KR20200005129A - 센싱 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

센싱 데이터 전송 방법 및 장치를 개시한다.
본 실시예는 산업현장에서 측정한 복수의 센싱 데이터를 영상 데이터로 변환한 후 암호화하여 높은 안정성으로 수신측으로 전송하여 현장 요원이 현장 상황 파악을 위해 영상 데이터를 높은 안정성으로 확인할 수 있도록 하여 원격에서도 현장에 있는 것처럼 산업현장을 확인하고 대처할 수 있도록 하는 센싱 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다.

Description

센싱 데이터 전송 방법 및 장치{Method and Apparatus for Transmitting Sensing Data}
본 실시예는 센싱 데이터를 영상으로 변환하여 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
일반적인 산업현장에서는 영상 신호와 센싱값을 각각의 통신 채널로 분리하여 서로 다른 데이터 포맷으로 수신측 장비로 전송한다.
산업현장에 설치된 각종 센서들은 주변 상황을 센싱하여 수신측 장치로 전송한다. 수신측 장치에서는 센서로부터 수신한 센싱 데이터를 이용하여 각종 산업 현장의 상황을 확인할 수 있다. 하지만, 수신측 장비에서 나타내는 센싱 데이터로는 현장 상황을 정확하게 파악하기 힘들다. 또한, 센싱 데이터가 복수 개인 경우, 산업현장의 현장 요원이 수많은 센싱 데이터를 모두 확인할 수 없다.
센싱 데이터에 이상이 발생한 경우, 수신측 장치에서 알람을 발생하지만, 정확한 상황을 인지하기 위해서는 센싱 데이터와 함께 해당 산업 현장에서 촬영한 영상 데이터를 확인해야 한다.
일반적으로 산업 현장으로부터 영상 데이터를 수신할 때, 해당 영상 데이터와 관련된 센싱 데이터가 미수신되는 경우가 빈번하게 발생한다. 따라서, 센싱 데이터를 영상으로 변환하여 강인(Robust)하게 수신할 수 있도록 하는 기술을 필요로 한다.
본 실시예는 산업현장에서 측정한 복수의 센싱 데이터를 영상 데이터로 변환한 후 암호화하여 높은 안정성으로 수신측으로 전송하여 현장 요원이 현장 상황 파악을 위해 영상 데이터를 높은 안정성으로 확인할 수 있도록 하여 원격에서도 현장에 있는 것처럼 산업현장을 확인하고 대처할 수 있도록 하는 센싱 데이터 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 센싱부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 센싱 정보 획득부; 복수의 상기 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하는 코드 생성부; 상기 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환하는 이미지 변환부; 및 상기 코드 이미지를 수신측 장치로 전송하는 데이터 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치를 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 센싱부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 센서 정보 획득 과정; 복수의 상기 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하는 코드 생성 과정; 상기 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환하는 이미지 변환부; 및 상기 코드 이미지를 수신측 장치로 전송하는 데이터 전송 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 산업현장에서 측정한 복수의 센싱 데이터를 영상 데이터로 변환한 후 암호화하여 높은 안정성으로 수신측으로 전송하여 현장 요원이 현장 상황 파악을 위해 영상 데이터를 높은 안정성으로 확인할 수 있도록 하여 원격에서도 현장에 있는 것처럼 산업현장을 확인하고 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 실시예에 의하면, 산업현장에서 영상과 센싱값을 동기화하여 전송할 때, 센싱값에 대한 메타 데이터를 암호화하여 때문에 수신측에서는 아무나 센싱값을 복호화할 수 없기 때문에 보안성이 향상되는 효과가 있다.
도 1a,1b는 본 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 영상 데이터의 메시지 패킷 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 가상 광원을 이용하여 3D QR 코드 생성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 수신측 장치에서 코드 이미지로부터 3D QR 코드 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a,1b는 본 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
산업현장에서 영상과 센싱값을 동기화하여 전송할 때, 센싱값에 대한 메타 데이터를 암호화하여 때문에 수신측에서는 아무나 센싱값을 복호화할 수 없기 때문에 보안성이 중요하다.
본 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 장치(100)는 무선으로 센상값을 전송할 때, 영상으로 변환하여 전송뿐만 아니라 다양한 부가 정보를 영상에 동기화하여 안전하게 수신측으로 전송할 수 있다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱 데이터를 복수 개의 QR 코드를 결합한 3D QR 코드 방식으로 생성한다. 다시 말해, 센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱 데이터를 QR 코드화한 후 복수 개의 QR 코드들을 모아서 하나의 3D QR 코드로 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 영상으로 변환한 후 압축하여 모니터링 서버(160)로 전송한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드 생성시의 메타 데이터(가상 광원의 각도, 조도, 방향 등등)를 암호화된 형태로 해당 프레임(마지막 프레임)에 삽입함으로써, 이를 서버측에서 반드시 복호화 과정을 거쳐야만 3D QR 코드 해석이 가능하도록 하는 구조를 갖는다.
센싱부(102)는 유무선으로 센싱 데이터를 전송할 수 있는 각종 센서를 의미한다. 센싱부(102)는 산업현장에서 사용되는 각종 현장 상황을 센싱하여 제1 센서, 제2 센서 및 제 N 센서를 포함한다. 센싱부(102)는 각종 현장 상황을 센싱한 센싱 데이터를 센싱 데이터 전송 장치(100)로 전송한다.
제 1 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱부(102)로부터 복수의 센싱 데이터를 수신한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수의 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하고, 복수의 QR 코드를 코드 이미지로 변환한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 코드 이미지를 수신측 장치로 전송한다.
제 2 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱부(102)로부터 복수의 센싱 데이터를 수신한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수의 상기 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하고, 복수의 QR 코드를 취합하여 3D QR 코드로 생성하고, 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 코드 이미지를 수신측 장치로 전송한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱부(102)로부터 수신한 다양한 센싱 데이터를 각각 QR 코드로 변환한 후 하나의 3D QR 코드로 결합한다. QR 코드는 문자와 숫자가 모두 들어 있고 이미지로 인식되기 때문에, 센싱 데이터 전송 장치(100)는 다양한 센싱 데이터를 각각 QR 코드로 변환한 후 이를 다시 하나의 3차원 코드로 생성한다.
모니터링 서버(160)는 별도의 컨트롤러를 이용하여 코드 이미지에 포함된 3D QR 코드를 해석하여 센서값으로 별도의 화면으로 출력한다. 다시 말해, 모니터링 서버(160)는 3D QR 코드 자체를 복수의 센서값으로 출력한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱 데이터를 QR 코드화해서 하나의 이미지 내에 넣기 위해서 복수의 센서(약 10개) 각각으로부터 센싱된 센싱 데이터를 각각 QR 코드로 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 각각의 QR 코드를 모아서 하나의 3D QR 코드로 생성한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수의 QR 코드를 하나의 코드인 3D QR 코드를 생성한 후 코드 이미지로 변환한 후 전송하기 전에 높은 압축률로 압축시킬 수 있다.
일반적으로 복수 개(약 10개)의 센싱 데이터를 한 개의 무선 채널로 전송하는 것은 불가능하나, 본 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 장치(100)는 무선의 시리얼 버스에 압축된 3D QR 코드를 전송하는 경우 한 개의 무선 채널로 복수 개의 센싱 데이터 정보를 실어서 전송 가능하다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 코드 이미지를 전송 후 수신측의 모니터링 서버(160)에서 에러가 발생하더라도 영상 에러를 복원하는 다양한 방식을 적용할 수 있으므로, 수신측입장에서는 강인한 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱부(102)로부터 수신된 센싱 데이터를 3D QR 코드화한 후 영상으로 변환해서 수신측인 모니터링 서버(160)로 전송한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 영상에 포함된 3D QR 코드를 복호화하는 데 필요한 메타 데이터를 암호화하여 영상에 함께 포함시킨다.
모니터링 서버(160)는 센싱 데이터 전송 장치(100)로부터 코드 이미지를 수신한 후 코드 이미지에 포함된 3D QR 코드를 복호화하기 위해 3D QR 코드에 대한 메타 데이터를 먼저 복호화한다. 모니터링 서버(160)는 메타 데이터에 포함된 가상 광원의 각도, 위치를 정보를 근거로 3D QR 코드를 분석하여 센싱 데이터를 복원한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드에 대한 메타 데이터에 대한 암호화를 수행한다. 메타 데이터는 암호화된 가상 광원의 각도, 위치 정보를 포함한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 산업 현장의 센싱부(102)로부터 수신된 센싱 데이터를 다른 장비에서 볼 수 없도록 암호화한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 포함한 코드 이미지를 압축하여 수신측 모니터링 서버(160)로 전송한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱부(102)로부터 수신된 센싱 데이터에 가상 광원 적용하기 전에 QR 코드로 먼저 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 QR 코드에 가상 광원을 RGB 단위로 서로 다른 위치와 각도로 발광시켜서, 빛이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드를 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수의 투사 QR 코드를 각각 합쳐서 3D QR 코드를 생성한다.
도 1a에 도시된 센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱 정보 획득부(110), 코드 생성부(130), 이미지 변환부(140), 데이터 전송부(150)를 포함한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
센싱 데이터 전송 장치(100)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 1a에 도시된 센싱 데이터 전송 장치(100)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
센싱 정보 획득부(110)는 센싱부(102)로부터 복수의 센싱 데이터를 수신한다. 센싱 정보 획득부(110)는 온도 센서, 습도 센서 등 다수의 센서를 포함하는 센싱부(102)로부터 센싱 데이터를 수신한다.
코드 생성부(130)는 복수의 상기 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하고, 복수의 상기 QR 코드를 코드 이미지로 변환한다.
코드 생성부(130)는 복수의 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하고, 복수의 QR 코드를 취합하여 3D QR 코드로 생성하고, 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환한다.
코드 생성부(130)는 복수의 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환한다. 코드 생성부(130)는 센싱부(102)에 포함된 복수의 센서에 대응되는 복수의 QR 코드 하나의 코드인 3D QR 코드로 변환한다. 코드 생성부(130)는 3D QR 코드를 코드 이미지로 생성한다. 3D QR 코드는 2차원 QR 코드보다는 암호화 복잡도가 더 높다.
다시 말해, 코드 생성부(130)는 복수의 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하고, 복수의 QR 코드를 취합하여 3D QR 코드로 생성한다.
코드 생성부(130)는 복수의 센싱 데이터 각각을 1차원 형태의 상기 QR 코드로 생성한다. 코드 생성부(130)는 1차원 형태의 QR 코드마다 가상 광원(Virtual Light Source)을 서로 다른 위치와 각도로 발광시켜, 가상 광원이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드를 생성한다. 코드 생성부(130)는 투사 QR 코드를 기 설정된 영역에 중첩되도록 투사하여 3D QR 코드를 생성한다.
코드 생성부(130)는 1차원 형태의 QR 코드마다 가상 광원을 발광시킬 때, RGB 단위로 빛이 조사하여 투영되어 나온 RGB형태의 투사 QR 코드를 생성한다.
코드 생성부(130)는 가상 광원의 각도 정보, 위치 정보, 조도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 암호화(Encryption)하여 메타 데이터(Meta Data)를 생성한다. 코드 생성부(130)는 메타 데이터를 코드 이미지에 포함시킨다.
이미지 변환부(140)는 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환한다. 코드 이미지는 암호화 ID마다 코드 이미지에 대응하는 센싱 데이터들을 매칭하여 메시지 패킷 구조를 갖는다.
다시 말해, 코드 이미지는 도 2에 도시된 바와 같이, 암호화 ID에 센싱 데이터#1가 하나의 메시지 패킷 구조를 가지며, 이후 암호화 ID에 센싱 데이터#2가 하나의 메시지 패킷 구조를 가지며, 이후 암호화 ID에 센싱 데이터#n가 하나의 메시지 패킷 구조를 갖는다.
데이터 전송부(150)는 유무선 통신으로 외부 모니터링 서버(160)와 연동한다. 데이터 전송부(150)는 코드 이미지를 무선통신 네트워크를 통하여 외부 모니터링 서버(160)로 전송한다. 데이터 전송부(150)는 코드 이미지를 수신측 장치인 모니터링 서버(160)로 전송한다. 데이터 전송부(150)는 코드 이미지를 영상 압축방식으로 압축하여 수신측 장치인 모니터링 서버(160)로 전송한다.
도 1b에 도시된 모니터링 서버(160)는 데이터 수신부(162), 센싱 정보 변환부(164)를 포함한다. 모니터링 서버(160)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
모니터링 서버(160)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 1b에 도시된 모니터링 서버(160)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
데이터 수신부(162)는 센싱 데이터 전송 장치(100)로부터 영상 신호인 코드 이미지를 수신한다.
센싱 정보 변환부(164)는 코드 이미지에 포함된 3D QR 코드 및 메타 데이터(가상 광원 위치 및 각도)를 확인한다. 센싱 정보 변환부(164)는 3D QR 코드에 메타 데이터에 포함된 가상 광원 위치 및 각도를 적용하여 복수 개의 1차원 QR 코드를 복원한다. 센싱 정보 변환부(164)는 복수 개의 1차원 QR 코드 각각에 포함된 센싱 데이터를 출력한다.
도 3은 본 실시예에 따른 센싱 데이터 전송 방법을 나타낸 도면이다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 산업현장에 설치된 센싱부(102)로부터 복수의 센싱 데이터를 수신한다(S312). 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수의 센싱 데이터를 각각을 파싱(Parsing)하고 메시지를 생성한다(S314).
센싱 데이터 전송 장치(100)는 파싱한 메시지를 기반으로 복수의 센싱 데이터 각각에 대응하는 1차원 형태의 QR 코드를 생성한다(S316).
센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 1차원 형태의 QR 코드에 가상 광원을 RGB 단위로 서로 다른 위치와 각도로 발광시켜서, 빛이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드를 생성한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 1차원 형태의 QR 코드에 가상 광원을 R(Red) 단위로 기 설정된 위치와 각도로 발광시켜서, 빛이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드(R)를 생성한다(S322). 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 1차원 형태의 QR 코드에 가상 광원을 G(Green) 단위로 기 설정된 위치와 각도로 발광시켜서, 빛이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드(G)를 생성한다(S324). 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 1차원 형태의 QR 코드에 가상 광원을 B(Blue) 단위로 기 설정된 위치와 각도로 발광시켜서, 빛이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드(B)를 생성한다(S326).
센싱 데이터 전송 장치(100)는 투사 QR 코드(R), 투사 QR 코드(G), 투사 QR 코드(B)를 기 설정된 영역에 중첩되도록 투사하여 하나의 3D QR 코드를 생성한다(S332). 센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환한다(S334).
센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 1차원 형태의 QR 코드에 조사하는 가상 광원 각각의 서로 다른 위치와 각도를 생성한다(S342). 센싱 데이터 전송 장치(100)는 가상 광원 각각의 서로 다른 위치와 각도를 암호화(Encryption)한다(S344). 센싱 데이터 전송 장치(100)는 가상 광원 각각의 서로 다른 위치와 각도에 대응하는 메시지를 생성한다(S346).
센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환한다(S350). 단계 S350에서, 센싱 데이터 전송 장치(100)는 프레임 그래버(Frame Grabber)를 이용하여 코드 이미지를 샘플당 정의된 비트로 처리한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 코드 이미지에 대응하는 메시지를 생성한다(S360). 센싱 데이터 전송 장치(100)는 코드 이미지를 압축한다(S370).
도 3에서는 단계 S312 내지 단계 S370을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 3에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 3에 기재된 본 실시예에 따른 영상 동기화 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 영상 동기화 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
도 4는 본 실시예에 따른 가상 광원을 이용하여 3D QR 코드 생성을 나타낸 도면이다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱부(102)로부터 수신된 센싱 데이터에 가상 광원 적용하기 전에 QR 코드로 먼저 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 QR 코드에 가상 광원을 RGB 단위로 서로 다른 위치와 각도로 발광시켜서, 빛이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드를 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수의 투사 QR 코드를 각각 합쳐서 3D QR 코드를 생성한다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 센싱부(102)로부터 수신한 복수 개의 센싱 데이터를 결합하여 3D QR 코드를 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 생성하기 위해 가상의 공간에 4분면을 생성하고, 4분면 내에 복수 개의 QR 코드가 존재하도록 한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 복수 개의 센싱 데이터에 대응하는 각각의 RGB형태의 1차원 QR 코드를 생성한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 각각의 RGB형태의 1차원 QR 코드마다 각각 다른 각도로 가상 광원(Virtual Light Source)을 발광시킨다.
RGB형태의 1차원 QR 코드를 기반으로 각각 다른 각도로 발광된 가상 광원에 따라 투사된 RGB형태의 투사 QR 코드가 기 설정된 영역(예컨대, 가운데 지점)상 투사되기 때문에 각각의 RGB형태의 투사 QR 코드는 기 설정된 영역 상에서 서로 다른 크기와 위치로 합쳐지면서 3D QR 코드로 생성된다.
센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 하나의 코드 이미지로 컨버팅한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환한다. 센싱 데이터 전송 장치(100)로부터 코드 이미지를 수신한 수신측 모니터링 서버(160) 입장에서는 빛(가상 광원)의 발광 각도를 모르는 상황에서는 3D QR 코드에 포함된 각각의 투사 QR 코드를 인식할 수 없다. 즉, 3D QR 코드를 포함한 코드 이미지는 RGB 형태의 투사 QR 코드에 대한 발광 각도, 위치 정보 등을 포함하는 메타 정보가 함께 저장된다. 메타 정보는 부호화(암호화)된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 센싱 데이터에 대응하는 각각의 RGB형태의 1차원 QR 코드는 가상의 3차원(x,y,z) 공간에서 기 설정된 높이에 존재하며, 가상 광원으로 각각 RGB형태의 1차원 QR 코드를 투사하면 가상의 공간 상의 바닥면 상에 기 설정된 영역(예컨대, 가운데 지점)에 RGB형태의 투사 QR 코드가 하나로 겹쳐진 3D QR 코드가 투사된다. 센싱 데이터 전송 장치(100)는 3D QR 코드를 코드 이미지로 컨버팅한다.
3D QR 코드에는 RGB형태의 1차원 QR 코드가 각각 존재하고, 각각의 RGB형태의 1차원 QR 코드마다 가상 광원(빛)의 조사 각도가 모두 상이하다. 다시 말해, RGB형태의 1차원 QR 코드마다 가상 광원이 비추는 각도에 따라 나타나는 RGB형태의 투사 QR 코드의 크기 및 위치가 달라지게 되며, 기 설정된 영역(예컨대, 가운데 지점) 상에 투사되면서 합쳐져서 하나의 3D QR 코드가 생성된다.
일반적으로 산업 현장으로부터 영상 데이터를 수신할 때, 관련 센싱 데이터가 미수신되는 경우가 빈번하게 발생한다. 따라서, 센싱 데이터를 영상으로 변환하여 강인(Robust)하게 수신할 수 있도록 하는 기술이 반드시 필요하다. 만약, 무선으로 영상 데이터를 받는 과정에서 오류가 발생하여 복원이 필요한 경우에도 영상을 복원하는 수많은 기술이 존재하므로 센싱 데이터가 영상과 동기화되어 수신되는 경우, 복원할 수 있다. 특히 환경에 따라 노이즈가 심하게 발생하는 환경에서는 안정성이 가장 중요하기 때문에, 영상을 기반으로 센싱 데이터를 확보하는 것이 중요하다.
영상 동기화 장치(100)는 센싱 데이터에서 QR코드로 변환하기 위한 이진데이터를 생성한다. 영상 동기화 장치(100)는 센싱 데이터(이진데이터)에서 QR코드를 생성한다.
영상 동기화 장치(100)는 QR코드를 RGB＝255,0,0 RGB＝0,255,0 RGB＝0,0,255 등으로 다채화한다.
영상 동기화 장치(100)는 다채화된 세가지 QR코드를 위한 가상광원위치를 각각 생성한다. 영상 동기화 장치(100)는 세가지 다채화 QR코드를 각각의 가상광원에서 투영영상으로 변환하여 변환된 각각의 투영 영상을 겹쳐 가법혼색(加法混色)한 합성영상을 생성한다.
영상 동기화 장치(100)는 합성영상을 MPEG형식으로 변환한다. 영상 동기화 장치(100)는 가상광원을 암호화한다. 영상 동기화 장치(100)는 암호화된 가상광원을 포함하는 메타 정보를 작성한다. 영상 동기화 장치(100)는 합성영상과 메타 정보를 취합한다. 영상 동기화 장치(100)는 취합한 합성영상과 메타 정보를 합한 MPEG 메시지를 생성한다.
영상 동기화 장치(100)는 변환되는 다채화된 QR코드는 Ｒ만으로 구성된 원색(RGB＝255,0,0)에 한정되는 것이 아니라 Ｇ 또는 Ｂ도 혼재된 색(즉, 삼원색 이외의 색으로 확장 가능하다.
전술한 바와 같이, 영상 동기화 장치(100)는 다채화된 QR코드(G, B)에서 변환되는 다채화된 QR코드는 각각 Ｇ 또는 Ｂ만으로 구성된 원색RGB＝0,255,0）, (RGB＝0,0,255）에 한정되는 것이 아니라 R, Ｇ 또는 Ｂ도 혼재된 색(즉, 삼원색 이외의 색으로 확장 가능하다.
영상 동기화 장치(100)는 QR 코드 생성시 동일 QR코드에 각각 다른 색채를 첨가할 수 있다. 예컨대, 영상 동기화 장치(100)는 다른 QR코드에 색채를 더하여 겹칠 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 수신측 장치에서 코드 이미지로부터 3D QR 코드 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
모니터링 서버(160)는 센싱 데이터 전송 장치(100)로부터 영상 신호인 코드 이미지를 수신한다(S512). 모니터링 서버(160)는 코드 이미지를 샘플당 정의된 비트로 처리하는 프레임 그래빙(Frame Grabbing)을 수행한다(S514).
모니터링 서버(160)는 영상 신호인 코드 이미지에 대한 이미지 핸들링(Image Handing)을 수행한다(S516).
모니터링 서버(160)는 코드 이미지에 포함된 3D QR 코드 및 메타 데이터(가상 광원 위치 및 각도)를 파싱한다(S532). 모니터링 서버(160)는 코드 이미지에 포함된 3D QR 코드를 분석한다(S534). 모니터링 서버(160)는 3D QR 코드에 메타 데이터에 포함된 가상 광원 위치 및 각도를 적용하여 복수 개의 1차원 QR 코드를 복원한다(S536).
모니터링 서버(160)는 복수 개의 1차원 QR 코드 각각을 분석한다(S542). 모니터링 서버(160)는 복수 개의 1차원 QR 코드 각각을 파싱하고 메시지를 생성한다(S544). 모니터링 서버(160)는 복수 개의 1차원 QR 코드 각각에 포함된 센싱 데이터를 출력한다(S546).
도 5에서는 단계 S512 내지 단계 S542를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 5에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 5에 기재된 본 실시예에 따른 수신측 장치에서 코드 이미지로부터 3D QR 코드 인식하는 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 수신측 장치에서 코드 이미지로부터 3D QR 코드 인식하는 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 센싱 데이터 전송 장치
102: 센싱부
110: 센싱 정보 획득부
130: 코드 변환부 140: 이미지 변환부
150: 데이터 전송부
160: 모니터링 서버
162: 데이터 수신부 164: 센싱 정보 변환부

Claims (11)

  1. 센싱부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 센싱 정보 획득부;
    복수의 상기 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하는 코드 생성부;
    상기 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환하는 이미지 변환부; 및
    상기 코드 이미지를 수신측 장치로 전송하는 데이터 전송부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드 변환부는,
    복수의 상기 센싱 데이터 각각을 상기 QR 코드로 변환하고, 복수의 상기 QR 코드를 취합하여 3D QR 코드로 생성하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 코드 변환부는,
    복수의 상기 센싱 데이터 각각을 1차원 형태의 상기 QR 코드로 생성하고, 1차원 형태의 상기 QR 코드마다 가상 광원(Virtual Light Source)을 서로 다른 위치와 각도로 발광시켜, 상기 가상 광원이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드를 생성하며, 상기 투사 QR 코드를 기 설정된 영역에 중첩되도록 투사하여 상기 3D QR 코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 코드 변환부는,
    1차원 형태의 상기 QR 코드마다 상기 가상 광원을 발광시킬 때, RGB 단위로 빛이 조사하여 투영되어 나온 RGB형태의 상기 투사 QR 코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 코드 변환부는,
    상기 가상 광원의 각도 정보, 위치 정보, 조도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 암호화(Encryption)하여 메타 데이터(Meta Data)를 생성하고, 상기 메타 데이터를 상기 코드 이미지에 포함시키는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드 이미지는,
    암호화 ID마다 상기 코드 이미지에 대응하는 센싱 데이터들을 매칭하여 메시지 패킷 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전송부는,
    상기 코드 이미지를 영상 압축방식으로 압축하여 상기 수신측 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 장치.
  8. 센싱부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 센서 정보 획득 과정;
    복수의 상기 센싱 데이터 각각을 QR 코드로 변환하는 코드 생성 과정;
    상기 3D QR 코드를 코드 이미지로 변환하는 이미지 변환부; 및
    상기 코드 이미지를 수신측 장치로 전송하는 데이터 전송 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 코드 생성 과정은,
    복수의 상기 QR 코드를 취합하여 3D QR 코드로 생성하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 코드 변환 과정은,
    복수의 상기 센싱 데이터 각각을 1차원 형태의 상기 QR 코드로 생성하는 과정,
    1차원 형태의 상기 QR 코드마다 가상 광원(Virtual Light Source)을 서로 다른 위치와 각도로 발광시켜고, 상기 가상 광원이 조사하여 투영되어 나온 투사 QR 코드를 생성하는 과정; 및
    상기 투사 QR 코드를 기 설정된 영역에 중첩되도록 투사하여 상기 3D QR 코드를 생성하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 코드 변환 과정은,
    상기 가상 광원의 각도 정보, 위치 정보, 조도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 암호화(Encryption)하여 메타 데이터(Meta Data)를 생성하고, 상기 메타 데이터를 상기 코드 이미지에 포함시키는 것을 특징으로 하는 센싱 데이터 전송 방법.
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