KR102013952B1 - Cctv를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템 - Google Patents

Cctv를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 감지 수단을 통해 감시 대상 지역에 대한 감시를 수행하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따르면 관제 서버는 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치의 측정 데이터에 기초하여 이상 상태 발생 여부를 판별하고, 이상 상태가 발생한 감시 장치 그룹으로 이상 상태의 발생을 나타내는 경고 신호를 전송하고, 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 측정 데이터를 출력하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생했음을 나타내는 빛, 영상 또는 소리를 출력하며, 상기 경고 신호를 수신한 감시 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 하나를 통해 이상 상태가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템이 제공될 수 있다.

Description

CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템{SURVEILANCE SYSTEM BASED ON WIRELESS SENSOR NETWORK USING CCTV}
본 발명은 CCTV를 이용한 센서 네트워크 기반 감시 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면 상호간 무선 네트워크를 통해 연동된 센서 단말 및 환경 감시 허브 장치를 통해 감시 대상 지역을 효과적으로 감시하고, 이상 상태의 발생 여부를 자동적으로 판별할 수 있는 감시 시스템에 관한 것이다.
전기 전자 및 무선 통신 기술의 발달로 말미암아 4G/5G, WLAN, Bluetooth 등 다양한 방식의 무선 통신 기법이 구현되었으며, 스마트폰을 비롯한 수 많은 기기들이 네트워크에 접속하여 상호작용을 일으키고 있다.
추후에는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷)등의 확산으로 말미암아, 우리가 생각할 수 있는 모든 사물의 네트워크 접속이 추진될 예정이다.
2020년경 본격적으로 시작될 5G 통신 시대에서의 중요한 화두 중 하나가 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)이며, 이 기술 분야는 최근 크게 부각되고 있는 빅데이터(Big Data)와도 크게 관련성을 가진다.
즉, 생활 곳곳에 분산 배치되어 각자의 감지 수단을 통해 측정되는 무수히 많은 데이터들은 IoT 네트워크를 통해 용이하게 수집될 수 있는데, 이 수집된 데이터 그 자체 또는 특정 처리 기법을 통해 가공된 데이터 역시 빅데이터의 범주에 포함되기 때문이다.
무선 센서 네트워크는 특히 보안과 밀접한 관련성을 가진다. 무선 센서 단말로부터 수집되는 다양한 보안 관련 또는 보안과 관련되지 않은 정보의 조합은 보안 정책 수립시 또 다른 차원의 관점을 제공할 수 있으며, 이를 통해 기존에는 생각하지 못했던 방식으로 보안 정보를 분석 및 활용할 수 있게 된다.
한편, 무선 센서 네트워크 및 전술한 IoT와 관련하여, 영상 촬영/감지 수단을 통해 주변 환경의 영상을 촬영하는 CCTV와 무선 센서 네트워크가 접목된 감시 체계 또는 감시 시스템을 고려해볼 수 있다. 기본적으로 CCTV는 유선 네트워크를 통해 외부 또는 PC, 서버 등과 연결되어있는데, 이에 더하여 CCTV가 무선 네트워크 접속 기능을 더 포함함으로써 그 활용도를 더욱 확장시킬 수 있다.
하지만, 아직까지는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크를 단순한 알람 및 경고 신호 발생용으로만 활용하고 있다.
이에 더하여, 긴급 상황이 발생했을 때에도 현재의 보안 시스템은 단순한 알람만 생성할 뿐, 시간에 따라 변화되는 상황에 적합한 능동적인/자동적인 대책 제안이 불가능하기 때문에 이에 대한 개선이 시급한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 자동적으로 이상 상태 또는 비상 상황 발생 여부를 판별하고 즉각적으로 이상 상태 또는 비상 상황 발생 여부를 통지/공유/전파할 수 있는 CCTV를 이용하는 무선 네트워크 센서 기반 감시 시스템을 제공하고자 하는 목적을 가지고 있다.
이에 더하여, 비상 상황 발생에 따른 대피/피난이 요구되는 경우 자동적으로 안전하고 최단의 대피 경로를 제공할 수 있는 시스템을 제공하고자 하는 목적도 가지고 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 복수의 감지 수단을 통해 감시 대상 지역에 대한 감시를 수행하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템에 있어서, 타 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행하고, 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 센서 단말 측정 데이터를 생성하고, 상기 센서 단말 측정 데이터를 무선 네트워크를 통해 연동된 환경 감시 허브 장치로 전송하는 복수의 센서 단말; 무선 네트워크를 통해 복수의 상기 센서 단말과 신호를 송수신하고, 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 자체 측정 데이터를 생성하고, 무선 네트워크를 통해 전송되는 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 유무선 네트워크를 통해 관제 서버로 전송하고, 관제 서버로부터 수신한 정보를 빛, 영상 또는 소리로 출력하는 복수의 환경 감시 허브 장치; 관제 센터 내에 구비되며 관제 서버로부터 수신한 정보를 조명 수단, 영상 출력 수단, 소리 출력 수단을 통해 빛, 영상 또는 소리로 출력하는 정보 출력 장치; 상기 무선 센서 네트워크 기반 환경 감시 시스템에 포함된 각 장치의 작동을 제어하고, 유무선 네트워크를 통해 외부 장치 또는 상기 복수의 환경 감시 허브 장치와 신호를 송수신하며, 상기 복수의 환경 감시 허브 장치로부터 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 저장하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터 중 적어도 일부를 상기 정보 출력 장치를 통해 실시간으로 출력하는 관제 서버를 포함하되, 하나의 환경 감시 허브 장치 및 상기 환경 감시 허브 장치와 무선 네트워크로 연동된 복수의 센서 단말은 감시 장치 그룹을 형성하고, 상기 관제 서버는, 상기 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치 범위 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치의 범위인 정상 상태 수치 범위를 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장하고, 상기 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴인 정상 상태 패턴을 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장하며, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 수치 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 수치 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 수치 범위를 벗어났거나, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 패턴 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 패턴 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 패턴이 아닌 경우 이상 상태가 발생한 것으로 판단하고, 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치인 이상 발생 허브 장치 또는 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 센서 단말 측정 데이터를 생성한 센서 단말인 이상 발생 센서 단말을 포함하는 감시 장치 그룹으로 이상 상태의 발생을 나타내는 경고 신호를 전송하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터 또는 센서 단말 측정 데이터를 출력하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생했음을 나타내는 빛, 영상 또는 소리를 출력하며, 상기 경고 신호를 수신한 감시 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 하나를 통해 이상 상태가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 센서 단말 간 무선 통신은 제 1 통신 주파수 대역을 통해 수행되고, 상기 센서 단말과 상기 환경 감시 허브 장치 간 무선 통신은 상기 제 1 통신 주파수 대역이 아닌 제 2 통신 주파수 대역을 통해 수행된다.
여기서, 상기 센서 단말이 상기 환경 감시 허브 장치와 직접적으로 무선 통신을 수행할 수 없거나 상기 센서 단말과 상기 환경 감시 허브 장치 사이의 거리가 기 설정된 거리 이상인 경우, 상기 센서 단말은 상호 무선 통신이 가능한 적어도 하나의 타 센서 단말의 무선 신호 중계를 통해 상기 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행한다.
여기서, 상기 관제 서버는, 하나의 감시 장치 그룹에 포함된 이상 발생 허브 장치의 수 및 이상 발생 센서 단말의 수의 합이 기 설정된 한계 장치 수 이상인 경우 상기 감시 장치 그룹을 비상 발생 장치 그룹으로 설정하고, 상기 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 설치 위치 및 이상 발생 센서 단말의 설치 위치로부터 기 설정된 거리 범위인 이상 발생 범위 내에서 비상 상황이 발생한 것으로 판단하고, 모든 감시 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치로 비상 발생 알람 신호를 전송하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 비상 상황이 발생했음을 알리는 빛, 영상, 소리를 출력하고, 상기 비상 발생 알람 신호를 수신한 환경 감시 허브 장치는, 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 둘 이상을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 정보를 출력한다.
여기서, 타 음향 출력 단말, 타 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행하고, 하나의 환경 감시 허브 장치와 무선 네트워크로 연동되며, 소리를 출력하는 음향 출력 단말을 더 포함하고, 감시 장치 그룹은 적어도 하나의 음향 출력 단말을 포함하며, 상기 관제 서버는, 상기 비상 발생 장치 그룹인 감시 장치 그룹의 음향 출력 단말을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 소리를 출력한다.
여기서, 상기 관제 서버는 각 환경 감시 허브 장치, 센서 단말 및 음향 출력 단말의 위치에 관한 정보를 저장하며, 상기 비상 발생 장치 그룹인 감시 장치 그룹이 서로 다른 위치에 설치된 복수의 음향 출력 단말을 포함하는 경우, 상기 관제 서버는, 이상 발생 허브 장치 또는 이상 발생 센서 단말과 거리가 가장 가까운 음향 출력 단말인 인접 음향 출력 단말을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 소리를 출력한다.
여기서, 관제 센터 내에 구비되며, 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치를 더 포함하고, 상기 관제 서버는, 비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 비상 발생 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치와 상기 정보 입력 장치 및 상기 정보 출력 장치 간 실시간 음성 통화 또는 영상 통화 서비스를 중계한다.
여기서, 상기 관제 서버는, 비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 정보 입력 장치를 통해 입력된 사용자의 음성을 상기 비상 발생 장치 그룹의 음향 출력 단말을 통해 출력한다.
여기서, 상기 관제 서버는, 상기 비상 발생 장치 그룹의 자체 측정 데이터 및 센서 단말 측정 데이터를 상기 정보 출력 장치를 통해 출력하되, 이상 발생 허브 장치가 전송한 자체 측정 데이터인 이상 허브 데이터 및 이상 발생 센서 단말이 전송한 센서 단말 측정 데이터인 이상 센서 데이터는 상기 정보 출력 장치를 통해 출력될 때 기 설정된 정보 출력 강조 방식에 따라 출력된다.
여기서, 상기 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터가 영상 데이터를 포함하는 경우, 상기 정보 출력 장치를 통한 상기 정보 출력 강조 방식은, 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 기 설정된 색상 또는 굵기에 따른 테두리가 함께 출력되는 제 1 강조 방식, 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 정상 상태 대비 차이가 발생한 영상의 영역의 색상, 밝기, 채도, 점멸 주기가 조정되는 제 2 강조 방식, 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 영상의 밝기가 증가하는 제 3 강조 방식, 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 영상의 크기가 증가하는 제 4 강조 방식 중 적어도 하나 이상 포함한다.
여기서, 관제 센터 내에 구비되며, 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치를 더 포함하고, 상기 관제 서버는, 상기 정보 입력 장치를 통해 입력된 사용자의 조작에 기초하여, 상기 정보 출력 장치를 통해 출력할 자체 측정 데이터, 센서 단말 측정 데이터, 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터를 선택하거나, 상기 정보 출력 강조 방식 중 적어도 하나를 선택하거나, 정상 상태의 자체 측정 데이터, 정상 상태의 센서 단말 측정 데이터와 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터의 동시 출력 여부를 결정한다.
여기서, 상기 환경 감시 허브 장치는 주변 환경의 영상을 획득하는 영상 감지 수단을 포함하고, 상기 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터에 상기 영상 감지 수단에 의해 획득된 영상 데이터가 포함되며, 상기 영상 감지 수단은 영상 촬영 방향을 결정하는 회전 정도, 영상의 기울어짐을 결정하는 기울기 정도 및 영상의 확대 배율을 조절할 수 있는 PTZ(Pan Tilt Zoom) 카메라이다.
여기서, 상기 비상 발생 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치는, 비상 상황이 발생한 이상 발생 범위가 PTZ 카메라에 의해 촬영되는 영상의 중앙으로부터 기 설정된 거리 범위 내에 위치하도록 PTZ 카메라의 회전 정도 및 기울기 정도를 조정하고, 비상 상황이 발생한 이상 발생 범위가 PTZ 카메라에 의해 촬영되는 영상의 기 설정된 비율 이상 차지하도록 PTZ 카메라의 확대 배율을 조정한다.
여기서, 상기 관제 서버는, 각 환경 감시 허브 장치의 위치에 관한 정보인 허브 위치 정보, 각 센서 단말의 위치에 관한 정보인 센서 위치 정보, 긴급 대피시 목적지로 활용되는 지역인 안전 지역의 위치에 관한 정보인 안전 지역 위치 정보 및 환경 감시 허브 장치와 센서 단말이 설치된 지역 또는 건물의 지도 데이터를 저장하고, 비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우, 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내 또는 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 센서 단말의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내를 접근 금지 영역으로 설정하고, 상기 접근 금지 영역, 허브 위치 정보, 안전 지역 위치 정보 및 지도 데이터에 기초하여 상기 각 환경 감시 허브 장치의 위치에서 안전 지역까지의 최단 대피 경로를 각각 산출하고, 상기 각 최단 대피 경로에 관한 정보를 상기 각 환경 감시 허브 장치로 전송하고, 상기 각 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 및 소리를 통해 상기 최단 대피 경로를 출력하되, 상기 각 최단 대피 경로는 상기 접근 금지 영역의 범위를 통과하지 않도록 산출된다.
여기서, 상기 관제 서버는, 비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 각 환경 감시 허브 장치를 통해 상기 최단 경로에 관한 정보를 근거리 무선 통신 방식으로 외부 무선 통신 단말로 전송한다.
여기서, 상기 센서 단말 및 상기 환경 감시 허브 장치는 진동 감지 수단, 기울기 감지 수단, 온도 감지 수단, 영상 감지 수단, 음향 감지 수단, 조도 감지 수단, 거리 감지 수단, 불꽃 감지 수단, 화재/화염 감지 수단, 연기 감지 수단, 유해 가스 감지 수단, 미세 먼지 감지 수단, 수위 감지 수단, 중량 감지 수단, 동작 감지 수단 중 적어도 하나 이상의 감지 수단을 포함하며, 센서 단말의 종류는 센서 단말에 포함되는 감지 수단의 종류 및 수에 의해 결정된다.
여기서, 상기 감시 대상 지역은 복수의 감시 대상 영역으로 구분되고, 상기 각 감시 대상 영역마다 복수의 단계로 구별되는 필요 안전 등급 중 어느 하나가 개별적으로 할당되고, 각 감시 대상 영역에 적어도 하나의 감시 장치 그룹이 위치하되, 특정 감시 대상 영역에 위치하는 감시 장치 그룹의 필요 안전 등급은 상기 특정 감시 대상 영역의 필요 안전 등급과 동일하며, 상기 필요 안전 등급에 기초하여 각 감시 장치 그룹에 포함되는 센서 단말의 종류 및 센서 단말의 수가 결정된다.
여기서, 필요 안전 등급이 높을수록 감시 장치 그룹에 포함되는 센서 단말의 종류 및 센서 단말의 수가 증가한다.
여기서, 센서 단말 중 둘 이상의 감지 수단을 포함하는 센서 단말인 복합 센서 단말에 대하여, 필요 안전 등급이 높을수록 감시 장치 그룹에 포함되는 복합 센서 단말의 수가 증가한다.
여기서, 상기 필요 안전 등급이 높을수록 상기 한계 장치 수가 감소한다.
여기서, 관제 센터 내에 구비되며, 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치를 더 포함하고, 각 환경 감시 허브 장치는 주변 환경의 영상을 획득하는 영상 감지 수단인 카메라 및 빛을 출력하는 광 출력 모듈을 포함하고, 상기 광 출력 모듈을 통해 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴에 따른 광 신호를 출력하고, 각 환경 감시 허브 장치의 카메라의 화각의 범위 내에 적어도 하나의 타 환경 감시 허브 장치가 포함되도록 상기 카메라의 촬영 방향 및 기울기가 설정되고, 각 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터에 상기 카메라에 의해 획득된 영상 데이터가 포함되고, 상기 영상 데이터는 상기 적어도 하나의 타 환경 감시 허브 장치의 광 출력 모듈에서 포함되는 빛의 점멸 패턴에 관한 데이터를 포함하며, 상기 관제 서버는, 각 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴에 관한 정보인 광 식별 패턴 정보를 저장하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 상기 자체 측정 데이터에 포함된 영상 데이터 및 상기 영상 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 함께 출력하고, 상기 영상 데이터의 영상 내 빛의 점멸 패턴과 상기 저장된 광 식별 패턴 정보에 기초하여 상기 영상 내 빛의 점멸 패턴에 대응하는 타 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 추출하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 상기 추출된 고유 식별 정보를 출력하되, 사용자가 상기 정보 입력 장치를 통해 상기 추출된 고유 식별 정보를 선택한 경우, 상기 추출된 고유 식별 정보에 대응하는 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터를 상기 정보 출력 장치를 통해 출력한다.
여기서, 상기 관제 서버는, 빛의 점멸 패턴을 출력하는 제 1 환경 감시 허브 장치와, 카메라를 통해 상기 제 1 환경 감시 허브 장치의 빛의 점멸 패턴을 감지하는 제 2 환경 감시 허브 장치를 하나의 링크(link) 관계로 설정하며, 상기 각 환경 감히 서브 장치로부터 전송되는 영상 데이터에 기초하여 모든 환경 감시 허브 장치의 링크 관계에 관한 정보인 전체 링크 관계 정보를 산출하고,
상기 정보 출력 장치를 통해 지도 데이터, 상기 허브 위치 정보 및 상기 전체 링크 관계 정보를 함께 출력한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 복수의 감지 수단을 통해 감시 대상 지역에 대한 감시를 수행하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템의 제어 방법에 있어서, 관제 서버가 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치 범위 또는 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치의 범위인 정상 상태 수치 범위를 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장하는 단계; 상기 관제 서버가 상기 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴인 정상 상태 패턴을 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장하는 단계; 복수의 센서 단말이 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 센서 단말 측정 데이터를 생성하고, 상기 센서 단말 측정 데이터를 무선 네트워크를 통해 연동된 환경 감시 허브 장치로 전송하는 단계; 복수의 환경 감시 허브 장치가 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 자체 측정 데이터를 생성하는 단계; 상기 복수의 환경 감시 허브 장치가 무선 네트워크를 통해 전송되는 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 유무선 네트워크를 통해 관제 서버로 전송하는 단계; 상기 관제 서버가 수신한 상기 자체 측정 데이터의 수치 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 수치 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 수치 범위를 벗어났거나, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 패턴 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 패턴 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 패턴이 아닌 경우 이상 상태가 발생한 것으로 판단하는 단계; 상기 관제 서버가 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치인 이상 발생 허브 장치 또는 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 센서 단말 측정 데이터를 생성한 센서 단말인 이상 발생 센서 단말을 포함하는 감시 장치 그룹으로 이상 상태의 발생을 나타내는 경고 신호를 전송하는 단계, 상기 감시 장치 그룹은 하나의 환경 감시 허브 장치 및 상기 환경 감시 허브 장치와 무선 네트워크로 연동된 복수의 센서 단말을 포함함; 상기 관제 서버가 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터 또는 센서 단말 측정 데이터를 출력하고, 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생했음을 나타내는 빛, 영상 또는 소리를 출력하는 단계; 및 상기 경고 신호를 수신한 감시 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치가 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 하나를 통해 이상 상태가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 자동적으로 이상 상태 또는 비상 상황 발생 여부가 판별되고 경고 신호 또는 비상 발생 알람 신호가 감시 대상 지역 내에서 신속하게 공유됨으로써 해당 지역에 위치한 사람들의 상황 판단 및 의사 결정을 도울 수 있다.
또한, 이상 상태 또는 비상 상황 발생 여부가 관제 센터에서 즉시 확인됨으로써 후속 대책 수립 및 실행을 즉각적으로 추진할 수 있다.
또한, 비상 상황이 발생한 현장과 음성 또는 영상 통화가 가능하여 상황 공유 및 보안 관련 지시가 즉각적으로 상호 교환 될 수 있다.
또한, 비상 상황 발생 여부가 관제 센터의 정보 출력 장치의 디스플레이를 통해 용이하기 확인되어 관제 센터의 요인의 보안 업무의 부담을 줄일 수 있다.
또한, 비상 상황 발생에 따른 최단 대피 경로의 산출이 가능하고, 이를 다양한 방식으로 전파 및 공유함으로써 감시 대상 지역의 인원들의 신속한 대피를 돕는다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 감시 대상 지역의 각 영역을 다양한 등급의 필요 안전 등급으로 구분할 수 있고, 각 필요 안전 등급에 따른 센서 단말의 운용 여부를 용이하게 결정할 수 있다.
이에 더하여, 필요 안전 등급에 따른 한계 장치 수를 설정함으로써, 각 영역의 상황에 적합한 비상 상황 발생 여부의 판별이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 각 환경 감시 허브 장치의 링크 관계를 통해 효율적으로 환경을 감시할 수 있으며, 관제 센터의 요원은 감시 대상 지역의 구성 또는 감시 대상 지역의 현황을 용이하게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크의 감시 대상 지역 및 관제 센터를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 환경 감시 허브 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 단말을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 다른 정보 출력 장치 및 정보 입력 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 감시 장치 그룹을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 정상 상태 수치 범위 및 이상 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 정상 상태의 패턴 및 이상 상태의 패턴을 나타낸 도면이다. 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 경고 신호의 전달 방식을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 감시 장치 그룹에서 이용되는 통신 주파수 대역을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 다른 무선 네트워크의 중계 방식을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 비상 발생 장치 그룹을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 비상 발생 알람 신호의 전달 방식을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 정보 출력 강조 방식을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 PTZ 카메라의 제어 방식을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 최단 대피 경로를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따라 환경 감시 허브 장치와 사용자의 무선 통신 단말 간 근거리 무선 통신을 통해 최단 대피 경로를 공유하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 감시 대상 지역 및 감시 대상 영역을 나타낸 도면이다.
도 21은 필요 안전 등급에 따른 한계 장치 수의 설정에 따라 비상 상황이 발생했는지 여부를 판별하는 예시를 나타낸 도면이다.
도 22 내지 도 24은 복수의 환경 감시 허브 장치의 연속적 링크 관계에 따른 환경 감시 방식을 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 먼지 감지 수단을 포함하는 환경 감시 허브 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명은 센서 네트워크 기반 감시 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따르면 상호간 무선 네트워크를 통해 연동된 센서 단말 및 환경 감시 허브 장치를 통해 감시 대상 지역을 효과적으로 감시하고, 이상 상태의 발생 여부를 자동적으로 판별할 수 있는 감시 시스템에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서를 통틀어, '측정 데이터'는 '자체 측정 데이터' 및 '센서 단말 측정 데이터'를 모두 포함하는 단어일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 1에 따르면, 복수의 감지 수단을 통해 감시 대상 지역에 대한 감시를 수행하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템의 제어 방법에 있어서, 관제 서버가 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치 범위 또는 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치의 범위인 정상 상태 수치 범위를 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장(S110)할 수 있다.
그리고, 상기 관제 서버가 상기 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴인 정상 상태 패턴을 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장(S120)할 수 있다.
그리고, 복수의 센서 단말이 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 센서 단말 측정 데이터를 생성하고, 상기 센서 단말 측정 데이터를 무선 네트워크를 통해 연동된 환경 감시 허브 장치로 전송(S130)할 수 있다.
그리고, 복수의 환경 감시 허브 장치가 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 자체 측정 데이터를 생성(S140)할 수 있다.
그리고, 상기 복수의 환경 감시 허브 장치가 무선 네트워크를 통해 전송되는 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 유무선 네트워크를 통해 관제 서버로 전송(S140)할 수 있다.
상기 관제 서버는 수신한 상기 자체 측정 데이터의 수치 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 수치 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 수치 범위를 벗어났거나, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 패턴 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 패턴 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 패턴이 아닌 경우, 이상 상태가 발생한 것으로 판단(S150)할 수 있다.
그리고, 상기 관제 서버는 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치인 이상 발생 허브 장치 또는 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 센서 단말 측정 데이터를 생성한 센서 단말인 이상 발생 센서 단말을 포함하는 감시 장치 그룹으로 이상 상태의 발생을 나타내는 경고 신호를 전송(S170)할 수 있다. 여기서, 상기 감시 장치 그룹은 하나의 환경 감시 허브 장치 및 상기 환경 감시 허브 장치와 무선 네트워크로 연동된 복수의 센서 단말을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 관제 서버는 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터 또는 센서 단말 측정 데이터를 출력하고, 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생했음을 나타내는 빛, 영상 또는 소리를 출력(S180)할 수 있다.
그리고, 상기 경고 신호를 수신한 감시 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 하나를 통해 이상 상태가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력(S190)할 수 있다.
전술한 제어 방법에 따르면, 자동적으로 이상 상태의 발생 여부가 판별되고 경고 신호가 감시 대상 지역 내에서 신속하게 공유됨으로써 해당 지역에 위치한 사람들의 상황 판단 및 의사 결정을 도울 수 있다.
또한, 관제 센터의 사용자, 즉 요원은 이상 상태의 발생에 따른 후속 조치를 신속하게 수행할 수 있다.
상기 각 단계에 대한 설명은 이하의 도면을 통해 상세하게 서술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템(S1000)을 나타낸 도면이다. 도 2에서 점선 화살표는 각 장치/단말 간 유선 또는 무선 네트워크/통신 경로를 의미한다.
도 2에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템(S1000)은 복수의 환경 감시 허브 장치(200A, 200B, 200C), 복수의 센서 단말(300A 내지 300C)을 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명을 실시하는 방식에 따라서 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템(S1000)은 음향 출력 단말(400A, 400B, 400C), 정보 출력 장치(500) 또는 정보 입력 장치(600)를 추가적으로 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명을 실시하는 방식에 따라서 복수의 장치 또는 단말이 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면 환경 감시 허브 장치(200A, 200B, 200C)는 유무선 네트워크 기능 및 카메라 등의 영상 감지 수단을 탑재한 CCTV 장치일 수 있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
도 2에서 각 환경 감시 허브 장치(200A, 200B, 200C)는 하나의 센서 단말 및 하나의 음향 출력 단말과 네트워크 연동된 것으로 도시되어있으나, 이는 도면의 간략한 표현을 위한 것으로 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 센서 네트워크의 감시 대상 지역(R) 및 관제 센터(S)를 나타낸 도면이다. 도 2와 마찬가지로, 점선 화살표는 각 장치/단말 간 유선 또는 무선 네트워크/통신 경로를 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템은 복수의 감지 수단을 통해 감시 대상 지역(R)에 대한 감시를 수행할 수 있다.
도 2 내지 도 3에 따르면, 감시 대상 지역(R)에 분산되어 배치된 다양한 종류의 센서 단말(300A 내지 300F)은 내장된 감지 수단을 통해 주변의 환경을 다양한 방식으로 감지하고, 그 결과로써 측정 데이터(센서 단말 측정 데이터)를 생성할 수 있다.
센서 단말의 측정 데이터는 무선 네트워크를 통해 주변의 환경 감시 허브 장치(200A 내지 200C)에서 취합될 수 있다. 여기서, 환경 감시 허브 장치(200A 내지 200C) 역시 감지 수단을 포함할 수 있으며, 해당 감지 수단을 활용하여 측정 데이터(자체 측정 데이터)를 생성할 수 있다.
관제 서버(100)는 환경 감시 허브 장치(200A 내지 200C)와 유선 또는 무선 네트워크로 연결되어있으며, 이에 따라 관제 서버(100)는 원격지에서 각 환경 감시 허브 장치(200A 내지 200C)가 수집한 측정 데이터(자체 측정 데이터, 센서 단말 측정 데이터)를 실시간으로 수집할 수 있다.
그리고, 관제 서버(100)는 수집된 측정 데이터를 관제 센터(S)로 전송할 수 있으며, 특히 측정 데이터를 관제 센터의 정보 출력 장치(500)를 통해 출력할 수 있다.
관제 센터의 요원(agent)(또는 사용자)는 상기 정보 출력 장치(500)를 통해 출력되는 측정 데이터를 확인함으로써 각 센서 단말 및 각 환경 감시 허브 장치 주변에서 발생되는 상황을 실시간으로 확인할 수 있다.
한편, 관제 센터(S)에는 별도의 정보 입력 장치(600)가 구비될 수 있으며, 요원(agent)의 조작을 입력받아 관제 서버(100)로 전송할 수 있으며, 관제 서버(100)는 이에 대응하는 정보를 정보 출력 장치(500)를 통해 출력할 수 있다.
여기서, 도 2에 따르면 상기 관제 서버(100)가 관제 센터(S) 외부에 위치하는 것으로 도시되어있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 관제 서버(100)는 관제 센터(S) 내에 위치할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버(100)를 나타낸 도면이다. 도 4에서 관제 서버(100)의 각 부에 전원을 공급하는 전원부는 생략되었다.
도 4에 따르면, 관제 서버(100)은 제어부(110), 통신부(120), 저장부(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 관제 서버(100)를 구현/실시하는 방식에 따라서 복수의 구성 요소가 하나의 구성 요소로 병합되거나, 일부의 구성 요소가 생략될 수도 있다.
제어부(110)는 관제 서버(100)의 전반적인 작동을 제어한다. 제어부(110)는 각종 데이터와 신호의 연산 및 처리를 수행하고 관제 서버(100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
제어부(110)는 반도체 칩 또는 전자 회로 형태의 하드웨어로 구현되거나 상기 하드웨어를 제어하는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 상기 하드웨어와 상기 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다.
통신부(120)는 다양한 방식의 유선 및 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(120)는 유선 케이블/유선랜 케이블을 통한 유선 통신, 무선랜, 블루투스, NFC, 지그비(ZigBee) 등의 근거리 무선 통신 또는 기타 데이터 통신(예를 들어, LTE 등)을 수행할 수 있다. 하지만 통신부(120)의 통신 방식은 이에 한정되지 않는다.
저장부(130)는 제어부(110)의 제어에 기초하여 다양한 정보/데이터를 저장하는 저장 수단이다. 특히, 저장부(130)는 관제 서버(100)의 내부에서 생성되는 정보/데이터 및 유무선 통신을 통해 외부로부터 전송된 정보/데이터를 상시적으로 저장할 수 있다.
저장부(130)는 소프트웨어의 프로그램 코드 상의 변수 또는 반도체 칩 등을 통해 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 저장부(130)는 각 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴에 관한 정보인 광 식별 패턴 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(130)는 감시 장치 그룹의 목록에 관한 정보, 비상 발생 장치 그룹의 목록에 관한 정보, 각 감시 장치 그룹에 포함된 장치 또는 단말의 목록에 관한 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(130)는 각 환경 감시 허브 장치, 센서 단말 및 음향 출력 단말의 위치에 관한 정보를 저장할 수 있다.
보다 상세하게는, 저장부(130)는 각 환경 감시 허브 장치의 위치에 관한 정보인 허브 위치 정보, 각 센서 단말의 위치에 관한 정보인 센서 위치 정보, 긴급 대피시 목적지로 활용되는 지역인 안전 지역의 위치에 관한 정보인 안전 지역 위치 정보 및 환경 감시 허브 장치와 센서 단말이 설치된 지역 또는 건물의 지도 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(130)는 감시 대상 지역 및 감시 대상 영역에 관한 정보, 각 감시 대상 영역의 필요 안전 등급 정보를 저장할 수 있다.
전술한 각 정보에 대해서는 후술하는 도면을 통해 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 관제 서버(100)는 무선 센서 네트워크 기반 환경 감시 시스템에 포함된 각 장치의 작동을 제어하고, 유무선 네트워크를 통해 외부 장치 또는 복수의 환경 감시 허브 장치와 신호를 송수신하며, 상기 복수의 환경 감시 허브 장치로부터 자체 측정 데이터 및 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 저장하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터 중 적어도 일부를 정보 출력 장치를 통해 실시간으로 출력할 수 있다.
또한, 관제 서버(100)는 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치 범위 또는 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치의 범위인 정상 상태 수치 범위를 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장할 수 있다.
또한, 관제 서버(100)는 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴 또는 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴인 정상 상태 패턴을 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장할 수 있다.
또한, 관제 서버(100)는 수신한 상기 자체 측정 데이터의 수치 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 수치 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 수치 범위를 벗어났거나, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 패턴 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 패턴 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 패턴이 아닌 경우 이상 상태가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 관제 서버(100)는 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치인 이상 발생 허브 장치 또는 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 센서 단말 측정 데이터를 생성한 센서 단말인 이상 발생 센서 단말을 포함하는 감시 장치 그룹으로 이상 상태의 발생을 나타내는 경고 신호를 전송할 수 있다.
그리고, 관제 서버(100)는 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터 또는 센서 단말 측정 데이터를 출력하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생했음을 나타내는 빛, 영상 또는 소리를 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 환경 감시 허브 장치(200)를 나타낸 도면이다. 도 5에서 환경 감시 허브 장치(200)의 각 부에 전원을 공급하는 전원부는 생략되었다.
도 5에 따르면, 환경 감시 허브 장치(200)는 제어부(210), 통신부(220), 감지 수단(260)을 포함할 수 있다.
또한, 환경 감시 허브 장치(200)를 실시하는 방식에 따라서 정보 출력부(240), 정보 입력부(250), 광 출력 모듈(270) 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 환경 감시 허브 장치(200)를 구현/실시하는 방식에 따라서 복수의 구성 요소가 하나의 구성 요소로 병합되거나, 일부의 구성 요소가 생략될 수도 있다.
제어부(210)는 환경 감시 허브 장치(200)의 전반적인 작동을 제어한다. 제어부(210)는 각종 데이터와 신호의 연산 및 처리를 수행하고 환경 감시 허브 장치(200)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
제어부(210)는 반도체 칩 또는 전자 회로 형태의 하드웨어로 구현되거나 상기 하드웨어를 제어하는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 상기 하드웨어와 상기 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다.
통신부(220)는 다양한 방식의 유선 및/또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(220)는 유선 케이블/유선랜 케이블을 통한 유선 통신, 무선랜, 블루투스, NFC, 지그비(ZigBee), 가시광 통신 등의 근거리 무선 통신 또는 기타 데이터 통신(예를 들어, LTE 등)을 수행할 수 있다.
하지만 통신부(220)의 통신 방식은 이에 한정되지 않는다.
저장부(230)는 제어부(210)의 제어에 기초하여 다양한 정보/데이터를 저장할 수 있다. 특히, 저장부(230)는 환경 감시 허브 장치(200)의 내부에서 생성되는 정보/데이터 및 유무선 통신을 통해 외부로부터 전송된 정보/데이터를 상시적으로 저장할 수 있다.
저장부(230)는 소프트웨어의 프로그램 코드 상의 변수 또는 반도체 칩 등을 통해 구현될 수 있다.
정보 출력부(240)는 제어부(210)의 제어에 기초하여 오디오, 영상 등의 정보를 외부 또는 사용자에게 출력할 수 있다. 출력부(240)는 디스플레이 패널, 스피커 등을 통해 구현될 수 있다.
정보 입력부(250)는 사용자의 조작을 입력 받을 수 있으며, 입력된 사용자의 조작에 기초한 신호를 생성할 수 있다. 정보 입력부(250)는 키보드, 마우스, 버튼, 다이얼, 터치 패널(디스플레이 패널) 등으로 구현될 수 있다.
감지 수단(260)은 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 측정 데이터(자체 측정 데이터)를 생성할 수 있다.
감지 수단(260)의 예로써, 진동 감지 수단, 기울기 감지 수단, 온도 감지 수단, 영상 감지 수단, 음향 감지 수단, 조도 감지 수단, 거리 감지 수단이 활용될 수 있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 감지 수단(260)은 전술한 감지 수단 중 적어도 하나 이상 포함할 수 있으며, 둘 이상의 감지 수단이 조합된 복합 감지 수단일 수도 있다.
또한 감지 수단(260)은 시간의 변화/경과에 따른 주변 환경의 상태를 실시간으로 감지하고 기 설정된 주기마다 연속적으로 측정 데이터를 생성할 수도 있다.
광 출력 모듈(270)은 LED 등 광 출력 수단을 통해 빛을 출력하는 구성이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 제어부(210)는 환경 감시 허브 장치(200)의 고유 식별 정보를 광 출력 모듈(270)을 통해 빛으로 출력할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 환경 감시 허브 장치(200)는 무선 네트워크를 통해 복수의 상기 센서 단말과 신호를 송수신하고, 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 자체 측정 데이터를 생성하고, 무선 네트워크를 통해 전송되는 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 유무선 네트워크를 통해 관제 서버로 전송하고, 관제 서버로부터 수신한 정보를 빛, 영상 또는 소리로 출력할 수 있다.
즉, 도 2 내지 도 3을 통해 설명한 것처럼, 환경 감시 허브 장치(200)는 주변의 센서 단말에서 측정된 데이터를 수집 및 일시적으로 저장하고, 이를 관제 서버로 전송하는 허브 또는 게이트웨이 역할을 수행할 수 있다. 이에 더하여 환경 감시 허브 장치(200) 역시 자체적으로 감지 수단을 포함하고 있으며, 이를 통한 자체 측정 데이터의 생성 역시 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 단말(300)을 나타낸 도면이다. 도 6에서 센서 단말(300)의 각 부에 전원을 공급하는 전원부는 생략되었다.
도 6에 따르면, 센서 단말(300)은 제어부(310), 통신부(320) 및 감지 수단(360)을 포함할 수 있다.
여기서, 센서 단말(300)를 구현/실시하는 방식에 따라서 복수의 구성 요소가 하나의 구성 요소로 병합되거나, 일부의 구성 요소가 생략될 수도 있다.
제어부(310)는 센서 단말(300)의 전반적인 작동을 제어한다. 제어부(310)는 각종 데이터와 신호의 연산 및 처리를 수행하고 센서 단말(300)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
제어부(310)는 반도체 칩 또는 전자 회로 형태의 하드웨어로 구현되거나 상기 하드웨어를 제어하는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 상기 하드웨어와 상기 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다.
통신부(320)는 다양한 방식의 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(320)는 무선랜, 블루투스, NFC, 지그비(ZigBee), 가시광 통신 등의 근거리 무선 통신 또는 기타 데이터 통신(예를 들어, LTE 등)을 수행할 수 있다. 하지만 통신부(320)의 통신 방식은 이에 한정되지 않는다.
감지 수단(360)은 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 측정 데이터(센서 단말 측정 데이터)를 생성할 수 있다.
감지 수단(360)의 예로써, 진동 감지 수단, 기울기 감지 수단, 온도 감지 수단, 영상 감지 수단, 음향 감지 수단, 조도 감지 수단이 활용될 수 있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
감지 수단(360)은 전술한 감지 수단 중 적어도 하나 이상 포함할 수 있으며, 둘 이상의 감지 수단이 조합된 복합 감지 수단일 수도 있다.
또한 감지 수단(360)은 시간의 변화/경과에 따른 주변 환경의 상태를 실시간으로 감지하고 기 설정된 주기마다 연속적으로 측정 데이터를 생성할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 센서 단말(300)은 타 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행하고, 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 센서 단말 측정 데이터를 생성하고, 상기 센서 단말 측정 데이터를 무선 네트워크를 통해 연동된 환경 감시 허브 장치로 전송할 수 있다.
또한, 센서 단말(300)의 종류는 센서 단말에 포함되는 감지 수단의 종류 및 수에 의해 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 정보 출력 장치 및 정보 입력 장치를 나타낸 도면이다. 특히 도 7은 관제 센터(S)에 설치될 수 있는 정보 출력 장치(500S, 500D) 및 정보 입력 장치(600)를 간략하게 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 관제 센터(S) 내에 구비되며 관제 서버로부터 수신한 정보를 조명 수단, 영상 출력 수단(500D), 소리 출력 수단(500S)을 통해 빛, 영상 또는 소리로 출력하는 정보 출력 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템은 관제 센터(S) 내에 구비되며, 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치(600)를 더 포함할 수 있다.
즉, 정보 출력 장치(500S, 500D) 및 정보 입력 장치(600)는 관제 센터(S)에서 사용자 또는 요원에게 정보를 출력하거나 사용자 또는 요원이 입력하는 정보를 관제 서버로 전송하는 인터페이스 역할을 수행한다.
도 7에서 501 내지 509는 정보 출력 장치의 영상 출력 수단(500D)의 개별 디스플레이 또는 구분되어 출력되는 영상/개발 자체 측정 데이터/개별 센서 단말 측정 데이터를 의미할 수 있다.
정보 출력 장치의 영상 출력 수단(500D)은 적어도 하나의 디스플레이를 포함할 수 있다. 또는, 정보 출력 장치의 영상 출력 수단(500D)은 적어도 하나의 디스플레이를 통해 세분화된 영상(501 내지 509)을 개별적으로 출력할 수 있다.
또는, 정보 출력 장치의 영상 출력 수단(500D)은 적어도 하나의 디스플레이를 통해 각각의 측정 데이터(자체 측정 데이터, 센서 단말 측정 데이터)를 출력할 수 있다.
또한, 정보 출력 장치의 영상 출력 수단(500D)은 기 설정된 주기에 따라 순차적으로 각각의 측정 데이터(자체 측정 데이터, 센서 단말 측정 데이터)를 출력할 수도 있다.
또는, 정보 출력 장치의 영상 출력 수단(500D)은 사용자의 조작 및 관제 서버에서 전송된 데이터에 대응하여 영상을 출력할 수도 있다.
정보 출력 장치의 소리 출력 수단(500S)은 적어도 하나의 스피커를 통해 구현될 수 있다. 바람직하게는, 자체 측정 데이터 또는 센서 단말 측정 데이터에 두 개 이상의 오디오 채널이 포함되는 경우, 두 개 이상의 스피커를 통해 각 오디오 채널의 소리가 재생될 수 있다.
정보 입력 장치(600)는 사용자(관제 센터(S)의 요원)의 조작을 입력 받을 수 있으며, 입력된 사용자의 조작에 기초한 신호를 생성할 수 있다.
정보 입력 장치(600)는 키보드, 마우스, 버튼, 다이얼, 터치 패널(디스플레이 패널) 등으로 구현될 수 있으며, 생성된 신호는 관제 서버로 전송될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 감시 장치 그룹(G)을 나타낸 도면이다. 도 2에서 점선 화살표는 각 장치/단말 간 무선 네트워크/통신 경로를 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 환경 감시 허브 장치(200) 및 상기 환경 감시 허브 장치(200)와 무선 네트워크로 연동된 복수의 센서 단말(300A 내지 300C)은 감시 장치 그룹을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템은 음향 출력 단말(400)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 음향 출력 단말(400)은 타 음향 출력 단말, 타 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행하고, 하나의 환경 감시 허브 장치와 무선 네트워크로 연동되며, 소리를 출력할 수 있다.
음향 출력 단말(400)은 적어도 하나 이상의 스피커 및 외부 장치와 무선 통신을 수행하는 통신부의 조합으로 구현될 수 있다.
그리고, 감시 장치 그룹(G)은 적어도 하나의 음향 출력 단말(400)을 포함할 수 있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 음향 출력 단말(400)이 감시 장치 그룹(G)의 구성에서 생략될 수도 있다.
감시 장치 그룹(G)은 환경 감시 허브 장치(200)를 중심으로 한 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템의 단위 구성이라고 할 수 있다. 즉, 복수의 센서 단말(300A 내지 300C) - 환경 감시 허브 장치(200) - 관제 서버로 이어지는 계층적 구성의 기반이 되는 단위로써 감시 대상 지역의 일부 영역에서 측정된 데이터들을 취합하는 역할을 수행한다.
한편, 각 센서 단말(300A 내지 300C) 및 음향 출력 단말(400)은 상호간 무선 네트워크를 통한 정보/데이터의 송수신이 가능하며, 각 센서 단말(300A 내지 300C)의 데이터는 상기 무선 네트워크를 통해 확산/전파될 수 있다. 이를 통해, 감시 장치 그룹(G)은 계층적 구조 및 수평적 구조를 복합적으로 내포할 수 있게 된다.
한편, 감시 장치 그룹(G) 내 센서 단말(300A 내지 300C)들이 항상 상호간 연결될 수 있는 것은 아니며, 각 센서 단말 사이의 거리 또는 무선 네트워크/통신 채널의 조건/상황에 따라서 상호간 연결이 불가능할 수도 있다.
환경 감시 허브 장치(200) 및 센서 단말(300A 내지 300C)은 무선 네트워크/통신 채널의 상황에 따라 토폴로지를 유동적으로 변화시킬 수 있으며, 그에 따라 상호간의 정보/데이터 전송의 가능성이 유지될 수 있다.
한편, 자체 측정 데이터는 해당 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 포함하고 있으며, 마찬가지로, 센서 단말 측정 데이터는 해당 측정 데이터를 생성한 센서 단말의 고유 식별 정보가 포함되어있다. 이에 기초하여, 관제 서버는 각 측정 데이터를 생성/전송한 장치 또는 단말을 구별할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 정상 상태 수치 범위 및 이상 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 관제 서버는, 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치 범위 또는 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치의 범위인 정상 상태 수치 범위를 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장할 수 있다.
그리고, 관제 서버는, 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴 또는 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴인 정상 상태 패턴을 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장할 수 있다.
그리고, 관제 서버는, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 수치 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 수치 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 수치 범위를 벗어났거나, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 패턴 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 패턴 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 패턴이 아닌 경우 이상 상태가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템의 사용 목적에 따라 측정/감시하고자 하는 정상 상태 수치 범위 또는 정상 상태 패턴이 결정될 수 있다.
또한, CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템에 포함된 감지 수단의 종류, 센서 단말의 종류, 설치 위치 등에 따라서 센서 단말 측정 데이터 또는 자체 측정 데이터의 양상이 다르게 나타날 수 있다.
따라서, 각 센서 단말 및 측정을 수행하는 각 환경 감시 허브 장치마다 서로 다른 정상 상태 수치 범위/정상 상태 패턴이 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템은 다양한 감지 수단을 포함할 수 있다.
예를 들어, 감지 수단은 진동 감지 수단, 기울기 감지 수단, 온도 감지 수단, 영상 감지 수단, 음향 감지 수단, 조도 감지 수단, 거리 감지 수단이거나 둘 이상의 감지 수단의 조합일 수도 있다.
이에 따라, CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템은 감시 대상 지역의 진동, 기울기, 온도, 영상, 음향(소리), 조도 등을 감지할 수 있다.
관제 서버가 특정 측정 데이터가 정상 상태인지 이상 상태인지 여부를 판별하기 위해서는 기준이 되는 데이터가 필요하다.
전술한 바와 같이 기준이 되는 데이터(정상 상태 수치 범위, 정상 상태 패턴)는 기 설정된 시간 동안 수집된 측정 데이터(센서 단말 측정 데이터, 자체 측정 데이터)의 통계적 특성에 기초하여 생성되거나 필요에 따라 관제 센터의 요원에 의해 임의로 설정된 값일 수 있다.
도 9는 정상 상태 수치 범위의 한 예를 나타내는 것으로, val는 측정 데이터를 의미하고, thr는 기 설정된 기준이 되는 값/수치를 의미한다.
도 9에서 정상 상태 수치 범위는 어떤 값 x에서 thr 사이인 것으로 나타나있으나 이는 예시에 불과한 것으로 정상 상태 수치 범위는 이 외의 다양한 값의 범위를 가질 수 있다.
도 9에서 val는 온도, 기울기, 진동의 세기, 소리의 세기, 조도 값일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 9(a)에 따르면, 측정 데이터가 x와 thr 사이에 있어 정상 상태 수치 범위 내에 포함된다. 즉, val 값에 대응하는 측정 데이터는 정상 상태인 것으로 판단될 수 있다.
하지만, 도 9(b)에 따르면 측정 데이터가 thr를 초과하여 정상 상태 수치 범위 내에 포함되지 않는다.
따라서, 관제 서버는 측정 데이터가 이상 상태를 나타내는 것으로 판단할 수 있으며, 해당 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치를 이상 발생 허브 장치로 판별하거나 해당 측정 데이터를 생성한 센서 단말을 이상 발생 허브 단말로 판별할 수 있다.
예를 들어, 센서 단말이 건물의 측벽에 설치된 상황을 가정할 수 있다. 해당 센서 단말에 기울기 감지 수단이 포함된 경우, 상기 센서 단말은 실시간으로/또는 기 설정된 주기마다 해당 건물의 기울기 수치/데이터를 생성 및 전송할 수 있다.
관제 서버는 해당 센서 단말이 생성한 기울기 수치가 기 설정된 각도를 초과하는 경우, 해당 건물의 기울기에 이상 상태가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
현판, 센서 단말이 진동 감지 수단을 포함하는 경우, 상기 센서 단말은 실시간으로/또는 기 설정된 주기마다 해당 건물의 진동의 세기 또는 진동의 시간에 따른 변화(또는 패턴)을 측정하여 관련 측정 데이터를 생성 및 전송할 수 있다.
관제 서버는 해당 센서 단말이 생성한 진동의 세기가 기 설정된 세기를 초과하는 경우, 해당 건물에 큰 충격이 가해졌거나 큰 소음이 발생하는 등의 이상 상태가 발생하였다고 판단할 수 있다.
또 다른 예로서, 센서 단말이 쓰레기통의 내부에 설치되고, 해당 센서 단말에 거리 감지 수단이 포함된 경우, 상기 센서 단말은 실시간으로/또는 기 설정된 주기마다 해당 쓰레기통 내부에 수납되는 사물(쓰레기)의 높이 값에 대응하는 측정 데이터를 생성 및 전송할 수 있다.
관제 서버는 해당 센서 단말이 생성한 높이 값이 기 설정된 높이를 초과하는 경우 해당 쓰레기통에 쓰레기가 가득 찬 것으로 판단할 수 있다.
또는 반대로, 상기 센서 단말은 실시간으로/또는 기 설정된 주기마다 해당 쓰레기통 내부에 수납되는 사물(쓰레기)의 상단에서 상기 센서 단말 사이의 거리 값에 대응하는 측정 데이터를 생성 및 전송할 수 있다.
관제 서버는 해당 센서 단말이 생성한 거리 값이 기 설정된 거리 미만인 경우 해당 쓰레기통에 쓰레기가 가득 찬 것으로 판단할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 정상 상태의 패턴 및 이상 상태의 패턴을 나타낸 도면이다. 특히, 도 10은 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치에서 생성되는 측정 데이터에 영상 데이터가 포함되는 것을 가정하고 있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
패턴은 시간의 변화/경과에 따라 측정 데이터가 나타내는 양상 또는 통계적 특성을 의미할 수 있다. 또는 패턴은 특정 시간/시간 구간에서의 측정 데이터의 일부가 나타내는 양상 또는 통계적 특성을 의미할 수 있다.
여기서, 전자는 시간에 따른 진동 패턴, 음성/소리 파형을 의미할 수 있고, 후자는 영상/사진 데이터에서 특정 영역의 픽셀의 색상, 특정 영역의 도형/선/외곽선의 형태, 색상의 변화, 색상의 대비 등을 의미할 수도 있다.
도 10(a)는 정상 상태에 대응하는 영상 패턴을 의미하고 도 10(b)는 이상 상태에 대응하는 영상 패턴을 의미한다. 도 10(a), 도 10(b) 모두 거리의 영상을 나타내며, 도 10(a)의 정상 상태에 따르면 거리의 바닥에 아무런 사물이 존재하지 않은 상태이다.
이에 비하여, 도 10(b)에 따르면 정상 상태 대비 특정 사물(obj, 가방)이 존재한다는 차이점이 존재하며, 도 10(b)에 따른 영상 데이터를 수신한 관제 서버는 obj에 대응하는 위치에 이상 상태가 발생한 것으로 판별할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 관제 서버는 측정 데이터에 포함되는 영상 데이터(또는 측정 데이터인 영상 데이터)에 대하여 다양한 영상 신호 처리 기법 등을 통하여 영상의 적어도 일부 영역에 대한 사물/얼굴 인식을 수행할 수 있으며, 이에 따라 전술한 이상 상태의 판별이 수행될 수 있다.
도 10의 예시는 쓰레기 무단 투기를 감시하는 목적으로 활용될 수 있다. 즉, 상습적으로 쓰레기 무단 투기가 발생되는 영역에 영상 감지 수단을 포함하는 센서 단말을 설치할 수 있다.
그리고, 정상 상태에 대응하는 영상(즉, 쓰레기가 없는 상태의 영상 데이터)을 취득하여 관제 서버에 저장할 수 있다. 그 후, 어떤 사람이 해당 영역에 쓰레기 등의 물체를 위치시키는 경우, 관제 서버는 그 즉시 이상 상태의 발생 여부를 판단할 수 있으며, 그에 따른 후속 처리(경고 신호 전송 등)를 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 경고 신호의 전달 방식을 나타낸 도면이다. 도 11에서 점선은 유선 또는 무선 네트워크/통신 채널을 의미하고, 실선 화살표는 각 단계에서 전송되는 데이터/정보/신호를 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 센서 단말(300A)은 센서 단말 측정 데이터를 생성하고 생성된 센서 단말 측정 데이터를 환경 감시 허브 장치(200A)로 전송(1)할 수 있다. 그리고, 환경 감시 허브 장치(200A)는 수신한 센서 단말 측정 데이터(및/또는 자체 측정 데이터)를 관제 서버(100)로 전송(2)할 수 있다.
관제 서버(100)는 수신한 측정 데이터에 기초하여 이상 상태 발생 여부를 판별(3)할 수 있다.
그리고, 관제 서버(100)는 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치인 이상 발생 허브 장치 또는 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 센서 단말 측정 데이터를 생성한 센서 단말인 이상 발생 센서 단말을 포함하는 감시 장치 그룹(GA)으로 이상 상태의 발생을 나타내는 경고 신호를 전송(4)하고, 정보 출력 장치(500)를 통해 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터 또는 센서 단말 측정 데이터를 출력(4)하고, 상기 정보 출력 장치(500)를 통해 이상 상태가 발생했음을 나타내는 빛, 영상 또는 소리를 출력(4)할 수 있다. 상기 경고 신호를 수신한 감시 장치 그룹(GA)의 환경 감시 허브 장치(200A)는 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 하나를 통해 이상 상태가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력할 수 있다.
또는, 상기 경고 신호는 감시 장치 그룹(GA) 내 음향 출력 단말(400)로 전송(5)될 수 있으며, 상기 음향 출력 단말(400)을 통해 경고 신호에 대응하는 소리가 출력될 수도 있다.
한편, 도 11에서는 하나의 감시 장치 그룹에서 이상 상태가 발생한 것으로 도시되어있으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 동시에 둘 이상의 감시 장치 그룹에서 이상 상태가 발생될 수도 있다.
이 경우, 관제 서버는 이상 상태가 발생한 각각의 감시 장치 그룹에 대하여 개별적으로 경고 신호가 전송될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 감시 장치 그룹에서 이용되는 통신 주파수 대역을 나타낸 도면이다.
도 12에서 f1은 제 1 통신 주파수 대역을 의미하고, f2는 제 2 통신 주파수 대역을 의미한다. 도 12 및 도 13에서 점선 화살표는 무선 네트워크/통신 채널을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 센서 단말(300A 내지 300C) 간 무선 통신은 제 1 통신 주파수 대역(f1)을 통해 수행되고, 센서 단말(300A 내지 300C)과 환경 감시 허브 장치(200) 간 무선 통신은 상기 제 1 통신 주파수 대역이 아닌 제 2 통신 주파수 대역(f2)을 통해 수행될 수 있다.
여기서 각 통신 주파수 대역은 복수의 무선 통신용 반송파(carrier) 주파수를 포함할 수 있으며, 센서 단말(300A 내지 300C) 또는 환경 감시 허브 장치(200)는 적어도 어느 하나의 반송파 주파수를 통해 무선 통신을 수행할 수 있다.
즉, 센서 단말이 센서 단말(300A 내지 300C) 간 무선 통신과 환경 감시 허브 장치(200)와의 무선 통신시 서로 다른 주파수 대역을 이용함으로써, 전술한 계층적 구조에 따른 데이터의 전송과 수평적 구조에 따른 데이터 전송시 상호간 신호의 중첩 또는 간섭이 발생되지 않는다는 효과가 있다.
한편, 도 13은 본 발명의 실시 예에 다른 무선 네트워크의 중계 방식을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 센서 단말이 환경 감시 허브 장치(200)와 직접적으로 무선 통신을 수행할 수 없거나 상기 센서 단말과 상기 환경 감시 허브 장치(200) 사이의 거리가 기 설정된 거리 이상인 경우, 센서 단말은 상호 무선 통신이 가능한 적어도 하나의 타 센서 단말의 무선 신호 중계를 통해 환경 감시 허브 장치(200)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
도 13에 따르면, 센서 단말 300A는 환경 감시 허브 장치(200)와 직접적으로 무선 통신을 수행할 수 없는 곳에 위치하고 있다(또는 무선 네트워크의 여건 상 무선 통신이 불가능함).
이에 따라, 센서 단말 300A는 자신이 생성한 측정 데이터를 센서 단말 300B로 전송할 수 있으며, 이를 수신한 센서 단말 300B는 해당 측정 데이터를 중계(릴레이, Relay)하여 환경 감시 허브 장치(200)로 전달할 수 있다.
이것은 전술한 수평적 구조에 따른 데이터 전송 방식을 활용하는 것으로, 이를 통해 환경 감시 허브 장치(200)는 측정 데이터의 누락을 최소화할 수 있다.
한편, 무선 네트워크의 사정에 따라 도 13의 300B 역시 환경 감시 허브 장치(200)와 무선 통신을 수행하지 못할 수도 있다.
이 경우, 센서 단말 300A 및 300B는 기 설정된 지연 시간 이후, 전송하지 못한 측정 데이터를 환경 감시 허브 장치(200)로 재전송할 수 있다.
센서 단말 300A 및 300B는 기 설정된 횟수만큼 측정 데이터의 재전송을 시도했으나 실패한 경우, 주변의 타 감시 장치 그룹을 검색하고, 타 감시 장치 그룹의 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치를 통해 관제 서버로 측정 데이터를 전송할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 비상 발생 장치 그룹(EG)을 나타낸 도면이다. 도 14에서 흑색 사각형 300A 및 300B는 이상 발생 센서 단말을 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 관제 서버는 하나의 감시 장치 그룹에 포함된 이상 발생 허브 장치의 수 및 이상 발생 센서 단말의 수의 합이 기 설정된 한계 장치 수 이상인 경우 해당 감시 장치 그룹을 비상 발생 장치 그룹(EG)으로 설정할 수 있다.
그리고, 관제 서버는 상기 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 설치 위치 및 이상 발생 센서 단말의 설치 위치로부터 기 설정된 거리 범위인 이상 발생 범위 내에서 비상 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이상 상태는 특정 개별 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치가 정상 상태가 아닌 측정 데이터를 생성한 경우를 의미한다.
이에 대하여, 비상 상황은 기 설정된 한계 장치 수 이상의 이상 상태가 발생한 경우를 의미하는 것으로, 단순 이상 상태 대비 보다 심각한 상황이 발생하였음을 의미한다.
즉, 단순 이상 상태 대비 복수의 영역에서 이변이 발생했음을 의미하는 것이다. 감시 대상 지역에 위치하고 있는 사람들의 안전을 위해 대피/피난/이상 상태 발생 지역으로부터의 회피가 필요한 상황이라고 할 수 있다.
도 14의 예시에서 한계 장치 수는 2이다. 그리고 도 14에서 이상 발생 허브 장치의 수가 2개(300A, 300B)이므로, 환경 감시 허브 장치 200을 중심으로 한 감시 장치 그룹은 비상 발생 장치 그룹(EG)로 분류될 수 있다.
이 경우, 관제 서버는 상기 비상 발생 장치 그룹(EG)인 감시 장치 그룹의 음향 출력 단말(400A, 400B, 400C)을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 소리를 출력할 수 있으며, 이를 통해 비상 상황이 발생한 영역으로부터의 긴급 대피를 촉구할 수 있다.
한편, 관제 서버는 각 환경 감시 허브 장치, 센서 단말 및 음향 출력 단말의 위치에 관한 정보를 저장하며, 비상 발생 장치 그룹(EF)인 감시 장치 그룹이 서로 다른 위치에 설치된 복수의 음향 출력 단말(400A 내지 400C)을 포함하는 경우, 관제 서버는 이상 발생 허브 장치 또는 이상 발생 센서 단말(300A, 300B)과 거리가 가장 가까운 음향 출력 단말인 인접 음향 출력 단말을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 소리를 출력할 수 있다.
도 14에서는 음향 출력 단말 400A이 이상 발생 센서 단말 300A에서 가장 가깝고 음향 출력 단말 400B이 이상 발생 센서 단말 300B에서 가장 가까운 곳에 위치하며, 이에 따라 400A 및 400B가 비상 상황을 나타내는 소리를 출력할 수 있다.
이를 통해 보다 정확한 위치에 기반하여 비상 상황의 발생 알림 및 긴급 대피/피난 메시지의 전달이 가능하다.
또한, 관제 서버는 비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우 정보 입력 장치를 통해 입력된 사용자의 음성을 상기 비상 발생 장치 그룹의 음향 출력 단말을 통해 출력할 수 있다.
즉, 관제 센터의 요원의 음성 지시가 비상 발생 장치 그룹의 음향 출력 단말을 통해 출력됨으로써 보다 원활한 탈출 및 피난/대피가 수행될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 비상 발생 알람 신호의 전달 방식을 나타낸 도면이다. 도 11과 마찬가지로, 점선은 유선 또는 무선 네트워크/통신 채널을 의미하고, 실선 화살표는 각 단계에서 전송되는 데이터/정보/신호를 의미한다.
감시 장치 그룹(GA 내지 GC)은 측정 데이터를 관제 서버(100)로 전송(1)할 수 있고, 관제 서버(100)는 전송된 측정 데이터에 기반하여 비상 상황의 발생 여부를 판별(2)할 수 있다.
보다 상세하게는, 관제 서버(100)는 비상 상황이 발생한 것으로 판단한 경우 비상 발생 장치 그룹(EG)의 이상 발생 허브 장치의 설치 위치 및 이상 발생 센서 단말의 설치 위치로부터 기 설정된 거리 범위인 이상 발생 범위 내에서 비상 상황이 발생한 것으로 판단(2)할 수 있다.
그리고, 관제 서버(100)는 모든 감시 장치 그룹(GA 내지 GC)의 환경 감시 허브 장치로 비상 발생 알람 신호를 전송(3)할 수 있다.
또한, 관제 서버(100)는 정보 출력 장치(500)를 통해 비상 상황이 발생했음을 알리는 빛, 영상, 소리를 출력할 수도 있다. 한편, 상기 비상 발생 알람 신호를 수신(3)한 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 둘 이상을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 정보를 출력할 수 있다.
관제 센터 내에 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치(600)가 구비된 경우, 관제 서버(100)는 상기 비상 발생 장치 그룹(EG)의 환경 감시 허브 장치와 상기 정보 입력 장치(600) 및 상기 정보 출력 장치(500) 간 실시간 음성 통화 또는 영상 통화 서비스를 중계(4)할 수 있다.
즉, 관제 센터에 구비된 정보 입력 장치(600)가 전화기의 카메라/마이크/송화기 역할을 하고 정보 출력 장치(500)가 스피커/수화기 역할을 한다고 볼 수 있다.
마찬가지로, 환경 감시 허브 장치의 정보 출력부가 스피커/수화기 역할을 하고 감지 수단이 카메라/마이크/송화기 역할을 할 수 있으며, 상호 간 음성 데이터/신호 및 영상 신호는 관제 서버(100)에 의해 상대방으로 전송(4)될 수 있다.
한편, 관제 서버(100)에 의해 중계된 관제 센터의 요원의 음성은 비상 발생 장치 그룹(EG)의 음향 출력 단말을 통해 출력될 수도 있다.
이를 통해 관제 센터의 지시 사항 및 피난 권고가 비상 상황이 발생한 현장에 즉각적으로 전달될 수 있으며, 해당 영역의 사람들의 신속한 대피가 가능하다.
한편, 비상 발생 알람 신호는 비상 상황이 발생한 장소, 비상 상황의 종류, 비상 상황이 발생한 시간에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 정보 출력 강조 방식을 나타낸 도면이다. 도 16에서 501 내지 504은 정보 출력 장치의 복수의 디스플레이를 의미할 수 있다.
또는 501 내지 504는 정보 출력 장치를 통해 출력되는 상호 구별되는 복수의 측정 데이터/영상 데이터를 나타내는 것일 수도 있다.
도 16에서, 비상 발생 장치 그룹의 측정 데이터/영상 데이터(이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터)가 디스플레이 501 또는 영상의 501 영역을 통해 출력되는 상황을 가정하고 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 관제 서버는 비상 발생 장치 그룹의 자체 측정 데이터 및 센서 단말 측정 데이터를 정보 출력 장치를 통해 출력할 수 있다.
이때, 관제 서버는 이상 발생 허브 장치가 전송한 자체 측정 데이터인 이상 허브 데이터 및 이상 발생 센서 단말이 전송한 센서 단말 측정 데이터인 이상 센서 데이터는 상기 정보 출력 장치를 통해 출력될 때 기 설정된 정보 출력 강조 방식에 따라 출력될 수 있다.
도 16에서는 기본적으로 이상 허브 데이터 및 이상 센서 데이터가 영상 데이터를 포함하는 경우를 가정하고 있으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
도 16(a)는 제 1 강조 방식을 나타낸다. 도 16(a)에 따르면, 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 기 설정된 색상 또는 굵기에 따른 테두리가 함께 출력될 수 있다.
이에 따라 관제 센터의 요원은 비상 상황/이벤트에 관한 영상을 출력하는 디스플레이/영상의 영역을 즉시 확인할 수 있다. 여기서, 테두리의 색상 또는 굵기는 출력되는 영상의 색상 분포, 밝기에 기초하여 조절될 수 있다.
예를 들어, 출력되는 이상 허브 데이터의 대부분이 흑색에 가까운 경우, 상기 테두리의 색상은 기 설정된 밝기 이상의 색상으로 변경될 수 있다.
또는, 출력되는 이상 센서 데이터에 체크 무늬, 가는 선에 따른 그물 무늬가 특정 정도 이상 포함된 경우, 상기 테두리의 굵기가 증가될 수 있다.
도 16(b)는 제 2 강조 방식을 나타낸다. 도 16(b)에 따르면, 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 정상 상태 대비 차이가 발생한 영상의 영역의 색상, 밝기, 채도, 점멸 주기가 조정될 수 있다.
다시, 도 10(b)의 경우를 살펴보았을 때, 도 10(b)에서 영상의 obj 영역에 정상 상태와는 다른 가방이 위치하고 있으며, 이에 따라 영상의 obj 영역의 밝기를 증가시키거나 해당 obj 영역이 점멸될 수 있다.
반대로, obj 영역을 강조하기 위해 obj 영역을 제외한 나머지 영상의 영역의 채도가 감소되거나 흑백으로 치환될 수도 있다.
도 16(c)는 제 3 강조 방식을 나타낸다. 도 16(c)에 따르면 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 영상의 밝기가 증가할 수 있다. 또는 상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 타 디스플레이 또는 타 영상의 영역 대비 상대적 밝기가 증가할 수 있다.
즉, 도 16(c)에 도시된 것처럼 501 영역(또는 디스플레이)이 502 내지 504 영역보다 밝게 출력됨으로써 자연적으로 관제 센터의 요원의 시선을 집중시킬 수 있다.
도 16(d)는 제 4 강조 방식을 나타낸다. 도 16(d)는 특히 501 내지 504가 디스플레이 영상의 각 영역을 나타내는 상황을 도시한 것일 수 있다.
도 16(d)에 따르면, 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터를 출력하는 영역 501의 크기/면적이 타 영역에 비해 증가되었으며, 마찬가지로, 상기 면적의 증가로 인해 관제 센터의 요원의 시선을 끌기가 용이하다. 또한 501의 면적이 증가함으로써 보다 자세하게 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터가 출력될 수 있다.
본 발명에 따르면, 출력 강조 방식은 전술한 4가지 강조 방식 중 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
여기서, 비상 상황이 유지되는 시간이 증가되는 경우, 출력 강조 방식에 포함되는 강조 방식의 종류가 증가할 수 있다.
그리고, 비상 상황이 유지되는 시간이 증가되는 경우 각 강조 방식에 따른 강조의 정도가 강화될 수 있다. 예를 들어, 제 4 강조 방식의 경우 비상 상황이 유지되는 시간이 증가됨에 따라 전술한 501의 면적이 계속해서 증가될 수 있으며, 기 설정된 시간이 경과한 이후에는 정보 출력 장치의 전 화면을 통해 501의 영상이 출력될 수 있다. 또는 제 1 강조 방식의 경우 비상 상황이 유지되는 시간이 증가함에 따라 테두리의 굵기가 지속적으로 증가하거나 점멸하는 효과가 추가될 수도 있다.
한편, 관제 센터 내에 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치가 구비된 경우, 관제 서버는 상기 정보 입력 장치를 통해 입력된 사용자의 조작에 기초하여 상기 정보 출력 장치를 통해 출력할 자체 측정 데이터, 센서 단말 측정 데이터, 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터를 선택하거나, 상기 정보 출력 강조 방식 중 적어도 하나를 선택하거나, 정상 상태의 자체 측정 데이터, 정상 상태의 센서 단말 측정 데이터와 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터의 동시 출력 여부를 결정할 수 있다.
이러한 구성을 통해, 관제 센터의 요원은 보다 용이하게 비상 상황이 발생한 현장의 상황을 확인할 수 있다.
특히, 다수의 센서 단말 및 다수의 디스플레이를 포함하는 감시 시스템의 경우, 이상 상태/비상 상황이 발생한 현장을 출력하는 디스플레이를 즉시 확인하기가 힘들 수도 있다.
이때, 본 발명의 실시 예에 따른 출력 강조 방식이 적용되는 경우 관제 센터 요원의 부담 및 업무량이 크게 감소될 수 있다.
특히, 정상 상태의 측정 데이터와 이상 상태의 측정 데이터가 동시에 나란히/인접하여 출력되는 경우, 관제 센터의 요원은 보다 정확하게 이상 상태/비상 상황이 발생한 현장의 특성을 신속하게 판단할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 PTZ 카메라의 제어 방식을 나타낸 도면이다. 도 17에서 흑색 원 Z는 비상 상황이 발생한 이상 발생 범위를 의미하며 도 17(a) 내지 도 17(d)는 PTZ 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터 또는 정보 출력 장치의 디스플레이/영상의 영역(501)을 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 환경 감시 허브 장치는 주변 환경의 영상을 획득하는 영상 감지 수단을 포함하고, 상기 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터에 상기 영상 감지 수단에 의해 획득된 영상 데이터가 포함될 수 있다.
여기서, 상기 영상 감지 수단은 영상 촬영 방향을 결정하는 회전 정도, 영상의 기울어짐을 결정하는 기울기 정도 및 영상의 확대 배율을 조절할 수 있는 PTZ(Pan Tilt Zoom) 카메라일 수 있다.
PTZ 카메라는 카메라의 방향 및 기울어짐을 조정하기 위한 구동 모터를 내장하고 있으며, 렌즈의 초점거리/배율을 조정하기 위한 줌 모터도 내장하고 있다.
이에 따라, 관제 서버/환경 감시 허브 장치의 제어부의 제어 신호 또는 정보 입력 장치를 통해 입력되는 사용자의 조작 입력에 대응하여 카메라의 촬영 방향, 기울어짐 및 영상의 확대 배율을 조정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 비상 발생 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치는 비상 상황이 발생한 이상 발생 범위가 PTZ 카메라에 의해 촬영되는 영상의 중앙으로부터 기 설정된 거리 범위 내에 위치하도록 PTZ 카메라의 회전 정도 및 기울기 정도를 조정하고, 비상 상황이 발생한 이상 발생 범위가 PTZ 카메라에 의해 촬영되는 영상의 기 설정된 비율 이상 차지하도록 PTZ 카메라의 확대 배율을 조정할 수 있다.
도 17(a)에 따르면, 이상 발생 범위가 영상 데이터의 우측 상단 모퉁이에 위치하고 있다.
도 17(b)에서 P는 영상의 중앙을 의미하고, L은 기 설정된 거리, M은 P를 기준으로 거리 범위 L 이내의 영역을 의미한다.
도 17(c)에에 따르면, 환경 감시 허브 장치는 PTZ 카메라의 촬영 방향을 좌측으로 회전시키고 높이를 증가시켜 Z가 M 범위 내에 위치하도록 조정하였다.
그리고, 도 17(d)에 따르면, 환경 감시 허브 장치는 PTZ 카메라의 배율을 증가시켜 Z가 전체 영상에서 기 설정된 비율(예를 들어, 7%) 이상 차지하도록 조정하였다.
이를 통해, 관제 센터의 요원은 이상 발생 범위를 보다 상세하게 살펴볼 수 있게 된다.
한편, 전술한 내용은 환경 감시 허브 장치의 감지 수단이 PTZ 카메라인 경우에 관한 것이나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 센서 단말의 감지 수단이 PTZ 카메라인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 최단 대피 경로를 나타낸 도면이다. 도 18에서 Q1 내지 Q5는 안전 지역을 의미하고, 점선 화살표는 각 환경 감시 허브 장치에서 안전 지역까지의 최단 대피 경로를 의미하고, 파선 원은 접근 금지 영역을 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 관제 서버는 각 환경 감시 허브 장치의 위치에 관한 정보인 허브 위치 정보, 각 센서 단말의 위치에 관한 정보인 센서 위치 정보, 긴급 대피시 목적지로 활용되는 지역인 안전 지역의 위치에 관한 정보인 안전 지역 위치 정보 및 환경 감시 허브 장치와 센서 단말이 설치된 지역 또는 건물의 지도 데이터를 저장할 수 있다.
그리고, 관제 서버는 비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내 또는 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 센서 단말의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내를 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다.
이에 더하여 비상 발생 장치 그룹이 아닌 감시 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내 또는 이상 발생 센서 단말의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내 역시 접근 금지 영역으로 설정될 수 도 있다.
도 18에 따르면, 센서 단말 300A, 300D1, 300D2의 위치를 기준으로 한 접근 금지 영역이 설정되어 있다.
그리고, 관제 서버는 상기 접근 금지 영역, 허브 위치 정보, 안전 지역 위치 정보 및 지도 데이터에 기초하여 상기 각 환경 감시 허브 장치의 위치에서 안전 지역까지의 최단 대피 경로를 각각 산출하고, 상기 각 최단 대피 경로에 관한 정보를 상기 각 환경 감시 허브 장치로 전송하고, 상기 각 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 및 소리를 통해 상기 최단 대피 경로를 출력하되, 상기 각 최단 대피 경로는 상기 접근 금지 영역의 범위를 통과하지 않도록 산출될 수 있다. 이에 따라, 200C를 기준으로 한 최단 대피 경로는 300A를 지나는 Q3가 아닌 Q2를 목적지로 하며, 200D를 기준으로 한 최단 대피 경로 역시 Q4나 Q5가 아닌 Q2를 목적지로 한다.
도 18에 따른 최단 대피 경로는 비상 상황/이상 상태의 변동 상황에 대응하여 실시간으로 변경될 수 있으며, 접근 금지 영역의 해제 및 추가에 따라 최단 대피 경로가 무효화 되거나 최단 대피 경로의 목적지인 안전 지역이 변경될 수도 있다.
한편, 도 19는 본 발명의 실시 예에 따라 환경 감시 허브 장치와 사용자의 무선 통신 단말 간 근거리 무선 통신을 통해 최단 대피 경로를 공유하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 19에서 200C는 도 18의 환경 감시 허브 장치 200C에 대응하며, U는 사용자의 무선 통신 단말을 의미하고, I는 도 18의 200C의 최단 대피 경로에 관한 정보를 의미한다.
도 18의 상황에서 200C 및 U 모두 블루투스, 무선랜 등 근거리 무선 통신이 가능함을 가정한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 관제 서버는 비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우, 각 환경 감시 허브 장치를 통해 상기 최단 경로에 관한 정보를 근거리 무선 통신 방식으로 외부 무선 통신 단말로 전송할 수 있다.
즉, 사용자의 위치(즉 환경 감시 허브 장치의 위치)를 기준으로 한 최단 대피 경로를 자신의 무선 통신 단말(스마트폰 등)을 통해 공유 받음으로써, 사용자는 보다 용이하게 대피를 수행할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 감시 대상 지역 및 감시 대상 영역을 나타낸 도면이다. 도 20에서 R는 감시 대상 지역, R1 내지 R4는 감시 대상 영역, G1 내지 G4는 감시 장치 그룹, 흑색 원은 복합 센서 단말을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 센서 단말 및 환경 감시 허브 장치는 진동 감지 수단, 기울기 감지 수단, 온도 감지 수단, 영상 감지 수단, 음향 감지 수단, 조도 감지 수단, 거리 감지 수단, 불꽃 감지 수단, 화재/화염 감지 수단, 연기 감지 수단, 유해 가스 감지 수단, 미세 먼지 감지 수단, 수위 감지 수단, 중량 감지 수단, 동작 감지 수단 중 적어도 하나 이상의 감지 수단을 포함하며, 센서 단말의 종류는 센서 단말에 포함되는 감지 수단의 종류 및 수에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 음향 감지 수단과 영상 감지 수단을 포함하는 센서 단말은 둘 이상의 감지 수단을 포함하는 복합 센서 단말인 '음향-영상 복합 센서 단말'의 종류로 분류될 수 있다.
또는 거리 감지 수단을 포함한 센서 단말은 '거리 감지 센서 단말'의 종류로 분류될 수 있다. 전술한 예시에 따른 '음향
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템이 감시하는 감시 대상 지역(R)은 복수의 감시 대상 영역(R1 내지 R4)으로 구분될 수 있다.
그리고, 상기 각 감시 대상 영역마다 복수의 단계로 구별되는 필요 안전 등급 중 어느 하나가 개별적으로 할당될 수 있다. 예를 들어, 7단계로 구별되는 필요 안전 등급이 존재할 수 있고, 최상의 제 1 등급부터 최하위의 제 7 등급이 각 감시 대상 영역마다 각각 할당될 수 있다.
한편, 각 감시 대상 영역에 적어도 하나의 감시 장치 그룹이 위치하되, 특정 감시 대상 영역에 위치하는 감시 장치 그룹의 필요 안전 등급은 상기 특정 감시 대상 영역의 필요 안전 등급과 동일할 수 있다.
도 20에서, R4의 필요 안전 등급이 제 5 등급인 경우, 해당 영역에 위치하고 있는 G4 및 G5의 필요 안전 등급 역시 제 5 등급으로 할당될 수 있다.
여기서, 하나의 감시 대상 영역에 복수의 감시 장치 그룹이 위치할 수 있으며, 이 경우 동일 영역의 감시 장치 그룹의 필요 안전 등급은 서로 동일하다.
그리고, 필요 안전 등급에 기초하여 각 감시 장치 그룹에 포함되는 센서 단말의 종류 및 센서 단말의 수가 결정될 수 있다.
즉, 전술한 내용은 초기에 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템을 조성할 때 적용될 수 있는 사항으로, 각 지역/영역 별 중요도 등에 기초하여 필요 안전 등급이 설정된 경우, 이를 반영한 무선 센서 네트워크 배치가 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 필요 안전 등급이 높을수록 감시 장치 그룹에 포함되는 센서 단말의 종류 및 센서 단말의 수가 증가할 수 있다.
도 20의 예시에 따르면, R3의 필요 안전 등급이 제 4 등급이고, R4의 필요 안전 등급이 제 5 등급인 경우, R3에 설치되는 감시 장치 그룹(G3)의 센서 단말의 수(4)가 R4에 설치되는 감시 장치 그룹(G4, G5)의 센서 단말의 수(3) 보다 큰 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 필요 안전 등급이 높을수록 감시 장치 그룹에 포함되는 복합 센서 단말의 수가 증가할 수 있다.
도 20의 예시에서, R1의 필요 안전 등급이 제 2 등급이고, R3의 필요 안전 등급이 제 4 등급인 경우이며, G1의 복합 센서 단말의 수가 1개이고, G3의 복합 센서 단말의 수가 0개 이므로 전술한 조건을 만족함을 확인할 수 있다.
도 21은 필요 안전 등급에 따른 한계 장치 수의 설정에 따라 비상 상황이 발생했는지 여부를 판별하는 예시를 나타낸 도면이다. 도 21에서 흑색 사각형은 이상 상태가 발생한 센서 단말을 의미한다.
전술한 바에 따르면, 관제 서버는 하나의 감시 장치 그룹에 포함된 이상 발생 허브 장치의 수 및 이상 발생 센서 단말의 수의 합이 기 설정된 한계 장치 수 이상인 경우 상기 감시 장치 그룹을 비상 발생 장치 그룹으로 설정하고, 상기 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 설치 위치 및 이상 발생 센서 단말의 설치 위치로부터 기 설정된 거리 범위인 이상 발생 범위 내에서 비상 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 필요 안전 등급이 높을수록 상기 한계 장치 수가 감소할 수 있다.
도 21(a)는 감시 장치 그룹 G1을 나타내며, 필요 안전 등급 제 3 등급을 할당받았고, 그에 따른 한계 장치 수가 3인 경우를 나타낸다.
즉, G1에서 이상 발생 허브 장치의 수 및 이상 발생 센서 단말의 수의 합이 3 이상이 되어야 G1의 이상 발생 범위 내에서 비상 상황이 발생한 것으로 판단될 수 있다.
하지만, 도 21(a)에 따르면 이상 발생 센서 단말의 수의 합이 2여서 G1에는 2개의 센서 단말에서 이상 상태가 발생하였음에도 불구하고 비상 상황이 발생한 것으로 판단되지 않는다.
이에 비하여, 도 21(b)는 감시 장치 그룹 G2를 나타내며, 필요 안전 등급 제 1 등급을 할당받았고, 그에 따른 한계 장치 수가 1인 경우를 나타낸다. 도 21(b)에 따르면 센서 단말 300B가 이상 발생 센서 단말로써 한계 장치 수 1개를 만족하였으므로, G2는 오직 1개의 센서 단말에서만 이상 상태가 발생해도 G2는 비상 상황이 발생한 것으로 판단된다.
즉, 필요 안전 등급이 높을수록 시스템 및 관제 서버는 보다 민감하게 반응하여, 보다 적은 수의 장치/단말에서 이상 상태가 발생하여도 비상 상황이 발생한 것으로 판단, 후속 조치를 취하게 한다.
도 22 내지 도 24은 복수의 환경 감시 허브 장치의 연속적 링크 관계에 따른 환경 감시 방식을 나타낸 도면이다. 도 22 내지 도 24에서 회색 삼각형은 환경 감시 허브 장치(200A 내지 200D)의 카메라의 화각의 범위를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 우선, 관제 서버는 각 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴에 관한 정보인 광 식별 패턴 정보를 저장할 수 있다.
그리고, 각 환경 감시 허브 장치는 주변 환경의 영상을 획득하는 영상 감지 수단인 카메라 및 빛을 출력하는 광 출력 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 각 환경 감시 허브 장치는 상기 광 출력 모듈을 통해 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴에 따른 광 신호를 출력할 수 있다.
여기서 빛의 점멸 패턴은 시간의 경과에 따라 변화되는 빛의 점멸 유무를 의미하는 것으로, 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 OOK 등의 변조 방식에 따라 변조한 것일 수 있으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
그리고, 각 환경 감시 허브 장치의 카메라의 화각의 범위 내에 적어도 하나의 타 환경 감시 허브 장치가 포함되도록 상기 카메라의 촬영 방향 및 기울기가 설정될 수 있다.
도 22(a)에 따르면, 환경 감시 허브 장치 200A의 카메라의 화각의 범위에 환경 감시 허브 장치 200B 및 환경 감시 허브 장치 200C가 포함되어있다.
그리고, 환경 감시 허브 장치 200C의 카메라의 화각의 범위 내에 환경 감시 허브 장치 200D가 포함되어있다.
여기서, 상기 각 카메라는 PTZ 카메라 일 수 있으며, 시간의 경과에 따른 영상, 즉 동영상 촬영이 가능한 것일 수 있다.
여기서, 각 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터에 상기 카메라에 의해 획득된 영상 데이터가 포함되고, 상기 영상 데이터는 상기 적어도 하나의 타 환경 감시 허브 장치의 광 출력 모듈에서 포함되는 빛의 점멸 패턴에 관한 데이터를 포함할 수 있다.
도 22(b)는 도 22(a)의 환경 감시 허브 장치 200A가 획득한 영상 데이터 VA 및 환경 감시 허브 장치 200C가 획득한 영상 데이터 VC를 도시한 것으로, VA에는 환경 감시 허브 장치 200B 및 환경 감시 허브 장치 200C에 관한 영상이 포함되어 있고, VC에는 환경 감시 허브 장치 200D에 관한 영상이 포함되어있다.
이때, 각 환경 감시 허브 장치는 광 출력 모듈을 통해 각자의 고유 식별 정보를 출력하고 있으므로, VA에는 환경 감시 허브 장치 200B 및 환경 감시 허브 장치 200C의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴 역시 포함되어 있으며, VC에는 환경 감시 허브 장치 200D의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴 역시 포함될 수 있다.
한편, 관제 서버는 정보 출력 장치를 통해 상기 자체 측정 데이터에 포함된 영상 데이터 및 상기 영상 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 함께 출력할 수 있다.
도 23에 따르면, 관제 서버는 정보 출력 장치의 디스플레이 501을 통해 환경 감시 허브 장치 200A의 고유 식별 정보 ID_200A 및 영상 데이터 VA를 출력하고 있다.
그리고, 관제 서버는 상기 영상 데이터의 영상 내 빛의 점멸 패턴과 상기 저장된 광 식별 패턴 정보에 기초하여 상기 영상 내 빛의 점멸 패턴에 대응하는 타 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 추출하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 상기 추출된 고유 식별 정보를 출력할 수 있다.
도 23(a)에 따르면, 도 22(b)와 동일하게, VA에는 환경 감시 허브 장치 200B 및 200B의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴, 환경 감시 허브 장치 200C 및 200C의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴이 함께 포함되어있다.
이 경우, 관제 서버는 각 빛의 점멸 패턴에 기초하여 각 빛의 점멸 패턴으로부터 고유 식별 정보 ID_200B(200B의 고유 식별 정보) 및 ID_200C(200C의 고유 식별 정보)를 추출할 수 있으며, 추출된 각 고유 식별 정보를 VA에 포함시켜서 501을 통해 출력시킬 수 있다.
관제 서버는 사용자가 상기 정보 입력 장치를 통해 상기 추출된 고유 식별 정보를 선택한 경우, 상기 추출된 고유 식별 정보에 대응하는 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터를 상기 정보 출력 장치를 통해 출력할 수 있다.
도 23(a)에 따르면, 사용자는 GUI에 따른 마우스 커서 C를 통해 ID_200C를 선택할 수 있으며, 사용자가 ID_200C를 선택하면, 도 23(b)처럼 관제 서버는 501을 통해 환경 감시 허브 장치 200C가 획득한 영상 데이터 VC를 고유 식별 정보 ID_200C와 함께 출력할 수 있다.
한편, 관제 서버는 빛의 점멸 패턴을 출력하는 제 1 환경 감시 허브 장치와, 카메라를 통해 상기 제 1 환경 감시 허브 장치의 빛의 점멸 패턴을 감지하는 제 2 환경 감시 허브 장치를 하나의 링크(link) 관계로 설정할 수 있다.
도 22(a)에 따르면 환경 감시 허브 장치 200C가 제 2 환경 감지 허브 장치가 되고 환경 감시 허브 장치 200D가 제 1 환경 감시 허브 장치가 되어 상기 링크 관계가 설정될 수 있다.
도 24(a)에 따르면 환경 감시 허브 장치 202가 제 2 환경 감지 허브 장치가 되고 환경 감시 허브 장치 201이 제 1 환경 감시 허브 장치가 되어 상기 링크 관계가 설정될 수 있으며, 이는 간단하게 H2 (화살표) H1으로 나타낼 수 있다.
관제 서버는 각 환경 감히 서브 장치로부터 전송되는 영상 데이터에 기초하여 모든 환경 감시 허브 장치의 링크 관계에 관한 정보인 전체 링크 관계 정보(도 24(b))를 산출할 수 있으며, 정보 출력 장치를 통해 지도 데이터, 상기 허브 위치 정보 및 상기 전체 링크 관계 정보를 함께 출력할 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면 관제 센터의 요원은 각 환경 감시 허브 장치의 링크 관계를 통해 효율적으로 환경을 감시할 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 먼지 감지 수단을 포함하는 환경 감시 허브 장치를 나타낸 도면이다.
전술한 도 5 및 본 발명의 실시 예에 따르면, 환경 감시 허브 장치(200)는 제어부(210), 통신부(220), 감지 수단(260)을 포함할 수 있다. 또한, 환경 감시 허브 장치(200)를 실시하는 방식에 따라서 정보 출력부(240), 정보 입력부(250), 광 출력 모듈(270) 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다.
도 25(a)는 감지 수단(260)으로써 미세 먼지 감지 수단(264)(또는 미세 먼지 감지 센서) 및 영상 감지 수단(262)(또는 영상 촬영 수단, CCTV 카메라) 및 정보 출력부(240)(또는 디스플레이)를 포함하는 환경 감시 허브 장치(200)의 예시를 도시한 것으로, 나머지 구성은 용이한 설명을 위해 생략되었다.
최근, 미세 먼지에 대한 국민적 관심이 날로 높아지고 있으며, 이에 따라 미세 먼지의 농도를 측정하고 측정된 미세 먼지 농도 수치를 확인하고자 하는 시장 및 사람들의 요구 역시 증가되었다. 이에 대응하여, 환경 감시 허브 장치(200) 또는 센서 단말은 미세 먼지 감지 수단(264)를 포함할 수 있으며, 측정된 미세 먼지 농도에 관한 정보/데이터를 네트워크를 통해 타 장치로 전파/전송할 수 있다.
한편, 환경 감시 허브 장치(200)는 정보 출력부로써 디스플레이(240)를 구매할 수 있으며, 상기 디스플레이(240)를 통해 감지된 미세 먼지 농도 수치 등 미세 먼지 농도에 관한 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 환경 감시 허브 장치(200)는 디스플레이(240)를 통해 미세 먼지 농도에 관한 정보를 색상(미세 먼지 농도가 기준 값 보다 매우 높은 경우 적색, 미세 먼지 농도가 기준 값인 경우 황색, 미세 먼지 농도가 기준 값보다 매우 낮은 경우 초록색 등)으로 나타낼 수 있다. 또는, 환경 감시 허브 장치(200)는 디스플레이(240)를 통해 미세 먼지 농도에 관한 정보를 이모티콘 또는 얼굴의 표정 이미지로 출력(미세 먼지 농도가 기준 값 보다 매우 높은 경우 우는 얼굴, 미세 먼지 농도가 기준 값인 무표정, 미세 먼지 농도가 기준 값보다 매우 낮은 경우 웃는 얼굴 등)할 수도 있다. 또는, 환경 감시 허브 장치(200)는 디스플레이(240)를 통해 미세 먼지 농도에 관한 정보를 색상 및 얼굴의 표정 이미지의 조합을 통해 출력(도 25(b))할 수도 있으며, 이 경우, 적어도 5단계 이상의 미세 먼지 농도에 따른 색상 및 얼굴의 표정 조합이 출력될 수도 있다. 도 25(b)는 색상에 따른 대기질/공기질/미세 먼지의 농도, 5단계의 대기질에 따른 디스플레이(240)의 출력 영상을 각각 나타낸 도면이다.
한편, 도 25(a)의 환경 감시 허브 장치(200)는 영상 감지 수단으로써 CCTV 카메라(262)를 포함하고 있다. 예를 들어, 도 25(a)의 환경 감시 허브 장치(200)가 서울 영등포역 2번 출구에 설치된 상황을 가정해볼 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 관제 서버는 환경 감시 허브 장치(200)의 미세 먼지 감지 수단(264) 또는 센서 단말의 미세 먼지 감지 수단을 통해 영등포역 2번 출구 주변의 미세 먼지 농도를 획득할 수 있으며, 측정된 미세 먼지 농도가 기 설정된 한계 값 이상인 경우, 영등포역 2번 출구 주변의 대기질이 최악의 상황인 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 관제 서버는 환경 감시 허브 장치(200)의 CCTV 카메라(262)를 통해 영등포역 2번 출구의 외부에 사람이 존재하고 있는 상황을 포함하는 촬영한 영상을 획득한 경우, 환경 감시 허브 장치(200)의 또 다른 정보 출력 수단인 스피커(미도시) 등을 통해 영등포역 2번 출구 주변의 사람들에 대한 대피 권고 또는 영등포역으로의 피난을 유도하는 소리를 출력하거나 디스플레이(264)를 통해 사람의 대피를 권고하는 메시지를 출력할 수도 있다. 이를 통해, 미세 먼지 문제가 발생한 지역 또는 대기질이 나쁜 지역에 대한 사람들의 경각심을 고취시키고 사람들의 대피를 용이하게 유도할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 자동적으로 이상 상태 또는 비상 상황 발생 여부가 판별되고 경고 신호 또는 비상 발생 알람 신호가 감시 대상 지역 내에서 신속하게 공유됨으로써 해당 지역에 위치한 사람들의 상황 판단 및 의사 결정을 도울 수 있다.
또한, 이상 상태 또는 비상 상황 발생 여부가 관제 센터에서 즉시 확인됨으로써 후속 대책 수립 및 실행을 즉각적으로 추진할 수 있다.
또한, 비상 상황이 발생한 현장과 음성 또는 영상 통화가 가능하여 상황 공유 및 보안 관련 지시가 즉각적으로 상호 교환 될 수 있다.
또한, 비상 상황 발생 여부가 관제 센터의 정보 출력 장치의 디스플레이를 통해 용이하기 확인되어 관제 센터의 요인의 보안 업무의 부담을 줄일 수 있다.
또한, 비상 상황 발생에 따른 최단 대피 경로의 산출이 가능하고, 이를 다양한 방식으로 전파 및 공유함으로써 감시 대상 지역의 인원들의 신속한 대피를 돕는다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 감시 대상 지역의 각 영역을 다양한 등급의 필요 안전 등급으로 구분할 수 있고, 각 필요 안전 등급에 따른 센서 단말의 운용 여부를 용이하게 결정할 수 있다.
이에 더하여, 필요 안전 등급에 따른 한계 장치 수를 설정함으로써 각 영역의 상황에 적합한 비상 상황 발생 여부의 판별이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 각 환경 감시 허브 장치의 링크 관계를 통해 효율적으로 감시 대상 지역을 감시할 수 있으며, 관제 센터의 요원은 감시 대상 지역의 구성 또는 감시 대상 지역의 현황을 용이하게 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경을 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 본 발명의 상세한 설명 및 실시 예로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 관제 서버
200 : 환경 감시 허브 장치
300 : 센서 단말
400 : 음향 출력 단말
500 : 정보 출력 장치
600 : 정보 입력 장치
1000 : CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템

Claims (23)

  1. 복수의 감지 수단을 통해 감시 대상 지역에 대한 감시를 수행하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템에 있어서,
    타 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행하고, 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 센서 단말 측정 데이터를 생성하고, 상기 센서 단말 측정 데이터를 무선 네트워크를 통해 연동된 환경 감시 허브 장치로 전송하는 복수의 센서 단말;
    무선 네트워크를 통해 복수의 상기 센서 단말과 신호를 송수신하고, 주변 환경을 감지하여 주변 환경의 상태에 대응하는 자체 측정 데이터를 생성하고, 무선 네트워크를 통해 전송되는 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 유무선 네트워크를 통해 관제 서버로 전송하고, 관제 서버로부터 수신한 정보를 빛, 영상 또는 소리로 출력하는 복수의 환경 감시 허브 장치;
    관제 센터 내에 구비되며 관제 서버로부터 수신한 정보를 조명 수단, 영상 출력 수단, 소리 출력 수단을 통해 빛, 영상 또는 소리로 출력하는 정보 출력 장치;
    상기 무선 센서 네트워크 기반 환경 감시 시스템에 포함된 각 장치의 작동을 제어하고, 유무선 네트워크를 통해 외부 장치 또는 상기 복수의 환경 감시 허브 장치와 신호를 송수신하며, 상기 복수의 환경 감시 허브 장치로부터 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 수신하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터를 저장하고, 상기 자체 측정 데이터 및 상기 센서 단말 측정 데이터 중 적어도 일부를 상기 정보 출력 장치를 통해 실시간으로 출력하는 관제 서버를 포함하되,
    하나의 환경 감시 허브 장치 및 상기 환경 감시 허브 장치와 무선 네트워크로 연동된 복수의 센서 단말은 감시 장치 그룹을 형성하고,
    상기 관제 서버는,
    상기 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치 범위 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 수치의 범위인 정상 상태 수치 범위를 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장하고,
    상기 각 센서 단말의 센서 단말 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치의 자체 측정 데이터의 정상 상태를 나타내는 패턴인 정상 상태 패턴을 상기 각 센서 단말 또는 상기 각 환경 감시 허브 장치에 대하여 개별적으로 저장하며,
    수신한 상기 자체 측정 데이터의 수치 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 수치 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 수치 범위를 벗어났거나, 수신한 상기 자체 측정 데이터의 패턴 또는 상기 센서 단말 측정 데이터의 패턴 중 적어도 어느 하나가 상기 정상 상태 패턴이 아닌 경우 이상 상태가 발생한 것으로 판단하고,
    상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치인 이상 발생 허브 장치 또는 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 센서 단말 측정 데이터를 생성한 센서 단말인 이상 발생 센서 단말을 포함하는 감시 장치 그룹으로 이상 상태의 발생을 나타내는 경고 신호를 전송하고,
    상기 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생한 것으로 판단되는 자체 측정 데이터 또는 센서 단말 측정 데이터를 출력하고, 상기 정보 출력 장치를 통해 이상 상태가 발생했음을 나타내는 빛, 영상 또는 소리를 출력하며,
    상기 경고 신호를 수신한 감시 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 또는 소리 중 적어도 하나를 통해 이상 상태가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력하며,
    관제 센터 내에 구비되며, 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치를 더 포함하고,
    각 환경 감시 허브 장치는 주변 환경의 영상을 획득하는 영상 감지 수단인 카메라 및 빛을 출력하는 광 출력 모듈을 포함하고, 상기 광 출력 모듈을 통해 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴에 따른 광 신호를 출력하고,
    각 환경 감시 허브 장치의 카메라의 화각의 범위 내에 타 환경 감시 허브 장치가 포함되도록 상기 카메라의 촬영 방향 및 기울기가 설정되고,
    각 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터에 상기 카메라에 의해 획득된 영상 데이터가 포함되고, 상기 영상 데이터는 상기 타 환경 감시 허브 장치의 광 출력 모듈에서 출력되는 빛의 점멸 패턴에 관한 데이터를 포함하며,
    상기 관제 서버는,
    각 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보에 대응하는 빛의 점멸 패턴에 관한 정보인 광 식별 패턴 정보를 저장하고,
    상기 정보 출력 장치를 통해 상기 자체 측정 데이터에 포함된 영상 데이터 및 상기 영상 데이터를 생성한 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 함께 출력하고,
    상기 영상 데이터의 영상 내 빛의 점멸 패턴과 상기 저장된 광 식별 패턴 정보에 기초하여 상기 영상 내 빛의 점멸 패턴에 대응하는 타 환경 감시 허브 장치의 고유 식별 정보를 추출하고,
    상기 정보 출력 장치를 통해 상기 추출된 고유 식별 정보를 출력하되,
    사용자가 상기 정보 입력 장치를 통해 상기 추출된 고유 식별 정보를 선택한 경우, 상기 추출된 고유 식별 정보에 대응하는 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터를 상기 정보 출력 장치를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 단말 간 무선 통신은 제 1 통신 주파수 대역을 통해 수행되고,
    상기 센서 단말과 상기 환경 감시 허브 장치 간 무선 통신은 상기 제 1 통신 주파수 대역이 아닌 제 2 통신 주파수 대역을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서 단말이 상기 환경 감시 허브 장치와 직접적으로 무선 통신을 수행할 수 없거나 상기 센서 단말과 상기 환경 감시 허브 장치 사이의 거리가 기 설정된 거리 이상인 경우,
    상기 센서 단말은 상호 무선 통신이 가능한 적어도 하나의 타 센서 단말의 무선 신호 중계를 통해 상기 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    하나의 감시 장치 그룹에 포함된 이상 발생 허브 장치의 수 및 이상 발생 센서 단말의 수의 합이 기 설정된 한계 장치 수 이상인 경우 상기 감시 장치 그룹을 비상 발생 장치 그룹으로 설정하고,
    상기 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 설치 위치 및 이상 발생 센서 단말의 설치 위치로부터 기 설정된 거리 범위인 이상 발생 범위 내에서 비상 상황이 발생한 것으로 판단하고,
    모든 감시 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치로 비상 발생 알람 신호를 전송하고,
    상기 정보 출력 장치를 통해 비상 상황이 발생했음을 알리는 빛, 영상, 소리를 출력하고,
    상기 비상 발생 알람 신호를 수신한 환경 감시 허브 장치는,
    빛, 영상 또는 소리 중 적어도 둘 이상을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    타 음향 출력 단말, 타 센서 단말 또는 환경 감시 허브 장치와 무선 통신을 수행하고, 하나의 환경 감시 허브 장치와 무선 네트워크로 연동되며, 소리를 출력하는 음향 출력 단말을 더 포함하고,
    감시 장치 그룹은 적어도 하나의 음향 출력 단말을 포함하며,
    상기 관제 서버는,
    상기 비상 발생 장치 그룹인 감시 장치 그룹의 음향 출력 단말을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 소리를 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관제 서버는 각 환경 감시 허브 장치, 센서 단말 및 음향 출력 단말의 위치에 관한 정보를 저장하며,
    상기 비상 발생 장치 그룹인 감시 장치 그룹이 서로 다른 위치에 설치된 복수의 음향 출력 단말을 포함하는 경우,
    상기 관제 서버는,
    이상 발생 허브 장치 또는 이상 발생 센서 단말과 거리가 가장 가까운 음향 출력 단말인 인접 음향 출력 단말을 통해 비상 상황이 발생하였음을 나타내는 소리를 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    관제 센터 내에 구비되며, 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치를 더 포함하고,
    상기 관제 서버는,
    비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우,
    상기 비상 발생 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치와 상기 정보 입력 장치 및 상기 정보 출력 장치 간 실시간 음성 통화 또는 영상 통화 서비스를 중계하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우,
    상기 정보 입력 장치를 통해 입력된 사용자의 음성을 상기 비상 발생 장치 그룹의 음향 출력 단말을 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    상기 비상 발생 장치 그룹의 자체 측정 데이터 및 센서 단말 측정 데이터를 상기 정보 출력 장치를 통해 출력하되,
    이상 발생 허브 장치가 전송한 자체 측정 데이터인 이상 허브 데이터 및 이상 발생 센서 단말이 전송한 센서 단말 측정 데이터인 이상 센서 데이터는 상기 정보 출력 장치를 통해 출력될 때 기 설정된 정보 출력 강조 방식에 따라 출력되는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터가 영상 데이터를 포함하는 경우,
    상기 정보 출력 장치를 통한 상기 정보 출력 강조 방식은,
    상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 기 설정된 색상 또는 굵기에 따른 테두리가 함께 출력되는 제 1 강조 방식,
    상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 정상 상태 대비 차이가 발생한 영상의 영역의 색상, 밝기, 채도, 점멸 주기가 조정되는 제 2 강조 방식,
    상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 영상의 밝기가 증가하는 제 3 강조 방식,
    상기 이상 허브 데이터의 영상 또는 상기 이상 센서 데이터의 영상이 출력될 때 영상의 크기가 증가하는 제 4 강조 방식 중 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    관제 센터 내에 구비되며, 사용자의 영상 또는 음성을 취득하거나 사용자의 조작을 입력 받는 정보 입력 장치를 더 포함하고,
    상기 관제 서버는,
    상기 정보 입력 장치를 통해 입력된 사용자의 조작에 기초하여,
    상기 정보 출력 장치를 통해 출력할 자체 측정 데이터, 센서 단말 측정 데이터, 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터를 선택하거나,
    상기 정보 출력 강조 방식 중 적어도 하나를 선택하거나,
    정상 상태의 자체 측정 데이터, 정상 상태의 센서 단말 측정 데이터와 이상 허브 데이터 또는 이상 센서 데이터의 동시 출력 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 환경 감시 허브 장치는 주변 환경의 영상을 획득하는 영상 감지 수단을 포함하고, 상기 환경 감시 허브 장치가 생성하는 자체 측정 데이터에 상기 영상 감지 수단에 의해 획득된 영상 데이터가 포함되며,
    상기 영상 감지 수단은 영상 촬영 방향을 결정하는 회전 정도, 영상의 기울어짐을 결정하는 기울기 정도 및 영상의 확대 배율을 조절할 수 있는 PTZ(Pan Tilt Zoom) 카메라인 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 비상 발생 장치 그룹의 환경 감시 허브 장치는,
    비상 상황이 발생한 이상 발생 범위가 PTZ 카메라에 의해 촬영되는 영상의 중앙으로부터 기 설정된 거리 범위 내에 위치하도록 PTZ 카메라의 회전 정도 및 기울기 정도를 조정하고,
    비상 상황이 발생한 이상 발생 범위가 PTZ 카메라에 의해 촬영되는 영상의 기 설정된 비율 이상 차지하도록 PTZ 카메라의 확대 배율을 조정하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    각 환경 감시 허브 장치의 위치에 관한 정보인 허브 위치 정보, 각 센서 단말의 위치에 관한 정보인 센서 위치 정보, 긴급 대피시 목적지로 활용되는 지역인 안전 지역의 위치에 관한 정보인 안전 지역 위치 정보 및 환경 감시 허브 장치와 센서 단말이 설치된 지역 또는 건물의 지도 데이터를 저장하고,
    비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우,
    비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 허브 장치의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내 또는 비상 발생 장치 그룹의 이상 발생 센서 단말의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 내를 접근 금지 영역으로 설정하고,
    상기 접근 금지 영역, 허브 위치 정보, 안전 지역 위치 정보 및 지도 데이터에 기초하여 상기 각 환경 감시 허브 장치의 위치에서 안전 지역까지의 최단 대피 경로를 각각 산출하고,
    상기 각 최단 대피 경로에 관한 정보를 상기 각 환경 감시 허브 장치로 전송하고,
    상기 각 환경 감시 허브 장치는 빛, 영상 및 소리를 통해 상기 최단 대피 경로를 출력하되,
    상기 각 최단 대피 경로는 상기 접근 금지 영역의 범위를 통과하지 않도록 산출되는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    비상 상황이 발생한 것으로 판단되는 경우,
    상기 각 환경 감시 허브 장치를 통해 상기 최단 경로에 관한 정보를 근거리 무선 통신 방식으로 외부 무선 통신 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 센서 단말 및 상기 환경 감시 허브 장치는 진동 감지 수단, 기울기 감지 수단, 온도 감지 수단, 영상 감지 수단, 음향 감지 수단, 조도 감지 수단, 거리 감지 수단, 불꽃 감지 수단, 화재/화염 감지 수단, 연기 감지 수단, 유해 가스 감지 수단, 미세 먼지 감지 수단, 수위 감지 수단, 중량 감지 수단, 동작 감지 수단 중 적어도 하나 이상의 감지 수단을 포함하며,
    센서 단말의 종류는 센서 단말에 포함되는 감지 수단의 종류 및 수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 감시 대상 지역은 복수의 감시 대상 영역으로 구분되고,
    상기 각 감시 대상 영역마다 복수의 단계로 구별되는 필요 안전 등급 중 어느 하나가 개별적으로 할당되고,
    각 감시 대상 영역에 적어도 하나의 감시 장치 그룹이 위치하되, 특정 감시 대상 영역에 위치하는 감시 장치 그룹의 필요 안전 등급은 상기 특정 감시 대상 영역의 필요 안전 등급과 동일하며,
    상기 필요 안전 등급에 기초하여 각 감시 장치 그룹에 포함되는 센서 단말의 종류 및 센서 단말의 수가 결정되는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    필요 안전 등급이 높을수록 감시 장치 그룹에 포함되는 센서 단말의 종류 및 센서 단말의 수가 증가하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    센서 단말 중 둘 이상의 감지 수단을 포함하는 센서 단말인 복합 센서 단말에 대하여,
    필요 안전 등급이 높을수록 감시 장치 그룹에 포함되는 복합 센서 단말의 수가 증가하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 필요 안전 등급이 높을수록 상기 한계 장치 수가 감소하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    빛의 점멸 패턴을 출력하는 제 1 환경 감시 허브 장치와
    카메라를 통해 상기 제 1 환경 감시 허브 장치의 빛의 점멸 패턴을 감지하는 제 2 환경 감시 허브 장치를 하나의 링크(link) 관계로 설정하며,
    상기 각 환경 감히 서브 장치로부터 전송되는 영상 데이터에 기초하여 모든 환경 감시 허브 장치의 링크 관계에 관한 정보인 전체 링크 관계 정보를 산출하고,
    상기 정보 출력 장치를 통해 지도 데이터, 상기 허브 위치 정보 및 상기 전체 링크 관계 정보를 함께 출력하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 이용한 무선 센서 네트워크 기반 감시 시스템.
  22. 삭제
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