KR20090049665A

KR20090049665A - 시디엠에이 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그방법

Info

Publication number: KR20090049665A
Application number: KR1020070115849A
Authority: KR
Inventors: 권양수; 이창호
Original assignee: 주식회사아리랑비앤에스; 비알아이티(주)
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2009-05-19
Also published as: KR100908215B1

Abstract

본 발명은 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 농축산물 시설에 설치되어 온습도 측정부와 CCTV와의 데이터 통신을 수행하고, CDMA 모듈을 탑재하여 무선통신을 수행하며, 원격 제어 온/오프가 가능하도록 접점출력을 내장하고, 경광등을 통한 경보 기능을 제공하고, 데이터 문자 전송을 처리하는 셋톱박스와; 감지된 센서 정보를 셋톱박스로 전달하는 센서와; 촬영된 영상이미지를 셋톱박스로 전달하는 CCTV와; 셋톱박스에서 경보신호를 발생시키는 동작되는 경광등과; 센서를 통해 측정된 온도 또는 습도 정보를 셋톱박스로 전달하는 온습도 측정부와; 원격으로 셋톱박스를 제어하는 관리자 휴대폰과; 셋톱박스와 CDMA 망을 통해 연결되고, 사용자 ID 및 패스워드를 관리하며, 셋톱박스의 영상 이미지를 저장 및 조회할 수 있게 하고, 온습도 측정부의 데이터를 저장 및 조회할 수 있게 하는 데이터 서버;를 포함하여 구성함으로서, CDMA 무선통신을 처리할 수 있는 셋톱박스에 의해 원격지의 관리자 휴대폰에서 농축산물 생산시설을 관리할 수 있게 되는 것이다.

CDMA 망, 시설관리, 센서, 온도 습도 측정, 카메라

Description

시디엠에이 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그 방법{System and method for facility management using CDMA network}

본 발명은 농축산물 시설관리에 관한 것으로, 특히 CDMA(Code Division Multiple Access, 코드 분할 다중 접속) 무선통신을 처리할 수 있는 셋톱박스에 의해 원격지의 관리자 휴대폰에서 농축산물 생산시설을 관리하기에 적당하도록 한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 농축산물의 품질향상과 생산성 증가를 위해 생산, 생육시설에 자동제어 시스템이 보편화 되어가고 다양한 전기, 전자기기의 활용으로 생산성 및 관리체계의 편리성이 증가하였으나 기기의 고장, 오작동 등으로 인한 농축산물의 폐사와 같은 대형사고 발생위험성과 보안시설이 취약한 지역에서의 농축산물 도난사고가 증가하는 등 비상 경보시스템과 원격관리 시스템 도입의 필요성 또한 증가하고 있다.

그러나 현재 보급되고 있는 시설관리 시스템(원격관리시스템)은 전화선이나 인터넷망과 같은 유선 통신망이 구축되어야 시현이 가능한 반면 이러한 시스템이 적용될 농축산물 시설농가의 경우 유선 통신 인프라 구축이 어려운 지역이 많아 실제 활용에 많은 어려움을 겪고 있다.

이에 따라 도서 산간벽지와 같은 유선통신망이 설치되어 있지 않은 곳에서도 누구나 쉽게 설치하고 관리자의 휴대폰을 활용하여 농축산물 생산시설을 관리할 수 있도록 CDMA 무선통신을 이용한 농축산물 생산시설의 온도, 습도와 같은 생산 환경 데이터 정보전송, 기기고장경보, 무선영상전송 기능을 탑재한 무선 원격시설관리용 셋톱박스(Set top box)와 관련 어플리케이션 소프트웨어(Application software)의 개발이 요구되었다.

본 발명과 관련된 종래기술에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 생산시설 내 전용프로그램 관리방식의 구성을 보인 개념도이다.

농축산물 생산시설의 환경상태나 정전이나 기기고장 경보 관리 시스템의 발전사를 알아보면 1990년대 초까지는 농축산물 생산 시설 내 계측장치 또는 제어장치와 관리사의 PC를 유선으로 연결하여 전용 프로그램으로 관리하는 도 1에서와 같은 방식이 사용되었다.

도 2는 종래 농축산물 생산시설 내 LAN 통신 프로그램의 예를 보인 개념도이다.

이러한 도 2는 농축산물 생산시설 내 계측장치와 관리사의 PC를 연결하는 LAN 통신 생산관리 프로그램의 한 예로서, 2001년 주관기관에서 개발 보급한 농장관리 시스템인 Air119이다.

또한 휴대폰의 보급이 보편화 되면서 휴대폰과 유선전화선을 활용한 농축산물 생산시설 원격 관리 및 경보 시스템이 개발이 진행 및 판매되기 시작 하면서. 1990년대 초부터 산업용 컨트롤러를 개발 생산하던 국내의 M사에서 1997년경 전화모뎀을 장착한 축사용 온도, 정전 경보시스템을 개발 보급하면서 시장이 형성되었고 1990년 말부터 전국의 몇몇 컨트롤러 개발 업체들이 전화선을 기반으로 하는 휴대폰 경보시스템을 보급하였다.

도 3은 종래 유선 전화선망을 활용한 경보, 관리 시스템의 개념도이다.

그래서 도 3에서와 같이, 초기에 개발 보급되어진 휴대폰 경보시스템의 경우 측정기 본체에 전화모뎀을 연결하여 정전 및 기기고장 경보 신호, 고온 및 저온 경보 발생 시 모뎀에 저장되어 있는 휴대폰이나 유선 전화의 번호로 전화를 연결하여 신호를 보내 관리자가 인식하도록 하는 단순 경보신호 전송 시스템이었다. 그러나 이러한 단순신호 방식은 경보발생의 원인을 알 수 없기 때문에 신호를 받은 관리자가 현장에서 원인을 분석하기위한 시간이 많이 소요되는 단점을 가지고 있다.

국외 수입품의 경우도 이와 유사한 방식의 경보 기능을 갖추고 있었으며 정기적으로 계측기 자체 데이터를 저장하였다가 정해진 시간대에 중앙 서버에 전송하도록 하는 기능이 더하여져 있었다.

도 4는 종래 인터넷망을 활용한 농축산물 생산관리 시스템의 개념도이다.

도 5는 종래 BNS 인터넷을 활용한 육계사 환기 및 증체관리 시스템의 개념도이다.

도 6은 종래 인터넷을 활용한 온실관리 시스템 그린넷의 개념도이다.

그래서 2002년부터는 도시지역 뿐 아니라 농촌 정보화 사업에 힘입어 농촌 지역에 급속도로 보급된 인터넷망을 기반으로 하는 원격관리 시스템의 개발이 시작되어 도 4에서와 같은 '축사 온도, 습도 원격관리 시스템'(도 6 참조), '인터넷 및 네트워크 환경에서의 육계사의 환기관리 및 증체관리 시스템'(도 5 참조)과 같은 농축산분야에서도 인터넷을 기반으로 하는 농축산시설 원격관리 시스템 등이 개발 보급되어졌다.

특히 원예 분야의 경우 2003년경부터 관련 대학과 연구기관에서 인터넷을 기반으로 하는 원격지 원예 시설 원격제어 시스템 등이 개발 보급하기에 이르렀다.

인터넷망을 활용한 농축산물 생산관리 시스템의 경우 중앙 데이터 서버에서 관리자정보와 생산 시설 내 제어장치 정보를 관리하도록 하고 계측장치 또는 제어장치의 이상 발생시 제어장치 자체 신호 또는 서버와의 통신 이상을 체크하여 서버가 관리자의 휴대폰으로 문자 경보를 보내는 시스템으로, 인터넷망에 연결된 원격지 PC를 통해 생산시설의 데이터(온도, 습도 등 생육환경) 등을 모니터링 할 수 있고 서버에 저장된 데이터를 저장, 관리함으로 생육시설의 환경 문제 등을 쉽게 인지하고 해결방안을 찾을 수 있도록 하였다.

그러나 이러한 도 3 및 도 4의 시스템은 생산시설이 설치된 곳까지 전화선망이나 인터넷망과 같은 유선통신망이 구축되어 있어야만 관리자 휴대폰 또는 중앙 데이터 서버로 정보를 전송할 수 있는 방식으로 현재 농촌지역에 인터넷 보급이 확대되었다고는 하나, 지역적, 지리적 어려움으로 유선 전화망조차 연결되지 못한 곳이 많고, 유선 통신망이 설치된 곳도 도심지역과 달리 낙뢰발생시 직접적인 피해를 입는 곳이 많아, 낙뢰 피해로 인한 통신 단절과 같은 통신 사고도 자주 발생하여 방지시설 없이 사용할 경우 대형 환기사고 위험이 내재되어 있는 현실이다.

2005년 말부터 상품화 되어지고 있는 무선 원격관리 시스템의 경우 유선 통신망의 단점인 낙뢰 사고의 피해와 유선망 설치 및 관리 어려움을 해결하고자 연구 개발 되었다. 2004년 국내 모 대학과 이동통신사인 KTF가 '그린케어 서비스'라는 솔루션을 개발 시험 운영 하였는데 폐기물로 처리되는 중고 휴대폰을 재활용할 방안으로 중고 휴대폰과 원격제어기를 비닐하우스에 설치하여 부재 시 현장 상황을 실시간으로 통보받을 수 있는 시스템을 개발 하였다.

이러한 '그린케어 서비스'는 사용자가 휴대폰이나 유선 전화를 이용해 원격지에 설치된 지킴이(그린케어 서비스에서 사용하는 통신장비 명)와 양방향으로 무선제어 통신을 할 수 있는 시스템으로 제주도 감귤농장과 제주, 경남 지역 돼지사육장등 축사에 500여대가 시험 설치되었다.

도 7은 종래 자동 인큐베이터 관리 그린넷 서비스의 개념도이다.

그래서 2005년도엔 국내 3개 이동 통신사에서 휴대폰과 무선통신망을 활용한 원격지 농축산 시설물 관리 시스템을 내놓았다. SK텔레콤에서는 '그린넷'(도 7 참조) 서비스라 하여 비닐하우스나 저온창고, 양계장등 주거지에서 떨어져 있는 농축산 시설물의 상태를 언제 어디서나 휴대폰을 통해 확인 및 제어 할 수 있는 솔루션을 개발 하였는데, 이 시스템은 2006년 자동 인큐베이터 관리 시스템으로 상용화 하여 자돈용 인큐베이터의 온도, 습도와 수질 등을 측정하여 휴대폰으로 전송하는 기능과 기기고장과 같은 경보 기능을 내장하여 휴대폰 문자 경보를 전송하도록 하 고 있다. 이러한 개념을 기반으로 하는 기술이 국내특허등록 제0700878호("유비쿼터스 기반의 농장관리 시스템 및 그 방법", 이하 선행기술1)에 개시되어 있으며, 요약하자면 상기 선행기술1은, 하우스 내부에서 근거리 무선통신을 이용하여 수집된 현재 상태 정보를 이동 단말기로 전송하고 이동 단말기로부터 발생된 제어 신호에 따라 하우스 내부를 제어하기 위한 유비쿼터스 기반 농장 관리 시스템 및 방법이다.

이와는 다른 성격이지만 KTF의 '그린폰 서비스'는 국내산 소, 돼지에 대한 등급판정결과와 도매시장의 경매시황을 휴대폰으로 확인 할 수 있도록 해주고, 목장관리 정보 즉 유량, 유질 등 품질관련 정보를 비롯해 가축의 임신, 수정 등 번식 관련 정보를 실시간 검색하여 질병에 대한 대처를 할 수 있도록 하였다.

LG텔레콤에서는 자사 무선망을 활용한 농촌대상 무선원격검침 및 장치제어기인 'btob 그린파수꾼' 서비스를 실시하고 있는데, '그린파수꾼'은 일터에서 발생할 수 있는 각종 사고나 기계 고장, 침입자 발생 시 시스템에 설치된 휴대폰이 이를 감지해 자동으로 전화를 걸어 음성으로 직접 통보해 주는 서비스이다. 특히 '그린파수꾼'은 일반 경보 시스템과 달리 무선온도 검침 및 통보기능 서비스가 있어 비닐하우스 온도 이상시 고객전화로 자동통보해 주며 고객이 전호를 걸면 작업장의 현재 온도를 점검할 수 있도록 하였고 원격지에서 기기를 제어 작동할 수 있도록 하였다.

또한, 국내특허공개 제2002-0020437호("유ㆍ무선 통신을 이용한 원격사육 방법 및 그 시스템", 이하 선행기술2)에는 원격지의 농장에 있는 생물을 분양받은 후 해당 생물을 개인용 단말기를 이용하여 사육에 필요한 재료를 선택적으로 공급하고 해당 생물의 영상을 개인단말기로 공급받음으로써 원격 사육을 수행할 수 있는 방법 및 시스템을 개시하고 있다.

이렇게 종래에도 CDMA를 이용한 시스템들이 개발되어 시험 또는 서비스 중이나, 이러한 종래 시스템들은 단순 경보문자 전송기능의 시스템이거나, 제어기능을 가지고 있는 시스템도 사용자의 제어명령을 받아 동작함에 있어 사용자 또는 관리자가 제어명령에 대한 동작 확인기능의 부재로 시스템의 오동작 가능성과 그 오동작에 대한 대응방법이 없는 단점을 가지고 있다. 특히 종래의 시스템들은, 각각의 센서나 제어수단 등이 각각 개별적으로 작동하기 때문에, 사용자 입장에서 개인적 필요에 따라 따로 측정해야 하는 요소가 있을 경우 이를 측정하는 장비를 구현하기가 어려울뿐더러 실제로 구현하였다 해도 종래의 시스템에 결합하기가 매우 어려웠던 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 CDMA 무선통신을 처리할 수 있는 셋톱박스에 의해 원격지의 관리자 휴대폰에서 농축산물 생산시설을 관리할 수 있는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템은,

농축산물 시설에 설치되어 온습도 측정부와 CCTV와의 데이터 통신을 수행하고, CDMA 모듈을 탑재하여 무선통신을 수행하며, 원격 제어 온/오프가 가능하도록 접점출력을 내장하고, 경광등을 통한 경보 기능을 제공하고, 데이터 문자 전송을 처리하는 셋톱박스와; 열감지 센서, 습도감지 센서, 침입감지 센서 중에서 하나 이상을 구비하고, 감지된 센서 정보를 상기 셋톱박스로 전달하는 센서와; 촬영된 영상이미지를 상기 셋톱박스로 전달하는 CCTV와; 상기 셋톱박스에서 경보신호를 발생시키는 동작되는 경광등과; 상기 센서를 통해 측정된 온도 또는 습도 정보를 상기 셋톱박스로 전달하고, 경보 출력 기능을 내장한 온습도 측정부와; 상기 셋톱박스와 CDMA 망을 통해 연결되어 원격으로 상기 셋톱박스를 제어하는 관리자 휴대폰과; 상기 셋톱박스와 CDMA 망을 통해 연결되고, 사용자 ID 및 패스워드를 관리하며, 상기 셋톱박스의 영상 이미지를 저장 및 조회할 수 있게 하고, 상기 온습도 측정부의 데이터를 저장 및 조회할 수 있게 하는 데이터 서버;를 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법은,

셋톱박스의 저장부의 메모리를 초기화하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후 CDMA 모뎀인 CDMA 통신부를 초기화하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계 후 네트워크를 초기화시키는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계 후 FM 무선 센서 네트워크를 초기화시키는 제 4 단계와; 상기 제 4 단계 후 온습도 측정부를 초기화시키는 제 5 단계와; 상기 제 5 단계 후 액티브 쓰레드를 실행시키는 제 6 단계와; 상기 제 6 단계 후 휴대폰 접속과 센서 입력을 대기하는 제 7 단계와; 상기 제 7 단계에서 휴대폰 접속이 있으면 휴대폰 처리 루틴을 수행하도록 하는 제 8 단계와; 상기 제 7 단계에서 센서 입력이 있으면 센서 처리 루틴을 수행하도록 하는 제 9 단계;를 포함하여 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그 방법은 CDMA 무선통신을 처리할 수 있는 셋톱박스에 의해 원격지의 관리자 휴대폰에서 농축산물 생산시설을 관리할 수 있는 효과가 있게 된다. 특히, 본 발명에 의하면 각각의 센서들 및 제어수단들로 오가는 정보를 취합하여 처리하는 셋톱박스가 존재함으로써, 사용자 필요에 따라 다양한 센서 및 제어수단들을 제거하거나 추가하는 것이 매우 용이한 효과가 있으며, 이에 따라 사용자의 요구에 따른 맞춤형 시설관리를 수행할 수 있게 된다는 커다란 효과가 있다.

또한, 이와 같은 본 발명에 따른 기대 효과를 정리해서 설명하자면 다음과 같다. 먼저 기술개발에 따른 기대효과로서, 농축산물 생육현장의 입체적 생육환경 데이터 관리가 가능해지며, 원격감시 및 응급상황 발생을 조기진단함으로써 농장의 손실을 예방할 수 있고, 인터넷이 보급되지 않은 지역에서도 농축산물 원격관리 솔루션을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 관리인력 및 관리시간 절감으로 생산비를 감소할 수 있어, 전체적으로 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다. 또한, 환기 및 온도, 습도 조정 기기고장으로 인한 사고, 농축산물 도난사고 및 화재사고의 예방이 가능해지는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 농축산물 모바일 쇼핑 기본기술을 확보하게 되므로 보다 쉬운 차세대 농축산물 홍보매체 및 모바일 쇼핑이 가능해지는 효과가 있으며, 이에 따라 농축산물 우수생산 현장 및 농가와 연동된 다양한 모바일 컨텐츠 개발로 새로운 수익모델을 창출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 시스템을 설치함으로써 얻을 수 있는 경제적 효과는 다음과 같다. 먼저, 급격한 환경 변화 및 기기고장에 빠르게 대처함으로 가축 폐사 및 농작물 고사를 예방하는 효과가 있다. 보다 상세히 설명하자면, 일반적으로 모든 자동제어 환경관리(자동화 포함) 체계 축사는 항시 여러 가지 위험성을 내재하고 있으므로 동물의 질식사 등 사고방지를 위한 완벽한 비상시 환기체계를 갖추어야 하 는데, 인공제어 환경관리 축사에서 일어날 수 있는 위험은 정전에 의한 입기와 배기의 중단, 온도감지기의 자동작동장치의 고장에 의한 냉/난방의 과부족, 공기순환 불균형에 의한 부분적 장소(구역)의 환경 불량 등 많은 것이 있으나, 비상시 관리대상은 정전 시 입/배기의 중단에 의한 질식사로 휴대폰을 이용한 경보 시스템을 통해 여름철 사고 발생시 10분 이내에 조치를 취할 경우 양돈의 경우 폐사율을 50% 이내로 줄일 수 있다. 또한, 육계와 산란계처럼 예민한 가축의 경우 환기 사고 발생 시 여름철의 경우 10 ~ 20 분 내에 100% 폐사도 가능하기에 빠른 조치를 취함으로 폐사율을 급격히 감소시킬 수 있다. 원예 작물의 경우 온도, 수분, 토양, 공기 등은 품질 및 다수확에 직접적인 요인으로 작용하는데, 하우스 등의 단지화와 전업화로 노동력이 많이 들어가는 부분의 자동화로 외부의 기상상황에 능동적으로 대처할 수 있는 장비의존도 증가하였으나, 작물의 경우 환경적인 영향을 많이 받는 관계로 정전 및 기기고장으로 관리체계가 중단될 경우 큰 손실을 입게 된다. 휴대폰을 활용한 관리시스템을 활용할 경우 여름철 폭염사고와 겨울철 폭설로 인한 태양열 차단 문제 등을 상황 발생 시 빠른 대처로 해결 할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 시스템을 설치함으로써 대형 생산시설의 관리 인건비 절감의 커다란 경제적 효과를 얻을 수 있다. 즉, 농축산 생산시설의 대형화와 전문화로 전체적인 관리 인력은 절감되었지만 전문 인력의 부재로 운전 및 관리에 어려움이 많아 첨단시설의 운용에 많은 시행착오를 거치게 되는데 이 시스템의 경우 설치 및 활용이 단순하여 전문 인력 없이도 휴대폰만 사용할 수 있는 사람은 누구나 활용할 수 있어 인건비 절감 효과가 극대화될 수 있는 것이다.

더불어, 본 발명에 의하면 생산과정의 투명화로 제품 품질 향상 및 소비자 신뢰도 증가 및 제품 홍보 효과가 있다. 즉, 유기농 재배작물과 특화 작물, 농축산물 브랜드로 경쟁력을 강화 하고자 하는데 실 소비자 입장에서는 품질 및 재배 과정을 확인이 어려웠는데, 본 발명에 의한 시스템 도입으로 소비자의 휴대폰으로 생산 현장과 생산과정을 확인 할 수 있어 생산물의 경쟁력과 홍보 효과를 극대화 할 수 있을 것으로 보인다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.

이하, 상기와 같은 본 발명, CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템의 블록구성도이고, 도 9는 도 8의 일 구현예를 보인 개념도이며, 도 10은 도 9에서 유선망인 인터넷 부분(A)과 CDMA 망(B)을 구분한 개념도이고, 도 11은 도 8의 다른 구현예를 보인 개념도이며, 도 12는 도 8에 의해 모바일 농장관리 시스템을 구성한 예를 보인 개념도이다.

이에 도시된 바와 같이, 농축산물 시설에 설치되어 온습도 측정부(500)와 CCTV(300)와의 데이터 통신을 수행하고, CDMA 모듈을 탑재하여 무선통신을 수행하며, 원격 제어 온/오프가 가능하도록 접점출력을 내장하고, 경광등(400)을 통한 경보 기능을 제공하고, 데이터 문자 전송을 처리하는 셋톱박스(100)와; 열감지 센서(210), 습도감지 센서(220), 침입감지 센서(230) 중에서 하나 이상을 구비하고, 감지된 센서 정보를 상기 셋톱박스(100)로 전달하는 센서(200)와; 촬영된 영상이미지를 상기 셋톱박스(100)로 전달하는 CCTV(300)와; 상기 셋톱박스(100)에서 경보신호를 발생시키는 동작되는 경광등(400)과; 상기 센서(200)를 통해 측정된 온도 또는 습도 정보를 상기 셋톱박스(100)로 전달하고, 경보 출력 기능을 내장한 온습도 측정부(500)와; 상기 셋톱박스(100)와 CDMA 망을 통해 연결되어 원격으로 상기 셋톱박스(100)를 제어하는 관리자 휴대폰(600)과; 상기 셋톱박스(100)와 CDMA 망을 통해 연결되고, 사용자 ID 및 패스워드를 관리하며, 상기 셋톱박스(100)의 영상 이미지를 저장 및 조회할 수 있게 하고, 상기 온습도 측정부(500)의 데이터를 저장 및 조회할 수 있게 하는 데이터 서버(700);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 CCTV(300)는, 적외선 카메라(310)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 13은 도 8에서 셋톱박스의 상세블록도이고, 도 14는 도 13에서 셋톱박스의 일 구현예를 보인 회로의 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 셋톱박스(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어 부(110)와; 센서 입력부(121)와 영상데이터 입력부(122)를 구비하여 입력된 센서 정보와 영상데이터 정보를 상기 제어부(110)로 전달하는 입력부(120)와; 상기 제어부(110)에서 출력되는 영상데이터를 출력하는 영상데이터 출력부(131), 상기 제어부(110)에서 출력되는 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부(132)를 포함하여 구비한 출력부(130)와; 상기 제어부(140)의 제어를 받고, 상기 셋톱박스(100)에 전원을 공급하는 전원부(140)와; 상기 제어부(110)의 제어를 받고, 상기 셋톱박스(100)에서의 데이터 무선 송수신을 처리하는 무선 송수신부(150)와; 상기 제어부(110)의 제어를 받고, 센서 반응 또는 설정된 조건에 만족 했을 경우 상기 입력부(120)를 통해 CCTV(300)로부터 입력되는 영상과 온습도 측정부(500)로부터 입력되는 온도 및 습도 값을 저장하는 저장부(160)와; 상기 제어부(110)의 제어를 받고, CDMA 통신부(171) 및 온습도 측정부(500)와의 통신을 위한 RS-485/422 통신부(172)를 구비한 통신부(170);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 센서 입력부(121)는, RS-485 또는 RS-422 통신방식을 이용하여 온도 또는 습도 데이터를 입력받는 것을 특징으로 한다.

상기 영상데이터 입력부(122)는, 4채널로 영상데이터를 입력받는 것을 특징으로 한다.

상기 제어신호 출력부(132)는, RF(Radio Frequency) 무선통신을 사용하여 접점신호(Normal Open/Normal Close)로 주변장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 저장부(160)는, SD 메모리 카드(161), USB 메모리 스틱 또는 하드 디스크 중에서 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 CDMA 통신부(171)는, USB Type 또는 PCMCIA Type 중에서 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 방법에서 셋톱박스의 어플리케이션의 동작을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 셋톱박스(100)의 저장부(160)의 메모리를 초기화하는 제 1 단계(ST1)와; 상기 제 1 단계 후 CDMA 모뎀인 CDMA 통신부(171)를 초기화하는 제 2 단계(ST2)와; 상기 제 2 단계 후 네트워크를 초기화시키는 제 3 단계(ST3)와; 상기 제 3 단계 후 FM 무선 센서 네트워크를 초기화시키는 제 4 단계(ST4)와; 상기 제 4 단계 후 온습도 측정부(500)를 초기화시키는 제 5 단계(ST5)와; 상기 제 5 단계 후 액티브 쓰레드를 실행시키는 제 6 단계(ST6)와; 상기 제 6 단계 후 휴대폰 접속과 센서 입력을 대기하는 제 7 단계(ST7)와; 상기 제 7 단계에서 휴대폰 접속이 있으면 휴대폰 처리 루틴을 수행하도록 하는 제 8 단계(ST8)와; 상기 제 7 단계에서 센서 입력이 있으면 센서 처리 루틴을 수행하도록 하는 제 9 단계(ST9);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 3 단계는, 셋톱박스가 CDMA 모뎀을 이용하여 이동통신사에 접속을 하여 자신의 전화번호를 전송하고 이 전화번호로 사용가능한 IP를 할당받아 영상전송과 데이터 전송을 위한 TCP/IP 통신설정을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 4 단계는, 센서(200) 내의 열감지 센서(210), 습도 감지 센서(220), 침입 감지 센서(230) 중에서 하나 이상의 센서와 무선으로 통신을 하기 위해 주변 장치들과 ID 교환의 통신을 통해 FM 방식 네트워크를 초기화하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 5 단계는, 상기 온습도 측정부(500)에 대해 온도와 습도의 측정에 대한 상/하위 값을 설정하는 것을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 6 단계는, 액티브 신호발생 스레드(thread)를 동작시켜 데이터 서버(700)로 셋톱박스(100)가 동작하고 있음을 알리고, 액티브 신호와 함께 자신의 IP 주소를 전송하는 것을 특징으로 한다.

도 16은 도 15에서 휴대폰 접속 처리 루틴의 상세흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 제 8 단계는, 휴대폰 접속 처리 루틴이 시작되어 카메라가 선택되면, 선택된 카메라의 입력을 설정하는 제 11 단계(ST11, ST12)와; 상기 제 11 단계 후 영상요청, 제어 및 P/T/Z(Pan/Tilt/Zoom, 팬/틸트/줌) 제어 요청을 대기하여 패킷이 수신되는지 판별하는 제 12 단계(ST13, ST14)와; 상기 제 12 단계에서 패킷이 수신되면 패킷 정보를 분석하여, 패킷 정보가 영상 요청이면 영상전송을 수행하고, 패킷 정보가 제어 요청이면 주변 장치 제어를 수행하며, 패킷 정보가 P/T/Z 요청이면 CCTV(300)의 카메라 포커스 및 방향 제어를 수행하는 제 13 단계(ST15 ~ ST20);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 17은 도 15에서 센서 처리 루틴의 상세흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 제 9 단계는, 센서 입력 처리 루틴이 시작되면 입력된 센서(200) 번호를 확인하는 제 21 단계(ST21)와; 상기 제 21 단계 후 상기 해당 센서(200)에 SMS 설정이 되어 있는지 판별하는 제 22 단계(ST22)와; 상기 제 22 단계에서 상기 해당 센서(200)에 SMS 설정이 되어 있으면, 상기 해당 센서(200)에 설정된 전화번호를 검색하고, 검색된 해당 전화번호로 경고 SMS를 전송하는 제 23 단계(ST23, ST24);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 방법에서 관리자 휴대폰의 동작을 보인 흐름도이고, 도 19는 도 18에 A의 상세흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, ID/패스워드 입력에 의한 인증을 수행하는 제 31 단계(ST31 ~ ST33)와; 상기 제 31 단계에서 인증이 수행되면, 데이터 서버(700)로부터 인증된 ID에 해당하는 농장 또는 설치동의 리스트와 농장을 선택하는 제 32 단계(ST34, ST35)와; 상기 제 32 단계에서 선택된 해당 농장 또는 설치동에 설치된 셋톱박스(100)에 연결된 카메라수, 센서수, 주변장치수 중에서 하나 이상을 전송받고 CCTV(300)의 카메라를 선택하여 영상요구 및 키 입력을 대기하는 제 33 단계(ST36 ~ ST39)와; 상기 제 33 단계 후 상기 CCTV(300)로부터 영상을 전송받으면, 관리자 휴대폰(600)의 메뉴키, 숫자키, 방향키 중에서 하나 이상을 이용하여 관리자가 원하는 메뉴로 이동 후 카메라 선택, 주변장치 제어, P/T/Z 제어 중에서 원하는 동작을 수행할 수 있도록 처리하는 제 34 단계(ST41 ~ ST49);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 방법에서 관리자 휴대폰에서의 접속을 보인 흐름도이고, 도 21은 도 20에서 로그인 화면 예를 보인 도면이며, 도 22는 도 20에서 메인메뉴 출력화면의 예를 보인 도면 이고, 도 23은 도 20에서 선택메뉴 출력화면의 예를 보인 도면이며, 도 24는 도 20에서 카메라 선택화면의 예를 보인 도면이고, 도 25는 도 20에서 영상 확인화면의 예를 보인 도면이며, 도 26은 도 20에서 주변장치 제어화면의 예를 보인 도면이고, 도 27은 도 20에서 온도/습도 표시화면의 예를 보인 도면이며, 도 28은 도 20에서 경보 SMS 문자 전송화면의 예를 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 관리자 휴대폰(600)은 CDMA 망을 통해 셋톱박스(100) 및 데이터 서버(700)와 연결되어 로그인 화면을 출력시키는 제 51 단계(ST51)와; 상기 제 51 단계 후 메인 메뉴를 출력시키는 제 52 단계(ST52)와; 상기 제 52 단계 후 선택 메뉴를 출력시키는 제 53 단계(ST53)와; 상기 제 53 단계의 선택 메뉴에서 실시간 영상보기가 선택되면 카메라를 선택할 수 있도록 하는 메뉴를 출력시키는 제 54 단계(ST54)와; 상기 제 54 단계에서 카메라를 선택하면 선택한 카메라의 영상을 확인할 수 있도록 카메라 영상을 출력시키는 제 55 단계(ST55)와; 상기 제 54 단계에서 주변 장치 제어가 선택되면 주변 장치를 제어할 수 있는 메뉴를 출력시키는 제 56 단계(ST56)와; 상기 제 56 단계 후 온도 또는 습도 표시가 선택되면 온도 또는 습도를 표시하는 제 57 단계(ST57)와; 상기 제 57 단계 후 센서(200)에서 신호가 감지되면 경보 문자가 SMS로 상기 관리자 휴대폰(600)에 출력되도록 하는 제 58 단계(ST58);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 29는 본 발명의 다른 실시예에 의한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 방법을 보인 흐름도이고, 도 30은 도 29에서 초기 로그인 화면의 예를 보인 도면이며, 도 31은 도 29에서 현재 값 조회 화면의 예를 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 관리자 휴대폰(600)은 CDMA 망을 통해 데이터 서버(700)와 연결되어 사용자의 ID, 패스워드를 입력하고 인증키 전송을 통해 사용자 인증을 수행하는 제 61 단계(ST61, ST62)와; 상기 제 61 단계 후 상기 관리자 휴대폰(600)은 상기 데이터 서버(700)로 농장 리스트를 요청하여 전송받고, 전송받은 농장 리스트에서 농장을 선택하여 농장 IP 주소를 전송받는 제 62 단계(ST63 ~ ST66)와; 상기 제 62 단계 후 상기 관리자 휴대폰(600)은 상기 데이터 서버(700)로 카메라수를 요청하여 전송받고, 주변장치수를 요청하여 전송받는 제 63 단계(ST67 ~ ST70)와; 상기 제 63 단계 후 상기 휴대폰은 CDMA 망을 통해 농축산물 시설에 설치된 셋톱박스(100)와 연결되어 CCTV(300)의 카메라를 선택하고 영상을 요구하여 영상을 전송받는 제 64 단계(ST71 ~ ST73)와; 상기 제 64 단계 후 상기 관리자 휴대폰(600)은 상기 셋톱박스(100)로 제어신호와 P/T/Z 제어신호를 전송하여 상기 셋톱박스(100)에 대한 원격 제어를 수행하는 제 65 단계(ST74, ST75);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달 라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.

먼저 본 발명은 CDMA 무선통신을 처리할 수 있는 셋톱박스에 의해 원격지의 관리자 휴대폰에서 농축산물 생산시설을 관리하고자 한 것이다.

본 발명에서와 같이 무선 통신망을 활용하는 시스템의 경우, 종래의 인터넷망을 활용한 농축산물 원격관리 시스템과 비교할 경우 데이터 전송 용량이나 통신 속도에서 떨어지는 단점을 보이고 있어 장기적인 모니터링 및 상시 제어시스템으로의 실용화, 상품화하는데 어려움이 따르지만 설치 장소에 대한 무한성, 기반 시설 확충 없이도 연결과 사후 관리에 편리한 이점과 나날이 발전하는 무선통신 콘텐츠와 빠른 속도로 발전하는 무선통신 속도를 감안할 경우 현재의 단순한 경보 및 시설관리 시스템을 넘어 원격관리 시설관리 시스템의 주요 방안으로 떠오를 것으로 보인다.

특히 시설재배경작지 및 축사의 대형 도난사고에 의해 도난방지시스템 또한 요구되고 있는 실정이나 범죄자의 전화선 또는 인터넷선의 고의 훼손에 의한 통신 두절로 위급상황에 대한 대처가 불가능한 단점 등을 무선 통신망을 이용할 경우 이러한 문제를 해결 할 수 있기에 무선통신망을 활용한 도난방지 시스템은 장소와 시간을 뛰어넘는 시스템으로 널리 활용되리라 예상된다.

무선 통신망을 이용한 농축산물 생산관리 시스템은 농축산물 생산 관리자만의 필요성을 뛰어넘어 소비자들에게 상품의 우수성과 차별성을 홍보하고 전달하는 광고매체, 자료전달매체의 역할과 정직한 생산자의 경쟁력을 보장할 수 있는 도구 가 될 것으로 보인다.

이를 위해 본 발명에서는 모바일(CDMA망)을 활용한 무선통신 모듈을 장착한 셋톱박스(100)를 개발하여 농축산물 생산시설의 계측장치의 온도, 습도 데이터와 기기고장 등 경보상황을 문자정보로 관리자의 휴대폰(600)으로 실시간 전송하고, 부재중 외부 출입자 발생 시 CCTV(300)를 통해 촬영된 영상정보를 셋톱박스(100) 자체 저장 또는 관리자의 휴대폰(600)으로 전송할 수 있는 장치를 개발하였다.

이 셋톱박스(100)는 유선 전화선망이나 기존 초고속 인터넷망의 연결이 어려운 도서 산간 지역에 위치한 농축산물 생산 시설 등에 설치, 사용이 가능하도록 통신부(170)와 무선 송수신부(150)를 장착하여 순수한 CDMA망을 활용한 통신으로 계측장치의 데이터와 영상 정보를 전송할 수 있도록 하는데 중점을 두고 개발하였다.

또한 셋톱박스(100)의 데이터(온도, 습도 등)와 영상이미지 등을 관리자 휴대폰(600)을 통해 확인하고 관리할 수 있도록 관리자 휴대폰(600)의 어플리케이션 소프트웨어와 시스템 사용자 관리용 데이터 서버(700)를 개발하였다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템의 블록구성도이고, 도 9는 도 8의 일 구현예를 보인 개념도이며, 도 10은 도 9에서 유선망인 인터넷 부분(A)과 CDMA 망(B)을 구분한 개념도이다.

그래서 도 9에서와 같은 시스템 전체 구성도를 통해 유선망 없이 농축산물 생산시설의 제어 및 계측장치와 CCTV와 같은 주변장치를 무선망과 연결하여 관리자의 휴대폰으로 정보를 전송하고자 하는 시스템의 전체적인 개념을 나타내었다.

또한 도 10에서 나타낸 것과 같이, 유선관리 시스템과 모바일 관리시스템의 비교를 통해 모바일(CDMA망)을 활용한 농축산물 관리 시스템을 언급된 전화선 및 인터넷망을 활용한 생산시설 관리 시스템과 비교하여 모바일 시스템의 장점과 아울러 모바일 시스템에 필요한 중요기술에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 10의 하단의 'A' 부분이 인터넷, 즉 유선망을 활용한 관리 시스템의 연결 구성도로서 단계별 장비를 표시한 것이며, 상단의 'B' 부분이 모바일 시스템의 구성도와 단계별 장비이다.

유선망 관리시스템에서의 중요 기술은 인터넷망 연결장치와 중앙 데이터 서버의 농장 연결장치와 통신프로그램과 데이터 저장 기술이지만, 모바일 시스템에서 중요기술은 계측기와 주변기기의 정보를 취합하고 CDMA 무선통신으로 취합된 데이터를 관리자의 휴대폰 또는 지정된 데이터 서버에 전송하는 장치인 셋톱박스(100)와 무선통신망에서 관리자 휴대폰(600)과 셋톱박스(100) 사이의 연결을 위한 어플리케이션 프로그램, 무선통신망에서 유선통신망에 연결된 관리 데이터 서버(700)가 데이터 통신이 가능하도록 하는 기술 등이다.

도 11은 도 8의 다른 구현예를 보인 개념도이다.

그래서 도 11에서와 같이, 본 발명에서 가장 중요한 기능은 설치 장소의 제약이 없는 고감도 주파대역을 활용하는 휴대폰에 적용되는 CDMA 모듈을 사용한 무선 데이터 통신기능이라는 점이다.

또한 도 11을 보면, 셋톱박스(100)에 계측장치와 CCTV 카메라, 무선 센서가 연결되고 본 셋톱박스 및 주변장치가 설치된 시설의 관리자와 셋톱박스 정보는 데이터 서버에 저장되어 관리자의 휴대폰으로 셋톱박스 접속 시 서버의 인증절차를 거쳐 연결 되도록 하였다. 셋톱박스와 휴대폰의 통신은 CDMA무선 통신 방식을 사용하여 생산시설의 경보상황이나 계측장치의 데이터, 영상 정보 등은 휴대폰을 통해 실시간 확인이 가능하도록 하였다.

셋톱박스에 장착되어질 CDMA 모듈은 휴대폰에 적용되기 때문에 장소의 제약이 적고 연결 상태도 뛰어나다는 장점이 있고 무엇보다 빠른 무선 데이터 송수신 기능이 있다는 점이다. 다만 현재의 기술력으로 양방향 데이터 송수신 속도 및 용량의 한계가 있기는 하지만 경보 상황의 전달이 뛰어나고 무엇보다 영상송수신도 가능하다는 장점이 있고. 유선망과 연결될 경우 더욱 발전된 다양한 서비스의 제공이 가능하다는 것이다.

도 12는 도 8에 의해 모바일 농장관리 시스템을 구성한 예를 보인 개념도이다.

그래서 도 12의 모바일 농장관리 시스템 구성도와 같이 휴대폰을 이용하여 계측장치의 데이터와 CCTV 영상을 송/수신하는데 그치지 않고, 셋톱박스 내부에 장착된 출력 릴레이(ON/OFF)를 이용한 비상제어 장치 가동이나 원격 소독기 작동 등 무선 원격제어 기능도 수행할 수 있도록 하였다.

시스템 구성을 위해 필요한 제품 및 구성품의 기능은 다음과 같다.

# 셋톱박스

- 데이터 통신(온도/습도 계측기 + CCTV 영상)

- CDMA 모듈 탑재로 무선통신

- 접점출력 내장(원격 제어 온/오프)

- 경보 및 데이터 문자 전송

# 온도/습도 측정기

- 생산 시설 내 온도/습도 측정 및 데이터 통신

- 경보 출력 기능 내장

# CCTV

- 카메라 영상

- 출입자 영상 정보

# 무선센서

- 무선 도어 센서

- 무선 인체 감지 센서

# 휴대폰 어플리케이션 프로그램

- 셋톱박스와 데이터 서버 연결

- 셋톱박스와 휴대폰 연결

# 데이터 서버

- 사용자 ID 및 패스워드 관리

- 셋톱박스 영상 이미지 저장 및 조회

- 측정기 데이터 저장 및 조회

이러한 본 발명의 각각의 구성에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

1. 셋톱박스

본 발명에 있어 셋톱박스(100)는 상당한 비중을 차지한다. 상세한 경보상황 정보의 문자전송이 가능한 경보시스템 기능은 기존 개발 제품과 같지만 영상 저장을 위한 DVR(Digital Video Recorder)의 기능을 겸하고, 온도 데이터 및 저장된 영상이미지 중 일부를 중앙의 데이터 서버에 전송할 수 있는 기능 등 차별화된 기능을 갖추었다. 나아가 휴대폰을 통한 비상 ON/OFF 제어가 가능하도록 하여 비상 제어 장치 기능을 갖추도록 하였다.

도 14는 도 13에서 셋톱박스의 일 구현예를 보인 회로의 도면이다.

1-1) 제어부

제어부(110)는 셋톱박스(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

1-2) 입력부

입력부(120)는 여러 주변장치로부터 영상데이터 입력부(122), 센서 입력부(121)로부터 온도/습도 데이터 입력, 경보신호 등을 입력받는 부분이다. 영상데이터 입력부(122)는 컴포지트 입력단자로 구성되어 있으며 총 4개의 카메라로부터 영상을 입력 받을 수 있다. 그리고 센서 입력부(121)에서의 온도/습도데이터 입력은 온습도 측정부(500)로부터 시리얼통신인 RS485/422 통신방식을 이용하여 온도 및 습도 데이터를 입력받을 수 있다. 여기서 사용하는 시리얼통신 RS485/422 통신방식은 양방향통신이 가능하여 이 시리얼통신을 이용하여 셋톱박스로부터 온습도 측정부(500)의 동작 설정 값, 초기화 등의 명령을 전달하여 온습도 측정부(500)의 환경설정과 명령을 하달한다.

1-3) 출력부

출력부(130)는 영상데이터 출력부(131)와 제어신호 출력부(132)로 나뉜다.

영상데이터 출력부(131)는 입력부(120)의 4채널 영상데이터 입력부(122)로부터 입력되는 실시간영상을 영상모니터(또는 TV)로 출력하는 기능과 저장부(160)에 저장된 영상을 재생할 때 사용된다.

제어신호 출력부(132)는 입력부(120)의 센서와 마찬가지로 주변장치의 설치의 용이 및 설치비용절감을 고려하여 FM 방식의 RF 무선통신을 사용하여 접점신호(Normal Open/Normal Close)로 주변장치를 제어한다. 본 발명에서 사용한 주변제어장치로는 전등으로 한정하였으나, 접점신호를 이용하는 모든 장치(또는 장비)는 무선 송/수신 모듈을 이용하면 제어가 가능하다.

1-4) 전원부

전원부(140)에서는 셋톱박스(100)에 전원을 공급한다.

1-5) 무선 송수신부

무선 송수신부(150)에서는 데이터의 무선 송수신을 처리한다. 이는 RF, 블루투스 등을 이용할 수 있다.

1-6) 저장부

저장부(160)는 센서 반응 또는 설정된 조건에 만족 했을 경우 입력부(120)의 카메라로부터 입력되는 영상과 온습도 측정부(500)로부터 입력되는 온도 및 습도 값을 저장한다.

본 발명의 연구개발 과정에서 다양한 방식의 저장장치, 고용량 하드디스크와 SD Memory등 여러 종류의 저장장치를 테스트하였으나, 셋톱박스의 크기 및 특성을 고려하여 Mini SD 메모리 카드(161)를 이용하였다. 이 메모리 장치를 선택한 이유 는 휴대 및 Second 저장장치 및 재생장치까지의 이동성이 탁월하기 때문이다. Mini SD 메모리 용량은 현재 512 Mbyte까지 테스트가 완료되었으며 특수한 상황이 아니라면 그 이상 용량의 SD 메모리도 사용이 가능 할 것으로 판단된다. 또한 본 발명에서는 사용자의 요구에 따라 USB 메모리 스틱 또는 하드 디스크로의 변환도 가능 하도록 하드웨어 및 펌웨어를 변환을 고려하여 개발하였다.

1-7) 통신부

통신부(170)는 본 발명의 가장 큰 특징이라 할 수 있는 CDMA 통신부(171)와 온습도 측정부(500)와의 통신을 위한 RS-485/422 통신부(172)가 있다.

적은 데이터 통신을 위한 시리얼통신은 대부분 통신도 RS-232C 데이터 통신을 이용하지만 PC 또는 인터넷 망과 같이 거리가 먼 농장, 여러 대의 측정 장치가 연결되어야하는 농장의 경우 적용이 쉽지 않다.

따라서 원거리 또는 복수개의 측정기를 연결하기 위해서는 RS-485 또는 RS-422 통신방식을 갖는 제품이어야 하기 때문에 본 발명에서는 이 RS-485/422 통신부(172)를 이용하여 온도/습도 데이터 전송에 사용했다.

현재 우리나라의 인터넷 보급률이 급성장하여 거의 모든 가정에는 인터넷이 보급 되어있으나 도서 산간 지역이나 주거지에서 멀리 떨어진 시설재배 경작지 또는 축사의 경우 전화선 또는 인터넷 통신선의 설치가 어려운 곳에 위치하기 때문에 유선 모뎀 또는 인터넷을 이용한 원격 관리 시스템 시설시 네트워크 인프라 구축에 많은 비용이 소요되고 심지어 설치가 불가능한 지역까지 있을 수 있다. 또한 유선 설치 시 농가라는 특성상 들짐승(쥐)에 의한 케이블의 훼손에 의해 통신이 자주 끊 겨 유지/보수에 많은 비용 및 인력이 필요로 하는 단점이 있다. 따라서 현실적으로 전화선 또는 인터넷을 사용하는 시스템은 그 사용영역이 한정 될 수밖에 없다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 무선이 통신방식의 대안이라 할 수 있다.

현재 무선의 데이터 통신이 가능한 방법으로는 W-LAN(Wireless-LAN), Wibro, CDMA 통신 등이 있다. 그러나 W-LAN은 현재 도심 일부 지역에서만 사용이 가능하며 설치를 하기 위해서는 앞서 필요성에서 언급한 유선 설치시보다 더욱 많은 설치비용이 따르는 가장 큰 문제가 있으며. 또한 최근 시험서비스가 진행되고 있는 Wibro 통신방식은 최근에 개발이 완료되어 테스트 중으로 아직 서비스를 위한 인프라 구축 중에 있어 실 상용화단계까지는 앞으로 많은 시간이 필요로 한다.

이러한 검토과정을 거쳐 본 발명에서는 현재 우리나라의 거의 모든 지역이 휴대폰 통화 가능지역이란 점에 착안하여 위에서 열거한 전화선 또는 인터넷 통신방식의 문제점, 즉 외딴 농가의 설치의 어려움 및 비용과 들짐승의 케이블 훼손 등의 문제를 해결하기위해 CDMA(코드분할 다중접속방식) 통신방식을 사용하였다.

한편 무선 통신에 의한 데이터 송/수신을 위해 셋톱박스(100)에 장착할 CDMA 모뎀인 CDMA 통신부(171)는 USB Type과 PCMCIA Type 두 종류를 선택하였다.

USB Type과 PCMCIA Type의 CDMA 모뎀 두 종류를 사용한 이유는 제품 설계 단계에서 초기에는 내부 장착이 편리한 USB Type을 선택하였으나 개발 과정에서 유선 및 무선 모두 사용이 가능할 것과 외부에서 CDMA 모뎀의 탈부착이 편리한 모델의 필요성이 대두되어 외장형 PCMCIA Type의 CDMA 모뎀 Ethernet 유선통신이 모두 선택적으로 사용이 가능한 모델 또한 개발하였다.

한편 셋톱박스(100)는 영상입출력 단자가 4채널 까지 확장이 가능하도록 설계할 수 있으며, 입력부(120)에는 계측장치의 연결이 가능한 커넥터와 원격제어 릴레이가 설치되어 있고, 무선 송수신부(150)에는 RF 방식의 무선 센서 등과 무선 송/수신이 가능하도록 하는 기능이 탑재되었고, 저장부(160)에는 Mini SD 메모리 카드 연결을 위한 모듈이 장착되어 있다.

2. 셋톱박스의 어플리케이션 개발

셋톱박스(100)의 소프트웨어적인 기능은 주변센서와의 통신에 의한 이상발생 감지시 관리자 및 사용자의 휴대폰(600)에 SMS 문자메시지의 전송 및 영상저장기능과 원거리에서 관리자 또는 사용자가 휴대폰접속을 했을 때 영상 전송과 제어신호에 의한 주변장치를 제어하는 네트워크 기능을 가지고 있다.

셋톱박스의 동작을 간단히 살펴보면 셋톱박스에 전원이 입력되면 셋톱박스 내부의 메모리 초기화를 실시한다. 그리고 CDMA 통신을 위하여 CDMA 모뎀인 CDMA 통신부(171)와 셋톱박스(100)의 제어부(110)가 통신을 하여 CDMA의 동작 초기화를 하고, 통신이 가능한지 체크하며, 통신이 가능하도록 모뎀 설정을 한다. 모뎀설정이 끝나면 실질적으로 CDMA 통신을 이용하여 네트워크 즉 영상전송, 데이터 전송을 위한 TCP/IP 통신을 위한 설정을 한다.

여기서 TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol, 전송 제어 프로토콜 / 인터넷 프로토콜) 통신설정이란 일반적으로 가정에서 사용하는 xDSL(Digital Subscriber Line and its variations, 디지털 가입자 회선 및 변종들) 방식에서 PC를 켜면 xDSL 모뎀이 통신사(한국통신 또는 하나로 등의 인터넷 서비스 회사)에 접속하여 인터넷을 사용하기 위해 자신의 네트워크 카드의 MAC(Media Access Control) Address(Ethernet card의 고유번호)를 전송하고 이 MAC Address에서 사용하기 위한 IP(가정용 : 유동 IP)를 할당받아 인터넷을 사용하는 것과 마찬가지로 셋톱박스의 네트워크 설정은 셋톱박스가 CDMA 모뎀을 이용하여 이동통신사에 접속을 하여 자신의 전화번호를 전송하고 이 전화번호로 사용가능한 IP를 할당받는 것으로 셋톱박스의 네트워크 실행이 가능하도록 설정하는 동작을 말한다. 이러한 단계를 거쳐 셋톱박스는 자신이 영상전송, 제어신호 통신 등에 사용할 IP 주소를 할당 받는다.

다음 단계는 FM 방식 네트워크 초기화이다. 주변의 무선센서 즉 도어센서, 인체감지센서와 전등 또는 보일러 등의 주변제어장치와 무선으로 통신을 하기 위해 주변장치들과 ID 교환 등의 통신을 통해 FM 방식 네트워크를 초기화 한다.

이 다음 단계는 온습도 측정부(500)와의 통신에 의한 온습도 측정부(500)의 초기화이다. 본 발명에서 채택한 온습도 측정부(500)는 온도와 습도의 측정에 대한 상/하위 값을 설정할 수 있다. 이러한 설정값을 설정하는 단계가 온습도 측정부 초기화이다.

이러한 초기화가 끝나면 실질적인 동작을 하는 루틴으로 액티브 신호발생 스레드(thread)가 동작한다. 이 액티브 신호발생 스레드(thread)는 데이터 서버(700)로 셋톱박스(100)가 동작하고 있음을 알리는 기능으로서 액티브 신호와 함께 자신 의 IP 주소를 전송한다. 이 때 IP 주소를 전송하는 이유는 현재 사용하고 있는 CDMA를 이용한 TCP/IP 통신은 일반가정에서 사용하는 인터넷과 같이 유동 IP를 방식을 사용하여 일정시간이 지나거나 셋톱박스의 재부팅 또는 이동통신사의 유동 IP 할당 시스템이 재부팅 했을 때 IP 가 바뀐다. 이렇게 바뀐 IP 에 대하여 사용자가 휴대폰 접속 시 데이터 서버가 해당 ID를 바르게 지정하기 위하여 전송 하는 것이다. 데이터 서버(700)의 기능에 대해서는 데이터 서버의 어플리케이션 설명에서 자세히 다룬다.

이 스레드(thread) 실행이 끝나면 셋톱박스(100)는 휴대폰 접속과 센서입력에 대하여 대기 상태로 들어가 관리자 휴대폰(600)이 접속 했을 때 영상전송, 제어신호를 수신하여 주변장치를 제어하고, 센서입력이 있을 때에는 관리자 또는 사용자의 휴대폰(600)으로 SMS 메시지를 전송하는 기능을 한다.

도 16은 도 15에서 휴대폰 접속 처리 루틴의 상세흐름도이고, 도 17은 도 15에서 센서 처리 루틴의 상세흐름도이다.

그래서 도 16 및 도 17은 셋톱박스(100)의 동작에 대하여 간단히 플로우차트로 나타낸 것이다.

3. 시설관리용 계측장치 및 주변장치 선정

셋톱박스(100)에 연결되어 시설물 관리에 필요한 데이터를 제공하는 계측장치와 주변장치는 생육시설 관리의 기본이 되는 온도와 습도 측정을 위한 온습도 측정부(500)와 출입자의 영상을 감지하고 촬영할 수 있는 침입감지 센서(230)와 CCTV(300), 도어센서 등을 연결하여 사용할 수 있도록 하였다.

온습도 측정부(500)의 경우 RS-485 통신이 가능한 국내 2개사의 계측기를 사용하였는데, RS-485무선 통신은 무선 송수신 장치의 현장 적용이 어려워 유선 통신선을 이용하였다.

이 중 침입감지 센서(230)와 도어센서의 경우 사양은 센서로부터의 경보입력과 주변장치 제어는 FM 방식의 RF 무선을 이용한다. 센서의 입력을 유선방식을 사용하면 설치 등에 많은 제약사항과 배선 등에 많은 비용이 소요된다는 단점이 있다. 그러나 본 발명에서 사용된 무선방식을 사용하면 앞에서 언급된 단점을 극복 할 수 있는 장점이 있다.

CCTV(300)는 일반형 CCTV 카메라 연결이 가능하며 모션 센서가 연결된 카메라의 경우 출입자의 움직임에 따라 영상을 전송할 수 있다.

3-1) 온습도 측정부

온습도 측정부(500)는 농축산물 생산시설의 환기상태 온도/ 습도를 동시에 측정하고 범위를 설정하여 설정값을 벗어날 경우 경보를 보내줄 수 있는 기능을 갖춘 제품을 선정하여 사용하고자 한다. 기본적으로 RS-485 통신이 가능한 국내 기업의 온도/습도 측정 장치 2 종류를 활용하였다.

제품을 선택한 이유는 모두 RS-485 통신방식을 사용하며 기기별 자체 ID(고유번호) 저장이 가능하여 추후 다수의 동에 계측장치 연결 시 셋톱박스에서 개별적인 인식과 데이터 송/수신이 가능한 장점 있고 기기의 컨트롤이 가능하도록 하는 설정 값 입력기능을 탑재하였기에 추후 휴대폰을 통한 기기 자동 제어 시 활용할 수 있는 장점이 있어 선택하게 되었고, 기기 PROTOCOL을 공개하여 공유 할 수 있도 록 하였기에 활용하게 되었다.

3-2) CCTV 카메라

모션 센서를 연결할 수 있는 CCTV(300) 카메라를 사용하여 농장에 외부인이나 차량이 출입할 경우 카메라가 동작하여 상황을 촬영하도록 하고 촬영된 화면을 셋톱박스에 자체 저장 한다. CCTV(300) 카메라는 팬 틸트 기능을 활용할 수 있도록 카메라 원격제어 기능도 확인하고자 한다. CCTV(300) 카메라는 일반적인 스팩의 제품을 사용하여 시험하였으나 야간의 영상촬영 및 영상 모니터링을 위하여 적외선 기능이 있는 카메라(310)를 이용하는 것도 가능하다. 현장 시험 시 CCTV 카메라의 올바른 연결을 위해 이동형 모니터를 활용하여 제품의 설치 및 테스트를 하였다.

3-3) 무선 주변장치

현재 셋톱박스(100)와 무선으로 통신 할 수 있는 주변장치로는 대표적으로 무선 도어센서와 무선 침입 감지 센서가 있다

이 도어센서는 출입구, 창문 등에 설치하여 무단침입자가 침입 했을 때 무선으로 셋톱박스에 신호를 송신하여 셋톱박스가 관리자의 휴대폰 등에 무단침입을 알릴 수 있도록 한다.

무선 침입 감지 센서(230)는 감지센서 단독적으로 설치하여 사람 또는 동물의 움직임이 포착될 경우 경보를 발생하거나 셋톱박스(100)에 신호를 송신하며, CCTV(300) 카메라에 연결 할 경우 CCTV 영상 전송을 가능케 한다.

무선 센서와는 별도로 스위치나 밸브와 같은 조절장치의 경우 무선 송수신부(150)를 연결할 경우 셋톱박스(100)와 통신이 가능하여 원격제어에 활용이 가능 하다.

무선 송수신부(150)와 연결되어 사용하는 무선 송수신용 출력기는 무선 송수신부(150)에서 보낸 신호에 따라 무선 송수신용 출력기에 장착된 출력 접점이 작동하여 이에 연결된 기기를 원격으로 제어하도록 해준다.

4. 휴대폰 Application 프로그램 개발

휴대폰 어플리케이션(Application) 프로그램은 휴대폰(600)과 셋톱박스(100), 휴대폰(600)과 데이터 서버(700)간의 통신이 가능하도록 하는 기능을 한다. Application 프로그램은 Visual C와 JAVA를 이용하여 작업하였는데 이동통신사와 휴대폰 사양에 따라 해상도 및 접속 프로그램의 차이가 생겨 먼저 KTF사의 통신 OS와 휴대폰을 기반으로 작업 후 SK 텔레콤의 OS와 휴대폰에 맞는 작업을 진행하였다.

휴대폰 어플리케이션 기능 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

핸드폰 Application Software 란 관리자의 휴대폰을 이용한 농장의 셋톱박스와 통신이 가능하도록 하는 프로그램이다. 이 프로그램은 이상발생시 휴대폰이 셋톱박스와 접속하여 시설재배경작지 또는 축사의 영상을 확인하고 보일러, 급수시설 등의 주변장치의 제어도 가능하다.

휴대폰(600)의 동작은 데이터 서버(700)와의 통신과 셋톱박스(100)와의 통신 두 부분으로 나뉠 수 있다.

데이터 서버(700)와의 통신은 ID/Password 입력에 의한 인증단계와 이 인증단계를 거치면 이 ID에 해당하는 농장 또는 설치 동의 리스트와 농장선택단계를 지나면 해당 농장 또는 설치동에 설치된 셋톱박스에 연결된 카메라수, 센서수, 주변장치수 등을 전송받는 단계까지가 데이터 서버와의 통신단계이다.

이 데이터 서버와의 통신단계를 지나면 실질적으로 셋톱박스(100)와의 통신을 하는데 처음 단계는 휴대폰으로 영상을 확인할 카메라를 선택하여 셋톱박스로부터 영상을 전송받는다. 영상전송 중에 주변장치 제어 등의 메뉴로 이동하기 위해 휴대폰의 메뉴키, 숫자키, 방향키 등으로 원하는 메뉴로 이동 후 원하는 동작을 한다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 방법에서 관리자 휴대폰에서의 접속을 보인 흐름도이다.

이는 로그 인 -> 메인 메뉴 출력 -> 선택 메뉴 출력 -> 카메라 선택 -> 영상 확인 -> 주변 장치 제어 -> 온도/습도 표시 -> 경보 SMS 문자의 순서로 진행될 수 있다.

도 21은 도 20에서 로그인 화면 예를 보인 도면이다.

데이터 서버에 등록된 자신의 ID와 Password를 입력하여 사용자 인증을 받는다.

도 22는 도 20에서 메인메뉴 출력화면의 예를 보인 도면이다.

그래서 로그인을 한 후 메인 메뉴에서 원하는 목록을 키패드 상하 방향키로 선택한 후 확인 또는 멀티팩(016 인터넷 서비스명) 버튼을 이용하여 실행한다.

1. 설치장소선택

- 셀프케어 셋톱박스가 설치된 곳을 선택한다.

2. 정보이용료

- 본 서비스의 비용정보를 볼 수 있다.

3. 공지사항

- 본 서비스에 대한 공지사항을 볼 수 있다.

4. 도움말

- 본 서비스의 사용에 대한 내용을 볼 수 있다.

5. 종료 : 본 서비스를 종료한다.

도 23은 도 20에서 선택메뉴 출력화면의 예를 보인 도면이다.

그래서 선택된 셀프케어 셋톱박스에 대한 메뉴로써 원하는 목록을 키패드 상하 방향키로 선택한 후 확인 또는 멀티팩 버튼을 이용하여 실행한다.

1. 실시간영상보기

- 셋톱박스에 연결된 카메라 영상을 볼 수 있다.

2. 저장영상보기

- 저장된 영상을 보거나 삭제할 수 있다.

3. 주변장치제어

- 셋톱박스에 연결된 주변 장치들을 제어할 수 있다

4. SMS설정

- 센서 입력에 대한 SMS를 설정할 수 있다.

도 24는 도 20에서 카메라 선택화면의 예를 보인 도면이다.

그래서 셋톱박스에 연결된 카메라 리스트가 보이며 원하는 카메라를 키패드 상하 방향키로 선택한 후 확인 또는 멀티팩 버튼을 이용하여 실행한다.

도 25는 도 20에서 영상 확인화면의 예를 보인 도면이다.

그래서 선택한 카메라의 영상을 볼 수 있으며 하단에 위치한 윗줄은 카메라 선택 메뉴로써 카메라 전환을 할 수 있으며, 휴대폰 상하 방향키로 카메라 선택 메뉴나 영상 메뉴 간에 전환이 가능하며, 카메라 선택 메뉴와 영상 메뉴에선 좌우 방향키를 이용하여 원하는 목록을 선택한 후 멀티팩 버튼으로 실행한다.

도 26은 도 20에서 주변장치 제어화면의 예를 보인 도면이다.

주변 장치 제어는 선택 메뉴에서 3.주변장치 제어로 들어오거나 영상 메뉴에서 2번째 아이콘을 선택하여 들어올 수 있다. 접속 시 기본값은 OFF 이며 키패드 상하 방향키를 이용하여 원하는 주변장치를 선택한 후 키패드 좌우 방향키를 이용하여 ON으로 전환 후 확인 버튼, 또는 멀티팩 버튼으로 실행을 한다. 실행 후에는 자동으로 OFF 로 변환된다.

도 27은 도 20에서 온도/습도 표시화면의 예를 보인 도면이다.

온습도 측정부로부터 셋톱박스로 입력되는 온도/습도는 셋톱박스로 접속하여 확인 할 수 있다. 화면표시는 현재 일시와 온도, 습도, 셋톱박스의 현재 상태를 나타낼 수 있으며, 셋톱박스 또는 기기 고장 상황일 때에는 비정상 또는 기기 고장으로 표시한다.

도 28은 도 20에서 경보 SMS 문자 전송화면의 예를 보인 도면이다.

그래서 도어움직임 감지 시 도어 센서 신호가 무선 송수신기를 통해 셋톱박스에 신호 전송하여 관리자의 휴대폰으로 SMS 문자를 전송한다.

5. 데이터서버

5-1) 데이터 서버의 기능

데이터 서버(700)의 주된 기능은 농장으로부터 전송되는 데이터의 관리 및 셋톱박스의 IP 관리이다. 본 발명에서는 종래의 아리랑BNS에서 운영하고 있는 데이터 서버의 기능에 새로이 추가되는 기능을 구현하여 추가시키는 것으로 데이터 서버(700)를 개발하였다. 기존의 데이터 서버에 추가된 기능은 다음과 같다.

1) 셋톱박스와 온/습도 데이터 통신을 위한 통신 프로그램

2) 셋톱박스의 휴대폰 접속 시 사용자인증을 위한 사용자 인증 프로그램

3) 셋톱박스의 IP 관리 프로그램

4) 온/습도, 사용자 기초자료, 농장별 기초자료의 저장 및 검색을 위한 데이터 베이스 관리 프로그램

5) 셋톱박스의 접속 및 접속해제 등의 로그 파일의 저장 및 관리

5-2) 데이터 서버의 동작

도 29는 본 발명의 다른 실시예에 의한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 방법을 보인 흐름도이다.

데이터 서버(700)의 동작은 크게 휴대폰(600)의 사용자 인증부분과 셋톱박스(100)의 IP 관리 부분 2가지로 나눌 수 있다.

휴대폰이 셋톱박스에 접속하기 위해서는 데이터 서버의 인증 절차를 거쳐야 한다. 사용자가 데이터 서버에 접속, 사용자의 ID, Password 인적 사항 등을 입력 한 후 휴대폰으로 접속 시 이때 입력한 ID 와 Password를 통하여 인증을 받는다.

이 인증절차를 거치면 데이터 서버(700)는 휴대폰(600)과 셋톱박스(100) 동시에 4바이트의 동일한 인증키를 전송하여 휴대폰(600)이 셋톱박스(100)와 접속하여 영상전송요청, 제어요청 등의 통신을 할 때 통신 패킷에 포함, 통신시 셋톱박스(100)가 통신에 대하여 한 번 더 검증을 할 수 있도록 하였다. 이 인증키는 보안에 대응하기 위해 접속 때 마다 난수 발생기에 의해 무작위 발생토록 하여 추후 발생할지 모르는 보안문제에 대응하도록 설계하였다.

데이터 서버(700)는 휴대폰(600)이 접속되어 인증 절차가 끝나면 인증 받은 ID 에 해당하는 데이터베이스를 검색하여 농장 또는 동의 리스트를 휴대폰(600)으로 전송하고 선택된 농장 또는 동에 대한 카메라수, 센서수, 주변장치수 등을 휴대폰(600)으로 전송하여 휴대폰(600)이 카메라 선택, 주변장치 제어 등의 동작을 할 때 사용하도록 하였다.

5-3) 인터넷 농장관리 시스템 화면

1) 로그인

계측장치가 설치된 농가에 독립된 ID와 Password를 부여하여 정해진 사용자만 접속할 수 있도록 하였다.

도 30은 도 29에서 초기 로그인 화면의 예를 보인 도면이다.

그래서 도 30의 'A' 항에 접속자가 연결하고자 하는 농장의 ID와 비밀번호를 입력하면 확인하고자 하는 농장의 계측장치와 연결이 가능하다.

2) 농장 모든 동의 현재값 조회

로그인한 사용자 농장의 모든 동의 온도/습도/ 등이 실시간으로 표시된다.

도 31은 도 29에서 현재 값 조회 화면의 예를 보인 도면이다.

로그인하면 도 31에서와 같이 농장의 현재 상태를 표시하는 화면이 뜬다.

이 화면에서는 현재 농장의 각 동의 상태를 표시해 준다. 'A'의 시각표시창을 통해 계측기와 데이터 서버의 통신 상태를 알 수 있는데, 연결이 끊어질 경우 현재시간이 아닌 연결이 끊어진 시간이 표시되고 텍스트의 색상도 청색에서 적색으로 변하게 되어 바로 확인이 가능하다.

6. 결론

본 발명은 종래의 시스템에서 시도하지 못한 무선통신을 이용한 영상 전송기술과 무선 원격제어 기능을 개발 단계부터 설계하였고 개발을 완료 하였다. 셋톱박스의 경우 CDMA 장착 방식에 따라 A-Type(USB 모듈 Type)과 B-Type (PCMCIA Type)의 두 가지 제품군으로 나뉘어 개발되었고 제품별로 영상입력 채널과 제어통신방식, 인터넷 접속방식, 저장 장치 장착 유무 등 기능이 차이가 남으로 개발 목표와 달성도가 다르다고 평가될 수도 있지만 이는 보다 다양한 현장 상황에 맞는 제품을 활용할 수 있도록 하였다.

휴대폰 Application S/W의 경우 현재 서비스 계약을 책정한 2개 이동 통신사 KTF와 SK텔레콤을 기반으로 하는 휴대폰 중 연구기간 중 가장 보편적으로 사용되는 기종의 OS와 해상도를 기준으로 작업하였기에 시스템의 상용화를 위해서는 변화된 OS와 해상도에 맞는 보완 작업을 수행하면 된다.

데이터 서버 구축은 사용자의 ID와 PASSWORD 등 정보관리와 인증 절차용으로 활용되고 있는데 상용화를 위해서는 보안장치의 추가 도입과 데이터 서버에 저장된 D/B 자료의 활용을 위한 체계적인 관리 및 Viewer 프로그램의 Upgrade가 필요하다.

7. 종래기술과의 비교

본 시스템의 개발시점에는 상용화 되어 있지 않았으나 개발 기간 중 타사에서 경보상황 발생 또는 온도, 습도 데이터의 SMS 문자 전송기능을 갖춘 무선 원격관리 시스템이 시범 또는 상용화 되고 있기에 도 32에서 각 이동통신사의 무선망을 활용한 시스템과 본 발명에 의한 시스템의 기능을 비교해 보았다.

도 32는 종래기술과 본 발명의 기능을 비교한 표이다.

또한 도 33은 종래기술과 본 발명의 기능과 가격을 비교한 표이다.

그래서 도 33에서는 2006년 4월 SKT 서비스망을 통해 상용화 되고 있는 축사 자동 인큐베이터 원격관리 시스템인 'Airlogger' 시스템과 세부 기능과 서비스 가격을 비교해 보았다.

도 34는 종래기술과 본 발명의 기능을 비교한 표이다.

그래서 위 비교를 통해 알 수 있듯이 종래 시스템 대비 개발된 본 발명의 시스템의 차별성은 도 34와 같다.

이처럼 본 발명은 CDMA 무선통신을 처리할 수 있는 셋톱박스에 의해 원격지의 관리자 휴대폰에서 농축산물 생산시설을 관리하게 되는 것이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템의 블록구성도이다.

도 9는 도 8의 일 구현예를 보인 개념도이다.

도 10은 도 9에서 유선망인 인터넷 부분(A)과 CDMA 망(B)을 구분한 개념도이다.

도 11은 도 8의 다른 구현예를 보인 개념도이다.

도 13은 도 8에서 셋톱박스의 상세블록도이다.

도 16은 도 15에서 휴대폰 접속 처리 루틴의 상세흐름도이다.

도 17은 도 15에서 센서 처리 루틴의 상세흐름도이다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA망을 이용한 농축산물 시설관리 방법에서 관리자 휴대폰의 동작을 보인 흐름도이다.

도 19는 도 18에 A의 상세흐름도이다.

도 21은 도 20에서 로그인 화면 예를 보인 도면이다.

도 22는 도 20에서 메인메뉴 출력화면의 예를 보인 도면이다.

도 23은 도 20에서 선택메뉴 출력화면의 예를 보인 도면이다.

도 24는 도 20에서 카메라 선택화면의 예를 보인 도면이다.

도 25는 도 20에서 영상 확인화면의 예를 보인 도면이다.

도 26은 도 20에서 주변장치 제어화면의 예를 보인 도면이다.

도 30은 도 29에서 초기 로그인 화면의 예를 보인 도면이다.

도 31은 도 29에서 현재 값 조회 화면의 예를 보인 도면이다.

도 32는 종래기술과 본 발명의 기능을 비교한 표이다.

도 33은 종래기술과 본 발명의 기능과 가격을 비교한 표이다.

도 34는 종래기술과 본 발명의 기능을 비교한 표이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 셋톱박스 110 : 제어부

120 : 입력부 121 : 센서 입력부

122 : 영상데이터 입력부 130 : 출력부

131 : 영상데이터 출력부 132 : 제어신호 출력부

140 : 전원부 150 : 무선 송수신부

160 : 저장부 161 : SD 메모리 카드

170 : 통신부 171 : CDMA 통신부

172 : RS-485/422 통신부 200 : 센서

210 : 열감지 센서 220 : 습도감지 센서

230 : 침입감지 센서 400 : 경광등

500 : 온습도 측정부 600 : 관리자 휴대폰

700 : 데이터 서버

Claims

농축산물 시설에 설치되어 온습도 측정부와 CCTV와의 데이터 통신을 수행하고, CDMA 모듈을 탑재하여 무선통신을 수행하며, 원격 제어 온/오프가 가능하도록 접점출력을 내장하고, 경광등을 통한 경보 기능을 제공하고, 데이터 문자 전송을 처리하는 셋톱박스와;

열감지 센서, 습도감지 센서, 침입감지 센서 중에서 선택되는 적어도 하나 이상을 구비하고, 감지된 센서 정보를 상기 셋톱박스로 전달하는 센서와;

촬영된 영상이미지를 상기 셋톱박스로 전달하는 CCTV와;

상기 셋톱박스에서 경보신호를 발생시키는 동작되는 경광등과;

상기 센서를 통해 측정된 온도 또는 습도 정보를 상기 셋톱박스로 전달하고, 경보 출력 기능을 내장한 온습도 측정부와;

상기 셋톱박스와 CDMA 망을 통해 연결되어 원격으로 상기 셋톱박스를 제어하는 관리자 휴대폰과;

상기 셋톱박스와 CDMA 망을 통해 연결되고, 사용자 ID 및 패스워드를 관리하며, 상기 셋톱박스의 영상 이미지를 저장 및 조회할 수 있게 하고, 상기 온습도 측정부의 데이터를 저장 및 조회할 수 있게 하는 데이터 서버;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 CCTV는,

적외선 카메라를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 셋톱박스는,

상기 셋톱박스의 전반적인 동작을 제어하는 제어부와;

센서 입력부와 영상데이터 입력부를 구비하여 입력된 센서 정보와 영상데이터 정보를 상기 제어부로 전달하는 입력부와;

상기 제어부에서 출력되는 영상데이터를 출력하는 영상데이터 출력부, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부를 포함하여 구비한 출력부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 상기 셋톱박스에 전원을 공급하는 전원부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 상기 셋톱박스에서의 데이터 무선 송수신을 처리하는 무선 송수신부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 센서 반응 또는 설정된 조건에 만족 했을 경우 상기 입력부를 통해 CCTV로부터 입력되는 영상과 온습도 측정부로부터 입력되는 온도 및 습도 값을 저장하는 저장부와;

상기 제어부의 제어를 받고, CDMA 통신부 및 온습도 측정부와의 통신을 위한 RS-485/422 통신부를 구비한 통신부;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관 리 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 셋톱박스는,

상기 셋톱박스의 전반적인 동작을 제어하는 제어부와;

센서 입력부와 영상데이터 입력부를 구비하여 입력된 센서 정보와 영상데이터 정보를 상기 제어부로 전달하는 입력부와;

상기 제어부에서 출력되는 영상데이터를 출력하는 영상데이터 출력부, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부를 포함하여 구비한 출력부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 상기 셋톱박스에 전원을 공급하는 전원부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 상기 셋톱박스에서의 데이터 무선 송수신을 처리하는 무선 송수신부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 센서 반응 또는 설정된 조건에 만족 했을 경우 상기 입력부를 통해 CCTV로부터 입력되는 영상과 온습도 측정부로부터 입력되는 온도 및 습도 값을 저장하는 저장부와;

상기 제어부의 제어를 받고, CDMA 통신부 및 온습도 측정부와의 통신을 위한 RS-485/422 통신부를 구비한 통신부;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
셋톱박스의 전반적인 동작을 제어하는 제어부와;

센서 입력부와 영상데이터 입력부를 구비하여 입력된 센서 정보와 영상데이터 정보를 상기 제어부로 전달하는 입력부와;

상기 제어부에서 출력되는 영상데이터를 출력하는 영상데이터 출력부, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부를 포함하여 구비한 출력부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 상기 셋톱박스에 전원을 공급하는 전원부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 상기 셋톱박스에서의 데이터 무선 송수신을 처리하는 무선 송수신부와;

상기 제어부의 제어를 받고, 센서 반응 또는 설정된 조건에 만족 했을 경우 상기 입력부를 통해 CCTV로부터 입력되는 영상과 온습도 측정부로부터 입력되는 온도 및 습도 값을 저장하는 저장부와;

상기 제어부의 제어를 받고, CDMA 통신부 및 온습도 측정부와의 통신을 위한 RS-485/422 통신부를 구비한 통신부;

를 포함하여 구성되는 셋톱박스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 센서 입력부는,

RS-485 또는 RS-422 통신방식을 이용하여 온도 또는 습도 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 영상데이터 입력부는,

4채널로 영상데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어신호 출력부는,

RF 무선통신을 사용하여 접점신호로 주변장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 저장부는,

SD 메모리 카드, USB 메모리 스틱 또는 하드 디스크 중에서 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 CDMA 통신부는,

USB Type 또는 PCMCIA Type 중에서 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 시스템.
셋톱박스의 저장부의 메모리를 초기화하는 제 1 단계와;

상기 제 1 단계 후 CDMA 모뎀인 CDMA 통신부를 초기화하는 제 2 단계와;

상기 제 2 단계 후 네트워크를 초기화시키는 제 3 단계와;

상기 제 3 단계 후 FM 무선 센서 네트워크를 초기화시키는 제 4 단계와;

상기 제 4 단계 후 온습도 측정부를 초기화시키는 제 5 단계와;

상기 제 5 단계 후 액티브 쓰레드를 실행시키는 제 6 단계와;

상기 제 6 단계 후 휴대폰 접속과 센서 입력을 대기하는 제 7 단계와;

상기 제 7 단계에서 휴대폰 접속이 있으면 휴대폰 처리 루틴을 수행하도록 하는 제 8 단계와;

상기 제 7 단계에서 센서 입력이 있으면 센서 처리 루틴을 수행하도록 하는 제 9 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 제 3 단계는,

셋톱박스가 CDMA 모뎀을 이용하여 이동통신사에 접속을 하여 자신의 전화번호를 전송하고 이 전화번호로 사용가능한 IP를 할당받아 영상전송과 데이터 전송을 위한 TCP/IP 통신설정을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 제 4 단계는,

센서 내의 열감지 센서, 습도 감지 센서, 침입 감지 센서 중에서 하나 이상의 센서와 무선으로 통신을 하기 위해 주변장치들과 ID 교환의 통신을 통해 FM 방식 네트워크를 초기화하는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 제 5 단계는,

상기 온습도 측정부에 대해 온도와 습도의 측정에 대한 상/하위 값을 설정하는 것을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 제 6 단계는,

액티브 신호발생 스레드를 동작시켜 데이터 서버로 셋톱박스가 동작하고 있음을 알리고, 액티브 신호와 함께 자신의 IP 주소를 전송하는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
청구항 11 내지 청구항 15 중에서 선택되는 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 8 단계는,

휴대폰 접속 처리 루틴이 시작되어 카메라가 선택되면, 선택된 카메라의 입력을 설정하는 제 11 단계와;

상기 제 11 단계 후 영상요청, 제어 및 P/T/Z 제어 요청을 대기하여 패킷이 수신되는지 판별하는 제 12 단계와;

상기 제 12 단계에서 패킷이 수신되면 패킷 정보를 분석하여, 패킷 정보가 영상 요청이면 영상전송을 수행하고, 패킷 정보가 제어 요청이면 주변 장치 제어를 수행하며, 패킷 정보가 P/T/Z 요청이면 CCTV의 카메라 포커스 및 방향 제어를 수행하는 제 13 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
청구항 11 내지 청구항 15 중에서 선택되는 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 9 단계는,

센서 입력 처리 루틴이 시작되면 입력된 센서 번호를 확인하는 제 21 단계와;

상기 제 21 단계 후 상기 해당 센서에 SMS 설정이 되어 있는지 판별하는 제 22 단계와;

상기 제 22 단계에서 상기 해당 센서에 SMS 설정이 되어 있으면, 상기 해당 센서에 설정된 전화번호를 검색하고, 검색된 해당 전화번호로 경고 SMS를 전송하는 제 23 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
ID/패스워드 입력에 의한 인증을 수행하는 제 31 단계와;

상기 제 31 단계에서 인증이 수행되면, 데이터 서버로부터 인증된 ID에 해당하는 농장 또는 설치동의 리스트와 농장을 선택하는 제 32 단계와;

상기 제 32 단계에서 선택된 해당 농장 또는 설치동에 설치된 셋톱박스에 연결된 카메라수, 센서수, 주변장치수 중에서 하나 이상을 전송받고 CCTV의 카메라를 선택하여 영상요구 및 키 입력을 대기하는 제 33 단계와;

상기 제 33 단계 후 상기 CCTV로부터 영상을 전송받으면, 관리자 휴대폰의 메뉴키, 숫자키, 방향키 중에서 하나 이상을 이용하여 관리자가 원하는 메뉴로 이동 후 카메라 선택, 주변장치 제어, P/T/Z 제어 중에서 원하는 동작을 수행할 수 있도록 처리하는 제 34 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.
관리자 휴대폰은 CDMA 망을 통해 데이터 서버와 연결되어 사용자의 ID, 패스워드를 입력하고 인증키 전송을 통해 사용자 인증을 수행하는 제 61 단계와;

상기 제 61 단계 후 상기 관리자 휴대폰은 상기 데이터 서버로 농장 리스트를 요청하여 전송받고, 전송받은 농장 리스트에서 농장을 선택하여 농장 IP 주소를 전송받는 제 62 단계와;

상기 제 62 단계 후 상기 관리자 휴대폰은 상기 데이터 서버로 카메라수를 요청하여 전송받고, 주변장치수를 요청하여 전송받는 제 63 단계와;

상기 제 63 단계 후 상기 휴대폰은 CDMA 망을 통해 농축산물 시설에 설치된 셋톱박스와 연결되어 CCTV의 카메라를 선택하고 영상을 요구하여 영상을 전송받는 제 64 단계와;

상기 제 64 단계 후 상기 관리자 휴대폰은 상기 셋톱박스로 제어신호와 P/T/Z 제어신호를 전송하여 상기 셋톱박스에 대한 원격 제어를 수행하는 제 65 단계;

를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 CDMA 망을 이용한 농축산물 시설관리 방법.