KR102441270B1 - 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴 - Google Patents

무선통신망 기반 블록형 스마트 폴 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴은, 지면에 적층 설치되는 복수의 프레임블록; 상부의 프레임블록 내부에 설치되는 CCTV; 상기 CCTV가 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록에 설치되는 IOT센서부; 상기 IOT센서부가 설치된 프레임블록에 설치되는 무선통신모듈; 상기 무선통신모듈이 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록의 측면에 설치되는 디스플레이; 및 상기 복수의 프레임블록의 외측면에 장착되는 복수의 태양광 패널을 포함한다.

Description

무선통신망 기반 블록형 스마트 폴{Block type smart pole based on wireless network}
본 발명은 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적층되는 복수의 프레임블록에 CCTV, IOT센서부, 무선통신모듈, 디스플레이, 복수의 태양광 패널을 포함하여 편리하게 사용할 수 있는 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴에 관한 것이다.
날로 흉폭해지는 성범죄를 비롯한 흉악범죄들이 연일 뉴스에 보도되고 있다. 이에 대비하여 다양한 장소에 CCTV가 우후죽순격으로 설치되고 있으나, 이를 모니터링할 수 있는 인력이 턱없이 부족하여 실제로 이러한 CCTV가 제기능을 발휘하고 있지 못한 상황이다. 즉, CCTV를 관제하는 상황실의 인력은 한정되어 있어 관리자들의 1인당 CCTV 관리대수가 매우 과중한 업무부담으로 작용하고 있다. 그 결과 수많은 CCTV 영상을 실시간으로 확인하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 현재의 각종 범죄대처수단에 의하면 피해자들에게 위기상황이 발생한 경우 피해자들이 즉시 지원요청을 하기 힘든 한계가 있다.
야간에 발생되는 범죄를 예방하기 위해 가로등이 설치되어 있고, 이러한 가로등과 별도로 CCTV가 설치되어 있기 때문에, 도시경관을 해치는 문제가 있다.
이러한 CCTV에 의해 화면을 촬영했을 때, 어두운 장소에서 촬영된 경우 화면의 선명도가 충분하지 않아 피의자에 대한 판독이 지연되고 사건 해결이 어려워지는 문제점도 있다.
한편, 일반적인 CCTV는 대부분 24시간 상시녹화 체계이므로, 인권문제가 발생할 소지도 항상 존재하고 있다.
또한, 이러한 CCTV의 카메라는 오직 녹화기능만 수행되고 있어 피해자의 입장에서는 수동적으로 녹화만 될 뿐 능동적인 대처를 하기에는 힘든 단점이 있다. 더욱이, 이러한 CCTV는 전원을 공급하는 전기 설비를 필요로 한다는 제약이 있다.
최근에는 신호등, 가로등, CCTV 등의 도로시설물을 통합하고 정보통신기술(ICT)을 결합한 스마트 폴(Smart pole)을 설치하여 시범 운영하고 있다.
하지만, 그러한 스마트 폴도 여러 시설물과 장치들이 하나의 지주에 설치되어 있을 뿐이어서, 구조가 복잡하고 설치 및 운영하기가 어려운 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1450809호
본 발명은 적층되는 복수의 프레임블록에 CCTV, IOT센서부, 무선통신모듈, 디스플레이, 복수의 태양광 패널 등을 콤팩트하게 설치하여 편리하게 사용할 수 있는 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴은, 지면에 적층 설치되는 복수의 프레임블록; 상부의 프레임블록 내부에 설치되는 CCTV; 상기 CCTV가 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록에 설치되는 IOT센서부; 상기 IOT센서부가 설치된 프레임블록에 설치되는 무선통신모듈; 상기 무선통신모듈이 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록의 측면에 설치되는 디스플레이; 및 상기 복수의 프레임블록의 외측면에 장착되는 복수의 태양광 패널을 포함한다.
상기 IOT센서부는 주위 공기의 온도를 측정하는 온도센서와, 주위 공기의 습도를 측정하는 습도센서와, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서를 포함할 수 있다.
상기 IOT센서부는 주위의 소음 크기를 측정하는 소음센서와, 지면의 진동 크기를 측정하는 진동센서와, 바람의 속도를 측정하는 풍속센서와, 주변의 조도를 측정하는 조도센서와, 태양광의 자외선 세기를 측정하는 자외선센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
하부의 프레임블록 내부에 설치되는 배터리를 더 포함할 수 있다.
상기 무선통신모듈은 4G CPE, 5G CPE 또는 Wi-Fi CPE를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴은, 최상측의 프레임블록에 설치되는 적어도 하나의 가로등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴은, 상부의 프레임블록의 측면에 설치되는 복수의 신호등을 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 무선통신망 기반 블록형 스마트 폴에 의하면, 적층되는 복수의 프레임블록에 CCTV, IOT센서부, 무선통신모듈, 디스플레이, 복수의 태양광 패널 등을 콤팩트하게 설치하여 편리하게 사용할 수 있다.
또한, 복수의 프레임블록은 동일한 외형을 가진 것을 상하로 적층 결합하고 이에 다양한 장치들을 설치함으로써, 현장 상황에 적합하게 다양한 기능을 가진 스마트 폴을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 블록형 스마트 폴의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 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 발명에서, '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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 블록형 스마트 폴의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 블록형 스마트 폴(100)은, 지면에 적층 설치되는 복수의 프레임블록(110), 상부의 프레임블록 내부에 설치되는 CCTV(130), CCTV가 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록에 설치되는 IOT센서부(160), IOT센서부가 설치된 프레임블록에 설치되는 무선통신모듈(170), 무선통신모듈이 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록의 측면에 설치되는 디스플레이(180), 복수의 프레임블록의 외측면에 장착되는 복수의 태양광 패널(120)을 포함할 수 있다.
프레임블록(110)은 직육면체의 모서리부를 구성하는 프레임의 네 측면과 상면 및 하면에 플레이트가 결합되는 구조로 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2에서 복수의 프레임블록(110)은 5개의 프레임블록(110)이 상하로 길게 적층된 것이 예시적으로 도시되어 있다.
최하측 프레임블록(110)의 아래에는 지지대(105)가 결합되어, 지지대(105) 하부가 지중에 매립되어 고정될 수 있다. 상하로 적층되는 두 프레임블록(110)의 사이에는 연결판(115)이 결합될 수 있다. 연결판(115)은 두 프레임블록(110)을 체결하여 연결하며, 전선 등이 통과하는 관통공을 구비할 수 있다.
프레임블록(110)은 알루미늄 등의 내식성 금속이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 블록형 스마트 폴(100)의 전체 높이는 현장 상황과 설치 목적에 따라 다르지만, 대략 2.2m로 형성될 수 있다.
CCTV(130)는 최상측 프레임블록(110)의 내부에 소정 각도 하방으로 향하도록 설치될 수 있다. CCTV(130) 카메라의 앞에 부착되는 플레이트는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 도면에서 CCTV(130)는 최상측 프레임블록(110)의 내부에 하나가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 프레임블록(110)의 네 측면 중 2~4개의 측면을 향하도록 2~4개의 CCTV(130)가 설치될 수도 있다.
CCTV(130)에는 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기반의 지능형 CCTV 영상 분석 기술을 적용할 수 있다. CCTV(130)가 아파트 단지 내에 설치되는 경우, 단지 내 보안 취약 구역 등에 거동수상자가 배회하거나 침입하는 것을 탐지하여 이를 경고하거나 알릴 수 있다. 또한, 지능형 CCTV(130)는 단지 내 도로 또는 놀이터에 있는 사람이 쓰러지거나 이상 행동을 하는 경우 등의 이벤트를 감지하여 경고하거나 알릴 수 있다.
IOT센서부(160)는 CCTV(130)가 설치된 프레임블록(110)의 아래에 있는 프레임블록(110)의 상부 측면에 일부가 돌출되도록 설치될 수 있다. IOT센서부(160)는 온도, 습도, 미세먼지, 소음, 진동, 바람, 조도, 자외선 등 다양한 도시데이터를 한꺼번에 수집하여 관리할 수 있도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, IOT센서부(160)는 온도센서(161), 습도센서(162), 미세먼지센서(163), 소음센서(164), 진동센서(165), 풍속센서(165), 조도센서(166), 자외선센서(167) 중 적어도 2 이상의 센서를 포함할 수 있다.
온도센서(161)는 블록형 스마트 폴(100) 주위 공기의 온도를 측정하고, 습도센서(162)는 주위 공기의 습도를 측정하며, 미세먼지센서(163)는 주위 공기의 미세먼지 농도를 측정할 수 있다.
소음센서(164)는 주위의 소음 크기를 측정하고, 진동센서(165)는 지면의 진동 크기를 측정하며, 풍속센서(165)는 바람의 속도를 측정할 수 있다. 조도센서(166)는 주변의 조명에 의한 조도를 측정하고, 자외선센서(167)는 태양광의 자외선 세기를 측정할 수 있다.
IOT센서부(160)의 각종 센서에서 측정된 감지값은 도시관리처와 연계되어 정보를 교환하고, 디스플레이(180)를 통해 표시될 수 있다.
무선통신모듈(170)은 IOT센서부(160)가 설치된 프레임블록(110)의 내부에 설치될 수 있다. 무선통신모듈(170)은 도시관리 서버와 무선통신을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 4G CPE, 5G CPE 또는 Wi-Fi CPE를 포함할 수 있다. CPE(Customer Premises Equipment)는 고객 소유 장치로서, 4G 또는 5G 모뎀과 Wi-Fi 공유기 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)과 5G CPE를 활용하여 주위 행인들이 스마트폰 데이터를 신속하게 송수신하거나 자동차에서 네비게이션 데이터를 신속하게 송수신할 수 있다. 엣지 컴퓨팅은 사용자 또는 데이터 소스의 물리적인 위치나 그 위치와 가까운 곳에서 컴퓨팅을 수행하는 것을 말한다. 컴퓨팅 서비스를 사용자가 사용하는 단말 장치와 가까운 위치에서 처리하게 되면 사용자는 더욱 빠르고 안정적인 서비스를 제공받을 수 있다.
디스플레이(180)는 무선통신모듈(170)이 설치된 프레임블록(110)의 아래 프레임블록(110)의 적어도 하나의 측면에 설치될 수 있다. 디스플레이(180)는 프레임블록(110)의 2개의 측면 내지 4개의 측면에 설치될 수 있다. 디스플레이(180)는 IOT센서부(160)의 감지값 또는 도시관리처 서버로부터 수신받은 도시데이터를 표시할 수 있다. 이외에도 디스플레이(180)는 태양광 패널(120)의 발전량, 후술하는 배터리 잔량 등 블록형 스마트 폴(100)의 작동 상황과 관련된 데이터를 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이(180)는 스피커를 구비하여 안내방송을 할 수도 있고, 버튼식 또는 터치패드 방식의 입력부를 구비하여 표시 내용 변경 명령, 작동 명령 또는 비상 구조 호출 신호를 입력할 수도 있다. 그리고, 디스플레이(180)는 디지털 사이니지(digital signage) 서비스를 제공할 수도 있다. 디지털 사이니지는 공공장소 및 상업 공간에 네트워크로 제어가 가능한 디지털 디스플레이를 통하여 다양한 정보 및 광고를 전달하는　디지털 미디어를 말한다.
태양광 패널(120)은 복수의 프레임블록(110)의 외측면에 복수개가 장착될 수 있다. 각 프레임블록(110)의 네 측면 중 상기한 CCTV(130) 및 디스플레이(180)가 있는 곳을 제외한 측면들과, 최상단 프레임블록(110)의 상면에 장착될 수 있다.
태양광 패널(120)이 블록형 스마트 폴(100)의 상단에 크게 하나만 설치되는 것이 아니라, 복수의 프레임블록(110)의 외측면에 복수개가 장착됨으로써, 블록형 스마트 폴(100)의 외측면 여러 곳에 작은 복수의 태양광 패널(120)을 설치함으로써 전체적으로 콤팩트한 구조를 가질 수 있다.
그리고, 블록형 스마트 폴(100)은 하부의 프레임블록(110) 내부에 설치되는 배터리(190)를 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리(190)는 최하단 프레임블록(110)과 그 위의 프레임블록(110) 내부에 하나씩 2개가 설치될 수 있다. 배터리(190)는 두 프레임블록(110) 사이의 연결판(115) 또는 지지대(105)의 상면에 장착된 지지판에 장착되는 거치대(192) 상에 장착될 수 있다.
본 발명의 블록형 스마트 폴(100)에서는 2개의 배터리(190)를 구비함으로써, 복수의 태양광 패널(120)에서 발전되는 전력 중에서 사용하고 남는 전력을 저장할 수 있다. 또한, 블록형 스마트 폴(100)에는 외부 전원 케이블이 연결될 수도 있다.
상기한 CCTV(130) 및 디스플레이(180)를 상시 작동시킬 경우, 복수의 태양광 패널(120)에 의해 발전되고 배터리(190)에 충전된 전력만으로는 부족할 수 있다. 그래서, CCTV(130) 및 디스플레이(180)는 주기적으로 작동되거나 특정한 이벤트들이 발생하는 경우에만 작동하도록 제어될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(180)가 설치된 프레임블록(110) 내부에는 컨트롤러(200) 보드가 설치될 수 있다. 이 컨트롤러(200)는 태양광 패널(120) 및 배터리(190)로부터 전원을 공급받고, IOT센서부(160)로부터 감지 신호를 수신하며, 무선통신모듈(170)을 통해 외부 서버와 데이터를 송수신하고, CCTV(130)와 디스플레이(180) 등의 작동을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 정면도이고, 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 블록형 스마트 폴을 나타내는 사시도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 블록형 스마트 폴(100)은, 제1실시예와 비교할 때, 최상측의 프레임블록(110)에 설치되는 적어도 하나의 가로등(140)을 더 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 블록형 스마트 폴(100)은 총 6개의 프레임블록(110)이 적층되어 형성될 수 있다. 가로등(140)은 최상측 프레임블록(110)의 상부에서 2개 내지 4개의 측면에 구비될 수 있다. 가로등(140)은 프레임블록(110)의 측면 내외에 걸쳐서 배치되도록 설치될 수 있다.
가로등(140)은 조도센서(167)의 신호에 따라 또는 외부 서버로부터 받은 일출/일몰 데이터에 따라 일몰 전후부터 일출 전후까지 작동되도록 컨트롤러(200)에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 블록형 스마트 폴(100)은, 제1실시예와 비교할 때, 상부의 프레임블록(110)의 측면에 설치되는 복수의 신호등(150)을 더 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 블록형 스마트 폴(100)은 총 6개의 프레임블록(110)이 적층되어 형성될 수 있다. 제3실시예의 블록형 스마트 폴(100)은 횡단보도 주변에 설치될 수 있다.
신호등(150)은 최상측 프레임블록(110)의 3개 또는 4개의 측면에 각각 녹색 등과 빨간 등을 구비할 수 있다. 종래에 한 쪽 방향으로만 신호등이 배치되어 큰 차량에 의해 신호등이 가려서 보행자가 신호등의 현재 신호를 볼 수 없는 경우가 있었다. 이에 반해, 제3실시예의 신호등(150)은 블록형 스마트 폴(100)의 3~4 측면에 각각 설치되어 있어서, 보행자가 어느 방향에서 보더라도 신호등(150)의 현재 신호를 볼 수 있다.
아울러, 본 발명의 블록형 스마트 폴(100)은 가로등(140)과 신호등(150)을 동시에 구비할 수도 있다. 이 경우, 가로등(140)과 신호등(150)은 최상측 프레임블록(110)에 함께 설치될 수도 있고, 최상측 프레임블록(110)에 가로등(140)이 설치되고 그 아래의 프레임블록(110)에 신호등(150)이 설치될 수도 있다.
본 발명에 의하면, 적층되는 복수의 프레임블록에 CCTV, IOT센서부, 무선통신모듈, 디스플레이, 복수의 태양광 패널 등을 콤팩트하게 설치하여 편리하게 사용할 수 있다. 복수의 프레임블록은 동일한 외형을 가진 것을 상하로 적층 결합하고 이에 다양한 장치들을 설치함으로써, 현장 상황에 적합하게 다양한 기능을 가진 스마트 폴을 구현할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 블록형 스마트 폴 105: 지지대
110: 프레임블록 115: 연결판
120: 태양광 패널 130: CCTV
140: 가로등 150: 신호등
160: IOT센서부 161: 온도센서
162: 습도센서 163: 미세먼지센서
164: 소음센서 165: 진동센서
166: 풍속센서 167: 조도센서
168: 자외선센서 170: 무선통신모듈
180: 디스플레이 190: 배터리
192: 배터리 거치대 200: 컨트롤러

Claims (7)

  1. 직육면체 형태로 형성되고 지면에 적층되어 설치되는 복수의 프레임블록;
    상부의 프레임블록 내부에 설치되는 CCTV;
    상기 CCTV가 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록에 설치되는 IOT센서부;
    상기 IOT센서부가 설치된 프레임블록에 설치되는 무선통신모듈;
    상기 무선통신모듈이 설치된 프레임블록의 아래 프레임블록의 측면에 설치되는 디스플레이;
    상기 복수의 프레임블록의 외측면에 장착되는 복수의 태양광 패널; 및
    하부의 프레임블록 내부에 설치되는 적어도 하나의 배터리를 포함하고,
    상하로 적층되는 두 프레임블록의 사이에 결합되고 전선이 통과하는 관통공을 구비하는 연결판이 두 프레임블록을 체결하여 연결하며,
    상기 IOT센서부는 주위 공기의 온도를 측정하는 온도센서와, 주위 공기의 습도를 측정하는 습도센서와, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서를 포함하고,
    상기 복수의 태양광 패널은 각 프레임블록의 네 측면 중 상기 CCTV 및 상기 디스플레이가 있는 곳을 제외한 측면들과 최상단 프레임블록의 상면에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 블록형 스마트 폴.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IOT센서부는
    주위의 소음 크기를 측정하는 소음센서와,
    지면의 진동 크기를 측정하는 진동센서와,
    바람의 속도를 측정하는 풍속센서와,
    주변의 조도를 측정하는 조도센서와,
    태양광의 자외선 세기를 측정하는 자외선센서 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록형 스마트 폴.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선통신모듈은 4G CPE, 5G CPE 또는 Wi-Fi CPE를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록형 스마트 폴.
  6. 제1항에 있어서,
    최상측의 프레임블록에 설치되는 적어도 하나의 가로등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록형 스마트 폴.
  7. 제1항에 있어서,
    상부의 프레임블록의 측면에 설치되는 복수의 신호등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록형 스마트 폴.
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