KR102340526B1 - LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템 - Google Patents

LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템은 단일 또는 그룹단위로 기 설정된 섹터 범위 내에 위치한 적어도 하나 이상의 방송 음향기기의 동작을 원격지에서 제어하는 방송음향기기 원격제어단말; 상기 방송음향기기의 상태정보 및 주변환경정보를 센싱하여 제공하는 IoT 센서디바이스; 및 상기 IoT 센서디바이스에서 수집한 상기 방송음향기기의 상태정보 및 주변환경정보를 기초로 상기 방송음향기기의 이상상태를 모니터링 및 예측하고, 이상상태 및 이상상태를 예측한 예측정보를 상기 방송음향기기 원격제어단말 및 사용자 단말로 제공하는 통합모니터링 운영서버를 포함하고, 각 구성은 LoRa 통신 기반으로 양방향 통신하는 것을 특징으로 한다.

Description

LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템{System for integrated control and safety management of LoRa communication-based Internet of Things sound devices}
본 발명은 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 방송용 음성이나 음향을 출력하는데 사용되는 앰프 및 스피커와 같은 음향장치는 학교, 운동장, 관공서 및 대형 빌딩과 같은 대규모 시설에 분산설치되어 사용되고 있다.
또한, 이들 음향장치는 오디오 믹서 및 매트릭스 스위치를 통해서 제어장치 또는 제어 컴퓨터에 의해 직접 혹은 원격으로 제어되고 있다.
이에 본 발명은 저전력 장거리 통신기술 중 하나인 LoRa(Long Range) 통신을 이용하여 광범위한 커버리지와 적은 대역폭, 긴 배터리 수명과 저전력 등의 특징을 사물인터넷 기반의 음향장치의 원격제어에 적용시킨 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리가 가능한 시스템을 개시하고자 한다.
등록특허공보 제10-0788875호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 문제점을 해결할 수 있는 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템은 단일 또는 그룹단위로 기 설정된 섹터 범위 내에 위치한 적어도 하나 이상의 방송 음향기기의 동작을 원격지에서 제어하는 방송음향기기 원격제어단말; 상기 방송음향기기의 상태정보 및 주변환경정보를 센싱하여 제공하는 IoT 센서디바이스; 및 상기 IoT 센서디바이스에서 수집한 상기 방송음향기기의 상태정보 및 주변환경정보를 기초로 상기 방송음향기기의 이상상태를 모니터링 및 예측하고, 이상상태 및 이상상태를 예측한 예측정보를 상기 방송음향기기 원격제어단말 및 사용자 단말로 제공하는 통합안전관리 모니터링 서버를 포함하고, 상기 방송음향기기 원격제어단말은 LoRa 통신을 기초로 관리자 단말에서 설정한 방송음향기기의 자동실행프로그램에 따라 원격지에 위치한 방송음향기기를 원격자동제어하거나 또는 관리자 단말에서 입력한 입력신호에 따른 제어신호를 기초로 원격지에 위치한 방송음향기기를 원격수동제어하고, 상기 통합안전관리 모니터링 서버에서 상기 IoT 센서디바이스에서 전송한 환경정보를 기초로 분석한 환경상태를 진단 또는 예측한 정보를 기초로 상기 방송음향기기의 동작을 제어하거나 또는 제어설정값을 변경하며, 상기 IoT 센서디바이스에서 전송된 센서계측정보를 기초로 원격지에 위치한 방송음향기기의 환경상태정보를 기 설정된 안전등급으로 분류하고, 분류된 안전등급을 상기 방송음향기기 원격제어단말로 송출하고, 방송음향기기의 접지저항, 인가전압, Surge, 온도/습도에 대한 정보를 로그 데이터로 가공하여 저장 및 모니터링하고, 해당 정보들이 기준 범위를 초과할 경우, 상기 방송음향기기 원격제어단말로 동작정지 이벤트를 제공하고, 상기 IoT 센서디바이스에서 측정한 방송음향기기의 서지, 래치업, 과도 전압/전류에 따른 EOS(Electrical Over Stress)의 발생시점, 지속여부를 기록, 관찰 및 관리하고, 각 구성은 LoRa 통신 기반으로 양방향 통신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템 및 방법을 이용하면, 야외 이동형 방송 공연 기기의 통합 감시 및 제어를 안전하게 관리할 수 있다는 이점이 있다.
또한, IoT 센서디바이스에서 계측한 정보를 실시간으로 모니터링함으로써, 방송음향기기의 접지 전압, 단선 등에 의한 전기화재 예방 및 기기 보호가 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 IoT 센서디바이스의 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 IoT 센서디바이스의 장치 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 IoT 센서디바이스의 센서/메인노드의 연결 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 통합안전관리 모니터링서버에서 필드별로 분류한 모니터링 정보의 예시도이다.
도 6은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시한 도이다.
이하, 본 명세서의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 명세서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하는 것이 아니며, 본 명세서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 명세서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 명세서에서 정의된 용어일지라도 본 명세서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면들에 기초하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템 및 방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템의 네트워크 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 IoT 센서디바이스의 분해도이고, 도 3은 도 1에 도시된 IoT 센서디바이스의 장치 구성도이고, 도 4는 도 1에 도시된 IoT 센서디바이스의 센서/메인노드의 연결 구성도이고, 도 5는 도 1에 도시된 통합안전관리 모니터링서버에서 필드별로 분류한 모니터링 정보의 예시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조, 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템(100)은 IoT 센서디바이스(110), 음향방송기기 제어단말(120) 및 통합안전관리 모니터링 서버(130)를 포함한다.
한편, 본 발명에서 언급하는 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템(100)은 IoT 통신 표준 규격의 하나인 로라(LoRa)를 적용하여 수백 미터에서 수 킬로미터 떨어져 있는 원격지의 시설이나 설비의 상태 또는 환경 정보를 다양한 센서를 이용해 읽은 정보를 호스트에 보내고 이 정보를 참조하여 원격지에 적절한 제어가 필요하면 호스트에서 원격지 즉 클라이언트에 제어 정보를 보내 제어하는 쌍방향 통신 구조를 구현하여 관리자가 각 원격지에 직접 찾아가지 않고도 직접 관리, 통제 및 제어 가능한 기술에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 원격지에 위치한 방송음향기기의 상태정보 및 주변환경센서의 상태를 수집하여 저장하되, 수집된 데이터를 기반으로 딥러닝시켜 센서의 정특성(Sensitivity, Linearity, Hysteresis), 동특성(Response Time, Frequency Characteristic)을 분석하여, 센서의 이상값 발생, 누락값 예측하고, 이로 인한 화재발생 및 오동작을 예측 및 관리하고, 원격지에서 해당 방송음향기기 및 주변기기들의 동작을 모니터링 및 제어하고자 하는 발명이다.
보다 구체적으로, 상기 IoT 센서디바이스(110)은 방송음향기기들에 구비되거나 또는 주변에 위치하며, 복수 개의 센서들에서 계측된 계측정보를 통해 방송음향기기들의 주변정보를 수집하는 구성일 수 있다.
상기 IoT 센서디바이스는 주변의 온도, 습도, 이산화탄소, 미세먼지의 농도 및 주변 소음정보를 수집한 후, 일정시간 간격으로 수집정보를 압축하여 LoRa 통신을 통해 LoRa 중계단말(130)로 전송하는 구성일 수 있다.
상기 IoT 센서 디바이스(110)는 센서부(111), 전원부(112), 통신부(113), MCU(114) 및 데이터 저장부(115)를 포함할 수 있다.
상기 센서부(111)는 온/습도 센서, 전압/전류 센서, 화재감지 센서를 기본적으로 포함할 수 있고, 추가적으로, 조도센서, 전위차, 전압, Surge, 접지저항 등을 계측하기 위한 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 센서부(111)에 구비된 센서들은 방송음향기기가 위치한 환경적인 요소를 측정할 수 있는 센서를 모두 구비할 수도 있다.
온도 감지센서의 측정범위는 -40℃~ 70℃이고, 정확도는 ± (0.4°C + 0.023 x ( T [°C] ~ +25°C ))이고, 반복성은 0.1℃응답시간은 >10s일 수 있다.
습도 감지센서의 측정범위는 0 ~ 100 % RH이고, 정확도는 ± 3 % RH (0 ~ 100 % RH )이고, 반복성은 0.1 % RH이고, 응답시간은 8s이다.
이산화탄소 센서의 측정범위는 0 ~ 40'000 ppm이고, 정확성은 ± (30 ppm + 3 % MV ), ( 25°C, 400 ~ 10'000 ppm )이고, 반복성은 10 ppm이고, 온도 안정성은 2.5 ppm / °C ( 0 ~ 50 °C )이고, 응답시간은 20s이다.
미세먼지 감지센서의 질량 농도는 정확성은 ±10 μg/m³ @ 0 to 100 μg/m³, ±10 % @ 100 to 1000 μg/m³이고, 질량 농도 범위는 1 to 1000 μg/m³이고, 질량 농도 분해는 1 μg/m³이고, 입자 감지 크기의 측정범위(질농도)는 PM 1.0 / 2.5 / 4 and 10이고, 감지 하한은 0.3 μg이고, 최소 샘플링 간격은 1sec이다.
다음으로, 전원부(112)는 전원을 공급하는 구성으로, 충전 배터리를 포함할 수 있다. 상기 배터리는 일반 리튬이온(Li-ION) 배터리, 울트라커패시터(Ultracapacitor), 수퍼커패시터(Supercapacitor) 등이 될 수 있을 것이다. 울트라커패시터는 활성탄소를 전극재료로 하는 전기이중층 커패시터 또는 고분자나 산화물재료를 이용하는 의사커패시터 등이 될 수 있을 것이다. 더불어, 배터리는 리튬 폴리머 및 리튬 카디윰 리튬인산화철, 산화물계 고체 전지, 황화물계 고체 전지, 인산염화합물계 고체 전지 중 어느 하나인 리튬 배터리일 수 있다.
다음으로, 통신부(113)는 센서부에서 수집한 주변의 온도, 습도, 이산화탄소, 미세먼지 등을 측정한 측정정보를 압축한 압축데이터를 LoRa 통신을 통해 모니터링 서버로 전송한다.
여기서, 압축방법으로, LoRa 통신의 특성상 송수신되는 데이터는 Hex ASCII 값('0~9', 'A~F')만 허용될 수 있다. 이 때문에 '0'값 또는 'F'값이 센서데이터에서 차지하는 비중이 상당하다. 따라서, 각 데이터에서 '0'값 즉 널(null) 데이터 값 또는 'F' 데이터 값을 제거하되, 제거된 '0' 또는 'F' 값의 위치를 bit에 대응하여 위치정보를 생성하고, 널 데이터 값 또는 F 값을 제외한 제2 데이터 값('1~9', 'A~F')과 제2 데이터 즉 '0'값 또는 'F' 값 위치정보를 센서데이터로 구성하여 센서데이터를 압축시킨다.
예를 들어, 제1 데이터 값을 널 데이터 값으로 적용하는 경우, '44000F00...'이라는 센서데이터를 압축하게 되면 '44F'라는 제2 데이터 값과 '00111011...'라는 널 데이터 위치정보로 구성된 센서데이터를 제공함으로써, 압축된 데이터를 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 압축 방식으로 데이터를 압축하여 전송하면, 전송되는 정보는 압축 전과 동일하면서 데이터의 양이 감소하게 됨으로써, 통신을 위한 전력량이 감소되며 이로 인해 배터리의 수명이 연장될 수 있다.
본 실시예에 따른 데이터 압축 방식에서 제1 데이터 널 데이터 값이나 'F' 값으로만 고정되는 것이 아니라, 통상 데이터 처리 시 가장 많이 사용되는 비트 값을 제1 데이터 값으로 설정할 수 있다.
참고로, LoRa(Long-Range Sub-Ghz Module) 통신은 저전력 저비용 고신뢰를 요구하는 IoT 서비스를 위한 것으로, LoRa 통신망 기술은 다른 무선 프로토콜 보다 훨씬 긴 범위(가시거리가 확보된 환경에서 최대 21km)를 가지므로 많은 리피터 및 AP 가 필요 없어 인프라 구축 비용을 낮출 수 있으며, 3/4G 셀룰러 네트워크에 비해 임베디드 애플리케이션을 위한 보다 높은 확장 가능성과 비용 효율성을 제공할 수 있다.
LoRa의 통신 가능거리는 도심지역에서는 2～15km, Line of Sight가 확보된 지역에서 30km, 지하는 1～2km, 실내에서는 2～3km이다. 대역폭은 125kHz, 최대송신전력은 14dBm이며 주파수 ISM 밴드에서 동작하고 전송속도는 낮으며 수신감도가 최대 -138dBm가 되도록 대역확산 방식으로 설계된다.
다음으로, 동작상태표시부(114)는 센서값, 배터리 잔량값, 소비전력 등에 계측치를 표시하는 구성일 수 있다. 또한, 센서, 배터리 등의 이상 발생시 이상상태를 표시하는 구성일 수 있다.
또한, 동작상태표시부(114)는 조도센서에서 계측된 조도값을 기초로 밝기가 자동조절되는 구성을 포함할 수 있다.
다음으로, 데이터 저장부(115)는 압축한 압축데이터를 기 설정된 시간동안 저장관리하는 구성일 수 있다. 도한, 데이터 저장부(115)는 외부의 신호에 기초하여 저장된 압축데이터를 추출하여 제공하는 구성일 수 있다.
상기 데이터 저장부(115)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 IoT 센서디바이스(110)는 센싱된 측정정보가 각종 환경정보의 레퍼런스인 기준 설정범위를 초과할 경우 알람음을 출력하는 구성을 더 포함할 수 있다.
또한, IoT 센서디바이스(110)는 센서 노드 데이터, 센서 상태확인, 전원의 선별제어방식을 선택하기 위한 제어선택수단을 더 포함할 수 있다.
또한, IoT 센서디바이스(110)는 무접점 릴레이를 구비하여 1:N 방식의 다중 연결이 가능한 커넥티드 센서노드를 더 포함할 수 있다. 즉, 본원의 IoT 센서디바이스의 센서부는 커넥티드 센서노드를 포함한다.
다음으로 MCU(116)는 외부 또는 내부에서 선택된 제어방식(원격 또는 자동)을 기초로 각 구성(센서부, 전원부, 통신부)의 동작을 제어하는 구성일 수 있다.
여기서, MCU(116)는 자동제어시에 기 설정된 제어설정값에 따라 각 구성을 자동제어하며, 원격제어시에는 외부에서 전송된 제어신호에 따라 각 구성을 수동제어하는 구성일 수 있다.
다음으로, 방송음향기기 원격제어단말(120)은 LoRa 통신을 기초로 관리자 단말에서 설정한 방송음향기기의 자동실행프로그램에 따라 원격지에 위치한 방송음향기기를 원격자동제어하거나 또는 관리자 단말에서 입력한 입력신호에 따른 제어신호를 기초로 원격지에 위치한 방송음향기기를 원격수동제어하는 구성일 수 있다.
상기 방송음향기기 원격제어단말(120)는 통합안전관리 모니터링서버(130)에서 모니터링한 방송음향기기의 주변환경정보 및 상태정보를 기초로 방송음향기기의 동작을 제어할 수 있다.
다음으로, 통합안전관리 모니터링 운영서버(130)는 IoT 센서디바이스(110) 및 방송음향기기 원격제어단말(120)의 동작정보, 상태정보를 모니터링하는 구성일 수 있다.
상기 통합안전관리 모니터링서버(130)는 IoT 센서디바이스(110)에서 전송된 압축 데이터 내의 압축된 센서계측정보를 기초로 원격지에 위치한 방송음향기기의 환경상태정보를 기 설정된 안전등급으로 분류하고, 분류된 안전등급을 상기 방송음향기기 원격제어단말(120)로 송출하는 구성일 수 있다.
또한, 통합안전관리 모니터링서버(130)는 방송음향기기의 이상상태를 확인 또는 예측되면, 방송음향기기를 관리하는 관리자 단말로 이상상태를 확인시켜주기 위한 알람 정보를 제공할 수 있다.
또한, 통합안전관리 모니터링서버(130)는 방송음향설비의 접지저항, 인가전압, surge, 온도/습도 등을 로그 데이터로 가공하여 저장 및 모니터링하고, 상기 정보들이 해당 기준 범위를 초과할 경우, 상기 방송음향기기 원격제어단말(120)로 방송음향기기의 동작정지 이벤트를 제공할 수 있다.
또한, 각 IoT 센서디바이스(110)에서 측정한 방송음향기기의 서지(surge), 래치-업(latch-up), 과도 전압/전류(over voltage/current)에 따른 EOS(Electrical Over Stress)의 발생시점, 지속여부 등을 기록/관찰/관리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템 및 방법을 이용하면, 야외 이동형 방송 공연 기기의 통합 감시 및 제어를 안전하게 관리할 수 있다는 이점이 있다.
또한, IoT 센서디바이스에서 계측한 정보를 실시간으로 모니터링함으로써, 방송음향기기의 접지 전압, 단선 등에 의한 전기화재 예방 및 기기 보호가 가능하다는 이점이 있다.
도 6은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다.
여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 컴퓨팅 디바이스(1100)가 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다.
여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다. 상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크(1200)에 의해 상호접속될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "시스템" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다.
예를 들어, 구성요소는 프로세서상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템
110: IoT 센서디바이스
120: 방송음향기기 원격제어단말
130: 통합안전관리 모니터링 서버

Claims (4)

  1. 단일 또는 그룹단위로 기 설정된 섹터 범위 내에 위치한 적어도 하나 이상의 방송 음향기기의 동작을 원격지에서 제어하는 방송음향기기 원격제어단말;
    상기 방송음향기기의 상태정보 및 주변환경정보를 센싱하여 제공하는 IoT 센서디바이스; 및
    상기 IoT 센서디바이스에서 수집한 상기 방송음향기기의 상태정보 및 주변환경정보를 기초로 상기 방송음향기기의 이상상태를 모니터링 및 예측하고, 이상상태 및 이상상태를 예측한 예측정보를 상기 방송음향기기 원격제어단말 및 사용자 단말로 제공하는 통합안전관리 모니터링 서버를 포함하고,
    상기 방송음향기기 원격제어단말은
    LoRa 통신을 기초로 관리자 단말에서 설정한 방송음향기기의 자동실행프로그램에 따라 원격지에 위치한 방송음향기기를 원격자동제어하거나 또는 관리자 단말에서 입력한 입력신호에 따른 제어신호를 기초로 원격지에 위치한 방송음향기기를 원격수동제어하고,
    상기 통합안전관리 모니터링 서버에서 상기 IoT 센서디바이스에서 전송한 환경정보를 기초로 분석한 환경상태를 진단 또는 예측한 정보를 기초로 상기 방송음향기기의 동작을 제어하거나 또는 제어설정값을 변경하며,
    상기 IoT 센서디바이스에서 전송된 센서계측정보를 기초로 원격지에 위치한 방송음향기기의 환경상태정보를 기 설정된 안전등급으로 분류하고, 분류된 안전등급을 상기 방송음향기기 원격제어단말로 송출하고,
    방송음향기기의 접지저항, 인가전압, Surge, 온도/습도에 대한 정보를 로그 데이터로 가공하여 저장 및 모니터링하고, 해당 정보들이 기준 범위를 초과할 경우, 상기 방송음향기기 원격제어단말로 동작정지 이벤트를 제공하고,
    상기 IoT 센서디바이스에서 측정한 방송음향기기의 서지, 래치업, 과도 전압/전류에 따른 EOS(Electrical Over Stress)의 발생시점, 지속여부를 기록, 관찰 및 관리하고,
    각 구성은 LoRa 통신 기반으로 양방향 통신하는 것을 특징으로 하는 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 IoT 센서디바이스는
    온/습도, 전압/전류, 화재감지, Surge, 접지저항 중 적어도 하나 이상을 계측하는 센서를 포함하고,
    각 센서들은 1:N 방식의 다중 연결이 가능한 커넥티드 센서노드로 연결되는 것을 특징으로 하는 LoRa 통신 기반의 사물 인터넷 음향기기 통합 제어 및 안전관리 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100788875B1 (ko) 2007-04-30 2007-12-27 한국영상주식회사 원격지 음향장치 제어시스템
KR101986838B1 (ko) * 2019-03-12 2019-06-07 주식회사 바론시스템 LoRa망 기반의 원격 센서 제어 및 계측용 딥러닝 안전관리시스템
KR102172530B1 (ko) * 2020-01-06 2020-10-30 박영민 영상 감시 앰프 내장형 ip 스피커 시스템

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