KR102562364B1 - Aiot를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램 - Google Patents
Aiot를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 실시예에 따르면, 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 사용자 단말로부터 도로위치를 수신하고, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 풍속 및 기상을 수신하는 동작; 대기온도 센서로부터 대기온도를 수신하고, 대기습도 센서로부터 제1 대기습도를 수신하며, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작; 상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 도로온도 센서로부터 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사 와 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작; 및상기 제2 결빙률이 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작을 포함한다.
Description
본 발명은 AIOT를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
겨울철 날씨에 따라 도로가 결빙되는 일이 빈번하게 발생되고 있으며, 이로 인한 피해가 증가하고 있다.
제설용 장비가 진입할 수 있는 도로에 한하여 제설용 장비를 이용할 수 있으나, 제설용 장비가 도로에 도착하여 도로를 녹이기까지 많은 시간이 소요되며 제설용 장비가 진입할 수 없는 도로에서는 제설용 장비의 사용이 제한된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 스노우 멜팅 시스템(Snow melting system)이 도입되고 있다. 스노우 멜팅 시스템이란 도로에 히팅 케이블(Heating cable)을 설치하고, 히팅 케이블에 전원을 공급하여 도로를 녹이는 시스템이다.
다만, 스노우 멜팅 시스템을 운용하는데 불필요하게 과도한 전력이 소비되는 문제점이 발생되고 있다.
본 발명은, 대기환경에 대한 정보와 도로환경에 대한 정보를 이용해 결빙률을 결정하는, AIOT를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
노면이미지본 발명은, 대기환경에 대한 정보 및 도로환경에 대한 정보를 이용하여 히팅케이블에 대한 전원공급주기를 결정하는, AIOT를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 장치가 제공된다.
상기 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 사용자 단말로부터 도로위치를 수신하고, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 풍속 및 기상을 수신하는 동작; 대기온도 센서로부터 대기온도를 수신하고, 대기습도 센서로부터 제1 대기습도를 수신하며, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작; 상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 도로온도 센서로부터 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사와 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작; 및 상기 제2 결빙률이 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작을 포함한다.
또한, 상기 제1 결빙률을 결정하는 동작은, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상 및 상기 도로위치를 미리 학습된 제1 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 상기 제1 인공신경망으로부터 상기 제1 결빙률을 획득하는 동작이고, 상기 제2 결빙률을 결정하는 동작은, 상기 도로넓이 상기 도로경사, 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 미리 학습된 제2 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 상기 제2 인공신경망으로부터 상기 제2 결빙률을 획득하는 동작일 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 상기 도로온도가 미리 설정된 기준 도로온도 이상인 경우, 상기 히팅 케이블에 전원차단신호를 전송하는 동작; 상기 전원차단신호를 전송한 이후 미리 설정된 기준 시간이 지난 시점의 상기 도로온도를 냉각도로온도로 결정하는 동작; 상기 냉각도로온도, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상, 상기 도로위치, 상기 도로넓이 및 상기 도로경사를 이용하여 전원공급주기를 결정하는 동작; 및 상기 전원공급주기에 기초하여 상기 히팅 케이블에 상기 전원공급신호 또는 상기 전원차단신호를 전송하는 동작을 더 포함한다.
또한, 상기 전원공급주기를 결정하는 동작은, 상기 냉각도로온도, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상, 상기 도로위치, 상기 도로넓이 및 상기 도로경사를 미리 학습된 제3 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 상기 제3 인공신경망으로부터 상기 전원차단신호를 획득하는 동작일 수 있다.
또, 본 발명의 일 측면에 따르면, 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 장치가 제공된다.
또한, 상기 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor): 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 사용자 단말로부터 도로위치를 수신하고, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 제1 풍속 및 제1 기상을 수신하는 동작; 대기온도 센서로부터 제1 대기온도를 수신하고, 대기습도 센서로부터 제1 대기습도를 수신하며, 상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속, 상기 제1 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작; 상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 도로온도 센서로부터 제1 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사와 상기 제1 결빙률 및 상기 제1 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작; 상기 도로위치, 측정시간 및 측정월을 클라우드 서버에 전송하고, 상기 클라우드 서버로부터 상기 도로위치, 측정시간 및 측정월과 대응하는 복수의 노면이미지들 및 상기 노면이미지들 각각과 대응하는 제2 대기온도, 제2 대기습도, 제2 풍속 및 제2 기상을 수신하는 동작; 상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속, 상기 제1 기상 및 상기 제2 대기온도, 상기 제2 대기습도, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 기상을 이용하여 상기 노면이미지들 각각과 대응하는 유사도를 결정하는 동작; 상기 유사도가 가장 높은 상기 노면이미지, 상기 제1 도로온도 및 상기 도로경사를 이용해 제3 결빙률을 결정하는 동작; 및 상기 제2 결빙률 및 제3 결빙률 중 적어도 하나가 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작을 포함한다.
포함한다또, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 동작 방법이 제공된다.
또한, 상기 동작 방법은, 사용자 단말로부터 도로위치를 수신하고, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 제1 풍속 및 제1 기상을 수신하는 동작; 대기온도 센서로부터 제1 대기온도를 수신하고, 대기습도 센서로부터 제1 대기습도를 수신하며, 상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속, 상기 제1 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작; 상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 도로온도 센서로부터 제1 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사와 상기 제1 결빙률 및 상기 제1 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작; 및 상기 제2 결빙률이 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작을 포함한다.
또, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 동작 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록되고, 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는, 비일시적 기록매체가 제공된다.
또, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 장치에서, 상기 동작 방법을 실행시키기 위하여 비일시적 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
또, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 시스템이 제공된다.
또한, 상기 시스템은, 전원공급신호 또는 전원차단신호를 히팅 케이블에 전송하는 장치, 상기 장치에 측정한 대기온도를 제공하는 대기온도 센서; 상기 장치에 측정한 대기습도를 제공하는 대기습도 센서; 상기 장치에 측정한 도로온도를 제공하는 도로온도 센서; 상기 장치에 풍속 및 기상을 제공하는 기상 서버; 및 상기 장치에 도로위치를 제공하는 사용자 단말을 포함한다.
또한, 상기 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 상기 풍속 및 상기 기상을 수신하는 동작; 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작; 상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 상기 도로온도 센서로부터 상기 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사와 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작; 및 상기 제2 결빙률이 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 대기환경에 대한 정보와 도로환경에 대한 정보를 이용해 결빙률이 결정된다. 대기환경과 도로환경에 대한 정보가 모두 고려되므로, 결빙률이 보다 정확하게 측정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 대기환경에 대한 정보, 도로환경에 대한 정보 및 노면이미지를 이용해 결빙률이 결정된다. 대기환경과 도로환경에 대한 정보와 노면이미지가 모두 고려되므로, 결빙률이 보다 정확하게 측정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 대기환경에 대한 정보 및 도로환경에 대한 정보를 이용하여 히팅케이블에 대한 전원공급주기를 결정된다. 이를 통해, 히팅 케이블에서 소모되는 전력량이 감소될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 시스템에 대한 개요도이다.
도 2는 도 1에 따른 서비스 제공 장치의 기능적 모듈을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 히팅 케이블에 전원을 공급하는 과정의 일 실시 예를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 히팅 케이블에 전원을 공급하는 과정의 다른 실시예를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 제1 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 제2 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 제3 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 전원공급주기에 따라 히팅 케이블을 제어하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 도 1에 따른 서비스 제공 장치의 하드웨어 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 과정에서 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 서비스 제공 장치의 기능적 모듈을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 히팅 케이블에 전원을 공급하는 과정의 일 실시 예를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 히팅 케이블에 전원을 공급하는 과정의 다른 실시예를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 제1 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 제2 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 제3 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 도 2에 따른 서비스 제공 장치가 전원공급주기에 따라 히팅 케이블을 제어하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 도 1에 따른 서비스 제공 장치의 하드웨어 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 과정에서 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 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.
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 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 시스템에 대한 개요도이다.
도 1을 참조하면, 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 시스템은, 서비스 제공 장치(100), 사용자 단말(200), 히팅 케이블(300), 센서(400) 및 기상 서버(500)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 하나의 사용자 단말(200), 히팅 케이블(300), 센서(400) 및 기상 서버(500)와 서비스 제공 장치(100)가 통신 가능하게 연결되는 것으로 도시되나, 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 사용자 단말(200)들, 히팅 케이블(300)들, 센서(400)들 및 기상 서버(500)들과 서비스 제공 장치(100)가 통신 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 사용자 단말(200)은, 스노우멜팅 서비스를 제공받는 사용자의 단말로서, 서비스 제공 장치(100)에 도로위치를 제공할 수 있다.포함한다.
히팅 케이블(300)은, 도로에 설치된 상태에서 전력을 인가받아 발열되도록 구성된다. 히팅 케이블(300)은 전력을 공급하기 위한 전원과 전기적으로 연결된다. 서비스 제공 장치(100)로부터 전원공급신호를 수신한 경우 히팅 케이블(300)은 전원으로부터 전력을 공급받도록 제어되며, 서비스 제공 장치(100)로부터 전원차단신호를 수신한 경우 히팅 케이블(300)은 전원으로부터 공급되는 전력을 차단하도록 제어된다.
센서(400)는, 도로 상에 설치되어 도로의 온도를 측정하도록 구성되는 도로온도 측정센서, 도로가 설치된 위치의 대기의 온도를 측정하도록 구성되는 대기온도 측정센서, 도로가 설치된 위치의 대기의 습도를 측정하도록 구성되는 대기습도 측정센서를 포함한다. 도로온도 측정센서, 대기온도 측정센서 및 대기습도 측정센서는 서비스 제공 장치(100)와 통신 가능하게 연결되며 서비스 제공 장치(100)로 측정한 도로온도, 대기온도 및 대기습도를 전송한다.
기상 서버(500)는, 기상 정보를 수집하는 서버로서, 기상 서버(500)의 데이터베이스에는 시간별 및 지역별 풍속 및 기상이 저장된다. 일 실시 예에서, 맑음, 구름, 비, 눈, 안개 등이 기상으로 설정될 수 있다. 서비스 제공 장치(100)로부터 도로위치를 수신한 기상 서버(500)는, 도로위치가 속한 지역과 대응하는 풍속 및 기상을 사용자 제공 장치(100)에 제공할 수 있다.
사용자 단말(200), 기상 서버(500) 및 클라우드 서버(600)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC) 및 모바일폰(mobile phone) 등일 수 있다.
서비스 제공 장치(100)는 스노우멜팅 서비스를 상담사 단말(200)에 제공하기 위한 서버일 수 있다.
도 2는 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)의 기능적 모듈을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는, 결빙률 결정부(101) 및 히팅 케이블 제어부(102)를 포함한다.
도 3은 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 히팅 케이블에 전원을 공급하는 과정의 일 실시 예를 도시하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)로부터 도로위치를 수신하고(S105), 수신된 도로위치를 기상 서버(500)에 제공한다(S110). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)에 도로위치를 검색하여 입력하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 기상 서버(500)로부터 도로위치가 포함된 지역에 대한 제1 풍속 및 제1 기상을 수신한다(S120). 결빙률 결정부(101)는, 기상 서버(500)로부터 도로위치가 포함된 지역에 대한 시간별 제1 풍속 및 제1 기상을 수신한다. 결빙률 결정부(101)는, 기상 서버(500)로부터 미리 설정된 시간별로 도로위치가 포함된 지역에 대한 제1 풍속 및 제1 기상을 수신할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률을 결정한다(S130). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제1 결빙률을 결정할 수 있다.
도 5는 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 제1 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
결빙률 결정부(101)는, 대기온도 측정센서 및 대기습도 측정센서로부터 제1 대기온도 및 제1 대기습도를 수신한다(S131). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제1 대기온도 및 제1 대기습도를 수신할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상 및 도로위치를 이용하여 제1 결빙률을 결정한다(S132).
일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 학습된 제1 인공신경망에 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상 및 도로위치를 입력 값으로 입력하고, 제1 인공신경망으로부터 제1 결빙률을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 인공신경망은, 학습용 대기온도, 학습용 대기습도, 학습용 풍속, 학습용 기상 및 학습용 도로위치에 결빙률을 라벨링하여 생성된 학습데이터들을 포함하는 학습데이터셋을 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. 일 실시 예에서, Random Forest, Xgboost, 다중회귀분석 등이 제1 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.
결빙률 결정부(101)는, 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상 및 도로위치를 제1 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제1 인공신경망으로부터 획득한 경빙률을 제1 결빙률로 결정할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률을 미리 설정된 제1 기준 결빙률(K1)과 비교한다(S140).
제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 작은 경우, 서비스 제공 장치(100)는, 히팅 케이블(300)이 작동되도록 제어하지 않는다.
일 실시 예일 실시 예매칭되는 이 검색되는 경우, 결빙률 결정부(101)는, 제2 결빙률을 결정한다(S160). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제2 결빙률을 결정할 수 있다.
도 6은 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 제2 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
결빙률 결정부(101)는, 도로온도 측정센서로부터 제1 도로온도를 수신한다(S161). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제1 도로온도를 수신할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 도로위치를 이용하여 도로넓이 및 도로경사를 결정한다(S162).
서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 도로위치와 도로넓이 및 도로경사가 미리 매칭되어 저장된다. 결빙률 결정부(101)는, 도로위치와 매칭되는 도로넓이 및 도로경사를 데이터베이스에서 선택한다.
일 실시 예에서, 도로위치와 매칭되는 도로넓이 및 도로경사가 검색되지 않는 경우, 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)로부터 도로넓이 및 도로경사를 수신할 수 있다. 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)에 도로넓이 및 도로경사를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률, 제1 도로온도, 도로넓이 및 도로경사를 이용하여 제2 결빙률을 결정한다(S163).
결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률, 제1 도로온도, 도로넓이 및 도로경사를 미리 학습된 제2 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제2 인공신경망으로부터 제2 결빙률을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 인공신경망은, 학습용 결빙률, 학습용 도로온도, 학습용 도로넓이 및 학습용 도로경사에 결빙률을 라벨링하여 생성된 학습데이터들을 포함하는 학습데이터셋을 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. 일 실시 예에서, Random Forest, Xgboost, 다중회귀분석 등이 제2 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.
결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률, 제1 도로온도, 도로넓이 및 도로경사를 제2 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제2 인공신경망으로부터 획득한 경빙률을 제2 결빙률로 결정할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 제2 결빙률과 미리 설정된 제2 기준 결빙률(K2)을 비교한다(S165).
제2 결빙률이 미리 설정된 제2 기준 결빙률보다 작은 경우, 서비스 제공 장치(100)는, 히팅 케이블(300)이 작동되도록 제어하지 않는다.
제2 결빙률이 미리 설정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블 제어부(102)는, 히팅 케이블(300)에 전원공급신호를 전송한다(S190).
이를 통해, 전원공급신호를 수신한 히팅 케이블(300)이 전력을 공급받아 작동될 수 있다.
도 4는 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 히팅 케이블(300)에 전원을 공급하는 과정의 다른 실시예를 도시하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)로부터 도로위치를 수신하고(S105), 수신된 도로위치를 기상 서버(500)에 제공한다(S110). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)에 도로위치를 검색하여 입력하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 기상 서버(500)로부터 도로위치가 포함된 지역에 대한 제1 풍속 및 제1 기상을 수신한다(S120). 결빙률 결정부(101)는, 기상 서버(500)로부터 도로위치가 포함된 지역에 대한 시간별 제1 풍속 및 제1 기상을 수신한다. 결빙률 결정부(101)는, 기상 서버(500)로부터 미리 설정된 시간별로 도로위치가 포함된 지역에 대한 제1 풍속 및 제1 기상을 수신할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률을 결정한다(S130). 일 실시에에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제1 결빙률을 결정할 수 있다.
도 5는 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 제1 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
결빙률 결정부(101)는, 대기온도 측정센서 및 대기습도 측정센서로부터 제1 대기온도 및 제1 대기습도를 수신한다(S131). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제1 대기온도 및 제1 대기습도를 수신할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상 및 도로위치를 이용하여 제1 결빙률을 결정한다(S132).
일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 학습된 제1 인공신경망에 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상 및 도로위치를 입력 값으로 입력하고, 제1 인공신경망으로부터 제1 결빙률을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 인공신경망은, 학습용 대기온도, 학습용 대기습도, 학습용 풍속, 학습용 기상 및 학습용 도로위치에 결빙률을 라벨링하여 생성된 학습데이터들을 포함하는 학습데이터셋을 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. 일 실시 예에서, Random Forest, Xgboost, 다중회귀분석 등이 제1 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.
결빙률 결정부(101)는, 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상 및 도로위치를 제1 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제1 인공신경망으로부터 획득한 경빙률을 제1 결빙률로 결정할 수 있다.
이를 통해, 대기환경과 위치에 기초한 결빙률을 획득할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률을 미리 설정된 제1 기준 결빙률(K1)과 비교한다(S140).
제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 작은 경우, 서비스 제공 장치(100)는, 히팅 케이블(300)이 작동되도록 제어하지 않는다.
결빙률 결정부(101)는, 제2 결빙률을 결정한다(S160). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제2 결빙률을 결정할 수 있다.
도 6은 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 제2 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
결빙률 결정부(101)는, 도로온도 측정센서로부터 제1 도로온도를 수신한다(S161). 일 실시에예서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제1 도로온도를 수신할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 도로위치를 이용하여 도로넓이 및 도로경사를 결정한다(S162).
서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 도로위치와 도로넓이 및 도로경사가 미리 매칭되어 저장된다. 결빙률 결정부(101)는, 도로위치와 매칭되는 도로넓이 및 도로경사를 데이터베이스에서 선택한다.
일 실시 예에서, 도로위치와 매칭되는 도로넓이 및 도로경사가 검색되지 않는 경우, 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)로부터 도로넓이 및 도로경사를 수신할 수 있다. 결빙률 결정부(101)는, 사용자 단말(200)에 도로넓이 및 도로경사를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공할 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률, 제1 도로온도, 도로넓이 및 도로경사를 이용하여 제2 결빙률을 결정한다(S163).
결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률, 제1 도로온도, 도로넓이 및 도로경사를를 미리 학습된 제2 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제2 인공신경망으로부터 제2 결빙률을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 인공신경망은, 학습용 결빙률, 학습용 도로온도, 학습용 도로넓이 및 학습용 도로경사에 결빙률을 라벨링하여 생성된 학습데이터들을 포함하는 학습데이터셋을 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. 일 실시 예에서, Random Forest, Xgboost, 다중회귀분석 등이 제2 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.
결빙률 결정부(101)는, 제1 결빙률, 제1 도로온도, 도로넓이 및 도로경사를 제2 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제2 인공신경망으로부터 획득한 경빙률을 제2 결빙률로 결정할 수 있다.
대기환경과 위치를 이용해 산출한 예상 결빙률과 도로에 대한 정보를 이용하여 결빙률이 산출된다. 즉, 대기환경과 도로환경을 모두 고려하여 결빙률을 산출할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 클라우드 서버(600)에 도로위치, 측정시간 및 측정월을 전송한다(S170). 일 실시 예에서, 측정시간은 도로온도 측정센서, 대기온도 측정센서 및 대기습도 측정센서가 측정값을 측정한 시각을 포함하는 시간을 의미하며, 측정월은 도로온도 측정센서, 대기온도 측정센서 및 대기습도 측정센서가 측정값을 측정한 시각을 포함하는 월을 의미한다. 예를 들어, 측정값이 4월 3일 06:30에 측정된 경우 측정월은 4월이다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 클라우드 서버(600)로부터 도로위치, 측정시간 및 측정월과 매칭되는 복수의 노면이미지들을 수신한다. 또한, 결빙률 결정부(101)는, 클라우드 서버(600)로부터 노면이미지들 각각과 매칭되는 제2 대기온도, 제2 대기습도, 제2 풍속 및 제2 기상을 수신한다(S175).
일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 클라우드 서버(600)에 도로위치, 측정시간 및 측정월을 전송하고, 클라우드 서버(600)로부터 도로위치, 측정시간 및 측정월과 대응하는 노면이미지들을 수신할 수 있다.
클라우드 서버(600)의 데이터베이스에는 노면이미지가 도로위치, 측정시간 및 측정월과 미리 매칭되어 저장된다. 또한, 클라우드 서버(600)의 데이터베이스에는 노면이미지가 대기온도, 대기습도, 풍속 및 기상과 미리 매칭되어 저장된다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제3 결빙률을 결정한다(S180). 일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 미리 설정된 시간별로 제3 결빙률을 결정할 수 있다.
도 7은 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 제3 결빙률을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속 및 제1 기상을 이용하여 제1 벡터를 결정한다(S181).
일 실시 예에서, 제1 벡터는 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속 및 제1 기상 각각을 차원값으로 갖는 다차원벡터일 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제2 대기온도, 제2 대기습도, 제2 풍속 및 제2 기상을 이용하여 노면이미지들 각각과 대응하는 제2 벡터를 결정한다(S182).
일 실시 예에서, 제2 벡터는 제2 대기온도, 제2 대기습도, 제2 풍속 및 제2 기상 각각을 차원값으로 갖는 다차원벡터일 수 있다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 제1 벡터 및 제2 벡터를 이용하여 노면이미지들 각각과 대응하는 유사도를 결정한다(S183).
유사도는 아래의 수학식 1을 이용해 결정될 수 있다.
상기의 수학식 1에서, S는 유사도를 의미하며, A는 제1 벡터를 의미하고, B는 제2 벡터를 의미한다. 제1 벡터와 제2 벡터가 이루는 각도가 0에 가까울수록 유사도는 증가하고, 제1 벡터와 제2 벡터가 이루는 각도가 0에서 멀어질수록 유사도는 감소한다.
또한, 결빙률 결정부(101)는, 유사도가 가장 높은 노면이미지를 선택한다(S184).
또한, 결빙률 결정부(101)는, 선택한 노면이미지, 제1 도로온도 및 도로경사를 이용해 제3 결빙률을 결정한다(S185).
일 실시 예에서, 결빙률 결정부(101)는, 선택한 노면이미지, 제1 도로온도 및 도로경사를 제3 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제3 인공신경망으로부터 제3 결빙률을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 인공신경망은, 학습용 노면이미지, 학습용 도로온도 및 학습용 도로경사에 결빙률을 라벨링하여 생성된 학습데이터들을 포함하는 학습데이터셋을 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다.
일 실시 예에서, Convolutional Neural Network 및 Random Forest가 제3 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.
제3 인공신경망은 합성곱 신경망(CNN)을 통해 노면이미지로부터 복수의 특징 벡터들을 출력한다.
일 실시 예에서, 합성곱 신경망(CNN)은, 복수의 콘벌루션 레이어들(Convolution layers, 복수의 맥스 풀링 레이어들(Max pooling layers), 복수 개의 풀리 커넥티드 레이어들(Fully connected layers)을 포함한다.
제3 인공신경망은, 합성곱 신경망(CNN)을 통해 출력된 복수의 특징 벡터와 복수의 도로 벡터를 연결(Concatenation)할 수 있다. 결빙률 결정부(101)는 제1 도로온도와 도로경사를 이용해 도로 벡터를 생성할 수 있다.
제3 인공신경망은, 랜덤 포레스트(Random Forest Regressor)를 통해, 연결된 복수의 특징 벡터 및 복수의 도로 벡터를 이용해 결빙률을 결정한다. 랜덤 포레스트(Random Forest Regressor)는 회귀 분석에 사용되는 앙상블 학습 방법의 일종으로서, 학습 과정에서 구성된 다수의 결정 트리로부터 평균 예측치를 출력한다.
다시 도 4를 참조하면, 결빙률 결정부(101)는, 제2 결빙률 및 제3 결빙률 과 미리 설정된 제2 기준 결빙률(K2)을 비교한다(S185).
제2 결빙률 및 제3 결빙률 모두가 미리 설정된 제2 기준 결빙률보다 작은 경우, 서비스 제공 장치(100)는, 히팅 케이블(300)이 작동되도록 제어하지 않는다.
제2 결빙률 및 제3 결빙률 중 적어도 하나가 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블 제어부(102)는 히팅 케이블(300)에 전원공급신호를 전송한다(S190).
이를 통해, 전원공급신호를 수신한 히팅 케이블(300)이 전력을 공급받아 발열하도록 동작될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는, 전원공급주기 결정부(103)를 포함한다.
도 8은 도 2에 따른 서비스 제공 장치(100)가 전원공급주기에 따라 히팅 케이블(300)을 제어하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 전원공급주기 결정부(103)는, 제1 도로온도가 미리 설정된 기준 도로온도 이상인 경우 히팅 케이블(300)에 전원차단신호를 전송한다(S210).
이를 통해, 히팅 케이블(300)에 공급되는 전원이 차단되어 도로의 온도가 점차 하강된다.
또한, 전원공급주기 결정부(103)는, 전원차단 이후 미리 설정된 기준 시간이 지난 시점의 제1 도로온도를 제2 도로온도로 결정한다(S220).
또한, 전원공급주기 결정부(103)는, 제2 도로온도, 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상, 도로위치, 도로넓이 및 도로경사를 이용하여 전원공급주기를 결정한다(S230).
일 실시 예에서, 전원공급주기 결정부(103)는, 제2 도로온도, 제1 대기온도, 제1 대기습도, 제1 풍속, 제1 기상, 도로위치, 도로넓이 및 도로경사를 미리 학습된 제4 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제4 인공신경망으로부터 전원공급주기를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 전원공급주기는 전력을 공급하는 제1 시간 및 전력을 차단하는 제2 시간을 포함한다.
일 실시 예에서, 제4 인공신경망은, 학습용 도로온도, 학습용 대기온도, 학습용 대기습도, 학습용 풍속, 학습용 기상, 학습용 도로위치, 학습용 도로넓이 및 학습용 도로넓이에 전원공급주기를 라벨링하여 생성된 학습데이터들을 포함하는 학습데이터셋을 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. 일 실시 예에서, Random Forest, Xgboost, 다중회귀분석 등이 제4 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.
또한, 전원공급주기 결정부(103)는, 전원공급주기에 기초하여 히팅 케이블(300)에 전원공급신호 또는 전원차단신호를 전송한다(S240). 이를 통해, 히팅 케이블(300)에 전력이 공급되거나 차단될 수 있다.
일 실시 예에서, 전원공급주기 결정부(103)는, 전원공급신호를 히팅 케이블(300)에 전송한 시점에서 전원을 공급하는 제1 시간이 지난 이후에 전원차단신호를 히팅 케이블(300)에 전송할 수 있다. 전원공급주기 결정부(103)는, 전원차단신호를 히팅 케이블(300)에 전송한 시점에서 전원을 차단하는 제2 시간이 지난 이후에 전원공급신호를 히팅 케이블(300)에 전송할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는 결함 탐지부(104)를 더 포함한다. 전원공급신호가 전송된 상태임에도 불구하고, 감지되는 도로온도가 미리 설정된 기준 온도보다 낮은 경우, 결함 탐지부(104)는, 히팅 케이블(300)에 결함이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 전원차단신호가 전송된 상태임에도 불구하고, 감지되는 도로온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높은 경우, 결함 탐지부(104)는, 전원공급장치 또는 제어회로에 결함이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
서비스 제공 장치(100)는, 전원차단 유무를 감지할 수 있는 센서를 구비할 수 있다. 결합 탐지부(104)는, 센서로부터 전원차단신호를 수신한 경우, 사용자 단말(200)에 전원차단신호를 제공할 수 있다.
서비스 제공 장치(100)는, 히팅 케이블(300)의 단자, 릴레이, 전자접촉기 등이 작동이상 유무를 감지할 수 있는 센서를 구비할 수 있다. 결합 탐지부(104)는, 센서로부터 작동이상신호를 수신한 경우, 사용자 단말(200)에 작동이상신호를 제공할 수 있다.
도 9는 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)의 하드웨어 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는, 적어도 하나의 프로세서(110) 및 상기 적어도 하나의 프로세서(110)가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다.
상기 적어도 하나의 동작은 전술한 서비스 제공 장치(100)의 구성부들(101~104)이나 기타 기능 또는 동작 방법을 포함한다.
여기서 적어도 하나의 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(120) 및 저장 장치(160) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중 하나일 수 있고, 저장 장치(160)는, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 또는 각종 메모리 카드(예를 들어, micro SD 카드) 등일 수 있다.
또한, 장치(100)는, 무선 네트워크를 통해 통신을 수행하는 송수신 장치(transceiver)(130)를 포함한다. 또한, 장치(100)는 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함한다. 장치(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus, 170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
장치(100)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone) 등일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 과정에서 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다. 도 11은 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국을 나타낸 도면이다. 도 12는 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 나타낸 도면이다. 도 13은 도 10에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.
이하에서는 서비스 제공 장치(100)와 단말(200) 및 기지국 사이의 통신을 지원하는 무선 통신 네트워크 시스템의 일례를 구체적으로 예를 들어 설명하며 이러한 서비스 제공 장치(100)와 단말(200)은 설명의 편의상 노드나 단말로 혼용하여 지칭될 수 있다. 다음 설명에서, 제1 노드(장치)는 앵커/도너 노드 또는 앵커/도너 노드의 CU(centralized unit) 일 수 있고, 제2 노드(장치)는 앵커/도너 노드 또는 릴레이 노드의 DU(distributed unit) 일 수 있다.
무선 통신 시스템에서 무선 채널을 사용하는 노드의 일부로 기지국(base station, BS), 단말, 서버 등이 포함될 수 있다.
기지국은 단말에 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라이다. 기지국은 신호가 전송될 수 있는 거리에 따라 소정의 지리적 영역으로 정의된 커버리지를 갖는다.
기지국은 "기지국"과 마찬가지로 "액세스 포인트(access point, AP)", "이노드비(enodeb, eNB)", "5 세대(5th generation, 5G) 노드", "무선 포인트(wireless point)", "송/수신 포인트(transmission/reception point, TRP)" 지칭될 수 있다.
기지국, 단말은 밀리미터 파(millimeter wave, mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)으로 무선 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 채널 이득 향상을 위해 기지국, 단말은 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국, 단말은 송신 신호와 수신 신호에 지향성을 부여할 수 있다. 이를 위해 기지국, 단말은 빔 탐색 절차 또는 빔 관리 절차를 통해 서빙 빔을 선택할 수 있다. 그 후, 통신은 서빙 빔을 운반하는 자원과 준 동일위치(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 사용하여 수행될 수 있다.
첫 번째 안테나 포트 및 두 번째 안테나 포트는 첫 번째 안테나 포트의 심볼이 전달되는 채널의 대규모 속성이 두 번째 안테나 포트의 심볼이 전달되는 채널에서 유추될 수 있는 경우 준 동일위치 위치에 있는 것으로 간주된다. 대규모 속성은 지연 확산, 도플러 확산, 도플러 시프트, 평균 이득, 평균 지연 및 공간 Rx 파라미터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이하에서는 상술한 무선 통신 시스템에서 기지국을 예시한다. 이하에서 사용되는 "-모듈(module)", "-부(unit)"또는 "-er"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하는 유닛을 의미할 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
기지국은 무선 통신 인터페이스, 백홀 통신 인터페이스, 저장부(storage unit 및 컨트롤러을 포함할 수 있다.
무선 통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송에서, 무선 통신 인터페이스은 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시 무선 통신 인터페이스는 베이스 밴드 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트 스트림을 재구성한다.
무선 통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스은 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송에서, 무선 통신 인터페이스은 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시 무선 통신 인터페이스은 베이스 밴드 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트 스트림을 재구성한다.
또한, 무선 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상향 변환하고, 변환된 신호를 안테나를 통해 전송한 후 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 베이스 대역 신호로 하향 변환한다. 이를 위해, 무선 통신 인터페이스은 송신 필터(transmission filter), 수신 필터(reception filter), 증폭기(amplifier), 믹서(mixer), 발진기(oscillator), 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analog convertor, DAC), 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital convertor, ADC) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스는 복수의 송수신 경로를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스는 복수의 안테나 요소를 포함하는 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다.
하드웨어 측면에서 무선 통신 인터페이스는 디지털 유닛과 아날로그 유닛을 포함할 수 있고, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 복수의 서브 유닛을 포함할 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP))로 구현될 수 있다.
무선 통신 인터페이스는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 무선 통신 인터페이스는 "송신기(transmitter)", "수신기(receiver)"또는 "트랜시버(transceiver)"로 지칭될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송수신은 전술한 바와 같이 무선 통신 인터페이스에서 수행되는 처리를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
백홀 통신 인터페이스는 네트워크 내의 다른 노드와 통신을 수행하기위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀 통신 인터페이스는 다른 노드로 전송되는 비트 스트림을 변환하고, 예를 들어, 다른 액세스 노드, 다른 기지국, 상위 노드 또는 기지국으로부터의 코어 네트워크는 물리적 신호로, 다른 노드로부터 수신된 물리적 신호를 비트 스트림으로 변환한다.
저장부는 기본 프로그램, 어플리케이션, 기지국의 동작을 위한 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부는 휘발성 메모리, 비 휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비 휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다.
컨트롤러는 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 컨트롤러는 무선 통신 인터페이스 또는 백홀 통신 인터페이스를 통해 신호를 송수신한다. 또한 컨트롤러는 저장부에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽는다. 컨트롤러는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능을 수행할 수 있다. 다른 구현에 따르면, 프로토콜 스택은 무선 통신 인터페이스에 포함될 수 있다. 이를 위해 컨트롤러는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 컨트롤러는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템의 도너 노드는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 결합된 트랜시버를 포함하고, 상기 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 상기 도너 노드와 관련된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 릴레이 노드로 전송하도록 구성되고; 상기 릴레이 노드로부터 상기 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 상기 릴레이 노드와 관련된 제2 정보를 포함하는 제2 메시지를 수신하고; 단말에 대한 데이터를 릴레이 노드로 전송할 수 있다. 데이터는 제1 정보 및 제2 정보에 기초하여 복수의 라디오 베어러를 통해 단말로 전송될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 복수의 라디오 베어러 중 라디오 베어러는 복수의 라디오 베어러를 통합시킬 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 또한 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러 및 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정하도록 구성되고; 또는 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 종류를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 의해 전달된 라디오 베어러에 대한 정보; 도너 노드와 릴레이 노드 사이의 라디오 베어러에 대해 설정된 터널에 대한 정보; 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 도너 노드 측면의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대응하는 표시 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대해 새로운 주소를 라디오 베어러에 할당하도록 릴레이 노드를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러의 데이터를 전송하는 릴레이 노드가 사용할 수 없는 주소 정보 목록; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 의해 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 승인되지 않은 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 부분적으로 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 릴레이 노드가 생성한 릴레이 노드에 접속하는 단말의 구성 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도너 노드는 도너 노드의 중앙 유닛을 포함하고, 릴레이 노드는 도너 노드의 분산 유닛을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템의 릴레이 노드는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 결합된 트랜시버를 포함하고, 도너 노드로부터, 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 도너 노드와 관련된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 수신하도록 구성되고; 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 릴레이 노드와 관련된 제2 정보를 포함하는 제2 메시지를 도너 노드로 전송하고; 도너 노드로부터 단말기에 대한 데이터를 수신할 수 있다. 데이터는 제1 정보 및 제2 정보에 기초하여 복수의 라디오 베어러를 통해 단말로 전송될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 복수의 라디오 베어러 중 라디오 베어러는 복수의 라디오 베어러를 통합시킬 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 또한 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러 및 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정하도록 구성되고; 또는 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 종류를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 의해 전달된 라디오 베어러에 대한 정보; 도너 노드와 릴레이 노드 사이의 라디오 베어러에 대해 설정된 터널에 대한 정보; 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 도너 노드 측면의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대응하는 표시 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대해 새로운 주소를 라디오 베어러에 할당하도록 릴레이 노드를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러의 데이터를 전송하는 릴레이 노드가 사용할 수 없는 주소 정보 목록; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 의해 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 승인되지 않은 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 부분적으로 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 릴레이 노드가 생성한 릴레이 노드에 접속하는 단말의 구성 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 및 보안 구성과 관련된 정보.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도너 노드는 도너 노드의 중앙 유닛을 포함하고, 릴레이 노드는 도너 노드의 분산 유닛을 포함할 수 있다.
이하에서는 상술한 무선 통신 시스템에서 단말의 구성요소를 도시한다. 이하에서는 설명하는 단말의 구성요소는 무선 통신 시스템에서 지원하는 범용적인 단말의 구성요소로서 전술한 내용들에 따른 단말의 구성요소와 병합되거나 통합될 수 있고, 일부 중첩되거나 상충되는 범위에서 앞서 도면을 참조하여 설명한 내용이 우선적용되는 것으로 해석될 수 있다. 이하에서 사용되는 "-모듈", "-유닛"또는 "-er"라는 용어는 적어도 하나의 기능을 처리하는 유닛을 의미할 수 있다.
단말은 통신 인터페이스, 저장부 및 컨트롤러를 포함한다.
통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 전송에서 통신 인터페이스는 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신시 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트 스트림을 재구성한다. 또한, 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환하고, 변환된 신호를 안테나를 통해 전송한 후 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 송신 필터(transmission filter), 수신 필터(reception filter), 증폭기(amplifier), 믹서(mixer), 발진기(oscillator), 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analog convertor, DAC), 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital convertor, ADC) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스는 복수의 송수신 경로를 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스는 복수의 안테나 요소를 포함하는 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어 측에서 무선 통신 인터페이스는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예를 들어, radio frequency integrated circuit, RFIC)를 포함할 수 있다. 디지털 회로는 적어도 하나의 프로세서(예: DSP)로 구현될 수 있다. 통신 인터페이스는 복수의 RF 체인을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신 인터페이스는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 통신 인터페이스는 "송신기(transmitter)", "수신기(receiver)"또는 "트랜시버(transceiver)"로 지칭될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송수신은 전술한 바와 같이 통신 인터페이스에서 수행되는 처리를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
저장부는 단말기의 동작을 위한 기본 프로그램, 어플리케이션, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부는 휘발성 메모리, 비 휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비 휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 저장부는 컨트롤러의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
컨트롤러는 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 컨트롤러는 통신 인터페이스를 통해 신호를 송수신한다. 또한 컨트롤러는 저장부에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽는다. 컨트롤러는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능을 수행할 수 있다. 다른 구현에 따르면, 프로토콜 스택은 통신 인터페이스에 포함될 수 있다. 이를 위해, 컨트롤러는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함하거나 프로세서의 일부를 재생할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스 또는 컨트롤러의 일부를 통신 프로세서(communication processor, CP)라고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다.
이하에서는 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 예시한다.
통신 인터페이스는 인코딩 및 변조 회로, 디지털 빔포밍 회로, 복수의 전송 경로 및 아날로그 빔포밍 회로를 포함한다.
인코딩 및 변조 회로는 채널 인코딩을 수행한다. 채널 인코딩을 위해 low-density parity check(LDPC) 코드, 컨볼루션 코드 및 폴라 코드 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 인코딩 및 변조 회로는 성상 매핑(constellation mapping)을 수행함으로써 변조 심볼을 생성한다.
디지털 빔포밍 회로는 디지털 신호(예를 들어, 변조 심볼)에 대한 빔 형성을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍 회로는 빔포밍 가중 값에 의해 변조 심볼을 다중화한다. 빔포밍 가중치는 신호의 크기 및 문구를 변경하는데 사용될 수 있으며, "프리코딩 매트릭스(precoding matrix)"또는 "프리코더(precoder)"라고 할 수 있다. 디지털 빔포밍 회로는 디지털 빔포밍된 변조 심볼을 복수의 전송 경로로 출력한다. 이때, 다중 안테나 기술(multiple input multiple output, MIMO) 전송 방식에 따라 변조 심볼이 다중화 되거나 동일한 변조 심볼이 복수의 전송 경로에 제공될 수 있다.
복수의 전송 경로는 디지털 빔포밍된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 이를 위해, 복수의 전송 경로 각각은 인버스 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform, IFFT) 계산 유닛, 순환 전치(cyclic prefix, CP) 삽입 유닛, DAC 및 상향 변환 유닛을 포함할 수 있다. CP 삽입 부는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 위한 것으로 다른 물리 계층 방식(예: 필터 뱅크 다중 반송파(a filter bank multi-carrier): FBMC) 적용시 생략될 수 있다. 즉, 복수의 전송 경로는 디지털 빔포밍을 통해 생성된 복수의 스트림에 대해 독립적인 신호 처리 프로세스를 제공한다. 그러나, 구현에 따라 복수의 전송 경로의 일부 요소는 공통적으로 사용될 수 있다.
아날로그 빔포밍 회로는 아날로그 신호에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍 회로는 빔포밍 가중 값에 의해 아날로그 신호를 다중화한다. 빔포밍된 가중치는 신호의 크기와 문구를 변경하는데 사용된다. 보다 구체적으로, 복수의 전송 경로와 안테나 사이의 연결 구조에 따라, 아날로그 빔포밍 회로는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전송 경로 각각은 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 다른 예에서, 복수의 전송 경로는 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 또 다른 예에서, 복수의 전송 경로는 하나의 안테나 어레이에 적응적으로 연결될 수 있거나 2개 이상의 안테나 어레이에 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (10)
- 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 장치로서,
상기 장치는,
적어도 하나의 프로세서(processor); 및
상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 동작은,
사용자 단말로부터 도로위치를 수신하고, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 풍속 및 기상을 수신하는 동작;
대기온도 센서로부터 대기온도를 수신하고, 대기습도 센서로부터 대기습도를 수신하며, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작;
상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 도로온도 센서로부터 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사 와 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작; 및
상기 제2 결빙률이 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작;
상기 도로온도가 미리 설정된 기준 도로온도 이상인 경우, 상기 히팅 케이블에 전원차단신호를 전송하는 동작;
상기 전원차단신호를 전송한 이후 미리 설정된 기준 시간이 지난 시점의 상기 도로온도를 냉각도로온도로 결정하는 동작;
상기 냉각도로온도, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상, 상기 도로위치, 상기 도로넓이 및 상기 도로경사를 이용하여 전원공급주기를 결정하는 동작; 및
상기 전원공급주기에 기초하여 상기 히팅 케이블에 상기 전원공급신호 또는 상기 전원차단신호를 전송하는 동작을 포함하는,
장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 결빙률을 결정하는 동작은,
상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상 및 상기 도로위치를 미리 학습된 제1 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 상기 제1 인공신경망으로부터 상기 제1 결빙률을 획득하는 동작이고,
상기 제2 결빙률을 결정하는 동작은,
상기 도로넓이, 상기 도로경사, 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 미리 학습된 제2 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 상기 제2 인공신경망으로부터 상기 제2 결빙률을 획득하는 동작인,
장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전원공급주기를 결정하는 동작은,
상기 냉각도로온도, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상, 상기 도로위치, 상기 도로넓이 및 상기 도로경사를 미리 학습된 제3 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 상기 제3 인공신경망으로부터 상기 전원차단신호를 획득하는 동작인,
장치. - 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 장치로서,
상기 장치는,
적어도 하나의 프로세서(processor); 및
상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 동작은,
사용자 단말로부터 도로위치를 수신하고, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 제1 풍속 및 제1 기상을 수신하는 동작;
대기온도 센서로부터 제1 대기온도를 수신하고, 대기습도 센서로부터 제1 대기습도를 수신하며, 상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속, 상기 제1 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작;
상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 도로온도 센서로부터 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이, 도로경사, 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작;
상기 도로위치, 측정시간 및 측정월을 클라우드 서버에 전송하고, 상기 클라우드 서버로부터 상기 도로위치, 측정시간 및 측정월과 대응하는 복수의 노면이미지들 및 상기 노면이미지들 각각과 대응하는 제2 대기온도, 제2 대기습도, 제2 풍속 및 제2 기상을 수신하는 동작;
상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속, 상기 제1 기상, 상기 제2 대기온도, 상기 제2 대기습도, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 기상을 이용하여 상기 노면이미지들 각각과 대응하는 유사도를 결정하는 동작;
상기 유사도가 가장 높은 상기 노면이미지, 상기 도로온도 및 상기 도로경사를 이용해 제3 결빙률을 결정하는 동작;
상기 제2 결빙률 및 상기 제3 결빙률 중 적어도 하나가 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작;
상기 도로온도가 미리 설정된 기준 도로온도 이상인 경우, 상기 히팅 케이블에 전원차단신호를 전송하는 동작;
상기 전원차단신호를 전송한 이후 미리 설정된 기준 시간이 지난 시점의 상기 도로온도를 냉각도로온도로 결정하는 동작;
상기 냉각도로온도, 상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속, 상기 제1 기상, 상기 도로위치, 상기 도로넓이 및 상기 도로경사를 이용하여 전원공급주기를 결정하는 동작; 및
상기 전원공급주기에 기초하여 상기 히팅 케이블에 상기 전원공급신호 또는 상기 전원차단신호를 전송하는 동작을 포함하는,
장치. - 제5항에 있어서,
상기 노면이미지들 각각과 대응하는 상기 유사도를 결정하는 동작은,
상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속 및 상기 제1 기상을 이용하여 제1 벡터를 결정하는 동작;
상기 제2 대기온도, 상기 제2 대기습도, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 기상을 이용하여 상기 노면이미지들 각각과 대응하는 제2 벡터를 결정하는 동작; 및
상기 제1 벡터와 상기 제2 벡터를 이용하여 상기 노면이미지들 각각과 대응하는 상기 유사도를 결정하는 동작을 포함하는,
장치. - 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 동작 방법으로서,
사용자 단말로부터 도로위치를 수신하고, 상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 제1 풍속 및 제1 기상을 수신하는 동작;
대기온도 센서로부터 제1 대기온도를 수신하고, 대기습도 센서로부터 제1 대기습도를 수신하며, 상기 제1 대기온도, 상기 제1 대기습도, 상기 제1 풍속, 상기 제1 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작;
상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 도로온도 센서로부터 제1 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사와 상기 제1 결빙률 및 상기 제1 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작; 및
상기 제2 결빙률이 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작을 포함하는,
동작 방법. - 제7항에 따른 동작 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록되고, 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는, 비일시적 기록매체.
- 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 장치에서, 제7항에 따른 동작 방법을 실행시키기 위하여 비일시적 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
- 스노우멜팅 서비스를 제공하기 위한 시스템으로서,
전원공급신호 또는 전원차단신호를 히팅 케이블에 전송하는 장치,
상기 장치에 측정한 대기온도를 제공하는 대기온도 센서;
상기 장치에 측정한 대기습도를 제공하는 대기습도 센서;
상기 장치에 측정한 도로온도를 제공하는 도로온도 센서;
상기 장치에 풍속 및 기상을 제공하는 기상 서버; 및
상기 장치에 도로위치를 제공하는 사용자 단말을 포함하고,
상기 장치는,
적어도 하나의 프로세서(processor); 및
상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 동작은,
상기 도로위치를 기상 서버에 전송하며, 상기 기상 서버로부터 상기 도로위치 및 상기 도로위치를 전송한 시각과 대응하는 상기 풍속 및 상기 기상을 수신하는 동작;
상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상 및 상기 도로위치를 이용해 제1 결빙률을 결정하는 동작;
상기 제1 결빙률이 미리 설정된 제1 기준 결빙률보다 큰 경우, 상기 도로온도 센서로부터 상기 도로온도를 수신하고, 상기 도로위치와 대응하는 도로넓이 및 도로경사와 상기 제1 결빙률 및 상기 도로온도를 이용하여 제2 결빙률을 결정하는 동작;
상기 제2 결빙률이 미리 결정된 제2 기준 결빙률보다 큰 경우, 히팅 케이블에 전원공급신호를 전송하는 동작;
상기 도로온도가 미리 설정된 기준 도로온도 이상인 경우, 상기 히팅 케이블에 전원차단신호를 전송하는 동작;
상기 전원차단신호를 전송한 이후 미리 설정된 기준 시간이 지난 시점의 상기 도로온도를 냉각도로온도로 결정하는 동작;
상기 냉각도로온도, 상기 대기온도, 상기 대기습도, 상기 풍속, 상기 기상, 상기 도로위치, 상기 도로넓이 및 상기 도로경사를 이용하여 전원공급주기를 결정하는 동작; 및
상기 전원공급주기에 기초하여 상기 히팅 케이블에 상기 전원공급신호 또는 상기 전원차단신호를 전송하는 동작을 포함하는,
시스템.
Priority Applications (2)
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| KR1020230098485A KR20240015606A (ko) | 2022-07-27 | 2023-07-27 | Aiot를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템,방법 및 프로그램 |
| KR1020230098488A KR20240015607A (ko) | 2022-07-27 | 2023-07-27 | Aiot를 이용한 스노우멜팅 서비스 제공 장치, 시스템,방법 및 프로그램 |
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