KR102629015B1 - 복수의 단말들을 이용한 금속 차폐공간 관리 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 관리 시스템은 개폐 도어를 포함하는 몸체, 상기 몸체 내부에 위치하여, 상기 몸체 내부의 환경 정보를 측정하고, 상기 측정된 환경정보에 기초하여 제1 데이터를 생성하는 제1 단말, 상기 몸체 외부에 위치하여, 상기 개폐 도어의 상태정보가 포함된 제2 데이터를 생성하고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기초하여 제3 데이터를 생성하는 제2 단말, 상기 제3 데이터에 기초하여 상기 몸체 내부의 오염도를 지시하는 위험지수 정보가 포함된 신호를 생성하고, 상기 신호를 사용자 단말로 전송하는 서버를 포함하고, 상기 제1 단말은 상기 몸체 내부 표면에 접촉되는 제1 금속 통신 장치를 포함하고, 상기 제1 단말은 상기 제1 금속 통신 장치에서 발생하는 표면파를 통해 상기 제1 데이터를 상기 제2 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 단말들을 이용한 금속 차폐공간 관리 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR METAL SHIELDING SPACES MANAGEMENT USING MULTIPLE TERMINALS}
본 발명은 복수의 단말들을 이용한 금속 차폐공간 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 금속으로 차폐된 공간의 내부 및 외부에 위치한 단말들을 통해 차폐공간 내부에 적재된 물품을 관리하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
금속으로 차폐된 공간을 통해 물건을 운송 및 보관하는 대표적인 예로 컨테이너가 있다. 컨테이너는 화물을 능률적이고 경제적으로 수송하기 위하여 사용하는 금속재질을 통해 만든 사각박스형 용기를 의미한다. 현재 각종 산업현장에서는 대량의 화물들을 보다 신속하게 운반하기 위하여 각종 적재용 컨테이너가 사용되고 있다. 컨테이너는 각종 화물들이 편리하게 운반되도록 한다.
한편, 컨테이너가 국외 수출이나 수입에 사용되는 경우 또는 컨테이너 내부에 특정 환경이 지속적으로 유지되어야 하는 물품들이 적재되어 있는 경우에는 컨테이너 내부 상황을 지속적으로 관리되어야 할 수 있다. 종래의 관리 시스템이 가지는 문제는 다음과 같다.
첫째, 컨테이너 내부의 요인과 외부의 요인을 복합적으로 고려하고 있지 않고 있다는 점이다. 컨테이너 내부에 적재된 물품은 컨테이너 내부의 환경적 요인 뿐만 아니라, 컨테이너 외부 요인(예를 들어, 외부 공기의 유입 등)에 의한 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 냉매를 이용하여 내부 온도를 저온으로 유지하는 방법으로 컨테이너 내부의 환경을 조절하는 경우, 냉매 자체의 변질로 인한 문제(내부 요인)뿐만 아니라, 컨테이너의 개폐 도어와 몸체 간 간극(예를 들어, 문 열림)으로 인해 냉기가 외부로 유출되어 적정한 온도를 유지할 수 없는 문제(외부 요인)가 발생할 수 있다.
둘째, 컨테이너들 간 우선순위를 고려하여 관리하고 있지 못하다는 점이다. 물건의 이동에 다수의 컨테이너가 사용되는 경우, 보다 우선적으로 관리되어야 하는 컨테이너가 있을 수 있는데, 우선순위를 고려하지 않는다면 관리에 문제가 발생할 수 있다.
셋째, 컨테이너는 금속에 의해 차폐된 환경을 가지는데, 통신 안테나는 금속 표면 위에 놓여지거나 접촉되면 통신 특성이 저하되어, 외부와 내부 간 통신이 원활하게 수행되지 않을 수 있다는 점이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 금속으로 차폐된 공간의 내부 및 외부에 위치한 단말들을 통해 효율적으로 내부에 적재된 물품들을 관리할 수 있는 관리 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관리 시스템은 개폐 도어를 포함하는 몸체, 상기 몸체 내부에 위치하여, 상기 몸체 내부의 환경 정보를 측정하고, 상기 측정된 환경정보에 기초하여 제1 데이터를 생성하는 제1 단말, 상기 몸체 외부에 위치하여, 상기 개폐 도어의 상태정보가 포함된 제2 데이터를 생성하고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기초하여 제3 데이터를 생성하는 제2 단말, 상기 제3 데이터에 기초하여 상기 몸체 내부의 오염도를 지시하는 위험지수 정보가 포함된 신호를 생성하고, 상기 신호를 사용자 단말로 전송하는 서버를 포함하고, 상기 제1 단말은 상기 몸체 내부 표면에 접촉되는 제1 금속 통신 장치를 포함하고, 상기 제1 단말은 상기 제1 금속 통신 장치에서 발생하는 표면파를 통해 상기 제1 데이터를 상기 제2 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 몸체 내부의 환경 정보는, 상기 몸체 내부의 온도, 습도 압력, 빛의 양, 유해가스 농도 및 이산화탄소의 농도 중 어느 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 데이터는, 하기 수학식 1에 의해 계산되는 것을 특징으로 한다.
(수학식 1)
여기서, 상기 개폐 도어의 상태정보는, 상기 개폐 도어의 개수, 상기 개폐 도어의 타입(type), 상기 개폐 도어 중 열려있는 도어의 개수, 상기 개폐 도어의 열림/닫힘 정보 및 상기 개폐 도어의 개폐율을 포함하고, 상기 개폐 도어의 개수는 자연수이고, 상기 개폐 도어의 타입은 0 이상의 값을 가지고, 상기 열려있는 도어의 개수는 상기 개폐 도어의 개수 이하의 자연수이고, 상기 개폐 도어의 열림/닫힘 정보는 0 또는 1의 값을 가지며, 상기 개폐 도어의 개폐율은 0~270의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 데이터는 하기 수학식 2에 의해 계산되는 것을 특징으로 한다.
(수학식 2)
여기서, 상기 제3 데이터는, 하기 수학식 3에 의해 계산되는 것을 특징으로 한다.
(수학식 3)
여기서, 상기 신호는 상기 개폐 도어를 제어하기 위한 명령 및 상기 위험지수에 기초하여 평가된 긴급도 정보를 더 포함하여 상기 제2 단말로 전송되고, 상기 제2 단말은 상기 명령 및 상기 긴급도 정보에 기초하여 상기 개폐 도어를 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 금속 통신 장치는, 상기 몸체 내부 표면에 접촉되어 통신을 수행하는 표면부, 상기 통신에 이용되는 표면파의 공진을 제어하는 안테나 및 상기 안테나로부터 전달되는 표면파에 따라 상기 안테나를 여기시키는 여기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 안테나는 제1 레이어, 상기 제1 레이어와 연결되는 제2 레이어 및 상기 제2 레이어와 연결되는 제3 레이어를 포함하고, 상기 제1 레이어는 10~1000 mm2의 면적을 가지는 도전체를 포함하고, 상기 제2 레이어는 1~15 mm의 간격으로 1~15번 감긴 나선형 구조로 형성되는 도전체를 포함하고, 상기 제3 레이어는 9~2500 cm2의 면적을 가지는 도전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 단말은 상기 개폐 도어 외부 표면에 접촉되어 통신을 수행하는 제2 금속 통신 장치를 포함하고, 상기 제2 단말은 상기 제2 금속 통신 장치를 통해 상기 제1 단말과 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 내부 및 외부 환경을 복합적으로 고려하는 관리 방법 및 시스템을 제공할 수 있다. 또한 관리가 시급한 물품들을 우선적으로 선별할 수 있는 관리 방법 및 시스템을 제공할 수 있다. 또한 금속으로 차폐된 공간에서 원활한 통신을 제공할 수 있는 컨테이너 관리 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 복수의 단말들을 이용한 금속 차폐공간 관리 방법 및 시스템이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 도 2의 S101을 구체적으로 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 통신 장치를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 도시한 개념도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나를 도시한 개념도이다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나를 도시한 개념도이다.
도 6은 도 2의 S103 및 S104를 구체적으로 도시한 개념도이다.
도 7은 도 2의 S105를 구체적으로 도시한 개념도이다.
도 8은 도 2의 S107, S108 및 S109를 구체적으로 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단말의 하드웨어 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 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.
제1, 제2 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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 관리 시스템은 제1 단말(100), 제2 단말(200), 서버(300) 및 사용자 단말(400)을 포함할 수 있다. 제1 단말(100)은 금속으로 차폐된 공간을 구비한 몸체 내부에 위치하여 내부 환경을 측정할 수 있고, 측정된 정보에 기초하여 데이터를 생성할 수 있다. 제1 단말(100)은 몸체 내부 일 표면에 접촉하는 형태로 위치할 수 있다.
제2 단말(200)은 금속으로 차폐된 공간을 구비한 몸체 외부에 위치하여 개폐 도어에 관한 정보를 측정할 수 있고, 측정된 정보에 기초하여 데이터를 생성할 수 있다. 제2 단말(200)은 몸체 외부, 보다 구체적으로 개폐 도어 외부 일 표면에 접촉하는 형태로 위치할 수 있다. 제2 단말(200)은 개폐 도어의 열림/닫힘을 자동으로 제어하는 기능을 가질 수 있다. 한편, 일 실시예로서, 금속으로 차폐된 공간을 구비한 몸체는 컨테이너 몸체일 수 있으나, 반드시 컨테이너 몸체로 제한되는 것은 아니고, 금속으로 차폐된 공간을 구비하고 있는 형태를 의미할 수 있다.
서버(300)는 제1 단말(100), 제2 단말(200) 및 사용자 단말(400)로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신한 데이터를 결합, 분석 및 조합하여 몸체의 상태를 표시하는 데이터를 생성할 수 있다. 사용자 단말(400)은 서버(300)로부터 컨테이너의 상태를 표시하는 데이터를 수신할 수 있고, 사용자가 몸체의 상태를 확인할 수 있도록 할 수 있다.
제1 단말(100), 제2 단말(200), 서버(300) 및 사용자 단말(400)은 제1 네트워크(network)를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 네트워크는 WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다. 한편, 제1 단말(100)과 제2 단말(200)은 제2 네트워크를 통해 데이터를 송수신 할 수도 있다. 제2 네트워크는 금속으로 차폐된 환경에서 효율적으로 데이터 통신이 수행되도록 하는 네트워크 구조일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 제1 단말(100)은 몸체 내부의 환경 정보를 측정할 수 있다(S100). 환경 정보는 몸체 내부의 온도, 습도, 압력, 이산화탄소 농도, 빛의 양 및 유해 가스 농도를 포함할 수 있다.
제1 단말(100)은 측정된 환경 정보에 기초하여 제1 데이터를 생성할 수 있다(S101). 도 3은 도 2의 S101을 구체적으로 도시한 개념도이다. 도 3을 참조하면, 제1 단말(100)은 측정된 환경 정보들 중 어느 하나 이상의 파라미터(parameter)를 고려하여 제1 데이터를 생성할 수 있다. 이 경우, 제1 단말(100)은 가중치를 고려하여 제1 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예로서, 제1 단말(100)은 온도, 습도 및 이산화탄소 농도 3개의 파라미터를 고려하여 하기 수학식 1과 같은 제1 데이터를 생성할 수 있다.
(수학식 1)
여기서, 는 시점에서의 몸체의 제1 데이터이고, 는 시점에서의 몸체 내부의 온도, 는 시점에서의 몸체 내부의 습도, 는 시점에서의 몸체 내부의 이산화탄소 농도일 수 있다. 는 시점에서의 온도 가중치, 는 시점에서의 습도 가중치, 는 시점에서의 이산화탄소 농도 가중치일 수 있고, 일 수 있다. 제1 단말(100)은 측정 시점의 시간, 계절, 장소(지역) 및 날씨 등을 고려하여 가중치들을 적절하게 변경 및 설정할 수 있다. 값이 클수록 몸체의 상태가 악화된 것을 의미할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제1 단말(100)은 제2 단말(200)로 제1 데이터를 전송할 수 있다(S102). 즉, 제2 단말(200)은 제1 단말(100)로부터 제1 데이터를 수신할 수 있다. 제1 단말(100) 및 제2 단말(200)은 금속으로 차폐된 환경에서 상호 통신을 수행할 수 있다. 제1 단말(100)은 제1 금속 통신 장치를 포함할 수 있고, 제2 단말(200)은 제2 금속 통신 장치를 포함할 수 있다. 금속으로 차폐된 환경에서 원활한 통신을 수행하기 위해, 제1 단말(100) 및 제2 단말(200)은 금속 통신 장치를 통해 통신을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 금속 통신 장치를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 제1 금속 통신 장치(110)는 표면부(111), 안테나(113) 및 여기부(115)를 포함할 수 있고, 금속 벽을 통해 전파되는 표면파를 이용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다. 표면부(111)는 몸체 내부를 구성하는 금속 벽과 접촉할 수 있다. 표면부(111)는 제1 금속 통신 장치(110)가 도체에 부착되도록 할 수 있다. 일 실시예로서, 표면부(111)는 자석을 포함할 수 있고 자석을 통해 제1 금속 통신 장치(110)가 도체 표면에 부착되도록 할 수 있다. 표면부(111)는 몸체 내부 금속 벽에 접촉되어 통신이 수행되도록 할 수 있다. 한편, 표면부(111)는 부착 시, 안테나(113)와 도체 사이에 일정 간격이 형성되도록 할 수 있다. 일 실시예로서, 안테나(113)와 도체(또는 도체의 표면)가 적절한 커패시턴스 성분으로 결합될 수 있도록 안테나(113)와 도체 사이에 간격을 두어 제1 금속 통신 장치(110)가 도체에 부착되도록 할 수 있다. 이에 따라, 안테나(113)와 도체에 공진이 형성될 수 있다. 이에 따라, 안테나(113)와 공진이 형성된 도체는 안테나의 일부분으로서 동작할 수 있다.
안테나(113)는 표면부(111) 상부에 위치할 수 있다. 안테나(113)는 데이터 통신에 이용되는 표면파의 공진(resonance)을 제어할 수 있다. 안테나(113)는 임피던스 성분을 가질 수 있다. 임피던스 성분은, 예를 들어, 소량의 저항(resistance) 성분과 인덕턴스(inductance) 성분 및/또는 커패시턴스(capacitance) 성분을 포함할 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 도시한 개념도이다. 도 5를 참조하면, 안테나(113)는 제1 레이어(113-1), 제2 레이어(113-2) 및 제3 레이어(113-3)를 포함할 수 있다. 제2 레이어(113-2)는 제1 레이어(113-1)와 연결될 수 있고, 제3 레이어(113-3)는 제2 레이어(113-2)와 연결될 수 있다.
제1 레이어(113-1)는 금속 물질인 도전체일 수 있고, 제2 레이어(113-2)와의 연결을 위해, 소정의 단위 길이 방향으로 연장되는 제1 연결부를 포함할 수 있다.
제2 레이어(113-2)는 금속 물질인 도전체일 수 있고, 제1 연결부를 통해 제1 레이어(113-1)와 연결될 수 있다. 제2 레이어(113-2)는 금속 선(예를 들어, 구리선)이 소정의 간격을 두어 나선형태로 감긴 구조들을 포함할 수 있다.
제3 레이어(113-3)는 금속 물질인 도전체일 수 있고, 제2 레이어(113-2)와의 연결을 위해, 소정의 단위 길이 방향으로 연장되는 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제3 레이어(113-3)는 제2 연결부를 통해 제2 레이어(113-2)와 연결될 수 있다.
일 실시예로서, 제1 레이어(113-1)는 10~1000 mm2의 면적을 가지는 도전체일 수 있고, 제2 레이어(113-2)는 1~15 mm의 간격으로 1~15번 감긴 나선형 구조의 도전체일 수 있으며, 제3 레이어(113-3)는 9~2500 cm2의 면적을 가지는 도전체일 수 있다. 상기와 같은 수치범위를 가지는 경우, 음영 구역에서 보다 높은 통신 성능이 확보될 수 있다.
제1 레이어(113-1)의 면적이 10 mm2미만인 경우에는 표면부(111)와의 접촉면이 지나치게 좁아 표면파가 용이하게 전달되지 못하여 통신의 정확도(accuracy ratio)가 낮아질 수 있다. 반대로 제1 레이어(113-1)의 면적이 1000 mm2을 초과하는 경우에는 접촉면이 지나치게 넓어 통신 속도가 낮아질 수 있다. 따라서 제1 레이어(113-1)의 면적은 10~1000 mm2가 바람직할 수 있다.
제2 레이어(113-2)에 포함되는 나선형 구조의 간격이 1 mm 미만인 경우에는 전도체 간 간섭이 발생할 수 있다. 반대로 나선형 구조의 간격이 15 mm을 초과하는 경우에는 효율이 통신 효율이 낮아질 수 있다. 따라서 제2 레이어(113-2)에 포함되는 나선형 구조는 1~15 mm의 간격으로 1~15번 감긴 구조가 바람직할 수 있다.
제3 레이어(113-3)의 면적이 9 cm2미만인 경우에는 표면 임피던스(Impedance)의 값이 낮아져 통신 성능이 열화될 수 있다. 제3 레이어(113-3)의 면적이 2500 cm2미만인 경우에도 표면 임피던스의 값이 낮아져 통신 성능이 열화될 수 있다. 따라서 제3 레이어(113-3)의 면적은 9~2500 cm2가 바람직할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나를 도시한 개념도이다.
도 5a를 참조하면, 안테나(113A)는 판형에 적어도 2개의 이웃한 슬릿이 서로 다른 면의 개구부에서 형성되어 있으며 연결부를 갖는 패턴 레이어(113A-1), 연결부를 통해 패턴 레이어(113A-1)에 접속되며 패턴 레이어와 평행하게 배치되는 그라운드 레이어(113A-3) 및 패턴 레이어(113A-1)와 그라운드 레이어(113A-3) 사이에 배치되는 유전체 레이어(113A-2)를 포함할 수 있다.
여기서, 패턴 레이어(113A-1)의 연결면은, VHF대역에서 선택되는 무선 통신의 캐리어 주파수에 대응하는 파장의 반파장 또는 사분의 일 파장 중 적어도 하나의 길이를 가질 수 있다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나를 도시한 개념도이다.
도 5b를 참조하면, 안테나(113B)는 동축선(113B-1), 접지면(113B-2) 및 방사면(113B-3)을 포함할 수 있다. 안테나(113B)에 급전을 하기 위한 동축선(113B-1)은 외선(미도시)과 내선(113B-1a)을 포함할 수 있다. 접지면(113B-2)은 지지체에 부착될 수 있으며, 동축선(113B-1)의 내선이 관통할 수 있는 홀이 접지면(113B-2)의 제1 지점에 형성될 수 있다. 동축선(113B-1)의 내선(113B-1a)은 접지면의 홀을 통하여 인입된 상태로, 접지면(113B-2)의 제1 지점에 대응되는 방사면(113B-3)의 제2 지점에 접촉될 수 있으며, 동축선(113B-1)의 외선은 접지면(113B-2)에 접촉될 수 있다.
방사면(113B-3)은, 제1 방사 섹션(113B-3a), 제2 방사 섹션(113B-3b) 및 제3 방사 섹션(113B-3c)을 포함하는 꺾인 구조일 수 있다. 이때, 제1 방사 섹션(113B-3a)은 접지면(113B-2)의 상부부터 동축선의 내선(113B-1a)까지의 길이보다 짧은 길이인 접지면의 상부부터 제1 수직 위치까지의 길이(L1)에 걸쳐 배열되되, 접지면(113B-2)과 제1 수평 거리(K1)만큼 이격된 상태로 배열되고, 제3 방사 섹션(113B-3c)은 접지면(113B-2)의 상부부터 지지체(미도시)까지의 길이보다 짧은 길이인 접지면(113B-2)의 상부부터 제2 수직 위치까지의 길이(L3)에 걸쳐 배열되되, 접지면(113B-2)과 제2 수평 거리(K2)만큼 이격된 상태로 배열되며, 제2 방사 섹션(113B-3b)은, 제1 방사 섹션(113B-3a) 및 제3 방사 섹션(113B-3c)을 연결함으로써 제1 방사 섹션(113B-3a), 제2 방사 섹션(113B-3b) 및 제3 방사 섹션(113B-3c)이 연속으로 배열되도록 할 수 있다. 여기서, 제2 수평 거리(K2)는 제1 수평 거리(K1)보다 클 수 있다. 이때, 유전체를 이용하여 방사면(113B-3)이 접지면(113B-2) 및 지지체(미도시)에 접촉하지 않도록 할 수도 있다. 이와 같이, 꺾인 구조를 방사면에 적용하여 안테나의 전체 높이를 낮춤으로써, 소형 안테나를 설계할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제1 금속 통신 장치(110)는 여기부(115)를 포함할 수 있고, 여기부(115)는 안테나(113)로부터 전달되는 표면파에 따라 안테나(113)를 여기(excitation)시킬 수 있다. 한편, 제1 금속 통신 장치(110)는 여기부(115) 상부에 적층되는 접지판을 포함한 레이어(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 제2 단말(200)에 포함되는 제2 금속 통신 장치(미도시) 또한 상술한 제1 금속 통신 장치(110)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
제1 단말(100)은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 제1 금속 통신 장치(110)를 통하여 제2 단말(200)로 제1 데이터를 전송할 수 있고, 제2 단말(200)은 제1 데이터를 제2 금속 통신 장치를 통하여 수신할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제2 단말(200)은 개폐 도어의 상태 정보를 측정할 수 있고(S103), 측정된 개폐 도어의 상태 정보에 기초하여 제2 데이터를 생성할 수 있다(S104). 도 6은 도 2의 S103 및 S104를 구체적으로 도시한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 제2 단말(200)은 개폐 도어의 개수, 개폐 도어의 타입, 열려있는 도어의 개수, 개폐 도어의 열림/닫힘 정보 및 개폐 도어의 개폐율에 기초하여 제2 데이터를 생성할 수 있다.
개폐 도어의 개수는 1 이상의 자연수 값을 가질 수 있고, 개폐 도어의 타입(Type)은 0 이상의 값을 가질 수 있고, 몸체의 형태에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 몸체가 컨테이너 몸체인 경우, 개폐 도어의 타입은 드라이 컨테이너(Dry Container), 천장 개방형 컨테이너(Open top Container), 탱크 컨테이너(Tank Container), 통기 컨테이너(Ventilated Container), 리퍼 컨테이너(Reefer Container)에 따라 상이한 값을 가질 수 있다.
열려있는 도어의 개수는 개폐 도어의 개수 이하의 자연수 값을 가질 수 있고, 개폐 도어의 열림/닫힘 정보는 0(닫혀있는 경우) 또는 1(닫혀있지 않는 경우)의 값을 가질 수 있다. 개폐 도어의 개폐율은 0~270 이하의 값을 가질 수 있다. 개폐 도어의 개폐율은 도어의 회동 범위를 고려한 각도를 고려한 값일 수 있다.
일 실시예로서, 제2 단말(200)은 상술한 파라미터를 고려하여 하기 수학식 2와 같은 제2 데이터를 생성할 수 있다.
(수학식 2)
여기서, 는 시점에서의 몸체의 제2 데이터이고, 는 시점에서의 몸체에 포함된 개폐 도어의 개폐율, 은 몸체에 포함된 개폐 도어의 개수, 는 열려있는 도어의 개수, 는 몸체에 포함된 개폐 도어의 타입, 은 시점에서의 몸체에 포함된 개폐 도어의 열림/닫힘 정보, 는 , 는 시점에 따른 가중치일 수 있다. 는 시점에서 몸체를 구성하는 금속 물질에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 가 낮을수록 외부 환경에 취약한 금속 물질일 수 있다. 값이 클수록 몸체의 상태가 악화된 것을 의미할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제2 단말(200)은 제1 단말(100)로부터 수신한 제1 데이터 및 제2 데이터에 기초하여 제3 데이터를 생성할 수 있다(S105). 도 7은 도 2의 S105를 구체적으로 도시한 개념도이다. 도 7을 참조하면, 제2 단말(200)은 제1 데이터 및 제2 데이터에 기초하여 제3 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예로서, 제2 단말(200)은 수학식 3과 같은 제3 데이터를 생성할 수 있다.
(수학식 3)
여기서, 는 시점에서의 몸체의 제1 데이터, 는 시점에서의 몸체의 제2 데이터, 는 시점에서의 몸체의 제3 데이터이다. 이와 같이 제3 데이터는 몸체 내부의 정보를 지시하는 제1 데이터와 몸체 외부 정보(개폐 도어에 관한 정보)를 지시하는 제2 데이터를 복합적으로 고려한 데이터일 수 있다. 값이 클수록 몸체의 오염도가 높은 것을 의미할 수 있다. 한편, 다른 실시예로서, 제3 데이터를 생성하는 과정은 서버(300)가 제2 단말(200)로부터 제1 데이터 및 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하는 과정으로 수행될 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제2 단말(200)은 제3 데이터를 서버(300)로 전송할 수 있다(S106). 이후, 서버(300)는 제2 단말(200)로부터 수신한 제3 데이터에 기초하여 몸체 내부의 오염도를 지시하는 위험지수 정보가 포함된 신호를 생성할 수 있다(S107). 이후, 서버(300)는 생성된 신호를 사용자 단말(400) 및 제2 단말(200)로 전송할 수 있다(S108 및 S109).
도 8은 도 2의 S107, S108 및 S109를 구체적으로 도시한 개념도이다. 도 8을 참조하면, 서버(300)는 제3 데이터를 고려하여 위험지수 정보 및 위험지수 정보에 기초하여 평가된 긴급도 정보가 포함된 신호를 생성할 수 있다. 추가적으로, 서버(300)는 개폐 도어를 제어하기 위한 명령이 더 포함된 신호를 생성할 수 있다.
제3 데이터에 포함된 값은 몸체 내부의 오염도를 지시하는 값일 수 있다. 위험지수가 높을수록 예를 들어, 컨테이너의 관리가 시급하게 수행되어야 하는 것일 수 있다. 긴급도는 위험지수 값에 대응되는 값으로 수치가 낮을수록 긴급한 처리가 요구되는 것일 수 있다. 일 실시예로서, 위험지수가 50이상인 경우에는 긴급도가 0에 대응될 수 있고, 위험지수가 30~50인 경우에는 긴급도가 1에 대응될 수 있다.
사용자 단말(400)은 서버(300)로부터 신호를 수신할 수 있고, 이에 따라 사용자는 관리가 시급한 몸체, 예를 들어 해당 컨테이너를 우선적으로 선별하여 조치할 수 있다. 한편, 서버(300)는 개폐 도어를 제어하기 위한 명령이 추가적으로 포함된 신호를 제2 단말(200)로 전송할 수 있다. 이 경우, 제2 단말(200)은 신호에 포함된 명령에 따라 개폐 도어를 자동으로 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단말에 대한 하드웨어 구성도이다.
제1 단말(100)은, 통신을 수행하는 제1 금속 통신 장치(110), 메모리(120) 및 적어도 하나의 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 단말(100)은 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 제1 단말(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 제1 단말(100)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(170)가 아니라, 프로세서(130)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 메모리(120), 제1 금속 통신 장치(110), 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150) 및 저장 장치(160) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(130)는 메모리(120) 및 저장 장치(160) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(130)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) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 한편, 제2 단말(200) 의 하드웨어 구성도는 제1 단말(100)의 하드웨어 구성도와 동일할 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 포함된다. 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 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 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)

  1. 개폐 도어를 포함하여, 금속으로 차폐된 공간을 구비하는 몸체;
    상기 몸체 내부에 위치하여, 상기 몸체 내부의 환경 정보를 측정하고, 상기 측정된 환경정보에 기초하여 제1 데이터를 생성하는 제1 단말;
    상기 몸체 외부에 위치하여, 상기 개폐 도어의 상태정보가 포함된 제2 데이터를 생성하고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기초하여 제3 데이터를 생성하는 제2 단말;
    상기 제3 데이터에 기초하여 상기 몸체 내부의 오염도를 지시하는 위험지수 정보가 포함된 신호를 생성하고, 상기 신호를 사용자 단말로 전송하는 서버를 포함하고,
    상기 제1 단말은 상기 몸체 내부 표면에 접촉되는 제1 금속 통신 장치를 포함하고, 상기 제1 단말은 상기 제1 금속 통신 장치에서 발생하는 표면파를 통해 상기 제1 데이터를 상기 제2 단말로 전송하고,
    상기 몸체 내부의 환경 정보는,
    상기 몸체 내부의 온도, 습도, 압력, 빛의 양, 유해가스 농도 및 이산화탄소의 농도 중 어느 하나 이상의 정보를 포함하며,
    상기 제1 데이터는, 하기 수학식 1에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
    (수학식 1)

    (여기서, 는 시점에서의 몸체의 제1 데이터, 는 시점에서의 몸체 내부의 온도, 는 시점에서의 몸체 내부의 습도, 는 시점에서의 몸체 내부의 이산화탄소 농도, 는 시점에서의 온도 가중치, 는 시점에서의 습도 가중치, 는 시점에서의 이산화탄소 농도 가중치이며,임.)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐 도어의 상태정보는, 상기 개폐 도어의 개수, 상기 개폐 도어의 타입(type), 상기 개폐 도어 중 열려있는 도어의 개수, 상기 개폐 도어의 열림/닫힘 정보 및 상기 개폐 도어의 개폐율을 포함하고,
    상기 개폐 도어의 개수는 자연수이고,
    상기 개폐 도어의 타입은 0 이상의 값을 가지고,
    상기 열려있는 도어의 개수는 상기 개폐 도어의 개수 이하의 자연수이고,
    상기 개폐 도어의 열림/닫힘 정보는 0 또는 1의 값을 가지며,
    상기 개폐 도어의 개폐율은 0~270의 값을 가지는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 데이터는 하기 수학식 2에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
    (수학식 2)

    (여기서, 는 시점에서의 몸체의 제2 데이터, 는 시점에서의 몸체에 포함된 개폐 도어의 개폐율, 은 몸체에 포함된 개폐 도어의 개수, 는 열려있는 도어의 개수, 는 몸체에 포함된 개폐 도어의 타입, 은 시점에서의 몸체에 포함된 개폐 도어의 열림/닫힘 정보, 는 , 는 시점에 따른 가중치임.)
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 데이터는, 하기 수학식 3에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
    (수학식 3)

    (여기서, 는 시점에서의 몸체의 제1 데이터, 는 시점에서의 몸체의 제2 데이터, 는 시점에서의 몸체의 제3 데이터임.)
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호는 상기 개폐 도어를 제어하기 위한 명령 및 상기 위험지수에 기초하여 평가된 긴급도 정보를 더 포함하여 상기 제2 단말로 전송되고,
    상기 제2 단말은 상기 명령 및 상기 긴급도 정보에 기초하여 상기 개폐 도어를 제어하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 금속 통신 장치는,
    상기 몸체 내부 표면에 접촉되어 통신을 수행하는 표면부;
    상기 통신에 이용되는 표면파의 공진을 제어하는 안테나; 및
    상기 안테나로부터 전달되는 표면파에 따라 상기 안테나를 여기시키는 여기부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 안테나는 제1 레이어, 상기 제1 레이어와 연결되는 제2 레이어 및 상기 제2 레이어와 연결되는 제3 레이어를 포함하고,
    상기 제1 레이어는 10~1000 mm2의 면적을 가지는 도전체를 포함하고,
    상기 제2 레이어는 1~15 mm의 간격으로 1~15번 감긴 나선형 구조로 형성되는 도전체를 포함하고,
    상기 제3 레이어는 9~2500 cm2의 면적을 가지는 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 단말은 상기 개폐 도어 외부 표면에 접촉되어 통신을 수행하는 제2 금속 통신 장치를 포함하고, 상기 제2 단말은 상기 제2 금속 통신 장치를 통해 상기 제1 단말과 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
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