KR102481233B1 - Method for transmitting data between terminals and access point based on LoRa wireless communication technology - Google Patents

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KR102481233B1 KR1020200164393A KR20200164393A KR102481233B1 KR 102481233 B1 KR102481233 B1 KR 102481233B1 KR 1020200164393 A KR1020200164393 A KR 1020200164393A KR 20200164393 A KR20200164393 A KR 20200164393A KR 102481233 B1 KR102481233 B1 KR 102481233B1
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Abstract

본 발명은 사물인터넷(IoT)의 실내 위치 기반 기술을 융합한 화재 안전관리 시스템을 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생할 수 있는 안전문제에 대해서도 자동으로 모니터링하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템으로 발전시킬 수 있도록 하는 Lora통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 네트워크 비용 없이 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생할 수 있는 안전문제에 대해서도 자동으로 모니터링하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템을 제공하며, 일대다 LoRa 통신을 구현함으로써 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 화재감지 관리, 인원안전 관리, 자산관리 및 도난방지 관리, 긴급상황 통보를 비콘에서 수신되는 데이터를 분석하여 실내위치기반에 의한 실시간 자동모니터링이 가능한 통합관제시스템을 제공할 수 있다. The present invention is an IoT indoor safety management integrated system for automatically monitoring and managing safety problems that may occur indoors in a building without an internal Internet network in a fire safety management system that converges indoor location-based technology of the Internet of Things (IoT). It is about a data transmission method between terminals and APs by Lora communication that enables development of IoT indoor safety for automatically monitoring and managing safety problems that may occur indoors in buildings without internal Internet networks without network costs. It provides an integrated management system and implements one-to-many LoRa communication to analyze data received from beacons for fire detection management, personnel safety management, asset management and anti-theft management, and emergency notification indoors in a building without an internal Internet network. An integrated control system capable of real-time automatic monitoring based on indoor location can be provided.

Description

LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법{Method for transmitting data between terminals and access point based on LoRa wireless communication technology}Method for transmitting data between terminals and AP by LoRa communication {Method for transmitting data between terminals and access point based on LoRa wireless communication technology}

본 발명은 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 특히 사물인터넷(IoT)의 실내 위치 기반 기술을 융합한 화재 안전관리 시스템을 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생할 수 있는 안전문제에 대해서도 자동으로 모니터링하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템으로 발전시킬 수 있도록 하는 Lora통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data transmission method, and in particular, a fire safety management system converged with indoor location-based technology of the Internet of Things (IoT) automatically monitors and manages safety problems that may occur indoors in a building without an internal Internet network. It relates to a data transmission method between a terminal and an AP by Lora communication that can be developed into an IoT indoor safety management integrated system for

화재는 일순간에 모든 것을 앗아가는 큰 재앙이다. 화재가 발생하면 불과 함께 사라지는 경제적 손실과 더불어 복구하는데 많은 비용과 시간이 소요된다. A fire is a great disaster that takes away everything in an instant. In the event of a fire, it takes a lot of money and time to restore, along with economic loss that disappears with the fire.

특히, 화재는 경제적 손실뿐만 아니라 무엇과도 바꿀 수 없고 영원히 복구도 할 수 없는 인명피해를 낳게 한다. In particular, fire causes not only economic loss but also human casualties that cannot be replaced with anything and cannot be restored forever.

최근에 연속적으로 발생되는 화재참사들을 살펴보면, 화재 방지 시설이 잘 갖춰진 곳이라 할지라도 조금만 방심하면 순간적으로 큰 화재로 이어질 수 있다. 초기의 작은 화재가 큰 화재로 번지는 사고의 중심에는 건물 내 화재발생 시 이를 제어해야 할 컨트롤 타워가 부재되어 있기 때문이다. Looking at recent fire disasters, even in well-equipped fire prevention facilities, a little carelessness can instantly lead to a major fire. At the center of the accident where a small initial fire spreads into a large fire is the lack of a control tower to control the fire in the building.

화재는 발생하지 않도록 예방에 힘쓰는 것이 무엇보다 중요하지만 어쩔 수 없이 화재가 발생한 경우에는 최단 시간 내에 화재의 발화점 및 발생원인을 파악하여 신속한 화재 진압과 더불어 인명피해를 최소화하는 것이 중요하다.It is most important to try to prevent a fire from occurring, but if a fire breaks out unavoidably, it is important to quickly extinguish the fire and minimize human damage by identifying the ignition point and cause of the fire in the shortest time.

따라서 화재감지뿐만 아니라 화재 발화지점 및 화재 발생지역 내 피난 대상인원을 동시에 신속하게 파악할 수 있도록 하여 화재에 의한 인명 및 재산 피해를 최소화하기 위하여, 열(온도) 및 연기에 의한 화재감지와 비콘(Beacon)에 의한 인원확인이 동시에 가능하고, 실내위치기반 기술에 의한 건물 내 화재 자동관제가 가능한 실시간 운영플랫폼을 구축할 수 있으며, 스마트 화재감지기로부터 전달되는 실시간 화재정보를 수집하여 빅데이터 분석에 따른 모니터링 및 안전 대피로를 안내할 수 있는 IoT 기반 스마트 화재감지기를 이용한 화재감지시스템이 제안된 바 있다.Therefore, fire detection by heat (temperature) and smoke and beacon (beacon) are required to minimize human life and property damage caused by fire by not only detecting fire but also quickly identifying the fire ignition point and the number of people to be evacuated within the fire area at the same time. ), it is possible to build a real-time operating platform that can automatically control fires in buildings by indoor location-based technology, and collect real-time fire information transmitted from smart fire detectors to monitor according to big data analysis. And a fire detection system using an IoT-based smart fire detector capable of guiding a safe escape route has been proposed.

그러나 이러한 종래의 IoT 기반 스마트 화재감지기를 이용한 화재감지시스템은, 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생하는 안전문제에 대해서는 충분히 대응할 수 없는 문제점이 있다.However, a fire detection system using such a conventional IoT-based smart fire detector has a problem in that it cannot sufficiently respond to safety problems occurring indoors in a building without an internal Internet network.

KR 10-0971623 B1 (2010.07.15.)KR 10-0971623 B1 (2010.07.15.) KR 10-2019-0040887 A (2019.04.19.)KR 10-2019-0040887 A (2019.04.19.) KR 10-1950093 B1 (2019.02.13.)KR 10-1950093 B1 (2019.02.13.) KR 10-2126281 B1 (2020.06.18.)KR 10-2126281 B1 (2020.06.18.)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서는 운용할 수 없는 IoT 스마트 화재감지 시스템이 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생할 수 있는 안전문제에 대해서도 자동으로 모니터링하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로서 본 발명을 창안하게 되었다. Therefore, the present inventors comprehensively consider the above-mentioned matters and focus on solving the limitations and problems of the IoT smart fire detection system that cannot be operated indoors in a building without an internal Internet network, The present invention was created as a result of continuous research with great efforts to develop an IoT indoor safety management integrated system for automatically monitoring and managing safety problems that may occur indoors.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 내부 인터넷 망이 없는 구역에서 발생할 수 있는 안전문제에 대하여, IoT의 센서수신과 위치추적을 위한 BLE 근거리 통신(수신) 및 LoRa 장거리 통신(송신)이 동시에 가능하도록 하는 스마트안전감지기와 AP간 데이터 전송 방법을 제공하는데 있는 것이다.Therefore, the technical problems and objects to be solved by the present invention are BLE short-range communication (reception) and LoRa long-distance communication (transmission) for IoT sensor reception and location tracking for safety problems that may occur in areas without an internal Internet network. It is to provide a data transmission method between a smart safety sensor and an AP that enables simultaneous use.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the technical problems and objects to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and objects mentioned above, and other technical problems and objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법은, 내부 인터넷 망이 없는 건물 및 실내에 설치되어 있는 주변의 비콘들로부터 비콘 식별값과 주변 온도값, 배터리 전력값 및 RSSI값을 스캔하는 다수의 스마트안전감지기 단말들에게 LoRa AP가 브로드캐스트 형태로 데이터 송신요청 신호를 전송하여, 상기 스마트안전감지 단말들로부터 비콘 데이터 패킷들과 단말 식별값을 포함하는 단말 데이터 패킷을 시분할(TDM) 방식으로 수신하고, 상기 단말 데이터 패킷을 그대로 LoRa AP 데이터 패킷으로 서버에 바이패스(bypass)함으로써, 통신망 사업자의 회선사용에 따른 네트워크 비용 없이 사용료 없는 네트워크를 구성하는 것을 특징으로 한다. A method for transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention for achieving the above object is a beacon identification value, ambient temperature value, and battery from surrounding beacons installed in buildings and indoors without an internal Internet network The LoRa AP transmits a data transmission request signal in the form of a broadcast to a plurality of smart safety sensor terminals that scan power values and RSSI values, and the terminal includes beacon data packets and terminal identification values from the smart safety sensing terminals. By receiving data packets in a time-division (TDM) method and bypassing the terminal data packets as LoRa AP data packets to the server as they are, a network without network costs due to line use by communication network operators is characterized in that a network without usage fees is configured. to be

또한, 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 송신요청 신호의 신호발생 간격은 상기 스마트안전감지기 단말에서 상기 비콘들의 스캔시간 및 응답시간을 고려하여 설정하며, 바람직하게는 15초로 설정할 수 있다. In addition, in the data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention, the signal generation interval of the transmission request signal is set in consideration of the scan time and response time of the beacons in the smart safety sensor terminal, preferably. It can be set to 15 seconds.

또한, 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 LoRa AP는 일정시간마다 MCU의 Watch dog 기능을 사용하여 소프트리셋(soft reset)함으로써 장시간 운용 시 발생할 수 있는 서버로 전송하는 데이터 패킷의 깨짐을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In addition, in the method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention, the LoRa AP is soft-reset by using the watch dog function of the MCU at regular intervals to be a server that may occur during long-term operation. It is desirable to prevent breakage of data packets to be transmitted.

전술한 바와 같이 본 발명은 내부 인터넷 망이 없는 건물 및 실내(예: 건물내부공사, 실내밀폐공간 등)에서 IoT 실내위치기반 기술을 적용할 수 있으며, 안전관리 자동모니터링 서비스가 가능함으로써 효율적인 안전관리를 제공할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention can apply IoT indoor location-based technology in buildings and indoors without an internal Internet network (eg, internal building work, indoor enclosed space, etc.), and efficient safety management by enabling automatic safety management monitoring service. There is an effect that can provide.

또한, 본 발명은 네트워크 비용 없이 내부 인터넷 망이 없는 건물 및 실내에서 IoT 실내위치기반 기술을 적용함으로써 사용자의 설치공사 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect of reducing the user's installation construction cost by applying the IoT indoor location-based technology in a building and indoors without an internal Internet network without network cost.

또한, 본 발명은 비콘센서 데이터수집을 위한 BLE 근거리 통신 기술과 내부 인터넷망 없이 LoRa 장거리 통신 기술을 결합시킨 스마트안전감지기를 통해 실내외 위치기반 서비스에 대한 새로운 기술을 제공하고, 관련 사업분야의 확장이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention provides a new technology for indoor and outdoor location-based services through a smart safety sensor that combines BLE short-range communication technology for beacon sensor data collection and LoRa long-distance communication technology without an internal Internet network, and expands related business fields. There are possible effects.

이에 따라, 본 발명은 해마다 되풀이 되는 산업안전관리 대책에 대한 운영방안을 새로운 시스템을 통해 대안으로서의 제공할 수 있으며, 4차산업혁명에 대비하기 위한 보다 안전한 산업구조 형성 및 도입 비용의 절감을 실현시킴으로써 산업 안전관리 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, the present invention can provide an operating plan for industrial safety management measures that are repeated every year as an alternative through a new system, and by realizing a safer industrial structure to prepare for the 4th industrial revolution and reduction of introduction costs It has the effect of minimizing industrial safety management costs.

도 1은 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법이 필요한 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생할 수 있는 안전문제에 대해서도 자동으로 모니터링하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템의 개요도,
도 2는 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법이 적용되는 비콘의 BLE 근거리 통신(수신) 및 LoRa 장거리 통신(송신)이 가능한 스마트안전감지기의 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법을 나타내는 네트워크 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법이 적용되는 스마트안전감지기 단말의 블록구성도,
도 5는 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 비콘 스캔 데이터 패킷을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 LoRa AP보드에 대한 패킷 포맷을 나타낸 도면,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 비콘 스캐너의 통신 패킷들을 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 LoRa 통신 패킷들의 전체구성을 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 LoRa 단말기 또는 스마트안전감지기와 LoRa AP 간의 데이터 전송 신호를 순서대로 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 단말기와 AP간 동작 타이밍 및 시퀀스를 나타낸 도면.
1 is an IoT indoor safety management integrated system for automatically monitoring and managing safety problems that may occur indoors of a building without an internal Internet network, which requires a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention. schematic diagram,
2 is a conceptual diagram of a smart safety sensor capable of BLE short-range communication (reception) and LoRa long-distance communication (transmission) of a beacon to which a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention is applied;
3 is a network configuration diagram showing a method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention;
4 is a block diagram of a smart safety sensor terminal to which a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention is applied;
5 is a diagram showing a beacon scan data packet according to a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication of the present invention;
6 is a diagram showing a packet format for a LoRa AP board according to a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication of the present invention;
7 to 9 are diagrams showing communication packets of a beacon scanner according to the method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication of the present invention;
10 is a diagram showing the overall configuration of LoRa communication packets according to the method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention;
11 is a diagram sequentially showing data transmission signals between a LoRa terminal or a smart safety sensor and a LoRa AP according to the method for transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention;
12 is a diagram showing operation timing and sequence between a terminal and an AP according to a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 대한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예는 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, an embodiment of a method for transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention may be implemented in various forms without being limited to the embodiments disclosed below.

도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타낸다. 하기의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Like elements in the drawings indicate like reference numerals wherever possible. Specific details have been shown in the following description, which are only provided to help a more general understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention to specific embodiments, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.Here, the accompanying drawings are partially exaggerated or simplified for convenience and clarity of explanation and understanding of the configuration and operation of the technology, and it is revealed that each component does not exactly match the actual size.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, "부"의 용어에 대한 의미는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위 또는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.In addition, when a part includes a certain component, this means that it may further include other components, rather than excluding other components, unless otherwise stated, and the meaning of the term "part" Means a unit or module form that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are defined in consideration of functions in the present invention, which should be interpreted as concepts consistent with the technical idea of the present invention and meanings commonly used or commonly recognized in the art. and, unless explicitly defined in this application, are not to be construed in an ideal or overly formal sense.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. Combinations of each block in the accompanying block diagram and each step in the flowchart may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions may be loaded into a processor of a general-purpose computer, a special-purpose computer, or other programmable data processing equipment, the instructions executed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are each block of the block diagram or flowchart. In each step, means to perform the functions described are created.

본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법은 IoT 스마트화재감지 시스템 기능개선을 통해 내부 인터넷 망이 없는 건물 또는 실내에서 발생할 수 있는 안전문제를 IoT 실내위치기반으로 자동모니터링 하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템으로 개발하기 위한 필수적인 기술이다.The method for transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention is to automatically monitor and manage safety problems that may occur in a building or indoors without an internal Internet network based on the IoT indoor location by improving the function of the IoT smart fire detection system. It is an essential technology to develop into an IoT indoor safety management integrated system for

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법이 필요한 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생할 수 있는 안전문제에 대해서도 자동으로 모니터링하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템의 개요도로서, IoT 실내 안전관리 통합시스템은 건물 내부 위치추적 및 센서에 의한 상태파악을 위하여 기존 비콘의 문제점을 기능 개선시킨 BLE 비콘 개발(1단계), 내부 인터넷망이 없는 구역(Point)의 센서수신과 위치추적을 위한 BLE 근거리 통신(수신) 및 LoRa 장거리 통신(송신)이 동시에 가능한 스마트안전감지기 개발(2단계), 데이터 API연동 및 빅데이터 분석, 알고리즘 개발에 따른 IOT 실내위치기반 안전관리 모니터링 서버 개발(3단계) 및 IoT 실내위치기반 안전통합 관제를 위한 통합관제시스템(기능개선) 및 모니터링 시스템 개발(4단계)로 이루어지며, 본 발명은 스마트안전감지기(201, 202, 203)를 중심으로 BLE비콘(100)과 AP(300)에서 이루어지는 데이터 전송방법에 관한 것이다. First, FIG. 1 is IoT indoor safety management integration for automatically monitoring and managing safety problems that may occur indoors of a building without an internal Internet network, which requires a method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention. As a schematic diagram of the system, the IoT indoor safety management integrated system develops a BLE beacon that improves the problems of existing beacons to track the location inside the building and identify the state by sensors (Phase 1), and the area (Point) without an internal Internet network. Development of smart safety detector capable of simultaneous BLE short-range communication (reception) and LoRa long-distance communication (transmission) for sensor reception and location tracking (2nd stage), data API interworking and big data analysis, IOT indoor location-based safety management according to algorithm development It consists of developing a monitoring server (step 3) and developing an integrated control system (function improvement) and monitoring system (step 4) for IoT indoor location-based safety integrated control. It mainly relates to a data transmission method made in the BLE beacon 100 and the AP 300.

도 1의 참조번호 400은 IoT 실내위치기반 안전관리 모니터링 서버로서, LoRa기지국을 통해 AP로부터 수집된 데이터를 바탕으로 빅데이터 분석 및 처리를 통해 통제관리실(500)에서 IoT 실내위치기반 실시간 자동모니터링 통합관제시스템(510)을 운용할 수 있도록 하고, 스마트폰(600)을 통해 언제 어디서든지 모니터링이 가능한 시스템을 제공한다.Reference number 400 in FIG. 1 is an IoT indoor location-based safety management monitoring server, and IoT indoor location-based real-time automatic monitoring is integrated in the control management room 500 through big data analysis and processing based on data collected from AP through the LoRa base station. It allows the operation of the control system 510 and provides a system capable of monitoring anytime, anywhere through the smartphone 600.

통합관제시스템(510)은 비콘에서 수신되는 데이터를 분석하여 이루어지는 실내위치기반에 의한 실시간 자동모니터링 시스템으로서, 60도 이상의 온도감지에 따른 화재위치 모니터링 및 긴급대피 알림을 제공하는 화재감지 관리시스템과, 접근통제구역 접근 및 안전작업구역에서의 실시간 인원모니터링을 수행하는 인원안전 관리시스템과, 비콘부착에 의한 구역별 자산 및 실시간 재고파악과 자산 이동 시 도난발생 알림을 제공하는 자산관리 및 도난방지 관리시스템 및 긴급상황 발생시 긴급문자 알림 및 긴급출동 통보를 제공하는 긴급상황 통보시스템을 포함할 수 있다. The integrated control system 510 is a real-time automatic monitoring system based on indoor location by analyzing the data received from the beacon. Personnel safety management system that performs real-time personnel monitoring in access control zones and safe work zones, asset management and anti-theft management system that provides real-time inventory identification and theft notifications when assets are moved by attaching beacons And it may include an emergency notification system that provides emergency text notification and emergency dispatch notification when an emergency occurs.

도 2는 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법이 적용되는 비콘의 BLE 근거리 통신(수신) 및 LoRa 장거리 통신(송신)이 가능한 스마트안전감지기의 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법을 나타내는 네트워크 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법이 적용되는 스마트안전감지기의 블록구성도이다.2 is a conceptual diagram of a smart safety sensor capable of BLE short-range communication (reception) and LoRa long-distance communication (transmission) of a beacon to which a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention is applied, and FIG. 3 is the present invention 4 is a block diagram of a smart safety sensor to which the data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention is applied.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 비콘(100)은 내부 인터넷 망이 없는 건물 및 실내(예: 건물내부공사, 실내밀폐공간 등)에서 IoT 실내위치기반 기술을 적용하여, 스마트안전감지기(200)가 도난방지, 자산관리, 위치파악, 센서감지를 수행할 수 있도록 데이터를 제공한다. 비콘(100)이 스마트안전감지기(200)에 제공하는 데이터는 ID, RSSI, POWER, 온도값 등이 될 수 있다. 1 to 4, the beacon 100 according to the present invention applies IoT indoor location-based technology in a building and indoors without an internal Internet network (eg, building interior construction, indoor enclosed space, etc.), smart safety Data is provided so that the detector 200 can perform anti-theft, asset management, location finding, and sensor sensing. Data provided by the beacon 100 to the smart safety sensor 200 may be ID, RSSI, POWER, temperature value, and the like.

이때, 네트워크 구성에서, 통신망 사업자(KT, SKT 등)의 LoRa망(기지국)을 사용하게 되면, 본 발명에 따른 서버(400)로의 직접연결이 불가능하므로, 통신망 사업자서버(미도시함)를 통해 API로 본 발명에 따른 서버(400)에 데이터를 저장하는 방식을 사용하여야 한다. 그러나 통신망 사업자의 LoRa망을 이용하는 경우에, 하드웨어와 소프트웨어에 대한 해당 통신망 사업자의 인증이 필요하고, 일대일 네트워크 구성으로 등록 단말기가 다수 발생할 우려가 있으며, 회선사용에 따른 네트워크 비용이 발생하게 되므로, 사용료 없는 네트워크를 구성하기 위해 LoRa AP가 필요하다. At this time, in the network configuration, when using the LoRa network (base station) of a communication network operator (KT, SKT, etc.), direct connection to the server 400 according to the present invention is impossible, so through a communication network operator server (not shown) A method of storing data in the server 400 according to the present invention as an API should be used. However, when using the LoRa network of a communication network operator, authentication of the corresponding communication network operator is required for hardware and software, there is a risk of generating a large number of registered terminals in a one-to-one network configuration, and network costs are incurred due to line use, so usage fees are incurred. A LoRa AP is required to configure a network without

특히, 다수의 스마트안전감지기(201, 202, 203)와 AP(300)가 LoRa무선통신을 수행함과 아울러, LoRa AP보드(310)가 유선망(Ethernet)을 통해 서버(400)와 연결되어야 하는데, LoRa 표준 통신규약은 일대일 방식이므로 LoRa 표준규약을 사용할 수 없고, LoRa모듈에 Ethernet controller interface가 필요하며, LoRa모듈에서 URL 방식으로 전송이 불가하기 때문에, 본 발명에서는 라즈베리 연결을 사용하고, 통신망 사업자의 LoRa망을 사용하지 않고 직접 본 발명에 따른 서버(400)에 데이터를 전송함으로써, 일대다 통신을 구현한다.In particular, a plurality of smart safety detectors (201, 202, 203) and the AP (300) perform LoRa wireless communication, and the LoRa AP board (310) must be connected to the server (400) through a wired network (Ethernet), Since the LoRa standard communication protocol is a one-to-one method, the LoRa standard protocol cannot be used, the Ethernet controller interface is required for the LoRa module, and URL method transmission is not possible in the LoRa module. By directly transmitting data to the server 400 according to the present invention without using a LoRa network, one-to-many communication is implemented.

이를 위하여, Network key와 App key 대신 LoRa AP보드(310)에 ID를 부여하고, 동시 수신을 막기 위해 시분할(TDM) 방식을 사용하며, LoRa AP보드(310)별 ID에 따른 송신 딜레이를 적용한다. 이때, LoRa AP 보드(310) 구성 시 멀티모듈로 구성한다. 한편, 시분할 방식을 사용함에 따라 LoRa AP 보드(310)에 연결되는 스마트안전감지기(200)의 수에 제한이 생기므로, 비콘(100) 스캔 시간을 고려하여 LoRa AP 보드(310)에 연결되는 스마트안전감지기(200)의 수를 결정하는 것이 바람직하다. 또한, 유선망 통신을 위하여, LoRa AP(300)는 LoRa AP 보드(310)에 라즈베리와 같은 유선망 인터페이스(320)를 함께 구현한다.To this end, an ID is given to the LoRa AP board 310 instead of a network key and an App key, a time division (TDM) method is used to prevent simultaneous reception, and a transmission delay according to the ID of each LoRa AP board 310 is applied. . At this time, when configuring the LoRa AP board 310, it is configured as a multi-module. On the other hand, since the number of smart safety detectors 200 connected to the LoRa AP board 310 is limited due to the use of the time division method, the smart safety sensor 200 connected to the LoRa AP board 310 is considered considering the scan time of the beacon 100. It is desirable to determine the number of safety detectors (200). In addition, for wired network communication, the LoRa AP 300 implements a wired network interface 320 such as a raspberry on the LoRa AP board 310 together.

본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에서, 비콘(100) 데이터 수집을 위한 BLE 근거리 통신 기술과 내부 인터넷 망 없이 LoRa 장거리 통신 기술이 결합된 스마트안전감지기(200)로부터 AP(300)를 통해 서버(400)로 제공되는 비콘(100)에서 수신되는 불규칙적인 신호세기(RSSI)값은 정확한 거리계산을 위한 RSSI 분석 알고리즘을 통해 정확한 실내위치(Point)확인이 가능하다. In the method for transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention, from the smart safety sensor 200 in which the BLE short-range communication technology for collecting beacon 100 data and the LoRa long-distance communication technology are combined without an internal Internet network, the AP ( 300), the irregular signal strength (RSSI) value received from the beacon 100 provided to the server 400 can be accurately confirmed as an indoor point through an RSSI analysis algorithm for accurate distance calculation.

본 발명에 따른 스마트안전감지기(200)는 비콘(100)으로부터 데이터를 수신(39Byte Data 패킷)하고, 수신된 데이터 패킷을 AP로 송신한다. 이를 위하여, 스마트안전감지기(200)는 MCU(210), 비콘수신부(220), LoRa통신부(230), 배터리(240), 전원공급부(250) 및 기타감지센서(260)로 구성된다. The smart safety sensor 200 according to the present invention receives data (39Byte Data packet) from the beacon 100 and transmits the received data packet to the AP. To this end, the smart safety detector 200 includes an MCU 210, a beacon receiver 220, a LoRa communication unit 230, a battery 240, a power supply unit 250, and other detection sensors 260.

본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법을 수행하기 위한 비콘(100), 스마트안전감지기(200) 및 LoRa AP(300)는 하기의 성능 및 기능이 구현된다.The beacon 100, the smart safety sensor 200, and the LoRa AP 300 for performing the method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention implement the following performances and functions.

(1) 비콘(100)(1) Beacon (100)

- 비콘 기본사양 및 데이터 패킷 호환 준수- Compliance with beacon basic specifications and data packet compatibility

- 비콘인식 거리: 최소 10m 이상(비장애물 직선거리 기준)- Beacon recognition distance: at least 10m (based on straight-line distance without obstacles)

- 송신주기: 3초(지그에 의해 변경가능)- Transmission cycle: 3 seconds (changeable by jig)

- 베터리 수명: CR2032 기준 3개월 이상- Battery life: more than 3 months based on CR2032

- 센서감지: 온도- Sensor detection: temperature

- 전송Data(필수): MAC, RSSI, 베터리 전압, 온도- Transmission data (required): MAC, RSSI, battery voltage, temperature

(2) 스마트안전감지기(200)(2) Smart safety detector (200)

- 비콘수신 및 LoRa 통신모듈을 이용한 Data 전송- Data transmission using beacon reception and LoRa communication module

- 비콘 패킷수신 용량: 3초당 비콘 10패킷 이상 수신- Beacon packet reception capacity: Receive more than 10 beacon packets per 3 seconds

- 다수의 스마트안전감지기를 LoRa AP(300)를 통한 통신- Communication of multiple smart safety sensors through LoRa AP (300)

- 전원공급: 전원 아답터 및 베터리 공용- Power Supply: Common power adapter and battery

- 베터리 수명: 최소 1개월 이상- Battery life: at least 1 month

- LoRa 무선통신 및 이더넷 공용- Common for LoRa wireless communication and Ethernet

- 서버송신주기: 15초- Server transmission cycle: 15 seconds

- 전원 Reset, On/Off- Power Reset, On/Off

- 작동여부 확인 LED- Operation check LED

(3) LoRa AP(300)(3) LoRa AP (300)

- 비콘 스캐너 초기화- Initialize beacon scanner

- 비콘 스캔 명령 전송- Send beacon scan command

- 비콘 데이터 수신 및 분석- Receive and analyze beacon data

- LoRa 데이터 구성 및 전송- LoRa data configuration and transmission

- LoRa 데이터: 최대 64Byte- LoRa data: up to 64Byte

도 5는 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 비콘 스캔 데이터 패킷을 나타낸 도면으로서, 비콘 스캔 데이터 패킷은 총 10byte로 구성되고, 비콘ID, 온도값, 배터리 전압값, RSSI값을 포함한다.5 is a diagram showing a beacon scan data packet according to a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication of the present invention. The beacon scan data packet is composed of a total of 10 bytes, and includes a beacon ID, temperature value, battery voltage value, and RSSI. contains the value

도 6은 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 LoRa AP보드에 대한 패킷 포맷을 나타낸 도면으로서, 총 10byte로 구성되며, LoRa AP보드(310)의 ID와 스캐내한 비콘의 개수 등을 포함한다. 구분자 필드의 값은 'oxff'를 사용할 수 있다.6 is a diagram showing a packet format for a LoRa AP board according to a method for transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention, consisting of a total of 10 bytes, and the ID of the LoRa AP board 310 and the number, etc. 'oxff' can be used as the value of the delimiter field.

도 5 및 도 6의 데이터 패킷 포맷에 의하여, 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에서는 일반적인 블루투스 통신 방식인 1:1연결의 페어링 방식이 아닌 이동시에도 다중연결에 문제가 없는 브로드캐스팅(다중전송) 방식 BLE 통신 및 데이터연동을 위한 API를 제공한다. 이에 따라 수집기 및 스마트폰을 통한 데이터 수집 및 센서값 전달이 가능하다.According to the data packet format of FIGS. 5 and 6, in the method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention, there is no problem with multiple connections even when moving rather than a 1: 1 connection pairing method, which is a general Bluetooth communication method. Provides API for broadcasting (multiplexing) method BLE communication and data interworking. Accordingly, it is possible to collect data and transmit sensor values through a collector and a smartphone.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 비콘 스캐너의 통신 패킷들을 나타낸 도면으로서, 도 7은 리셋(Reset)에 대한 요청 및 응답용 패킷이고, 도 8은 장치 초기화(Device Init)에 대한 요청 및 응답용 패킷이며, 도 9는 장치 탐색 요청(Device Discovery Request)에 대한 요청 및 응답용으로 개발된 패킷의 구성을 보인 것이다.7 to 9 are diagrams illustrating communication packets of a beacon scanner according to a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication of the present invention. FIG. 7 is a request and response packet for reset, and FIG. is a packet for a request and response to a device init, and FIG. 9 shows a structure of a packet developed for a request and response to a device discovery request.

도 7 내지 도 9의 패킷들은 비콘 스캐너의 스캔에 필요한 기본 명령으로서, 도 7의 리셋(Reset)명령은 비콘 스캐너를 리셋한다. 도 8의 장치 초기화(Device Init)명령은 비콘 스캐너의 초기설정을 하는 것으로, 비콘 Profile role과 Max scan 개수를 설정한다. 도 9의 장치 탐색 요청(Device Discovery Request)명령은 주변의 비콘 스캔을 시작한다. The packets of FIGS. 7 to 9 are basic commands necessary for scanning the beacon scanner, and the reset command of FIG. 7 resets the beacon scanner. The Device Init command of FIG. 8 sets the initial setting of the beacon scanner, and sets the beacon Profile role and the number of Max scans. The Device Discovery Request command of FIG. 9 starts a beacon scan of the surroundings.

도 10은 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 LoRa 통신 패킷들의 전체구성을 나타낸 도면으로서, 비콘 스캐너의 데이터 패킷 및 패킷변환은, 수집된 최대 5개의 비콘(100) 데이터와 LoRa AP 보드(310) 정보 데이터를 수합하여 총 64byte의 LoRa 전송용 데이터로 변환한다. LoRa 전송용 데이터 패킷의 구분자는 LoRa 통신을 하기 위하여 응답패킷을 나타내는 구분자로서, 'PONG'값을 가질 수 있다. 10 is a diagram showing the overall configuration of LoRa communication packets according to the method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication of the present invention. and the information data of the LoRa AP board 310 are collected and converted into a total of 64 bytes of LoRa transmission data. The delimiter of the data packet for LoRa transmission is a delimiter indicating a response packet for LoRa communication and may have a 'PONG' value.

전술한 도 5 내지 도 10을 참조하여, LoRa AP(300)의 소프트웨어 구조 설계를 위한 소프트웨어 기능을 정리하면, 기본적으로 일대일 통신 방식인 LoRa프로토콜로는 데이터 동시 수신이 불가하므로, 일대다 네트워크 및 데이터 수신을 위하여 시분할(TDM) 방식을 적용하며, 시간차에 의한 데이터 멀티 수신방식으로 구현된다.Referring to FIGS. 5 to 10, the software functions for designing the software structure of the LoRa AP 300 are summarized. Since simultaneous data reception is not possible with the LoRa protocol, which is basically a one-to-one communication method, one-to-many network and data For reception, a time division (TDM) method is applied, and data multi-reception by time difference is implemented.

먼저, LoRa 단말기(200)에 데이터 송신 request 신호를 전송하고, 시간차에 의해 수신된 LoRa 단말기 데이터를 서버(400)에 바이패스(bypass)하는 방식을 전송한다. LoRa 단말기(200)의 연결 개수에 따라 송신 request 신호를 발생시키며 시간간격(time interval)을 결정한다. 예를 들어, LoRa 단말기(200)에서 비콘 스캔 시간이 대략 10초 소요되고, 각 단말기의 응답시간을 고려하여 15초로 설정할 수 있다. First, a data transmission request signal is transmitted to the LoRa terminal 200, and a method of bypassing the LoRa terminal data received due to a time difference to the server 400 is transmitted. A transmission request signal is generated according to the number of connections of the LoRa terminal 200 and a time interval is determined. For example, it takes about 10 seconds for a beacon scan in the LoRa terminal 200, and can be set to 15 seconds in consideration of the response time of each terminal.

이어, 데이터 패킷은 단말기(200)에서 받은 패킷을 바이패스하는 방식으로 시리얼 포트로 유선망(Ethernet)을 통해 전송한다. Subsequently, the data packet is transmitted through the wired network (Ethernet) to the serial port in a manner of bypassing the packet received from the terminal 200 .

도 11은 LoRa 단말기 또는 스마트안전감지기(200)와 LoRa AP(300) 간의 데이터 전송 신호를 순서대로 나타낸 도면으로서, LoRa AP(300)의 기본 송수신 프로토콜은 AP(300)의 데이터 송신 request는 'PING'구분자를 사용하고, 단말기(200)의 데이터 송신 reply는 'PONG' 구분자를 사용한다. 11 is a diagram showing data transmission signals between a LoRa terminal or smart safety sensor 200 and a LoRa AP (300) in sequence. The basic transmission/reception protocol of the LoRa AP (300) is the data transmission request of the AP (300) is 'PING' A 'delimiter is used, and the data transmission reply of the terminal 200 uses a 'PONG' delimiter.

AP(300)의 데이터 패킷은 단말기(200)에서 수신한 데이터를 그대로 서버(400)에 바이패스하여 전송하므로 LoRa단말기(200)의 데이터 패킷 포맷과 동일하게 적용된다.Since the data packet of the AP 300 bypasses the data received from the terminal 200 as it is to the server 400 and transmits it, the same data packet format as that of the LoRa terminal 200 is applied.

도 12는 본 발명의 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법에 따른 단말기와 AP간 동작 타이밍 및 시퀀스를 나타낸 도면으로서, LoRa단말기(200)와 AP(300) 간의 통신시퀀스를 정리한 것이다.12 is a diagram showing operation timing and sequence between a terminal and an AP according to a data transmission method between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention, and summarizes a communication sequence between a LoRa terminal 200 and an AP 300.

먼저, AP(300)에서 브로드캐스트 형태로 요청신호를 전송하면, 단말기(200)에서 ID값에 따라 Delay 응답을 전송하고, 바로 비콘 스캔 명령을 전송하여 주변의 비콘 모듈을 감지한다. 시간차로 들어온 단말기(200) 데이터를 수신하면, AP(300)는 수신한 데이터를 바이패스하여 서버(400)에 전송한다. 이러한 일련의 과정들이 15초 주기로 지속적으로 반복된다.First, when the AP 300 transmits a request signal in a broadcast form, the terminal 200 transmits a delay response according to an ID value and immediately transmits a beacon scan command to detect nearby beacon modules. Upon receiving terminal 200 data received with a time difference, the AP 300 bypasses the received data and transmits it to the server 400 . This series of processes is continuously repeated every 15 seconds.

한편, 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법을 장시간 운용할 시 AP(300)에서 서버(400)에 전송하는 데이터 패킷이 깨지면서 garbage data가 전송되는 현상이 발생할 수 있다. Meanwhile, when the method of transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention is operated for a long time, a data packet transmitted from the AP 300 to the server 400 is broken and garbage data is transmitted.

따라서 AP(300)에서 시간이 경과함에 따라 이러한 문제가 발생할 것을 예상하고 일정시간 경과 후 AP(300)를 리셋시킴으로써 해결할 수 있다. AP(300)의 리셋은 일정시간마다 MCU의 Watch dog 기능을 사용하여 소프트리셋(soft reset)할 수 있다. Therefore, it can be solved by predicting that such a problem will occur as time elapses in the AP 300 and resetting the AP 300 after a certain amount of time has elapsed. The reset of the AP 300 may be performed by performing a soft reset using a watch dog function of the MCU at regular intervals.

한편, 비콘 인식 개수의 한계는 현재 5개로 설정되어 있어, LoRa 전송 가능 데이터의 수가 최대 60byte로 고정되어 있고, 비콘 데이터가 10byte이므로 최대 5개까지만 전송할 수 있기 때문이다. 또한, 비콘 인식 시간은 비콘 스캔시간이 약 10초이고 단말기(200) 개수에 따라 시간차 응답을 해야 하므로 약 5초 정도의 여유시간을 적용하였기 때문이다.On the other hand, since the limit on the number of recognized beacons is currently set at 5, the number of LoRa transmittable data is fixed at a maximum of 60 bytes, and since beacon data is 10 bytes, only up to 5 can be transmitted. In addition, the beacon recognition time is because the beacon scan time is about 10 seconds and a spare time of about 5 seconds is applied because a time difference response must be made according to the number of terminals 200.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법은 네트워크 비용 없이 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 발생할 수 있는 안전문제에 대해서도 자동으로 모니터링하고 관리하기 위한 IoT 실내 안전관리 통합시스템을 제공할 수 있다. As described above, the method for transmitting data between a terminal and an AP by LoRa communication according to the present invention is IoT indoor safety for automatically monitoring and managing safety problems that may occur indoors of a building without an internal Internet network without network cost. An integrated management system can be provided.

또한, 본 발명에 따른 LoRa통신에 의한 단말기 및 AP간 데이터 전송 방법은 일대다 LoRa 통신을 구현함으로써 내부 인터넷 망이 없는 건물의 실내에서 화재감지 관리, 인원안전 관리, 자산관리 및 도난방지 관리, 긴급상황 통보를 비콘에서 수신되는 데이터를 분석하여 실내위치기반에 의한 실시간 자동모니터링이 가능한 통합관제시스템을 제공할 수 있다. In addition, the method of transmitting data between terminals and APs by LoRa communication according to the present invention implements one-to-many LoRa communication, thereby managing fire detection, personnel safety management, asset management and anti-theft management, emergency It is possible to provide an integrated control system capable of real-time automatic monitoring based on indoor location by analyzing the data received from the beacon for situation notification.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 구체적으로 기술되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, although it has been specifically described with reference to the preferred embodiments referenced by the accompanying drawings, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, but should be defined by not only the scope of the claims to be described later, but also those equivalent to the scope of these claims.

100: BLE 비콘 200: 스마트안전감지기 단말
201, 202, 203: 개별단말 210: 단말 MCU
220: 비콘통신부 230: LoRa통신부
240: 배터리 250: 전원공급부
260: 기타감지센서 300: LoRa AP
310: LoRa AP보드 320: 유선망 인터페이스
400: 서버 500: 통제관리실
510: 통합관제시스템 600: 스마트폰
100: BLE beacon 200: smart safety sensor terminal
201, 202, 203: individual terminal 210: terminal MCU
220: beacon communication unit 230: LoRa communication unit
240: battery 250: power supply unit
260: other detection sensor 300: LoRa AP
310: LoRa AP board 320: wired network interface
400: server 500: control management office
510: integrated control system 600: smartphone

Claims (3)

비콘 모듈, LoRa 단말기 및 LoRa AP를 포함하는 시스템을 이용한 LoRa통신에 의한 LoRa 단말기 및 LoRa AP간 데이터 전송 방법에 있어서,
상기 LoRa AP가 상기 LoRa 단말기로 송신요청 신호를 전송하는 단계;
상기 LoRa 단말기가 주위 비콘 모듈을 감지하는 단계;
상기 LoRa 단말기가 상기 비콘 모듈로부터 정보를 수신하는 단계;
상기 LoRa 단말기가 상기 비콘 모듈로부터 전송된 정보 및 LoRa 단말기 정보를 상기 LoRa AP의 ID에 대응하는 시간간격에 따라 시분할 방식으로 전송하는 단계; 및
상기 LoRa AP가 상기 LoRa 단말기에서 전송된 정보를 외부의 서버로 시분할 방식으로 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 서버로 시분할 방식으로 전송하는 단계는, 상기 LoRa AP에 연결된 LoRa 단말기 개수를 기준으로 시간 간격을 결정하는 것인,
LoRa통신에 의한 LoRa 단말기 및 LoRa AP간 데이터 전송 방법.
In the method of transmitting data between a LoRa terminal and a LoRa AP by LoRa communication using a system including a beacon module, a LoRa terminal, and a LoRa AP,
Transmitting, by the LoRa AP, a transmission request signal to the LoRa terminal;
detecting, by the LoRa terminal, a nearby beacon module;
receiving information from the beacon module by the LoRa terminal;
Transmitting, by the LoRa terminal, the information transmitted from the beacon module and the LoRa terminal information in a time division manner according to a time interval corresponding to the ID of the LoRa AP; and
Transmitting, by the LoRa AP, the information transmitted from the LoRa terminal to an external server in a time division manner;
The step of transmitting to the server in a time division manner is to determine a time interval based on the number of LoRa terminals connected to the LoRa AP,
Data transmission method between LoRa terminal and LoRa AP by LoRa communication.
제 1항에 있어서,
상기 송신요청 신호의 신호발생 간격은,
상기 LoRa 단말기에서 상기 비콘들의 스캔시간 및 응답시간을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 하는,
LoRa통신에 의한 LoRa 단말기 및 LoRa AP간 데이터 전송 방법.
According to claim 1,
The signal generation interval of the transmission request signal is,
Characterized in that the LoRa terminal is set in consideration of the scan time and response time of the beacons,
Data transmission method between LoRa terminal and LoRa AP by LoRa communication.
제 1항에 있어서, 상기 LoRa AP는,
일정시간마다 MCU의 Watch dog 기능을 사용하여 소프트리셋(soft reset)하는 것을 특징으로 하는,
LoRa통신에 의한 LoRa 단말기 및 LoRa AP간 데이터 전송 방법.
The method of claim 1, wherein the LoRa AP,
Characterized in that a soft reset is performed using the watch dog function of the MCU at regular intervals,
Data transmission method between LoRa terminal and LoRa AP by LoRa communication.
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