KR102361372B1

KR102361372B1 - IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템

Info

Publication number: KR102361372B1
Application number: KR1020210137218A
Authority: KR
Inventors: 우정필
Original assignee: (주)엔비즈
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2022-02-15

Abstract

실시예는 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 시스템은 스마트시티 각 장소에 IoT통합모듈 분전반을 설치하여 관제 시스템을 통해 데이터수집(영상정보와 미세먼지, 전력감지 등) 및 영상출력을 통한 정보제공(뉴스와 광고, 생활정보), 수집 DB를 통한 각 장소에 맞는 정보(교통량, 이동정보 등) 및 분전반 고장진단과 정전보상 등을 종합적으로 제공한다.
따라서, 이를 통해 일실시예는 스마트시티의 각 장소에서 IP 카메라와 IoT통합모듈을 구비한 (스마트 가로등용) 분전반을 통해 분전반 점멸 및 외부 영상정보 출력이 가능한 외부형 모니터 및 내부 LTE 제어를 통해 통신이 가능한 시스템을 제공한다. 그래서, 이를 통해 여러 장소별로 각기 데이터수집(영상정보와 미세먼지, 전력감지 등) 및 영상출력을 통한 정보제공(뉴스와 광고, 생활정보), 수집 DB를 통한 각 장소에 맞는 정보(교통량, 이동정보 등) 및 분전반 고장진단과 정전보상 등을 종합적으로 제공한다.
그리고, 또한 외부에서(관리자 모바일 단말기) IoT 스마트 분전반에 접속하여 양방향 통신이 가능한 관리 시스템을 제공한다. 예를 들어, 관리자 접속권한제공과 전력감지 및 원격점멸기능, 정보데이터(미세먼지와 광고, 뉴스 등) 제공이 가능하다.

Description

IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템{System for monitoring to network in smartcity coverage employing IoT sensor module}

본 명세서에 개시된 내용은 스마트 가로등용 분전반 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분전반으로 (스마트) 가로등을 제어하여 조명 서비스를 제공할 경우에, 현장의 분전반에서 가로등에 관한 제어에 더하여, 조명과 교통, 안전, 생활 분야 등의 다양한 서비스를 원격지의 관리 정보처리장치와 연계하여 종합적으로 제공하는 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로, 가로등은 거리의 조명이나 교통의 안전 또는 미관 등을 위하여 길가를 따라 설치해 놓은 것이다. 그리고, 이러한 가로등은 도로 및 공공장소 등 여러 장소에서 일정한 간격으로 세운 도시기반 시설로서, 전원을 공급받고 지상에 설치하여 각종 기기의 추가 및 관리가 쉬운 장점이 있다. 또한, 각각의 장소 내 정보의 수집 및 추출을 위한 기반 시설을 필요로 하는 점유 공간과 전기, 통신 등을 충족한다.

그리고, 이러한 기존의 가로등 분전반은 내장한 타이머 기능을 활용하여 시간대별 조명의 온/오프 기능을 구비한다.

또한, 이에 더하여 최근 시설물(CCTV와 보안등, 광고패널 등) 등이 대량의 데이터를 요구하고 최근 이슈인 IoT기능과 데이터 수집이 가능한 시설로 스마트 가로등이 있다. 그리고, 이러한 스마트 가로등은 등주에 LED가로등과 CCTV로 구성하고, 각 장치간 연동을 위한 소프트웨어 등을 구비한다.

한편, 이러한 가로등의 점등과 소등, 고장 등에 관한 사항은 관리자가 현장에 직접 나와 점검하고 처리하였으나, 요즈음은 관리서버와 연결하여 원격으로 관리하기도 한다.

그리고, 이러한 가로등의 종래 기술 등은 예를 들어, 가로등을 정해진 시간에 온/오프하고, 가로등에 대한 전압과 전류 등을 측정하여 가로등의 상태를 파악한다. 그리고, 그 데이터에 이상이 있을 경우 가로등을 고장난 것으로 판별하고 전문인력을 현장에 파견하여 가로등을 수리하거나 교체한다.

또한, 종래에는 단순히 가로등의 상태만을 모니터링하거나 또는, IoT를 이용하여 조명시스템을 제공하는 정도였다.

이러한 배경의 선행기술문헌은 아래의 특허문헌 등이다.

(특허문헌 0001) KR102060572 B1

참고적으로, 상기 특허문헌 1의 기술은 개략적으로 IoT 기반 무선 네트워크를 이용해서 보안등을 제어하는 것이다.

다른 한편으로, 기존의 가로등 분전반은 CDMA방식으로 간단한 가로등 점멸 기능 이외에 다른 추가적인 기능이 쉽지 않다.

그래서, 이러한 점을 살펴볼 때, 기존의 가로등 분전반에 여러 가지 스마트 기기와 측정센서를 호환 가능하며 한가지 통신방식만 호환하는 기존방식에서 두가지 이상의 통신방식을 호환 가능하도록 LTE 방식의 양방향 관리 시스템을 개발할 수 있을 것이다.

그리고, 또한 기존 가로등 분전함에 추가 장착 및 기존 점멸기 교체를 통해 여러 기기와 센서를 활용 가능한 IoT기반 스마트 가로등 분전함으로 업그레이드로 가능하다.

아울러, 기존 CDMA 방식이 아닌 LTE방식에 대한 가로등 분전반에 대한 데이터(미세먼지와 온도, 전력량 등) 수집을 통한 영상정보 제공이 가능하도록 한다.

개시된 내용은, 스마트시티 각 장소에 IoT통합모듈 분전반을 설치하여 관제 시스템을 통해 데이터수집(영상정보와 미세먼지, 전력감지 등) 및 영상출력을 통한 정보제공(뉴스와 광고, 생활정보), 수집 DB를 통한 각 장소에 맞는 정보(교통량, 이동정보 등) 및 분전반 고장진단과 정전보상 등을 종합적으로 제공하는 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템을 제공하고자 한다.

실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템은,

기본적으로는 기존과 같이, 가로등 점ㆍ소등을 위한 신호 송출과 분전반 단위의 제어를 바탕으로 점등과 누전, 정전 등 전원 선로 이상과 분기 회로별 계측과 감시 기능을 구비한다.

그리고, 또한 이에 더하여, 이러한 상태에서, 실시예에서는 추가적으로 먼저, 조명 제어와 전력 사용량 등 감시 대상을 증가하고 IoT 센서 기반 데이터 저장과 빅데이터 추출을 하는 것을 특징으로 한다(아래 표 참조).

구체적으로는, 스마트시티 각 장소별로 IP 카메라와 IoT통합모듈 등을 구비한 (스마트 가로등용) 분전반을 각기 설치하여, 이러한 분전반 주위의 영상과 온도/습도/전력량/미세먼지 등을 수집해서 원격지의 관제 시스템으로 상이한 분전반별로 네트워크를 통해 일괄 또는 개별 전달한다.

그래서, 관제 시스템에서는 이러한 데이터(DB)를 바탕으로 각각의 장소에 관한 주변 상황(교통 상황과 이동량, 안전 여부, 재난/재해 여부 등)과 주변 상태(미세먼지 정도와 청정과 청결 여부 등), 기타 외부 요소(전력 감지 등) 등을 조명과 교통, 안전, 생활 분야(카테고리)마다 각 장소별로 현재 주변 상황과 상태 등을 적절하게 판별하여, 현재의 상황과 상태, 기타 외부 요소별로 도움을 주는 서비스 정보를 제공한다.

예를 들어, 특정 장소에 교통량이 많은 경우에 그 장소 이전의 각 장소에 분전반별로 우회 정보를 그룹적으로 서비스하거나 또는, 미세먼지가 많은 경우에는 알림정보를 서비스하고, 분전반(즉, 가로등)에 사용하는 전력을 과다하게 사용하는 경우 등은 고장진단하여 정전보상정보를 서비스하기도 한다.

그리고, 또한 이러한 경우에, 각각의 장소별로 최근 이슈 등에 관한 뉴스와 광고, 생활 정보 등을 커스트마이징 방식 등으로 각 장소의 상황에 맞추어 개별적으로 제공하기도 함으로써, (스마트 가로등용) 분전반과 연계하여 종합적으로 각종 서비스를 다양하게 제공하는 것을 특징으로 한다.

실시예들에 의하면, 스마트시티의 각 장소에서 IP 카메라와 IoT통합모듈을 구비한 (스마트 가로등용) 분전반을 통해 분전반 점멸 및 외부 영상정보 출력이 가능한 외부형 모니터 및 내부 LTE 제어를 통해 통신이 가능한 시스템을 제공한다. 그래서, 이를 통해 여러 장소별로 각기 데이터수집(영상정보와 미세먼지, 전력감지 등) 및 영상출력을 통한 정보제공(뉴스와 광고, 생활정보), 수집 DB를 통한 각 장소에 맞는 정보(교통량, 이동정보 등) 및 분전반 고장진단과 정전보상 등을 종합적으로 제공한다.

그리고, 또한 외부에서 즉, 관리자 모바일 단말기에서 이러한 IoT 스마트 분전반에 접속하여 양방향 통신이 가능한 관리 시스템을 제공하기도 한다. 예를 들어, 관리자 접속권한제공과 전력감지 및 원격점멸기능, 정보데이터(미세먼지와 광고, 뉴스 등) 제공이 가능하다.

도 1은 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템을 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템을 전체적으로 도시한 도면
도 3은 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템에 적용한 분전반(즉, 분전반 제어기)의 구성을 도시한 블록도
도 4는 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템의 동작을 순서대로 도시한 절차 흐름도
도 5는 일실시예에 다른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역통합 네트워크 관제 시스템에 적용한 분전반 UI화면을 보여주는 도면

도 1은 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예의 관제 시스템은 현장의 IoT 스마트 분전반과 (이에 설치한 디스플레이 장치, IP 카메라, 센서 모듈) 원격지 상에 관리 정보처리장치 등이 상호 간에 양방향 통신을 하는 것이다. 그래서, 이를 통해 일실시예는 분전반 시스템 하나로 여러 가로등을 전체적으로 관리하고, 가로등 주변 상황을 모니터링 및 정보수집을 하며, 이를 통해서 빅데이터를 구축하고, (스마트시티) 여러 장소에서 교통 및 생활 정보 등의 활용이 종합적으로 가능하다(a, b 참조).

그리고, 이러한 일실시예의 시스템은 원격지의 관리 정보처리장치에서 유선 또는 무선 네트워크로 현장의 분전반을 거쳐서 센서와 제어기기에 접속하여 정보의 입출력 제어를 통해 사용자의 다양한 요구사항 예를 들어, 에너지 성능과 실시간 사용자 요구, 시각적 작업 등에 대응한다. 이때, 센서는 특정 장소의 온도/습도/전력량/미세먼지 등의 주변 상태 등을 수집하고, 제어기기는 현재 주변 상태에 따라 적절하게 상태를 바꾸어 주는 설비이다.

예를 들어, 관리 정보처리장치에서는 현장의 분전반을 통해 센서 모듈로부터의 주변 온도/습도/전력량/미세먼지를 수집하여, 주변의 미세먼지 정도와 청정 여부 등을 확인한다.

그래서, 예컨대, 특정 장소에 미세먼지가 많은 경우 제어기기를 즉, 미세먼지 저감장치의 구동동작을 제어하여 그 장소의 청정도를 높여 깨끗하게 한다.

또는, 관리 정보처리장치에서 분전반을 통해 IP 카메라로부터의 주변 영상을 수집하여, 주변에 교통량과 이동 정도, 안전 여부 등을 확인한다.

그래서, 특정 장소 일예로 교차로 상에서 교통량이 많은 경우에 그 교차로 이전의 각 장소에 즉, 분전반이 설치한 장소마다 분전반별로 다른 장소로 안내하는 우회 정보를 다른 제어기기 즉, 디스플레이 장치의 표시동작을 제어하여 제공해서 알림서비스를 그룹적으로 또는 개별 제공하기도 한다.

또한, 특정 장소에서 분전반(즉, 가로등) 전력을 과다하게 사용하는 경우에는 고장진단하여 그 곳에서 전원공급장치의 공급동작을 차단 등을 통해 정전보상 서비스를 제공한다.

한편으로 또한, 이러한 일실시예에 따른 시스템은 기존 가로등 분전반 시스템이 조명 점ㅇ소등 제어라는 단일 목적을 위해 구성하는 반면에, 여기에서는 조명과 교통, 안전, 생활 등 다양항 애플리케이션과 종합적으로 관리한다.

구체적으로는, 이러한 시스템에서는 하드웨어의 연동성과 소프트웨어의 호환성을 기본으로 하며 IoT 기반의 공개 통신 프로토콜 예를 들어, API와 OCF 등을 기반으로 한다.

그리고, 교통과 날씨, 공기 오염, 소음, 안전, 주차, 사고 등 불규칙하게 발생하는 모든 자료를 수집할 수 있는 시스템으로 확장 가능하며, 다양한 IoT 기기 등과 연동한다.

그래서, 예를 들어 전술한 분전반을 통해 관리 정보처리장치에서 영상 데이터를 축적해서 각각의 장소별로 교통량/이동량(또는, 패턴) 등을 산출하여 미리 분전반의 디스플레이 장치를 통해 해당하는 장소마다 적절한 교통 안내정보(예: 우회, 알람 정보 등)를 알림함으로써, 거기에서 사는 사람들에게 편의를 제공한다.

또한, 각각의 장소별로 예를 들어, 사람들이 많이 모이거나 다니는 곳에 각기 해당하는 분전반의 디스플레이 장치를 통해 최근 이슈 등에 관한 뉴스와 광고, 생활 정보 등을 커스트마이징 방식 등으로 각 장소의 실제 상황에 맞추어 종합적으로 제공하기도 한다.

또는, 밤에 인적이 드문 곳에서는 조명장치를 통해 밝게 하여 안전하게 상황을 가꾸어 주기도 한다. 이때에는, 주변에서 주로 어떤 특정 거리 또는 공간 등에서 사람들이 어느 정도로 얼마의 시간 동안 머무는지 등을 파악하여 조명장치의 점멸에 있어서 참고할 수 있다. 또한, 이때 아울러 그 곳의 IP 카메라를 통해 모니터링하는 서비스도 제공할 수도 있다. 한편 그리고, 이러한 경우에 각각의 장소는 즉, 특정 이벤트를 발생하는 장소는 전술한 영상 데이터를 축적한 DB로부터 조명과 교통, 안전, 생활 분야(카테고리)별로 분류하여 시스템적으로 일괄 또는 개별 추출하기도 한다.

부가적으로, 이러한 일실시예에 따른 시스템은 이러한 서비스를 제공하기 위하여, IoT 스마트 분전반과 관리 정보처리장치에서 아래의 구성을 기본적으로 구비하여 원활한 동작을 수행한다.

예를 들어, 이러한 IoT 스마트 분전반 즉, 분전반 제어기는 일단 관리 정보처리장치의 제어 하에 가로등의 점등과 소등제어, 이상유무를 감시하는 것으로서, 가로등의 실시간 동작 상태를 확인한다.

그리고 이러한 경우, IoT 통신(예: LoRA, NB-IoT)을 이용하여 각종 운용데이터의 설정 및 제어명령과, 점검명령, 점ㅇ소등상태, 누전상태, 선로단락, 안정기 및 램프고장 등을 판단한다.

여기에서는, 이러한 기능 이외에, RTC(Real Time Clock)를 내장하여 관리 정보처리장치의 명령을 받지 못하더라도 자가 운영을 가능하도록 한다. 부연하여, 이러한 자가 운영은 정전 시를 대비하여 정전보상용 RTC를 내장하기도 하며, 최종 운용데이터는 저장하여 정전 복구 시에도 기존대로 정상 동작을 수행한다. 그리고, 또한 조작키 내장으로 분전반 설치 현장에서도 점ㅇ소등제어를 가능하도록 하다. 아울러, 전류센서를 설치해 가로등의 동작과 전력소모량을 확인한다.

한편으로 이러한 상태에서, 또한 이러한 분전반은 여러 장소별로 주변의 온도/습도/전력량/미세먼지 등의 상태와 주변의 영상을 감지하여 관리 정보처리장치에 각기 전달함으로써, 이를 바탕으로 미세먼지와 청정도, 교통 상황, 안전 여부 등을 모니터링하도록 한다.

그리고, 이를 통해 관리 정보처리장치에서는 이러한 주변의 상태 정보와 영상 정보를 수집하고 또는, 빅데이터(대규모의 방대한 데이터를 분석하여 필요한 정보를 추출하여 제공)로 저장하며, 이를 위한 대용량의 공간을 내부에 확보하여 나중에 각종 데이터의 분석에 필요한 자료를 제공할 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, 조명과 교통, 안전, 생활 분야별로 데이터 분석에 요구하는 자료를 각각의 장소에 맞추어 커스트마이징 방식 등으로 제공하도록 한다.

그래서, 이러한 정보를 분석하여 분전반 또는 가로등의 각종 설비(구체적으로는, 제어기기 등)에 대해 효율적으로 운용할 수 있도록 한다.

도 2는 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 다수의 상이한 장소별로 설치한 현장의 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100과 110)와 원격지에서 이러한 분전반 제어기(100과 110)의 제어 동작을 일괄/개별 관리하는 관리 정보처리장치(200)를 포함한다.

그리고, 또한 일실시예에 따른 시스템은 이러한 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100과 110)에 각각의 장소 주변에 온도/습도/전력량/미세먼지 등을 감지하는 IoT 센서 모듈과 주변 영상을 수집하는 IP 카메라 등을 추가적으로 포함한다(a 참조).

또는, 이러한 분전반 제어기(100과 110)는 관리 정보처리장치(200)로부터의 각종 조명과 교통, 안전, 생활 등에 알림, 안내 정보 등을 표시하는 디스플레이 장치와 음성출력하는 스피커 등을 포함하기도 한다.

부가적으로, 이러한 장치 상호 간에는 이러한 경우에 자가망을 통해서 연결하여 데이터 등을 송수신하며, 자가망은 예를 들어 TCP/IP망과 LTE망, 무선통신망, IoT 통신망 등을 사용한다.

상기 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100과 110)는 우선 다수의 상이한 장소별로 예를 들어, a 장소와, b 장소, ... , n 장소에서 각 가로등의 온/오프와 조도 조절 동작 등을 개별적으로 또는 관리 정보처리장치(200)의 제어를 통해 제어한다. 그리고, 일실시예에 따라 이러한 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100과 110)는 분전반 시스템 하나로 각각의 장소에 관한 주변 상황과 영상을 모니터링하고 정보수집을 하며, 이에 대한 정보를 관리 정보처리장치(200)에 전달, 알림한다.

상기 관리 정보처리장치(200)(또는, 관리자 단말기(210))는 일단 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100과 110)의 각 가로등 제어 동작을 원격지에서 관리자가 원하는 대로, 예를 들어 스케쥴 또는 이벤트 발생 여부에 따라 상이하게 제어한다. 그리고, 추가적으로 일실시예에 따라 이러한 경우 상기 관리 정보처리장치(200)는 각각의 장소별로 주변 상황 등을 정보수집할 경우에, 현재 상황과 상태를 판별하여 이에 맞게 이러한 분전반 제어기(100과 110)를 통해 현장에 있는 제어기기의 제어동작을 제어하여, 적정한 상태로 바꾸어 준다. 그리고, 또한 상기 관리 정보처리장치(200)는 이 정보수집을 통해 빅데이터를 구축하고 상이한 장소별로 조명과 교통, 안전, 생활 분야마다 특징을 나타내는 패턴을 각기 커스트마이징 방식 등으로 도출함으로써, 특정 장소에서 맞춤형으로 교통 및 생활 정보 활용이 가능하도록 한다. 한편, 이러한 정보 등과 관련하여 관리 정보처리장치(200)에서는 부가 서비스를 제공하는 외부연계기관을 미리 등록해서 연동하기도 하는데, 외부연계기관은 소방서와 병원, 경찰서 등이며 각각의 관리 정보처리장치(300-1, 300-2, 300-3)와 연결하여 서비스를 수행한다. 부가적으로, 관리 정보처리장치(200)는 모든 종류의 가로등에 설치가 가능하고, 담당 장소 내의 가로등과 분전반 장비의 운영현황을 확인할 수 있는 상황 정보를 제공한다. 그리고, 수치 등을 통해 가로등과 주변 상태와 운영상황 등을 종합적으로 확인하고 알림을 제공하며 또한, 고장/상황/상태 이력 등도 제공한다.

한편으로, 추가적으로는 이러한 시스템은 b에 도시된 바와 같이. 이러한 분전반 제어기(100)에서 미세먼지 등을 측정할 경우에는, 기상정보센터의 기상서버(300-4)에 기상데이터 수신용 유선 LAN(Ethernet) 또는 LTE 무선방식으로 연결하여 전송한다.

그래서, 이를 통해 미세먼지 측정치와 실시간 기상정보에 해당하는 기온과 습도, 체감온도, 풍속, 풍향 등과 같은 정보를 화면 등을 통해 디스플레이하여 서비스하기도 한다.

참고적으로, 스마트센서부는 센서에 기반을 둔 무선제어기로서 물체인식 디지털센서(미도시)를 내장하여 사물의 움직임을 감지하고 보안(거리의 CCTV 등과 연계), 화재발생(상기 디지털센서가 온도를 감지), 공기 질(質)의 이상 유무(상기 디지털센서가 공기질의 측정센서 기능을 구비)를 상기 기상서버(300-4)로 전송하고, 시설물들의 조명 및 휘도 등과 같은 조도(照度)를 조절한다.

도 3은 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템에 적용한 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100)는 크게, 외부 인터페이스부(101)와 AC-DC 컨버터 모듈(102), CPU(103), IoT 모듈(104), RTC(105), 내장 배터리(106), 릴레이(107) 및 JTAG 인터페이스부(108)를 포함한다.

추가적으로, 일실시예에 따른 분전반 제어기(100)는 키신호 입력부(미도시)와 저장부(미도시) 및 표시부(미도시)를 포함한다.

상기 키신호 입력부(미도시)는 스마트 가로등의 조도와 동작을 제어하기 위한 각종 사용자 설정정보를 사용자 키 조작 등에 따라 입력받는다.

상기 인터페이스부(101)는 상기 관리 정보처리장치(200)(또는, 관리자 단말기 등)와 IoT 센서 모듈, IP 카메라 등을 포함하여 외부 장치와 각기 연결한다. 그리고, 상기 인터페이스부(101)는 IoT 센서 모듈의 상태정보를 사용하여 시설물 내의 조명설비를 작동시키는 역할 등도 함께 하는 것이다.

상기 저장부(미도시)는 상기 스마트 가로등의 등록 정보와 데이터 등을 저장한다.

상기 CPU(즉, 제어부)(103)는 상기 사용자 설정정보에 따라 상기 관리 정보처리장치(200)와 연동하여 또는, 개별적으로 스마트 가로등의 점멸 동작을 제어하여 조도와 동작을 전체적으로 제어한다. 그리고, 이러한 경우에 일실시예에 따라 CPU(103)는 a) 이렇게 스마트 가로등의 조도와 동작을 제어할 경우에, 다수의 상이한 스마트 가로등용 분전반 단위별로 각기 설치한 IoT 센서 모듈로부터 각각의 분전반 단위별로 온도/습도/전력량/누전/미세먼지/조도/노이즈/진동을 포함한 주변 상태정보를 일괄 수집한다. 그리고 또한, 이러한 스마트 가로등용 분전반 단위별로 각기 설치한 IP 카메라로부터 각각의 분전반 단위별로 주변 영상정보를 수집함으로써, 상기 스마트 가로등용 분전반 단위를 바탕으로 전원 선로 이상과 분기 회로별 전력사용량 계측 감시를 일괄 수행한다. b) 그리고 나서, 상기 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태정보와 주변 영상정보를 상기 관리 정보처리장치(200)에 제공한다. c) 그래서, 상기 관리 정보처리장치(200)의 제어에 의해 현재 주변 상태와 주변 영상별로 조명과 교통, 안전, 생활 분야로 나누어서 각기 상기 스마트 가로등의 조도와 동작 또는, 상기 IP 카메라의 촬영 동작(외부 제어기기 동작 포함)을 분전반 단위 제어에 의해 상이하게 조절한다. 추가적으로, 이러한 CPU(103)는 a) 상기 스마트 가로등용 분전반 단위 제어를 바탕으로 조도와 동작, 전원 선로 이상과 분기 회로별 계측 감시를 할 경우에, 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태와 주변 영상을 빅데이터화한 상황알림모델로부터 이상상황을 현재 주변 상태와 주변 영상별로 미리 감지하여 알림하기도 한다(구체적인 상황알림모델은 아래 도 4를 참조).

상기 표시부(미도시)는 상기 스마트 가로등의 조도와 동작을 알려주기 위한 상태정보를 표시한다. 특히, 일실시예에 따라 상기 표시부는 이러한 데이터수집(영상정보와 미세먼지, 전력감지 등) 정보와 또한, 관리 정보처리장치의 서비스를 통한 정보제공(뉴스와 광고, 생활정보), 수집 DB를 통한 각 장소에 맞는 정보(교통량, 이동정보 등) 및 분전반 고장진단과 정전보상 등에 관한 각종 영상정보를 종합적으로 표시한다.

한편으로, 또한 상기 IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100)는 아래의 구성을 구비한다.

예를 들어, 이러한 분전반 제어기(100)는 가로등 상태 감지결과 등의 아날로그 정보를 디지털로 변환하는 AC-DC 컨버터 모듈(102), 모니터링 결과 등을 관리 정보처리장치(200)와 교환하는 IoT 모듈(104)을 예컨대, 인터페이스부(101) 내에 포함한다. 그리고, 이에 더하여 정전시에 정상 동작을 위해 자가 운용하는 RTC(105)와 이러한 경우의 전원을 공급하는 내장 배터리(106)를 더 포함한다. 또한, 가로등의 전류를 감지하여, 감지결과 과전류 등인 경우에 전원을 차단하는 릴레이(107)를 구비하고, 디버깅과 프로그램 업로드를 위한 JTAG 인터페이스부(108)를 더 구비하기도 한다.

구체적으로는, 가로등 분전반의 인입전선(미도시)에 설치하여 각각 전압 및 전류를 측정하는 전압센서 및 전류센서를 비롯하여, 내부의 이상상태, 특히 화재상황이나 누전 가능성을 감지할 수 있는 측정센서로서, 온도센서와 습도센서, 연기센서를 구비한다. 그리고, 또한 이러한 경우에 이러한 센서 등은 기존 아날로그 방식의 배선을 연결하는 방식이 아닌 전압 및 전류, 온·습도, 연기 등을 모두 검출할 수 있도록 단일 모듈로 한다.

그래서, 이러한 전압센서 및 전류센서와, 온도센서, 습도센서, 연기센서 등의 측정값에 대한 정상범위를 설정하고, 정상범위를 벗어난 상태에서 특정한 패턴을 확인함에 따라 화재 등을 포함한 각종 이상상태를 판단한다.

즉, 상기 전압센서를 통해 인입전선으로부터 전력을 양호하게 공급하고 있는지 파악하며, 전류센서를 통해 과부하나 합선 등으로 인한 과전류의 확인도 가능하다. 또한, 상기 온도센서를 통해서 과전류 등으로 인한 내부 온도상승을 비롯하여 화재 상황을 판단할 수 있으며, 상기 습도센서를 통해 수분으로 인한 누전 발생가능성을 사전에 인지할 수도 있다.

또한, 가로등 분전반의 화재를 감시하기 위한 용도로 연기센서를 통해 화재 초기에 빠른 감지를 할수 있다. 또한, 자기코어인 영상변류기(ZCT)와 전류감지릴레이 등으로 잔류전류 장치(미도시)를 구비하고 누설전류를 감지하여 설정 임계값에 도달하면 전원공급장치(미도시)를 자동으로 차단하기도 한다.

다른 한편으로, 이에 더하여 이러한 분전반 제어기(100)는 아래의 구성을 더 포함하기도 한다.

예를 들어, 분전반에는 주변에 비상전화 기능을 할수 있도록 하기 위하여 사람의 키높이 중간 정도의 위치에 비상벨(미도시)을 설치하여 긴급상황이 발생하였을 때, 눌러서 사용할수 있도록 설치한다.

따라서, 관련 버튼(미도시)을 누르면 112 또는 119로 자동 연결할 수 있도록 하여 갑작스러운 돌발상황 등에 신속하게 대처할수 있도록 하는 것이다.

그리고, 또한 이러한 비상벨은 이벤트 발생을 알리거나 민원 서비스를 요청하기 위해 사용하기도 한다. 이때, 이를 위해 주변에서 발생하는 이상음성을 인식하는 음성 인식 센서를 구비한 비상벨 모듈을 구비하기도 한다. 그래서, 이를 통해 주변의 이상 음성을 인식하여 상황을 모니터링하거나 신고하도록 요청한다.

예를 들어, 일정 이상 크기(dB)의 소리(예를 들어, 비명 소리 등) 또는 특정 단어(예를 들어, 도움 요청 단어 등)를 발생하면, 이를 인식하고 신고하도록 요청한다.

한편, 다른 예로서는 분전반에 QR코드를 부착하여 지나가는 행인이 고장등으로 인하여 소등한 가로등을 발견했을 경우, 상기 가로등 등을 확인하여 스마트폰을 이용하여 신속하게 고장신고를 하는 것도 가능하다.

즉, 스마트폰으로 가로등 표찰의 QR코드를 스캔, 인식시켜 간편하게 고장 신고를 할수 있는 것이다.

그리고, 또한 분전반 제어기 등의 고장 및 수리 이력이 관리 정보처리장치(200) 등에 시스템적으로 저장하여 분전반의 하자관리 등이 가능하다. 즉, 고유번호를 등록하여 설치 이력과 좌표의 DB를 구성하고, 스마트한 성능의 분전반 제어 솔루션을 구축하는 것이다.

도 4는 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템의 동작을 순서대로 도시한 절차 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 먼저 기본적으로 기존과 같이, 가로등을 통해 조명 서비스를 제공할 경우에, 현장의 분전반 제어기(100)에서 가로등 주변의 밝기나 사물의 움직임을 감지해 원격지 상의 등록 관리 정보처리장치(200)에 제공하여 시스템적으로 조도와 동작을 제어한다(종래 기술에 속함).

이러한 상태에서, 일실시예에 따라 이러한 시스템은 아래의 동작을 추가적으로 수행한다.

a) 먼저, IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기(100)는 이러한 스마트 가로등의 조도와 동작을 제어할 경우에, 다수의 상이한 스마트 가로등용 분전반 단위별로 각기 설치한 IoT 센서 모듈로부터 각각의 분전반 단위별로 온도/습도/전력량/누전/미세먼지/조도/노이즈/진동을 포함한 주변 상태정보를 일괄 수집한다.

그리고 또한, 이러한 스마트 가로등용 분전반 단위별로 각기 설치한 IP 카메라로부터 각각의 분전반 단위별로 주변 영상정보를 수집함으로써, 상기 스마트 가로등용 분전반 단위를 바탕으로 전원 선로 이상과 분기 회로별 전력사용량 계측 감시를 일괄 수행한다.

b) 그리고 나서, 이러한 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태정보와 주변 영상정보를 상기 관리 정보처리장치(200)에 제공한다.

c) 그래서, 관리 정보처리장치(200)의 제어에 의해 현재 주변 상태와 주변 영상(주변 상황)을 상이한 교통과 안전, 생활 분야(카테고리)별로 각각의 장소마다 판별한다.

그리고, 이러한 판별 정보 즉, 현재 주변 상태와 주변 영상별로 해당하는 카테고리별로 각 장소 상에 상기 스마트 가로등의 조도와 동작 또는, 상기 IP 카메라의 촬영 동작(외부 제어기기 동작 포함)을 분전반 단위 제어에 의해 상이하게 조절한다.

예를 들어, 이러한 IP 카메라의 촬용 동작은 아래와 같다.

먼저, 이러한 분전반 제어기(100)에는 주변에 적어도 하나의 고정형 카메라 또는 회전형 카메라를 포함한다.

이러한 경우에, 상기 고정형 카메라는 불법 주정차 단속 등을 위해 가로등 주변을 촬영하고, 회전형 카메라는 생활 방범 사건을 모니터링하기 위해 스마트 가로등의 주변을 촬영한다. 여기서, 상기 회전형 카메라는 사각지대를 방지하기 위하여 최소 2개 이상 설치한다.

그래서, 주변에서 폭행 또는, 화재 등이 발생하였다는 것을 상기 관리 정보처리장치(200)로부터 신호를 받으면, 이에 대응하는 위치로 회전형카메라의 촬영 방향을 조절하여 영상을 정위치에서 촬영한다.

또한, 추가적으로 상기 제어부는 아래의 동작을 수행한다.

a) 즉, 상기 제어부는 상기 스마트 가로등용 분전반 단위 제어를 바탕으로 조도와 동작, 전원 선로 이상과 분기 회로별 계측 감시를 할 경우에, 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태와 주변 영상을 빅데이터화한 아래의 상황알림모델로부터 이상상황을 현재 주변 상태와 주변 영상별로 미리 감지하여 알림한다.

그리고, 이러한 경우에 상기 상황알림모델은 아래와 같다.

b) 먼저, 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태와 주변 영상을 빅데이터화하여 학습할 경우에, 상이한 분전반 단위에서 각기 다수의 상이한 분전반 설치 장소와 시간대별로 및 교통과 안전, 생활 등의 각 분야별로 주변 상태와 주변 영상을 상이하게 학습하는 모델을 정의한다.

또한, 상기 주변 영상은 분전반 주변의 시설물과 사물의 움직임을 바탕으로 포함하여 학습한다.

c) 다음, 다수의 상이한 주변 상태와 주변 영상정보에 대한 기본적인 데이터셋을 추출한다.

d) 그리고 나서, 상기 데이터셋을 다수의 상이한 분전반 설치 장소와 시간대 정보를 반영하여 속성화한다.

e) 그리고 상기 속성화 결과를 기초로 다수의 상이한 학습 모델별로 상태정보의 속성을 결정한다.

f) 그래서 상기 결정 결과를 정규화한다.

g) 상기 정규화 결과를 기초로 해서 다수의 상이한 학습 모델별로 상태정보를 설정하여, 스마트 가로등의 주변 상태와 주변 영상에 따라 이상상황을 판별하는 정보를 생성하기 위한 독립(이상상황) 및 종속(주변 상태와 주변 영상) 변수로 설정한다.

h) 다음, 상기 설정 정보를 학습 및 훈련 데이터로 생성한다.

i) 그래서, 이를 통해 상기 생성 정보로부터 딥러닝 기반의 상황알림용 학습모델을 생성한다.

따라서, 이를 통해 일실시예는 스마트시티의 각 장소에서 IP 카메라와 IoT통합모듈을 구비한 (스마트 가로등용) 분전반을 통해 분전반 점멸 및 외부 영상정보 출력이 가능한 외부형 모니터 및 내부 LTE 제어를 통해 통신이 가능한 시스템을 제공한다. 그래서, 이를 통해 여러 장소별로 각기 데이터수집(영상정보와 미세먼지, 전력감지 등) 및 영상출력을 통한 정보제공(뉴스와 광고, 생활정보), 수집 DB를 통한 각 장소에 맞는 정보(교통량, 이동정보 등) 및 분전반 고장진단과 정전보상 등을 종합적으로 제공한다.

그리고, 또한 외부에서 예컨대, 관리자 모바일 단말기에서 IoT 스마트 분전반에 접속하여 양방향 통신이 가능한 관리 시스템을 제공한다. 예를 들어, 관리자 접속권한제공과 전력감지 및 원격점멸기능, 정보데이터(미세먼지와 광고, 뉴스 등) 제공이 가능하다.

이상과 같이, 일실시예는 스마트시티 각 장소별로 IP 카메라와 IoT통합모듈 등을 구비한 (스마트 가로등용) 분전반을 각기 설치하여, 이러한 분전반 주위의 영상과 온도/습도/전력량/미세먼지 등을 수집해서 원격지의 관제 시스템으로 상이한 분전반별로 네트워크를 통해 일괄 또는 개별 전달한다.

그래서, 관제 시스템에서는 이러한 데이터(DB)를 바탕으로 각각의 장소에 관한 주변 상황(교통 상황과 이동량, 안전 여부, 재난/재해 여부 등)과 주변 상태(미세먼지 정도와 청정과 청결 여부 등), 기타 외부 요소(전력 감지 등) 등을 각 장소별로 현재 주변 상황과 상태 등을 적절하게 판별하여, 현재의 상황과 상태, 기타 외부 요소별로 도움을 주는 서비스 정보를 제공한다.

그리고, 또한 이러한 경우에, 각각의 장소별로 최근 이슈 등에 관한 뉴스와 광고, 생활 정보 등을 커스트마이징 방식 등으로 각 장소의 상황에 맞추어 개별적으로 제공하기도 함으로써, (스마트 가로등용) 분전반과 연계하여 종합적으로 각종 서비스를 다양하게 제공한다.

그리고, 또한 외부에서 IoT 스마트 분전반에 접속하여 양방향 통신이 가능한 관리 시스템을 제공한다. 예를 들어, 관리자 접속권한제공과 전력감지 및 원격점멸기능, 정보데이터(미세먼지와 광고, 뉴스 등) 제공이 가능하다.

한편, 참고로 이러한 학습모델을 생성하는 방식에 대해서 조금 더 설명한다.

먼저, 이러한 학습모델은 다수의 상이한 장소와 시간대 등에 따라 패턴이 달라서 데이터셋을 구분하여 모델을 생성한다. 따라서, 모델은 각기 새로 생성할 수도 있고 기준을 잡아 몇 개의 묶음으로 모델을 생성할 수도 있다. 이러한 것은 데이터의 특성에 따라 적합한 방법을 결정하도록 한다.

다음, 이렇게 수집한 데이터에서 오류로 인하여 다수 데이터를 수집하지 않을 경우와 예약이 특이하게 많은 이상치 등이 발생할 경우 등에, 해당하는 데이터 파일을 제거한다.

그리고, 간혹 데이터의 끊김 현상으로 일부 데이터가 미수집한 경우 해당하는 데이터를 제거한다.

다음으로 상이한 모델별로 유효한 속성을 결정하고 정규치를 생성한 후 독립 및 종속 변수를 결정한다.

그리고 나서, 학습 모델을 생성하기 위해서는 전체 데이터 중에서 학습과 훈련 데이터를 생성한다. 일반적으로 전체 데이터셋에서 70%를 학습데이터로 30%를 모델 생성후 모델을 시험하기 위해 훈련데이터로 사용한다.

다음으로 학습 모델을 생성한다. 이 단계에서 어떠한 학습모델을 사용할 것인지 결정한다. 예를 들어, 딥러닝 기반에서 필요한 레이어를 구성하여 입력과 출력층을 구성하여 최정 출력 개수를 설정하는 구성을 말한다. 그리고 나서, 이렇게 생성된 모델을 평가하고 이 모델을 오차율에 만족하면 새로운 데이터로 모델을 시뮬레이션 한 후, 모델 갱신이 필요하지 않으면 학습 모델을 저장한 후 예측 모델로 사용한다.

도 5는 일실시예에 따른 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템에 적용한 분전반 UI화면을 보여주는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 분전반 UI화면은 먼저 a에 도시된 바대로, 스마트 가로등 분전반이 사람이 통행이 잦은 거리나 도로에 입간판 형태로 세워져 있으며, 미세먼지 농도 또는 대기 온도 등을 화면에 디스플레이 하는 것이다.

그래서, 이러한 UI화면은 미세먼지 측정치와 체감온도, 날씨, 습도, 풍속 등을 표시하는 것으로, 예를 들어 분전반 주변의 미세먼지 등을 측정하여 디스플레이하여 관리자 등에게 알려준다. 또한, 이에 더하여 관리자 접속권한제공과 전력감지 및 원격점멸기능, 정보데이터(미세먼지와 광고, 뉴스 등) 등을 제공한다.

한편, 또한 이러한 UI화면은 b에 도시된 바와 같이, 외부의 관리자 모바일 단말기에서 IoT 스마트 분전반에 접속하여 예를 들어, 관리자 접속권한제공과 전력감지 및 원격점멸기능, 정보데이터(미세먼지와 광고, 뉴스 등) 등을 제공하기도 한다.

한편, 부가 서비스 방식으로서는, 이러한 시스템은 이렇게 각종 정보를 제공할 경우에, 관리 정보처리장치와 상호 간에 데이터베이스를 일치 유지함으로써, 신속하고 편리하게 서비스를 제공하도록 한다.

이를 위해, 이러한 분전반 제어기는 아래의 동작을 수행한다.

a) 먼저 상기 관리 정보처리장치와 장치등록 정보와 데이터를 저장한 테이블을 상호 간에 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록한다.

b) 그래서, 상호 간에 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 정합 관계에 따라서 테이블을 각기 동기화한다.

c) 그리고, 상기 테이블을 동기화할 경우에, 다수의 상이한 분전반 또는 분전반 제어기 유형별로의 데이터 유형마다 정보를 다원화함으로써, 데이터베이스를 일치한다.

다른 한편으로, 추가적으로, 이러한 분전반 제어기는 이렇게 관리 측에 각종 정보를 제공할 경우에, 주변 등의 관리자 단말기에도 실시간으로 연결을 확보하므로, 신속하고 손쉽게 정보를 관리자에게 전달하도록 한다.

이를 위해서, 이러한 분전반 제어기는 아래의 동작을 수행한다.

a) 먼저, 등록 관리자 단말기와 통신을 할 경우에는, 1차적으로 등록 로컬 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 로컬 통신망을 연결한 경우에는 상이한 관리 자위치별로 대응하는 설정 관리자 공용 계정으로서 연결한다.

b) 상기 확인 결과, 상기 로컬 통신망을 연결하지 않은 경우에는 2차적으로 등록 무선 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 무선 통신망을 연결한 경우에는 개별 IP 주소로 연결한다.

c) 상기 확인 결과, 상기 무선 통신망을 연결하지 않은 경우에는 등록 이동 통신망의 단말기 식별 번호로 연결하므로, 상기 관리자 단말기와 연결을 확보한다.

한편으로, 또한 이렇게 관리자 단말기와 실시간으로 연결을 할 경우에는, 연결의 보안을 위해서 IP테이블을 이용하여 등록 IP의 감시 및 비인가자의 접속에 따른 모니터링(또는, 로그)을 관리하도록 한다.

a) 구체적으로는, 이를 위해 먼저 상기 로컬 통신망의 관리자 공용 계정과 상기 무선 통신망의 개별 IP 주소를 등록한 IP 테이블을 미리 구성한다.

b) 그리고, 이렇게 관리자 단말기로 알람을 제공할 경우에, 해당하는 통신망의 헬로우(HELLO) 메시지를 송신해서 응답 결과 내의 다음 홉(next hop) 스위치 IP 주소를 추출한다.

c) 다음, 이러한 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소를 스위치 인접지 연결 관계 리스트에서 확인한다.

d) 상기 확인 결과, 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소가 있는 경우, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는지 확인하므로, 비인가자의 접속 여부를 확인한다.

e) 상기 확인 결과, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는 경우에 조인/정리(JOIN/PRUNE) 메시지를 송신하므로, 해당하는 통신망과 연결한다.

다른 한편으로는 추가적으로, 이러한 데이터 가공을 통한 비대면 면접 방법은 이렇게 관리자 단말기를 통해 채용 서비스 등을 제공할 경우에, 관리자 단말기에 실시간으로 데이터베이스를 일치하고 연결도 확보하므로, 신속하고 손쉽게 실제 정보를 관리자에게 전달하도록 한다.

이를 위해서, 상기 메인 제어부는 아래의 동작을 수행한다.

A) 먼저, 데이터베이스를 일치하도록 하기 위해서, 채용 서비스를 제공할 경우에는, 상기 관리 정보처리장치의 장치등록 정보와 데이터를 저장한 테이블을 지원자의 모바일 단말기와 상호 간에 동일하게 구비하고, 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록한다.

B) 상기 테이블 내에 콘텐츠를 변경할 경우, 상기 정합 관계에 따라서 상대 테이블에 동기화한다.

C) 그리고, 상기 테이블을 동기화할 경우에, 상이한 채용 서비스(또는, 기능) 유형별 데이터 유형마다 콘텐츠를 다원화하여 수행함으로써, 상호 간에 데이터베이스를 실시간 일치한다.

A) 다음으로, 이러한 경우에, 관리자 단말기와의 연결을 확보하기 위해서, 1차적으로 등록 로컬 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 로컬 통신망을 연결한 경우에는 상이한 관리 작업위치별로 대응하는 설정 관리자 공용 계정으로서 연결한다.

B) 상기 확인 결과, 상기 로컬 통신망을 연결하지 않은 경우에는 2차적으로 등록 무선 통신망의 연결 여부를 확인한다.

C) 상기 확인 결과 상기 무선 통신망을 연결한 경우에는 개별 IP 주소로 연결한다. 반면에, 상기 무선 통신망을 연결하지 않은 경우에는 등록 이동 통신망의 단말기 식별 번호로 연결하므로, 상기 관리자 단말기와 실시간 연결을 확보한다.

한편으로, 이렇게 관리자 단말기와 실시간으로 연결을 할 경우에, 연결의 보안을 위해서 IP테이블을 이용하여 등록 IP의 감시 및 비인가자의 접속에 따른 모니터링(또는, 로그)을 관리하도록 한다.

A) 구체적으로는, 이를 위해 먼저 상기 로컬 통신망의 관리자 공용 계정과 상기 무선 통신망의 개별 IP(Internet Protocol) 주소를 등록한 IP 테이블을 미리 구성한다.

100 : IoT 스마트 가로등용 분전반 제어기
200 : 관리 정보처리장치

Claims

가로등을 통해 조명 서비스를 제공할 경우에, 현장의 분전반 제어기에서 가로등 주변의 밝기나 사물의 움직임을 감지해 원격지 상의 등록 관리 정보처리장치에 제공하여 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템에 있어서,

조도와 동작을 제어하는 시스템은
다수의 상이한 위치에 각기 설치하여, 스마트 가로등의 조도와 동작을 제어하기 위한 사용자 설정정보를 입력받는 키신호 입력부와 상기 등록 관리 정보처리장치를 포함하여 외부 장치와 연결하는 인터페이스부, 상기 스마트 가로등의 등록 정보를 저장하는 저장부, 상기 사용자 설정정보에 따라 상기 등록 관리 정보처리장치와 연동하여 또는, 개별적으로 스마트 가로등의 점멸 동작을 제어하여 조도와 동작을 전체적으로 제어하는 제어부 및, 상기 스마트 가로등의 조도와 동작을 알려주기 위한 상태정보를 표시하는 표시부를 포함한 스마트 가로등용 분전반 제어기; 및
상기 스마트 가로등용 분전반 제어기를 각기 원격지에서 제어, 관리하는 등록 관리 정보처리장치; 를 포함하며,

상기 제어부는,
a) 상기 스마트 가로등의 조도와 동작을 제어할 경우에, 다수의 상이한 스마트 가로등용 분전반 단위별로 각기 설치한 IoT 센서 모듈로부터 각각의 분전반 단위별로 온도/습도/전력량/누전/미세먼지/조도/노이즈/진동을 포함한 주변 상태정보를 수집하고,
또한, 상기 스마트 가로등용 분전반 단위별로 각기 설치한 IP 카메라로부터 각각의 분전반 단위별로 주변 영상정보를 수집하여 상기 스마트 가로등용 분전반 단위의 전원 선로 이상과 분기 회로별 전력사용량 계측 감시하며,
b) 상기 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태정보와 주변 영상정보를 상기 관리 정보처리장치에 제공하고,
c) 상기 관리 정보처리장치의 제어에 의해 현재 주변 상태와 주변 영상을 다수의 상이한 조명과 교통 안전, 생활 분야별로 각 장소마다 판별하여, 판별 정보에 따라 해당하는 카테고리별로 각 장소 상에 상기 스마트 가로등의 조도와 동작 또는, 상기 IP 카메라의 촬영 동작을 분전반 단위 제어에 의해 조절하고,

또한, 상기 제어부는,
a) 상기 스마트 가로등용 분전반 단위 제어를 바탕으로 조도와 동작, 전원 선로 이상과 분기 회로별 계측 감시를 할 경우에, 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태와 주변 영상을 빅데이터화한 아래의 상황알림모델로부터 이상상황을 현재 주변 상태와 주변 영상별로 감지하여 알림하며,
상기 상황알림모델은,
b) 먼저, 스마트 가로등용 분전반 단위별로의 주변 상태와 주변 영상을 빅데이터화하여 학습할 경우에, 상이한 분전반 단위에서 각기 다수의 상이한 분전반 설치 장소와 시간대별로 주변 상태와 주변 영상을 조명과 교통, 안전, 생활 분야별로 분류하여 상이하게 학습하는 모델을 정의하고,
상기 주변 영상은 분전반 주변의 시설물과 사물의 움직임을 학습하며,
c) 상기 b) 단계에서 다수의 상이한 주변 상태와 주변 영상정보에 대한 기본적인 데이터셋을 추출하고,
d) 상기 c)단계에서 상기 데이터셋을 다수의 상이한 분전반 설치 장소와 시간대 정보를 반영하여 속성화하고,
e) 상기 속성화 결과를 기초로 다수의 상이한 학습 모델별로 상태정보의 속성을 결정하며,
f) 상기 결정 결과를 정규화해서,
g) 상기 정규화 결과를 기초로 해서 다수의 상이한 학습 모델별로 상태정보를 설정하여, 스마트 가로등의 주변 상태와 주변 영상에 따라 이상상황을 판별하는 정보를 생성하기 위한 독립(이상상황) 및 종속(주변 상태와 주변 영상) 변수로 설정하며,
h) 다음, 상기 설정 정보를 학습 및 훈련 데이터로 생성하여,
i) 상기 학습 및 훈련 데이터로 생성한 정보로부터 딥러닝 기반의 상황알림용 학습모델을 생성하는 것; 을 특징으로 하는 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
a) 상기 IoT 센서 모듈과 상기 관리 정보처리장치 간에 장치등록 정보와 주변 상태정보를 포함한 데이터를 저장한 테이블을 상호 간에 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록하여,
b) 상호 간에 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 정합 관계에 따라서 테이블을 각기 동기화하고,
c) 상기 테이블을 동기화할 경우에, 다수의 상이한 분전반 단위별 데이터 유형마다 각각의 정보를 다원화하여, 데이터베이스를 일치하는 것을 특징으로 하는 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는,
a) 등록 관리자 모바일 단말기와 통신을 하여 주변 상태정보를 포함한 각각의 감시정보를 제공하고 제어정보를 제공받을 경우에는, 1차적으로 등록 로컬 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 로컬 통신망을 연결한 경우에는 상이한 관리 작업위치별로 대응하는 설정 관리자 공용 계정으로 연결하고,
b) 상기 확인 결과, 상기 로컬 통신망을 연결하지 않은 경우에는 2차적으로 등록 무선 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 무선 통신망을 연결한 경우에는 개별 IP 주소로 연결하고,
c) 상기 확인 결과, 상기 무선 통신망을 연결하지 않은 경우에는 등록 이동 통신망의 단말기 식별 번호로 연결하여, 상기 관리자 모바일 단말기와 연결하며,

또한, 상기 제어부는,
d) 상기 무선 통신망을 통해 연결할 경우에는, 상기 로컬 통신망의 관리자 공용 계정과 상기 무선 통신망의 개별 IP 주소를 등록한 IP 테이블을 미리 구성하고,
e) 상기 관리자 모바일 단말기로 알람을 제공할 경우에, 해당하는 통신망의 헬로우(HELLO) 메시지를 송신해서 응답 결과 내의 다음 홉(next hop) 스위치 IP 주소를 추출하고,
f) 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소를 스위치 인접지 연결 관계 리스트에서 확인하며,
g) 상기 확인 결과, 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소가 있는 경우, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는지 확인하므로, 비인가자의 접속 여부를 확인하고,
h) 상기 확인 결과, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는 경우에 조인/정리(JOIN/PRUNE) 메시지를 송신하므로, 해당하는 통신망과 연결하는 것; 을 특징으로 하는 IoT 통합모듈 분전반을 통한 스마트시티 전지역 통합 네트워크 관제 시스템.