KR20170132407A - 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템 - Google Patents

근거리 통신 기반 장비 점검 시스템 Download PDF

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KR20170132407A
KR20170132407A KR1020160063179A KR20160063179A KR20170132407A KR 20170132407 A KR20170132407 A KR 20170132407A KR 1020160063179 A KR1020160063179 A KR 1020160063179A KR 20160063179 A KR20160063179 A KR 20160063179A KR 20170132407 A KR20170132407 A KR 20170132407A
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Abstract

본 발명은 통신 기반 장비 점검 기술에 있어서, 특히 근거리 통신에 기반하여 원격에 위치한 무선단말기에서 센서를 구비하는 장비의 상태를 점검하도록 해주는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템에 관한 것으로, 장비에 구비되는 다수의 센서로부터 센싱 값을 수신하는 센서인터페이스와, 상기 센서인터페이스로부터 수신된 상기 센싱 값을 외부 전송 및 신호처리에 요구되는 데이터포맷으로 변환하는 신호컨디셔닝부와, 상기 신호컨디셔닝부에서 변환된 데이터를 저장하는 데이터저장부와, 상기 데이터저장부에 저장된 데이터를 근거리 통신에 기반하여 무선 전송하는 통신부와, 상기 센서인터페이스와 상기 신호컨디셔닝부와 상기 데이터저장부와 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 장비점검보드; 그리고 상기 장비점검보드로부터 제공되는 데이터를 사용하여 상기 장비의 센싱 값을 신호처리하는 신호처리부와, 상기 신호처리부의 상기 센싱 값에 대한 신호처리 결과를 출력하는 출력부를 포함하는 무선단말기를 포함하여 구성되는 것이 특징인 발명이다.

Description

근거리 통신 기반 장비 점검 시스템{system of inspecting equipment based on near field communication}
본 발명은 통신 기반 장비 점검 기술에 관한 것으로, 특히 근거리 통신에 기반하여 원격에 위치한 무선단말기에서 센서를 구비하는 장비의 상태를 점검하도록 해주는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템에 관한 것이다.
통신이나 반도체 등 제조업의 발전은 해당 제조업에 사용되는 장비의 발전에 기반한다고 할 수 있다.
초창기 제조 장비들은 수동으로 동작, 제어 및 유지 보수 관리가 가능했기 때문에, 그에 따른 많은 인력이 필요하였다.
그러나 최근 산업인력의 감소 및 인건비 상승에 따라 제조 공정의 자동화가 요구되고 있으며, 그에 따라 제어기술, 센서기술 및 통신기술 등이 현저히 발달하였다.
제조 장비는 매우 많은 부품으로 이루어져 있으며, 이들 중에는 완성품에 불량 여부에 치명적인 영향을 미치는 부품들이 대부분이어서 각 부품들의 상태를 주기적으로 점검해야 한다. 또한, 소모성 부품들의 경우에는 일정치 않은 각 부품의 교체시기를 상태에 따라 관리해야 한다.
자동화 공정에서 제조 장비에 대한 상태 점검이 원활하지 않을 경우에는, 예기치 못한 고장으로 인해 전체 공정에 큰 영향을 끼치며, 또한 유지 보수 관리에 대한 신속한 조치가 불가능한 경우가 많다.
반도체 장비의 예를 들면, 반도체 공정은 클린 시스템을 지향하기 때문에 공장 내부는 클린룸으로 구성되어 있으며, 보통 여러 대의 장비당 작업관리자가 지정 배치되어 있다.
반도체 장비에서 수행하는 대부분의 작업은 자동화되어 있으나, 일부 공정은 해당 작업관리자가 수작업으로 처리하기도 한다. 수작업이 필요한 경우로는 장비에서 미세 진동 발생이나 미세 가스 누출과 같은 이상 동작이 발생한 경우를 들 수 있다. 이러한 이상 동작은 반도체 공정에 불량품을 발생시키는 요인이 되거나 작업자의 안전을 해칠 수 있는 요인이 된다.
결국, 반도체 장비는 물론 제조 장비의 이상 동작에 대해 보안면에서의 안정적이고 신속하면서 효율적인 상태 점검이 중요한 사항이다.
본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로, 근거리 통신에 기반하여 원격에 위치한 무선단말기에서 센서를 구비하는 장비의 상태를 안정적으로 점검하도록 해주는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템의 특징은, 장비에 구비되는 다수의 센서로부터 센싱 값을 수신하는 센서인터페이스와, 상기 센서인터페이스로부터 수신된 상기 센싱 값을 외부 전송 및 신호처리에 요구되는 데이터포맷으로 변환하는 신호컨디셔닝부와, 상기 신호컨디셔닝부에서 변환된 데이터를 저장하는 데이터저장부와, 상기 데이터저장부에 저장된 데이터를 근거리 통신에 기반하여 무선 전송하는 통신부와, 상기 센서인터페이스와 상기 신호컨디셔닝부와 상기 데이터저장부와 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 장비점검보드; 그리고 상기 장비점검보드로부터 제공되는 데이터를 사용하여 상기 장비의 센싱 값을 신호처리하는 신호처리부와, 상기 신호처리부의 상기 센싱 값에 대한 신호처리 결과를 출력하는 출력부를 포함하는 무선단말기를 포함하여 구성되는 것이다.
바람직하게, 상기 데이터저장부는 상기 신호컨디셔닝부에서 변환된 데이터를 저장하는 내부메모리와, 상기 내부메모리에 저장된 데이터를 외장형메모리에 저장하기 위한 제1 외장형메모리 리더부와, 상기 제1 외장형메모리 리더부에 상기 외장형메모리가 전기적으로 연결되어 상기 내부메모리에 저장된 데이터를 상기 외장형메모리로 저장하는 경우에, 상기 내부메모리에 저장된 데이터를 암호화하는 암호화처리부를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 제어부는 상기 센서인터페이스를 통해 랜덤한 기간에 수신되는 상기 센싱 값에 대해 데이터 로깅을 수행하도록 제어하되, 상기 데이터 로깅에 따른 주기로 상기 신호컨디셔닝부에서 변환된 데이터를 상기 내부메모리에 저장하도록 제어하고, 상기 데이터 로깅에 따른 주기로 복호화키를 생성하도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 무선단말기는 제2 외장형 메모리 리더부와, 상기 제2 외장형 메모리 리더부에 전기적으로 연결된 상기 외장형 메모리로부터 암호화된 데이터를 읽어들이고, 상기 읽어들인 암호화된 데이터를 복호화하여 상기 신호처리부에 제공하는 복호화처리부를 더 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 통신부는 상기 근거리 통신으로 NFC(near field communication)과 블루투스(Bluetooth) 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 무선단말기로부터 인증정보를 수신하고, 상기 제어부에서 상기 인증정보를 사용하여 상기 무선단말기에 대한 인증에 성공하는 경우에, 상기 통신부는 상기 NFC와 상기 블루투스 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 복호화처리부에서 복호화에 사용될 복호화키를 상기 무선단말기로 무선 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 통신부는 상기 근거리 통신으로 NFC(near field communication)과 블루투스(Bluetooth) 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 무선단말기로부터 인증정보를 수신하고, 상기 제어부에서 상기 인증정보를 사용하여 상기 무선단말기에 대한 인증에 성공하는 경우에, 상기 통신부는 상기 NFC와 상기 블루투스 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 내부메모리에 저장된 데이터를 상기 무선단말기로 무선 전송할 수 있다.
이상의 본 발명에 따르면, 근거리 통신 및 무선단말기에 대한 인증을 통해 허가된 무선단말기가 센서를 구비하는 장비의 상태를 원격에서 점검하기 때문에, 보안면에서 안정적이면서 신속하고 효율적인 장비 관리가 가능하다.
또한, 내부메모리에 저장된 센싱 값을 보안을 유지한 상태에서 작업자의 무선단말기로 제공할 수 있다.
또한, 제조 장비 자체에서 상태 점검을 위한 신호처리를 하지 않기 때문에 장비에 부담을 줄여주고, 이동성이 보장되는 작업자의 무선단말기에서 상태 점검 결과를 확인 및 처리할 수 있기 때문에 신속한 조치가 가능해 진다.
도 1은 본 발명에 따른 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블록다이어그램이고,
도 2는 본 발명에 따른 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템의 장비점검보드와 무선단말기의 상세 구성을 도시한 블록다이어그램이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블록다이어그램이고, 도 2는 본 발명에 따른 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템의 장비점검보드와 무선단말기의 상세 구성을 도시한 블록다이어그램이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템은 상호 근거리 통신에 기반하여 무선 연결되는 장비점검보드(100)와 무선단말기(200)로 구성된다. 여기서, 장비점검보드(100)와 무선단말기(200) 간의 근거리 통신은 NFC(near field communication)과 블루투스(Bluetooth) 통신 중 어느 하나일 수 있다.
장비점검보드(100)는 점검하고자 하는 대상 장비(10)로부터 센싱 값을 수신하는 센서인터페이스(110)를 구비한다. 이를 위해 대상 장비(10)는 다수의 센서(11~13)를 구비하는 것이 바람직한데, 그 센서는 온도센서, 진동센서, 압력센서, 가스센서, 유량센서 등을 포함할 수 있다.
장비점검보드(100)는 또한 신호컨디셔닝부(120), 데이터저장부(130), 통신부(140), 그리고 제어부(150)를 포함하여 구성된다.
신호컨디셔닝부(120)는 센서인터페이스(110)를 통해 수신된 센서들의 센싱 값을 외부 전송 및 신호처리에 요구되는 데이터포맷으로 변환한다. 일 예로, 신호컨디셔닝부(120)는 12비트 이상의 고해상도 신호컨디셔닝(signal conditioning)을 실시할 수 있다.
데이터저장부(130)는 신호컨디셔닝부(120)에서 변환된 데이터를 저장한다.
특히, 데이터저장부(130)는 암호화처리부(131)와 내부메모리(132)와 제1 외장형메모리 리더부(133)로 구성된다.
암호화처리부(131)는 내부메모리(132)에 저장된 데이터를 암호화할 수 있다. 별도의 예로, 암호화처리부(131)는 신호컨디셔닝부(120)에서 변환된 데이터를 내부메모리(132)에 저장할 시에 그 저장되는 데이터를 암호화할 수 있다. 그러나, 이하에서는 암호화처리부(131)가 내부메모리(132)에 저장된 데이터를 외장형메모리에 저장할 시에만 암호화하는 것으로 설명한다.
내부메모리(132)는 신호컨디셔닝부(120)에서 변환된 데이터를 저장할 수 있다.
제1 외장형메모리 리더부(133)는 내부메모리(132)에 저장된 데이터를 외장형메모리에 저장하기 위한 구성으로, 외장형메모리가 전기적으로 연결된 시에 내부메모리(132)에 저장된 데이터를 외장형메모리로 옮겨서 저장할 수 있다.
특히, 내부메모리(132)에 저장된 데이터를 외장형메모리에 저장할 시에는, 후술될 제어부(150)의 제어에 따라 암호화처리부(131)는 내부메모리(132)에 저장된 데이터를 암호화하며, 제1 외장형메모리 리더부(133)는 암호화된 데이터를 외장형메모리에 저장할 수 있다. 암호화처리부(131)는 하드웨어 기반 암호화를 수행하며, 무선단말기(200)가 허가된 경우에만 데이터에 대한 저장, 신호처리 및 출력이 가능하도록 하기 위한 것이다.
통신부(140)는 데이터저장부(130) 특히 내부메모리(132)에 저장된 데이터를 전술된 근거리 통신에 기반하여 무선 전송할 수 있다. 또한, 통신부(140)는 무선단말기(200)에서 수행되는 복호화를 위한 복호화키를 근거리 통신에 기반하여 무선 전송할 수 있다
제어부(150)는 센서인터페이스(110)와 신호컨디셔닝부(120)와 데이터저장부(130)와 통신부(140)를 제어한다.
제어부(150)가 센서인터페이스(110)를 제어하는 동작에 예로는, 센서인터페이스(110)를 통해 다수의 센싱 값을 센서 별로 구분하기 위한 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱 제어를 수행하며, 센서인터페이스(110)를 통해 랜덤한 기간에 수신되는 다수의 센싱 값에 대해 주기적인 데이터 로깅을 수행하도록 제어한다. 본 발명에서의 데이터 로깅 주기는 초 단위, 분 단위, 시 단위로 가능하다.
제어부(150)는 데이터 로깅에 따른 주기로 신호컨디셔닝부(120)가 데이터를 변환하도록 제어한다.
제어부(150)는 데이터 로깅에 따른 주기로 신호컨디셔닝부(120)에서 변환된 데이터를 내부메모리(132)에 저장하도록 제어한다.
제어부(150)는 데이터 로깅에 따른 주기로 무선단말기(200)에서 수행되는 복호화를 위한 복호화키를 생성하도록 제어할 수 있다.
다음은 무선단말기의 구성에 대해 설명한다.
무선단말기(200)는 제2 외장형메모리 리더부(210)와 복호화처리부(220)와 신호처리부(230)와 출력부(240)로 구성된다.
제2 외장형 메모리 리더부(210)는 전기적으로 연결된 외장형 메모리로부터 암호화된 데이터를 읽어들인다.
복호화처리부(220)는 제2 외장형 메모리 리더부(210)를 통해 외장형 메모리로부터 읽어들인 암호화된 데이터를 복호화하여 신호처리부(230)에 제공한다.
신호처리부(230)는 장비점검보드로부터 제공되는 데이터 즉, 통신부(140)를 통해 무선으로 수신한 데이터 또는 제2 외장형 메모리 리더부(210)를 통해 외장형 메모리로부터 읽어들인 암호화된 데이터를 사용하여 대상 장비(10)의 센싱 값을 신호처리한다.
출력부(240)는 신호처리부(230)의 센싱 값에 대한 신호처리 결과를 출력하는 구성으로, 목록형태로 저장일시나 센싱 값을 출력하거나 그래프형태로 저장일시나 센싱 값을 다양하게 화면을 통해 출력할 수 있다.
한편, 장비점검보드(100)와 무선단말기(200) 간의 근거리 통신은 NFC(near field communication)과 블루투스(Bluetooth) 통신 중 어느 하나일 수 있으며, 이러한 근거리 통신에 기반하여 데이터를 전송하거나 복호화를 위한 복호화키의 전송이 실시된다.
일 예로, 장비점검보드(100)에 구비되는 통신부(140)는 근거리 통신에 기반하여 무선단말기(200)로부터 인증정보를 수신한다. 제어부(150)는 무선단말기(200)로부터 수신된 인증정보를 사용하여 해당 무선단말기(200)에 대한 인증을 실시하고, 그 인증 결과에서 인증에 성공하는 경우에는 통신부(140)가 근거리 통신에 기반하여 내부메모리에 저장된 데이터를 무선단말기(200)로 무선 전송할 수 있도록 제어한다.
다른 예로, 장비점검보드(100)에 구비되는 통신부(140)는 근거리 통신에 기반하여 무선단말기(200)로부터 인증정보를 수신한다. 제어부(150)는 무선단말기(200)로부터 수신된 인증정보를 사용하여 해당 무선단말기(200)에 대한 인증을 실시하고, 그 인증 결과에서 인증에 성공하는 경우에는 통신부(140)가 근거리 통신에 기반하여 복호화처리부(220)에서 복호화에 사용될 복호화키를 무선단말기(200)로 무선 전송할 수 있도록 제어한다.
한편, 별도의 예로 본 발명의 복호화처리부(220)에서 복호화에 사용될 복호화키를 장비점검보드(100)로부터 수신하지 않고, 제2 외장형 메모리 리더부(210)에 전기적으로 연결되는 외장형메모리가 허가된 사용자용 복호화키를 보유하고 있을 수도 있다. 이러한 예에서는, 근거리 통신을 통해 복호화키를 수신하지 않기 때문에, 복호화 처리가 신속하게 이루어지는 장점이 있다. 그러나, 보안상 안전성을 보다 확보하기 위해 장비점검보드(100)에서 데이터 로깅의 주기로 생성된 복호화키를 수신하여 사용하는 것이 보다 바람직하다.
100: 장비점검보드 110: 센서인터페이스
120: 신호컨디셔닝부 130: 데이터저장부
131: 암호화처리부 132: 내부메모리
133: 제1 외장형메모리 리더부 140: 통신부
150: 제어부
200: 무선단말기 210: 제2 외장형메모리 리더부
220: 복호화처리부 230: 신호처리부
240: 출력부

Claims (6)

  1. 장비에 구비되는 다수의 센서로부터 센싱 값을 수신하는 센서인터페이스와, 상기 센서인터페이스로부터 수신된 상기 센싱 값을 외부 전송 및 신호처리에 요구되는 데이터포맷으로 변환하는 신호컨디셔닝부와, 상기 신호컨디셔닝부에서 변환된 데이터를 저장하는 데이터저장부와, 상기 데이터저장부에 저장된 데이터를 근거리 통신에 기반하여 무선 전송하는 통신부와, 상기 센서인터페이스와 상기 신호컨디셔닝부와 상기 데이터저장부와 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 장비점검보드; 그리고
    상기 장비점검보드로부터 제공되는 데이터를 사용하여 상기 장비의 센싱 값을 신호처리하는 신호처리부와, 상기 신호처리부의 상기 센싱 값에 대한 신호처리 결과를 출력하는 출력부를 포함하는 무선단말기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터저장부는,
    상기 신호컨디셔닝부에서 변환된 데이터를 저장하는 내부메모리와,
    상기 내부메모리에 저장된 데이터를 외장형메모리에 저장하기 위한 제1 외장형메모리 리더부와,
    상기 제1 외장형메모리 리더부에 상기 외장형메모리가 전기적으로 연결되어 상기 내부메모리에 저장된 데이터를 상기 외장형메모리로 저장하는 경우에, 상기 내부메모리에 저장된 데이터를 암호화하는 암호화처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서인터페이스를 통해 랜덤한 기간에 수신되는 상기 센싱 값에 대해 데이터 로깅을 수행하도록 제어하되,
    상기 데이터 로깅에 따른 주기로 상기 신호컨디셔닝부에서 변환된 데이터를 상기 내부메모리에 저장하도록 제어하고,
    상기 데이터 로깅에 따른 주기로 복호화키를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선단말기는,
    제2 외장형 메모리 리더부와,
    상기 제2 외장형 메모리 리더부에 전기적으로 연결된 상기 외장형 메모리로부터 암호화된 데이터를 읽어들이고, 상기 읽어들인 암호화된 데이터를 복호화하여 상기 신호처리부에 제공하는 복호화처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 근거리 통신으로 NFC(near field communication)과 블루투스(Bluetooth) 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 무선단말기로부터 인증정보를 수신하고,
    상기 제어부에서 상기 인증정보를 사용하여 상기 무선단말기에 대한 인증에 성공하는 경우에, 상기 통신부는 상기 NFC와 상기 블루투스 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 복호화처리부에서 복호화에 사용될 복호화키를 상기 무선단말기로 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 근거리 통신으로 NFC(near field communication)과 블루투스(Bluetooth) 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 무선단말기로부터 인증정보를 수신하고,
    상기 제어부에서 상기 인증정보를 사용하여 상기 무선단말기에 대한 인증에 성공하는 경우에, 상기 통신부는 상기 NFC와 상기 블루투스 통신 중 어느 하나에 기반하여 상기 내부메모리에 저장된 데이터를 상기 무선단말기로 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템.
KR1020160063179A 2016-05-24 2016-05-24 근거리 통신 기반 장비 점검 시스템 KR20170132407A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021224657A1 (en) * 2020-05-04 2021-11-11 Veratron Ag Method for configuring converters for sensors and converter

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