KR102060572B1 - DIMMING CONTROL SYSTEM OF LED STREETLIGHT AND SECURITY LIGHT BASED ON IoT - Google Patents
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Abstract
본 발명은 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템에 관한 것으로, 복수의 LED 가로등 및 보안등(10); IoT 기반 무선 네트워크를 이용하여 상기 복수의 LED 가로등 및 보안등을 원격 모니터링 및 제어하는 통합관리서버(20); 및 상기 복수의 LED 가로등 및 보안등(10) 및 통합관리서버(20)와 무선 통신하는 LORA 또는 NB-IoT 무선 네트워크 기지국(30);을 포함하며, 상기 복수의 LED 가로등 및 보안등(10) 각각에는 IoT 기반 무선 네트워크 기술을 이용해 상호간에 가로등/보안등 정보를 송수신하며, 각각의 LED 가로등 및 보안등(10)의 조도를 조절하는 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 디바이스(100)가 설치되며, 상기 통합관리서버(20)와 IoT 디바이스(100)에 의해 각각의 LED 가로등 및 보안등(10)에 대한 원격 제어 및 모니터링이 수행된다. 본 발명에 따르면, IoT 디바이스와 IoT 기반 무선 네트워크를 통신망 백본으로 사용하여 주변 조도의 변화에 따라 가로등 및 보안등 기구의 LED 밝기를 조절하여 원활한 교통 흐름을 유도하고 절전 운영에 의해 전력 낭비를 방지할 수 있으며 가로등 및 보안등 기구의 LED 상태를 실시간으로 확인하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있다.The present invention relates to an IoT-based LED street light / security lamp dimming control system, a plurality of LED street lights and security lights (10); An integrated management server 20 for remotely monitoring and controlling the plurality of LED street lights and security lights using an IoT-based wireless network; And a LORA or NB-IoT wireless network base station 30 for wireless communication with the plurality of LED street lights and security lights 10 and an integrated management server 20. The plurality of LED street lights and security lights 10 include; Each IoT device 100 including a dimming controller for transmitting and receiving street light / security light information between each other using IoT-based wireless network technology, and adjusts the illumination of each LED street light and security light 10 is installed, Remote control and monitoring of each LED street light and security light 10 is performed by the integrated management server 20 and the IoT device 100. According to the present invention, by using the IoT device and the IoT-based wireless network as the backbone of the network, it is possible to induce smooth traffic flow by controlling the LED brightness of the street lamps and security light fixtures according to the change in the ambient illumination, and to prevent power waste by power saving operation. Maintenance cost can be reduced by checking LED status of street lamp and security light fixture in real time.
Description
본 발명은 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IoT 디바이스와 IoT 기반 무선 네트워크를 통신망 백본으로 사용하여 주변 조도의 변화에 따라 가로등/보안등 기구의 LED 밝기를 조절하여 원활한 교통 흐름을 유도하고 절전 운영에 의해 전력 낭비를 방지할 수 있으며, 가로등/보안등 기구의 LED 상태를 실시간으로 확인하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a dimming control system for an IoT-based LED street light / security lamp, and more particularly, using an IoT device and an IoT-based wireless network as a communication network backbone to adjust LED brightness of a street lamp / security lamp apparatus according to a change in ambient illumination. IoT-based LED street light / including a dimming controller to induce smooth traffic flow and prevent power wastage by power saving operation, and to reduce maintenance costs by checking the LED status of the street lamp / security light fixture in real time It relates to a dimming control system such as security.
사물 인터넷(IoT : Internet of Things)이라는 용어는 1998년 매사추세츠공과대학(MIT)의 Auto-ID 랩에서 처음으로 등장했다. 이후 2005년 ITU-T에서 'The Internet of Things'라는 연차 보고서가 발표되면서 사물 인터넷은 미래정보기술(IT) 산업 혁명의 모든 구조를 담는 가장 기본틀이 될 것임을 예고한 바 있다. 보고서는 사물 인터넷을 "세상에서 존재하는 모든 사물(things)을 네트워크로 연결해 인간과 사물, 사물과 사물 간에 언제 어디서나 서로 소통할 수 있도록 하는 새로운 정보통신 기반"이라고 정의했다. The term Internet of Things (IoT) first appeared in 1998 at the Massachusetts Institute of Technology (MIT) 's Auto-ID Lab. Later, in 2005, the ITU-T published the annual report 'The Internet of Things', foretelling that the Internet of Things would be the most basic framework for all the structures of the future information technology (IT) industrial revolution. The report defined the Internet of Things as "a new telecommunications infrastructure that connects all things in the world to networks, enabling humans and things to communicate with each other anytime, anywhere."
사물인터넷은 네트워크에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 서로 스마트하게 정보를 주고 받아 처리하는 것을 뜻한다. 사물이 인간에 의존하지 않고 통신을 주고받는다는 개념은 유비쿼터스, 혹은 M2M(Machine to Machine)과도 비슷하다. 다만 M2M이 단지 기기 간의 통신 개념만 중시한 데 비해 이를 인터넷으로 확장하여 모든 정보를 상호작용하도록 만든 기술을 가리킨다.The Internet of Things means that devices connected to a network can smartly send and receive information with each other without human intervention. The notion that things communicate without being dependent on humans is similar to ubiquitous or machine to machine (M2M). M2M only focuses on the concept of communication between devices, but refers to a technology that extends it to the Internet to interact with all information.
구체적으로, 사물인터넷을 구현하기 위해서는 주위 환경에서 정보를 얻는 센서, 네트워크에 연결되도록 지원하는 통신 네트워크망, 서비스 분야와 형태에 맞게 정보를 가공하고 처리하고 처리하는 서비스 인터페이스 기술이 필요하다. 또한, 수집된 데이터 유출과 기기의 통제권을 지키기 위한 보안 기술도 중요하다.Specifically, in order to implement the IoT, a sensor for obtaining information in a surrounding environment, a communication network network supporting connection to a network, and a service interface technology for processing, processing, and processing information according to service fields and forms are required. In addition, security techniques to protect the collected data leakage and control of the device are also important.
사물인터넷을 본격적으로 보급하기 위해서는 적합한 네트워크가 필요하다. 일반적으로 우리가 가정에서 쓰는 와이파이망은 무선네트워크로서 나쁘지는 않다. 하지만 대역폭이 커서 데이터 전송량이 많은 대신 전력소모가 많은 편이고 신호의 도달거리가 짧다. In order to spread the Internet of Things, a suitable network is needed. In general, the Wi-Fi networks we use at home are not bad as wireless networks. However, due to its large bandwidth, it consumes a lot of data, but consumes a lot of power and has a short signal reach.
사물인터넷은 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고받는 기술이나 환경을 말한다. 인터넷에 연결된 기기는 사람의 도움 없이 직접 정보를 주고받을 수 있으며 기존에는 블루투스(Bluetooth), 근거리무선통신(NFC) 등의 기술을 사용하였다. 그러나 블루투스, 근거리무선통신(NFC) 등은 근거리에서만 통신이 가능했으며, 별도의 유/무선 인터넷과 연동되어야 했다. The Internet of Things is a technology or environment that attaches sensors to things and sends data to the Internet in real time. Devices connected to the Internet can send and receive information directly, without the help of humans. In the past, technologies such as Bluetooth and near field communication (NFC) were used. However, Bluetooth, short-range wireless communication (NFC), etc. were able to communicate only in the short distance, and had to be linked with a separate wired / wireless internet.
이런 이유로 해서 사물인터넷 기기에 최적화된 전용망을 따로 규정해서 설치하는 움직임이 일어나게 되었다. IoT 전용 기술로는 면허대역에서 쓰는 LTE-M과 NB-IoT, 비면허대역에서 시그폭스(SIGFOX)와 로라(LORA) 등이 있다.For this reason, there has been a movement to define and install a dedicated network optimized for IoT devices. IoT-only technologies include LTE-M and NB-IoT in licensed bands, Sigfox (SIGFOX) and Laura (LORA) in unlicensed bands.
저전력 장거리 무선 통신으로 만들어지는 소물인터넷(Internet of Small Things)은 상시 전원 없이 배터리로 데이터를 전달하는 사물들이 연결된 망이다. The Internet of Small Things, created by low-power, long-range wireless communications, is a network of things that delivers data to batteries without the need for power.
LORA는 LTE를 이용해 각종 사물들을 네트워크로 연결시켜 주는 기술이다. LORA는 LTE 커버리지 내의 모든 기반시설 정보를 공유할 수 있다.LORA is a technology that connects various things to a network using LTE. LORA can share all infrastructure information within LTE coverage.
LORA는 구조가 LTE-M 보다 간단하다. 디바이스와 네트워크 서버간에 프로토콜이 수행되며, 기지국은 무선 수신 패킷을 단순히 백홀 구간으로 전달하는 것이 전부다. 그런 만큼 기지국 장비와 단말기 구조가 간단하다.LORA is simpler than LTE-M. The protocol is performed between the device and the network server, and the base station simply transfers the radio received packet to the backhaul interval. As such, the base station equipment and terminal structure is simple.
LORA는 신호도달영역이 넓고 주파수 간섭이 적으며 보안성도 높아 보급이 쉬워졌다. 또한, 소량의 데이터 전송과 상시 전원이 필요 없이 배터리만으로 운영이 가능한 저비용, 저전력, 저용량이 특징인 전송기술이다.LORA has wide signal coverage area, low frequency interference and high security, making it easy to spread. In addition, it is a low-cost, low-power, low-capacity transmission technology capable of operating only a battery without the need for a small amount of data transmission and constant power supply.
한편, NB-IoT는 LTE 주파수를 이용한 저전력·광역(LPWA·Low-Power Wide-Area) 사물인터넷(IoT) 기술 중 하나로 저용량 데이터를 간헐적으로 전송하는 추적, 센싱, 검침 등에 활용한다. 구체적으로 예를 들면 수도·가스·전기 검침 및 대기·수질 측정 시스템, 위치추적 서비스(노약자 위치 추적, 애완동물 관리, 자전거 분실 방지), 화재·유해물질·가스 등을 모니터링하거나 건축물 균열을 감지하는 센싱 서비스, 빌딩자동화·홈자동화·놀이동산 관리 등의 제어 서비스에 활용된다. NB-IoT는 초저전력이기 때문에 장기간 배터리를 교체하지 않고 사용할 수 있다. NB-IoT is a low-power wide-area Internet of Things (IoT) technology using LTE frequency, and is used for tracking, sensing, and metering of intermittent low-capacity data. Specifically, for example, water, gas, electricity metering, air and water quality measurement system, location tracking service (location tracking of the elderly, pet management, prevention of bicycle loss), fire, harmful substances, gas, etc. It is used for control services such as sensing services, building automation, home automation, and amusement park management. NB-IoT is extremely low power, so it can be used without replacing the battery for a long time.
센서가 부착된 사물들이 LTE 망으로 연결되기 때문에 사용자는 언제 어디서나 사물들을 원격 제어할 수 있으며, 상호통신으로 사물 간 제어도 가능하다. 특히 별도로 장비를 구축하지 않고 소프트웨어 업그레이드만으로 구현할 수 있기 때문에 지그비(Zegbee)와 같은 기존의 IoT 네트워크에 비해 비용 부담이 적다.Since the objects with sensors are connected to the LTE network, the user can remotely control the objects anytime and anywhere. In particular, it can be implemented as a software upgrade instead of building a separate device, which is less expensive than conventional IoT networks such as Zegbee.
한편, LED 조명의 기하급수적인 성장과 함께 조절된 전력을 LED에 공급하는 다양한 집적 회로 장치가 속속 등장하고 있다. 전력 소비가 큰 직류형 전류 공급원이 오래동안 표준으로 사용되어 왔지만, 에너지 문제가 심각한 이슈로 대두된 최근에는 스위칭모드 LED 드라이버로 자연스럽게 대체되고 있다. On the other hand, with the exponential growth of LED lighting, various integrated circuit devices for supplying the regulated power to the LEDs are emerging one after another. Power-consuming direct current-type current sources have long been the standard, but are now naturally replaced by switched-mode LED drivers, where energy issues are a serious issue.
현재 손전등에서부터 경기장의 전광판에 이르기까지 광범위한 분야에서 정전류의 정밀한 제어기능을 요구하고 있으며, 대부분의 경우 LED 출력 세기를 시시각각 조절하는 것이 필요하다. 이러한 기능을 디밍(dimming) 제어라고 하는데, 디밍 제어 방법도 다양하게 개발되어 있다.Currently, precise control of constant current is required in a wide range of applications, from flashlights to billboards in stadiums, and in most cases it is necessary to adjust the LED output intensity every time. This function is called dimming control, and various dimming control methods have been developed.
또한, 가로등 및 보안등에서도 전력소비가 절약되는 LED 조명을 채택하는 추세이다. 특히, LED 조명을 채택한 가로등 및 보안등은 그 설치 환경이 열악하여 설정된 LED 조명의 정격전력이 정확하게 사용되지 못하는 것이 일반적이다. 가로등 및 보안등에 사용되는 LED 조명은 그 공급 전압상태에 따라서 그 소비전력이 180~240W에서 매우 유동적인 것이 특징이다. LED 조명이 설정된 정격전력으로 사용되지 못하는 것이 장시간에 걸쳐서 반복될 경우 LED 조명의 수명에 영향이 있을 수 있다. In addition, it is a trend to adopt LED lighting that saves power consumption in street lights and security. In particular, street lamps and security lamps employing LED lighting is generally poor installation environment, the rated power of the set LED lighting is not used correctly. LED lighting used in street lamps and security lamps is characterized by a very flexible power consumption of 180 ~ 240W depending on the supply voltage. Failure to use an LED light at the rated power rating may affect the life of the LED light if it is repeated for a long time.
무선통신을 이용한 LED 조명의 제어 시스템으로서, 대한민국 등록특허공보 10-1306762호 '무선통신 기반 LED 조명 제어 시스템 및 그 방법'이 개시되어 있다.As a control system of LED lighting using wireless communication, Korean Patent Publication No. 10-1306762 discloses a wireless communication based LED lighting control system and method thereof.
상기 문헌에는 인터넷망의 통신수단을 구비하고 있는 관제컴퓨터와, 상기 관제컴퓨터와 이동통신망 또는 인터넷망을 통해 접속되고 지그비 무선통신수단을 구비하고 있는 지그비게이트웨이와, 상기 지그비게이트웨이와 지그비 무선통신을 통해 접속되는 적어도 하나의 LED디밍 컨트롤러를 포함하고, 상기 관제컴퓨터는 상기 LED 조명의 정격전력 임계값을 설정하여 상기 지그비게이트웨이를 통해 상기 적어도 하나의 LED디밍 컨트롤러로 전송하고, 상기 적어도 하나의 LED디밍 컨트롤러는 상기 정격전력 임계값을 수신하여 이를 디밍 기준전력값으로 하여 상기 LED 조명의 디밍 제어를 수행하고, 상기 LED디밍 컨트롤러에서 상기 LED 조명의 현재의 유효전력을 측정하여 상기 디밍 기준전력값과 비교해서 일치할 경우 상기 측정된 유효전력값의 데이터를 상기 관제컴퓨터로 전송하고, 상기 관제컴퓨터는 상기 수신된 유효전력데이터를 기초로 상기 LED 조명의 수명을 분석하는 것을 특징으로 하는 무선통신 기반 LED 조명 제어 시스템 및 그 방법이 개시되어 있다.The document includes a control computer having a communication means of an internet network, a Zigbee gateway connected to the control computer and a mobile communication network or an internet network, and including a Zigbee wireless communication means, and a Zigbee gateway and a Zigbee wireless communication. And at least one LED dimming controller connected, wherein the control computer sets a rated power threshold of the LED light and transmits it to the at least one LED dimming controller through the ZigBee gateway, and the at least one LED dimming controller. Receives the rated power threshold value and performs the dimming control of the LED light by using it as a dimming reference power value, by measuring the current active power of the LED light in the LED dimming controller to compare with the dimming reference power value If there is a match, the data of the measured active power value Transmitted to the control computer, the control computer is a wireless-based LED lighting control system and method which is characterized in that the analysis of the service life of the LED light initiated on the basis of the received effective power data.
상기 문헌의 지그비 무선통신을 이용한 LED 조명제어시스템에서, 지그비 무선통신은 거리 제약 통신 기술의 최대 출력에 의해 결정되며, 거리 확장을 위해 유선과의 통합 필요하며, 부가서비스의 제공이 불가능하다.In the LED lighting control system using ZigBee wireless communication of the above document, ZigBee wireless communication is determined by the maximum output of the distance constrained communication technology, it is necessary to integrate with the wire to extend the distance, it is impossible to provide additional services.
따라서, 사물인터넷을 이용한 도로조명시스템을 구축하여 보안등 지주마다 도로 이용자를 감지할 수 있는 센서를 부착하고, 보안등 지주와 서버를 통신 네트워크로 연결해 도로이용자가 있고 없음에 따라 전체 가로등/보안등의 밝기를 자동으로 조절하는 것이 필요하다. Therefore, by building a road lighting system using the Internet of Things, attaching sensors to detect road users for each landlord, and connecting the landlord and the server through a communication network, there is no road user. It is necessary to adjust the brightness automatically.
한편, 밤과 낮의 조도를 감지하여 점-소등시키는 가로등 컨트롤러 및 가로등 프로그램에 의한 단방향 통신 제어 시스템이 일반적이다.On the other hand, a one-way communication control system by a street lamp controller and a street lamp program that detects the illumination of the night and day, and point-off the light is common.
단방향 통신 가로등 제어 시스템은 가로등 제어 시스템을 전반적으로 제어하며, 이를 위해 제어 신호를 지역 번호에 포함시켜서 발생시키는 주제어장치와, 상기 주제어장치의 제어 신호를 수신하여 수신된 제어 신호에 포함된 지역 번호가 기 설정된 지역 번호에 해당하면 할당된 가로등 기구를 제어하는 다수개의 가로등 컨트롤러와, 상기 가로등 컨트롤러에 의해 제어되어 가로를 밝혀주되 고유 번호가 각각 할당된 다수개의 가로등 기구로 구성된다.The unidirectional communication street light control system controls the street light control system as a whole. For this purpose, the main control unit generates a control signal by including it in the area code, and the area code included in the control signal received by receiving the control signal of the main control unit. If it corresponds to a predetermined area code, a plurality of street light controllers for controlling the assigned street light fixtures, and a plurality of street light fixtures controlled by the street light controller to illuminate the street, each assigned a unique number.
이러한 종래의 가로등 제어 시스템의 가로등 컨트롤러는 가로등 기구를 원격에서 제어는 할 수 있지만, 가로등 기구의 밝기를 조절하여 절전 제어하거나 가로등 기구의 상태를 원격에서 확인할 수 없어 가로등 상태 확인에 따른 불필요한 시간의 낭비가 있었다.The streetlight controller of the conventional streetlight control system can remotely control the streetlight mechanism, but can not control power saving by controlling the brightness of the streetlight mechanism or remotely check the state of the streetlight mechanism, thus wasting unnecessary time due to the status of the streetlight. There was.
따라서, 주변 조도의 변화에 따라 가로등의 밝기를 제어하여 전력 낭비를 방지하고 가로등 기구를 실시간으로 확인하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 원격 디밍제어 가로등 시스템이 요구된다.Therefore, there is a need for a remote dimming control street light system that can control the brightness of the street lamp in accordance with the change in ambient illumination to prevent power wastage and reduce the maintenance cost by checking the street lamp mechanism in real time.
본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 극복하기 위한 것으로, IoT 디바이스와 LORA 또는 NB-IoT 무선 네트워크를 통신망 백본으로 사용하여 주변 조도의 변화에 따라 가로등/보안등 기구의 LED 밝기를 조절하여 원활한 절전 운영에 의해 전력 낭비를 방지할 수 있으며 보안등 기구의 LED 상태를 실시간으로 확인하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템을 제공하는 데에 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, using the IoT device and the LORA or NB-IoT wireless network as the backbone of the network to adjust the LED brightness of the street lamp / security light fixture according to the change in the ambient light, smooth power saving operation It is to provide an IoT-based LED street light / security light dimming control system that includes a dimming controller that can prevent power waste by reducing the maintenance cost by checking the LED state of the security light fixture in real time.
본 발명의 다른 목적은, IoT 디바이스와 LORA 또는 NB-IoT 무선 네트워크를 이용하여 LED 가로등/보안등의 상태를 실시간으로 확인하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to use an IoT device and a LORA or NB-IoT wireless network to check the status of the LED street light / security lamp in real time to reduce the maintenance cost of the IoT-based LED street light / security lamp dimming control system To provide.
또한, 본 발명은 IoT 기반 LED 가로등 디밍 제어시스템을 활용한 LED 가로등/보안등 무선 원격 모니터링 및 제어 솔루션을 제공할 뿐만 아니라, LED 가로등/보안등의 사용전력, 전압, 전류, 점등/소등 여부, 온도, 습도 등 기본적인 가로등/보안등의 상태 정보를 이용하는 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템을 제공하는 데에 있다.In addition, the present invention not only provides a wireless remote monitoring and control solution for the LED street light / security light utilizing the IoT-based LED street light dimming control system, but also used power, voltage, current, whether the LED street light / security light, whether or not, temperature To provide a dimming control system for IoT-based LED streetlights / security lamps using status information such as basic streetlights / security lamps such as humidity and humidity.
또한, 본 발명은 IoT 디바이스 내로의 벌레 유입을 방지하는 데에 있다.In addition, the present invention is to prevent the introduction of bugs into the IoT device.
또한, 본 발명은 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템을 통해 LED 가로등/보안등에 부가적인 센서(미세먼지, 이산화질소와 같은 대기 오염 센서, 온도/습도 및 화재 감지 센서 등)를 이용한 부가서비스를 제공할 수 있는 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템을 제공하는 데에 있다.In addition, the present invention provides an additional service using additional sensors (air pollution sensor such as fine dust, nitrogen dioxide, temperature / humidity and fire detection sensor, etc.) to the LED street light / security light through the IoT-based LED street light / security light dimming control system. It is to provide a dimming control system for IoT-based LED street lights / security lights that can be provided.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 무선 네트워크를 이용한 LED 보안등 디밍 제어시스템은 복수의 LED 보안등; 제어 모니터 모듈과 통합관리 DB를 포함하고, IoT 기반 무선 네트워크를 이용하여 상기 복수의 LED 보안등 각각을 제어하거나 또는 해당 복수의 LED 보안등을 원격 모니터링 및 제어하는 통합관리서버; 및 상기 복수의 LED 보안등 및 통합관리서버와 무선 통신하는 IoT 기반 무선 네트워크 기지국;을 포함하며, 상기 복수의 LED 보안등 각각에는, IoT 기반 기반 무선 네트워크 기술을 이용해 상호간에 보안등 정보를 송수신하며, LED 보안등 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 디바이스가 설치되며, 상기 통합관리서버와 IoT 디바이스에 의해 각각의 LED 보안등에 대한 원격 제어 및 모니터링이 수행된다.In order to achieve the above object, the LED security light dimming control system using an IoT-based wireless network according to an embodiment of the present invention comprises a plurality of LED security lights; An integrated management server including a control monitor module and an integrated management DB and controlling each of the plurality of LED security lights or remotely monitoring and controlling the plurality of LED security lights using an IoT-based wireless network; And an IoT-based wireless network base station wirelessly communicating with the plurality of LED security lights and an integrated management server, wherein each of the plurality of LED security lights transmits and receives security light information to each other using an IoT-based wireless network technology. , An IoT device including a dimming controller for an LED security lamp is installed, and remote control and monitoring of each LED security lamp is performed by the integrated management server and the IoT device.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 통합관리서버는, 상기 각각의 LED 보안등, 또는 일정 그룹의 LED 보안등에 설정되는 디밍 제어데이터를 저장하기 위한 디밍 데이터저장부; 상기 각각의 LED 보안등, 또는 일정 그룹의 LED 보안등으로 디밍 제어를 설정하기 위한 LED 디밍설정부; LED의 제조사별 정격전압 등의 상기 LED 보안등에 사용되는 LED 관련 정보를 저장하기 위한 LED 정보저장부; 상기 각각의 LED 보안등의 유효전력과 정격전력을 기초로 LED 조명의 정격전력 사용 시간을 계산하여 LED 조명의 수명을 분석하기 위한 LED 수명분석부; 및 상기 각각의 LED 보안등으로 전송되어 온 유효전력데이터를 수신하여 저장하기 위한 LED 유효전력 저장부를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the integrated management server, a dimming data storage unit for storing the dimming control data set in each of the LED security light, or a certain group of LED security light; An LED dimming setting unit for setting dimming control to each of the LED security lights or a certain group of LED security lights; An LED information storage unit for storing LED-related information used in the LED security light such as rated voltage of each manufacturer of the LED; An LED lifespan analysis unit for analyzing the lifespan of the LED light by calculating the rated power use time of the LED light based on the active power and the rated power of each LED security light; And an LED active power storage unit for receiving and storing active power data transmitted to each of the LED security lamps.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 IoT 디바이스는 LED 보안등 지주의 소정 영역에 설치되며, 정보 전송, 정보 저장, 상태 표시 등의 제반 기능들을 처리하는 마이크로컨트롤러(MCU); 도로 이용자 감지 센서, 전력/전압/전류 측정 센서, 온/습도 센서, 미세먼지 감지 센서, 정전 및 누전 감지 센서, 조도 센서, 수위 감지 센서, 문열림 감지 센서, 화재 감지 센서를 포함하는 센서부; 벌레 유입 방지 수단; IoT 기반 무선 네트워크 모듈; GPS; 및 LED 보안등 디밍 컨트롤러를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the IoT device is installed in a predetermined area of the LED security lamp holding, a microcontroller (MCU) for processing all functions such as information transmission, information storage, status display; A sensor unit including a road user detection sensor, a power / voltage / current measurement sensor, a temperature / humidity sensor, a fine dust detection sensor, a power failure and an electric leakage detection sensor, an illuminance sensor, a water level detection sensor, a door open detection sensor, and a fire detection sensor; Worm inflow prevention means; IoT based wireless network module; GPS; And a dimming controller for the LED security light.
바람직하게는, 상기 디밍 컨트롤러는, 전원공급 수단으로부터 전원을 공급받아 전류를 일정하게 유지하도록 조절하는 정전류 제어 수단; 및 상기 정전류 제어 수단에 의해 조절된 정전류를 펄스폭 변조(Puls Width Modulation) 방식으로 제어하여 상기 LED의 밝기를 조절하는 PWM 제어 수단을 포함한다.Preferably, the dimming controller comprises: constant current control means for controlling to maintain a constant current by receiving power from a power supply means; And PWM control means for controlling the brightness of the LED by controlling the constant current regulated by the constant current control means by a pulse width modulation method.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 LED 보안등과 무선 통신하며 상기 복수의 LED 보안등이 설치된 도로를 보행하는 보행자가 휴대하는 모바일단말 또는 차량에 장착된 차량단말로서, 제어 모니터링 앱이 설치되어 구동되는 사용자 단말을 더 포함하며, 각각의 LED 보안등과 상기 사용자 단말의 데이터 통신을 통해 데이터 서비스, 위치 기반 서비스, 방범 서비스, 교통 정보를 포함한 차량 무선인터넷 서비스를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a wireless communication with the plurality of LED security lights and a mobile terminal carried by a pedestrian walking on a road on which the plurality of LED security lights are installed, or a vehicle terminal mounted on a vehicle, a control monitoring app is installed It further comprises a user terminal driven, and provides a vehicle wireless Internet service including data services, location-based services, security services, traffic information through each LED security light and data communication of the user terminal.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, IoT 기반 무선 네트워크를 이용한 LED 가로등 디밍 제어시스템은 복수의 LED 가로등; 상기 복수의 LED 가로등을 제어하는 로컬 제어기; 각각의 가로등주에 설치되어 로컬 제어기와 정보를 교환함과 동시에 상기 로컬 제어기로부터의 개별 또는 그룹 제어 명령에 따라 각각의 가로등을 제어하는 기능을 수행하기 위한 IoT 디바이스; 디밍 데이터저장부 및 각각의 LED 가로등 또는 일정 그룹의 LED 가로등으로 디밍 제어를 설정하기 위한 LED 디밍설정부를 포함하며, IoT 기반 무선 네트워크를 이용하여 상기 로컬 제어기를 제어하여 가로등을 그룹별 및 개별제어하는 통합관리서버; 및 상기 로컬 제어기와 통합관리서버를 양방향 무선 통신 연결하는 IoT 기반 무선 네트워크 기지국을 포함한다.According to another embodiment of the present invention, an LED street light dimming control system using an IoT-based wireless network includes a plurality of LED street lights; A local controller controlling the plurality of LED street lights; An IoT device installed in each street lamp and performing a function of exchanging information with a local controller and controlling each street lamp according to an individual or group control command from the local controller; Dimming data storage unit and LED dimming setting unit for setting the dimming control to each LED street light or a predetermined group of LED street lights, and to control the local controller by using an IoT-based wireless network to control the street lamp by group and individual Integrated management server; And an IoT-based wireless network base station connecting two-way wireless communication between the local controller and the integrated management server.
바람직하게는, 상기 로컬 제어기는, 정보 전송, 정보 저장, 상태 표시 등의 제반 기능들을 처리하는 마이크로프로세서; 상기 IoT 디바이스와 통신을 주고받는 IoT 기반 무선 네트워크 모듈; 상기 통합관리서버의 관제용 컴퓨터와 정보를 주고받기 위한 무선통신부; 각종 측정값 및 통신 상태들을 표시하기 위한 디스플레이부; 로컬 제어기의 동작 상태를 표시하는 상태표시 LED부; 상기 로컬 제어기의 동작 상태에 따라 상기 로컬 제어기의 유지보수를 수행하고 해당 데이터를 업데이트하는 외부 I/F부; 전원을 공급하기 위한 정전압 공급부; 및 상기 로컬 제어기를 감시하고 감시 결과에 따라 상기 로컬 제어기를 리셋하는 감시 및 리셋회로;를 포함한다.Advantageously, the local controller further comprises: a microprocessor for processing all the functions of information transfer, information storage, status display, etc .; An IoT based wireless network module for communicating with the IoT device; A wireless communication unit for exchanging information with a control computer of the integrated management server; A display unit for displaying various measurement values and communication states; A status display LED unit for displaying an operation state of the local controller; An external I / F unit performing maintenance of the local controller and updating corresponding data according to an operation state of the local controller; A constant voltage supply unit for supplying power; And a monitoring and reset circuit for monitoring the local controller and resetting the local controller according to the monitoring result.
바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따르면, IoT 기반 무선 네트워크를 이용한 LED 가로등 디밍 제어시스템의 상기 IoT 디바이스는, 가로등 정보 전송, 정보 저장, 상태 표시 등의 제반 기능들을 처리하는 마이크로프로세서와; 로컬제어기로부터의 제어명령을 수신하기 위한 IoT 기반 무선 네트워크 모듈; 가로등의 이상상태를 감지하기 위한 전류 및 전압센서; 상기 센서들에서 감지된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로프로세서에 입력하기 위한 A/D변환부; 전원을 공급하기 위한 정전압 공급부; 상기 IoT 디바이스를 감지하고 감시 결과에 따라 상기 IoT 디바이스를 리셋하는 감시 및 리셋회로; 이상상태 발생시 무선통신부/IoT 기반 무선 네트워크 모듈을 통하여 제어명령을 수신하고 수신된 제어명령에 따라 로컬 제어기의 릴레이를 구동하여 해당 가로등의 전원을 차단하도록 한 릴레이구동회로; GPS; 및 LED 가로등 디밍 컨트롤러를 포함한다.Preferably, according to an embodiment of the present invention, the IoT device of the LED streetlight dimming control system using an IoT-based wireless network, a microprocessor for processing all functions such as street light information transmission, information storage, status display; An IoT-based wireless network module for receiving a control command from a local controller; A current and voltage sensor for detecting an abnormal state of the street light; An A / D converter for converting the analog signals sensed by the sensors into digital signals and inputting them to a microprocessor; A constant voltage supply unit for supplying power; A monitoring and resetting circuit for detecting the IoT device and resetting the IoT device according to a monitoring result; A relay driving circuit configured to receive a control command through a wireless communication unit / IoT-based wireless network module when an abnormal state occurs and to drive a relay of a local controller according to the received control command to cut off a power of a corresponding street light; GPS; And an LED street light dimming controller.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, IoT 기반 무선 네트워크를 이용한 LED 가로등 디밍 제어시스템의 상기 IoT 디바이스는 도로 이용자 감지 센서, 전력/전압/전류 측정 센서, 온/습도 센서, 미세먼지 감지 센서, 정전 및 누전 감지 센서, 조도 센서, 수위 감지 센서, 문열림 감지 센서, 화재 감지 센서를 포함하는 센서부; 및 벌레 유입 방지 수단을 더 포함한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the IoT device of the LED streetlight dimming control system using an IoT-based wireless network is a road user detection sensor, power / voltage / current measurement sensor, temperature / humidity sensor, fine dust detection sensor, power failure And a sensor unit including an earth leakage sensor, an illumination sensor, a water level sensor, a door open sensor, and a fire sensor. And worm inflow prevention means.
바람직하게는, 상기 IoT 기반 무선 네트워크는 LORA 또는 NB-IoT 무선 네트워크일 수 있다.Preferably, the IoT-based wireless network may be a LORA or NB-IoT wireless network.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템에 의하면, IoT 디바이스와 IoT 기반 무선 네트워크를 통신망 백본으로 사용하여 주변 조도의 변화에 따라 가로등/보안등 기구의 LED 밝기를 조절하여 원활한 교통 흐름을 유도하고 절전 운영에 의해 전력 낭비를 방지할 수 있으며 가로등/보안등 기구의 LED 상태를 실시간으로 확인하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있다.As described above, according to the IoT-based LED street light / security lamp dimming control system according to the present invention, using the IoT device and the IoT-based wireless network as the communication network backbone, the LED brightness of the street light / security light fixture is adjusted according to the change of ambient illumination. It can induce smooth traffic flow, prevent power waste by power saving operation, and reduce maintenance cost by checking LED status of street lamp / security light fixture in real time.
또한, IoT 기반 LED 가로등/보안등 디밍 제어시스템을 활용한 LED 가로등/보안등 무선 원격 모니터링 및 제어 솔루션을 제공할 뿐만 아니라, LED 가로등/보안등의 사용전력, 전압, 전류, 점등/소등 여부, 온도, 습도 등 기본적인 가로등의 상태 정보를 이용할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, it provides wireless remote monitoring and control solution for LED street light / security light using IoT-based LED street light / security light dimming control system, as well as the power, voltage, current, lighting / off status, temperature of LED street light / security light. Provides the effect of using basic streetlight status information such as humidity and humidity.
또한, LED 가로등/보안등에 부가적인 센서(미세먼지, 이산화질소와 같은 대기 오염 센서 및 온도/습도, 수위, 문열림 감지, 화재 감지 센서 등)를 이용한 부가서비스를 제공할 수 있다.In addition, it can provide additional services using additional sensors (air pollution sensors such as fine dust, nitrogen dioxide and temperature / humidity, water level, door opening detection, fire detection sensor, etc.) to the LED street light / security.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템에 대한 개략적인 블록도이며, (b)는 각각의 IoT 기반 LED 보안등이 LORA 네트워크로 연결된 시스템에 대한 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템에서의 LED 보안등, IoT 디바이스, 통합서버관리, 사용자 단말의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 디바이스의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 4는 도 1의 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템에서의 통합서버관리의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벌레유입방지 구성을 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템의 활용예를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 IoT 기반 LED 가로등 디밍 제어시스템에 대한 개략적인 블록도이다.Figure 1 (a) is a schematic block diagram of an IoT-based LED security light dimming control system according to an embodiment of the present invention, (b) is a schematic diagram of a system in which each IoT-based LED security light is connected to a LORA network In block diagram.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an LED security lamp, an IoT device, integrated server management, and a user terminal in the IoT-based LED security lamp dimming control system of FIG. 1.
3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an IoT device including a wireless dimming controller according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically illustrating a configuration of integrated server management in the dimming control system of the IoT-based LED security light of FIG.
5 is a perspective view showing a configuration of preventing insects in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating an application example of an IoT-based LED security lamp dimming control system according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a schematic block diagram of an IoT-based LED street light dimming control system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 예시적 실시예들은 첨부하는 도면들을 참조하여 이하에서 기술될 것이다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 통상의 기술자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다. 본 명세서에 상세하게 기술된 특정 구성 및 기능은 제한적이지 않으며, 단지 청구항들에 대한 토대 및 본 발명을 다양하게 실시하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자를 교시하기 위한 토대로서 기술된다.Exemplary embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. On the other hand, in the drawings and detailed description showing and referring to the configuration and operation easily known to those skilled in the art will be briefly or omitted. In particular, in the drawings and detailed description of the drawings, detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was. The specific constructions and functions described in detail herein are not limiting, but are merely described as a basis for teaching the claims and as a basis for teaching those skilled in the art to variously practice the present invention.
본 명세서에서 "모듈"이란 용어는 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.As used herein, the term "module" may mean a functional and structural combination of hardware for performing the technical idea of the present invention and software for driving the hardware. For example, a module may mean a logical unit of a predetermined code and a hardware resource for performing the predetermined code, and means a code that is not necessarily physically connected or does not mean a kind of hardware. It can be easily inferred by the average expert in the art.
본 발명은 LED 보안등 기구에 적용한 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템에 대해 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 IoT 기반 가로등 디밍 제어시스템은 LED 가로등 기구에도 적용할 수 있다.The present invention describes an IoT-based LED security lamp dimming control system applied to the LED security light fixture, but is not limited to this, IoT-based streetlight dimming control system of the present invention can be applied to LED streetlight fixtures.
바람직하게는, 상기 IoT 기반 무선 네트워크는 LORA 또는 NB-IoT 무선 네트워크일 수 있다.Preferably, the IoT-based wireless network may be a LORA or NB-IoT wireless network.
본 발명의 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템은 LORA 무선 네트워크를 이용하는 것을 일 실시예로 하여 이하에서 상세히 설명될 것이다.The IoT-based LED security light dimming control system of the present invention will be described in detail below using an LORA wireless network as an embodiment.
한편, 본 발명의 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어 시스템은 NB-IoT 무선 네트워크를 이용하여 구현될 수 있다는 것을 당업자는 이해하여야 하며, 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다.Meanwhile, those skilled in the art should understand that the IoT-based LED security lamp dimming control system of the present invention can be implemented using an NB-IoT wireless network, and a detailed description thereof will be omitted.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템에 대한 개략적인 블록도이며, (b)는 각각의 IoT 기반 LED 보안등이 LORA 네트워크로 연결된 시스템에 대한 개략적인 블록도이며, 도 2는 도 1의 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템에서의 LED 보안등, IoT 디바이스, 통합서버관리, 사용자단말의 구성을 도시하는 도면이다.Figure 1 (a) is a schematic block diagram of an IoT-based LED security light dimming control system according to an embodiment of the present invention, (b) is a schematic diagram of a system in which each IoT-based LED security light is connected to a LORA network 2 is a block diagram illustrating the configuration of an LED security light, an IoT device, integrated server management, and a user terminal in the dimming control system of the IoT-based LED security light of FIG. 1.
도 1의 (a), (b) 및 도 2에 도시된 바와 같이, LORA 무선 네트워크를 이용한 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템은 복수의 LED 보안등(10), 통합관리서버(20), LORA 무선 네트워크 기지국(30), 사용자 단말(40) 및 관리/모니터링 단말(50)을 포함한다.As shown in Figure 1 (a), (b) and 2, the IoT-based LED security light dimming control system using a LORA wireless network is a plurality of
복수의 LED 보안등(10)은 LORA 무선 네트워크 기술을 이용해 상호 간에 가로등 정보를 송수신하며, 최종적으로 통합관리서버(20)로 보안등 정보를 전송함으로써, 통합관리서버(20)에 의해 LED 보안등(10)에 대한 원격 제어 및 모니터링이 수행된다.The plurality of
통합관리서버(20)는 보안등 정보로서, 각 LED 보안등(10)의 사용 전류, 전력, 평균전압, 정전, 누전, 점등 및 소등, 온도, 습도 등을 수신함으로써, 보안등 점/소등 상태 및 누전, 고장 발생 상황 등을 실시간으로 파악하여 신속하게 대처한다.The
또한, 통합관리서버(20)는 보안등 정보를 기반으로 각 LED 보안등(10)의 점등 및 소등시간 조절을 통해 에너지를 절감할 뿐만 아니라, 각 LED 보안등(10)의 고장으로 인한 주민 불편 해소 및 안전사고 예방을 실시할 수 있다.In addition, the
한편, 관리/모니터링 단말(50)은 필드 엔지니어가 소지한 모바일단말로, 통합관리서버(20)로부터 가로등 정보를 수신함으로써, 관리 센터인 통합관리서버(20)뿐만 아니라, 필드 엔지니어에 의한 복수의 LED 보안등(10)에 대한 직접적인 제어 및 모니터링 수행을 가능하도록 한다.On the other hand, the management /
한편, 통합관리서버(20)는 제어 모니터링 모듈(21) 및 통합관리 DB(22)를 포함한다. 제어 모니터링 모듈(21)은 LORA 무선 네트워크 기지국(30)을 통해 하나의 LED 보안등(10)으로부터 복수의 LED 보안등(10)에 대한 가로등 정보를 수신하여, 통합관리 DB(22)로 저장한다.On the other hand, the
본 명세서에서 "DB"라는 용어는 각각의 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장하는 소프트웨어 및 하드웨어의 기능적 구조적 결합을 의미할 수 있다. DB는 적어도 하나의 테이블로 구현될 수도 있으며, 데이터베이스에 저장된 정보를 검색, 저장, 및 관리하기 위한 별도의 DBMS(Database Management System)을 더 포함할 수도 있다.As used herein, the term "DB" may refer to a functional structural combination of software and hardware that stores information corresponding to each database. The DB may be implemented as at least one table, and may further include a separate Database Management System (DBMS) for searching, storing, and managing information stored in the database.
또한, 링크드 리스트(linked-list), 트리(Tree), 관계형 데이터베이스의 형태 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장할 수 있는 모든 데이터 저장매체 및 데이터 구조를 포함한다.In addition, it may be implemented in various ways, such as a linked-list, a tree, a relational database, and includes all data storage media and data structures capable of storing information corresponding to the database.
또한, 제어 모니터링 모듈(21)은 필드 엔지니어가 소지한 모바일단말로, 통합관리 DB(22)에 저장된 적어도 하나 이상의 LED 보안등(10)에 대한 가로등 정보를 LORA 무선 네트워크 기지국으로 전송함으로써, 관리 센터인 통합관리서버(20)뿐만 아니라, 필드 엔지니어에 의한 복수의 LED 보안등(10)에 대한 직접적인 제어 및 모니터링 수행을 가능하도록 한다.In addition, the control monitoring module 21 is a mobile terminal possessed by the field engineer, by transmitting the street light information for at least one or more
사용자 단말(40)은 복수의 LED 보안등(10)이 설치된 도로의 보행자가 휴대한 모바일단말 또는 차량에 장착된 차량 단말로서, 제어 모니터링 앱(41)이 설치되어 구동되는 단말이다. 제어 모니터링 앱(41)은 복수의 LED 보안등(10) 중 LORA 무선 네트워크 모듈(103)의 Wi-Fi 통신 커버리지에 속하는 LED 보안등(10)과의 데이터 세션을 설정한 뒤, 위치 이동에 따라 핸드오프(hand-off)를 수행하며, LED 보안등(10)과의 데이터 통신을 통해 데이터 서비스, 위치 기반 서비스, 방범 서비스, 교통 정보를 포함한 차량 무선인터넷 서비스를 제공받아 사용자 단말(40)의 출력부로 구현한다. The
제어 모니터링 앱(41)은 LED 보안등(10)에 대한 가로등 원격 제어 및 센서를 활용한 자동 가로등 제어 신호를 핸드오프 전후의 각 LED 보안등(10)으로 전송한다.The control monitoring app 41 transmits an automatic street light control signal utilizing a street light remote control and a sensor for the
복수의 LED 보안등(10)은 LORA 무선 네트워크를 활용하여 Wi-Fi 커버리지를 제공함으로써, U-city의 무선 인프라로의 활용하며, 데이터 서비스, 위치 기반 서비스, 방범 서비스, 교통 정보를 포함한 차량 무선인터넷 서비스를 사용자 단말(40)을 소지한 보행자 또는 차량에 제공할 뿐만 아니라, 보안등 원격 제어 및 센서를 활용한 자동 보안등 제어를 위한 제어신호를 사용자 단말(40)로부터 직접 수신할 수 있다.The plurality of
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 디바이스의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an IoT device including a wireless dimming controller according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하여, 하나의 유닛(unit)인 LED 보안등(10)에 대해서 구체적으로 살펴보면, 기구적으로 상단의 LED 조명 프레임(11)과 하단의 LED 보안등 지주(12)로 구분되며 상단의 LED 조명 프레임(11)에는 LED 조명(60)이 설치되며, 보안등 지주(12)에는 무선 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 디바이스(100)가 설치된다.Referring to FIG. 2 and FIG. 3, the
IoT 디바이스(100)는 LED 보안등 지주(12)의 소정 영역에 형성되며, 정보 전송, 정보 저장, 상태 표시 등의 제반 기능들을 처리하는 마이크로컨트롤러(MCU)(101)(이하, "MCU"라 칭함), 도로 이용자 감지 센서, 전력/전압/전류 측정 센서, 온/습도 센서, 미세먼지 감지 센서, 정전 및 누전 감지 센서, 조도 센서, 수위 감지 센서, 문열림 감지 센서, 화재 감지 센서 등을 포함하는 센서부(102), LORA 무선 네트워크 모듈(103), GPS(104) 및 LED 보안등 디밍 컨트롤러(105)를 포함한다.The
센서부(102)는 도로 이용자 감지 센서, 전력/전압/전류 측정 센서, 온/습도 센서, 정전 및 누전 감지 센서, 조도 센서, 수위 감지 센서, 화재 감지 센서 등을 포함함으로써, 각 LED 보안등(10)의 사용전력, 평균전압, 정전, 누전, 점등 및 소등, 온도, 습도 등을 감지하여 하나로 패킷화된 가로등 정보를 생성하여 MCU(101)로 제공한다. The sensor unit 102 includes road user detection sensors, power / voltage / current measurement sensors, temperature / humidity sensors, power failure and short circuit detection sensors, illuminance sensors, water level detection sensors, fire detection sensors, and the like. 10) detects the used power, average voltage, power outage, short circuit, light on and off, temperature, humidity and the like to generate a packetized street light information to the MCU (101).
또한, 센서부(102)는 상기 IoT 디바이스(100)의 문열림 감지 센서를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the sensor unit 102 may further include a door open detection sensor of the
본 발명의 다른 실시예로 센서부(102)는 미세먼지 감지 센서 및 이산화질소 감지센서, 그 밖의 대기 오염 감지 센서를 추가적으로 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the sensor unit 102 may further include a fine dust sensor, a nitrogen dioxide sensor, and other air pollution sensor.
특히, 상기 화재 감지 센서는 본 발명에 따른 보안등이 산간 지역에 설치되는 경우, 연기, 불꽃 등을 감지하여 IoT 사물인터넷으로 관리자나 시민들에게 전송함으로써 산불 등의 화재에 신속하게 대응할 수 있다.In particular, when the security light according to the present invention is installed in a mountainous area, the fire detection sensor can quickly respond to a fire such as a forest fire by detecting smoke, flames and the like transmitted to the IoT or IoT to the administrator or citizens.
MCU(101)는 LORA 무선 네트워크 모듈(103)을 통해 다른 LED 보안등(10)과의 데이터 송수신을 통해 LORA 무선 네트워크 기반의 상호 간의 가로등 정보를 송수신한다.The
MCU(101)는 통합관리서버(20)로 보안등 정보를 전송함으로써, 통합관리서버(20)에 의해 LED 보안등(10)에 대한 원격 제어 및 모니터링이 수행되도록 한다.The
또한, 지역별 일출/일몰 데이터베이스에 기반하여 일출/일몰 시간을 확인할 수 있는 RTC(real-time clock)를 구비할 수 있다. In addition, a real-time clock (RTC) for checking the sunrise / sunset time may be provided based on a local sunrise / sunset database.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 디바이스(100)의 무선 디밍 컨트롤러(105)를 상세히 설명한다.Hereinafter, the wireless dimming controller 105 of the
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 디밍 컨트롤러(105)는 상기 LED 보안등(10)의 조도를 조절한다.As shown in FIG. 3, the dimming controller 105 adjusts the illuminance of the
구체적으로, 상기 디밍 컨트롤러(105)는 양방향 무선 통신으로 주변 조도의 변화에 따라 LED 보안등(10)의 LED(60) 밝기를 조절함으로써 원활한 교통 흐름을 유도할 수 있고 절전 운영에 의해 전력 낭비를 방지할 수 있다.In detail, the dimming controller 105 may induce smooth traffic flow by adjusting the brightness of the
한편, 상기 디밍 컨트롤러(105)는 정전류 제어 수단(105a) 및 PWM 제어 수단(105b)을 포함할 수 있다.The dimming controller 105 may include a constant current control means 105a and a PWM control means 105b.
상기 정전류 제어 수단(105a)은 전원공급 수단으로부터 전원을 공급받아 전류를 일정하게 유지하도록 조절한다.The constant current control means 105a receives power from the power supply means and adjusts the current to remain constant.
상기 PWM 제어 수단(105b)은 상기 정전류 제어 수단(105a)에 의해 조절된 정전류를 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시켜 변조하는 펄스폭 변조(Puls Width Modulation) 방식으로 제어하여 LED(60)의 밝기를 조절한다.The PWM control means 105b controls the constant current controlled by the constant current control means 105a by using a pulse width modulation method in which the width of the pulse is modulated by changing the width of the pulse according to the magnitude of the modulation signal. Adjust the brightness of).
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 통합관리서버(20)는 보안등 지주별 또는 일정 그룹의 지주별로 설정되는 디밍 제어데이터를 저장하기 위한 디밍 데이터저장부(20a), 상기 보안등 지주별 또는 일정 그룹의 지주별로 디밍 제어를 설정하기 위한 LED 디밍설정부(20b), LED의 제조사별 정격전압 등의 보안등에 사용되는 LED 관련 정보를 저장하기 위한 LED 정보저장부(20c), 상기 보안등의 지주별 유효전력(소비전력)과 정격전력을 기초로 LED 조명의 정격전력 사용 시간을 계산하여 LED 조명의 수명을 분석하기 위한 LED 수명분석부(20d), 가로등의 지주별로 전송되어 온 유효전력데이터를 수신하여 저장하기 위한 LED 유효전력저장부(20e)를 추가로 포함한다.On the other hand, as shown in Figure 4, the
LORA 기지국은 상기 통합관리서버(20)와 LORA 무선 네트워크를 통하여 접속되고 상기 통합관리서버(20)로부터 전송되어 온 디밍데이터를 LORA 무선 네트워크를 통해 상기 보안등 지주에 설치된 IoT 디바이스(100) 내의 LED 디밍 컨트롤러(105)로 전송한다.The LORA base station is connected to the
상기 통합관리서버(20)는 초기에 상기 보안등에 적용된 LED 조명의 제조사별 정격전력데이터 등의 LED 조명에 관한 정보를 입력받아 저장한다. 상기 통합관리서버(20)는 상기 LED 조명별 정격전력데이터를 기초로 정격전력 임계값을 설정하여 상기 LED 디밍 컨트롤러로 전송한다. The
전술한 바와 같이, IoT 기반 LORA 무선 네트워크를 이용한 LED 보안등 디밍 제어시스템에 따르면, 주택가 빛 공해 문제 해소에도 도움이 될 수 있다. 필요 이상의 조명에 노출되면 수면장애, 면역력 저하 등으로 피로감이 높아진다. 앞으로 주택가에 도로조명 제어시스템이 설치되면 보안등 밝기가 자동으로 조절돼 빛 공해 피해도 줄일 수 있다. As described above, according to the dimming control system of the LED security light using the IoT-based LORA wireless network, it can help to solve the residential light pollution problem. When exposed to more than necessary light, you may experience fatigue due to sleep disorders and reduced immunity. In the future, when road lighting control system is installed in residential area, the brightness of security light is automatically adjusted to reduce the damage of light pollution.
또한, 사물인터넷을 이용한 도로조명시스템은 무선으로 원격 제어하고 감시할 수 있는 시스템으로, 보안등의 점·소등 상태, 고장발생 상황 등을 신속히 파악할 수 있으며, 필요시에는 강제 점·소등, 시간 변경 등과 같은 명령도 내릴 수 있는 실시간 감시 시스템이다.In addition, the road lighting system using the Internet of Things is a system that can be remotely controlled and monitored wirelessly, and it is possible to quickly grasp the status of the lights, lights, failures, etc. It is a real-time surveillance system that can issue the same commands.
또한, 긴급 상황발생시 신속한 대처가 가능하도록 관리자의 컴퓨터 모니터와 휴대전화로 문자 메시지를 자동 전송해 보안등의 이상유무를 알려주고, 인터넷이 설치된 곳이면 지역이나 거리에 제약을 받지 않고 중앙관제시스템의 서비스를 모니터링 할 수 있어 24시간 관리 및 감시 체계를 구축할 수 있는 장점을 갖는다.In addition, the system automatically sends text messages to the administrator's computer monitor and mobile phone to prompt the user in case of an emergency, and informs them of any security problems.If the internet is installed, the central control system service is not restricted by area or distance. As it can be monitored, it has the advantage of establishing a 24-hour management and monitoring system.
한편, 일반적으로 야행성인 하루살이, 나방과 같은 벌레들은 불빛에 유인되어 모이는 습성을 지니고 있다. LED로 구현되는 조명 장치에서 조명을 표출할 때에도, 벌레들이 표출되는 불빛에 유인되어 조명 장치 주변에 집중된다. 조명 장치 주변에 집중된 모기, 나방 등과 벌레들은 전력 케이블 삽입구를 통해 조명 장치의 제어부 내로 침입하여 제어부의 고장 및 오작동을 일으킬 수 있다.On the other hand, insects such as the nocturnal mayfly and moths are generally attracted to the light and have a habit of gathering. In the lighting device implemented by the LED, the insects are attracted to the emitted light and are concentrated around the lighting device. Mosquitoes, moths and insects concentrated around the lighting device may enter the control unit of the lighting device through the power cable insertion hole and cause the control unit to malfunction and malfunction.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 벌레의 유입으로 인한 조명 장치의 고장 및 오작동을 방지하기 위한 수단을 추가로 구비한다.Accordingly, in one embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, further includes a means for preventing the failure and malfunction of the lighting device due to the influx of worms.
본 발명의 일 실시예에 따르면, IoT 디바이스(100)의 PCB에 벌레들이 기피하는 주파수를 출력하는 칩을 실장하고, 케이블 설치홀(111)이 형성되는 IoT 디바이스(100)의 하우징(110)의 하부에는 벌레들이 기피하는 590~700㎚ 파장에 상응하는 광을 표출하는 LED(114)이 설치된다.According to an embodiment of the present invention, a chip is mounted on a PCB of the
이러한 벌레 퇴기 기능은 IoT 디바이스(100)에는 상시 전용으로 24시간 전원이 공급되기 때문에 주파수를 출력하는 칩에 의해 벌레의 유입이 방지되고, 또한 야간에는 상기 파장을 갖는 LED를 이용하여 벌레의 유입을 방지할 수 있다.Since the insect retirement function is always 24 hours dedicated power supply to the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 LED 보안등 디밍 제어시스템의 활용예를 개략적으로 도시하는 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating an application example of an IoT-based LED security lamp dimming control system according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 IoT 기반 LORA 무선 네트워크를 이용한 LED 보안등 디밍 제어시스템은 IoT 기반 LORA 무선 네트워크를 이용하여 원격 모니터링 및 제어를 가능하게 하는 동시에 LORA 무선 네트워크를 통신망 백본(back-bone)으로 사용하여 각각의 LED 보안등(10)이 무선 AP(Access Point) 기능을 수행함으로써 U-city의 인프라로 활용할 수 있다.The LED security light dimming control system using the IoT-based LORA wireless network according to the present invention enables remote monitoring and control using the IoT-based LORA wireless network and simultaneously uses the LORA wireless network as a backbone of the communication network.
예를 들면, 미세먼지를 측정하여 실시간으로 전송하는 대기 관리 기능, 하수 감시를 자동제어하고 원격제어하는 수질 관리 기능, CCTV 방범과 위치기반 전송을 통한 생활 환경 관리 기능을 수행하고, 공공기관/시민과의 쌍방향 정보공유를 통한 환경정보 제공 및 시민신고정보 전송과 같은 환경 정보 공유 기능을 수행할 수 있다.For example, air quality management function to measure and transmit fine dust in real time, water quality management function to automatically control and remotely control sewage monitoring, and to manage living environment through CCTV security and location-based transmission, It can perform environmental information sharing functions such as providing environmental information and transmitting citizen report information through two-way information sharing.
한편, 가로등 제어는 밤과 낮의 조도를 감지하여 점-소등시키는 가로등 컨트롤러 및 가로등 프로그램에 의한 단방향 통신 제어 시스템이 일반적이다.On the other hand, street light control is a one-way communication control system by a street lamp controller and a street lamp program that detects the illumination of the day and night and point-off.
단방향 통신 가로등 제어 시스템은 가로등 제어 시스템을 전반적으로 제어하며, 이를 위해 제어 신호를 지역 번호에 포함시켜서 발생시키는 주 제어장치와, 상기 주 제어장치의 제어 신호를 수신하여 수신된 제어 신호에 포함된 지역 번호가 기 설정된 지역 번호에 해당하면 할당된 가로등 기구를 제어하는 다수개의 가로등 컨트롤러와, 상기 가로등 컨트롤러에 의해 제어되어 가로를 밝혀주되 고유 번호가 각각 할당된 다수개의 가로등 기구로 구성된다.The one-way communication street light control system controls the street light control system as a whole. For this purpose, the main control device generates a control signal by including it in an area code, and an area included in the received control signal by receiving the control signal of the main control device. If the number corresponds to a preset area code, the streetlight controller includes a plurality of streetlight controllers for controlling the assigned streetlight mechanisms, and a plurality of streetlight apparatuses controlled by the streetlight controllers to illuminate the streets, each of which is assigned a unique number.
이러한 종래의 가로등 제어 시스템의 가로등 컨트롤러는 가로등 기구를 원격에서 제어는 할 수 있지만, 가로등 기구의 밝기를 조절하여 절전 제어하거나 가로등 기구의 상태를 원격에서 확인할 수 없어 가로등 상태 확인에 따른 불필요한 시간의 낭비가 있었다.The streetlight controller of the conventional streetlight control system can remotely control the streetlight mechanism, but can not control power saving by controlling the brightness of the streetlight mechanism or remotely check the state of the streetlight mechanism, thus wasting unnecessary time due to the status of the streetlight. There was.
따라서, 주변 조도의 변화에 따라 가로등의 밝기를 제어하여 전력 낭비를 방지하고 가로등 기구를 실시간으로 확인하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 원격 디밍제어 가로등 시스템이 요구된다.Therefore, there is a need for a remote dimming control street light system that can control the brightness of the street lamp in accordance with the change in ambient illumination to prevent power wastage and reduce the maintenance cost by checking the street lamp mechanism in real time.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 LED 가로등 디밍 제어시스템을 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an IoT-based LED street light dimming control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7.
본 발명의 IoT 기반 LED 가로등 디밍 제어시스템은 LORA 무선 네트워크를 이용하는 것을 일 실시예로 하여 이하에서 상세히 설명될 것이다.The IoT-based LED street light dimming control system of the present invention will be described in detail below using an LORA wireless network as an embodiment.
한편, 본 발명의 IoT 기반 LED 가로등 디밍 제어 시스템은 NB-IoT 무선 네트워크를 이용하여 구현될 수 있다는 것을 당업자는 이해하여야 하며, 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다.Meanwhile, those skilled in the art should understand that the IoT-based LED street light dimming control system of the present invention can be implemented using an NB-IoT wireless network, and a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 무선 네트워크를 이용한 LED 가로등 디밍 제어시스템에 있어서, 복수의 LED 가로등; 상기 복수의 LED 가로등을 제어하는 로컬 제어기; 각각의 가로등주에 설치되어 로컬 제어기와 정보를 교환함과 동시에 상기 로컬 제어기로부터의 개별 또는 그룹 제어 명령에 따라 각각의 가로등을 제어하는 기능을 수행하기 위한 IoT 디바이스; 디밍 데이터저장부, 각각의 LED 가로등 또는 일정 그룹의 LED 가로등으로 디밍 제어를 설정하기 위한 LED 디밍설정부를 포함하며, LORA 무선 네트워크를 이용하여 상기 로컬제어기를 제어하여 가로등을 그룹별 및 개별제어하는 통합관리서버; 및 상기 로컬 제어기와 통합관리서버를 양방향 무선 통신 연결하는 IoT 기반 무선 네트워크 기지국을 포함하며, 각각의 LED 가로등에 대한 원격 제어 및 모니터링이 수행된다.An LED street light dimming control system using an IoT-based wireless network according to an embodiment of the present invention, comprising: a plurality of LED street lights; A local controller controlling the plurality of LED street lights; An IoT device installed in each street lamp and performing a function of exchanging information with a local controller and controlling each street lamp according to an individual or group control command from the local controller; Dimming data storage unit, LED dimming setting unit for setting the dimming control to each LED street light or a certain group of LED street light, and integrated to control the street lamp by group and individual control by controlling the local controller using a LORA wireless network Management server; And an IoT-based wireless network base station connecting two-way wireless communication between the local controller and the integrated management server, and remote control and monitoring of each LED street light is performed.
본 발명에 있어서, 상기 로컬 제어기는, 정보 전송, 정보 저장, 상태 표시 등의 제반 기능들을 처리하는 마이크로프로세서와; 상기 가로등 개별제어기와 통신을 주고받는 IoT 기반 무선 네트워크 모듈과; 상기 중앙제어센터의 관제용 컴퓨터와 정보를 주고받기 위한 무선통신부와; 각종 측정값 및 통신 상태들을 표시하기 위한 디스플레이부와; 로컬제어기의 동작 상태를 표시하는 상태표시 LED부와; 상기 로컬제어기의 동작 상태에 따라 상기 로컬제어기의 유지보수를 수행하고 해당 데이터를 업데이트하는 외부 I/F부와; 전원을 공급하기 위한 정전압 공급부; 및 상기 로컬제어기를 감시하고 감시 결과에 따라 상기 로컬제어기를 리셋하는 감시 및 리셋회로로 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the local controller includes a microprocessor for processing various functions such as information transmission, information storage, status display, and the like; An IoT-based wireless network module for communicating with the streetlight individual controller; A wireless communication unit for exchanging information with a control computer of the central control center; A display unit for displaying various measured values and communication states; A status display LED unit for displaying an operation state of the local controller; An external I / F unit for performing maintenance of the local controller and updating corresponding data according to an operation state of the local controller; A constant voltage supply unit for supplying power; And a monitoring and reset circuit for monitoring the local controller and resetting the local controller according to the monitoring result.
한편, IoT 디바이스는 전술한 IoT 기반 무선 네트워크를 이용한 LED 보안등 디밍 제어시스템에 구비된 IoT 디바이스이며, 가로등 정보 전송, 정보 저장, 상태 표시 등의 제반 기능들을 처리하는 마이크로프로세서와; 로컬제어기로부터의 제어명령을 수신하기 위한 IoT 기반 무선 네트워크 모듈과; 가로등의 이상상태를 감지하기 위한 전류 및 전압센서와; 이들 센서에서 감지된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로프로세서에 입력하기 위한 A/D변환부와; 전원을 공급하기 위한 정전압 공급부와; 상기 IoT 디바이스를 감지하고 감시 결과에 따라 상기 IoT 디바이스를 리셋하는 감시 및 리셋회로; 이상상태 발생시 무선통신부/IoT 기반 무선 네트워크 모듈을 통하여 제어명령을 수신하고 수신된 제어명령에 따라 분전반의 릴레이를 구동하여 해당 가로등의 전원을 차단하도록 한 릴레이구동회로; GPS; 및 LED 가로등 디밍 컨트롤러를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the IoT device is an IoT device provided in the dimming control system, such as LED security using the above-described IoT-based wireless network, a microprocessor for processing all functions such as street light information transmission, information storage, status display; An IoT-based wireless network module for receiving a control command from a local controller; A current and voltage sensor for detecting an abnormal state of the street light; An A / D converter for converting analog signals sensed by these sensors into digital signals and inputting them to a microprocessor; A constant voltage supply unit for supplying power; A monitoring and resetting circuit for detecting the IoT device and resetting the IoT device according to a monitoring result; A relay driving circuit for receiving a control command through a wireless communication unit / IoT-based wireless network module when an abnormal state occurs and driving a relay of a distribution panel according to the received control command to cut off power of a corresponding street light; GPS; And an LED street light dimming controller.
전술한 바와 같이 가로등은 분전반에서 분기한 선로에 복수 개의 가로등이 연결되는바, 기존의 가로등 감시제어시스템은 만약 설치된 복수 개의 가로등 중 어느 하나만이라도 누전 등의 원인으로 고장이 발생하면 전체 가로등이 차단되는 구조로 되어 있으나, 본 발명은 기존 방식의 이러한 문제점을 개선하여 가로등을 그룹 혹은 개별적으로 제어될 수 있도록 하고 신뢰성과 안전성을 높이기 위한 것이다.As described above, a plurality of street lights are connected to a line branched from a distribution panel, and a conventional street light monitoring control system may block an entire street light if any one of the plurality of installed street lights fails due to a short circuit. Although the structure, the present invention is to improve the problems of the existing method to be able to control the streetlight group or individually, and to increase the reliability and safety.
따라서, 본 발명에 따른 가로등 원격감시제어시스템은 도 7에서와 같이, 분전반에 있는 로컬 제어기와 IoT 디바이스는 LORA 네트워크를 이용하는 저 전력 무선 통신으로 접속되고, 상기 로컬 제어기와 통합관리서버와는 양방향 무선 통신망을 통하여 연결됨으로써, 분전반에 있는 로컬 제어기를 통하여 복수개 가로등의 점소등을 그룹별 및 개별적으로 원격 제어할 수 있도록 하여 보다 효율적이고 안전하게 시스템을 유지 관리할 수 있다.Accordingly, the street lamp remote monitoring control system according to the present invention, as shown in Figure 7, the local controller and the IoT device in the distribution panel is connected by low-power wireless communication using the LORA network, and the two-way wireless communication with the local controller and the integrated management server By being connected through a communication network, it is possible to remotely control the lighting of a plurality of street lamps by group and individually through a local controller in a distribution panel, thereby maintaining the system more efficiently and safely.
전술한 바와 같이, IoT 기반 무선 네트워크 통신 방식을 사용하는 본 발명을 이용하면 어느 하나의 가로등에 고장이 발생할 경우 고장이 발생한 가로등만을 원격으로 차단, 분리하여 고장 가로등을 제외한 전체 가로등의 기능은 정상 동작이 가능하다. LORA 네트워크 통신 방식을 사용하면 별도의 통신 요금이 필요 없고 가로등의 제어도 종래의 그룹 제어 방식에서 그룹 제어 및 개별제어가 가능하여 신뢰성과 안전성을 높일 수 있다.As described above, according to the present invention using the IoT-based wireless network communication method, when a failure occurs in any one of the street lamps, only the failed street lamp is remotely disconnected and separated so that the function of the entire street lamp except the broken street lamp operates normally. This is possible. When using the LORA network communication method, a separate communication fee is not required, and the control of the street lamp is also possible in the group control method and the individual control in the conventional group control method, thereby increasing reliability and safety.
또한, 본 발명의 가로등 원격감시제어시스템은 차도의 경우 가로등 밝기를 낮춘 상태에서 차량의 접근이 감지되면 차량의 진행 속도를 감안해 전방 100m까지 밝게 조절하고, 차량이 통과하고 후속 차량이 없으면 다시 밝기가 천천히 낮춰지도록 설계되며, 보도의 경우엔 보행자 기준 앞쪽과 뒤쪽까지 동시에 밝아져 불편 없이 도로를 이용할 수 있다. 그리고 본 발명의 일 실시예에서는 벌레의 유입으로 인한 조명 장치의 고장 및 오작동을 방지하기 위한 벌레 유입 방지 수단은 도 5의 설명을 참조한다.In addition, the streetlight remote monitoring control system of the present invention, if the approach of the vehicle is detected in the state of lowering the streetlight brightness in the case of the roadway, the vehicle is adjusted to 100m ahead in consideration of the traveling speed of the vehicle, and if the vehicle passes and there is no subsequent vehicle, the brightness is again It is designed to be lowered slowly, and in the case of sidewalks, the front and back of the pedestrian standard can be brightened at the same time so that the road can be used without any inconvenience. In addition, in an embodiment of the present invention, referring to the description of FIG. 5, the insect inflow preventing means for preventing the failure and malfunction of the lighting device due to the influx of the insect.
본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것으로, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규의 실시형태는 그 밖의 다른 여러 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변경은 발명의 범위나 요지에 포함되고, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.While certain embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the inventions. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and its modifications are included in the scope and spirit of the invention, and are included in the invention and the equivalent scope of the claims.
10: LED 가로등/보안등 20: 통합관리서버
21: 제어 모니터 모듈 22: 통합관리 DB
30: LORA 무선 네트워크 기지국 40: 사용자 단말
50: 관리/모니터링 단말 100: IoT 디바이스
101: 마이크로컨트롤러(MCU) 102: 센서부
103: LORA 무선 네트워크 모듈 104: GPS
105: LED 보안등 디밍 컨트롤러 105a: 정전류 제어 수단
105b: PWM 제어 수단10: LED street light / security light 20: Integrated management server
21: control monitor module 22: integrated management DB
30: LORA wireless network base station 40: user terminal
50: management / monitoring terminal 100: IoT device
101: microcontroller (MCU) 102: sensor unit
103: LORA wireless network module 104: GPS
105: LED security light dimming controller 105a: constant current control means
105b: PWM control means
Claims (11)
복수의 LED 보안등(10);
제어 모니터 모듈(21)과 통합관리 DB(22)를 포함하고, LORA 무선 네트워크를 이용하여 상기 복수의 LED 보안등 각각을 제어하거나 또는 해당 복수의 LED 보안등을 원격 모니터링 및 제어하는 통합관리서버(20); 및
상기 복수의 LED 보안등(10) 및 통합관리서버(20)와 무선 통신하는 IoT 기반 무선 네트워크 기지국(30);을 포함하며,
상기 복수의 LED 보안등(10) 각각에는,
IoT 기반 무선 네트워크 기술을 이용해 상호간에 보안등 정보를 송수신하며, LED 보안등(10) 디밍 컨트롤러를 포함하는 IoT 디바이스(100)가 설치되며,
상기 통합관리서버(20)와 IoT 디바이스(100)에 의해 각각의 LED 보안등(10)에 대한 원격 제어 및 모니터링이 수행되며,
상기 IoT 디바이스(100)는 LED 보안등 지주(12)의 소정 영역에 설치되며,
정보 전송, 정보 저장, 상태 표시의 제반 기능들을 처리하는 마이크로컨트롤러(MCU)(101);
도로 이용자 감지 센서, 전력/전압/전류 측정 센서, 온/습도 센서, 미세먼지감지 센서, 정전 및 누전 감지 센서, 조도 센서, 수위 감지 센서, 문열림 감지 센서, 화재 감지 센서를 포함하는 센서부(102);
벌레 유입 방지 수단;
IoT 기반 무선 네트워크 모듈(103);
GPS(104); 및
LED 보안등 디밍 컨트롤러(105)를 포함하여 이루어지며,
상기 벌레 유입 방지 수단은, 상기 IoT 디바이스(100)의 PCB에 벌레들이 기피하는 주파수를 출력하는 칩을 실장하고, 케이블 설치홀(111)이 형성되는 IoT 디바이스(100)의 하우징(110)의 하부에는 벌레들이 기피하는 590~700㎚ 파장에 상응하는 광을 표출하는 LED(114)가 구비되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 보안등 디밍 제어시스템.In the dimming control system, such as LED security using IoT-based wireless network,
A plurality of LED security lights 10;
An integrated management server 20 including a control monitor module 21 and an integrated management DB 22 and controlling each of the plurality of LED security lights or remotely monitoring and controlling the plurality of LED security lights using a LORA wireless network. ); And
Includes; IoT-based wireless network base station 30 in wireless communication with the plurality of LED security light 10 and the integrated management server 20,
Each of the plurality of LED security lights 10,
The IoT-based wireless network technology transmits and receives security light information between each other, and the IoT device 100 including the LED security light 10 and a dimming controller is installed.
Remote control and monitoring of each LED security light 10 is performed by the integrated management server 20 and the IoT device 100,
The IoT device 100 is installed in a predetermined area of the LED security light post 12,
A microcontroller (MCU) 101 which processes all functions of information transmission, information storage and status display;
Sensor unit including road user detection sensor, power / voltage / current measurement sensor, temperature / humidity sensor, fine dust detection sensor, power failure and leakage detection sensor, illuminance sensor, water level detection sensor, door open sensor, fire detection sensor ( 102);
Worm inflow prevention means;
IoT based wireless network module 103;
GPS 104; And
Including the LED security light dimming controller 105,
The worm inflow prevention means is mounted on the PCB of the IoT device 100, the chip outputting the frequency avoided by the worm, the lower portion of the housing 110 of the IoT device 100, the cable installation hole 111 is formed LED dimming control system, characterized in that comprises a configuration provided with an LED 114 for emitting light corresponding to a wavelength of 590 ~ 700nm that bugs avoid.
상기 통합관리서버(20)는,
상기 각각의 LED 보안등, 또는 일정 그룹의 LED 보안등에 설정되는 디밍 제어데이터를 저장하기 위한 디밍 데이터저장부(20a);
상기 각각의 LED 보안등, 또는 일정 그룹의 LED 보안등으로 디밍 제어를 설정하기 위한 LED 디밍설정부(20b);
LED의 제조사별 정격전압의 상기 LED 보안등에 사용되는 LED 관련 정보를 저장하기 위한 LED 정보저장부(20c);
상기 각각의 LED 보안등의 유효전력과 정격전력을 기초로 LED 조명의 정격전력 사용 시간을 계산하여 LED 조명의 수명을 분석하기 위한 LED 수명분석부(20d); 및
상기 각각의 LED 보안등으로 전송되어 온 유효전력데이터를 수신하여 저장하기 위한 LED 유효전력 저장부(20e)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 보안등 디밍 제어시스템.The method of claim 1,
The integrated management server 20,
A dimming data storage unit 20a for storing dimming control data set in each of the LED security lights or a group of LED security lights;
An LED dimming setting unit 20b for setting dimming control to each of the LED security lights or a group of LED security lights;
LED information storage unit 20c for storing the LED-related information used in the LED security lamp of the manufacturer-specific rated voltage of the LED;
An LED life analysis unit 20d for analyzing the life of the LED light by calculating a rated power use time of the LED light based on the active power and the rated power of each LED security light; And
LED dimming control system further comprises an LED active power storage unit (20e) for receiving and storing the active power data transmitted to each of the LED security lights.
상기 디밍 컨트롤러(105)는,
전원공급 수단으로부터 전원을 공급받아 전류를 일정하게 유지하도록 조절하는 정전류 제어 수단(105a); 및
상기 정전류 제어 수단(105a)에 의해 조절된 정전류를 펄스폭 변조(Puls Width Modulation) 방식으로 제어하여 상기 LED의 밝기를 조절하는 PWM 제어 수단(105b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 보안등 디밍 제어시스템.The method of claim 1,
The dimming controller 105,
Constant current control means (105a) adapted to receive power from the power supply means and to maintain a constant current; And
LED dimming control including a PWM control means (105b) for controlling the brightness of the LED by controlling the constant current adjusted by the constant current control means 105a in a pulse width modulation (Puls Width Modulation) method system.
상기 복수의 LED 보안등(10)과 무선 통신하며 상기 복수의 LED 보안등(10)이 설치된 도로를 보행하는 보행자가 휴대하는 모바일단말 또는 차량에 장착된 차량단말로서, 제어 모니터링 앱(40a)이 설치되어 구동되는 사용자 단말(40)을 더 포함하며,
상기 각각의 LED 보안등(10)과 상기 사용자 단말(40)의 데이터 통신을 통해 데이터 서비스, 위치 기반 서비스, 방범 서비스, 교통 정보를 포함한 차량 무선인터넷 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 LED 보안등 디밍 제어시스템.The method of claim 1,
As a mobile terminal or a vehicle terminal mounted on a vehicle, which is wirelessly communicated with the plurality of LED security lights 10 and pedestrians walking on a road on which the plurality of LED security lights 10 are installed, the control monitoring app 40a It further comprises a user terminal 40 is installed and driven,
Dimming LED security light, characterized in that to provide a vehicle wireless Internet service including data services, location-based services, security services, traffic information through the data communication between each of the LED security light 10 and the user terminal 40 Control system.
상기 IoT 기반 무선 네트워크는 LORA 또는 NB-IoT 무선 네트워크인 것을 특징으로 하는 LED 보안등 디밍 제어시스템.The method according to any one of claims 1, 2, 4 and 5,
The IoT-based wireless network is an LED security light dimming control system, characterized in that LORA or NB-IoT wireless network.
복수의 LED 가로등;
상기 복수의 LED 가로등을 제어하는 로컬 제어기;
각각의 가로등주에 설치되어 로컬 제어기와 정보를 교환함과 동시에 상기 로컬 제어기로부터의 개별 또는 그룹 제어 명령에 따라 각각의 가로등을 제어하는 기능을 수행하기 위한 IoT 디바이스;
디밍 데이터저장부, 및 각각의 LED 가로등 또는 일정 그룹의 LED 가로등으로 디밍 제어를 설정하기 위한 LED 디밍설정부를 포함하며, IoT 기반 무선 네트워크를 이용하여 상기 로컬 제어기를 제어하여 가로등을 그룹별 및 개별제어하는 통합관리서버; 및
상기 로컬 제어기와 통합관리서버를 양방향 무선 통신 연결하는 IoT 기반 무선 네트워크 기지국을 포함하여 이루어지고,
상기 IoT 디바이스는,
가로등 정보 전송, 정보 저장, 상태 표시의 제반 기능들을 처리하는 마이크로프로세서와; 로컬제어기로부터의 제어명령을 수신하기 위한 IoT 기반 무선 네트워크 모듈;
가로등의 이상상태를 감지하기 위한 전류 및 전압센서;
상기 센서들에서 감지된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로프로세서에 입력하기 위한 A/D변환부;
전원을 공급하기 위한 정전압 공급부;
상기 IoT 디바이스를 감지하고 감시 결과에 따라 상기 IoT 디바이스를 리셋하는 감시 및 리셋회로;
이상상태 발생시 무선통신부/IoT 기반 무선 네트워크 모듈을 통하여 제어명령을 수신하고 수신된 제어명령에 따라 로컬 제어기의 릴레이를 구동하여 해당 가로등의 전원을 차단하도록 한 릴레이구동회로;
GPS; 및
LED 가로등 디밍 컨트롤러를 포함하여 이루어지고,
상기 IoT 디바이스는,
도로 이용자 감지 센서, 전력/전압/전류 측정 센서, 온/습도 센서, 미세먼지 감지 센서, 정전 및 누전 감지 센서, 조도 센서, 수위 감지 센서, 문열림 감지 센서, 화재 감지 센서를 포함하는 센서부; 및
벌레 유입 방지 수단;을 더 포함하여 이루어지고,
상기 벌레 유입 방지 수단은, 상기 IoT 디바이스(100)의 PCB에 벌레들이 기피하는 주파수를 출력하는 칩을 실장하고, 케이블 설치홀(111)이 형성되는 IoT 디바이스(100)의 하우징(110)의 하부에는 벌레들이 기피하는 590~700㎚ 파장에 상응하는 광을 표출하는 LED(114)가 구비되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 가로등 디밍 제어시스템.In the LED street light dimming control system using an IoT-based wireless network,
A plurality of LED street lights;
A local controller controlling the plurality of LED street lights;
An IoT device installed in each street lamp and performing a function of exchanging information with a local controller and controlling each street lamp according to an individual or group control command from the local controller;
Dimming data storage unit, and LED dimming setting unit for setting the dimming control to each LED street light or a predetermined group of LED street light, and controls the local controller by using an IoT-based wireless network to control the street lamp by group and individual Integrated management server; And
It comprises an IoT-based wireless network base station for connecting the local controller and the integrated management server two-way wireless communication,
The IoT device,
A microprocessor for handling all functions of street light information transmission, information storage, and status display; An IoT-based wireless network module for receiving a control command from a local controller;
A current and voltage sensor for detecting an abnormal state of the street light;
An A / D converter for converting the analog signals sensed by the sensors into digital signals and inputting them to a microprocessor;
A constant voltage supply unit for supplying power;
A monitoring and resetting circuit for detecting the IoT device and resetting the IoT device according to a monitoring result;
A relay driving circuit configured to receive a control command through a wireless communication unit / IoT-based wireless network module when an abnormal state occurs and to drive a relay of a local controller according to the received control command to cut off a power of a corresponding street light;
GPS; And
Including LED street light dimming controller,
The IoT device,
A sensor unit including a road user detection sensor, a power / voltage / current measurement sensor, a temperature / humidity sensor, a fine dust detection sensor, a power failure and an electric leakage detection sensor, an illuminance sensor, a water level detection sensor, a door open detection sensor, and a fire detection sensor; And
It further comprises a worm inflow prevention means;
The worm inflow prevention means is mounted on the PCB of the IoT device 100, the chip outputting the frequency avoided by the worm, the lower portion of the housing 110 of the IoT device 100, the cable installation hole 111 is formed LED street light dimming control system, characterized in that comprises a configuration that is provided with an LED 114 for emitting light corresponding to the wavelength of 590 ~ 700nm to avoid bugs.
상기 로컬 제어기는,
정보 전송, 정보 저장, 상태 표시의 제반 기능들을 처리하는 마이크로프로세서;
상기 IoT 디바이스와 통신을 주고받는 IoT 기반 무선 네트워크 모듈;
상기 통합관리서버의 관제용 컴퓨터와 정보를 주고받기 위한 무선통신부;
각종 측정값 및 통신 상태들을 표시하기 위한 디스플레이부;
로컬 제어기의 동작 상태를 표시하는 상태표시 LED부;
상기 로컬 제어기의 동작 상태에 따라 상기 로컬 제어기의 유지보수를 수행하고 해당 데이터를 업데이트하는 외부 I/F부;
전원을 공급하기 위한 정전압 공급부; 및
상기 로컬 제어기를 감시하고 감시 결과에 따라 상기 로컬 제어기를 리셋하는 감시 및 리셋회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등 디밍 제어시스템.The method of claim 7, wherein
The local controller,
A microprocessor for handling all functions of information transmission, information storage and status display;
An IoT based wireless network module for communicating with the IoT device;
A wireless communication unit for exchanging information with a control computer of the integrated management server;
A display unit for displaying various measurement values and communication states;
A status display LED unit displaying an operation state of the local controller;
An external I / F unit performing maintenance of the local controller and updating corresponding data according to an operation state of the local controller;
A constant voltage supply unit for supplying power; And
And a monitoring and resetting circuit for monitoring the local controller and resetting the local controller according to the monitoring result.
상기 IoT 기반 무선 네트워크는 LORA 또는 NB-IoT 무선 네트워크인 것을 특징으로 하는 LED 가로등 디밍 제어시스템.The method according to claim 7 or 8,
The IoT-based wireless network is a LORA or NB-IoT wireless network LED street light dimming control system, characterized in that.
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