KR20020048508A - 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템 및 그의동작방법 - Google Patents

간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템 및 그의동작방법 Download PDF

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KR20020048508A
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Abstract

본 발명은 저출력 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템에 관한 것으로서, 셋탑박스와 각종 센서 부착 단말 및 이동전화로 구성된 댁내 보안시스템에서 각종 데이터를 시분할방식으로 송수신하며, 단말 고유번호와 단말번지 및 혼신방지장치를 통하여 보안성을 유지하면서 외관상으로 보이지 않게 보안시스템을 설치한다. 이러한 보안시스템은 외부에서 댁내의 상황을 자동으로 즉시 보고 받을 수 있으며 댁내에 장착된 디지털 카메라 장착 단말을 이용하여 원격지에서 가정이나 사무실의 내부를 감시할 있다. 이 시스템은 저렴하고 확실하게 도난 방재의 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템 및 그의 동작방법 { Security System by Using Low Power Simple Wireless Network and Mobile Phone Network }
본 발명은 도난방지 보안시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저출력 간이 무선망과 이동전화망을 이용하는 보안시스템 및 그의 동작방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 적외선 센서를 이용한 도난방지 보안시스템의 블록도이다. 이는 적외선센서(11)와 경보장치(12)가 유선으로 연결되어 있어서 사용하기 불편하며, 도난경보기가 노출되는 단점이 있으며 사용자가 원격지에 있으면 경보를 받을 수 없는 단점이 있다.
도 2는 종래의 초음파 센서를 이용한 도난방지 보안시스템의 블록도이다. 이 또한, 초음파센서(21)와 경보장치(22)가 유선으로 연결되어 있어서 사용하기 불편하며, 도난경보기가 노출되는 단점이 있으며 사용자가 원격지에 있으면 경보를 받을 수 없는 단점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 셋탑박스와 각종 센서부착 단말 및 이동전화로 구성된 댁내 보안시스템에서 각종 데이터를 시분할 방식으로 송수신하며 단말 고유번호와 단말번호 및 혼신방지장치를 통하여 보안성을 유지하면서 외관상으로 보이지 않게 설치할 수 있는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템 및 그의 동작방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 외부에서 댁내의 상황을 자동으로 즉시 보고 받을 수 있으며 댁내에 장착된 디지털 카메라 장착 단말을 이용하여 원격지에서도 가정이나 사무실 내부를 감시할 수 있는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템 및 그의 동작방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 저렴하고 확실하게 도난 방재의 기능을 수행할 수 있는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템 및 그의 동작방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 적외선 센서를 이용한 도난방지 보안시스템의 블록도,
도 2는 종래의 초음파 센서를 이용한 도난방지 보안시스템의 블록도,
도 3은 저출력 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템의 전체 시스템도,
도 4는 단말과 셋탑박스와의 타이밍도,
도 5는 디지털 카메라 부착 단말 ON 시의 타이밍도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
310 : 댁내 보안시스템311 : 셋탑박스
312 : 저출력 무선 송수신장치313 : 보안시스템 이동전화
314 : 초음파센서 부착 단말315 : 적외선센서 부착 단말
316 : 온도센서 부착 단말317 : 디지털 카메라 부착 단말
320 : 이동전화망330 : 보안시스템의 가입자 이동전화
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템은, 댁내의 이상 상태를 감시하는 복수 개의 센싱수단과;
상기 각각의 센싱수단과 간이 무선링크를 통해 일대일 데이터 통신하며, 상기 적어도 하나의 센싱수단에 의해 댁내 이상 상태가 감지되면 이동전화망을 통해 보안시스템의 가입자 이동전화에 이상발생 메시지를 전송하는 제어수단을 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템의 동작방법은, 상기 제어수단이 상기 복수 개의 센싱수단에 동기화신호를 전송하는 제 1 단계와;
상기 제어수단이 상기 복수 개의 센싱수단에 데이터 송수신을 위한 타임슬롯을 할당하고, 상기 복수 개의 센싱수단과 시간분할 듀플렉싱 방식으로 움직임 정보와 동작 정보를 무선으로 송수신하는 제 2 단계;
상기 제 2 단계의 동작 중 상기 제어수단에 임의의 센싱수단으로부터 이상 감지신호가 입력되면, 상기 제어수단이 상기 보안시스템의 가입자 이동전화에 이상발생 메시지를 전송하는 제 3 단계; 및
상기 보안시스템의 가입자 이동전화로부터 특정 인터넷 IP 주소로의 영상데이터 전송 명령이 접수되면, 상기 제어수단이 상기 디지털 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터를 상기 특정 인터넷 IP 주소에 전송하는 제 4 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 댁내 보안시스템 및 그의 동작방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 저출력 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 댁내 보안시스템의 전체시스템 블록도이다.
도 3을 참조하면, 댁내 보안시스템(310)은 셋탑박스(Set Top Box)(311)와 저출력 무선 송수신장치(312), 보안시스템 이동전화(313), 초음파센서 부착 단말(314), 적외선센서 부착 단말(315), 온도센서 부착 단말(316), 및 디지털 카메라 부착 단말(317)로 이루어진다.
셋탑박스(311)는 초음파센서 부착 단말(314)과 적외선센서 부착 단말(315)과 온도센서 부착 단말(316)과 디지털 카메라 부착 단말(317)로부터 출력되는 저출력 무선신호를 저출력 무선송수신장치(312)를 통하여 수신하여 처리하고, 그 처리결과에 따라서 셋탑박스(311)에 부착된 보안시스템 이동전화(313)를 통하여 보안시스템의 가입자 이동전화(330)에 문자 메시지를 전송한다. 그러면 이동전화망(320)을 통해 그 문자 메시지가 전송되어 보안 시스템의 가입자 이동전화(330)에서는 그 문자 메시지를 수신한다.
보안시스템의 가입자는 이동전화(330)를 이용하여 댁내 보안시스템(310)에 특정한 메시지를 전달할 수 있는데, 디지털 카메라 부착단말(7)에서 나오는 신호를 특정한 IP의 PC로 송신하도록 명령할 수 있다. 그러면 보안시스템의 가입자는 원격지에서 인터넷 접속 가능한 이동전화에 연결된 PC, 또는 인터넷에 연결된 PC에서 댁내의 상황을 살펴볼 수 있다.
셋탑박스(311)와 저출력 무선 송수신장치(312)는 동축케이블로 서로 연결된다. 저출력 무선 송수신장치(312)는 단지 셋탑박스(311)에서 나오는 기저대역신호를 2.4GHz 대역의 고주파 변환(up-converting)을 수행하여 각 단말들에 송신하고, 단말들로부터 송신되는 2.4GHz대역의 신호를 기저대역으로 저주파 변환(down-converting)하여 셋탑박스(311)에 동축케이블을 통하여 전달한다. 저출력 무선 송수신장치의 송신출력은 10mW(10dBm)로 제한되는데, 이로써 근접한 타 댁내 보안시스템과의 혼선을 줄일 수 있다.
셋탑박스와 각종 단말들과는 본 특허에서 제한하는 고유한 간이무선링크를사용한다. 셋탑박스는 초음파센서 부착 단말(314)과, 적외선센서 부착 단말(315), 온도센서 부착 단말(316), 및 디지털 카메라 부착 단말(7)의 동작을 주기적으로 체크하는데, 한 개라도 이상이 발생하면 이를 3번 정도 확인하고 그 이후에도 이상이라고 판단되면, 즉시 보안시스템의 가입자 이동전화(330)에 미리 준비된 문자메시지를 송출한다(예를 들면, 3번 이상 단말 이상).
가입자 이동전화(330)에 이상 상태를 알리는 메시지가 뜨면, 보안시스템의 가입자는 원하는 명령어를 송신함으로써 댁내의 상황을 확인해 볼 수 있다. 즉, 모든 단말의 작동상황을 확인할 수 있으며, 댁내에 장착된 디지털 카메라 부착 단말(317)을 이용하여 댁내 상황을 확인할 수 있다.
디지털 카메라 부착 단말(317)은 동영상(320*180)을 송신할 수 있으며, 셋탑박스(311)에게 자신이 정상적으로 동작중임을 수시로 알리며, 셋탑박스의 요구에 따라 카메라를 온/오프한다. 셋탑박스(311)는 여러 개의 단말에서 나오는 신호의 혼선을 방지하기 위하여 각 단말들에게 특정한 TDD(time division duplex) 방식으로 타임슬롯을 할당하는데, 디지털 카메라 장착 단말(317)은 자신이 할당받은 타임슬롯 동안에 화상 데이터와 작동 이상신호를 셋탑박스(311)에 송출한다.
도 3에서와 같이 댁내 보안시스템(310)의 셋탑박스(311)에 4개의 단말이 연결된 경우, 타임슬롯의 간격은 1/8 초가 되는데, 하나의 단말에 대해 1/4 초씩 할당된다. 하나의 단말에 할당된 1/4 초 중 처음 1/8 초 동안에는 셋탑박스가 해당 단말에게 데이터를 전송하고, 다음 1/8 초 동안에는 셋탑박스가 해당 단말로부터 데이터를 수신하는데 할당한다. 그 후 1/4 초는 다음 단말에 할당하는데, 1/8 초동안에는 데이터를 전송하고 나머지 1/8 초 동안에는 데이터를 수신한다.
이렇게 1초가 지나면 셋탑박스는 모든 단말과의 통신을 끝내고 다음 명령을 준비한다. 온도센서 부착 단말(316)은 화재에 대비한 단말로 주변의 온도가 정해진 온도 이상이 되면 자신이 송신할 수 있는 타임슬롯을 기다려 셋탑박스(311)에 온도와 경보신호를 송신한다. 셋탑박스(311)에서는 온도센서 부착 단말(316)의 이상신호를 수신하면 즉시 확인모드로 들어가서 온도센서 부착 단말(316)에게 온도정보를 재송신할 것을 요구하고 이 명령을 수신한 온도센서 부착 단말(316)은 현재 온도를 송신한다. 셋탑박스(311)는 그 온도를 다시 저장된 기준온도와 비교하여 제한치를 넘어서면 경보발령모드로 들어가서 보안시스템의 이동전화(313)를 통해 가입자 이동전화(330)에 화재발생 문자메시지를 송신한다. 송신된 문자메시지는 이동전화망(320)을 거쳐서 보안시스템의 가입자 이동전화(330)에 수신되고, 보안시스템의 가입자는 자신의 이동전화로 사전에 저장된 명령어 코드를 전송함으로써 댁내 보안시스템(310)의 셋탑박스(311)를 통하여 디지털 카메라 부착 단말(317)의 디지털 카메라를 온 시켜서 댁내의 상황을 인터넷을 통하여 실시간 동영상으로 확인할 수 있다.
적외선센서 부착 단말(315)은 댁내 보안시스템(310)의 외부침입을 탐지하여 이를 보고하는 역할을 수행한다. 적외선센서가 물체의 움직임을 감지하면 자신의 타임슬롯을 기다려 그 정보를 송신하고 셋탑박스(311)는 그 즉시 경계발령모드로 들어가서 보안시스템의 가입자에게 침입자가 있다는 문자 메시지를 송신한다. 초음파센서 부착 단말(314)은 적외선센서 부착 단말(315)과 동일하게 움직임 탐지 역할을 수행한다. 모든 단말들은 셋탑박스(311)의 클록에 동기되어 움직인다.
댁내 보안시스템(310)에서 셋탑박스(311)와 각 단말들간의 무선 데이터는 저출력 간이 무선링크를 사용하여 송수신된다.
저출력 간이 무선망은 2.4 GHz 의 ISM대역을 사용하거나 800MHz 무선 전화기 이용대역을 사용한다. 심벌 레이트는 1 Mbps 이며 변조는 바이너리 FDK(binary FSK) 방식을 이용하며, 출력은 1 mW이다. 각종 단말 당 5 비트의 단말 번지를 할당하므로 1개의 셋탑박스는 최대 32개의 단말을 제어할 수 있으나 이중 1개는 방송용으로 사용되기 때문에 31개의 단말까지 제어할 수 있다. 셋탑박스는 전원(power)이 온되는 순간 모든 단말들에게 동기신호를 출력하여 동기화를 이룬 다음 각 단말마다 고유한 타임슬롯을 할당한다. 모든 단말들은 자신이 할당받은 시간에만 데이터를 송신할 수 있다. 모든 단말들은 데이터를 송신할 때 5 비트의 단말번지와 32 비트의 단말고유번호를 동시에 송신해야 하며, 셋탑박스가 단말을 호출할 때에도 5 비트의 단말번지와 32 비트의 단말고유번호를 동시에 송출해야 한다.
각 단말과 셋탑박스는 통신시에 이러한 확인과정을 통하여 인접한 동일한 보안시스템과의 혼신을 원천적으로 예방한다. 인접시스템과 주파수 혼선이 생기면 즉시 빈 주파수 채널을 찾아서 빈 채널로 주파수를 바꾼다.
도 4는 단말과 셋탑박스와의 타이밍도이다. 도 3에 도시된 댁내 보안시스템이 온 되면 셋탑박스는 모든 단말에 동기화 명령어를 전달하여 동기화시킨 다음,도 4에 도시된 바와 같이 각 단말과 일대일 통신하는데, 해당 단말에게 데이터를 송신한 후 단말로부터 데이터를 수신한다. 이러한 송수신 동작을 모든 단말에 대하여 반복하다가 만약 이상이 발견되면 루프를 중지하고 경고발령모드로 들어가 정해진 동작을 한다. 디지털 비디오 카메라장착 단말이 온 되었을 경우를 제외하면 모든 단말에 동일한 타임슬롯을 할당한다.
도 4는 디지털 카메라 부착 단말이 온 되었을 때의 타이밍도이다. 보안시스템의 가입자가 셋탑박스를 통하여 디지털 카메라 부착 단말의 디지털 카메라를 온 시켰을 경우 셋탑박스는 모든 단말들에게 할당했던 타임슬롯을 모두 회수하여 디지털 영상 스트림을 전달하는 데에 전부 사용한다. 그러나 때로 데이터 스트림의 동기화가 필요하므로 10개 단말과의 통신시간 당 1개의 동기목적의 타임슬롯을 할당하여 동기화 신호를 전송한다. 보안시스템의 가입자가 디지털 카메라 부착 단말의 동작을 오프 시키면 셋탑박스는 즉시 모든 단말들을 동기화시켜 이상유무를 점검하는 대기 모드로 들어간다. 디지털 영상전송을 위해 할당된 모든 타임슬롯들은 셋탑박스가 관리하는 모든 단말들에게 동일한 사이즈로 할당된다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 기존의 이동전화망과 혼선의 가능성이 낮고 저가격으로 구현이 가능한 저출력 간이 무선망을 사용함으로써 일반 가정이나 사무실의 보안 및 방재를 저렴하고 확실한 방법으로 구현할 수 있다. 즉, 이러한 본 발명에 의하면, 이용자는 원격지에서 자신의 집이나 사무실 내부를 관찰할 수 있으며 보안시스템이 발하는 문자경보를 이동전화망이 깔린 어느 지역에서나 수신할 수 있다. 또한, 저출력 간이 무선망을 사용하기 때문에 각종 센서가 부착된 단말과 셋탑박스를 노출시키지 않고도 설치할 수 있어서 보안성이 유지되며, 저출력이기 때문에 저렴하게 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 댁내의 이상 상태를 감시하는 복수 개의 센싱수단과;
    상기 각각의 센싱수단과 간이 무선링크를 통해 일대일 데이터 통신하며, 상기 적어도 하나의 센싱수단에 의해 댁내 이상 상태가 감지되면 이동전화망을 통해 보안시스템의 가입자 이동전화에 이상발생 메시지를 전송하는 제어수단을 포함한 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 복수 개의 센싱수단과의 데이터 송수신 기능을 수행하는 저출력 무선 송수신장치와,
    상기 저출력 무선 송수신장치를 통해 상기 복수 개의 센싱수단에 의해 댁내 이상 상태가 감지되면 미리 저장된 경고 메시지를 보안시스템의 가입자 이동전화에 송출하고 상기 보안시스템의 가입자 이동전화로부터 수신되는 명령을 분석하여 상기 복수 개의 센싱수단을 제어하는 셋톱박스, 및
    상기 셋톱박스의 제어를 받아 상기 경고 메시지를 상기 보안시스템의 가입자 이동전화에 송출하거나 상기 보안시스템의 가입자 이동전화로부터 수신된 데이터를 상기 셋톱박스에 전달하는 보안시스템 이동전화를 포함한 것을 특징으로 하는 간이무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 센싱수단에는,
    디지털 카메라가 부착되며, 상기 간이 무선링크를 통해 상기 제어수단과 데이터를 송수신하는 디지털 카메라 부착 단말과;
    온도센서가 부착되며 상기 간이 무선링크를 통해 상기 제어수단과 데이터를 송수신하는 온도센서 부착 단말;
    적외선센서가 부착되며, 상기 간이 무선링크를 통해 상기 제어수단과 데이터를 송수신하는 적외선센서 부착 단말; 및
    초음파센서가 부착되며, 상기 간이 무선링크를 통해 상기 제어수단과 데이터를 송수신하는 초음파센서 부착 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 단말들과 제어수단은 시간분할 듀플렉싱(TDD) 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 단말들은 데이터와 함께 단말 고유번호와 단말번지 정보를 상기 제어수단에 전송하는 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 보안시스템의 가입자 이동전화로부터 특정 인터넷 IP 주소로의 영상데이터 전송 명령이 접수되면, 상기 셋탑박스는 상기 디지털 카메라 부착 단말을 제어하여 상기 디지털 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터를 상기 특정 인터넷 IP 주소에 전송하는 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템.
  7. 댁내의 이상 상태를 감시하는 디지털 카메라와 초음파센서와 적외선센서 및 온도센서를 포함한 센싱수단과; 상기 각각의 센싱수단과 간이 무선링크를 통해 일대일 데이터 통신하며, 상기 적어도 하나의 센싱수단에 의해 댁내 이상 상태가 감지되면 이동전화망을 통해 보안시스템의 가입자 이동전화에 이상발생 메시지를 전송하는 제어수단을 포함한 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템의 동작방법에 있어서,
    상기 제어수단이 상기 복수 개의 센싱수단에 동기화신호를 전송하는 제 1 단계와;
    상기 제어수단이 상기 복수 개의 센싱수단에 데이터 송수신을 위한 타임슬롯을 할당하고, 상기 복수 개의 센싱수단과 시간분할 듀플렉싱 방식으로 움직임 정보와 동작 정보를 무선으로 송수신하는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계의 동작 중 상기 제어수단에 임의의 센싱수단으로부터 이상 감지신호가 입력되면, 상기 제어수단이 상기 보안시스템의 가입자 이동전화에 이상발생 메시지를 전송하는 제 3 단계; 및
    상기 보안시스템의 가입자 이동전화로부터 특정 인터넷 IP 주소로의 영상데이터 전송 명령이 접수되면, 상기 제어수단이 상기 디지털 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터를 상기 특정 인터넷 IP 주소에 전송하는 제 4 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템의 동작방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 센싱수단과 제어수단은 시간분할 듀플렉싱(TDD) 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템의 동작방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 센싱수단은 데이터와 함께 단말 고유번호와 단말번지 정보를 상기 제어수단에 전송하는 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템의 동작방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는,
    상기 제어수단이 상기 디지털 카메라를 통해 촬영한 영상 데이터를 상기 특정 인터넷 IP 주소에 전송하는 동안에는 나머지 센싱수단과의 데이터 송수신은 중단되며, 일정 시간마다 동기화를 위한 동기신호만을 출력하는 것을 특징으로 하는 간이 무선망과 이동전화망을 이용한 보안시스템의 동작방법.
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KR100582769B1 (ko) * 2004-03-30 2006-05-22 김석경 차량 및 가정 내 방범상태 제어시스템

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