KR102077468B1 - Cctv를 활용한 무선 지역방송 시스템 - Google Patents

Cctv를 활용한 무선 지역방송 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 단말장치, 무선방송 통합 통신장치 및 CCTV 장치가 LoRa 기술이 적용된 IoT(사물인터넷)로 연결되어 단말장치로부터 긴급 정보가 CCTV 장치로 전송되면 CCTV카메라를 제어하여 단말장치 주변을 촬영하면서 문자정보를 오버랩시켜 전송하고, 무선방송 통합 통신장치는 동시에 해당 긴급 상황 정보를 관리자 또는 관계인 등에게 자동으로 전파할 수 있는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 구성은 무선방송 통합 통신장치(10), 하나 이상의 CCTV 장치(20) 및 하나 이상의 단말장치(30)가 LoRa 기술이 적용된 IoT를 통해 무선 연결된 지역 방송 시스템에 있어서, 임의의 단말장치(30)는 센서에 의해 긴급상황이 발생하면 LoRa 모듈을 구비한 송수신부(310)를 통해 CCTV 장치(20) 및 무선방송 통합 통신장치(10)로 긴급 상황 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 긴급상황 발생 단말장치(30) 인근의 CCTV 장치(20)는 해당 단말장치의 위치 정보를 파악 후 영상을 촬영한 다음 긴급상황 관련 문자 정보를 오버랩시켜 외부의 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하고, 상기 무선방송 통합 통신장치(10)는 관리자의 모바일 또는 단말장치의 관리자 및 관계인의 모바일 또는 다른 단말장치로 해당 정보를 전송하도록 구성된 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템을 발명의 특징으로 한다.

Description

CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템{wireless local broadcasting system using CCTV}
본 발명은 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지역단위에서 각종 센서들과 연결된 지역 주민들의 단말장치를 구비하고 긴급 상황이 전송되면 CCTV 장치와 무선방송 통합 통신장치가 연계하여 긴급상황이 발생한 단말장치에 대한 영상 정보 또는 문자정보를 획득하면서 해당 긴급 상황 정보를 관리자의 모바일 및 각 단말장치에 전파하는 지역 방송시스템에 관한 것이다.
일반적으로 단일 마을 또는 여러 마을의 지역 주민들을 위한 방송시스템으로 지역방송 시스템이 있다.
이와 같은 지역방송 시스템은 지역주민들에게 각종 정보를 신속하고 정확하게 전달하기 위한 시스템이다. 주로 마을회관 등에서 마이크 방송을 하면 마을 곳곳에 배치된 유선형 나팔 스피커에서 지역 전체로 음향 방송이 된다.
하지만 이러한 종래의 지역방송 시스템은 노후화로 인하여 성능 저하가 일어나며 우천시 난청과 메아리 현상 등으로 가청권 내 지역 주민이 부재중일 경우 방송정보를 들을 수가 없다는 단점과 오래된 시스템일 경우 방송 녹음을 할 수 없는 장치로 구성되어 다시 듣기를 할 수 없는 불편함이 따른다.
특히, 도시가 아닌 교외 지역은 자연적으로 형성된 부락이어서 각 가구간 거리가 상당히 먼 경우가 많다. 이러한 환경이 지역 업무를 보는 책임자에게는 매우 불편하고 화재나 한겨울의 동파, 위급 상황이 발생되면 위급상황에 대한 전파가 늦어지게 될 수 있어 시간과 인력낭비가 많았다.
또한 기존 지역 단위로 방송시설을 갖추고 있는 경우 마을회관에 방송용 앰프를 설치하고 다수의 스피커를 각각 떨어진 장소에 유선으로 연결하여 구성되는데다수의 스피커를 방송용 앰프에 유선으로 연결해야 하므로 설치비용도 부담되지만, 그 유지 관리의 부담이 매우 커지게 된다.
그리고, 다수의 스피커를 여러개 연결하여 사용하다 보니 앰프에 걸리는 부하가 커져서 앰프 출력단의 고장이 잦은 편이며, 유선 선로 또한 대기 중에 노출되기 때문에 비, 눈, 동물, 공해 등에 의해 그 수명이 크게 단축될 뿐만 아니라, 타업체의 작업(전기공사, 통신공사등)으로 인한 부주의로 선로가 파손되고 끊어지는 경우가 많이 발생하여 유지관리비가 많이 소요되는 문제점이 존재하였다.
또한, 관리기관에서 방송정보를 송신하였으나, 관계인의 부재 등과 같은 비상상황 등으로 인하여 방송정보의 전송으로 인한 소기의 효과를 거둘 수 없다는 문제점도 있었다.
또한 종래의 지역 방송의 문제점으로는 마을 내 또는 지역 내에서 발생한 각종 긴급상황이 발생했을 때에도 이를 자체적으로 알 수단이 없어서 지역주민에 의한 연락 또는 관리자의 발견에 의한 방법이 아니고서는 이를 다른 주민들에게 전달할 방법이 없기 때문에 긴급상황이 발생했을 때 신속하게 지역방송을 통해 지역주민들에게 전파하여 안전을 도모할 수 없다는 구조적인 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 등록번호 10-1554257(2015. 09. 14.) 한국 등록특허공보 등록번호 10-1240460(2013. 02. 28.) 한국 등록특허공보 등록번호 10-1602602(2016. 03. 04.) 한국 등록특허공보 등록번호 10-1581247(2015. 12. 23.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단말장치, 무선방송 통합 통신장치 및 CCTV 장치가 LoRa 기술이 적용된 IoT(사물인터넷)로 연결되어 단말장치로부터 긴급 정보가 CCTV 장치로 전송되면 CCTV카메라를 제어하여 단말장치 주변을 촬영하면서 문자정보를 오버랩시켜 전송하고, 무선방송 통합 통신장치는 동시에 해당 긴급 상황 정보를 관리자 또는 관계인 등에게 자동으로 전파할 수 있는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 목적은 CCTV 장치가 문자 데이터와 CCTV 카메라에서 전송된 영상정보를 영상정보처리부에서 직접 처리하도록 구성하여 동영상 정보 처리 시간의 지연과 속도저하를 극복하면서 영상정보에 문자정보를 오버랩시켜 송출할 수 있도록 구성한 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 무선방송 통합 통신장치, 하나 이상의 CCTV 장치 및 하나 이상의 단말장치가 LoRa 기술이 적용된 IoT를 통해 무선 연결된 지역 방송 시스템에 있어서,
임의의 단말장치는 센서에 의해 긴급상황이 발생하면 LoRa 모듈을 구비한 송수신부를 통해 CCTV 장치 및 무선방송 통합 통신장치로 긴급 상황 정보를 전송하도록 구성되고,
상기 단말장치 인근의 CCTV 장치는 긴급 상황 발생된 단말장치의 위치 정보를 파악 후 CCTV카메라를 통해 영상을 촬영하여 영상정보를 획득후 긴급상황 관련 문자 정보를 오버랩시켜 LAN을 통해 외부의 NVR 및 감시모니터에 전송하면서 관련 문자정보는 무선방송 통합 통신장치로 전송하도록 구성되고,
상기 무선방송 통합 통신장치는 관리자의 모바일 또는 단말장치의 관리자 및 관계인의 모바일 또는 다른 단말장치로 해당 정보를 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템을 제공함으로써 달성된다.
바람직한 실시예로, 상기 무선방송 통합 통신장치는 단말장치, CCTV 장치, 모바일, 센서 중 어느 하나 이상의 장치로부터 음성 정보, 문자 정보, 영상 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하거나 전송하도록 구성된 송수신부와;
송수신부, 오디오제어부, 저장수단, 디스플레이장치, 입력장치 및 전원장치와 연결되어, 수신 정보 또는 전송 정보를 처리하는 제어부와;
무선방송 통합 통신장치와 각 단말장치의 관리자 또는 관계인 정보, CCTV 장치의 각 CCTV 카메라의 위치 정보를 저장하는 저장수단과;
상기 CCTV 장치에서 전송된 문자정보 또는 제어부에서 처리되는 각종 정보를 모니터링하는 디스플레이장치와;
제어부와 연결되어 외부에서 입력된 오디오 정보를 처리하고 출력하는 오디오제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 송수신부는 LoRa 모듈, 무선 모듈, GPIO 모듈 중 어느 하나 이상의 통신 방식을 사용하여 단말장치, CCTV 장치, 모바일 및 센서와 송수신하도록 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 CCTV 장치는 CCTV카메라와; 상기 CCTV카메라의 영상을 전송받아 처리하는 영상정보처리부와; 영상정보처리부의 제어에 의해 CCTV 카메라의 동작을 제어하는 PTZ제어부와; 하나 이상의 단말장치들 및 무선방송 통합 통신장치와 LoRa 방식으로 무선연결되고, 상기 영상정보처리부에서 처리된 영상에 오버랩될 문자정보를 생성시키는 IOT 및 문자 처리부;를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 CCTV카메라는 영상 촬영용 줌렌즈, 줌렌즈의 상하좌우 각도 구동용 PT유닛(pan-tilt unit), 적외선 조사용 IR 유닛(infrared unit), 냉각팬 작동용 팬유닛(fan unit), 난방용 히터 유닛(heater unit), 와이퍼 작동용 와이퍼유닛(wiper unit), 상기 각 구성과 연결되어 작동을 제어하는 인터페이스 보드(interface board)로 구성되어 촬영된 영상을 영상처리부로 전송하고, 인터페이스보드를 제어하는 PTZ제어부와 연결되어 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 영상정보처리부는 CCTV카메라에서 제공된 영상을 압축 처리하는 비디오코덱이 원칩상에서 포함되고, CCTV카메라의 작동을 제어하는 PTZ제어부 및 IOT 통신과 문자를 생성시키는 역할을 하는 IOT 및 문자 처리부와 연결되어 CCTV카메라의 영상정보에 문자정보가 오버랩된 상태로 NVR 및 감시모니터)에 전송하도록 하는 제어부와;
제어부에서 처리되는 정보, CCTV카메라의 위치정보 및 단말장치의 위치 정보를 저장하는 저장수단과;
일측은 제어부와 연결되고 타측은 외부 오디오장치와 연결되어 오디오 처리 및 입출력을 담당하는 오디오 모듈과;
일측은 제어부와 연결되고, 타측은 하나 이상의 센서들과 유선방식으로 연결되어 송수신할 수 있도록 구성된 GPIO 모듈와;
전원공급을 위한 전원장치;로 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 NVR 및 감시모니터에 표출되는 문자 정보는 영상정보처리부(220)의 제어에 의해 영상정보에 오버랩된 상태에서 컬러 또는 흑백의 지정된 색으로 깜빡 깜빡거리는 플리커링(flickering) 작동에 의해 관리자가 신속하게 해당 정보를 신속하게 확인할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
바람직한 실시예로, 상기 단말장치는 무선방송 통합 통신장치, CCTV 장치, 단말장치, 센서 중 어느 하나 이상의 장치로부터 음성 정보, 문자 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하거나 전송하도록 구성된 송수신부와;
송수신부, 오디오출력부, 저장수단, 디스플레이장치, 입력장치 및 전원장치와 연결되어, 수신 정보 또는 전송 정보를 처리하는 제어부와;
무선방송 통합 통신장치로부터 수신된 정보와 단말장치의 위치정보 및 단말장치 ID 등을 저장하는 저장수단과;
무선방송 통합 통신장치에서 전송된 문자정보 또는 제어부에서 처리되는 각종 정보를 모니터링하는 디스플레이장치와;
송수신부를 통해 전송된 문자정보 또는 음성정보를 증폭하여 출력하는 오디오출력부;를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 송수신부는 LoRa 모듈, 무선 모듈, GPIO 모듈 중 어느 하나 이상의 통신 방식을 사용하여 무선방송 통합 통신장치, CCTV 장치, 단말장치 및 센서와 송수신하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 지역방송 시스템은 하나 이상의 센서들과 연결된 단말장치로부터 긴급상황 정보가 LoRa 방식을 이용한 IOT(Internet of Things) 통신 네트워트상의 CCTV 장치로 전송되면, 단말장치와 가까운 CCTV 장치가 해당 단말장치의 위치 정보를 바탕으로 CCTV카메라를 제어하여 영상정보를 획득하고, 이 영상정보에 긴급상황 관련 문자정보가 오버랩되게 처리 후 NVR 및 감시모니터에 전송하여 표출되도록 하고, 동시에 무선방송 통합 통신장치는 긴급 상황 정보를 송수신부를 통해 무선방송 통합 통신장치 및 해당 단말장치의 관리자 및 관계인 그리고 다른 단말장치로 자동 전송하도록 구성되어 지역 주민들이 긴급상황에 신속하게 대처토록 함으로써 안전을 도모할 수 있다는 효과가 있다.
또한 긴급상황 정보를 감지한 단말장치가 CCTV 장치 뿐만 아니라 무선정보장치 및 다른 단말장치에도 해당 긴급상황 정보를 송신할 수 있어서 다중으로 지역 주민들의 안전을 도모할 수 있다는 효과가 있다.
또한 무선방송 통합 통신장치와 연결된 CCTV 장치가 전력 소모가 매우 적은 로라(LoRa) 방식을 이용한 IOT(Internet of Things) 통신망 상의 단말장치에서 전송된 데이터를 수신후 해당 단말장치의 ID와 위치정보를 바탕으로 CCTV 카메라를 제어하여 해당 긴급상황 발생 단말장치 주변의 영상정보를 쵤영 후 이를 영상정보처리부에서 직접 문자와 오버랩하여 처리할 수 있게 구성함으로써 외부에서 영상처리 과정시 발생하는 시간 지연과 속도저하의 문제점을 극복하였다는 효과가 있다.
또한 CCTV장치, 단말기 및 무선방송 통합 통신장치가 직접 로라(LoRa)망을 이용하여 지역방송시스템이 연결됨으로써 기존 LTE망 또는 인터넷 망의 연결 및 네트워크 구축에 따른 비용과 유지비를 절감할 수 있어서 효율적인 통신 관리가 가능하고, 통신가능 범위가 매우 광범위하며, 전력 소모가 매우 적어 경제성을 도모할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상기와 같은 다양한 효과를 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 한시예에 따른 지역방송시스템의 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선방송 통합 통신장치의 개략적인 구성도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 CCTV 장치의 개략적인 구성도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 단말장치의 개략적인 구성도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 CCTV 장치로부터 NVR(녹화기) 및 감시 모니터로 전송된 영상정보와 문자정보가 오버랩된 예를 보인 예시도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 NVR(녹화기) 및 감시모니터로 전송되어 표출된 영상에 오버랩된 문자정보가 플리커링되는 기능을 보인 예시도이다.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 명세서 상에서 자주 언급되는 USN(Ubiquitous Senser Network) 또는 IOT(사물 인터넷 Internet of Things) 또는 로라(LoRa) 무선통신에 대하여 인터넷 또는 사전상의 정의를 설명한다.
USN(USN : Ubiquitous Sensor Network)은 첨단 유비쿼터스 환경을 구현하기 위한 근간으로, 각종 센서에서 수집한 정보를 무선으로 수집할 수 있도록 구성한 네트워크를 말한다. 넓은 의미의 유비쿼터스 컴퓨팅은 인간/사물이 언제든 어디서든 네트워크에 접근할 수 있는 컴퓨팅을 말한다. 좁은 의미의 유비쿼터스 컴퓨팅은 제품, 도로, 다리, 터널, 빌딩 등 모든 물리 공간에 네트워크 통신 능력을 가진 초소형 칩을 내장하여 모든 사물이 지능화되고 네트워크로 연결되어 서로 정보를 주고 받는 개념이다. 유비쿼터스 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅을 가능하기 위해 기존 인간과 컴퓨터 간의 커뮤니케이션에 일상 생활에 산재된 사물과 물리적 대상을 추가시켜 협력 네트워크를 구성하는 것이며, 그 중에서도 유비쿼터스 센서 네트워크는 필요로 하는 모든 곳에 수 많은 센서 노드들을 부착하여 자율적으로 정보를 수집, 관리 및 제어하는 시스템이다. 즉 물리 공간에 빛, 소리, 온도, 움직임 같은 물리적 데이터를 센서 노드에서 감지하고 측정하여 중앙의 기본 노드로 전달하는 구조를 가진 네트워크이다.
IOT(사물 인터넷 Internet of Things)는 초연결사회의 기반 기술ㅇ서비스이자 차세대 인터넷으로 사물 간 인터넷 혹은 개체 간 인터넷(Internet of Objects)으로 정의되며 고유 식별이 가능한 사물이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경을 의미한다. 이는 기존의 USN(Ubiquitous Sensor Network)에서 발전된 개념이다.
로라(LoRa)는 롱레인지(Long Range)의 약자로 3G나 롱텀에볼루션(LTE) 등 기존 스마트폰 통신망과 달리 저전력으로 통신할 수 있는 장거리 통신망이다. 최소한의 전력 소모로 10km 이상 통신한다. 초고속, 광대역 네트워크 장비를 필요로 하는 통신망과 다르게 별도의 기지국이나 중계 장비도 필요 없다. 기기에 바로 칩을 올려 데이터를 주고받을 수 있다. 로라는 3G나 LTE에 비해 인프라 구축 비용이 낮은 동시에 높은 확장성을 갖고 있는 통신망이다. 이런 특징 덕에 로라는 간단한 정보를 주고받는 사물인터넷 통신에 잘 쓰인다. 블루투스나 지그비 같은 기존 저전력 무선통신 프로토콜도 있지만 이들은 통신 범위가 짧다. 통신 범위를 확장하려면, 인프라 구축 비용이 추가로 발생한다. 로라를 이용하면 이동성, 현지화 서비스, 보안성을 갖춘 통신 서비스를 할 수 있다. 로라 역시 기본적으로 128비트 고급 암호화 표준(AES128)을 따르는 보안을 지원한다. 로라를 이용해 통신을 하면 전력 소모가 적어 기기 배터리 수명을 수년 간 유지할 수 있다. 로라 기술 표준은 데이터 전송 속도가 낮은 사물인터넷(IoT)과 M2M(Machine-to-Machine) 무선 통신을 최고 10마일(16.093Km) 범위에서 10년 이상 지속되는 배터리로 구현한다.
도 1은 본 발명의 한시예에 따른 지역방송시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선방송 통합 통신장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 CCTV 장치의 개략적인 구성도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 단말장치의 개략적인 구성도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 CCTV 장치로부터 NVR(녹화기) 및 감시 모니터로 전송된 영상정보와 문자정보가 오버랩된 예를 보인 예시도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 NVR(녹화기) 및 감시모니터로 전송되어 표출된 영상에 오버랩된 문자정보가 플리커링되는 기능을 보인 예시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지역 방송시스템은 크게 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20) 및 단말장치(30)가 저전력 Lora 무선통신 방식의 IOT 시스템상에서 구현되도록 구성된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 무선방송 통합 통신장치(10)는,
단말장치(20), CCTV 장치(20), 모바일(40), 센서 중 어느 하나 이상의 장치로부터 음성 정보, 문자 정보, 영상 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하거나 전송하도록 구성된 송수신부(110)와;
송수신부, 오디오제어부, 저장수단, 디스플레이장치, 입력장치 및 전원장치와 연결되어, 수신 정보 또는 전송 정보를 처리하는 제어부(120)와;
무선방송 통합 통신장치(10)와 각 단말장치(20)의 관리자 또는 관계인 정보, 개별 CCTV 장치(20)의 위치 정보를 저장하는 저장수단(130)과;
상기 개별 CCTV 장치(20)에서 전송된 영상 및 문자정보 또는 제어부에서 처리되는 각종 정보를 모니터링하는 디스플레이장치(140)와;
제어부와 연결되어 외부에서 입력된 오디오 정보를 처리하고 출력하는 오디오제어부(150);를 포함하여 구성된다.
상기 송수신부(110)는 Lora 통신방식, 모바일 통신방식, 무선 통신방식, GPIO 통신 방식 중 어느 하나 이상의 통신 방식을 사용하여 단말장치(20), 각 CCTV 장치(20), 모바일(40) 및 센서와 송수신하도록 구성된다.
상기 통신 방식 중 Lora 통신방식은 각 단말장치 및 각 CCTV 장치와 IOT 무선방식으로 송수신할 수 있도록 제어부와 연결된 Lora 모듈(111)이 안테나와 연결되도록 구비되어 송수신하게 된다.
또한 모바일 통신방식은 관리자 또는 관계인의 모바일과 무선방식으로 송수신할 수 있도록 제어부와 연결된 LTE 모듈(112)이 구비되어 송수신하게 된다.
또한 무선 통신방식은 각 단말장치와 무선방식으로 음성을 송수신할 수 있도록 제어부 또는 오디오제어부의 노이즈 켄슬 MCU와 연결되어 입력된 신호를 디지털로 처리하도록 연결된 RF 디지털프로세스와, 복변조기(Codec)와, 안테나와 연결 설치되는 RF 회로가 순차적으로 무선 모듈(113)이 구비되어 송수신하게 된다. 음성대역은 422MHz이다. 참고로, 바람직한 음성대역의 범위는 400~440MHz이다.
또한 GPIO 통신 방식은 다양한 센서들과 유선방식으로 송수신할 수 있도록 유선 입출력포트로 이루어진 GPIO(General Purpose Input/ Output/ 다목적 입출력)모듈(114)이 구비되어 송수신하게 된다.
상기와 같은 구성을 구비한 송수신부(110)는 LTE 모듈(112) 또는 무선 모듈(113)을 통해 지역의 통장, 반장, 이장 등의 관리자 모바일 또는 지역에 산재한 가정마다 설치된 단말장치들과의 무선 송수신을 통해 지역 공지 안내 정보, 행사 안내 정보, 각종 지역 정보, 민방위 훈련 정보와 같은 다양한 정보를 문자 정보 또는 음성 정보 등의 전달 사항을 제어부로 전송 하고, 제어부는 다시 LET 모듈(112) 또는 무선 모듈(113)을 제어하여 하나 이상의 다른 단말장치(30)에 음성이나 문자 메세지로 송신하게 된다. 특히 이웃하는 다른 단말장치(30) 및 각 CCTV장치(20)와 송수신 할때는 Lora 모듈(111)을 이용해 IOT 시스템상에서 송수신이 구현되도록 하여 저전력으로 통신이 이루어지도록 구성하는 것이 바람직 하다.
이와 같은 송수신 처리과정을 통해 각 단말장치(30)의 관리자 또는 관계인은 무선방송 통합 통신장치(10)가 담당하는 지역의 행정정보 또는 전달사항 등과 같은 지역 주민들간의 생활 편의와 참고 정보를 무선으로 송수신하면서 교류하게 된다.
또한 송수신부(110)는 음성이나 문자 정보 뿐만 아니라 각 CCTV 장치(20)에서 전송되는 문자정보를 디스플레이장치(140)에 표출하여 처리하게 된다.
또한 송수신부는 GPIO(General Purpose Input/ Output/ 다목적 입출력) 모듈(114)을 통해 외부로부터 전기적 입출력을 수행하며, 신호의 입출력과 통신을 하기 위한 포트(port, 단자)로 구성되어 이 포트와 연결된 하나 이상의 센서를 통해 정보를 수집하여 상기 단말장치(00)로 기상정보 또는 비상, 재난상황과 관련된 안내방송을 송출하게 된다.
GPIO 모듈(114)과 연결된 센서는 센서에 따라 폭우, 폭설, 온도, 습도, 미세먼지와 같은 다양한 대상을 측정하여 날씨 등의 기상상태를 감지하는 하나 이상의 다양한 센서로 구성된다.
GPIO 모듈(114)은 연결된 어느 하나 이상의 외부 센서를 통해 지나치게 춥고 덥거나 미세먼지의 농도가 높다는 신호가 수신되면 이를 제어부(120)로 전달하여 처리하게 한다. 제어부(120)는 GPIO 모듈(114)을 통해 입력된 정보를 관리자의 모바일(40), 단말장치(30) 또는 오디오제어부(150)를 통해 외부로 전송하여 적절한 조치를 할 수 있는 음성 안내 방송 또는 안내 문자 정보를 송출하게 된다.
예를 들면, 상기 센서가 측정한 온도가 아주 고온이거나 아주 저온일 경우 폭염주의보나 한파주의보 정보를 전송하고, 미세먼지 농도가 높을 경우에는 마스크 착용을 하라는 안내 정보를 전송하고, 또한 화재, 폭우, 홍수 등과 같은 경우는 재난상황 정보를 전송한다.
상기 제어부(120)는 송수신부(110), 오디오제어부(150), 저장수단(130) 및 디스플레이장치(140)와 연결되어 각 CCTV 장치(20), 각 모바일(40), 각 단말장치(30), 센서로부터 수신된 음성정보, 영상정보, 문자정보 등을 처리하거나 이러한 정보를 송신하며, 송수신과정에서 처리된 정보는 저장수단(140)에 저장하여 관리하는 역할을 한다.
특히 제어부(120)는 긴급상황 발생시 CCTV 장치(20)로부터 긴급상황과 관련한 문자 정보를 받아 디스플레이장치(140)에 표출시키는 역할을 한다.
상기 디스플레이장치(140)는 하나 이상의 CCTV 장치(20)에서 전송된 문자정보 또는 무선방송 통합 통신장치(10)의 제어부(120)에서 처리되는 각종 정보가 항시 표시되면서 모니터링되게 작동한다.
상기 디스플레이장치(140)에 오버랩되어 표출되는 영상정보와 문자정보는 복수개의 단말장치 중 어느 하나 이상의 단말장치(30)를 통해 긴급상황 발생 정보가 수신될 경우 CCTV 장치(20)에서 전송된 특정 위치에 설치된 CCTV 카메라에서 촬영된 영상정보와 해당 단말장치(30)의 설치 위치 관련한 번지와 같은 문자정보가 함께 오버랩되어 표시됨으로써 관리자로 하여금 긴급상황 지역에 대한 정보를 신속하고 종합적으로 파악할 수 있도록 한다.
상기 저장수단(130)는 무선방송 통합 통신장치(10) 및 각 단말장치의 관리자 또는 관계인 정보, 단말장치의 번지와 같은 위치정보, CCTV 장치(20)에서 전송되는 문자 정보, CCTV카메라의 위치 정보 등이 저장된다.
보다 구체적으로, 무선방송 통합 통신장치(10) 및 각 단말장치의 관리자 또는 관계인의 전화번호 정보, 교신 시간과 같은 정보, 단말장치의 설치 번지 정보, 각 CCTV 장치(20)에서 입력된 문자정보, 시간정보, CCTV 장치(20)에서 관리하는 각 CCTV 장치의 설치 위치정보, 각종 센서가 연결된 단말장치(30)를 통해 무선 전송한 긴급상황 정보, 긴급상황 발생 시간정보 등을 포함한 다양한 정보가 저장될 수 있다.
또한 상기 저장수단(130)에 저장된 상기 CCVT장치(20)에서 전송된 문자 정보는 필요한 경우 추후에 검색할 수 있도록 저장되어 활용된다.
또한 상기 저장수단(130)은 한 실시예에서는 플래시 메모리로 구성하였지만 이와 같은 저장매체 종류만 본 발명의 저장수단을 한정하는 것은 아니고, 온보드 상에 설치된 구성 또는 도시되지 않은 외부 저장수단을 함께 사용하여 저장수단을 구성할 수 있다.
상기 오디오제어부(150)는 제어부(120)와 연결되어 외부에서 입력되는 음성신호를 처리 후 다시 외부 오디오장치 또는 무선 모듈을 통해 외부 단말장치의 스피커로 출력하도록 하는 구성이다.
구체적으로 외부 마이크나 외부 오디오 장치로부터 입력된 장치의 잡음을 제거하는 노이즈 켄슬 MCU(151)가 구비된다.
노이즈 켄슬 MCU(151)에서 잡음이 제거된 음성신호는 제어부(120) 또는 RF 디지털프로세스에 전달된다.
이후 제어부(120)를 거친 음성 정보는 다시 노이즈 켄슬 MCU를 통해 외부 오디오장치로 출력하되거나 무선 모듈을 통해 외부의 단말장치로 송신되어 음성 정보가 출력되도록 구성 된다.
또한 상기 외부 오디오장치를 통해 입력된 음성 신호는 증폭기(152)를 거친 후 노이즈 켄슬 MCU로 전달되어 잡음을 제거하는 처리하는 과정을 거친다.
한편, 무선방송 통합 통신장치(10)는 문자 정보를 생성하는 터치패드 또는 키보드 또는 마우스와 같은 입력수단(160)이 포함되어 구비됨은 물론이다.
또한, 무선방송 통합 통신장치(10)는 이를 작동시키는 전원장치(170)가 구비된다. 전원장치는 외부 전원을 이용해 안정적인 전원이 공급되도록 구성되는데, 비상 상황시에도 전원을 공급할 수 있도록 충전용 배터리(미도시)를 포함하여 평상시에 충전된 상태로 사용되며, 정전 등의 비상시에도 방전되기 전까지 사용이 가능하여 비상 상황에 충분히 대비할 수 있도록 구성된다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명을 구성하는 CCTV 장치(20)는 하나 이상의 지점에 설치되어 무선방송 통합 통신장치(10) 및 각 단말장치와 정보를 교환하도록 구성되는데, 각 CCTV장치는 CCTV카메라(210)와; 상기 CCTV카메라의 영상과 IOT 및 문자 처리부(240)에서 전송된 문자를 전송받아 처리하는 영상정보처리부(220)와; 영상정보처리부의 제어에 의해 CCTV 카메라의 동작을 제어하는 PTZ제어부(230)와; 하나 이상의 단말장치들과 LoRa 방식으로 무선연결되고, 상기 영상정보처리부에서 처리된 영상에 문자정보를 전송하고, 외부의 무선방송 통합 통신장치(10) 및 단말장치(3)와 무선 송수신하는 IOT 및 문자 처리부(240);를 포함하여 구성된다.
상기 CCTV카메라(210)는 영상 촬영용 줌렌즈(211), 줌렌즈의 상하좌우 각도 구동용 PT유닛(pan-tilt unit, 212), 적외선 조사용 IR 유닛(infrared unit, 213), 냉각팬 작동용 팬유닛(fan unit, 214), 난방용 히터 유닛(heater unit, 215), 와이퍼 작동용 와이퍼유닛(wiper unit, 216), 상기 각 구성과 연결되어 작동을 제어하는 인터페이스 보드(interface board, 217)로 구성되어 촬영된 영상을 영상처리부(220)로 전송하고, 인터페이스보드(217)를 제어하는 PTZ제어부(230)와 연결되어 구성된다.
상기 영상 촬영용 줌렌즈(211)는 일정 화각의 렌즈로 구성되고 줌인 줌아웃 기능을 가지는 렌즈로 구성된다.
상기 PT유닛(pan-tilt unit, 212)은 줌렌즈 쵤영시 상하좌우 각도 구동을 담당하여 다양한 각도의 촬영이 가능하도록 돕는 역할을 한다.
상기 IR 유닛(infrared unit, 213)는 적외선을 조사하는 장치로 야간 또는 악천후시 줌렌즈가 원활한 영상을 촬용하도록 돕는 역할을 한다.
상기 팬유닛(fan unit, 214)은 CCTV카메라 내부의 온도 상승 또는 외부 기온 상승으로 인한 각종 장치들의 작동저하를 방지하도록 팬을 작동시켜 냉각시키는 역할을 한다.
상기 난방용 히터 유닛(heater unit, 215)은 CCTV카메라 내부의 온도 하강 또는 외부 기온 하강으로 인한 각종 장치들의 작동저하를 방지하도록 팬을 작동시켜 냉각시키는 역할을 한다.
상기 와이퍼유닛(wiper unit, 216)은 우천시 또는 눈이 내릴 때 또는 각종 오염물질이나 낙엽 등의 이물질로 인한 촬영 품질 저하가 발생할 경우 줌렌즈를 보호하는 유리창 또는 보호커버에 설치된 와이퍼를 작동시켜 청소하는 역할을 한다.
상기 영상정보처리부(220)는 CCTV카메라(210)에서 제공된 영상을 압축 처리하는 비디오코덱과 문자정보를 영상 위에 표출시키는 OSD(on screen display)가 원칩상에서 포함되고, CCTV카메라(210)의 작동을 제어하는 PTZ제어부(230)와 IOT 통신과 영상에 오버랩시킬 문자를 생성하는 역할을 하는 IOT 및 문자 처리부(240)와 연결되어 CCTV카메라(210)의 영상정보에 문자정보가 오버랩된 상태로 LAN을 통해 외부의 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하도록 하는 제어부(221)와;
제어부(221)에서 처리되는 정보, CCTV카메라(210)의 위치정보 및 단말장치의 위치 정보를 저장하는 저장수단(222)과;
일측은 제어부(221)와 연결되고 타측은 외부 오디오장치와 연결되어 오디오 처리 및 입출력을 담당하는 오디오 모듈(223)과;
일측은 제어부(221)와 연결되고, 타측은 하나 이상의 센서들과 유선방식으로 연결되어 송수신할 수 있도록 구성된 GPIO 모듈(224)과;
전원공급을 위한 전원장치(225);로 구성된다.
상기 제어부(221)는 평상시에는 일반적인 제어에 의해 PTZ제어부(230)를 이용하여 CCTV카메라(210)를 제어하면서 촬영된 영상을 영상선으로 전송받아 압축처리하여 LAN을 통해 외부의 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하는 역할을 한다.
하지만 단말장치로부터 IOT 및 문자 처리부(240)로 긴급신호가 송출되면 해당 단말장치의 위치정보에 해당하는 쪽으로 CCTV카메라(210)를 제어하도록 PTZ제어부(230)의 작동을 제어하여 해당 지역에 대한 다양한 영상을 촬영하고, 이때 단말장치(30)의 위치정보 또는 단말장치(30)의 센서로부터 입력된 정보를 오버랩시켜 표출할 수 있도록 처리한다.
오버랩처리되는 문자는 IOT 및 문자 처리부(240)에서 생성하여 전송된 문자로 이를 영상에 오버랩시켜 LAN을 통해 외부의 NVR 및 감시모니터(50)에 전송한다.
이때 제어부(221)는 NVR 및 감시모니터(50)에에 표출되는 정보 즉, 영상정보에 오버랩된 문자 정보가 컬러 또는 흑백의 지정된 색으로 깜빡 깜빡 거리는 플리커링(flickering) 작동을 하도록 제어할 수 있다. 이와 같은 플리커링 제어는 무선방송 통합 통신장치(10)의 관리자가 함께 설치된 NVR 및 감시모니터(50)를 통해 해당 정보를 신속하게 확인할 수 있도록 도와 주는 역할을 하게 된다.
참고로 NVR 및 감시모니터(50)에 표출되는 오버랩된 영상정보와 문자 정보(도 5 참조) 는 제어부의 처리 부하를 막기 위해 영상정보처리부에서 사전 처리되어 전송된 정보인데, 이와 같은 처리과정 때문에 동영상 정보 처리 시간의 지연과 속도 저하를 극복하게 된다.
예시된 도 5는 홍수 경보와 같은 긴급상황시 하천영상에 문자정보가 표출된 한 실시예로 이와 같은 실시예가 본 발명에 따른 영상정보와 문자정보의 오버랩된 영상을 한정하는 것이 아니고 다양한 형태로 표출될 수 있음은 물론이다.
NVR 및 감시모니터(50)는 복수개의 CCTV 장치(20)에서 전송된 영상 및 문자정보에서 처리되는 각종 정보가 저장됨과 동시에 모니터링되게 작동한다.
이때 NVR 및 감시모니터(50)에 표출되는 문자 정보는 제어부의 제어에 의해 영상정보에 오버랩된 상태에서 컬러 또는 흑백의 지정된 색으로 깜빡 깜빡거리는 플리커링(flickering) 작동에 의해 관리자가 신속하게 해당 정보를 신속하게 확인할 수 있도록 표시될 수 있다.(도 6참조)
또한 예시된 도 6은 상기 예시된 도 5와 같은 홍수 경보 영상과이 화면에 표출된 상태에서 문자정보가 플리커링된 상황을 간략하게 예시한 것으로, 이와 같은 한실시예에 따른 플리커링 뿐만 아니라 다양한 형태로 표출될 수 있음은 물론이다.
상기 저장수단(222)은 제어부(221)에서 처리되는 영상정보와 문자정보 또는 CCTV카메라(210)의 설치 위치 등의 정보를 임시 또는 영구 저장하는 램 메모리와 NAND 플래시가 구비된다.
또한 저장수단(222)는 단말장치의 번지 또는 좌표 정보, 위치정보 및 ID와 CCTV카메라의 설치 위치 번지 또는 좌표 정보와, IOT 및 문자 처리부(240)로 단말장치가 전송한 센서의 감지 정보 등을 저장한다.
따라서 저장수단(222)은 특히 긴급상황 정보가 CCTV장치(20)로 전송되면 제어부(221)가 저장된 긴급상황 발생 단말장치의 번지 또는 좌표 정보, 위치정보 및 ID 그리고 CCTV카메라 설치 위치 번지 또는 좌표 정보를 읽어 해당 단말장치의 위치와 인접한 CCTV카메라의 설치 위치를 비교 분석처리하게 된다.
상기 GPIO 모듈(224)은 외부에 연결된 하나 이상의 다양한 센서들로부터 직접 긴급상황이 발생시 이를 감지하여 제어부(221)에 전달하게 된다. 이러한 정보는 단말장치(30)에 긴급 상황 정보를 전달하는 센서와 별도로 구성된다.
상기 전원장치(170)는 외부 전원을 이용해 안정적인 전원이 공급되도록 구성되는데, 비상 상황시에도 전원을 공급할 수 있도록 충전용 배터리(미도시)를 포함하여 평상시에 충전된 상태로 사용되며, 정전 등의 비상시에도 방전되기 전까지 사용이 가능하여 비상 상황에 충분히 대비할 수 있도록 구성된다.
상기 PTZ제어부(230)는 영상정보처리부의 제어부(221) 제어에 의해 CCTV카메라(210)를 제어하도록 구성되는데, 이를 위해 영상정보처리부의 제어부(221)와 연결된 카메라제어부(231)와, 카메라제어부의 명령에 의해 CCTV카메라(210)의 인터페이스보드를 제어하는 PT 드라이버(pan-tilt driver, 232), 와이퍼/ 히터 드라이버(wiper/heater driver, 233), 줌 드라이버(Zoom driver, 234)로 구성된다.
상기 IOT 및 문자 처리부(240)는 영상정보처리부의 제어부와 직접 연결되어 로라(LoRa) 방식을 이용한 IOT(Internet of Things) 네트워크 상에서 LoRa 방식으로 무선방송 통합 통신장치(10) 또는 하나 이상의 단말장치(30)와 송수신하는 역할을 한다.
또한 IOT 및 문자 처리부(240)는 CCTV카메라(210)에서 촬영한 영상 정보에 오버랩될 문자를 생성시키는 역할을 한다. 이로인해, IOT 및 문자 처리부(240)에서 생성된 문자정보는 영상정보처리부(220)의 제어부(221)에서 압축처리한 영상정보에 문자 정보를 오버랩시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 영상정보처리부(220)를 구비함으로써 CCTV카메라(210)에서 전송된 영상을 원칩으로 구성된 비디오코덱과 OSD를 이용해 문자를 직접 오버랩시켜 처리할 수 있고, 데이터 출력(data out), 접점출력, 알람 등을 제어하기 위한 Port, 데이터 입력(data in), 아날로그 입력(Analog Input: 4-20mA 입력 등), PLC(Programmable Logic Controller)와 제어시스템을 제어하기 위한 RS-485 통신포트, 영상정보를 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하기 위한 랜 포트, 오디오포트 등을 구성할 수 있어서 외부 입출력기기의 다양한 프로토콜을 지원하게 된다.
특히 단말장치(30)에서 전송된 긴급상황 정보를 직접 IOT 및 문자 처리부(240)를 통해 입력받으면 이를 통해 제어부(221)가 단말장치(30)의 ID 또는 위치 정보를 직접 또는 무선방송 통합 통신장치(10)로부터 전달받아 해당 단말장치의 위치와 제일 가까운곳에 설치된 CCTV카메라(210)를 호출하여 PTZ제어부(230)를 통해 방향과 각도를 조절하여 영상을 쵤영후 획득된 영상을 직접 압축처리 후 IOT 및 문자 처리부(240)를 통해 제공된 위치 정보 등등의 단말장치 또는 주변 센서로부터 입력된 정보를 오버랩시켜 처리 후 이를 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하고, 문자정보는 무선방송 통합 통신장치(10)로 전송하도록 작동한다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명을 구성하는 복수개의 단말장치(30)는 LoRa 망으로 연결된 USN 또는 IOT 시스템 상에서 복수개의 CCTV장치 및 무선방송 통합 통신장치(10)와 항시 연결된 상태로 구성된다. 단말장치는 USN 또는 IOT 연결 상태에 장애가 있으면 해당 연결상태 끊어짐 정보가 무선방송 통합 통신장치(10)에 모니터링되어 항시 안정적인 연결상태를 유지하게 된다.
각 단말장치(30)는 주변의 비상벨 센서, 화재센서, 활동센서 등과 같은 각종 센서들과 유선으로 연결되어 구성되어 각 센서로부터 전송된 긴급상황 정보를 수신하여 LoRa 망으로 연결된 USN 또는 IOT 시스템 상의 CCTV장치와 무선방송 통합 통신장치(10)로 송신하는 역할과, 자체 입력수단에 의해 음성 정보, 문자 정보를 LoRa 망으로 연결된 USN 또는 IOT 시스템 상의 CCTV장치와 무선방송 통합 통신장치(10)로 송신하는 역할과, 또한 상기 무선방송 통합 통신장치(10)의 송신부(00)를 통해 송출되는 각종 안내를 음성 정보나 문자 정보로 수신받아 출력하는 역할을 하는 장치이다.
또한 상기 단말장치와 주변의 각종 센서들은 유선 뿐만 아니라 USN 또는 IOT 시스템 상의 무선으로 연결되게 구성할 수도 있다.
단말장치(20)는 지역주민의 가정에 1개 이상으로 구성되면 되는데, 바람직하게는 2개 이상의 복수개로 구성되어 지역의 각 집마다 각각 설치된다.
또한 상기 각 단말장치(20)는 LoRa 망으로 연결된 USN 또는 IOT 시스템 상의 상호 이웃하는 다른 단말장치(20)와 서로 송수신 되도록 연결되어 구성된다. 이와 같이 구성됨으로써 갑자기 집 구성원이 심근경색, 화상 등과 같은 응급상황이 발생할 경우 긴급상황 정보를 상기 무선방송 통합 통신장치(10)로 전송하여 관리자 및 지정된 보호자에게 상황 전파를 해 적절한 조치를 취할 수 있도록 하는 것이다.
단말장치(20)의 구체적인 구성은 다음과 같다.
무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20), 단말장치(20), 센서 중 어느 하나 이상의 장치로부터 음성 정보, 문자 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하거나 전송하도록 구성된 송수신부(310)와;
송수신부, 오디오출력부, 저장수단, 디스플레이장치, 입력장치 및 전원장치와 연결되어, 수신 정보 또는 전송 정보를 처리하는 제어부(320)와;
무선방송 통합 통신장치(10)로부터 수신된 정보와 단말장치의 위치정보 및 단말장치 ID 등을 저장하는 저장수단(330)과;
무선방송 통합 통신장치(10)에서 전송된 문자정보 또는 제어부에서 처리되는 각종 정보를 모니터링하는 디스플레이장치(340)와;
송수신부를 통해 전송된 문자정보 또는 음성정보를 증폭하여 출력하는 오디오출력부(350);를 포함하여 구성된다.
상기 송수신부(310)는 LoRa 통신방식, 무선 통신방식, GPIO 통신 방식 중 어느 하나 이상의 통신 방식을 사용하여 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20), 단말장치(20) 및 센서와 송수신하도록 구성된다.
상기 통신 방식 중 LoRa 통신방식은 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치 및 각 단말장치와 IOT 무선방식으로 송수신할 수 있도록 제어부와 연결된 LoRa 모듈(311)이 안테나와 연결되도록 구비되어 송수신하게 된다.
또한 무선 통신방식은 무선방송 통합 통신장치(10) 또는 각 단말장치와 음성을 송수신할 수 있도록 제어부와 연결되어 입력된 신호를 디지털로 처리하도록 연결된 RF 디지털프로세스와, 복변조기(Codec)와, 안테나와 연결 설치되는 RF 회로가 순차적으로 무선 모듈(312)이 구비되어 송수신하게 된다. 음성대역은 422MHz이다. 참고로, 바람직한 음성대역의 범위는 400~440MHz이다.
또한 GPIO 통신 방식은 단말장치 주변의 다양한 센서들과 유선방식으로 송수신할 수 있도록 유선 입출력포트로 이루어진 GPIO(General Purpose Input/ Output/ 다목적 입출력)모듈(313)이 구비되어 송수신하게 된다.
상기와 같은 구성을 구비한 송수신부(310)는 LoRa 모듈(311) 또는 무선 모듈(312)을 통해 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20), 다른 단말장치(20) 중 어느 하나 이상으로부터 지역 공지 안내 정보, 행사 안내 정보, 각종 지역 정보, 민방위 훈련 정보와 같은 다양한 정보와 긴급상황 관련 정보를 문자 정보 또는 음성 정보 등의 전달 사항을 제어부(320)의 제어에 의해 수신받게 구성된다.
또한 송수신부(310)는 단말장치(30)의 관리자가 직접 음성 정보 또는 문자정보를 입력하여 제어부의 제어에 의해 LoRa 모듈(311) 또는 무선 모듈(312)을 통해 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20), 다른 단말장치(20) 중 어느 하나 이상으로 전송하게 구성된다.
이와 같은 송수신 처리과정을 통해 단말장치(30)의 관리자 또는 관계인은 해당 지역의 행정정보 또는 전달사항 등과 같은 지역 주민들간의 생활의 편의와 참고 정보를 교류하게 된다.
한편, 송수신부(310)는 상기와 같은 일반적인 무선 송수신 뿐만 아니라 GPIO 모듈(313) 또는 LoRa 모듈(311)과 연결된 센서로부터 감지된 긴급상황 정보가 전송되면 제어부(320)의 제어에 의해 자동으로 CCTV 장치(20)로 전송하게 구성된다. 이러한 긴급상황 정보는 CCTV 장치(20) 뿐만 아니라 무선방송 통합 통신장치(10) 또는 단말장치(20)로도 동일 내용을 전송될 수 있다.
상기 GPIO(General Purpose Input/ Output/ 다목적 입출력) 모듈(313)은 외부로부터 전기적 입출력을 수행하며, 신호의 입출력과 통신을 하기 위한 포트로 구성되어 이 포트와 연결된 센서를 통해 정보를 수집하여 CCTV 장치(20) 또는 무선방송 통합 통신장치(10)로 비상, 재난상황과 관련된 정보를 송출하게 된다.
상기 GPIO 모듈(313)과 연결된 센서는 비상벨, 화재센서, 활동센서, 폭우, 폭설, 온도, 습도, 미세먼지를 측정하여 날씨 등의 기상상태를 감지하는 다양한 센서로 구성된다. 이러한 외부 센서의 역할은 무선방송 통합 통신장치(10)에서 전술한 바와 동일 유사하므로 중복 설명은 이하 생략한다.
상기 송수신부(310)에서 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20) 및 다른 단말장치(30)에서 송수신 되는 각종 정보는 디스플레이장치(340)에 표출하여 관리자가 확인할 수 있게 처리한다.
상기 제어부(320)는 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20), 다른 단말장치, 센서로부터 수신된 음성정보, 영상정보, 문자정보 등을 처리하거나 이러한 정보를 송신하도록 송수신부(310), 오디오 출력부(350), 저장수단(330) 및 디스플레이장치(340)와 연결되어 구성되고, 제어부에 의해 처리된 해당 정보는 저장수단(330)에 저장하여 관리하는 역할을 한다.
특히 제어부(320)는 무선방송 통합 통신장치(10)로부터 긴급상황 발생관련 영상정보와 문자 정보가 오버랩된 정보를 받아 디스플레이장치(340)에 표출시키는 역할도 한다. 이러한 오버랩된 영상 및 문자 정보는 CCTV 장치(20)에서 처리된 정보를 무선방송 통합 통신장치(10)가 전송한 정보이다.
또한 제어부(320)는 저장수단(330)에 저장된 미수신 정보를 알수 있도록 알람기능을 제어하게 구성할 수 있다.
상기 저장수단(330)은 관리자 또는 관계인 정보, 해당 단말장치(30)의 번지 또는 GPS 좌표와 같은 위치정보 및 단말장치의 ID를 저장한다. 이로인해 긴급상황 정보가 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20)로 전송되면 인근의 CCTV 장치(20)가 긴급상황 정보가 전송된 단말장치의 ID 및 위치정보를 바탕으로 CCTV카메라(210)를 제어하여 해당 지역의 영상정보를 확인하게 된다.
또한 저장수단(330)에는 송수신부(310)가 수신 또는 송신한 내용을 추후에 다시 확인할 수 있도록 저장되어 활용된다. 이로인해 관리자가 나중에 확인 못한 내용을 알게 된다. 즉, 저장수단(330)이 구비됨으로써 각 가정이 처해진 상황(예로서, 부재중일 경우나 주변의 잡음이 심한 경우)에 따라 저장된 방송정보를 나중에 다시 들을수 있어서 지역 주민 모두에게 방송정보를 빠짐없이 정확하게 전달할 수 있게 된다.
이와 같은 저장수단(330)은 다양한 형태로 저장될 수 있는데, 한 실시예에서는 플래시 메모리에 저장될 수 있다. 하지만 이와 같은 저장매체만이 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 온보드 상에 설치된 구성 또는 도시되지 않았지만 외부 저장수단에 함께 저장될 수 있음은 물론이다.
상기 디스플레이장치(340)는 무선방송 통합 통신장치(10)에서 전송된 영상 및 문자정보 또는 단말장치의 제어부에서 처리되는 각종 정보가 항시 표시되면서 모니터링되게 작동한다.
상기 오디오 출력부(350)는 제어부와 연결되어 외부에서 입력되거나 제어부에서 출력되는 음성신호를 증폭하여 외부로 출력하는 구성이다. 이를 위해 제어부(330) 또는 복변조기(Codec)와 연결된 증폭기(351)와 스피커(352)가 수차 연결되어 구성된다.
또한 단말장치(10)는 문자 정보를 생성하는 터치패드 또는 키보드 또는 마우스 와 같은 입력수단(360)이 포함되어 구비됨은 물론이다.
또한 단말장치(10)는 이를 작동시키는 전원장치(370)가 구비된다. 전원장치(00)는 외부 전원을 이용해 안정적인 전원이 공급되도록 구성되는데, 비상 상황시에도 전원을 공급할 수 있도록 충전용 배터리(미도시)를 포함하여 평상시에 충전된 상태로 사용되며, 정전 등의 비상시에도 방전되기 전까지도 사용이 가능하여 비상 상황에 충분히 대비할 수 있는 것도록 구성된다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.
(평상시 작동)
본 발명에 따른 지역 방송 시스템을 구성하는 무선방송 통합 통신장치(10)는 LTE 모듈 또는 무선 모듈을 통해 지역의 통장, 반장, 이장 등의 관리자 모바일 또는 지역에 산재한 가정마다 설치된 단말장치들과의 무선 송수신을 통해 지역 공지 안내 정보, 행사 안내 정보, 각종 지역 정보, 민방위 훈련 정보와 같은 다양한 정보를 문자 정보 또는 음성 정보 등의 전달 사항을 제어부로 전송하고, 제어부는 LET 모듈 또는 무선 모듈을 제어하여 하나 이상의 단말장치에 음성이나 문자 메세지로 송신하게 된다. 특히 단말장치로 송수신 할때는 LoRa 모듈을 이용해 IOT 시스템상에서 송수신이 구현되도록 한다.
또한 CCTV 장치(20)는 제어 알고리즘에 따라 할당된 지역의 영상을 촬영하여 영상정보를 생성하여 IOT 시스템상의 무선방송 통합 통신장치(10)로 전송하는 작동을 한다.
또한 단말장치(30)는 무선방송 통합 통신장치(10) 또는 다른 단말장치들과 LoRa 모듈을 이용해 IOT 시스템상에서 송수신 하는 작동을 한다.
(긴급상황 발생시의 작동)
임의의 CCTV 장치(20)가 임의의 단말장치에서 전송된 긴급상황 정보를 직접 IOT 및 문자 처리부(240)를 통해 입력받으면 이를 통해 제어부가 단말장치의 ID 또는 위치 정보를 직접 또는 무선방송 통합 통신장치(10)로부터 전달받아 해당 단말장치의 위치와 제일 가까운 CCTV 장치(20)가 CCTV카메라(210)의 PTZ제어부(230)를 통해 방향과 각도를 조절하여 영상을 촬영후 획득된 영상에 IOT 및 문자 처리부(240)를 통해 제공된 위치 정보 등등의 문자정보를 오버랩시켜 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하여 무선방송 통합 통신장치(10)의 관리자가 확인할 수 있도록 하고, 동시에 관련 문자정보는 무선방송 통합 통신장치(10)로 전송하도록 작동한다.
또한 무선방송 통합 통신장치(10)는 IOT 시스템상의 CCTV 장치(20)에서 전송된 문자정보를 디스플레이장치에 표출함과 동시에 무선방송 통합 통신장치(10) 관리자 및 단말장치 관리자 및 관계자의 모바일로 해당 긴급상황 정보를 전송하고, 또한 LoRa 모듈을 이용해 IOT 시스템상의 다른 단말장치로 동일한 긴급상황 정보를 전송한다.
또한 주변의 센서 또는 비상벨등의 입력에 의해 긴급상황이 수신된 단말장치는 LoRa 모듈을 이용해 IOT 시스템상의 CCTV 장치(20)에 자동으로 송신하고, 동시에 무선방송 통합 통신장치(10) 및 다른 단말장치로 동일한 긴급상황 정보를 전송한다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
(10) : 무선방송 통합 통신장치 (20) : CCTV 장치
(30) : 단말장치 (40) : 모바일
(50) : NVR 및 감시모니터
(110) : 송수신부 (111) : LoRa 모듈
(112) : LTE 모듈 (113) : 무선 모듈
(114) : GPIO 모듈 (120) : 제어부
(130) : 저장수단 (140) : 디스플레이장치
(150) : 오디오제어부 (151) : 노이즈 켄슬 MCU
(152) : 증폭기 (160) : 입력수단
(170) : 전원장치 (210) : CCTV카메라
(211) : 줌렌즈 (212) : PT유닛
(213) : IR 유닛 (214) : 팬유닛
(215): 히터 유닛 (216) : 와이퍼유닛
(217) : 인터페이스 보드 (220) : 영상정보처리부
(221) : 제어부 (222) : 저장수단
(223) : 오디오 모듈 (224) : GPIO 모듈
(225) : 전원장치 (230) : PTZ제어부
(231) : 카메라제어부 (232) : PT 드라이버
(233) : 와이퍼/ 히터 드라이버 (234) : 줌 드라이버
(240): IOT 및 문자 처리부 (310) : 송수신부
(311) : LoRa 모듈 (312) : 무선 모듈
(313) : GPIO 모듈 (320) : 제어부
(330) : 저장수단 (340) : 디스플레이장치
(350) : 오디오 출력부 (351) : 증폭기
(352) : 스피커 (360) : 입력수단
(370) : 전원장치

Claims (9)

  1. 무선방송 통합 통신장치(10), 하나 이상의 CCTV 장치(20) 및 하나 이상의 단말장치(30)가 LoRa 기술이 적용된 IoT를 통해 무선 연결된 지역 방송 시스템에 있어서,
    임의의 단말장치(30)는 센서에 의해 긴급상황이 발생하면 LoRa 모듈을 구비한 송수신부(310)를 통해 CCTV 장치(20) 및 무선방송 통합 통신장치(10)로 긴급 상황 정보를 전송하도록 구성되고,
    상기 단말장치(30) 인근의 CCTV 장치(20)는 해당 단말장치의 위치 정보를 파악 후 CCTV카메라(210)를 통해 영상을 촬영한 다음 긴급상황 관련 문자 정보를 오버랩시켜 LAN을 통해 외부의 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하면서 관련 문자정보는 무선방송 통합 통신장치(10)로 전송하도록 구성되고,
    상기 무선방송 통합 통신장치(10)는 관리자의 모바일 또는 단말장치의 관리자 및 관계인의 모바일 또는 다른 단말장치로 해당 정보를 전송하도록 구성하되,

    상기 무선방송 통합 통신장치(10)는 단말장치(20), CCTV 장치(20), 모바일(40), 센서 중 어느 하나 이상의 장치로부터 음성 정보, 문자 정보, 영상 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하거나 전송하도록 구성된 송수신부(110)와;
    송수신부, 오디오제어부, 저장수단, 디스플레이장치, 입력장치 및 전원장치와 연결되어, 수신 정보 또는 전송 정보를 처리하는 제어부(120)와;
    무선방송 통합 통신장치(10)와 각 단말장치(20)의 관리자 또는 관계인 정보, CCTV 장치(20)의 각 CCTV 카메라의 위치 정보를 저장하는 저장수단(130)과;
    상기 CCTV 장치(20)에서 전송된 문자정보 또는 제어부에서 처리되는 각종 정보를 모니터링하는 디스플레이장치(140)와;
    제어부와 연결되어 외부에서 입력된 오디오 정보를 처리하고 출력하는 오디오제어부(150);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 송수신부(110)는 LoRa 모듈(111), 무선 모듈(113), GPIO 모듈(114) 중 어느 하나 이상의 통신 방식을 사용하여 단말장치(20), CCTV 장치(20), 모바일(40) 및 센서와 송수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 CCTV 장치(20)는 CCTV카메라(210)와; 상기 CCTV카메라의 영상을 전송받아 처리하는 영상정보처리부(220)와; 영상정보처리부의 제어에 의해 CCTV 카메라의 동작을 제어하는 PTZ제어부(230)와; 하나 이상의 단말장치들 및 무선방송 통합 통신장치(10)와 LoRa 방식으로 무선연결되고, 상기 영상정보처리부에서 처리된 영상에 오버랩될 문자정보를 생성시키는 IOT 및 문자 처리부(240);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 CCTV카메라(210)는 영상 촬영용 줌렌즈(211), 줌렌즈의 상하좌우 각도 구동용 PT유닛(pan-tilt unit, 212), 적외선 조사용 IR 유닛(infrared unit, 213), 냉각팬 작동용 팬유닛(fan unit, 214), 난방용 히터 유닛(heater unit, 215), 와이퍼 작동용 와이퍼유닛(wiper unit, 216), 상기 각 구성과 연결되어 작동을 제어하는 인터페이스 보드(interface board, 217)로 구성되어 촬영된 영상을 영상처리부(220)로 전송하고, 인터페이스보드(217)를 제어하는 PTZ제어부(230)와 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 영상정보처리부(220)는 CCTV카메라(210)에서 제공된 영상을 압축 처리하는 비디오코덱이 원칩상에서 포함되고, CCTV카메라(210)의 작동을 제어하는 PTZ제어부(230) 및 IOT 통신과 문자를 생성시키는 역할을 하는 IOT 및 문자 처리부(240)와 연결되어 CCTV카메라(210)의 영상정보에 문자정보가 오버랩된 상태로 NVR 및 감시모니터(50)에 전송하도록 하는 제어부(221)와;
    제어부(221)에서 처리되는 정보, CCTV카메라(210)의 위치정보 및 단말장치의 위치 정보를 저장하는 저장수단(222)과;
    일측은 제어부(221)와 연결되고 타측은 외부 오디오장치와 연결되어 오디오 처리 및 입출력을 담당하는 오디오 모듈(223)과;
    일측은 제어부(221)와 연결되고, 타측은 하나 이상의 센서들과 유선방식으로 연결되어 송수신할 수 있도록 구성된 GPIO 모듈(224)와;
    전원공급을 위한 전원장치(225);로 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 NVR 및 감시모니터(50)에 표출되는 문자 정보는 영상정보처리부(220)의 제어에 의해 영상정보에 오버랩된 상태에서 컬러 또는 흑백의 지정된 색으로 깜빡 깜빡거리는 플리커링(flickering) 작동에 의해 관리자가 신속하게 해당 정보를 신속하게 확인할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말장치(30)는 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20), 단말장치(20), 센서 중 어느 하나 이상의 장치로부터 음성 정보, 문자 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하거나 전송하도록 구성된 송수신부(310)와;
    송수신부, 오디오출력부, 저장수단, 디스플레이장치, 입력장치 및 전원장치와 연결되어, 수신 정보 또는 전송 정보를 처리하는 제어부(320)와;
    무선방송 통합 통신장치(10)로부터 수신된 정보와 단말장치의 위치정보 및 단말장치 ID 등을 저장하는 저장수단(330)과;
    무선방송 통합 통신장치(10)에서 전송된 문자정보 또는 제어부에서 처리되는 각종 정보를 모니터링하는 디스플레이장치(340)와;
    송수신부를 통해 전송된 문자정보 또는 음성정보를 증폭하여 출력하는 오디오출력부(350);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 송수신부(310)는 LoRa 모듈(311), 무선 모듈(312), GPIO 모듈(313) 중 어느 하나 이상의 통신 방식을 사용하여 무선방송 통합 통신장치(10), CCTV 장치(20), 단말장치(20) 및 센서와 송수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 무선 지역방송 시스템.
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