KR20200057193A - LoRa base ship position measurement system and measurement method - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, provided is a LoRa-based ship location measuring system. Through a LoRa transmission and reception module installed in a ship, location information is transmitted to a buoy type repeater, and a signal is transmitted to a control server located inland through the repeater to accurately grasp the location of the ship located on the sea. In the case of a ship stranded due to a ship accident, the location information of the ship must be acquired for rapid lifesaving and disaster relief when using only the existing LTE method (10Mpbs) communication, a battery is quickly consumed so that a problem in which the location of the ship is difficult to be grasped as the transmission of the signal is difficult during a predetermined time.

Description

로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법{LoRa base ship position measurement system and measurement method}LoRa base ship position measurement system and measurement method

본 발명은 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박에 설치된 로라로라송수신모듈을 통해 부표형 중계기에 위치정보를 송신하고, 중계기를 통해 내륙에 위치한 관제서버로 신호를 송신하여 해상에 위한 선박의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a ship-based positioning system and a measuring method based on a roller, and more specifically, transmits position information to a buoy-type repeater through a Laura roller transmitting / receiving module installed on a ship, and signals to a control server located inland through the repeater. It relates to a ship-based location measurement system and a measurement method based on a roller that can accurately determine the location of a ship for maritime by sending a.

일반적으로 위치 측정은 GPS, RSSI(Received Signal Strength Indication), 적외선, 초음파 등의 다양한 방법을 통해 가능하다.In general, location measurement is possible through various methods such as GPS, Received Signal Strength Indication (RSSI), infrared, and ultrasound.

이러한 GPS를 이용한 측위 기술의 문제점을 보완하기 위해서 최근 들어 휴대전화 등에 GPS가 탑재되어 위치 정보를 이용한 다양한 서비스가 실현되고 있지만 GPS는 실외에서만 사용 가능하기 때문에 건물 내에서 사람이나 물체의 ID와 위치를 정확하게 측정할 수 없는 한계가 있다.In order to compensate for the problem of positioning technology using GPS, GPS has been recently installed in mobile phones, etc., and various services using location information have been realized, but since GPS can only be used outdoors, the ID and location of a person or object in a building can be used. There are limitations that cannot be accurately measured.

또한, 현재 RFID 태그 등의 기술에 의해 실내에서 사람이나 물건 등을 식별하는 것이 가능하다. 하지만 RFID가 도달하는 범위 내에 태그가 존재한다는 사실은 알 수 있지만 태그의 정확한 위치를 알 수 없다.In addition, it is possible to identify a person or an object indoors by technology such as current RFID tags. However, it can be seen that the tag exists within the reach of the RFID, but the exact location of the tag is unknown.

마찬가지로 무선랜도 수 미터 정도의 오차를 보이고, 초음파의 경우 정밀도는 높은 편이지만 측정 범위가 수 미터정도로 좁다는 문제가 있다.Similarly, wireless LANs show errors of a few meters, and in the case of ultrasound, the precision is high, but the measurement range is narrow to a few meters.

최근에는 센서 네트워크 기술의 급속한 발전으로 이동체의 위치추적 기술과 접목되어 위치 측정의 대상이 건물, 선박 등의 거대한 물체에서 차량, 개인 등 작은 물품으로 확대되면서 위치추적의 대상은 많아지고 대상물의 크기는 점차 작아지고 있다.In recent years, with the rapid development of sensor network technology, the object of location measurement is expanded from large objects such as buildings and ships to small objects such as vehicles and individuals by grafting with the location tracking technology of moving objects. It is getting smaller.

이러한 흐름에 맞추어 사물의 위치를 실시간으로 파악하고 그 이동 경로를 추적하기 위한 기술의 연구가 여러표준화 단체에서 진행되고 있으며, 다수의 센서 노드들이 무선 방식으로 네트워크로 구성되는 무선센서네트워크(WSN:Wireless Sensor Network)가 대표적인 예이다.In accordance with this flow, research on technology to identify the location of an object in real time and track its movement path is being conducted by various standardization organizations, and a wireless sensor network (WSN: Wireless) in which multiple sensor nodes are configured as a network in a wireless manner Sensor Network) is a representative example.

무선센서네트워크는 무선통신과 센서네트워크의 기술뿐 아니라, 라우팅 프로토콜등 여러 가지 소프트웨어 기술이 필요하며, 위치를 구하기 위해서는 추가적인 기법이 필요하다.The wireless sensor network requires not only wireless communication and sensor network technologies, but also various software technologies such as routing protocols, and additional techniques are required to obtain a location.

상기와 같이 종래의 사물 추적 시스템의 문제를 해결하기 위한 것으로, 선행문헌으로 대한민국 공개특허공보 제2018-76852호(2018.07.06. 공개)"ＬｏＲａ 통신을 이용한 비가시거리 통신지역에서의 사물 추적 시스템 및 방법"은 정보 표출 기기에 탑재되어 클라우드 시스템에서 제공하는 사물의 위치에 관한 정보를 표출하는 어플리케이션탑재 모듈; 정보 표출 기기에 탑재되어 클라우드 시스템에서 제공하는 사물의 위치에 관한 정보를 표출하는 어플리케이션탑재 모듈; 기지국으로부터 사물 위치 정보를 수신하여 사물 추적 정보를 업데이트하고, 추적 정보가 유실되면 해당 사물이 비가시거리에 있다고 판단하여 주변의 다른 사물들에게 통신모드 변경요청을 하여 각각의 사물들이 대리 기지국 역할을 할 수 있도록 하는 클라우드 시스템; 사물들과 통신하여 사물들의 위치 정보를 수신하여 클라우드 시스템으로 전송하고, 클라우드 시스템으로부터 알림 정보를 받아 통신모드 변경요청 신호를 주변 다른 사물들에게 전송하는 기지국; 각각의 사물들에 탑재되어 해당 사물들의 위치 정보를 기지국으로 전송하는 LoRa 통신 기반 추적 모듈;을 포함하는 것으로 특징으로 한다. To solve the problem of the conventional object tracking system as described above, as a prior document, Republic of Korea Patent Publication No. 2018-76852 (2018.07.06. Published) "Locrea communication object tracking system in non-visible distance communication area And method "is mounted on the information display device, the application-mounted module for displaying information about the location of the object provided by the cloud system; An application-mounted module mounted on the information display device and displaying information on the location of the object provided by the cloud system; Receives object location information from the base station to update the object tracking information, and if the tracking information is lost, it determines that the object is in the invisible distance and requests other objects around it to change the communication mode, so that each object acts as a proxy base station. Cloud system to enable; A base station that communicates with objects to receive location information of the objects and transmits them to a cloud system, receives notification information from the cloud system, and transmits a communication mode change request signal to other surrounding objects; Characterized in that it comprises a; LoRa communication-based tracking module that is mounted on each object and transmits the location information of the objects to the base station.

상기와 같은 특징으로 이루어지는 선행문헌은 근거리에 위치한 사물에 한정하여 통신이 이루어지도록 설정되어 있어 해상과 같이 중, 장거리에 위치하는 선박의 위치를 파악하기란 매우 곤란한 문제점이 있다.The prior literature made of the above features is set to communicate only with objects located at a short distance, so it is very difficult to grasp the position of a ship located at a medium or long distance like the sea.

공개특허공보 제2018-76852호(2018.07.06. 공개)Published Patent Publication No. 2018-76852 (published Jul. 6, 2018)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선박에 설치된 로라로라송수신모듈을 통해 부표형 중계기에 위치정보를 송신하고, 중계기를 통해 내륙에 위치한 관제서버로 신호를 송신하여 해상에 위한 선박의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법을 제공하는 데 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and transmits location information to the buoy type repeater through the Laura Laura transmission / reception module installed on the ship, and transmits a signal to the control server located inland through the repeater to locate the ship for maritime. An object of the present invention is to provide a ship-based positioning system and measurement method based on a ship that can accurately grasp ships.

또한, 본 발명은 선박사고로 인해 좌초된 선박의 경우, 신속한 인명구조 및 재난수습을 위해 선박의 위치정보를 습득하여야 하나 기존의 LTE 방식(10Mpbs)의 통신만을 활용하는 경우 배터리가 빠르게 소모되기 때문에 소정 시간동안 신호의 발신이 어려워 선박의 위치를 파악하기 곤란한 문제점을 해결할 수 있도록 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법을 제공하는 데 또 다른 목적으로 한다.In addition, in the case of a ship that is stranded due to a ship accident, the present invention must acquire the ship's location information for quick lifesaving and disaster recovery, but if only the existing LTE method (10Mpbs) communication is used, the battery is quickly consumed. Another object is to provide a roller-based ship position measuring system and a measuring method that can solve a problem in which it is difficult to transmit a signal for a predetermined time and thus it is difficult to identify a ship position.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로,The present invention is a means for achieving the above object,

선박에 설치되어 중계기와의 신호를 전송하고 전송한 신호를 토대로 다시 수신하여 중계기와의 거리를 측정한 신호 및 자신의 위치정보를 포함하여 중계기로 송신하는 로라송수신모듈과; 선박에 설치된 로라송수신모듈로부터 거리가 환산된 데이터 신호 및 신호의 세기값(RSSI)을 포함하는 신호를 수신하여 자신의 위치정보와 함께 로라송수신모듈의 신호를 관제서버로 인가하는 것은 물론 태양광 또는 파도, 너울에 의해 하이드리브 형태의 전원생산수단에 의해 전원을 자체 생산하는 중계기와; 중계기로부터 인가되는 신호를 토대로 로라송수신모듈의 위치를 중계기로부터 어느 정도 떨어졌는지를 계산하고, 계산된 위치에 따른 선박의 위치를 판단하는 관제서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템을 제공한다.A Laura transmission / reception module installed on a ship, transmitting a signal to the repeater, receiving the signal again based on the transmitted signal, and measuring the distance to the repeater, and transmitting the signal to the repeater including its location information; Receives a signal including the converted data signal and signal strength value (RSSI) from the Laura transmission / reception module installed on the ship, and applies the signal of the Laura transmission / reception module with its location information to the control server, as well as sunlight or A repeater for self-producing power by means of a high-driving power supply means by waves and swells; Based on the signal applied from the repeater calculates how far the position of the Laura transmission / reception module from the repeater, and includes a control server for determining the position of the ship according to the calculated position Laura-based ship position measurement system characterized in that it comprises a to provide.

본 발명의 로라송수신모듈은, 세 개 이상의 중계기들 중 어느 한 중계기와 세기값 목록 응답신호를 받을 때까지 목록 요청 신호를 반복적으로 재전송하는 것을 특징으로 한다.The Laura transmission / reception module of the present invention is characterized in that it repeatedly retransmits the list request signal until it receives any one of the three or more repeaters and the intensity list response signal.

본 발명의 로라송수신모듈은, 거리 측정 신호를 송신하고 중계기로부터 거리 측정 신호에 대해 응답신호가 수신되는 시간을 측정하여 거리 보고 메시지를 중계기에 전송하는 것을 특징으로 한다.The Laura transmission / reception module of the present invention is characterized in that it transmits a distance measurement signal and measures the time at which a response signal is received from the repeater to the distance measurement signal and transmits a distance report message to the repeater.

본 발명의 관제서버는, RSSI 및 거리 보고 메시지에 기반하여 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 때, 삼각 측량법에 따라 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다.The control server of the present invention is characterized in that when calculating the location of the Laura transmission / reception module 100 based on the RSSI and the distance report message, the location is calculated according to a triangulation method.

본 발명의 관제서버는, 상기 각 중계기마다 2회 이상의 RSSI를 수집할 때, 수집된 RSSI 및 세기값 목록 요청 신호를 요청하는 것을 특징으로 한다.The control server of the present invention is characterized in that when collecting two or more RSSIs for each repeater, a request signal for a list of collected RSSIs and intensity values is requested.

선박에 설치된 로라송수신모듈에서 중계기로 세기값의 목록을 요청하는 단계와; 로라송수신모듈에서 요청한 목록에 따라 중계기에서 관제서버로 RSSI를 1차로 전송하는 단계와; 선박에 설치된 로라송수신모듈에서 중계기로 세기값의 목록을 재요청하는 단계와; 로라송수신모듈에서 요청한 목록에 따라 중계기에서 관제서버로 RSSI를 2차 전송하는 단계와; 중계기에서 목록요청에 따라 관제서버에서 삼각측량, 로라송수신모듈의 위치를 계산하고, 로라송수신모듈이 설치된 선박이 위치한 주변 중계기를 검색하여 세기값에 따른 목록에 응답하는 단계와; 로라송수신모듈에서 중계기로부터 전달받은 목록을 다시 중계기로 요청하고, 중계기에서 관제서버로부터 목록에 따른 응답을 전달받을 수 있도록 요청하는 단계와; 관제서버에서 목록에 대하여 중계기로 인가하는 단계와; 관제서버에서 선박에 설치된 로라송수신모듈과 중계기 사이의 거리를 측정하는 단계와; 선박에 설치된 로라송수신모듈에서 측정한 거리를 중계기로 보고하고, 중계기에서 선박에 설치된 로라송수신모듈로부터 인가되는 측정된 거리에 대해 관제서버로 신호를 인가하는 단계와; 중계기(200)에서 인가되는 신호를 기반으로 관제서버(300)에서 삼각측량을 통해 로라송수신모듈의 위치를 다시 계산하고, 측정하여 선박의 위치를 최종적으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정방법을 제공한다.Requesting a list of intensity values from the Laura transmission / reception module installed on the ship to the repeater; First transmitting the RSSI from the repeater to the control server according to the list requested by the Laura transmission / reception module; Re-requesting a list of intensity values from the Laura transmission / reception module installed on the ship to the repeater; Secondly transmitting the RSSI from the repeater to the control server according to the list requested by the Laura transmission / reception module; Calculating a position of a triangulation and a Laura transmission / reception module at a control server according to a list request from a repeater, and searching for a nearby relay where the ship where the Laura transmission / reception module is installed is responding to the list according to the intensity value; Requesting the list received from the repeater to the repeater in the Laura transmission / reception module, and requesting the repeater to receive a response according to the list from the control server; Authorizing the list from the control server as a repeater; Measuring a distance between the Laura transmission / reception module installed on the ship and the repeater in the control server; Reporting the distance measured by the Laura transmission / reception module installed on the ship to a repeater, and applying a signal to the control server for the measured distance applied from the Laura transmission / reception module installed on the ship at the repeater; Based on the signal applied from the repeater 200, the control server 300 through the triangulation again calculates the position of the Laura transmission and reception module, comprising the step of finally determining the position of the ship by measuring Provides a method for measuring ship position based.

본 발명은 선박에 설치된 로라로라송수신모듈을 통해 부표형 중계기에 위치정보를 송신하고, 중계기를 통해 내륙에 위치한 관제서버로 신호를 송신하여 해상에 위한 선박의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of accurately determining the position of the ship for maritime by transmitting location information to a buoy type repeater through a Laura Laura transmission / reception module installed on the ship, and transmitting a signal to a control server located inland through the repeater.

또한, 본 발명은 선박사고로 인해 좌초된 선박의 경우, 신속한 인명구조 및 재난수습을 위해 선박의 위치정보를 습득하여야 하나 기존의 LTE 방식(10Mpbs)의 통신만을 활용하는 경우 배터리가 빠르게 소모되기 때문에 소정 시간동안 신호의 발신이 어려워 선박의 위치를 파악하기 곤란한 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the case of a ship that is stranded due to a ship accident, the present invention must acquire the ship's location information for quick lifesaving and disaster recovery, but if only the existing LTE method (10Mpbs) communication is used, the battery is quickly consumed. It is possible to solve a problem in that it is difficult to transmit a signal for a predetermined time and thus it is difficult to locate the ship.

도 1은 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템의 구성을 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템의 중계기 구성을 나타낸 블록도이며,
도 3은 도 2의 발전모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 4는 도 3의 발전모듈에서 코일부와 이동체 구성을 간략하게 도시한 개략도이며,
도 4는 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템을 통해 로라 기반의 선박 위치를 제공하는 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a configuration diagram showing the configuration of the ship position measurement system based on the Laura according to the present invention,
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a repeater based on the ship position measurement system based on the present invention,
Figure 3 is a schematic view showing the configuration of the power generation module of Figure 2,
FIG. 4 is a schematic diagram briefly showing the configuration of a coil part and a moving body in the power generation module of FIG. 3,
4 is a flow chart showing a method for providing a ship position based on a roller through the ship-based location measurement system based on the present invention.

이하, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. Hereinafter, it should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention, and the technical terms used in the present invention have special meanings in the present invention. Unless defined, the present invention should be interpreted as meanings generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains, and should not be interpreted as an excessively comprehensive meaning or an excessively reduced meaning.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, when the technical term used in the present invention is a wrong technical term that does not accurately represent the spirit of the present invention, it should be understood as being replaced by a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or in context before and after, and should not be interpreted as an excessively reduced meaning.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 "구성된다" 또는 "포함한 다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular expression used in the present invention includes a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise, for example, the terms "consisting of" or "comprising" include various components described in the invention, or It should not be construed as including all of the various steps, and some of the components or some steps may not be included, or it may be interpreted as further including additional components or steps.

이하에서는 도면을 중심으로 본 발명에 따른 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법을 설명하고자 한다.Hereinafter, a lora-based ship position measuring system and measuring method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명에 따른 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법은 사물 인터넷망을 이용하여 로라송수신모듈의 위치를 측정할 수 있는 시스템이다. 상기 사물 인터넷망의 다른 명칭은 IoT 통신 백본(Internet of Things communication backbone)으로서, 장치와 장치 사이에 데이터의 송수신을 위한 통신망을 의미한다. 상기 사물 인터넷망은 기존 무선 데이터 통신망에 비해 소량의 데이터로 장거리 통신이 가능하다는 장점이 있다. 상기 사물 인터넷망으로서 LoRa AllianceTM에 따른 LoRaWANTM(이하 '로라'), LTE-M(Machine Type Communication) 등이 있다. 본 발명에서는 로라 기반의 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법에 대해서 설명하도록 하겠다.The lora-based ship position measuring system and measuring method according to the present invention is a system capable of measuring the position of the Laura transmission / reception module using an Internet of Things. Another name of the Internet of Things is an IoT communication backbone, which means a communication network for transmitting and receiving data between devices. The Internet of Things (IoT) network has an advantage of being capable of long-distance communication with a small amount of data compared to a conventional wireless data communication network. Examples of the Internet of Things include LoRaWAN TM (hereinafter referred to as 'Laura') and LTE-M (Machine Type Communication) according to LoRa Alliance TM . In the present invention, a roller-based ship position measuring system and a measuring method based on a roller will be described.

이하 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템을 첨부된 도면으 통해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a ship position measuring system based on a roller according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템은 선박에 설치된 로라송수신모듈(100)을 통해 부표형으로 구성되는 중계기(200)에 위치정보를 송신하고, 중계기(200)를 통해 내륙에 위치한 관제서버(300)로 신호를 송신하여 해상에 위한 선박의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The ship-based location measurement system based on the ship according to the present invention transmits location information to the repeater 200 composed of a buoy through the Laura transmission / reception module 100 installed on the ship, and is a control server located inland through the repeater 200 It is characterized in that it is possible to accurately determine the position of the ship for sea by sending a signal to (300).

또한, 본 발명은 선박사고로 인해 좌초된 선박의 경우, 신속한 인명구조 및 재난수습을 위해 선박의 위치정보를 습득하여야 하나 기존의 LTE 방식(10Mpbs)의 통신만을 활용하는 경우 배터리가 빠르게 소모되기 때문에 소정 시간동안 신호의 발신이 어려워 선박의 위치를 파악하기 곤란한 문제점을 해결할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the case of a ship that is stranded due to a ship accident, the present invention must acquire the ship's location information for quick lifesaving and disaster recovery, but if only the existing LTE method (10Mpbs) communication is used, the battery is quickly consumed. It is characterized in that it is possible to solve a problem in which it is difficult to transmit a signal for a predetermined time and thus it is difficult to grasp the position of the ship.

상기와 같은 특징을 이루어지는 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템을 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.A ship position measuring system based on a roller according to the present invention having the above characteristics will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템의 중계기 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 2의 발전모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 4는 도 3의 발전모듈에서 코일부와 이동체 구성을 간략하게 도시한 개략도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a ship position measurement system based on a roller according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a repeater of a ship position measurement system based on a roller according to the present invention, Figure 3 is a 2 It is a schematic view showing the configuration of the power generation module, and FIG. 4 is a schematic diagram briefly showing the configuration of the coil part and the moving body in the power generation module of FIG. 3.

도 1 내지 4를 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템은 선박에 설치되어 중계기(200)와의 신호를 전송하고 전송한 신호를 토대로 다시 수신하여 중계기(200)와의 거리를 측정한 신호 및 자신의 위치정보를 포함하여 중계기(200)로 송신하는 로라송수신모듈(100)과, 선박에 설치된 로라송수신모듈(100)로부터 거리가 환산된 데이터 신호 및 신호의 세기값(RSSI)을 포함하는 신호를 수신하여 자신의 위치정보와 함께 로라송수신모듈(100)의 신호를 관제서버(300)로 인가하는 중계기(200)와, 중계기(200)로부터 인가되는 신호를 토대로 로라송수신모듈(100)의 위치를 중계기(200)로부터 어느 정도 떨어졌는지를 계산하고, 계산된 위치에 따른 선박의 위치를 판단하는 관제서버(100)를 포함한다.Referring to Figures 1 to 4 in detail, the lora-based ship position measuring system according to the present invention is installed on a ship to transmit a signal with the repeater 200 and receive it again based on the transmitted signal to the repeater 200 The intensity value of the data signal and signal converted from the distance from the Laura transmission / reception module 100 and the Laura transmission / reception module 100 installed on the ship including the signal measuring the distance and its location information to the repeater 200 RSSI), the relay 200 for applying the signal of the Laura transmission / reception module 100 to the control server 300 together with its location information, and the Laura transmission / reception based on the signal applied from the relay 200 It includes a control server 100 for calculating how far the module 100 is from the repeater 200 and determining the position of the ship according to the calculated location.

그리고 본 발명의 로라 기반의 선박위치 측정시스템은 삼각 측량법을 이용하여 위치를 측정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 로라 기반의 선박위치 측정시스템은 상기 중계기를 적어도 3개 이상을 포함한다.And the lora-based ship position measurement system of the present invention can measure the position using a triangulation method. Therefore, the ship position measurement system based on the ship according to the present invention includes at least three repeaters.

상기 로라송수신모듈(100)은 자신의 위치를 측정할 때 상기 중계기(200)들에게 미리 설정된 세기(출력)로 목록 요청 신호를 전송하고, 목록 응답 신호를 수신할 때 목록 응답 신호 내 목록에 기재된 3개 이상의 중계기(200)와의 거리를 측정하기 위한 신호(이하 '거리 측정 신호')를 송수신하고, 상기 거리 측정 신호에 따른 거리 보고 메시지를 상기 중계기(120)에게 다시 전송할 수 있다.When measuring its own position, the Laura transmission / reception module 100 transmits a list request signal to the repeaters 200 at a preset intensity (output), and when receiving a list response signal, is described in the list in the list response signal. A signal for measuring a distance between three or more repeaters 200 (hereinafter referred to as a 'distance measurement signal') may be transmitted and received, and a distance report message according to the distance measurement signal may be transmitted to the repeater 120 again.

상기 로라송수신모듈(100)은 내부에 저장된 목록이 없거나 반응하는 중계기(200)가 없을 때, 목록 요청 신호를 전송할 수 있다.The Laura transmission / reception module 100 may transmit a list request signal when there is no list stored therein or when there is no relay 200 responding.

또한, 상기 로라송수신모듈(100)은 상기 거리 측정 신호를 송신하고 상기 중계기(200)로부터 상기 거리 측정 신호에 대해 응답신호가 수신되는 시간을 측정(이른바 'RTT방식', Round Trip Time, 왕복시간)하여 상기 거리 보고 메시지를 상기 중계기(120)에게 전송할 수 있다. 상기 로라송수신모듈(100)와 중계기(200) 사이의 거리가 멀수록 상기 RTT가 증가하는 것은 자명하다.In addition, the Laura transmission / reception module 100 transmits the distance measurement signal and measures the time at which a response signal is received from the repeater 200 to the distance measurement signal (so-called 'RTT method', Round Trip Time, round trip time) ) To transmit the distance report message to the repeater 120. It is obvious that the RTT increases as the distance between the Laura transmission / reception module 100 and the repeater 200 increases.

상기 로라송수신모듈(100)는 상술할 제어 알고리즘을 실행하기 위한, 모듈제어부 및 모듈통신부를 포함할 수 있다.The Laura transmission / reception module 100 may include a module control unit and a module communication unit for executing a control algorithm to be described above.

상기 로라송수신모듈(100)은 산출 및 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 모듈제어부는 프로그램모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리부에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 상기 로라송수신모듈(100)은 상기 중계기(200)와 통신하기 위한 로라 통신 모듈 및 CSS(Chirp Spread Spectrum) 통신 모듈을 포함할 수 있다. 상기 로라 통신 모듈 및 CSS 통신 모듈은 각각의 통신 프로토콜에 의해 신호를 송수신할 수 있다.The Laura transmission / reception module 100 is a processor, application-specific integrated circuit (ASIC), other chipset, logic circuit, register, communication modem, data processing device known in the art to which the present invention belongs to execute calculation and various control logics And the like. In addition, when the above-described control logic is implemented in software, the module control unit may be implemented as a set of program modules. At this time, the program module may be stored in the memory unit and executed by the processor. The Laura transmission / reception module 100 may include a Laura communication module and a CSS (Chirp Spread Spectrum) communication module for communicating with the repeater 200. The Laura communication module and the CSS communication module can transmit and receive signals by respective communication protocols.

상기 로라송수신모듈(100)는 미리 설정된 세기로 상기 중계기(200)에게 목록 요청 신호를 전송할 수 있다. 상기 중계기(200) 또는 상기 관제서버(130)는 상기 로라송수신모듈(100)가 출력한 신호의 세기에 대한 정보가 미리 저장되어 있다. 따라서, 상기 중계기(200)는 수신된 신호의 세기값(Received Signal Strength Indicator, RSSI)측정할 수 있다. 상기 RRSI값은 상기 로라송수신모듈(100)과 상기 중계기)의 거리가 멀어질수록 작아진다. 따라서, 상기 RRSI값은 상기 로라송수신모듈(100)와 상기 중계기(200) 사이의 거리를 산출하는데 사용될 수 있다.The Laura transmission / reception module 100 may transmit a list request signal to the repeater 200 at a preset intensity. The repeater 200 or the control server 130 stores information on the strength of the signal output by the Laura transmission / reception module 100 in advance. Accordingly, the repeater 200 may measure a received signal strength indicator (RSSI). The RRSI value becomes smaller as the distance between the Laura transmission / reception module 100 and the repeater) increases. Therefore, the RRSI value can be used to calculate the distance between the Laura transmission / reception module 100 and the repeater 200.

상기 중계기(200)는 해상의 수면에 띄워질 수 있도록 부표형태로 이루어지져 소정 간격으로 복수로 구성되는 것을 특징으로 한다. The repeater 200 is made of a buoy so that it can float on the surface of the sea, it is characterized in that it is composed of a plurality of predetermined intervals.

상기 중계기(200)는 해상의 수면에 띄워질 수 있도록 부표(미도시)가 구성되고, 상기 부표에는 태양빛 또는 파도 및 너울에 의해 하이브리드 형태로 자체 전원을 생산하여 로라송수신모듈(100) 및 관제서버(300)와 로라망을 이용하여 통신이 이루어질 때 필요한 전원을 공급할 수 있도록 전원 자체적으로 생산하는 하이브리드 형태의 전원생산수단이 프레임(미도시)에 설치된다. The repeater 200 is configured with a buoy (not shown) so that it floats on the surface of the sea, and the buoy produces its own power in a hybrid form by sunlight or waves and swells to control the Laura transmission / reception module 100 and control. A frame (not shown) is provided with a hybrid-type power generation means for producing power itself so that power can be supplied when communication is performed using the server 300 and the Laura network.

상기 중계기(200)는 상기 로라송수신모듈(100)로부터 목록 요청 신호를 수신할 때 수신된 신호의 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호의 세기값(이하 'RSSI')을 상기 관제서버(300)에게 전송하며, 상기 관제서버(300)로부터 목록 응답 신호를 받을 때 상기 로라송수신모듈(100)로 전송하며, 상기 로라송수신모듈(100)로부터 수신한 거리 보고 메시지를 관제서버(300)에게 전송할 수 있다.The repeater 200 measures the strength of the received signal when receiving the list request signal from the Laura transmission and reception module 100, and the intensity value (hereinafter referred to as 'RSSI') of the measured signal is the control server 300 To the control server 300, and when receiving a list response signal from the control server 300, transmits it to the Laura transmission / reception module 100 and transmits a distance report message received from the Laura transmission / reception module 100 to the control server 300. have.

상기 중계기(200)는 상기 로라송수신모듈(100)와 로라 통신 프로토콜에 의해 무선 데이터 통신을 할 수 있도록 송수신부(220)가 구성된다. 또한, 상기 중계기(200)는 상기 관제서버(300)와 유선으로 데이터 통신을 할 수 있다. 그러나 상기 데이터 통신 방식이 본 발명에 따른 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법의 형태 및 범위를 제한하는 것은 아니다.The repeater 200 is configured to transmit and receive unit 220 so as to enable wireless data communication with the Laura transmission and reception module 100 and the Laura communication protocol. In addition, the repeater 200 may communicate with the control server 300 by wire. However, the data communication method does not limit the form and range of the Laura-based ship position measuring system and measuring method according to the present invention.

상기 중계기(200)는 상술할 제어 알고리즘을 실행하기 위한, 중계기 제어부(210) 및 송수신부(220)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(210)는 산출 및 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 중계기 제어부는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리부(미도시)에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 상기 송수신부(220)는 상기 로라송수신모듈(100)과 통신하기 위한 로라 통신 모듈 및 상기 관제서버(300)와 통신하기 위한 네트워크 통신 모듈을 포함할 수 있다. 상기 로라 통신 모듈 및 네트워크 통신 모듈은 각각의 통신 프로토콜에 의해 신호를 송수신할 수 있다.The repeater 200 may include a repeater controller 210 and a transceiver 220 for executing the control algorithm to be described above. The control unit 210 includes a processor, an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, registers, communication modems, data processing devices, and the like known in the art to which the present invention pertains to execute calculation and various control logics. It can contain. In addition, when the above-described control logic is implemented in software, the repeater control unit may be implemented as a set of program modules. At this time, the program module may be stored in a memory unit (not shown) and executed by a processor. The transmission / reception unit 220 may include a Laura communication module for communicating with the Laura transmission / reception module 100 and a network communication module for communicating with the control server 300. The Laura communication module and the network communication module can transmit and receive signals by respective communication protocols.

그리고 상기의 하이브리드 형태의 전원생산수단은 태양빛에 의해 발전하는 태양광발전수단과, 너울과 파도에 의해 발전하는 파력발전수단(230) 중 어느 하나 또는 이들을 결합하여 구성할 수 있으며, 가급적 낮에는 태양광발전수단을 이용하여 발전을 하고, 저녁때 또는 바람이 불면서 비가 오는 날과 같이 흐린날에는 파력발전수단(230)을 통해 발전이 이루어지도록 한다. In addition, the above-described hybrid power generation means may be constructed by combining any one or a combination of the solar power generation means generated by sunlight and the wave power generation means 230 generated by swell and waves. The solar power generation means is used to generate power, and in the evening or on a cloudy day such as a rainy day when the wind blows, power is generated through the wave power generation means 230.

상기의 태양광발전수단은 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대해 구체적으로 설명하지 않고 간략하게 설명한다. 또한 이러한 발전수단은 공지의 기술므로 이에 대한 구성을 도면화하지 않는다. Since the above-described photovoltaic power generation means is a well-known and well-known technology, it will not be described in detail, but will be briefly described. In addition, since such a power generation means is a well-known technique, the configuration thereof is not drawn.

상기 태양관발전수단은 쏠라판, 전원제어부 및 배터리를 포함하고, 상기 전원제어부는 쏠라판에 의한 전원의 생산제어, 배터리에 전원충전제어 및 전원의 공급제어 기능을 포함한다. 상기의 태양관발전수단은 통상의 기술자가 용이하게 구성할 수 있으므로 이에 대한 자세한 구성 설명은 생략한다. The solar power generation means includes a solar panel, a power control unit and a battery, and the power control unit includes a production control of power by the solar panel, a power charging control to the battery, and a supply control function of the power. Since the solar tube power generation means can be easily configured by a person skilled in the art, detailed configuration description thereof will be omitted.

또한, 상기 파력발전수단(230)은 전원부(231)와 발전모듈(232) 및 배터리(미도시)로 이루어지고, 상기 발전모듈(232)에서 생산하는 전원은 전원부(231)를 통해 제어부(210) 및 송수신부(220)로 전원을 인가한다.In addition, the wave power generation means 230 is composed of a power supply unit 231, a power generation module 232 and a battery (not shown), and the power produced by the power generation module 232 is a control unit 210 through a power supply unit 231 ) And power is applied to the transceiver 220.

상기 발전모듈(232)은 사각형상으로 이루어져 다수의 결합홀(미부호)이 형성되는 케이스(231-1)를 구성하고, 상기 케이스(232-1)의 결합홀에 설치되어 전원부와 전기적으로 연결되는 복수의 코일부(232-2)와, 복수의 코일부(232-2) 사이를 왕복 이동할 수 있도록 바퀴 또는 베어링 등에 지지되는 이동체(232-3)를 구성한다. 상기 이동체(232-2)는 N극과 S극이 교차되게 이루어진다. The power generation module 232 is formed in a rectangular shape to constitute a case 231-1 in which a plurality of coupling holes (unsigned) are formed, and is installed in a coupling hole of the case 232-1 to be electrically connected to a power supply unit. The plurality of coil parts 232-2 to be configured, and a moving body 232-3 supported by a wheel or a bearing so as to reciprocate between the plurality of coil parts 232-2. The movable body (232-2) is made to cross the N pole and the S pole.

상기 코일부(232-2)와 이동체(232-3)는 하나의 모듈형태로 이루어져 상기 케이스(232-1)의 결합홀에 설치되며, 상기 결합홀에 설치되는 코일부(232-2)는 병렬 또는 직렬형태로 연결되며, 가급적 병렬형태로 연결되어 전류의 발전이 용이하게 이루어지도록 한다. 상기 결합홀에 설치되는 이동체(232-3)는 중앙을 중심으로 방사형으로 이루어져 파도 및 너울에 의해 코일부(232-2)의 사이를 이동하면서 발전될 수 있도록 한다. 상기 코일부(232-2)와 이동체(232-3)에 의해 발전이 일어날 때 전원부(231)에 의해 발전을 제어한다. The coil portion 232-2 and the moving body 232-3 are formed in a single module form and are installed in the coupling hole of the case 232-1, and the coil portion 232-2 installed in the coupling hole is It is connected in parallel or in series, and is preferably connected in parallel to facilitate the generation of current. The moving body 232-3 installed in the coupling hole is formed in a radial shape around the center so that it can be developed while moving between the coil portions 232-2 by waves and tumbles. When power generation occurs by the coil unit 232-2 and the moving body 232-3, power generation is controlled by the power unit 231.

상기 전원부(231)에는 코일부(232-2)를 통해 발전한 전류를 직류전원으로 변환하는 AD컨버터가 구성되어 교류전원을 직류전원으로 변환하여 공급하고, 또한, 평활회로를 더 구성하여 전원을 안정적으로 배터리에 저장할 수 있도록 한다.The power supply unit 231 is provided with an AD converter that converts the current generated through the coil unit 232-2 into DC power, converts and supplies AC power into DC power, and further configures a smoothing circuit to stabilize the power supply. To save on the battery.

상기 발전모듈은 상기와 같이 구성되는 것에 한정하는 것은 아니며, 다르게 실시할 수 있다.The power generation module is not limited to those configured as described above, and may be implemented differently.

예를 들어 중공홀이 형성되는 파이프를 원형으로 구성하고, 상기 원형으로 이루어지는 파이프의 외주연에 코일을 감아 파이프의 중공홀에서 이동 가능하게 설치된 이동체에 의해 발전이 이루어지도록 한다. 상기 이동체는 N극과 S극이 교차되게 이루어지는 볼로 형성되어 파도 또는 너울에 의해 파이프 내측에서 회전하면서 발전이 일어나도록 구성할 수 있다. For example, a pipe in which a hollow hole is formed is formed in a circular shape, and a coil is wound around the outer periphery of the pipe made of the circular shape so that power is generated by a movable body movably installed in the hollow hole of the pipe. The moving body is formed of a ball made of an intersection of the N pole and the S pole, and can be configured to generate power while rotating inside the pipe by a wave or a tumble.

상기 관제서버(300)는 적어도 세 개 이상의 중계기(200)로부터 각각의 RSSI를 수집하고, 상기 수집된 RSSI 및 목록 요청 신호에서 응답을 상기 세 개 이상의 중계기(200)들 중 어느 한 중계기(200)에게 전송하며, 상기 중계기(200)로부터 수신한 거리 보고 메시지를 상기 관리 서버(140)에게 전송할 수 있다.The control server 300 collects each RSSI from at least three repeaters 200, and responds to the response from the collected RSSI and list request signals. Any one of the three or more repeaters 200 repeaters 200 To the management server 140. The distance report message received from the repeater 200 may be transmitted to the management server 140.

상기 관제서버(300)는 상기 중계기(200)와 데이터를 전달하는 역할을 할 수 있다. 상기 관제서버(300)는 상기 중계기(200)와 로라(LoRa)망을 통해서 연결된다.The control server 300 may serve to transfer data with the repeater 200. The control server 300 is connected to the repeater 200 through a LoRa network.

상기 관제서버(300)는 상술할 제어 알고리즘을 실행하기 위한, 관제서버 제어부 및 관제서버 통신부를 포함할 수 있다. 상기 관제서버 제어부는 산출 및 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 관제서버 제어부는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리부에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 상기 관제서버 통신부는 상기 중계기(200)와 미리 설정된 통신 프로토콜(예: TCI/IP)에 의해 신호를 송수신할 수 있다.The control server 300 may include a control server control unit and a control server communication unit for executing a control algorithm to be described above. The control server control unit includes a processor, an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, registers, communication modems, data processing devices, etc., known in the art to which the present invention pertains to execute calculation and various control logics. can do. In addition, when the above-described control logic is implemented in software, the control server control unit may be implemented as a set of program modules. At this time, the program module may be stored in the memory unit and executed by the processor. The control server communication unit may transmit and receive signals through the repeater 200 and a preset communication protocol (eg, TCI / IP).

한편, 상기 중계기(200) 및 상기 관제서버(300)는 로라망에 포함될 수 있다. 즉, 상기 중계기(200) 및 상기 관제서버(300)는 로라망을 제공하는 통신망 플랫폼 제공 사업자에 의해 설치되는 장치가 될 수 있다. 이 경우, 상기 중계기(200)는 각 지역마다 설치되는 통신 기지국처럼 다수의 지역에 분포될 수 있다. 상기 관제서버(300)는 상기 중계기(200)들과 연결되어 운영되는 중앙서버 역할을 할 수 있다. 본 발명에서는 이해의 편의를 위해 상기 중계기(200) 및 상기 관제서버(300)로 구성을 분리하여 설명하였으나, 상기 역할을 수행하는 구성이라면 물리적 분리 여부 및 분리된 거리에 관계없이 본 발명에 따른 로라신망에 해당한다고 이해해야 한다.Meanwhile, the repeater 200 and the control server 300 may be included in the Laura network. That is, the repeater 200 and the control server 300 may be devices installed by a communication network platform provider that provides a Laura network. In this case, the repeater 200 may be distributed in multiple regions, such as a communication base station installed in each region. The control server 300 may serve as a central server that is connected to the relays 200 and operated. In the present invention, for convenience of understanding, the repeater 200 and the control server 300 are separated and explained, but if the configuration is to perform the role, the roller according to the present invention regardless of whether it is physically separated or separated. You must understand that it is a trust.

상기 관제서버(300)로부터 RSSI 및 목록 요청 신호를 수신할 때 상기 RSSI에 기반하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산하고, 상기 계산된 로라송수신모듈(100)의 위치 주변의 중계기(200)를 검색하여 적어도 3개 이상의 목록이 포함된 목록응답 신호를 중계기(200)에게 전송한다. 상기 중계기(200)로부터 거리 보고 메시지를 수신할 때 상기 거리 보고 메시지에 기반하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산하며, 계산된 위치를 저장할 수 있다. When receiving the RSSI and list request signal from the control server 300, calculates the location of the Laura transmission / reception module 100 based on the RSSI, and repeats 200 around the calculated location of the Laura transmission / reception module 100 ) To transmit the list response signal including at least three or more lists to the repeater 200. When receiving the distance report message from the repeater 200, the location of the Laura transmission / reception module 100 is calculated based on the distance report message, and the calculated position can be stored.

이후 상기 관제서버(300)는 제3의 서버로부터 상기 로라송수신모듈(100)의 현재 위치 요청에 대해서 상기 저장된 위치를 제공할 수 있으며, 저장된 위치 이력을 통해 상기 로라송수신모듈(100)의 이동 경로 및 각 위치마다 머무른 시간 등을 파악할 수 있다.Thereafter, the control server 300 may provide the stored location for the current location request of the Laura transmission / reception module 100 from a third server, and the moving path of the Laura transmission / reception module 100 through the stored location history And the time of stay for each location.

상기 관제서버(300)는 상기 RSSI 및 상기 거리 보고 메시지에 기반하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 때, 삼각 측량법에 따라 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 수 있다. 상기 삼각 측량법은 본 발명가 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 알 수 있는 방법으로서 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.The control server 300 may calculate the location of the Laura transmission and reception module 100 according to a triangulation method when calculating the location of the Laura transmission and reception module 100 based on the RSSI and the distance report message. The triangulation method is a method known to anyone having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, and a detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 관제서버(300)는 상기 중계기(200)의 위치 및 상기 중계기(200)의 위치에 정보를 미리 저장할 수 있다. 따라서, 상기 관제서버(300)는 상기 중계기(200)의 위치를 미리 알고 있기 때문에 상기 RSSI를 이용하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 수 있다. 그리고 계산된 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 통해서 미리 알고 있는 주변 중계기(200)의 위치를 목록으로 만들 수 있다.In addition, the control server 300 may store information in advance in the location of the repeater 200 and the location of the repeater 200. Therefore, since the control server 300 knows the location of the repeater 200 in advance, it is possible to calculate the location of the Laura transmission / reception module 100 using the RSSI. In addition, through the calculated location of the Laura transmission / reception module 100, a known location of the surrounding repeater 200 may be listed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로라송수신모듈(100)는 상기 세 개 이상의 중계기(200)들 중 어느 한 중계기(200)로부터 목록 응답 신호를 받을 때까지 목록 요청 신호를 반복적으로 재전송할 수 있다. 이 경우, 상기 관제서버(300)는 상기 각 중계기(200)마다 2회 이상의 RSSI를 수집할 때 상기 수집된 RSSI 및 목록 요청 신호를 상기 중계기에 재전송할 수 있다. 이 경우, RSSI가 2회 이상 수집되어, 상기 중계기(200)와 보다 정확하게 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, the Laura transmission / reception module 100 may repeatedly retransmit the list request signal until a list response signal is received from any one of the three or more repeaters 200. have. In this case, the control server 300 may retransmit the collected RSSI and list request signal to the repeater when collecting more than two RSSIs for each repeater 200. In this case, RSSI is collected more than once, so that the position of the repeater 200 and the Laura transmission / reception module 100 can be more accurately calculated.

이하에서는 본 발명에 따른 측위 방법에 대해서 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a positioning method according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 측위 방법은 상술한 로라 기반의 선박위치 측정시스템(100)을 이용하여 로라송수신모듈(100)의 위치를 측정하는 방법이다. 따라서 본 발명에 따른 측정방법을 설명함에 있어, 로라 기반의 선박위치 측정시스템의 각 구성요소에 대해 반복적인 설명은 생략하도록 하겠다.The positioning method according to the present invention is a method of measuring the position of the Laura transmission / reception module 100 using the above-described Laura-based ship position measurement system 100. Therefore, in describing the measuring method according to the present invention, repeated descriptions of each component of the Laura-based ship position measuring system will be omitted.

도 5는 본 발명에 의한 로라 기반의 선박위치 측정시스템을 통해 로라 기반의 선박 위치를 제공하는 방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flow chart showing a method for providing a ship position based on a roller through the ship-based location measurement system based on the present invention.

도 5를 참조하면, 먼저 상기 로라송수신모듈(100)가 자신의 위치를 측정할 때 상기 중계기(200)들에게 미리 설정된 세기로 목록 요청 신호를 전송할 수 있다.Referring to FIG. 5, first, when the Laura transmission / reception module 100 measures its own position, it may transmit a list request signal to the repeaters 200 at a preset intensity.

다음으로, 상기 중계기(200)가 상기 로라송수신모듈(100)로부터 목록 요청 신호를 수신할 때 수신된 신호의 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호의 세기값을 상기 관제서버(300)에게 전송할 수 있다.Next, when the repeater 200 receives the list request signal from the Laura transmission / reception module 100, it measures the strength of the received signal and transmits the measured signal strength value to the control server 300. have.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로라송수신모듈(100)이 상기 세 개 이상의 중계기(200)들 중 어느 한 중계기(200)로부터 목록 응답 신호를 받을 때까지 목록 요청 신호를 반복적으로 재전송할 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 로라송수신모듈(100)의 1, 3, 6번 동작이 이루어질 수 있다. 이에 따라 중계기(200) 역시 RSSI를 상기 관제서버(300)에게 2회 이상 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the list request signal can be retransmitted repeatedly until the Laura transmission / reception module 100 receives a list response signal from any one of the three or more repeaters 200. have. Accordingly, operations 1, 3, and 6 of the Laura transmission / reception module 100 illustrated in FIG. 2 may be performed. Accordingly, the repeater 200 may also transmit the RSSI to the control server 300 more than once.

다음으로, 상기 관제서버(300)가 적어도 세 개 이상의 중계기(200)로부터 수집된 RSSI 및 목록을 RSSI를 수집할 수 있다. Next, the control server 300 may collect RSSIs and lists of RSSIs collected from at least three repeaters 200.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 관제서버(300)가 상기 각 중계기(200)마다 2회 이상의 RSSI를 수집한다. According to an embodiment of the present invention, the control server 300 collects two or more RSSIs for each repeater 200.

다음으로, 상기 측위 서버(140)가 상기 관제서버(300)로부터 RSSI 및 목록 요청 신호를 수신할 때 상기 RSSI에 기반하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산하고, 상기 계산된 로라송수신모듈(100)의 위치 주변의 중계기(200)를 검색하여 적어도 3개 이상의 목록이 포함된 목록응답 신호를 상기 관제서버(300)에게 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 RSSI 기반하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 때, 삼각측량법에 따라 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 수 있다.Next, when the positioning server 140 receives the RSSI and list request signal from the control server 300, it calculates the location of the Laura transmission / reception module 100 based on the RSSI, and calculates the calculated Laura transmission / reception module. By searching the repeater 200 around the location of (100), a list response signal including at least three or more lists may be transmitted to the control server 300. In this case, when calculating the location of the Laura transmission / reception module 100 based on the RSSI, the location of the Laura transmission / reception module 100 may be calculated according to a triangulation method.

다음으로, 상기 관제서버(300)가 수신된 목록 응답을 상기 세 개 이상의 중계기이들 중 어느 한 중계기(200)에게 전송할 수 있고, 상기 중계기(200)가 상기 관제서버(300)로부터 목록 응답 신호를 받을 때 상기 로라송수신모듈(100)에게 전송할 수 있다.Next, the control server 300 may transmit the received list response to any one of the three or more repeaters 200, and the relay 200 receives a list response signal from the control server 300 When received, it may be transmitted to the Laura transmission / reception module 100.

상기 로라송수신모듈(100)가 목록 응답 신호를 수신할 때 목록 응답 신호 내 목록에 기재된 3개 이상의 중계기(200)와의 거리를 측정하기 위한 신호(이하 '거리 측정 신호')를 송수신하고, 상기 거리 측정 신호에 따른 거리 보고 메시지를 상기 중계기(200)에 전송할 수 있다.When the Laura transmission / reception module 100 receives a list response signal, it transmits and receives a signal (hereinafter referred to as a “distance measurement signal”) for measuring a distance from three or more repeaters 200 listed in the list response signal. The distance report message according to the measurement signal may be transmitted to the repeater 200.

이 경우, 상기 로라송수신모듈(100)가 상기 거리 측정 신호를 송신하고 상기 중계기(200)로부터 상기 거리 측정 신호에 대해 응답신호가 수신되는 시간을 측정하여 상기 거리 보고 메시지를 상기 중계기(200)에게 전송할 수 있다.In this case, the Laura transmission / reception module 100 transmits the distance measurement signal and measures the time at which a response signal is received from the repeater 200 to the distance measurement signal to send the distance report message to the repeater 200. Can transmit.

다음으로, 상기 중계기(200)가 상기 로라송수신모듈(100)로부터 수신한 상기 거리 보고 메시지를 상기 관제서버(300)에게 전송할 수 있다.Next, the repeater 200 may transmit the distance report message received from the Laura transmission / reception module 100 to the control server 300.

다음으로, 상기 관제서버(300)가 상기 중계기(200)로부터 수신한 거리 보고 메시지를 수신할 때 상기 거리 보고 메시지에 기반하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산하며, 계산된 위치를 저장할 수 있다. 이 경우, 상기 관제서버(300)가 거리를 기반하여 상기 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 때, 삼각 측량법에 따라 위치를 계산할 수 있다.Next, when the control server 300 receives the distance report message received from the repeater 200, calculates the location of the Laura transmission / reception module 100 based on the distance report message, and stores the calculated position Can be. In this case, when the control server 300 calculates the location of the Laura transmission / reception module 100 based on the distance, the location may be calculated according to a triangulation method.

본 발명에 따른 로라 기반의 선박위치 측정시스템 및 측정방법에 따르면, RSSI 정보를 통해 개략적인 위치정보를 파악한 후, RTT를 통해 정확한 위치를 확인할 수 있다. 상기 LoRa AllianceTM에 따른 LoRaWANTM(이하 '로라')는 통신 가능 거리가 약 2km~3km로서 RSSI를 통해 로라송수신모듈(100)의 개략적인 위치를 파악하는 역할을 할 수 있다. 그리고 로라송수신모듈(100)과 중계기(200)는 RTT를 이용하여 더욱 정확한 위치를 파악할 수 있다. 이는 중계기(200)에 비해 상대적으로 넓은 통신 가능 범위를 가지는 로라망의 특성을 이용하는 것이다.According to the Laura-based ship position measuring system and measuring method according to the present invention, it is possible to check the correct position through RTT after grasping the rough position information through RSSI information. The LoRa LoRaWAN Alliance TM TM (the "roller") according to the may serve to identify the approximate location of the low-transmission module 100 through the RSSI is about 2km ~ 3km the communicable distance. In addition, the Laura transmission / reception module 100 and the repeater 200 can grasp a more accurate location using RTT. This is to use the characteristics of the Laura network having a relatively wide communication range compared to the repeater 200.

본 발명에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in the present invention and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical spirit included in the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain it, and it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Within the scope of the technical spirit included in the specification and drawings of the present invention, modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 로라송수신모듈 200: 중계기
210: 제어부 220: 송수신부
230: 파력발전수단 231: 전원부
232: 발전모듈 232-1: 케이스
232-2: 코일부 232-3: 이동체
300: 관제서버100: Laura transmission and reception module 200: repeater
210: control unit 220: transceiver
230: wave power generation means 231: power supply
232: power generation module 232-1: case
232-2: coil portion 232-3: moving object
300: control server

Claims (6)

선박에 설치되어 중계기(200)와의 신호를 전송하고 전송한 신호를 토대로 다시 수신하여 중계기(200)와의 거리를 측정한 신호 및 자신의 위치정보를 포함하여 중계기(200)로 송신하는 로라송수신모듈(100)과;
선박에 설치된 로라송수신모듈(100)로부터 거리가 환산된 데이터 신호 및 신호의 세기값(RSSI)을 포함하는 신호를 수신하여 자신의 위치정보와 함께 로라송수신모듈(100)의 신호를 관제서버(300)로 인가하는 것은 물론 태양광 또는 파도, 너울에 의해 하이드리브 형태의 전원생산수단에 의해 전원을 자체 생산하는 중계기(200)와;
중계기(200)로부터 인가되는 신호를 토대로 로라송수신모듈(100)의 위치를 중계기(200)로부터 어느 정도 떨어졌는지를 계산하고, 계산된 위치에 따른 선박의 위치를 판단하는 관제서버(300);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템.
It is installed on a ship, and transmits a signal with the repeater 200 and receives it again based on the transmitted signal, and transmits the signal to the repeater 200 including the measured distance from the repeater 200 and its location information. 100) and;
Receives a signal including the data signal and the signal strength value (RSSI) of which the distance is converted from the Laura transmission / reception module 100 installed on the ship and transmits the signal of the Laura transmission / reception module 100 together with its location information to the control server 300 ), As well as a repeater 200 for self-producing power by means of a high-driving power supply means by sunlight, waves, or wool;
A control server 300 which calculates how far the position of the Laura transmission / reception module 100 is separated from the repeater 200 based on the signal applied from the repeater 200, and determines the position of the ship according to the calculated position;
Lora-based ship position measurement system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 로라송수신모듈(100)은,
세 개 이상의 중계기(200)들 중 어느 한 중계기와 세기값 목록 응답신호를 받을 때까지 목록 요청 신호를 반복적으로 재전송하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템.
According to claim 1,
The Laura transmission and reception module 100,
Lora-based ship position measuring system, characterized in that it repeatedly retransmits the list request signal until it receives a repeater and intensity list response signal from any of the three or more repeaters (200).
청구항 1에 있어서,
상기 로라송수신모듈(100)은,
거리 측정 신호를 송신하고 중계기(200)로부터 거리 측정 신호에 대해 응답신호가 수신되는 시간을 측정하여 거리 보고 메시지를 중계기(200)에 전송하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템.
The method according to claim 1,
The Laura transmission and reception module 100,
Laura-based ship position measurement system characterized in that for transmitting the distance measurement signal and measuring the time at which the response signal is received for the distance measurement signal from the repeater 200 and transmitting a distance report message to the repeater 200.
청구항 1에 있어서,
상기 관제서버(300)는,
상기 RSSI 및 거리 보고 메시지에 기반하여 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산할 때, 삼각 측량법에 따라 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템.
The method according to claim 1,
The control server 300,
When calculating the location of the Laura transmission / reception module 100 based on the RSSI and the distance report message, the Laura-based ship location measurement system characterized by calculating the location according to a triangulation method.
제1항에 있어서,
상기 관제서버(300)는,
상기 각 중계기(200)마다 2회 이상의 RSSI를 수집할 때, 수집된 RSSI 및 세기값 목록 요청 신호를 요청하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정시스템.
According to claim 1,
The control server 300,
When collecting two or more RSSIs for each repeater 200, a roller-based ship position measurement system characterized by requesting a signal for requesting a list of collected RSSI and intensity values.
선박에 설치된 로라송수신모듈(100)에서 중계기(200)로 세기값의 목록을 요청하는 단계와;
로라송수신모듈(100)에서 요청한 목록에 따라 중계기(200)에서 관제서버로 RSSI를 1차로 전송하는 단계와;
선박에 설치된 로라송수신모듈(100)에서 중계기(200)로 세기값의 목록을 재요청하는 단계와;
로라송수신모듈(100)에서 요청한 목록에 따라 중계기(200)에서 관제서버로 RSSI를 2차 전송하는 단계와;
중계기(200)에서 목록요청에 따라 관제서버(300)에서 삼각측량, 로라송수신모듈(100)의 위치를 계산하고, 로라송수신모듈(100)이 설치된 선박이 위치한 주변 중계기(200)를 검색하여 세기값에 따른 목록에 응답하는 단계와;
로라송수신모듈(100)에서 중계기(200)로부터 전달받은 목록을 다시 중계기(200)로 요청하고, 중계기(200)에서 관제서버(300)로부터 목록에 따른 응답을 전달받을 수 있도록 요청하는 단계와;
관제서버(300)에서 목록에 대하여 중계기(200)로 인가하는 단계와;
관제서버(300)에서 선박에 설치된 로라송수신모듈(100)과 중계기(200) 사이의 거리를 측정하는 단계와;
선박에 설치된 로라송수신모듈(100)에서 측정한 거리를 중계기(200)로 보고하고, 중계기(200)에서 선박에 설치된 로라송수신모듈(100)로부터 인가되는 측정된 거리에 대해 관제서버(300)로 신호를 인가하는 단계와;
중계기(200)에서 인가되는 신호를 기반으로 관제서버(300)에서 삼각측량을 통해 로라송수신모듈(100)의 위치를 다시 계산하고, 측정하여 선박의 위치를 최종적으로 판단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 기반의 선박위치 측정방법.Requesting a list of intensity values from the Laura transmission / reception module 100 installed on the ship to the repeater 200;
First transmitting the RSSI from the repeater 200 to the control server according to the list requested by the Laura transmission / reception module 100;
Re-requesting a list of intensity values from the Laura transmission / reception module 100 installed on the ship to the repeater 200;
A second step of transmitting the RSSI from the repeater 200 to the control server according to the list requested by the Laura transmission / reception module 100;
The repeater 200 calculates the position of the triangulation and the Laura transmission / reception module 100 in the control server 300 according to the list request, and searches and counts the surrounding relay 200 where the ship where the Laura transmission / reception module 100 is installed is located. Responding to the list according to the value;
Requesting the list received from the repeater 200 in the Laura transmission / reception module 100 to the repeater 200 again, and requesting the repeater 200 to receive a response according to the list from the control server 300;
Authorizing the list from the control server 300 to the repeater 200;
Measuring a distance between the Laura transmission / reception module 100 installed on the ship and the repeater 200 in the control server 300;
The distance measured by the Laura transmission / reception module 100 installed in the vessel is reported to the repeater 200, and the relay 200 transmits the measured distance from the Laura transmission / reception module 100 installed in the vessel to the control server 300. Applying a signal;
Finally calculating the position of the Laura transmission / reception module 100 through triangulation on the control server 300 based on the signal applied from the repeater 200 and finally determining the position of the ship by measuring;
Lora-based ship position measuring method comprising a.
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