KR102085630B1 - 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 저전력광역통신을 사용하여 스마트부이에서 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하면, 관제시스템이 스마트부이의 위치 및 어구의 유실여부를 파악할 수 있도록 하는 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 저전력광역통신을 사용하여 스마트부이에서 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하면, 관제시스템이 스마트부이의 위치 및 어구의 유실여부를 파악할 수 있도록 하는 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템에 관한 것이다.
어구실명제는 바다에 설치된 어구 및 어망에 부표 또는 깃발을 설치하여 소유자 및 어업허가 사항을 표시하는 제도로써, 어구의 과다사용 및 폐어구 저감을 유도하여, 과도한 어획과 해양환경 오염에 따른 수산자원의 급격한 감소 및 고갈, 폐어구로 인한 해양 사고의 위험을 예방하고자 하며 또한, 어구의 무분별한 사용으로 인해 발생하는 어업인들의 어업분쟁이 심화되고, 어구에 대한 경비비용의 과다지출로 어업경영이 악화되는 구조를 개선하기 위해 도입되었다.
이와 같이 종래의 어구실명제는 해양생태계의 건전성을 개선시키고, 폐어구에 의해 발생하는 해양 사고를 줄이고자 도입되었으나, 오히려 어구실명제를 위해 사용되는 부표 또는 깃발에 의하여 해양 오염 및 해양 사고가 발생하고 있으며, 사용자의 어구실명제에 대한 규제 순응도 또한 저조하여 본래의 취지가 이루고자 하는 효과를 발휘하고 있지 못하는 실정이다.
이에 따라, 해양수산부에서는 2015년도에 '생애주기별 어구관리 방안'을 발표하였고, 현재 어구관리법 제정을 추진 중에 있으며, 장기적인 계획안으로 전자 어구실명제 및 어구관리 시스템과 같이 어구관리에 대한 자동화 시스템을 구축하는 것을 계획하고 있다.
한편, 현재 국내에서 사용되고 있는 어구 자동식별 부이는 사용자 소유의 어구를 효율적으로 운용하기 위하여 사용되고 있으며, 기술 수준은 부이의 좌표정보를 GPS플로터 상에 나타내는 정도이며, 어구의 상태 및 어구들의 종합적인 모니터링 기술, 관제센터 운용 기술, 어구의 유실여부를 판별하는 기술들은 아직 상용화 되고 있지 않은 실정이다.
본 발명의 목적은 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 저전력광역통신을 사용하여 스마트부이에서 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하면, 관제시스템이 스마트부이의 위치 및 어구의 유실여부를 파악할 수 있도록 하는 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템에 있어서, 위성으로부터 현재 위치의 GPS신호를 수신하여 좌표정보를 어선용게이트웨이로 송신하고, 연결된 어구가 유실되면, 유실정보를 상기 어선용게이트웨이로 송신하는 1 이상의 스마트부이; 상기 스마트부이로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 어선용관제시스템으로 송신하거나 육상관제시스템으로 송신하는 어선용게이트웨이; 상기 어선에서 1 이상의 상기 어구의 유실여부 및 1 이상의 상기 스마트부이의 위치를 파악하는 어선용관제시스템; 및 육상에서 1 이상의 상기 어구의 유실여부 및 1 이상의 상기 스마트부이의 위치를 파악하는 육상관제시스템;을 포함하는, 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 어선용게이트웨이는, 상기 스마트부이에서 저전력광역통신에 기반하여 수신된 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 상기 어선용관제시스템으로 전송해 상기 어선에서 어구의 유실여부를 판별하도록 하고, 상기 스마트부이에서 수신된 데이터를 LTE 통신에 기반하여 상기 육상기지국으로 전송하여, 상기 육상관제시스템이 1 이상의 상기 스마트부이의 위치 및 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 어선용게이트웨이는, 저전력광역통신에 기반하여 상기 스마트부이에서 송신하는 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 수신하는 게이트웨이 저전력광역통신부; 상기 스마트부이로부터 획득한 데이터를 LTE 통신에 기반하여 상기 육상관제시스템으로 송신하는 LTE부; 상기 스마트부이로부터 획득한 데이터를 이더넷에 기반하여 상기 어선용관제시스템으로 송신하는 이더넷부; 상기 어선용게이트웨이를 제어하는 마이크로컨트롤부; 및 상기 어선용게이트웨이의 동작에 필요한 전원을 공급하는 게이트웨이 전원부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 스마트부이는, 상기 스마트부이에 연결된 상기 어구에 의한 압력의 변화에 기초하여, 상기 어구의 유실여부를 감지하는 압력센서; 상기 위성으로부터 GPS신호를 수신하여 상기 스마트부이의 위치의 GPS좌표를 도출하는 GPS부; 상기 어선에게 스마트부이의 좌표정보 및 상기 어구의 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하는 스마트부이 저전력광역통신부; 상기 스마트부이를 제어하는 제어부; 및 상기 스마트부이의 동작에 필요한 전원을 공급하는 스마트부이 전원부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제어부는, 상기 압력센서로부터 유실여부를 수신하여 상기 어구가 유실된 경우 상기 유실정보를 상기 스마트부이 저전력광역통신부를 통해 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 스마트부이는 어구식별부를 더 포함하고, 상기 어구식별부는 상기 스마트부이 및 1 이상의 상기 어구의 식별정보를 저장하여, 상기 스마트부이 및 상기 어구를 식별할 수 있도록 하고, 상기 스마트부이 저전력광역통신부는 상기 스마트부이 및 상기 어구의 식별정보를 포함하는 데이터를 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 어선용게이트웨이는 메모리부를 더 포함하고, 상기 메모리부는 상기 어선의 관리대상인 1 이상의 스마트부이 및 1 이상의 어구의 식별정보를 저장하고, 상기 마이크로컨트롤부는 상기 스마트부이에서 획득한 상기 스마트부이 및 상기 어구의 식별정보를 상기 메모리부에 저장된 상기 어선의 관리대상인 1 이상의 스마트부이 및 1 이상의 어구의 식별정보와 비교하여 관리대상 여부를 판별하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템은 스마트부이가 GPS 기술을 이용한 좌표정보 및 압력센서를 이용한 어구의 유실정보를 어선용게이트웨이에 송신하므로, 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 통해 스마트부이와 어구를 모니터링 할 수 있고, 따라서 스마트부이와 어구를 효과적으로 관리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템은 저전력광역통신에 기초하여 스마트부이와 어선용게이트웨이가 통신하므로, 스마트부이의 무선통신에 사용되는 에너지 소비를 절감하여, 장시간 스마트부이를 운용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템은 어구식별부 및 메모리부를 사용하여, 사용자가 관리하는 어구들만 도출 할 수 있으므로, 어구를 사용할 때 발생할 수 있는 다른 사용자간의 분쟁을 감소시키고, 어업보안을 강화하는데 있어서 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템은 육상관제시스템을 통해 전체적인 어구들의 정보를 모니터링 할 수 있으므로, 과도한 어구의 사용을 억제하고, 폐어구의 발생량을 감소시켜 해양생태계의 건전성을 개선시키는데 효과를 발휘 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트부이에서 송신한 데이터에 기초하여 어구를 관리하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어선용게이트웨이에서 데이터를 송신하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어선용게이트웨이의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트부이의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트부이에서 송신한 데이터에 기초하여 어구를 관리하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어선용게이트웨이에서 데이터를 송신하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어선용게이트웨이의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트부이의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 '~부', 혹은 '~모듈'등은 1 이상의 물리적 부재, 1 이상의 하드웨어, 1 이상의 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 혹은 1 이상의 소프트웨어를 통하여 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '~부' 혹은 '~모듈'가 있는 경우, 각각의 '~부' 혹은 '~모듈은'은 각각의 1 이상의 물리적 부재, 1 이상의 하드웨어, 1 이상의 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 혹은 1 이상의 소프트웨어에 의하여 구현될 수도 있지만, 이에 한정되지 않고 복수의 '~부' 혹은 '~모듈'를 구현함에 있어서, 중복적으로 적용되는 1 이상의 하드웨어, 1 이상의 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 혹은 1 이상의 소프트웨어가 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 하드웨어, 제2 하드웨어, 제1 소프트웨어가 있고, A부, B부, C부, D부가 있는 경우, A부는 제1 하드웨어 및 제1 소프트웨어의 조합에 의하여 구현되고, B부는 제1 하드웨어와 제2 소프트웨어의 조합에 의하여 구현되고, C부는 제2하드웨어에 의하여 구현되고, D부는 제1 소프트웨어에 구현될 수도 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는“한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템(1000)의 구성과 스마트부이(100)에서 송신한 데이터에 기초하여 어구를 관리하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템(1000)에 있어서, 위성(600)으로부터 현재 위치의 GPS신호를 수신하여 좌표정보를 어선용게이트웨이(210)로 송신하고, 연결된 어구가 유실되면, 유실정보를 상기 어선용게이트웨이(210)로 송신하는 1 이상의 스마트부이(100); 상기 스마트부이(100)로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 어선용관제시스템(500)으로 송신하거나 육상관제시스템(400)으로 송신하는 어선용게이트웨이(210); 상기 어선(200)에서 1 이상의 상기 어구의 유실여부 및 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치를 파악하는 어선용관제시스템(500); 및 육상에서 1 이상의 상기 어구의 유실여부 및 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치를 파악하는 육상관제시스템(400);을 포함한다.
상기 스마트부이(100)는 GPS신호에 기초하여, 좌표정보를 상기 어선용게이트웨이(210)에 송신하고, 상기 스마트부이(100)의 하단에 연결된 1 이상의 상기 어구가 유실된 경우, 상기 스마트부이(100)는 하기 기술하는 압력센서(131)에 의해 상기 어구의 유실을 파악하고, 유실정보를 상기 어선용게이트웨이(210)에 송신할 수 있다. 바람직하게는, 상기 스마트부이(100)는 에너지 소비를 절감하여 장시간 운용될 수 있도록, 기설정된 주기에 따라서 좌표정보를 송신하고, 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 저전력광역통신에 기초하여 상기 어선용게이트웨이(210)에 송신할 수 있다.
한편, 상기 스마트부이(100)에서 상기 어선용게이트웨이(210)로 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하는데 사용하는 저전력광역통신은 사물인터넷의 통신기술로써, 900MHz 대역의 주파수를 사용하여, 기사용 되고 있는 사물인터넷 망과의 호환성을 높일 수 있으며, 소모전력의 절감을 통한 상기 스마트부이(100)의 장시간 운용을 위하여, 저전력광역통신기술에 기초하고 작은 대역폭 및 넓은 통신범위를 특징으로 하는 LoRa 프로토콜을 사용할 수도 있다
이와 같은 과정에 의하여 상기 스마트부이(100)는 저전력광역통신에 기초하여 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하므로, 통신을 수행하는데 있어서 에너지를 절감할 수 있으며, 따라서 장시간 상기 스마트부이(100)를 운용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 어선용게이트웨이(210)는 1 이상의 상기 스마트부이(100)로부터 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 어선용관제시스템(500)으로 송신하거나 육상관제시스템(400)으로 송신할 수 있다.
바람직하게는 어선용게이트웨이(210)는 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 원활하게 수신하기 위하여 상기 어선(200)의 상단부에 위치할 수 있으며, 상기 어선(200)에서 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치 및 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악할 수 있도록, 이더넷에 기초하여 어선용관제시스템(500)으로 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신할 수 있고, 1 이상의 상기 어선용게이트웨이(210)에서 송신하는 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치 및 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 종합적으로 파악하는 육상관제시스템(400)으로 LTE 통신에 기초하여 육상기지국(300)을 통해 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신할 수 있다.
더 바람직하게는, 상기 어선용게이트웨이(210)는 무선랜 기술을 포함하여, 상기 어선용관제시스템(500)이 테블릿 형태의 이동형 모니터링 단말에서도 사용될 수 있도록 할 수 있도록 하여, 상기 어선(200)의 어느 위치에서도 상기 어선용관제시스템(500)에 접속 할 수도 있다.
상기 어선용관제시스템(500)은 어선용게이트웨이(210)로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여, 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치와 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악할 수 있으며, 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여 상기 어선(200)이 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구를 관리하도록 할 수도 있다.
또한 상기 어선용관제시스템(500)은 사용자가 쉽게 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악할 수 있도록 하기 위해, 전자해도를 기반으로 하는 사용자인터페이스 형태로 제공될 수도 있으며, 상기 어선용관제시스템(500)의 활용도를 향상시키기 위하여, 테블릿 형태의 이동형 모니터링 단말에서도 상기 어선용관제시스템(500)을 구현할 수도 있다.
상기 육상관제시스템(400)은 육상기지국(300)을 통해 1 이상의 상기 어선용게이트웨이(210)로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여, 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치와 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악할 수 있으며, 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여 1 이상의 상기 어구가 유실되었을 경우, 관리선박(700)을 통해 1 이상의 상기 어구를 관리할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 관리선박(700)은 생략되고, 상기 육상관제시스템(400)에서 상기 어선(200)으로 관리정보를 전달하여, 상기 어선(200)이 상기 관리선박(700)을 대체하여 1 이상의 상기 어구를 관리할 수도 있다. 또한, 상기 육상관제시스템(400)은 생략되고, 상기 어선용관제시스템(500)이 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치와 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악하는 관제시스템의 역할을 수행할 수도 있다.
이와 같은 과정에 의하여 상기 육상관제시스템(400)은 1 이상의 상기 어선용게이트웨이(210)로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여 1 이상의 어구의 유실정보를 모니터링 할 수 있으므로, 과도한 어구의 사용을 억제하고, 폐어구의 발생량을 감소시켜 해양생태계의 건전성을 개선시키는데 효과를 발휘 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어선용게이트웨이(210)에서 데이터를 송신하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 어선용게이트웨이(210)는, 상기 스마트부이(100)에서 저전력광역통신에 기반하여 수신된 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 상기 어선용관제시스템(500)으로 전송해 상기 어선(200)에서 어구의 유실여부를 판별하도록하고, 스마트부이(100)에서 수신된 데이터를 LTE 통신에 기반하여 상기 육상기지국(300)으로 전송하여, 상기 육상관제시스템(400)이 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치 및 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 어선용게이트웨이(210)는 상기 스마트부이(100)로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 상기 어선용관제시스템(500) 및 상기 육상관제시스템(400)으로 송신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 어선용게이트웨이(210)는 이더넷에 기초하여 상기 어선용관제시스템(500)으로 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신할 수 있으며, 상기 어선용관제시스템(500)은 상기 어선용게이트웨이(210)로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여, 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구를 관리 할 수 있다.
더 바람직하게는, 상기 어선용게이트웨이(210)는 무선랜 기술을 포함하여, 상기 어선용관제시스템(500)이 테블릿 형태의 이동형 모니터링 단말에서도 사용될 수 있도록 할 수 있도록 하여, 상기 어선(200)의 어느 위치에서도 상기 어선용관제시스템(500)에 접속 할 수도 있다.
또한, 상기 어선용게이트웨이(210)는 LTE 통신에 기초하여 육상기지국(300)으로 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 송신할 수 있으며, 육상기지국(300)은 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 육상관제시스템(400)으로 송신할 수 있다. 상기 육상관제시스템(400)은 1 이상의 상기 어선용게이트웨이(210)로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여, 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치와 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악할 수 있으며, 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여 1 이상의 상기 어구가 유실되었을 경우, 관리선박(700)을 통해 1 이상의 상기 어구를 관리 할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 관리선박(700)은 생략되고, 상기 육상관제시스템(400)에서 상기 어선(200)으로 관리정보를 전달하여, 상기 어선(200)이 상기 관리선박(700)을 대체하여 1 이상의 상기 어구를 관리할 수도 있다. 또한, 상기 육상관제시스템(400)은 생략되고, 상기 어선용관제시스템(500)이 1 이상의 상기 스마트부이(100)의 위치와 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악하는 관제시스템의 역할을 수행할 수도 있다.
또한, 상기 어선용게이트웨이(210)는 하기 기술하는 어구식별부(112) 및 메모리부(216)에 의해, 상기 어선(200)에서 관리하는 1 이상의 상기 스마트부이(100)에서 송신하는 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터만을 검출할 수 있으며, 상기 어선용게이트웨이(210)으로부터 수신되는 1 이상의 상기 스마트부이(100)에서 송신하는 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 모두 수신할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어선용게이트웨이(210)의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 어선용게이트웨이(210)는 저전력광역통신에 기반하여 상기 스마트부이(100)에서 송신하는 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 수신하는 게이트웨이 저전력광역통신부(212); 상기 스마트부이(100)로부터 획득한 데이터를 LTE 통신에 기반하여 상기 육상관제시스템(400)으로 송신하는 LTE부(215); 상기 스마트부이(100)로부터 획득한 데이터를 이더넷에 기반하여 상기 어선용관제시스템(500)으로 송신하는 이더넷부(214); 상기 어선용게이트웨이(210)를 제어하는 마이크로컨트롤부(213); 및 상기 어선용게이트웨이(210)의 동작에 필요한 전원을 공급하는 게이트웨이 전원부(217);를 포함하고,
상기 어선용게이트웨이(210)는 메모리부(216)를 더 포함하고, 상기 메모리부(216)는 상기 어선(200)의 관리대상인 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구의 식별정보를 저장하고, 상기 마이크로컨트롤부(213)는 상기 스마트부이(100)에서 획득한 상기 스마트부이(100) 및 상기 어구의 식별정보를 상기 메모리부(216)에 저장된 상기 어선(200)의 관리대상인 1 이상의 스마트부이(100) 및 1 이상의 어구의 식별정보와 비교하여 관리대상 여부를 판별하도록 하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 스마트부이(100)에서 송신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터는 게이트웨이 안테나(211)를 포함하는 상기 게이트웨이 저전력광역통신부(212)를 통해 수신된다.
또한, 1 이상의 상기 스마트부이(100)에서 송신하는 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 동시에 처리하기 위하여, 상기 게이트웨이 저전력광역통신부(212)는 주파수 도약 방법 및 송신 전 신호감지 방법으로 동작 방법을 설정할 수도 있다.
한편, 상기 게이트웨이 저전력광역통신부(212)는 1 이상의 상기 스마트부이(100)에서 송신하는 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 동시에 처리하기 위하여, 1 이상의 채널을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 게이트웨이 저전력광역통신부(212)는 에너지 소비를 절감하기 위하여, 상기 게이트웨이 안테나(211)의 수신감도에 따라 통신의 속도를 가변하여, 출력의 세기를 조절할 수도 있다. 또한, 상기 게이트웨이 저전력광역통신부(212)는 소모전력을 절감하기 위하여, 저전력광역통신기술에 기초하고 작은 대역폭 및 넓은 통신범위를 특징으로 하는 LoRa 프로토콜을 사용할 수도 있다.
한편, 상기 게이트웨이 안테나(211)는 상기 게이트웨이 저전력광역통신부(212)가 데이터를 수신하고, 상기 LTE부(215)에서 상기 육상관제시스템(400)으로 데이터를 송신하는 역할을 동시에 수행할 수도 있다.
또한, 상기 게이트웨이 안테나(211)는 1 이상의 상기 스마트부이(100)에서 송신하는 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 최적으로 수신하기 위하여, 옴니형 안테나 및 패널형 안테나 및 격자형 파라볼라 안테나 가운데 하나를 선택하여 게이트웨이 안테나(211)로 사용할 수도 있다.
상기 어선용게이트웨이(210)는 수신된 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 어선용관제시스템(500) 및 육상관제시스템(400)으로 송신한다. 바람직하게는, 상기 이더넷부(214)에서 이더넷에 기초하여 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 상기 어선용관제시스템(500)으로 송신하고, 상기 LTE부(215)는 LTE 통신에 기초하여 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 육상기지국(300)을 통해 상기 육상관제시스템(400)으로 송신할 수 있다.
한편, 상기 메모리부(216)는 상기 어선(200)이 관리하는 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구의 식별정보를 저장한다. 더 구체적으로, 상기 메모리부(216)는 상기 어선(200)이 관리하는 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구에 부여된 식별정보를 저장 하여, 상기 스마트부이(100)에서 송신하는 상기 스마트부이(100) 및 상기 어구의 식별정보와 비교하여, 상기 스마트부이(100) 및 상기 어구의 관리대상 여부를 판별할 수 있다.
상기 마이크로컨트롤부(213)는 상기 어선용게이트웨이(210)를 제어하고, 상기 스마트부이(100)에서 획득한 상기 스마트부이(100) 및 상기 어구의 식별정보가 상기 메모리부(216)에 저장된 상기 어선(200)의 관리대상인 1 이상의 스마트부이(100) 및 1 이상의 어구의 식별정보와 일치 여부를 판별하여 관리대상 여부를 판별할 수 있다.
이와 같은 과정에 의하여 상기 육상관제시스템(400)은 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구 가운데 어선(200)의 관리대상 여부를 판별 할 수 있으므로, 상기 어구에 따른 타 어선(200)간의 분쟁을 감소시키고, 어업보안을 강화하는데 있어서 효과를 발휘 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트부이(100)의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5에 개시된 스마트부이(100)는 상기 스마트부이(100)에 연결된 상기 어구에 의한 압력의 변화에 기초하여, 상기 어구의 유실여부를 감지하는 압력센서(131); 상기 위성(600)으로부터 GPS신호를 수신하여 상기 스마트부이(100)의 위치의 GPS좌표를 도출하는 GPS부(103); 상기 어선(200)에게 스마트부이(100)의 좌표정보 및 상기 어구의 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하는 스마트부이 저전력광역통신부(110); 상기 스마트부이(100)를 제어하는 제어부(104); 및 상기 스마트부이(100)의 동작에 필요한 전원을 공급하는 스마트부이 전원부(105);를 포함하고,
상기 제어부(104)는, 상기 압력센서(131)로부터 유실여부를 수신하여 상기 어구가 유실된 경우 상기 유실정보를 상기 스마트부이 저전력광역통신부(110)를 통해 전송하고,
상기 스마트부이(100)는 어구식별부(112)를 더 포함하고, 상기 어구식별부(112)는 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구의 식별정보를 저장하여, 상기 스마트부이(100) 및 상기 어구를 식별할 수 있도록 하고, 상기 스마트부이 저전력광역통신부(110)는 상기 스마트부이(100) 및 상기 어구의 식별정보를 포함하는 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 GPS부(103)는 GPS안테나(101)를 통해 위성(600)으로부터 수신한 GPS신호에 기초하여, 상기 GPS좌표를 도출한다. 상기 좌표정보는 상기 GPS좌표를 포함하고, 상기 좌표정보는 저전력광역통신부 안테나(111)를 포함하는 상기 스마트부이 저전력광역통신부(110)에서 저전력광역통신에 기초하여 어선용게이트웨이(210)로 송신된다.
한편, 상기 스마트부이(100)의 형태를 고려하여, 상기 저전력광역통신부 안테나(111)는 다이폴 안테나를 사용하고, 상기 GPS안테나(101)는 다이폴 안테나의 상단에 배치될 수 있으며 또는, 상기 저전력광역통신부 안테나(111) 및 상기 GPS안테나(101)의 역할을 모두 수행할 수 있는 듀얼 밴드를 지원하는 안테나를 사용할 수도 있다.
상기 압력센서(131)는 상기 스마트부이(100)의 하단에 연결된 상기 어구가 끊어지게 되면, 상기 어구로 인하여 압력이 감소하는 것을 감지하고, 상기 유실정보를 상기 스마트부이 저전력광역통신부(110)를 통해 전송한다.
한편, 상기 어구식별부(112)는 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구의 고유한 값을 포함하는 식별정보를 저장하여, 어선용관제시스템(500)으로 식별정보를 전송하면, 상기 어선용관제시스템(500)에서 상기 식별정보를 메모리부(216)에 저장된 상기 관리대상인 1 이상의 스마트부이(100) 및 어구의 식별정보와 비교하여, 1 이상의 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구의 관리대상 여부를 판별할 수 있다.
따라서, 상기 어구식별부(112)에 저장된 상기 스마트부이(100) 및 어구의 고유한 값을 포함하는 식별정보는, 상기 스마트부이(100) 및 1 이상의 상기 어구를 관리하기 용이하게 하여, 다른 사용자간의 분쟁을 감소시키고, 어업보안을 강화하는데 있어서 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 제어부(104)는 스마트부이(100)를 제어하고, 상기 스마트부이(100)와 연결된 상기 어구가 끊어지게 되면, 상기 압력센서(131)는 유실여부를 감지하여 제어부(104)로 유실정보를 송신하고, 제어부(104)는 상기 유실정보를 상기 스마트부이 저전력광역통신부(110)를 통해 상기 어선용게이트웨이(210)로 송신할 수 있다.
한편, 상기 스마트부이(100)에 포함되는 압력센서(131) 및 어구식별부(112) 및 제어부(104) 및 스마트부이 저전력광역통신부(110) 및 GPS부(103)는 스마트부이(100)의 소모전력을 절감하기 위하여, 저전력 소자를 사용할 수도 있으며, 설정된 주기에 따라서 동작하도록 설정할 수도 있다.
또한, 더 구체적으로 상기 스마트부이 저전력광역통신부(110)는 소모전력을 절감하여 상기 스마트부이(100)의 장시간 운용을 위하여, 저전력광역통신기술에 기초하고 작은 대역폭 및 넓은 통신범위를 특징으로 하는 LoRa 프로토콜을 사용할 수도 있다.
이와 같은 과정에 의하여 상기 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템(1000)은 상기 압력센서(131)를 사용해 어구의 유실여부를 감지하고, 상기 스마트부이 저전력광역통신부(110)를 통해 유실정보를 상기 어선용게이트웨이(210)로 송신하여, 어선용관제시스템(500) 및 육상관제시스템(400)이 어구의 유실여부를 판별할 수 있도록 하여, 어구를 관리하는데 있어 효과를 발휘 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템(1000)은 스마트부이(100)가 GPS 기술을 이용한 좌표정보 및 압력센서(131)를 사용하여 어구의 유실여부를 감지하여 어선용게이트웨이(210)에 송신하므로, 어구를 관리하는데 있어 효과를 발휘 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템(1000)은 저전력광역통신에 기초하여 스마트부이(100)와 어선용게이트웨이(210)가 통신하므로, 스마트부이(100)의 무선통신에 사용되는 에너지 소비를 절감하여, 장시간 상기 스마트부이(100)를 운용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템(1000)은 어구식별부(112) 및 메모리부(216)를 사용하여, 사용자가 관리하는 어구들만 도출 할 수 있으므로, 다른 사용자간의 분쟁을 감소시키고, 어업보안을 강화하는데 있어서 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템(1000)은 육상관제시스템(400)을 통해 전체적인 어구들의 정보를 모니터링 할 수 있으므로, 과도한 어구의 사용을 억제하고, 폐어구의 발생량을 감소시켜 해양생태계의 건전성을 개선시키는데 효과를 발휘 할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
Claims (14)
- 삭제
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- 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템에 있어서,
위성으로부터 현재 위치의 GPS신호를 수신하여 좌표정보를 어선용게이트웨이로 송신하고, 연결된 어구가 유실되면, 유실정보를 상기 어선용게이트웨이로 송신하는 1 이상의 스마트부이;
어선에 배치되어 상기 스마트부이로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 어선용관제시스템으로 송신하거나 육상관제시스템으로 송신하는 어선용게이트웨이;
상기 어선에 배치되어 상기 어선에서 1 이상의 상기 어구의 유실여부 및 1 이상의 상기 스마트부이의 위치를 파악하는 어선용관제시스템; 및
육상에서 1 이상의 상기 어선용게이트웨이로부터 수신한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터에 기초하여 1 이상의 상기 어구의 유실여부 및 1 이상의 상기 스마트부이의 위치를 파악하는 육상관제시스템;을 포함하고,
상기 스마트부이는,
상기 스마트부이에 연결된 상기 어구에 의한 압력의 변화에 기초하여, 상기 어구의 유실여부를 감지하는 압력센서;
상기 위성으로부터 GPS신호를 수신하여 상기 스마트부이의 위치의 GPS좌표를 도출하는 GPS부;
상기 어선에게 스마트부이의 좌표정보 및 상기 어구의 유실정보를 포함하는 데이터를 송신하는 스마트부이 저전력광역통신부;
상기 스마트부이를 제어하는 제어부;
상기 스마트부이의 동작에 필요한 전원을 공급하는 스마트부이 전원부; 및
상기 스마트부이 및 1 이상의 상기 어구의 식별정보를 저장하여, 상기 스마트부이 및 1 이상의 상기 어구를 식별할 수 있도록 하는 어구식별부;를 포함하고,
상기 스마트부이 저전력광역통신부는 상기 스마트부이 및 상기 어구의 식별정보를 포함하는 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하고,
상기 어선용게이트웨이는,
저전력광역통신에 기반하여 상기 스마트부이에서 송신하는 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 수신하는 게이트웨이 저전력광역통신부;
상기 스마트부이로부터 획득한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 LTE 통신에 기반하여 상기 육상관제시스템으로 송신하는 LTE부;
상기 스마트부이로부터 획득한 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 이더넷에 기반하여 상기 어선용관제시스템으로 송신하는 이더넷부;
상기 어선용게이트웨이를 제어하는 마이크로컨트롤부;
상기 어선용게이트웨이의 동작에 필요한 전원을 공급하는 게이트웨이 전원부; 및
상기 어선의 관리대상인 1 이상의 스마트부이 및 1 이상의 어구의 식별정보를 저장하는 메모리부;를 포함하고,
상기 마이크로컨트롤부는 상기 스마트부이에서 획득한 상기 스마트부이 및 상기 어구의 식별정보를 상기 메모리부에 저장된 상기 어선의 관리대상인 1 이상의 상기 스마트부이 및 1 이상의 상기 어구의 식별정보와 비교하여 관리대상 여부를 판별하도록 하는 것을 특징으로 하는, 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템.
- 청구항 8에 있어서,
어선용게이트웨이는,
상기 스마트부이에서 저전력광역통신에 기반하여 수신된 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 상기 어선용관제시스템으로 전송해 상기 어선에서 1 이상의 상기 스마트부이의 위치 및 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 판별하도록 하고,
상기 스마트부이에서 수신된 상기 좌표정보 및 유실정보를 포함하는 데이터를 LTE 통신에 기반하여 육상기지국으로 전송하여, 상기 육상관제시스템이 1 이상의 상기 스마트부이의 위치 및 1 이상의 상기 어구의 유실여부를 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는, 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 8에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압력센서로부터 유실여부를 수신하여 상기 어구가 유실된 경우 상기 유실정보를 상기 스마트부이 저전력광역통신부를 통해 전송하는, 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템. - 삭제
- 삭제
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| KR1020180044861A KR102085630B1 (ko) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | 저전력광역통신 기반 어구식별 스마트부이 및 어선용게이트웨이 시스템 및 그 방법 |
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