KR20180129260A - 시리얼-로라 통신 변환 장치 - Google Patents

시리얼-로라 통신 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치는 센싱 데이터를 감지하는 적어도 하나의 센서와 시리얼 통신을 통해 유선으로 연결되고, 상기 시리얼 통신을 이용한 유선 통신을 통해 상기 적어도 하나의 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수신하는 시리얼 통신 모듈; 상기 센싱 데이터를 이용한 서비스를 제공하는 서버와 LoRa(Long Range) 망을 통해 무선으로 연결되고, 상기 LoRa 망을 이용한 저전력 장거리 무선 통신을 통해 상기 서버에 상기 센싱 데이터를 전송하는 LoRa 통신 모듈; 및 모바일 단말기가 설정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 모바일 단말기를 인식하고 상기 모바일 단말기와 근거리 무선 통신을 수행하는 NFC 모듈을 포함할 수 있다.

Description

시리얼-로라 통신 변환 장치{SERIAL TO LoRa CONVERTER}
본 발명의 실시예들은 시리얼-로라 통신 변환을 통해 복수의 센서와 서버를 무선 네트워크로 연결하여 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공할 수 있는 시리얼-로라 통신 변환 장치에 관한 것이다.
빌딩, 공장, 창고, 공공건물 및 수처리장 등에서 에너지를 효율적으로 감시, 진단 및 관리하기 위한 가장 중요한 요소는 온도, 습도, 전력 및 이산화탄소(CO2)를 포함하는 환경 요소이다.
이에 따라, 업무용 빌딩과 건물, 그리고 공장 등의 공장 에너지 자동화(FEMS), 빌딩 에너지 자동화(BEMS), 빌딩 자동제어(BAS) 및 에너지 관리 시스템(EMS) 등의 시스템 구축을 통하여 상기 환경 요소에 대한 에너지 관리를 최적화하고 효율적으로 운영할 필요성이 대두되고 있다.
이러한 필요성에 따라 에너지의 최적 관리를 위한 온도, 습도, 전력, 그리고 CO2 등의 환경 감시에 IoT 기술을 접목함으로써, 공장 및 빌딩 등에 최적화된 솔루션을 제공하기 위한 기술 개발이 요구되고 있으며, 이러한 조건을 충족시키기 위한 기술 요소에는 IoT 기기(센서)와 제어 장치 사이의 양방향 통신 기술, 보안 기술, 저 전력 소모 기술 및 네트워크의 무선망 통신 기술 등이 있다.
한편, 사물인터넷(IoT, Internet of Things)은 무선 인터넷을 기반으로 다양한 장치를 연결하고 센서를 통해 환경 정보를 획득하며, 이를 기반으로 제어하는 여러 기술이 융합된 컴퓨팅 시스템이다.
이러한 IoT 환경에서 애플리케이션은 네트워크에 연결된 여러 장치 또는 기기를 이용하여 사용자에게 유용한 정보와 편의를 제공할 수 있는데, IoT 기기(device)들은 단순한 정보를 제공하기도 하고, 다수 기기들의 협업에 의한 서비스를 제공하기도 한다.
여기에서, 상기 사물을 지칭하는 IoT 기기는 가전제품, 모바일 장비 및 컴퓨터 등 다양한 임베디드 시스템으로 이루어질 수 있으며, 각각의 사물들은 자신을 구별하는 식별인자, 통신 기능 및 데이터를 처리할 수 있는 기능 등을 포함할 수 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1659361호(발명의 명칭: 데이터 보정을 이용한 IoT 기반의 원격 자동제어 시스템, 등록일자: 2016.09.19)가 있다.
본 발명의 일 실시예는 시리얼-로라 통신 변환을 통해 복수의 센서와 서버를 무선 네트워크로 연결하여 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공할 수 있으며, 이를 통해 복수의 센서와 서버 사이에 케이블이 불필요하여 케이블 부설 비용, 유지 보수 비용 등을 절감할 수 있는 시리얼-로라 통신 변환 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치는 센싱 데이터를 감지하는 적어도 하나의 센서와 시리얼 통신을 통해 유선으로 연결되고, 상기 시리얼 통신을 이용한 유선 통신을 통해 상기 적어도 하나의 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수신하는 시리얼 통신 모듈; 상기 센싱 데이터를 이용한 서비스를 제공하는 서버와 LoRa(Long Range) 망을 통해 무선으로 연결되고, 상기 LoRa 망을 이용한 저전력 장거리 무선 통신을 통해 상기 서버에 상기 센싱 데이터를 전송하는 LoRa 통신 모듈; 및 모바일 단말기가 설정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 모바일 단말기를 인식하고 상기 모바일 단말기와 근거리 무선 통신을 수행하는 NFC 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치는 상기 모바일 단말기가 이동통신사로부터 상기 LoRa 망의 개통을 위해 수신한 서비스 인증 번호를 상기 NFC 모듈의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기로부터 전달받고, 상기 서비스 인증 번호를 이용하여 상기 LoRa 망을 개통함으로써, 상기 LoRa 통신 모듈이 상기 개통된 LoRa 망을 이용하여 상기 서버에 상기 센싱 데이터를 전송하도록 하는 LoRa 망 개통 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치는 상기 모바일 단말기가 상기 이동통신사로부터 수신한 펌웨어 업데이트 파일을 상기 NFC 모듈의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기로부터 전달받고, 상기 펌웨어 업데이트 파일을 이용하여 기 설치되어 있는 펌웨어를 업데이트하는 펌웨어 업데이트 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 모바일 단말기는 상기 펌웨어의 업데이트 기능이 탑재된 어플리케이션을 구비하고, 상기 어플리케이션을 실행하여 상기 이동통신사에서 제공하는 통신망에 접속하기 위한 인증키를 상기 이동통신사로부터 수신하고, 상기 인증키를 이용하여 상기 통신망에 접속하여 상기 이동통신사로부터 상기 펌웨어 업데이트 파일을 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치는 상기 시리얼 통신 모듈에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 어느 하나를 선택하는 스위치 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 스위치 모듈은 딥 스위치(DIP switch) 또는 로터리 셀렉터(rotary selector)를 포함하고, 사용자의 조작에 따른 스위칭 동작에 기초하여 상기 시리얼 통신 모듈에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 하나의 해당 타입을 선택할 수 있다.
상기 스위치 모듈은 상기 모바일 단말기가 상기 NFC 모듈에 설정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 모바일 단말기에 구비된 어플리케이션의 실행에 따른 스위칭 정보를 상기 NFC 모듈의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기로부터 전달받고, 상기 스위칭 정보에 기초하여 상기 시리얼 통신 모듈에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 하나의 해당 타입을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치는 외부 전원의 공급을 위한 전원 공급 라인이 연결되는 파워 입력 모듈을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 파워 입력 모듈에 상기 전원 공급 라인이 연결되는 경우, 상기 전원 공급 라인을 통해 공급된 외부 전원을 이용하여 내부에 마련된 배터리를 충전할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시리얼-로라 통신 변환을 통해 복수의 센서와 서버를 무선 네트워크로 연결하여 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공할 수 있으며, 이를 통해 복수의 센서와 서버 사이에 케이블이 불필요하여 케이블 부설 비용, 유지 보수 비용 등을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치의 서비스 개념도이다.
도 2는 도 1의 시리얼-로라 통신 변환 장치의 상세 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서 LoRa 망 개통에 관한 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서 펌웨어 업데이트에 관한 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 시리얼-로라 통신 변환 장치의 변형 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치의 서비스 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)는 센서(110)와 RS232 포트 또는 RS485 포트 등의 시리얼 통신 타입과 연결되고, 상기 센서(110)로부터 시리얼 통신을 통해 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 센서(110)는 도면에 도시된 바와 같이 RS232 포트 또는 RS485 포트에 하나만 연결될 수도 있지만, 이에 한정되지 않고 복수개가 연결될 수도 있다. 또한, 상기 센서(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 NC(Normal Close)/NO(Normal Open) 접점에 하나 또는 그 이상의 센서(110)가 연결될 수도 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 RS-422 포트에 RS-422 디바이스(센서)가 연결되고, 아날로그 출력 포트에 아날로그 디바이스(110)가 연결되며, 상기 NC/NO 점점에 아날로그 센서(110)가 연결될 수도 있다. 또한, 상기 센서(110)는 산업 분야별로 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 참고로, 도 5 및 도 6은 도 1의 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)의 변형 실시예를 도시한 도면이다.
예를 들면, 상기 센서(110)는 소비, 가전 분야의 경우 온도 센서, 습도 센서, 진동 센서, 소음 센서, 접촉/터치 센서, 압력 센서, 가속 센서, 지자기계, 자이로스코프, IR 동작/체온 센서 등을 포함할 수 있으며, 의료, 건강 분야의 경우 체온 센서, 혈약계, 심전도계, 심박 센서, 뇌파 센서, 당뇨 센서, 지문인식 센서, 홍채인식 센서 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서(110)는 도시, 환경 분야의 경우 기압 센서, 온도 센서, 습도 센서, 일조량 센서, 적외선 센서, 자외선 센서, 황사/먼지 감지 센서, 오존 감지 센서, 농약/독성 검출 센서 등을 포함할 수 있으며, 가정, 빌딩 분야의 경우 이산화탄소 센서, 미세먼지/황사 감지 센서, 가스/연기/화재 감지 센서, 카메라, 적외선 센서, 음향 센서, 진동 감지 센서, 동작 감지 센서, 압력 센서 등을 포함할 수 있다.
상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)는 상기 센서(110)로부터 수신한 센싱 데이터를 클라우드 서버(130)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)는 상기 클라우드 서버(130)와 저전력 장거리 무선 통신을 위해 내부에 LoRa 통신 모듈(도 2의 "220" 참조)을 구비할 수 있으며, 상기 LoRa 통신 모듈을 통해 LoRa 중계기(120)에 접속하여 LoRa 망을 통해 상기 클라우드 서버(130)에 상기 센서(110)로부터 수신한 센싱 데이터를 전송할 수 있다.
상기 클라우드 서버(130)는 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)를 통해 상기 센서(110)에 의해 감지된 센싱 데이터를 수신하여 저장할 수 있다. 상기 클라우드 서버(130)는 HEMS(Home Energy Management System), BEMS(Building Energy Management System), CEMS(Cluster/Community Energy Management System), FEMS(Factory Energy Management System) 등과 같은 시스템에 상기 센싱 데이터를 전송할 수 있다.
상기 HEMS, BEMS, CEMS, FEMS 등과 같은 시스템은 에너지 관리에 필요한 상기 센싱 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센싱 데이터를 이용하여 에너지 관리를 위한 모니터링을 수행할 수 있다. 한편, 상기 HEMS, BEMS, CEMS, FEMS 등과 같은 시스템은 상기 클라우드 서버(130)와 별도로 구축될 수도 있으며, 이와 달리 상기 클라우드 서버(130)를 포함하여 구축될 수도 있다.
상기 HEMS, BEMS, CEMS, FEMS 등과 같은 시스템은 구축 시에 케이블 부설 비용, 유지 보수 비용 등이 많이 들어가게 되는데, 본 실시예에서는 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)가 상기 센서(110)와 상기 클라우드 서버(130) 사이에서 무선 게이트웨이(G/W)로서의 기능을 함으로써 케이블이 불필요하기 때문에 케이블 부설 비용, 유지 보수 비용 등을 절감할 수 있다.
이하에서는 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)의 내부 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)의 상세 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)는 시리얼 통신 모듈(210), LoRa 통신 모듈(220), NFC 모듈(230), LoRa 망 개통 모듈(240), 펌웨어 업데이트 모듈(250), 스위치 모듈(260), 파워 입력 모듈(270), 및 제어부(280)를 포함할 수 있다.
상기 시리얼 통신 모듈(210)은 센싱 데이터를 감지하는 적어도 하나의 센서(110)와 시리얼 통신을 통해 유선으로 연결될 수 있다.
이때, 상기 시리얼 통신 모듈(210)은 사용자의 수동 조작에 따른 스위칭 동작에 따라 특정 시리얼 타입의 포트(RS232 Port 또는 RS485 Port)를 통해 상기 적어도 하나의 센서(110)와 연결될 수 있다.
또 달리, 상기 시리얼 통신 모듈(210)은 모바일 단말기에 설치된 어플리케이션의 실행에 따른 스위칭 정보에 따라 특정 시리얼 타입의 포트(RS232 Port 또는 RS485 Port)를 통해 상기 센서(110)와 연결될 수 있다.
상기 시리얼 통신 모듈(210)은 상기 시리얼 통신을 이용한 유선 통신을 통해 상기 적어도 하나의 센서(110)로부터 상기 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
즉, 상기 적어도 하나의 센서(110)는 온도, 습도 등 에너지 관리에 필요한 센싱 데이터를 감지하고, 상기 시리얼 통신 모듈(210)은 상기 시리얼 통신을 이용해 주기적으로 상기 적어도 하나의 센서(110)와 통신함으로써, 상기 적어도 하나의 센서(110)로부터 상기 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
상기 LoRa 통신 모듈(220)은 상기 센싱 데이터를 이용한 서비스를 제공하는 서버, 즉 상기 클라우드 서버(130)와 LoRa(Long Range) 망을 통해 무선으로 연결될 수 있다. 이로써, 상기 LoRa 통신 모듈(220)은 상기 적어도 하나의 센서(110)를 상기 클라우드 서버(130)와 무선으로 연결시키는 매개체로서 기능할 수 있다.
상기 LoRa 통신 모듈(220)은 상기 적어도 하나의 센서(110)를 상기 클라우드 서버(130)와 무선으로 연결시킴으로써, 상기 클라우드 서버(130)와 상기 적어도 하나의 센서(110)를 유선 케이블로 연결할 때에 발생할 수 있는 설치 비용 및 유지 보수 비용 등을 절감할 수 있다.
아울러, 상기 LoRa 통신 모듈(220)은 상기 LoRa 망을 이용한 저전력 장거리 무선 통신을 통해 상기 클라우드 서버(130)에 상기 센싱 데이터를 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 LoRa 통신 모듈(220)은 전력 소모를 최소화하여 배터리의 수명을 연장시킬 수 있으며, 최대 20km의 커버리지를 지원하여 소량의 데이터를 먼 거리까지 전송할 수 있다.
상기 NFC 모듈(230)은 상기 모바일 단말기가 설정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 모바일 단말기를 인식하고 상기 모바일 단말기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 모바일 단말기가 인식된 경우, 상기 NFC 모듈(230)은 상기 모바일 단말기의 식별 정보(전화번호, 제품번호 등)를 취득할 수 있다.
상기 LoRa 망 개통 모듈(240)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모바일 단말기(310)가 이동통신사(320)로부터 상기 LoRa 망의 개통을 위해 수신한 서비스 인증 번호를 상기 NFC 모듈(230)의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기(310)로부터 전달받을 수 있다.
또는, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)에 구비된 입력 장치(키버튼, 터치스크린 등)를 통해 장치 관리자가 직접 상기 서비스 인증 번호를 입력하고, 상기 LoRa 망 개통 모듈(240)은 상기 입력된 서비스 인증 번호를 이용해 상기 LoRa 망을 개통할 수 있다.
상기 LoRa 망 개통 모듈(240)은 상기 서비스 인증 번호를 LoRa 중계기(330)를 통해 서비스 제공자(340)에게 전송하여 상기 LoRa 망의 개통을 요청하고, 상기 서비스 제공자(340)로부터의 응답 신호에 따라 상기 LoRa 망을 개통할 수 있다.
즉, 상기 LoRa 망 개통 모듈(240)은 상기 서비스 제공자(340)가 상기 서비스 인증 번호에 대한 승인을 허용한다는 응답 신호를 상기 서비스 제공자(340)로부터 수신하는 경우에 상기 LoRa 망을 개통할 수 있다. 이로써, 상기 LoRa 통신 모듈(240)은 상기 개통된 LoRa 망을 이용하여 상기 클라우드 서버(130)에 상기 센싱 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 상기 서비스 제공자(340)가 상기 서비스 인증 번호에 대한 승인을 허용하는 경우 상기 서비스 인증 번호를 등록할 수 있는데, 이때 상기 NFC 모듈(230)을 통해 취득한 상기 모바일 단말기(310)의 식별 정보(전화번호, 제품번호 등의 고유 정보)를 함께 등록할 수 있다.
상기 서비스 인증 번호와 상기 모바일 단말기(310)의 식별 정보를 함께 등록할 경우, 상기 LoRa 망 개통 모듈(240)은 상기 응답 신호에 상기 모바일 단말기(310)의 식별 정보를 더해서 수신할 수 있으며, 이에 따라 상기 LoRa 망의 개통 시 상기 모바일 단말기(310)의 식별 정보에 대한 유효성 검증을 통해 상기 LoRa 망의 개통 여부를 결정할 수 있다.
참고로, 도 3에서 상기 서비스 제공자(340)는 상기 이동통신사(320)와 동일한 사업자로 구현될 수 있으며, 또 달리 상기 이동통신사(320)와는 별도로 통신 서비스를 제공하는 다른 사업자로 구현될 수 있다.
상기 펌웨어 업데이트 모듈(250)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모바일 단말기(310)가 상기 이동통신사(320)로부터 수신한 펌웨어 업데이트 파일을 상기 NFC 모듈(230)의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기(310)로부터 전달받을 수 있다.
여기서, 상기 모바일 단말기(310)는 상기 펌웨어의 업데이트 기능이 탑재된 어플리케이션을 구비할 수 있다. 상기 모바일 단말기(310)는 사용자의 조작에 따라 상기 어플리케이션을 실행하여 상기 이동통신사(320)에서 제공하는 통신망에 접속하기 위한 인증키를 상기 이동통신사(320)로부터 수신할 수 있다. 상기 모바일 단말기(310)는 상기 인증키를 이용하여 상기 이동통신사(320)와의 사이에 구축된 통신망에 접속하여 상기 이동통신사(320)로부터 상기 펌웨어 업데이트 파일을 수신할 수 있다.
다른 실시예로서, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)에 구비된 입력 장치(USB 포트 등)를 통해 장치 관리자가 통신 케이블(USB 케이블 등)을 상기 모바일 단말기(310)나 PC 등에 연결할 수 있다. 이에 따라, 상기 펌웨어 업데이트 모듈(250)은 상기 모바일 단말기(310)나 PC 등으로부터 상기 펌웨어 업데이트 파일을 전달받을 수도 있다.
상기 펌웨어 업데이트 모듈(250)은 상기 펌웨어 업데이트 파일을 이용하여 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)의 메모리(290)에 기 설치되어 있는 펌웨어(firmware)를 업데이트할 수 있다.
상기 스위치 모듈(260)은 상기 시리얼 통신 모듈(210)에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 여기서, 상기 시리얼 통신 모듈(210)에는 RS232, RS423, RS485 등의 시리얼 통신 타입이 채용될 수 있다.
상기 스위치 모듈(260)은 딥 스위치(DIP switch) 또는 로터리 셀렉터(rotary selector)를 포함할 수 있다. 상기 스위치 모듈(260)은 사용자의 조작에 따른 스위칭 동작에 기초하여 상기 시리얼 통신 모듈(210)에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 하나의 해당 타입을 선택할 수 있다.
이를 위해, 상기 딥 스위치 또는 로터리 셀렉터에는 RS232, RS423, RS485 중 어느 하나의 타입을 사용자의 수동 조작을 통해 선택할 수 있도록 스위칭 단자가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 딥 스위치 또는 로터리 셀렉터를 통해 RS232 타입이 선택되는 경우, 상기 시리얼 통신 모듈(210)은 해당 센서(110)와 RS232 포트를 통해 시리얼 통신을 수행할 수 있다.
다른 실시예로서, 상기 스위치 모듈(260)은 상기 모바일 단말기가 상기 NFC 모듈(230)에 설정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 모바일 단말기에 구비된 어플리케이션의 실행에 따른 스위칭 정보를 상기 NFC 모듈(230)의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기로부터 전달받을 수 있다.
상기 스위치 모듈(260)은 상기 스위칭 정보에 기초하여 상기 시리얼 통신 모듈(210)에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 하나의 해당 타입을 선택할 수 있다.
예컨대, 사용자가 상기 모바일 단말기에서 상기 어플리케이션을 실행하여 RS485 타입을 선택한 후, 상기 모바일 단말기를 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)에 설정 거리 이내로 근접시키는 경우, 상기 모바일 단말기는 상기 NFC 모듈(230)의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100)에 RS485 타입에 관한 스위칭 정보를 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 스위치 모듈(260)은 상기 RS485 타입에 관한 스위칭 정보에 기초하여 상기 시리얼 통신 모듈(210)에 상기 RS485 타입을 적용할 수 있다.
상기 파워 입력 모듈(270)은 외부 전원의 공급을 위한 전원 공급 라인이 연결되는 전원 공급 인터페이스로서의 역할을 할 수 있다. 여기서, 상기 전원 공급 라인은 순수하게 전원만을 공급하는 라인으로 구현될 수도 있지만, 이에 한정되지 않고 데이터도 함께 공급하는 라인으로 구현될 수도 있는 등 다양한 실시가 가능하다. 예를 들면, 상기 전원 공급 라인은 USB 케이블로 구현될 수 있다.
상기 파워 입력 모듈(270)에 상기 USB 케이블과 같은 전원 공급 라인이 연결되는 경우, 상기 적어도 하나의 센서(110)는 상기 전원 공급 라인을 통해 공급된 외부 전원을 이용하여 내부에 마련된 배터리를 충전할 수 있다.
상기 제어부(280)는 상기 시리얼-로라 통신 변환 장치(100), 즉 상기 시리얼 통신 모듈(210), 상기 LoRa 통신 모듈(220), 상기 NFC 모듈(230), 상기 LoRa 망 개통 모듈(240), 상기 펌웨어 업데이트 모듈(250), 상기 스위치 모듈(260), 상기 파워 입력 모듈(270) 등의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 시리얼-로라 통신 변환 장치
110: 센서
120: LoRa 중계기
130: 클라우드 서버
210: 시리얼 통신 모듈
220: LoRa 통신 모듈
230: NFC 모듈
240: LoRa 망 개통 모듈
250: 펌웨어 업데이트 모듈
260: 스위치 모듈
270: 파워 입력 모듈
280: 제어부

Claims (8)

  1. 센싱 데이터를 감지하는 적어도 하나의 센서와 시리얼 통신을 통해 유선으로 연결되고, 상기 시리얼 통신을 이용한 유선 통신을 통해 상기 적어도 하나의 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수신하는 시리얼 통신 모듈;
    상기 센싱 데이터를 이용한 서비스를 제공하는 서버와 LoRa(Long Range) 망을 통해 무선으로 연결되고, 상기 LoRa 망을 이용한 저전력 장거리 무선 통신을 통해 상기 서버에 상기 센싱 데이터를 전송하는 LoRa 통신 모듈; 및
    모바일 단말기가 설정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 모바일 단말기를 인식하고 상기 모바일 단말기와 근거리 무선 통신을 수행하는 NFC 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모바일 단말기가 이동통신사로부터 상기 LoRa 망의 개통을 위해 수신한 서비스 인증 번호를 상기 NFC 모듈의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기로부터 전달받고, 상기 서비스 인증 번호를 이용하여 상기 LoRa 망을 개통함으로써, 상기 LoRa 통신 모듈이 상기 개통된 LoRa 망을 이용하여 상기 서버에 상기 센싱 데이터를 전송하도록 하는 LoRa 망 개통 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모바일 단말기가 상기 이동통신사로부터 수신한 펌웨어 업데이트 파일을 상기 NFC 모듈의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기로부터 전달받고, 상기 펌웨어 업데이트 파일을 이용하여 기 설치되어 있는 펌웨어를 업데이트하는 펌웨어 업데이트 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는
    상기 펌웨어의 업데이트 기능이 탑재된 어플리케이션을 구비하고, 상기 어플리케이션을 실행하여 상기 이동통신사에서 제공하는 통신망에 접속하기 위한 인증키를 상기 이동통신사로부터 수신하고, 상기 인증키를 이용하여 상기 통신망에 접속하여 상기 이동통신사로부터 상기 펌웨어 업데이트 파일을 수신하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시리얼 통신 모듈에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 어느 하나를 선택하는 스위치 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스위치 모듈은
    딥 스위치(DIP switch) 또는 로터리 셀렉터(rotary selector)를 포함하고, 사용자의 조작에 따른 스위칭 동작에 기초하여 상기 시리얼 통신 모듈에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 하나의 해당 타입을 선택하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 스위치 모듈은
    상기 모바일 단말기가 상기 NFC 모듈에 설정 거리 이내로 근접하는 경우, 상기 모바일 단말기에 구비된 어플리케이션의 실행에 따른 스위칭 정보를 상기 NFC 모듈의 근거리 무선 통신 기능을 통해 상기 모바일 단말기로부터 전달받고, 상기 스위칭 정보에 기초하여 상기 시리얼 통신 모듈에 채용된 복수의 시리얼 통신 타입 중 하나의 해당 타입을 선택하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    외부 전원의 공급을 위한 전원 공급 라인이 연결되는 파워 입력 모듈
    을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 센서는
    상기 파워 입력 모듈에 상기 전원 공급 라인이 연결되는 경우, 상기 전원 공급 라인을 통해 공급된 외부 전원을 이용하여 내부에 마련된 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 시리얼-로라 통신 변환 장치.
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