KR102248272B1 - LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은, 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하는 복수개의 센서모듈; 상기 센서모듈과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집 및 전송하는 화물 정보 수집장치; LoRa 통신망을 통해 상기 화물 정보 수집장치의 위치 데이터 및 상기 센싱 데이터를 수신하는 중앙 관리 시스템; 및 상기 화물 배송 차량의 운전자가 보유하는 스마트폰을 포함한다.

Description

LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼{Iot based vehicle management platform using LoRa network}
본 발명은 차량 관제 플랫폼에 관한 것으로, 더 구체적으로는 배송 환경에 민감한 화물의 주변 환경을 감지하여 화물 차량의 위치 정보와 함께 화물 배송 상태와 화물 차량의 위치를 종합적으로 관리할 수 있는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 관한 것이다.
최근 국내 화물 운송의 76%가 주로 트럭과 같은 차량을 이용하고 있는 상황에서, 화물 차량의 위치 정보 및 화물의 배송 상태에 대하여 실시간 모니터링을 원하는 화주의 니즈에 대응하여, 화물 차량 및 화물에 대한 정보를 종합적으로 관리하는 시스템에 대한 연구 개발이 매우 활발한 실정이다.
종래에는 단순히 GPS와 관제실을 연동하여 수송차량의 위치 및 도착, 출발시간, 주행속도 등을 전송하여 물류수송시스템을 운영하였었다. 이러한 시스템은 물류의 위치추적 및 물류 이송체계의 효율성을 높이기 위한 시스템에 불과할 뿐, 화물의 배송 상태, 화물이 적재되는 컨테이너의 주변 환경 등에 대한 정보를 제공하지는 못하였다.
최근, IoT 기술과 통신산업의 발전으로 인해 다양한 정보를 빠르게 송수신할 수 있음에 따라, 가스/기름이나 유독물질과 같은 위험물, 온도나 습도에 민감한 화물, 충격에 민감한 화물이 적재되는 컨테이너의 내부 환경 및 화물 차량의 배송 상태에 대한 정보를 화주에게 제공하는 기술들이 공개되고 있다.
한국공개특허 제10-2016-0002487호(출원일: (2014.06.30)
본 발명은 컨테이너에 설치된 복수의 센서모듈을 통해 화물 주변 환경을 감지하여 화물 배송 상태와 화물 차량의 위치 정보를 종합적으로 관리할 수 있는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배송 환경에 민감한 화물을 배송 중 통신 음영 지역에서 화물 차량의 고장시에도 화물 주변 환경 센싱 정보를 중앙 관리 시스템으로 전송할 수 있는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은, 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하는 복수개의 센서모듈; 상기 센서모듈과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집 및 전송하는 화물 정보 수집장치; LoRa 통신망을 통해 상기 화물 정보 수집장치의 위치 데이터 및 상기 센싱 데이터를 수신하는 중앙 관리 시스템; 및 상기 화물 배송 차량의 운전자가 보유하는 스마트폰을 포함하며, 상기 화물 정보 수집장치는 상기 LoRa 통신망이 불통되는 음영지역에서 상기 스마트폰으로 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 데이터를 전송하고 상기 스마트폰은 상용통신망을 사용하여 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 상기 중앙 관리 시스템으로 전송할 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 센서모듈은 상기 컨테이너 내부의 온도를 측정하는 온도센서 모듈, 상기 컨테이너 내부의 습도를 측정하는 습도센서 모듈, 상기 컨테이너에 인가되는 진동을 측정하는 진동센서 모듈, 상기 컨테이너 내부의 밝기를 측정하는 조도센서 모듈 및 상기 컨테이너 도어의 개폐를 측정하는 시건센서 모듈을 포함하며, 상기 복수개의 센서모듈은 상기 화물 정보 수집장치 또는 상기 스마트폰으로 센싱 데이터를 전송하는 블루투스 모듈을 각각 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙 관리 시스템은 상기 화물 정보 수집장치로부터 상기 센싱 데이터와 상기 위치 데이터를 설정된 전송 주기마다 수신하여 상기 각 화물 배송 차량 및 화물을 관리하며, 설정된 전송 주기 동안에 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터가 미전송되면 상기 화물 배송 차량의 고장 또는 상기 화물 정보 수집장치의 고장으로 인식하고 상기 스마트폰을 통해 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 우회하여 전송받을 수 있다.
또한, 상기 스마트폰은 상기 화물 정보 수집장치로부터 전송된 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 내장된 메모리에 저장한 후 상기 중앙 관리 시스템으로 전송할 수 있다.
또한, 상기 중앙 관리 시스템은 상기 조도센서 모듈에 의한 상기 컨테이너 내부의 밝기 변화 정보 또는 상기 시건센서 모듈에 의한 상기 컨테이너 도어의 개방여부 정보와 상기 화물 정보 수집장치의 위치 데이터를 통해 상기 화물의 목적지 이외의 장소에서 상기 컨테이너가 개방된 것을 판별할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법은, LoRa 통신망을 통해 화물 배송 차량에 설치된 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계; 상기 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치된 센서모듈의 센싱 데이터를 상기 화물 정보 수집장치에서 수집하는 단계; 상기 화물 정보 수집장치에서 상기 센싱 데이터와 상기 화물 배송 차량의 위치 데이터를 상기 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계; 설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 상기 화물 배송 차량의 운전자의 스마트폰으로 고장 알림을 전송하는 단계; 상기 스마트폰을 통해 상기 센싱 데이터와 상기 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 센싱 데이터를 수집하는 단계는, 상기 화물 배송 차량의 운전석 주변에 배치된 상기 화물 정보 수집장치와 상기 화물 배송 차량의 상기 컨테이너 주변에 설치된 복수개의 센서모듈을 각각 페어링하여 상기 센서모듈로부터 상기 화물 주변의 환경 데이터를 무선으로 수집할 수 있다.
또한, 상기 고장 알림을 전송하는 단계에서, 상기 중앙 관리 시스템은 상기 화물 배송 차량의 고장이 확인되면 최종 위치 데이터를 기반으로 대체 화물 배송 차량을 수배하여 긴급 배차하고, 고장난 상기 화물 배송 차량의 해당 운전자의 스마트폰을 통해 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 수신하도록 준비할 수 있다.
본 발명의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 따르면, 컨테이너에 설치된 온도센서, 습도센서, 진동센서, 조도센서 및 시건센서를 통해 수집된 화물 주변 환경을 포함하는 화물 배송 상태와 화물 차량의 위치 정보를 종합적으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 따르면, 배송 환경에 민감한 화물을 배송 중 통신 음영 지역에서 화물 차량의 고장시에도 화물 주변 환경 센싱 정보를 지속적으로 수집하여 중앙 관리 시스템으로 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예의 차량 관제 플랫폼의 개략도이다.
도 2는 도 1의 차량 관제 플랫폼의 세부 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 차량 관제 플랫폼의 제어방법의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예의 차량 관제 플랫폼의 개략도이다.
도 5는 도 4의 차량 관제 플랫폼의 세부 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예의 차량 관제 플랫폼의 제어방법의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예의 차량 관제 플랫폼의 개략도이다.
도 8은 도 7의 차량 관제 플랫폼의 세부 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예의 차량 관제 플랫폼의 제어방법의 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 발명에 대하여 구체적으로 기술하기에 앞서, 본 발명의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은 IoT 지원 장치를 위한 LoRa 통신망에서 구현되는 것을 기본으로 한다. LoRa 통신망은 좁은 대역폭 및 비면허 주파수 대역에서 동작하여 낮은 데이터 전송 및 데이터 변동 가능성이 있는 IoT 사용에 이상적인 통신 서비스이다. LoRa 네트워크는 무선 칩셋 및 서비스 비용이 매우 저렴한 장점이 있는 반면, 터널과 같은 통신 음영 지역이 존재하는 단점도 가지고 있다. 이에 따라 음영 지역에서 배송 차량의 고장시에도 센서 모듈로부터 전송되는 센싱 데이터를 수집 및 전송할 수 있도록 하여 배송 화물의 배송 상태를 화주에게 알려주는 것이 매우 중요할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼(100)은 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하는 복수개의 센서모듈(110), 센서모듈(110)과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집 및 전송하는 화물 정보 수집장치(120), LoRa 통신망을 통해 화물 정보 수집장치(120)의 위치 정보 및 센싱 데이터를 수신하는 중앙 관리 시스템(130) 및 화물 배송 차량의 운전자가 보유하는 스마트폰(140)을 포함할 수 있다.
복수개의 센서모듈(110)은, 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하기 위한 것으로, 본 실시예의 센서모듈(110)은 컨테이너 내부의 온도를 측정하는 온도센서 모듈(111), 컨테이너(10) 내부의 습도를 측정하는 습도센서 모듈(112), 컨테이너(10)에 인가되는 진동을 측정하는 진동센서 모듈(113), 컨테이너 내부의 밝기를 측정하는 조도센서 모듈(114) 및 컨테이너 도어의 개폐를 측정하는 시건센서 모듈(115)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 센서모듈(110)은 모두 화물 정보 수집장치(120)로 센싱 데이터를 무선 전송할 수 있도록 각각 블루투스 통신 모듈을 구비할 수 있다.
온도센서 모듈(111)은 컨테이너 내부의 온도를 실시간 측정하여 화물 정보 수집장치(120)로 전송하며, 특히 컨테이너에 보관되는 화물이 온도에 민감한 것이면 온도센서 모듈(111)의 수량을 증가시켜 컨테이너의 다양한 위치의 온도를 측정하는 것이 바람직할 수 있다. 특히 저온 상태를 유지하여야 하는 화물을 배송하는 경우, 컨테이너 상측부위의 온도와 하측부위의 온도가 상이할 수 있으며, 여름과 같이 직사광선이 강한 시기에 컨테이너의 상측부위의 온도를 정밀 측정하여 냉장시스템의 가동 상태를 정밀 제어할 필요가 있다. 이에 따라 컨테이너의 적어도 상측부위 및 하측부위에 설치되는 온도센서 모듈(111)은 각각의 ID를 부여하여 온도 데이터를 개별 관리하는 것이 바람직할 것이다.
습도센서 모듈(112)은 컨테이너 내부의 습도를 실시간 측정하여 화물 정보 수집장치(120)로 전송하며, 특히 컨테이너에 보관되는 화물이 습도에 민감한 것이라면 습도센서 모듈(112)의 수량을 증가시켜 습도 데이터를 다량 확보하는 것이 바람직할 것이다.
진동센서 모듈(113)은 컨테이너(10)에 인가되는 진동을 실시간 측정하여 화물 정보 수집장치(120)로 전송한다. 컨테이너에 보관되는 화물이 진동이나 외부 충격에 매우 민감한 것이라면 컨테이너에 인가되는 진동을 정밀하게 측정하여 진동 데이터를 보관할 필요가 있다. 화물 배송 차량이 운행되는 일반도로, 고속도로 등에 과속 방지턱이나 싱크홀, 도로 공사로 인한 도로 보수지역이나 도로의 홈 등이 다수 존재할 가능성이 있다. 즉, 이와 같은 진동을 유발하는 기재들이 다수 존재하기 때문에 컨테이너에 인가되는 진동의 세기 및 진동의 횟수를 종합적으로 관리하여 배송 루트를 재설정하는데 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 진동센서 모듈(113)은 차량의 서스펜션 부위, 컨테이너 내측의 바닥 부위, 화물이 적재되는 팔레트 등에 설치될 수 있으며, 복수개의 진동센서 모듈(113)이 설치되는 경우 각 진동센서 모듈(113)에 고유의 ID를 부가하여 진동 데이터를 종합적으로 확보할 수 있다.
조도센서 모듈(114)은 컨테이너 내부의 밝기를 실시간 측정하여 화물 정보 수집장치(120)로 전송하고, 시건센서 모듈(115)은 컨테이너의 도어가 개폐되었는지 여부를 측정하여 화물 정보 수집장치(120)로 전송한다. 컨테이너에 보관되어 배송되는 화물은 일반 소비자의 화물일 수도 있지만, 높은 가치를 갖는 고가의 산업용 화물일 수도 있다. 즉, 고가의 화물을 배송하는 경우 화물의 도난 및 분실을 방지할 필요가 있다. 컨테이너는 최초 화물을 적재한 이후 화주에게 배송되거나 중간 집하장에 도달하여 상하차되기 전까지는 도어가 폐쇄된 상태를 유지하여야 한다. 이를 위해 조도센서 모듈(114)은 컨테이너 내부의 조도 변화를 실시간 측정하여 전송할 수 있다. 컨테이너 내부의 조도가 증가하면 조도센서 모듈(114)은 이를 감지하여 조도 데이터를 화물 정보 수집장치(120)로 전송하게 되며, 중앙 관리 시스템(130)은 화물 배송 차량(20)의 GPS를 기반으로 한 실시간 위치를 비교하여 컨테이너가 무단으로 개방되었는지 여부를 판별할 수 있다. 마찬가지로 시건센서 모듈(115)은 컨테이너 도어의 개방여부를 감지하여 시건 데이터를 전송한다. 중앙 관리 시스템(130)은 화물 배송 차량의 GPS를 기반으로 한 실시간 위치를 비교하여 컨테이너가 무단으로 개방되었는지 여부를 판별한다.
화물 정보 수집장치(120)는 센서모듈(110)로부터 수집된 컨테이너의 환경 데이터와 화물 정보 수집장치(120)가 설치된 화물 배송 차량(20)의 실시간 위치정보를 LoRa 통신망을 통해 중앙 관리 시스템(130)으로 전송한다. 이를 위해 화물 정보 수집장치(120)는 GPS 모듈(121), LoRa 통신모듈(122) 및 BLE 모듈(123)을 포함할 수 있다.
GPS 모듈(121)은 GPS 위성과의 통신을 통해 화물 배송 차량(20)의 현재 위치에 대한 정보를 확보하며, 위치 데이터를 LoRa 통신모듈(122)을 통해 중앙 관리 시스템(130)으로 전송한다.
LoRa 통신모듈(122)은 LoRa 통신망(30)을 통해 LoRa 서비스를 사용하게 되며, 센서모듈(110)에서 수집된 다양한 센싱 데이터와 화물 배송 차량(20)의 현재 위치 데이터를 LoRa 서비스를 수행하는 ThingPlug 서버를 경유하여 중앙 관리 시스템(130)으로 전송한다. LoRa 통신모듈(122)은 LoRa 통신망(30)에 상시 연결된 상태를 유지하며, 주기적으로 데이터를 전송하게 되며, 전송 주기는 중앙 관리 시스템의 제어 또는 기 설정된 전송 주기에 대응할 수 있다. 중앙 관리 시스템(130)은 설정된 전송 주기 동안에 화물 배송 차량(20)으로부터 센서 데이터 및 위치 데이터가 미전송되면 해당 화물 배송 차량(20)의 고장 또는 화물 정보 수집장치(120)의 고장으로 인식하여, 고장에 대한 백업 절차를 진행하게 된다.
중앙 관리 시스템(130)은 화물 배송 차량(20)에 설치된 화물 정보 수집장치(120)로부터 센싱 데이터와 위치 데이터를 수신하여 각 화물 배송 차량(20) 및 화물을 관리하기 위한 것으로, LoRa 통신망(30)을 통해 화물 배송 차량(20)의 데이터를 주기적으로 수신하며, 화주에게 해당 화물의 상태정보와 화물 배송 차량(20)의 위치정보 및 배송 예정 시간 등을 안내하는 서비스를 할 수 있다.
또한, 중앙 관리 시스템(130)은 화물 배송 차량(20)의 고장시 해당 화물 배송 차량(20)의 최종 위치 데이터를 기반으로 근방의 대체 배송 차량을 수배하여 해당 위치로 배차함으로써 화물 배송을 대체할 수 있다. 이를 위해 중앙 관리 시스템(130)은 해당 사고 화물 배송 차량(20)에 적재된 화물의 적재량, 화물의 민감도(온도, 습도, 진동 등), 목적지 등을 종합적으로 관리하며, 이를 대체하여 배송할 수 있으며, 사고 차량과 가장 인접한 대체 차량을 수배하여 대체할 수 있다. 또한, 중앙 관리 시스템(130)은 화물 정보 수집장치(120)로부터 전송된 다양한 센싱 데이터를 기반으로, 화물 배송의 최적 배송 루트를 설정할 수 있다. 예를 들면 진동센서 모듈(113)로부터 전송된 진동 데이터를 기반으로, 해당 도로의 상태를 종합적으로 판단하여 우회 경로를 설정하여 화물 배송 차량(20)의 운전자에게 통지할 수 있고, 향후 동일 목적지에 대한 경로 안내시 도로 상태가 불량한 경로를 배제할 수도 있다. 또한, 중앙 관리 시스템(130)은 각 화물 배송 차량(20)과 이 차량을 운전하는 운전자 ID를 매칭하여 개별 운전자들의 다양한 정보 및 해당 운전자의 운전 패턴 등을 종합적으로 관리할 수 있다. 예를 들면, 운전자가 어느 화물 배송 차량(20)을 운행하였고, 해당 차량으로 운행한 운행 거리, 운행시 평균 속도, 급가속/급제동 횟수, 주정차 횟수, 경로 이탈 횟수 등을 종합적으로 관리할 수 있다. 이를 위해 화물 정보 수집장치(120)는 운전자가 보유한 스마트폰(140)과 접속하여 운전자의 스마트폰의 어플리케이션(App)과 인증 절차를 진행하고 이 정보를 중앙 관리 시스템(130)에 전송할 수 있다. 이를 통해, 중앙 관리 시스템(130)은 운전자 스마트폰(140)으로 화물의 도착지 또는 중간 집하장의 도착위치, 도착위치까지의 최적 운행 경로 등을 안내할 수 있고, 필요한 경우 운전자 스마트폰(140)을 통해 센싱 데이터 및 위치 데이터를 우회하여 전송받을 수 있다.
이를 위해, 운전자가 보유하는 스마트폰(140)에는 화물 배송 관리를 위한 전용 어플리케이션이 설치되며, 스마트폰(140)은 내장된 블루투스 모듈을 통해 화물 정보 수집장치(120)와 블루투스 데이터 통신을 수행할 수 있다. 또한, 운전자 보유 스마트폰(140)은 화물 정보 수집장치(120)로부터 전송된 센싱 데이터 및 위치 데이터를 저장하는 메모리(141)와 이 데이터를 상용통신망(40)을 통해 중앙 관리 시스템(130)으로 전송하는 상용통신모듈(142)을 포함할 수 있다.
전용 어플리케이션은 운전자의 개인정보, 고유 ID 등을 포함하고 있으며, 스마트폰(140)에 내장된 블루투스 모듈을 통해 화물 정보 수집장치(120)와 무선 연결될 수 있다. 필요한 경우 전용 어플리케이션은 화물 정보 수집장치(120)와 운전자 고유 ID를 사용하여 인증 절차를 수행할 수도 있다. 전용 어플리케이션은 스마트폰(140)의 블루투스 모듈을 통해 수집되는 센싱 데이터와 위치 데이터를 스마트폰(140)의 메모리(141)에 임시 저장하고 이 데이터들을 3G나 LTE(4G)나 5G 등의 상용통신망(40)을 통해 중앙 관리 시스템(130)으로 전송할 수 있다. 이와 같은 전용 어플리케이션에 의한 센싱 데이터 및 위치 데이터 송신 기능은 LoRa 통신망의 음영지역에서 화물 배송 차량(20)이나 화물 정보 수집장치(120)의 고장 발생시 수행될 수 있으며, 운전자의 판단이나 중앙 관리 시스템(130)의 알림 또는 원격 제어에 의해 수행될 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은 화물 배송 차량으로부터 다양한 데이터를 수집하고 해당 화물 배송 차량을 원격 관제할 수 있으며, 도 3에 도시한 바와 같이, LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법은, LoRa 통신망을 통해 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계(S110), 센서모듈의 센싱 데이터를 화물 정보 수집장치에서 수집하는 단계(S120), 화물 정보 수집장치에서 센싱 데이터와 차량의 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계(S130), 설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 해당 운전자의 스마트폰으로 고장 알림을 전송하는 단계(S140) 및 해당 운전자의 스마트폰을 통해 센싱 데이터와 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
LoRa 통신망을 통해 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계(S110)는 저비용의 LoRa 통신망을 통해 각 차량의 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하고 화물 정보 수집장치의 센싱 데이터와 위치 데이터를 중앙 관리 시스템에서 수신한다. 이때, 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰의 전용 어플리케이션을 통해 화물 정보 수집장치의 인증이 완료되게 되면, 중앙 관리 시스템은 해당 화물 배송 차량, 차량 운전자, 화물 배송 차량에 적재된 화물의 종류 및 민감도, 목적지 등의 화물 정보를 종합적으로 관리할 수 있다.
센서모듈의 센싱 데이터를 화물 정보 수집장치에서 수집하는 단계(S120)는 차량의 운전석 주변에 배치된 화물 정보 수집장치와 화물 배송 차량의 컨테이너 주변에 설치된 복수개의 센서모듈을 각각 페어링하여 센서모듈로부터 화물 주변의 환경 데이터를 수집할 수 있다. 각 센서모듈은 무선통신을 위한 블루투스 모듈을 포함하고 있어 센싱된 데이터를 화물 정보 수집장치로 블루투스 전송하게 되고 화물 정보 수집장치는 수집된 센싱 데이터와 GPS 위치 데이터를 LoRa 통신망을 통해 중앙 관리 시스템으로 전송할 수 있다. 센서모듈들에 의해 센싱되는 센싱 데이터는 화물 주변의 온도, 습도, 진동, 컨테이너 내부의 조도 및 컨테이너 도어의 시건 데이터를 포함할 수 있다.
화물 정보 수집장치에서 센싱 데이터와 차량의 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계(S130)는 중앙 관리 시스템에서 설정된 전송 주기 또는 화물 정보 수집장치에 설정된 전송 주기에 대응하여 센싱된 센싱 데이터와 차량의 GPS 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송한다.
설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 해당 운전자의 스마트폰으로 고장 알림을 전송하는 단계(S140)는 화물 배송 차량으로부터 기 설정된 전송 주기가 경과했음에도 데이터가 미전송될 경우 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰으로 경고 알림을 전송한다. 본 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 사용되는 LoRa 통신망은 상용통신망에 비해 음영 지역이 존재할 가능성이 있다. 예를 들면 산간지역이나 터널 등에서 통신 상태가 불량할 가능성이 있다. 이러한 음영 지역에서 화물 배송 차량이 고장이 나서 정차하게 되었을 경우, 해당 운전자에게 경고 알림을 송신할 수 있다. 이때, 중앙 관리 시스템은 차량 고장이 확인되면 해당 차량의 최종 위치 데이터를 기반으로 대체 화물 배송 차량을 수배하여 긴급 배차하고, 해당 운전자의 스마트폰을 통해 센싱 데이터 및 위치 데이터를 수신하도록 준비할 수 있다.
해당 운전자의 스마트폰을 통해 센싱 데이터와 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계(S150)는 고장난 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰을 통해 화물의 환경 데이터 및 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송한다. 운전자는 보유한 스마트폰의 어플리케이션을 실행하여 스마트폰과 화물 정보 수집장치를 페어링하여 센서모듈의 센싱 데이터를 수신하여 상용통신망을 통해 중앙 관리 시스템으로 전송하게 된다. 이때 스마트폰에 구비된 내장 메모리에 센싱 데이터 및 위치 데이터를 백업 저장할 수도 있다.
상술한 본 발명의 제1실시예의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은 차량 고장시 해당 차량의 운전자가 보유한 스마트폰을 화물 정보 수집장치에 연결하여 센싱 데이터와 위치 데이터를 상용통신망을 사용하여 중앙 관리 시스템으로 전송하였으나, 이와 달리 센서모듈의 센싱 데이터를 스마트폰에서 직접 수신하여 위치 데이터와 함께 상용통신망을 사용하여 중앙 관리 시스템으로 전송할 수도 있으며, 이와 같은 본 발명의 제2실시예의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 대하여 아래에서 설명하기로 한다. 제2실시예의 대부분의 구성은 제1실시예의 구성과 대동소이한 바 중복되는 구성에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼(200)은 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하는 복수개의 센서모듈(210), 센서모듈(210)과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집 및 전송하는 화물 정보 수집장치(220), LoRa 통신망을 통해 화물 정보 수집장치(220)의 위치 정보 및 센싱 데이터를 수신하는 중앙 관리 시스템(230) 및 센서모듈(210)과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집하고 위치 데이터와 함께 중앙 관리 시스템(230)으로 전송하는 스마트폰(240)을 포함할 수 있다.
중앙 관리 시스템(230)은 화물 배송 차량(20)에 설치된 화물 정보 수집장치(220)로부터 센싱 데이터와 위치 데이터를 수신하여 각 화물 배송 차량(20) 및 화물을 관리하기 위한 것으로, LoRa 통신망(30)을 통해 화물 배송 차량(20)의 데이터를 주기적으로 수신하며, 화주에게 해당 화물의 상태정보와 화물 배송 차량(20)의 위치정보 및 배송 예정 시간 등을 안내하는 서비스를 할 수 있다.
또한, 중앙 관리 시스템(230)은 화물 배송 차량(20)의 고장시 해당 화물 배송 차량(20)의 최종 위치 데이터를 기반으로 근방의 대체 배송 차량을 수배하여 해당 위치로 배차함으로써 화물 배송을 대체할 수 있다. 이를 위해 중앙 관리 시스템(230)은 해당 사고 화물 배송 차량(20)에 적재된 화물의 적재량, 화물의 민감도(온도, 습도, 진동 등), 목적지 등을 종합적으로 관리하며, 이를 대체하여 배송할 수 있으며, 사고 차량과 가장 인접한 대체 차량을 수배하여 대체할 수 있다. 또한, 중앙 관리 시스템(230)은 화물 정보 수집장치(120)로부터 전송된 다양한 센싱 데이터를 기반으로, 화물 배송의 최적 배송 루트를 설정할 수 있다. 예를 들면 진동센서 모듈(213)로부터 전송된 진동 데이터를 기반으로, 해당 도로의 상태를 종합적으로 판단하여 우회 경로를 설정하여 화물 배송 차량(20)의 운전자에게 통지할 수 있고, 향후 동일 목적지에 대한 경로 안내시 도로 상태가 불량한 경로를 배제할 수도 있다. 또한, 중앙 관리 시스템(230)은 각 화물 배송 차량(20)과 이 차량을 운전하는 운전자 ID를 매칭하여 개별 운전자들의 다양한 정보 및 해당 운전자의 운전 패턴 등을 종합적으로 관리할 수 있다. 예를 들면, 운전자가 어느 화물 배송 차량(20)을 운행하였고, 해당 차량으로 운행한 운행 거리, 운행시 평균 속도, 급가속/급제동 횟수, 주정차 횟수, 경로 이탈 횟수 등을 종합적으로 관리할 수 있다. 이를 위해 화물 정보 수집장치(220)는 운전자가 보유한 스마트폰(240)과 접속하여 운전자의 스마트폰의 어플리케이션(App)과 인증 절차를 진행하고 이 정보를 중앙 관리 시스템(230)에 전송할 수 있다. 이를 통해, 중앙 관리 시스템(230)은 운전자 스마트폰(240)으로 화물의 도착지 또는 중간 집하장의 도착위치, 도착위치까지의 최적 운행 경로 등을 안내할 수 있고, 필요한 경우 운전자 스마트폰(140)을 통해 센싱 데이터 및 위치 데이터를 우회하여 전송받을 수 있다.
이를 위해, 운전자가 보유하는 스마트폰(240)에는 화물 배송 관리를 위한 전용 어플리케이션이 설치되며, 스마트폰(240)은 내장된 블루투스 모듈을 통해 센서모듈(210)과 블루투스 데이터 통신을 수행할 수 있다. 또한, 운전자 보유 스마트폰(240)은 센서모듈(210)로부터 전송된 센싱 데이터 및 위치 데이터를 저장하는 메모리(241)와 이 데이터를 상용통신망(40)을 통해 중앙 관리 시스템(230)으로 전송하는 상용통신모듈(142)을 포함할 수 있다.
전용 어플리케이션은 운전자의 개인정보, 고유 ID 등을 포함하고 있으며, 스마트폰(240)에 내장된 블루투스 모듈을 통해 센서모듈(210)로부터 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 전용 어플리케이션은 스마트폰(240)의 블루투스 모듈을 통해 수집되는 센싱 데이터와 위치 데이터를 스마트폰(240)의 메모리(241)에 임시 저장하고 이 데이터들을 3G나 LTE(4G)나 5G 등의 상용통신망(40)을 통해 중앙 관리 시스템(230)으로 전송할 수 있다. 이와 같은 전용 어플리케이션에 의한 센싱 데이터 및 위치 데이터 송신 기능은 LoRa 통신망의 음영지역에서 화물 배송 차량(20)이나 화물 정보 수집장치(220)의 고장 발생시 수행될 수 있으며, 운전자의 판단이나 중앙 관리 시스템(230)의 알림 또는 원격 제어에 의해 수행될 수 있다.
즉, 화물 정보 수집장치(220)가 고장난 경우 또는 LoRa 망의 음영지역에서 차량이 고장나 중앙 관리 시스템(230)에 센싱 데이터 및 위치 데이터가 전송되지 않은 경우, 중앙 관리 시스템(230)은 해당 차량의 운전자가 보유한 스마트폰(240)으로 고장 알림을 전송함과 동시에, 해당 차량의 컨테이너에 설치된 복수개의 센서모듈(210)의 고유 ID를 전송할 수 있다. 즉, 스마트폰(240)은 중앙 관리 시스템(230)으로부터 상용통신망을 통해 해당 차량에 설치된 온도센서 모듈(211), 습도센서 모듈(212), 진동센서 모듈(213), 조도센서 모듈(214), 시건센서 모듈(215)을 포함한 복수개의 센서모듈 각각에 대한 고유 ID를 전송받게 된다. 스마트폰(240)은 내장한 블루투스 모듈에서 해당 고유 ID를 갖는 센서모듈을 검색하고 고유 ID와 매칭되는 센싱 데이터를 수집하여 스마트폰에 내장된 메모리에 저장한 후 상용통신망을 통해 중앙 관리 센터(230)로 전송하게 된다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 제2실시예에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은 화물 배송 차량으로부터 다양한 데이터를 수집하고 해당 화물 배송 차량을 원격 관제할 수 있으며, 도 6에 도시한 바와 같이, LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법은,
LoRa 통신망을 통해 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계(S210), 센서모듈의 센싱 데이터를 화물 정보 수집장치에서 수집하는 단계(S220), 화물 정보 수집장치에서 센싱 데이터와 차량의 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계(S230), 설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 해당 운전자의 스마트폰으로 고장 알림 및 해당 차량의 센서모듈의 ID를 전송하는 단계(S240) 및 해당 운전자의 스마트폰을 통해 센싱 데이터와 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.
LoRa 통신망을 통해 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계(S210)는 저비용의 LoRa 통신망을 통해 각 차량의 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하고 화물 정보 수집장치의 센싱 데이터와 위치 데이터를 중앙 관리 시스템에서 수신한다. 이때, 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰의 전용 어플리케이션을 통해 화물 정보 수집장치의 인증이 완료되게 되면, 중앙 관리 시스템은 해당 화물 배송 차량, 차량 운전자, 화물 배송 차량에 적재된 화물의 종류 및 민감도, 목적지 등의 화물 정보를 종합적으로 관리할 수 있다.
센서모듈의 센싱 데이터를 화물 정보 수집장치에서 수집하는 단계(S220)는 차량의 운전석 주변에 배치된 화물 정보 수집장치와 화물 배송 차량의 컨테이너 주변에 설치된 복수개의 센서모듈을 각각 페어링하여 센서모듈로부터 화물 주변의 환경 데이터를 수집할 수 있다. 각 센서모듈은 무선통신을 위한 블루투스 모듈을 포함하고 있어 센싱된 데이터를 화물 정보 수집장치로 블루투스 전송하게 되고 화물 정보 수집장치는 수집된 센싱 데이터와 GPS 위치 데이터를 LoRa 통신망을 통해 중앙 관리 시스템으로 전송할 수 있다. 센서모듈들에 의해 센싱되는 센싱 데이터는 화물 주변의 온도, 습도, 진동, 컨테이너 내부의 조도 및 컨테이너 도어의 시건 데이터를 포함할 수 있다.
화물 정보 수집장치에서 센싱 데이터와 차량의 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계(S230)는 중앙 관리 시스템에서 설정된 전송 주기 또는 화물 정보 수집장치에 설정된 전송 주기에 대응하여 센싱된 센싱 데이터와 차량의 GPS 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송한다.
설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 해당 운전자의 스마트폰으로 고장 알림 및 해당 차량의 센서모듈의 ID를 전송하는 단계(S240)는 화물 배송 차량으로부터 기 설정된 전송 주기가 경과했음에도 데이터가 미전송될 경우 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰으로 경고 알림과 고장 차량에 설치된 복수개의 센서모듈(210), 즉 온도센서 모듈(211), 습도센서 모듈(212), 진동센서 모듈(213), 조도센서 모듈(214), 시건센서 모듈(215)을 포함한 복수개의 센서모듈 각각에 대한 고유 ID를 전송하게 된다.
본 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 사용되는 LoRa 통신망은 상용통신망에 비해 음영 지역이 존재할 가능성이 있다. 예를 들면 산간지역이나 터널 등에서 통신 상태가 불량할 가능성이 있다. 이러한 음영 지역에서 화물 배송 차량이 고장이 나서 정차하게 되었을 경우, 해당 운전자에게 경고 알림을 송신할 수 있다. 이때, 중앙 관리 시스템은 차량 고장이 확인되면 해당 차량의 최종 위치 데이터를 기반으로 대체 화물 배송 차량을 수배하여 긴급 배차하고, 해당 운전자의 스마트폰을 통해 센싱 데이터 및 위치 데이터를 수신하도록 준비할 수 있다.
해당 운전자의 스마트폰을 통해 센싱 데이터와 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계(S150)는 고장난 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰을 통해 화물의 환경 데이터 및 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송한다. 운전자는 보유한 스마트폰의 어플리케이션을 실행하며, 스마트폰의 어플리케이션은 중앙 관리 시스템(230)으로부터 전송된 복수개의 센서모듈(210)의 고유 ID에 대응하는 센서모듈(210)로부터 전송되는 센싱 데이터를 수신하여 내장 메모리에 저장하게 된다. 스마트폰에서는 메모리에 저장된 센싱 데이터와 스마트폰의 GPS 위치 데이터를 함께 상용통신망을 사용하여 중앙 관리 시스템으로 전송하게 된다.
상술한 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은 차량 고장시 상용통신망을 사용하여 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하였으나, 이와 달리 대체 배송 차량이 긴급 배치된 상황이면, 대체 배송 차량의 화물 정보 수집장치로 고장 배송 차량의 데이터를 수신받아 LoRa 통신망을 통해 대신 전송할 수도 있으며, 이와 같은 본 발명의 제3실시예의 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 대하여 아래에서 설명하기로 한다. 제3실시예의 대부분의 구성은 제1실시예의 구성과 대동소이한 바 중복되는 구성에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼(300)은 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하는 복수개의 센서모듈(310), 센서모듈(310)과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집 및 전송하는 제1화물 정보 수집장치(320), LoRa 통신망을 통해 제1화물 정보 수집장치(320)의 위치 정보 및 센싱 데이터를 수신하는 중앙 관리 시스템(330) 및 센서모듈(310)과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집 및 전송하되 제1화물 정보 수집장치(320)로부터 데이터를 수신받아 중앙 관리 시스템(330)을 대신 전송하는 제2화물 정보 수집장치(340)를 포함할 수 있다.
복수개의 센서모듈(310)은, 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하기 위한 것으로, 온도센서 모듈(311), 습도센서 모듈(312), 진동센서 모듈(313), 조도센서 모듈(314) 및 시건센서 모듈(315)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 센서모듈(310)은 모두 제1화물 정보 수집장치(320)로 센싱 데이터를 무선 전송할 수 있도록 각각 블루투스 통신 모듈을 구비할 수 있다.
제1화물 정보 수집장치(320)는 센서모듈(310)로부터 수집된 컨테이너의 환경 데이터와 제1화물 정보 수집장치(320)가 설치된 화물 배송 차량(20)의 실시간 위치정보를 LoRa 통신망을 통해 중앙 관리 시스템(330)으로 전송한다. 이를 위해 제1화물 정보 수집장치(320)는 제1GPS 모듈(321), 제1LoRa 통신모듈(322), 제1BLE 모듈(323) 및 제1메모리 모듈(324)을 포함할 수 있다.
제1메모리 모듈(324)은 센서모듈(310)로부터 수집된 센싱 데이터와 제1GPS 모듈(21)의 위치 데이터를 주기적으로 저장하여 백업할 수 있다. 제1메모리 모듈(324)에 저장된 데이터는 백업 용도로 사용하는 것이 일반적이나, 화물 배송 차량(20)의 고장이나 차량이 LoRa 통신망의 음영지역에 위치하여 통신상태가 불량할 경우 데이터 손실을 방지하기 위하여 저장될 수 있다. 제1메모리 모듈(324)에 저장된 데이터는 중앙 관리 시스템(330)의 요청이나 음영지역을 벗어난 이후 자동으로 LoRa 통신망(30)을 통해 중앙 관리 시스템(330)에 전송될 수 있다. 이와 달리 차량의 운행이 불가능한 경우에는 대체 화물 배송 차량(50)의 제2화물 정보 수집장치(340)로 제1BLE 모듈(323)을 통해 전송될 수 있다.
중앙 관리 시스템(330)은 화물 배송 차량(20)에 설치된 제1화물 정보 수집장치(320)로부터 센싱 데이터와 위치 데이터를 수신하여 각 화물 배송 차량(20) 및 화물을 관리하기 위한 것으로, LoRa 통신망(30)을 통해 화물 배송 차량(20)의 데이터를 주기적으로 수신하며, 화주에게 해당 화물의 상태정보와 화물 배송 차량(20)의 위치정보 및 배송 예정 시간 등을 안내하는 서비스를 할 수 있다.
또한, 중앙 관리 시스템(330)은 화물 배송 차량(20)의 고장시 해당 화물 배송 차량(20)의 최종 위치 데이터를 기반으로 근방의 대체 화물 배송 차량(50)을 수배하여 해당 위치로 배차함으로써 화물 배송을 대체할 수 있다. 대체 화물 배송 차량(50)에도 동일한 제2화물 정보 수집장치(340)가 설치되어 있으며, 설명의 편의를 위해 대체 화물 배송 차량(50)의 화물 정보 수집장치는 제2화물 정보 수집장치(340)로 명명한다.
제2화물 정보 수집장치(340)는 센서모듈(310)로부터 수집된 컨테이너의 환경 데이터와 제2화물 정보 수집장치(340)가 설치된 대체 화물 배송 차량(50)의 실시간 위치정보를 LoRa 통신망을 통해 중앙 관리 시스템(330)으로 전송한다. 이를 위해 제2화물 정보 수집장치(340)는 제2GPS 모듈(341), 제2LoRa 통신모듈(342), 제2BLE 모듈(343) 및 제2메모리 모듈(344)을 포함할 수 있다.
제2GPS 모듈(341)은 GPS 위성과의 통신을 통해 대체 화물 배송 차량(50)의 현재 위치에 대한 정보를 확보한다. 제2LoRa 통신모듈(342)은 LoRa 통신망(30)을 통해 LoRa 서비스를 사용하게 되며, 센서모듈(310)에서 수집된 다양한 센싱 데이터와 대체 화물 배송 차량(50)의 현재 위치 데이터를 LoRa 서비스를 수행하는 ThingPlug 서버를 경유하여 중앙 관리 시스템(330)으로 전송한다.
제2BLE 모듈(343)은 센서모듈(310)과의 블루투스 통신을 통해 센서모듈(310)의 센싱 데이터를 수신한다. 또한 제2BLE 모듈(343)은 제1BLE 모듈(323)과 블루투스 통신을 하여 제1화물 정보 수집장치(320)의 제1메모리 모듈(324)에 저장된 백업용 센싱 데이터 및 위치 데이터를 수신받아 제2메모리 모듈(344)에 저장할 수 있다.
제2메모리 모듈(344)은 제1메모리 모듈(324)에 저장되었던 백업용 센싱 데이터 및 위치 데이터를 저장함과 동시에 센서모듈(310)로부터 센싱되는 센싱 데이터 및 제2GPS 모듈(341)로부터 확보되는 위치 데이터를 백업용으로 저장한다.
본 실시예에서, 대체 화물 배송 차량(50)에 설치된 제2화물 정보 수집장치(340)는 제1화물 정보 수집장치(320)로부터 데이터를 모두 수신하여 저장하였다가, LoRa 통신망(30)의 음영지역으로부터 탈출한 후, LoRa 통신망(30)과의 통신상태가 양호해지면 중앙 관리 시스템(330)으로 백업용 데이터 및 실시간 데이터를 전송할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 제3실시예에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼은 화물 배송 차량으로부터 다양한 데이터를 수집하고 해당 화물 배송 차량을 원격 관제할 수 있으며, 도 9에 도시한 바와 같이, LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법은, LoRa 통신망을 통해 제1화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계(S310), 센서모듈의 센싱 데이터를 제1화물 정보 수집장치에서 수집하고 저장하는 단계(S320), 제1화물 정보 수집장치에서 센싱 데이터와 차량의 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계(S330), 설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 해당 운전자의 스마트폰으로 고장 알림을 전송하는 단계(S340) 및 대체 화물 배송 차량을 배차하는 단계(S350) 및 제2화물 정보 수집장치로 제1화물 정보 수집장치의 백업 데이터를 전송받아 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계(S360)를 포함할 수 있다.
LoRa 통신망을 통해 제1화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계(S310)는 저비용의 LoRa 통신망을 통해 각 차량의 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하고 화물 정보 수집장치의 센싱 데이터와 위치 데이터를 중앙 관리 시스템에서 수신한다. 이때, 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰의 전용 어플리케이션을 통해 화물 정보 수집장치의 인증이 완료되게 되면, 중앙 관리 시스템은 해당 화물 배송 차량, 차량 운전자, 화물 배송 차량에 적재된 화물의 종류 및 민감도, 목적지 등의 화물 정보를 종합적으로 관리할 수 있다.
센서모듈의 센싱 데이터를 제1화물 정보 수집장치에서 수집하는 단계(S320)는 차량의 운전석 주변에 배치된 화물 정보 수집장치와 화물 배송 차량의 컨테이너 주변에 설치된 복수개의 센서모듈을 각각 페어링하여 센서모듈로부터 화물 주변의 환경 데이터를 수집하여 센싱 데이터와 GPS 위치 데이터를 제1메모리 모듈에 저장하고 LoRa 통신망을 통해 중앙 관리 시스템으로 전송할 수 있다.
제1화물 정보 수집장치에서 센싱 데이터와 차량의 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계(S330)는 중앙 관리 시스템에서 설정된 전송 주기 또는 화물 정보 수집장치에 설정된 전송 주기에 대응하여 센싱된 센싱 데이터와 차량의 GPS 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송한다.
설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 해당 운전자의 스마트폰으로 고장 알림을 전송하는 단계(S340)는 화물 배송 차량으로부터 기 설정된 전송 주기가 경과했음에도 데이터가 미전송될 경우 화물 배송 차량의 운전자가 보유한 스마트폰으로 경고 알림을 전송한다. 본 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼에 사용되는 LoRa 통신망은 상용통신망에 비해 음영 지역이 존재할 가능성이 있다. 예를 들면 산간지역이나 터널 등에서 통신 상태가 불량할 가능성이 있다. 이러한 음영 지역에서 화물 배송 차량이 고장이 나서 정차하게 되었을 경우, 해당 운전자에게 경고 알림을 송신할 수 있다.
대체 화물 배송 차량을 배차하는 단계(S350)는, 중앙 관리 시스템은 차량 고장이 확인되면 해당 차량의 최종 위치 데이터를 기반으로 대체 화물 배송 차량을 수배하여 긴급 배차하고, 대체 화물 배송 차량에 설치된 제2화물 정보 수집장치로 제1화물 정보 수집장치에 저장된 백업 데이터를 전송받도록 준비할 수 있다.
제2화물 정보 수집장치로 제1화물 정보 수집장치의 백업 데이터를 전송받아 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계(S360)는 대체 화물 배송 차량이 고장난 화물 배송 차량의 고장난 위치에 도달한 이후, 제2화물 정보 수집장치의 제2BLE 모듈과 제1화물 정보 수집장치의 제1BLE 모듈의 페어링을 통해 제1화물 정보 수집장치의 백업 데이터를 전송받아 제2메모리 모듈에 저장하게 된다. 이후 대체 화물 배송 차량과 컨테이너를 결합한 후, 대체 화물 배송 차량이 LoRa 통신망의 음역지역을 탈출하게 되어 LoRa 통신망의 통신상태가 양호하게 되면 백업 데이터를 우선적으로 중앙 관리 시스템으로 전송하게 되고, 그 이후부터 기 설정된 전송 주기에 대응하여 대체 화물 배송 차량의 제2화물 정보 수집장치를 통해 컨테이너의 센싱 데이터 및 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하게 된다. 이때, 대체 화물 배송 차량의 제2화물 정보 수집장치는 고장 차량의 제1화물 정보 수집장치가 아닌 고장 차량의 컨테이너에 설치된 센서모듈로부터 센싱 데이터를 수신할 수도 있다.
본 제2실시예는 LoRa 통신 서비스에 비하여 상대적으로 서비스 가격이 높은 상용통신망을 사용하지 않고도, 통신 음영지역에서 차량 고장시 센싱 데이터를 백업할 수 있어, 화물의 안전한 배송 상태를 확인할 수 있게 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100,200,300: 차량 관제 플랫폼 110,210,310: 센서모듈
120,220,320: 화물 정보 수집장치 130,230,330: 중앙 관리 시스템
140,240: 스마트폰 340: 제2화물 정보 수집장치

Claims (8)

  1. 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치되어 화물 주변의 환경을 센싱하는 복수개의 센서모듈;
    상기 센서모듈과 근거리 무선통신하여 센싱 데이터를 수집 및 전송하는 화물 정보 수집장치;
    LoRa 통신망을 통해 상기 화물 정보 수집장치의 위치 데이터 및 상기 센싱 데이터를 수신하는 중앙 관리 시스템; 및
    상기 화물 배송 차량의 운전자가 보유하는 스마트폰을 포함하며,
    상기 화물 정보 수집장치는 상기 LoRa 통신망이 불통되는 음영지역에서 상기 스마트폰으로 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 데이터를 전송하고 상기 스마트폰은 상용통신망을 사용하여 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 상기 중앙 관리 시스템으로 전송하고,
    상기 복수개의 센서모듈은 상기 컨테이너 내부의 온도를 측정하는 온도센서 모듈, 상기 컨테이너 내부의 습도를 측정하는 습도센서 모듈, 상기 컨테이너에 인가되는 진동을 측정하는 진동센서 모듈, 상기 컨테이너 내부의 밝기를 측정하는 조도센서 모듈 및 상기 컨테이너 도어의 개폐를 측정하는 시건센서 모듈을 포함하며,
    상기 복수개의 센서모듈은 상기 화물 정보 수집장치 또는 상기 스마트폰으로 센싱 데이터를 전송하는 블루투스 모듈을 각각 포함하고,
    상기 시건센서 모듈을 통해 상기 컨테이너 도어의 개폐가 측정된 경우, 상기 시건센서 모듈은 시건 데이터를 상기 화물 정보 수집장치 또는 상기 스마트폰을 통해 상기 중앙 관리 시스템으로 전송하고,
    상기 중앙 관리 시스템은 상기 화물 배송 차량의 위치 데이터를 기반으로 한 실시간 위치와 상기 시건 데이터를 비교하여 상기 컨테이너가 무단으로 개방되었는지 여부를 판별하고,
    상기 조도센서 모듈을 통해 상기 컨테이너 내부 조도의 증가가 측정된 경우, 상기 조도센서 모듈은 조도 데이터를 상기 화물 정보 수집장치 또는 상기 스마트폰을 통해 상기 중앙 관리 시스템으로 전송하고,
    상기 중앙 관리 시스템은 상기 화물 배송 차량의 위치 데이터를 기반으로 한 실시간 위치와 상기 조도 데이터를 비교하여 상기 컨테이너가 무단으로 개방되었는지 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙 관리 시스템은 상기 화물 정보 수집장치로부터 상기 센싱 데이터와 상기 위치 데이터를 설정된 전송 주기마다 수신하여 상기 각 화물 배송 차량 및 화물을 관리하며, 설정된 전송 주기 동안에 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터가 미전송되면 상기 화물 배송 차량의 고장 또는 상기 화물 정보 수집장치의 고장으로 인식하고 상기 스마트폰을 통해 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 우회하여 전송받는 것을 특징으로 하는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스마트폰은 상기 화물 정보 수집장치로부터 전송된 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 내장된 메모리에 저장한 후 상기 중앙 관리 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙 관리 시스템은 상기 조도센서 모듈에 의한 상기 컨테이너 내부의 밝기 변화 정보 또는 상기 시건센서 모듈에 의한 상기 컨테이너 도어의 개방여부 정보와 상기 화물 정보 수집장치의 위치 데이터를 통해 상기 화물의 목적지 이외의 장소에서 상기 컨테이너가 개방된 것을 판별하는 것을 특징으로 하는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼.
  6. 청구항 1에 따른 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법으로써,
    LoRa 통신망을 통해 화물 배송 차량에 설치된 화물 정보 수집장치와 중앙 관리 시스템을 상시 연결하는 단계;
    상기 화물 배송 차량의 컨테이너에 설치된 센서모듈의 센싱 데이터를 상기 화물 정보 수집장치에서 수집하는 단계;
    상기 화물 정보 수집장치에서 상기 센싱 데이터와 상기 화물 배송 차량의 위치 데이터를 상기 중앙 관리 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계;
    설정된 전송 주기 경과 후 데이터 미전송시 상기 화물 배송 차량의 운전자의 스마트폰으로 고장 알림을 전송하는 단계;
    상기 스마트폰을 통해 상기 센싱 데이터와 상기 위치 데이터를 중앙 관리 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 센싱 데이터를 수집하는 단계는, 상기 화물 배송 차량의 운전석 주변에 배치된 상기 화물 정보 수집장치와 상기 화물 배송 차량의 상기 컨테이너 주변에 설치된 복수개의 센서모듈을 각각 페어링하여 상기 센서모듈로부터 상기 화물 주변의 환경 데이터를 무선으로 수집하는 것을 특징으로 하는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 고장 알림을 전송하는 단계에서,
    상기 중앙 관리 시스템은 상기 화물 배송 차량의 고장이 확인되면 최종 위치 데이터를 기반으로 대체 화물 배송 차량을 수배하여 긴급 배차하고, 고장난 상기 화물 배송 차량의 해당 운전자의 스마트폰을 통해 상기 센싱 데이터 및 위치 데이터를 수신하도록 준비하는 것을 특징으로 하는 LoRa망을 이용한 IoT 기반 차량 관제 플랫폼의 제어방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102438409B1 (ko) * 2021-07-06 2022-08-31 한명수 빅데이터 및 환경 구현을 통한 컨테이너 차량의 밸리데이션 하우스

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160002487A (ko) 2014-06-30 2016-01-08 전자부품연구원 관제 시스템 및 이에 적용되는 물류 수단
KR101608439B1 (ko) * 2015-01-13 2016-04-04 한국철도기술연구원 사물 통신을 이용한 컨테이너 정보 통합관리 시스템
KR102002943B1 (ko) * 2018-12-13 2019-07-23 주식회사 이콘비즈 상용 통신망과 로라 통신망을 중계하는 게이트웨이

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160002487A (ko) 2014-06-30 2016-01-08 전자부품연구원 관제 시스템 및 이에 적용되는 물류 수단
KR101608439B1 (ko) * 2015-01-13 2016-04-04 한국철도기술연구원 사물 통신을 이용한 컨테이너 정보 통합관리 시스템
KR102002943B1 (ko) * 2018-12-13 2019-07-23 주식회사 이콘비즈 상용 통신망과 로라 통신망을 중계하는 게이트웨이

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102438409B1 (ko) * 2021-07-06 2022-08-31 한명수 빅데이터 및 환경 구현을 통한 컨테이너 차량의 밸리데이션 하우스

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