KR102491932B1 - 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102491932B1
KR102491932B1 KR1020200155017A KR20200155017A KR102491932B1 KR 102491932 B1 KR102491932 B1 KR 102491932B1 KR 1020200155017 A KR1020200155017 A KR 1020200155017A KR 20200155017 A KR20200155017 A KR 20200155017A KR 102491932 B1 KR102491932 B1 KR 102491932B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
communication
communication method
transmission
time
Prior art date
Application number
KR1020200155017A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220068081A (ko
Inventor
김용진
Original Assignee
현대엠시스템즈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대엠시스템즈 주식회사 filed Critical 현대엠시스템즈 주식회사
Priority to KR1020200155017A priority Critical patent/KR102491932B1/ko
Publication of KR20220068081A publication Critical patent/KR20220068081A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102491932B1 publication Critical patent/KR102491932B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00—Machine learning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
    • H04L1/0019—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy in which mode-switching is based on a statistical approach
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/24—Testing correct operation
    • H04L1/242—Testing correct operation by comparing a transmitted test signal with a locally generated replica
    • H04L1/243—Testing correct operation by comparing a transmitted test signal with a locally generated replica at the transmitter, using a loop-back
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

본 발명은 이동통신망/무선랜/IoT 방식을 결합 사용해 서비스의 종류 및 산업 현장의 상황에 따라 각각 최적화된 통신 방식을 선택하여 자동적으로 통신을 수행할 수 있으며, 실시간 통신 방식에 대한 상태를 반영하여 통신 방식을 선택하고, 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 머신 러닝 통계를 기반해 학습 및 선택을 수행하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 센서, 센서와 인터페이스를 수행하는 데이터 인터페이스, 센서의 정보를 수집하여 데이터 특성을 분석하는 한편, 적어도 두 개의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식 선택을 수행하는 중앙 분석 프로세서, 및 센서의 정보를 서버로 전송하는 적어도 두 개 이상의 통신 모듈로 이루어진다.

Description

통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법{Communication method variable remote monitoring control system and method}
본 발명은 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 원격 모니터링을 수행하는 RTU(Remote Terminal Unit) 또는 엣지 디바이스(Edge Device)에서 서비스에 따라 무선 통신 방식을 차등적으로 적용 및 원격 모니터링하는 것이다.
즉, 본 발명은 중앙제어실과 각 현장 제어시스템으로 구성되는 분산형 자동제어시스템(Distributed Control System)을 토대로 현장의 감시데이터 수집 및 가동데이터를 실시간으로 전송하여 설비를 운영하는데 있어, 상황 및 서비스 요구에 맞게 통신 방식을 가변적으로 선택 및 대응할 수 있는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
산업 현장에서는 공장 자동화, 공장 설비의 관리, 빌딩 전력 조명 제어, 주요 시설물 관리 등을 위하여 현장에서 가동되고 있는 설비 및 현장의 상황에 대한 데이터를 수집하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.
초기에 공장 자동화를 위하여 PLC(Programmable Logic Controller)가 개발되었으며, 여기에 무선 통신 기능이 부가된 RTU(Remote Terminal Unit)으로 진화하였고 이러한 개념을 큰 범위에서 포괄하는 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)로 발전하였다.
산업 현장에서 각종 데이터를 수집하여 원격으로 전송하기 위한 기술로 게이트웨이 등이 개발되었으며, 게이트웨이는 RTU의 한 종류로 이해할 수 있다. 이와 같은 게이트웨이는 점차 진화하여 자체적으로 데이터를 가공, 분석, 처리할 수 있는 엣지 디바이스로 진화하였고 최근에는 좀 더 진화된 엣지 컴퓨팅 디바이스로 발전하고 있다.
이와 같은 RTU, 게이트웨이, 엣지 디바이스 등은 기본적으로 무선 통신망을 이용하여 원격지와 연결되어 있다는 특징을 제공하며, 지난 수십 년간 무선 통신 방식은 진화에 진화를 거듭하면서 발전하여 왔다.
특히, 이동통신 분야에서는 2세대(2G)로부터 5세대(5G)로 발전하면서 통신 속도를 고속화하였으며 통신 지연도 상당히 줄이면서 통신의 실시간성을 확보하게 되었다.
반면, 무선랜의 경우는 IEEE802.11b에서 시작하여 최근에는 WiFi6까지 발전하면서, 역시 통신 속도의 고속화를 실현하였다. 무선랜은 고속의 데이터를 송수신할 수 있다는 장점을 제공하지만, 최근 무선랜을 이용한 스마트 기기가 급격하게 증가하면서 무선랜의 주파수 환경이 열악해 지는 현상이 발생하고 있으며, 이로 인하여 통신 속도가 저하하거나 실시간 성이 떨어지는 문제가 발생하고 있다. 특히 산업 현장에서는 공장의 기기 및 모터 등에서 발생하는 잡음으로 인하여 무선랜 통신의 성능이 현격하게 저하될 수 있다는 문제점도 내포하고 있다.
IoT 통신 방식의 경우, 최대한 통신 거리가 길고, 데이터양은 적으며, 통신비용이 없는 방식으로 발전하면서 NB-IoT, LoRA, SigFox 등의 방식이 개발되어 확대 보급 중에 있다. IoT 통신 방식은 일종의 자체망을 구성할 수 있으며, 산업 현장 주요 위치에 자체 기지국을 설치하고 통신 반경 역시 2~3km 이상을 제공하므로 충분히 산업 현장 전체를 커버할 수 있는 통신 능력을 제공한다.
산업 현장에서는 지진, 폭발 등의 재해로 인하여 이동 통신망이 단절되거나 무선랜 네트워크가 단절되는 상황이 발생하는 경우 현장의 상황을 파악하기 어려운 상태가 발생할 수 있다. 복잡한 이동통신망과 달리 IoT 통신 방식은 단순한 자체 통신망을 구축할 수 있으므로 재난 상황에서도 망 생존율이 높아 긴급 통신에 대응할 수 있다는 장점을 제공한다.
그러나 아직까지도 통신 거리는 길고, 통신 비용은 없으면서, 고속의 데이터를 전송할 수 있는 이상적인 통신 방식은 존재하지 않아, 상호간의 부족한 부분을 보완하여 병행 사용하는 방식에 대한 연구가 지속되어 왔다.
그 일례로, 대한민국 특허공개공보 제10-2013-0118395호에서는 복수의 통신 방식을 통하여 차량의 교통 정보를 수집하고, 수집된 교통 정보에 대응되는 통신 방식에 기설정된 우선 순위를 기초로 수집된 교통 정보를 교통 관제 서버에 DDSRC, WAVE, WIFI, 3G(WCDMA), 4G(Wibro, LTE)에 대한 통신 방식을 사용하여 전송하는 교통 관리 장치에 대해 개시하고 있다.
그러나, 이 경우에도 실시간 통신 방식에 대한 상태를 반영하지 않아 지연이 발생하거나 비용이 과다하게 책정될 수 있는 단점이 있다.
대한민국 특허공개공보 제10-2013-0118395호 (2013.10.04)
본 발명의 목적은, 이동통신망/무선랜/IoT 방식을 결합 사용해 서비스의 종류 및 산업 현장의 상황에 따라 각각 최적화된 통신 방식을 선택하여 자동적으로 통신을 수행할 수 있는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 실시간 통신 방식에 대한 상태를 반영하여 통신 방식을 선택하고, 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 머신 러닝 통계를 기반해 학습 및 선택을 수행하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 센서, 센서와 인터페이스를 수행하는 데이터 인터페이스, 센서의 정보를 수집하여 데이터 특성을 분석하는 한편, 적어도 두 개의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식 선택을 수행하는 중앙 분석 프로세서, 및 센서의 정보를 서버로 전송하는 적어도 두 개 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 중앙 분석 프로세서는 통신 방식을 패킷당 전송 전력, 보안 등급, 패킷당 전송 비용, 및 최대 전송 속도 중 어느 하나의 특성을 구분할 수 있다.
또한, 중앙 분석 프로세서는 데이터 특성을 데이터 크기, 최소 전송 속도, 패킷당 허용 전송 가격, 최대 허용 지연 시간, 최대 허용 보안 등급, 최대 폐기 허용 시간 중 어느 하나를 포함하여 분석할 수 있다.
여기서, 중앙 분석 프로세서는 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하여 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
또한, 중앙 분석 프로세서는 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 히스토리를 머신 러닝 통계를 기반으로 학습한 후 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법은 통신 방식을 구분하는 통신 방식 구분 단계, 전송 데이터를 구분하는 전송 데이터 구분 단계, 통신 방식을 선택하는 통신 방식 선택 단계, 전송 방식을 선택하는 전송 방식 선택 단계, 및 데이터를 전송하는 데이터 전송 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 통신 방식 구분 단계에서는 통신 방식을 패킷당 전송 전력, 보안 등급, 패킷당 전송 비용, 및 최대 전송 속도 중 어느 하나의 특성을 구분할 수 있다.
또한, 전송 데이터 구분 단계에서는 전송 데이터 특성을 데이터 크기, 최소 전송 속도, 패킷당 허용 전송 가격, 최대 허용 지연 시간, 최대 허용 보안 등급, 최대 폐기 허용 시간 중 어느 하나를 포함하여 분석할 수 있다.
여기서, 통신 방식 선택 단계에서는 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하여 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
또한, 통신 방식 선택 단계에서는 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 히스토리를 머신 러닝 통계를 기반으로 학습한 후 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 센서, 센서와 인터페이스를 수행하는 데이터 인터페이스, 센서의 정보를 수집하여 데이터 특성을 분석하는 한편, 적어도 두 개의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식 선택을 수행하는 중앙 분석 프로세서, 통신 방식으로, 센서의 정보를 이동통신 네트워크를 사용하여 통신 루프백 서버로 전송하는 이동 통신 모듈, 다른 통신 방식으로, 센서의 정보를 무선랜 네트워크를 사용하여 통신 루프백 서버로 전송하는 무선랜 통신 모듈, 또 다른 통신 방식으로, 센서의 정보를 LoRa 네트워크를 사용하여 통신 루프백 서버로 전송하는 LoRa 통신 모듈, 통신 방식의 우선 순위를 부여하는 우선 순위 결정 소프트웨어, 및 중앙 분석 프로세서에서 우선 순위 결정 소프트웨어와 블루투스로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 우선 순위 결정 소프트웨어는 유해 가스 데이터, 장비 진동 데이터, 장비 전원 데이터, 장비 전류 데이터, 및 화재 감지 데이터에 우선 순위를 부여할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법은 데이터의 수집을 개시하는 데이터 수집 개시 단계, 데이터의 운선 순위를 부여하는 데이터 우선 순위 부여 단계, 데이터의 양을 판정하는 데이터 용량 판정 단계, 데이터의 우선 순위가 기준값 이하이고 데이터의 양이 일정값 이상일 경우 무선랜 통신 모듈을 선정하는 무선랜 통신 모듈 선정 단계, 데이터의 우선 순위가 기준값 이하이고 데이터의 양도 일정값 이하일 경우 LoRa 통신 모듈을 선정하는 LoRa 통신 모듈 선정 단계, 데이터의 우선 순위는 기준값 이상일 경우 이동 통신 모듈을 선정하는 무선랜 통신 모듈 선정 단계, 및 선정된 통신 모듈을 토대로 통신 루프백 서버로 데이터를 전송하는 데이터 전송 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 데이터 우선 순위 부여 단계에서는 유해 가스 데이터, 장비 진동 데이터, 장비 전원 데이터, 장비 전류 데이터, 및 화재 감지 데이터 중 어느 하나에 대해 우선 순위를 부여할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 센서의 정보를 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템을 통해 원격에서 수집하는 통신 루프백 서버, 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템의 무선랜 통신 신호를 정합하여 통신 루프백 서버로 전송하는 무선랜 액세스 포인트, 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템의 이동통신 신호를 정합하여 통신 루프백 서버로 전송하는 이동통신 기지국, 및 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템의 LoRa 통신 신호를 정합하여 통신 루프백 서버로 전송하는 LoRa 게이트웨이를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법은 이동통신망/무선랜/IoT 방식을 결합 사용해 서비스의 종류 및 산업 현장의 상황에 따라 각각 최적화된 통신 방식을 선택하여 자동적으로 통신을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법은 실시간 통신 방식에 대한 상태를 반영하여 통신 방식을 선택하고, 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 머신 러닝 통계를 기반해 학습 및 선택을 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 중앙 분석 프로세서에서 통신 방식을 구분하는 기준을 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 중앙 분석 프로세서에서 전송 데이터 특성을 구분하는 기준을 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 6은 도 5의 우선 순위 결정 소프트웨어에서 데이터 종류에 따른 우선 순위를 부여하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 나타낸 구성도이며, 도 2 및 도 3은 도 1을 상세히 설명하기 위한 세부 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 설명한다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 센서(120), 센서(120)와 인터페이스를 수행하는 데이터 인터페이스(110), 센서(120)의 정보를 수집하여 데이터 특성을 분석하는 한편, 적어도 두 개의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식 선택을 수행하는 중앙 분석 프로세서(130), 및 센서(120)의 정보를 서버(150)로 전송하는 적어도 두 개 이상의 통신 모듈로 이루어진다.
여기서, 중앙 분석 프로세서(130)는 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하여 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
또한, 중앙 분석 프로세서(130)는 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 히스토리를 머신 러닝 통계를 기반으로 학습한 후 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
여기서, 통신 방식은 서버(150)로 무선으로 연결할 수 있는 모든 방식이 가능하며, 예를 들어, 제 1 통신모듈(141)로서 이동통신 모듈, 제 2 통신모듈(142)로서 LoRa 통신 모듈, 및 제 N 통신모듈(143)로서 무선랜 통신 모듈을 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 통신 방식의 특성이 실시간으로 통신 경로 상황에 맞추어 가변하여 업데이트함으로써, 더욱 데이터 전송 목적에 부합하는 통신을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 데이터 특성 대비 통신 방식 선택 및 이에 대한 히스토리를 저장하고 서버(150)에서 머신 러닝 통계를 기반으로 통신 방식 선택 기준을 업데이트하여 통신 방식 선택에 적용함으로써, 통신 방식 선택 알고리즘을 고도화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 RTU(Remote Terminal Unit) 및 엣지 디바이스(edge device)에 적용된 서비스에 따라 통신 방식을 가변하는 구조이다.
예를 들어, RTU 는 현장의 여러 정보를 수집하여 저장을 하고 있다. 이와 같이 저장된 데이터는 데이터의 양이 방대하므로 이동통신 망이나 LoRa와 같은 IoT망을 통하여 전송하는 데에는 한계가 있다. 이때, 본 발명은 데이터의 양이 방대하지만 긴급성을 요구하지 않는 경우에는 무선랜이 가장 적합하므로 무선랜 방식으로 통신을 수행한다.
여기서, 무선랜은 고속의 데이터 통신이 가능하고 통신 요금이 없다는 장점이 있으나, 무선랜을 이용한 단말기가 증가하면서 과도한 트래픽이 집중되는 경우 통신의 안정성 및 실시간성이 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.
이동통신망은 고속 데이터 통신 안정성 및 실시간성은 우수하지만 통신 요금에 대한 부담이 있다는 문제점이 있으며, LoRa 방식은 고속의 데이터를 전송할 수는 없지만 원거리 통신이 가능하고, 재난 상황시 망 생존율이 높으며 통신 비용이 없다는 장점을 제공한다. 한편, 장비의 장애가 발생하거나 긴급 제어가 필요한 경우에 무선랜은 실시간성에서 문제가 된다.
본 발명은 이와 같은 경우 이동통신망을 이용해 통신을 수행할 수 있고, 지진과 같은 재난이 발생하여 이동통신망이 차단된 경우가 발생하면 자동적으로 LoRa와 같은 자가 IoT망을 통하여 통신을 수행할 수 있어, 서비스에 따라 통신 방식을 가변할 수 있는 장점이 있다.
도 2는 도 1의 중앙 분석 프로세서(130)에서 통신 방식을 구분하는 기준을 상세히 나타낸 도면이다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 중앙 분석 프로세서(130)는 통신 방식을 패킷당 전송 전력, 보안 등급, 패킷당 전송 비용, 및 최대 전송 속도 중 어느 하나의 특성으로 구분할 수 있다.
여기서, 패킷당 전송 전력이란 일정한 길이의 패킷을 송신하는데 소요되는 전력을 의미하며 배터리 소모량과 비례하므로, 중요한 데이터의 경우 고출력을 사용할 수 있으나 배터리의 상태에 따라 중요하지 않은 데이터의 경우 폐기할 수도 있다.
보안 등급이란 이동통신과 같이 유료 상용망은 해킹 등에 의해 다소 안전한 면이 있으나, 무선랜 같은 경우 일반인들도 무선랜 액세스 장치를 제공할 수 있어 보안에 취약한 단점이 있다. 따라서, 해킹 또는 데이터의 변형 가능성을 염두에 두고 데이터를 전송할 수 있는 지표로 사용할 수 있는 장점이 있다.
패킷당 전송 비용은 무선랜과 같은 무료 네트워크, 이동통신과 같은 유료 네트워크 등을 선택하여 데이터의 특성에 의해 선택하는 지표로 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 최대 전송 속도는 실시간으로 고속 전송하여야 하는 데이터와, 저속으로 전송하여야 하는 데이터를 구분하여 보낼 수 있는 성능 지표로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 도 1의 중앙 분석 프로세서(130)에서 전송 데이터 특성을 구분하는 기준을 상세히 나타낸 도면이다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 중앙 분석 프로세서(130)는 데이터 특성을 데이터 크기, 최소 전송 속도, 패킷당 허용 전송 가격, 최대 허용 지연 시간, 최대 허용 보안 등급, 최대 폐기 허용 시간 중 어느 하나를 포함하여 분석할 수 있다.
여기서, 데이터 크기 란 시간 당 데이터 크기가 될 수도 있고, 또는 전체 데이터 크기가 될 수 있는데, 데이터 크기는 고속 통신 방식 또는 저속 통신 방식을 고려하여 선택할 수 있는 지표로 사용할 수도 있다.
최소 전송 속도 란 최소로 패킷당 보내야 하는 데이터 용량으로 정의할 수도 있는데, 예를 들어 실시간 화면 전송을 할 경우 가용 통신 방식 대비 화질을 손해보거나 초당 프레임을 손해보는 등 데이터 속도를 낮추어 전송할 수 있는 지표로 사용할 수도 있다.
패킷당 허용 전송 가격이란, 전송에 소요되는 가격 대비 최대 허용할 수 있는 비용으로 정의 할 수 있는데, 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템에 할당된 가격에 대해 초과하지 않도록 중요하지 않은 정보는 지연하거나 폐기하는 지표로 사용할 수 있는 장점이 있다.
최대 허용 지연 시간은 데이터 전송 시 허용된 최대 지연 시간으로 정의할 수 있는데, 데이터가 동일한 시간에 몰릴 경우 허용 지연 시간이 늦은 데이터에 대해 우선 순위를 뒤로 미룰 수 있는 지표로 사용할 수 있는 장점이 있다.
최대 허용 보안 등급은 데이터 별 허용할 수 있는 보안 등급으로 정의할 수 있는데, 중요한 정보이더라도 상황에 따라 보안 등급을 낮추어 보낼 수 있는 허용 가능한 지표로 사용할 수 있는 장점이 있다.
최대 폐기 허용 시간은 전송이 안된 상황에서 폐기가 가능한 최대 허용 시간으로 정의할 수 있는데, 전송이 지연되어 전송 되지 못할 경우 데이터의 폐기 여부를 결정하는 지표로 사용할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 이와 같은 전송 데이터의 특징을 규정함으로써, 데이터 전송을 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법은 통신 방식을 구분하는 단계(S110), 전송 데이터를 구분하는 단계(S120), 통신 방식을 선택하는 단계(S130), 전송 방식을 선택하는 단계(S140), 및 데이터를 전송하는 단계(S150)로 이루어진다.
통신 방식 구분 단계(S110)에서는 통신 방식을 패킷당 전송 전력, 보안 등급, 패킷당 전송 비용, 및 최대 전송 속도 중 어느 하나의 특성을 구분할 수 있다.
전송 데이터 구분 단계(S120)에서는 전송 데이터 특성을 데이터 크기, 최소 전송 속도, 패킷당 허용 전송 가격, 최대 허용 지연 시간, 최대 허용 보안 등급, 최대 폐기 허용 시간 중 어느 하나를 포함하여 분석할 수 있다.
통신 방식 선택 단계(S130)에서는 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하여 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
또한, 통신 방식 선택 단계(S130)에서는 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 히스토리를 머신 러닝 통계를 기반으로 학습한 후 통신 방식 선택을 수행할 수 있다.
여기서, 통신 방식은 서버(150)로 무선으로 연결할 수 있는 모든 방식이 가능하며, 예를 들어 제 1 통신모듈(141)로서 이동통신 모듈이 될 수 있으며, 제 2 통신모듈(142)로서 LoRa 통신 모듈, 및 제 N 통신모듈(143)로서 무선랜 통신 모듈을 사용할 수도 있다.
본 발명에서는, 통신 방식의 특성을 실시간으로 통신 경로 상황에 맞추어 가변하여 업데이트함으로써, 더욱 데이터 전송 목적에 부합하는 통신을 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 데이터 특성 대비 통신 방식 선택 및 이에 대한 히스토리를 저장하고, 서버(150)에서 머신 러닝 통계를 기반으로 통신 방식의 선택 기준을 업데이트하여 통신 방식 선택에 적용함으로써, 통신 방식 선택 알고리즘을 고도화할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 나타낸 구성도이며, 도 6은 도 5를 상세히 설명하기 위한 세부 도면이다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 설명한다.
먼저 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 센서(220), 센서(220)와 인터페이스를 수행하는 데이터 인터페이스(210), 센서(220)의 정보를 수집하여 데이터 특성을 분석하는 한편 적어도 두 개의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식 선택을 수행하는 중앙 분석 프로세서(230), 통신 방식으로, 센서(220)의 정보를 이동통신 네트워크를 사용하여 통신 루프백 서버(600)로 전송하는 이동 통신 모듈(241), 다른 통신 방식으로, 센서(220)의 정보를 무선랜 네트워크를 사용하여 통신 루프백 서버(600)로 전송하는 무선랜 통신 모듈(242), 또 다른 통신 방식으로, 센서(220)의 정보를 LoRa 네트워크를 사용하여 통신 루프백 서버(600)로 전송하는 LoRa 통신 모듈(243), 통신 방식의 우선 순위를 부여하는 우선 순위 결정 소프트웨어(260), 및 중앙 분석 프로세서(230)에서 우선 순위 결정 소프트웨어(260)와 블루투스로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈(244)로 이루어진다.
즉, 본 발명의 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200)은, 센서(220)에서 전달되어온 데이터를 데이터 인터페이스(210)로 수신하여 중앙 분석 프로세서(230)에서 처리 우선순위 등을 결정하고, 이동 통신 모듈(241), 무선랜 통신 모듈(242), 또는 LoRa 통신 모듈(243) 중에서 적절한 통신 방식을 선택하여 통신 루프백 서버(600)로 데이터를 전달하는 것이다.
이를 위해, 중앙 분석 프로세서(230)는 먼저 산업 현장의 다양한 상황 및 서비스에 대해서 우선순위를 결정하여야 한다. 우선순위는 데이터 패킷의 QoS(Quality of Control) 정보가 가장 우선적인 정보이다. 우선순위가 높을수록 빠르고 안전하게 전송이 보장되는 프로토콜 표준이다. 예를 들어, 음성 데이터 및 화상 데이터 등은 우선순위가 높은 데이터이므로 우선적인 처리를 하도록 하고 있다.
이러한 QoS 정보를 파악하기 위해 이더넷 프레임을 분석하여 QoS 정보가 포함되어 있는 필드를 분석하여 현재 데이터가 어떠한 종류의 데이터인지 분석하여 처리하여야 한다. 여기서 일반적인 인터넷 서비스의 경우는 음성 통신/화상 통신 데이터가 우선 처리 대상이다.
반면에, 산업용 인터넷에서는 음성 통신이나 화상 통신 데이터가 우선이 아니라, 각종 센서 등에서 추출된 데이터가 우선 처리되어야 한다. 이러한 기능을 처리하기 위하여 중앙 분석 프로세서(230)에서는 데이터의 패킷에서 QoS와 관련한 필드를 조사하여 데이터가 어떠한 종류의 데이터 인지 분석하고 처리 우선순위를 결정한다.
그리고, 일반적인 QoS 표준에 따른 패킷 우선순위 이외에 사용자가 현장에서 처리되어야 하는 패킷의 우선순위를 임의로 결정할 수도 있어야 하며, 이를 위해 우선 순위 결정 소프트웨어(260)는 스마트폰에 설치되어 사용자 인터페이스에 의해 직접 우선 순위가 지정될 수도 있다.
또한, 본 발명의 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200)은 대용량 데이터 전송을 전담 처리하기 위한 무선랜 통신 모듈(242), 실시간 데이터 전송을 우선 처리하기 위한 이동 통신 모듈(241), 및 재난 발생시 응급 통신을 처리하기 위한 LoRa 통신 모듈(243)을 포함한다.
이러한 방식을 통해, 본 발명은 보내고자 하는 데이터의 양이 방대한 경우에는 통신 비용이 저렴한 무선랜을 이용하고, 긴급한 실시간 제어 및 경고 데이터를 송수신하여야 하는 경우에는 실시간성이 우수한 이동통신망을 이용하며, 재난 상황에서는 긴급 통신을 위하여 LoRA망을 선택하여 이용하도록 할 수 있다.
이를 통하여 통신 비용의 절감 및 외부 통신 환경 변화에 영향을 받지 않는 장점을 제공하며, 또한 장비의 생존율을 높여 산업현장의 재난 상황이 발생하는 경우에도 지속적인 통신을 수행하여 현장의 상태 정보를 통신 루프백 서버(600)로 전송할 수 있다는 장점도 제공한다.
도 6은 도 5의 우선 순위 결정 소프트웨어(260)에서 데이터 종류에 따른 우선 순위를 부여하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 우선 순위 결정 소프트웨어(260)는 유해 가스 데이터, 장비 진동 데이터, 장비 전원 데이터, 장비 전류 데이터, 및 화재 감지 데이터에 우선 순위를 부여할 수 있다.
이때, 우선 순위 결정 소프트웨어(260)는 사용자 인터페이스에 의해 데이터의 우선순위가 결정되고, 중앙 분석 프로세서(230)에서는 이 결정을 가장 중요한 처리 데이터로 결정하여 가장 먼저 전송하도록 통신 모듈을 결정할 수도 있다.
또한, 사용자의 측면에서 가장 중요한 우선순위 처리 데이터가 화재 감지 데이터라고 판단되면, 이에 대한 우선순위를 최우선으로 설정할 수 있다. 이와 같이 사용자에 의해서 설정된 우선순위 정보는 중앙 분석 프로세서(230)로 전달되어 데이터 처리 우선순위 결정에 참조 데이터로 활용된다.
예를 들어, 현재 중앙 분석 프로세서(230)에 수신된 데이터가 화재 감지 데이터라고 판단되면 가장 최우선으로 통신을 수행하여야 하므로, 이동 통신 모듈(241)을 선정하여 데이터를 전송한다.
한편, 우선 순위 결정 소프트웨어(260)에 수신된 데이터가 장비 전원 데이터라고 판단되면, 무선랜 통신 모듈(242) 또는 LoRa 통신 모듈(243)을 통신 경로로 선정하여 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 우선순위가 중요하지 않은 데이터의 전송을 위한 통신 모듈의 결정은 데이터의 양에 의해서 결정하도록 할 수 있다. 여기서, 데이터의 양의 결정은 중앙 분석 프로세서(230)에서 수행되며, 데이터 인터페이스(210)를 통하여 입력되는 데이터의 종류와 데이터의 양을 기반으로 데이터의 양이 많으면 무선랜 통신 모듈(242)을 선정하고, 데이터의 양이 적으면 LoRa 통신 모듈(243)을 선정할 수 있다.
한편, 장비의 진동 데이터 및 장비 전원 데이터는 모두 우선순위가 중요하지 않은 데이터로 정의할 수도 있는데, 이때 장비의 진동 데이터는 데이터의 양이 많으므로 무선랜 통신 모듈(242)을 이용하여 전송하고, 장비의 전원 데이터는 데이터의 양이 적으므로 LoRa 통신 모듈(243)을 이용하여 전송하도록 제어하여 데이터 전송을 효율적으로 전송할 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법은 데이터의 수집을 개시하는 단계(S210), 데이터의 운선 순위를 부여하는 단계(S220), 데이터의 양을 판정하는 단계(S230), 데이터의 우선 순위가 기준값 이하이고 데이터의 양이 일정값 이상일 경우 무선랜 통신 모듈을 선정하는 단계(S240), 데이터의 우선 순위가 기준값 이하이고 데이터의 양도 일정값 이하일 경우 LoRa 통신 모듈을 선정하는 단계(S250), 데이터의 우선 순위는 기준값 이상일 경우 이동 통신 모듈을 선정하는 단계(S260), 및 선정된 통신 모듈을 토대로 통신 루프백 서버(600)로 데이터를 전송하는 단계(S270)로 이루어진다.
여기서, 데이터 우선 순위 부여 단계(S220)에서는 유해 가스 데이터, 장비 진동 데이터, 장비 전원 데이터, 장비 전류 데이터, 및 화재 감지 데이터 중 어느 하나에 대해 우선 순위를 부여할 수 있다.
즉, 데이터 수집 개시 단계(S210)에서 데이터를 수집하는 과정을 수행하고, 데이터 우선 순위 부여 단계(S220)에서 데이터의 우선순위에 대한 결정을 실행한 후 데이터의 우선 순위가 높다면 이동 통신 모듈을 선정하는 단계(S260)를 통하여 이동 통신 모듈(241)을 선택하고 데이터 전송 단계(S270)에서 통신을 수행한 후 종료한다.
한편, 데이터 우선 순위 부여 단계(S220)에서 데이터의 우선순위가 높지 않다면 데이터 용량 판정 단계(S230)에서 데이터의 양을 판단하여 데이터의 양이 일정값 이하일 경우 LoRa 통신 모듈 선정 단계(S250)에서 LoRa 통신 모듈(243)을 선택하고 데이터 전송 단계(S270)에서 통신을 수행한 후 종료하며, 데이터의 양이 일정값 이상일 경우 무선랜 통신 모듈 선정 단계(S240)에서 무선랜 통신 모듈(242)을 선택하고 데이터 전송 단계(S270)에서 통신을 수행한 후 종료한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 각각의 통신 방식에 대해서 통신 상태를 수시로 파악하여 통신 상태에 대한 상황을 기반으로 통신 방식을 선정한다.
즉, 산업 현장에서 긴급한 상황이 발생하여 이에 대한 정보를 전송하여야 하는 경우, 무선랜이나 이동 통신망, LoRA 통신 중에서 가장 통신이 원활한 방식을 선정하여 전송하여야 한다. 이를 수행하기 위해 각각의 통신 방식에 대한 주기적인 상태 확인이 필요하다.
이러한 과정은 중앙 분석 프로세서(230)에서 이동 통신 모듈(241), 무선랜 통신 모듈(242), 및 LoRa 통신 모듈(243)에 대해서 테스트 데이터를 주기적으로 전송하여, 테스트 데이터가 되돌아오는 시간을 측정하여 결정할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 센서(220)의 정보를 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200)을 통해 원격에서 수집하는 통신 루프백 서버(600), 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200)의 무선랜 통신 신호를 정합하여 통신 루프백 서버(600)로 전송하는 무선랜 액세스 포인트(300), 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200)의 이동통신 신호를 정합하여 통신 루프백 서버(600)로 전송하는 이동통신 기지국(400), 및 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200)의 LoRa 통신 신호를 정합하여 통신 루프백 서버(600)로 전송하는 LoRa 게이트웨이(500)로 이루어진다.
여기서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템은 주기적으로 무선랜 액세스 포인트(300), 이동통신 기지국(400), 및 LoRa 게이트웨이(500)에 대해서 테스트 데이터를 전송한다.
이때, 테스트 데이터는 네트워크를 통하여 통신 루프백 서버(600)에 전달되고, 통신 루프백 서버(600)는 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200)에서부터 통신 루프백 서버(600)까지의 통신 지연(Delay)를 측정한다. 여기서, 통신 경로에서 통신 지연이 과도하게 발생한다는 것은 통신 상태가 양호하지 않다는 것을 의미하므로, 이를 기반으로 통신 방식에 대한 성능을 추정할 수 있다.
이 경우, 통신 상태에 대한 주기적인 상태 확인은 1시간 간격으로 진행하는 것이 바람직하며, 상태를 확인한 시간 및 통신 지연 결과를 통신 방식 가변형 모니터링 제어 시스템(200) 또는 통신 루프백 서버(600)에 저장 관리한다. 이와 같은 통신 상태에 대한 주기적인 상태 관리를 통하여, 무선랜 액세스 포인트(300), 이동통신 기지국(400), 및 LoRa 게이트웨이(500)의 상황을 파악함으로써 향후 어떠한 통신 방식으로 데이터를 전송할지에 대한 스케줄링을 결정하는데 유리한 장점이 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법은 이동통신망/무선랜/IoT 방식을 결합 사용해 서비스의 종류 및 산업 현장의 상황에 따라 각각 최적화된 통신 방식을 선택하여 자동적으로 통신을 수행할 수 있으며, 실시간 통신 방식에 대한 상태를 반영하여 통신 방식을 선택하고, 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 머신 러닝 통계를 기반해 학습 및 선택을 수행할 수 있는 장점이 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환할 수 있음을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다.

Claims (15)

  1. 센서;
    상기 센서와 인터페이스를 수행하는 데이터 인터페이스;
    상기 센서의 정보를 수집하여 데이터 특성을 분석하는 한편, 적어도 두 개의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식 선택을 수행하는 중앙 분석 프로세서; 및
    상기 센서의 정보를 서버로 전송하는 적어도 두 개 이상의 통신 모듈;을 포함하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 상기 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하여 통신 방식 선택을 수행하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 이동 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈, 및 LoRa 통신 모듈에 대해서 테스트 데이터를 주기적으로 전송하고, 상기 테스트 데이터가 되돌아오는 시간을 측정하여 상기 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 데이터의 양이 방대한 경우 통신 비용이 저렴한 무선랜을 이용하고, 실시간 제어 및 경고 데이터를 송수신하여야 하는 경우에는 실시간성이 우수한 이동통신망을 이용하며, 재난 상황에서는 긴급 통신을 위하여 LoRA망을 선택하여 이용하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 상기 통신 방식을 패킷당 전송 전력, 보안 등급, 패킷당 전송 비용, 및 최대 전송 속도 중 어느 하나의 특성을 구분하고,
    상기 패킷당 전송 전력은 일정한 길이의 패킷을 송신하는데 소요되는 전력이고,
    상기 보안 등급은 해킹 또는 데이터의 변형 가능성을 염두에 두고 데이터를 전송할 수 있는 지표이고,
    상기 패킷당 전송 비용은 무료 네트워크 및 유료 네트워크를 선택하여 데이터의 특성에 의해 선택하는 지표이고,
    상기 최대 전송 속도는 실시간으로 고속 전송하여야 하는 데이터와, 저속으로 전송하여야 하는 데이터를 구분하여 보낼 수 있는 성능 지표이고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 상기 데이터 특성을 데이터 크기, 최소 전송 속도, 패킷당 허용 전송 가격, 최대 허용 지연 시간, 최대 허용 보안 등급, 최대 폐기 허용 시간 중 어느 하나를 포함하여 분석하고,
    상기 최소 전송 속도는 최소로 패킷당 보내야 하는 데이터 용량이고,
    상기 패킷당 허용 전송 가격은 전송에 소요되는 가격 대비 최대 허용할 수 있는 비용이고,
    상기 최대 허용 지연 시간은 데이터 전송 시 허용된 최대 지연 시간이고,
    상기 최대 허용 보안 등급은 데이터 별 허용할 수 있는 보안 등급이고,
    상기 최대 폐기 허용 시간은 전송이 안된 상황에서 폐기가 가능한 최대 허용 시간인 것을 특징으로 하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 히스토리를 머신 러닝 통계를 기반으로 학습한 후 통신 방식 선택을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템.
  6. 통신 방식을 구분하는 통신 방식 구분 단계;
    전송 데이터를 구분하는 전송 데이터 구분 단계;
    통신 방식을 선택하는 통신 방식 선택 단계;
    전송 방식을 선택하는 전송 방식 선택 단계; 및
    데이터를 전송하는 데이터 전송 단계;를 포함하고,
    상기 통신 방식 선택 단계에서는, 상기 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하여 통신 방식 선택을 수행하고,
    상기 통신 방식 선택 단계에서는, 이동 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈, 및 LoRa 통신 모듈에 대해서 테스트 데이터를 주기적으로 전송하고, 상기 테스트 데이터가 되돌아오는 시간을 측정하여 상기 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하고,
    상기 통신 방식 선택 단계에서는, 데이터의 양이 방대한 경우 통신 비용이 저렴한 무선랜을 이용하고, 실시간 제어 및 경고 데이터를 송수신하여야 하는 경우에는 실시간성이 우수한 이동통신망을 이용하며, 재난 상황에서는 긴급 통신을 위하여 LoRA망을 선택하여 이용하고,
    상기 통신 방식 구분 단계에서는, 상기 통신 방식을 패킷당 전송 전력, 보안 등급, 패킷당 전송 비용, 및 최대 전송 속도 중 어느 하나의 특성으로 구분하고,
    상기 패킷당 전송 전력은 일정한 길이의 패킷을 송신하는데 소요되는 전력이고,
    상기 보안 등급은 해킹 또는 데이터의 변형 가능성을 염두에 두고 데이터를 전송할 수 있는 지표이고,
    상기 패킷당 전송 비용은 무료 네트워크 및 유료 네트워크를 선택하여 데이터의 특성에 의해 선택하는 지표이고,
    상기 최대 전송 속도는 실시간으로 고속 전송하여야 하는 데이터와, 저속으로 전송하여야 하는 데이터를 구분하여 보낼 수 있는 성능 지표이고,
    상기 전송 데이터 구분 단계에서는, 상기 전송 데이터의 특성을 데이터 크기, 최소 전송 속도, 패킷당 허용 전송 가격, 최대 허용 지연 시간, 최대 허용 보안 등급, 최대 폐기 허용 시간 중 어느 하나를 포함하여 분석하고,
    상기 최소 전송 속도는 최소로 패킷당 보내야 하는 데이터 용량이고,
    상기 패킷당 허용 전송 가격은 전송에 소요되는 가격 대비 최대 허용할 수 있는 비용이고,
    상기 최대 허용 지연 시간은 데이터 전송 시 허용된 최대 지연 시간이고,
    상기 최대 허용 보안 등급은 데이터 별 허용할 수 있는 보안 등급이고,
    상기 최대 폐기 허용 시간은 전송이 안된 상황에서 폐기가 가능한 최대 허용 시간인 것을 특징으로 하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 통신 방식 선택 단계에서는, 데이터 특성 대비 통신 방식 선택에 대한 히스토리를 머신 러닝 통계를 기반으로 학습한 후 통신 방식 선택을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 방법.
  11. 센서;
    상기 센서와 인터페이스를 수행하는 데이터 인터페이스;
    상기 센서의 정보를 수집하여 데이터 특성을 분석하는 한편, 적어도 두 개의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식 선택을 수행하는 중앙 분석 프로세서;
    상기 통신 방식으로, 상기 센서의 정보를 이동통신 네트워크를 사용하여 통신 루프백 서버로 전송하는 이동 통신 모듈;
    다른 통신 방식으로, 상기 센서의 정보를 무선랜 네트워크를 사용하여 상기 통신 루프백 서버로 전송하는 무선랜 통신 모듈;
    또 다른 통신 방식으로, 상기 센서의 정보를 LoRa 네트워크를 사용하여 상기 통신 루프백 서버로 전송하는 LoRa 통신 모듈;
    상기 통신 방식의 우선 순위를 부여하는 우선 순위 결정 소프트웨어; 및
    상기 중앙 분석 프로세서에서 상기 우선 순위 결정 소프트웨어와 블루투스로 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈;을 포함하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 상기 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하여 통신 방식 선택을 수행하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 이동 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈, 및 LoRa 통신 모듈에 대해서 테스트 데이터를 주기적으로 전송하고, 상기 테스트 데이터가 되돌아오는 시간을 측정하여 상기 통신 방식의 특성을 실시간으로 업데이트하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 데이터의 양이 방대한 경우 통신 비용이 저렴한 무선랜을 이용하고, 실시간 제어 및 경고 데이터를 송수신하여야 하는 경우에는 실시간성이 우수한 이동통신망을 이용하며, 재난 상황에서는 긴급 통신을 위하여 LoRA망을 선택하여 이용하고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 상기 통신 방식을 패킷당 전송 전력, 보안 등급, 패킷당 전송 비용, 및 최대 전송 속도 중 어느 하나의 특성을 구분하고,
    상기 패킷당 전송 전력은 일정한 길이의 패킷을 송신하는데 소요되는 전력이고,
    상기 보안 등급은 해킹 또는 데이터의 변형 가능성을 염두에 두고 데이터를 전송할 수 있는 지표이고,
    상기 패킷당 전송 비용은 무료 네트워크 및 유료 네트워크를 선택하여 데이터의 특성에 의해 선택하는 지표이고,
    상기 최대 전송 속도는 실시간으로 고속 전송하여야 하는 데이터와, 저속으로 전송하여야 하는 데이터를 구분하여 보낼 수 있는 성능 지표이고,
    상기 중앙 분석 프로세서는, 상기 데이터 특성을 데이터 크기, 최소 전송 속도, 패킷당 허용 전송 가격, 최대 허용 지연 시간, 최대 허용 보안 등급, 최대 폐기 허용 시간 중 어느 하나를 포함하여 분석하고,
    상기 최소 전송 속도는 최소로 패킷당 보내야 하는 데이터 용량이고,
    상기 패킷당 허용 전송 가격은 전송에 소요되는 가격 대비 최대 허용할 수 있는 비용이고,
    상기 최대 허용 지연 시간은 데이터 전송 시 허용된 최대 지연 시간이고,
    상기 최대 허용 보안 등급은 데이터 별 허용할 수 있는 보안 등급이고,
    상기 최대 폐기 허용 시간은 전송이 안된 상황에서 폐기가 가능한 최대 허용 시간인 것을 특징으로 하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 우선 순위 결정 소프트웨어는, 유해 가스 데이터, 장비 진동 데이터, 장비 전원 데이터, 장비 전류 데이터, 및 화재 감지 데이터에 우선 순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020200155017A 2020-11-18 2020-11-18 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법 KR102491932B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200155017A KR102491932B1 (ko) 2020-11-18 2020-11-18 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200155017A KR102491932B1 (ko) 2020-11-18 2020-11-18 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220068081A KR20220068081A (ko) 2022-05-25
KR102491932B1 true KR102491932B1 (ko) 2023-01-27

Family

ID=81800670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200155017A KR102491932B1 (ko) 2020-11-18 2020-11-18 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102491932B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117118913B (zh) * 2023-10-20 2024-01-05 山东沪金精工科技股份有限公司 一种基于工业物联网的加工设备数据采集系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102061320B1 (ko) * 2018-10-25 2019-12-31 디토닉 주식회사 머신러닝 기반 멀티채널 차량 통신 시스템 및 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ302990B6 (cs) 2000-07-06 2012-02-08 Daiichi Sankyo Company, Limited Adicní soli derivátu hydropyridinu s kyselinou chlorovodíkovou a maleinovou, príprava a použití
KR101107232B1 (ko) * 2010-01-11 2012-01-25 한국해양대학교 산학협력단 다중통신을 지원하는 이-네비게이션 시스템 및 통신 방법
KR101982551B1 (ko) * 2017-01-11 2019-05-27 문희열 다중 통신망을 이용한 IoT 네트워크 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102061320B1 (ko) * 2018-10-25 2019-12-31 디토닉 주식회사 머신러닝 기반 멀티채널 차량 통신 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220068081A (ko) 2022-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1841148B1 (en) Channel selection for wireless transmission from a remote device
JP4350487B2 (ja) 無線通信システム、基地局および無線通信端末
JP5689394B2 (ja) 遠隔監視システム、ネットワーク相互接続装置及び通信制御方法
CN106657364B (zh) 物联网装置及网关装置
CN113141590B (zh) 一种面向工业物联网的无线通信调度方法及装置
EP2348675B1 (en) Network system, network interconnection device and data transmission method
KR102491932B1 (ko) 통신 방식 가변형 원격 모니터링 제어 시스템 및 방법
Suzuki et al. Performance evaluation of priority-based multimedia transmission with the PCF in an IEEE 802.11 standard wireless LAN
CN108965160B (zh) 适用于矿山物联网多业务传输的动态差额加权轮询调度方法
CN116782185B (zh) 一种车载无线短距离通信的资源调度方法及装置
CN115794407A (zh) 计算资源分配方法、装置、电子设备及非易失性存储介质
Du et al. Application specific mobile edge computing through network softwarization
CN113364682A (zh) 一种数据传输方法、装置、存储介质及电子装置
CN112953616B (zh) 一种资源分配方法、装置、设备及存储介质
CN117042188A (zh) 无人机集群巡检数据自动回传智能识别方法
KR20150086904A (ko) 적응적 데이터 스트림 관리 시스템 및 그의 제어 방법
CN109525982A (zh) 一种5g系统中的接入方法
WO2008069507A1 (en) Method and apparatus for controlling quality of service in mobile communication system
CN107306412B (zh) 用以实现消息可靠传输的方法、用户设备和基站
CN108377480B (zh) 基于无人机的应急物联通信方法
EP3721646B1 (en) Control device configured for and method of determining a data format
KR102413004B1 (ko) 스마트 항만 구성에 적용되는 다양한 디바이스의 대용량 트래픽 처리 효율을 개선한 IoT 게이트웨이의 메시지 데이터 관리 방법
KR100942888B1 (ko) 무선 센서 네트워크에서의 서비스 품질 지원 시스템 및방법
US11546931B2 (en) Systems and methods for UL scheduler optimization with a self-adjustment BSPR scheme
Shadad et al. Efficient and Reliable Management of 5G Network Slicing based on Deep Learning

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)