KR102449397B1 - 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치 - Google Patents

스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치 Download PDF

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Abstract

스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치는 이송선로의 이동을 통해 상기 이송선로 상에 적재된 물품의 이동을 수행하는 컨베이어, 상기 이송선로의 상부에 배치되고 상기 물품의 물품식별코드를 검출하는 물품식별코드 검출기, 상기 물품식별코드 검출기와 인접한 위치에서 상기 이송선로의 상부에 배치되고 측량 신호가 수신되면 상기 물품의 영상, 무게 및 볼륨을 측량하는 물품 측량기, 및 상기 물품식별코드를 기초로 상기 측량 신호의 생성 여부를 결정하고 상기 물품을 분류하여 물품 목적지를 결정하며 상기 물품의 무게와 볼륨을 기초로 상기 이송선로의 이동 속도를 결정하는 물품 제어부를 포함한다.

Description

스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치{IoT DATA COLLECTION CONVEYOR APPARAYUS ON SMART SUPPLY CHAIN}
본 발명은 스마트 공급망 상의 IoT(Internet of Things) 데이터 수집 컨베이어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이송선로 상에 적재된 물품의 물품식별코드를 기초로 물품 목적지 및 이송선로의 이송속도를 결정하여 물품의 이동을 수행할 수 있도록 한 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치에 관한 것이다.
컨베이어(Conveyor)는 여러 제조 산업은 물론 유통 분야에서 핵심적으로 사용되는 설비이다. 자동화된 시설 내에서 물건을 운반하는 데 없어서는 안 될 도구로, 높은 효율성을 확보하게 한다.
반면, 현 컨베이어 시스템은 제품 식별 및 위치 데이터를 육안으로 판별하기 때문에 제품 보관 작업의 낭비가 발생하고 서로 도울 수 없어 공정 분할과 라인 밸런싱에 문제가 있으며 공정 작업간의 특수한 경우를 제외하고 공정작업을 수시로 멈출 수가 없어 생산 라인의 경직화 및 안전성이 미흡하다는 문제점이 있다.
한편, 4차 산업혁명 시대를 맞아 스마트팩토리 전환이 가속화되고 있다. 스마트팩토리가 구축되면 카트, 기계, 로봇, 유틸리티, 부품 등이 상호간 정보교환을 통해 능동적인 이송과 제조를 수행하고 모든 공정 이력이 기록되며 데이터 분석을 통해 사고나 불량을 미리 예측할 수 있다. 또한 누적된 공정 데이터의 빅데이터 분석을 통해 공정 불량이나 이상 발생 신호를 사전에 감지할 수 있다.
특히, 스마트팩터리 환경 하에서 컨베이어 시스템에도 스마트 공급망을 구현하여 불편함을 개선하는 스마트 컨베이어 기술이 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-2141394호는 스마트 컨베이어 사행조정 시스템에 관한 것으로, 운송물을 운송하는 컨베이어벨트의 양측에 구비되어 컨베이어벨트의 사행을 감지하는 사행감지부재와, 컨베이어벨트의 양측을 가압하여 사행을 조정하는 사행조정부재와, 사행조정부재를 통해 컨베이어벨트의 사행을 인식하고 사행조정부재를 제어하는 제어부재를 포함함으로써, 운송물을 대량으로 운반하는 컨베이어벨트의 사행을 감지하여 컨베이어벨트의 사행을 조정하여 설비의 파손 및 안전사고를 방지하고, 감지데이터를 수집, 분석 및 활용하여 설비 및 정비자재의 효율적인 운영 및 정비를 통한 비용을 절감할 수 있다.
한국등록특허 제10-1998384호는 스마트 물류시스템에 관한 것으로, 자동창고의 내부에 구비되며 랙에 보관되어 있는 제품을 이송하여 무인셔틀의 상면에 적재하는 스태커크레인, 장방형의 박스형상이며 제품의 하중을 지지하는 금속재질 또는 강화플라스틱 재질로 이루어진 몸체와 몸체의 상부에 평편한 형태의 구조를 가지고 있어 적재되는 제품이 수평을 유지하는 상판과 몸체의 저면에 구비된 바퀴를 포함하는 무인셔틀, 자동창고 내부의 출구 또는 외부에 설치되어 있으며 상부면에는 IoT센서가 설치되어 통과하는 무인셔틀의 상판에 적재되면서 바코드 또는 RFID가 구비된 제품을 식별하는 게이트, 무인셔틀에 적재된 제품을 자동으로 분류하는 무인 컨베이어 시스템으로 이루어진다.
한국등록특허 제10-2141394호 (2020.07.30) 한국등록특허 제10-1998384호 (2019.07.03)
본 발명의 일 실시예는 이송선로 상에 적재된 물품의 물품식별코드를 기초로 물품 목적지 및 이송선로의 이송속도를 결정하여 물품의 이동을 수행할 수 있도록 한 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 이송선로의 상부에 배치된 RFID 리더를 통해 물품의 물품식별코드를 검출하여 컨베이어를 이동한 물품 이송 정보를 수집할 수 있는 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 물품이 컨베이어를 이동할 때 물품의 영상, 무게 및 볼륨을 측량하여 물품 이송 정보를 데이터 수집하고 이송 물품 통계 분석을 수행하여 입출고 및 재고를 효율적으로 관리할 수 있는 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치는 이송선로의 이동을 통해 상기 이송선로 상에 적재된 물품의 이동을 수행하는 컨베이어, 상기 이송선로의 상부에 배치되고 상기 물품의 물품식별코드를 검출하는 물품식별코드 검출기, 상기 물품식별코드 검출기와 인접한 위치에서 상기 이송선로의 상부에 배치되고 측량 신호가 수신되면 상기 물품의 영상, 무게 및 볼륨을 측량하는 물품 측량기, 및 상기 물품식별코드를 기초로 상기 측량 신호의 생성 여부를 결정하고 상기 물품을 분류하여 물품 목적지를 결정하며 상기 물품의 무게와 볼륨을 기초로 상기 이송선로의 이동 속도를 결정하는 물품 제어부를 포함한다.
상기 물품식별코드 검출기는 RFID (Radio Frequency Identification) 리더를 통해 구현될 수 있다.
상기 물품 측량기는 상기 이송선로의 상부를 가로질러 배치되어 상기 물품을 향해 레이저를 송출하고 각각은 서로 다른 파형을 가지는 일련의 레이저 송출부들, 및 상기 레이저로부터 파생되고 상기 물품에 의하여 반사되는 반사 레이저를 수신하고 각각은 해당 파형을 필터링하는 일련의 레이저 수신부들을 포함하고, 상기 일련의 레이저 송출부들 및 상기 일련의 레이저 수신부들은 교번하여 배열될 수 있다.
상기 물품 측량기는 상기 반사 레이저를 기초로 상기 물품의 진입을 검출하고 상기 물품의 영상을 촬영하는 카메라와 상기 물품의 무게를 측정하는 로드셀(load cell)을 구동하며, 상기 레이저와 상기 반사 레이저의 시간 차를 기초로 상기 물품의 횡단 높이를 결정하고 상기 물품의 진입부터 진출때까지 누적된 물체의 횡단 높이들을 기초로 상기 물품의 볼륨을 산출할 수 있다.
상기 물품 제어부는 상기 물품식별코드를 기초로 상기 물품의 종류를 결정하고 상기 물품에 관한 무게 및 볼륨의 측정 필요성을 결정하여 상기 측량 신호를 생성할 수 있다.
상기 물품 제어부는 상기 물품식별코드를 기초로 상기 컨베이어를 이동한 물품에 관한 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 포함하는 물품 이송 정보를 수집하여 물품 이송 DB를 생성할 수 있다.
상기 물품 제어부는 상기 물품 이송 DB를 분석하여 시기별 물품 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 산출하고 이송 물품 통계 분석을 수행할 수 있다.
상기 물품 제어부는 상기 이송 물품 통계 분석을 통해 상기 컨베이어 상의 상기 물품식별코드 검출기의 설치 지점을 신규의 분기 지점으로 생성할지 여부를 결정할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다 거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치는 이송선로 상에 적재된 물품의 물품식별코드를 기초로 물품 목적지 및 이송선로의 이송속도를 결정하여 물품의 이동을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치는 이송선로의 상부에 배치된 RFID 리더를 통해 물품의 물품식별코드를 검출하여 컨베이어를 이동한 물품 이송 정보를 수집할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치는 물품이 컨베이어를 이동할 때 물품의 영상, 무게 및 볼륨을 측량하여 물품 이송 정보를 데이터 수집하고 이송 물품 통계 분석을 수행하여 입출고 및 재고를 효율적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 있는 물품식별코드 검출기 및 물품 측량기의 컨베이어 상에 설치 상태를 보여주는 예시도이다.
도 4는 도 3에 있는 레이저 송출부 및 레이저 수신부의 배치 상태를 보여주는 예시도이다.
도 5는 도 11에 있는 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치에서 수행되는 컨베이어에 대해 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 과정을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다 거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 무선으로 사물을 인식하는 기술로서 크게 인식정보를 저장하고 있는 RFID 태그와 그 정보를 읽는 RFID 리더로 구분되는데, 이러한 RFID 태그와 리더는 각각에 장착된 안테나를 이용해 전자기파를 매개체로 정보의 전달을 수행한다.
IoT(사물인터넷)은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술이다. 인터넷으로 연결된 사물들이 데이터를 주고받아 스스로 분석하고 학습한 정보를 사용자에게 제공하거나 사용자가 이를 원격 조정할 수 있는 인공지능 기술이다.
본 발명에서는 RFID와 IoT 기술의 결합을 통해 스마트 공급망을 구현하여 컨베이어의 이송선로 상에 적재된 물류의 물품 이송 정보를 수집하여 데이터화한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, IoT 데이터 수집 컨베이어 시스템(100)은 컨베이어(110), IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130) 및 데이터베이스(150)를 포함하고, 이들은 네트워크를 통해 연결될 수 있다.
컨베이어(110)는 이송선로의 이동을 통해 이송선로 상에 적재된 물품(A)의 이동을 수행하는 물품 운반 장비에 해당할 수 있다. 여기에서, 컨베이어(110)는 종류 및 용도가 특정되지는 않는다. 컨베이어(110)는 이송선로가 일정속도로 움직여 위에 물품(A)을 올려놓고 운반한다. 컨베이어(110)는 벨트컨베이어, 나사컨베이어, 버킷컨베이어, 공기컨베이어, 체인컨베이어, 롤러컨베이어, 트롤리컨베이어, 진동컨베이어, 유체컨베이어 등 종류가 다양하다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 컨베이어(110)의 이송선로 상에 적재되어 이동한 물품(A)의 IoT 데이터를 수집할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당한다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품(A)의 물품식별코드를 검출할 수 있고 물품(A)의 영상, 무게 및 볼륨을 측량할 수 있고 검출한 물품식별코드 및 물품의 무게 및 볼륨을 기초로 물품(A)의 이송 방향(목적지) 및 이송 속도를 결정할 수 있다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 컨베이어(110)를 이동한 물품(A)에 관한 물품 이송 정보를 수집할 수 있고 수집한 물품 이송 정보를 DB화 하여 이송 물품 통계 분석을 수행할 수 있다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 데이터베이스(150)를 포함하여 구현될 수 있고, 데이터베이스(150)와 독립적으로 구현될 수 있다. 데이터베이스(150)와 독립적으로 구현된 경우 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 데이터베이스(150)와 네트워크로 연결되어 데이터를 주고받을 수 있다.
데이터베이스(150)는 컨베이어에 대해 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집을 위해 필요한 다양한 정보들을 저장할 수 있고, 수집한 물품 이송 정보를 저장할 수 있다. 또한, 반드시 이에 한정되지 않고, 컨베이어를 이동하는 물품에 관한 IoT 데이터를 수집하는 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.
데이터베이스(150)는 특정 범위에 속하는 정보들을 저장하는 적어도 하나의 독립된 서브-데이터베이스들로 구성될 수 있고, 적어도 하나의 독립된 서브-데이터베이스들이 하나로 통합된 통합 데이터베이스로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 독립된 서브-데이터베이스들로 구성되는 경우에는 각각의 서브-데이터베이스들은 블루투스, WiFi 등을 통해 무선으로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 상호 간의 데이터를 주고받을 수 있다. 데이터베이스(150)는 통합 데이터베이스로 구성되는 경우 각각의 서브-데이터베이스들을 하나로 통합하고 상호 간의 데이터 교환 및 제어 흐름을 관리하는 제어부를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품식별코드 검출기(210), 물품 측량기(230) 및 물품 제어부(250)를 포함한다.
물품식별코드 검출기(210)는 이송선로의 상부에 배치되고 물품(A)의 물품식별코드를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 물품식별코드 검출기(210)는 RFID(Radio Frequency Identification) 리더를 통해 구현될 수 있다. 물품식별코드 검출기(210)는 컨베이어(110) 상에 RFID 리더를 설치하여 컨베이어(110)의 이송선로 상에 적재된 물품(A)에 부착된 물품식별코드를 검출할 수 있다. 여기에서, 물품식별코드는 물품마다 부여되는 고유정보에 해당한다.
물품식별코드는 바코드, QR코드, RFID, 이미지 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 물품식별코드 검출기(210)는 물품식별코드의 구현 형태에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 예컨대, 물품식별코드 검출기(210)는 스캐너, RFID 리더, 광학 문자 판독기(OCR) 등을 통해 구현될 수 있다.
물품 측량기(230)는 물품식별코드 검출기(210)와 인접한 위치에서 이송선로의 상부에 배치되고 측량 신호가 수신되면 물품(A)의 영상, 무게 및 볼륨을 측량할 수 있다. 일 실시예에서, 물품 측량기(230)는 컨베이어(110)의 이송 선로 상에 물품(A)이 진입되면 물품(A)의 영상을 촬영할 수 있는 카메라(231) 및 물품(A)의 무게를 측정할 수 있는 로드셀(load cell)(233)을 포함할 수 있다. 물품 측량기(230)는 물품(A)의 진입을 검출하고 물품(A)의 볼륨을 산출하기 위해 레이저 송출부(235) 및 레이저 수신부(237)를 포함할 수 있다. 여기에서, 레이저 송출부(235)는 이송선로의 상부를 가로질러 배치되어 물품(A)을 향해 레이저를 송출하고 각각은 서로 다른 파형을 가지는 일렬의 레이저 송출부재들로 이루어질 수 있다. 레이저 수신부(237)는 레이저 송출부(235)에서 송출되어 물품(A)에 의하여 반사되는 반사 레이저를 수신하고 각각은 해당 파형을 필터링하는 일련의 레이저 수신부재들로 이루어질 수 있다. 일렬의 레이저 송출부재들 및 일련의 레이저 수신부재들은 교번하여 배열될 수 있다.
물품 측량기(230)는 물품(A)에 의하여 반사되는 반사 레이저를 기초로 물품(A)의 진입을 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 물품 측량기(230)는 물품(A)의 진입이 검출되면 카메라(231) 및 로드셀(233)을 구동시켜 물품(A)의 영상을 촬영하고 물품(A)의 무게를 측정할 수 있다. 물품 측량기(230)는 레이저 송출부(235)에서 송출되는 레이저와 레이저 수신부(237)에서 수신되는 반사 레이저의 시간 차를 기초로 물품(A)의 횡단 높이를 결정하고 물품(A)의 진입부터 진출때까지 누적된 물체(A)의 횡단 높이들을 기초로 물품(A)의 볼륨을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 물품 측량기(230)는 초음파 센서, 적외선 레이저 센서, 라이다(LiDAR) 센서 등과 같이 거리 측정이 가능한 센서 장비를 통해 물품(A)을 무게와 볼륨을 측량할 수도 있다. 여기에서, 물품 측량기(230)는 측정 장비를 통해 물품(A)의 높이, 폭 및 길이를 측량하여 볼륨(부피)을 산출할 수 있다.
물품 제어부(250)는 물품식별코드를 기초로 측량 신호의 생성 여부를 결정하고 물품(A)을 분류하여 물품 목적지를 결정하며 물품(A)의 무게와 볼륨을 기초로 이송선로의 이동 속도를 결정할 수 있다. 여기에서, 물품 목적지는 컨베이어(110)가 여러 경로로 분기될 때 분기 방향을 의미할 수 있다. 물품 제어부(250)는 물품식별코드를 기초로 물품(A)의 종류를 결정하고 물품(A)에 관한 무게 및 볼륨의 측정 필요성을 결정하여 측량 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 물품 제어부(250)는 물품(A)의 종류가 소규모 택배인 경우에는 물품(A)에 관한 무게 및 볼륨 측정을 패스(pass)시킨다.
물품 제어부(250)는 물품식별코드를 기초로 컨베이어(110)를 이동한 물품(A)에 관한 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 포함하는 물품 이송 정보를 수집하여 물품 이송 DB를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 물품 제어부(250)는 물품 이송 DB를 분석하여 시기별 물품 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 산출하고 이송 물품 통계 분석을 수행할 수 있다. 물품 제어부(250)는 이송 물품 통계 분석을 통해 컨베이어(110) 상의 물품식별코드 검출기(210)의 설치 지점을 신규의 분기 지점으로 생성할지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 물품 제어부(250)는 물품식별코드와 물품 측량기(230)의 측량 데이터를 수집 및 분석하여 일원화된 데이터로 가공할 수 있다. 여기에서, 물품 제어부(250)는 물품식별코드(바코드, QR코드, RFID, 이미지 등), 물품의 실물 영상, 무게, 볼륨 등의 데이터를 현장 활용이 가능한 하나의 데이터로 묶을 수 있다.
일 실시예에 따른 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품의 물류 과정에서 물품 데이터를 초기 수집하여 초기 수집한 물품 데이터로 현장에서 필요한 물품 데이터에 매핑하여 물품을 처리 단계를 순차화할 수 있다. 예컨대, 초기 수집한 물품식별코드와 측량 데이터로 결합된 물품 이송 정보를 활용하여 유통 단계에서는 해당 물품의 무게 데이터로, 물류센터에서는 볼륨 데이터로, 그리고 판매 현장에서는 물품식별코드로 매핑을 통해 각 유통, 물류, 현장에서 각기 필요한 데이터를 사용하여 물품 처리단계를 순차화할 수 있다.
도 3은 도 2에 있는 물품식별코드 검출기(210) 및 물품 측량기(230)의 컨베이어(110) 상에 설치 상태를 보여주는 예시도이다.
도 3의 (가)는 컨베이어(110)의 상측에서 본 상태를 나타내고, (나)는 컨베이어(110)의 측면에서 본 상태를 나타낸다.
도 3의 (가) 및 (나)를 보면, 컨베이어(110)의 물품 진입구간 상부에는 RFID 리더(211)와 카메라(231)가 인접한 위치에 각각 설치된다. 컨베이어(110)의 물품 진입구간의 하부에는 물품(A)의 무게 측량을 위한 로드셀(233)이 설치된다. 컨베이어(110)의 상부에는 레이저 송출부(235) 및 레이저 수신부(237)가 도 4에 나타낸 바와 같이, 교번되게 배치되어 컨베이어(110)의 이송선로를 향하여 레이저를 송출하고 반사 레이저를 수신한다.
도 4는 도 3에 있는 레이저 송출부(235) 및 레이저 수신부(237)의 배치 상태를 보여주는 예시도이다.
도 4를 보면, 레이저 송출부(235)는 컨베이어(110)의 상부에서 이송선로를 가로질러 레이저 송출소자들이 일렬로 배치된다. 레이저 수신부(237)는 레이저 송출소자들 사이에 각각의 레이저 수신소자들이 배치된다. 여기에서, 레이저 송출소자들 및 레이저 수신소자들은 교번하여 배열된다. 레이저 송출부(235)는 레이저를 송출하고 레이저 수신부(237)는 레이저 송출부(235)에서 송출되어 반사되는 레이저를 수신한다.
다시, 도 3으로 돌아가서, 물품(A)이 컨베이어(110)의 이송선로 상에 진입하면 물품식별코드 검출기(210)는 컨베이어(110)의 상부에 설치된 RFID 리더(211)를 통해 물품(A)에 부착된 물품식별코드를 검출할 수 있다. 물품 측량기(230)는 레이저 수신부(237)에서 수신한 반사 레이저를 기초로 물품의 진입을 검출할 수 있다. 물품 측량기(230)는 레이저와 반사 레이저의 시간 차가 설정 시간 보다 작으면 물품(A)에 의해 반사된 경우로 보고 물품의 진입으로 검출하게 된다. 물품 측량기(230)는 물품의 진입이 검출되면 컨베이어(110)의 상부에 설치된 카메라(231)를 구동시켜 물품(A)의 영상을 촬영한다. 물품 측량기(230)는 또한, 물품의 진입이 검출되면 컨베이어(110)의 하부에 설치된 로드셀(233)을 구동시켜 물품(A)의 무게를 측정한다. 물품 측량기(230)는 레이저 송출부(235) 및 레이저 수신부(237)를 통해 레이저와 반사 레이저의 시간 차를 기초로 물품(A)의 횡단 높이를 결정하고 컨베이어(110)의 물품의 진입부터 진출때까지 누적된 물품의 횡단 높이들을 기초로 물품의 볼륨을 산출한다.
도 5는 도 1에 있는 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치에서 수행되는 컨베이어에 대해 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5에서, IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 이송선로 상에 적재된 물품의 이동을 수행할 수 있다(단계 S510). 보다 구체적으로, IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 컨베이어(110)의 이송선로의 이동을 통해 이송선로 상에 적재된 물품(A)의 이동을 수행할 수 있다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품의 물품식별코드를 검출할 수 있다(단계 S530). 일 실시예에서, IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 이송선로의 상부에 물품식별코드 검출기(210)를 배치하고 이송선로 상에 적재된 물품(A)에 부착된 물품식별코드를 검출할 수 있다. 여기에서, 물품식별코드 검출기(210)는 RFID 리더(211)로 구현될 수 있고 물품(A)에는 RFID 태그가 부착되어 RFID 리더(211)로 RFID 태그를 읽어 컨베이어(110)를 이동하는 물품(A)의 물품식별코드를 검출할 수 있다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품(A)의 영상, 무게 및 볼륨을 측량할 수 있다(단계 S550). 일 실시예에서, IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품식별코드 검출기(210)와 인접한 위치에서 이송선로의 상부에 배치되는 물품 측량기(230)를 통해 물품의 영상을 촬영하고, 물품의 무게를 측정하고, 물품의 볼륨을 산출할 수 있다. 여기에서, 물품 측량은 물품의 종류에 따라 물품에 관한 무게 및 볼륨의 측정이 필요한 경우에만 수행될 수 있다. 물품의 종류는 물품식별코드에 기초하여 결정될 수 있다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품식별코드를 기초로 물품을 분류하고 물품 목적지를 결정하며 물품의 무게와 볼륨을 기초로 이송선로의 이동 속도를 결정할 수 있다(단계 S570). 보다 구체적으로, IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품 제어부(250)를 통해 물품식별코드를 기초로 물품의 종류 별로 분류하고 컨베이어(110) 상에 이송선로가 여러 경로로 분기될 경우에는 목적지에 맞게 분기 방향을 결정하여 물품 이동 방향을 제어할 수 있다.
IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 컨베이어(110)를 이동한 물품의 물품 이송 정보를 수집할 수 있다(단계 S590). 일 실시예에서, IoT 데이터 수집 컨베이어 장치(130)는 물품 제어부(250)를 통해 컨베이어를 이동한 물품에 관한 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 포함하는 물품 이송 정보를 수집하여 물품 이송 DB를 생성할 수 있고, 물품 이송 DB를 분석하여 시기별 물품 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 산출하고 이송 물품 통계 분석을 수행할 수 있다. 여기에서, 물품 제어부(250)는 이송 물품 통계 분석을 통해 컨베이어(110) 상의 물품식별코드 검출기의 설치 지점을 신규의 분기 지점으로 생성할지 여부를 결정할 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 시스템
110: 컨베이어 130: IoT 데이터 수집 컨베이어 장치
150: 데이터베이스
210: 물품식별코드 검출기
211: RFID 리더
230: 물품 측량기
231: 카메라 233: 로드셀
235: 레이저 송출부 237: 레이저 수신부
250: 물품 제어부
A: 물품

Claims (8)

  1. 이송선로의 이동을 통해 상기 이송선로 상에 적재된 물품의 이동을 수행하는 컨베이어;
    상기 이송선로의 상부에 배치되고 상기 물품의 물품식별코드를 검출하는 물품식별코드 검출기;
    상기 물품식별코드 검출기와 인접한 위치에서 상기 이송선로의 상부에 배치되고 측량 신호가 수신되면 상기 물품의 무게 및 볼륨을 측량하는 물품 측량기; 및
    상기 물품식별코드를 기초로 상기 측량 신호의 생성 여부를 결정하고 상기 측량 신호가 생성된 경우에는 상기 물품의 무게와 볼륨을 기초로 상기 이송선로의 이동 속도를 결정하는 물품 제어부를 포함하되,
    상기 물품 제어부는
    상기 물품식별코드를 기초로 상기 컨베이어를 이동한 물품에 관한 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 포함하는 물품 이송 정보를 수집하여 물품 이송 DB를 생성하고,
    상기 물품 이송 DB를 분석하여 시기별 물품 종류, 높이, 길이, 무게 및 볼륨을 산출하고 이송 물품 통계 분석을 수행하고,
    상기 이송 물품 통계 분석을 통해 상기 컨베이어 상의 상기 물품식별코드 검출기의 설치 지점을 신규의 분기 지점으로 생성할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물품식별코드 검출기는
    RFID (Radio Frequency Identification) 리더를 통해 구현되는 것을 특징으로 하는 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 물품 측량기는
    상기 이송선로의 상부를 가로질러 배치되어 상기 물품을 향해 레이저를 송출하고 각각은 서로 다른 파형을 가지는 일련의 레이저 송출부들; 및
    상기 레이저로부터 파생되고 상기 물품에 의하여 반사되는 반사 레이저를 수신하고 각각은 해당 파형을 필터링하는 일련의 레이저 수신부들을 포함하고,
    상기 일련의 레이저 송출부들 및 상기 일련의 레이저 수신부들은 교번하여 배열되는 것을 특징으로 하는 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 물품 측량기는
    상기 반사 레이저를 기초로 상기 물품의 진입을 검출하고 상기 물품의 영상을 촬영하는 카메라와 상기 물품의 무게를 측정하는 로드셀(load cell)을 구동하며, 상기 레이저와 상기 반사 레이저의 시간 차를 기초로 상기 물품의 횡단 높이를 결정하고 상기 물품의 진입부터 진출때까지 누적된 물체의 횡단 높이들을 기초로 상기 물품의 볼륨을 산출하는 것을 특징으로 하는 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 물품 제어부는
    상기 물품식별코드를 기초로 상기 물품의 종류를 결정하고 상기 물품에 관한 무게 및 볼륨의 측정 필요성을 결정하여 상기 측량 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 공급망 상의 IoT 데이터 수집 컨베이어 장치.
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