에 접속하여 카메라 설정을 변경하는 방법이 사용되고 있지만, 유지보수 관리자가 카메라 인근에 있어야 하고 사용자 부주의나 네트워크 설정 값 이상 등 간단한 오류만 극복할 수 있으며, HW 리셋이나 시스템 펌웨어 업그레이드 등의 심각한 오류에 대해 대응하지 못하는 한계가 있다. 또한, 종래의 CCTV 원격관리시스템에서는 CCTV 현장에 설치된 비상벨, 카메라, 함체, 앰프, 경광등, 비디오서, 충격센서, GPS 안테나 등을 원격제어 장치와 연결하고 기존의 CCTV 회선을 이용하는 것으로 별도의 원격제어 장치가 필요하고, CCTV 회선과 동일한 회선을 사용하므로 네트워크 문제를 해결하는데 있어 한계가 있었다. 즉, CCTV는 50~100m 간격으로 실내와 실외를 구분하지 않고 다수 설치되어 있어 사람의 위치, 자동차, 사물의 위치를 관제할 수 있는 주요한 포인트가 되는 핵심 인프라이다. 한편, 사물 인터넷에 연결되는 각 사물들이 이용하는 통신 프로토콜로서 널리 이용되는 표준은 oneM2M이고, ONVIF 프로토콜은 오픈 네트워크 비디오 인터페이스 포럼(Open Network Video Interface Forum)에서 정한 네트워크 카메라와 클라이언트 시스템 간의 메시지 교환 프로토콜이다.
종래에는 이러한 oneM2M 프로토콜이 각종 센서 장치들 간의 통신에만 이루어져 왔는데, oneM2M 프로토콜에서 규정된 속성들을 이용하여 다양한 분야에 이용하려는 시도가 이루어지고 있으나, oneM2M 프로토콜 메시지와 OnVIF 프로토콜 메시지 방식이 서로 다르기 때문에 통합 관제 시스템에 적용하는데 있어서 하나의 장애 요인이 되는 문제가 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 영상을 모니터링하고 제어 명령 메시지를 전송하는 관제 명령부와, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 영상 관제부와 OneM2M 서버부를 구비하는 관제 서버부와, 복수의 카메라를 구비하고, 복수의 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 카메라부를 포함하여 구성함으로써, CCTV 네트워크와 무선 자가 통신망을 다중 경로로 사용하여 연결장애 카메라의 장애 처리를 위해 장애가 없는 인접 정상연결 카메라에 제어 명령 메시지를 전송하여 간접적으로 연결장애 카메라의 네트워크 연결 장애를 복구하고, OneM2M과 OnVIF의 상이한 표준 프로토콜을 상호 호환될 수 있도록 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 공공 IoT 무선 자가 통신망을 이용하여 관제 센터의 운영단말과 연결되도록 구성함으로써, 추가 통신비용이 발생하지 않으며, 현장방문을 최소화하여 운영비용이 절감되고, 그에 따른 신속한 판단 및 조치로 방범시스템의 가용성이 향상될 수 있도록 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 관제 서버부에서 원격 제어를 통해 연결장애 카메라를 네트워크를 복구하여 시스템을 정상화함으로써, 교통이나 방범용 CCTV의 설치 위치가 교차로, 외벽, 전주 등 작업자의 생명을 위협하는 고위험 작업 횟수를 효과적으로 최소화할 수 있도록 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템은,
OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템으로서,
PC 디바이스 또는 모바일 디바이스를 통해 영상을 모니터링하고, 제어 명령 메시지를 전송하는 관제 명령부;
상기 관제 명령부와 연결 접속되며, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 관제 서버부; 및
상기 관제 서버부와 연결 접속되며, 감시 대상구역을 촬영하는 복수의 카메라를 구비하고, 상기 복수의 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 카메라부를 포함하되,
상기 관제 서버부는,
상기 카메라부의 복수의 카메라로부터 수신된 영상 데이터를 저장 분석하고, 상기 관제 명령부로 영상을 제공하는 영상 관제부; 및
OneM2M 프로토콜로 상기 카메라부의 복수의 카메라의 상태 정보를 조회하거나 이벤트 알림을 수신하고 제어하는 OneM2M 서버부를 포함하여 구성하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 카메라부의 복수의 카메라 각각은,
감시 대상구역을 촬영한 영상 데이터를 상기 관제 서버부의 영상 관제부로 전송하는 영상 처리부;
국제 사물인터넷 플랫폼 규격인 OneM2M과 국제 보안 표준 프로토콜인 OnVIF의 서로 다른 규격을 연동할 수 있도록 메시지 변환하는 프로토콜 에이전트;
상기 관제 서버부의 OneM2M 서버부로 사물인터넷 메시지를 송수신하는 OneM2M 연동부;
상기 OneM2M 연동부에서 수신된 사물인터넷 메시지가 인접카메라 제어 메시지일 경우 LoRa 모듈을 통해 인접 카메라로 메시지를 전송하거나 수신하는 LoRa 연동부; 및
OnVIF 프로토콜 규약으로 정의된 메시지 수신, 움직임 감지, 디지털 알람, 이벤트를 포함하는 통보 메시지를 처리하는 OnVIF 연동부를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 관제 서버부는,
상기 카메라부의 복수의 카메라로부터 영상과 함께 카메라 상태 정보의 메타 데이터 및 연결유지 메시지를 수신하고, 상기 복수의 카메라로부터 수신되는 연결유지 메시지의 최종도착 시간의 모니터링을 통해 연결장애 카메라와 인접 정상연결 카메라로 구분 분류하여 관리할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 관제 서버부는,
상기 연결유지 메시지의 모니터링을 통해 연결장애 카메라로 구분되어 관리되는 해당하는 연결장애 카메라의 CCTV 네트워크의 연결 장애 복구를 위해 상기 OneM2M 서버부에서 연결장애 카메라 인근의 통신이 가능한 인접 정상연결 카메라를 검색하고, 네트워크의 연결 장애 복구를 위한 원격 제어 메시지를 검색된 인접 정상연결 카메라로 전송할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 연결유지 메시지는,
LoRa 네트워크로 접속 가능한 인접한 카메라 정보, 수신 감도(RSSI), 카메라의 GPS 좌표, 및 PTZ 위치 값을 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 카메라부의 복수의 카메라는,
초기 설치 시에는 상기 관제 서버부의 영상 관제부로 촬영되는 실시간 영상을 전송하고, 상기 OneM2M 서버부로 통신 장애 발생 없이 실시간 메시지 전송을 수행하는 정상 연결 카메라로 기능하고,
사용 중에 상기 관제 서버부의 영상 관제부로 촬영되는 실시간 영상을 전송하지 못하는 연결 장애 발생 시, 상기 관제 서버부에 연결장애 카메라로 구분 분류되고, 인근에 위치하는 LoRa 통신이 가능한 인접 정상연결 카메라를 통해 통신 장애가 복구 처리될 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 카메라부는,
상기 연결 장애 카메라에 인접한 인접 정상연결 카메라가 상기 관제 서버부로부터 네트워크 연결 장애 복구를 위한 원격 제어 메시지를 프로토콜 에이전트에서 수신하고, 상기 프로토콜 에이전트에서 OneM2M 프로토콜로 전송받은 원격 제어 메시지를 OnVIF 프로토콜과 LoRa 메시지로 변환하여 LoRa 연동부와 OnVIF 연동부로 전송하며, 상기 LoRa 연동부가 LoRa 네트워크를 통해 상기 연결장애 카메라로 네트워크 연결 장애 복구 메시지를 전송할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 연결장애 카메라는,
LoRa 네트워크를 통해 전송받은 네트워크 연결 장애 복구 메시지의 데이터를 파싱하고, 그에 대응한 HW 리셋, 공장 초기화, 펌웨어 업그레이드, 네트워크 설정 변경의 메시지 처리를 수행하여 통신 장애가 복구되도록 할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 따르면, 영상을 모니터링하고 제어 명령 메시지를 전송하는 관제 명령부와, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 영상 관제부와 OneM2M 서버부를 구비하는 관제 서버부와, 복수의 카메라를 구비하고, 복수의 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 카메라부를 포함하여 구성함으로써, CCTV 네트워크와 무선 자가 통신망을 다중 경로로 사용하여 연결장애 카메라의 장애 처리를 위해 장애가 없는 인접 정상연결 카메라에 제어 명령 메시지를 전송하여 간접적으로 연결장애 카메라의 네트워크 연결 장애를 복구하고, OneM2M과 OnVIF의 상이한 표준 프로토콜을 상호 호환될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 따르면, 공공 IoT 무선 자가 통신망을 이용하여 관제 센터의 운영단말과 연결되도록 구성함으로써, 추가 통신비용이 발생하지 않으며, 현장방문을 최소화하여 운영비용이 절감되고, 그에 따른 신속한 판단 및 조치로 방범시스템의 가용성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하고 있는 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 따르면, 관제 서버부에서 원격 제어를 통해 연결 장애 카메라를 네트워크를 복구하여 시스템을 정상화함으로써, 교통이나 방범용 CCTV의 설치 위치가 교차로, 외벽, 전주 등 작업자의 생명을 위협하는 고위험 작업 횟수를 효과적으로 최소화할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 개략적인 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 적용되는 카메라의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 전체 개념 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 영상 및 신호처리의 흐름 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 프로그램 순서를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 카메라의 GPS 좌표와 촬영 영역을 표시한 지도를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 OnVIF와 OneM2M 플랫폼 메시지 비교 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 개략적인 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템에 적용되는 카메라의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 전체 개념 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 영상 및 신호처리의 흐름 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 프로그램 순서를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템(10)은, 관제 명령부(100), 관제 서버부(200), 및 카메라부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
관제 명령부(100)는, PC 디바이스(101) 또는 모바일 디바이스(102)를 통해 영상을 모니터링하고, 제어 명령 메시지를 전송하는 구성이다. 이러한 관제 명령부(100)는 PC 사용자와 모바일사용자가 PC 디바이스(101) 또는 모바일 디바이스(102)를 이용하여 후술하게 될 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)에 접속하여 카메라 영상을 모니터링하고, OnM2M 서버부(202)에 접속하여 카메라의 상태 정보를 조회하거나 알림을 수신하고 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
관제 서버부(200)는, 관제 명령부(100)와 연결 접속되며, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 서버의 구성이다. 이러한 관제 서버부(200)는 후술하게 될 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)로부터 수신된 영상 데이터를 저장 분석하고, 관제 명령부(100)로 영상을 제공하는 영상 관제부(201)와, OneM2M 프로토콜로 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)의 상태 정보를 조회하거나 이벤트 알림을 수신하고 제어하는 OneM2M 서버부(202)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)는 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)의 영상 처리부(311)에 접속하여 카메라 영상을 네트워크로 전송받아 저장장치(HDD)에 저장하고 모니터에 표출하며, 전송받은 영상을 가공 또는 원본영상을 관제 명령부(100)에 제공할 수 있으며, OneM2M 서버부(202)는 OneM2M 클라이언트 기능을 하는 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)에 구비되는 OneM2M 연동부(150)의 접속, 등록, 통보, 제어 등을 관리하며, 국제표준 OneM2M 프로토콜을 따른다. 또한, OneM2M 서버부(202)는 HTTP, CoAP, MQTT 프로토콜을 지원하며, 데이터베이스는 대용량 데이터 처리를 위한 Redis DB와 데이터를 저장하는 Mongo DB로 구성될 수 있다.
또한, 관제 서버부(200)는 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)로부터 영상과 함께 카메라 상태 정보의 메타 데이터 및 연결유지 메시지를 수신하고, 복수의 카메라(310)로부터 수신되는 연결유지 메시지의 최종도착 시간의 모니터링을 통해 연결장애 카메라(310a)와 인접 정상연결 카메라(310b)로 구분 분류하여 관리할 수 있다. 여기서, 연결유지 메시지는 10초마다 전송할 수 있으나, 이러한 전송 주기는 고정된 값이 아니라 관리자에 의해 가변될 수 있다.
또한, 관제 서버부(200)는 연결유지 메시지의 모니터링을 통해 연결장애 카메라(310a)로 구분되어 관리되는 해당하는 연결장애 카메라(310a)의 CCTV 네트워크의 연결 장애 복구를 위해 OneM2M 서버부(202)에서 연결장애 카메라 인근의 통신이 가능한 인접 정상연결 카메라(310b)를 검색하고, 네트워크의 연결 장애 복구를 위한 원격 제어 메시지를 검색된 인접 정상연결 카메라(310b)로 전송할 수 있다. 여기서, 연결유지 메시지는 LoRa 네트워크로 접속 가능한 인접한 카메라 정보, 수신 감도(RSSI), 카메라의 GPS 좌표, 및 PTZ 위치 값을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 관제 서버부(200)는 장애 보고에 있어 자동 보고에 대한 사용자 설정이 있는 경우 먼저 자동 제어 요청 메시지를 관제 명령부(100)로 전송되어관리자에게 전송 보고되며, 사용자 설정이 없는 경우에서는 관리자에 전송 보고 이후 관리자의 판단에 따라 수동 제어 요청 메시지를 처리할 수도 있다. 또한, 관제 서버부(200)는 연결유지 메시지에 포함된 카메라의 GPS좌표와 PTZ 위치 값을 통해 영상의 실제 촬영 영역을 계산하여 표시할 수 있으며, 연결 장애가 발생한 연결장애 카메라(310a)에 인접한 인접 정상연결 카메라(310b)에 의한 간접제어 방식 이외에, 연결 장애가 발생한 연결장애 카메라(310a)에 LoRa 네트워크를 통해 직접제어 방식이 선택될 수도 있다.
카메라부(300)는, 관제 서버부(200)와 연결 접속되며, 감시 대상구역을 촬영하는 복수의 카메라(310)를 구비하고, 복수의 카메라(310)를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 구성이다. 이러한 카메라부(300)의 복수의 카메라(310) 각각은 감시 대상구역을 촬영한 영상 데이터를 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)로 전송하는 영상 처리부(311)와, 국제 사물인터넷 플랫폼 규격인 OneM2M과 국제 보안 표준 프로토콜인 OnVIF의 서로 다른 규격을 연동할 수 있도록 메시지 변환하는 프로토콜 에이전트(312)와, 관제 서버부(200)의 OneM2M 서버부(202)로 사물인터넷 메시지를 송수신하는 OneM2M 연동부(313)와, OneM2M 연동부(313)에서 수신된 사물인터넷 메시지가 인접카메라 제어 메시지일 경우 LoRa 모듈을 통해 인접 카메라로 메시지를 전송하거나 수신하는 LoRa 연동부(314)와, OnVIF 프로토콜 규약으로 정의된 메시지 수신, 움직임 감지, 디지털 알람, 이벤트를 포함하는 통보 메시지를 처리하는 OnVIF 연동부(315)를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 카메라부(300)의 복수의 카메라(310) 각각은 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 장애 발생유무에 따라 인접 정상연결 카메라(310b)와 연결장애 카메라(310a)로 구분될 수 있으며, 연결 장애란 영상 전송을 위한 RTSP 연결 장애, 국제표준 프로토콜 OnVIF 연결 장애와, CGI, REST, HTTP의 영상 스트리밍 및 제어 메시지의 연결 장애를 말한다.
또한, 복수의 카메라(310)에 각각 구비되는 영상 처리부(311), 프로토콜 에이전트(312), OneM2M 연동부(313), LoRa 연동부(314), 및 OnVIF 연동부(315)의 기능에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 복수의 카메라(310) 각각의 구성은 동일하나 설명의 편의를 위해 정상 연결되는 인접 정상연결 카메라(310b)와 연결장애 카메라(310a)로 구분하기로 한다. 영상 처리부(311)는 이미지 센서에 의해 촬영된 영상을 압축, 저장, 전송, 가공하여 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)에 RTSP 프로토콜로 전송하고, OnVIF 표준에 따라 제어될 수 있다. 또한, 프로토콜 에이전트(312)는 국제 사물인터넷플랫폼 규격인 OneM2M과 국제 보안표준 프로토콜인 OnVIF의 서로 다른 규격을 원활하게 연계하기 위한 메시지 변환기능이 있으며, OneM2M 표준규격에 맞는 JSON 메시지를 OnVIF 표준 규격에 맞는 SOAP 메시지로 변환하거나 역 변환하고, LoRa 네트워크로 메시지의 상호 변환하는 기능이 갖는다. 또한, OneM2M 연동부(313)는 관제 서버부(200)의 OneM2M 서버부(202)로 카메라(310)의 상태 데이터를 전송한다. 여기서, 상태 데이터는 연결을 유지하기 위한 10초 주기로 발송되는 연결유지 메시지, 영상 신호에 의해 검출된 움직임, 및 외부 GPIO 알림 메시지, LoRa 연동부(314)를 위한 인접 카메라 제어 메시지를 포함할 수 있다. 이때, 인접 카메라 제어 메시지란 영상 관제부(201)에서 기존의 CCTV 네트워크로는 연결 장애가 발생한 연결장애 카메라(310a)의 제어가 불가능 하므로 OneM2M 서버부(202)에서 연결 장애가 없는 인접 정상연결 카메라(310b)에 제어 메시지를 보내고 인접 정상연결 카메라(310b)인 로라 통신모듈을 통해 메시지를 보내고 연결 장애가 발생한 연결장애 카메라(310a)는 HW 리셋, 공장초기화, 펌웨어 업그레이드, 네트워크 설정 과정을 통해 연결 장애를 극복하고 정상적인 서비스를 제공할 수 있도록 하는 메시지를 말한다. 또한, LoRa 연동부(314)는 OneM2M 연동부(313)에서 수신된 메시지가 인접카메라 제어 메시지일 경우, LoRa 모듈을 통해 인접 정상연결 카메라(310b)로 메시지를 전송하거나 수신하고, 수신된 메시지는 프로토콜 에이전트(312)를 거쳐 해석되고 OnVIF 연동부(315)로 전송된다. 또한, LoRa 연동부(314)는 관제 서버부(200)의 OneM2M 서버부(202)에 직접 등록 및 접속이 가능하며, OneM2M 서버부(202)에서 전송받은 메시지의 최종목적지가 자신의 Key와 일치하는 경우 해당 메시지를 처리할 수 있다. 또한, OnVIF 연동부(315)는 OnVIF 프로토콜 규약으로 정의된 메시지를 수신하거나 움직임감지, 디지털 알람, 이벤트 등의 통보 메시지가 있을 경우, 프로토콜 에이전트(312)를 통해 OnVIF로 변환하고 해당 클라이언트에 통보하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)는 초기 설치 시에는 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)로 촬영되는 실시간 영상을 전송하고, OneM2M 서버부(202)로 통신 장애 발생 없이 실시간 메시지 전송을 수행하는 정상 연결 카메라로 기능하고, 사용 중에 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)로 촬영되는 실시간 영상을 전송하지 못하는 연결 장애 발생 시, 관제 서버부(200)에 연결장애 카메라(310a)로 구분 분류되고, 인근에 위치하는 LoRa 통신이 가능한 인접 정상연결 카메라(310b)를 통해 통신 장애가 복구 처리될 수 있다.
또한, 카메라부(300)는 연결장애 카메라(310a)에 인접한 정상 연결의 인접 정상연결 카메라(310b)가 관제 서버부(200)로부터 네트워크 연결 장애 복구를 위한 원격 제어 메시지를 프로토콜 에이전트(312)에서 수신하고, 프로토콜 에이전트(312)에서 OneM2M 프로토콜로 전송받은 원격 제어 메시지를 OnVIF 프로토콜과 LoRa 메시지로 변환하여 LoRa 연동부(314)와 OnVIF 연동부(315)로 전송하며, LoRa 연동부(314)가 LoRa 네트워크를 통해 연결장애 카메라(310a)로 네트워크 연결 장애 복구 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, 연결장애 카메라(310a)는 LoRa 네트워크를 통해 전송받은 네트워크 연결 장애 복구 메시지의 데이터를 파싱하고, 그에 대응한 HW 리셋, 공장 초기화, 펌웨어 업그레이드, 네트워크 설정 변경의 메시지 처리를 수행하여 통신 장애가 복구될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 영상 및 신호처리의 흐름 구성을 나타내고 있다. 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템(10)의 영상 및 신호처리를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 연결장애 카메라(310a)는 초기 설치했을 때에는 정상 동작하였으나 이후 영상 관제부(201)로 접속이 불가능한 카메라이다. 인접 정상연결 카메라(310b)와 연결장애 카메라(310a)의 OneM2M 연동부(313, 313a)에서 관제 서버부(200)의 OneM2M 서버부(202)로 엔티티 등록을 요청한다. 이어, 메시지 전달 과정은 각각의 프로토콜 에이전트(312, 312a)를 통해 대리 전달된다. OneM2M 서버부(202)는 각각의 인접 정상연결 카메라(310b)와 연결장애 카메라(310a)를 구분할 수 있는 인덱스 KEY를 발급하여 응답 메시지에 포함하여 전송하고, OneM2M 연동부(313)는 OneM2M 서버부(202)에 원격제어 서비스 리스트를 요청하고, 원격제어 서비스가 없을 경우 OneM2M 서버부(202)에 서비스 등록 요청을 하고 이미 등록된 경우 무시한다.
다음, OneM2M 연동부(313)는 OneM2M 서버부(202)에 원격제어와 이벤트알람에 대한 구독 서비스를 요청(S223)하고 응답(S224)을 수신한다. 이때, 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)는 인접 정상연결 카메라(310b)와 연결장애 카메라(310a)에 각각 접속하여 촬영 영상을 RTSP 프로토콜로 수신 받게 된다. 각각의 인접 정상연결 카메라(310b)와 연결장애 카메라(310a)는 영상 외에 메타 데이터와 연결유지를 위한 메시지(S213)를 10초마다 전송 받으며, 이때, 전송 주기는 고정된 값이 아니다. 연결유지 메시지(S213)에는 LoRa 네트워크로 접속 가능한 인접한 카메라 정보와 수신감도(RSSI)를 포함할 수 있다. 연결유지 메시지(S213)가 일정 주기마다 전송되지 않으면 영상 관제부(201)에서는 연결 장애가 발생한 것으로 판단하고 모니터 화면에 영상 LOSS 메시지를 표시하고, 기존 연결을 종료하고 연결장애 카메라(310a)에 재접속 한다. 이때, 재접속이 불가 하거나 영상이 수신되지 않으면 사용자에 의해 정의된 설정 치를 초과한 경우 전송 장애를 관제 명령부(100)에 전송 보고(S201) 한다.
장애 보고에 있어 자동 보고에 대한 사용자 설정이 있을 경우 자동 제어요청(S215) 이후 관리자에 전송보고(S201)된다. 또한, 관제 명령부(100)에서는 관리자의 판단에 따라 OneM2M 서버부(202)로 수동 제어 요청(S216)을 한다. 이어, OneM2M 서버부(202)는 연결장애 카메라(310a)에 인접하고 서버에 접속되어 있는 인접 정상연결 카메라(310b)를 검색한다. 인접 정상연결 카메라(310b)의 검색기준은 카메라를 설치했을 때 등록된 GPS 좌표 값과 LoRa 네트워크를 통한 수신감도를 기준으로 판별하게 된다. 프로토콜 에이전트(312)는 메시지를 발신경로와 메시지 형태를 분석하여 OneM2M 연동부(313), LoRa 연동부(314), OnVIF 연동부(315)로 메시지를 전달한다. 이때, 메시지 분리기준은 OneM2M 서버부(202)에서 수신된 메시지는 OneM2M 연동부(313)로 전달되고, 영상 관제부(201)로부터 수신된 메시지는 OnVIF 연동부(315)로 전달되며, 이벤트 알람과 공지 메시지는 OneM2M 연동부(313)와 OnVIF 연동부(315) 모두에 전달된다.
또한, 인접 정상연결 카메라(310b)의 LoRa 연동부(314)의 발신부에서는 연결장애 카메라(310a)의 LoRa 연동부(314a)의 수신부로 제어 요청(S241) 메시지를 전송하게 된다. 여기서, 제어요청(S241) 메시지에는 SW리셋, HW리셋, 공장초기화, 펌웨어 업그레이드, 정적 네트워크 설정 값 등의 명령어 정보와 최종 목적지 MAC주소가 포함되어 있다.
또한, 연결장애 카메라(310a)의 LoRa 연동부(314a)의 수신부에서는 수신 제어요청(S251) 메시지를 프로토콜 에이전트(312a)로 보내며, 프로토콜 에이전트(312a)는 메시지를 파싱하고 처리한다. 기존 연결이 있는 경우에는 OnVIF 연동부(315a)로 메시지 종류와 이벤트 알람을 보내다. 여기서, SW 리셋은 리눅스 시스템 명령어인 Reboot를 실행하고, HW 리셋은 GPIO 리셋 핀을 제어하며, 공장초기화는 사용자 환경 설정 값을 공장초기화 설정 값으로 변경한 후 SW 리셋을 수행한다. 펌웨어 업그레이드 명령어는 HTTP나 FTP 서버에 접속하여 최신 펌웨어를 다운로드 한 후 SW 리셋하고, 정적 네트워크 설정 명령어는 네트워크 IP 설정을 위해 전송된 IP 주소로 갱신 처리하게 된다. 최종적으로 복원된 네트워크 경로로 OneM2M 서버부(202)에 제어 응답 메시지를 보내고 영상관제부(201)에 실시간 영상을 전송하게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 카메라의 GPS 좌표와 촬영 영역을 표시한 지도를 도시한 도면이다. 도 6은 연결유지 메시지(S213)에 포함된 LoRa 네트워크로 접속 가능한 인접한 카메라 정보, 수신감도(RSSI), 카메라의 GPS 좌표, PTZ 위치 값과 카메라의 설치 높이, 방향각을 빈센트 방정식으로 계산하여 카메라의 예상 촬영 영역을 다각형의 형태로 지도에 표시하여 나타내고 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템의 OnVIF와 OneM2M 플랫폼 메시지 비교 구성을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 프로토콜 에이전트(312)에서는 OneM2M 표준규격에 맞는 JSON 메시지를 OnVIF 표준 규격에 맞는 SOAP 메시지로 변환하거나 역 변환하고, LoRa 네트워크의 메시지로 상호 변환할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템은, 영상을 모니터링하고 제어 명령 메시지를 전송하는 관제 명령부와, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 영상 관제부와 OneM2M 서버부를 구비하는 관제 서버부와, 복수의 카메라를 구비하고, 복수의 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 카메라부를 포함하여 구성함으로써, CCTV 네트워크와 무선 자가 통신망을 다중 경로로 사용하여 연결장애 카메라의 장애 처리를 위해 장애가 없는 인접 정상연결 카메라에 제어 명령 메시지를 전송하여 간접적으로 연결장애 카메라의 네트워크 연결 장애를 복구하고, OneM2M과 OnVIF의 상이한 표준 프로토콜을 상호 호환될 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 공공 IoT 무선 자가 통신망을 이용하여 관제 센터의 운영단말과 연결되도록 구성함으로써, 추가 통신비용이 발생하지 않으며, 현장방문을 최소화하여 운영비용이 절감되고, 그에 따른 신속한 판단 및 조치로 방범시스템의 가용성이 향상될 수 있도록 할 수 있게 된다. 또한, 관제 서버부에서 원격 제어를 통해 연결 장애 카메라를 네트워크를 복구하여 시스템을 정상화함으로써, 교통이나 방범용 CCTV의 설치 위치가 교차로, 외벽, 전주 등 작업자의 생명을 위협하는 고위험 작업 횟수를 효과적으로 최소화할 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 본 발명의 일실시예에 따른 원격관리시스템
100: 관제 명령부
101: PC 디바이스
102: 모바일 디바이스
200: 관제 서버부
201: 영상 관제부
202: OneM2M 서버부
300: 카메라부
310: 카메라
311: 영상 처리부
312: 프로토콜 에이전트
313: OneM2M 연동부
314: LoRa 연동부
315: OnVIF 연동부
310a: 연결장애 카메라
311a: 영상 처리부
312a: 프로토콜 에이전트
313a: OneM2M 연동부
314a: LoRa 연동부
315a: OnVIF 연동부
310b: 인접 정상연결 카메라

Claims (8)

  1. OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템(10)으로서,
    PC 디바이스(101) 또는 모바일 디바이스(102)를 통해 영상을 모니터링하고, 제어 명령 메시지를 전송하는 관제 명령부(100);
    상기 관제 명령부(100)와 연결 접속되며, 영상과 OneM2M 사물인터넷 메시지를 관리하는 관제 서버부(200); 및
    상기 관제 서버부(200)와 연결 접속되며, 감시 대상구역을 촬영하는 복수의 카메라(310)를 구비하고, 상기 복수의 카메라(310)를 통해 촬영한 영상 데이터와 OneM2M 사물인터넷 메시지를 처리하는 카메라부(300)를 포함하되,
    상기 관제 서버부(200)는,
    상기 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)로부터 수신된 영상 데이터를 저장 분석하고, 상기 관제 명령부(100)로 영상을 제공하는 영상 관제부(201); 및
    OneM2M 프로토콜로 상기 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)의 상태 정보를 조회하거나 이벤트 알림을 수신하고 제어하는 OneM2M 서버부(202)를 포함하여 구성하며,
    상기 카메라부(300)의 복수의 카메라(310) 각각은,
    감시 대상구역을 촬영한 영상 데이터를 상기 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)로 전송하는 영상 처리부(311);
    국제 사물인터넷 플랫폼 규격인 OneM2M과 국제 보안 표준 프로토콜인 OnVIF의 서로 다른 규격을 연동할 수 있도록 메시지 변환하는 프로토콜 에이전트(312);
    상기 관제 서버부(200)의 OneM2M 서버부(202)로 사물인터넷 메시지를 송수신하는 OneM2M 연동부(313);
    상기 OneM2M 연동부(313)에서 수신된 사물인터넷 메시지가 인접카메라 제어 메시지일 경우 LoRa 모듈을 통해 인접 카메라로 메시지를 전송하거나 수신하는 LoRa 연동부(314); 및
    OnVIF 프로토콜 규약으로 정의된 메시지 수신, 움직임 감지, 디지털 알람, 이벤트를 포함하는 통보 메시지를 처리하는 OnVIF 연동부(315)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 관제 서버부(200)는,
    상기 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)로부터 영상과 함께 카메라 상태 정보의 메타 데이터 및 연결유지 메시지를 수신하고, 상기 복수의 카메라(310)로부터 수신되는 연결유지 메시지의 최종도착 시간의 모니터링을 통해 연결장애 카메라(310a)와 인접 정상연결 카메라(310b)로 구분 분류하여 관리하는 것을 특징으로 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 관제 서버부(200)는,
    상기 연결유지 메시지의 모니터링을 통해 연결장애 카메라(310a)로 구분되어 관리되는 해당하는 연결장애 카메라(310a)의 CCTV 네트워크의 연결 장애 복구를 위해 상기 OneM2M 서버부(202)에서 연결장애 카메라(310a) 인근의 통신이 가능한 인접 정상연결 카메라(310b)를 검색하고, 네트워크의 연결 장애 복구를 위한 원격 제어 메시지를 검색된 인접 정상연결 카메라(310b)로 전송하는 것을 특징으로 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 연결유지 메시지는,
    LoRa 네트워크로 접속 가능한 인접한 카메라 정보, 수신 감도(RSSI), 카메라의 GPS 좌표, 및 PTZ 위치 값을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 카메라부(300)의 복수의 카메라(310)는,
    초기 설치 시에는 상기 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)로 촬영되는 실시간 영상을 전송하고, 상기 OneM2M 서버부(202)로 통신 장애 발생 없이 실시간 메시지 전송을 수행하는 정상 연결 카메라로 기능하고,
    사용 중에 상기 관제 서버부(200)의 영상 관제부(201)로 촬영되는 실시간 영상을 전송하지 못하는 연결 장애 발생 시, 상기 관제 서버부(200)에 연결장애 카메라(310a)로 구분 분류되고, 인근에 위치하는 LoRa 통신이 가능한 인접 정상연결 카메라(310b)를 통해 통신 장애가 복구 처리되는 것을 특징으로 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 카메라부(300)는,
    상기 연결장애 카메라(310a)에 인접한 인접 정상연결 카메라(310b)가 상기 관제 서버부(200)로부터 네트워크 연결 장애 복구를 위한 원격 제어 메시지를 프로토콜 에이전트(312)에서 수신하고, 상기 프로토콜 에이전트(312)에서 OneM2M 프로토콜로 전송받은 원격 제어 메시지를 OnVIF 프로토콜과 LoRa 메시지로 변환하여 LoRa 연동부(314)와 OnVIF 연동부(315)로 전송하며, 상기 LoRa 연동부(314)가 LoRa 네트워크를 통해 상기 연결장애 카메라(310a)로 네트워크 연결 장애 복구 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 연결장애 카메라(310a)는,
    LoRa 네트워크를 통해 전송받은 네트워크 연결 장애 복구 메시지의 데이터를 파싱하고, 그에 대응한 HW 리셋, 공장 초기화, 펌웨어 업그레이드, 네트워크 설정 변경의 메시지 처리를 수행하여 통신 장애가 복구되도록 하는 것을 특징으로 하는, OneM2M과 CCTV망에서의 다중경로 인접 원격관리 시스템.
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