KR20030036288A - Ir 또는 rf방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
각세대별로 검침되는 수도, 온수, 가스, 열량, 전력등의 사용량을 검침, 전산입력, 정산 청구서발송, 미납및체납처리 등 일렬의 복잡한 과정들을 생략시킬수 있는 공급자와 사용자간의 효율과 편의를 증대시킨 휴대용 리모콘형 선불식 계량기 시스템은 IR 또는 RF 방식의 휴대용 리모콘과 선불제 계량기의 내부 PSAM 그리고 디지털 전자식 계량기로 구성되는데 완전한 정산 및 관리시스템을 위해서 CENTER(가치공급자 메인서버) 와 충전소 (도. 소매점) 그리고 이들을 연결하기 위한 공중전화망(PSTN;Public Switched Telephone Network)과 동글 (Dongle;신호변화모듈) 등을 주요구성요소로서 기존의 IC 카드 삽입방식의 선불제 계량기와 비교해볼때 설치장소에 구애받지 아니하고 카드삽입을 위한 분전함 또는 설치함 개방이 필요없는 사용자측면에서 보다 편리하고 효율적인 휴대용 리모콘에 의한 가치저장 및 가치전송방법을 이룰수 있게 된다.
Description
본 발명은 새로운 개념과 방법이 도입된 선불식(Prepaid) 디지탈 계량기(수도/온수/가스미터/적산열량계/전력량계)의 하드웨어 및 소프트웨어 설계 기술 그리고 이를 기반으로 하는 선불시스템 구축과 운영에 필요한 관리 및 네트워킹(Networking)기술로서, 적외선 또는 RF방식의 리모콘을 사용해서 IC카드(기존의 스마트카드 또는 메모리카드)가 아닌 "IC칩"(SIM;Subscriber Identification Module)에 부가가치(사용량)를 충전하고 또는 환불이나 조회기능까지 서비스할 수 있는 사용자 편의 위주로 설계된 신개념의 선불식 계량기 시스템이라고 할 수 있는데 이를 통하여 복잡한 검침과정 및 검침원의 수를 없애거나 줄일 수 있는 효율적인 자원 관리 방안과 자원(가치)사용에 대한 보편화된 생활 습관 또는 패턴이 효과적으로 변화될 수 있는 기반 기술의 토대를 마련하고이를 실용화하는 것이 궁극적인 목표라고 할 수 있다.
현재까지 발전되어 온 계량기(수도/온수/가스미터/적산열량계/전력량계)들의 검침방식을 발전 세대별로 분류하면 다음과 같다. 검침원이 직접 방문해서 육안으로 일정기간 동안 적산된 각종 계량기의 사용량을 계량, 계측하는 제1세대 검침방식 - 검침원이 적산된 계량기의 사용량을 검침해서 전산입력, 사용량 계산, 청구서 발송, 사용자의 지로처리, 연체 및 미납처리까지 절차가 복잡하고 많은 비용이 소요되고 있다.
디지탈 계량기류에서 계측된 누적사용량 데이터를 유·무선 통신망에 의해 자동으로 원격검침 센터의 서버로 전송해주는 검침원이 필요없는 원격 검침 기술 및 시스템이 도입된 제2세대 검침 방식 - 검침원의 방문 비용과 인건비의 대폭 절감효과를 제외하고는 가치 사용량의 정산에 필요한 복잡한 제반절차가 제1세대 검침 방식과 비슷하다고 할 수 있다.
IC칩(SIM)에 충전된 금액(수도/온수/가스미터는 ㎡, 적산열량계는 MWh, 전력량계는 kWh를 금액의 단위로 사용함)만큼 가치를 사용할 수 있는 사용자 편의 위주의 제품으로서 기존의 검침원과 검침시스템이 필요없는 휴대용 리모콘을 사용한 선불식 계량기(제3세대 계량기) - 선불 시스템으로서 가치사용량 정보의 충전, 재충전, 조회, 환불, 정산에 필요한 효율적인 시스템 구축이 필요한데, 이 시스템이 체계적으로 정립이 된다면 각종 가치(수도/온수/가스/적산열량/전력)들의 수요 공급에 대한 신개념의 관리 패턴과 패러다임이 창출될 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기존의 제1세대와 제2세대의 수동검침 및 원격검침 기술의 단점을 해결 및 보완하고, 가치공급업체(전력공사/수도국/난방공사/가스공사/기타) 또는 가치 재판매 업체(도·소매점 또는 충전소)의 서버가 각 가입자들의 부가가치 저장형 선불 계량기와 PSTN(공중전화망:Public Switched Telephone Network)을 통해 통신하여, PSAM(구입 및 지불용 보안액세스 모듈)에 부가가치정보를 저장 및 전송함으로써 가치공급 업체나 가치 재판매 도·소매점의 운영 효율을 증대시키고 비용 절감 효과를 극대화시킴과 아울러 공급자와 사용자가 동시에 최대로 만족할 수 있는 선불식 계량기 및 시스템 기술을 제공하는데 주요한 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 부가가치 저장과 전송의 원리에 있어서 기존의 삽입식 IC카드(Smart Card 또는 Memory Card)에 의한 부가가치 저장과 전송방식을 탈피하고 내장형 SIM칩(Subscriber Identification Module)과적외선 또는 RF 송수신 모듈이 인터페이스되어서 무선 방식의 충전·재충전·조회·환불기능 등을 서비스할 수 있는 사용자 편의 중심의 휴대용 리모콘 방식에 의한 부가가치 저장 및 전송 기술을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 기존의 제1세대와 제2세대의 검침방식에 있어서 문제점으로 대두되어 왔던 가치사용량의 검침, 전산입력, 정산, 청구서 발송, 미납 및 체납처리 등 일련의 복잡한 과정들을 생략시킬 수 있는 선불식 계량기 시스템을 제공하는 것이다.
도1은 본 발명에 의한 IR 또는 RF방식의 휴대용 리모콘과 선불제 계량기의 내부모듈 그리고 디지탈 전자식 계량기로 구성되는 휴대용 리모콘을 이용한 선불식 디지탈 계량기의 전체 하드웨어 및 그 구현방법을 설명하기 위한 블록도(또는 구성도)이다.
도2는 휴대용 리모콘을 이용한 선불식 디지탈 계량기의 메인 하드웨어가 되는 디지탈 전자식 계량기(수도미터/온수미터/가스미터/적산열량계/전력량계)의 동작원리 및 구현방법을 설명하기 위한 블록도 (또는 구성도)이다.
도3은 휴대용 리모콘을 이용한 선불식 디지탈 계량기 시스템의 구축에 필요한 3대 구성요소를 도시하고 이를 설명하기 위한 전체 시스템 구성도(또는 블록도)이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100 ... 1차 배터리
101 ... 마이크로컨트롤러
102 ... PSAM(Payment/Purchase Secure Access Module)
103 ... 적외선(Infrared)/RF모듈
104 ... 스위치1
105 ... 스위치2
106 ... LCD(Liquid Crystal Display)
107 ... LCD 드라이버/콘트롤러
108 ... 인터페이스부
109 ... 경보부, 110 ... 릴레이
201 ... 전원공급부
203 ... 계량부, 204 ... 외부메모리부
205 ... 통신부
300 ... CSAM(Center SAM)
301 ... 키 관리 시스템, 302 ... 발급시스템
303 ... DB(DataBase 서버), 304 ... 정산시스템
305 ... PSTN(Public Switched Telephone Network)
306 ... 충전용 POS(Point of Sale), 307 ... 동글(Dongle)
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 휴대용 리모콘형 IC칩 정산기능을 갖는 선불식 계량기는, 크게 나누어서 IR 또는 RF방식의 휴대용 리모콘과 선불제 계량기 의 내부 PSAM 그리고 디지탈 전자식 계량기로 구성되는데 이와 아울러 완전한 정산 및 관리시스템을 위해서 CENTER(공급자 메인 서버)와 충전소(도·소매점) 그리고 이들을 연결하기 위한 공중전화망(PSTN;Public Switched Telephone Network)과 동글(Dongle:신호변환모듈)등이 주요 구성 요소라고 할 수 있다.
상기된 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기 시스템의 세부 구성요소를 들면, 전원공급용의 1차 배터리부; PSAM과 IR/RF모듈을 제어하여 측정된 가치사용량값을 입력해서 메모리에 저장된 금액 산정데이타에 따라 금액을 산정하고 이를 LCD에 표시해주며, 이와 함께 충전·조회·재충전·환불기능 등 각종 서비스기능을 처리해주는 마이크로컨트롤러부; 구입 및 지불용 보안 액세스 모듈로서 선불기능, 보안기능, 상호인증 및 부가가치정보의 저장과 관리를 담당하는 PSAM부; 쌍방향 적외선/RF통신에 의해서 선불식 계량기와의 무선 인터페이스를 담당하는 IR/RF모듈부; 충전량이 소진되었거나 비정상적이고 보안에 위배되는 운영상 오류가 발생 및 감지되었을 때 경보를 울려주는 경보부; 충전·재충전·조회·환불 등 이벤트 발생 및 처리를 위해 입력되는 스위치부(SW1, SW2); 금액 산정 및 사용 후 정산된 금액을 표시해주는 LCD 드라이버 / LCD부; 충전 및 정산된 금액(㎡, MWh, kWh단위의 충전량)만큼 가치를 사용할 수 있게 해주는 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)의 OPEN/CLOSE 컨트롤 기능과 래치(Latch)형 릴레이가 탑재된 릴레이부; 그리고 계량부, 전원부, 마이컴제어 및 표시부, 통신부로 구성되는 기존의 디지탈 전자식 계량기(도2)가 상기의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기 시스템의 주요 구성요소로 사용된다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 세부적인 동작해설과 함께 주요 특징들을 설명하고자 한다.
도1에 도시된 장치는 기존의 IC카드 삽입형 부가가치 저장 및 전송방식이 아닌 IC칩 자체가 내장된 카드가 없는 무선(IR 또는 RF) 리모콘 방식의 가치저장 / 가치전송 장치라고 할 수 있다. 도1에서 스위치부(104 또는 105)로부터 사용자의 이벤트가 요구되면 가입자 확인 및 인증 절차에 의한 완벽한 보안기능과 상호인증 및 암/복호화 기능 등을 수행한다.
선불기능을 처리 및 제어하기 위해서 사용되는 마이크로컨트롤러(101)는 저전력형 CPU와 내부메모리(롬/램), 그리고 주변 인터페이스부와 각종 타이밍/제어부로 구성되는데, PSAM(102)과 IR/RF모듈(103)을 제어하며 각종 서비스 정보(충전, 조회, 재충전, 환불 등)들을 LCD(106)로 표시해서 사용자가 쉽게 사용할 수 있게한다. 여기서 IR/RF모듈(103)은 쌍방향 적외선/RF 송수신 모듈로서 반경 5m 내외의 분전함 또는 설치함 내 선불식 계량기를 제어 및 가치사용량의 충전·조회기능 등을 수행하는데 있어서 기존의 스마트카드나 메모리카드를 삽입해야 하는 번거로운 과정이 필요없는 사용자 측면의 편리한 방법을 제공한다.
또한 1차 배터리(100)를 주전원으로 해서 사용자가 언제든지 자유롭게 교체할 수 있게끔 외부 케이스에 배터리 교체형 커버를 장착하였고, 교체시점을 정확히 알 수 있게 하기 위하여 배터리 전압 검출 기능과 경보부(109)를 탑재시켰다.
도3에 도시된 장치는 적외선 또는 RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기가 범용적으로 활용될 수 있게 하기 위한 전체 시스템 및 네트워크 구성도인데, 그 세부적인 동작해설과 각 구성부에 대한 주요 특징들을 설명하고자 한다.
도3에서 가입자용 휴대용 리모콘으로부터 IR/RF송수신(308)에 의해 동글(307)로 신호가 입력되면 동글(307) 내의 신호변환장치가 IR/RF신호를 RS-232C나 RS-485 또는 TCP/IP 등 여러 가지 형태의 신호로 변환해서 충전소의 충전용 POS(306)로 전송해 준다. 충전소의 충전용POS(306)는 전송받은 각종 부가가치 정보 및 데이터를 다시 처리 및 가공해서 공중 전화망(305)으로 전송준비 및 메인 공급자 서버로부터 승인이 완료되면 전송을 시작하게 된다.
CSAM(300)은 PSTN(305)으로부터 수신받은 충전소(306)의 각종 단말기 인증 및 판매 내역 정보, 다수 가입자의 인증 / 사용 내역과 관련 부가가치 정보들을 DB서버(303)에 저장 및 연동시키고 정산시스템(306)에 의해 여러 정보들을 재처리 및 정산 완료한다.
이와 아울러서 키 관리 및 키 분배 기능을 담당하는 키 관리 시스템(301)에 의해서 통합 단말기용 SIM카드 또는 가입자용 선불카드나 SIM 카드 등을 발급하게 된다.
메인 센터(가치공급자 서버)내의 CSAM(300)과 키관리 시스템(301), 발급 시스템(302), DB 서버(303), 정산시스템(304) 등은 인트라넷으로 구축되고 통합·연동된다.
본 발명의 기대 및 파급효과로서는 기존 검침원의 방문 검침 방식과 유·무선 통신에 의한 원격 검침 방식의 검침 방법에 있어서 복잡한 여러 가지 절차(검침 방문, 전산 입력, 청구서 발송, 정산처리, 체납 및 미납처리 등)들이 생략됨으로 인한 경제적, 보안적, 관리적인 비효율성과 단점을 획기적으로 해결하는 효과를 가져올 것이고 또한 본 발명(적외선/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기)에 의해서 창출가능한 이점은 부가가치 전송금액(㎡, MWh, kWh)를 도3에서 도시된 효율적인 선불용 금융 결제 네트워크 및 시스템에 의해서 신용카드나 계좌 연결 지불 등 새로운 절차로 처리할 수 있게 해주고 이로 인해서 운영자에게 선불방식에 따른 선불 이자 수익과 관련되는 고부가가치 창출을 제공할 수 있게 하는 것이라고 할 수 있다.
본 발명으로 인한 또 다른 효과로서는 기존의 스마트카드나 메모리카드 방식의 선불제 계량기와 비교해 볼 때 사용자 측면에서 보다 편리하고 효율적인(이를테면 설치장소에 구애를 안 받고 카드삽입을 위한 분전함 또는 설치함 개방이 필요없는) 휴대용 리모콘에 의한 가치저장 및 가치전송방법과 그 기술을 널리 상용화할 수 있다는 데에 있다.
Claims (10)
- 주전원인 직류전압을 제공하는 1차 배터리로 구동되는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기
- 제1항에 있어서 선불기능, 보안기능, 상호인증 및 암·복호화 기능, 그리고 부가가치 정보의 저장과 관리를 담당하는 PSAM(Payment/Purchase Secure Acess Module)을 포함함을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기
- 제1항에 있어서 각종 인증 및 보안, 부가가치 정보들을 무선(적외선/RF) 통신으로 액세스(리드/라이트)하게 해주는 IR/RF모듈을 포함함을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기
- 제1항에 있어서 충전·조회·재충전·환불기능 등을 처리해주고 사용자가 쉽게 제어 및 확인할 수 있게 해주는 마이크로컨트롤러부를 포함함을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기
- 제1항에 있어서 충전된 금액(㎡, MWh, kWh)만큼 가치를 사용할 수 있게 해주고 금액이 모두 소진시에는 가치공급 자체를 차단시켜 주는 릴레이 ON/OFF 컨트롤기능이 나 솔레노이드밸브 OPEN/CLOSE 기능이 있는 릴레이부를 포함함을 특징으로 하는 IR 또는 RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기
- 제1항에 있어서 충전량이 모두 소진되었거나 비정상적이고 보안에 위배되는 예외적인사항이나 이벤트가 발생하였을 때 비상 경보를 울려주는 경보부를 포함함을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기
- 제1항에 있어서 기존 디지탈 전자식 계량기(수도/온수/가스미터/적산열량계/전력량계)와의 인터페이스를 위해 필요한 액세스 및 통신용 프로토콜과 시스템 제어용 펌웨어가 탑재된 마이크로컨트롤러부를 포함함을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 선불제 계량기
- 제1항이 복수개로 구성된 통합 선불 시스템을 구성할 때 휴대용 리모콘의 무선(적외선/RF) 데이터 신호들이 충전용 단말기(POS)와 상호 통신이 정확하게 될 수 있게끔 신호를 변환해 주는 동글을 포함하는 것을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 가치(수도/온수/가스/열량/전력) 사용량 선불 시스템
- 제8항에 있어서 메인 공급자 서버의 5대 구성요소가 되는 CSAM, DB서버, 정산시스템, 키관리 시스템, 발급시스템을 관리 및 운영하기 위한 운영 소프트웨어를 포함함을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 가치 사용량 선불 시스템
- 제8항에 있어서 메인 공급자 서버의 각 구성요소들을 통합, 연동, 관리해주는 네트워킹 하드웨어 및 소프트웨어 설계기술을 포함함을 특징으로 하는 IR/RF방식의 휴대용 리모콘을 이용한 가치 사용량 선불 시스템
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2003
- 2003-02-18 KR KR1020030010229A patent/KR20030036288A/ko not_active Application Discontinuation
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