KR20180128599A - 무선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀은 무선 통신 전원을 공급하는 배터리와 무선 통신을 수행하는 무선 통신부 및 맨홀 내부에 설치되는 센서로부터 측정 신호를 입력 받고, 상기 배터리의 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하고, 상기 결정된 무선 통신 주기에 무선 통신을 수행하는 전자 제어 유닛을 포함한다.

Description

무선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀 제어 방법 {WIRELESS COMMUNICATION MODEM AND CONTROL METHOD OF THEREOF}
무선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀의 전송 주기를 변경하는 방법에 관한 발명이다.
일반적으로, 지하에는 통신 케이블, 전력 케이블 또는 하수로 등이 매설되어있으며, 이러한 통신 케이블, 전력 케이블 또는 하수로 등의 매설을 위한 공동구가 구비되어 있다. 따라서, 해당 공동구에 관리 인력의 출입이 가능하도록 하기 위하여 일정한 구간마다 맨홀(manhole)이 설치된다.
특히, 공동구를 관리하기 위하여 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 검출하여 원격으로 감시하는 시스템을 통하여 관리 인력이 매번 출입하여 공동구를 관리하지 않을 수 있도록, 필요 인력을 감소시키기 위한 원격 시스템이 개발되었다.
다만, 이러한 원격 감지 시스템은 온도, 습도 등의 센서 뿐만 아니라, 전위 센서 등을 통하여 맨홀 내부의 환경에 관한 정보를 입력 받고, 입력 받은 측정 데이터를 통신부를 통해 맨홀의 외부로 전송하되 맨홀 뚜껑의 외부 표면에 설치된 안테나를 통해 서버로 전송하고, 서버에서는 전송 받은 해당 측정 데이터를 기초로 맨홀 내부의 상황을 파악할 수 있다.
다만, 이러한 원격 감지 시스템의 경우, 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 검출하여 안테나를 통해 서버로 측정 데이터를 전송함에 사용되는 전원을 배터리로부터 공급받는 것이 일반적이다. 따라서, 배터리 방전시에 해당 배터리를 교체하여 주어야 하므로 시스템의 유지 보수에 추가적인 인력이 필요하다는 문제점이 있다.
또한, 맨홀 내부의 온도, 습도 등에 따라 배터리의 수명이 달라질 수 있어, 미리 예상되었던 배터리의 교체 시기보다 배터리의 수명이 단축되는 경우에 추가적인 인력이 필요할 수 있는 문제점이 있다.
미국 특허 등록 US 7,944,352호
달라지는 무선 통신 모뎀 배터리의 수명을 예측하여, 배터리를 일정 기간 동안 사용 가능 하도록 제어하는 무선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀 제어 방법을 제공한다.
개시된 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 맨홀 내부의 문제 상황 발생 시, 데이터 전송 주기를 짧게 하여 위급 상황에 대한 대처를 신속하게 수행할 수 있도록 통신을 수행하는 모선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 통신 전원을 공급하는 배터리; 와 무선 통신을 수행하는 무선 통신부; 및 맨홀 내부에 설치되는 센서로부터 측정 신호를 입력 받고, 상기 배터리의 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하고, 상기 결정된 무선 통신 주기에 무선 통신을 수행하는 전자 제어 유닛;을 포함하는 무선 통신 모뎀이 제공될 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은 서버로부터 배터리의 수명 정보를 입력 받을 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 결정된 무선 통신 주기에 센서로부터 측정된 신호를 서버로 송신할 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은, 미리 설정한 배터리 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시키거나 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 무선 통신 주기를 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 단축된 무선 통신 주기를 상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값 미만이 되면, 상기 무선 통신 주기를 정상화시킬 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 서버가 수신한 측정된 신호를 기초로 산출한 배터리의 변경된 수명 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 맨홀 내부에 설치되는 센서는 온도 센서, 습도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은 상기 배터리의 수명을 예측하고, 상기 예측된 배터리의 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시킬 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 센서로부터 획득한 온도, 습도 및 서버로부터 획득한 기상 정보를 기초로 상기 배터리의 수명을 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 배터리로부터 무선 통신 전원을 공급하는 단계;와 맨홀 내부에 설치되는 센서로부터 측정 신호를 입력 받는 단계; 및 상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하고, 상기 결정된 무선 통신 주기에 배터리 전원을 공급받아 무선 통신을 수행하는 단계; 를 포함하는 무선 통신 모뎀 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는, 서버로부터 배터리의 수명 정보를 입력 받을 수 있다.
또한, 상기 결정된 무선 통신 주기에 배터리 전원을 공급받아 무선 통신을 수행하는 단계는, 상기 결정된 무선 통신 주기에 센서로부터 측정된 신호를 서버로 송신할 수 있다.
또한, 상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는, 미리 설정한 배터리 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시키거나 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는, 상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 무선 통신 주기를 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는, 상기 단축된 무선 통신 주기를 상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값 미만이 되면, 상기 무선 통신 주기를 정상화시킬 수 있다.
또한, 상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는, 상기 서버가 수신한 상기 센서로부터 측정된 신호를 기초로 산출한 배터리의 변경된 수명 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 맨홀 내부에 설치되는 센서는 온도 센서, 습도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는, 상기 배터리의 수명을 예측하고, 상기 예측된 배터리의 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시킬 수 있다.
또한, 상기 배터리의 수명을 예측하는 단계는, 상기 센서로부터 획득한 온도, 습도 및 서버로부터 획득한 기상 정보를 기초로 상기 배터리의 수명을 예측할 수 있다.
개시된 무선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀 제어 방법의 일 실시예에 따르면, 맨홀 내부의 온도, 습도와 같은 상황에 따라 달라지는 무선 통신 모뎀 배터리의 수명을 예측하여, 배터리를 일정 기간 동안 교체 없이 사용 가능하도록 하여, 배터리 교체에 추가 인력이 필요하지 않도록 할 수 있다.
또한, 개시된 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 맨홀 내부의 문제 상황 발생 시, 데이터 전송 주기를 짧게 하여 위급 상황에 대한 대처를 신속하게 수행할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 맨홀 내부에 설치된 무선 통신 모뎀, 이와 연결된 복수의 센서, 및 서버를 나타낸 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 제어 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 통신 동작을 나타낸 순서도이다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 통신 동작을 나타낸 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 통신 동작을 설명하는 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 동작 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 무선 통신 모뎀 및 무선 통신 모뎀 제어 방법을 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 맨홀 내부에 설치된 무선 통신 모뎀(1), 이와 연결된 복수의 센서(10 내지 50), 및 서버(200)의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 2는 무선 통신 모뎀(1)의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀에 대하여 자세히 설명한다.
먼저, 도 1 에 도시된 바와 같이, 무선 통신 모뎀(1)은 맨홀 내부에 장착될 수 있다. 바람직하게는 무선 통신 모뎀(1)은 맨홀 뚜껑(100)의 하방의 위치에 고정되어 설치 될 수 있다.
또한, 무선 통신 모뎀(1)은 복수의 센서(10 내지 50)이 구동되어 검출된 센서 검출 데이터를 통신 안테나(2)를 통하여 서버(200)로 전송한다. 따라서, 무선 통신 모뎀(1)은 복수의 센서(10 내지 50)으로부터 검출된 센서 검출 데이터를 주기적으로 수신하고, 수신한 검출 데이터를 무선 송신하기 위하여 무선 통신 모뎀(1)에 전원을 공급하는 배터리(3)를 포함한다.
따라서, 배터리(3)의 수명이 유지되는 동안 무선 통신 모뎀(1)이 정상적으로 동작 가능할 수 있다.
이에 도 2에서는 무선 통신 모뎀(1)의 배터리 수명을 제어하기 위한 무선 통신 모뎀(1) 내부의 구성 블록도에 대하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)은 도 1의 복수의 센서(10 내지 50)을 포함하는 입력부(11)와, 무선 통신 모뎀(1)에 전원을 공급하는 배터리(3), 무선 통신 모뎀(1)을 총괄적으로 제어하는 전자 제어 유닛(300)과, 전자 제어 유닛(300)으로부터 제어 신호를 받아 무선 통신을 수행하는 무선 통신부(400)를 포함한다. 이 때, 무선 통신부(400)는 도 1에 도시된 안테나(2)를 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다.
먼저, 입력부(11)에 대하여 설명하면, 입력부(11)는 도 1에 도시된 복수의 센서(10 내지 50)을 포함하는 것으로, 맨홀 내부의 온도, 습도 등의 맨홀 내부 환경 요소 등을 검출한다.
일 예로, 복수의 센서 중 제 1 센서(10)는 온도 센서로서, 맨홀 내부의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 일 예로, 복수의 센서 중 제 2 센서(20)는 습도 센서로서, 맨홀 내부의 습도를 측정할 수 있다. 또한, 이 외에 제 3 센서(30)는 전위 센서(30)로서 지하에 매설된 수도관의 부식 여부를 체크할 수 있다. 구체적으로, 전위 센서는 도 1에 도시된 바와 같이, 매설된 하수로에 설치되어 하수로의 부식 정도를 측정하여 무선 통신 모뎀(1)에 그 정보를 제공할 수 있다. 또한, 일 예로 제 4 센서(40)는 광센서로서, 맨홀의 개폐 여부를 측정하여 맨홀이 열린 경우를 감지하도록 할 수 있다. 또한, 일 예로 제 5 센서(50)는 맨홀뚜껑(100)의 침수 감지 센서로서, 침수 감지 센서에 의해 감지된 신호를 무선 통신 모뎀(1)에 제공할 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 후술하는 입력부(11)에 포함되는 복수의 센서(10 내지 50)에는 가스 센서(gas sensor)가 포함되어 누설되는 가스의 성분 및 그 누설량을 측정할 수 있다.
다만, 입력부(11)에 포함되는 복수의 센서(10 내지 50)은 도 1에서 제 1 센서(10) 내지 제 5 센서(50)로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 맨홀 내부의 환경을 감지하기 위한 다양한 센서가 포함될 수 있다.
다음으로, 배터리(3)는 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)에 전원을 공급하는 것으로, 배터리(3)에 포함되어 있는 저장된 전기를 전자 제어 유닛(300) 및 무선 통신부(400)에 작동전원을 공급하는 역할을 수행한다. 또한, 배터리(3)는 배터리의 잔여 전원을 전자제어유닛(300)에 송신하여 전자 제어 유닛(300)이 수명을 예측할 수 있도록 정보를 공급한다.
전자 제어 유닛(300)은 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)을 총괄적으로 제어하는 것으로, 복수의 센서(10 내지 50)을 포함하는 입력부(11)로부터 센서값을 입력 받아 배터리의 수명을 예측하고, 그에 따른 무선 통신 모뎀(1)의 무선 통신 주기를 결정하는 메인 프로세서(310)와 각종 데이터를 저장하는 메모리(320)를 포함한다.
메인 프로세서(310)는 입력부(11)로부터 맨홀 내부의 온도 및 습도 정보를 입력 받는다. 또한, 메인 프로세서(310)는 후술할 무선 통신부(400)를 통하여 서버(200)로부터 외부 날씨 정보를 획득할 수도 있다.
또한, 메인 프로세서(310)는 배터리(3)로부터 배터리 수명 특성 곡선에 관한 정보를 입력 받으며, 상기 입력부(11)로부터 입력 받은 맨홀 내부의 온도, 습도, 또는 무선 통신부(400)를 통하여 서버(200)로부터 입력 받은 외부 날씨 정보를 고려하여 배터리 수명 특성 곡선의 변화량을 예측하고, 배터리의 수명을 예측할 수 있다.
따라서, 메인 프로세서(310)는 무선 통신 모뎀(1)의 설치 시 미리 설정한 수명보다 배터리(3)의 수명이 단축되는 경우 배터리 교환이 필요할 수밖에 없으므로, 무선 통신 모뎀(1)의 예상 수명을 연장 시키기 위하여 배터리(1)의 무선 통신 주기를 연장 시킨다. 즉, 메인 프로세서(310)는 무선 통신 모뎀(1)의 슬립 모드(Sleep mode) 상태를 연장시킨다.
예를 들어, 메인 프로세서(310)는 초기 무선 통신 모뎀(1)의 무선 통신 주기가 1일에 3회, 즉, 8시간 간격으로 무선 통신을 수행한 경우에 있어서, 무선 통신 모뎀(1)의 수명을 연장시키기 위하여 무선 통신 주기를 1일 1회, 즉 24시간 간격으로 변경하도록 제어할 수 있다.
즉, 무선 통신 모뎀(1)의 무선 통신 주기를 조절함에 따라 배터리의 운영을 최적화하는 것으로, 배터리 수명 곡선에 따른 예상 배터리 잔량을 고려하여 무선 통신 주기를 변경한다.
따라서, 메인 프로세서(310)는 입력부(11)로부터 획득한 센서값을 서버(3)로 전송하는 주기를 연장 시켜, 무선 통신 모뎀(1)의 수명을 늘리도록 한다.
다음으로, 메인 프로세서(310)는 복수의 센서(10 내지 50)에서 수신하는 센서값에 임계값을 설정하여, 임계값을 초과하는 경우에 맨홀 내부의 센서로부터 센서값을 획득하는 측정 주기를 좁히는 등, 입력부(11)에서 전자 제어 유닛(300)으로 센서 정보의 송수신 주기를 조절할 수 있다.
일 예로, 수위 센서가 측정한 수위가 미리 설정한 임계값을 초과하는 것으로 전자 제어 유닛(300)이 판단하면, 전자 제어 유닛(300)은 수위 센서의 작동 주기를 좁힐 수 있다. 다만, 전자 제어 유닛(300)은 다시 수위 센서의 측정한 수위가 정상 범위 내로 회귀되는 경우, 다시 원상으로 작동 주기를 늘릴 수도 있다.
또한, 다른 일 예로, 가스 센서가 측정한 가스 누설량이 미리 설정한 임계값을 초과하는 것으로 전자 제어 유닛(300)이 판단하면, 전자 제어 유닛(300)은 가스 센서의 작동 주기를 좁힐 수 있다. 다만, 전자 제어 유닛(300)은 다시 가스 센서의 측정한 가스 누설량이 정상 범위 내로 회귀되는 경우, 다시 원상으로 작동 주기를 늘릴 수도 있다.
다음으로, 전자 제어 유닛(300) 내 메모리(320)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 이 때, 비휘발성 메모리는 무선 통신 모뎀(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 반 영구적으로 저장할 수 있으며, 휘발성 메모리는 비휘발성 메모리로부터 제어 프로그램 및 제어 데이터를 불러와 임시로 기억하고, 메인 프로세서(310)에서 출력하는 각종 제어 신호를 임시로 저장할 수 있다.
다음으로, 무선 통신부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서버(3)와 무선 통신을 수행하는 것으로, 전자 제어 유닛(300)으로부터 각종 제어 신호를 서버(200)로 송신하거나, 서버(200)로부터 각종 제어 신호 및 외부 날씨 정보를 수신할 수 있다.
이러한 무선 통신부(400)는 도 1에 도시된 무선 통신 모뎀(1)의 안테나(3)를 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다.
무선 통신부(400)는 앞서 설명한 바와 같이, 서버(200)로부터 외부 날씨 정보를 수신할 수 있다. 따라서, 무선 통신부(400)는 서버(200)로부터 외부 날씨 정보를 무선 통신 모뎀(1)에 제공하여, 무선 통신 모뎀(1)의 배터리(3)의 수명 곡선을 예측하는데 정보를 제공한다.
이 때, 무선 통신부(400)는 미리 설정한 무선 통신 주기에 따라 서버(200)로부터 외부 날씨 정보를 수신하고, 수신한 정보를 기초로 무선 통신 모뎀(1)의 전자 제어 유닛(300)은 배터리(3)의 수명을 예측한다.
반대로, 무선 통신부(400)는 입력부(11)로부터 획득한 센서값을 무선 통신을 통하여 서버(200)로 전송할 수 있다. 즉, 전자 제어 유닛(300)은 무선 통신 주기 동안 무선 통신 모뎀(1)을 슬립 모드로 유지하다가 모뎀 주기 도달 시 획득한 센서값을 무선 통신부(400)를 통하여 무선 통신을 통하여 서버(200)로 전송한다.
또한, 무선 통신 모뎀(1)은 입력부(11)를 통하여 획득한 센서값이 미리 설정한 임계값을 초과하는 경우에 무선 통신 모뎀(1)으로부터 서버(200)로 센서 정보를 전송하는 무선 통신 주기를 단축하여 위험 상황을 서버(200)에 신속하게 전송할 수도 있다.
다만, 무선 통신 모뎀(1)의 입력부(11)를 통하여 획득한 센서값이 다시 정상전자 범위 내에 속하는 경우, 무선 통신 모뎀(1)으로부터 서버(200)로 전송하는 무선 통신 주기를 다시 원상으로 무선 통신 주기를 늘릴 수도 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 따르면, 서버(200)는 무선 통신 모뎀(1)으로부터 획득한 센서값과 배터리 수명 정보 및 외부 기상 정보를 기초로 무선 통신 모뎀(1)의 배터리(3)의 수명을 예측하여, 미리 설정한 수명으로 연장시키기 위하여 무선 통신 주기를 연장할 것을 무선 통신 모뎀(1)의 전자 제어 유닛(300)에 명령할 수도 있다.
즉, 서버(200)가 무선 통신 모뎀(1)의 예상 배터리 수명을 예측하고, 원하는 배터리 수명을 확보하기 위하여 무선 통신 주기를 변경하도록 제어 신호를 무선 통신 모뎀(1)에 송신할 수도 있다. 따라서, 무선 통신 모뎀(1)의 전자 제어 유닛(300)은 무선 통신부(400)로부터 획득한 변경된 무선 통신 주기에 따라 입력부(11)로부터 획득한 센서값을 서버(200)로 전송할 수도 있다.
이 때, 서버(200)는 무선 통신 모뎀(1)과 통신을 수행하는 것으로, 맨홀 관리를 수행하기 위한 각종 정보를 포함하고 있을 수 있다.
즉, 맨홀 관리를 수행하기 위하여 사용자는 서버(200)에 전송된 각종 센서값을 기초로 정보를 획득할 뿐만 아니라, 서버(200)는 맨홀 관리를 적절히 수행하기 위하여 무선 통신 모뎀(1)의 정상 작동 여부 등을 총괄적으로 처리하기 위한 정보를 포함한다.
이상에서는 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)의 구성에 대하여 설명하였다.
이하에서는 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)의 제어 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
구체적으로, 도 3은 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 통신 동작을 나타낸 순서도이고, 도 4는 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 통신 동작을 나타낸 순서도이며, 도 5는 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 모뎀의 동작 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 도 3에서는 일반적인 무선 통신 모뎀(1)의 동작 방법을 설명하였다. 즉, 도1에 도시된 복수의 센서(10 내지 50)을 나타내는 센서(51)와 무선 통신 모뎀(1), 및 서버(200)의 상호 통신 방법을 설명한다.
먼저, 센서(51)에 포함된 복수의 센서로부터 제 1 센서값 내지 제 3 센서값을 획득한다(1000 내지 3000). 다만, 센서(51)는 무선 통신 모뎀(1)과 연결된 복수의 모든 센서가 이에 해당하는 것으로 그 종류 및 개수는 변화할 수 있다. 또한, 센서(51)는 맨홀 내부의 온도 또는 습도 상황을 측정하기 위한 온도 센서, 및 습도 센서를 포함할 수 있다.
이 때, 센서(51)에서 획득한 센서값은 무선 통신 모뎀(1)으로 실시간으로 전송될 수 있다.
또한, 무선 통신 모뎀(1)은 모뎀(1) 내부에 임의로 저장된 변경 가능한 무선 통신 주기를 포함하고 있어, 센서(51)로부터 센서값을 획득하였는지 여부와 무관하게 슬립 모드로 유지될 수 있다. 다만, 슬립 모드가 해제되면, 무선 통신 모뎀(1)은 무선 통신을 수행하여 서버(200)에 센서값을 송신한다(4000).
따라서, 서버(200)는 무선 통신 모뎀(1)으로부터 센서값을 획득한다(5000). 또한, 무선 통신 모뎀(1)은 서버(200)로 센서값을 무선 송신한 이후, 다시 일정 기간동안 슬립모드에 진입하게 된다.
다만, 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 슬립 모드가 유지되는 통신 주기를 변경할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)의 메인 프로세서(310)는 초기 무선 통신 모뎀(1)의 무선 통신 주기가 1일에 3회, 즉, 8시간 간격으로 무선 통신을 수행한 경우에 있어서, 무선 통신 모뎀(1)의 수명을 연장시키기 위하여 무선 통신 주기를 1일 1회, 즉 24시간 간격으로 변경하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 도 4는 무선 통신 주기가 변경되는 경우를 설명하기 위한 일 실시 예이다.
먼저, 센서(51)는 복수의 센서(10 내지 50)로부터 센서값을 획득한다. 구체적으로, 센서(51)는 다양한 센서를 포함할 수 있으나, 맨홀 내부의 온도 및, 습도 상황을 파악하기 위하여 온도 센서로부터 온도 값을 획득하거나, 습도 센서로부터 습도 값을 획득할 수 있다(900 내지 901).
또한, 도 3에서와 같이, 센서(51)에 포함된 복수의 센서로부터 제 1 센서값 내지 제 3 센서값을 획득한다(1000 내지 3000). 다만, 센서(51)는 무선 통신 모뎀(1)과 연결된 복수의 모든 센서가 이에 해당하는 것으로 그 종류 및 개수는 변화할 수 있다.
이 때, 센서(51)에서 획득한 센서값은 무선 통신 모뎀(1)으로 실시간으로 전송될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 모뎀(1)과 무선 통신을 수행하는 서버(200)는 외부로부터 기상 정보를 획득한다(201). 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 서버(200)가 획득한 기상 정보는 무선 통신 모뎀(1)으로 전송될 수 있다.
다음으로, 무선 통신 모뎀(1)은 센서(51)로부터 수신한 맨홀 내부의 온도 및 습도와 서버(200)로부터 획득한 기상 정보를 기초로 무선 통신 장치(1)의 배터리(3) 수명을 예측하고(1500), 예측된 수명을 유지하기 위하여 무선 통신 주기를 변경할 수 있다(1600). 구체적으로, 무선 통신을 통하여 서버(200)로 센서(51)로부터 획득한 센서값을 전송하는데 사용되는 전류의 소모를 감소하기 위하여 무선 통신 모뎀(1)은 무선 통신 주기를 변경할 수 있다.
일 예로, 무선 통신 주기가 연장되는 경우, 슬립모드로 무선 통신 모뎀(1)이 동작되다가, 슬립 모드 해제 시, 즉, 무선 통신 주기 도달 시 센서값을 서버로 무선 송신 한다(4000). 따라서, 서버(200)는 센서값을 획득하고(5000), 무선 통신 모뎀(1)은 다시 슬립 모드로 동작하게 된다.
도 4의 경우, 무선 통신 모뎀(1) 내 배터리(3)의 수명을 무선 통신 모뎀(1) 자체에서 예측하였으나, 도 5에 따른 다른 일 실시예에 따르면, 서버(200)로부터 무선 통신 모뎀(1) 내 배터리(3)의 수명을 예측하고, 해당 수명 정보를 획득하여 그에 따른 주기 변경을 수행할 수도 있다.
구체적으로, 도 5에 도시된 무선 통신 모뎀 제어 방법을 나타낸 순서도를 통하여 설명한다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 온도센서로부터 온도 값을, 습도 센서로부터습도값을 획득하며, 이 외의 복수의 센서로부터 제 1 센서값 내지 제 3 센서값을 획득한다(900, 901 및 1000 내지 3000).
이 때, 센서(51)에서 획득한 센서값은 무선 통신 모뎀(1)으로 실시간으로 전송될 수 있다.
다음으로, 무선 통신 모뎀(1)은 획득한 센서값을 슬립 모드 완료 시 서버로 무선 송신한다(4000). 따라서, 서버(200)는 미리 획득한 기상 정보(201)와, 무선 통신 모뎀(1)으로부터 획득한 센서값을 기초로 무선 통신 모뎀(1)의 배터리(3) 수명을 예측한다(202). 이후, 무선 통신 모뎀(1)은 예측한 무선 통신 모뎀의 배터리(3) 수명 정보를 획득한다(203).
따라서, 무선 통신 모뎀(1)은 획득한 배터리 수명 정보를 기초로 무선 통신 모뎀의 통신 주기를 변경하고(204), 이후 변경된 통신 주기 완료 시 센서값을 다시 서버로 송신할 수 있다(205). 따라서, 서버(200)는 센서값을 획득하고(206), 무선 통신 모뎀(1)은 다시 슬립 모드로 동작하게 된다.
다음으로, 도 6은 센서(51)를 통하여 획득한 센서값을 기초로 맨홀 내부의 이상 상황 감지 시의 무선 통신 모뎀의 통신 주기가 변경하는 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 무선 통신 모뎀(1)은 센서로부터 센서값을 입력 받는다(6000). 이 때, 입력받는 센서값은 무선 통신 모뎀(1)과 연결된 복수의 센서의 센서값일 수 있다. 이 때, 획득한 센서값이 임계값을 초과하면(6010의 예), 맨홀 내부 상황이 위험 상황인 것으로 판단하여 무선 통신 모뎀(1)이 서버(200)와 통신하는 무선 통신 주기를 단축한다(6000). 따라서, 서버(200)는 맨홀 내부의 상황을 재빨리 획득하여 서버(200)를 관리하는 사용자가 위험 상황을 재빨리 파악할 수 있도록 할 수 있다.
만일, 센서값이 임계값 미만으로 복귀되면(6030의 예), 맨홀 내부 상황이 정상 상황인 것으로 판단하여 무선 통신 모뎀(1)이 서버(200)와 통신하는 무선 통신 주기를 다시 연장한다(6040). 이에, 무선 통신 모뎀(1)이 무선 통신을 수행하여 소모되는 전류량을 감소하여 배터리의 수명을 오래 쓰도록 제어할 수 있다.
이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
1: 무선 통신 모뎀
3: 안테나
200: 서버
100: 맨홀
300: 전자제어유닛
400: 무선 통신부

Claims (20)

  1. 무선 통신 전원을 공급하는 배터리;
    무선 통신을 수행하는 무선 통신부; 및
    맨홀 내부에 설치되는 센서로부터 측정 신호를 입력 받고, 상기 배터리의 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하고, 상기 결정된 무선 통신 주기에 무선 통신을 수행하는 전자 제어 유닛;을 포함하는 무선 통신 모뎀.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은.
    서버로부터 배터리의 수명 정보를 입력 받는 무선 통신 모뎀.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은,
    상기 결정된 무선 통신 주기에 센서로부터 측정된 신호를 서버로 송신하는 무선 통신 모뎀.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은,
    미리 설정한 배터리 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시키거나 단축시키는 무선 통신 모뎀.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은,
    상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 무선 통신 주기를 단축시키는 무선 통신 모뎀.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은,
    상기 단축된 무선 통신 주기를 상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값 미만이 되면, 상기 무선 통신 주기를 정상화시키는 무선 통신 모뎀.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은,
    상기 서버가 수신한 측정된 신호를 기초로 산출한 배터리의 변경된 수명 정보를 획득하는 무선 통신 모뎀.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 맨홀 내부에 설치되는 센서는 온도 센서, 습도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 무선 통신 모뎀.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은
    상기 배터리의 수명을 예측하고, 상기 예측된 배터리의 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시키는 무선 통신 모뎀.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은,
    상기 센서로부터 획득한 온도, 습도 및 서버로부터 획득한 기상 정보를 기초로 상기 배터리의 수명을 예측하는 무선 통신 모뎀.
  11. 배터리로부터 무선 통신 전원을 공급하는 단계;
    맨홀 내부에 설치되는 센서로부터 측정 신호를 입력 받는 단계; 및
    상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하고, 상기 결정된 무선 통신 주기에 배터리 전원을 공급받아 무선 통신을 수행하는 단계; 를 포함하는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는,
    서버로부터 배터리의 수명 정보를 입력 받는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 결정된 무선 통신 주기에 배터리 전원을 공급받아 무선 통신을 수행하는 단계는,
    상기 결정된 무선 통신 주기에 센서로부터 측정된 신호를 서버로 송신하는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는,
    미리 설정한 배터리 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시키거나 단축시키는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는,
    상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 무선 통신 주기를 단축시키는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는,
    상기 단축된 무선 통신 주기를 상기 센서로부터 측정된 신호의 크기가 미리 설정된 임계값 미만이 되면, 상기 무선 통신 주기를 정상화시키는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는,
    상기 서버가 수신한 상기 센서로부터 측정된 신호를 기초로 산출한 배터리의 변경된 수명 정보를 획득하는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 맨홀 내부에 설치되는 센서는 온도 센서, 습도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리 수명에 따른 무선 통신 주기를 결정하는 단계는,
    상기 배터리의 수명을 예측하고, 상기 예측된 배터리의 수명을 확보하기 위하여 상기 무선 통신 주기를 연장시키는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 배터리의 수명을 예측하는 단계는,
    상기 센서로부터 획득한 온도, 습도 및 서버로부터 획득한 기상 정보를 기초로 상기 배터리의 수명을 예측하는 무선 통신 모뎀 제어 방법.
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