KR102487629B1 - 카메라 내장형 ip 스피커 및 이를 이용한 ip 네트워크 기반 방송시스템 - Google Patents
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Abstract
PoE(Power over Ethernet) 어댑터(Adaptor)를 이용하여 전력 분배 및 통신을 수행하여 IP 스피커(IP Speaker)의 확장에 용이함을 제공하고, 카메라가 내장된 IP 스피커를 제공하며, PoE 스위칭 허브의 전원 부족 시 IP 스피커에서 보조 전원을 다음 연결되는 IP 스피커에 공급함으로써 IP 스피커의 확장에 용이함을 도모하도록 한 카메라 내장형 IP 스피커 및 이를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템에 관한 것으로서, PoE 어댑터로부터 공급받은 전력을 IP 스피커에 필요한 전원으로 변환하는 공급하는 전원 컨버터, 공급받은 전원을 메인 보드에 공급해주며, PoE 어댑터의 전력 공급 부족시 외부 전원을 PoE 보조 전원으로 공급해주는 메인 전원 공급부, 감시 영상을 획득하여 내부 저장장치에 자동 녹화하는 내장 IP 카메라, PoE 어댑터와 IP 네트워크로 연결되어 방송 데이터를 수신하고, 비상벨 기능 시 내장 IP 카메라를 통해 획득한 감시 영상과 비상 신호를 연동시켜 감시 정보를 생성하여 PoE 어댑터로 전달하는 스위칭 허브, 메인 전원 공급부를 통해 구동 전원을 공급받으며, 스위칭 허브와 연계하여 수신한 방송 데이터의 출력을 제어하고, 전력 및 데이터를 다른 IP 스피커에 전달하고, 다른 IP 스피커로부터 전달받은 데이터를 상기 PoE 어댑터에 전달하는 메인 보드를 포함하여, 카메라 내장형 IP 스피커를 구현한다.
Description
본 발명은 IP 네트워크 기반 방송시스템에 관한 것으로, 특히 PoE(Power over Ethernet) 어댑터(Adaptor)를 이용하여 전력 분배 및 통신을 수행하여 IP 스피커(IP Speaker)의 확장에 용이함을 제공하고, 카메라가 내장된 IP 스피커를 제공하며, PoE 스위칭 허브의 전원 부족 시 IP 스피커에서 보조 전원을 다음 연결되는 IP 스피커에 공급함으로써 IP 스피커의 확장에 용이함을 도모하도록 한 카메라 내장형 IP 스피커 및 이를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템에 관한 것이다.
기업, 관공서, 호텔, 콘도 또는 학교 등의 업무용 빌딩 또는 교육용 빌딩에서는 구성원들에게 주요 메시지를 전달하기 위하여, 구내방송 시스템 장치를 이용한다. 예를 들어, 방송 관리자는 구내방송 시스템을 이용하여 주요 일과 통보, 화재 훈련 통보 또는 듣기평가 수행 등과 관련된 오디오 데이터를 각 교실에 구비된 스피커로 송출한다.
이러한 종래의 구내방송 시스템은 오디오 방송용 장치, 비디오 방송용 장치, 스튜디오 방송용 장치 등의 복수의 방송설비 장치가 매우 복잡하게 연결되어 있어, 운용 및 유지보수에 용이하지 않고, 다양한 방송기능을 제공할 수 없는 문제점이 있다. 특히, 새로운 방송장치가 부가되면 전력선을 별도로 설치해야 하는 불편함도 있다.
따라서 이러한 종래 구내방송 시스템의 문제를 개선하기 위해서, 근래에는 IP 네트워크(Internet Protocol Network) 기반의 방송시스템이 주로 사용된다.
IP 네트워크 기반 방송시스템은 서버와 복수의 IP 스피커가 PoE(Power over Ethernet) 어댑터(스위칭 허브)를 이용하여 연결된다. PoE 스위칭 허브는 "액티브 이더넷"이라고도 불리며, 네트워크 장비에 따라 전원을 연결하지 않고, 이더넷 케이블을 이용해서 데이터와 전력을 전송한다.
PoE 사용시, PoE 장비의 포트에서 케이블로 전원을 공급하므로 별도의 전선이나 아웃렛 장치 등이 필요치 않아 설치 비용이 크게 절감되고, 전원 과부하나 Short 등이 발생하면 전원을 자동으로 차단할 수 있다.
PoE 시스템은 전원 공급 장비인 PSE(Power Sourcing Equipment)와 전원을 공급받는 기기인 PD(Powered Device)로 구성된다. 초기 PoE 규격은 802.af 라고 하는 것이며, 최대 13W로 48V DC 전력 공급이 가능했고, 이후 버전인 PoE+로 알려진 IEEE 802.3at 표준에서는 이더넷 케이블을 통해 이전 버전보다 거의 두 배 더 많은 25.5W 전력을 공급할 수 있다.
이러한 PoE 시스템을 이용하여 IP 스피커를 다수 연결하여 IP 네트워크 기반 방송시스템을 구현한다.
상기 IP 스피커는 디지털/아날로그 컨버터 및 앰프 등을 구비하고, 상기 PoE 시스템으로부터 전력을 공급받고, 데이터를 수신하여 송출하는 역할을 한다.
이러한 IP 네트워크 기반 방송시스템은 단방향 방송이며, IP 스피커를 통해 IP 카메라를 연결하여 감시 영상을 서버에 전송하거나, 음원 파일을 서버에 업로드하는 것이 불가능한 단점이 있다.
또한, 상기와 같은 일반적인 IP 네트워크 기반 방송시스템은 서버에서 각각의 IP 스피커의 출력 상태를 감지할 수 없는 단점도 있다.
한편, IP 네트워크 기반 방송시스템에 대하여 종래에 제안된 다른 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 은 구내방송 서비스를 제어하는 제어장치, 채널 식별정보와 그룹 식별정보가 매핑된 방송채널 테이블 및 그룹 식별정보와 장치 식별정보가 매핑된 방송그룹 테이블을 저장하고, 제어장치로부터 수신한 방송 콘텐츠에 포함된 그룹 식별정보와 채널 식별정보를 추출하여 이 그룹 식별정보와 채널 식별정보를 상기 방송채널 테이블에 기록하고, 그룹 식별정보와 대응하여 기록된 장치 식별정보를 방송그룹 테이블에서 확인하여, 확인된 장치 식별정보에 해당하는 방송 단말, IP 스피커, IP 분배기 중 하나 이상으로 방송 콘텐츠를 네트워크를 통해 전송한다. 이러한 구성을 통해, 운용관리 및 유지보수가 매우 용이하고 다양한 형태의 방송서비스를 제공하는 네트워크 기반의 지능형 구내방송 시스템을 제공한다.
그러나 이러한 종래기술도 IP 스피커에서 IP 카메라와 연동하여 감시 영상을 획득하여 서버에 전송하거나, IP 스피커의 출력 상태를 감지하여 상기 서버에 전송해줄 수 없다는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 구내방송시스템 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, PoE(Power over Ethernet) 어댑터(Adaptor)를 이용하여 전력 분배 및 통신을 수행하여 IP 스피커(IP Speaker)의 확장에 용이함을 제공하도록 한 카메라 내장형 IP 스피커 및 이를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 카메라가 내장된 IP 스피커를 제공하여 IP 스피커 자체적으로 영상 감시 기능도 수행할 수 있도록 하며, PoE 스위칭 허브의 전원 부족 시 IP 스피커에서 보조 전원을 다음 연결되는 IP 스피커에 공급함으로써 IP 스피커의 확장에 용이함을 도모하도록 한 카메라 내장형 IP 스피커 및 이를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 IP 스피커에 비상벨 시스템을 연동시켜, 비상 벨 기능을 사용할 때 카메라와 연동하여 카메라 영상을 모니터링하거나 저장할 수 있도록 한 카메라 내장형 IP 스피커 및 이를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "카메라 내장형 IP 스피커"는,
PoE 어댑터로부터 공급받은 전력을 IP 스피커에 필요한 전원으로 변환하는 공급하는 전원 컨버터;
상기 전원 컨버터로부터 공급받은 전원을 메인 보드에 공급해주며, 상기 PoE 어댑터의 전력 공급 부족시 외부 전원을 PoE 보조 전원으로 공급해주는 메인 전원 공급부;
감시 영상을 획득하는 내장 IP 카메라;
상기 PoE 어댑터와 IP 네트워크로 연결되어 방송 데이터를 수신하고, 비상벨 기능 시 상기 내장 IP 카메라를 통해 획득한 감시 영상과 비상 신호를 연동시켜 감시 정보를 생성하여 상기 PoE 어댑터로 전달하는 스위칭 허브;
상기 메인 전원 공급부를 통해 구동 전원을 공급받으며, 상기 스위칭 허브와 연계하여 수신한 방송 데이터의 출력을 제어하고, 전력 및 데이터를 다른 IP 스피커에 전달하고, 상기 다른 IP 스피커로부터 전달받은 데이터를 상기 PoE 어댑터에 전달하는 메인 보드;
상기 메인 보드의 제어에 따라 다른 IP 스피커와 UTP 케이블로 연결되어, 전력 및 데이터를 인터페이스 하는 IP 스피커 연동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 IP 스피커는,
상기 메인 보드의 제어에 따라 방송 음원을 소정 레벨로 증폭하여 스피커로 출력하는 앰프; 및
상기 스피커의 출력 신호를 입력받아 스피커 출력상태 감시정보로 상기 메인 보드에 전달하는 마이크를 더 포함하고,
상기 메인 보드는 상기 스피커 출력상태 감시정보를 상기 스위칭 허브에 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 스위칭 허브는,
외부에 설치된 외부 IP 카메라와 연동하여, 상기 외부 IP 카메라로부터 획득한 감시 영상을 상기 PoE 어댑터로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "카메라 내장형 IP 스피커를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템"은,
IP 스피커와 비상벨 운영을 위한 통합 운영 프로그램을 내장하고, IP 스피커의 방송을 제어하며, IP 스피커의 상태 정보를 획득하여 저장 및 표출해주는 방송 단말;
상기 방송 단말과 상기 IP 스피커를 IP 네트워크로 연결해주는 스위칭 허브;
상기 스위칭 허브와 연계하며, IP 스피커를 등록해주고 등록 정보를 저장하는 IP 스피커 서버;
상기 IP 스피커 서버와 연계하며, 대용량의 전원을 탑재하고, 탑재된 전원을 IP 스피커에 분배해주고, IP 스피커로 방송 데이터를 전송하며, IP 스피커에서 전송된 감시 영상 및 상태 정보를 수신하여 상기 방송 단말 측으로 전송해주는 PoE 어댑터; 및
상기 PoE 어댑터와 연결되어 구동 전력을 공급받고, 상기 PoE 어댑터의 전력 부족시 보조 전원을 이용하여 연계된 다른 IP 스피커에 구동 전원을 공급해주며, IP 카메라를 통해 획득한 감시 영상을 상기 PoE 어댑터로 전달해주는 IP 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "카메라 내장형 IP 스피커를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템"은,
비상시 조작하기 위한 비상벨 스위치;
IP 스피커를 통해 방송 시스템을 구축하는 사용자가 상기 비상벨 이외의 이벤트 발생시 조작하면 이벤트 신호를 발생하는 이벤트 스위치;
설정 감시 영역을 촬영하고, 촬영된 감시 영상을 상기 스위칭 허브에 전달하는 외부 IP 카메라; 및
배경 음악을 제공해주는 배경 음악 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 PoE(Power over Ethernet) 어댑터(Adaptor)를 이용하여 복수의 IP 스피커와 전력 분배 및 통신을 수행함으로써, IP 스피커(IP Speaker)의 확장에 용이함을 제공해주는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 카메라가 내장된 IP 스피커를 제공하여 IP 스피커 자체적으로 영상 감시 기능도 수행할 수 있으며, PoE 스위칭 허브의 전원 부족 시 IP 스피커에서 보조 전원을 다음 연결되는 IP 스피커에 공급함으로써 IP 스피커의 확장에 용이함을 도모해주는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 IP 스피커에 비상벨 시스템을 연동시켜, 비상벨 기능을 사용할 때 카메라와 연동하여 카메라 영상을 모니터링 및 저장하여, 비상 상황 파악에 정확성을 도모해주는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 원격에서 IP 스피커(IP Speaker)의 출력 상태도 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라 내장형 IP 스피커를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 IP 스피커의 실시 예 구성도이다.
도 2는 도 1의 IP 스피커의 실시 예 구성도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 내장형 IP 스피커를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 내장형 IP 스피커를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템의 구성도로서, 메인 서버(160), 방송 단말(110), 스위칭 허브(120), IP 스피커 서버(130), PoE 어댑터(140), IP 스피커(151 - 150+N), 배경음악 서버(170), 비상벨 스위치(201), 이벤트 스위치(202), PoE 보조 전원부(203), 외부 IP 카메라(204)를 포함할 수 있다.
메인 서버(160)는 복수의 방송 단말들과 연동하여 방송 시스템 전체의 현황을 감시 및 관리하는 역할을 한다.
배경 음악(BGM) 서버(170)는 방송 등에 사용하기 위한 배경 음악을 제공해주는 역할을 한다.
방송 단말(110)은 IP 스피커와 IP 카메라 및 비상벨 운영을 위한 통합 운영 프로그램을 내장하고, IP 스피커(151 - 150+N)의 방송을 제어하며, IP 스피커(151 - 150+N)의 상태 정보를 획득하여 저장 및 표출해주는 역할을 한다. 이러한 방송 단말(110)은 스마트폰, 퍼스널컴퓨터(PC), 개인정보 단말기 등 다양한 장치로 구현할 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 퍼스널컴퓨터로 구현한 것을 예시로 설명하기로 한다.
스위칭 허브(120)는 상기 방송 단말(110)과 상기 IP 스피커(151 - 150+N)를 IP 네트워크로 연결해주는 역할을 하며, IP 스피커 서버(130)는 상기 스위칭 허브(120)와 연계하며, IP 스피커(151 - 150+N)를 등록해주고 등록 정보를 저장하는 역할을 한다. 새로운 IP 스피커의 등록시 IP 스피커의 등록 정보가 상기 IP 스피커 서버(130)에 저장 및 등록된다.
PoE 어댑터(140)는 상기 IP 스피커 서버(130)와 연계하며, 대용량의 전원을 탑재하고, 탑재된 전원을 IP 스피커(151 - 150+N)에 분배해주고, IP 스피커(151 - 150+N)로 방송 데이터를 전송하며, IP 스피커(151 - 150+N)에서 전송된 감시 영상 및 상태 정보를 수신하여 상기 방송 단말(110)로 전송해주는 역할을 한다.
이러한 PoE 어댑터(140)는 네트워크 장비에 따라 전원을 연결하지 않고, 이더넷 케이블을 이용해서 데이터와 전력을 전송한다. PoE 장비의 포트에서 케이블로 전원을 공급하므로 별도의 전선이나 아웃렛 장치 등이 필요치 않아 설치 비용이 크게 절감되고, 전원 과부하나 저부하, Short 등이 발생하면 전원을 자동으로 차단할 수 있다. PoE 어댑터(140)는 전원 공급 장비인 PSE(Power Sourcing Equipment)와 전원을 공급받는 기기인 PD(Powered Device) 등으로 구성된다.
비상벨 스위치(201)는 비상시 조작하기 위한 스위치로서, 이러한 비상벨 스위치(201)가 조작되면 비상신호가 발생하여 상기 IP 스피커(151)에 전달된다.
이벤트 스위치(202)는 IP 스피커(151)를 통해 방송 시스템을 구축하는 사용자가 상기 비상벨 이외의 이벤트 발생시 조작하면 이벤트 신호를 발생하여 상기 IP 스피커(151)에 전달해주는 역할을 한다. 이러한 이벤트 스위치(202)를 이용하여 사용자는 다양한 이벤트 상황을 감지하거나 이벤트 연출이 가능해진다.
외부 IP 카메라(204)는 설정 감시 영역을 촬영하고, 촬영된 감시 영상을 상기 IP 스피커(151)에 전달해주는 역할을 한다. 사용자는 방송 단말(110)을 통해 감시 영역 변경 신호를 IP 네트워크를 통해 IP 스피커(151)로 전송하고, IP 스피커(151)에서 감시 영역 변경신호를 외부 IP 카메라(204)에 전달해 줌으로써, 원격으로 감시 영역을 변경 또는 설정할 수 있다.
IP 스피커(151 - 150+N)는 상기 PoE 어댑터(140)와 연결되어 구동 전력을 공급받고, 상기 PoE 어댑터(140)의 전력 부족시 보조 전원을 공급해주며, 수신한 방송 데이터를 스피커를 통해 송출하고, 내장 IP 카메라 또는 외부 IP 카메라(204)와 연동하여 획득한 감시 영상은 상기 PoE 어댑터(140)로 전달하며, 상기 스피커의 출력 상태를 감지한 스피커 출력상태 감시정보를 상기 PoE 어댑터(140)에 전달하는 역할을 한다.
여기서 복수의 IP 스피커(151 - 150+N)의 각각은 구성 및 작용이 동일하므로, 이하 설명의 편의 및 명료화를 위해 하나의 IP 스피커(예를 들어, 151)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 IP 스피커(151)는 다른 IP 스피커(예를 들어, 152)와 UTP 케이블로 연결되어, 전력 및 데이터를 다른 IP 스피커(152)에 전달하고, 상기 다른 IP 스피커(152)로부터 전달받은 데이터를 상기 PoE 어댑터(140)에 전달해준다.
다른 IP 스피커 역시 UTP 케이블 점프(cable jump) 기능을 이용하여 또 다른 스피커와 연결되어 전력을 공급하고 데이터를 인터페이스 해준다. 특히, IP 스피커의 설치 시 PoE 어댑터의 전원이 부족하면 자체적으로 보조 전원을 공급받아 사용하거나 다른 IP 스피커 또는 PoE 어댑터(140)에 보조 전원을 공급해줄 수 있어, PoE 어댑터(140)를 통한 IP 스피커의 확장성에 자유를 부여해줄 수 있다.
이러한 IP 스피커(151)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 PoE 어댑터(140)로부터 공급받은 전력을 IP 스피커(151)에 필요한 전원으로 변환하는 공급하는 전원 컨버터(301), 상기 전원 컨버터(301)로부터 공급받은 전원을 메인 보드(303)에 공급해주며, 상기 PoE 어댑터(140)의 전력 공급 부족시 외부 전원을 PoE 보조 전원으로 공급해주는 메인 전원 공급부(302), 감시 영상을 획득하여 자체 저장장치에 자동으로 녹화하는 내장 IP 카메라(308), 상기 PoE 어댑터(140)와 IP 네트워크로 연결되어 방송 데이터를 수신하고, 내장된 내장 IP 카메라(308) 또는 외부 IP 카메라(204)를 통해 획득한 감시 영상과 스피커 출력상태 감시정보를 상기 PoE 어댑터(140)로 전달하며, 비상벨 기능 시 상기 내장 IP 카메라(308) 또는 외부 IP 카메라(204)를 통해 획득한 감시 영상과 비상 신호를 연동시켜 감시 정보를 생성하여 상기 PoE 어댑터(140)로 전달하는 스위칭 허브(304), 및 상기 메인 전원 공급부(302)를 통해 구동 전원을 공급받으며, 상기 스위칭 허브(304)와 연계하여 수신한 방송 데이터의 출력을 제어하고, 전력 및 데이터를 다른 IP 스피커에 전달하도록 제어하며, 상기 다른 IP 스피커로부터 전달받은 데이터를 상기 PoE 어댑터(140)에 전달하는 메인 보드(303), 상기 메인 보드(303)의 제어에 따라 다른 IP 스피커와 UTP 케이블로 연결되어, 전력 및 데이터를 인터페이스 하는 IP 스피커 연동부(309)를 포함한다.
상기 스위칭 허브(304)는 외부에 설치된 외부 IP 카메라(204)와 연동하여, 상기 외부 IP 카메라(204)로부터 획득한 감시 영상을 상기 PoE 어댑터(140)로 전송할 수 있다.
이러한 스위칭 허브(304)는 4 포트의 스위칭 허브를 이용하여, 내부에 내장된 내장 IP 카메라, 메인 보드, 외부 IP 카메라, 다양한 스위치의 연결을 지원해줄 수 있다.
또한, 상기 IP 스피커(151)는 상기 메인 보드(303)의 제어에 따라 방송 음원을 소정 레벨로 증폭하여 스피커(307)로 출력하는 앰프(306), 및 상기 스피커(307)의 출력 신호를 입력받아 스피커 출력상태 감시정보로 상기 메인 보드(303)에 전달하는 마이크(305)를 더 포함할 수 있다.
상기 앰프(306)는 D-Class의 앰프를 이용할 수 있으며, 상기 마이크(305)는 스피커(307)의 출력 상태를 감시할 수 있도록 상기 스피커(307)의 출력 신호를 입력받아 상기 메인 보드(303)에 전달하는 역할을 하며, 고감도 콘덴서 마이크로 구현할 수 있다. 고감도 콘덴서 마이크를 이용함으로써, 상호 통화를 구현할 수 있다.
상기 메인 보드(303)는 상기 스피커 출력상태 감시정보를 상기 스위칭 허브(304)에 전달하는 역할도 한다.
상기와 같이 IP 스피커(151)에 스위칭 허브를 적용함으로써, IP 네트워크를 통한 원활한 데이터 통신을 제공함은 물론 다른 IP 카메라와 연계하여 데이터 인터페이스 및 전력 공급에 용이함을 제공한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 내장형 IP 스피커 및 이를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, IP 네트워크 기반 방송시스템에 IP 스피커(151)가 설치되면 IP 스피커 서버(130)에 IP 스피커 정보가 등록된다. IP 스피커 서버(130)는 IP 스피커(151)의 정보 즉, ID 정보나 설치 위치 정보 등을 등록한다.
이후, PoE 어댑터(140)에서 등록된 IP 스피커(151)에 구동 전력을 공급한다.
상기 IP 스피커(151)는 전원 컨버터(302)에서 상기 PoE 어댑터(140)로부터 공급받은 전력(DC 48V)을 IP 스피커(151)에 필요한 전원으로 변환한다. 즉, DC-DC 컨버터 등을 이용하여 공급받은 DC 48V를 소정의 직류 전원으로 변환하여 메인 전원 공급부(302)에 전달한다.
상기 메인 전원 공급부(302)는 상기 전원 컨버터(301)로부터 공급받은 전원을 소정의 직류 전원으로 분배하여 메인 보드(303) 및 전원이 필요한 부분에 구동 전원을 공급해준다.
여기서 본 발명의 특징으로서, IP 카메라가 IP 네트워크에 새롭게 설치될 경우, PoE 어댑터(140)에서 공급해주는 전원이 부족할 수 있다. 이는 IP 카메라의 설치 개수가 증가하여 전원 부족이 발생할 수 있으며, 또 다른 원인으로 전원이 부족할 수 있다.
이 경우, 메인 전원 공급부(302)는 상기 전원 컨버터(301)에 의해 전력을 공급받을 수 없거나 부족하면, PoE 보조 전원부(203)를 통해 별도로 보조 전원을 공급받아 이를 IP 카메라(151)의 구동 전원으로 활용한다. 필요에 따라 UTP 케이블 점퍼를 통해 보조 전원을 다른 IP 카메라에 공급해주는 것도 가능하다.
IP 카메라(151)에서 다른 IP 카메라로 전력을 공급해주고, 통신 데이터를 인터페이스 해줌으로써, IP 카메라의 확장성에 용이함을 도모해준다.
메인 보드(303)는 상기 메인 전원 공급부(302)로부터 전원이 공급되면 초기화를 수행하고, 내장된 운영 프로그램에 따라 IP 스피커(151)의 동작을 제어한다.
상기와 같은 과정으로 IP 스피커(151)가 IP 네트워크상에 등록된 상태에서, 방송 단말(110)은 IP 스피커(151)를 통해 방송할 사항이 발생하면, ID 정보를 포함하는 방송 데이터를 스위칭 허브(120)를 통해 IP 네트워크로 전송한다.
이때, 방송 데이터에 사용할 배경 음악이 필요하면 배경 음악 서버(170)에서 제공해주는 배경 음악이 방송 데이터와 함께 전송될 수 있다.
IP 네트워크로 송신되는 방송 데이터는 PoE 어댑터(140)를 통해 IP 스피커(151)로 전달된다.
상기 IP 스피커(151)의 스위칭 허브(304)는 IP 네트워크를 통해 송신되는 방송 데이터를 수신하여 메인 보드(303)에 전달한다. 메인 보드(303)는 방송 데이터를 수신하면, 수신한 방송 데이터에 포함된 ID 정보를 분석하여, 자신의 방송 데이터이면 이를 음원 신호로 만들어 앰프(306)에 전달한다.
앰프(306)는 수신한 음원 신호를 설정된 증폭도에 따라 증폭하여 스피커(307)를 통해 송출한다. 이로써 IP 스피커가 설치된 장소에서 IP 네트워크 기반 방송이 이루어진다.
한편, 상기와 같이 IP 스피커(151)를 통해 방송을 할 경우, 실제 방송을 주관하는 사용자는 해당 IP 스피커가 설치된 장소에서 설정된 음량으로 방송이 송출되는지를 확인하기 위해 직접 현장을 방문해야 한다.
본 발명은 이러한 불편함 없이 실시간으로 원격에서 IP 스피커(151)의 출력상태를 감시할 수 있다.
즉, 마이크(305)는 상기 스피커(307)의 출력 신호를 입력받아 스피커 출력상태 감시정보로 상기 메인 보드(303)에 전달한다. 여기서 마이크(305)는 콘덴서 마이크로서 평상시에는 비상벨로서 사용할 수 있다.
상기 메인 보드(303)는 상기 마이크(305)를 통해 입력되는 스피커 출력상태 감시정보의 신호 레벨 즉, 스피커(307)의 출력 레벨을 판단하고, 판단한 출력 레벨을 포함하여 스피커 출력상태 감시정보를 생성하여 스위칭 허브(304)를 통해 IP 네트워크로 전송한다.
이렇게 송신되는 스피커 출력상태 감시정보는 PoE 어댑터(140), IP 스피커 서버(130), 스위칭 허브(120)를 통해 방송 단말(110)에 전달된다.
방송 단말(110)은 수신한 스피커 출력상태 감시정보를 화면에 표출한다. 여기서 화면에 표출되는 스피커 출력상태 감시정보는, IP 스피커의 ID 정보, 설치 위치 정보 및 출력 레벨을 포함할 수 있다. 여기서 IP 스피커의 ID가 0001이고, 출력 레벨이 0이면 해당 위치에 설치된 IP 스피커는 고장 등으로 출력이 발생하지 않음을 알 수 있다. 만약, 출력 레벨이 2이고, 이러한 출력 레벨이 너무 작은 것으로 판단이 되면, 사용자는 입력장치를 통해 해당 IP 스피커의 출력 음량을 5로 올리도록 하는 음량 조절 명령을 입력한다. 이렇게 입력된 IP 스피커의 음량 조절 명령은 해당 IP 스피커의 ID 정보를 포함하여 IP 네트워크로 전송된다.
IP 스피커(151)의 스위칭 허브(304)는 IP 네트워크를 통해 방송되는 데이터를 수신하여 메인 보드(303)에 전달한다. 메인 보드(303)는 수신된 데이터를 확인하여 자신의 데이터가 맞고, 데이터가 출력 음량을 5로 올리도록 하는 음량 조절 명령이면 앰프(306)의 증폭도를 제어하여 스피커(307)의 출력 음량 레벨이 5가 되도록 한다.
이로써 사용자는 원격에서 실시간으로 IP 스피커(151)의 스피커 출력상태를 감시할 수 있으며, 원격으로 IP 스피커의 출력 음량 레벨을 간단하게 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 특징으로서, IP 스피커(151)는 내장된 내장 IP 카메라(308)를 통해 설정된 감시 영역의 감시 영상을 획득하여 방송 단말(110)에 전송할 수 있다는 것이다.
예컨대, IP 스피커(151)의 스위칭 허브(304)는 내장 IP 카메라(308)와 연동하여, 내장 IP 카메라(308)로부터 획득한 실시간 감시 영상을 IP 네트워크로 전송한다. IP 네트워크로 전송되는 감시 영상은 패킷 또는 프레임 단위로 전송될 수 있다. 패킷 또는 프레임 단위 영상 전송시 해당 영상이 어느 IP 카메라에서 획득한 영상인지를 구분하여 식별 정보가 포함되므로, 사용자는 감시 영상 수신시 해당 감시 영역을 쉽게 인지할 수 있다.
여기서 내장 IP 카메라(308)는 자체 영상 저장장치가 구비되어 있어, 별도의 녹화장치가 없더라도 실시간으로 획득한 감시 영상을 저장할 수 있다. 이러한 자체 영상 저장 기능은 실시간으로 통화가 이루어지지 않는 상황에서는 자체적으로 감시 영상을 저장하고, 이후 통신이 개재될 때 저장된 영상을 전송하여, 통신 장애가 발생한 상황에서 현장의 감시 영상이 소실되는 것을 방지한다.
IP 네트워크로 전송되는 감시 영상은 PoE 어댑터(140), IP 스피커 서버(130), 스위칭 허브(120)를 통해 통신 단말(110)에 수신된다.
이로써 사용자는 IP 스피커(151)와 통신 단말(110)을 통해 감시 영역의 감시 영상을 실시간으로 확인할 수 있다.
통신 단말(110)은 수신한 감시 영상을 저장함으로써, 추후 사건 등이 발생한 경우 사건을 규명하는 정보로 활용할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 IP 스피커(151)에 영상 촬영 장치인 내장 IP 카메라(308)를 내장시킴으로써, 단일의 IP 스피커 설치만으로 방송은 물론 감시 영상의 획득도 가능해진다. 따라서 감시 영상 획득을 위한 별도의 IP 카메라를 설치하는 비용도 절감할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징으로서, 외부 IP 카메라(204)와 연동하여 미리 설정된 감시 영역의 감시 영상을 획득하여, 방송 단말(110)에 전송할 수 있다는 것이다. 이를 위해 커넥터 등의 인터페이스 장치를 이용하여 외부 IP 카메라(204)와 스위칭 허브(304) 또는 메인 보드(303)가 간단하게 연결되어, 촬영된 영상의 인터페이스 등이 이루어지도록 한다.
예컨대, IP 스피커(151)의 스위칭 허브(304)는 외부 IP 카메라(204)와 연동하여, 외부 IP 카메라(204)로부터 획득한 실시간 감시 영상을 IP 네트워크로 전송한다. IP 네트워크로 전송되는 감시 영상은 패킷 또는 프레임 단위로 전송될 수 있다. 패킷 또는 프레임 단위 영상 전송시 해당 영상이 어느 IP 카메라에서 획득한 영상인지를 구분하여 식별 정보가 포함되므로, 사용자는 감시 영상 수신시 해당 감시 영역을 쉽게 인지할 수 있다.
IP 네트워크로 전송되는 감시 영상은 PoE 어댑터(140), IP 스피커 서버(130), 스위칭 허브(120)를 통해 통신 단말(110)에 수신된다.
이로써 사용자는 IP 스피커(151)와 통신 단말(110)을 통해 감시 영역의 감시 영상을 확인할 수 있다.
통신 단말(110)은 수신한 감시 영상을 저장함으로써, 추후 사건 등이 발생한 경우, 사건을 규명하는 정보로 활용할 수 있다.
이는 외부 IP 카메라(204)가 설치된 장소에서 IP 스피커(151)를 설치하고, 외부 IP 카메라(204)와 IP 스피커(151) 간의 연동 구조를 통해, 간단하게 외부 IP 카메라의 영상을 IP 스피커를 통해 네트워크로 전송할 수 있도록 함으로써, 외부 IP 카메라(204)의 설치 시 별도의 네트워크를 구축할 필요가 없어, 경제적인 장점을 제공하며, 동시에 외부 IP 카메라가 설치된 장소에서 실시간으로 해당 감시 영역의 영상을 원하는 장소에서 감시할 수 있도록 도모해주는 효과도 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징으로서, IP 스피커(151)와 비상벨 스위치(201)를 조합하여, 방송 시스템을 구현할 수 있다는 것이다.
이를 위해 IP 스피커(151)에는 비상벨 스위치(201), 이벤트 스위치(202), PoE 보조 전원부(203)와 인터페이스 하여, 스위치 신호를 수신하거나 전원을 공급받을 수 있는 커넥터가 부가적으로 구비된 것으로 가정한다.
예컨대, 비상 상황 시 특정인은 비상벨 스위치(201)를 온 상태로 조작한다. 상기 비상벨 스위치(201)가 조작되면, IP 스피커(151)의 메인 보드(303)는 이를 수신하고, 비상벨 조작에 따른 비상음을 발생하여 앰프(306)를 통해 스피커(307)로 송출한다. 여기서 비상벨 스위치(201)는 위급 상황, 화재 발생 등에 활용될 수 있다.
아울러 메인 보드(303)는 비상벨 스위치(201)를 통해 비상 신호가 수신되면 이를 스위칭 허브(304)를 통해 IP 네트워크로 전송하여, 방송 단말(110)의 운영자가 비상 상황을 인지하도록 한다. 운영자는 원격에서 방송 단말(110)을 통해 어느 장소에서 비상 상황이 발생했는지를 인지할 수 있다.
비상 상황이 발생한 경우, 메인 보드(303)는 비상벨 신호와 내장 IP 카메라(308) 또는 외부 IP 카메라(204)에서 수신한 감시 영상과 비상 신호를 이용하여 감시 정보를 생성하고, 생성한 감시 정보를 스위칭 허브(304)를 통해 방송 단말(110) 측으로 전송한다.
이로써 관리자는 방송 단말(110)을 통해 원격에서 비상이 발생한 위치를 인식하고, 실시간으로 비상이 발생한 위치의 상황을 감시 영상을 통해 확인한다. 여기서 방송 단말(110)은 수신한 감시 정보를 저장하여, 추후 비상 상황 발생 시 상황을 분석하는 정보로 활용되도록 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로서, 비상벨 이외에 다양한 이벤트 상황을 사용자가 연출할 수 있다는 것이다.
예컨대, 다양한 상황 감시 및 연출을 위한 이벤트 스위치(202)를 마련하고, 이벤트 스위치(202)를 IP 스피커(151)에 연동시킨다. 이후, 이벤트 상황에 따라 이벤트 스위치(202)가 온 상태로 조작되면 이벤트 신호가 발생하여 IP 스피커(151)에 전달된다. 이벤트는 사용자가 비상벨 이외의 이벤트 상황에 따라 다양한 이벤트에 맞게 설정할 수 있다.
IP 스피커(151)의 메인 보드(303)는 수신한 이벤트 신호를 스위칭 허브(304)를 통해 IP 네트워크로 전송하여, 운영자가 방송 단말(110)을 통해 특정 장소에서 발생한 이벤트 상황을 실시간으로 인지하도록 한다.
이상 상술한 본 발명에 따르면 PoE(Power over Ethernet) 어댑터를 이용하여 전력 분배 및 통신을 수행하여 IP 스피커(IP Speaker)의 확장에 용이함을 제공하고, IP 스피커에 스위칭 허브를 적용하여 영상 감시 및 스피커의 출력 상태 감지를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 IP 스피커의 설치시 PoE 전원이 부족하면 보조 전원을 생성하여 공급해주어, IP 스피커의 확장 시 전원 부족 문제도 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 IP 스피커에 비상벨 스위치를 연동시켜, 비상 상황 발생 시 IP 스피커와 비상벨 시스템을 조합한 IP 네트워크 기반 방송시스템을 구현해준다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
110: 방송 단말
120: 스위칭 허브
130: IP 스피커 서버
140: PoE 어댑터
151 - 150+N: IP 스피커
301: 전원 컨버터
302: 메인 전원 공급부
303: 메인 보드
304: 스위칭 허브
305: 마이크
306: 앰프
307: 스피커
308: 내장 IP 카메라
309: IP 스피커 연동부
160: 메인 서버
170: 배경음악 서버
201: 비상벨 스위치
202: 이벤트 스위치
203: PoE 보조 전원부
204: 외부 IP 카메라
120: 스위칭 허브
130: IP 스피커 서버
140: PoE 어댑터
151 - 150+N: IP 스피커
301: 전원 컨버터
302: 메인 전원 공급부
303: 메인 보드
304: 스위칭 허브
305: 마이크
306: 앰프
307: 스피커
308: 내장 IP 카메라
309: IP 스피커 연동부
160: 메인 서버
170: 배경음악 서버
201: 비상벨 스위치
202: 이벤트 스위치
203: PoE 보조 전원부
204: 외부 IP 카메라
Claims (5)
- PoE 어댑터로부터 공급받은 전력을 IP 스피커에 필요한 전원으로 변환하는 공급하는 전원 컨버터;
상기 전원 컨버터로부터 공급받은 전원을 메인 보드에 공급해주며, 상기 PoE 어댑터의 전력 공급 부족시 외부 전원을 PoE 보조 전원으로 공급해주는 메인 전원 공급부;
감시 영상을 획득하여 내부 저장장치에 자동 녹화하는 내장 IP 카메라;
상기 PoE 어댑터와 IP 네트워크로 연결되어 방송 데이터를 수신하고, 비상벨 기능 시 상기 내장 IP 카메라를 통해 획득한 감시 영상과 비상 신호를 연동시켜 감시 정보를 생성하여 상기 PoE 어댑터로 전달하는 스위칭 허브;
상기 메인 전원 공급부를 통해 구동 전원을 공급받으며, 상기 스위칭 허브와 연계하여 수신한 방송 데이터의 출력을 제어하고, 전력 및 데이터를 다른 IP 스피커에 전달하고, 상기 다른 IP 스피커로부터 전달받은 데이터를 상기 PoE 어댑터에 전달하는 메인 보드;
상기 메인 보드의 제어에 따라 다른 IP 스피커와 UTP 케이블로 연결되어, 전력 및 데이터를 인터페이스 하는 IP 스피커 연동부를 포함하고,
상기 메인 보드는 IP 스피커의 설치 시 상기 PoE 어댑터의 전원이 부족하면 자체적으로 보조 전원을 공급받아 사용하거나 다른 IP 스피커 또는 PoE 어댑터에 보조 전원을 공급해주어, 상기 PoE 어댑터를 통한 IP 스피커의 확장성을 부여하고,
상기 메인 보드는 비상 상황 시 비상벨 스위치가 조작되면, 비상벨 조작에 따른 비상음을 발생하여 앰프를 통해 스피커로 송출하여 위급 상황 및 화재 발생에 대응하며, 아울러 상기 비상벨 스위치를 통해 비상 신호가 수신되면 스위칭 허브를 통해 비상 신호를 IP 네트워크로 전송하여, 방송 단말의 운영자가 비상 상황을 인지하도록 하는 것을 특징으로 하는 카메라 내장형 IP 스피커.
- 청구항 1에서, 상기 IP 스피커는,
상기 메인 보드의 제어에 따라 방송 음원을 소정 레벨로 증폭하여 스피커로 출력하는 앰프; 및
상기 스피커의 출력 신호를 입력받아 스피커 출력상태 감시정보로 상기 메인 보드에 전달하는 마이크를 더 포함하고,
상기 메인 보드는 상기 스피커 출력상태 감시정보를 상기 스위칭 허브에 전달하는 것을 특징으로 하는 카메라 내장형 IP 스피커.
- 청구항 1에서, 상기 스위칭 허브는,
외부에 설치된 외부 IP 카메라와 연동하여, 상기 외부 IP 카메라로부터 획득한 감시 영상을 상기 PoE 어댑터로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 내장형 IP 스피커.
- 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 하나의 청구항에 기재된 카메라 내장형 IP 스피커를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템으로서,
IP 스피커와 비상벨 운영을 위한 통합 운영 프로그램을 내장하고, IP 스피커의 방송을 제어하며, IP 스피커의 상태 정보를 획득하여 저장 및 표출해주는 방송 단말;
상기 방송 단말과 상기 IP 스피커를 IP 네트워크로 연결해주는 스위칭 허브;
상기 스위칭 허브와 연계하며, IP 스피커를 등록해주고 등록 정보를 저장하는 IP 스피커 서버;
상기 IP 스피커 서버와 연계하며, 대용량의 전원을 탑재하고, 탑재된 전원을 IP 스피커에 분배해주고, IP 스피커로 방송 데이터를 전송하며, IP 스피커에서 전송된 감시 영상 및 상태 정보를 수신하여 상기 방송 단말 측으로 전송해주는 PoE 어댑터;
상기 PoE 어댑터와 연결되어 구동 전력을 공급받고, 상기 PoE 어댑터의 전력 부족시 보조 전원을 이용하여 연계된 다른 IP 스피커에 구동 전원을 공급해주며, IP 카메라를 통해 획득한 감시 영상을 상기 PoE 어댑터로 전달해주는 IP 스피커;
비상시 조작하기 위한 비상벨 스위치;
상기 IP 스피커를 통해 방송 시스템을 구축하는 사용자가 상기 비상벨 이외의 이벤트 발생시 조작하면 이벤트 신호를 발생하는 이벤트 스위치;
설정 감시 영역을 촬영하고, 촬영된 감시 영상을 상기 스위칭 허브에 전달하는 외부 IP 카메라; 및
배경 음악을 제공해주는 배경 음악 서버를 포함하고,
상기 IP 스피커는 메인 전원 공급부를 통해 구동 전원을 공급받으며, 스위칭 허브와 연계하여 수신한 방송 데이터의 출력을 제어하고, 전력 및 데이터를 다른 IP 스피커에 전달하고, 다른 IP 스피커로부터 전달받은 데이터를 PoE 어댑터에 전달하는 메인 보드를 포함하고,
상기 메인 보드는 IP 스피커의 설치 시 상기 PoE 어댑터의 전원이 부족하면 자체적으로 보조 전원을 공급받아 사용하거나 다른 IP 스피커 또는 PoE 어댑터에 보조 전원을 공급해주어, 상기 PoE 어댑터를 통한 IP 스피커의 확장성을 부여하고,
상기 메인 보드는 비상 상황 시 상기 비상벨 스위치가 조작되면, 비상벨 조작에 따른 비상음을 발생하여 앰프를 통해 스피커로 송출하여 위급 상황 및 화재 발생에 대응하며, 아울러 상기 비상벨 스위치를 통해 비상 신호가 수신되면 스위칭 허브를 통해 비상 신호를 IP 네트워크로 전송하여, 방송 단말의 운영자가 비상 상황을 인지하도록 하는 것을 특징으로 하는 카메라 내장형 IP 스피커를 이용한 IP 네트워크 기반 방송시스템.
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- 2021-08-10 KR KR1020210105401A patent/KR102487629B1/ko active IP Right Grant
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