KR102450079B1 - Remote metter reading system based on lorawan - Google Patents

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KR102450079B1
KR102450079B1 KR1020220032149A KR20220032149A KR102450079B1 KR 102450079 B1 KR102450079 B1 KR 102450079B1 KR 1020220032149 A KR1020220032149 A KR 1020220032149A KR 20220032149 A KR20220032149 A KR 20220032149A KR 102450079 B1 KR102450079 B1 KR 102450079B1
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Abstract

The present invention relates to a remote meter reading system based on a LoRaWAN and, more specifically, to a remote meter reading system based on a LoRaWAN, which can selectively back up data according to the communication relay status of a repeater and utilize the backed-up data when the repeater is in a spare traffic condition. To this end, the remote meter reading system comprises: a plurality of meter reading units arranged inside meter boxes, respectively, to individually read a plurality of pieces of metering information, and connected to meters, respectively; a plurality of repeaters for individually converting the plurality of pieces of metering information, received from the plurality of meter reading units, into respective transmission data and relaying the same through a LoRaWAN gateway; and an integrated management server for creating and providing a management list for each meter by classifying the respective transmission data relayed through the LoRaWAN gateway, according to meter identification codes and meter reading time. Each of the plurality of repeaters determines each communication relay state as one of a congested traffic state and a spare traffic state, based on the number of the respective pieces of metering information received from at least one of the plurality of meter reading units, and copies and stores backup data for each transmission data at the time when the communication relay state is determined to be the congested traffic state.

Description

로라망 기반 원격 검침 시스템{REMOTE METTER READING SYSTEM BASED ON LORAWAN}LORAMAN-based remote meter reading system {REMOTE METTER READING SYSTEM BASED ON LORAWAN}

본 발명은 로라망 기반 원격 검침 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 중계기의 통신 중계 상태에 따라 선택적으로 데이터를 백업하고 여유 트래픽 상태로 판단되는 시점에서 백업된 데이터를 활용할 수 있는 로라망 기반 원격 검침 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a LoRa network-based remote meter reading system, and more particularly, to a LoRa network-based remote meter that can selectively back up data according to a communication relay state of a repeater and utilize the backed-up data at a point in time when it is determined as a spare traffic state. It is about the meter reading system.

로라망(LoRaWAN)은 900MHz대 주파수를 사용하여 저전력 원거리 통신(Low Power Wide Area Network)을 지향하는 사물 인터넷망으로 SigFox, Weightless-N(N-Wave) 등과 직접 경쟁할 뿐만 아니라 저가 LTE, 동일 주파수대의 WiFi와도 경쟁을 하고 있다. 로라의 데이타 통신 속도는 0.3 kbps to 50 kbp로 낮아 저전력이 가능하고 높은 속도를 필요로하지 않는 사물간 통신에 활용 가능하다.LoRaWAN is an Internet of Things (IoT) network oriented toward low power wide area networks using 900 MHz frequencies. It is also competing with WiFi of The data communication speed of LoRa is as low as 0.3 kbps to 50 kbp, which enables low power consumption and can be used for inter-object communication that does not require high speed.

로라망(LoRaWAN)은 저전력 원거리 네트워크(LPWAN) 스펙의 하나이며, 지역적, 국가적 혹은 글로벌 네트워크에서 무선 배터리로 운용되는 사물을 위해 만들어졌다. 로라망(LoRaWAN)은 보안이 유지되는 양방향 통신이나 현재까지 차량 혹은 지역 서비스 같은 사물인터넷을 주요 타겟으로 한다. 이 표준은 복잡한 설치과정 없이 스마트 기기들 사이에서 지속적인 상호호환성을 제공할 수 있고, 사용자에게 자유를 줄 것이며, 비니지스적으로 사물인터넷을 확장할 수 있을 것으로 기대된다.LoRaWAN is a low-power wide-area network (LPWAN) specification and is intended for wireless battery-operated things in regional, national or global networks. LoRaWAN is primarily targeted at secure two-way communications and, to date, the Internet of Things (IoT), such as vehicle or local services. It is expected that this standard can provide continuous interoperability between smart devices without complicated installation process, give users freedom, and expand the Internet of Things business-wise.

일반적인 로라망(LoRaWAN) 시스템의 아키텍처는 도 4에 도시된 바와 같이, 일반적으로 로라망 게이트웨이(50-1)가 센서 또는 액추에이터 등으로 구성될 수 있는 종단 장치(10-1)와 백엔드의 로라 네트워크 서버(70-1) 사이에서 메시지 데이터를 중계하는 투명한 스타 형태로 배치되며, 상기 로라 네트워크 서버(70-1)에 전송된 로라 데이터는 애플리케이션 서버(90-1)로 전송되어 저장 관리 및 분석된다. 상기 로라망 게이트웨이(50-1)는 표준 IP 연결을 통해 상기 로라 네트워크 서버(70-1)에 연결되고 상기 종단 장치(10-1)는 하나 이상의 로라망 게이트웨이(50-1)에 단일 홉 무선 통신을 사용하여 통신을 수행한다.The architecture of a typical LoRaWAN (LoRaWAN) system is as shown in FIG. 4 , in general, the LoRa network gateway 50-1 includes an end device 10-1 that can be configured as a sensor or an actuator, and a LoRa network of the backend. It is arranged in the form of a transparent star that relays message data between the servers 70-1, and the LoRa data transmitted to the LoRa network server 70-1 is transmitted to the application server 90-1, stored, managed, and analyzed. . The LoRa network gateway 50-1 is connected to the LoRa network server 70-1 through a standard IP connection, and the end device 10-1 is connected to one or more LoRa network gateways 50-1 through a single-hop wireless connection. Communication is performed using communication.

이와 같은 구조 및 동작을 가지는 로라망(LoRaWAN) 시스템은 최근에 다양한 서비스에 적용하려는 시도가 진행되고 있다. 대한민국 등록특허 10-1721853호(이하 "선행기술문헌"이라 함)는 LoRa 통신을 이용한 독거 노인 안전 24시간 모니터링 시스템 및 방법을 제안하고 있다. 이 선행기술문헌은 원거리 통신을 가능하게 하는 로라망(LoRaWAN) 통신을 이용하여 독거노인을 원격에서 효율적으로 모니터링할 수 있도록 한다.A LoRaWAN system having such a structure and operation has recently been attempted to be applied to various services. Republic of Korea Patent Registration No. 10-1721853 (hereinafter referred to as "prior art literature") proposes a 24 hour safety monitoring system and method for the elderly living alone using LoRa communication. This prior art document enables the remote and efficient monitoring of the elderly living alone using LoRaWAN (LoRaWAN) communication that enables long-distance communication.

그러나, 센서 또는 액추에이터로 구성될 수 있는 종단 장치(10-1)와 로라망 게이트웨이(50-1) 간의 통신 상태가 불량한 경우에는 모니터링 대상에 대한 원격 모니터링이 원활하지 않을 수 있다. 특히, 상기 종단 장치(10-1)가 전파 송수신에 장애가 되는 장소에 배치되는 경우에는 로라 통신이 원활하지 않을 수 있다.However, when the communication state between the end device 10 - 1 and the LoRa network gateway 50 - 1, which may be composed of a sensor or an actuator, is poor, remote monitoring of a monitoring target may not be smooth. In particular, when the terminating device 10-1 is disposed in a place that interferes with radio wave transmission/reception, LoRa communication may not be smooth.

이와 같은 문제는 상기 종단 장치기 함 내부에 배치되는 경우에 더욱더 심각하게 발생할 수 있다. 구체적으로, 로라를 원격 검침 시스템에 적용할 때, 계량기 값을 검침하는 종단 장치로서의 검침기는 계량기 함 내부에 배치되기 때문에, 로라망(LoRaWAN) 시스템을 그대로 적용하면, 계량기 함 내부에 배치되는 검침기와 로라망 게이트웨이 간의 통신이 원활하지 않을 수 있고, 이로 인하여 통신 거리의 제약이 발생한다.This problem can occur even more seriously when the termination device is placed inside the box. Specifically, when LoRa is applied to a remote meter reading system, the meter reader as an end device that reads the meter value is placed inside the meter box, so if the LoRaWAN system is applied as it is, the meter reader and the meter reader placed inside the meter box Communication between the LoRa network gateways may not be smooth, and this may limit the communication distance.

특히, 로라망(LoRaWAN) 시스템이 혼잡한 통신 트래픽 상태를 일정시간 이상 지속될 경우, 종단 장치(10-1)와 애플리케이션 서버(90-1) 간의 송수신되는 데이터는 소실 위험에 노출될 수도 있다. In particular, when the LoRaWAN system maintains a congested communication traffic state for more than a predetermined time, data transmitted and received between the end device 10 - 1 and the application server 90 - 1 may be exposed to a risk of loss.

한국등록특허 10-1721853Korean Patent Registration 10-1721853

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 검침기와 애플리케이션 서버 간의 통신 상태를 원할히 하는 동시에, 중계기의 통신 중계 상태에 따라 선택적으로 데이터를 백업하고 여유 트래픽 상태로 판단되는 시점에서 백업된 데이터를 활용할 수 있는 로라망 기반 원격 검침 시스템을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to facilitate the communication state between the meter reader and the application server, and at the same time, selectively back up data according to the communication relay state of the repeater and the time point at which the idle traffic state is determined This is to provide a LoRa network-based remote meter reading system that can utilize the data backed up in .

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.These and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 로라망 기반 원격 검침 시스템은 복수의 계량정보를 개별적으로 검침하도록 계량기함 내부에 각각 배치되어 계량기마다 일대일로 연결된 복수의 검침기들, 상기 복수의 검침기들로부터 전송받는 복수의 계량정보를 각 송신데이터로 개별적으로 변환하여 로라망 게이트웨이를 통해 중계하는 복수의 중계기들 및 상기 로라망 게이트웨이를 통해 중계받는 각 송신데이터를 계량기 식별코드와 검침시간에 따라 분류함에 따라 계량기별 관리 리스트를 생성하여 제공하는 통합관리 서버를 포함하고, 상기 복수의 중계기들 각각은 일정시간 동안 전송받는 계량정보의 개수에 기초하여, 통신 중계 상태를 혼잡 트래픽 상태와 여유 트래픽 상태 중 어느 하나로 판단하고, 상기 통신 중계 상태가 혼잡 트래픽 상태로 판단되는 시점에서, 상기 각 계량정보로부터 변환된 각 송신데이터에 대한 백업 데이터를 복사하여 저장한다. In order to achieve the above object, a LoRa network-based remote meter reading system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of meter readers that are respectively disposed inside a meter box to individually read a plurality of metering information and are connected one-to-one for each meter; A plurality of repeaters that individually convert a plurality of metering information received from a plurality of meter readers into each transmission data and relay it through the LoRa network gateway, and each transmission data relayed through the LoRa network gateway with a meter identification code and meter reading time and an integrated management server that generates and provides a management list for each meter according to the classification, and each of the plurality of repeaters sets the communication relay state between the congestion traffic state and the margin based on the number of metering information received for a predetermined time. It is determined in any one of the traffic conditions, and when the communication relay state is determined to be a congested traffic state, the backup data for each transmission data converted from the respective metering information is copied and stored.

실시예에 있어서, 상기 통합관리 서버는 상기 복수의 중계기들에 대한 적어도 하나의 중계기에 대한 각 통신 중계 상태에 기초하여, 상기 적어도 하나의 중계기에 저장된 해당 백업데이터를 이용하여 상기 계량기별 관리 리스트에 대한 덮어쓰기 동작을 선택적으로 수행한다. In an embodiment, the integrated management server is based on each communication relay state for at least one repeater for the plurality of repeaters, using the corresponding backup data stored in the at least one repeater to the management list for each meter. Optionally perform an overwrite operation for

실시예에 있어서, 상기 통합관리 서버는 상기 적어도 하나의 중계기에 저장된 각 백업데이터에 대한 덮어쓰기 동작의 이용 여부에 기초하여, 상기 각 백업데이터를 삭제 처리시킨다. In an embodiment, the integrated management server deletes each backup data based on whether or not an overwrite operation for each backup data stored in the at least one repeater is used.

실시예에 있어서, 상기 복수의 중계기들 중 어느 하나의 중계기는 저전력의 BLE 통신을 통해 계량기함마다 기설정된 식별기호로 페어링된 복수의 감지센서들을 통해 감지되는 계량기 환경정보와 기설정된 허용정보 간의 차이에 기초하여, 해당 식별기호로 페어링된 조절장치에 대한 동작주기를 조절하고, 상기 복수의 감지센서들은 온도, 습도, 악취 및 유해가스 농도를 측정하는 센서들을 포함하고, 상기 조절장치는 쿨러, 히터 및 환풍팬을 포함한다. In an embodiment, any one of the plurality of repeaters is a meter environment information detected through a plurality of detection sensors paired with a preset identification symbol for each meter box through low-power BLE communication and the difference between the preset allowable information Based on the control unit, the operation cycle of the control device paired with the corresponding identification symbol is adjusted, and the plurality of detection sensors include sensors for measuring temperature, humidity, odor and harmful gas concentration, and the control device includes a cooler, a heater and a ventilation fan.

실시예에 있어서, 상기 복수의 중계기들 각각은 상기 복수의 검침기들 중 적어도 하나의 검침기로부터 각 계량정보를 각 송신데이터로 변환처리하는 변환처리부, 상기 각 송신데이터 중 상기 통신 중계 상태에 따라 선택된 일부를 복사한 백업데이터를 메모리 모듈에 저장하는 백업부 및 상기 각 송신데이터에 대한 변조여부를 검사하기 위하여, 제1 샘플신호를 상기 변환처리부에 전송함에 따라 변환처리된 변환신호와 제2 샘플신호 간의 동일 여부를 비교하는 변조검사부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 샘플신호는 서로 동일한 기설정된 신호이다. In an embodiment, each of the plurality of repeaters includes a conversion processing unit that converts each metering information from at least one of the plurality of meter readers into each transmission data, and a part selected according to the communication relay state among the transmission data. In order to check whether the backup unit for storing the copied backup data in the memory module and whether each of the transmission data is modulated, the first sample signal is transmitted to the conversion processing unit, and the converted signal is converted between the converted signal and the second sample signal. and a modulation checker to compare whether they are identical, wherein the first and second sample signals are the same preset signals.

실시예에 있어서, 상기 변조검사부는 상기 제2 샘플신호와 상기 변환신호가 서로 동일하지 않는 경우, 해당 중계기에 대한 시스템 장애 메시지를 생성하여 상기 통합관리 서버를 통해 전송한다. In an embodiment, when the modulation check unit is not the same as the second sample signal and the converted signal, it generates a system failure message for the repeater and transmits it through the integrated management server.

실시예에 있어서, 상기 변조검사부는 상기 제2 샘플신호와 상기 변환신호가 서로 동일한 경우, 상기 변환처리부를 통해 일정시간 전송받는 계량정보의 개수에 비례하여, 상기 각 송신데이터를 전송하기 위한 상기 변환처리부에 대한 변환 속도를 증가시킨다. In an embodiment, when the second sample signal and the converted signal are the same as the second sample signal, the modulation checking unit is in proportion to the number of measurement information transmitted through the conversion processing unit for a predetermined time, and the conversion for transmitting each of the transmitted data Increase the conversion speed for the processing unit.

실시예에 있어서, 상기 통합관리 서버는, 상기 중계기의 출력장애가 발생한 시점으로부터 일정 기간 전까지의 시간별 계량기 환경정보를 수집하는 환경정보 수집부, 상기 시간별 계량기 환경정보에 대하여 장애 발생 시간차에 따라 장애확률값을 라벨링하는 데이터 라벨링부, 상기 시간별 계량기 환경정보를 입력으로 하고, 해당 장애확률값을 출력으로 하는 인공지능 기반의 장애학습 모델을 복수회 학습하는 데이터 학습부 및 상기 복수의 감지센서들을 통해 실시간 감지되는 환경 정보를 상기 인공지능 기반의 장애학습 모델에 적용함에 따라 도출되는 장애확률값에 기초하여, 상기 검침기에 대한 검침 주기를 조절하는 검침주기 조절부를 포함한다. In an embodiment, the integrated management server includes an environmental information collection unit that collects hourly meter environment information from the time when the output failure of the repeater occurs until a certain period of time, and a failure probability value according to the failure occurrence time for the hourly meter environment information A data labeling unit for labeling, a data learning unit that learns an artificial intelligence-based disability learning model multiple times by inputting the hourly meter environmental information as an input and outputting a corresponding failure probability value, and an environment sensed in real time through the plurality of detection sensors and a meter reading period adjusting unit that adjusts the meter reading period of the meter reader based on the failure probability value derived by applying the information to the artificial intelligence-based failure learning model.

본 발명의 로라망 기반 원격 검침 시스템에 따르면, 검침기와 애플리케이션 서버 간의 통신 상태를 원할히 하는 동시에 중계기의 통신 중계 상태에 따라 선택적으로 데이터를 백업하고 여유 트래픽 상태로 판단되는 시점에서 백업된 데이터를 활용함으로써, 혼잡 트래픽 상태에 따라 데이터가 소실될 가능성을 사전에 방지시킬 수 있다. According to the LoRa network-based remote meter reading system of the present invention, the communication status between the meter reader and the application server is smooth, and at the same time, data is selectively backed up according to the communication relay status of the repeater, and the backed up data is utilized at the time when it is determined that the idle traffic status is , it is possible to prevent in advance the possibility of data loss depending on the congestion traffic condition.

또한, 중계기에 대한 위변조 여부를 검사할 수 있다. In addition, it is possible to check whether the repeater is forged or not.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로라망 기반 원격 검침 시스템(100)을 개략적으로 보여주는 도이다.
도 2는 도 1의 제1 중계기(120_1)의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 통합관리 서버(130)를 구체적으로 보여주는 블록도이다.
도 4는 종래의 일반적인 로라망(LoRaWAN) 네트워크 구조에 관한 구성도이다.
1 is a diagram schematically showing a LoRa network-based remote meter reading system 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for specifically explaining the configuration of the first repeater 120_1 of FIG. 1 .
FIG. 3 is a block diagram specifically showing the integrated management server 130 of FIG. 1 .
4 is a configuration diagram of a conventional general LoRaWAN (LoRaWAN) network structure.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and drawings of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that these examples are only presented as examples to explain the present invention in more detail, and that the scope of the present invention is not limited by these examples. .

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.Further, unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and in case of conflict, this specification, including definitions description will take precedence.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In order to clearly explain the invention proposed in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. And, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. In addition, the "unit" described in the specification means one unit or block that performs a specific function.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 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 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, the identification code (first, second, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step does not clearly describe a specific order in context. It may be performed differently from the order specified above. That is, each step may be performed in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로라망 기반 원격 검침 시스템(100)을 개략적으로 보여주는 도이다. 1 is a diagram schematically showing a LoRa network-based remote meter reading system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 설명하면, 로라망 기반 원격 검침 시스템(100)은 복수의 검침기들(110_1~110_N), 복수의 중계기들(120_1~120_N) 및 통합관리 서버(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the LoRa network-based remote meter reading system 100 may include a plurality of meter readers 110_1 to 110_N, a plurality of repeaters 120_1 to 120_N, and an integrated management server 130 .

먼저, 복수의 검침기들(110_1~110_N)은 복수의 계량정보를 개별적으로 검침하도록 계량기함(10_1~10_N)마다 내부에 각각 배치되어 각 계량기(1_1~1_N)에 일대일로 연결될 수 있다. First, the plurality of meter readers 110_1 to 110_N may be respectively disposed inside each meter box 10_1 to 10_N to individually read a plurality of metering information, and may be connected to each meter 1_1 to 1_N on a one-to-one basis.

여기서, 계량정보는 상수도, 가스 및 전기를 계량하는 각 계량기(1_1~1_N)에 대한 계량 수치를 의미하는 것으로, 각 계량기(1_1~1_N)를 식별하기 위한 식별코드와 검침된 검침시간 정보를 포함할 수 있다. Here, the metering information refers to the measurement value for each meter (1_1 to 1_N) that measures water supply, gas and electricity, and includes an identification code for identifying each meter (1_1 to 1_N) and the meter reading time information. can do.

이때, 계량정보는 로라망(LoRaWAN) 기반의 비표준 프로토콜에 따라 처리된 데이터를 의미할 수 있다. In this case, the metering information may mean data processed according to a non-standard protocol based on LoRaWAN.

본 발명에서 복수의 검침기들(110_1~110_N)은 로라망 기반 원격 검침 시스템(100)의 로라망 네트워크 구조에서 종단 장치에 해당하는 것으로, 계량기(1)로부터 유선(UART) 통신을 통해 계량정보를 검침하여 내부메모리 모듈에 저장할 수 있다. In the present invention, the plurality of meter readers 110_1 to 110_N correspond to end devices in the LoRa network network structure of the LoRa network-based remote meter reading system 100, and transmit metering information from the meter 1 through wired (UART) communication. You can read the meter and store it in the internal memory module.

다음으로, 복수의 중계기들(120_1~120_N)은 복수의 검침기들(110_1~110_N)로부터 전송받는 복수의 계량정보를 각 송신데이터로 개별적으로 변환하여 로라망 게이트웨이(50)를 통해 중계할 수 있다. Next, the plurality of repeaters 120_1 to 120_N may individually convert a plurality of metering information received from the plurality of meter readers 110_1 to 110_N into each transmission data and relay it through the LoRa network gateway 50. .

여기서, 각 송신데이터는 로라망(LoRaWAN) 기반의 표준 프로토콜에 따라 처리된 데이터를 의미할 수 있다. Here, each transmission data may mean data processed according to a standard protocol based on a LoRaWAN (LoRaWAN).

즉, 복수의 중계기들(120_1~120_N)과 복수의 검침기들(110_1~110_N)은 로라망(LoRaWAN) 기반의 비표준 프로토콜에 따라 데이터 통신을 수행하고, 복수의 중계기들(120_1~120_N)과 통합관리 서버(130)는 로라망 게이트웨이(50)를 통해 로라망(LoRaWAN) 기반의 표준 프로토콜에 따라 데이터 통신을 수행할 수 있다. That is, the plurality of repeaters 120_1 to 120_N and the plurality of meter readers 110_1 to 110_N perform data communication according to a non-standard protocol based on LoRaWAN, and are integrated with the plurality of repeaters 120_1 to 120_N. The management server 130 may perform data communication through the LoRa network gateway 50 according to a standard protocol based on a LoRaWAN (LoRaWAN).

이러한 복수의 중계기들(120_1~120_N)은 복수의 검침기들(110_1~110_N)에 대하여 일대일로 대응 배치되거나 일대다수로 배치될 수도 있다. The plurality of repeaters 120_1 to 120_N may be disposed in a one-to-one correspondence with the plurality of meter readers 110_1 to 110_N or disposed in a one-to-many manner.

예를 들면, 중계기들(120_1~120_N) 중 제1 중계기(예컨대, 120_1)는 제1 검침기(예컨대, 110_1)로부터 전송받는 하나의 계량정보를 하나의 송신데이터 변환하여 로라망 게이트웨이(50)를 통해 중계하거나 또는 적어도 하나의 검침기(예컨대, 110_1~110_3)로부터 전송받는 각 계량정보를 각 송신데이터로 변환하여 로라망 게이트웨이(50)를 통해 중계할 수도 있다. For example, among the repeaters 120_1 to 120_N, the first repeater (eg, 120_1) converts one piece of metering information received from the first meter reader (eg, 110_1) into one transmission data to convert the LoRa network gateway 50 Alternatively, each measurement information transmitted from at least one meter reader (eg, 110_1 to 110_3) may be converted into each transmission data and relayed through the LoRa network gateway 50 .

한편, 복수의 중계기들(120_1~120_N) 각각은 LCD와 같은 디스플레이부를 구비하여 복수의 검침기들(110_1~110_N)로부터 전송받는 계량정보를 디스플레이할 수 있다. Meanwhile, each of the plurality of repeaters 120_1 to 120_N may include a display unit such as an LCD to display measurement information received from the plurality of meter readers 110_1 to 110_N.

일 실시예에 따라, 복수의 중계기들(120_1~120_N) 각각은 일정시간 동안 전송받는 계량정보의 개수에 기초하여, 통신 중계 상태를 혼잡 트래픽 상태와 여유 트래픽 상태 중 어느 하나로 판단할 수 있다. 이때, 복수의 중계기들(120_1~120_N) 각각은 통신 중계 상태가 혼잡 트래픽 상태로 판단되는 시점에서, 각 계량정보로부터 변환된 각 송신데이터에 대한 백업데이터를 복사하여 저장할 수 있다. According to an embodiment, each of the plurality of repeaters 120_1 to 120_N may determine the communication relay state as one of a congested traffic state and a spare traffic state, based on the number of metering information received for a predetermined time. In this case, each of the plurality of repeaters 120_1 to 120_N may copy and store backup data for each transmission data converted from each metering information at a point in time when the communication relay state is determined to be a congested traffic state.

예를 들면, 복수의 중계기들(120_1~120_N) 중 제1 중계기(예컨대, 120_1)는 복수의 검침기들(110_1~110_N) 중 적어도 하나의 검침기(예컨대, 110_1~110_3)로부터 일정시간 동안 전송받는 계량정보의 개수에 기초하여, 통신 중계 상태를 혼잡 트래픽 상태와 여유 트래픽 상태 중 어느 하나로 판단할 수 있다. 이때, 제1 중계기(예컨대, 120_1)는 통신 중계 상태가 혼잡 트래픽 상태로 판단되는 시점에서, 각 계량정보로부터 변환된 각 송신데이터에 대한 백업데이터를 복사하여 저장할 수 있다. For example, the first repeater (eg, 120_1) among the plurality of repeaters 120_1 to 120_N is transmitted from at least one of the plurality of meter readers 110_1 to 110_N (eg, 110_1 to 110_3) for a predetermined time. Based on the number of metering information, the communication relay state may be determined as either one of a congested traffic state and a spare traffic state. In this case, the first repeater (eg, 120_1) may copy and store the backup data for each transmission data converted from each metering information when the communication relay state is determined to be a congestion traffic state.

다른 실시예에 따라, 어느 하나의 중계기(예컨대, 120_1)는 저전력의 BLE 통신을 통해 계량기함마다 기설정된 식별기호로 페어링된 복수의 감지센서들(예컨대, 7_11~7_M1)을 통해 감지되는 계량기 환경정보와 기설정된 허용정보 간의 차이에 기초하여, 해당 식별기호로 페어링된 제1 조절장치(예컨대, 9_1)에 대한 동작주기를 조절할 수 있다. According to another embodiment, any one of the repeaters (eg, 120_1) is a meter environment that is detected through a plurality of detection sensors (eg, 7_11 to 7_M1) paired with a preset identification symbol for each meter box through low-power BLE communication. Based on the difference between the information and the preset allowed information, it is possible to adjust the operation period for the first adjusting device (eg, 9_1) paired with the corresponding identification symbol.

이러한 어느 하나의 중계기(예컨대, 120_1)는 하나의 계량기함(예컨대, 10_1)에 구비된 복수의 감지센서들(예컨대, 7_11~7_M1)과 제1 조절장치(예컨대, 9_1)를 저전력의 BLE 통신을 통해 동일 식별기호를 부여하고 페어링할 수 있다. Any one of these repeaters (eg, 120_1) is a low-power BLE communication with a plurality of detection sensors (eg, 7_11 to 7_M1) and a first control device (eg, 9_1) provided in one meter box (eg, 10_1) can be paired with the same identifier.

이때, 복수의 감지센서들(7_11~7_M1)은 온도, 습도, 악취 및 유해 가스농도를 포함한 계량기 환경정보를 감지하는 센서들을 복수개 포함하고, 제1 조절장치(예컨대, 9_1)는 계량기 환경정보를 조절하기 위한 쿨러, 히터 및 환풍팬을 포함할 수 있다. At this time, the plurality of detection sensors (7_11 to 7_M1) includes a plurality of sensors for detecting the meter environmental information including temperature, humidity, odor and harmful gas concentration, and the first control device (eg, 9_1) is the meter environment information It may include a cooler, a heater and a ventilation fan for controlling.

예를 들면, 제1 복수의 감지센서들(예컨대, 7_11~7_M1)을 통해 감지된 온도가 기설정된 허용온도보다 일정 수치 이상 높은 경우, 제1 중계기(예컨대, 120_1)는 제1 조절장치(예컨대, 9_1)에 대한 동작주기를 짧게 조절할 수 있다. 한편, 제2 복수의 감지센서들(예컨대, 7_12~7_M2)을 통해 감지된 온도가 기설정된 허용온도보다 낮거나 일정 수치 미만인 경우, 제1 중계기(예컨대, 120_1)는 제2 조절장치(예컨대, 9_2)에 대한 동작주기를 길게 조절할 수 있다.For example, when the temperature sensed through the first plurality of detection sensors (eg, 7_11 to 7_M1) is higher than the preset allowable temperature by a certain value or more, the first repeater (eg, 120_1) is a first control device (eg, , 9_1) can be adjusted to be shorter. On the other hand, when the temperature sensed through the second plurality of detection sensors (eg, 7_12 to 7_M2) is lower than the preset allowable temperature or less than a predetermined value, the first repeater (eg, 120_1) is a second control device (eg, The operation cycle for 9_2) can be adjusted to be longer.

한편, 로라망 기반 원격 검침 시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 계량기함마다 구비된 제1 내지 제N 복수의 감지센서들(7_11~7_MN)과 복수의 조절장치들(9_1~9_N)을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 2 , the LoRa network-based remote meter reading system 100 includes a plurality of first to Nth detection sensors 7_11 to 7_MN and a plurality of control devices 9_1 to 9_N provided for each meter box. ) may be further included.

다음으로, 통합관리 서버(130)는 로라망 게이트웨이(50)를 통해 연결되는 복수의 중계기들(120_1~120_N)로부터 중계받는 복수의 송신데이터들을 계량기 식별코드와 검침시간에 따라 분류함에 따라, 계량기별 관리 리스트를 생성하여 저장DB(200)에 등록하고, 이를 웹사이트를 통해 제공할 수 있다. Next, the integrated management server 130 classifies the plurality of transmission data relayed from the plurality of repeaters 120_1 to 120_N connected through the LoRa network gateway 50 according to the meter identification code and the meter reading time. A star management list may be created, registered in the storage DB 200, and provided through a website.

예를 들면, 통합관리 서버(130)는 로라망 기반 원격 검침 시스템(100)의 로라망 네트워크 구조에서 로라 네트워크 서버와 로라 통합관리 서버를 포함하는 장치에 해당할 수 있다. For example, the integrated management server 130 may correspond to a device including the LoRa network server and the LoRa integrated management server in the LoRa network network structure of the LoRa network-based remote meter reading system 100 .

일 실시예에 따라, 통합관리 서버(130)는 복수의 중계기들(120_1~120_N) 중 적어도 하나의 중계기(예컨대, 120_1~120_3)에 대한 각 통신 중계 상태에 기초하여, 적어도 하나의 중계기(예컨대, 120_1~120_3)에 저장된 해당 백업데이터를 이용하여 계량기별 관리 리스트에 대한 덮어쓰기 동작을 선택적으로 수행할 수 있다. According to an embodiment, the integrated management server 130 is based on each communication relay state for at least one repeater (eg, 120_1 to 120_3) among the plurality of repeaters 120_1 to 120_N, at least one repeater (eg, , 120_1 to 120_3) can be used to selectively overwrite the management list for each meter by using the corresponding backup data.

구체적으로, 통합관리 서버(130)는 적어도 하나의 중계기(예컨대, 120_1~120_3)가 여유 트래픽 상태로 판단되는 시점에서, 적어도 하나의 중계기(예컨대, 120_1~120_3)를 통해 백업된 백업데이터를 이용하여 저장 DB(200)에 등록된 계량기별 관리 리스트에 대한 덮어쓰기 동작을 수행할 수 있다. Specifically, the integrated management server 130 uses the backup data backed up through the at least one repeater (eg, 120_1 to 120_3) at the point in time when at least one repeater (eg, 120_1 to 120_3) is determined to be in a free traffic state. Thus, it is possible to overwrite the management list for each meter registered in the storage DB 200 .

한편, 통합관리 서버(130)는 적어도 하나의 중계기(예컨대, 120_1~120_3)가 혼잡 트래픽 상태로 판단되는 시점에서, 계량기별 관리 리스트에 대한 덮어쓰기 동작을 중지시킬 수 있다. Meanwhile, the integrated management server 130 may stop the overwriting operation on the management list for each meter when at least one relay (eg, 120_1 to 120_3) is determined to be in a congested traffic state.

다른 실시예에 따라, 통합관리 서버(130)는 적어도 하나의 중계기(예컨대, 120_1~120_3)에 저장된 백업데이터에 대한 덮어쓰기 동작의 이용 여부에 기초하여, 해당 백업데이터를 삭제 처리시킬 수 있다. According to another embodiment, the integrated management server 130 may delete the corresponding backup data based on whether or not the overwrite operation for the backup data stored in at least one repeater (eg, 120_1 to 120_3) is used.

도 2는 도 1의 제1 중계기(120_1)의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram for specifically explaining the configuration of the first repeater 120_1 of FIG. 1 .

도 1과 도 2를 참조하면, 제1 중계기(120_1)는 변환처리부(121_1), 백업부(122_1) 및 변조검사부(123_1)를 포함할 수 있다. 1 and 2 , the first repeater 120_1 may include a conversion processing unit 121_1 , a backup unit 122_1 , and a modulation checking unit 123_1 .

먼저, 변환처리부(121_1)는 복수의 검침기들(110_1~110_N) 중 적어도 하나의 검침기(예컨대, 110_1~110_3)로부터 전송받는 각 계량정보를 각 송신데이터로 변환처리할 수 있다. First, the conversion processing unit 121_1 may convert each measurement information received from at least one of the plurality of meter readers 110_1 to 110_N (eg, 110_1 to 110_3) into each transmission data.

다음으로, 백업부(122_1)는 변환처리부(121_1)를 통해 변환처리된 각 송신데이터중 통신 중계 상태에 따라 선택된 일부를 복사한 백업데이터를 메모리 모듈에 저장할 수 있다. Next, the backup unit 122_1 may store, in the memory module, a portion of the copied data selected according to the communication relay state among the transmission data converted through the conversion processing unit 121_1 .

다음으로, 변조검사부(123_1)는 각 송신데이터에 대한 변조여부를 검사하기 위하여, 제1 샘플신호를 변환처리부(121_1)에 전송함에 따라 변환처리된 변환신호와 제2 샘플신호 간의 동일 여부를 비교할 수 있다. Next, the modulation check unit 123_1 transmits the first sample signal to the conversion processing unit 121_1 to check whether each transmission data is modulated, and compares whether the converted signal and the second sample signal are identical. can

여기서, 제1 및 제2 샘플신호는 변조검사부(123_1)가 변조검사를 위해 랜덤하게 생성함에 따라 기설정되고, 서로 동일한 신호일 수 있다. Here, the first and second sample signals are preset as the modulation checker 123_1 randomly generates for the modulation check, and may be the same signal.

일 실시예에 따라, 변조검사부(123_1)는 변환신호와 제2 샘플신호가 서로 동일하지 않는 경우, 제1 중계기(120_1)에 대한 시스템 장애 메시지를 생성하여 통합관리 서버(130)를 통해 관리자 단말(미도시)에 전송할 수 있다.According to an embodiment, the modulation check unit 123_1 generates a system failure message for the first repeater 120_1 when the converted signal and the second sample signal are not identical to each other, and the manager terminal through the integrated management server 130 (not shown) can be transmitted.

다른 실시예에 따라, 변조검사부(123_1)는 변환신호와 제2 샘플신호가 서로 동일한 경우, 변환처리부(121_1)를 통해 일정시간 전송받는 각 계량정보의 개수에 비례하여, 각 송신데이터를 변환하기 위한 변환 속도를 증가시킬 수 있다. According to another embodiment, when the conversion signal and the second sample signal are identical to each other, the modulation inspection unit 123_1 converts each transmitted data in proportion to the number of each measurement information received for a predetermined time through the conversion processing unit 121_1. can increase the conversion speed for

도 3은 도 1의 통합관리 서버(130)를 구체적으로 보여주는 블록도이다. FIG. 3 is a block diagram specifically showing the integrated management server 130 of FIG. 1 .

도 1과 도 3을 참조하면, 통합관리 서버(130)는 정보수집부(131), 데이터분류부(132), 학습부(133) 및 주기조절부(134)를 포함할 수 있다. 1 and 3 , the integrated management server 130 may include an information collection unit 131 , a data classification unit 132 , a learning unit 133 , and a cycle control unit 134 .

먼저, 정보수집부(131)는 출력장애이력이 발생한 시점으로부터 일정시간 이전마다 제1 내지 제N 복수의 감지센서들(7_11~7_MN)을 통해 측정된 계량기 환경정보를 복수의 중계기들(120_1~120_N)을 통해 수집할 수 있다. First, the information collection unit 131 transmits the meter environment information measured through the first to Nth plurality of detection sensors 7_11 to 7_MN every predetermined time before the time when the output failure history occurs to the plurality of repeaters 120_1 to 120_N) can be collected.

다음으로, 데이터분류부(132)는 정보수집부(131)를 통해 수집된 계량기 환경정보를 온도, 습도, 악취 및 유해가스 농도에 따라 계량기별로 분류할 수 있다. Next, the data classification unit 132 may classify the environmental information of the meter collected through the information collection unit 131 for each meter according to temperature, humidity, odor and harmful gas concentration.

다음으로, 학습부(133)는 계량기별 온도, 습도, 악취 및 유해가스 농도를 측정시간마다 계량기별 인공신경망의 입력값으로 라벨링하고, 측정시간마다 기설정된 장애확률값을 계량기별 인공신경망의 출력값으로 라벨링하여 학습시킴에 따라 계량기별 장애진단 알고리즘을 도출할 수 있다. Next, the learning unit 133 labels the temperature, humidity, odor and harmful gas concentration for each meter as an input value of the artificial neural network for each meter for each measurement time, and sets the failure probability value for each measurement time as an output value of the artificial neural network for each meter. By labeling and learning, a failure diagnosis algorithm for each meter can be derived.

여기서, 계량기별 장애진단 알고리즘은 측정시간마다 수집된 계량기 환경정보를 항목별 입력으로 하고, 기설정된 해당 측정시간으로부터 정규화된 장해확률값을 출력으로 학습하는 인공 신경망으로서, 인공 신경 회로망(Artificial Neural Network), SVM(Support Vector Machine), 의사 결정 트리(Decision Tree) 및 랜덤 포레스트(Random Forest) 중 어느 하나의 알고리즘일 수 있다.Here, the failure diagnosis algorithm for each meter is an artificial neural network that uses the meter environment information collected for each measurement time as input for each item, and learns the normalized failure probability value from the preset measurement time as an output. Artificial Neural Network , a support vector machine (SVM), a decision tree, and a random forest may be any one algorithm.

다음으로, 주기조절부(134)는 제1 내지 제N 복수의 감지센서들(7_11~7_MN)을 통해 감지된 계량기 환경정보를 계량기별 장애진단 알고리즘에 적용함에 따라 도출되는 계량기별 장애확률값에 기초하여, 복수의 검침기들(110_1~110_N)에 대한 검침 주기 속도를 일괄적으로 조절할 수 있다. Next, the period control unit 134 applies the meter environment information sensed through the first to Nth plurality of detection sensors 7_11 to 7_MN to the failure diagnosis algorithm for each meter based on the failure probability value for each meter. Accordingly, it is possible to collectively control the meter reading cycle speed of the plurality of meter readers 110_1 to 110_N.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. In this specification, only a few examples among the various embodiments performed by the present inventors will be described, but the technical spirit of the present invention is not limited or limited thereto, and it is of course that it may be modified and variously implemented by those skilled in the art.

1: 계량기
10: 계량기함
50: 로라망 게이트웨이
100: 로라망 기반 원격 검침 시스템
110_1~110_N: 복수의 검침기들
120_1~120_N: 복수의 중계기들
130: 통합관리 서버
1: meter
10: meter box
50: roramang gateway
100: Loraman-based remote meter reading system
110_1~110_N: multiple meter readers
120_1~120_N: Multiple repeaters
130: integrated management server

Claims (8)

복수의 계량정보를 개별적으로 검침하도록 계량기함 내부에 각각 배치되어 계량기마다 일대일로 연결된 복수의 검침기들;
상기 복수의 검침기들로부터 전송받는 복수의 계량정보를 각 송신데이터로 개별적으로 변환하여 로라망 게이트웨이를 통해 중계하는 복수의 중계기들; 및
상기 로라망 게이트웨이를 통해 중계받는 각 송신데이터를 계량기 식별코드와 검침시간에 따라 분류함에 따라 계량기별 관리 리스트를 생성하여 제공하는 통합관리 서버를 포함하고,
상기 복수의 중계기들 각각은 일정시간 동안 전송받는 계량정보의 개수에 기초하여, 통신 중계 상태를 혼잡 트래픽 상태와 여유 트래픽 상태 중 어느 하나로 판단하고, 상기 통신 중계 상태가 혼잡 트래픽 상태로 판단되는 시점에서, 상기 각 계량정보로부터 변환된 각 송신데이터에 대한 백업 데이터를 복사하여 저장하고,
상기 복수의 중계기들 각각은 상기 복수의 검침기들 중 적어도 하나의 검침기로부터 검침된 각 계량정보를 각 송신데이터로 변환처리하는 변환처리부;
상기 각 송신데이터 중 상기 통신 중계 상태에 따라 선택된 일부를 복사한 백업데이터를 메모리 모듈에 저장하는 백업부; 및
상기 각 송신데이터에 대한 변조여부를 검사하기 위하여, 제1 샘플신호를 상기 변환처리부에 전송함에 따라 변환처리된 변환신호와 제2 샘플신호 간의 동일 여부를 비교하는 변조검사부를 포함하고,
상기 제1 및 제2 샘플신호는 서로 동일한 기설정된 신호인, 로라망 기반 원격 검침 시스템.
a plurality of meter readers respectively disposed inside the meter box to individually read a plurality of metering information and connected one-to-one for each meter;
a plurality of repeaters that individually convert a plurality of metering information received from the plurality of meter readers into each transmission data and relay it through a LoRa network gateway; and
An integrated management server that generates and provides a management list for each meter according to the classification of each transmission data relayed through the LoRa network gateway according to the meter identification code and the meter reading time,
Each of the plurality of repeaters determines the communication relay state as either one of a congested traffic state and a spare traffic state based on the number of metering information received for a predetermined time, and when the communication relay state is determined to be a congested traffic state , to copy and store the backup data for each transmission data converted from the respective weighing information,
Each of the plurality of repeaters includes a conversion processing unit for converting each metering information read by at least one of the plurality of meter readers into respective transmission data;
a backup unit configured to store, in a memory module, backup data obtained by copying a part selected according to the communication relay state among the transmission data; and
and a modulation checker that compares whether the first sample signal is transmitted to the conversion processing unit and the converted signal and the second sample signal are identical in order to check whether the transmission data is modulated,
The first and second sample signals are preset signals identical to each other, LoRa network-based remote meter reading system.
제1항에 있어서,
상기 통합관리 서버는 상기 복수의 중계기들에 대한 적어도 하나의 중계기에 대한 각 통신 중계 상태에 기초하여, 상기 적어도 하나의 중계기에 저장된 해당 백업데이터를 이용하여 상기 계량기별 관리 리스트에 대한 덮어쓰기 동작을 선택적으로 수행하는, 로라망 기반 원격 검침 시스템.
According to claim 1,
The integrated management server performs an overwrite operation on the management list for each meter using the corresponding backup data stored in the at least one repeater based on each communication relay state for at least one repeater for the plurality of repeaters. Optionally, a LoRa network-based remote meter reading system.
제2항에 있어서,
상기 통합관리 서버는 상기 적어도 하나의 중계기에 저장된 각 백업데이터에 대한 덮어쓰기 동작의 이용 여부에 기초하여, 상기 각 백업데이터를 삭제 처리시키는, 로라망 기반 원격 검침 시스템.
3. The method of claim 2,
The integrated management server deletes each backup data based on whether or not an overwrite operation for each backup data stored in the at least one repeater is used, a LoRa network-based remote meter reading system.
제1항에 있어서,
상기 복수의 중계기들 중 어느 하나의 중계기는 저전력의 BLE 통신을 통해 계량기함마다 기설정된 식별기호로 페어링된 복수의 감지센서들을 통해 감지되는 계량기 환경정보와 기설정된 허용정보 간의 차이에 기초하여, 해당 식별기호로 페어링된 조절장치에 대한 동작주기를 조절하고,
상기 복수의 감지센서들은 온도, 습도, 악취 및 유해가스 농도를 측정하는 센서들을 포함하고,
상기 조절장치는 쿨러, 히터 및 환풍팬을 포함하는, 로라망 기반 원격 검침 시스템.
According to claim 1,
Any one of the plurality of repeaters is based on the difference between the meter environment information and the preset allowable information detected through a plurality of detection sensors paired with a preset identification symbol for each meter box through low-power BLE communication. Control the operation cycle for the control device paired with the identification symbol,
The plurality of detection sensors include sensors for measuring temperature, humidity, odor and harmful gas concentration,
The control device includes a cooler, a heater and a ventilation fan, LoRa network-based remote meter reading system.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 변조검사부는 상기 제2 샘플신호와 상기 변환신호가 서로 동일하지 않는 경우, 해당 중계기에 대한 시스템 장애 메시지를 생성하여 상기 통합관리 서버를 통해 전송하는, 로라망 기반 원격 검침 시스템.
According to claim 1,
If the second sample signal and the converted signal are not identical to each other, the modulation inspection unit generates a system failure message for a corresponding repeater and transmits it through the integrated management server.
제1항에 있어서,
상기 변조검사부는 상기 제2 샘플신호와 상기 변환신호가 서로 동일한 경우, 상기 변환처리부를 통해 일정시간 전송받는 계량정보의 개수에 비례하여, 상기 각 송신데이터를 전송하기 위한 상기 변환처리부에 대한 변환 속도를 증가시키는, 로라망 기반 원격 검침 시스템.
According to claim 1,
When the second sample signal and the converted signal are identical to each other, the modulation checking unit is proportional to the number of measurement information transmitted through the conversion processing unit for a predetermined time, and a conversion rate for the conversion processing unit for transmitting each of the transmission data. LoRa network-based remote meter reading system to increase
제3항에 있어서,
상기 통합관리 서버는, 상기 중계기의 출력장애가 발생한 시점으로부터 일정 기간 전까지의 시간별 계량기 환경정보를 수집하는 환경정보 수집부;
상기 시간별 계량기 환경정보에 대하여 장애 발생 시간차에 따라 장애확률값을 라벨링하는 데이터 라벨링부;
상기 시간별 계량기 환경정보를 입력으로 하고, 해당 장애확률값을 출력으로 하는 인공지능 기반의 장애학습 모델을 복수회 학습하는 데이터 학습부; 및
상기 복수의 감지센서들을 통해 실시간 감지되는 환경 정보를 상기 인공지능 기반의 장애학습 모델에 적용함에 따라 도출되는 장애확률값에 기초하여, 상기 검침기에 대한 검침 주기를 조절하는 검침주기 조절부를 포함하는, 로라망 기반 원격 검침 시스템.

4. The method of claim 3,
The integrated management server includes: an environment information collection unit for collecting hourly meter environment information from the point in time when the output failure of the repeater occurs until a certain period of time;
a data labeling unit for labeling a failure probability value according to a failure occurrence time difference with respect to the hourly meter environment information;
a data learning unit for learning an artificial intelligence-based disability learning model that receives the hourly meter environment information as an input and outputs a corresponding failure probability value a plurality of times; and
and a meter reading period adjusting unit that adjusts the meter reading period for the meter reader based on a failure probability value derived by applying the environment information sensed in real time through the plurality of detection sensors to the AI-based failure learning model. Network-based remote meter reading system.

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KR20100027557A (en) * 2008-09-02 2010-03-11 주식회사 이비 Measure storing data, remote meter inspection system using the measure and control method thereof
KR101721853B1 (en) 2016-10-21 2017-04-03 주식회사 지비콘 Elderly Living Alone Real-time safety monitoring system and communication method using LoRa
KR101779202B1 (en) * 2017-04-12 2017-09-18 주식회사 레오테크 LoRaWAN-based remote meter reading system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100027557A (en) * 2008-09-02 2010-03-11 주식회사 이비 Measure storing data, remote meter inspection system using the measure and control method thereof
KR101721853B1 (en) 2016-10-21 2017-04-03 주식회사 지비콘 Elderly Living Alone Real-time safety monitoring system and communication method using LoRa
KR101779202B1 (en) * 2017-04-12 2017-09-18 주식회사 레오테크 LoRaWAN-based remote meter reading system

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