KR20140129663A - Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법 - Google Patents

Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140129663A
KR20140129663A KR20130048232A KR20130048232A KR20140129663A KR 20140129663 A KR20140129663 A KR 20140129663A KR 20130048232 A KR20130048232 A KR 20130048232A KR 20130048232 A KR20130048232 A KR 20130048232A KR 20140129663 A KR20140129663 A KR 20140129663A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
server
concentrator
command
message
request
Prior art date
Application number
KR20130048232A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101467194B1 (ko
Inventor
최석준
심병섭
윤성현
장인
남성욱
김효성
황광일
Original Assignee
주식회사 레오테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 레오테크 filed Critical 주식회사 레오테크
Priority to KR1020130048232A priority Critical patent/KR101467194B1/ko
Publication of KR20140129663A publication Critical patent/KR20140129663A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101467194B1 publication Critical patent/KR101467194B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information

Abstract

본 발명은 원격 검침데이터의 주기적인 송신 이외에 상시 데이터 송신을 가능하게 하고, 단방향성 데이터 수신 뿐만 아니라 M2M 간의 양방향성 데이터 송/수신을 가능하게 하면서도 데이터 송/수신에 따른 전력 낭비를 최소화할 수 있는 M2M(Machine to Machine) 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법에 관한 것으로, 집중기(231)에 정규 데이터가 수집되었을 경우(Pending), 상기 집중기(231)가 CDMA에 접속하여 서버(241)로 접속 요청(Connection Request)을 전송하는 단계(S310)와; 상기 접속 요청을 받은 서버(241)가 접속 확인 명령을 상기 집중기(231)로 전송하는 단계(231)와; 상기 집중기(231)가 상기 서버(241)로 명령 요청 메시지를 전송하는 단계(S330)와; 상기 명령 요청을 받은 서버(241)가 등록된 메시지를 순차적으로 전송하는 서버 명령을 수행하는 단계(S340)와; 상기 서버(241)로부터의 서버 명령에 따라 메시지를 하위 시스템에 전송했다는 명령 응답과, 메시지 전송이 완료되었으면, 명령 응답 종료 메시지를 상기 집중기(231)가 서버(241)로 전송하는 단계한다(S350, S360) 및; 추가로 등록된 서버 명령이 없는 경우, 상기 서버(241)가 서버 명령 종료를 연결 종료 메시지(FIN)를 통하여 상기 집중기(231)로 전송하는 단계(S370)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

Ｍ2Ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법{METHOD OF TRANSMITTING/RECEIVING LOW POWER DATA NEAR REAL TIME FOR M2M BI-DIRECTIONAL REMOTE METER READING SYSTEM}
본 발명은 저전력 데이터 송/수신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격 검침데이터의 주기적인 송신 이외에 상시 데이터 송신을 가능하게 하고, 단방향성 데이터 수신 뿐만 아니라 M2M 간의 양방향성 데이터 송/수신을 가능하게 하면서도 데이터 송/수신에 따른 전력 낭비를 최소화할 수 있는 M2M(Machine to Machine) 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 각 가정이나 사업장에서 사람들이 원활한 삶과 활동을 유지하기 위해서는 수도, 가스 및 전력 공급이 필요하다. 이러한 수도, 가스 및 전력을 각 수용가에 공급하는 사업체는 각 수용가로 공급되는 수도 사용량, 가스 사용량 및 전력 사용량을 계량하는 계량기를 각 수용가에 설치하여 계량된 수치에 따라 사용 요금을 부과하게 된다. 그런데, 사용요금을 부과하는 대상이 많게 되면 검침원에 의해 계량기를 일일이 확인하여 사용요금을 부과하는 방식은 부적절해진다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 여러 가지 원격검침 시스템들이 제안되어 있다.
이러한 원격 검침 시스템은 유선을 통한 원격 검침 시스템에서 무선을 통한 원격 검침 시스템으로 진화하고 있고, 무선 원격 검침 시스템은 통신 라인을 설비하지 않아도 되므로 특히 광역 원격 검침에 유용하다.
한편, 최근 지그비(ZigBee) 표준이 발표되면서 블루투스를 대체할 차세대 근거리 무선통신으로서 서서히 부상하고 있다. 지그비는 단순 기능이 요구되는 초소형, 저전력, 저가격 시장에 적합한 기술로 특히 표준이 지체되고 있는 전력선 통신과, 상용화가 늦어지는 블루투스 등을 대체할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 지그비는 우선 홈오토메이션과 같은 홈네트워크 분야에 적용되고 있다.
이러한 지그비는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중의 하나로서 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10m~1km 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다. 반경 1km내에서 250Kbps의 속도로 데이터를 전송하며 메쉬 네트워크 구조를 이용하면 하나의 무선 네트워크에 약 255대의 기기를 연결할 수 있다. 또한 실생활에서 사용되고 있는 AA 알카라인 건전지 2개만으로 수년까지 사용할 수 있어 경제적이고 관리가 용이하다. 이처럼 지그비는 다른 무선통신기술과 달리 전력소모도 적고 저가 제품구현이 가능해 지능형 홈네트워크, 빌딩 및 산업용 기기 자동화, 물류, 환경 모니터링, 휴먼인터페이스, 텔레매틱스, 군사 등 다양한 유비쿼터스 환경에 응용할 수 있다.
이러한 지그비의 장점으로 인하여 지그비 통신방식은 최근 무선 원격 검침 시스템에서 계량기에 장착되는 원격검침 무선 모뎀과, 원격 검침 무선 모뎀으로부터 검침데이터를 수집하는 집중기 사이의 근거리 무선 통신에 채용되고 있다.
이와 같은 종래 무선 원격 검침 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 원격 검침 무선 모뎀(10_1~10_4)(10_5~10_8)과 집중기(20A)(20N)가 직접 통신하는 RF 근거리 통신방식을 채택하고 있기 때문에, 원격 검침 무선 모뎀과 집중기가 양호한 통신 상태가 유지될 수 있도록 배치 설계되어야 하는 시스템 설계상의 어려움이 있다.
또, 종래 무선 원격 검침 시스템에서는 음영 지역에 위치하는 원격 검침 무선 모뎀(10_9~10_10)을 위해서 중계기(25)를 설치하고 원격 검침 무선모뎀(10_9~10_10)과 집중기(20N) 사이의 통신을 중계하도록 해야 하는 문제가 있다.
또한, 종래 무선 원격 검침 시스템에서는 집중기가 항상 액티브 상태로 동작함에 따라 집중기의 소비 전력도 크다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이 한국 등록특허 제10-0897913호 이다.
상기 선행특허는 원격 검침 무선 모뎀을 그룹핑하고 원격 검침 무선 모뎀 그룹과 집중기가 메쉬(mesh) 방식으로 근거리 무선 통신하도록 함으로써 원격 검침 무선 모뎀과 집중기 사이의 시스템 배치 설계가 용이하며, 원격 검침 무선 모뎀과 집중기 사이의 중계기의 사용을 배제할 수 있는 무선 원격 검침 시스템으로서, 집중기의 음영 지역에 위치하는 원격 검침 무선 모뎀을 위해서 중계기를 설치할 필요가 없으며, 또한, 원격 검침 무선 모뎀을 그룹핑하고 원격 검침 무선 모뎀 그룹과 집중기가 메쉬 방식으로 원격 검침 무선 모뎀 그룹 단위로 정해진 시간에만 근거리 무선 통신하도록 함으로써 집중기의 전력 소비를 최소화할 수 있게 된다.
그런데, 선행특허는 지정해 놓은 주기 시간 이외의 시간에는 데이터 송신이 불가능하여 문제가 발생할 시에 현장에 인력을 투입해 상황을 해결하고, 실시간으로 점검이 불가능하다는 문제점이 있다.
또한, M2M 간의 양방향성 데이터 송/수신이 불가능하는 문제점이 있다.
또한, 집중기는 하위 시스템의 모든 원격 검침 무선 모뎀들이 슬립모드로 전환된 후에야 슬립모드로 전환되기에, 집중기의 전력 소비를 최소화하는 데에는 여전히 한계가 있다는 문제점이 있다.
1. 한국 등록특허 제10-0897913호 "무선 원격 검침 시스템" (등록일자 : 2009. 05. 08.)
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 집중기가 데이터 수집 및 전송시간 이외에는 부가적인 동작을 하지 않아 전력 소비가 최소화되며, 양방향 데이터 통신을 통해 근 실시간으로 데이터를 송/수신하여 탄력적인 운영이 가능한 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법은 집중기에 정규 데이터가 수집되었을 경우(Pending), 상기 집중기가 CDMA에 접속하여 서버로 접속 요청(Connection Request)을 전송하는 단계와; 상기 접속 요청을 받은 서버가 접속 확인 명령을 상기 집중기로 전송하는 단계와; 상기 집중기가 상기 서버로 명령 요청 메시지를 전송하는 단계와; 상기 명령 요청을 받은 서버가 등록된 메시지를 순차적으로 전송하는 서버 명령을 수행하는 단계와; 상기 서버로부터의 서버 명령에 따라 메시지를 하위 시스템에 전송했다는 명령 응답과, 메시지 전송이 완료되었으면, 명령 응답 종료 메시지를 상기 집중기가 서버로 전송하는 단계 및; 추가로 등록된 서버 명령이 없는 경우, 상기 서버가 서버 명령 종료를 연결 종료 메시지(FIN)를 통하여 상기 집중기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법은 원격 검침데이터의 주기적인 송/수신 이외에 근 실시간으로 데이터를 송/수신할 수 있어 M2M 간의 양방향성 데이터 송/수신이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 집중기가 데이터 수집 및 전송시간 이외에는 부가적인 동작을 하지 않아, 집중기의 전력 소비를 최소화시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 종래의 무선 원격 검침 시스템을 개략적으로 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템을 개략적으로 도시한 블럭도.
도 3은 도 2의 M2M 간의 접속 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도.
도 4는 Pending인 경우 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도.
도 5는 No Pending인 경우 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도.
도 6은 No Pending인 경우 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 다른 실시예의 흐름도.
도 7 및 도 8은 M2M 간의 근 실시간 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도.
이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.
도 2는 본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템을 개략적으로 도시한 블럭도이며, 도 3은 도 2의 M2M 간의 접속 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도이며, 도 4는 Pending인 경우의 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도이며, 도 5는 No Pending인 경우의 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도이며, 도 6은 No Pending인 경우의 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 다른 실시예의 흐름도이며, 도 7 및 도 8은 M2M 간의 근 실시간 데이터 송/수신 과정을 보여주기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템은 복수의 계량기(201~204)와, 상기 복수의 계량기(201~204)와 무선 접속된 복수의 수집기(211, 212)와, 상기 복수의 수집기(211, 212)와 무선 접속된 중계기(221)와, 상기 중계기(221)와 무선 접속된 집중기(231) 및, 상기 집중기(231)와 이동통신망을 통해 접속된 서버(241)로 구성된다.
이렇게 구성된 본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템은 매 시간마다 정기적인 검침을 통해 복수의 계량기(201~204)로부터 검침된 데이터를 수집하는 복수의 수집기(211, 212)와, 상기 복수의 수집기(211, 212)에서 수집된 검침데이터를 중계기(221)를 거쳐 집중기(231)로 전송하는데, 여기서, 상기 집중기(231)는 수집된 검침데이터를 저장하는 저장소 역할을 한다.
또한, 상기 집중기(231)는 상기 양방향 원격검침 시스템에서 관리하고 있는 하위 원격검침망의 RF(Radio frequency)를 통해 수집된 대량의 데이터를 한번에 모아오는 역할을 하며, 수집된 대량의 검침데이터를 서버(241)와 통신하여 상기 서버(241)에 전송시키는 역할을 한다.
또한, 상기 집중기(231)는 서버(241)에 수집된 대량의 검침데이터를 전송하기 위해 CDMA를 이용해 이동통신망에 접속하여 대량의 검침데이터를 고속으로 전송할 수 있으며, 이를 통해 상기 서버(241)에서는 빠른 시간 안에 상기 전송된 검침데이터를 확인할 수 있음.
또한, 상기 집중기(231)는 서버(241)에 대량의 검침데이터를 전송하는 역할뿐만 아니라 상기 서버(241)로부터 M2M 통신을 통해 내려온 명령 요청(Command Request)을 받아 원격검침망으로 전송이 가능한데, 이는 상기 집중기(231)가 M2M과 RF 원격 검침 시스템 간을 연결하여 정규 데이터 송/수신뿐만 아니라 근 실시간으로 데이터 전송을 가능케 하는 게이트웨이 역할을 한다.
또한, 상기 집중기(231)는 데이터를 송/수신하는 경우에만 활성(Active) 상태가 유지되며, 이외에 시간에는 슬립(Sleep) 상태를 유지함으로써, 전원 제어가 가능하다.
이제, 전술한 바와 같은 과정들을 이하 실시예들을 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
실시예 1: M2M 간의 접속 과정(도 3 참조)
먼저, 집중기(231)는 매 시간 정각마다 CDMA에 연결하여 서버(241)로 접속 요청(Connection Request)을 하기 위해 정규 데이터 수집 여부를 판단한다.
이후, 상기 집중기(231)에 정규 데이터가 수집되었을 경우(이하, "Pending"이라 칭함), 상기 집중기(231)가 CDMA에 접속하여 상기 서버(241)로 접속 요청(Connection Request)을 전송하는데(S310), 정규 데이터가 수집되지 않았을 경우(이하, "No Pending"이라 칭함), 즉시 슬립 모드로 전환하여 전력 소모를 최소화한다.
그 후, 접속 요청을 받은 서버(241)는 현재 상태에 따라 연결에 대한 응답(Connection Confirm)을 할 수 있는데, 검침데이터의 수신이 가능한 상태인 경우에는 허가(Permit) 명령을 내리고, 그렇지 않은 경우 거절(Refuse) 명령 혹은 대기(Wait) 명령과 같은 접속 확인 명령을 내리게 된다(S320).
상기 S320 단계에서, 검침데이터의 수신을 허가하는 명령을 받은 집중기(231)는 원격 검침 시스템으로부터 수집해온 대량의 데이터를 전송하고, 전송이 완료된 경우 CDMA 모듈 접속을 해제한 후에 저전력 모드로 전환한다. 여기서 저전력 모드란 데이터 송신 및 수신이 불가능한 상태를 의미한다. 또한, 상기 S320 단계에서, 상기 서버(241)로부터 받은 접속확인 명령이 거절인 경우, 상기 집중기(231)는 즉시 CDMA 모듈 접속을 해제한 후에 저전력 모드로 전환한다. 또한, 상기 S320 단계에서, 상기 서버(241)로부터 받은 접속확인 명령이 대기인 경우, 상기 집중기(231)는 최대 2회의 접속 요청 재전송을 통해 접속을 시도하여, 허가 명령을 받으면 검침데이터를 전송하고, 최대 재전송 횟수가 초과되면 CDMA 접속 해제 후 슬립모드로 전환한다.
이후, 상기 집중기(231)의 저전력 모드는 원격 검침 시스템의 검침 시간 동안 지속되어 시스템의 무결성을 유지시키며, 원격검침망의 하위 시스템의 검침 시간이 끝난 후에 다시 활성화되어 서버(241)로 명령 요청 메시지를 전송한다(S330).
그 후, 상기 명령 요청을 받은 서버(241)는 원격검침 시스템으로 전송할 메시지가 등록된 경우 등록된 메시지를 순차적으로 전송하는 서버 명령을 수행한다(S340).
이후, 상기 집중기(231)는 상기 서버(241)로부터의 서버 명령에 따라 메시지를 하위 시스템에 전송했다는 명령 응답과, 메시지 전송이 완료되었으면, 명령 응답 종료 메시지를 서버(241)로 전송한다(S350, S360).
그 후, 상기 서버(241)는 추가로 등록된 서버 명령이 없는 경우, 서버 명령 종료를 연결 종료 메시지(FIN)를 통하여 상기 집중기(231)로 전송하고(S370), 상기 집중기(231)의 CDMA 접속을 해제하고 슬립 모드로 전환한다.
여기서, 상기 집중기(231)는 상기 서버(241)로부터 등록된 이벤트에 대해 요청을 수신받는 경우, 수신받은 메시지에 대한 ACK와 함께 상기 집중기(231) 내부에 탑재된 타이머를 작동시킴으로써, 상기 서버(241) 자체의 오류나 혹은 통신 과정에서의 오류에 의해 상기 메시지가 전달되지 않는 상황이 되더라도, 타임아웃(Timeout)을 이용해 상기 집중기(231)의 CDMA 연결을 해제시키고 슬립 모드로 전환함으로써 불필요한 전력낭비를 줄인다.
실시예 2: Pending인 경우의 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정(도 4 참조)
먼저, 서버(241)에서는 지정된 주기적인 시간 간격으로 정규 데이터 요청 명령(Regular Data Request)을 등록하여 집중기(231)로부터 명령 요청을 수신하는 경우 등록된 정규 데이터 요청 메시지를 전송한다.
상기 정규 데이터 요청 명령을 수신한 집중기(231)는 상기 정규 데이터 요청 명령을 받은 시간을 기준으로, 가장 최신의 수집된 정규 데이터를 요청하는 메시지를 원격검침 시스템으로 전송하고, 상기 원격검침 시스템을 통해 상기 집중기(231)로 정규 데이터가 수집되게 되면, Pending 상태로 전환되며, 다음 시간 정각에 서버로 접속 요청(Connection Request)시 파라미터 값을 Pending으로 전환시켜 메시지를 송신한다(S410).
이후, Pending 메시지를 수신받은 서버(241)는 연결 응답 메시지(Connection Confirm)를 전송하게 되는데, 이때 서버(241)의 정규 데이터 수신 가능 여부를 판단하여, 허가, 대기, 거절의 세가지 파라미터 중 한가지의 접속확인을 집중기(231)로 전송한다(S420).
그 후, 허가를 수신한 집중기(231)는 서버(241)로 정규 데이터를 전송하게 되는데, 별도의 Ack 없이 최초 1회 정규 데이터 시작 메시지(Start Of Report)를 전송한 후에, 수집된 정규 데이터(NC Data Report)를 전송하고, 상기 수집된 정규 데이터 전송이 끝났을 때 데이터 종료 메시지(End Of Report)를 전송하여 데이터 전송의 종료를 서버(241)에 알린다(S430, S4440, S450). 여기서, 정규 데이터 전송을 완료한 집중기(231)는 CDMA 접속을 해제하고, 슬립 모드로 전환한다.
실시예 3: No Pending(거절)인 경우의 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정(도 5 참조)
먼저, 서버(241)에서는 지정된 주기적인 시간 간격으로 정규 데이터 요청 명령(Regular Data Request)을 등록하여 집중기(231)로부터 명령 요청을 수신하는 경우 등록된 정규 데이터 요청 메시지를 전송한다.
상기 정규 데이터 요청 명령을 수신한 집중기(231)는 상기 정규 데이터 요청 명령을 받은 시간을 기준으로, 가장 최신의 수집된 정규 데이터를 요청하는 메시지를 원격검침 시스템으로 전송하고, 상기 원격검침 시스템을 통해 상기 집중기(231)로 정규 데이터가 수집되지 않으면, No Pending로 상태로 전환되며, 다음 시간 정각에 서버로 접속 요청(Connection Request)시 파라미터 값을 No Pending으로 전환시켜 메시지를 송신한다(S510).
이후, No Pending 메시지를 수신받은 서버(241)는 연결 응답 메시지로 거절의 파라미터인 접속확인을 집중기(231)로 전송한다(S520). 여기서, 상기 집중기(231)는 즉시 CDMA 모듈 접속을 해제한 후에 저전력 모드로 전환한다.
실시예 4: No Pending(대기)인 경우의 M2M 간의 정규 데이터 송/수신 과정(도 6 참조)
먼저, 서버(241)에서는 지정된 주기적인 시간 간격으로 정규 데이터 요청 명령(Regular Data Request)을 등록하여 집중기(231)로부터 명령 요청을 수신하는 경우 등록된 정규 데이터 요청 메시지를 전송한다.
상기 정규 데이터 요청 명령을 수신한 집중기(231)는 상기 정규 데이터 요청 명령을 받은 시간을 기준으로, 가장 최신의 수집된 정규 데이터를 요청하는 메시지를 원격검침 시스템으로 전송하고, 상기 원격검침 시스템을 통해 상기 집중기(231)로 정규 데이터가 수집되지 않으면, No Pending로 상태로 전환되며, 다음 시간 정각에 서버로 접속 요청(Connection Request)시 파라미터 값을 No Pending으로 전환시켜 메시지를 송신한다(S610).
이후, No Pending 메시지를 수신받은 서버(241)는 연결 응답 메시지로 대기의 파라미터인 접속확인을 집중기(231)로 전송한다(S620).
그 후, 상기 집중기(231)는 최대 2회의 접속 요청 재전송을 통해 서버(241)와접속을 시도하여(S630, S650), 상기 서버(241)로부터의 연결 응답 메시지가 대기의 파라미터인 지를 접속확인한다(S640, S660). 여기서, 상기 집중기(231)는 최대 재전송 횟수가 초과되면 CDMA 접속 해제 후 슬립모드로 전환한다.
실시예 5: M2M 간의 근 실시간 데이터 송/수신 과정(도 7 및 도 8참조)
먼저, 매 시간 정각에 시작된 원격 검침 시스템 검침 시간이 지나면, 집중기(231)는 활성 상태로 전환되어 서버(241)로 명령 요청을 전송한다(S710, S810). 이때 상기 집중기(231)는 타이머를 이용하여 지정된 시간 안에 요청에 대한 명령이 수신되지 않는 경우 슬립 모드로 전환하여 현 시간대의 근 실시간 데이터 송/수신을 종료함으로써 전원을 탄력적으로 관리한다.
이후, 명령 요청을 전송 받은 서버(241)는 사전에 등록해 두었던 서버 명령 (Server Command)을 집중기(231)로 전송한다(S720, S820).
그 후, 상기 서버 명령을 수신한 집중기(231)는 확인 메시지(Ack)를 상기 서버(241)로 전송한다(S730, S830). 이때, 상기 집중기(231)는 각 서버 명령마다 사전에 계산된 시간만큼의 타이머를 작동시키고, 하위 시스템으로 명령을 전송하여 응답을 작동된 타이머의 타임아웃 시까지 다른 명령을 전송하지 않음으로써 네트워크의 안전성을 보장한다.
이후, 상기 집중기(231)가 하위 검침 시스템으로 전송되었던 명령에 대한 응답과 함께 데이터를 수신하게 되면 명령 응답 메시지(Command Result)와 함께 서버(241)로 데이터를 전송한다(S740, S840). 이때, 상기 집중기(231)는 타이머를 작동시킨다.
그 후, 상기 집중기(231)는 명령 응답 메시지를 통한 응답이 끝나게 되면 명령 응답 완료 메시지(Result End)를 서버(241)로 전송하여 전송이 끝났음을 알린다(S750, S850). 이때, 상기 집중기(231)는 타이머를 갱신한 후에, 서버(241)로부터 또 다른 데이터 요청을 받기 위해 대기한다.
이후, 상기 서버(241)는 명령 응답 완료 메시지를 받았을 경우, 다음 시간 정각에 집중기(231)로부터 받을 연결 요청 메시지에 영향을 받지 않는 시간 범위 내에서, 등록해두었던 이벤트가 있다면 다음 이벤트를 전송한 후에 타이머를 갱신하고, 더 이상 보낼 서버 명령이 없다면 명령 종료 메시지(FIN)를 상기 집중기(231)로 전송하는데, 상기 명령 종료 메시지를 전송받은 집중기(231)는 CDMA 접속을 해제하고 슬립 모드로 전환 되는데, 상기 과정은 매 시간마다 반복되어 진다(S760, S860).
여기서, 상기 서버 명령은 크게 정규 데이터 요청, 기기 상태 복구 및 시간 재설정 명령, 근 실시간 데이터 요청으로 나누어지며, 상기 근 실시간 데이터 요청의 종류에는 비정규 검침 데이터 요청, 기기 정보 등 설정된 환경 변수값 요청, 신호대비 수신감도 값 요청, 기기의 이상 여부를 알 수 있는 상태 정보 값 요청 등이 있다. 이러한 근 실시간 서버 명령은 검침값 뿐만 아니라 다양한 정보를 근 실시간으로 얻을 수 있고, 직접 기기에 접근하지 않아도 원격검침 네트워크 상에서 시간 및 재설정 명령을 통해 근 실시간 유지 보수가 가능하다. 전술된 서버 명령의 종류에서 정규 데이터 요청이 중요도가 가장 높으며, 정규 데이터 서버 요청 명령은 등록된 서버 명령 중 가장 마지막에 실행되어짐으로써, 상기 집중기(231)에 수집된 정규 검침 데이터를 보호한다.
본 발명에 따른 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법은 원격 검침데이터의 주기적인 송/수신 이외에 근 실시간으로 데이터를 송/수신할 수 있어 M2M 간의 양방향성 데이터 송/수신이 가능하며, 또한, 집중기가 데이터 수집 및 전송시간 이외에는 부가적인 동작을 하지 않아, 집중기의 전력 소비를 최소화시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
201, 202, 203, 204: 계량기 211, 212: 수집기
221: 중계기 231: 집중기
241: 서버

Claims (13)

  1. 집중기(231)에 정규 데이터가 수집되었을 경우(Pending), 상기 집중기(231)가 CDMA에 접속하여 서버(241)로 접속 요청(Connection Request)을 전송하는 단계(S310)와;
    상기 접속 요청을 받은 서버(241)가 접속 확인 명령을 상기 집중기(231)로 전송하는 단계(231)와;
    상기 집중기(231)가 상기 서버(241)로 명령 요청 메시지를 전송하는 단계(S330)와;
    상기 명령 요청을 받은 서버(241)가 등록된 메시지를 순차적으로 전송하는 서버 명령을 수행하는 단계(S340)와;
    상기 서버(241)로부터의 서버 명령에 따라 메시지를 하위 시스템에 전송했다는 명령 응답과, 메시지 전송이 완료되었으면, 명령 응답 종료 메시지를 상기 집중기(231)가 서버(241)로 전송하는 단계(S350, S360) 및;
    추가로 등록된 서버 명령이 없는 경우, 상기 서버(241)가 서버 명령 종료를 연결 종료 메시지(FIN)를 통하여 상기 집중기(231)로 전송하는 단계(S370)를 포함하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 S310 단계에서, 상기 정규 데이터가 수집되지 않았을 경우(No Pending), 즉시 슬립 모드로 전환하며; 상기 S370 단계에서, 상기 서버(241)가 상기 집중기(231)의 CDMA 접속을 해제하고 슬립 모드로 전환하여 전력소모를 최소화하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 S320 단계에서, 상기 접속 확인 명령은 상기 서버(241)가 검침데이터의 수신이 가능한 상태인 경우에는 허가(Permit)이고, 그렇지 않은 경우 거절(Refuse) 또는 대기(Wait)인 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 S320 단계에서, 상기 서버(241)로부터 받은 접속확인 명령이 허가인 경우, 상기 집중기(231)는 원격 검침 시스템으로부터 수집해온 대량의 데이터를 전송하고, 전송이 완료된 경우 CDMA 모듈 접속을 해제한 후에 저전력 모드로 전환하며;
    상기 S320 단계에서, 상기 서버(241)로부터 받은 접속확인 명령이 거절인 경우, 상기 집중기(231)는 즉시 CDMA 모듈 접속을 해제한 후에 저전력 모드로 전환하며;
    상기 S320 단계에서, 상기 서버(241)로부터 받은 접속확인 명령이 대기인 경우, 상기 집중기(231)는 최대 2회의 접속 요청 재전송을 통해 접속을 시도하여, 허가 명령을 받으면 검침데이터를 전송하고, 최대 재전송 횟수가 초과되면 CDMA 접속 해제 후 슬립모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집중기(231)는 상기 서버(241)로부터 등록된 이벤트에 대해 요청을 수신받는 경우, 수신받은 메시지에 대한 ACK와 함께 상기 집중기(231) 내부에 탑재된 타이머를 작동시킴으로써, 상기 서버(241) 자체의 오류나 혹은 통신 과정에서의 오류에 의해 상기 메시지가 전달되지 않는 상황이 되더라도, 타임아웃(Timeout)을 이용해 상기 집중기(231)의 CDMA 연결을 해제시키고 슬립 모드로 전환함으로써 불필요한 전력낭비를 줄이는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  6. 지정된 주기적인 시간 간격으로 정규 데이터 요청 명령(Regular Data Request)을 등록하여 서버(241)가 집중기(231)로부터 명령 요청을 수신하는 경우, 등록된 정규 데이터 요청 메시지를 상기 집중기(231)로 전송하며, 상기 정규 데이터 요청 메시지를 수신한 집중기(231)가 상기 정규 데이터 요청 명령을 받은 시간을 기준으로, 가장 최신의 수집된 정규 데이터를 요청하는 메시지를 원격검침 시스템으로 전송하고, 상기 원격검침 시스템을 통해 상기 집중기(231)로 정규 데이터가 수집되게 되면, Pending 상태로 전환되며, 다음 시간 정각에 서버(241)로 접속 요청(Connection Request)시 파라미터 값을 Pending으로 전환시켜 메시지를 송신하는 단계(S410)와;
    상기 Pending 메시지를 수신받은 서버(241)가 연결 응답 메시지(Connection Confirm)로 정규 데이터 수신 가능 여부에 따라 허가, 대기, 거절의 세가지 파라미터 중 한가지의 접속확인을 집중기(231)로 전송하는 단계(S420) 및;
    상기 허가를 수신한 집중기(231)는 서버(241)가 정규 데이터를 전송하게 되는데, 별도의 Ack 없이 최초 1회 정규 데이터 시작 메시지(Start Of Report)를 전송한 후에, 수집된 정규 데이터(NC Data Report)를 전송하고, 상기 수집된 정규 데이터 전송이 끝났을 때 데이터 종료 메시지(End Of Report)를 전송하여 데이터 전송의 종료를 서버(241)에 알리는 단계(S430, S4440, S450)를 포함하며;
    상기 정규 데이터 전송을 완료한 집중기(231)는 CDMA 접속을 해제하고, 슬립 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  7. 지정된 주기적인 시간 간격으로 정규 데이터 요청 명령(Regular Data Request)을 등록하여 서버(241)가 집중기(231)로부터 명령 요청을 수신하는 경우, 등록된 정규 데이터 요청 메시지를 상기 집중기(231)로 전송하며, 상기 정규 데이터 요청 메시지를 수신한 집중기(231)가 상기 정규 데이터 요청 명령을 받은 시간을 기준으로, 가장 최신의 수집된 정규 데이터를 요청하는 메시지를 원격검침 시스템으로 전송하고, 상기 원격검침 시스템을 통해 상기 집중기(231)로 정규 데이터가 수집되지 않으면, No Pending로 상태로 전환되며, 다음 시간 정각에 서버(241)로 접속 요청(Connection Request)시 파라미터 값을 No Pending으로 전환시켜 메시지를 송신하는 단계(S510) 및;
    상기 No Pending 메시지를 수신받은 서버(241)가 연결 응답 메시지로 거절의 파라미터인 접속확인을 집중기(231)로 전송하는 단계(S520)를 포함하며;
    상기 S520 단계에서, 상기 집중기(231)는 즉시 CDMA 모듈 접속을 해제한 후에 저전력 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  8. 지정된 주기적인 시간 간격으로 정규 데이터 요청 명령(Regular Data Request)을 등록하여 서버(241)가 집중기(231)로부터 명령 요청을 수신하는 경우, 등록된 정규 데이터 요청 메시지를 상기 집중기(231)로 전송하며, 상기 정규 데이터 요청 메시지를 수신한 집중기(231)가 상기 정규 데이터 요청 명령을 받은 시간을 기준으로, 가장 최신의 수집된 정규 데이터를 요청하는 메시지를 원격검침 시스템으로 전송하고, 상기 원격검침 시스템을 통해 상기 집중기(231)로 정규 데이터가 수집되지 않으면, No Pending로 상태로 전환되며, 다음 시간 정각에 서버(241)로 접속 요청(Connection Request)시 파라미터 값을 No Pending으로 전환시켜 메시지를 송신하는 단계(S610)와;
    상기 No Pending 메시지를 수신받은 서버(241)가 연결 응답 메시지로 대기의 파라미터인 접속확인을 집중기(231)로 전송하는 단계(S620)와;
    상기 집중기(231)가 최대 2회의 접속 요청 재전송을 통해 서버(241)와 접속을 시도하는 단계(S630, S650) 및;
    상기 서버(241)로부터의 연결 응답 메시지가 대기의 파라미터인 지를 접속확인하는 단계(S640, S660)를 포함하며;
    상기 집중기(231)는 최대 재전송 횟수가 초과되면 CDMA 접속 해제 후 슬립모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  9. 매 시간 정각에 시작된 원격 검침 시스템 검침 시간이 지나면, 집중기(231)가 활성 상태로 전환되어 서버(241)로 명령 요청을 전송하는 단계(S710)와;
    상기 명령 요청을 전송 받은 서버(241)가 사전에 등록해 두었던 서버 명령 (Server Command)을 집중기(231)로 전송하는 단계(S720)와;
    상기 서버 명령을 수신한 집중기(231)가 확인 메시지(Ack)를 상기 서버(241)로 전송하는 단계(S730)와;
    상기 집중기(231)가 하위 검침 시스템으로 전송되었던 명령에 대한 응답과 함께 데이터를 수신하게 되면 명령 응답 메시지(Command Result)와 함께 서버(241)로 데이터를 전송하는 단계(S740)와;
    상기 명령 응답 메시지를 통한 응답이 끝나게 되면, 상기 집중기(231)가 명령 응답 완료 메시지(Result End)를 서버(241)로 전송하여 전송이 끝났음을 알리는 단계(S750) 및;
    상기 서버(241)는 명령 응답 완료 메시지를 받았을 경우, 다음 시간 정각에 집중기(231)로부터 받을 연결 요청 메시지에 영향을 받지 않는 시간 범위 내에서, 등록해두었던 이벤트가 있다면 다음 이벤트를 전송한 후에 타이머를 갱신하고, 더 이상 보낼 서버 명령이 없다면 명령 종료 메시지(FIN)를 상기 집중기(231)로의 전송을 매 시간 마다 반복하는 단계(S760)를 포함하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단계 S710에서, 상기 집중기(231)는 타이머를 이용하여 지정된 시간 안에 요청에 대한 명령이 수신되지 않는 경우 슬립 모드로 전환하여 현 시간대의 근 실시간 데이터 송/수신을 종료함으로써 전원을 탄력적으로 관리하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 단계 S730에서, 상기 집중기(231)는 각 서버 명령마다 사전에 계산된 시간만큼의 타이머를 작동시키고, 하위 시스템으로 명령을 전송하여 응답을 작동된 타이머의 타임아웃 시까지 다른 명령을 전송하지 않음으로써 네트워크의 안전성을 보장하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 단계 S730에서, 상기 집중기(231)는 타이머를 작동시키며;
    상기 단계 S750에서, 상기 집중기(231)는 타이머를 갱신한 후에, 서버(241)로부터 또 다른 데이터 요청을 받기 위해 대기하는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 서버 명령은 크게 정규 데이터 요청, 기기 상태 복구 및 시간 재설정 명령, 근 실시간 데이터 요청으로 나누어지며;
    상기 근 실시간 데이터 요청의 종류에는 비정규 검침 데이터 요청, 기기 정보 등 설정된 환경 변수값 요청, 신호대비 수신감도 값 요청, 기기의 이상 여부를 알 수 있는 상태 정보 값 요청이며;
    상기 정규 데이터 요청은 등록된 서버 명령 중 가장 마지막에 실행되어짐으로써, 상기 집중기(231)에 수집된 정규 검침 데이터가 보호되는 것을 특징으로 하는 M2M 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법.
KR1020130048232A 2013-04-30 2013-04-30 Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법 KR101467194B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130048232A KR101467194B1 (ko) 2013-04-30 2013-04-30 Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130048232A KR101467194B1 (ko) 2013-04-30 2013-04-30 Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140129663A true KR20140129663A (ko) 2014-11-07
KR101467194B1 KR101467194B1 (ko) 2014-12-10

Family

ID=52454884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130048232A KR101467194B1 (ko) 2013-04-30 2013-04-30 Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101467194B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105913627A (zh) * 2015-10-29 2016-08-31 安徽翼迈科技股份有限公司 一种电池供电抄表系统的实现方法
KR101866431B1 (ko) 2017-03-31 2018-06-11 한전케이디엔 주식회사 전자식 전력량계의 tou 데이터 수신 방법
WO2019208876A1 (ko) * 2018-04-27 2019-10-31 한국전력공사 에너지 계량 데이터 관리 장치, 이의 방법, 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040000033A (ko) * 2002-06-19 2004-01-03 주식회사 블루맥스 커뮤니케이션 원격검침시스템의 집중장치 및 검침 데이터 전송방법
KR100555911B1 (ko) * 2003-03-15 2006-03-03 (주)네이츠 원격검침 시스템의 검침 데이터 중계장치
KR100545267B1 (ko) * 2003-08-12 2006-01-24 김창일 무선 디지털 계량기 및 이를 포함하는 무선 원격검침 시스템
KR101144751B1 (ko) * 2011-10-20 2012-05-09 주식회사 레오테크 다중채널 클러스터 기반의 무선 원격 검침망 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105913627A (zh) * 2015-10-29 2016-08-31 安徽翼迈科技股份有限公司 一种电池供电抄表系统的实现方法
KR101866431B1 (ko) 2017-03-31 2018-06-11 한전케이디엔 주식회사 전자식 전력량계의 tou 데이터 수신 방법
WO2019208876A1 (ko) * 2018-04-27 2019-10-31 한국전력공사 에너지 계량 데이터 관리 장치, 이의 방법, 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
KR20190124980A (ko) * 2018-04-27 2019-11-06 한국전력공사 에너지 계량 데이터 관리 장치, 이의 방법, 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체

Also Published As

Publication number Publication date
KR101467194B1 (ko) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101995864B (zh) 分布式充电桩监控系统及监控方法
CN101924391B (zh) 基于无线自组网的配电网馈线自动化系统及其组网方法
US9730144B2 (en) System and method for mixed-mesh wireless networking
CN202111740U (zh) 一种智能家电远程控制系统
CN105827488A (zh) 适用于智能家居的mesh网络系统、组网方法及通信方法
CN203179254U (zh) 一种无线自组网自动抄表系统
KR100829350B1 (ko) 수도 계량기의 자동 무선 검침시스템
KR100434655B1 (ko) 원격검침 시스템
CN103454999B (zh) 烟草薄片生产线的远程监控系统及监控方法
CN206332860U (zh) LoRa网关
CN203055130U (zh) 电表远程抄表系统及智能电能表
KR101467194B1 (ko) Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 근 실시간 저전력 데이터 송/수신 방법
CN106657364A (zh) 物联网装置及网关装置
CN201846104U (zh) 一种分布式充电桩监控系统
CN112261087A (zh) 一种配电物联网自组网方法及系统
CN110045629A (zh) 一种智能安防家居控制系统
KR101519638B1 (ko) Ｍ2ｍ 양방향 원격검침 시스템용 저전력 데이터 송/수신 방법
CN103686641A (zh) 一种电力监控领域短信收发的方法
CN111132386A (zh) 基于窄带物联网的边缘计算网关
KR101125907B1 (ko) 통신 설정 기능을 구비한 원격검침 시스템 및 이를 이용한 통신 설정 방법
CN105955902A (zh) 串口转无线通信器
KR20140129947A (ko) 스마트 가전 장치 및 메시지 전달 시스템
CN209930292U (zh) 一种基于mqtt消息协议的lng瓶组站远程监测系统
CN111432504B (zh) 通讯系统、其电子装置及应用其的通讯方法
CN203027279U (zh) 数据采集通信智能网关

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181224

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191120

Year of fee payment: 6