KR20210124101A - IoT device control and detection system using RS-485 communication module - Google Patents
IoT device control and detection system using RS-485 communication module Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210124101A KR20210124101A KR1020210107903A KR20210107903A KR20210124101A KR 20210124101 A KR20210124101 A KR 20210124101A KR 1020210107903 A KR1020210107903 A KR 1020210107903A KR 20210107903 A KR20210107903 A KR 20210107903A KR 20210124101 A KR20210124101 A KR 20210124101A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- communication
- communication module
- iot device
- slave
- server
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 320
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000013515 script Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
- H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B7/00—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00
- G08B7/06—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
- G16Y10/00—Economic sectors
- G16Y10/75—Information technology; Communication
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
- G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
- G16Y40/30—Control
-
- H04L67/2809—
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
- H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
- H04W84/20—Master-slave selection or change arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Economics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Marketing (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
Description
본 명세서는 485-통신 모듈을 이용한 IoT 기기의 제어 및 감지 시스템과 이를 위한 장치를 제안한다. This specification proposes an IoT device control and detection system using a 485-communication module and an apparatus therefor.
일반적으로 정보를 외부와 교환하는 방법으로는 병렬 통신과 직렬 통신, 이렇게 2가지로 나눌 수 있다. 컴퓨터 내의 장치와 정보 교환할 때는 통상적으로 고속의 통신 속도를 필요로 하므로, 한꺼번에 많은 정보를 처리할 수 있는 병렬 통신 방식이 주로 사용된다. 이는 대량의 정보를 빠른 시간에 한꺼번에 처리함으로써 컴퓨터의 성능을 향상시킬 수가 있기 때문이다.In general, the method of exchanging information with the outside can be divided into two types: parallel communication and serial communication. When exchanging information with devices in a computer, a high-speed communication speed is usually required, so a parallel communication method capable of processing a lot of information at once is mainly used. This is because the performance of a computer can be improved by processing a large amount of information at once in a short time.
하지만 모든 경우에 병렬 통신 방식을 사용할 수는 없다. 그 이유는 통신 거리의 제한성, 구현상의 기술적 어려움과 비용이 너무 비싸기 때문이다. 또한 어플리케이션 자체가 고속의 통신 속도를 필요로 하지 않는 경우도 많다. 이러한 이유로 컴퓨터가 외부와의 통신을 할 때는 직렬 통신 방식이 많이 사용된다.However, the parallel communication method cannot be used in all cases. The reason is that the communication distance is limited, the implementation is technically difficult, and the cost is too high. Also, there are many cases where the application itself does not require a high-speed communication speed. For this reason, when a computer communicates with the outside, the serial communication method is often used.
직렬 통신 방식이란, 데이터 비트를 1개의 비트 단위로 외부로 송수신하는 방식으로써 구현하기가 쉽고, 원거리 통신이 가능하며, 기존의 통신 선로(전화선 등)를 쉽게 활용할 수가 있어 비용의 절감이 크다는 장점이 있다. 직렬 통신의 대표적인 것으로 모뎀, LAN, RS-232 등이 있다. 나아가, 직렬 통신을 다시 구분하면 비동기식 방식과 동기식 방식, 이렇게 2 가지로 나뉠 수 있다.The serial communication method is a method of transmitting and receiving data bits to and from the outside in units of one bit. have. Typical examples of serial communication include modem, LAN, and RS-232. Furthermore, if serial communication is divided again, it can be divided into two types: an asynchronous method and a synchronous method.
RS-232는 비동기식 통신 컨트롤러에서 나오는 디지털 신호를 외부와 인터페이스시키는 전기적인 신호 방식의 하나로서 비동기식 방식에 해당한다. 비동기식 통신 컨트롤러는 일반적으로 UART(Universal Asynchronous Receiver & Transmitter)라 지칭된다. UART에서 나오는 신호는 보통 TTL(Time To Live) 신호 레벨을 갖기 때문에 노이즈에 약하고 통신 거리에 제약이 있다. 이러한 TTL 신호를 입력 받아 노이즈에 강하고 멀리 갈 수 있게 해주는 인터페이스 IC 를 LINE DRIVER/RECEIVER라 부르며 이 중 대표적인 것이 RS-422 및 RS-485가 있다.RS-232 is one of the electrical signal methods that interfaces the digital signal from the asynchronous communication controller with the outside and corresponds to the asynchronous method. Asynchronous communication controllers are commonly referred to as UARTs (Universal Asynchronous Receiver & Transmitter). Since the signal coming from the UART usually has a TTL (Time To Live) signal level, it is weak against noise and has a limited communication distance. An interface IC that receives these TTL signals as input and is strong against noise and allows to go far is called LINE DRIVER/RECEIVER, and among them, RS-422 and RS-485 are representative.
일반적으로 IoT 기기는 RS-485 통신 프로토콜을 기반으로 서버와 통신을 수행한다. In general, IoT devices communicate with the server based on the RS-485 communication protocol.
그러나, 이러한 IoT 기기가 다수의 지역 또는 원거리 지역에 분산 설치되어 있거나, 위험도 및 중요도가 높아 상태를 지속적으로 감시해야 함에도 별도의 배선 및 통신 케이블 설치가 불가능한/어려운 옥내 시설(예를 들어, 원자력/태양광 발전소 등)에 위치하는 경우에는, 유선 통신 프로토콜인 RS-485 통신 프로토콜만으로는 IoT 기기와 서버 사이의 통신에 거리상/보안상의 한계가 존재한다. However, even if these IoT devices are distributed in multiple areas or remote areas, or because of their high risk and importance, it is impossible/difficult to install separate wiring and communication cables (e.g., nuclear/ In case of being located in a solar power plant, etc.), there is a limit in terms of distance/security in communication between the IoT device and the server only with the RS-485 communication protocol, which is a wired communication protocol.
본 발명의 일 실시예에 따른 IoT(Internet of Things) 기기 제어 및 감지 시스템에 있어서, IoT 기기; 상기 IoT 기기를 제어하기 위한 제어 입력을 수신하고, 상기 제어 입력이 포함된 제어 신호를 생성하여 전송하며, 상기 IoT 기기의 상태에 관한 상태 신호를 수신하고, 상기 상태 신호에 포함된 상기 IoT 기기의 상태 정보를 제공하는, 사용자 장치; 상기 IoT 기기로부터 상기 상태 신호를 수신하여 서버로 전달하며, 상기 서버로부터 상기 제어 신호를 수신하여 상기 IoT 기기로 전달하는, 슬레이브 RS-485 통신 모듈; 상기 사용자 장치로부터 DDC(Direct Digital Controller)를 통해 상기 제어 신호를 수신하여 상기 서버로 전달하며, 상기 서버로부터 상기 상태 신호를 수신하여 상기 DDC를 통해 상기 사용자 장치로 전달하는, 마스터 RS-485 통신 모듈; 및 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈로부터 상기 상태 신호를 수신하여 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈과 대응되는 마스터 RS-485 통신 모듈로 상기 상태 신호를 전송하고, 상기 마스터 RS-485 통신 모듈로부터 상기 제어 신호를 수신하여 상기 마스터 RS-485 통신 모듈과 대응되는 슬레이브 RS-485 통신 모듈로 상기 제어 신호를 전송하는, 서버; 를 포함하되, 상기 슬레이브 및 마스터 RS-485 통신 모듈은: 제1 통신 프로토콜을 사용하기 위한 제1 통신 모듈과, 제2 통신 프로토콜을 사용하기 위한 제2 통신 모듈이 삽입되어 장착될 수 있는 통신 모듈 삽입부; 를 포함하며, 상기 제1 및 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 서버와 테스트 통신을 수행한 결과 신호의 세기가 더욱 높게 측정되는 통신 프로토콜을 선택적으로 활성화하여 상기 서버와 통신을 수행하며, 상기 IoT 기기 또는 상기 DDC와는 RS-485 통신 프로토콜을 기초로 통신을 수행하되, 상기 제1 통신 프로토콜은 Wi-Fi(Wireless Fidelity)이고, 상기 제2 통신 프로토콜은 LTE(Long-Term Evoluation)이고, 상기 IoT 기기 제어 및 감지 시스템에 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 복수개 포함되어 있는 경우: 상기 복수개의 슬레이브 RS-485 통신 모듈 중, 하나인 제1 슬레이브 RS-485 통신 모듈은 게이트웨이 노드로 설정되고, 나머지 슬레이브 RS-485 통신 모듈은 릴레이 노드로 설정되며, 다른 릴레이 노드와의 거리 및 상기 게이트웨이 노드와의 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 릴레이 노드간 신호 전달 순서가 결정되며, 상기 게이트웨이 노드는 상기 제2 통신 프로토콜만을 이용하여 상기 서버와 통신을 수행하고, 상기 릴레이 노드는 결정된 신호 전달 순서에 따라 다음 순서로 배정된 노드와만 통신을 수행하되 상기 제1 통신 프로토콜만을 이용하여 통신을 수행하고, 상기 게이트웨이 노드와 상기 서버 사이에 상기 제2 통신 프로토콜을 통해 송수신되는 신호에는 빔포밍 기술이 적용되며, 상기 서버가 상기 IoT 기기로부터 상기 IoT 기기가 위험한 상태 또는 동작 이상을 나타내는 이상 상태 신호를 수신한 경우, 상기 이상 상태 신호를 상기 제2 통신 프로토콜만을 이용하여 가장 높은 우선 순위로 상기 사용자 장치로 전송하되, 상기 제2 통신 프로토콜에 기정의되어 있는 긴급 메시지 전송 서비스를 이용하여 상기 이상 상태 신호를 전송하고, 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈에 상기 IoT 기기에 장착 또는 연결되기 위한 연결부가 포함되며, 상기 연결부를 통해 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 상기 IoT 기기 제어 및 감지 시스템에 미등록된 IoT 기기에 기존의 통신 모듈을 대체하여 혹은 추가로 장착되는 경우: 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈은 상기 미등록된 IoT 기기를 등록하기 위한 신호를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버는 상기 미등록된 IoT 기기로부터 전송된 신호를 상기 마스터 RS-485 통신 모듈로 전달하고, 상기 마스터 RS-485 통신 모듈은 상기 미등록된 IoT 기기로부터 전송된 신호를 상기 DDC를 통해 상기 사용자 장치로 전송하고, 상기 사용자 장치는 상기 미등록된 IoT 기기를 등록함으로써 상기 미등록된 IoT 기기를 상기 IoT 기기 제어 및 감지 시스템으로 통합시키되, 상기 IoT 기기는: 상기 RS-485 통신 프로토콜을 기초로 통신을 수행하는, 통신 유닛; 디지털 데이터를 저장하는, 메모리 유닛; 및 상기 통신 유닛 및 상기 메모리 유닛을 제어하는, 제어 유닛;을 포함하고, 냉장고, 온도계, 조명, 에어컨, 체온계, 습도계, 청소기, 세탁기, 제습기, 건조기, 스피커, 전자 렌지, 가스 렌지, 배전반, 분전반, 수배전반, TV, DVD, 전기 자동차, 블라인드, CCTV, 드론, PC, 태블릿 PC, 웨어러블 기기, 보일러, 공기 청정기, 가습기, 카메라, 센서, 태양광 발전 설비, 원자력 발전 설비 및/또는 풍력 발전 설비에 해당할 수 있다. In an Internet of Things (IoT) device control and detection system according to an embodiment of the present invention, the IoT device; Receives a control input for controlling the IoT device, generates and transmits a control signal including the control input, receives a status signal related to the status of the IoT device, and controls the IoT device included in the status signal. a user device that provides status information; a slave RS-485 communication module that receives the status signal from the IoT device and transmits it to a server, and receives the control signal from the server and transmits it to the IoT device; A master RS-485 communication module that receives the control signal from the user device through a DDC (Direct Digital Controller) and transmits it to the server, receives the status signal from the server and transmits it to the user device through the DDC ; and receiving the status signal from the slave RS-485 communication module and transmitting the status signal to a master RS-485 communication module corresponding to the slave RS-485 communication module, and the control signal from the master RS-485 communication module a server for receiving and transmitting the control signal to a slave RS-485 communication module corresponding to the master RS-485 communication module; Including, wherein the slave and master RS-485 communication modules include: a first communication module for using a first communication protocol and a communication module into which a second communication module for using a second communication protocol is inserted and mounted insert; comprising, selectively activating a communication protocol in which a signal strength is measured to be higher as a result of performing test communication with the server using the first and second communication protocols to communicate with the server, and the IoT device Alternatively, the DDC performs communication based on an RS-485 communication protocol, wherein the first communication protocol is Wi-Fi (Wireless Fidelity), the second communication protocol is LTE (Long-Term Evoluation), and the IoT device When a plurality of slave RS-485 communication modules are included in the control and detection system: Among the plurality of slave RS-485 communication modules, one of the first slave RS-485 communication modules is set as a gateway node, and the remaining slave RS -485 communication module is set as a relay node, the signal transmission order between the relay nodes is determined based on at least one of a distance to another relay node and a distance to the gateway node, and the gateway node is configured to use the second communication protocol communicates with the server using only A beamforming technology is applied to a signal transmitted and received between the servers through the second communication protocol, and when the server receives an abnormal state signal indicating a dangerous state or operation abnormality of the IoT device from the IoT device, the abnormal state The status signal is transmitted to the user device with the highest priority using only the second communication protocol, but the abnormal status signal is transmitted using the emergency message transmission service predefined in the second communication protocol, and the slave The RS-485 communication module includes a connection part for mounting or connecting to the IoT device, and the slave RS-485 communication module controls the IoT device and the connection part through the connection part. When the existing communication module is installed as an alternative to or additionally to the IoT device not registered in the detection system: The slave RS-485 communication module transmits a signal for registering the unregistered IoT device to the server, and the server The signal transmitted from the unregistered IoT device is transmitted to the master RS-485 communication module, and the master RS-485 communication module transmits the signal transmitted from the unregistered IoT device to the user device through the DDC, The user device integrates the unregistered IoT device into the IoT device control and detection system by registering the unregistered IoT device, wherein the IoT device: A communication unit that performs communication based on the RS-485 communication protocol ; a memory unit for storing digital data; and a control unit that controls the communication unit and the memory unit, including a refrigerator, a thermometer, lighting, an air conditioner, a thermometer, a hygrometer, a cleaner, a washing machine, a dehumidifier, a dryer, a speaker, a microwave oven, a gas stove, a switchboard, and a distribution board , switchgear, TV, DVD, electric vehicle, blind, CCTV, drone, PC, tablet PC, wearable device, boiler, air purifier, humidifier, camera, sensor, solar power plant, nuclear power plant and/or wind power plant may be applicable.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 공사가 불가능하거나 어려운 옥내 시설(예를 들어, 태양광/원자력 발전소 시설 등)에도 설치가 가능하므로, 실시간으로 옥내 시설을 모니터링할 수 있어, 시설 관리 안정성 및 편의성이 상승한다는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, since it can be installed even in an indoor facility where network construction is impossible or difficult (eg, solar/nuclear power plant facility, etc.), it is possible to monitor the indoor facility in real time, so that the facility management stability and It has the effect of increasing convenience.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 원거리에서도 RS-485 통신 프로토콜 기반의 IoT 기기를 제어할 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is an effect that an IoT device based on the RS-485 communication protocol can be controlled even from a long distance.
또한, 본 발명의 일 실시에에 따르면, 보안이 요구되는 제어 신호에 대해서는 보안 레벨이 상대적으로 높은 통신 프로토콜(예를 들어, LTE)을 (선택적으로) 사용하므로, 해킹의 위험이 적고 보안이 보장된다는 효과가 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, since a communication protocol (eg, LTE) having a relatively high security level is (selectively) used for a control signal requiring security, the risk of hacking is low and security is guaranteed has the effect of being
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 제어 및 감지 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 통신 프로토콜을 이용하는 RS-485 통신 모듈을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드로서의 기능을 수행하는 RS-485 통신 모듈을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기기의 상태 정보를 제공하는 사용자 장치를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 제어 및 감지 시스템으로 IoT 기기가 통합되는 실시예를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버, RS-485 통신 모듈 및 사용자 장치의 블록도이다. 1 is a schematic diagram of an IoT control and sensing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an RS-485 communication module using an LTE communication protocol according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an RS-485 communication module performing a function as a relay node according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a user device providing state information of an IoT device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an embodiment in which an IoT device is integrated into an IoT control and detection system according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a server, an RS-485 communication module, and a user device according to an embodiment of the present invention.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the technology to be described below may have various changes and may have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the technology described below to specific embodiments, and it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the technology described below.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components are not limited by the above terms, and only for the purpose of distinguishing one component from other components. used only as For example, a first component may be named as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the technology to be described below. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In terms of the terms used herein, the singular expression should be understood to include a plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" refer to the described feature, number, step, operation, and element. , parts or combinations thereof are to be understood, but not to exclude the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, step operation components, parts or combinations thereof.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Prior to a detailed description of the drawings, it is intended to clarify that the classification of the constituent parts in the present specification is merely a division according to the main function that each constituent unit is responsible for. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each more subdivided function. In addition, each of the constituent units to be described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main function it is responsible for. Of course, it may be carried out by being dedicated to it.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, in performing the method or the method of operation, each process constituting the method may occur differently from the specified order unless a specific order is clearly described in context. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 제어 및 감지 시스템의 개요도이다.1 is a schematic diagram of an IoT control and sensing system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, IoT 제어 및 감지 시스템(100)은, 적어도 하나의 IoT 기기(110), 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120), 서버(130), 마스터 RS-485 통신 모듈(140), 사용자 장치(150) 및/또는 DDC(또는 DDC 콘트롤러)(160)를 포함한다.1 , the IoT control and detection system 100 includes at least one
IoT(Internet of Things) 기기(110)는, IoT 기술이 구현된 전자 기기로서, 센서 및/또는 통신 기능을 내장하여 다양한 정보/데이터/신호의 송수신이 가능한 전자 기기를 일컫는다. 예를 들어, IoT 기기(110)는, 냉장고, 온도계, 조명, 에어컨, 체온계, 습도계, 청소기, 세탁기, 제습기, 건조기, 스피커, 전자 렌지, 가스 렌지, 배전반, 분전반, 수배전반, TV, DVD, 전기 자동차, 블라인드, CCTV, 드론, PC, 태블릿 PC, 웨어러블 기기, 보일러, 공기 청정기, 가습기, 카메라, 센서, 태양광 발전 설비, 원자력 발전 설비 및/또는 풍력 발전 설비 등에 해당할 수 있다. The Internet of Things (IoT)
IoT 기기(110)는 다양한 통신 프로토콜을 기반으로 외부와 통신을 수행할 수 있는데, 본 명세서에서의 IoT 기기(110)는 유선 통신 프로토콜인 RS-485 통신 프로토콜을 이용하여 통신하는 기기를 의미할 수 있다. 따라서, IoT 기기(110)는 RS-485 통신 프로토콜을 사용하기 위한 하드웨어적인 통신 회로/장치 등을 탑재할 수 있으며, RS-485 통신 프로토콜 기반의 다양한 신호(예를 들어, 제어/상태 신호 등)를 외부(특히, DDC(160) 및/또는 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120))와 송/수신할 수 있다. The IoT
IoT 기기(110)는 사용자 장치(150)로부터 제어 신호를 수신하고, 수신한 제어 신호에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, IoT 기기(110)가 조명인 경우, IoT 기기(110)는 사용자 장치(150)로부터 수신한 전원 ON/OFF 제어 신호에 따라 전원을 ON/OFF할 수 있다. 또한, IoT 기기(110)는 현재 상태에 관한 상태 신호를 사용자 장치(150)로 전송할 수 있다. 예를 들어, IoT 기기(110)가 건조기인 경우, IoT 기기(110)는 건조 완료까지 남은 시간에 관한 정보를 상태 신호로서 사용자 장치(150)로 전송할 수 있다. 실제 IoT 기기와 사용자 장치가 통신을 수행하기 위해, 적어도 하나의 게이트웨이/중계기(예를 들어, 마스터/슬레이브 RS-485 통신 모듈(120, 140), 서버(130) 및/또는 DDC(160) 등)를 거칠 수 있는데, 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 후술한다.The
슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은 RS-485 통신 프로토콜을 수행하는 통신 모듈로서, IoT 기기(110)와 서버(130) 사이에서 신호 전달을 해주는 게이트웨이 역할을 수행할 수 있다. 특히, 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은 IoT 기기로(110)부터 상태 신호를 수신하여 서버(130)로 전달하며, 서버(130)로부터 제어 신호를 수신하여 IoT 기기(110)로 전달할 수 있다. 이때, 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은, IoT 기기(110)와는 RS-485 통신 프로토콜을 기초로, 서버(130)와는 다른 통신 프로토콜을 기초로 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 다른 통신 프로토콜로, 예를 들어, LTE(Long-Term Evoluation), WiFi(Wireless Fidelity) 등이 사용될 수 있으며, 여기서 LTE는 3G, 4G, 5G, LTE-A, NR 등 3GPP에서 표준화된 무선 통신 프로토콜을 모두 통칭할 수 있다. The slave RS-485
슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은 IoT 기기(110)에 하나의 구성 요소로서 직접 장착/연결/조립/설치되는 형태로 구비되거나, IoT 기기(110)로부터 분리된 독립적인 장치로서 구비될 수도 있다. 전자의 경우, 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은, IoT 기기(110)에 장착 또는 연결되기 위한 연결부를 포함할 수 있으며, 후자의 경우, IoT 기기(110)로부터 RS-485 통신이 가능한 범위 내에서 IoT 기기(110)와 분리되어 설치될 수 있다. 다만, 후자의 경우, RS-485 통신이 가능한 범위 내에 설치되어야 하므로, IoT 기기(110)와 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은 충분히 가까운 위치에 설치된 것으로 가정하며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)과 IoT 기기(110)의 위치가 실질적으로 동일한 것으로 간주하여 설명하기로 한다. 이 경우, 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은 복수의 IoT 기기들(110)과 신호를 송수신할 수 있다.마스터 RS-485 통신 모듈(140) 역시 RS-485 통신 프로토콜을 수행하는 통신 모듈로서, 서버와 DDC 사이에서 신호 전달을 해주는 게이트웨이 역할을 수행할 수 있다. 특히, 마스터 RS-485 통신 모듈(140)은 서버(130)로부터 상태 신호를 수신하여 DDC(160)를 통해/거쳐 사용자 장치(150)로 전달하며, 사용자 장치(150)로부터 DDC(160)를 통해/거쳐 제어 신호를 수신하여 서버(130)로 전달할 수 있다. 이때, 마스터 RS-485 통신 모듈(140) 역시 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)과 유사하게, DDC와는 RS-485 통신 프로토콜을 기초로, 서버(130)와는 다른 통신 프로토콜을 기초로 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 다른 통신 프로토콜로, 예를 들어, LTE(Long-Term Evoluation), WiFi(Wireless Fidelity) 등이 사용될 수 있으며, 여기서 LTE는 3G, 4G, 5G, LTE-A, NR 등 3GPP에서 표준화된 무선 통신 프로토콜을 모두 통칭할 수 있다.The slave RS-485
이렇듯 슬레이브/마스터 RS-485 통신 모듈(120, 140)이 IoT 기기(110)/DDC(160) 및 서버(130)와 서로 다른 통신 프로토콜로 통신을 수행하는 이유는 다음과 같다. 첫째로, 종래에 많은 IoT 기기(110)가 RS-485 통신 프로토콜을 기반으로 통신을 수행하므로, 기존에 이미 설치되어 있는 IoT 기기(110)/시스템(100)과의 호환성을 높이기 위함이다. 이 경우, 시스템 재구성을 위한 비용이 줄어든다는 효과가 발생한다. 둘째로, IoT 기기(110)가 별도의 배선 및 통신 케이블 설치가 불가능한/어려운 옥내 시설/설비에 해당하는 경우, 사용자 장치는 이러한 옥내 시설/설비로부터 원거리에 설치되므로 안정적인 원거리 통신 프로토콜의 도입이 요구된다. 마지막으로, IoT 기기(110)가 높은 보안 레벨을 요구하는 관공서, 공공 기관, 혹은 정부 기관, 군사 기관 등에 설치되어 있는 경우, RS-485 통신 프로토콜은 보안이 취약하므로, 상대적으로 보안 레벨이 높은 통신 프로토콜의 도입이 요구된다. 이러한 점에서, 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은 보안 레벨이 높으며, 원거리 통신 거리 및 안정적인 통신 기능을 제공하는 LTE 또는 WiFi 통신 프로토콜을 이용하여 (사용자 장치와 유선 연결되어 있는) 마스터 RS-485 통신 모듈(140)과 통신을 수행할 수 있다. The reason why the slave/master RS-485
이를 위해, 슬레이브/마스터 RS-485 통신 모듈(120, 140)은 LTE 또는 WiFi 통신 프로토콜도 추가로 사용할 수 있도록 LTE 또는 WiFi 프로토콜 모듈이 삽입되어 장착/설치될 수 있는 통신 모듈 삽입부가 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 사용자는 슬레이브/마스터 RS-485 통신 모듈(120, 140)에 LTE 및/또는 WiFi 통신 모듈을 삽입함으로써 간단하게 본 명세서에서 제안하는 슬레이브/마스터 RS-485 통신 모듈(120)을 만들 수 있다. To this end, the slave / master RS-485 communication module (120, 140) is a communication module insert that can be installed / installed by inserting the LTE or WiFi protocol module so that the LTE or WiFi communication protocol can also be additionally used. have. Therefore, the user can make the slave / master RS-485
슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)과 마스터 RS-485 통신 모듈(140) 간에는 N:1(N은 자연수)의 대응/소속 관계가 형성/설정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 마스터 RS-485 통신 모듈(140)에 대해 적어도 하나의 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)이 소속되어 하나의 그룹으로 구분되는 구조/관계가 사전에 설정되어 있을 수 있다. 이 경우, 서버(130)는 이러한 구조/관계에 기초하여, 상태 신호 및 제어 신호를 대응되는 슬레이브 및/또는 마스터 RS-485 통신 모듈(120, 140)로 중간에서 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 서버(130)는 슬레이브 및 마스터 RS-485 통신 모듈(120, 140)간에 설정되어 있는 구조에 기초하여, 상태 신호 전달 시, 상태 신호를 전송한 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)이 소속되어 있는 마스터 RS-485 통신 모듈(140)로 상태 신호를 전달할 수 있다. 이와 유사하게, 서버(130)는 슬레이브 및 마스터 RS-485 통신 모듈(120, 140)간에 설정되어 있는 구조에 기초하여, 제어 신호 전달 시, 제어 신호를 전송한 마스터 RS-485 통신 모듈(140)에 소속되어 있는 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)로 제어 신호를 전달할 수 있다. 해당 마스터 RS-485 통신 모듈(140)에 소속되어 있는 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)이 복수개인 경우, 제어 신호에 포함되어 있는 수신 대상 정보에 기초해 수신 대상 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)을 특정하여 제어 신호를 전송할 수 있다. A correspondence/affiliation relationship of N:1 (N is a natural number) may be formed/set between the slave RS-485
서버(130)는 IoT 기기(110)를 제어하기 위한 제어 신호를 송수신하고, IoT 기기(110)의 상태에 관한 상태 신호를 송수신할 수 있다. 보다 상세하게는, 서버(130)는 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)로부터 상태 신호를 수신하여 슬레이브 RS-45 통신 모듈(120)과(가) 대응되는(소속된) 마스터 RS-485 통신 모듈(140)로 상태 신호를 전송하고, 마스터 RS-485 통신 모듈(140)로부터 제어 신호를 수신하여 마스터 RS-485 통신 모듈(140)과(에) 대응되는(소속된) 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)로 제어 신호를 전송할 수 있다. 서버(130)는 외부로부터 수신한 제어 및 상태 신호를 수신/전송 대상인 IoT 기기(110)별로 저장 및 관리할 수 있다. The
서버(130)는, 일 실시예로서, MQTT(MQ Telemetry Transport)에 해당할 수 있다. MQTT는 센서 장치나 라즈 베리 파이 같은 임베디드 장치, 모바일 장치 사이의 통신을 위한 가벼운 메시징 프로토콜이며, TCP/IP 기반으로 대역폭이 작은 네트워크에서 동작할 수 있도록 설계된 프로토콜이다.The
DDC(160)는 마스터 RS-485 통신 모듈(140) 및 사용자 장치(150)와 유선으로 연결되어, 이들과 상태 신호 및 제어 신호를 송수신할 수 있다. 특히, DDC(160)는 마스터 RS-485 통신 모듈(140)로부터 상태 신호를 RS-485 통신 신호의 형태로 수신하고, 이를 사용자 장치(150)에 의해 인식 가능한 신호의 형태로 전환하여 사용자 장치(150)로 전달할 수 있다. 이와 유사하게, DDC(160)는 사용자 장치(150)로부터 제어 신호를 수신하고, 이를 RS-485 통신 신호의 형태로 전환하여 마스터 RS-485 통신 모듈(140)로 전달할 수 있다. 즉, DDC(160)는 마스터 RS-485 통신 모듈(140)과 사용자 장치(150) 사이의 중간 다리 역할을 수행할 수 있다.The
사용자 장치(150)는 사용자로부터 IoT 기기(110)를 제어하기 위한 제어 입력을 수신하고, IoT 기기(110)로부터 수신한 IoT 기기(110)의 상태 정보를 사용자에게 제공하는 전자 장치에 해당한다. 보다 상세하게는, 사용자 장치(150)는 IoT 기기(110)를 제어하기 위한 제어 입력을 사용자로부터 수신하고, 제어 입력이 포함된 제어 신호를 생성하여 이를 서버(130)로 전송할 수 있다. 또한, 사용자 장치(150)는 서버(130)로부터 IoT 기기(110)의 상태 신호를 수신하고, 상태 신호에 포함된 IoT 기기(110)의 상태 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 특히, 사용자 장치(150)는 이러한 기능들을 수행하기 위해 설계된/개발된 특정 어플리케이션/프로그램이 설치되어 있는 전자 장치일 수 있다. 따라서, 사용자는 이러한 사용자 장치(150)를 통해 쉽고 간단하게 IoT 기기(110)를 모니터링/관리/제어할 수 있다. The
한편, IoT 기기(본 도면의 경우, 영상 기기)와 사용자 장치(150) 사이의 거리가 RS-485 통신 프로토콜을 사용하기에 충분히 가까운 경우, 본 도면에 도시한 바와 같이, 사용자 장치(150)에 (DDC(160)를 통해) 직접 유선 연결될 수도 있다. 이 경우, 별도의 RS-485 통신 모듈(120, 140)은 필요하지 않으며, IoT 기기는 DDC(160)를 통해 직접 사용자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 이때, IoT 기기와 DDC(160)는 RS-485 통신 프로토콜을 기반으로 통신을 수행하게 된다.On the other hand, when the distance between the IoT device (in the case of this figure, the video device) and the
따라서, 본 명세서에서 제안하는 RS-485 통신 모듈(120, 140)은 이렇듯 유선으로 단거리 연결 가능한 기존의 시스템을 원거리로 범위를 넓히기 위해, DDC(160)와 IoT 기기 사이의 유선 연결을 끊고 중간에 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120), 서버(130) 및 마스터 RS-485 통신 모듈(140)을 도입한 것으로 이해될 수 있다(즉, 호환이 유지됨). 따라서, 종래에 사전 설치되어 있는 RS-485 통신 프로토콜 기반의 시스템을 전체 재이용하면서 본 발명의 도입이 가능하여, 기존의 IoT 기기 제어 및 감지 시스템 삭제 및 재설치에 따른 비용이 절감된다는 효과를 갖는다.Therefore, the RS-485 communication module (120, 140) proposed in the present specification cuts off the wired connection between the DDC (160) and the IoT device in order to widen the range of the existing system capable of short-distance connection by wire as described above. It can be understood that the slave RS-485
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 통신 프로토콜을 이용하는 RS-485 통신 모듈을 예시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an RS-485 communication module using an LTE communication protocol according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 사용자 장치와 IoT 기기가 기설정된 거리 이상으로 떨어진 경우, 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120), 서버(130) 및 마스터 RS-485 통신 모듈(140)이 설치/도입될 수 있으며, 이때 이들은 LTE 및/또는 WiFi 통신 프로토콜을 사용하여 통신을 수행함으로써 제어 및 상태 신호를 송수신할 수 있다. Referring to FIG. 2 , when the user device and the IoT device are separated by more than a preset distance, the slave RS-485
앞서 상술한 바와 같이, 태양광, 원자력 발전소 등과 같이 위험도가 높으며 통신/배선 등의 설치가 불가능한/어려운 장소에 설치된 IoT 기기(220)에 대해서는, 위험도를 낮추고 통신/배선 등의 설치를 용이하게 하기 위해 사용자 장치(210)가 IoT 기기(220)로부터 원거리인 장소(210)에 설치될 수 있다. As described above, for the
이외에도, IoT 기기(또는 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120))가 높은 보안 레벨을 요구하는 관공서, 공공 기관, 정부 기관 혹은 군사 기관 등에 설치되어 있는 경우, 슬레이브 및 마스터 RS-485 통신 모듈(120, 140)은 (RS-485 통신 프로토콜 및 WiFi 통신 프로토콜보다) 상대적으로 보안 레벨이 높은 LTE 통신 프로토콜(만)을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. WiFi 통신 프로토콜의 경우, 별도의 데이터 사용료를 지불할 필요가 없어 데이터 사용에 큰 제약이 없다는 장점을 갖는다. 따라서, 높은 보안 레벨을 요구하지 않으며 통신 비용을 절감하고자 하는 경우, RS-485 통신 모듈(120, 140)은 WiFi 통신 프로토콜을 사용하여 서버(130)와 통신을 수행할 수 있다.In addition, when the IoT device (or the slave RS-485 communication module 120) is installed in a government office, public institution, government institution or military institution that requires a high security level, the slave and master RS-485
즉, RS-485 통신 모듈(120, 140)은 LTE 및 WiFi 통신 프로토콜 중 어느 하나의 프로토콜을 선택적으로 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 어느 프로토콜이 사용될지는, 사용자가 어떤 통신 모듈을 RS-485 통신 모듈(120, 140)에 설치하였는지에 따라 및/또는 특정 조건을 만족하였는지에 따라 결정될 수 있다. That is, the RS-485
전자의 경우, 사용자는 직접 RS-485 통신 모듈(120, 140)이 설치될 장소, IoT 기기의 종류, IoT 기기가 설치된 장소, IoT 기기와 서버 사이의 거리 등을 고려하여 어떤 통신 모듈을 적용할 지를 결정하고, 결정된 통신 모듈을 직접 RS-485 통신 모듈(120, 140)에 삽입/장착/설치할 수 있다. 이 경우, RS-485 통신 모듈(120, 140)은 삽입/장착/설치된 통신 모듈의 통신 프로토콜만을 이용하여 서버와 통신을 수행하게 된다.In the former case, the user can directly apply which communication module in consideration of the place where the RS-485
후자의 경우, 사용자는 RS-485 통신 모듈(120, 140)에 2가지 통신 모듈 모두를 삽입/장착/설치할 수 있다. 이 경우, RS-485 통신 모듈(120, 140)은 기설정된 통신 모듈 활성화 조건의 만족 여부를 판단하여 둘 중 어느 하나의 통신 모듈만을 선택적으로 활성화할 수 있다. 예를 들어, RS-485 통신 모듈(120, 140)은 WiFi 및 LTE 통신 프로토콜을 모두 사용하여 서버와 테스트 통신을 수행해볼 수 있으며(더미/테스트 신호를 이용하여), 신호 세기가 더욱 높게 측정되는 통신 프로토콜을 선택할 수 있다. 이와 유사하게, RS-485 통신 모듈(120, 140)은 IoT 기기의 종류, IoT 기기가 설치된 장소, IoT 기기와 사용자 장치 사이의 거리 등에 관한 정보를 수신하고, 이에 기초하여 적절한 통신 프로토콜을 선택할 수도 있다. In the latter case, the user can insert/install/install both communication modules in the RS-485
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드로서의 기능을 수행하는 RS-485 통신 모듈을 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an RS-485 communication module performing a function as a relay node according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)은 릴레이 노드로서의 기능/역할도 수행할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the slave RS-485
보다 상세하게는, 복수의 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120-1~120-5)이 서로에 대해 근거리에 설치되어 있고, 사용자 장치(또는 RS-485 통신 모듈(140))는 복수의 슬레이브 RS-485 통신 모듈들(120-1~120-5)로부터 원거리에 설치되어 있는 경우, 복수의 슬레이브 RS-485 통신 모듈들(120-1~120-5) 중 하나의 통신 모듈(120-5)을 제외한 나머지 통신 모듈들(120-1~120-4)은 WiFi 통신 프로토콜을 기반으로 릴레이 노드 기능을 수행할 수 있다. 제외된 하나의 통신 모듈(120-5)은 원거리 사용자 장치(또는 RS-485 통신 모듈(140))와 통신을 수행하기 위해 LTE 통신 프로토콜을 기반으로 게이트웨이 기능을 수행할 수 있다. More specifically, a plurality of slave RS-485 communication modules 120-1 to 120-5 are installed in a short distance to each other, and the user device (or RS-485 communication module 140) is a plurality of slave RS -485 communication modules (120-1 ~ 120-5) when installed at a remote location, one of the plurality of slave RS-485 communication modules (120-1 ~ 120-5) communication module (120-5) The remaining communication modules 120-1 to 120-4 except for may perform a relay node function based on the WiFi communication protocol. The excluded one communication module 120 - 5 may perform a gateway function based on the LTE communication protocol in order to communicate with the remote user device (or the RS-485 communication module 140 ).
예를 들어, 5층짜리 건물(410)에서 1층 내지 5층에 제1 내지 제5 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120-1~120-5)이 각각 배치된 경우, 제1 내지 제4 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120-1~120-4)은 릴레이 노드 기능을 수행할 수 있으며, 제5 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120-5)은 게이트웨이 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, IoT 기기가 서버(130)로 전송하는 신호는 제1 RS-485 통신 모듈(120-1)→제2 RS-485 통신 모듈(120-2)→제3 RS-485 통신 모듈(120-3)→제4 RS-485 통신 모듈(120-4)→제5 RS-485 통신 모듈(120-5)의 순서로 전송/전달될 수 있으며, 서버(130)로부터 IoT 기기로 전송되는 신호는 이와 반대의 순서로 전송/전달될 수 있다. 신호 전송/전달 순서는 사용자에 의해 사전에 설정되거나, 각 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)이 자신의 위치, 다른 RS-485 통신 모듈(120) 및/또는 게이트웨이와의 거리 등을 기초로 (실시간으로) 직접 결정/설정할 수 있다. For example, when the first to fifth slave RS-485 communication modules 120-1 to 120-5 are respectively disposed on the first to fifth floors in the five-
만일, 제1 내지 제4 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120-1~120-4)과 제5 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120-5)간의 거리가 WiFi 통신 프로토콜을 사용하기에 충분히 가까운 경우에는, 각 통신 모듈(120-1~120-4)은 릴레이 노드를 거치지 않고, 직접 제5 RS-485 통신 모듈(120-5)로 신호를 전송할 수도 있다. If the distance between the first to fourth slave RS-485 communication modules 120-1 to 120-4 and the fifth slave RS-485 communication module 120-5 is close enough to use the WiFi communication protocol, , each of the communication modules 120-1 to 120-4 may directly transmit a signal to the fifth RS-485 communication module 120-5 without going through a relay node.
이렇듯 릴레이 노드로서 기능을 수행하도록 하는 이유는, 앞서 상술한 바와 같이 LTE 통신 프로토콜의 경우 원거리 통신이 가능하나 별도의 데이터 사용료를 지불해야 함에 반해, WiFi 통신 프로토콜의 경우 별도의 데이터 사용료를 지불할 필요가 없어 통신 비용이 절약되기 때문이다. 또한, 아울러, LTE 기지국 입장에서도 동시 다발적으로 다양한 방향에서 전송되는 신호보다 하나의 일정한 방향에서 전송되는 신호에 대해서는 빔포밍 기술 적용이 더 유리하다는 효과가 있기 때문이다. 따라서, 상기 실시예와 같이, LTE 통신 프로토콜을 사용하는 슬레이브 RS-485 통신 모듈(120)을 가능한 한 최소한의 수로 지정하고 나머지 RS-485 통신 모듈(120)은 WiFi 통신 프로토콜을 사용하도록 함으로써, 통신 비용을 절감하고, 통신의 질을 향상시킬 수 있다. The reason for performing the function as a relay node in this way is, as described above, in the case of the LTE communication protocol, long-distance communication is possible, but a separate data usage fee must be paid, whereas in the case of the WiFi communication protocol, it is necessary to pay a separate data usage fee This is because there is no communication cost. In addition, from the standpoint of the LTE base station, it is because there is an effect that beamforming technology is more advantageous for a signal transmitted in one constant direction than a signal transmitted in multiple directions simultaneously. Therefore, as in the above embodiment, by designating the slave RS-485
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기기의 상태 정보를 제공하는 사용자 장치를 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a user device providing state information of an IoT device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 사용자 장치(510)는 수신한 상태 신호에 포함된 IoT 기기의 상태 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 특히, 사용자 장치(510) 및 서버는 IoT 기기의 위험 상태 또는 동작 이상을 알리는 이상 상태 신호를 수신한 경우, 이를 최우선 순위로 처리하여 사용자에게 알릴 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
예를 들어, 서버는 이상 상태 신호를 수신한 경우, 기수신된 다른 제어/상태 신호의 처리/전송보다 앞서 이상 상태 신호를 처리/전송할 수 있다. 이때, 이상 상태 신호는 LTE 통신 프로토콜에 기정의 되어 있는 긴급 메시지 전송 서비스를 사용하여 전송될 수도 있다. 이 경우, 사용자 장치(510)는, IoT 기기의 이상 상태를 알리기 위한 다양한 시각적(520) 및/또는 청각적 알림을 출력할 수 있다. For example, when receiving the abnormal state signal, the server may process/transmit the abnormal state signal prior to processing/transmission of other previously received control/status signals. In this case, the abnormal state signal may be transmitted using an emergency message transmission service predefined in the LTE communication protocol. In this case, the
상술한 실시예에 따를 때, 사용자는 실시간으로 IoT 기기의 상태 이상에 대한 정보를 모니터링할 수 있어, 안전 사고를 사전에 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라, 문제 상황을 보다 발빠르게 대처할 수 있다. According to the above-described embodiment, the user can monitor information about the status abnormality of the IoT device in real time, so that not only can a safety accident be prevented in advance, but also a problem situation can be dealt with more quickly.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 제어 및 감지 시스템으로 IoT 기기가 통합되는 실시예를 예시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an embodiment in which an IoT device is integrated into an IoT control and detection system according to an embodiment of the present invention.
RS-485 통신 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하는 종래 IoT 기기(620)의 경우, 본 발명의 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 삽입/장착됨으로써 기생성되어 있는 IoT 제어 및 감지 시스템(610)에 간단하게 통합/추가될 수 있다. 이를 위해, 슬레이브 RS-485 통신 모듈에는 IoT 기기(620)에 장착 또는 연결되기 위한 연결부가 구비되어 있을 수 있으며, IoT 기기(620)에 기설치되어 있는 통신 모듈을 대체하여 혹은 이에 추가로 장착/설치될 수 있다. In the case of the
슬레이브 RS-485 통신 모듈이 새롭게 장착된 IoT 기기(620)는, 기생성되어 있는 IoT 제어 및 감지 시스템(610)의 서버로 신호를 송수신할 수 있다. 서버는, 새로 추가된 IoT 기기(620)로부터 수신한 신호는, 해당 IoT 제어 및 감지 시스템(610)에 포함되어 있는(혹은 이를 총괄/제어하는) 마스터 RS-485 통신 모듈로 전달해줄 수 있다. 사용자는 사용자 장치를 통해 해당 IoT 기기(620)를 서버에 등록함으로써 새로운 IoT 기기(620)를 서버(또는 IoT 기기 제어 및 감지 시스템(610))에 간단히 추가할 수 있다. 나아가, 사용자는 사용자 장치를 통해 해당 IoT 기기(620)를 제어할 마스터 슬레이브 RS-485 통신 모듈을 직접 지정할 수도 있다. The
상술한 실시예에 따를 때, 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 종래의 IoT 기기(620)와의 호환되므로, IoT 제어 및 감지 시스템(610)을 종래의 IoT 기기(620)까지 포함하여 구성하는 데 비용이 적게 들며, 시스템 구성의 유연성이 증가한다는 효과가 존재한다. According to the above-described embodiment, since the slave RS-485 communication module is compatible with the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버, RS-485 통신 모듈 및 사용자 장치의 블록도이다. 6 is a block diagram of a server, an RS-485 communication module, and a user device according to an embodiment of the present invention.
이하에서 후술하는 구성 요소들은 각 기능을 수행하기 위한 적어도 하나의 하드웨어/소프트웨어적인 구성/장치/회로를 포함할 수 있으며, 하나의 엘리먼트 혹은 복수의 엘리먼트들로 통합/분리되어 구성될 수 있다. Components to be described below may include at least one hardware/software configuration/device/circuit for performing each function, and may be configured as one element or integrated/separated into a plurality of elements.
서버, RS-485 통신 모듈 및 사용자 장치는 공통적으로 도 7에 도시된 제어 유닛, 메모리 유닛 및 통신 유닛을 포함할 수 있다. The server, the RS-485 communication module, and the user equipment may include a control unit, a memory unit and a communication unit shown in FIG. 7 in common.
제어 유닛(710)은 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor), 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 적어도 하나 포함하여 구성될 수 있다. 제어 유닛(710)은 본 발명의 실시예들을 실행하기 위하여, 적어도 하나의 어플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 또한, 제어 유닛(710)은 본 발명의 실시예들을 실행하기 위하여, 다른 구성 유닛들을 제어하며, 유닛들간의 데이터 송수신을 매니지할 수도 있다. The
메모리 유닛(720)은, 비디오, 오디오, 사진, 동영상, 애플리케이션 등 다양한 디지털 데이터를 저장할 수 있다. 메모리 유닛(720)은 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등의 다양한 디지털 데이터 저장 공간을 나타낸다.The
통신 유닛(730)은 외부와 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들어, RS-485 RS-485 통신 프로토콜, WiFi 통신 프로토콜, LTE 통신 프로토콜 등)을 사용하여 통신을 수행, 데이터를 송신/수신할 수 있다. 특히, IoT 기기에 포함된 통신 유닛(730)은 RS-485 통신 프로토콜을, 서버 및 RS-485 통신 모듈에 포함된 통신 유닛(730)은 RS-485 통신 프로토콜, WiFi 통신 프로토콜, LTE 통신 프로토콜을 각각 이용하여 통신을 수행할 수 있다. The
이외에도, 본 도면에는 도시하지 않았으나, 사용자 장치는 사용자에게 시각적/청각적 알림을 제공하기 위한 디스플레이/오디오 유닛을 더 포함할 수 있다. 디스플레이 유닛은 제어 유닛(710)의 제어에 따라 다양한 이미지/영상/정보를 디스플레이할 수 있으며, 오디오 유닛은 제어 유닛(710)의 제어에 따라 다양한 음악/소리를 출력할 수 있다. In addition, although not shown in this figure, the user device may further include a display/audio unit for providing a visual/auditory notification to the user. The display unit may display various images/videos/information under the control of the
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of implementation by hardware, an embodiment of the present invention provides one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), a processor, a controller, a microcontroller, a microprocessor, and the like.
또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, in the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention is implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above, and is stored in a recording medium readable through various computer means. can be recorded. Here, the recording medium may include a program command, a data file, a data structure, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. For example, the recording medium includes a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk, and a magnetic tape, an optical recording medium such as a compact disk read only memory (CD-ROM), a digital video disk (DVD), and a floppy disk. magneto-optical media, such as a disk, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. Such hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
아울러, 본 발명에 따른 장치나 단말은 하나 이상의 프로세서로 하여금 앞서 설명한 기능들과 프로세스를 수행하도록 하는 명령에 의하여 구동될 수 있다. 예를 들어 그러한 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다. 나아가 본 발명에 따른 장치는 서버 팜(Server Farm)과 같이 네트워크에 걸쳐서 분산형으로 구현될 수 있으며, 혹은 단일의 컴퓨터 장치에서 구현될 수도 있다.In addition, the device or terminal according to the present invention may be driven by a command that causes one or more processors to perform the functions and processes described above. For example, such instructions may include interpreted instructions, such as script instructions, such as JavaScript or ECMAScript instructions, or executable code or other instructions stored on a computer-readable medium. Furthermore, the device according to the present invention may be implemented in a distributed manner over a network, such as a server farm, or may be implemented in a single computer device.
또한, 본 발명에 따른 장치에 탑재되고 본 발명에 따른 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일 되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.Furthermore, a computer program (also known as a program, software, software application, script or code) mounted on the device according to the invention and executing the method according to the invention includes compiled or interpreted language or a priori or procedural language. It can be written in any form of programming language, and can be deployed in any form, including stand-alone programs, modules, components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment. A computer program does not necessarily correspond to a file in a file system. A program may be in a single file provided to the requested program, or in multiple interacting files (eg, files that store one or more modules, subprograms, or portions of code), or portions of files that hold other programs or data. (eg, one or more scripts stored within a markup language document). The computer program may be deployed to be executed on a single computer or multiple computers located at one site or distributed over a plurality of sites and interconnected by a communication network.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시예들을 병합하여 새로운 실시예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.Although each drawing has been described separately for convenience of description, it is also possible to design to implement a new embodiment by merging the embodiments described in each drawing. In addition, the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, but the above-described embodiments are configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made. could be
또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments have been illustrated and described above, the present specification is not limited to the specific embodiments described above, and those of ordinary skill in the art to which the specification pertains without departing from the gist of the claims Various modifications are possible by the person, of course, these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present specification.
710: 제어 유닛
720: 메모리 유닛
730: 통신 유닛710: control unit
720: memory unit
730: communication unit
Claims (5)
IoT 기기;
상기 IoT 기기를 제어하기 위한 제어 입력을 수신하고, 상기 제어 입력이 포함된 제어 신호를 생성하여 전송하며, 상기 IoT 기기의 상태에 관한 상태 신호를 수신하고, 상기 상태 신호에 포함된 상기 IoT 기기의 상태 정보를 제공하는, 사용자 장치;
상기 IoT 기기로부터 상기 상태 신호를 수신하여 서버로 전달하며, 상기 서버로부터 상기 제어 신호를 수신하여 상기 IoT 기기로 전달하는, 슬레이브 RS-485 통신 모듈;
상기 사용자 장치로부터 DDC(Direct Digital Controller)를 통해 상기 제어 신호를 수신하여 상기 서버로 전달하며, 상기 서버로부터 상기 상태 신호를 수신하여 상기 DDC를 통해 상기 사용자 장치로 전달하는, 마스터 RS-485 통신 모듈; 및
상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈로부터 상기 상태 신호를 수신하여 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈과 대응되는 마스터 RS-485 통신 모듈로 상기 상태 신호를 전송하고, 상기 마스터 RS-485 통신 모듈로부터 상기 제어 신호를 수신하여 상기 마스터 RS-485 통신 모듈과 대응되는 슬레이브 RS-485 통신 모듈로 상기 제어 신호를 전송하는, 서버; 를 포함하되,
상기 슬레이브 및 마스터 RS-485 통신 모듈은:
제1 통신 프로토콜을 사용하기 위한 제1 통신 모듈과, 제2 통신 프로토콜을 사용하기 위한 제2 통신 모듈이 삽입되어 장착될 수 있는 통신 모듈 삽입부; 를 포함하며,
상기 제1 및 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 서버와 테스트 통신을 수행한 결과 신호의 세기가 더욱 높게 측정되는 통신 프로토콜을 선택적으로 활성화하여 상기 서버와 통신을 수행하며,
상기 IoT 기기 또는 상기 DDC와는 RS-485 통신 프로토콜을 기초로 통신을 수행하되,
상기 제1 통신 프로토콜은 Wi-Fi(Wireless Fidelity)이고, 상기 제2 통신 프로토콜은 LTE(Long-Term Evoluation)이고,
상기 IoT 기기 제어 및 감지 시스템에 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 복수개 포함되어 있는 경우:
상기 복수개의 슬레이브 RS-485 통신 모듈 중, 하나인 제1 슬레이브 RS-485 통신 모듈은 게이트웨이 노드로 설정되고, 나머지 슬레이브 RS-485 통신 모듈은 릴레이 노드로 설정되며,
다른 릴레이 노드와의 거리 및 상기 게이트웨이 노드와의 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 릴레이 노드간 신호 전달 순서가 결정되며,
상기 게이트웨이 노드는 상기 제2 통신 프로토콜만을 이용하여 상기 서버와 통신을 수행하고, 상기 릴레이 노드는 결정된 신호 전달 순서에 따라 다음 순서로 배정된 노드와만 통신을 수행하되 상기 제1 통신 프로토콜만을 이용하여 통신을 수행하고,
상기 게이트웨이 노드와 상기 서버 사이에 상기 제2 통신 프로토콜을 통해 송수신되는 신호에는 빔포밍 기술이 적용되며,
상기 서버가 상기 IoT 기기로부터 상기 IoT 기기가 위험한 상태 또는 동작 이상을 나타내는 이상 상태 신호를 수신한 경우, 상기 이상 상태 신호를 상기 제2 통신 프로토콜만을 이용하여 가장 높은 우선 순위로 상기 사용자 장치로 전송하되, 상기 제2 통신 프로토콜에 기정의되어 있는 긴급 메시지 전송 서비스를 이용하여 상기 이상 상태 신호를 전송하고,
상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈에 상기 IoT 기기에 장착 또는 연결되기 위한 연결부가 포함되며, 상기 연결부를 통해 상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 상기 IoT 기기 제어 및 감지 시스템에 미등록된 IoT 기기에 기존의 통신 모듈을 대체하여 혹은 추가로 장착되는 경우:
상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈은 상기 미등록된 IoT 기기를 등록하기 위한 신호를 상기 서버로 전송하고,
상기 서버는 상기 미등록된 IoT 기기로부터 전송된 신호를 상기 마스터 RS-485 통신 모듈로 전달하고,
상기 마스터 RS-485 통신 모듈은 상기 미등록된 IoT 기기로부터 전송된 신호를 상기 DDC를 통해 상기 사용자 장치로 전송하고,
상기 사용자 장치는 상기 미등록된 IoT 기기를 등록함으로써 상기 미등록된 IoT 기기를 상기 IoT 기기 제어 및 감지 시스템으로 통합시키되,
상기 IoT 기기는:
상기 RS-485 통신 프로토콜을 기초로 통신을 수행하는, 통신 유닛;
디지털 데이터를 저장하는, 메모리 유닛; 및
상기 통신 유닛 및 상기 메모리 유닛을 제어하는, 제어 유닛;을 포함하고,
냉장고, 온도계, 조명, 에어컨, 체온계, 습도계, 청소기, 세탁기, 제습기, 건조기, 스피커, 전자 렌지, 가스 렌지, 배전반, 분전반, 수배전반, TV, DVD, 전기 자동차, 블라인드, CCTV, 드론, PC, 태블릿 PC, 웨어러블 기기, 보일러, 공기 청정기, 가습기, 카메라, 센서, 태양광 발전 설비, 원자력 발전 설비 및/또는 풍력 발전 설비에 해당하는, IoT 기기 제어 및 감지 시스템.In the IoT (Internet of Things) device control and detection system,
IoT devices;
Receives a control input for controlling the IoT device, generates and transmits a control signal including the control input, receives a status signal related to the status of the IoT device, and controls the IoT device included in the status signal. a user device that provides status information;
a slave RS-485 communication module that receives the status signal from the IoT device and transmits it to a server, and receives the control signal from the server and transmits it to the IoT device;
A master RS-485 communication module that receives the control signal from the user device through a direct digital controller (DDC) and transmits it to the server, receives the status signal from the server and transmits it to the user device through the DDC ; and
Receives the status signal from the slave RS-485 communication module, transmits the status signal to the master RS-485 communication module corresponding to the slave RS-485 communication module, and receives the control signal from the master RS-485 communication module a server for receiving and transmitting the control signal to a slave RS-485 communication module corresponding to the master RS-485 communication module; including,
The slave and master RS-485 communication modules are:
A first communication module for using the first communication protocol, and a second communication module for using the second communication protocol is inserted into the communication module insertion unit can be mounted; includes,
Performing communication with the server by selectively activating a communication protocol in which the signal strength is measured to be higher as a result of performing test communication with the server using the first and second communication protocols,
Perform communication with the IoT device or the DDC based on the RS-485 communication protocol,
The first communication protocol is Wi-Fi (Wireless Fidelity), the second communication protocol is LTE (Long-Term Evoluation),
When a plurality of slave RS-485 communication modules are included in the IoT device control and detection system:
Among the plurality of slave RS-485 communication modules, one of the first slave RS-485 communication modules is set as a gateway node, and the remaining slave RS-485 communication modules are set as relay nodes,
A signal transmission order between the relay nodes is determined based on at least one of a distance to another relay node and a distance to the gateway node,
The gateway node communicates with the server using only the second communication protocol, and the relay node communicates only with nodes assigned to the next order according to the determined signal transmission order, but uses only the first communication protocol to communicate,
A beamforming technology is applied to a signal transmitted and received through the second communication protocol between the gateway node and the server,
When the server receives an abnormal state signal indicating that the IoT device is in a dangerous state or abnormal operation from the IoT device, it transmits the abnormal state signal to the user device with the highest priority using only the second communication protocol. , transmitting the abnormal state signal using an emergency message transmission service predefined in the second communication protocol,
The slave RS-485 communication module includes a connection part for mounting or connection to the IoT device, and the slave RS-485 communication module is connected to the IoT device unregistered in the IoT device control and detection system through the connection part. When a module is installed in place of or in addition to:
The slave RS-485 communication module transmits a signal for registering the unregistered IoT device to the server,
The server transmits the signal transmitted from the unregistered IoT device to the master RS-485 communication module,
The master RS-485 communication module transmits a signal transmitted from the unregistered IoT device to the user device through the DDC,
The user device integrates the unregistered IoT device into the IoT device control and detection system by registering the unregistered IoT device,
The IoT device is:
a communication unit for performing communication based on the RS-485 communication protocol;
a memory unit for storing digital data; and
a control unit that controls the communication unit and the memory unit;
Refrigerator, thermometer, lighting, air conditioner, thermometer, hygrometer, vacuum cleaner, washing machine, dehumidifier, dryer, speaker, microwave oven, gas stove, switchboard, switchboard, switchboard, TV, DVD, electric vehicle, blind, CCTV, drone, PC, tablet IoT device control and detection system, corresponding to PC, wearable device, boiler, air purifier, humidifier, camera, sensor, solar power plant, nuclear power plant and/or wind power plant.
하나의 마스터 RS-485 통신 모듈에 대해 적어도 하나의 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 소속되는 구조가 설정되어 있는 경우,
상기 서버는 상기 구조에 기초하여 상기 상태 신호 및 상기 제어 신호를 대응되는 슬레이브 및/또는 마스터 RS-485 통신 모듈로 전달하는, IoT 기기 제어 및 감지 시스템.The method of claim 1,
If the structure to which at least one slave RS-485 communication module belongs is set for one master RS-485 communication module,
The server transmits the status signal and the control signal to a corresponding slave and/or master RS-485 communication module based on the structure, an IoT device control and detection system.
상기 서버는 상기 구조에 기초하여,
상기 상태 신호 전달 시, 상기 상태 신호를 전송한 슬레이브 RS-485 통신 모듈이 소속되어 있는 마스터 RS-485 통신 모듈로 상기 상태 신호를 전달하며,
상기 제어 신호 전달 시, 상기 제어 신호를 전송한 마스터 RS-485 통신 모듈에 소속되어 있는 슬레이브 RS-485 통신 모듈로 상기 제어 신호를 전달하는, IoT 기기 제어 및 감지 시스템.3. The method of claim 2,
The server based on the structure,
When the status signal is transmitted, the status signal is transmitted to the master RS-485 communication module to which the slave RS-485 communication module that transmitted the status signal belongs,
An IoT device control and detection system that transmits the control signal to a slave RS-485 communication module belonging to a master RS-485 communication module that has transmitted the control signal when the control signal is transmitted.
상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈이, 관공서, 공공 기관, 정부 기관 혹은 군사 기관에 설치되어 있는 기기인 경우,
상기 슬레이브 RS-485 통신 모듈은 상기 서버와 상기 제2 통신 프로토콜만을 이용하여 통신을 수행하는, IoT 기기 제어 및 감지 시스템.The method of claim 1,
If the slave RS-485 communication module is a device installed in a government office, public institution, government institution or military institution,
The slave RS-485 communication module performs communication using only the server and the second communication protocol, an IoT device control and detection system.
상기 사용자 장치는,
상기 이상 상태 신호를 수신한 경우, 상기 이상 상태를 알리기 위한 시각적 및/또는 청각적 알림을 출력하는, IoT 기기 제어 및 감지 시스템.The method of claim 1,
The user device is
When the abnormal state signal is received, an IoT device control and detection system for outputting a visual and/or audible notification for notifying the abnormal state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210107903A KR102383046B1 (en) | 2020-04-06 | 2021-08-17 | IoT device control and detection system using RS-485 communication module |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200041349A KR102292351B1 (en) | 2020-04-06 | 2020-04-06 | IoT device control and detection system using RS-485 communication module |
KR1020210107903A KR102383046B1 (en) | 2020-04-06 | 2021-08-17 | IoT device control and detection system using RS-485 communication module |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200041349A Division KR102292351B1 (en) | 2020-04-06 | 2020-04-06 | IoT device control and detection system using RS-485 communication module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210124101A true KR20210124101A (en) | 2021-10-14 |
KR102383046B1 KR102383046B1 (en) | 2022-04-08 |
Family
ID=77466499
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200041349A KR102292351B1 (en) | 2020-04-06 | 2020-04-06 | IoT device control and detection system using RS-485 communication module |
KR1020210107903A KR102383046B1 (en) | 2020-04-06 | 2021-08-17 | IoT device control and detection system using RS-485 communication module |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200041349A KR102292351B1 (en) | 2020-04-06 | 2020-04-06 | IoT device control and detection system using RS-485 communication module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102292351B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102509790B1 (en) * | 2022-11-14 | 2023-03-14 | (주)파노텍 | Building automation system using ddc capable of multitask-controlling based on virtual multicast |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230166594A (en) | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 주식회사 현태 | Wireless communication-based control system |
KR20240045004A (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-05 | 삼성전자주식회사 | Electronic apparatus and method for controlling thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170037320A (en) * | 2015-09-25 | 2017-04-04 | 한국전력공사 | Wired and wireless communication interface for automatic meter reading and system comprising the same |
KR101991902B1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-06-21 | 한전케이디엔 주식회사 | Smart data concentration unit for ami shadow area |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102057899B1 (en) * | 2013-08-14 | 2020-02-07 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for data transmission and reception by adaptively selecting a network in a mobile station supporting heterogeneous network communication systems |
KR101629148B1 (en) * | 2015-04-27 | 2016-06-22 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Organizing MODBUS wire communication devices to be wireless communication and a method based on a wireless sensor network |
KR102092100B1 (en) * | 2017-04-27 | 2020-03-24 | 삼성전자주식회사 | Methods for processing M2M communication via public IP And Apparatuses thereof |
KR102008325B1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-08-07 | 광운대학교 산학협력단 | IoT platform system based on oneM2M International Standards to ensure interoperability between oneM2M IoT standard terminal and nonstandard terminal |
-
2020
- 2020-04-06 KR KR1020200041349A patent/KR102292351B1/en active IP Right Grant
-
2021
- 2021-08-17 KR KR1020210107903A patent/KR102383046B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170037320A (en) * | 2015-09-25 | 2017-04-04 | 한국전력공사 | Wired and wireless communication interface for automatic meter reading and system comprising the same |
KR101991902B1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-06-21 | 한전케이디엔 주식회사 | Smart data concentration unit for ami shadow area |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102509790B1 (en) * | 2022-11-14 | 2023-03-14 | (주)파노텍 | Building automation system using ddc capable of multitask-controlling based on virtual multicast |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102383046B1 (en) | 2022-04-08 |
KR102292351B1 (en) | 2021-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102383046B1 (en) | IoT device control and detection system using RS-485 communication module | |
US20190132396A1 (en) | Smart home communications architecture | |
US20230231410A1 (en) | Appliance management method, program, power distribution equipment, and appliance management system | |
EP2817890B1 (en) | Dual communication-interface facility monitoring and management system and method | |
Panwar et al. | Eyrie smart home automation using Internet of Things | |
CN108183935B (en) | Method for providing network communication between IP devices via internet | |
US20220404814A1 (en) | Remote Activation of the Wireless Service Interface of a Control Device Via a Radio Interface | |
EP2091302A1 (en) | Distributed driver and CAN bus communication protocol | |
KR101847460B1 (en) | Remote control system of air conditioning and light network facilities of church | |
SE1650561A1 (en) | Smart home system | |
US20180191931A1 (en) | Security video camera insertable into an exterior light socket for electrical power and associated systems, devices, and methods | |
KR20140142590A (en) | Control unit for circuit breaker and controlling method thereof | |
US10348363B2 (en) | System for interconnecting devices for creating automation systems | |
KR101389573B1 (en) | System for linkage wireless communication using copper tube communication | |
JP2012015943A (en) | Intercom system for multiple dwelling house | |
JP2005269533A (en) | Optical media converter system | |
JP2015012382A (en) | Communication apparatus, communication method, management apparatus and communication management method | |
KR20050090111A (en) | Remote control system using plc | |
US11296992B2 (en) | Network interface for home-automation apparatus, home-automation system for a building containing such home-automation apparatus and building comprising such home-automation system | |
CN207399402U (en) | A kind of high-tension distribution chamber of converting based on high definition optical transmitter and receiver concentrates system on duty | |
CN111131761B (en) | Distributed tiled display system and data transmission method | |
US9584180B1 (en) | Networking system and method | |
KR102614657B1 (en) | Wireless communication-based video management system for underground workshops and operation method therefor | |
US10206112B2 (en) | Apparatus, systems and methods providing diagnostic and programming access to intelligent electronic devices in electrical power installations | |
KR102326162B1 (en) | Gateway apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |