KR102271532B1 - 사물인터넷 기반의 운송화물 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운송화물 관리 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 운송화물 관리 시스템은, 관리서버; 각각 화물에 부착되어 화물과 함께 이동하는 것으로서, 제1 프로세서, 제1 메모리, 하나 이상의 센서, 상기 센서를 통해 획득되어 상기 제1 메모리에 저장된 감지데이터와 화물관련정보의 삭제여부를 판단하는 제1 데이터삭제 판단부를 구비하는 다수의 감지장치; 화물의 운송경로에 설치되는 것으로서, 제2 프로세서, 제2 메모리, 상기 다수의 감지장치와 무선으로 통신하는 제1 통신부, 상기 제1 통신부에서 수신한 감지데이터 및 화물관련정보를 상기 관리서버로 전송하는 제2 통신부, 상기 제2 메모리에 저장된 감지데이터와 화물관련정보의 삭제여부를 판단하는 제2 데이터삭제 판단부를 구비하는 중계기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 화물이 운송 중에 겪는 온도, 습도, 충격 등의 다양한 환경정보를 수집하여 화물의 상태를 모니터링하고 적절한 피드백을 제공함으로써 화물운송의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 화물운송의 전 과정에 대한 데이터를 획득할 수 있으므로 화물 손상이 발생하였을 때 원인과 책임소재를 분명하게 밝혀낼 수 있는 이점이 있다.

Description

사물인터넷 기반의 운송화물 관리 시스템 및 방법{Freight management system based on IoT and management method thereof}

본 발명은 운송화물 관리 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 화물에 부착된 감지장치를 이용하여 운송 도중에 발생한 다양한 정보를 수집하여 화물의 상태를 모니터링하는 한편 적절한 피드백을 제공할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

최근 온라인 쇼핑 시장의 규모가 급격히 증가함에 따라 상품 배송을 위한 물류시장의 규모도 함께 커지고 있으며, 물류업체들 간의 경쟁도 치열해지고 있다.

이에 따라 물류업체들은 화물 운송의 정확성과 신뢰성을 높이기 위하여 개별 화물의 운송정보를 전자적으로 관리하는 물류 관리 시스템을 운영하고 있으며 이를 통해 화물의 분실, 도난, 방치 등을 예방하고 있다. 또한 물류 관리 시스템을 통해 화물위치, 도착예정시간 등의 배송정보를 고객에게 제공하는 등 고객만족도를 높이기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다.

그런데 종래의 물류 관리 시스템은 대부분 화물의 위치 정보를 관리할 뿐이므로 운송 도중에 화물이 처한 환경이나 상태를 확인하기 어려운 한계가 있다.

특히 화물 중에는 온도, 습도, 충격 등에 민감한 물품이 있고, 이러한 물품은 운송 도중에 환경적인 영향으로 인해 손상 또는 파손될 위험이 크기 때문에 운송 환경을 적정하고 안전하게 관리할 필요가 있다.

한국공개특허 제10-2011-0036436호(2011.04.07 공개)

본 발명은 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 화물 운송 중에 발생하는 다양한 환경정보를 수집하여 화물의 상태를 모니터링하고 이를 기반으로 적절한 피드백을 제공할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 관리서버; 각각 화물에 부착되어 화물과 함께 이동하는 것으로서, 제1 프로세서, 제1 메모리, 하나 이상의 센서, 상기 센서를 통해 획득되어 상기 제1 메모리에 저장된 감지데이터와 화물관련정보의 삭제여부를 판단하는 제1 데이터삭제 판단부를 구비하는 다수의 감지장치; 화물의 운송경로에 설치되는 것으로서, 제2 프로세서, 제2 메모리, 상기 다수의 감지장치와 무선으로 통신하는 제1 통신부, 상기 제1 통신부에서 수신한 감지데이터 및 화물관련정보를 상기 관리서버로 전송하는 제2 통신부, 상기 제2 메모리에 저장된 감지데이터와 화물관련정보의 삭제여부를 판단하는 제2 데이터삭제 판단부를 구비하는 중계기를 포함하는 운송화물 관리 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 운송화물 관리 시스템에서, 상기 제1 데이터 삭제 판단부는, 상기 중계기로부터 감지데이터 수신완료 메시지를 수신하거나 재시작 버튼을 통해 재시작 명령 입력되면 감지데이터 및 화물관련정보를 삭제하되, 상기 재시작 버튼을 통해 재시작 명령이 입력된 경우에는 상기 중계기로 감지데이터를 전송완료한 경우에 한하여 삭제 절차를 진행할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 운송화물 관리 시스템에서, 상기 중계기의 상기 제1 통신부는 수신한 감지데이터 및 화물관련정보를 수신확인절차 없이 상기 제2 통신부로 전송하고, 상기 제2 통신부는 수신한 감지데이터와 화물관련정보를 버퍼메모리 또는 상기 제2 메모리에 파일 형태로 저장한 후 FTP 방식으로 상기 관리서버로 전송할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 운송화물 관리 시스템에서, 상기 중계기는, 송신할 감지데이터에 오류 데이터가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 오류 데이터가 확인되면 오류 데이터열을 제거하고 해당 데이터열을 오류식별 데이터열로 대체하는 데이터 유효성 판단부를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 운송화물 관리 시스템에서, 상기 다수의 감지장치는 각각, 송신할 감지데이터에 오류 데이터가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 오류 데이터가 확인되면 오류 데이터열을 제거하고 해당 데이터열을 오류식별 데이터열로 대체하는 데이터 유효성 판단부를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 운송화물 관리 시스템에서, 상기 다수의 감지장치는 각각, 감지데이터가 설정된 정상범위를 벗어났는지 여부를 판단하고 정상범위를 벗어난 데이터를 상기 중계기로 전송할 데이터로 결정하는 송신판단부를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 송신판단부는, 상기 중계기로부터 감지데이터의 선별 전송 요청을 수신한 경우에 한하여 활성화될 수 있다.

본 발명의 다른 양상은, 감지장치에 화물관련정보를 입력하여 저장하는 단계; 상기 감지장치가 화물에 부착되어 운송되는 중에, 상기 감지장치에 구비된 센서를 통해 획득한 감지데이터를 저장하는 단계; 상기 감지장치와 중계기의 통신이 연결되면, 상기 감지장치가 감지데이터와 화물관련정보를 상기 중계기로 전송하는 단계; 상기 중계기는 제1 통신부와 제2 통신부를 구비하고, 상기 제1 통신부가 상기 감지장치로부터 수신한 감지데이터 및 화물관련정보를 수신확인절차 없이 제2 통신부로 전송하면, 상기 제2 통신부가 수신한 감지데이터와 화물관련데이터를 메모리에 파일 형태로 저장한 후 FTP 방식으로 관리서버로 전송하는 단계; 상기 관리서버가 감지데이터를 분석하여 정상범위를 벗어난 감지데이터가 있는 경우에 관리자단말로 피드백 지령을 발송할지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 운송화물 관리 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 화물이 운송 중에 겪는 온도, 습도, 충격 등의 다양한 환경정보를 수집하여 화물의 상태를 모니터링하고 적절한 피드백을 제공함으로써 화물운송의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 화물운송의 전 과정에 대한 데이터를 획득할 수 있으므로 화물 손상이 발생하였을 때 원인과 책임소재를 분명하게 밝혀낼 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운송화물 관리 시스템의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버의 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 운송화물 관리 시스템의 동작을 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지장치의 구성을 나타낸 블록도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

참고로 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합, 또는 통신하는 경우는, 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합, 또는 통신하는 경우만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합, 또는 통신하는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 직접 결합되는 경우는 중간에 다른 요소가 개재되지 않는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함 또는 구비하는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면은 발명의 요지를 이해하기 쉽도록 예시한 것에 불과하므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 아니 됨을 미리 밝혀 둔다.

본 발명의 일 실시예에 따른 운송화물 관리 시스템은, 도 1에 예시한 바와 같이, 화물(10)에 부착하는 감지장치(100)와, 다수의 감지장치(100)와 무선으로 통신하는 중계기(200)와, 통신망(300)을 통해 중계기(200)와 통신하는 관리서버(400)를 포함한다.

감지장치(100)는 화물(10)을 운송하는 중에 온도, 습도, 충격량 등의 감지데이터를 획득하여 저장하고, 중계기(200)가 설치된 영역에 도달하면 저장된 감지데이터를 중계기(200)로 전송한다.

감지장치(100)는, 도 2의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(110), 메모리(120), 무선통신부(130), 온습도센서(140), 충격감지센서(150), 입력부(160), 재시작버튼(170), 버스(190) 등을 포함할 수 있다.

프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 컴퓨터프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다. 프로세서(110)는 후술하는 무선통신부(130)와 통합된 단일 칩(one chip)의 형태로 제공될 수도 있다.

메모리(120)에는 감지장치(100)의 동작을 위한 컴퓨터프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등이 저장될 수 있다. 메모리(120)는 플래쉬 메모리 등의 비휘발성 메모리와 RAM 등의 휘발성메모리를 포함할 수 있다.

메모리(120)에는 감지장치(100)가 부착되는 화물(10)의 정보, 예를 들어 화물식별정보, 출발지, 도착지, 경유지 등의 위치정보가 저장될 수 있다. 또한 메모리(120)에는 화물(10)의 송하인, 수하인, 배송인 등의 정보가 저장될 수도 있다.

메모리(120)에 저장되는 컴퓨터 프로그램은 데이터 삭제 판단부(122) 등을 포함할 수 있다.

데이터 삭제 판단부(122)는 감지데이터를 중계기(200)로 전송한 후에 데이터 삭제 조건이 충족되었는지 여부를 판단하고, 데이터 삭제 조건이 충족되면 프로세서(110)가 데이터 삭제명령을 생성하여 메모리(120)에 저장된 감지데이터를 모두 삭제하도록 한다.

데이터 삭제 조건은 감지장치(100)가 중계기(200)로부터 감지데이터 수신완료 메시지를 수신하면 충족된 것으로 설정될 수 있다.

또한 데이터 삭제 조건은 재시작 버튼(170)을 통해 재시작 명령이 입력되면 충족된 것으로 설정될 수도 있다. 다만, 이 경우에는 화물운송 중에 재시작 버튼(170)이 우발적으로 눌려져서 데이터가 삭제될 수도 있으므로 데이터 삭제 판단부(122)는 재시작 버튼(170)이 눌려지면 중계기(200)로 감지데이터를 전송하였는지 여부를 먼저 판단하고, 감지데이터를 중계기(200)로 전송완료한 경우에 한하여 데이터 삭제 조건이 충족된 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

한편 감지장치(100)의 데이터 삭제 판단부(122)는 반드시 소프트웨어로 구현되어야 하는 것은 아니며, 일부 또는 전부의 기능은 하드웨어로 구현될 수도 있고, 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 이때 하드웨어는 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit) 일 수도 있다.

무선통신부(130)는 온습도센서(140), 충격감지센서(150) 등에서 획득한 감지데이터를 화물(10)의 정보와 함께 중계기(200)로 전송한다. 이를 위해 무선통신부(130)는 중계기(200)와의 근거리 무선통신을 지원한다.

본 발명의 실시예에서는 전력소비가 적은 BLE(Bluetooth Low Energy)를 사용하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 무선통신부(130)는 지웨이브(Z-wave), 지그비(Zigbee), 와이파이(Wi-Fi) 등과 같은 다른 종류의 근거리 통신을 지원할 수도 있다. 또한 무선통신부(130)의 구성요소 일부 또는 전부는 감지장치(100)의 프로세서(110)와 함께 단일 칩 형태로 제공될 수도 있다.

온습도센서(140)는 운송 중인 화물(10) 주변의 온도와 습도를 실시간으로 검출하며, 검출된 데이터를 메모리(120)에 저장한다.

충격감지센서(150)는 운송 중인 화물(10)에 가해지는 충격의 세기를 실시간으로 검출하며, 검출된 데이터를 메모리(120)에 저장한다. 충격감지센서(150)에는 가속도센서가 사용될 수도 있고, 다른 종류의 센서가 사용될 수도 있다.

입력부(160)는 화물식별정보, 출발지, 도착지, 경유지, 송하인, 수하인 등과 같은 화물(10)의 정보를 입력하는 인터페이스를 제공한다.

입력부(160)는 키보드, 버튼, 터치패드, 터치스크린 등과 같은 사용자 조작용 입력장치일 수도 있고, 외부 전자기기로부터 유선으로 데이터를 수신하여 메모리(120)에 저장하는 유선통신 인터페이스일 수도 있고, 외부 전자기기로부터 무선으로 데이터를 수신하여 메모리(120)에 저장하는 무선통신 인터페이스일 수도 있다.

예를 들어 배송업체 직원이 사용하는 휴대용단말의 통신포트와 감지장치(100)의 입력부(160)에 해당하는 통신포트를 케이블로 연결하여, 휴대용단말에 저장된 화물관련 정보를 감지장치(100)로 전송하여 메모리(120)에 저장할 수 있다.

재시작 버튼(170)은 감지장치(100)를 화물(10)에 부착하여 사용한 후에 다른 화물에 사용하기 전에 메모리(120)에 저장된 종래 화물(10)의 정보와 감지데이터를 제거하는 용도로 사용될 수 있다.

버스(190)는 감지장치(100)의 구성요소들 간에 데이터 또는 전기적 신호의 전송 경로이며, 회로패턴 또는 케이블의 형태로 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중계기(200)는, 도 3의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(210), 메모리(220), 제1 통신부(230), 제2 통신부(240), 입력부(250), 버스(290) 등을 포함할 수 있다.

중계기(200)는 화물 운송 경로에서 하나 이상의 지점에 설치될 수 있다. 예를 들어 화물 도착지의 물류센터에만 설치될 수도 있고, 화물 도착지의 물류센터와 중간 경유지의 물류센터 또는 환적지(물건을 옮겨 싣는 곳) 마다 설치될 수도 있고, 그 밖에 필요에 따라 다양한 지점에 선택적으로 설치될 수 있다.

프로세서(210)는 메모리(220)에 저장된 컴퓨터프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다. 프로세서(210)는 제1 통신부(230) 또는 제2 통신부(240)와 통합된 단일 칩(one chip)의 형태로 제공될 수도 있다.

메모리(220)에는 중계기(200)의 동작을 위한 컴퓨터프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등이 저장될 수 있다. 메모리(220)는 플래쉬 메모리 등의 비휘발성 메모리와 RAM 등의 휘발성메모리를 포함할 수 있다.

중계기(200)의 메모리(220)에는 감지장치(100)로부터 수신한 감지데이터가 화물(10)의 정보와 1:1 매칭되도록 저장될 수 있다.

중계기(200)의 메모리(220)에 저장되는 컴퓨터 프로그램은, 기능적으로 구분할 때, 데이터 유효성 판단부(222), 데이터 삭제 판단부(224) 등을 포함할 수 있다.

데이터 유효성 판단부(222)는 감지장치(100)로부터 수신한 데이터 패킷을 분석하여 유효성 여부를 판단한다.

일 예로서, 데이터 유효성 판단부(222)는 수신한 데이터 패킷의 크기가 사전 설정된 크기보다 작으면 데이터 손실이 발생한 것으로 판단하여 감지장치(100)로 재전송을 요청할 수 있다.

다른 예로서, 데이터 유효성 판단부(222)는 수신한 데이터 패킷의 데이터 영역에 포함된 데이터가 설정범위를 벗어난 오류 데이터를 포함하는지 여부를 확인하고, 오류 데이터를 포함하는 것으로 판단되면 오류 데이터열을 제거하고 해당 데이터열을 오류식별 데이터열로 대체할 수 있다.

예를 들어, 특정 시점의 온도데이터는 감지장치(100)의 동작한계를 벗어나는 값(예, 섭씨 200도)이지만, 그 특정 시점 전후의 데이터는 계속 정상범위인 경우에는 특정 시점의 온도데이터가 오류인 것으로 판단하여 해당 데이터열을 제거하고 오류식별 데이터열로 대체할 수 있다.

이와 같이 중계기(200)에서 데이터 유효성을 판단하면, 데이터 유효성 판단을 위한 작업부하가 관리서버(400)에 집중되지 않고 다수의 중계기(200)로 분산되므로 관리서버(400)를 보다 효율적으로 운용할 수 있는 이점이 있다.

데이터 삭제 판단부(224)는 감지데이터를 관리서버(400)로 전송한 후에 데이터 삭제 조건이 충족되었는지 여부를 판단하고, 데이터 삭제 조건이 충족되면 프로세서(210)가 데이터 삭제명령을 생성하여 메모리(220)에 저장된 감지데이터를 모두 삭제하도록 하는 역할을 한다.

이때 중계기(200)가 관리서버(400)로부터 감지데이터 수신완료 메시지를 수신하면 데이터 삭제 조건이 충족된 것으로 설정해 둘 수 있다. 또한 도면에는 나타내지 않았지만, 리셋 버튼 등이 입력되면 데이터 삭제 조건이 충족된 것으로 설정할 수도 있다.

한편 중계기(200)의 데이터 유효성 판단부(222)와 데이터 삭제 판단부(224)는 반드시 소프트웨어로 구현되어야 하는 것은 아니며, 데이터 유효성 판단부(222)와 데이터 삭제 판단부(224) 중의 적어도 하나 또는 일부 기능은 하드웨어로 구현될 수도 있고, 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 이때 하드웨어는 주문형 반도체(ASIC)일 수도 있다.

중계기(200)의 제1 통신부(230)는 감지장치(100)의 무선통신부(130)와의 근거리 무선통신을 지원한다. 따라서 제1 통신부(230)는 감지장치(100)의 무선통신부(130)와 동일한 통신기술이 적용된다.

제2 통신부(240)는 관리서버(400)와의 통신을 지원하며, 통신방식은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 제2 통신부(240)는 LTE Cat.M1, NB-Iot(NarrowBand-Internet of Things), LoRa(Long Range Wide Area Network) 등의 저전력 광역 통신(LPWA)을 이용하여 관리서버(400)와 통신할 수도 있고, Wi-Fi, 이더넷 등을 이용하여 관리서버(400)와 통신할 수도 있다.

한편 중계기(100)는 감지장치(100)로부터 수신한 감지데이터를 가급적 신속하게 관리서버(400)로 전송하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 제1 통신부(230)가 수신한 감지데이터를 제2 통신부(240)로 전달하여 관리서버(400)로 전송하는 속도를 향상시킬 필요가 있다.

그런데 중계기(200)의 내부에서 제1 통신부(230)와 제2 통신부(240) 간에 통상적인 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신을 적용하면 핸드쉐이크(handshake)로 인해 데이터 전송속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 특히 하나의 중계기(200)와 통신하는 감지장치(100)의 수가 급격히 증가하거나 전송할 데이터의 크기가 커질수록 데이터 전송속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 이러한 문제를 방지하기 위하여, 중계기(200) 내부 구성요소 간의 통신에는 데이터 수신확인 절차를 생략할 수 있다. 즉, 제1 통신부(230)가 수신한 감지데이터 및 화물정보를 제2 통신부(240)로 전송할 때 수신확인을 기다리지 않고 모든 데이터를 제2 통신부(240)로 전송하며, 제2 통신부(240)는 제1 통신부(230)로부터 수신한 데이터를 버퍼(도면에는 나타내지 않았음) 또는 메모리(220)에 파일 형태로 저장하였다가 FTP(File Transfer Protocol) 방식으로 관리서버(400)로 전송한다.

이렇게 하면 중계기(200) 내부에서의 데이터 전달 속도를 크게 향상시킬 수 있기 때문에 감지장치(100)의 개수가 크게 늘어나더라도 병목현상으로 인해 데이터 전송 속도가 저하되는 현상을 방지할 수 있다.

중계기(200)의 입력부(250)는 키보드, 버튼, 터치패드, 터치스크린 등과 같은 입력수단일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버(400)는, 도 4의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(410), 메모리(420), 통신부(430), 웹페이지제공부(440), 입력부(450), 버스(490) 등을 포함할 수 있다. 도면에는 나타내지 않았지만, 관리서버(400)는 DB와 연결되거나 DB를 포함할 수 있다.

프로세서(410)는 메모리(420)에 저장된 컴퓨터프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다.

메모리(420)에는 관리서버(400)의 동작을 위한 컴퓨터프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등이 저장될 수 있다. 관리서버(400)의 메모리(420)에 저장되는 컴퓨터 프로그램은, 기능적으로 구분할 때, 데이터 분석부(422), 피드백 판단부(424) 등을 포함할 수 있다.

데이터 분석부(422)는 중계기(200)로부터 수신한 감지데이터를 분석하여 데이터의 누락여부를 확인하고, 누락된 데이터가 있으면 중계기(200)로 재전송을 요청한다.

또한 데이터 분석부(422)는 수신한 감지데이터 중에서 온도, 습도, 충격량 등이 정상범위를 벗어난 데이터를 검색한 후 매칭되는 화물정보와 함께 운송불량 데이터로 분류하여 저장한다.

피드백 판단부(424)는 데이터 분석부(422)에서 운송불량 데이터로 분류된 정보를 기초로 피드백 여부를 판단한다. 예를 들어 온도, 습도, 충격량 등이 정상범위를 벗어난 오차의 크기 및/또는 오차발생기간이 설정범위를 벗어난 화물(10)에 대해서는 피드백이 필요한 것으로 판단하고, 관리자단말(500)로 긴급점검 메시지를 전송하여 화물(10)의 상태를 즉시 확인하도록 할 수 있다.

관리서버(400)의 데이터 분석부(422)와 피드백 판단부(424)는 반드시 소프트웨어로 구현되어야 하는 것은 아니며, 적어도 하나 또는 일부 기능은 하드웨어로 구현될 수도 있고, 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 이때 하드웨어는 주문형 반도체(ASIC)일 수도 있다.

통신부(430)는 중계기(200)와의 통신을 지원하며, 통신방식은 특별히 한정되지 않는다.

웹페이지제공부(440)는 감지장치(100)로부터 획득한 화물운송 정보를 관리자단말(500)에서 확인할 수 있는 웹페이지를 제공할 수 있다. 웹페이지제공부(440)는 관리서버(400) 내의 별도의 웹서버 모듈로 제공될 수도 있고, 메모리(420)에 저장되어 프로세서(210)에 의해 실행되는 프로그램 형태로 제공될 수도 있다.

입력부(450)는 키보드, 버튼, 터치패드, 터치스크린 등과 같은 입력수단일 수 있다.

한편 도면에는 나타내지 않았지만, 관리서버(400)는 MQTT 프로토콜을 이용하여 중계기(200)의 상태정보를 확인할 수도 있고, 서버접속주소 등을 변경하는 등의 제어를 수행할 수도 있다.

이하에서는 도 5의 흐름도를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 운송화물 관리시스템을 이용한 화물 관리 방법을 설명한다.

먼저 배송인은 송하인으로부터 화물(10)을 수령한 후에 운송환경의 감시가 필요한 화물(10) 또는 고객이 감시를 요청한 화물(10)에 감지장치(100)를 부착한다.

이때 감지장치(100)의 입력부(160)를 통해 해당 화물(10)의 출발지, 도착지, 화물식별정보, 송하인, 수하인 등의 화물관련정보를 입력하고, 입력된 정보는 메모리(120)에 저장된다. (ST11)

이어서 배송인이 감지장치(100)의 재시작버튼(170)을 눌러서 감지장치(100)를 활성화시키고 화물 운송을 시작하면, 운송기간 동안 온습도센서(140) 및 충격감지센서(150)를 통해 획득한 감지데이터가 메모리(120)에 저장된다. (ST12)

한편 화물의 도착지 및/또는 경유지에 설치되어 있는 중계기(200)는 감지장치(100)와의 통신연결을 위하여 주기적으로 통신요청신호를 송출한다. 본 발명의 실시예에서는 중계기(200)는 주기적으로 BLE 스캐닝신호를 송출하고, 화물(10)에 부착된 감지장치(100)의 무선통신부(130)가 BLE 스캐닝신호에 응하여 연결요청신호를 송출하면 중계기(200)와 감지장치(100) 간의 BLE 통신이 연결된다. (ST13, ST14)

BLE 통신이 연결되면, 감지장치(100)의 프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 감지데이터와 화물관련정보를 중계기(200)로 전송한다. (ST15)

중계기(200)의 프로세서(210)는 제1 통신부(230)를 통해 감지데이터가 수신되면 데이터 유효성 판단부(222)를 실행하여 데이터 패킷의 크기가 정상인지 여부를 판단하고, 설정크기보다 작으면 감지장치(100)로 재전송을 요청한다. (ST16, ST17)

또한 중계기(200)의 프로세서(210)는, ST16에서 데이터 크기가 정상으로 확인되면, 패킷의 데이터 영역에 포함된 데이터가 설정범위를 벗어난 오류 데이터를 포함하는지 여부를 판단하고, 오류 데이터가 확인되면 오류 데이터열을 제거하고 해당 데이터열을 오류식별 데이터열로 대체한다. (ST18, ST19)

ST18에서 오류데이터가 없는 것으로 확인되거나 ST19를 통해 오류데이터를 제거한 후에는, 중계기(200)의 프로세서(210)는 제1 통신부(230)에서 수신한 감지데이터와 화물관련정보를 제2 통신부(240)로 전달한다. 이때 제1 통신부(230)가 전송한 감지데이터 및 화물정보는 제2 통신부(240)의 버퍼메모리(도면에는 나타내지 않았음) 또는 메모리(220)에 파일 형태로 저장된다. (ST20)

이어서 중계기(200)는 파일 형태로 저장된 데이터를 FTP 방식으로 관리서버(400)로 전송한다. (ST21)

이어서 중계기(200)는 관리서버(400)의 수신완료메시지를 확인한 후에 송신한 데이터를 버퍼메모리 및 메모리(220)에서 삭제하고, 새로운 감지장치와의 BLE연결을 시도한다. (ST22, ST23)

한편 관리서버(400)의 데이터분석부(422)는 중계기(200)로부터 수신한 데이터를 분석하여 누락된 데이터가 있는지 여부를 확인하고 누락된 데이터가 있으면 재전송을 요청한다. 또한 수신한 감지데이터와 화물식별정보를 매칭하여 DB에 저장한다. (ST24)

또한 관리서버(400)의 피드백 판단부(424)는 데이터분석부(422)의 분석결과를 기초로 감지데이터의 오차크기 및/또는 오차발생기간이 설정범위를 벗어난 데이터를 검색하고, 해당 화물(10)에 대한 피드백 지령을 전송한다.

피드백 지령은 해당 화물(10)에 가장 가까운 관리자단말(500)로 전송하는 점검요청 명령일 수 있다.

관리자단말(500)을 통해 피드백 지령을 수신한 관리자는 해당 화물(10)에 접근해서 화물 상태를 점검한 후 점검결과를 관리서버(400)로 전송할 수 있다. (ST25)

한편 감지장치(100)의 데이터 삭제 판단부(122)는 감지데이터 등을 중계기(200)로 전송한 후에 데이터 삭제조건이 충족되었는지 여부를 판단하고, 삭제조건이 충족되면 프로세서(110)로 하여금 데이터 삭제 명령을 생성하여 메모리(120)에 저장된 감지데이터 및 화물관련정보를 삭제하도록 한다. (ST26)

한편 본 발명의 실시예에 따른 운송화물 관리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.

이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 관련 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.

또한 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 앞서 설명한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양하게 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.

일 예로서, 앞의 실시예에서는 감지장치(100)가 온습도센서(140)와 충격감지센서(150)만 포함하였으나 센서의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 화물의 종류, 운송환경 등에 따라 얼마든지 다른 종류의 센서가 추가로 설치될 수 있다.

다른 예로서, 앞의 실시예에서는 감지장치(100)가 자신이 획득한 모든 감지데이터를 중계기(200)로 전송하면, 중계기(200)에서 데이터 유효성 검사가 이루어졌으나 감지장치(100)에서 데이터 유효성 검사를 수행하거나 자신이 획득한 감지데이터를 선별적으로 중계기(200)로 전송할 수도 있다.

예를 들어, 도 6의 블록도에 나타낸 바와 같이, 감지장치(100a)는 데이터 유효성 판단부(124)와 송신판단부(126)를 포함할 수 있다.

데이터 유효성 판단부(124)는 중계기(200)로 송신할 데이터에 오류 데이터가 포함되는지 여부를 판단하고, 오류 데이터가 확인되면 오류 데이터열을 제거하고 해당 데이터열을 오류식별 데이터열로 대체할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 감지장치(100)의 동작한계를 벗어나는 데이터가 있으면 이를 해당 시점 전후의 데이터 패턴과 대비하여 오류데이터 인지 여부를 판단할 수 있다.

송신판단부(126)는 온습도센서(140), 충격감지센서(150) 등을 통해 획득한 감지데이터를 중계기(200)로 송신할지 여부 또는 송신범위를 판단할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 사전에 온도, 습도, 및 충격량의 정상범위를 설정해 두고, 송신판단부(1226는 메모리(120)에 저장된 온도데이터, 습도 데이터, 충격량데이터 등이 설정된 정상범위를 벗어났는지 여부를 판단하고, 정상범위를 벗어난 데이터만을 중계기(200)로 전송할 데이터로 결정할 수 있다.

이와 달리 송신판단부(126)는 저장된 데이터가 정상범위 이내인 경우에도 데이터 변화율이 사전 설정된 기준값 보다 큰 경우에는 해당 데이터를 중계기(200)로 전송하도록 결정할 수도 있다.

이와 같이 송신판단부(126)를 이용하여 감지데이터를 선별적으로 전송하면, 감지장치(100)의 개수가 급격하게 늘어나더라도 중계기(200)의 통신부하는 크게 늘어나지 않으므로 전송속도의 저하를 방지할 수 있다.

이러한 송신판단부(126)의 기능은 항상 활성화될 수도 있고, 중계기(200)가 통신부하의 급증으로 인해 감지데이터를 선별적으로 송신해줄 것을 요청하는 경우에 한하여 활성화될 수도 있다.

한편 감지장치(100)의 데이터 삭제 판단부(122), 데이터 유효성 판단부(124), 송신판단부(126)는 반드시 소프트웨어로 구현되어야 하는 것은 아니며, 이들 중의 적어도 하나 또는 일부 기능은 하드웨어로 구현될 수도 있고, 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 이때 하드웨어는 주문형 반도체(ASIC)일 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.

10: 화물 100: 감지장치 110: 프로세서
120: 메모리 122: 데이터 삭제 판단부 124: 데이터 유효성 판단부
126: 송신판단부 130: 무선통신부 140: 온습도센서
150: 충격감지센서 160: 입력부 170: 재시작버튼
200: 중계기 210: 프로세서 220: 메모리
222: 데이터 유효성 판단부 224: 데이터 삭제 판단부
230: 제1 통신부 240: 제2 통신부 250: 입력부
300: 통신망 400: 관리서버 410: 프로세서
420: 메모리 422: 상태분석부 424: 피드백판단부
430: 통신부 440: 웹페이지제공부 450: 입력부
500: 관리자단말

Claims (8)

1. 관리서버;
   각각 화물에 부착되어 화물과 함께 이동하는 것으로서, 제1 프로세서, 제1 메모리, 하나 이상의 센서, 상기 센서를 통해 획득되어 상기 제1 메모리에 저장된 감지데이터와 화물관련정보의 삭제여부를 판단하는 제1 데이터삭제 판단부를 구비하는 다수의 감지장치;
   화물의 운송경로에 설치되는 것으로서, 제2 프로세서, 제2 메모리, 상기 다수의 감지장치와 무선으로 통신하는 제1 통신부, 상기 제1 통신부에서 수신한 감지데이터 및 화물관련정보를 상기 관리서버로 전송하는 제2 통신부, 상기 제1 통신부에서 수신한 데이터를 상기 제2 통신부로 전송하는 내부 통신수단, 상기 제2 메모리에 저장된 감지데이터와 화물관련정보의 삭제여부를 판단하는 제2 데이터삭제 판단부를 구비하는 중계기
   를 포함하며,
   상기 중계기의 상기 내부 통신수단은, 상기 제1 통신부에서 수신한 감지데이터 및 화물관련정보를 수신확인절차 없이 상기 제2 통신부로 전송하고, 상기 제2 통신부는 수신한 감지데이터와 화물관련정보를 버퍼 또는 상기 제2 메모리에 파일 형태로 저장한 후 FTP 방식으로 상기 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 운송화물 관리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 데이터 삭제 판단부는, 상기 중계기로부터 감지데이터 수신완료 메시지를 수신하거나 재시작 버튼을 통해 재시작 명령 입력되면 감지데이터 및 화물관련정보를 삭제하되,
   상기 재시작 버튼을 통해 재시작 명령이 입력된 경우에는 상기 중계기로 감지데이터를 전송완료한 경우에 한하여 삭제 절차를 진행하는 것을 특징으로 하는 운송화물 관리 시스템
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 중계기는, 송신할 감지데이터에 오류 데이터가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 오류 데이터가 확인되면 오류 데이터열을 제거하고 해당 데이터열을 오류식별 데이터열로 대체하는 데이터 유효성 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송화물 관리 시스템
5. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 감지장치는 각각, 송신할 감지데이터에 오류 데이터가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 오류 데이터가 확인되면 오류 데이터열을 제거하고 해당 데이터열을 오류식별 데이터열로 대체하는 데이터 유효성 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송화물 관리 시스템
6. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 감지장치는, 감지데이터가 설정된 정상범위를 벗어난 경우 또는 데이터 변화율이 사전 설정된 기준값 보다 큰 경우에 상기 중계기로 전송할 데이터로 결정하는 송신판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송화물 관리 시스템
7. 제6항에 있어서,
   상기 송신판단부는, 상기 중계기로부터 감지데이터의 선별 전송 요청을 수신한 경우에 한하여 활성화되는 것을 특징으로 하는 운송화물 관리 시스템
8. 감지장치에 화물관련정보를 입력하여 저장하는 단계;
   상기 감지장치가 화물에 부착되어 운송되는 중에, 상기 감지장치에 구비된 센서를 통해 획득한 감지데이터를 저장하는 단계;
   상기 감지장치와 중계기의 통신이 연결되면, 상기 감지장치가 감지데이터와 화물관련정보를 상기 중계기로 전송하는 단계;
   상기 중계기는 제1 통신부, 제2 통신부 및 상기 제1 통신부에서 수신한 데이터를 상기 제2 통신부로 전송하는 내부 통신수단을 구비하고, 상기 내부 통신수단은 상기 제1 통신부가 상기 감지장치로부터 수신한 감지데이터 및 화물관련정보를 수신확인절차 없이 제2 통신부로 전송하고, 상기 제2 통신부는 수신한 감지데이터와 화물관련정보를 버퍼 또는 메모리에 파일 형태로 저장한 후 FTP 방식으로 관리서버로 전송하는 단계;
   상기 관리서버가 감지데이터를 분석하여 정상범위를 벗어난 감지데이터가 있는 경우에 관리자단말로 피드백 지령을 발송할지 여부를 판단하는 단계
   를 포함하는 운송화물 관리 방법.

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