KR20150113570A - 가로등 관리 시스템 - Google Patents

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KR20150113570A
KR20150113570A KR1020140037707A KR20140037707A KR20150113570A KR 20150113570 A KR20150113570 A KR 20150113570A KR 1020140037707 A KR1020140037707 A KR 1020140037707A KR 20140037707 A KR20140037707 A KR 20140037707A KR 20150113570 A KR20150113570 A KR 20150113570A
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KR1020140037707A
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성석
김영준
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주식회사 케이엠더블유
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Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 램프가 하나의 등주에 설치된 복수 가로등의 관리 시스템에 있어서; 램프에 설치되며, 지그비 통신 모듈을 구비하여 지그비 통신 네트워크를 형성하는 가로등 제어기와; 가로등 제어기와 지그비 통신 네트워크를 통해 연결되며, 가로등 제어기의 정보를 외부통신 네트워크를 이용하여 가로등 관제 서버로 전송하며, 가로등 관제 서버로부터 송신되는 가로등 제어기의 제어 정보를 지그비 통신 네트워크를 통해 가로등 제어기로 전달하는 게이트웨이를 포함하며; 복수 가로등의 램프에 설치된 가로등 제어기는 설정에 따라 코디네이터와 라우터로 구분되며, 게이트웨이는 복수의 코디네이터와 연결되고, 각 코디네이터는 라우터 그룹과 연결되며, 라우터 그룹은 복수의 라우터가 상호 직렬로 연결되고 게이트웨이와 각 코디네이터는 서로 다른 무선 채널을 통해 통신한다.

Description

가로등 관리 시스템{STREET LIGHT MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 다수의 가로등을 관리하는 가로등 관리 네트워크에 관한 기술로서, 특히 가로등 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등이나 보안등 같은 조명시설(이하 '가로등'을 대표로 칭함)은 비교적 넓은 영역에 많은 수가 설치되며, 각 가로등의 점등시간과 소등시간 관리 및 고장 상태 관리 등을 위해, 각 가로등들을 원격지의 관제서버와 연결하는 가로등 관리 네트워크를 형성한다.
한편, 각 가로등에 설치되어 해당 가로등을 관리 및 제어하는 가로등 제어기는 주변의 광량에 의하여 점소등되는 광전식으로부터 시작하여, 마이컴에 의하여 단순 점소등되는 타이머, 그리고 VHF(Very High Frequency)를 이용한 단방향 제어방식을 거쳐 오늘날에는 양방향으로 가로등의 상태를 감시할 수 있는 양방향 제어기가 등장하기에 이르렀다.
이러한 양방향 가로등 제어기는 전력선 통신(PLC) 방식을 이용하여 구현되기도 하지만, 최근 지그비(Zigbee) 무선통신기술을 이용한 가로등 제어 방식이 제안되었다. IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 만들어진 지그비는 메시(mesh) 네트워크 방식을 이용, 여러 중간 노드를 거쳐 목적지까지 데이터를 전송함으로써 저전력임에도 불구하고 넓은 범위의 통신이 가능하다. 애드혹 네트워크적인 특성으로 인해 중심 노드가 따로 존재하지 않는 응용 분야에 적합하다. 지그비는 산업, 과학, 의학용 무선 주파수(ISM 밴드)에서 동작한다. 유럽에서는 868MHz, 미국 및 오스트레일리아에서는 915MHz, 그리고 세계 대부분 지역에서 2.45GHz 무선 주파수를 사용한다. 데이터 전송 속도는 868MHz 주파수 대역에서 초당 20 킬로바이트, 2.4GHz 주파수 대역에서 초당 250 킬로바이트 정도이다. 또한 지그비의 주파수별 채널 수를 보면, 800MHz에서 1 채널, 900MHz에서 10 채널, 2.4GHz에서 16 채널을 이용할 수 있다.
즉, 가로등 제어기에 지그비 통신 모듈을 탑재하고, 가로등 제어기는 지그비 네트워크를 통해 원격지의 중앙 관제 서버와 통신을 수행하여, 가로등의 온/오프 제어나, 가로등 고장에 대한 자동 통보 등을 수행한다. 제안된 지그비 무선통신기술을 이용한 가로등 원격 제어 방식은 가로등을 원격으로 제어하는 방식으로 AODV(Adhoc On-Demand Vector) 라우팅 방식과 트리 라우팅 방식을 사용하여 브로드캐스트를 수행한다. 이러한 지그비 무선통신기술을 이용한 가로등 제어 기술로는 국내 선출원된 특허 출원번호 제10-2009-0126253호(명칭: "가로등 지그비 네트워크의 브로드캐스트 방법", 출원인: 삼성전기주식회사, 발명자: 김지훈/서보일, 출원일: 2009년 12월 17일)에 개시된 바를 예로 들 수 있다.
도 1은 일반적인 가로등 관리 네트워크의 개략적인 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 가로등 관리 네트워크는 각각의 가로등(10-1, 10-2, ... 10-N)에 설치되어 해당 설치된 가로등을 제어하는 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)를 구비한다. 각 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)는 근거리 통신이 가능한 지그비 모듈을 탑재하여, 각 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)간에는 지그비 통신 네트워크를 형성하고, 각 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)의 데이터를 하나의 게이트웨이(14)로 수집할 수 있는 구조를 가진다. 여기서 이용되는 지그비 통신 네트워크는 개개의 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)가 지그비 라우터 역할을 수행하여 통신 거리를 1-hop 이상으로 확장할 수 있는 애드혹(Ad hoc) 네트워크를 구성한다는 점이 그 특징이며, 이에 따라 지그비 통신 거리 안에 위치한 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)들은 서로의 데이터를 송수신할 수 있다. 상기 각 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)와 실질적으로 동일한 구성에 추가적으로 예를 들어, CDMA 등의 공중파 통신모듈이나 유선 인터넷 백본 네트워크와 연결되는 통신 모듈이 탑재된 게이트웨이(14)는 각각의 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)의 상태 정보 등을 지그비 통신으로 전송받아 CDMA나 이동통신 등의 외부통신 네트워크(16)를 이용하여 가로등 관제 서버(40)로 전송함으로써, 관제 서버(40)와 연결되는 관리자 단말기(52)에서 관리자가 필요한 정보를 제공받을 수 있도록 한다. 가로등 관제 서버(40)로부터 송신되는 점등 제어 등의 명령신호는 게이트웨이(14)를 통해 각 가로등의 가로등 제어기(11-1, 11-2, ... 11-N)로 전달된다.
한편, 가로등들(10-1, 10-2, ... 10-N)은 통상적으로, 예를 들어, 특정 도로를 따라 수십 미터 간격을 두고 일렬로 설치된다. 이에 따라, 지그비 통신 네트워크의 관점에서 살펴보면, 게이트웨이(14)와 가장 인접한 가로등 제어기(도 1의 예에서는, 11-1)가 코디네이터(coordinator)의 역할을 하고, 나머지 가로등 제어기(도 1의 예에서는, 11-2, 11-N)는 선후단의 바로 인접한 가로등 제어기와 신호를 전달하는 라우터(router)의 역할을 수행한다.
이와 같이, 가로등 제어기들(11-1, 11-2, ... 11-N)로 구성되는 지그비 통신 네트워크는 하나의 코디네이터에 다수의 라우터들이 순차적으로 연결되는 방식으로 구성되어, 단채널로 통신 채널이 형성되고 있다. 이러한 네트워크 구성 방식은 특히, 협소한 지역에 다수의 노드(라우터)들이 포함될 경우에 채널 자원 포화 상태가 야기되며, 통신 장애가 발생할 가능성이 커진다.
또한, 2.4GHz ISM(Industrial, Science and Medial) Band를 사용하는 기술들로는 지그비 외에도, 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth) 등이 있으며, 이들은 WLAN(Wireless Local Area Network) 및 WPAN(Wireless Personal Area Network)를 구성하여 사용된다. 이러한 기술들은 무선 구간의 커버리지가 비교적 짧고, 소출력 무선 센서 네트워크를 구현하기 위해 고려한 기술들이다. 이러한 이유로WPAN과 WLAN은 동일한 영역에서 공존하는 경우가 많으며, 더욱이, 서로 사용하는 주파수 대역이 중첩되어 이들 간의 간섭으로 통신 장애가 많이 발생하고 있다. 따라서, 상기와 같이, 가로등 제어기들(11-1, 11-2, ... 11-N)로 구성되는 지그비 통신 네트워크에서도, 상기한 주파수 간섭 문제의 해결이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 채널 자원 포화 상태의 발생을 방지하며, 통신 장애가 발생을 줄일 수 있는 가로등 관리 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 주파수 간섭에 따른 통신 장애 발생에 효율적으로 대처할 수 있는 가로등 관리 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 하나의 등주에 복수의 램프를 구비하는 가로등에 구현되기에 적합한 가로등 관리 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 적어도 하나 이상의 램프가 하나의 등주에 설치된 복수 가로등의 관리 시스템에 있어서; 상기 램프에 설치되며, 지그비 통신 모듈을 구비하여 지그비 통신 네트워크를 형성하는 가로등 제어기와; 상기 가로등 제어기와 상기 지그비 통신 네트워크를 통해 연결되며, 상기 가로등 제어기의 정보를 외부통신 네트워크를 이용하여 가로등 관제 서버로 전송하며, 상기 가로등 관제 서버로부터 송신되는 상기 가로등 제어기의 제어 정보를 상기 지그비 통신 네트워크를 통해 상기 가로등 제어기로 전달하는 게이트웨이를 포함하며; 상기 복수 가로등의 램프에 설치된 가로등 제어기는 설정에 따라 코디네이터와 라우터로 구분되며, 상기 게이트웨이는 복수의 코디네이터와 연결되고, 각 코디네이터는 라우터 그룹과 연결되며; 상기 라우터 그룹은 복수의 라우터가 상호 직렬로 연결되고 상기 게이트웨이와 각 코디네이터는 서로 다른 무선 채널을 통해 통신하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 가로등 관리 시스템은 하나의 등주에 복수의 램프를 구비하는 가로등에 구현되기에 적합하며, 채널 자원 포화 상태의 발생을 방지하며, 통신 장애 발생을 줄일 수 있다. 또한, 주파수 간섭에 따른 통신 장애 발생에 효율적으로 대처할 수 있다.
도 1은 일반적인 가로등 관리 네트워크의 개략적인 블록 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 관리 네트워크의 개략적인 블록 구성도
도 3은 도 2 중 가로등 제어기의 상세 블록 구성도
도 4는 도 2의 지그비 통신 네트워크 상에서의 연결 관계 구성도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가로등 관리 네트워크에서 채널 회피 동작 수행을 개략적으로 나타낸 예시도
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 관리 네트워크의 개략적인 블록 구성도로서, 도 2의 예에서는 도시의 편의를 위해, 2개의 제1 및 제2 가로등(20-1, 20-2)이 도시되고 있지만, 이외에 많은 수의 가로등이 구비되어 가로등 관리 네트워크를 형성할 수 있음을 이해할 것이다. 지그비의 주파수별 채널 수는 800MHz에서 1 채널, 900MHz에서 10 채널, 2.4GHz에서 16 채널을 이용할 수 있는데, 본 발명은 지그비 2.4GHz에서 적어도 2개 이상 최대 총 16 개의 채널을 이용함으로써 복수의 가로등을 제어할 수 있다. 특히 16개 채널을 이용할 때 최다수의 가로등을 제어할 수 있으므로 본 발명의 효과를 극대화할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 가로등(20-1. 20-2)은 2이상 복수의 가로등 램프가 하나의 등주에 설치되는 구성을 나타내기 위한 예시도인데, 도 2에서는 예를 들어, 하나의 등주에 6개의 램프가 설치되는 6등형 가로등이 도시되고 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 관리 네트워크는 각각의 6등형 가로등(20-1, 20-2)에 6개씩 설치되어, 해당 설치된 가로등의 램프를 제어하는 가로등 제어기(21-1, 21-2, 21-3, 21-4, 21-5, 21-6, 22-1, 22-2, 22-3, 22-4, 22-5, 22-6)를 구비한다. 각각의 가로등 제어기(21-1, ... 22-6)는 근거리 통신이 가능한 지그비 모듈을 탑재하여, 각 가로등 제어기(21-1, ... 22-6)간에는 지그비 통신 네트워크를 형성하고, 각 가로등 제어기(21-1, ... 22-N)의 데이터를 하나의 게이트웨이(14)에서 수집할 수 있는 구조를 갖는다.
상기한 구조에서, 게이트웨이(14)와 가장 인접한, 즉, 해당 게이트웨이(14)가 설치되는 제1 가로등(20-1)에 설치되는 6개의 가로등 제어기들(21-1, ... 21-6)은 게이트웨이(14)와의 신호 세기가 가장 강하므로, 코디네이터의 역할을 수행하게 되는데, 본 발명의 특징에 따라 각각의 가로등 제어기(21-1, ... 21-6)는 미리 설정된 서로 다른 채널 상에서 코디네이터 역할을 수행한다. 일반적인 지그비 통신 방식에서는 동일 채널에서 상호간 경쟁을 통해 코디네이터의 역할이나 라우터 역할이 정해지게 되나, 본 발명의 특징에 따라 각각의 하나의 가로등에 설치되는 복수의 가로등 제어기들은 각각 서로 다른 동작 채널이 할당되며, 해당 채널에서 코디네이터 또는 라우터의 역할을 수행한다. 지그비 통신 규격에는 2.45GHz 대역에서 16개의 채널을 지원하도록 규정되어 있는데, 상기 6개의 가로등 제어기(21-1, ... 21-6) 각각은 예를 들어, 제1 내지 제6 채널이 할당될 수 있다.
한편, 게이트웨이(14)가 설치되지 않으면서, 제1 가로등(20-1)과 인접한 제2 가로등(20-2)에 설치되는 6개의 가로등 제어기들(22-1, ... 22-6)은 게이트웨이(14)와의 신호 강도 세기에 따라 라우터의 역할을 수행하게 되는데, 마찬가지로, 본 발명의 특징에 따라 제2 가로등(20-2)에 설치되는 각각의 가로등 제어기(22-1, ... 22-6)도 예를 들어, 제1 내지 제6 채널이 할당된다.
상기한 구조를 가지므로, 초기 네트워크 연결시에, 예를 들어, 제1 가로등(20-1)에서 제1 채널이 할당된 가로등 제어기(21-1)는 해당 제1 채널의 코디네이터 역할을 하며, 제2 가로등(20-2)에서 제1 채널이 할당된 가로등 제어기(22-1)는 상기 제1 가로등(20-1)의 제1 채널의 코디네이터인 가로등 제어기(21-1)에 연결되는 라우터의 역할을 한다. 마찬가지로, 제1 가로등(20-1)의 제2 내지 제6 채널의 코디네이터인 가로등 제어기(21-2, ... 21-6)에 제2 가로등(20-2)의 제2 내지 제6 채널의 라우터인 가로등 제어기(22-2, ... 22-6)이 각각 연결된다. 이와 유사하게, 제2 가로등(20-2)에 인접한 제3 가로등(미도시)의 가로등 제어기들도 라우터로서, 상기 제2 가로등(20-2)의 제1 내지 제6 채널의 가로등 제어기(22-1, .... 22-6)에 각각 연결된다. 물론 이러한 구성에서 코디네이터 역할을 하는 가로등 제어기는 자신에게 연결된 라우터 역할을 하는 가로등 제어기의 식별 정보(주소)를 획득한다.
이러한 구성 방식을 통해, 결과적으로, 게이트웨이(14)는 각각 서로 다른 무선 채널을 사용하는 복수의 코디네이터와 연결되며, 각 코디네이터는 각각의 라우터 그룹과 연결되는 구조를 가진다. 각각의 라우터 그룹은 서로 직렬로 연결된 복수의 라우터로 형성된다. 상기한 동작에서, 가로등 제어기들간의 연결 동작은, 초기 지그비 네트워크 형성시, 코디네이터 역할을 하는 가로등 제어기에서 비컨(beacon) 신호를 송출하고, 송출된 비컨 신호를 감지한 가로등 제어기가 해당 네트워크에 가입(join)함으로써, 수행될 수 있다. 상기와 같이, 가로등 제어기들간의 연결 동작이 완료된 후, 코디네이터 역할을 하는 가로등 제어기는 주기적으로 폴링(polling) 메시지를 송출하여 연결하여 라우터 역할을 하는 가로등 제어기의 연결 상태를 확인할 수 있다. 이때, 라우터 역할을 하는 가로등 제어기들은 해당 폴링 메시지를 확인하여 중복 여부를 판단하고, 중복이 아닐 경우에는 다른 연결된 라우터 역할의 가로등 제어기로 전달하며, 중복이면 무시하는 동작을 수행할 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 관리 네트워크가 구성될 수 있으며, 이러한 네트워크 구성은 다수의 채널을 사용하므로, 협소한 지역에서 좀더 원활한 통신이 가능할 수 있다. 또한 다수의 채널을 사용하므로 중앙에서 제어하는 노드(node; 가로등 제어기)의 수량을 늘일 수 있다. 예를 들어, 하나의 채널당 200개의 노드 수로 운영하며, 최대 16채널이므로 [16채널 x 200노드 = ] 3200개의 노드 수를 구현할 수 있다.
한편, 상기에서 게이트웨이(14)는 종래와 유사하게 예를 들어, CDMA 등의 공중파 통신모듈이 탑재되며, 각각의 가로등 제어기들의 상태 정보 등을 코디네이터 역할을 하는 가로등 제어기를 통해 지그비 통신으로 전송받아 CDMA나 이동통신 등의 외부통신 네트워크를 이용하여 가로등 관제 서버로 전송한다. 또한, 가로등 관제 서버로부터 송신되는 각각의 채널별 또는 각 개별 램프의 점등 제어 등의 명령신호를 수신하여 코디네이터 역할을 하는 가로등 제어기로 전달하여, 이를 통해 전체 가로등 제어기로 전파되도록 한다.
도 3은 도 2 중 가로등 제어기의 상세 블록 구성도로서, 상기 도 2에 도시된 가로등 제어기들 모두에 동일하게 적용될 수 있는 구성이다. 도 2를 참조하여, 가로등 제어기의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 가로등 제어기는 크게 지그비 통신 동작 및 제어 동작을 담당하는 지그비 모듈과, 전원 제공 동작을 담당하는 전원 모듈로 구분할 수 있다. 지그비 모듈은 지그비 통신부(110)와 제어부(101)를 포함하며, 전원 모듈은 상태 감지부(120), 전원부(130), 점소등 스위치(140)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 가로등 제어기는, 지그비 통신 모듈을 구비하여, 주변의 다른 가로등 제어기 또는 게이트웨이와 통신하여, 해당 가로등 램프에 대한 동작 지시 정보를 수신하며 해당 가로등 제어기의 상태 정보를 송신하는 지그비 통신부(110)와; 램프의 고장 상태, 전원 이상 상태 등을 비롯한 해당 가로등 제어기의 동작 상태 및 주변 상태를 감지하는 상태 감지부(120)와; 상기 상태 감지부(120)에서 감지된 상태 정보를 상기 지그비 통신부(110)를 통해 전달하며, 가로등 관제 서버로부터 전송되어진 해당 가로등 램프에 대한 동작 지시 정보를 수신하여 해당 가로등 램프(150)의 점, 소등 등을 제어하는 제어부(101)와; 상기 제어부(101)의 점, 소등 제어신호에 의해 가로등 램프(150)를 점등 또는 소등하도록 스위칭하는 점소등 스위치(140)와; SMPS(Switching Mode Power Supply) 등의 회로를 구비하여, 외부의 상용 AC 전원을 공급받아 상기 제어부(101)를 비롯한 상기 각 기능부들의 동작 전원을 발생하는 전원부(130)를 포함하여 구성된다.
상기에서, 상태 감지부(120)는 포토커플러 등을 사용하여 램프의 고장상태를 감지하는 램프고장 감지센서나, AC전원의 전압이나 전류의 흐름을 감지하여 정전상태를 감지하는 정전 감지센서, 가로등 주변의 온도 및 습도를 감지하는 온도센서 및 습도 센서, 조도를 감지하는 조도 센서 등을 포함할 수 있다.
이외에도, 가로등 제어기는 정전시 백업전원을 공급하는 백업 배터리 등을 구비할 수 있다.
도 4는 도 2의 지그비 통신 네트워크 상에서의 연결 관계 구성도이다. 도 4를 참조하면, 게이트웨이에 제1 내지 제6 채널별로 코디네이터 노드([C])가 각각 연결되며, 제1 내지 제6 채널의 각 코디네이터 노드에 해당 채널별 각각의 라우터 노드([R])가 순차적으로 연결되어, 전체적인 지그비 통신 네트워크를 형성한다. 여기서 널 지그비 모뎀(Null Zigbee Modem)이 코디네이터 노드 간의 연결을 위해 사용될 수 있다. 이러한 네트워크 구성에서, 각 코디네이터 노드는 상기 도 2에 도시된 제1 가로등(20-1)에 구비되는 6개의 가로등 제어기에 해당하며, 각 코디네이터 노드에 곧바로 연결되는 라우터 노드들은 상기 도 2에 도시된 제2 가로등(20-2)에 구비되는 6개의 가로등 제어기에 해당함을 이해할 것이다. 이러한 방식은, 상기 게이트웨이, 코디네이터 및 라우터에 의해 적어도 3뎁스(depth) 이상 네트워크를 갖는 것임을 알 수 있다. 한편, 상기 도 4의 설명에서는, 도 2에 도시된 바와 같은 6등형 가로등의 네트워크 상에서 제1 내지 제6 채널의 지그비 통신 네트워크의 연결 관계가 도시되고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 예를 들어, 7등형 이상의 다양한 구조의 가로등 네트워크 상에서 예를 들어 7채널 이상의 지그비 통신 네트워크를 형성하는 것이 가능할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 도 4에 도시된 방식과 유사하게, 게이트웨이에 인접한 복수의 가로등에 설치된 가로등 제어기들이 각기 다른 채널이 할당되는 코디네이터 역할을 하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 사거리에서 각 방향의 도로별로 설치되는 가로등은 4개의 가로등 램프를 구비하는 4등용 가로등일 수 있으며, 각각의 가로등은 4개의 가로등 제어기를 구비할 수 있다. 이러한 경우에, 제1 방향 도로에 설치되는 가로등의 가로등 제어기들은 제1 내지 제4 채널이 할당되며, 제2 방향 도로에 설치되는 가로등의 가로등 제어기들은 제5 내지 제8 채널이 할당되며, 마찬가지로 제3 및 제4 방향 도로에 설치되는 가로등의 가로등 제어기들은 제9 내지 제12 채널 및 제13 내지 제6 채널이 할당될 수 있다. 또한 사거리의 중앙 위치에 게이트웨이가 설치되어, 제1 내지 제4 방향 도로별로 게이트웨이와 가장 인접한 각각의 가로등들의 가로등 제어기들이 전체적으로 제1 내지 제16 채널의 코디네이터 역할을 하도록 구성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가로등 관리 네트워크에서 채널 회피 동작 수행을 개략적으로 나타낸 예시도로서, 도 5에서는 하나의 등주에 2개의 가로등 램프가 설치되는 2등형 가로등들 간의 가로등 관리 네트워크가 형성된 상태가 도시되고 있다. 또한 도5의 (a)에는 초기 통신 연결 상태가 도시되며, 도 5의 (b)에는 주파수 간섭 등에 따른 통신 장애가 발생한 상태가 도시되며, 도 5의 (c)에서는 통신 장애 문제를 해결하기 위한 장애 채널을 회피하는 상태가 개시되고 있다.
도 5를 참조하면, 예를 들어, 2등형 제1 내지 제3 가로등(30-1, 30-2, 30-3)이 순차적으로 연결된 상태가 도시되고 있는데, 초기 연결시에는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 각각의 가로등(30-1, 30-2, 30-3)에 구비되는 제1 가로등 제어기(31-1, 32-1, 33-1)는 제1 채널이 할당되며, 제2 가로등 제어기(31-2, 32-2, 33-2)는 제4 채널이 할당된 상태가 도시되고 있다. 이러한 상태에서 주변 주파수 사용으로 인한 간섭 등의 영향을 받아 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 가로등(30-1)과 제2 가로등(30-2) 간의 제1 채널로 통신 장애가 발생할 수 있다. 그럴 경우에 제1 가로등(30-1)의 제2 가로등 제어기(31-2)는 미리 준비된 예비 채널, 예를 들어, 다음 노드의 통신 가능한 채널로 채널을 변경하여 데이터를 전송하게 된다. 도 5의(c)에서는 예를 들어, 제2 가로등 제어기들(31-2, 32-2, 33-2) 간에 제2 채널을 통해 통신을 수행하는 상태가 도시되고 있다. 또한 IEEE 802.15.4 표준에 따라 지그비 통신에서 한 채널이 간섭 등으로 인해 사용 불가할 경우에 예비 채널이 사용되는 기술이 그대로 적용될 수 있다.
즉, 상기 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에서는, 각각의 가로등 제어기에 채널 할당 시 메인 채널 외에 미리 준비된 예비 채널(들)을 할당하며, 메인 채널을 통해 통신하는 중에 통신 장애가 발생하면, 예비 채널을 통해 통신을 수행하는 구성을 가진다. 예를 들어, 상기 도 5에 도시된 예시 외에도, 제 1 가로등 제어기는 제 1 채널이 메인 채널로 할당되고 복수의 예비 채널 (제 2 채널, 제 3 채널)이 할당될 수 있다. 또 제 2 가로등 제어기는 제 4 채널이 메인 채널로 할당되고 복수의 예비 채널(제5내지 제 7채널)이 할당될 수 있다. 물론 이 경우에, 각 가로등의 가로등 제어기간에는 채널 스캔 동작 등을 통해 가용 채널 확인 및 채널 변경 동작을 상호 협의한다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 관리 시스템이 구성될 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 적어도 하나 이상의 램프가 하나의 등주에 설치된 복수 가로등의 관리 시스템에 있어서,
    상기 램프에 설치되며, 지그비 통신 모듈을 구비하여 지그비 통신 네트워크를 형성하는 가로등 제어기와;
    상기 가로등 제어기와 상기 지그비 통신 네트워크를 통해 연결되며, 상기 가로등 제어기의 정보를 외부통신 네트워크를 이용하여 가로등 관제 서버로 전송하며, 상기 가로등 관제 서버로부터 송신되는 상기 가로등 제어기의 제어 정보를 상기 지그비 통신 네트워크를 통해 상기 가로등 제어기로 전달하는 게이트웨이를 포함하며;
    상기 복수 가로등의 램프에 설치된 가로등 제어기는 설정에 따라 코디네이터와 라우터로 구분되며,
    상기 게이트웨이는 복수의 코디네이터와 연결되고,
    각 코디네이터는 라우터 그룹과 연결되며,
    상기 라우터 그룹은 복수의 라우터가 상호 직렬로 연결되고 상기 게이트웨이와 각 코디네이터는 서로 다른 무선 채널을 통해 통신하는 것을 특징으로 하는 가로등 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 무선 채널은 메인 채널과 예비 채널을 가짐을 특징으로 하는 가로등 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트웨이, 코디네이터 및 라우터는 적어도 3뎁스(depth) 이상 네트워크를 갖는 것을 특징으로 하는 가로등 관리 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 라우터 그룹은 적어도 200개 이상의 라우터로 구성된 것을 특징으로 하는 가로등 관리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지그비 통신 주파수는 2.4GHz이고 상기 무선 채널의 개수는 2개 이상인 것을 특징으로 하는 가로등 관리 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 라우터는 폴링(polling) 메시지를 확인하여 중복 여부를 판단하고 중복이면 무시하는 것을 특징으로 하는 가로등 관리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트웨이와 거리상 가장 인접한 가로등 제어기를 상기 코디네이터로 설정하는 것을 특징으로 하는 가로등 관리 시스템.
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