KR102253854B1 - 범용 IoT 안전관제 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 시스템에 따라 개별적으로 조작하지 않고도 하나의 기기로 통합적으로 관리할 수 있는 범용 IoT 안전관제 방법을 제공하는 것이 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 서버(200)가 사용자단말(300)에 대해 통합 관리 소프트웨어의 다운로드 또는 업데이트 동작을 허락하는 허락단계(S10); 저전력 블루투스 5.0 통신방식의 무선통신모듈(101)이 진동감지 센서(S0), 온도센서(S1), 습도센서(S2), 먼지센서(S3), CO2감지센서, 동작감지센서 및 조도센서를 포함한 센서들의 측정값을 수신하고, AD 컨버터(103)가 상기 측정값을 디지털신호로 변환한 후 마이크로컨트롤유닛(105)이 상기 무선통신모듈(101)을 통해 상기 서버(200)로 상기 디지털신호를 송신하는 송수신단계(S20); 서버(200)가 데이터베이스(400)에 상기 디지털신호를 저장하고 사용자단말(300)에 전송하는 전송단계(S30); 사용자단말(300)이 상기 통합 관리 소프트웨어를 통해 상기 디지털신호를 화면에 출력하는 출력단계(S40); 서버(200)가 상기 측정값이 데이터베이스에 저장된 기준치를 만족하는지 여부(S50a) 또는 현재 상태가 정상인지 여부(S50b)를 판단하는 판단단계(S50); 상기 기준치가 만족되지 않거나 현재 상태가 정상이 아닌 경우 서버(200)가 푸시 알람을 전송하는 알람단계(S60); 및, 서버(200)가 사용자단말(300)로부터 제어신호를 수신하여 제어부(107)에 송신함으로써 상기 제어부(107)가 온풍기, 냉풍기, 가습기, 건조기, 급수기, 환풍기, LED 조명, 릴레이 및 비료공급기를 포함한 각종 기기를 제어하도록 하는 제어단계(S70);를 진행하는 것을 특징으로 한다.

Description

범용 IoT 안전관제 방법{Universal IoT Monitoring Method for Security}
본 발명은 범용 IOT 안전관제 방법에 관한 발명으로서, 특히 복수의 시설, 공장, 시약장, 연구실, 스마트 농장 등에 설치된 센서들을 종합하여 하나의 관제 시스템으로 관리하는 범용 IoT 안전관제 방법에 관한 것이다.
우리나라는 전체적으로 빠르게 고령화 및 자동화가 진행되고 있으며, 이에 따라 다양한 산업분야에서 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기반 안전 및 환경관제 시스템의 필요성이 증대되고 있으므로 비대면, 24시간 구동, o2o(Online to Offline)의 소비자 니즈를 반영하여 가성비 높고, 유연한 보급형 IoT 안전관제 시스템이 필요하다.
또한 현재 IoT 기반 안전/환경 관제 시스템은 하나의 장비를 위한 하나의 시스템 방식으로 개발되어 비효율 및 고비용 등의 문제가 초래되고 있으므로 도입 비용절감과 활용성을 높히기 위해 하나의 대시보드에서 n개의 외부 환경 센서를 관제할 수 있는 n:다(多) 방식의 범용센서 노드 및 수신기 개발이 필요하다.
또한 현재 IoT 기반 안전/환경 관제 시스템에 보편적으로 사용되고 있는 통신방식인 NB-IOT, LORA, ZIGBEE 등은 전력 및 통신거리 이슈로 원활한 데이터 수집에 문제가 있고, 특히 ZIGBEE의 경우 적은 수의 디바이스만 연결할 수 있는 한계가 있으므로 저전력, 고효율, 데이터 유실 이슈를 해소할 시스템이 필요하다.
나아가 데이터 활용에 있어서도, 수집되기만 하는 데이터들을 유의미한 정보로 사용하지 못하는 현실을 감안할 때 상황별, 산업별 관제 결과 데이터값을 수집하여 유의미한 결과로 활용할 수 있는 시스템이 필요하다.
특히 지진, 화재 등의 비상상황 발생시에 조기에 이를 감지하여 안전설비를 통합적으로 관리, 대응할 수 있는 시스템이 필요하게 되었다.
종래의 대한민국 특허 등록번호 제10-2182008호의 "통합 환경 감시를 통한 관제시스템 및 방법"에서는, IP카메라모듈과 IoT 게이트웨이 모듈을 통해 수집된 데이터와 시간과 위치정보에 기반하여 분석된 데이터를 매핑하여 상황 분석이 가능한 분석데이터로 변환한 후, 상황을 분석하여 사고 발생시 비상알림하는 시스템이 개시되어 있으나, 모든 사업장과 설치물 간 호환이 가능하고 전력이슈를 최소하지 못한다는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 등록번호 제10-2182008호의 "통합 환경 감시를 통한 관제시스템 및 방법"
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은, 시스템에 따라 개별적으로 조작하지 않고도 하나의 기기로 통합적으로 관리할 수 있는 범용 IoT 안전관제 방법을 제공하는 것이 목적이다.
또한 본 발명의 목적은 사용자의 편리에 따라 각 기능별 센서를 점진적으로 자유롭게 도입 가능한 확장성 있는 범용 IoT 안전관제 방법을 제공하는 것이 목적이다.
또한 본 발명의 목적은 무선통신기술을 이용하되 저전력으로 효율적으로 통신할 수 있는 범용 IoT 안전관제 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은, 진동이 발생한 경우에만 전력을 소모하고 이를 정확히 감지하는 진동 감지 센서를 얻는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 서버(200)가 사용자단말(300)에 대해 통합 관리 소프트웨어의 다운로드 또는 업데이트 동작을 허락하는 허락단계(S10); 저전력 블루투스 5.0 통신방식의 무선통신모듈(101)이 진동감지 센서(S0), 온도센서(S1), 습도센서(S2), 먼지센서(S3), CO2감지센서, 동작감지센서 및 조도센서를 포함한 센서들의 측정값을 수신하고, AD 컨버터(103)가 상기 측정값을 디지털신호로 변환한 후 마이크로컨트롤유닛(105)이 상기 무선통신모듈(101)을 통해 상기 서버(200)로 상기 디지털신호를 송신하는 송수신단계(S20); 서버(200)가 데이터베이스(400)에 상기 디지털신호를 저장하고 사용자단말(300)에 전송하는 전송단계(S30); 사용자단말(300)이 상기 통합 관리 소프트웨어를 통해 상기 디지털신호를 화면에 출력하는 출력단계(S40); 서버(200)가 상기 측정값이 데이터베이스에 저장된 기준치를 만족하는지 여부(S50a) 또는 현재 상태가 정상인지 여부(S50b)를 판단하는 판단단계(S50); 상기 기준치가 만족되지 않거나 현재 상태가 정상이 아닌 경우 서버(200)가 푸시 알람을 전송하는 알람단계(S60); 및, 서버(200)가 사용자단말(300)로부터 제어신호를 수신하여 제어부(107)에 송신함으로써 상기 제어부(107)가 온풍기, 냉풍기, 가습기, 건조기, 급수기, 환풍기, LED 조명, 릴레이 및 비료공급기를 포함한 각종 기기를 제어하도록 하는 제어단계(S70);를 진행하는 것을 특징으로 한다.
특히 여기서 상기 진동감지 센서(S0)는, 밑면 전체에 감지부(510)로 전기적으로 연결된 공통전극(C)이 형성되고, 각 측면에는 각 변으로부터 소정간격 이격되되 감지부(510)로 전기적으로 연결된 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4)이 구비된 비전도성의 정육면체 하우징(110); 상기 하우징 내부에 구비되고 상기 정육면체의 한 변의 길이보다 작은 직경을 가진 전도성 구슬(120); 상기 하우징의 윗면을 형성하며, 내부에는 상기 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4)을 통해 통전되는 전류를 감지하여 디지털신호로 변환하는 감지부(510), 폐회로가 구성될 때 전류를 인가하는 전원부(520) 및 상기 디지털신호를 송신하는 무선통신부(530)를 포함하는 커버(500); 및, 상기 커버 위에 형성된 접착층(600)을 포함하되, 상기 정육면체 하우징의 밑면은 중심을 향해 하방으로 0.5~1도의 각도(θ)로 경사지고, 상기 제1 측면전극(E1), 제2 측면전극(E2), 제3 측면전극(E3) 또는 제4 측면전극(E4)과 공통전극(C)은 상기 전도성 구슬(120)과의 접촉을 통해 상기 감지부에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은, 시스템에 따라 개별적으로 조작하는 번거러움이 없이 복수의 실험실, 공장, 각종 시설, 스마트 농장, 시약장 등에 설치된 센서를 이용하여 하나의 기기로 통합적으로 관리할 수 있는 유리한 효과가 있다.
또한 저전력 무선통신기술을 이용함으로써 저전력, 고효율, 데이터 유실 이슈를 해소할 수 있는 유리한 효과가 있다.
나아가 진동이 발생한 경우에만 전력을 소모하고 이를 정확히 감지하는 유리한 효과가 있다.
도 1 및 도2는 본 발명의 범용 IOT 안전관제 방법을 구현하는 순서도 및 전체 구성도이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 범용 IOT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 사시도, 평상시의 종단면도 및 커버(500)의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 범용 IOT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 진동시의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 범용 IOT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 밑면이 평행선과 이루는 경사 각도를 나타내는 부분확대도이다.
도 7은 본 발명의 범용 IOT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 범용 IOT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 또다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1 및 도2는 본 발명의 범용 IoT 안전관제 방법을 구현하는 순서도 및 전체 구성도이다.
먼저, 서버(200)가 사용자단말(300)에 대해 통합 관리 소프트웨어의 다운로드 또는 업데이트 동작을 허락하는 허락단계(S10)를 진행한다.
상기 통합 관리 소프트웨어는 각종 시설, 시약장, 연구실, 스마트 농장 등에 설치된 각종 센서들로부터 수집된 데이터들을 보여주고 관리하는 통합 프로그램이다. 즉 각 시설 등에 주소를 할당하고 그 주소에 해당하는 센서들을 나열하고 그 측정값을 일목요연하게 하나의 사용자단말의 화면에 대시보드 형태로 보여주는 프로그램이다.
다음으로, 저전력 블루투스 5.0 통신방식의 무선통신모듈(101)이 진동감지 센서(S0), 온도센서(S1), 습도센서(S2), 먼지센서(S3), CO2감지센서, 동작감지센서 및 조도센서를 포함한 센서들의 측정값을 수신하고, AD 컨버터(103)가 상기 측정값을 디지털신호로 변환한 후 마이크로컨트롤유닛(105)이 상기 무선통신모듈(101)을 통해 상기 서버(200)로 상기 디지털신호를 송신하는 송수신단계(S20)를 진행한다.
여기서, 상기 저전력 블루투스 5.0은 2017년에 정식 출시된 블루투스 버전으로서, 저전력이면서도 최대 속도와 최대 거리를 사용자가 직접 선택할 수 있으며, 기존 블루투스 비교 시에 사용 범위는 4배, 속도 2배, 데이터 브로드캐스트 용량은 8배가 향상된 통신방식이다.
상기 무선통신모듈(101)은 플랫폼(100)의 일 구성요소로서, 센서들(S0, S1, S2, S3)이 측정한 측정값을 무선 통신망을 통해 수집하여 서버(200)에 송신하고, 서버(200)로부터 각종 제어신호를 수신할 수 있다.
상기 마이크로컨트롤유닛(105)은 집적 회로 안에 프로세서와 메모리, 입출력 버스 등의 최소한의 컴퓨팅 요소를 내장한 초소형 컨트롤러를 의미한다.
좀더 구체적으로 시스템 구성도를 설명한다.
무선통신모듈(101)은 진동감지 센서(S0), 온도센서(S1), 습도센서(S2), 먼지센서(S3), CO2감지센서 및 조도센서를 포함한 센서들의 측정값을 수신한다.
상기 무선통신모듈은 상기 센서들에 국한하지 않으며, 사용자의 편리에 따라 각 기능별 센서를 점진적으로 자유롭게 도입 가능한 하나 이상의 통신채널을 구비한다.
AD 컨버터는 상기 측정값을 디지털신호로 변환한다.
마이크로컨트롤유닛(105)은 상기 무선통신모듈(101)을 통해 서버(200)로 상기 디지털신호를 송신한다.
제어부는 온풍기, 냉풍기, 가습기, 건조기, 급수기, 환풍기, LED 조명, 릴레이, 비료공급기, 게이트를 포함한 각종 기기를 제어한다.
서버는 데이터베이스(400)에 상기 디지털신호를 저장하고, 데이터베이스(400)로부터 시험실, 각종 시설, 공장, 스마트 농장 등의 안전 조건에 관한 기준치 및, 침입자 유무 또는 화재 유무 또는 스마트 농장의 등의 현재 상태를 로딩하고, 상기 측정값을 사용자단말(300)의 화면에 출력하며, 상기 측정값이 기준치를 만족하는지 여부와 현재 상태가 정상인지 여부를 판단하고, 상기 기준치가 만족되지 않거나 현재 상태가 정상이 아닌 경우 푸시 알람을 전송하며, 사용자단말(300)로부터 제어신호를 수신하여 제어부(107)에 송신한다.
다음으로, 서버(200)가 데이터베이스(400)에 상기 디지털신호를 저장하고 사용자단말(300)에 전송하는 전송단계(S30)를 진행한다.
상기 데이터베이스(400)를 기반으로 향후 인공지능(AI) 기술을 통해 추후 사고 예방이나 예측을 수행하도록 함이 좋다. 동시에 서버(200)는 사용자단말(300)에 상기 디지털신호를 전송함으로써 현재 상태를 실시간 보고할 수 있다.
다음으로, 사용자단말(300)이 상기 통합 관리 소프트웨어를 통해 상기 디지털신호를 화면에 출력하는 출력단계(S40)를 진행한다. 직관적으로 인식할 수 있도록 대시보드 형태로 각종 측정값을 나타내는 것이 좋다.
다음으로, 서버(200)가 상기 측정값이 데이터베이스에 저장된 기준치를 만족하는지 여부(S50a) 또는 현재 상태가 정상인지 여부(S50b)를 판단하는 판단단계(S50)를 진행한다.
예를 들어, 실험실의 온도가 기준치인 50℃를 넘는 경우 실험체의 변질이 우려되므로 이를 사용자단말에 알리고 적절히 대응할 수 있도록 한다. 또한 연구실의 연구원들이 모두 퇴근한 후에도 동작이 감지된 경우, 침입자일 가능성이 크므로 현재 상태가 비정상으로 판단하고 이를 즉각적으로 사용자단말을 통해 경고할 수 있다.
즉, 상기 기준치가 만족되지 않거나 현재 상태가 정상이 아닌 경우 서버(200)가 푸시 알람을 전송하는 알람단계(S60)를 진행할 수 있다.
다음으로, 서버(200)가 사용자단말(300)로부터 제어신호를 수신하여 제어부(107)에 송신함으로써 상기 제어부(107)가 온풍기, 냉풍기, 가습기, 건조기, 급수기, 환풍기, LED 조명, 릴레이, 게이트, 비료공급기를 포함한 각종 기기를 제어하도록 하는 제어단계(S70)를 진행한다.
상기 제어신호의 송출은 사용자단말에 설치된 통합 관리 소프트웨어의 인터페이스를 통해 사용자가 직접 조작할 수 있도록 함이 좋다.
구체적으로, 사용자는 사용자단말(300)의 화면터치 등을 통해 기준치나 현재 상태에 맞게 적절한 대응을 할 수 있다. 즉 온도가 낮은 경우 온풍기를 작동하도록 제어신호를 송출할 수 있다.
습도가 낮으면 가습기, 미세먼지가 많으면 환풍기, 조도가 낮으면 LED 조명, 침입자 등이 있으면 알람을 작동하거나 문을 폐쇄할 수 있다. 이는 무선 통신을 통해 서버(200)를 거쳐 본 발명의 플랫폼(100)의 제어부(107)를 통해 각종 기기를 제어함이 좋다. 제어부(107)는 MCU에 의해 제어되는 모터 제어칩과 같은 기기 제어장치를 가르키는 구성요소이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 범용 IoT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 사시도, 평상시의 종단면도 및 커버(500)의 구성도이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b에서 보듯이, 상기 진동감지 센서(S0)는, 밑면 전체에 감지부(510)와 전기적으로 연결된 공통전극(C)이 형성되고, 각 측면에는 각 변으로부터 소정간격 이격되되 감지부(510)와 전기적으로 연결된 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4)이 구비된 비전도성의 정육면체 하우징(110)을 포함한다.
그리고 상기 하우징(110) 내부에 구비되고 상기 정육면체의 한 변의 길이보다 작은 직경을 가진 전도성 구슬(120)과, 상기 하우징(110)의 윗면을 형성하며, 내부에는 상기 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4)을 통해 통전되는 전류를 감지하여 디지털신호로 변환하는 감지부(510), 폐회로가 구성될 때 전류를 인가하는 전원부(520) 및 상기 디지털신호를 송신하는 무선통신부(530)를 포함하는 커버(500); 및 상기 커버(500) 위에 형성된 접착층(600)을 포함한다.
특히, 상기 정육면체 하우징(110)의 밑면은 중심을 향해 하방으로 0.5~1도의 각도(θ)로 경사지고, 상기 제1 측면전극(E1), 제2 측면전극(E2), 제3 측면전극(E3) 또는 제4 측면전극(E4)과 공통전극(C)은 상기 전도성 구슬(120)과의 접촉을 통해 상기 감지부(510)에 전기적으로 연결되는 것이 특징이다.
도 4a는 진동 감지센서가 부착되는 천장이나 구조물의 밑면이 진동이 없이 수평일 때 전도성 구슬(120)이 공통전극(C)에만 접촉하고 나머지 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4)에는 접촉하지 않아 폐회로를 전혀 구성하지 않는다. 이 경우에는 감지부(510)가 진동이 없는 것으로 판단할 수 있다. 나아가 폐회로가 아니므로 전원부(520)의 전력을 전혀 소비하지 않는다.
도 5는 본 발명의 범용 IoT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 진동시의 종단면도이다.
도 5는 도 4a와는 달리, 진동이나 외부 충격이 발생하여 천장이나 구조물의 밑면이 기울어진 경우 전도성 구슬(120)이 공통전극(C)뿐만 아니라 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4) 중 어느 하나 또는 둘에 접촉하여 폐회로를 구성하는 것을 보여준다. 이 경우에는 감지부(510)가 폐회로로 인한 전류의 감지를 감지하여 r기울어짐이나 진동이 있는 것으로 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 범용 IoT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 밑면이 평행선과 이루는 경사 각도를 나타내는 부분확대도이다.
도 6에서처럼, 밑면은 중심을 향해 하방으로 0.5~1도의 각도(θ)로 경사가 형성되므로 평상시의 전도성 구슬(120)은 중심에 위치하게 되어 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4) 중 어느 하나에도 접촉하지 않는다. 반면에 상기 각도보다 더 큰 경우에는 미세한 기울어짐이나 진동이 있는 경우 전도성 구슬(120)이 움직이지 않아 진동을 전혀 감지하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
도 7은 본 발명의 범용 IoT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 평면도이다.
도 7은 특히 좌측으로 기울어지는 진동이 발생한 경우 전도성 구슬(120)이 제1 측면전극(E1)과 제4 측면전극(E4) 및 공통전극(C)에 접촉하여 결과적으로 전원부(520) 및 감지부(510)와 폐회로를 구성함으로써 전류가 흐르게 된다. 따라서 이 경우에는 좌측으로 기울어짐을 판단할 수 있다.
반면에 우측으로 기울어지는 경우에는 전도성 구슬(120)이 제2 측면전극(E2)과 제3 측면전극(E3) 및 공통전극(C)에 접촉하게 될 것이고, 결과적으로 전원부(520) 및 감지부(510)와 폐회로를 구성함으로써 전류가 흐르게 된다. 따라서 이 경우에는 우측으로 기울어짐을 판단할 수 있다.
도 7을 기준으로, 좌 또는 우 뿐만 아니라 상 또는 하로 기울어진 경우도 마찬가지이다.
도 8은 본 발명의 범용 IoT 안전관제 방법에 사용되는 진동 감지센서(S0)의 또다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
원판형의 본체(800)에 직경 방향으로 홈(804)이 형성되고 그 홈(804)에 복수개의 전도성 구슬(120)을 일렬로 집어 넣는다. 상기 구슬들의 직경의 합은 본체(800)의 직경보다 작다. 따라서 본체(800)가 기울어진 경우에는 두 개의 측면전극(801, 802) 중 하나와 밑면의 공통전극(803)이 전도성 구슬(120)을 매개로 전기적으로 접속된다. 결국 도 3의 진동 감지센서(S0)의 원리와 동일하게 외부의 감지부(미도시)는 두 개의 측면전극 중 어느 것이 통전되고 있는지를 감지함으로써 어느 방향으로 기울어진 것인지를 판단할 수 있는 것이다.
나아가 상기 본체(800)의 홈(804)은 도 8에서 볼 때 상하로 형성되어 있으나, 좌우로 형성되어 있는 동일한 형태의 진동 감지센서(S0)를 하나 더 사용할 수도 있다. 이 경우에는 두 개의 본체(800)를 사용하여 상하 기울어짐뿐만 아니라 좌우 기울어짐도 감지할 수 있다.
본 발명에 의하면 시스템에 따라 개별적으로 조작하는 번거러움이 없이 복수의 실험실, 공장, 각종 시설, 스마트 농장, 시약장 등에 설치된 센서를 이용하여 하나의 기기로 통합적으로 관리할 수 있는 유리한 효과가 있다.
또한 저전력 무선통신기술을 이용함으로써 저전력, 고효율, 데이터 유실 이슈를 해소할 수 있는 유리한 효과가 있다.
나아가 진동이 발생한 경우에만 전력을 소모하고 이를 정확히 감지하는 유리한 효과가 있다.
100: 플랫폼
101: 무선통신모듈
103: AD 컨버터
105: 마이크로컨트롤유닛
107: 제어부
110: 하우징
120: 전도성 구슬
200: 서버
300: 사용자단말
400: 데이터베이스
500: 커버
510: 감지부
520: 전원부
530: 무선통신부
600: 접착층
S0: 진동감지 센서
C: 공통전극
E1, E2, E3, E4: 제1 내지 제4 측면전극

Claims (2)

  1. 서버(200)가 사용자단말(300)에 대해 통합 관리 소프트웨어의 다운로드 또는 업데이트 동작을 허락하는 허락단계(S10);
    저전력 블루투스 5.0 통신방식의 무선통신모듈(101)이 진동감지 센서(S0), 온도센서(S1), 습도센서(S2), 먼지센서(S3), CO2감지센서, 동작감지센서 및 조도센서를 포함한 센서들의 측정값을 수신하고, AD 컨버터(103)가 상기 측정값을 디지털신호로 변환한 후 마이크로컨트롤유닛(105)이 상기 무선통신모듈(101)을 통해 상기 서버(200)로 상기 디지털신호를 송신하는 송수신단계(S20);
    서버(200)가 데이터베이스(400)에 상기 디지털신호를 저장하고 사용자단말(300)에 전송하는 전송단계(S30);
    사용자단말(300)이 상기 통합 관리 소프트웨어를 통해 상기 디지털신호를 화면에 출력하는 출력단계(S40);
    서버(200)가 상기 측정값이 데이터베이스에 저장된 기준치를 만족하는지 여부(S50a) 또는 현재 상태가 정상인지 여부(S50b)를 판단하는 판단단계(S50);
    상기 기준치가 만족되지 않거나 현재 상태가 정상이 아닌 경우 서버(200)가 푸시 알람을 전송하는 알람단계(S60); 및,
    서버(200)가 사용자단말(300)로부터 제어신호를 수신하여 제어부(107)에 송신함으로써 상기 제어부(107)가 온풍기, 냉풍기, 가습기, 건조기, 급수기, 환풍기, LED 조명, 릴레이 및 비료공급기를 포함한 각종 기기를 제어하도록 하는 제어단계(S70);를 진행하되,
    상기 진동감지 센서(S0)는,
    밑면 전체에 감지부(510)와 전기적으로 연결된 공통전극(C)이 형성되고, 각 측면에는 각 변으로부터 소정간격 이격되되 감지부(510)와 전기적으로 연결된 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4)이 구비된 비전도성의 정육면체 하우징(110);
    상기 하우징(110) 내부에 구비되고 상기 정육면체의 한 변의 길이보다 작은 직경을 가진 전도성 구슬(120);
    상기 하우징(110)의 윗면을 형성하며, 내부에는 상기 제1 내지 제4 측면전극(E1, E2, E3, E4)을 통해 통전되는 전류를 감지하여 디지털신호로 변환하는 감지부(510), 폐회로가 구성될 때 전류를 인가하는 전원부(520) 및 상기 디지털신호를 송신하는 무선통신부(530)를 포함하는 커버(500); 및,
    상기 커버(500) 위에 형성된 접착층(600)을 포함하고,
    상기 정육면체 하우징(110)의 밑면은 중심을 향해 하방으로 0.5~1도의 각도(θ)로 경사지고, 상기 제1 측면전극(E1), 제2 측면전극(E2), 제3 측면전극(E3) 또는 제4 측면전극(E4)과 공통전극(C)은 상기 전도성 구슬(120)과의 접촉을 통해 상기 감지부(510)에 전기적으로 연결되되,
    상기 전도성 구슬(120)이 상기 제1 측면전극 내지 제4 측면전극 중 두 개의 전극 및 공통전극(C)에 전기적으로 접촉되는 경우, 상기 감지부(510)가 상기 두 개의 전극이 이루는 사잇각이 가르키는 방향으로 경사진 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 범용 IoT 안전관제 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200468329Y1 (ko) * 2013-07-04 2013-08-09 서희주 광고용 블라인드 시트 고정용 헤드바

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001050807A (ja) * 1999-08-11 2001-02-23 Masakichi Kato ストッパー付き振動センサー
WO2018179372A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 三菱電機株式会社 アナログ入力ユニット及び基準電圧安定化回路
KR20190013073A (ko) * 2017-07-31 2019-02-11 최재화 일체형 스마트 작물 관리 모듈
KR102182008B1 (ko) 2018-12-24 2020-11-23 한병삼 통합 환경 감시를 통한 관제시스템 및 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09161633A (ja) * 1995-12-12 1997-06-20 Koshin:Kk 傾斜及び振動検出器
JPH10149753A (ja) * 1996-11-15 1998-06-02 Koshin:Kk 傾斜検出スイッチ
JP2002116020A (ja) * 2000-10-04 2002-04-19 Kayaba Ind Co Ltd 傾斜センサ
KR20130042586A (ko) * 2010-10-15 2013-04-26 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 자동 원격 감시 진단 시스템
CN205249868U (zh) * 2015-12-03 2016-05-25 韩山师范学院 物联网智能农场种植系统
CN206848800U (zh) * 2017-05-26 2018-01-05 厦门汇利伟业科技有限公司 基于虚拟现实和工业物联网的在线监控系统
CN110543152A (zh) * 2019-08-16 2019-12-06 甘肃梦农物联网科技有限公司 一种智慧农场管理方法
KR102134613B1 (ko) * 2020-04-02 2020-08-28 주식회사 알에스팀 사물인터넷을 이용한 연구실 통합 안전관리 시스템
KR102269687B1 (ko) * 2020-12-06 2021-06-25 주식회사 알에스팀 스마트팜 운영 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001050807A (ja) * 1999-08-11 2001-02-23 Masakichi Kato ストッパー付き振動センサー
WO2018179372A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 三菱電機株式会社 アナログ入力ユニット及び基準電圧安定化回路
KR20190013073A (ko) * 2017-07-31 2019-02-11 최재화 일체형 스마트 작물 관리 모듈
KR102182008B1 (ko) 2018-12-24 2020-11-23 한병삼 통합 환경 감시를 통한 관제시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200468329Y1 (ko) * 2013-07-04 2013-08-09 서희주 광고용 블라인드 시트 고정용 헤드바

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