KR20170092570A

KR20170092570A - 조명 네트워크를 이용한 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법

Info

Publication number: KR20170092570A
Application number: KR1020177015507A
Authority: KR
Inventors: 헬뮤트 슈뢰더; 다니엘 브랜드; 디디에 벨렌스
Original assignee: 쉬레더
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-08-11
Also published as: BE1023533A1; JP6737784B2; US20170322330A1; US10422897B2; CN107250845B; JP2017536544A; BE1023533B1; AU2015345205A1; EP3018497B1; PL3018497T3; CN107250845A; ZA201703845B; WO2016075102A1; PT3018497T; ES2914062T3; EP3018497A1

Abstract

조명, 특히 다수의 거리(42)에 배치된 가로등(43)의 네트워크를 사용하여 지진 활동을 검출하는 방법이 개시된다. 각 조명은 장거리 및 단거리 통신 모두를 위한 설비를 갖는 제어모듈을 포함하고, 제어모듈은 다른 제어모듈과 그루핑되고 그룹 제어기와 결합되어 단거리 또는 메쉬 네트워크를 생성한다. 각 제어모듈은 지진 활동을 검출할 수 있는 센서를 포함하고, 그러한 활동과 관련된 데이터는 장거리 통신을 사용해 그룹 제어기를 통해 중앙 서버로 전송될 수 있다. 센서들이 비교적 부정확하더라도, 네트워크에 있는 많은 수의 그러한 센서들은 서버에서 제어모듈들에 의해 제공된 지좌표 정보를 사용하여 그 활동을 검출 및 분석할 수 있게 한다. 지진의 진앙과 관련된 정보가 판단되고 검출된 지진 활동(50) 근처에 있는 제어모듈들로 배포되어 그 근처 사람들에게 광신호로 경고할 수 있다.

Description

조명 네트워크를 이용한 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법{METHOD FOR DETECTING EARTHQUAKES AND LOCATING EPICENTRES BY MEANS OF A NETWORK OF LIGHTS}

본 발명은 조명 네트워크를 통해 지진을 검출하고 진앙 위치를 결정하는 방법에 관한 것으로, 이 조명은 특별히 가로등이다.

첨단기술은 지진을 식별하고 진앙 위치를 지진계 네트워크로 결정하는 것을 보여준다. 더욱이, 쓰나미를 경고하는 정교한 경고 시스템이 설치되어 가능한 한 많은 사람들이 부상당하는 것을 방지한다. 두 시스템은 나란히 위치하고, 작업 집약적(work-intensive)으로 설치된다.

여기에 기술되는 본 발명은 고장에 매우 안전한 시스템을 생성하여 이 문제를 해결하고, 또한 시스템은 동작 비용이 저렴한 것을 목표로 한다.

이 과제는 제16항 청구항에 기술된 네트워크뿐만 아니라 제1항 청구항에 기술된 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 다음의 설명에서뿐만 아니라 상술한 청구항들을 참조하는 종속 청구항에서 기술된다.

본 발명에 따른 방법은 저렴한 비용으로 지진을 식별하고 진앙 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 동시에 고장에 안전한 네트워크가 도로 이용자들에게 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 무엇보다도 다수의 제어 모듈을 사용하며, 각 제어 모듈은 하나의 조명에 할당되고, 장거리 통신 모듈(예를 들어, GSM, GPRS, 이리듐(Iridium), 또는 다른 셀룰러 네트워크, 또는 이더넷 연결), 단거리 통신 모듈(지그비, 6 LoWPAM 등), 바람직하게는 GPS, GLONASS, 갈릴레오, 베이더우(Beidou) 또는 다른 위성 기반 항법 시스템을 기반으로 하는 제어 모듈의 위치를 결정하기 위한 근접장(near-field) 통신 모듈, 지좌표(geocoordinate) 모듈, 제어기 및 추가적으로 (예를 들어 각각 1 내지 10 볼트 기반의 달리(DALI) 또는 0 의) 제어 출력을 구비한다. 제어모듈들의 적어도 일부는 가속도 및/또는 지진파를 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함한다. 제어 출력은 조명광원, 바람직하게는 가로등의 드라이버에 제어 신호를 전송할 수 있다. 또한, 네트워크는 장거리 통신 모듈을 통해 접근되는 적어도 하나의 서버를 구비한다. 장거리 통신 모듈은 다른 기술을 기반으로 할 수 있다. 예를 들어, 셀룰러 네트워크, IP 네트워크, 또는 장범위(long range) 동등 계층간 (peer-to-peer) 네트워크일 수 있다. 원격관리를 위한, 특히 조명 네트워크와의 통신 및 조명 네트워크의 동작을 위한 적절한 소프트웨어가 이 서버에서 실행될 수 있다. 이 네트워크의 설치와 동작을 위해, 제어모듈들은 하나 또는 그 이상의 제어모듈 그룹들로 분할되고, 이 분할은 환경과 관련된 제어 모듈들, 조명들 및/또는 제어모듈들에 의해 제공되는 정보를 기반으로 서버들 중 하나에 의해 수행된다.

지좌표 외에, 환경정보로서, 단거리 네트워크에서 인접 제어모듈에 관한 정보(예를 들어, 연결 품질 및/또는 다른 RF 특성 및/또는 이웃 테이블) 및 또는 환경에 특정된 정보(예를 들어, 주변 조명 강도)가 고려될 수 있다. 조명 관련 정보는 사용된 광원, 드라이브 및 또는 할당된 조명에 대한 세부사항들, 예를 들어, 현재의 조명 강도 또는 조광(dimming)에 관한 정보일 수 있다. 제어 모듈 정보는 무엇보다도 IP 주소 또는 다른 고유 식별자(UID)와 같이 제어모듈의 분명한 식별에 사용되는 정보이다. 본 발명에 따르면, 서버는 그룹당 또는 단일 그룹의 경우 하나의 제어모듈을 그룹 제어기로 선택한다. 이 그룹 제어기 선택은 서버에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 해당 그룹의 다른 제어모듈들은 단거리 통신 모듈들을 사용하여 이 제어기와 통신한다. 이는 그룹 내 통신이 해당 단거리 통신 모듈들을 사용함을 의미한다. 그룹내에서 그룹의 통신 모듈들은 해당 단거리 통신 모듈, 바람직하게는 메쉬(mesh) 네트워크를 통해 단거리 네트워크를 형성한다. 이는 특히 그룹당 제어모듈의 수가 특히 200개 미만, 바람직하게는 50개 미만으로 제한되는 경우, 빠르고 고장에 안전한 통신을 가져온다.

네트워크가 정상적으로 동작하는 동안, 그룹 제어기는 바람직하기로는 장거리 통신 모듈을 통해 서버에 그 자신의 환경, 조명 및/또는 제어 모듈 정보 및 다른 제어모듈로부터 수신한 해당 정보를 송신할 수만 있다. 본 발명에 따르면, 해당 제어모듈의 지좌표 모듈들의 정보뿐만 아니라 센서를 포함하는 제어모듈들의 가속도 및/또는 지진파 검출과 관련된 센서들의 정보가 전송된다. 이 정보는 지진 또는 다른 충격 발생시 분석에 사용될 수 있고, 필요한 경우 단거리 통신 모듈을 통해 그룹 제어기로 전송될 수 있다.

센서 및 서버로 전송된 지좌표 정보를 기반으로, 서버는 지진파 및/또는 지진을 식별하기 위해 특히 제어모듈의 센서에 의해 전송된 정보를 분석할 수 있다.

이 목적을 위해, 정상적인 동작은 네트워크의 각 제어 모듈이 그룹에 할당되고 모든 제어 모듈들이 조명을 제어하면서 실제 작업을 수행하는 통상적인 네트워크 동작으로 이해된다.

이를 위해 상술한 및 후술될 방법들에서, 정보 전송은 항상 특정 통신 프로토콜을 기반으로 하는 해당 데이터의 송신을 통해 실행된다.

이 같은 네트워크 구축은 이전 네트워크 시스템보다 더 안정적인 동작을 가져온다. 그룹 내 개별 제어모듈들에 대한 중복 구축으로 인해, 그룹 제어기가 고장인 경우 서버에 의해 새로운 그룹 제어기가 쉽게 결정될 수 있다. 새 그룹 제어기가 그룹 내에서, 즉, 단거리 통신 네트워크 수준(개인 통신망(PAN))으로 통지된다면, 그룹 제어기로 규정되지 않은 다른 제어모듈들은 그룹 제어기를 통해 연결을 설정한다. 이는 서버가 시스템을 계속해서 제어 및 모니터링을 할 수 있음을 의미한다. 동시에, 그룹당 하나의 능동형 제어모듈 (그룹 제어기)은 모든 제어모듈이 각 장거리 모듈을 통해 서버와 별도로 통신하는 네트워크보다 비용을 상당히 낮출 수 있다.

내부 그룹 네트워크를 메쉬 네트워크로 구축하면 시스템 및 PAN 수준의 통신에 대한 안전성을 개선한다.

“..와 함께”가 상술한 그리고 후술될 과정 단계를 설명하기 위해 사용되었다면, 연결된 과정 단계가 반드시 동시일 필요는 없음을 의미한다. 오히려, 이 과정 단계들은 동시일 수 있다(그러나 동시일 필요는 없다).

바람직하기로는 제어모듈에 직접 통합된 가속도 센서에 의해 등록된 데이터는 센서에 의해 주어진 측정 데이터가 만들어진 시간을 판단할 수 있게 하는 시간 정보와 함께 그룹 제어기 및 장거리 모듈을 통해 서버로 전송될 수 있다. 시간 정보는 지좌표 모듈에 의해 판단되는 것이 바람직하다. 일실시예에서, 시간 정보는 실시간 클록(rel-time clock)을 사용하여 날마다 미리 정해진 시간에 동기화되고, 그 동기화 후 발생한 이벤트 및/또는 행해진 측정은 그 동기화에 유효하게 비례한다.

센서가 비교적 부정확하더라도, 네트워크에 설치된 많은 수의 조명 제어모듈은 제어모듈 및 그룹 제어기에 의해 전송된 지좌표에 의해 그들의 위치와 시간에 따라 서버에서 지진파를 검출하고 분석할 수 있게 한다. 이는 약하고 및/또는 부정확한 신호인 경우에도, P 및/또는 S파의 해상도가 충분하여 지진파 경로에 대한 비교적 자세한 이미지를 얻을 수 있음을 의미한다. 지진 진앙에 관한 정보는 이 정보에서 결정될 수 있고, 따라서 제어모듈의 지역적 분포도 결정될 수 있다. 이는 네트워크 서버에서 또는 지진 센터에 할당된 특별 서버에서 수행될 수 있다.

따라서 서버에서 그룹 제어기로 또는 제어모듈로 출력된 신호에 의해 트리거된 조명 제어 신호는, 예를 들어, 사람들에게 미리 알려지는 광신호를 전송함으로써 후속되는 쓰나미 경고 또는 지진 경고로 사용될 수 있다. 이는 시간적 및/또는 공간적으로 전파되는 강도를 갖는 광 패턴, 예를 들어 거리를 따라 전파되는 파도와 같은 광신호일 수 있다.

고장에 안전한 동작은, 인접 모듈 정보에 대한 시간 제한적인 새 등록 명령이 여러 번 와해성(disruptive) 이벤트를 겪은 서버 및/또는 특정 수의 대체된 및/또는 새로 설치된 제어모듈들에 의해 출력되는 경우 유리하다. 그렇게 하기 위해, 제어모듈은 다른 PAN-내부 통신 모드로 전환할 수 있고, 각 단거리 통신 모듈을 통해 인접 제어모듈들을 접촉하며, 이들 및 이들과의 연결 품질을 등록할 수 있다. 특정 시간이 경과하고 및/또는 특정 수의 근접한 인접모듈들이 식별된 후, 이 정보는 다른 지리 특정 정보 및/또는 광 특정 정보 및/또는 제어모듈 특정 정보와 함께 각 단거리 통신모듈을 통해 그룹 제어기로 전송될 수 있거나, 연결이 활성화된 경우 장거리 통신 모듈을 통해 서버로 전송될 수 있다. 서버는 이 정보를 사용하여 그룹 분할 및/또는 그룹 제어기 할당을 확인하고, 이 분할/할당을 수행, 및/또는, 필요한 경우 변경할 수 있다. 이는 지진으로 인한 제어모듈 및/또는 조명의 고장을 보상한다.

본 발명에 따른 다른 개발에 따라, 다수 그룹과 관련된 정보가 인접 그룹들 사이에서 교환될 수 있다. 특히 다수의 그룹들과 관련된 센서정보 또는 센서정보를 기반으로 하는 다수 그룹들과 관련된 데이터가 빠르게 전송될 수 있음을 보장하기 위해, 예를 들어, 광신호를 트리거하기 위해, 각 정보가 서버를 우회하여 장거리 네트워크를 통해 직접 인접 그룹의 제어모듈로 전송되는 것이 유리하다. 특히, 이 정보는 정보를 생성한 센서를 구비한 제어모듈로부터 직접 전송될 수 있다. 따라서, 통신은 장거리 네트워크 사업자를 통해 수행될 수 있지만, 서버를 사용할 필요는 없다. 프로토콜을 목적으로 하는 경우, 서버는 각 정보를 통지받을 수 있다. 특히, 이 정보의 전송은 장거리 네트워크에서 알려진 그룹 제어기를 사용한다.

또는, 한 그룹 내에서 정상동작을 하는 동안 사용된 것과는 다른 주파수 대역을 사용하는 데이터 전송과 함께, 센서 정보를 기반으로 하는 다수의 그룹과 관련된 데이터는 서버를 우회하여 단거리 네트워크를 통해 인접 그룹의 제어모듈로 직접 전송될 수 있다. 이 목적을 위해, 단거리 모듈의 다중 동작이 유리할 수 있다.

긴급상황에서도 동작의 유연함을 보장하기 위해, 서버의 해당 소프트웨어를 사용하여, 다수 그룹과 관련된 데이터 교환을 위해 제어모듈을 그룹과 무관하게 선택하는 것이 유리하다. 예를 들어, 센서 정보를 교환할 제어모듈들이 전체 지도에 표시되었다면, 이는 그래픽으로 지원될 수 있다. 이는, 예를 들어, 더 이상 장거리 통신을 통해 접근될 수 없는 제어모듈 그룹들이 인접 그룹에 의해 접근될 수 있음을 의미한다.

비교적 고장에 안전한 메쉬 네트워크를 구축하기 위해, 각 그룹 제어기는 서버로부터 그룹 멤버들에 대한 데이터를 수신하고, 다른 그룹 멤버들과 관련하여 그 자신을 그룹 제어기로 결정하는 것이 유리할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 그룹 멤버들은 통신 경로 또는 원하는 그룹 제어기에 대한 데이터를 수신하여 서버와의 통신 및 다수의 그룹들 사이의 통신에 문제가 없음을 보증할 수 있다.

따라서 서버에 의해 제공된 정보는 제어모듈들에게 동일 그룹의 인접 제어모듈들에 대해 알려주는, 제어모듈들에 대한 정보일 수 있다. 서버는, 예를 들어, 각 제어모듈들의 지좌표를 관측하여 이 데이터를 추출할 수 있다.

오동작 또는 고장 후, 지연없이 네트워크에 대한 가능한 가장 빠른 시작을 용이하게 하기 위해, 제어모듈들은 처음 시작되었을 때 다른 제어모듈들을 위한 단거리 네트워크를 자동으로 스캔할 수 있고, 그에 따라 단거리 네트워크에서 가장 가까운 인접 모듈을 포함한 내부 인접모듈 테이블을 생성한다. 이 목록은 추후 서버로 전송될 수 있다. 특히, 메쉬 네트워크가 구축되고 그룹 제어기가 할당된 후, 이 인접 모듈 정보는 다른 조명에 특정된 또는 제어모듈에 특정된 정보와 함께 서버로 전송될 수 있다.

오동작을 기반으로 단거리 네트워크 환경 또는 그룹 내 새 제어모듈의 수에 기반한 요구에 대한 정보를 관찰하는 대신, 모듈들은 이 정보를 미리 정해진 시간에 및/또는 서버에 의해 초기화에 의해 등록할 수 있다. 이 목적을 위해, 메쉬 네트워크 내에서 그룹 제어기를 통한 서버로의 통신을 짧은 시간 동안 제한하고, 단거리 모듈과 개별 프로토콜을 기반으로 하는 메쉬 네트워크 내에서 가장 가까운 인접 모듈을 관찰하고 통신하는 것만 허용하는 것이 유리할 수 있다. 이는 신호 강도 및/또는 동시에 등록된 개별 인접 모듈들로의 연결 품질에 대한 정보를 갖는 인접 모듈 테이블 또는 목록을 생성하는 역할을 할 수 있다. 이 정보는 캐싱(cached) 및/또는 저장될 수 있고, 그런 다음 그룹 제어기를 통해 전송되거나, 제어모듈들의 모든 장거리 통신 모듈들이 활성화된 경우, 직접 서버로 전송될 수 있다.

몇몇 제어모듈들에 대해 목표로 한 검사 또는 그 상태를 확인하기 위해, 이들은, 예를 들어, 제어모듈 집중이 미리 규정되거나 규정가능한 제한값을 기반으로 결정 및 확인될 수 있는 과정인 미리 규정된 질의과정 이전에 서버에 의해 미리 선택되어야 한다. 이어서 제한값이 초과되면, 환경, 조명 및/또는 제어모듈에 특정한 정보에 대한 재결정이 초기화될 수 있다.

서버가 적절한 그룹 제어기를 선택하여 이상적인 그룹을 생성하도록 하기 위해, 각 제어모듈들은 단거리 네트워크 내 UID 관련 데이터, 장거리 네트워크 내 IP 주소, 근접장 네트워크 내 UID, 조명 특정 정보, 단거리 네트워크에서 많은 이웃들, 특히 UID를 포함한 단거리 네트워크에서 50개까지, 바람직하게는 10개까지의 인접 제어모듈에 관한 데이터 및 스캔 과정 동안의 인접 제어모듈의 연결 품질과 관련된 데이터를 등록 및 저장하고, 그런 다음, 주어진 시간에 그룹 제어기를 통해 이 정보(데이터)가 서버로 전송되게 하는 것이 바람직하다. 제어모듈이 활성화되면, 즉, 활성화된 장거리 네트워크 액세스가 구비된 경우, 서버는 이 정보를 직접 제어모듈로부터 수신할 수 있다.

네트워크의 시운전 및 그룹들로의 분할 및/또는 그룹 제어기의 할당은 서버에서 자동으로 수행되어야 하는 것이 바람직하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 그룹들로의 분할 및/또는 그룹 제어기의 할당은 사용자 입력에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 이는 서버에서 실행되는 프로그램이 그룹 제어기에 대해 모호한 선택을 하는 경우 유리하다.

네트워크에서 레이턴시를 원하는 수준 이하로 유지하기 위해, 서버에 설정되는 최대 규정가능한 제어모듈의 수는 서버에 의해 각 그룹에 할당되어야 하는 것이 바람직하고, 상한치는 200개인 것이 바람직하다. 2000개까지의 조명에 대한 시험과 시뮬레이션은, 큰 네트워크 그룹의 레이턴시가 너무 커서 적절한 동작 및 네트워크 상태에 대한 정기적인 조사를 보장할 수 없음을 보여준다.

바람직하기로는, 제어모듈의 수는 그룹당 150개 미만, 특히 50개 미만이어야 한다.

정상 동작 (서버와의 통신)을 목적으로 문제없이 단거리 네트워크에 의한 환경 정보를 검출하고 단거리 네트워크에서 통신하기 위해서, 단거리 네트워크 내 해당 통신은 이 네트워크의 다른 주파수 대역에서 이뤄지는 것이 유리할 수 있다. 바람직하기로는, 이를 위해 (다중화 동작) 동일한 안테나가 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 조명, 특히 가로등은 시작부분에서 기술된, 가속도 및/또는 지진파를 검출하는 적어도 하나의 센서를 구비하는 제어모듈을 구비한다. 또한, 상술한 바와 같이, 제어모듈은 장거리 통신모듈, 단거리 통신모듈 및 지좌표 모듈(GPS, Glonass, 베이더우(BeiDou) 등)을 구비한다. 또한, 몇몇 전원장치뿐만 아니라 조명 여자기(exciter)를 제어하는 제어 출력(0 resp. 1-10 V Dali)가 설치된다.

특히, 센서는 특히 지진파 등록에 적합한 대칭적인 차동 용량형(differential- capacitive) 센서이다.

상술한 그리고 후술될 방법을 수행하도록 설계된 본 발명에 따른 네트워크는 상술한 그리고 후술될 다수의 조명을 구비하고 및/또는 본 발명에 따른 방법 수행에 적합한 네트워크처럼 시작부분에서 설명된 과제에 대한 해결책이다.

본 발명의 이점과 상세한 특징을 위해 다음의 도면에 대한 설명을 참조한다. 개략적인 도면은 다음과 같다:
도 1은 본 발명에 따른 네트워크이다.
도 2는 도 2에 따른 오브젝트의 콤포넌트이다.
도 3은 본 발명의 과정에 따른 네트워크 작업이다.
도 4는 도 3에 따른 오브젝트의 콤포넌트이다.

후술되는 설계예의 기술적인 개별 특징들은 또한 본 발명에 따른 오브젝트를 구성하는 독립 청구항들과 잠재적인 추가 청구항들의 특징뿐만 아니라 상술한 설계예와 결합될 수 있다. 합당하다면, 기능적으로 동일한 구성요소들은 동일한 참조번호가 부여된다.

본 발명은 각 제어기 또는 그 동작을 제어하는 제어모듈을 갖는 복수의 조명기구 및 서버를 포함하는 네트워크를 포함한다. 각 제어기는 GSM 모뎀 또는 저전력 무선 네트워크(LPRN)를 통해 연결되어 서버와 얼마나 잘 통신할 수 있는지를 결정한다. 바람직한 실시예에서, 제어기들은 그룹 제어기와 소규모(small) 네트워크들을 형성할 수 있고, 그룹 제어기는 소규모 네트워크 내에서 공유되는 활성 GSM모뎀을 갖고, 이를 공급자 GSM 네트워크상에서 서버와의 통신이 이루어진다.

각 제어기가 그룹 제어기와 통신할 때, 각 소규모 네트워크에는 하나 이상의 활성 GSM 모뎀이 존재할 필요는 없으며, 이는 비용 (GSM 네트워크 비용)을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 각 제어기는 LPRN을 통해 IPv6 프로토콜을 사용하는 6LoWAN을 사용하여 그룹 제어기와의 통신한다. 그 결과, 각 소규모 네트워크는 인터넷 프로토콜 버전 6 (IPv6) 네트워크를 포함하고, 상기 네트워크 내 통신은 IPv6 프로토콜만을 사용하여 이뤄진다.

서버는 IPv6 프로토콜을 사용하여 동작한다. 그러나 각 그룹 제어기로부터 서버로의 정보 전송을 위해 GSM 네트워크가 필요하고, 현재 이들은 인터넷 프로토콜 버전 4 (IPv4) 프로토콜을 사용하여 동작한다. 이는 그룹 제어기와 서버간 통신이 GSM 네트워크상에서 전송되기 위해 IPv6에서 IPv4로의 변환될 필요가 있고, 그 다음 서버에서 다시 이전으로 변환될 필요가 있음을 의미한다. 또한, GSM 네트워크상의 통신은 암호화 및 보안화되고, 암호화는 적절한 암호화 프로토콜에 따라 제공된다.

서버는 GSM 네트워크상에서 그룹 제어기들로부터 수신된 암호화된 통신을 해독할 수 있고, 또한 GSM 네트워크상에서 그룹 제어기들로의 전송을 위한 통신을 암호화할 수 있다. 이는 그룹 제어기들과 서버 사이의 종단간(end-to-end) 암호화 통신을 제공한다.

본 발명의 방법에 따르면, 도 1은 그룹 제어기(2)로 할당된 다수의 제어모듈들(1)을 보여준다. 그룹 제어기(2)의 하드웨어는 제어모듈(1)과 동일하다. 그러나 각 그룹 제어기(2)만이 장거리 연결(3)만을 사용하여 서버(4)와 통신할 수 있다. 일반적으로 이는 국부 셀룰러 네트워크 사업자에 대한 액세스로, 이를 통해 서버는 IP_WAN을 기반으로 하여 액세스할 수 있도록 남아있을 수 있다. 서버와 그룹 제어기들간의 통신은, 예를 들어, 공통 인터넷 프로토콜 (TCP/IP)를 통해 수행될 수 있다.

그룹 7 내에서, 제어모듈들은 단거리 연결(6)을 통해 서로 통신한다. 바람직하기로는, 이 통신은 IEEE 802.15.4 표준, 예를 지그비(ZigBee) 상에서 메쉬 네트워크에 기반해야 한다.

제어모듈들(1, 2)의 개별 그룹들(7)은 일반적으로 서로 볼 수 없고, 따라서 서로 간섭할 수 없다. 그러나 몇몇 그룹의 통신을 위해, 인접 위치에 있는 제어모듈들은 단거리 연결(8)을 사용하여 센서 데이터 또는 해당 정보를 그룹간에 공유/교환 또는 전달하도록 의도될 수 있다. 그런 다음, 이는 조명 볼륨 증가와 같은 동작의 시작에 사용될 수 있다. 대안적으로, 이 통신은 또한 인터넷 또는 인트라넷에서 IP 주소를 통해 서로 볼 수 있는 해당 그룹 제어기들(2)을 사용할 수 있다. 어떤 제어모듈이 어떤 다른 제어모듈과 통신하고, 이 모듈이 어떻게 통신할 수 있는지에 관한 정보가 서버에 규정되어, 예를 들어, 특히 각 제어모듈의 다중 유닛을 이용하여 그룹간 단거리 통신을 하는 경우에 전송된다.

상술한 방법 구현에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 제어모듈은 바람직하게는 별도의 유닛으로 설계되어, 예를 들어, 가로등(도 4 참조)의 조명 헤드에 설치될 수 있다. 외부에 설치된 제어모듈의 일부 중요 콤포넌트들에 대한 상세한 내용은 도 2을 참조한다. 분해전개도는 제어모듈, 상부 하우징부(33) 및 하부 하우징부(34)를 포함한다. 하부 하우징부는 밀폐용기(36)를 사용하여 조명 상부에 맞춰진 베이스에 고정되어 있다. 하부 하우징부는 총검형(bayonet-type) 뒤틀림 접촉부(37)를 통해 베이스와 연결된다. 이 접촉부(37)는 하우징(34) 및 중앙 회로보드부(38)의 위치에도 고정된다. 다른 것들 중, 제어기(39), 단거리 및 장거리 통신 모듈들, 및 특히 지진파 검출을 위한 가속 센서부(41)가 이 회로보드부에 위치한다.

이 도면에는 근접장 내에서 RFID 트랜스폰더(transponder)의 조명에 특정된 데이터를 등록하기 위해 조명 하우징 측면상의 베이스에 설치될 수 있는 RFID 리더를 도시하지 않았다.

도 3은 수백미터의 길이를 갖는 다수의 거리들(42)이 있는 거리 네트워크를 보여준다. 각각 제어모듈을 갖는 다수의 가로등(43)이 이들 거리를 따라 위치한다. 제어모듈 각각은 지진파를 검출하는 센서를 구비한다. 이들은 간단한 가속도 센서일 수 있다. 또는 더 복잡한 지진계가 가로등에 통합될 수 있다.

도 4에 따라 가로등을 땅에 통합하고, 예를 들어, 버림 콘크리트(lean concrete, 44), 기초 파이프(foundation pipe, 45), 또는 밀집된 충진재(46)를 사용해 조명을 땅에 고정 설치 및 연결함으로써, 제어모듈 내 조명 헤드(48) 내부 또는 그 위에 위치한 가속도 센서는 마스트(49)를 통해 땅속에서 또는 표면을 따라 전파하는 지진파를 쉽게 검출할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 높은 해상도를 갖는 지진계(52)는 마스트(49)의 발에 위치하고 데이터 라인(도시되지 않음)을 통해 제어모듈(2)에 연결될 수 있다. 이 시스템의 중요한 장점은 도 3에 점선으로 표시된 지진파(50) 검출에 대한 분석을 가능하게 하면서 큰 표면에 분포된 많은 수의 센서들이 거의 동시에 평가될 수 있다는 것이다. 동시에 다수의 거리 사용자들에게 동시에 알릴 수 있는 정보 시스템이 제공된다.

Claims

지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법에 있어서,
복수의 가로등을 포함하는 조명 네트워크를 제공하는 단계로서, 각 가로등은 관련된 제어모듈(1,2)을 가지며, 각 제어모듈은
- 장거리 통신 모듈,
- 단거리 통신 모듈,
- 지좌표(geocoordinate) 모듈 및
- 제어기(39)를 포함하고,
각 제어모듈은 상기 조명의 드라이버를 제어하기 위한 제어출력을 제공하도록 동작가능한, 조명 네트워크를 제공하는 단계;
제어모듈들 중 적어도 일부에서 가속도 및 지진 활동 중 적어도 하나를 검출하는 적어도 하나의 센서(41)를 제공하는 단계;
상기 장거리 통신 모듈을 통해 접근가능한 적어도 하나의 서버를 제공하는 단계;
상기 제어모듈들(1,2)에 의해 제공된 환경, 조명, 및 제어 모듈 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 제어모듈들을 하나 또는 다수의 제어모듈 그룹들로 분할하는 단계;
각 그룹의 상기 제어모듈들(1,2) 중 하나를 그룹 제어기(2)로 선택하는 단계;
각 단거리 통신 모듈들을 통해 상기 그룹 제어기(2) 및 상기 그룹 내 다른 제어모듈들(1)과 단거리 네트워크를 형성하는 단계;
상기 제어모듈들(1)로부터의 센서 정보 및 지좌표 정보를 상기 제어모듈들(1)의 단거리 통신 모듈들을 통해 연관된 그룹 제어기(2)로 전송하는 단계;
네트워크가 정상 동작하는 동안, 상기 그룹들의 상기 그룹 제어기(2)로부터의 센서 정보 및 지좌표 정보를 상기 장거리 모듈을 통해 상기 적어도 하나의 서버로 전송하는 단계;
상기 그룹들의 그룹 제어기(2)에 의해 상기 적어도 하나의 서버에 전송된 상기 센서 정보 및 지좌표 정보를 분석하여, 상기 제어모듈들의 지역적 분포를 이용해 지진 진앙 정보를 추출하는 단계; 및
그룹의 상기 그룹 제어기(2)가 고장인 경우, 상기 서버에서 새 그룹 제어기(2)를 결정하고, 상기 단거리 통신 모듈을 사용하여 상기 새 그룹 제어기를 통해 그룹 제어기들(2)로 규정되지 않은 나머지 제어모듈(1)과 연결을 구축하는 단계를 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 센서 정보 및 상기 지좌표 정보 중 적어도 하나에 시간정보가 포함되는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서버에서 제어모듈 센서들(41)에 의해 제공된 상기 센서 정보 및 지좌표 정보를 분석하여 지진파의 존재를 식별하는 단계를 더 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단거리 네트워크는 메쉬 네트워크를 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단거리 통신 모듈은 지그비 및 6LoWPAN 중 적어도 하나를 사용하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장거리 통신 모듈은 GSM, GPRS, 이리듐, 셀룰러 네트워크 및 이더넷 연결 중 적어도 하나를 사용하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지좌표 모듈은 GPS, GLONASS, 갈릴레오, 베이더우(Beidou), 및 위성 기반 항법 시스템 중 적어도 하나를 사용하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서버(4)로부터의 상기 조명들을 제어하기 위한 서버 신호를 상기 그룹 제어기들(2) 및 상기 제어모듈들(1) 중 적어도 하나로 전송하는 단계를 더 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제8항에 있어서, 상기 서버 신호를 기반으로, 시간적으로 전파되는 강도 및 공간적으로 전파되는 강도 중 적어도 하나로 광 패턴을 생성하는 단계를 더 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서버로부터 인접 모듈 정보에 대한 시간 제한된 등록 요구를 내보내는 단계;
그룹의 상기 제어모듈들(1, 2)을 사용하여 인접 제어 모듈들 및 단거리 통신 모듈을 통한 이들과의 연결 품질을 등록하는 단계;
단거리 통신 모듈을 통한 상기 그룹 제어기(2) 및 장거리 통신 모듈을 통한 서버 중 적어도 하나에 이 정보를 전송하는 단계;
서버에서 그룹 분할 및 그룹 제어기 할당을 확인하는 단계; 및
서버에서 상기 인접 모듈 정보에 따른 상기 그룹 분할 및 상기 그룹 제어기 할당 중 적어도 하나를 갱신하는 단계를 더 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 서버에서, 다수의 그룹들과 관련한 데이터를 교환하기 위해 그룹과 무관하게 제어모듈들을 선택하는 단계를 더 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 그룹들과 관련있는 센서 정보를 장거리 모듈을 통해 서버를 우회하여 인접 그룹의 제어모듈로 전송하는 단계를 더 포함하는, 지진 검출 및 진앙위치 결정 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 그룹들과 관련있는 센서 기반 데이터를 상기 단거리 네트워크를 통해 상기 서버를 우회하여 인접 그룹의 제어모듈들(1, 2)로 직접 전송하는 단계를 더 포함하는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서, 다수의 그룹과 관련 있는 센서 기반 데이터를 전송하는 단계는 그룹 내에서 정상 동작과 다른 주파수 대역에서 이뤄지는, 지진 검출 및 진앙 위치 결정 방법.
복수의 제어모듈들(1, 2)을 포함하는 조명 네트워크에 있어서, 각 제어모듈은 하나의 조명에 할당되고,
- 다른 제어모듈들과의 통신에 적합한 단거리 통신 모듈;
- 서버와의 통신에 적합한 장거리 통신 모듈;
- 지좌표 모듈; 및
- 상기 조명의 드라이버를 제어하기 위한 제어 출력을 포함하며,
상기 제어모듈들 중 적어도 일부는 가속 및 지진파 중 적어도 하나를 검출하기 위한 적어도 하나의 센서(41)를 포함하는, 조명 네트워크.
제15항에 있어서, 상기 센서는 대칭적인 차동 용량형 센서인, 조명 네트워크.