KR20190139363A - 백신 냉장 장치 모니터링 시스템 및 상기 시스템의 사용 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백신 냉장 장치의 온도 모니터링 시스템 및 이를 이용하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 시스템은 백신 저장 용기에 부착되어 액체인 백신의 온도를 측정하는 백신 온도 센서, 상기 백신 냉장 장치 안에 배치되어 상기 백신 냉장 장치 내부의 온도를 측정하는 냉장 장치 온도 센서, 상기 백신 온도 센서 및 상기 냉장 장치 온도 센서에 연결되는 통신부, 상기 통신부에서 전송되는 온도 정보 및 서버의 상태를 수신받도록 구성되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이로부터 상기 온도 정보를 수신하여 로깅하며, 상기 로깅을 이용해서 외부 사용자 기기들에 송신되는 알람을 생성하는 서버를 포함하고, 상기 통신부는, 각 센서들이 감지한 상기 온도 정보를 상기 게이트웨이로 전송하며 상기 게이트웨이로부터 상기 게이트웨이 및 서버의 상태를 수신받도록 구성되고, 상기 게이트웨이는, 상기 서버 및 상기 게이트웨이의 상태정보를 상기 통신부로 전달하도록 구성되며, 이를 통해서 데이터 손실을 방지하고 백신의 변화로 인한 경제적/의학적 문제를 경감시킬 수 있다.
Description
이 발명은 백신 냉장 모니터링 시스템에 대한 것으로서 더욱 자세히는 백신의 상태인 액체, 그리고 백신이 저장되는 냉장실 내부의 기체간 상태 차이에 따른 열전도율의 차이를 이용해서 저장된 백신의 온도 변화를 감지하고, 나아가서는 냉장실의 온도를 통해서 백신의 온도를 예측하여 백신 온도의 급격한 변화시에 다양한 방법으로 경보를 발신하는 기능을 가지는 백신 냉장 장치 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
의료용 백신은 대부분 그 약효 및 안정성을 위해서 일정 온도를 유지할 수 있는 전용 냉장 장치에 보관된다. 그러나, 이러한 백신 전용 냉장 장치는 매우 고가이기 때문에 저렴한 일반 냉장고에 보관하면서 온도를 일정하게 유지시키는 방법을 이용하는 경우가 많다. 일반 냉장고의 경우 온도가 일정하게 유지되지 않을 경우가 많으며, 냉장(또는 냉동) 기능이 약화되거나 실수로 문이 닫히지 않는 경우도 일어날 수 있다. 이런 경우에는, 온도의 급격한 변화를 겪은 백신을 폐기하는 경제적 손해 또는/및 효과가 없어지거나 또는 약효가 변화되어 부작용 등을 가질 수도 있는 백신을 환자에게 접종하는 치명적인 위생상의 문제가 발생할 수도 있다.
"백신 온도 모니터링의 안정성을 위한 사물인터넷 하이브리드 게이트웨이," SWCC 2017, Hongcheon, Korea, Aug. 2017, 이한별, 양명철, 문진수, 이상환.
위와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 발명은 일반 냉장고를 이용한 백신 저장시에 백신 온도의 변화를 모니터링해서 일정한 온도 변화가 발생하는 경우 이를 즉각적으로 알려 줄 수 있는 시스템 및 이를 사용하는 방법을 제공하고 만일 백신의 온도를 계측하는 수단이 작동하지 않는 경우 냉동(냉장)실 내의 기온 변화를 통해서 기체와 액체의 열전도율의 차이를 이용하여 백신의 온도를 예측함으로써 이 기술의 미비로 인해 발생할 수 있는 경제적/위생상의 피해를 미연에 방지코자 하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
백신 냉장 장치의 오작동 등에 따른 피해를 예방하기 위해서 본 발명에 의해 제공되는 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템은, 백신 저장 용기에 부착되어 액체인 백신의 온도를 측정하는 백신 온도 센서, 상기 백신 냉장 장치 안에 배치되어 상기 백신 냉장 장치 내부의 온도를 측정하는 냉장 장치 온도 센서, 상기 백신 온도 센서 및 상기 냉장 장치 온도 센서에 연결되는 통신부, 상기 통신부에서 전송되는 온도 정보 및 서버의 상태를 수신받도록 구성되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이로부터 상기 온도 정보를 수신하여 로깅하며, 상기 로깅을 이용해서 외부 사용자 기기들에 송신되는 알람을 생성하는 서버를 포함하고, 상기 통신부는, 각 센서들이 감지한 상기 온도 정보를 상기 게이트웨이로 전송하며 상기 게이트웨이로부터 상기 게이트웨이 및 서버의 상태를 수신받도록 구성되고, 상기 게이트웨이는, 상기 서버 및 상기 게이트웨이의 상태정보를 상기 통신부로 전달하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 서버는, 상기 통신부 또는 상기 게이트웨이로부터 상기 온도 정보를 수신하며, 자신의 정보를 상기 게이트웨이로 송신하는 서버 통신부, 수신된 상기 온도 정보를 로깅하는 로깅부, 상기 수신부로부터 상기 온도 정보를 전달받은 후, 상기 백신 온도 센서 또는 상기 냉장고 온도 센서의 정상 기능여부를 판단하는 판단부, 상기 판단부가 상기 센서들 중 한 센서의 기능이 작동하지 않는다고 판단한 경우에는 비작동중이라고 판단된 센서의 온도를 다른 하나의 작동중인 센서를 통해 예측하는 예측부 및 상기 판단부에서 양 센서들 모두 정상 작동한다고 판단한 경우에는 수신된 상기 정보를 이용하고, 센서중 하나가 비정상작동이라고 판단한 경우에는 상기 예측부에 의해 예측된 온도를 이용해서 알람을 생성하는 알람부를 포함하고, 상기 예측부는, 두개의 센서가 모두 작동하지 않는다고 판단할 경우 즉시 알람부에 알람을 요청하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 상기 알람부에서 생성되는 알람은 상기 정보 또는 상기 예측된 온도에 기초해서 주의, 경고, 위험의 세 단계 종류가 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 상기 주의 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생되고, 상기 경고 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우 또는 상기 백신의 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생하며, 상기 위험 알람은, 상기 백신의 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우에 발생하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 상기 백신 온도 센서는 감지된 백신의 온도를 자체저장 할 수 있는 백신 온도 메모리를, 상기 냉장 장치 온도 센서는 감지된 백신 냉장 장치 내부 온도를 자체저장 할 수 있는 냉장 온도 메모리를 각각 포함하며, 상기 게이트웨이 또는 상기 서버가 다운된 상태이거나 일정 시간내에 상태정보를 상기 통신부가 수신받지 못하는 경우 상기 백신 온도 메모리 및 상기 냉장 온도 메모리에 각각 상기 백신의 온도 및 상기 백신 냉장 장치 내부 온도를 저장하도록 구성되고, 상기 게이트웨이 및 상기 서버의 상태가 온전하다는 정보를 상기 통신부가 수신받았을때 상기 백신 온도 메모리 및 상기 냉장 온도 메모리의 내용을 상기 게이트웨이로 한꺼번에 송신하여 데이터를 동기화하도록 구성된다.
한편, 백신 냉장 장치의 오작동 등에 따른 피해를 예방하기 위해서 본 발명에 의해 제공되는 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 이용 방법은, 백신 온도 센서가 백신의 온도를, 냉장고 온도 센서가 상기 백신 냉장 장치 내부의 온도를 측정하는 온도측정단계, 게이트웨이 및 서버의 상태와 통신 상태를 통신부가 확인하는 통신 확인단계, 상기 통신 확인 단계에서 모든 상태가 정상인 경우에는, 상기 측정된 백신의 온도 및 백신 냉장 장치 내부 온도를 통신부가 게이트웨이로 전송하는 정보 송신 단계, 게이트웨이가 서버로 송신한 정보를 서버가 로깅하고 상기 로깅을 기초로 해서 알람을 생성하고 이를 외부 사용자 기기들에 송신하는 알람 전송 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 이용 방법에서, 상기 통신 확인 단계에서 하나의 상태라도 비정상인 경우에는, 상기 측정된 백신의 온도 및 백신 냉장 장치 내부 온도를 백신 온도 메모리 및 냉장 온도 메모리에 각각 저장하는 로컬 저장단계 및 상기 통신 확인 단계를 반복하며, 상기 통신 확인 단계에서 모든 상태가 정상인 경우, 백신 온도 메모리 및 냉장 온도 메모리에 그 당시까지 저장된 데이터를 모두 게이트웨이로 전송하는 동기화단계를 수행한다.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 이용 방법의 알람 전송 단계는, 게이트웨이로부터 정보를 수신하는 정보 수신 단계, 판단부가 상기 정보에 기초해서 백신 온도 센서 또는 냉장고 온도 센서의 정상 기능여부를 판단하는 작동 판별 단계, 판단부가 상기 센서들 중 한 센서의 기능이 작동하지 않는다고 판단한 경우에 예측부가 작동 센서의 온도 정보를 이용해서 비작동 센서의 온도를 예측하는 온도 예측 단계 및 알람부가 수신된 상기 정보 또는 예측된 온도를 이용해서 알람을 생성하고 이를 외부 사용자기기에 송신하는 알람 발생단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 이용 방법의 알람 발생 단계는, 상기 수신된 정보 또는 상기 예측된 온도에 기초해서 주의, 경고, 위험의 세 단계의 알람을 발생시킨다.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 이용 방법에서, 상기 주의 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생되고, 상기 경고 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우 또는 상기 백신의 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생하며, 상기 위험 알람은, 상기 백신의 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우에 발생하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템의 이용 방법에서, 작동 판별 단계에서 상기 센서들 중 한 센서의 기능이 작동하지 않는다고 판단한 경우에는 즉시 위험 알람을 발생시키는 고장처리단계를 더 포함한다.
한편, 알람부는 냉장고 공기의 측정 온도 변화가 미리 결정된 범위를 넘어서는 급격한 변화인 경우에 사용자 또는 운영자에게 알람을 발생시키는 구성일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 시스템 및 방법을 통해서, 안정적인 백신 온도를 확보할 수 있음과 동시에 온도가 일정범위 이상으로 변화하는 경우 이를 즉시 파악하여 경제적/의학적 피해를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 온도 센서의 비작동에도 불구하고 이를 예측하여 알람을 송신할 수 있어서 기계적/전자적 파손에도 불구하고 정상적인 모니터링을 가능케 한다.
또한, 통신 상태나 게이트웨이/서버 상태가 비정상일 경우 센싱된 온도를 센서 자체에 저장했다가 상태가 모두 정상으로 돌아온 경우 동기화를 행함으로써 데이터 손실을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명에 의한 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 서버의 구성을 도시한다.
도 3의 (a) (b)는 본 발명에 의한 시스템 이용 방법을 도시한다.
도 4의 (a) (b)는 백신 저장 장치 내부 및 백신의 온도 변화 및 백신 저장 장치 내부 및 백신의 온도 변화에 따른 알람 발생 유형의 한 예를 각각 도시한다.
도 5의 (a) (b)는 온도 예측을 위한 방법 중 회귀분석(Linear Regression) 방법에 따른 결과값과의 일치도 및 순환 신경망(Recurrent Neural Network, RNN) 방법에 따른 결과값과의 일치도를 각각 도시한다.
도 6은 RNN 방법에 의해서 냉장 장치 온도를 이용해서 백신의 온도를 예측한 결과값을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 서버의 구성을 도시한다.
도 3의 (a) (b)는 본 발명에 의한 시스템 이용 방법을 도시한다.
도 4의 (a) (b)는 백신 저장 장치 내부 및 백신의 온도 변화 및 백신 저장 장치 내부 및 백신의 온도 변화에 따른 알람 발생 유형의 한 예를 각각 도시한다.
도 5의 (a) (b)는 온도 예측을 위한 방법 중 회귀분석(Linear Regression) 방법에 따른 결과값과의 일치도 및 순환 신경망(Recurrent Neural Network, RNN) 방법에 따른 결과값과의 일치도를 각각 도시한다.
도 6은 RNN 방법에 의해서 냉장 장치 온도를 이용해서 백신의 온도를 예측한 결과값을 도시한다.
이하에서 본 발명을 도면과 함께 상세히 설명한다.
본 발명은 냉장 장치 특히, 온도의 유지가 특히 필요한 백신 저장 장치(저장고, 냉장고)의 온도를 모니터링하는 시스템 및 그 시스템의 이용 방법에 대한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.
백신을 냉장 저장하는 냉장 장치(1) 안에 메모리(12,이하 백신 온도 메모리)가 장착된 온도 센서(11, 이하 백신 온도 센서)를 통해 백신의 온도를 측정할 수 있는 백신 용기(10), 메모리(14, 이하 냉장 온도 메모리)를 장착하여 냉장 장치(1) 내부의 공기 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(13, 이하 냉장 장치 온도 센서), 그리고 양 온도 센서들과 연결되는 통신부(15)를 개시한다.
상기 통신부(15)는 상기 냉장 장치 외부의 게이트웨이(20)과 통신을 주고받을 수 있으며, 이때 상기 통신부(15)는 양 온도 센서로부터 일정 시간(이 시간은 따로 정해질 수 있다.)마다 측정되는 온도 정보를 외부로 송신한다. 한편, 상기 통신부는 게이트웨이로부터 게이트웨이 또는 서버의 상태 정보를 수신할 수 있으며, 일정 시간만에 일어나는 통신이 두절되는 경우 통신상태가 비정상이라는 것을 파악할 수 있다. 즉, 통신부는 통신의 정상상태 여부를 언제든지 파악할 수 있으며, 이때 통신의 정상 여부는 통신부와 게이트웨이 사이, 게이트웨이와 서버 사이, 통신부와 서버 사이의 통신 환경에 따른 통신 가능/불능 뿐만 아니라 서버 및/또는 게이트웨이 자체의 장상동작 여부도 포함한다. 본 명세서에서는 게이트웨이가 통신부와 서버 사이에 존재하는 경우를 설명하나, 상황에 따라서는 통신부와 서버가 직접 통신하며 게이트웨이가 필요없는 상황이 될 수도 있다. 그런 경우에는 게이트웨이에 대한 동작이 없이 서버와 통신부 각각의 운영으로 모든 동작이 수행된다.
만일 통신이 정상 작동하지 않은 경우에는 통신부에서 두 온도 센서들에게 신호를 보내서 감지된 온도 데이터를 각각의 메모리(12, 14)에 저장하도록 하며, 이러한 로컬 저장은 통신이 정상 작동할 때까지 계속된다. 만일 통신이 정상 작동하게 되면 통신부는 양 온도 센서들의 메모리들(12, 14)에 저장된 온도 정보들을 외부의 게이트웨이 또는 서버로 송신하여 데이터를 동기화하게 된다. 작동 유형에 따라서는 메모리들(12, 14)에 계속해서 각 온도 정보를 저장하면서 통신 비정상후 정상화때에 데이터를 동기화시킬 수도 있거나, 혹은 통신 비정상 때의 온도 정보만을 저장하고 데이터 동기화후에는 저장된 내용을 삭제할 수도 있을 것이다.
유선이 아닌 모든 부분의 통신은 모두 무선 통신망으로 구성되는데, IPv4 또는 IPv6 기술이 적용되어 직접 인터넷 통신을 할 수 있을 것이나 반드시 이 통신방법으로 한정되지 않으며 구현가능한 공지된 무선 통신기술 모두를 포함할 수 있다.
상기 통신부 및 양 온도 센서는 냉장 장치 내부에 고립되어 있는 장비로서 대부분 배터리 전원을 이용하지만 특수한 경우 상기 냉장 장치로부터 전원을 끌어올 수도 있을 것이다. 도면 및 설명에서 전원은 생략하겠다.
도 2는 서버의 구성요소를 나타낸다. 서버(30)는 게이트웨이 또는 통신부와 통신을 송수신하는 서버통신부(31), 센서들에 의해 감지된 온도 정보들을 로깅하는 로깅부(32), 센서들의 정보를 통해서 센서들 중 하나 또는 두 개 모두의 기능이 비동작하는지 여부를 판별하는 판단부(33), 만일 판단부에서 센서들 중 하나가 비작동한다고 판단하는 경우, 나머지 하나의 센서 온도 정보를 이용해서 비작동하는 센서의 온도를 예측하는 예측부(34), 그리고 센서들의 온도(또는 예측된 온도)를 이용해서 외부 사용자에게 알람을 제공하는 알람부(35)로 구성된다.
위 서버의 모든 구성부는 각각 독립적으로 구성되거나, 혹은 컴퓨터 내의 프로시저나 함수와 같은 모듈형태로 구성될 수 있다.
서버 통신부(31)는 이미 충분히 설명된 바와 같으므로, 기타 모듈들(32~35)에 대해 설명한다.
로깅부(32)는 수신된 양 온도 센서들(12, 14)의 온도 정보를 일정 시간에(또는 수신되는 대로) 한번씩 로깅(logging)하는 구성을 가진다.
한편, 판단부(33)는 양 온도 센서들(11, 13)의 정상 동작 여부를 판단하는데, 그 방법은 일정 시간동안 전혀 변화가 없는 온도를 보이거나, 서로간에 대응하지 않는 전혀 다른 패턴의 온도 변화등을 통해 정상 동작 여부를 판단한다.
만일 판단부에서 두 개의 온도센서가 모두 비정상동작이라고 판단하는 경우(예를들어 두 센서의 온도 변화가 일정시간동안 전혀 없을 경우 등) 판단부는 즉각 알람부(35)에 위험 알람 송신을 요청하게 된다. 이 경우에 다른 데이터와 관계없이 위험알람이 사용자 기기들에 전송된다.
만일 판단부에서 두 개의 온도 센서가 모두 정상동작중이라고 판단하는 경우에는 온도의 예측(예측부에 의해 수행됨)없이 바로 로깅된 온도 정보를 통해서 알람 발생 요건 여부를 결정하게 된다.
만일 판단부에서 하나의 온도센서가 비정상동작 중이며 나머지 하나는 정상 동작중이라고 판단하는 경우에는, 로깅부에 의해 로깅된 온도 정보중 정상 동작중인 온도센서의 온도만을 통해 나머지 하나의 비정상 동작중인 온도 센서의 온도를 예측(추정)하게 된다.
이때 예측은 예측부(34)에 의해 이루어지는데, 두 온도 센서들이 정상 작동중이던 중의 온도 변화 추이를 이용해서 비정상이라고 판단된 때부터의 온도를 예측하는 것으로서 도 5의 (a)는 테스트 데이터(temp1)를 이용해서 대상 데이터(temp2)를 회귀분석(Linear Regression)을 통해 예측(forecast)한 것이고, 도 5의 (b)는 테시트 데이터(temp1)를 이용해서 대상 데이터(temp2)를 순환 신경망(Recurrent Neural Network, RNN)방법을 통해 예측(forecast)한 것을 도시하고 있다. 도 6은 냉장 장치 내부 공기 온도(out)를 이용해서 백신 용기내부 온도(bottle)를 RNN방법을 통해서 예측(forecast)하는 것을 도시하고 있는데, 온도 변화가 심한 냉장 장치 내부 공기 온도(out)를 기준으로 해도 용기 내부의 온도를 비교적 잘 예측하고 있다.
예측 방법은 반드시 회귀분석과 RNN에 국한되는 것이 아니며, 현재 공지된 모든 예측방법이 사용될 수 있다.
알람부(35)는 정보가 등록된 사용자(운영자, 보관자등) 기기(40, PC 스마트폰 PDA등 개인이 메시지를 수신할 수 있는 모든 종류의 기기)들에 많은 일정 수준의 알람을 송신하게 된다. 알람의 수준에는 주의 알람, 경고 알람 및 위험 알람이 있는데, 주의 알람부터 점점 더 그 위험도가 높아지는 알람이다. 각 수준의 알람들은 그 발생의 기준을 미리 결정할 수 있는데, 예를 들어 설명하겠다.
먼저 주의 알람은 사용자에게 주의를 요청하는 알람으로서 예를 들어 냉장 장치의 내부 온도(즉, 냉장 장치 온도 센서에 의해 감지되는 온도)가 급격히 상승할때 발생하도록 결정될 수 있다. 냉장 장치의 내부 온도가 급격히 상승한다는 것을 다시 정의하면 X분동안 Y도(ºC)만큼의 변화가 감지되는 경우 등으로 정의할 수 있다.
다음 경고 알람은 사용자에게 뭔가 행동이 필요함을 알리는 알람으로서, 냉장 장치 내부 온도가 미리 설정된 임계값(“임계값1”)에 도달하였을 경우 또는 백신 용기 내부의 온도가 급격히 상승하는 경우에 발생되도록 결정될 수 있다. 예를 들면, 임계값1은 A(ºC)로 설정될 수 있으며, 백신 용기 내부의 온도가 급격히 상승한다는 것은 W분 동안 Z도(ºC)만큼의 변화가 감지되는 경우 등으로 정의할 수 있다.
가장 위급한 알람인 위험 알람은 사용자에게 즉각적인 행동을 요청하는 알람으로서, 백신의 온도가 임계값(“임계값2”)에 도달하였을 경우에 발생되도록 결정될 수 있다. 예를 들면, 임계값2는 B(ºC)로 설정될 수 있다.
위의 예에서 A와 B는 동일할 수도 상이할 수도 있으며 그 값은 유리수범위에 있다.(왜냐면, 온도를 반드시 10, 20과 같이 정수로 정하지 않고 20.5와 같이 정할 수도 있기 때문이다.)
위의 예어서 X와 W, Y와Z는 서로 간에 동일할 수도, 상이할 수도 있으며, 그 값은 위와 동일한 이유로 유리수 범위내에 있다.
도 4는 위와 같은 기준을 일정 숫자로 정해서 언제 각 알람이 발생하는지를 예를 든 도면인데, (a), (b)에서 보는 바와 같이 임계값1, 임계값2를 모두 17ºC로 결정하였으며, 이에 따라 냉장 장치 내부 온도 및 백신 용기 내부 온도가 17ºC일때 각각 경고 알람과 위험 알람이 발생했다는 것을 알 수 있다. 또한 X는 5.3, Y는 1.43, W는 5.3, Z는 1.31로 지정되어서 냉장 장치 내부온도 그래프 및 백신용기 내부 온도 그래프의 기울기가 각각 급격히 가파르게 된 06시 15분에 주의 알람이, 07시 04분에 경고알람이 각각 발생하였다는 것을 알수 있다.
냉장 장치 내부 온도와 백신 용기 온도가 각각 다른 알람을 발생시키는 이유는 온도의 변화가 먼저 냉장 장치 내부에서 일어나고 일정 시간이 흐른후에 그 영향이 백신용기 내부에 미치기 때문에 더 심각한 결과를 발생시키는 백신 용기 온도 변화에 더 심각한 알람을 발생시키기 위해서이다.
다음 도 3은 본 발명에 의한 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법을 도시한 것이다.
먼저 도 3(a)를 단계적으로 설명한다.
먼저 각 온도 센서들(11, 13)에 의해 온도가 측정되고(100), 이 측정된 온도 정보를 송신하기 위해서 통신이 정상인지 여부를 판단한다(110). 이때 모든 통신이 이상이 없는 경우는 통신부에서 게이트웨이 또는 서버로 온도 정보를 송신한다(120). 서버에서는 수신된 온도 정보를 로깅한 후에 알람 발생이 필요한 지 여부를 결정해서 알람을 사용자 기기(40)들로 전송하게 된다(130).
한편, 통신이 정상인지 여부를 판단(110)시에 통신이 이상이 있는 경우에는 통신을 포기하고 상기 온도 정보를 각각의 온도 센서들(11, 13)에 장착된 메모리들(12, 14)에 로컬로 저장하게 된다(125). 그 이후 통신이 정상인지 여부를 계속 판단하고(126, 사실상 110과 동일한 단계를 수행하는 것이다) 만일 통신이 여전히 비정상이면 온도 정보의 로컬 저장을 계속하게 된다(126의 N화살표) 만일 통신이 정상이 된 경우라면(126의 Y화살표), 상기 메모리들(12, 14)에 저장된 정보들을 게이트웨이 또는 서버로 전송하게 되며, 이 경우 데이터가 동기화되어 서버의 로깅 기록이 정확하게 된다(127) 데이터 동기화시의 전송 작업은 에러를 막기위해 현재 공지된 여러가지 통신 프로토콜이 사용될 수 있을 것이다.
한편, 알람전송 단계(130)를 상세히 도시한 도 3(b)를 설명한다.
먼저 온도 센서들(11, 13)들로부터 온도 정보를 수신(이때 로깅도 이루어진다)한 후에(131), 서버의 판단부를 통해서 온도 센서들이 작동하는지 여부를 판단한다(132).
만약 모든 센서가 작동하지 않는다고 판단되면(도면에 도시되지 않음) 즉시 사용자에게 최고 단계의 알람인 위험 알람을 전송한다.
만일 모든 센서들이 동작중이라고 판단되면(132의 Y화살표) 로깅된 온도 정보를 이용해서 위에서 이미 설명된 기준을 통해 각 경우에 맞는 단계의 알람을 발생시킨다(134).
만일 하나의 온도 센서가 비동작중이라고 판단되면(132의 N화살표), 위에서 설명된 바와 같이 동작중인 센서의 온도 정보를 이용해서 비동작중인 센서의 온도를 예측(133)한 후에 이 예측된 정보를 로깅 기록에 업데이트 한 후, 이 로깅기록을 이용해서 알맞는 단계의 알람을 발생시킨다(134).
도 1에서는 각각의 온도 센서들(11, 13) 내부에 각각 메모리(12, 14)가 있는 것으로 표시하였으나, 경우에 따라서는 통신부(15)에 하나의 메모리(도면에 도시되지 않음)만을 가지는 구현방법도 가능하다.
도 4a 및 도 4b의 냉장고 공기 온도와 백신의 온도의 시간에 따른 편차는 결국 공기와 액체인 백신의 열 전도율의 차이로 인해 발생되는 것이다. 따라서, 냉장고 공기의 온도가 급격히 변한 시점으로부터 일정 시간 이내에 이 변화를 감지한다면 백신의 품질 변화를 초래하지 않을 수 있을 것이다. 즉, 측정되는 냉장고 공기의 온도 변화가 미리 결정된 범위를 넘어서는 급격한 변화인 경우라면, 알람부(35)를 이용해서 사용자 또는 운영자에게 이상상황의 발생을 즉각적으로 알릴 수 있을 것이다.
위와 같이 본 발명을 도면과 함께 자세히 설명하였다. 본 발명의 내용과 직접적으로 관련이 없는 공지된 타 기술들에 대해서는 명세서 내에 기재된 바와 같이 임의의 방법을 취할 수 있으며, 어떤 방법을 취하더라도 여전히 본 발명에 의해 보호되는 권리범위에는 차이가 없다는 것이 자명하다.
1: 백신 냉장 장치
10: 백신 보관병
11:백신온도센서 12:백신 온도 메모리
13:냉장장치온도센서 14: 냉장 온도 메모리
15:통신부 20:게이트웨이(Gateway)
30:서버(server) 31:서버 통신부
32: 로깅부 33:판단부
34:예측부 35:알람부
40:사용자 기기
100:온도측정단계 110:통신확인단계
120:정보송신단계 125:로컬저장단계
126:통신확인단계 127:동기화단계
130:알람전송단계 131:정보수신단계
132:작동판별단계 133:온도예측단계
134:알람발생단계
11:백신온도센서 12:백신 온도 메모리
13:냉장장치온도센서 14: 냉장 온도 메모리
15:통신부 20:게이트웨이(Gateway)
30:서버(server) 31:서버 통신부
32: 로깅부 33:판단부
34:예측부 35:알람부
40:사용자 기기
100:온도측정단계 110:통신확인단계
120:정보송신단계 125:로컬저장단계
126:통신확인단계 127:동기화단계
130:알람전송단계 131:정보수신단계
132:작동판별단계 133:온도예측단계
134:알람발생단계
Claims (12)
- 백신 냉장 장치의 모니터링 시스템에 있어서,
백신 저장 용기에 부착되어 액체인 백신의 온도를 측정하는 백신 온도 센서;
상기 백신 냉장 장치 안에 배치되어 상기 백신 냉장 장치 내부의 온도를 측정하는 냉장 장치 온도 센서;
상기 백신 온도 센서 및 상기 냉장 장치 온도 센서에 연결되는 통신부;
상기 통신부에서 전송되는 온도 정보 및 서버의 상태를 수신받도록 구성되는 게이트웨이; 및
상기 게이트웨이로부터 상기 온도 정보를 수신하여 로깅하며, 상기 로깅을 이용해서 외부 사용자 기기들에 송신되는 알람을 생성하는 서버를 포함하고,
상기 통신부는, 각 센서들이 감지한 상기 온도 정보를 상기 게이트웨이로 전송하며 상기 게이트웨이로부터 상기 게이트웨이 및 서버의 상태를 수신받도록 구성되고,
상기 게이트웨이는, 상기 서버 및 상기 게이트웨이의 상태정보를 상기 통신부로 전달하도록 구성되는, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 서버는,
상기 통신부 또는 상기 게이트웨이로부터 상기 온도 정보를 수신하며, 자신의 정보를 상기 게이트웨이로 송신하는 서버 통신부;
수신된 상기 온도 정보를 로깅하는 로깅부;
상기 수신부로부터 상기 온도 정보를 전달받은 후, 상기 백신 온도 센서 또는 상기 냉장고 온도 센서의 정상 기능여부를 판단하는 판단부;
상기 판단부가 상기 센서들 중 한 센서의 기능이 작동하지 않는다고 판단한 경우에는 비작동중이라고 판단된 센서의 온도를 다른 하나의 작동중인 센서를 통해 예측하는 예측부; 및
상기 판단부에서 양 센서들 모두 정상 작동한다고 판단한 경우에는 수신된 상기 정보를 이용하고, 센서중 하나가 비정상작동이라고 판단한 경우에는 상기 예측부에 의해 예측된 온도를 이용해서 알람을 생성하는 알람부를 포함하고,
상기 예측부는, 두개의 센서가 모두 작동하지 않는다고 판단할 경우 즉시 알람부에 알람을 요청하도록 구성되는, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템.
- 제 2항에 있어서,
상기 알람부에서 생성되는 알람은 상기 정보 또는 상기 예측된 온도에 기초해서 주의, 경고, 위험의 세 단계 종류인 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 주의 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생되고,
상기 경고 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우 또는 상기 백신의 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생하며,
상기 위험 알람은, 상기 백신의 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우에 발생하도록 구성된 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 백신 온도 센서는 감지된 백신의 온도를 자체저장 할 수 있는 백신 온도 메모리를, 상기 냉장고 온도 센서는 감지된 백신 냉장 장치 내부 온도를 자체저장 할 수 있는 냉장 온도 메모리를 각각 포함하며,
상기 게이트웨이 또는 상기 서버가 다운된 상태이거나 일정 시간내에 상태정보를 상기 통신부가 수신받지 못하는 경우 상기 백신 온도 메모리 및 상기 냉장 온도 메모리에 각각 상기 백신의 온도 및 상기 백신 냉장 장치 내부 온도를 저장하도록 구성되고,
상기 게이트웨이 및 상기 서버의 상태가 온전하다는 정보를 상기 통신부가 수신받았을때 상기 백신 온도 메모리 및 상기 냉장 온도 메모리의 내용을 상기 게이트웨이로 한꺼번에 송신하여 데이터를 동기화하도록 구성되는, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템.
- 제1항에 따른 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법에 있어서,
백신 온도 센서가 백신의 온도를, 냉장고 온도 센서가 상기 백신 냉장 장치 내부의 온도를 측정하는 온도측정단계;
게이트웨이 및 서버의 상태와 통신 상태를 통신부가 확인하는 통신 확인단계;
상기 통신 확인 단계에서 모든 상태가 정상인 경우에는, 상기 측정된 백신의 온도 및 백신 냉장 장치 내부 온도를 통신부가 게이트웨이로 전송하는 정보 송신 단계;
게이트웨이가 서버로 송신한 정보를 서버가 로깅하고 상기 로깅을 기초로 해서 알람을 생성하고 이를 외부 사용자 기기들에 송신하는 알람 전송 단계를 포함하는, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 통신 확인 단계에서 하나의 상태라도 비정상인 경우에는, 상기 측정된 백신의 온도 및 백신 냉장 장치 내부 온도를 백신 온도 메모리 및 냉장 온도 메모리에 각각 저장하는 로컬 저장단계 및 상기 통신 확인 단계를 반복하며,
상기 통신 확인 단계에서 모든 상태가 정상인 경우, 백신 온도 메모리 및 냉장 온도 메모리에 그 당시까지 저장된 데이터를 모두 게이트웨이로 전송하는 동기화단계를 수행하는 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 알람 전송 단계는,
게이트웨이로부터 정보를 수신하는 정보 수신 단계;
판단부가 상기 정보에 기초해서 백신 온도 센서 또는 냉장고 온도 센서의 정상 기능여부를 판단하는 작동 판별 단계;
작동 판별 단계에서 상기 센서들 중 한 센서의 기능이 작동하지 않는다고 판단한 경우에 예측부가 작동 센서의 온도 정보를 이용해서 비작동 센서의 온도를 예측하는 온도 예측 단계;
작동 판별 단계에서 상기 센서들 모두 정상 작동한다고 판단한 경우에 알람부가 수신된 상기 정보 또는 예측된 온도를 이용해서 알람을 생성하고 이를 외부 사용자기기에 송신하는 알람 발생단계를 더 포함하는 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법.
- 제 8항에 있어서,
상기 알람 발생 단계는,
상기 수신된 정보 또는 상기 예측된 온도에 기초해서 주의, 경고, 위험의 세 단계의 알람을 발생시키는 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 주의 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생되고,
상기 경고 알람은, 상기 백신 냉장 장치의 내부 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우 또는 상기 백신의 온도가 일정 수준 이상 상승하는 경우에 발생하며,
상기 위험 알람은, 상기 백신의 온도가 미리 설정된 임계값에 도달한 경우에 발생하도록 구성된 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법.
- 제 8항에 있어서,
상기 작동 판별 단계에서 상기 센서들 중 한 센서의 기능이 작동하지 않는다고 판단한 경우에는 즉시 위험 알람을 발생시키는 고장처리단계를 더 포함하는 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템의 이용 방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 알람부는, 냉장고 공기의 측정 온도 변화가 미리 결정된 범위를 넘어서는 급격한 변화인 경우에 사용자 또는 운영자에게 알람을 발생시키는 것인, 백신 냉장 장치 모니터링 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020180065738A KR102068410B1 (ko) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 백신 냉장 장치 모니터링 시스템 및 상기 시스템의 사용 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180065738A KR102068410B1 (ko) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 백신 냉장 장치 모니터링 시스템 및 상기 시스템의 사용 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190139363A true KR20190139363A (ko) | 2019-12-18 |
| KR102068410B1 KR102068410B1 (ko) | 2020-02-11 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180065738A KR102068410B1 (ko) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 백신 냉장 장치 모니터링 시스템 및 상기 시스템의 사용 방법 |
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| KR (1) | KR102068410B1 (ko) |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR20120085114A (ko) * | 2011-01-21 | 2012-07-31 | 엘지전자 주식회사 | 냉동 설비 원격 관제 시스템 및 이의 원격 관리 방법 |
| KR20120090770A (ko) * | 2009-08-18 | 2012-08-17 | 베리사인 인코포레이티드 | 연장 권한 설정 프로토콜을 통한 요청의 지능적 라우팅을 위한 방법 및 시스템 |
| KR101525818B1 (ko) * | 2014-11-24 | 2015-06-10 | 주식회사 은성냉동산업 | 저온저장고 온도데이터의 비도덕적 조작행위를 방지하기 위한 모니터링 장치 및 이를 구비한 저온저장고 냉장온도 기록시스템 |
| KR101856009B1 (ko) * | 2016-12-27 | 2018-05-10 | 엠투클라우드 주식회사 | 온도 제어 방법 및 시스템 |
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2018
- 2018-06-08 KR KR1020180065738A patent/KR102068410B1/ko active IP Right Grant
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|---|---|---|---|---|
| KR20120090770A (ko) * | 2009-08-18 | 2012-08-17 | 베리사인 인코포레이티드 | 연장 권한 설정 프로토콜을 통한 요청의 지능적 라우팅을 위한 방법 및 시스템 |
| KR20120085114A (ko) * | 2011-01-21 | 2012-07-31 | 엘지전자 주식회사 | 냉동 설비 원격 관제 시스템 및 이의 원격 관리 방법 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "백신 온도 모니터링의 안정성을 위한 사물인터넷 하이브리드 게이트웨이," SWCC 2017, Hongcheon, Korea, Aug. 2017, 이한별, 양명철, 문진수, 이상환. |
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| KR102068410B1 (ko) | 2020-02-11 |
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