KR102607777B1 - Apparatus for collecting location information using low-power based on situation of moving object - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 항만과 같이 물류가 이루어지는 장소에서 원활한 물류 업무가 이루어지도록 하기 위해 관리가 필요한 차량과 같은 이동체에 대해 이동체의 운행 상황에 따라 위치를 비롯한 이동체의 상태에 대한 정보를 선택적으로 송신하여 전력 소모를 최소화하면서 장기간 이동체의 관리에 이용할 수 있는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치에 관한 것이다. 본 발명은 항만과 같이 물류 관리가 필요한 장소에서 물품을 운반하는 이동체에 부착되어 이동체의 운행 상태를 감지하고, 운행 상태 감지에 따른 운행 시작과 운행 종료 및 위치 추적이 필요한 장시간 정차와 같은 이벤트 발생시에만 이벤트 종류에 따라 선택적으로 위치 정보를 수집하고 이동체를 관리하는 관리 서버와 선택적으로 통신하여 전력 소모량이 높은 위치 측정 및 관리 서버와의 통신을 최소화하면서도 데이터 전송시 MQTT 기반 프로토콜로 최소화한 저전력으로 동작함으로써, 별도의 충전 없이도 장시간 동안 이동체의 관리에 사용될 수 있도록 지원하여 사용 편의성을 높일 수 있음과 아울러 이동체의 효율적인 관리가 이루어지도록 지원하는 효과가 있다.The present invention relates to a low-power location information collection device based on mobile situation awareness. More specifically, in order to ensure smooth logistics work in logistics locations such as ports, management is required for mobile objects such as vehicles, depending on the operating status of the mobile object. The present invention relates to a low-power location information collection device based on situational awareness of moving objects that can be used for long-term management of moving objects while minimizing power consumption by selectively transmitting information about the state of the moving object, including the location. The present invention is attached to a moving object that transports goods in a place where logistics management is required, such as a port, and detects the operating state of the moving object, and only when events such as start and end of operation according to the detection of the operating state and long-time stopping that require location tracking occur. By selectively collecting location information depending on the type of event and selectively communicating with the management server that manages the moving object, it minimizes communication with the location measurement and management server, which consumes high power, while operating with minimal power through the MQTT-based protocol when transmitting data. , it can be used to manage moving objects for a long time without separate charging, thereby increasing convenience of use and supporting efficient management of moving objects.
Description
본 발명은 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 항만과 같이 물류가 이루어지는 장소에서 원활한 물류 업무가 이루어지도록 하기 위해 관리가 필요한 차량과 같은 이동체에 대해 이동체의 운행 상황에 따라 위치를 비롯한 이동체의 상태에 대한 정보를 선택적으로 송신하여 전력 소모를 최소화하면서 장기간 이동체의 관리에 이용할 수 있는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a low-power location information collection device based on mobile situation awareness. More specifically, in order to ensure smooth logistics work in logistics locations such as ports, management is required for mobile objects such as vehicles, depending on the operating status of the mobile object. The present invention relates to a low-power location information collection device based on situational awareness of moving objects that can be used for long-term management of moving objects while minimizing power consumption by selectively transmitting information about the state of the moving object, including the location.
최근 항만과 같이 물류 관리가 필요한 장소에서 물품을 운반하는 차량과 같은 이동체의 위치를 확인하여 물품이 다수의 이동체에 효율적으로 분배되도록 관리함으로써 이동체가 특정 위치에서 정체되지 않도록 하여 효율적인 물류 관리가 이루어지도록 하는 물류 관리 시스템이 제공되고 있다.Recently, in places where logistics management is required, such as ports, the location of moving objects such as vehicles transporting goods is checked and the goods are managed to be efficiently distributed to multiple moving objects to prevent moving objects from being stagnant at a specific location, thereby ensuring efficient logistics management. A logistics management system is provided.
이러한 물류 관리 시스템의 운영을 위해 기존에 이동체의 위치를 측정하기 위한 측정 장치를 이동체에 구성하고, 상기 측정 장치는 이동체의 위치를 측정하여 이동체별로 구성된 복수의 측정 장치와 통신망을 통해 통신하는 중앙 서버에 이동체의 위치 정보를 전송하며, 해당 중앙 서버는 상기 측정 장치로부터 수신된 이동체별 위치 정보를 기초로 상기 이동체의 위치를 파악하여, 이동체별 물품 적재 순서를 관리함으로써 물류 흐름이 원활하게 진행되도록 관리하고 있다.In order to operate this logistics management system, a measuring device for measuring the position of the existing moving object is configured on the moving object, and the measuring device measures the position of the moving object and communicates with a plurality of measuring devices configured for each moving object through a communication network. The location information of the moving object is transmitted to the central server, and the central server determines the location of the moving object based on the location information for each moving object received from the measurement device, and manages the order of loading goods for each moving object to ensure smooth logistics flow. I'm doing it.
그러나, 기존의 이러한 측정 장치는 차량에 구성된 전원마다 공급 전압이 상이하여 차량의 상시 전원을 이용하는데 어려움이 있어 자체적으로 배터리를 구비하여야 한다.However, the existing measuring device has a different supply voltage for each power source configured in the vehicle, making it difficult to use the vehicle's constant power source, so it must be equipped with its own battery.
이로 인해, 실시간 또는 주기적으로 이동체의 위치를 측정하여 상기 중앙 서버에 전송하는 측정 장치의 전력 소모가 상당하므로, 주기적으로 측정 장치의 배터리를 충전해야 하는 불편이 발생할 뿐만 아니라 배터리가 방전될 우려가 상당하여 배터리가 방전되는 경우 이동체 추적에 실패하여 물류 관리가 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.As a result, the power consumption of the measuring device that measures the position of the moving object in real time or periodically and transmits it to the central server is significant, so not only does it cause the inconvenience of having to periodically charge the battery of the measuring device, but there is also a significant risk of the battery being discharged. Therefore, if the battery is discharged, tracking of moving objects may fail and logistics management may not be properly managed.
본 발명은 항만과 같이 물류 관리가 필요한 장소에서 물품을 운반하는 이동체에 부착되어 센서를 통해 이동체의 운행 상태를 판단하여 해당 운행 상태가 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 이동체의 위치를 전송하도록 하여 전력 소모를 최소화하고, 데이터 전송시 전력 소모를 최소화할 수 있는 프로토콜을 사용함으로써, 효율적인 전력 관리를 통해 충전이 요구되지 않아 오랜 시간 동안 사용 가능하면서도 신뢰성 있게 이동체의 위치를 제공할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is attached to a moving object that transports goods in a place where logistics management is required, such as a port, and determines the operating state of the moving object through a sensor, transmitting the position of the moving object only when the operating state satisfies preset conditions, thereby transmitting power. By using a protocol that minimizes consumption and power consumption during data transmission, we provide a device that does not require charging through efficient power management and can be used for a long time while providing the location of a moving object reliably. It has a purpose.
본 발명의 실시예에 따른 이동체에 부착되어 이동체의 상황을 인지하여 동작하는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치는, 상기 이동체를 관리하는 관리 서버와 통신망을 통해 통신하는 통신부와, 상기 이동체의 위치를 측정하는 위치 측정부와, 전원을 제공하는 전원부와, 상기 이동체의 이동 여부를 감지하여 상기 이동체의 운행 상태를 판단하고, 상기 운행 상태가 미리 설정된 복수의 조건 중 특정 조건 만족시 상기 운행 상태에 대응되는 인터럽트 신호를 생성하는 진동 센서부 및 상기 진동 센서부의 인터럽트 신호를 기초로 슬립 모드에서 활성화 모드로 전환되며, 상기 활성화 모드로 전환된 이후 상기 진동 센서부의 인터럽트 신호를 기초로 상기 운행 상태에 대응되는 이벤트 식별자를 생성하며, 상기 이벤트 식별자 및 미리 설정된 설정 정보를 기초로 상기 위치 측정부의 활성화 여부를 결정하여 상기 위치 측정부에 대한 활성화 결정시 상기 위치 측정부 및 상기 통신부에 상기 전원을 제공하여 상기 위치 측정부를 통해 생성한 위치 정보와 미리 설정된 장치 식별 정보 및 상기 이벤트 식별자를 기초로 미리 설정된 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성한 후 상기 통신부를 통해 상기 관리 서버로 전송하되 상기 장치 식별 정보 및 상기 이벤트 식별자를 상기 송신 데이터에 포함된 2바이트 크기의 Topic ID에 포함시켜 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.A low-power location information collection device based on mobile situation awareness that is attached to a mobile object and operates by recognizing the situation of the mobile object according to an embodiment of the present invention includes a communication unit that communicates through a communication network with a management server that manages the mobile object, and a location of the mobile object. a position measuring unit that measures a position, a power supply unit that provides power, a device that detects whether the moving object is moving and determines the driving state of the moving object, and changes the driving state to the driving state when a specific condition is satisfied among a plurality of preset conditions. Switches from sleep mode to active mode based on a vibration sensor unit that generates a corresponding interrupt signal and an interrupt signal from the vibration sensor unit, and after switching to the active mode, responds to the driving state based on the interrupt signal of the vibration sensor unit. generates an event identifier, determines whether to activate the location measurement unit based on the event identifier and preset setting information, and provides the power to the location measurement unit and the communication unit when activating the location measurement unit is determined. Transmission data according to preset MQTT is generated based on the location information generated through the location measurement unit, the preset device identification information, and the event identifier, and then transmitted to the management server through the communication unit, but the device identification information and the event identifier are transmitted. It may include a control unit that transmits the 2-byte Topic ID included in the transmission data.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 진동 센서부는, 상기 이동체의 이동 여부를 센싱하는 센서 모듈 및 상기 센서 모듈에 의해 생성된 센싱 신호를 기초로 상기 이동체의 운행 상태를 판단하고, 상기 운행 상태가 미리 설정된 상기 복수의 조건 중 특정 조건 만족시 상기 특정 조건에 대응되는 인터럽트 신호를 생성하여 전송하는 제어 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the vibration sensor unit determines the running state of the moving object based on a sensor module that senses whether the moving object is moving and a sensing signal generated by the sensor module, and the running state is determined in advance. It may be characterized by including a control module that generates and transmits an interrupt signal corresponding to the specific condition when a specific condition among the plurality of set conditions is satisfied.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 센서 모듈은 자이로 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하여 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the sensor module may be configured to include at least one of a gyro sensor and an acceleration sensor.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 이동체에 부착시 자력을 감지하고 상기 이동체로부터 이탈되는 경우 상기 자력의 미검출에 따른 감지 신호를 전송하는 이탈 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 이탈 센서부의 감지 신호 수신시 상기 활성화 모드로 전환하고, 상기 통신부에 전원을 제공하여 활성화하며, 상기 감지 신호에 대응되도록 미리 설정된 이상 발생 관련 이벤트 식별자 및 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 관리 서버에 전송하고, 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부로 제공되는 전원을 차단하고 상기 진동 센서부로부터 제공되는 인터럽트 신호 수신시에도 활성화 모드로 전환되지 않는 차단 모드로 전환하며, 상기 차단 모드로 전환시 상기 관리 서버와의 통신을 통한 후속 조치가 가능하도록 상기 통신부에 전원을 제공하여 상기 통신부를 활성화된 상태로 유지하면서 주기적으로 상기 위치 측정부에 전원을 제공하여 활성화하며, 상기 위치 측정부가 활성화될 때마다 상기 위치 측정부를 통해 생성한 위치 정보를 상기 통신부를 통해 상기 관리 서버에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, it further includes a separation sensor unit that detects magnetic force when attached to the moving object and transmits a detection signal according to non-detection of the magnetic force when separated from the moving object, and the control unit detects the separation sensor unit. Switching to the activation mode upon receiving a signal, activating the communication unit by providing power, and generating transmission data according to the MQTT including an event identifier related to the occurrence of an abnormality and the device identification information preset to correspond to the detection signal. It is transmitted to the management server through the communication unit, and when the transmission of the transmission data is completed, the power provided to the communication unit is cut off and switched to a blocking mode that does not switch to the active mode even when receiving an interrupt signal provided from the vibration sensor unit. When switching to the blocking mode, power is provided to the communication unit to enable follow-up action through communication with the management server, and the communication unit is kept in an activated state while periodically providing power to the location measurement unit to activate it. , Whenever the location measurement unit is activated, the location information generated through the location measurement unit may be transmitted to the management server through the communication unit.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 진동 센서부는 상기 이동체가 이동하는 경우 상기 이동체의 운행 상태를 상기 복수의 조건 중 제 1 조건을 만족하는 운행 시작 이벤트로 판단하고, 상기 운행 시작 이벤트에 대응되는 제 1 인터럽트 신호를 상기 제어부로 전송하며, 상기 제어부는 상기 진동 센서부로부터 상기 제 1 인터럽트 신호 수신시 상기 제 1 인터럽트 신호를 기초로 활성화 모드로 전환하고 상기 통신부에 상기 전원부의 전원을 제공하여 활성화하며, 상기 제 1 인터럽트 신호에 따른 운행 시작 이벤트에 대응되어 미리 설정된 이벤트 식별자 및 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 관리 서버로 전송하고, 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부에 제공되는 상기 전원부의 전원을 차단하여 상기 통신부를 비활성화한 후 슬립 모드로 전환하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, when the mobile object moves, the vibration sensor unit determines the driving state of the mobile object as a driving start event that satisfies the first condition among the plurality of conditions, and the vibration sensor unit determines a driving start event corresponding to the driving start event. 1 An interrupt signal is transmitted to the control unit, and when the control unit receives the first interrupt signal from the vibration sensor unit, it switches to an activation mode based on the first interrupt signal and activates the communication unit by providing power from the power unit, , Generate transmission data according to the MQTT including a preset event identifier and the device identification information in response to a service start event according to the first interrupt signal and transmit it to the management server through the communication unit, and transmit the transmission data to the management server. When the transmission is completed, the power supply provided to the communication unit is turned off to deactivate the communication unit and then switched to a sleep mode.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 진동 센서부는 상기 이동체의 이동 여부 감지에 따라 미리 설정된 제 1 시간 동안 정지한 상태인 경우 상기 이동체의 운행 상태를 상기 복수의 조건 중 제 2 조건을 만족하는 운행 종료 이벤트로 판단하고, 상기 운행 종료 이벤트에 대응되는 제 2 인터럽트 신호를 상기 제어부로 전송하며, 상기 제어부는 상기 진동 센서부로부터 상기 제 2 인터럽트 신호 수신시 상기 제 2 인터럽트 신호를 기초로 활성화 모드로 전환하고 상기 위치 측정부에 상기 전원부의 전원을 제공하여 활성화한 후 상기 위치 측정부를 통해 위치 정보를 생성하며, 상기 위치 정보 생성시 상기 위치 측정부에 제공되는 전원을 차단한 후 상기 통신부에 상기 전원부의 전원을 제공하여 활성화하고, 상기 제 2 인터럽트 신호에 따른 운행 종료 이벤트에 대응되어 미리 설정된 이벤트 식별자와 상기 제 2 인터럽트 신호에 대응되는 위치 정보 및 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 관리 서버에 전송하고, 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부에 제공되는 전원을 차단하여 상기 통신부를 비활성화한 후 슬립 모드로 전환하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, when the vibration sensor unit detects whether the mobile object is moving and is in a stationary state for a preset first time, the driving state of the mobile object is terminated by satisfying the second condition among the plurality of conditions. It is determined to be an event, and a second interrupt signal corresponding to the operation end event is transmitted to the control unit, and the control unit switches to the activation mode based on the second interrupt signal when receiving the second interrupt signal from the vibration sensor unit. After activating the power supply unit by providing power to the location measurement unit, location information is generated through the location measurement unit, and when the location information is generated, the power provided to the location measurement unit is cut off, and then the power supply unit is supplied to the communication unit. Activate by providing power, and transmit data according to the MQTT including an event identifier preset in response to an operation end event according to the second interrupt signal, location information corresponding to the second interrupt signal, and the device identification information. It can be generated and transmitted to the management server, and when the transmission of the transmission data is completed, the power provided to the communication unit is turned off to deactivate the communication unit and then switched to a sleep mode.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 진동 센서부는 상기 이동체의 이동 여부 감지에 따라 상기 운행 종료 이벤트 발생 시점부터 미리 설정된 제 2 시간 동안 상기 이동체가 정지한 상태인 경우 상기 이동체의 운행 상태를 상기 복수의 조건 중 제 3 조건을 만족하는 위치 추적이 필요한 위치 추적 이벤트로 판단하고, 상기 위치 추적 이벤트에 대응되는 제 3 인터럽트 신호를 상기 제어부에 전송하며, 상기 제어부는 상기 진동 센서부로부터 상기 제 3 인터럽트 신호 수신시 상기 제 3 인터럽트 신호를 기초로 활성화 모드로 전환하고 상기 위치 측정부에 상기 전원부의 전원을 제공하여 활성화한 후 상기 위치 측정부를 통해 위치 정보를 생성하며, 상기 위치 정보 생성시 상기 위치 측정부에 제공되는 전원을 차단한 후 상기 통신부에 상기 전원부의 전원을 제공하여 활성화하고, 상기 위치 추적 이벤트에 대응되어 미리 설정된 이벤트 식별자와 상기 제 3 인터럽트 신호에 대응되는 위치 정보 및 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 관리 서버에 전송하고, 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부에 제공되는 전원을 차단하여 상기 통신부를 비활성화한 후 슬립 모드로 전환하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the vibration sensor unit detects whether the mobile object is moving and detects whether the mobile object is in a stationary state for a preset second time from the time the operation end event occurs, and determines the driving state of the mobile object to the plurality of devices. It determines that it is a location tracking event that requires location tracking that satisfies the third condition among the conditions, and transmits a third interrupt signal corresponding to the location tracking event to the control unit, wherein the control unit receives the third interrupt signal from the vibration sensor unit. Upon reception, it switches to an activation mode based on the third interrupt signal, activates the position measurement unit by providing power from the power supply unit, and then generates location information through the location measurement unit, and when generating the location information, the location measurement unit After cutting off the power provided to the communication unit, it is activated by supplying power to the power unit, and includes a preset event identifier corresponding to the location tracking event, location information corresponding to the third interrupt signal, and the device identification information. Generates transmission data according to the MQTT and transmits it to the management server, and when transmission of the transmission data is completed, the power provided to the communication unit is turned off to deactivate the communication unit and then switch to sleep mode. there is.
본 발명과 관련된 일 예로서, 본 발명의 실시예에 따른 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치는, 사용자 단말과 근거리 통신하는 근거리 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 근거리 통신부를 통해 사용자 단말로부터 수신되는 입력 정보를 기초로 설정을 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, a low-power location information collection device based on mobile situation awareness according to an embodiment of the present invention further includes a short-range communication unit for short-range communication with a user terminal, and the control unit receives information from the user terminal through the short-range communication unit. It may be characterized by changing settings based on received input information.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 전원부는, 태양광을 전력으로 변환하는 태양광 발전 모듈 및 상기 태양광 발전 모듈로부터 제공되는 전력으로 충전하며, 전원을 제공하는 전원 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the power unit is characterized by being configured to include a solar power module that converts sunlight into electric power, and a power module that charges with power provided from the solar power module and provides power. can do.
본 발명은 항만과 같이 물류 관리가 필요한 장소에서 물품을 운반하는 이동체에 부착되어 이동체의 운행 상태를 감지하고, 운행 상태 감지에 따른 운행 시작과 운행 종료 및 위치 추적이 필요한 장시간 정차와 같은 이벤트 발생시에만 이벤트 종류에 따라 선택적으로 위치 정보를 수집하고 이동체를 관리하는 관리 서버와 선택적으로 통신하여 전력 소모량이 높은 위치 측정 및 관리 서버와의 통신을 최소화하면서도 데이터 전송시 MQTT 기반 프로토콜로 최소화한 저전력으로 동작함으로써, 별도의 충전 없이도 장시간 동안 이동체의 관리에 사용될 수 있도록 지원하여 사용 편의성을 높일 수 있음과 아울러 이동체의 효율적인 관리가 이루어지도록 지원하는 효과가 있다.The present invention is attached to a moving object that transports goods in a place where logistics management is required, such as a port, and detects the operating state of the moving object, and only when events such as start and end of operation according to the detection of the operating state and long-time stopping that require location tracking occur. By selectively collecting location information depending on the type of event and selectively communicating with the management server that manages the moving object, it minimizes communication with the location measurement and management server, which consumes high power, while operating with minimal power through the MQTT-based protocol when transmitting data. , it can be used to manage moving objects for a long time without separate charging, thereby increasing convenience of use and supporting efficient management of moving objects.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치의 구성 환경도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치의 구성도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치의 이동체에 대한 운행 상태 인지에 따른 저전력 위치 정보 수집 동작 및 데이터 전송 동작에 대한 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치의 이동체로부터 이탈시 대응 동작에 대한 예시도.1 is a configuration diagram of a low-power location information collection device based on mobile situation awareness according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a low-power location information collection device based on mobile situation awareness according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are diagrams illustrating examples of low-power location information collection operations and data transmission operations according to recognition of the driving status of a moving object by a low-power location information collection device based on situation recognition of a moving object according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an example of a response operation when leaving a moving object of a low-power location information collection device based on situation awareness of a moving object according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.Hereinafter, detailed embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명의 설명에 앞서, 본 발명은 항만과 같이 물류 관리가 필요한 장소에서 물품의 흐름을 실질적으로 발생시키는 물품을 운반하는 차량과 같은 이동체의 위치를 수집할 수 있도록 지원하는 장치를 제공하면서, 이러한 장치를 저전력으로 구현하여 지속적인 충전 과정이 요구되지 않아 장기간 사용이 가능하면서도 이동체의 위치 수집에 대한 신뢰성을 보장하는 장치를 제공하고자 한다.Prior to the description of the present invention, the present invention provides a device that supports collecting the location of a moving object such as a vehicle transporting goods that substantially generates the flow of goods in a place where logistics management is required, such as a port, By implementing the device with low power and not requiring a continuous charging process, we aim to provide a device that can be used for a long time and guarantees reliability in collecting the location of moving objects.
본 발명은 항만 이외에도 물류 관리가 필요한 장소 및 해당 장소에서 물품을 운반하는 이동체에 적용될 수 있음은 물론이다.Of course, the present invention can be applied to places that require logistics management other than ports and to mobile vehicles that transport goods in those places.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치(100)(이하, 저전력 위치 정보 수집 장치)의 구성 환경도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저전력 위치 정보 수집 장치(100)의 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a low-power location information collection device 100 (hereinafter referred to as low-power location information collection device) based on mobile situation awareness according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a configuration diagram of low-power location information according to an embodiment of the present invention. This is a configuration diagram of the
도시된 바와 같이, 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)는 본체부를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 본체부가 물품을 운반하는 차량과 같은 이동체(1)에 부착되어 동작할 수 있다.As shown, the low-power location
또한, 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)는, 근거리 통신부(110), 통신부(120), 위치 측정부(130), 진동 센서부(140), 이탈 센서부(150), 전원부(160) 및 제어부(170)를 포함하는 복수의 구성부를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 복수의 구성부가 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)의 본체를 구성하는 본체부 내부에 구성될 수 있다.In addition, the low-power location
또한, 근거리 통신부(110), 통신부(120), 위치 측정부(130), 진동 센서부(140), 이탈 센서부(150) 및 전원부(160) 중 적어도 하나의 구성부가 상기 제어부(170)에 포함되어 구성될 수도 있음은 물론이다.In addition, at least one component of the short-
이때, 상기 제어부(170)는 CPU 코어, 메모리 및 프로그램 가능한 입/출력을 포함하는 MCU(Micro Controller Unit)로 구성될 수 있으며, 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)의 전반적인 제어 기능을 수행할 수 있다.At this time, the
또한, 상기 근거리 통신부(110)는 BLE(Bluetooth Low Energy)와 같은 근거리 무선 통신을 지원할 수 있으며, 상기 제어부(170)는 상기 근거리 통신부(110)를 통해 사용자의 사용자 단말과 통신할 수 있다.In addition, the short-
또한, 상기 제어부(170)는 상기 근거리 통신부(110)를 통해 상기 사용자 단말로부터 상기 제어부(170)에 설정된 설정값을 변경하기 위한 입력 정보를 수신할 수 있으며, 상기 입력 정보를 기초로 상기 제어부(170)의 설정값을 변경할 수 있다.In addition, the
또한, 통신부(120)는 상기 이동체(1)의 위치를 포함하는 상기 이동체(1)의 운행 상태를 관리하는 관리 서버(200)와 통신망을 통해 무선으로 통신할 수 있으며, 다양한 무선 통신 방식을 지원할 수 있다.In addition, the
일례로, 상기 통신망의 일례로 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 5G 이동통신 서비스 등이 포함될 수 있으며, 본 발명에서는 LTE 통신 방식을 이용하는 것을 예로 들어 설명한다.For example, examples of the communication networks include Wireless LAN (WLAN), DLNA (Digital Living Network Alliance), Wibro (Wireless Broadband: Wibro), Wimax (World Interoperability for Microwave Access: Wimax), and GSM (Global System for Mobile). communication), CDMA (Code Division Multi Access), CDMA2000 (Code Division Multi Access 2000), EV-DO (Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA (Wideband CDMA), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) ), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), Wireless Mobile Broadband Service (WMBS), 5G mobile communication services, etc. may be included, and the present invention will be described using the LTE communication method as an example.
또한, 상기 위치 측정부(130)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반으로 위치를 측정할 수 있으며, 상기 제어부(170)는 상기 위치 측정부(130)를 통해 수신된 데이터를 기초로 위치 정보를 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 전원부(160)는 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)를 구성하는 각 구성부에 전원을 제공할 수 있으며, 상기 전원부(160)는 상기 제어부(170)의 제어에 따라 상기 복수의 구성부 중 상기 제어부(170)에 의해 선택된 구성부에 선택적으로 전원을 제공할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 진동 센서부(140)는 상기 이동체(1)의 이동, 정지 및 정지 시간 등과 같은 상기 이동체의 운행 상태를 감지하고, 이러한 운행 상태가 미리 설정된 조건 만족시 인터럽트 신호를 생성할 수 있다.In addition, the
이를 위해, 상기 진동 센서부(140)는 상기 이동체(1)의 이동 또는 정지에 대한 이동 여부를 센싱하는 센서 모듈(141) 및 상기 센서 모듈(141)에 의해 생성된 센싱 신호를 기초로 상기 이동체(1)의 운행 상태와 관련된 복수의 이벤트 종류와 각각 대응되는 미리 설정된 복수의 서로 다른 조건 중 특정 조건 만족시 상기 특정 조건에 대응되는 인터럽트 신호를 생성하여 전송하는 제어 모듈(142)을 포함할 수 있다.To this end, the
이때, 상기 센서 모듈(141)은 가속도 센서 및 자이로(gyro) 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제어 모듈(142)은 시간을 카운트하는 타이머 모듈을 더 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the
즉, 상기 진동 센서부(140)의 제어 모듈(142)에는 상기 복수의 서로 다른 조건과 각각 대응되는 복수의 서로 다른 인터럽트 신호가 미리 설정될 수 있으며, 상기 제어 모듈(142)은 상기 복수의 조건 중 상기 센서 모듈(141)로부터 수신되는 센싱 신호를 기초로 상기 복수의 조건 중 만족하는 특정 조건을 식별하고, 상기 제어부(170)에서 상기 식별된 특정 조건에 대응되는 특정 인터럽트 신호를 기초로 상기 특정 조건에 대응되는 이벤트 종류를 상기 제어부(170)에서 식별할 수 있도록 상기 식별된 특정 조건에 대응되어 미리 설정된 상기 특정 인터럽트 신호를 상기 제어부(170)에 전송할 수 있다.That is, a plurality of different interrupt signals corresponding to the plurality of different conditions may be preset in the
또한, 상기 제어부(170)에는 상기 복수의 서로 다른 이벤트 종류별 이벤트 식별자가 설정될 수 있으며, 복수의 서로 다른 이벤트 식별자와 복수의 서로 다른 인터럽트 신호가 각각 매칭되어 설정될 수 있다.Additionally, event identifiers for each of the plurality of different event types may be set in the
상술한 구성에 따라, 상기 제어부(170)는 상기 진동 센서부(140)로부터 제공되는 운행 상태에 대한 인터럽트 신호를 기초로 운행 상태와 관련하여 이벤트 발생이 확인된 경우에만 선택적으로 위치 정보를 수집하고 선택적으로 관리 서버(200)와 통신하여 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)의 전력 소모가 최소화되도록 동작함으로써, 이동체의 관리를 통한 물류 관리의 효율성을 높일 수 있도록 지원할 수 있음과 아울러 저전력으로 동작하여 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)를 오랜 시간 동안 이동체에 부착된 상태로 사용할 수 있도록 지원하여 사용 편의성을 높일 수 있는데, 이를 도 3의 구성을 참고하여 상세히 설명한다.According to the above-described configuration, the
도시된 바와 같이, 상기 진동 센서부(140)는 센서 모듈(141) 및 제어 모듈(142)을 포함하여 구성되어, 상기 제어부(170)를 대신하여 상기 이동체의 현재 동작 상태를 파악할 수 있다.As shown, the
예를 들어, 상기 진동 센서부(140)의 제어 모듈(142)은 상기 센서 모듈(141)의 센싱 신호를 기초로 상기 이동체의 이동이 감지된 경우 상기 복수의 조건 중 상기 이동체의 운행 시작 이벤트와 관련된 제 1 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 상기 제 1 조건에 대응되어 미리 설정된 제 1 인터럽트 신호를 생성하여 상기 제어부(170)에 전송할 수 있다.For example, when movement of the mobile object is detected based on the sensing signal of the
또한, 상기 제어 모듈(142)은 상기 센서 모듈(141)로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안 미리 설정된 기준치 이상의 센싱 신호가 수신되지 않아 상기 이동체의 운행 상태가 상기 제 1 시간 동안 정지한 상태인 경우 상기 복수의 조건 중 상기 이동체의 운행 종료 이벤트와 관련된 제 2 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 상기 제 2 조건에 대응되어 미리 설정된 제 2 인터럽트 신호를 생성하여 상기 제어부(170)에 전송할 수 있다.In addition, when the
또한, 상기 제어 모듈(142)은 상기 제 2 조건을 만족하여 상기 운행 종료 이벤트가 발생된 시점부터 상기 센서 모듈(141)로부터 미리 설정된 제 2 시간 동안 미리 설정된 기준치 이상의 센싱 신호가 수신되지 않아 상기 이동체의 운행 상태가 상기 제 2 시간 동안 정지한 상태인 경우 상기 복수의 조건 중 상기 이동체의 위치 추적이 필요한 위치 추적 이벤트와 관련된 제 3 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 상기 제 3 조건에 대응되어 미리 설정된 제 3 인터럽트 신호를 생성하여 상기 제어부(170)에 전송할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같이, 진동 센서부(140)에서 이동체에 대한 운행 상태를 판단함으로써, 제어부(170)의 부하를 감소시켜 전력 소모를 최소화할 수 있다.As described above, by determining the driving state of the moving object in the
한편, 상기 제어부(170)는 상기 진동 센서부(140)로부터 인터럽트 신호가 수신되지 않는 상태에서 비활성화 상태인 슬립 모드(Sleep mode)로 동작할 수 있으며, 슬립 모드에서 전력 소모를 최소화하기 위해 전력 소비량이 높은 상기 통신부(120) 및 위치 측정부(130)로 제공되는 상기 전원부(160)의 전원을 차단하고 상기 통신부(120) 및 위치 측정부(130)를 비활성화 상태로 전환할 수 있다.Meanwhile, the
이를 위해, 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)는 상기 통신부(120) 및 위치 측정부(130)와 각각 대응되도록 구성된 복수의 스위칭 모듈을 더 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the low-power location
이때, 상기 복수의 스위칭 모듈은 상기 전원부(160)에 포함되어 구성될 수도 있으며, 상기 복수의 스위칭 모듈은 제 1 스위칭 모듈 및 제 2 스위칭 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the plurality of switching modules may be included in the
이에 따라, 상기 제어부(170)는 상기 통신부(120)에 대응되도록 구성되어 상기 통신부(120)로 제공되는 전원을 선택적으로 차단하는 상기 제 1 스위칭 모듈을 제어하여 상기 전원부(160)로부터 상기 통신부(120)로 제공되는 전원을 선택적으로 차단하거나 제공할 수 있으며, 상기 위치 측정부(130)에 대응되도록 구성되어 상기 위치 측정부(130)로 제공되는 전원을 선택적으로 차단하는 상기 제 2 스위칭 모듈을 제어하여 상기 전원부(160)로부터 상기 위치 측정부(130)로 제공되는 전원을 선택적으로 차단하거나 제공할 수 있다.Accordingly, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 진동 센서부(140)로부터 특정 인터럽트 신호가 수신되는 경우 슬립 모드에서 활성화 모드(Active mode)로 전환할 수 있다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 진동 센서부(140)에 미리 설정된 복수의 인터럽트 신호와 각각 대응되도록 상기 제어부(170)에 미리 설정된 상기 이동체의 운행 상태 관련 복수의 서로 다른 이벤트 종류 중 상기 진동 센서부(140)로부터 수신된 특정 인터럽트 신호에 대응되는 특정 이벤트 종류를 식별할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(170)에는 상기 복수의 서로 다른 이벤트 종류와 각각 매칭되는 복수의 서로 다른 이벤트 식별자가 미리 설정될 수 있으며, 상기 제어부(170)는 상기 특정 인터럽트 신호에 대응되어 식별된 특정 이벤트 종류에 대응되는 특정 이벤트 식별자를 식별할 수 있다.In addition, a plurality of different event identifiers that each match the plurality of different event types may be preset in the
또한, 상기 제어부(170)에는 복수의 서로 다른 이벤트 식별자별로 상기 위치 측정부(130)의 활성화 여부에 대한 설정값이 미리 설정된 설정 정보가 미리 설정될 수 있다.In addition, the
이에 따라, 상기 제어부(170)는 상기 식별된 특정 이벤트 식별자를 상기 설정 정보와 비교하여, 상기 설정 정보에서 상기 특정 이벤트 식별자에 대응되어 상기 설정 정보에 미리 설정된 상기 위치 측정부(130)의 활성화 여부를 확인할 수 있다.Accordingly, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 특정 이벤트 식별자에 대응되어 상기 설정 정보에 상기 위치 측정부(130)를 활성화시키는 제 1 설정값으로 설정된 경우 상기 제 1 설정값에 따라 상기 위치 측정부(130)에 상기 전원부(160)의 전원을 제공하여 상기 위치 측정부(130)를 활성화시킬 수 있으며, 상기 특정 이벤트 식별자에 대응되어 상기 설정 정보에 상기 위치 측정부(130)를 비활성화시키는 제 2 설정값으로 설정된 경우 상기 제 2 설정값에 따라 상기 위치 측정부(130)를 활성화시키지 않을 수 있으며 상기 위치 측정부(130)에 제공되는 전원이 차단된 상태를 유지할 수 있다.In addition, when the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 특정 이벤트 식별자 및 상기 설정 정보를 기초로 상기 위치 측정부(130)를 활성화시킨 경우 상기 위치 측정부(130)를 통해 상기 이동체의 현재 위치에 대한 현재 위치 정보를 생성할 수 있다.In addition, when the
이때, GNSS 기반의 위치 측정부(130)는 AssistNow(u-Blox GNSS 기능)를 사용하며, 이를 통해 위성과 마지막 Sync를 모듈 자체적으로 카운팅하여 유지할 수 있어 상기 제어부(170)에 의해 활성화된 이후 위치정보를 파악하는데 걸리는 시간을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 전력 소모를 최소화할 수 있다.At this time, the GNSS-based
또한, 상기 제어부(170)는 상기 활성화 모드로 전환된 이후 상기 설정 정보 및 상기 특정 이벤트 식별자에 따라 선택적으로 수집된 현재 위치 정보와 미리 설정된 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)의 장치 식별 정보 및 상기 특정 이벤트 식별자를 기초로 미리 설정된 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)에 따라 송신 데이터를 생성할 수 있다.In addition, after switching to the activation mode, the
이때, 상기 제어부(170)는 상기 장치 식별 정보 및 상기 이벤트 식별자를 상기 송신 데이터에 포함된 2바이트(byte) 크기의 Topic ID에 포함시킬 수 있다.At this time, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 활성화 모드로 전환되면 상기 통신부(120)에 전원을 제공하여 상기 통신부(120)를 활성화시킬 수 있으며, 상기 통신부(120)를 통해 상기 송신 데이터를 상기 관리 서버(200)에 전송할 수 있다.In addition, when the
즉, 본 발명은 LTE 통신을 지원하는 통신부(120)에서의 자체 전원 사용량을 줄이기 힘들기 때문에, 저전력 통신 프로토콜인 MQTT를 채택하였다.That is, since it is difficult to reduce the power consumption of the
이러한 MQTT는 기존 시스템에서 많이 사용되는 REST API/HTTP보다 IoT(Internet of Things) 환경에 적합하게 설계된 통신 프로토콜로서, 동일한 데이터를 전송할 경우 MQTT가 REST API에 비해 약 0.7초가량 빠르고, 전송 데이터의 크기는 약 10%정도 작다.MQTT is a communication protocol designed to be more suitable for the IoT (Internet of Things) environment than REST API/HTTP, which is widely used in existing systems. When transmitting the same data, MQTT is about 0.7 seconds faster than REST API, and the size of the transmitted data is It is about 10% smaller.
그리하여 MQTT 이용시 REST API에 비해 약 22% 가량 저전력으로 동작 가능하다. 이에 더해, 본 발명에 따른 저전력 위치 정보 수집 장치(100)는 MQTT를 조금 더 변형하여, 기존 문자열로 작성된 Topic ID를 2바이트 별칭으로 변경하였고, 이로 인해 더 적은 전력을 사용할 수 있다.Therefore, when using MQTT, it can operate with approximately 22% lower power consumption than REST API. In addition, the low-power location
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저전력 위치 정보 수집 장치(100)는 이동체의 운행 상태에 따라 위치 수집이 필요한 경우에만 선택적으로 위치 측정부(130)와 통신부(120)를 활성화시킴으로써, 전력 소모를 최소화하면서 이동체에 대한 위치 정보 수집의 효율성을 높이도록 동작하여 오랜 시간 동안 사용이 가능하도록 동작할 수 있는데, 이를 상술한 구성을 토대로 이하 실시예를 통해 상세히 설명한다.As described above, the low-power location
우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(170)는 상기 진동 센서부(140)로부터 상기 이동체의 운행 시작에 대한 운행 시작 이벤트와 관련된 상기 제 1 인터럽트 신호가 수신된 경우 상기 제 1 인터럽트 신호를 기초로 활성화 모드로 전환할 수 있다.First, as shown in FIG. 4, when the first interrupt signal related to a travel start event for the start of operation of the mobile object is received from the
또한, 상기 제어부(170)는 활성화 모드로 전환된 이후 상기 제 1 인터럽트 신호를 기초로 상기 제 1 인터럽트 신호에 대응되어 미리 설정된 상기 운행 시작 이벤트에 대한 제 1 이벤트 종류를 식별하고, 상기 식별된 제 1 이벤트 종류에 대응되어 미리 설정된 제 1 이벤트 식별자를 식별할 수 있다.In addition, after switching to the activation mode, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 제 1 인터럽트 신호에 대응되어 식별된 제 1 이벤트 식별자를 기초로 상기 이동체의 현재 운행 상태를 상기 이동체가 운행을 시작하는 상태인 운행 시작 이벤트로 판단할 수 있다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 운행 시작 이벤트 확인시 상기 통신부(120)에 상기 전원부(160)의 전원을 제공하여 활성화하며, 상기 운행 시작 이벤트에 대응되어 미리 설정된 상기 제 1 이벤트 식별자 및 미리 설정된 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부(120)를 통해 상기 관리 서버(200)로 전송하고, 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부(120)에 제공되는 전원을 차단하여 상기 통신부(120)를 비활성화한 후 슬립 모드로 전환할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 제어부(170)에 설정된 설정정보에 상기 제 1 이벤트 식별자와 매칭되어 상기 위치 측정부(130)를 비활성화시키는 제 2 설정값으로 설정될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어부(170)는 상기 제 1 인터럽트 신호에 대응되어 식별된 제 1 이벤트 식별자 및 상기 설정 정보를 기초로 상기 위치 측정부(130)를 활성화시키지 않고, 상기 장치 식별 정보 및 제 1 이벤트 식별자만 상기 송신 데이터에 포함시켜 상기 관리 서버(200)에 전송할 수 있다.At this time, the setting information set in the
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(170)는 상기 진동 센서부(140)로부터 상기 이동체의 운행 종료에 대한 운행 종료 이벤트와 관련된 제 2 인터럽트 신호가 수신된 경우 상기 제 2 인터럽트 신호를 기초로 활성화 모드로 전환할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, the
또한, 상기 제어부(170)는 활성화 모드로 전환된 이후 상기 제 2 인터럽트 신호를 기초로 상기 제 2 인터럽트 신호에 대응되어 미리 설정된 제 2 이벤트 종류를 식별하고, 상기 식별된 제 2 이벤트 종류에 대응되어 미리 설정된 제 2 이벤트 식별자를 식별할 수 있다.In addition, after switching to the activation mode, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 제 2 인터럽트 신호에 대응되어 식별된 상기 제 2 이벤트 식별자를 기초로 상기 이동체의 현재 운행 상태를 판단하여, 상기 이동체의 현재 운행 상태를 미리 설정된 제 1 시간 동안 상기 이동체가 정지한 상태인 운행 종료 이벤트로 판단할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 제어부(170)에 설정된 설정정보에 상기 제 2 이벤트 식별자와 매칭되어 상기 위치 측정부(130)를 활성화시키는 제 1 설정값으로 설정될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어부(170)는 상기 제 2 인터럽트 신호에 대응되어 식별된 제 2 이벤트 식별자 및 상기 설정 정보를 기초로 상기 위치 측정부(130)를 활성화시킬 수 있다.At this time, the setting information set in the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 운행 종료 이벤트의 발생에 따라 상기 위치 측정부(130)에 상기 전원부(160)의 전원을 제공하여 상기 위치 측정부(130)를 활성화한 후 상기 활성화된 위치 측정부(130)를 통해 위치 정보를 생성할 수 있으며, 상기 위치 정보의 생성이 완료되면 상기 위치 측정부(130)에 제공되는 상기 전원부(160)의 전원을 차단하여 상기 위치 측정부(130)를 비활성화시킬 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 제 2 인터럽트 신호(또는 상기 운행 종료 이벤트)에 대응되는 위치 정보 생성시 상기 통신부(120)에 상기 전원부(160)의 전원을 제공하여 상기 통신부(120)를 활성화시키고, 상기 제 2 인터럽트 신호(또는 상기 운행 종료 이벤트)에 대응되는 위치 정보와 상기 운행 종료 이벤트에 대응되어 미리 설정된 제 2 이벤트 식별자 및 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부(120)를 통해 상기 관리 서버(200)에 전송할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부(120)에 제공되는 전원을 차단하여 상기 통신부(120)를 비활성화한 후 슬립 모드로 전환하여 전력 소모를 최소화할 수 있다.In addition, when the transmission of the transmission data is completed, the
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(170)는 상기 진동 센서부(140)로부터 상기 이동체의 위치 추적 요청과 관련된 제 3 인터럽트 신호가 수신된 경우 상기 제 3 인터럽트 신호를 기초로 활성화 모드로 전환할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, when a third interrupt signal related to a request for tracking the location of the moving object is received from the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 제 3 인터럽트 신호를 기초로 상기 제 3 인터럽트 신호에 대응되어 미리 설정된 제 3 이벤트 종류를 식별하고, 상기 식별된 제 3 이벤트 종류에 대응되어 미리 설정된 제 3 이벤트 식별자를 식별할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 제 3 인터럽트 신호에 대응되어 식별된 상기 제 3 이벤트 식별자를 기초로 상기 이동체의 현재 운행 상태를 판단하여, 상기 이동체의 현재 운행 상태를 상기 운행 종료 이벤트 발생 시점부터 미리 설정된 제 2 시간 동안 상기 이동체가 정지하여 위치 추적이 필요한 상태인 위치 추적 이벤트로 판단할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 제어부(170)에 설정된 설정정보에 상기 제 3 이벤트 식별자와 매칭되어 상기 위치 측정부(130)를 활성화시키는 제 1 설정값으로 설정될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어부(170)는 상기 제 3 인터럽트 신호에 대응되어 식별된 제 3 이벤트 식별자 및 상기 설정 정보를 기초로 상기 위치 측정부(130)를 활성화시킬 수 있다.At this time, the setting information set in the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 위치 추적 이벤트의 발생에 따라 상기 위치 측정부(130)에 상기 전원부(160)의 전원을 제공하여 상기 위치 측정부(130)를 활성화한 후 상기 활성화된 위치 측정부(130)를 통해 위치 정보를 생성할 수 있으며, 상기 위치 정보의 생성이 완료되면 상기 위치 측정부(130)에 제공되는 상기 전원부(160)의 전원을 차단하여 상기 위치 측정부(130)를 비활성화시킬 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 제 3 인터럽트 신호(또는 상기 위치 추적 이벤트)에 대응되는 위치 정보 생성시 상기 통신부(120)에 상기 전원부(160)의 전원을 제공하여 상기 통신부(120)를 활성화시키고, 상기 제 3 인터럽트 신호(또는 상기 위치 추적 이벤트)에 대응되는 위치 정보와 상기 위치 추적 이벤트에 대응되어 미리 설정된 제 3 이벤트 식별자 및 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부(120)를 통해 상기 관리 서버(200)에 전송할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부(120)에 제공되는 전원을 차단하여 상기 통신부(120)를 비활성화한 후 슬립 모드로 전환하여 전력 소모를 최소화할 수 있다.In addition, when the transmission of the transmission data is completed, the
상술한 바와 같이, 본 발명은 항만과 같이 물류 관리가 필요한 장소에서 물품을 운반하는 이동체에 부착되어 이동체의 운행 상태를 감지하고, 운행 상태 감지에 따른 운행 시작과 운행 종료 및 위치 추적이 필요한 장시간 정차와 같은 이벤트 발생시에만 이벤트 종류에 따라 선택적으로 위치 정보를 수집하고 이동체를 관리하는 관리 서버(200)와 선택적으로 통신하여 전력 소모량이 높은 위치 측정 및 관리 서버(200)와의 통신을 최소화하면서도 데이터 전송시 MQTT 기반 프로토콜로 최소화한 저전력으로 동작함으로써, 별도의 충전 없이도 장시간 동안 이동체의 관리에 사용될 수 있도록 지원하여 사용 편의성을 높일 수 있음과 아울러 이동체의 효율적인 관리가 이루어지도록 지원할 수 있다.As described above, the present invention is attached to a moving object that transports goods in a place where logistics management is required, such as a port, and detects the operating state of the moving object, starting and ending operation according to the detection of the operating state, and stopping for a long time requiring location tracking. Only when an event occurs, location information is selectively collected depending on the event type and selectively communicated with the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 저전력 위치 정보 수집 장치(100)는 이동체로부터 해당 저전력 위치정보 수집 장치(100)가 이탈하는 이상 발생시 이를 감지하여 관리 서버(200)에 통지할 수 있도록 지원할 수 있는데, 이를 도 6을 참고하여 상세히 설명한다.Meanwhile, the low-power location
도시된 바와 같이, 상기 이탈 센서부(150)는 상기 이동체에 부착시 자력을 감지하고 상기 이동체로부터 이탈되는 경우 상기 자력의 미검출에 따른 감지 신호를 상기 제어부(170)에 전송할 수 있다.As shown, the
이에 따라, 상기 제어부(170)는 상기 이탈 센서부(150)의 감지 신호 수신시 활성화 모드로 전환하고, 상기 통신부(120)에 전원을 제공하여 활성화하며, 상기 감지 신호에 대응되도록 미리 설정된 이상 발생 관련 이벤트 식별자 및 상기 장치 식별 정보를 포함하는 상기 MQTT에 따른 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부(120)를 통해 상기 관리 서버(200)에 전송할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 이상 발생 관련 이벤트 식별자는 상기 저전력 위치정보 수집 장치(100)의 도난 관련 도난 정보일 수 있다.At this time, the abnormal occurrence-related event identifier may be theft information related to theft of the low-power location
또한, 상기 제어부(170)는 상기 송신 데이터의 전송이 완료되면 상기 통신부(120)로 제공되는 전원을 차단하고 상기 진동 센서부(140)로부터 제공되는 인터럽트 신호 수신시에도 활성화 모드로 전환되지 않는 차단 모드로 전환할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(170)는 상기 차단 모드로 전환된 상태에서 상기 근거리 통신부(110)를 통해 상기 사용자 단말로부터 사용자 인증을 위한 인증 정보를 포함하는 인증 요청 정보 수신시 상기 인증 요청 정보를 미리 설정된 인증 정보와 비교하여 인증에 성공한 경우에만 차단 모드를 해제하고 슬립 모드로 전환할 수 있다.In addition, when the
즉, 상기 제어부(170)는 이동체로부터 저전력 위치정보 수집 장치(100)가 이탈한 경우 이상 발생으로 판단하고 저전력 위치정보 수집 장치(100)의 동작을 중단할 수 있으며, 이후 사용자 단말과의 근거리 통신을 통한 사용자 인증이 완료된 경우에만 저전력 위치정보 수집 장치(100)가 동작되도록 제어함으로써, 저전력 위치정보 수집 장치(100)의 도난을 방지하면서도 무단 사용을 방지할 수 있다.That is, when the low-power location
또한, 상기 제어부(170)는 상기 차단 모드로 전환시 상기 통신부(120)에 상기 전원부(160)의 전원을 제공하여 상기 관리 서버(200)와의 통신을 통한 후속 조치가 가능하도록 상기 통신부(120)를 활성화된 상태로 유지하면서, 주기적으로 상기 위치 측정부(130)에 전원을 제공하여 활성화하며, 상기 위치 측정부(130)가 활성화될 때마다 상기 위치 측정부(130)를 통해 생성한 위치 정보를 상기 통신부(120)를 통해 상기 관리 서버에 전송할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 제어부(170)는 상기 차단 모드에서 상기 위치 정보를 전송할 때 상기 위치 정보와 상기 이상 발생 관련 이벤트 식별자 및 상기 장치 식별 정보가 포함된 MQTT 기반의 송신 데이터를 생성하여 상기 관리 서버(200)에 전송할 수 있다.At this time, when transmitting the location information in the blocking mode, the
또한, 상기 제어부(170)는 차단 모드에서 통신부(120)를 항시 활성화된 상태로 유지하여 상기 통신부(120)를 통해 관리 서버(200)로부터 전송되는 제어 정보를 수신할 수 있으며, 상기 제어 정보를 기초로 상기 차단 모드에서 상기 위치 정보의 송신 주기를 변경하거나 상기 저전력 위치 정보 수집 장치(100)를 비활성화하거나 차단 모드를 해제한 후 슬립 모드로 전환할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 저전력 위치 정보 수집 장치는, 이동체로부터 이탈하여 도난이 우려되는 상황에서 차단 모드로 동작할 수 있으며, 해당 차단 모드에서 통신부의 전원을 상시 인가시켜 사용자 혹은 관리자가 현 상태를 인지할 수 있도록 하면서, 원격으로 저전력 위치 정보 수집 장치에 명령을 내려 후속 조치를 적용할 수 있도록 지원할 수 있다.As such, the low-power location information collection device according to an embodiment of the present invention can operate in a blocking mode in a situation where there is a risk of theft due to separation from a moving object, and in the blocking mode, the power of the communication unit is always turned on so that the user or administrator can While providing awareness of the current status, it can also remotely command low-power location collection devices to apply follow-up actions.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 저전력 위치 정보 수집 장치는, 해당 저전력 위치 정보 수집 장치를 찾을 가능성이 있다면, 지속적으로 자신의 위치를 알리도록 동작하거나, 해당 저전력 위치 정보 수집 장치를 찾을 가능성이 없다고 판단되면, 동작을 멈춤으로 무의미한 통신 트래픽을 줄이도록 동작할 수 있다.Accordingly, the low-power location information collection device according to an embodiment of the present invention operates to continuously announce its location if there is a possibility of finding the low-power location information collection device, or there is a possibility of finding the low-power location information collection device. If it is determined that there is none, it can be operated to reduce meaningless communication traffic by stopping the operation.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 저전력 위치정보 수집 장치(100)는 장시간 사용을 위해 태양광 발전을 통해 전원부(160)를 충전시킬 수 있는데, 이를 도 2의 구성을 참고하여 상세히 설명한다.Meanwhile, the low-power location
도시된 바와 같이, 상기 전원부(160)는 태양광 발전 모듈(161) 및 전원 모듈(162)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the
이에 따라, 상기 태양광 발전 모듈(161)은 태양광을 통해 전력을 발생시키는 태양광 패널(panel)을 포함하여 구성될 수 있으며, 해당 태양광 패널을 통해 생성된 전력을 상기 전원 모듈(162)로 제공할 수 있다.Accordingly, the solar
또한, 상기 전원 모듈(162)은 상기 태양광 발전 모듈(161)로부터 제공되는 충전 전력으로 충전할 수 있으며, 상기 제어부(170)의 제어에 따라 선택적으로 상기 위치 측정부(130) 및 통신부(120)에 전력을 제공할 수 있다.In addition, the
상술한 구성을 통해, 본 발명의 실시예에 따른 저전력 위치정보 수집 장치의 사용 기간을 더욱 증가시킬 수 있다.Through the above-described configuration, the period of use of the low-power location information collection device according to the embodiment of the present invention can be further increased.
본 발명의 실시예들에서 설명된 구성요소는, 예를 들어, 메모리 등의 저장부, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서 등의 하드웨어, 명령어 세트를 포함하는 소프트웨어 내지 이들의 조합 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.Components described in embodiments of the present invention include, for example, a storage unit such as memory, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, and a field programmable device (FPGA). One or more general-purpose computers, such as hardware such as a gate array, programmable logic unit (PLU), microprocessor, software containing an instruction set, or a combination thereof, or any other device capable of executing and responding to instructions. It can be implemented using a special purpose computer.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Anyone skilled in the art to which the present invention pertains can make modifications and changes to the above-described content without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
100: 저전력 위치 정보 수집 장치
110: 근거리 통신부 120: 통신부
130: 위치 측정부 140: 진동 센서부
141: 센서 모듈 142: 제어 모듈
150: 이탈 센서부 160: 전원부
161: 태양광 발전 모듈 162: 전원 모듈
170: 제어부100: Low-power location information collection device
110: short-distance communication unit 120: communication unit
130: Position measuring unit 140: Vibration sensor unit
141: sensor module 142: control module
150: breakaway sensor unit 160: power unit
161: solar power module 162: power module
170: control unit
Claims (9)
상기 이동체를 관리하는 관리 서버와 통신망을 통해 통신하는 통신부;
상기 이동체의 위치를 측정하는 위치 측정부;
전원을 제공하는 전원부;
상기 이동체에 부착된 위치 정보 수집 장치가 이동체에서 이탈될 경우 감지 신호를 제공하는 이탈 센서부;
상기 이동체의 이동 또는 정지를 센싱하고 시간을 측정하여, 이동체의 이동이 시작되는 운행 시작 이벤트, 미리 설정된 제 1 시간 동안 이동체가 정지하는 운행 종료 이벤트, 상기 운행 종료 이벤트 후 제 2 시간 동안 이동체가 정지 상태인 경우 위치 추적 이벤트로 판단하고, 상기 각 이벤트 별로 서로 다른 인터럽트 신호를 생성하는 진동 센서부;
상기 진동 센서부에서 제공하는 인터럽트 신호와 상기 이탈 센서부에서 제공하는 이탈 감지 신호 중 하나의 신호를 수신할 경우 슬립 모드에서 활성화 모드로 전환되는 제어부를 포함하되,
상기 활성화 모드로 전환된 제어부는,
상기 운행 시작 이벤트에 대응되는 인터럽트 신호 수신 시 상기 통신부에 상기 전원부를 전원을 제공하고, 상기 운행 시작 이벤트에 대한 이벤트 식별자 및 위치 정보 수집 장치의 장치 식별 정보를 포함하는 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 관리 서버로 전송하고, 상기 송신 데이터 전송 완료 후 상기 통신부의 전원을 차단한 후 슬립 모드로 전환하고,
상기 운행 종료 이벤트나 위치 추적 이벤트에 대응되는 인터럽트 신호 수신 시 상기 통신부와 상기 위치 측정부에 상기 전원부의 전원을 제공하고, 상기 운행 종료 이벤트나 위치 추적 이벤트에 대한 이벤트 식별자, 상기 장치 식별 정보 및 상기 위치 측정부가 측정한 위치 정보를 포함하는 송신 데이터를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 관리 서버로 전송하고, 상기 송신 데이터 전송 완료 후 상기 통신부 및 상기 위치 측정부의 전원을 차단한 후 슬립 모드로 전환하며,
상기 이탈 감지 신호 수신 시 상기 통신부에 상기 전원부의 전원을 제공하고, 이탈 감지에 따른 이상 발생 이벤트 식별자 및 상기 장치 식별 정보를 상기 통신부를 통해 상기 관리 서버에 전송한 후, 상기 진동 센서부로부터 제공되는 인터럽트 신호 수신을 무시하는 차단 모드로 전환하며, 상기 차단 모드로 전환 시 상기 관리 서버에 따른 원격 제어가 가능하도록 상기 통신부에 대한 전원을 유지하고, 주기적으로만 상기 위치 측정부에 전원을 제공하여 전원 제공 시 측정된 위치 정보를 상기 관리 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치.
A location information collection device that is attached to a moving object and operates by recognizing the situation of the moving object,
a communication unit that communicates with a management server that manages the mobile object through a communication network;
a position measuring unit that measures the position of the moving object;
A power supply unit that provides power;
a separation sensor unit that provides a detection signal when the location information collection device attached to the moving object leaves the moving object;
Sensing the movement or stop of the mobile object and measuring the time, a travel start event in which movement of the mobile object begins, a travel end event in which the mobile object stops for a preset first time, and a travel end event in which the mobile object stops for a second time after the travel end event a vibration sensor unit that determines the status as a location tracking event and generates a different interrupt signal for each event;
A control unit that switches from a sleep mode to an active mode when receiving one of the interrupt signal provided by the vibration sensor unit and the separation detection signal provided by the separation sensor unit,
The control unit switched to the activation mode,
When receiving an interrupt signal corresponding to the operation start event, power is provided to the power unit to the communication unit, and transmission data including an event identifier for the operation start event and device identification information of the location information collection device is generated to transmit the power to the communication unit. transmits to the management server through, and after completing the transmission of the transmitted data, turns off the power of the communication unit and switches to sleep mode,
When receiving an interrupt signal corresponding to the operation end event or the location tracking event, the power of the power unit is provided to the communication unit and the location measuring unit, and an event identifier for the operation end event or location tracking event, the device identification information, and the Generates transmission data including location information measured by the location measurement unit and transmits it to the management server through the communication unit. After completing the transmission of the transmission data, turns off the power of the communication unit and the location measurement unit and switches to sleep mode,
Upon receiving the departure detection signal, the power of the power supply unit is provided to the communication unit, and the abnormal occurrence event identifier and the device identification information according to the separation detection are transmitted to the management server through the communication unit, and then the vibration sensor unit provides Switches to a blocking mode that ignores the reception of an interrupt signal, maintains power to the communication unit to enable remote control according to the management server when switching to the blocking mode, and provides power to the position measuring unit only periodically. A low-power location information collection device based on mobile situation awareness, characterized in that it transmits the measured location information to the management server when provided.
상기 진동 센서부는,
상기 이동체의 이동 여부를 센싱하는 센서 모듈; 및
시간을 카운트하는 타이머 모듈을 구비하고, 상기 센서 모듈에 의해 생성된 센싱 신호와 상기 타이머 모듈의 시간 정보를 기초로 상기 이동체의 이동이 시작되는 운행 시작 이벤트, 미리 설정된 제 1 시간 동안 이동체가 정지하는 운행 종료 이벤트, 상기 운행 종료 이벤트 후 제 2 시간 동안 이동체가 정지 상태인 경우 위치 추적 이벤트를 판단하고, 상기 각 이벤트 별로 서로 다른 인터럽트 신호를 생성하여 전송하는 제어 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치.
In claim 1,
The vibration sensor unit,
A sensor module that senses whether the moving object is moving; and
It has a timer module that counts time, and has a travel start event in which movement of the mobile object starts based on the sensing signal generated by the sensor module and time information of the timer module, and a travel start event in which the mobile object stops for a preset first time. A mobile device comprising a control module that determines a location tracking event when the mobile device is in a stationary state for a second period of time after the service end event, and generates and transmits different interrupt signals for each event. A low-power location information collection device based on context awareness.
상기 센서 모듈은 자이로 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치.
In claim 2,
The sensor module is a low-power location information collection device based on moving object situation awareness, characterized in that it includes at least one of a gyro sensor and an acceleration sensor.
사용자 단말과 근거리 통신하는 근거리 통신부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 근거리 통신부를 통해 사용자 단말로부터 수신되는 입력 정보를 기초로 차단 모드를 해제하는 것을 특징으로 하는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치.
In claim 1,
It further includes a short-distance communication unit that communicates with the user terminal at a short distance,
The control unit is a low-power location information collection device based on mobile situation awareness, characterized in that the control unit releases the blocking mode based on input information received from the user terminal through the short-distance communication unit.
상기 전원부는
태양광을 전력으로 변환하는 태양광 발전 모듈; 및
상기 태양광 발전 모듈로부터 제공되는 전력으로 충전하며, 전원을 제공하는 전원 모듈
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동체 상황인지 기반 저전력 위치 정보 수집 장치.In claim 1,
The power supply unit
Solar power modules that convert sunlight into electricity; and
A power module that charges with the power provided from the solar power generation module and provides power.
A low-power location information collection device based on mobile situation awareness, comprising:
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |