KR102444593B1 - RTLS AND IoT BASED SMART MULTI-TAG AND SAFETY MANAGEMENT SYSTEM USING THE SAME - Google Patents
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Abstract
공간인지 위치추적 기술을 적용한 스마트 멀티태그 장치가 제공된다. 이는 GPS 모듈, 수신기들과 무선 통신이 가능한 무선통신부, 고도센서부, 알람부, 저장부, 전원부 및 장치 제어부를 포함한다. 무선통신부는 LoRa 통신모듈, Zigbee 통신모듈, 및 LF 통신모듈을 포함한다. 이러한 태그 장치에 대해서는 실외에서는 GPS 좌표값을 이용하여 위치 추적이 수행되고, 실내에서는 고도센서를 이용하여 공간인지 위치 추적이 수행된다. 또한 안전 관리 시스템에서는 동일한 태그 장치를 작업자, 장치, 및 위험 영역에 배치할 수 있고, 상호 통신 주파수의 세기를 통해 거리를 산출하여 경고할 수 있다.A smart multi-tag device to which spatial awareness location tracking technology is applied is provided. This includes a GPS module, a wireless communication unit capable of wireless communication with receivers, an altitude sensor unit, an alarm unit, a storage unit, a power supply unit and a device control unit. The wireless communication unit includes a LoRa communication module, a Zigbee communication module, and an LF communication module. For such a tag device, location tracking is performed outdoors using GPS coordinates, and spatial recognition location tracking is performed indoors using an altitude sensor. In addition, in the safety management system, the same tag device can be placed on the operator, the device, and the danger area, and the distance can be calculated through the strength of the mutual communication frequency to give an alert.
Description
본 발명은 건설, 토목현장 및 산업, 제조현장의 작업, 환경, 안전 등의 IoT기술 기반의 스마트안전기술 개발을 위한 실시간 위치 추적 및 안전 관리용 무선 인식 기술 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경제적인 비용으로 실내 및 실외의 실시간 위치 추적이 가능하고, 또한 공간인지 위치추적기술 개발의 방법으로 그를 통해 안전 관리가 가능한 스마트 멀티태그 장치 및 안전 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the field of wireless recognition technology for real-time location tracking and safety management for the development of smart safety technology based on IoT technology such as construction, civil engineering sites and industries, manufacturing site work, environment, safety, etc. It relates to a smart multi-tag device and a safety management system capable of real-time location tracking indoors and outdoors at a cost, and safety management through it as a method of developing spatial-aware location tracking technology.
무선 인식이 가능한 멀티태그 장치를 이용한 위치 추적 및 확인이 여러 분야에서 활용되고 있다. 예컨대, 무선 태그는 컨테이너 등과 같은 이송 물품의 위치 추적을 위해 사용되거나 각 물품들의 재고 파악에 이용된다.Location tracking and confirmation using a multi-tag device capable of wireless recognition is being used in various fields. For example, the wireless tag is used to track the location of a transported article such as a container, or is used to check the inventory of each article.
최근에는 무선 인식 태그를 작업자나 요원의 ID 카드로도 활발하게 이용되고 있다. 예컨대, 태그를 소지한 사원이나 작업자의 출퇴근 인증은 물론 실시간 위치 추적을 통해 근태관리나 안전관리에 적극적으로 활용하고 있다. 이는 무선 인식 태그가 비접촉식으로서 원격의 위치에서도 수신기와 안정적인 통신 연결이 가능하기 때문에 가능하다. 따라서 다수의 태그 소지자가 각자의 태그를 수신기에 접촉시키는 동작을 취하지 않은 채 수신기를 근처를 통과하기만 하여도 한꺼번에 자동 인식이 가능하다. 나아가, 건설현장 및 산업현장에서는 작업자들의 개별적으로 위치를 추적함으로써 정확한 근무 상태를 파악할 수 있어서 작업자의 부정행위를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 위험 지역으로의 접근을 효과적으로 경고할 수 있다.Recently, wireless identification tags have been actively used as ID cards of workers or agents. For example, it is actively used for time and attendance management and safety management through real-time location tracking as well as commuting authentication of employees or workers with tags. This is possible because the wireless identification tag is contactless and enables a stable communication connection with the receiver even at a remote location. Therefore, automatic recognition is possible at once even if a plurality of tag holders pass through the receiver without taking the action of bringing their tags into contact with the receiver. Furthermore, in construction sites and industrial sites, by tracing the positions of workers individually, it is possible to determine the exact working status, so that it is possible to prevent misconduct of the workers as well as effectively warn them of access to the hazardous area.
다만 상술한 기존의 일반적인 무선 인식 태그는 실내와 실외에서 모두 위치 추적이 가능한 구성을 가지는데 약간의 제약이 있었다. 예를 들어, 실외의 위치 추적은 GPS를 이용하는 것이 효과적이고 보편적인 반면에, 실내에서는 GPS의 사용이 가능하지 않다. 따라서 실내에서는 복수개의 수신기를 별도로 설치하여 사용하여야 하는데, 이는 수신기들이 가설되어야 하는 건설현장, 산업현장, 토목 터널현장 및 지하 광산과 같은 폐쇄구역에서는 어려움이 따른다. 특히, 수십층의 고층 건물을 건설하는 현장에서는 층마다 수신기를 설치하여야 하기 때문에 수십개의 수신기가 필요하고, 이는 과다한 비용이 소요되는 문제와 가설시설 통신, 전원인프라구축을 위한 비용과 유지관리 비용의 상승 원인이기도 하다. 더구나, 무선 인식 멀티태그 장치가 가지는 전통적인 어려움은 많은 수신기 설치로 인한 많은 공간적 제약과 태그사용 전력 소모가 크다는 데 있다. 특히 고층 건축물의 공사 현장 및 주요 플랜트 현장에서의 작업자의 위치추적이 어려우며 장치 착용자가 실내 및 실외를 포함하는 광범위한 구역 내에서 이동할 경우 배터리의 방전이 빨리 이루어지고 있고, 그로 인해 하나의 태그에 실내 및 실외 위치 추적이 가능한 구성을 구현하기가 어려웠다.However, the conventional wireless recognition tag described above has some limitations in having a configuration capable of tracking a location both indoors and outdoors. For example, while using GPS for outdoor location tracking is effective and common, indoor use of GPS is not possible. Therefore, it is necessary to install and use a plurality of receivers separately indoors, which is difficult in closed areas such as construction sites, industrial sites, civil tunnel sites, and underground mines where receivers are to be erected. In particular, in the construction site of a high-rise building with several tens of stories, tens of receivers are required because it is necessary to install a receiver on each floor. It is also the cause of the rise. Moreover, the traditional difficulties of radio-aware multi-tag devices are that there are many space constraints due to the installation of many receivers and that the power consumption of the tags is large. In particular, it is difficult to track the location of workers at the construction site of high-rise buildings and major plant sites, and when the wearer of the device moves within a wide area including indoors and outdoors, the battery is discharged quickly, and as a result, indoor and It was difficult to implement a configuration capable of outdoor location tracking.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 감안한 것으로서, 지하 폐쇄구역 및 실내, 실외를 포함하는 현장에서의 고층구역 작업공간 내에서도 공간인지 위치추적 기술을 위치 추적에 안정적으로 사용될 수 있는 스마트 멀티태그 장치를 제공한다.The present invention is a smart multi-tag device that can be stably used for location tracking using spatial-aware location tracking technology even in a high-rise area working space in a field including an underground closed area and indoors and outdoors, in consideration of the problems of the prior art described above. to provide.
본 발명은 개선된 IoT기술 기반의 스마트 멀티태그 장치를 이용하여 경제적으로 구현될 수 있는 안전 관리 시스템을 제공한다.The present invention provides a safety management system that can be economically implemented using an improved IoT technology-based smart multi-tag device.
본 발명은 스마트 멀티태그 장치를 제공하며, 이는: GPS 모듈부; 수신기들과 무선 통신이 가능한 무선통신부; 고도센서부; 알람부; 저장부; 전원부; 및 장치 제어부;를 포함하고, 상기 무선통신부는 LoRa 통신모듈, Zigbee 통신모듈, 및 LF 통신모듈을 포함할 수 있다.The present invention provides a smart multi-tag device, comprising: a GPS module unit; a wireless communication unit capable of wireless communication with receivers; altitude sensor unit; alarm unit; storage; power supply; and a device control unit; and the wireless communication unit may include a LoRa communication module, a Zigbee communication module, and an LF communication module.
상기 LoRa 통신모듈은 중장거리 무선통신에 이용되는 것일 수 있다.The LoRa communication module may be used for mid-to-long-range wireless communication.
상기 장치 제어부는 상기 멀티태그 장치들의 Zigbee 통신모듈들 간의 송수신 전파 세기를 통해 멀티태그 장치들 간의 거리를 판단할 수 있다.The device controller may determine the distance between the multi-tag devices based on the transmission/reception radio wave strength between the Zigbee communication modules of the multi-tag devices.
상기 LF 통신모듈은 출입구 설치된 출입인증 수신기들과 통신할 수 있다.The LF communication module can communicate with the access authentication receivers installed in the entrance.
상기 장치 제어부는 상기 LF 통신모듈을 통한 인증을 통해 해당 멀티태그 장치의 실내 및 실외 위치 여부를 판정할 수 있다.The device control unit may determine whether the multi-tag device is located indoors or outdoors through authentication through the LF communication module.
상기 장치 제어부는 상기 고도센서부를 이용하여 착용자의 층별위치를 파악할 수 있는 "공간인지 위치추적"을 적용할 수 있다.The device control unit may apply "space-aware location tracking" to determine the wearer's floor-by-floor position using the altitude sensor unit.
상기 장치 제어부는, 교호적으로, 해당 멀티태그 장치가 실내에 위치할 때는 상기 GPS 모듈부를 슬립모드로 변환하고 실외에 위치할 때는 상기 고도센서부를 슬립모드로 변환할 수 있다.The device control unit may alternately convert the GPS module unit to a sleep mode when the multi-tag device is located indoors and convert the altitude sensor unit to a sleep mode when located outdoors.
본 발명은 안전 관리 시스템을 더 제공하며, 이는: 각 객체에 분배되는 상술한 어느 하나의 스마트 멀티태그 장치; 상기 스마트 멀티태그 장치와 무선 통신 연결이 가능하도록 설치된 적어도 하나의 무선 송수신기; 실내 출입구에 설치되어 태그 장치의 LF 통신모듈과 통신 연결을 통해 해당 태그 장치를 인증하도록 설치되는 출입인증 수신기들; 및 상기 적어도 하나의 무선 송수신과 통신 연결된 시스템 제어부;를 포함하고, 상기 시스템 제어부는 실시간으로 상기 스마트 멀티태그 장치의 위치를 추적한다.The present invention further provides a safety management system, comprising: any one of the above-mentioned smart multi-tag devices distributed to each object; at least one wireless transceiver installed to enable wireless communication connection with the smart multi-tag device; Access authentication receivers installed at the indoor entrance and installed to authenticate the corresponding tag device through a communication connection with the LF communication module of the tag device; and a system controller communicatively connected to the at least one wireless transceiver, wherein the system controller tracks the location of the smart multi-tag device in real time.
상기 적어도 하나의 무선 송수신기는 LoRa 무선통신 송수신기를 포함하고, 상기 시스템 제어부는 LoRa 무선통신을 통해 각 스마트 멀티태그 장치들의 GPS 좌표값 또는 고도값을 전달받아 해당 멀티태그의 위치를 추적하는 것일 수 있다.The at least one wireless transceiver may include a LoRa wireless communication transceiver, and the system controller may receive a GPS coordinate value or an altitude value of each smart multi-tag device through LoRa wireless communication and track the location of the corresponding multi-tag. .
상기 시스템 제어부는, 각 멀티태그 장치가 실외에 위치할 때는 GPS 좌표값으로 해당 멀티태그 장치의 위치를 추적하고, 각 멀티태그 장치가 실내에 위치할 때는 LF모듈과 고도값으로 해당 멀티태그 장치의 위치를 결정할 수 있다.When each multi-tag device is located outdoors, the system control unit tracks the location of the multi-tag device with GPS coordinates, and when each multi-tag device is located indoors, it uses the LF module and the altitude value of the multi-tag device. location can be determined.
상기 시스템은 각 현장의 환경안전관리를 위한 무선통신 LoRa무선통신 모듈을 활용하여, 유해가스센서의 무선통신, 건축공사물의 추락방지 안전센서의 무선통신, 작업구역 안전관리 무선통신용으로 활용한 안전관리 시스템을 제공할 수 있다.The system utilizes a wireless communication LoRa wireless communication module for environmental safety management of each site, wireless communication of hazardous gas sensors, wireless communication of fall prevention safety sensors of building constructions, and safety management used for wireless communication of work area safety management system can be provided.
본 발명에 따르면, 경제적인 최소비용으로 실내외에 대한 측위가 모두 가능한 스마트 멀티태그 장치가 제공된다. 고도센서를 이용한 공간인지 위치 추적 기술을 통해 작업자의 층별 위치를 파악함으로써 건설 현장 즉 건축, 주택 공사현장, 터널, 도로 등 인프라공사현장, 플랜트공사현장 등의 고층건물 및 모든 현장에서의 작업자별 위치 추적 및 안전관리가 가능하다. 특히 고도센서와 LoRa 통신모듈을 이용하여 고층건물과 플랜트현장 같은 실내, 실외 위치 추적을 수행함으로써 각 층마다 다량의 수신기를 설치할 필요가 없어서 낮은 비용으로 위치 추적 시스템을 구성할 수 있다. 이러한 위험 구역 또는 위험물에 동종의 멀티태그를 부착하고, 위험 구역에 착용자 멀티태그가 접근 시에 알람을 발생함으로써 비상 대피를 유도할 수 있다. 이와 같이 동종의 멀티태그를 다목적으로 사용할 수 있기 때문에 비용이 더욱 절감될 수 있다. 나아가, 스마트 멀티태그 장치의 위치에 따라 각 요소를 적절하게 슬립모드로 유도함으로써 소비전력을 최소화할 수 있다.According to the present invention, there is provided a smart multi-tag device capable of both indoor and outdoor positioning at an economical minimum cost. The location of each worker in high-rise buildings such as construction sites, construction sites, housing construction sites, tunnels and roads, infrastructure construction sites such as tunnels and roads, and plant construction sites, as well as in all construction sites, by identifying the location of each worker through spatial recognition location tracking technology using an altitude sensor. Tracking and safety management are possible. In particular, by using an altitude sensor and LoRa communication module to track indoor and outdoor locations such as high-rise buildings and plant sites, there is no need to install a large number of receivers on each floor, so a low-cost location tracking system can be configured. An emergency evacuation can be induced by attaching a multi-tag of the same type to such a danger area or dangerous material, and generating an alarm when the wearer multi-tag approaches the danger area. As described above, since the multi-tag of the same type can be used for multiple purposes, the cost can be further reduced. Furthermore, it is possible to minimize power consumption by properly inducing each element to a sleep mode according to the location of the smart multi-tag device.
도 1은 본 발명의 스마트 멀티태그 장치를 포함하는 안전 관리 시스템이 적용되는 건설 현장을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 스마트 멀티태그 장치의 외관을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 스마트 멀티태그 장치의 블록도를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view showing a construction site to which a safety management system including a smart multi-tag device of the present invention is applied.
2 is a view showing the appearance of a smart multi-tag device of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a block diagram of the smart multi-tag device of FIG. 2 .
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 실내외에서 모두 실시간 위치 추적이 가능한 공간인지 위치추적 기술을 적용한 스마트 멀티태그 장치를 제공한다. 이러한 스마트 멀티태그 장치는 건축 공사 현장, 터널 공사 현장, 지하 광산, 플랜트 및 선박 제조 현장과 같이 작업자가 실내외를 오고 갈 필요가 있는 상황에 매우 적합하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명의 스마트 멀티태그 장치는 고도센서와 중장거리 무선통신이 가능한 LoRa 통신을 포함함으로써 고층 건물 건축 현장에서 착용자의 층별 위치를 경제적인 최소비용으로 파악할 수 있다. 이와 같이 위치 추적 및 파악이 본 발명에서는 최소한의 수신/중계 장치의 배치에서도 구현이 가능하다. 나아가, 본 발명에서는 실내 및 실외에서 공히 공간인지 위치추적을 포함한 위치 추적이 이루어지면서도 전원의 소모를 최소화함으로써 사용 중 방전되는 불상사의 발생이 억제되고 안정적으로 동작할 수 있게 된다. 이는 GPS 모듈과 고도센서를 교호적으로 동작시킴으로써 구현될 수 있다.The present invention provides a smart multi-tag device to which a spatial recognition location tracking technology capable of real-time location tracking both indoors and outdoors is applied. Such a smart multi-tag device can be very suitably applied to situations where workers need to come and go indoors and outdoors, such as building construction sites, tunnel construction sites, underground mines, plants, and ship manufacturing sites. In particular, the smart multi-tag device of the present invention includes an altitude sensor and LoRa communication capable of mid-to-long-range wireless communication, so that the wearer's location on each floor in a high-rise building construction site can be identified at an economical minimum cost. As described above, location tracking and identification can be implemented even with a minimum arrangement of a receiving/relaying device in the present invention. Furthermore, in the present invention, the occurrence of an accidental discharge during use is suppressed and stable operation is possible by minimizing power consumption while location tracking including spatial recognition location tracking is performed both indoors and outdoors. This can be implemented by alternately operating the GPS module and the altitude sensor.
도 1은 본 발명의 스마트 멀티태그 장치를 포함하는 안전 관리 시스템이 적용되는 건설 현장을 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 스마트 멀티태그 장치의 외관을 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2의 스마트 멀티태그 장치의 블록도를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view showing a construction site to which a safety management system including a smart multi-tag device of the present invention is applied. 2 is a view showing the appearance of a smart multi-tag device of the present invention. 3 is a diagram schematically illustrating a block diagram of the smart multi-tag device of FIG. 2 .
[스마트 멀티태그 장치][Smart Multi-Tag Device]
먼저 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 멀티태그 장치를 도면을 참조하여 설명한다. 참고적으로 본 발명의 스마트 멀티태그 장치는 사용자의 착용 외에 작업용 장비나 위험 구역 등에 동일한 구성으로 부착될 수 있고, 착용자나 이동 장비 및 장치에 부착된 멀티태그가 위험 구역(다른 장치나 위험물 영역)에 부착된 다른 멀티태그에 접근할 때 착용자나 이동 장치의 멀티태그에서 알람을 하도록 근접상호 경고 기능을 할 수 있다. 따라서 이하에서는 본 발명의 멀티태그 장치를 10으로 나타내지만, 특히 착용자의 멀티태그는 10A, 이동장비의 멀티태그는 10B, 그리고 위험 영역에 부착되는 멀티태그는 10C로 표시할 수도 있다.First, a smart multi-tag device according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For reference, the smart multi-tag device of the present invention can be attached in the same configuration to work equipment or dangerous areas other than worn by the user, and the multi-tag attached to the wearer or mobile equipment and devices can be attached to the danger zone (other devices or dangerous goods area). When approaching another multi-tag attached to the device, the multi-tag of the wearer or the mobile device can provide an alarm so that the proximity mutual warning function can be used. Therefore, hereinafter, the multi-tag device of the present invention is indicated by 10, but in particular, the multi-tag of the wearer may be indicated as 10A, the multi-tag of the mobile device may be indicated as 10B, and the multi-tag attached to the danger area may be indicated as 10C.
도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 멀티태그 장치(10)는 GPS 모듈부(150), 수신기들과 무선 통신이 가능한 무선통신부(121, 122, 123), 고도센서부(170), 알람부(140), 저장부(160), 전원부(180), 및 장치 제어부(110)를 포함한다.Referring to the drawings, the smart
여기서, 무선통신부는 LoRa 통신모듈(121), Zigbee 통신모듈(122), 및 LF 통신모듈(123)을 포함할 수 있다.Here, the wireless communication unit may include a LoRa
LoRa 통신모듈(121)은 중장거리 무선통신에 이용된다. 예컨대, 도 1에서 예시한 바와 같이, 공사 현장에 소수의 송수신기(20)가 설치되어 단위 영역(공사 현장)의 전체를 커버할 수 있다. LoRa 통신은 수 km의 통신 거리를 가지며, 건설 중인 고층 건물 내부에 있는 스마트 멀티태그 장치와 무선 통신 연결이 가능하다.The LoRa
이러한 LoRa 통신을 통해 송수신기(20)와 스마트 멀티태그 장치(20)들이 통신 연결됨으로써 각 개별적인 스마트 멀티태그 장치의 위치 추적이 가능하다.Through such LoRa communication, the
Zigbee 통신모듈(122)은 스마트 멀티태그 장치들 간의 거리 측정에 이용된다. 예컨대, Zigbee 통신모듈(122)은 스마트 멀티태그 장치들 간의 통신 주파수 세기를 통해 상호 간의 거리를 알 수 있으며, 특수한 현장, 즉 지하 공사현장 및 터널, 폐쇄지역의 위치 기반의 작업자 위치추적이 가능하다.The
이는 동일한 스마트 멀티태그 장치를 작업자, 장치, 및 위험 영역에 모두 부착하고, 작업자나 이동체가 위험 영역이나 장치에 접근하는 것을 인식하여 알람하도록 할 수 있다. 특히, 동일한 본 발명의 스마트 멀티태그 장치를 작업자, 장치, 및 위험 영역에 모두 적용할 수 있다는 점에서 시스템 구성에 비용이 절감된다.This allows the same smart multi-tag device to be attached to all workers, devices, and hazardous areas, and alerts when an operator or moving object approaches the hazardous area or device. In particular, the cost of system configuration is reduced in that the same smart multi-tag device of the present invention can be applied to all workers, devices, and hazardous areas.
LF 통신모듈(123)은 도 1에서 예시한 바와 같이 건축 중인 건물의 출입구에 배치된 출입인증 수신기(22)와 무선 통신을 수행함으로써 인증이 이루어질 수 있도록 한다. 또한 장치 제어부(110)는 해당 스마트 멀티태그 장치(10)가 출입구를 통과하면 해당 스마트 멀티태그 장치(10)가 실내에 위치하는지 실외에 위치하는지를 판단할 수 있다. 그에 따라, 장치 제어부(110)는 GPS 모듈(150) 또는 고도센서(170)를 슬립모드로 변환하여 소비전력을 최소화할 수 있다.The
예를 들어, 작업자가 착용한 스마트 멀티태그 장치(10)가 출입인증 수신기(22)를 통과하여 건축물 내에 있게 되면, 장치 제어부(110)는 GPS 모듈(150)을 슬립모드로 전환시켜서 GPS 모듈(150)이 GPS 통신 연결 동작으로 에너지를 낭비하지 않을 수 있다. 반대로, 해당 스마트 멀티태그 장치(10)가 실외에 있을 때에는 고도센서(170)를 슬립모드로 전환하여 전원 낭비를 최소화할 수 있다.For example, when the
고도센서부(170)는 해당 스마트 멀티태그 장치(10)의 고도를 감지하는 요소이다. 이는 기압차를 감지하여 공간인지 위치추적을 할 수 있도록 구성될 수 있다. 해당 스마트 멀티태그 장치(10)가 실내에 있을 때에는 고도값에 의해 위치를 추적할 수 있다. 또한 위험한 현장에서는 필요 시 실외 및 기타 지역에서도 고도센서를 활용한 공간 인지 위치추적 기술을 적용하여 사용할 수 있다.The
그와 반대로, 스마트 멀티태그 장치(10)가 실외에 위치할 때에는 GPS 좌표값을 통해 해당 스마트 멀티태그 장치(10)의 위치를 추적한다.On the contrary, when the
알람부(140)는 장치 제어부(110)의 신호에 따라 알람을 나타내는 요소이다. 예를 들어, 작업자가 착용한 스마트 멀티태그 장치(10A)가 위험 영역의 장치(10B, 10C)에 접근할 경우, 장치 제어부(110)의 제어에 의해 알람을 수행하게 된다. 알람은 예를 들어 소리, 점등, 진동 등을 포함할 수 있다.The
저장부(160)는 스마트 멀티태그 장치(10)의 구동을 위한 프로그램, 장치 및 사용자의 ID 정보, 및 기타 정보를 저장한다.The
전원부(180)는 2차 배터리와 같이 장치의 요소들에 전원을 공급하는 요소이다.The
가속도 센서(190)는 장치의 가속도, 움직임 또는 충격의 세기를 감지하는 센서이다. 착용자의 가속도 센서(190)가 감지한 충격의 세기를 통해 해당 착용자에게 문제가 발생했을 가능성이 높다고 판단할 수 있고, 확인 후 그에 따른 신속한 조치를 행할 수 있다.The
장치 제어부(110)는 상술한 장치의 요소들 전반을 제어하는 요소이다.The
이상과 같은 스마트 멀티태그 장치(10)는 실내외에서 공히 공간인지 위치추적위치 기술을 포함 한 위치 추적이 가능하면서도 전원 소비를 최소화할 수 있다. 이와 같은 전원 소비 최소화는 역으로 실내외의 위치 추적을 가능하게 하는 주요 구성일 수 있다. 기존의 태그 장치들은 실내와 실외의 위치 추적을 모두 수행하기 위해서는 과다한 전원이 소비되기 때문에 그러한 구성을 구현하는 것이 불가능하거나 잦은 충전이 필요하여 심한 불편을 준다. 그러나 본 발명의 스마트 멀티태그 장치(10)는 실내외의 위치에 따라 불필요한 요소를 전원 소비를 최소화하도록 슬립모드로 변환하여 전원 소비를 최소화한다.The
[안전 관리 시스템][Safety Management System]
도 1을 참조하여, 본 발명의 안전 관리 시스템을 설명한다.1, the safety management system of the present invention will be described.
본 발명의 안전 관리 시스템에서는 상술한 스마트 멀티태그 장치(10A, 10B, 10C)가 작업자, 장비, 및 위험 영역 등에 공통적으로 사용된다.In the safety management system of the present invention, the
안전 관리 시스템은 LoRa 통신을 위한 송수신 장치(20)를 하나 이상을 포함한다. 송수신 장치(20)는 주기적으로 스마트 멀티태그 장치(10)들과 통신한다.The safety management system includes at least one
시스템 제어부(40)은 실시간으로 상기 스마트 멀티태그 장치(10)들의 위치를 추적하여 저장한다.The
또한 시스템 제어부(40) 위치 추적 중에 스마트 멀티태그 장치(10)가 위험 지역에 접근할 경우에는 해당 스마트 멀티태그 장치(10)에 알람 동작을 수행하도록 신호를 전송할 수 있고, 스마트 멀티태그 장치(10)의 장치 제어부(110)는 알람부(140)가 동작하도록 제어할 수 있다.In addition, when the
또한 스마트 단말기(50)가 인터넷 등을 이용한 통신 연결을 통해 시스템 제어부(40)에 연결되어 정해진 정보를 제공받거나 제어 신호를 입력할 수 있다. 도면부호 60은 요소들 간의 무선 통신을 돕기 위해 채용될 수 있는 안테나In addition, the
안전 관리 시스템은 LoRa 통신을 위한 무선 송수신기(20) 외에 건축물의 출입구에 배치되는 출입인증 수신기(22)를 포함한다. 출입인증 수신기(22)는 스마트 멀티태그 장치의 LF모듈과 통신하여 통과하는 스마트 멀티태그 장치를 인증할 수 있다.The safety management system includes an
적어도 하나의 무선 송수신기(20)는 스마트 멀티태그 장치(10A, 10B, 10C)들과 LoRa 무선통신을 수행한다. 시스템 제어부(40)는 LoRa 무선통신을 통해 각 스마트 멀티태그 장치들의 GPS 좌표값 또는 고도값을 전달받아 해당 멀티태그의 위치를 추적한다.At least one
시스템 제어부는, 각 멀티태그 장치가 실외에 위치할 때는 GPS 좌표값으로 해당 멀티태그 장치의 위치를 결정하고, 각 멀티태그 장치가 실내에 위치할 때는 출입인증 수신기와 고도값으로 해당 멀티태그 장치의 위치를 결정할 수 있다.When each multi-tag device is located outdoors, the system controller determines the location of the multi-tag device by using the GPS coordinate value, and when each multi-tag device is located indoors, the location of the multi-tag device is determined using an access authentication receiver and an altitude value. location can be determined.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.As mentioned above, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention.
10, 10A, 10B, 10C: 스마트 멀티태그 장치 20: 송수신 장치
22: 출입인증 수신기 40: 시스템 제어부
50: 스마트 단말기 60: 안테나
110: 장치 제어부 121: LoRa 통신모듈
122: 지그비모듈 123: LF모듈
140: 전자식 나침반 150: GPS모듈
160: 저장부 170: 고도센서부
180: 전원부 190: 가속도센서10, 10A, 10B, 10C: Smart multi-tag device 20: Transceiver device
22: access authentication receiver 40: system control unit
50: smart terminal 60: antenna
110: device control unit 121: LoRa communication module
122: Zigbee module 123: LF module
140: electronic compass 150: GPS module
160: storage unit 170: altitude sensor unit
180: power supply 190: acceleration sensor
Claims (10)
GPS 모듈부;
수신기들과 무선 통신이 가능한 무선통신부;
고도센서부;
알람부;
저장부;
전원부; 및
장치 제어부;를 포함하고,
상기 무선통신부는 LoRa 통신모듈, Zigbee 통신모듈, 및 LF 통신모듈을 포함하며,
상기 LoRa 통신모듈은 중장거리 무선통신에 이용되며,
상기 LF 통신모듈은 출입구 설치된 출입인증 수신기들과 통신하며,
상기 장치 제어부는 상기 LF 통신모듈을 통한 인증을 통해 해당 멀티태그 장치의 실내 및 실외 위치 여부를 판정하고,
상기 장치 제어부는 상기 멀티태그 장치들의 Zigbee 통신모듈들 간의 송수신 전파 세기를 통해 멀티태그 장치들 간의 거리를 판단하고,
상기 장치 제어부는 상기 LoRa 통신모듈과 상기 고도센서부를 이용하여 착용자의 공간인지 위치추적의 층별위치를 파악하고,
상기 장치 제어부는 상기 알람부를 이용하여 착용자가 위험영역에 접근하면 알람을 수행하고,
상기 장치 제어부는, 교호적으로, 해당 멀티태그 장치가 실내에 위치할 때는 상기 GPS 모듈부를 슬립모드로 변환하고 실외에 위치할 때는 상기 고도센서부를 슬립모드로 변환하는 것인, 스마트 멀티태그 장치.
As a smart multi-tag device:
GPS module unit;
a wireless communication unit capable of wireless communication with receivers;
altitude sensor unit;
alarm unit;
storage;
power supply; and
device control unit; including;
The wireless communication unit includes a LoRa communication module, a Zigbee communication module, and an LF communication module,
The LoRa communication module is used for mid-to-long-range wireless communication,
The LF communication module communicates with the access authentication receivers installed at the entrance,
The device control unit determines whether the indoor and outdoor locations of the multi-tag device through authentication through the LF communication module,
The device control unit determines a distance between the multi-tag devices through transmission/reception radio wave strength between Zigbee communication modules of the multi-tag devices,
The device control unit uses the LoRa communication module and the altitude sensor unit to determine the location of each floor of the wearer's spatial recognition location tracking,
The device control unit performs an alarm when the wearer approaches the danger area using the alarm unit,
The device controller alternately converts the GPS module unit to a sleep mode when the multi-tag device is located indoors and converts the altitude sensor unit to a sleep mode when the multi-tag device is located outdoors.
작업자, 장비, 위험영역의 각 객체에 분배되는 상기 청구항 1의 스마트 멀티태그 장치;
상기 스마트 멀티태그 장치와 무선 통신 연결이 가능하도록 설치된 적어도 하나의 무선 송수신기;
실내 출입구에 설치되어 태그 장치의 LF 통신모듈과 통신 연결을 통해 해당 태그 장치를 인증하도록 설치되는 출입인증 수신기들; 및
상기 적어도 하나의 무선 송수신과 통신 연결된 시스템 제어부;를 포함하고,
상기 시스템 제어부는 실시간으로 상기 스마트 멀티태그 장치의 위치를 추적하며,
상기 적어도 하나의 무선 송수신기는 상기 공사 현장 전체를 커버하도록 배치되는 LoRa 무선통신 송수신기를 포함하고,
상기 시스템 제어부는 LoRa 무선통신을 통해 각 스마트 멀티태그 장치들의 GPS 좌표값 또는 고도값을 전달받아 해당 멀티태그의 위치를 추적하고,
상기 시스템 제어부는 위치 추적 중에 스마트 멀티태그 장치가 위험지역에 접근할 경우 해당 스마트 멀티태그 장치에 알람동작을 수행하도록 신호를 전송하는 것인 안전 관리 시스템.
As a construction site safety management system:
The smart multi-tag device of claim 1 distributed to each object in the operator, equipment, and danger area;
at least one wireless transceiver installed to enable wireless communication connection with the smart multi-tag device;
Access authentication receivers installed at the indoor entrance and installed to authenticate the corresponding tag device through a communication connection with the LF communication module of the tag device; and
Including; a system control unit communicatively connected to the at least one radio transmission/reception
The system control unit tracks the location of the smart multi-tag device in real time,
The at least one wireless transceiver includes a LoRa wireless communication transceiver disposed to cover the entire construction site,
The system controller receives GPS coordinates or altitude values of each smart multi-tag device through LoRa wireless communication and tracks the location of the multi-tag,
The system control unit transmits a signal to perform an alarm operation to the smart multi-tag device when the smart multi-tag device approaches a dangerous area during location tracking.
상기 시스템 제어부는, 각 멀티태그 장치가 실외에 위치할 때는 GPS 좌표값으로 해당 멀티태그 장치의 위치를 추적하고, 각 멀티태그 장치가 실내에 위치할 때는 출입인증 수신기와 고도값으로 해당 멀티태그 장치의 위치를 추적하는 것인 안전 관리 시스템.9. The method of claim 8,
When each multi-tag device is located outdoors, the system control unit tracks the location of the multi-tag device with a GPS coordinate value, and when each multi-tag device is located indoors, the multi-tag device uses an access authentication receiver and an altitude value. A safety management system that tracks the location of
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