KR102239102B1 - 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 관한 것이다.
구체적으로는, 특정공간(예컨대, 한강 등 범위가 넓고 관리가 요구되는 부지)에 IoT센서를 설치하여 인프라를 구축함으로써, 특정공간 내 시설물의 주기적인 관리가 원격으로 가능하도록 하여 관리효율을 증진시키고, 해당 특정공간을 사용하는 사용자들로 하여금 편리하게 특정공간을 이용할 수 있도록 하는, 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 관한 것이다.

Description

특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템{Smart repeater system for building infrastructure in a specific space}

본 발명은 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 관한 것이다.

구체적으로는, 특정공간(예컨대, 한강 등 범위가 넓고 관리가 요구되는 부지)에 IoT센서를 설치하여 인프라를 구축함으로써, 특정공간 내 시설물의 주기적인 관리가 원격으로 가능하도록 하여 관리효율을 증진시키고, 해당 특정공간을 사용하는 사용자들로 하여금 편리하게 특정공간을 이용할 수 있도록 하는, 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 관한 것이다.

사람이 많이 찾는 공간은 주기적인 관리가 필요하다.

산업이 발전함에 따라, 이러한 관리를 시스템에 의존하여 진행하고는 있지만, 많은 사람이 찾고 사용함에 따른 공간 내 시설물의 노화 및 고장 등은 시스템에 전적으로 의존하는데에 한계가 있다.

반면, 근래에는 사물인터넷 센서(IoT센서)가 개발됨에 따라, 특정 대상물에 대한 주기적인 관리 역시 자동으로 가능해지고 있다.

사람이 많이 찾는 공간의 일예로서 서울의 한강을 들 수 있는데, 서울특별시는 한강공원 시설물을 사물인터넷으로 연결해 관리하는 방안을 모색한다고 2020년 02월 17일에 밝힌 바 있다.

이러한 IoT센서를 활용하여 특정 대상물을 관리하는 기술로서, 등록특허공보 제10-2138342호의 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 터널 사고 감시 및 시설물 자율 점검 시스템이 기재되어 있다.

상기 기술은, 사고감지수단(100), 지능형 원격단말장치(RTU)(200), 사고대응수단(300)을 터널마다 설치하여, 사고감지수단(100)이 전송한 감지요인별 감지정보와 영상정보를 이용하여 터널내 발생한 상황이 터널 교통 사고 상황인지, 터널 구조 관련 상황인지, 터널 환경 관련 상황인지를 판단하여 상황에 따라 사고대응수단(300)을 동작시켜 상황별 자율 조치를 취한 후 상황별 자율 조치 이벤트 정보를 생성하여 중앙관리서버(400)로 전송하는 터널 자율 운영 기능과 점검 대상체들의 동작 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 중앙관리서버(400)로 제공하는 터널 자율 점검 기능을 제공함으로써, 터널 사고에 대한 자율 조치와 터널내 설치된 각종 시설물들의 자율 점검에 대한 모니터링을 용이하게 하여 터널 사고전 시설물들에 대한 사전 점검과 터널 사고 발생시 신속한 초동 대응을 할 수 있도록 하는 사물인터넷 기반의 터널 사고 감시 및 시설물 자율 점검 시스템에 관한 것이다.

또한, 등록특허공보 제10-2156077호에는 IoT 기반 시설물 관리 시스템이 기재되어 있다.

상기 기술은, IOT 기반 시설물 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시설물 관리 대상인 건물에 설치된 복수의 IOT 센싱 장치로부터 획득한 IOT 센싱 데이터와 건물의 BIM데이터를 연계하여 빅데이터 분석을 수행하고 분석결과를 사용자단말기로 전송해주어 사용자가 효율적으로 시설물을 관리할 수 있는 IOT 기반 시설물 관리 시스템에 관한 것이다.

또한, 등록특허공보 제10-2065435호에는 사회기반시설물 건전성 모니터링 시스템 및 방법이 기재되어 있다.

상기 기술은, 상기 사회기반시설물에 설치된 모니터링 센서에서의 제1 측정값을 포함하는 센서 데이터와, 상기 사회기반시설물에 설치된 환경 기상 센서에서의 측정값 및 외부와 연계된 환경 기상 정보를 포함하는 환경 기상 데이터를 모니터링 데이터로 수집하는 모니터링 데이터 수집부; 상기 센서 데이터를 중심으로 상기 모니터링 데이터 간의 상관관계를 분석하는 상관관계 분석부; 상기 모니터링 센서에 대한 기초 정보를 획득하는 기초 정보 획득부; 상기 기초 정보에 따라 상기 상관관계 중 주요 상관요인을 선정하고, 상기 주요 상관요인과 상기 센서 데이터에 대한 회귀 분석을 수행하는 회귀 분석부; 상기 회귀 분석 결과에 기초하여 상기 모니터링 센서에 대한 임계치 범위를 설정하는 임계치 설정부; 및 상기 제1 측정값이 상기 임계치 범위를 벗어나는지 여부를 모니터링하는 모니터링 수행부를 포함할 수 있다.

또한, 등록특허공보 제10-2138340호에는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 관내 시설물 자율 점검 및 고장 알림 운영시스템이 기재되어 있다.

상기 기술은, 관내 시설물에 설치된 점검대상 대상체들의 동작 상태와 지능형 원격단말장치 자체의 동작 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검대상 대상체별 고장 정보와 RTU 고장 정보를 생성하고, 생성된 고장 정보를 사물인터넷 통신망을 이용하여 통합관제서버(200)로 제공하는 지능형 원격단말장치(RTU, 100)와, 지능형 원격단말장치(RTU, 100)가 제공하는 고장 정보를 이용하여 고장 이벤트 처리를 수행하며, 고장 정보에 포함된 관내 시설물 종류를 분석하여 관내 시설물별로 분리된 해당 관내시설물DB(250)에 저장 관리하는 통합관제서버(200)를 포함하여 구성함으로써, 정기점검이나 비상점검 뿐만 아니라, 평상시에도 관내 시설물들에 대하여 고장 발생 이전에 고장 유무를 실시간으로 파악하여 고장 발생시 고장 대상의 정보를 사전에 통합관제실 및 해당 관내 부서 관리자에게 알려주어 사고를 미연에 방지하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 관내 시설물 자율 점검 및 고장 알림 운영시스템에 관한 것이다.

이처럼, IoT센서를 활용하여 시설물의 유지보수 및 관리를 수행하는 기술과 해당 기술들에 다양한 기능을 부가하는 연구가 지속되고 있다.

등록특허공보 제10-2138342호(2020.07.28. 공고) 등록특허공보 제10-2156077호(2020.09.15. 공고) 등록특허공보 제10-2065435호(2020.01.07. 공고) 등록특허공보 제10-2138340호(2020.07.27. 공고)

본 발명의 목적은, 특정공간(예컨대, 한강 등 범위가 넓고 관리가 요구되는 부지)에 IoT센서를 설치하여 인프라를 구축함으로써, 특정공간 내 시설물의 주기적인 관리가 원격으로 가능하도록 하여 관리효율을 증진시키고, 해당 특정공간을 사용하는 사용자들로 하여금 편리하게 특정공간을 이용할 수 있도록 하는, 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템을 제공하는데 있다.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템은, 시설물에 유지보수 및 관리 목적으로 설치된 IoT센서와, 특정공간에 설치된 다수 개의 CCTV와, 상기 IoT센서 및 CCTV로부터 정보를 수신하는 스마트중계기와, 상기 스마트중계기로부터 정보를 수신받는 관리자단말기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 스마트중계기는, IoT센서로부터 센서값을 수신하는 센서값수신부와, Wi-Fi망 및 관리자단말기와 통신하고, 상기 관리자단말기로 정보를 전송하는 통신부와, CCTV로부터 영상정보를 수신하는 영상정보수신부를 포함하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스마트중계기는 통신부를 통해 Wi-Fi망과 연결되어 무선인터넷(Wi-Fi)를 제공하는 무선인터넷 공급모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 의하면, 특정공간에 IoT센서를 설치하여 인프라를 구축함으로써, 특정공간 내 시설물의 주기적인 관리가 원격으로 가능하도록 하여 관리효율을 증진시키고, 해당 특정공간을 사용하는 사용자들로 하여금 편리하게 특정공간을 이용할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템를 블록도로 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 관한 것이다.

구체적으로는, 특정공간(예컨대, 한강 등 범위가 넓고 관리가 요구되는 부지)에 IoT센서를 설치하여 인프라를 구축함으로써, 특정공간 내 시설물의 주기적인 관리가 원격으로 가능하도록 하여 관리효율을 증진시키고, 해당 특정공간을 사용하는 사용자들로 하여금 편리하게 특정공간을 이용할 수 있도록 하는, 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템를 블록도로 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 1에 따른 본 발명은 시설물에 유지보수 및 관리 목적으로 설치된 IoT센서와, 특정공간에 설치된 다수 개의 CCTV와, 상기 IoT센서 및 CCTV로부터 정보를 수신하는 스마트중계기와, 상기 스마트중계기로부터 정보를 수신받는 관리자단말기를 포함하도록 구성된다.

이때, 상기 IoT센서란 시설물의 고장, 수명, 내구도 등을 감지하는 목적의 센서일 수도 있고, 물체감지를 목적으로 하는 센서일 수도 있다.

즉, IoT센서의 이해 범주는 특정공간의 관리를 위해 사용될 수 있는 모든 센서로 해석될 수 있다.

스마트중계기는, IoT센서로부터 센서값을 수신하는 센서값수신부와, Wi-Fi망 및 관리자단말기와 통신하고, 상기 관리자단말기로 정보를 전송하는 통신부와, CCTV로부터 영상정보를 수신하는 영상정보수신부를 포함하는 통신모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 관리자단말기 역시 스마트중계기로부터 정보를 수신하기 위한 통신모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스마트중계기는 통신부를 통해 Wi-Fi망과 연결되어 무선인터넷(Wi-Fi)를 제공할 수 있으며, 이를 위하여 무선인터넷 공급모듈을 더 포함할 수도 있다.

이에 따라, 특정공간을 이용하는 사용자는 스마트중계기로부터 무선인터넷을 공급받아 특정공간을 이용하는 동안 인터넷의 무료 사용이 가능하며, 특정공간 내 시설물 파손 등의 문제가 발생되어도 관리자가 쉽게 파악할 수 있어서, 특정공간에 대한 유지보수가 용이해지는 장점을 가진다.

한편, 상술된 바와 같이 관리자단말기를 통해 센서값을 통해 관리자의 시설물 유지보수를 하도록 할 수 있지만, 설계 조건에 따라서는 스마트중계기가 특정조건에서 센서값에 기반한 분석을 수행하고, 분석결과를 관리자단말기로 전송하는 기능을 수행하도록 할 수도 있다.

예컨대, 관리대상인 시설물을 감시하는 센서로부터 감지되지 말아야 할 센서값이 출력되는 경우, 스마트중계기를 이상상황판단모듈을 통해 이상상황을 판단하고, 분석모듈을 통해 센서값에 기반한 분석을 수행하는 것이다. 이때 이상상황이나 특정조건이란, 각 시설물에 구비된 센서에서 통상적으로 감지되지 않는 센서값을 의미하고, 분석모듈을 통해 분석된 정보는 센서값의 이상 유무에 대한 정보일 수 있다.

그리고 상기 분석모듈을 통해 분석된 정보는 통신모듈을 통해 관리단말기로 전송될 수 있다. 이에 따라 관리자는 관리자단말기를 통해 전문지식에 기반한 별도의 판단을 하지 않아도 바로 이상상태를 확인할 수 있어서, 보다 정확한 유지보수가 가능해지는 장점을 가진다.

또한, 스마트중계기는 센서값수신부에 의해 수신된 센서값에 기반하여 수신값에 대한 인터벌을 설정하여 통신에 대한 상태를 확인하도록 한다.

이를 위하여, 통신상태판단모듈을 더 포함할 수 있는데, 상기 통신상태판단모듈을 통해 센서값 통신에 소정의 시간(예컨대 10분)마다 핑(Ping)을 주고, 상태값이 소정의 속도 이하(100m/s)인 경우, 통신 네트워크의 불안정으로 판단하여 통신의 리셋을 자동으로 수행하도록 한다. 이을 위해 리셋모듈을 더 포함할 수도 있다.

한편, 스마트중계기는 특정공간을 이용하는 이용자에게 길찾기 기능을 제공하도록 구성될 수 있다.

이를 위하여, 상기 스마트중계기는, 스마트중계기를 통해 무선인터넷을 공급받는 사용자단말기를 찾고, 찾은 사용자단말기로 링크메시지를 전송하는 단말기연동모듈;을 더 포함할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 무선인터넷을 스마트중계기로부터 공급받는 경우, 단말기를 통해 소정의 링크가 포함된 메시지를 푸쉬 또는 SMS 형식으로 수신하게 된다.

이때, 소정의 링크란, 후술되는 응용프로그램(또는 Web)을 설치할 수 있는 링크일 수 있다.

또한, 상기 스마트중계기는 소정의 응용프로그램을 오픈 형식으로 저장하고, 해당 응용프로그램이 설치된 사용자단말기에 연동되어 해당 응용프로그램이 구동하도록 하는 구동모듈;을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 구동모듈은 일종의 서버 기능을 수행하는 것으로서, 이로 인해 사용자는 사용자단말기로 수신된 링크를 클릭하여 응용프로그램을 설치하거나 Web에 접속하여, 상기 스마트중계기가 제공하는 구동모듈에 의한 기능을 제공받을 수 있게 된다.

상기 구동모듈은, 특정공간의 맵 정보를 저장하는 데이터베이스와; 응용프로그램이 설치된 사용자단말기의 위치기능(GPS)을 활성화시키는 위치활성화부와; 사용자의 조작이 가능하도록 하는 인터페이스;를 더 포함하여, 사용자단말기로 하여금 응용프로그램의 구동이 가능하도록 한다.

상기 인터페이스는, 데이터베이스의 맵 정보에 기반하여 사용자가 특정공간 내에서 도착할 위치를 화면 클릭 등으로 설정하는 도착위치설정 인터페이스와, 도착위치에 대한 조건을 입력하는 조건입력 인터페이스를 포함한다.

이에 따라, 구동모듈은 사용자가 사용자단말기에 응용프로그램을 설정하면, 사용자단말기의 위치를 판단하여 맵 정보를 사용자단말기에 출력한다.

그리고 사용자가 도착하고자 하는 지점을 클릭하면, 특정 조건을 입력할 수 있도록 인터페이스를 활성화한다.

이때, 특정 조건이란, 한적한, 사람이 없는, 활발한, 사람 많은, 안전한 등으로 통상적으로 사람이 요구할 수 있는 공간에 대한 조건을 의미한다.

이러한 특정 조건은 조건입력 인터페이스에 의해 제공되어 사용자의 선택이 이루어지면, 구동모듈은 설정된 도착위치에 대하여 소정의 범위 내에서 해당 조건이 충족되는 위치를 결정하여 사용자에게 사용자단말기를 통해 제공하도록 한다.

이를 위해, 구동모듈은 데이터베이스의 맵 정보와, CCTV로부터 수신한 영상정보를 취합하는 정보취합부를 더 포함할 수 있는데, 구체적으로 정보취합부는, 설정된 도착위치와 해당 주변의 CCTV에 기반하여 상술된 조건에 맞는 위치를 분석하여 제공하는 기능을 수행한다.

아울러, 구동모듈은 길찾기 기능을 제공하는 네비게이션부을 더 포함할 수 있으며, 상기 네비게이션부를 통해 사용자의 현재 위치에서부터 도착위치까지 가는 길을 안내해주도록 할 수 있다.

아울러, 구동모듈은 네비게이션부를 통해 제공된 경로 내의 소정의 반경 내에 설치된 CCTV의 영상정보를 분석하는 분석부를 더 포함할 수 있다.

그리고 구동모듈은, 사용자에 의해 선택된 조건에 기반하여 네비게이션부를 통해 제공된 경로를 맞춤식으로 제공하는 맞춤형 길 안내부를 더 포함할 수도 있다.

예를 들어, 사용자가 '사람이 많은' 조건을 선택하여 해당 도착위치로 길 안내를 수행하는 것이라면, 분석부를 통해 사람이 많은 위치를 CCTV의 영상정보에 기반하여 판단한 후, 해당 위치를 대상으로 맞춤형 길 안내를 수행하도록 한다.

이는 유흥을 목적으로 하는 사용자에게 빠른 길을 안내하는 것보다는 사용자가 원하는 조건에 맞추어 특정공간을 이용하도록 할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 상술된 기능을 CCTV의 영상정보로 가능한 것은, CCTV의 영상정보를 픽셀분석으로 밀집도 혹은 물체의 개수 확인할 수 있도록 구성하기 때문이며, 이를 위해 필요하다면 영상정보분석부(모듈)를 더 포함할 수 있음은 통상의 기술자라면 자명하게 해석할 수 있을 것이다.

상기에서 첨부된 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명의 첨부된 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (5)

1. 시설물에 유지보수 및 관리 목적으로 설치된 IoT센서와,
   특정공간에 설치된 다수 개의 CCTV와,
   상기 IoT센서 및 CCTV로부터 정보를 수신하는 스마트중계기와,
   상기 스마트중계기로부터 정보를 수신받는 관리자단말기를 포함하여 구성된, 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템에 있어서,
   상기 스마트중계기는,
   IoT센서로부터 센서값을 수신하는 센서값수신부와;
   Wi-Fi망 및 관리자단말기와 통신하고;
   상기 관리자단말기로 정보를 전송하는 통신부와;
   CCTV로부터 영상정보를 수신하는 영상정보수신부를 포함하는 통신모듈과;
   상기 통신부를 통해 Wi-Fi망과 연결되어 무선인터넷(Wi-Fi)를 제공하는 무선인터넷 공급모듈과;
   상기 센서값수신부에서 수신된 센서값에 기반하여 이상상황을 판단하는 이상상황판단모듈과;
   상기 이상상황판단모듈을 통해 이상상황으로 판단되면 센서값에 기반한 분석을 수행하는 분석모듈과;
   센서값 통신에 소정의 시간마다 핑을 주고 통신속도가 소정의 속도 이하인 경우, 네트워크 불안정을 판단하는 통신상태판단모듈과;
   상기 통신상태판단모듈의 판단결과 네트워크 불안정으로 판단되면 통신을 자동으로 리셋시키는 리셋모듈과;
   스마트중계기를 통해 무선인터넷을 공급받는 사용자단말기를 찾고, 찾은 사용자단말기로 링크메시지를 전송하는 단말기연동모듈과;
   소정의 응용프로그램을 오픈 형식으로 저장하고, 해당 응용프로그램이 설치된 사용자단말기에 연동되어 해당 응용프로그램이 구동하도록 하되, 특정공간의 맵 정보를 저장하는 데이터베이스, 응용프로그램이 설치된 사용자단말기의 위치기능(GPS)을 활성화시키는 위치활성화부, 사용자의 조작이 가능하도록 하는 인터페이스, 데이터베이스의 맵 정보와 CCTV로부터 수신한 영상정보를 취합하는 정보취합부, 길찾기 기능을 제공하는 네비게이션부, 네비게이션부를 통해 제공된 경로 내의 소정의 반경 내에 설치된 CCTV의 영상정보를 분석하는 분석부 및 사용자에 의해 선택된 조건에 기반하여 네비게이션부를 통해 제공된 경로를 맞춤식으로 제공하는 맞춤형 길 안내부를 포함하여 사용자단말기로 하여금 응용프로그램의 구동이 가능하도록 하는, 구동모듈;을 포함하되,
   상기 인터페이스는,
   데이터베이스의 맵 정보에 기반하여 사용자가 특정공간 내에서 도착할 위치를 설정하는 도착위치설정 인터페이스와, 도착위치에 대한 조건을 입력하는 조건입력 인터페이스를 포함함으로써,
   상기 구동모듈은 사용자가 사용자단말기에 응용프로그램을 설정하면, 사용자단말기의 위치를 판단하여 맵 정보를 사용자단말기에 출력하고, 사용자가 도착하고자 하는 지점을 클릭하면, 특정 조건을 입력할 수 있도록 인터페이스를 활성화하며, 상기 인터페이스에 의해 제공되어 사용자의 선택이 이루어지면, 도착위치에 대하여 소정의 범위 내에서 해당 조건이 충족되는 위치를 CCTV 픽셀 분석을 기반으로 결정하여 사용자에게 사용자단말기를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는, 특정공간의 인프라 구축을 위한 스마트 중계 시스템.
   
   
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