KR20220108257A - 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 사물인터넷(IoT)을 통해 얻어진 정보와 센서로부터 입력되는 정보를 분석하여 저장 및 제어하는 중앙관리서버부와 상기 중앙관리서버부와 상기 센서를 연결시키는 무선 인터페이스로 이루어진 게이트웨어부와 상기 중앙관리서버부와 양방향 통신하며, 시설물(가로등, 보안등, CCTV, LED, 버스정류소)에 무선네트워크 환경을 제공하는 센서감지무선네트워크와 상기 센서의 감지상태와 센서의 송수신 신호를 상기 센서감지무선네트워크에 전달하는 무선통신부와 접근하는 물체의 이동을 감지하여 기록, 저장하면서 상기 감지된 물체의 개체수를 상기 중앙관리서버부로 전송하는 물체감지센서부와 미세먼지, 대기와 공기질의 이상 유무를 상기 중앙관리서버부로 전송하고, 상기 시설물의 조명 및 조도의 조절을 하는 스마트센서부와 상기 중앙관리서버부 또는 스마트폰에서 전송되는 명령을 수신하고 제어하는 스마트제어부와 상기 스마트센서부와 연동하며, 미세먼지 알림부가 구비된 스마트 가로등분전반을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템 및 방법{Internet of Thing multifunction integration module system and method for Smart city}
본 발명은 스마트 시티를 위한 다기능 통합 모듈시스템 및 방법에 관한 것으로 더욱 자세하게는 배전반이나 온습도, 누전, 상수도 누수감지, 미세먼지 등의 모든 시스템이 통합적으로 연결되어 모니터링할 수 있는 스마트 시티를 위한 다기능 통합 모듈시스템 및 방법에 관한 것이다.
사물인터넷(IoT: Internet of Things)은 기본적으로 모든 사물들이 센서를 내장하고, 서로 통신으로 연결되어 센서로 실시간으로 수집한 빅 데이터를 모아 주고 받으면서 일정 기능을 수행하거나, 수집된 정보를 분석하여 기존에 없던 새로운 가치를 제공하는 중요한 기술 및 서비스 환경이다.
즉, 사물인터넷(IoT)에서 가장 중요한 것은 인터넷과 사물이 단순하게 연결된 것뿐만 아니라, 사물이 연결되어 정보룰 주고 받을 때 생기는 효용 가치를 생성해 내는 것이라고 할 수 있다.
이러한 사물인터넷을 이용한 국가차원의 스마트환경 구축 사업을 통하여 간편한 통합시스템으로 모든 설비를 자유롭게 작동시킬 수 있고, 스마트폰을 통한 원격조정도 가능한 시스템을 일반 거리나 도로에서도 적용 가능한 기술을 발굴하여 우리나라의 미래를 책임질 핵심기술을 개발하여 국민들에게 편리함과 안전성 보장, 불필요한 에너지 낭비를 막는 효율성 기술과의 연계방안을 모색하지 못하는 문제점이 있었다.
그리고, 아직도 분전반, 가로등, CCTV, 기상정보 등과 같은 소식을 탑재한 LED 전광판과 같은 것을 해당부서 같은 곳에서 별도로 각각 관리해야 하므로 많은 행정력이 낭비되고 있는 것이 주지의 현실이었다.
따라서, 일반 보행자들의 안전문제와도 직결되는 가로등의 점멸이나 CCTV 기능, 긴급전화, 누전상황 감지, 상하수도, 방범벨 등을 비롯하여 미세먼지 등과 같은 기상 상태을 알수 있는 각종 장치들을 모두 하나로 통합하여 제어할 수 있는 시스템의 기술 개발이 매우 절실하였다.
대한민국 특허공개 제2015-0087873호 대한민국 특허공개 제2017-0014741호 대한민국 특허출원 제2020-0052353호
따라서, 본 발명은 비상벨을 비롯하여 누전, 누수, 가로등 및 보안등의 점멸, 배전반, CCTV 등을 모두 포함하는 통합 모니터링을 할 수 있는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템 및 방법을 제공할 수 있는 것을 목적으로 한다. 또한, 버스 정류장에서의 불법 주정차를 단속하고, 생활 방범 사건 발생 시 증거 자료를 확보하고, 비상벨 기능으로 범죄로부터 이용자를 실시간 보호가 가능하도록 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 무선메쉬네트워크 방식을 통한 기존의 무선랜을 극복하여 전 구간을 무선 연결하여 통합적 모니터링이 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템 및 방법을 제공할 수 있는 것을 목적으로 한다.
또한, 사물 인터넷(IoT) 방식을 적용하여 기상정보나 미세먼지 등을 포함한 대기 상태를 스마트 분전반 등에 표시하여 시민들에게 매일 참신한 기상 정보를 줄수 있는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템 및 방법을 제공할 수 있는 것을 목적으로 한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템에 있어서, 사물인터넷(IoT)을 통해 얻어진 정보와 센서로부터 입력되는 정보를 분석하여 저장 및 제어하는 중앙관리서버부와 상기 중앙관리서버부와 상기 센서를 연결시키는 IoT기능을 가지는 통신 인터페이스 모듈과 상기 중앙관리서버부와 양방향 통신하며, 시설물(가로등, 보안등, CCTV, 버스정류소)에 무선네트워크 환경을 제공하는 센서감지무선네트워크와 상기 센서의 감지상태와 센서의 송수신 신호를 상기 센서감지무선네트워크에 전달하는 무선통신부와 상하수도의 관로 누수 여부를 모니터링하여 상기 중앙관리서버부로 전송하는 상하수도 관리부와 미세먼지, 대기와 공기질의 이상 유무를 스마트 가로등분전반으로 전송하고, 상기 시설물의 조명 및 조도의 조절을 하며, 가로등에 설치되어 있는 스마트센서부와 상기 중앙관리서버부 또는 스마트폰에서 전송되는 명령을 수신하고 제어하는 스마트 제어부와 상기 스마트센서부와 연동하며, 미세먼지 알림부가 구비된 스마트 가로등분전반을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중앙관리서버부에 저장되는 정보를 빅데이터화하여, 상기 빅데이터화된 정보를 통해 데이터의 자료로 활용하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 시설물 중에서 상기 버스정류장의 주변에는 이벤트 발생을 알리거나 민원 서비스를 요청하기 위한 비상벨과, 상기 버스 정류장의 주변에서 발생되는 이상 음성을 인식하는 음성 인식 센서가 구비된 비상벨 모듈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 스마트제어부는 상기 중앙관리서버부에서 제어명령을 받아 사물의 움직임, 광량, 온도감지를 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 기존에 거리의 가로등, 보안등, CCTV, 누전, 상수도관 누수 또느 배전반 등을 모니터링하기 위해서는 별도로, 각각 해당하는 장치 또는 시스템을 일일이 설치해야 했지만, 본 발명은 사물인터넷(IoT) 등을 이용하는 것은 물론이고, 전체적인 구성요소들을 통합하여 모니터링하는 시스템으로서, 도시 미관에도 우수하고 총체적인 관리가 가능한 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템의 블록도.
도 2는 사물인터넷(IoT) 기반 계통도로서 스마트 시티의 안전관리를 정보를 받아 수신 및 전달하는 계통도.
도 3은 통신 인터페이스 모듈이 형성된 가로등의 도면.
도 4는 무선메쉬네트워크에 대한 설명을 위한 사진.
도 5는 고장난 보안등을 신고하기 위해 QR코드를 찍는 것을 나타낸 사진.
도 6은 고정형 카메라와 회전형 카메라가 설치된 버스 정류장의 도면.
도 7은 상하수도 관로의 누수감지를 위한 블록도.
도 8은 스마트 분전반에서 누전상황을 전달하는 구성도.
도 9a와 도 9c는 스마트 가로등 분전반과 미세먼지 알리미의 사진.
도 9b는 가로등 분전반의 화재감지를 위한 블록도.
도 10은 스마트 센서부에서 스마트 가로등 분전반의 화면으로 디스플레이되는 과정을 나타낸 도면.
도 11은 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템을 이용한 모니터링방법의 흐름도.
이하에서는 본 발명의 양호한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시가 되더라도 가능한 한 동일 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현도 의미하는 것임을 미리 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명에 의한 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템의 블록도이고, 도 2는 사물인터넷(IoT) 기반 계통도로서 스마트 시티의 안전관리를 정보를 받아 수신 및 전달하는 계통도이고, 도 3은 통신 인터페이스 모듈이 형성된 가로등의 도면이고, 도 4는 무선메쉬네트워크에 대한 설명을 위한 사진이고, 도 5는 고장난 보안등을 신고하기 위해 QR코드를 찍는 것을 나타낸 사진이고, 도 6은 고정형 카메라와 회전형 카메라가 설치된 버스 정류장의 도면이고, 도 7은 상하수도 관로의 누수감지를 위한 블록도이고, 도 8은 스마트 분전반에서 누전상황을 전달하는 구성도이고, 도 9a와 도 9c는 각각 스마트 가로등 분전반과 미세먼지 알리미의 사진이고, 도 9b는 가로등 분전반의 화재감지를 위한 블록도이고, 도 10은 스마트 센서부에서 스마트 가로등 분전반의 화면으로 디스플레이되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 11은 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템을 이용한 모니터링 방법의 흐름도이다.
이하에서는, 본 발명에 의한 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템(100)의 구성요소에 대하여 도면을 첨부하여 설명하기로 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 본 명세서에 기재된 센서는 많으므로 일일이 도면에 도시하는 것은 생략하기로 한다. 상기 센서들의 갯수는 대략 35~ 45개 정도가 바람직할 것이다. 그리고, 본 명세서에 기재된 스마트폰은 본 발명을 용이하게 실현할 수 있도록 관련 앱이 모두 깔려져 있다는 전제이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 IoT 다기능 통합 모듈시스템(100)은 사물인터넷(IoT)을 통해 얻어진 정보와 통신 인터페이스 모듈(20) 및 도로 또는 시설물 등에 형성된 다수개의 센서(미도시)로부터 입력되는 정보를 분석, 저장 및 제어할 수 있는 중앙관리서버부(10)와 상기 중앙관리서버부(10)와 상기 센서를 연결시키는 IoT(사물 인터넷) 기능을 가지는 통신 인터페이스 모듈(20)와 상기 중앙관리서버부(10)와 양방향 통신하며, 도로 등의 시설물(가로등, 보안등, CCTV, 상하수도, 버스정류소 등)에 무선네트워크 환경을 제공하는 센서감지무선네트워크(30)와 상기 센서의 감지상태와 센서의 송수신 신호를 상기 센서감지무선네트워크(30)에 전달하는 무선통신부(40)와 상하수도의 관로 누수 여부를 모니터링하여 상기 중앙관리서버부(10)로 전송하는 상하수도 관리부(50)와 미세먼지, 대기와 공기질의 이상 유무를 상기 중앙관리서버부(10)로 전송하고, 상기 시설물의 조명 및 조도의 조절을 하는 스마트센서부(60)와 상기 중앙관리서버부(10) 또는 스마트폰에서 전송되는 명령을 수신하고 제어하는 스마트 제어부(70) 및 상기 스마트센서부(60)와 연동하며, 미세먼지 측정치를 표시하는 미세먼지 알림부(85)가 구비된 스마트 가로등 분전반(80)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 사물인터넷(IoT: Internet of Thing)을 통해 얻어진 정보와 도로나 시설물 등에 설치된 센서로부터 입력되는 정보를 분석, 저장 및 제어할 수 있는 소프트웨어 및 알고리즘을 탑재한 IoT 수신센터(도면부호는 생략)가 형성된 중앙관리서버부(10)가 형성된다. 이것은 PC를 이용하여 일정한 특정공간의 사물인터넷 설비를 총괄 관리하면서 현장에 있는 센서들에서 들어오는 각종 정보를 분석, 저장 및 제어할 수 있는 소프트웨어와 알고리즘을 탑재하여 정보를 계속 누적하고 데이터화하여 활용하는 것이다.
즉, 중앙관리서버부(10)는 센서 등에서 입력받은 모든 정보를 통합, 관리하며 이러한 정보들을 근거로 하여 최고의 효율을 낼 수 있도록 도로 시설의 운용계획을 세우며 이를 바탕으로 미세먼지량, 날씨 등을 기초로 상하수도 누수여부 및 생활방범을 사전에 모니터링하여 스마트 시티(Smart City)의 구현을 하기 위한 것이다. 또한, 통합관제센터(도면부호는 생략)로부터 CCTV 등에서 생성되는 영상을 저장하고 모니터요원 등과 같은 관리자로 하여금 모니터링하도록 하는 것이다.
더 나아가, 상기 중앙관리서버부(10)는 인공지능을 기반으로 하는 빅데이터(대규모의 방대한 데이터를 분석하여 필요한 정보를 추출하여 제공)를 저장할 수 있는 대용량의 공간을 내부에 확보하여 나중에 각종 데이터의 분석에 필요한 자료를 제공할 수 있도록 하는 것이다. 상기 빅데이터는 사물의 움직임 및 이동율을 센서를 이용하여 데이터를 수집하여 분석하는 것을 의미한다. 즉, 상기 중앙관리서버부(10)에 저장되는 정보를 빅데이터화하여, 상기 빅데이터화된 정보를 통해 데이터의 자료로 이용한다.
상기 중앙관리서버부(10)에서 빅데이터의 분석을 하는 데 예를 들면, 도로나 거리 내에서 사람들이 활동하는 주된 시간은 언제이며, 주로 어떤 특정 공간에서 어느 정도의 시간 동안 머무는지 파악하여 보안등이나 가로등의 점멸에 있어 참고하는 것이다.
따라서, 상기 중앙관리서버부(10)는 빅데이터를 수집된 정보를 분석하여 도로의 가로등, 보안등, CCTV, 상하수도, 버스정류장 등과 같은 각종 설비에 대해 가장 효율적으로 운용할 수 있도록 하기 위하여 인공지능 형태인 빅데이터 기반으로 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템(100)을 구축할 수 있도록 하는 것이다.
도 3을 보면, 가로등(110)에는 상기 중앙관리서버부(10)와 상기 센서를 연결시키는 IoT 기능을 가지는 통신 인터페이스 모듈(20)이 형성된다.
상기 통신 인터페이스 모듈(20)은 무선 방식의 LAN은 물론이고, 센서감지무선네트워크(30)를 통하여 상호 데이터 통신이 가능한 직렬, 병렬 또는 PCI 방식 등의 인터페이스 카드로서 구비된다.
즉, 도시된 바와 같이, 통신 인터페이스모듈(20)은 가로등(110)이나 보안등의 기둥을 이루는 폴대(112)의 중간 부위에 형성되어 상기 중앙관리서버부(10)와 센서감지무선네트워크(30)를 양방향 통신이 원활하게 이루어지도록 하며, 가로등이나 보안등, 횡단보도 등과 같은 도로의 시설물들에 설치되어 있는 다수개의 센서(미도시)들을 스마트 센서부(60)로 하여금 시설물 내의 조명설비를 작동시키는 역할 등도 함께 하는 것이다.
또한, 상기 통신 인터페이스 모듈(20)은 상기 다수의 센서들과 스마트폰 사이에서 사물인터넷(IoT) 서비스를 위한 정보의 송수신을 중계하는 범용 게이트웨이이므로 IoT 무선 네트워크를 구축하는 메인 컨트롤러의 역할도 하는 것이다.
이것은 마이크로프로세서를 이용하여 각각의 센서에 사물인터넷(IoT) 서비스를 위한 정보를 송신하거나 상기 센서들로부터 상기 정보를 수신하며, 상기 스마트폰으로 상기 사물인터넷 서비스를 위한 정보를 송신하거나, 상기 스마트폰으로부터 상기 정보를 수신하되, 센서감지무선네트워크(30)로 하여금 도로에 산재해 있는 각 센서와 통신하여 상기 사물인터넷 서비스를 위한 정보를 송수신하고 상기 스마트폰과도 연동, 상기 중앙관리서버부(10)와 통신해서 사물인터넷 서비스를 위한 정보를 송,수신하여 이를 제공한다.
즉, 상기 중앙관리서버부(10)는 센서감지무선네트워크(30)와 양방향 통신을 하는데 양방향 통신이란 마치, 전화처럼 상호 간의 정보교환이 가능한 시스템을 의미한다.
즉, 센서감지무선네트워크(30)는 도로의 시설물인 가로등이나 보안등에 무선 네트워크 환경을 제공하는 것으로 무선통신부(40)와 중앙관리서버부(10)의 사이를 연결하거나 상기 무선통신부(40)의 개별적인 무선통신장치(미도시) 사이, 스마트 센서부(60)와 시설물들과 원격의 관리 직원과의 스마트폰 사이를 다자간(多者間)으로 연결 가능하게 하여 상호간에 유기적이면서도 효율적인 소통이 가능하게 한다.
따라서, 상기 가로등(110)이나 보안등에 형성되어 가로등의 조도 등을 조절하는 센서(미도시)와도 연동하여 밝기 등을 자동으로 제어한다.
그리고, 가로등(110)의 상부에 형성된 CCTV(111)는 도로교통의 정보를 수집하며, 영상 저장 기능이 있으므로, 무단횡단 등의 보행자 사고 또는 도로에서의 자동차 사고가 발생했을 경우에 신빙성있는 자료로서 활용할 수 있는 것이다.
도 4를 참조하여 이를 자세히 설명하면, 상기 센서감지무선네트워크(30)는 도시된 바와 같이 무선메쉬네트워크(wireless mesh network) 방식을 적용하고 있기 때문이다. 이하, 상기 무선 메쉬네트워크 방식에 대해 상기 도면을 참조하여 간략하게 설명한다.
일반적으로, 무선 AP(Access Point)라고 하는 장치에 노트북 PC나 PDA 등과 같은 무선기기들을 24GHz라고 하는 무선 주파수를 활용해서 인터넷 등을 사용할 수 있는 것이 전형적인 무선랜의 환경이다.
왼쪽 사진인 기존 유선 네트워크 환경이 액세스포인트(AP)라고 하여 중계기 또는 무선공유기를 통해 신호를 연결해가는 방식으로 모든 AP가 유선으로 연결된 형태인 것이다. 이를 자세히 보면 무선 구간은 AP와 노트북 단말만 무선 구간이 되어 있고 AP와 실제 데이터를 주고 받고 하는 시스템(Switch)은 유선으로 연결되어 있는 것이다.
여기서, 본 발명에 적용되는 무선 메쉬 네트워크가 도입이 되면 우측의 도 처럼 변경된다. 이때, AP에 연결되어 있던 케이블 대신 메쉬노드라고 하는 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 시스템이 들어감으로써 모든 구간을 무선화가 가능하게 되는 것이다.
즉, 오른쪽 사진인 상기 무선 메쉬네트워크는 대표 액세스포인트(AP)만 오직 유선으로 연결되면 기존의 무선통신 기지국처럼 안테나 역할을 한 무선통신 라우터(router: 서로 다른 네트워크를 연결시켜 주는 장치)들이 메쉬노드가 되어 모든 구간을 무선으로 연결하는 방식인 것이다. 따라서, 기존 무선랜의 한계를 극복하여 사용자는 마치 와이파이를 접속하는 것과 유사한 절차로 전체 통합적인 유기적인 네트워크를 사용할수 있는 것이다.
따라서, 상기와 같이 센서감지무선네트워크(30)는 중앙관리서버부(10)와 양방향통신하며, 도로나 거리의 시설물(가로등, 보안등, CCTV, 버스정류소)에 무선네트 워크환경을 제공하며 시설물 등에 형성된 다수개의 센서를 감지하는 것이다.
이러한 무선 네트워크를 이용하여 본 발명은 생활방범에도 유용하게 이용할수 있도록 하는 장치 또는 시스템으로 구비된다. 즉, 가로등(110: 도 3)에는 비상전화 기능을 할수 있도록 하기 위하여 사람의 키높이 중간 정도의 위치에 비상벨(미도시)을 설치하여 긴급상황이 발생하였을 때, 눌러서 사용할수 있도록 설치되어 있는 것이다. 따라서, 관련 버튼(미도시)을 누르면 112 또는 119로 자동 연결될 수 있도록 하여 갑작스러운 돌발상황 등에 신속하게 대처할수 있도록 하는 것이다.
또한, 도 5의 사진을 보면, 골목길 등과 같은 거리의 조명시설인 보안등(도면부호는 생략)에 QR코드를 부착하여 지나가는 행인이 고장등으로 인하여 소등된 보안등을 발견했을 경우, 상기 보안등 또는 가로등 등을 확인하여 스마트폰(도면 부호는 생략)을 이용하여 신속하게 고장신고를 하는 것도 가능하다.
도면에 나타나 있듯이, 스마트폰으로 보안등 표찰의 QR코드를 스캔, 인식시켜 간편하게 고장 신고를 할수 있는 것이다.
또한, 보안등의 고장 및 수리 이력이 중앙관리서버부(10)에 자동 저장되어 보안등의 전산화된 민원처리와 하자관리가 가능한 것이다. 즉, 보안등의 각각에 형성된 고유번호를 등록하여 설치 이력과 좌표의 DB를 형성, 매우 스마트한 성능의 가로등과 보안등의 관리시스템을 구축하는 것이다.
다시 말해서, 가로등이나 보안등 등의 고장을 스마트폰의 QR코드 활용과 고유번호로 24시간 간편하게 신고하고 신속히 고장수리 할 수 있는 온라인 시스템인 것이다.
즉, 스마트폰을 이용하여 고장난 가로등이나 보안등의 QR 코드를 스캔하면 중앙관리서버부(10)와 연동되어 즉각적인 고장신고를 할 수 있으며, 즉시 관할시청 도시계획과 등과 같은 담당부서로 접수되어 신속한 수리가 가능하며, 신고인은 실시간으로 처리결과를 문자메세지 또는 카카오 토크로 자동안내를 받을 수 있는 편리한 시스템인 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 시설물(가로등, 보안등, CCTV, 버스정류소) 중의 하나인 버스정류장(도면 부호는 생략)에는 사고가 발생하였다는 이벤트 발생을 알리거나 민원 서비스를 요청하기 위한 비상벨(91)과 상기 버스 정류장의 주변에서 발생되는 이상음성을 인식하는 음성 인식 센서(92)가 구비된 비상벨 모듈(90)이 더 형성된다.
그리고, 상기 버스정류장에는 적어도 두개의 카메라가 형성되어 있는데, 적어도 하나의 고정형 카메라(F)와 적어도 하나의 회전형 카메라(R)를 포함한다.
상기 고정형 카메라(F)는 불법 주정차 단속을 위해 상기 버스 정류장의 도로 주변을 촬영하고, 회전형 카메라(R)는 생활 방범 사건을 모니터링하기 위해 스마트 버스 정류장의 주변을 촬영한다. 여기서, 상기 회전형 카메라(R)는 사각지대를 방지하기 위하여 최소 2개 이상 설치되는 것이 바람직할 것이다. 상기 고정형 카메라(F)와 상기 회전식 카메라(R) 촬영된 영상을 상기 중앙관리서버부(10)로 전송하는 것이다. 비상벨 모듈(90)은 일종의 비상벨 통보장치로서, 버스 정류장에 설치되어 무선통신부(40)를 통하여 상기 중앙관리서버부(10)로 연결된다.
상기 비상벨 모듈(90)은 전면에 비상벨(91)이 구비되어 버스 정류장의 이용자가 버스 이용 관련 서비스나 민원을 요청하거나, 버스 정류장에서의 사고 등의 이벤트 발생 시에 상기 비상벨(91)을 눌러서 이벤트 신고 및 민원서비스 등을 요청한다.
또한, 비상벨 모듈(90)은 내부에 음성 인식 기능을 구비하여, 이를 통해 버스 정류장 주변에서 발생되는 이상 음성을 감지하여 상황을 모니터링하거나, 관제 센터 등에 신고하도록 요청한다.
예를 들어, 도시된 바와 같이 비상벨 모듈(90)은 음성 인식 가능한 음성 인식 센서(92)를 구비하여 버스 정류장 주변에서 일정 이상 크기(dB)의 소리(예를 들어, 비명 소리 등) 또는 특정 단어(예를 들어, 도움 요청 단어 등)가 발생되면, 상기 음성 인식 센서(92)를 통하여 이를 인식하고, 인식된 정보를 음성 인식된 비상벨 모듈(90)의 위치로 회전형 카메라(R)가 그 촬영 방향을 조절하거나, 중앙관리서버부(10)로 이벤트가 발생되었음을 통보한다. 그러면, 상기 발생사실을 통보받은 중앙관리서버부(10)는 스마트제어부(70)로 이를 전송한다. 그러면, 상기 스마트제어부(70)는 중앙관리서버부(10)에서 전송되는 명령을 수신하여 분석, 제어하는 역할을 하는 것이다.
즉, 상기 스마트제어부(70)는 버스정류소 주변에서 폭행, 화재, 성범죄 등의 이벤트가 발생하였다는 것을 상기 중앙관리서버부(10)로부터 신호를 받으면, 이벤트가 발생된 위치로 회전형카메라(R)의 촬영 방향을 조절하여 영상을 정위치에서 촬영할 수 있도록 제어하는 역할을 하는 것이다.
그러면, 상기 스마트제어부(70)는 상기 중앙관리서버부(10)로부터 접수된 상기 정보를 회전형카메라(R)를 통한 관련되는 영상을 제어 신호를 통하여 관리자의 모니터(미도시)로 신속히 통보하여 상기 정보가 발생된 장소의 상황을 확인할 수 있도록 하여 적절한 통보와 조치를 취할수 있도록 하는 것이다.
그리고, 상기 도로 시설물에 설치된 다수개의 센서의 감지상태와 상기 센서들의 제어 송수신 신호를 상기 센서감지무선네트워크(30)에 전달시키는 무선통신부(40)가 형성된다.
즉, 상기 무선통신부(40)는 스마트 가로등 분전반(80) 등과 같은 도로 등의 시설물에 각각 설치된 무선통신장치(미도시)의 집합체로서, 상기 시설물들에 형성된 다수개의 센서의 감지상황과 제어 송수신 신호들을 상기 센서감지무선네트워크(30)로 전달하는 것이다.
또한, 상기 무선통신부(40)는 와이브로, 와이파이, CDMA 통신방식 중 어느 하나에 대응하는 무선통신 모듈인 것을 특징으로 한다.
스마트센서부(60)는 센서에 기반을 둔 무선제어기로서 물체인식 디지털센서(미도시)가 내장되어 사물의 움직임을 감지하고 보안(거리의 CCTV 등과 연계), 화재발생(상기 디지털센서가 온도를 감지), 공기 질(質)의 이상 유무(상기 디지털센서에 공기질의 측정센서 기능을 구비)를 상기 중앙관리서버부(10)로 전송하고, 도로 시설물들의 조명 및 휘도 등과 같은 조도(照度)를 조절한다. 상기 조명 및 조도의 조절에 관한 기술에 대한 자세한 설명은 공지된 기술이므로 생략하기로 한다.
부가적으로, 상기 스마트센서부(60)는 도로나 횡단보도, 버스 승강장 등에 형성된 각종 센서들에 접근하는 이동하는 물체의 움직임을 감지한 현장관련 데이터를 중앙관리서버부(10)로 전송하는 역할을 한다. 그리고, IoT 미세먼지 알리미(85)에 공기의 질(質) 등을 전달한다.
상기 스마트 센서부(60)는 물체를 인식하는 디지털 센서로서, 사물의 움직임을 감지하면 발광하게 되는 발광부(미도시)가 구비된 것을 특징으로 한다. 따라서, 비상시에 판별이 용이하므로 길을 걷는 행인이 장소나 위치 등을 쉽게 인식할 수 있는 것이다.
도 7은 상하수도 관리부(50)로서, 도로의 지중에 매설된 상하수도 관로(미도시)의 누수(漏水)현상을 모니터링하는 것으로서, 상하수도 관로의 상태를 센싱하는 센서부(51)와 상기 센서부(51)로부터 센싱된 데이터를 수집하여 상하수도 관로의 상태를 실시간으로 모니터링하여 관로의 누수 현상의 징후가 발생하면 상기 상하수도 관리부(50)에 통보하는 관로누수 감시서버(52)가 형성된다.
즉, 상기 센서부(51)는 상하수도 관로의 곳곳의 상태들을 모두 센싱하고, 이 센싱된 상태 데이터에 의하여 지중관로의 누수 유무가 확인될 수 있도록 한다.
다시 설명하면, 센서부(51)는 실시간으로 상태 데이터를 수집 및 처리하여 통신망을 이용하여 상기 관로누수 감시서버(52)로 전달하는 것으로, 상기 관로누수 감시서버(52)는 IoT(사물 인터넷)으로 네트워크가 형성되며, 지리정보시스템(GIS)에 기반을 둔 위치정보가 저장된다. 상기 관로누수 감시서버(52)로부터 상하수도 관로의 누수전달을 받은 상하수도 관리부(50)에서 중앙관리서버부(10)에 누수사실을 전송하고, 상기 중앙관리서버부(10)는 관할 행정기관의 상수도 담당부서에 통보하여 적당한 조치를 할수 있도록 하는 것이다.
도 8은 스마트 가로등 분전반(80)을 이용하여 누전을 감지하는 것을 나타내는 블록도이다.
도시된 대로, 상기 스마트 가로등 분전반(80)에는 누전 여부를 감지하기 위한 누전 감지 센서(86)와, 상기 누전 감지 센서(86)로부터 누전 신호를 들어오면 전원을 차단하는 차단기(87)와, 상기 스마트 가로등 분전반(80)의 누전 정보를 무선통신부(40)를 통하여 중앙관리서버부(10)로 전송하기 위한 무선 송신 모듈(88)을 포함하여 구성한다.
중앙관리서버부(10)가 상기 스마트 가로등 분전반(80)으로부터 누전 정보를 수신하면 해당하는 스마트 가로등 분전반을 관리하는 구청 등의 관공서로 누전된 스마트 가로등 분전반(80)의 위치정보와 고장사항을 전달한다.
동시에 상기 누전된 스마트 가로등 분전반(80) 주변에 위치한 가입자의 스마트폰의 감지 여부를 확인하여, 상기 스마트 가로등 분전반(80) 주변에 위치한 스마트폰 가입자의 위치 확인을 하여 가입자의 위치 정보를 알고 있는 이동통신망(미도시) 내의 위치등록기(미도시)를 통해 가입자의 위치를 체크한다.
상기 가입자의 스마트폰으로 누전사실을 통보하여 위험을 알리며, 이러한 누전사실의 통보는 이동통신망과 연결된 SMS서버(미도시)를 통해 연계된 단문메시지 또는 카카오토크를 이용하여 주변에 위치한 스마트폰을 소지한 행인에게 누전 사실을 통보한다.
즉, 중앙관리서버부(10)는 스마트 가로등 분전반(80)으로부터 누전 정보를 수신하면 해당하는 스마트 가로등 분전반(80)을 관리하는 관공서로 누전된 스마트 가로등 분전반(80)의 위치정보와 고장사항을 통보하고, 동시에 중앙관리서버부(10)는 누전된 스마트 가로등 분전반(80)의 주변에 있는 가입자의 휴대폰 등으로 위험을 알린다.
상기 중앙관리서버부(10)는 각각의 스마트 가로등 분전반(80)의 위치와 이를 관리하는 관공서 정보를 구축하여 저장 및 관리하기 위한 데이터베이스(미도시)를 구비한다. 또한, 중앙관리서버부(10)는 가입자의 스마트폰으로 위험을 알리기 위해 무선통신부(40)를 통해 이 사실을 문자메세지 또는 카카오토크로 전송하는 것이다.
이하에서는, 도 9a ~ 9c를 참조하여 상기 스마트 가로등 분전반(80)에 대하여 설명하기로 한다.
도 9a에 나타낸 바와 같이, 스마트 가로등 분전반(80)은 사람이 통행이 잦은 거리나 도로에 입간판 형태로 세워져 있으며, 매일 매일의 미세먼지 농도 또는 대기 온도 등을 화면에 디스플레이 하는 것이다.
상기 스마트 가로등 분전반(80)은 내부의 온도를 측정할수 있는 온도센서(미도시)가 형성되어 상기 가로등 분전반(80)의 내부 장치가 너무 과열되어 자칫 화재가 발생할 수 있다고 판단하면 이를 감지할수 있다.
도 9b를 보면, 화재감지를 위한 가로등 분전반(80)의 블록도인데, 통합감지부(120)는 기본적으로 상기 가로등 분전반(80)의 인입전선(미도시)에 설치되어 각각 전압 및 전류를 측정하는 전압센서(121) 및 전류센서(122)를 비롯하여, 내부의 이상상태, 특히 화재상황이나 누전 가능성을 감지할 수 있는 측정센서로서, 온도센서(123)와 습도센서(124)와 연기센서(125)를 구비한다. 즉, 상기 통합감지부(120)는 기존 아날로그 방식의 배선을 연결하는 방식이 아닌 전압 및 전류, 온·습도, 연기 등을 모두 검출할 수 있도록 단일 모듈로 이루어지게 된다.
이때, 상기 통합감지부(120)의 각각의 센서, 즉 전압센서(121: PT) 및 전류센서(122: CT)와, 온도센서(123)와 습도센서(124)와 연기센서(125)의 측정값에 대한 정상범위가 설정되고, 정상범위를 벗어난 상태에서 특정한 패턴이 확인됨에 따라 화재 등을 포함한 각종 이상상태를 판단하여, 무선통신부(40)를 통하여 중앙관리서버부(10)에 통보한다.
상기 전압센서(121)를 통해 인입전선으로부터 전력이 양호하게 공급되고 있는지 파악이 가능하며, 전류센서(122)를 통해 과부하나 합선 등으로 인한 과전류의 확인도 가능하다. 또한, 상기 온도센서(123)를 통해서 과전류 등으로 인한 몸체 내부 온도상승을 비롯하여 화재 상황을 판단할 수 있으며, 상기 습도센서(124)를 통해 수분으로 인한 누전 발생가능성을 사전에 인지할 수도 있다.
또한, 가로등 분전반(80)의 화재를 감시하기 위한 용도로 연기센서(115)를 통해 화재 초기에 빠른 감지를 할수 있다. 또한, 자기코어인 영상변류기(ZCT)와 전류감지릴레이로 구성된 잔류전류 장치(미도시)가 구비되어 누설전류를 감지하여 설정 임계값에 도달하면 전원공급장치(미도시)를 자동으로 차단시킬수 있다.
상기 스마트 가로등 분전반(80)이 미세먼지의 수치 등을 화면(도면부호는 생략)에 표시하는 원리에 대하여 도 9c와 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 해당 지역의 미세먼지를 스마트센서부(60)가 관측하고, 이를 측정하여 기상청 또는 기상정보센터(82)에 전송한다.
그러면, 기상청 또는 기상정보센터(82)에 설치되어 있는 자체적인 기상서버(83)를 통하여 기상데이터 수신용 유선 LAN(Ethernet) 또는 LTE 무선방식으로 연결하여 상기 스마트 가로등 분전반(80)의 화면으로 디스플레이하는 것이다.
여기서, 상기 화면에는 미세먼지 측정치와 실시간 기상정보에 해당하는 기온, 습도, 체감온도, 풍속, 풍향 등과 같은 정보를 제공하는 것이다.
그리고, 도 9c를 참조하면, 사물인터넷을 이용한 IoT 미세먼지 알리미(85)의 사진이다. 상기 IoT 미세먼지 알리미(85)에는 미세먼지 측정치, 체감온도, 날씨, 습도, 풍속 등을 표시하는 것으로, 상기 스마트센서부(60)로부터 상기와 같은 조건들을 전송받아 이를 표시하기도 하고, IoT(사물인터넷)을 이용하여 해당 지역의 공기질의 상황을 분석하여 IoT 미세먼지 센서(미도시)를 통해 미세먼지를 측정하여 이를 디스플레이하는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템(100)의 작동관계와 효과에 대하여 설명하기로 한다.
중앙관리서버부(10)는 내장된 PC 등을 이용하여 도로 공간(즉, 시설물 등)의 사물인터넷(IoT) 설비를 총괄 관리하면서 해당하는 도로 시설물의 다수개의 센서에서 들어오는 각종 정보를 분석, 저장 및 제어한다.
또한, 상기 중앙관리서버부(10)는 상기 센서들을 통해 들어오는 모든 정보를 저장하여 빅데이터화시킨다. 상기와 같은 빅데이터화를 통하여 행인들의 동선 파악의 관리 및 정비로 행인들이 쾌적한 통행을 할수 있도록 도움을 줄수 있는 것이다.
통신 인터페이스 모듈(20)은 상기 중앙관리서버부(10)와 도로 시설물 내에 형성된 다수의 센서 간의 인터페이스를 위하여 센서감지무선네트워크(30)와 연결된다. 따라서, 상기 센서감지무선네트워크(30)는 상기 중앙관리서버부(10)와 양방향 소통을 하며, 도 4에 도시된 대로 무선메쉬네트워크방식으로 이루어진다.
본 발명에 적용되는 상기 센서감지무선네트워크(30)는 도로의 CCTV와 중앙관리서버부(10)간의 연결이나 센서와 센서들 사이, 스마트센서부(60), 스마트제어부(70) 등과 다자간으로 연결 가능하도록 하는 역할을 하는 것이다.
다시 말해서, 사물인터넷(IoT) 기반으로 도로 시설물에 설치된 다수의 센서들과 실시간으로 무선네트워크를 하는 방식인 것이다.
따라서, 도로 시설물에 있는 설비(CCTV 등)들에게 무선 네트워크 환경을 제공하고 상기 중앙관리서버부(10)와 양 방향으로의 소통이 가능하도록 하여 각종 설비나 장치의 상태 등을 모두 일원적으로 정보를 수신하여 분석할 수 있도록 하여 상기 중앙관리서버부(10)와의 유기적이면서도 통합적 빅데이터화가 가능해지는 것이다.
그리고, 상하수도 관리부(50)에서는 도로의 상하수도 누수가 발생했거나 누수 조짐을 보이면 상기 중앙관리서버부(10)에 전송하여, 관청의 담당자가 그 조치를 사전에 신속하게 취할수 있는 것이다.
그리고, 스마트 가로등 분전반(80)에서는 누전이나 화재 등이 발생하였을 때에는 그 정보를 중앙관리서버부(10)에 전달하고, 상기 중앙관리서버부(10)는 그 위치정보와 고장사항을 전달하여 관리자가 이를 점검할 수 있으며, 그 주변을 지나는 행인들에게도 이를 알려 사고를 방지할 수 있도록 하는 것이다.
따라서, 도로, 횡단보도, 각종 시설물 등의 곳곳에 있는 센서들 또는 상하수도 관리부(50)의 센서부(51), 스마트센서부(60) 등에서 보내온 정보를 다양한 운전조건이나 상황에 따라서 적절하게 분류하여 상기 중앙관리서버부(10)로 보내져서 빅데이터화하고, 이를 통하여 분석된 자료를 토대로 최적의 도시환경이 이루어지도록 하여 쾌적한 도로환경을 유지, 관리할 수 있는 것이다.
그리고, 스마트제어부(70)는 센서감지 무선네트워크부(30)를 통하여 상기 중앙관리서버부(10)로부터 정보를 수신하여 도로의 시설물 관리직원인 담당 공무원들에게 통보하도록 하여, 상기 관리직원이 CCTV 영상 등을 통해 행인들을 모니터링을 통하여 보안관련된 사항인 거동수상자, 신체이상자 등을 파악하여 유관기관(예로서, 지하철역 주변 도로이면 지하철이나 철도경찰대 등)에 정보를 제공하여 신속하고 안전하게 조치하도록 하여 중대한 위해의 사전제거 등을 할 수 있도록 연계망을 구축할 수 있는 것이다. 더 나아가, 고정형카메라(F)와 회전형카메라(R)의 작동을 제어하여 버스정류장 주변을 모니터링하도록 돕는 역할도 하는 것이다.
이하에서는, 도 11을 참조하여 IoT 다기능 통합 모듈시스템(100)을 이용한 통합 모니터링을 하는 방법에 대하여 설명하기로 한다. 상기에서 서술한 실시예에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 어느정도 생략하기로 한다.
먼저, 도로의 시설물들에 있는 다수개의 센서들에게서 중앙관리서버부(10)로 정보를 전송하게 된다. 그러면, 상기 중앙관리서버부(10)는 통신 인터페이스 모듈(20)을 통하여 정보를 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 빅데이터화하는 하는 단계인 것이다(제1단계).
상기 센서를 통하여 중앙관리서버부(10)는 물체의 인식은 물론이고 사물인터넷을 이용하여 가로등(110)이나 보안등의 점멸을 제어하며 온도, 미세먼지 수치, 가로등의 조도, 소음 등의 주변 환경으로부터 정보를 감지할 수 있도록 한다.
이러한 센서들에게서 보내진 다양한 조건이나 상황에 따라 적절하게 분류하여 빅데이터화하고 이를 통하여 분석된 자료를 토대로 하여 최적의 스마트 시티 환경을 만들어 더욱 쾌적하고 밝은 도로와 거리를 유지할 수 있도록 하는 것이다.
다음 단계로, 상기 중앙관리서버부(10)는 센서감지무선네트워크(30)로부터 도로주변의 시설물인 가로등, 보안등, 주변 CCTV, 버스정류소 등에서 무선 네트워크 환경을 제공받아 상기 시설물과 그 주변들을 모니터링하는 것이다(제2단계).
다음 단계로, 상하수도관리부(50)는 상하수도 관로의 누수 여부를 모니터링하여 누수가 의심되면, 상기 중앙관리서버부(10)로 이를 전송한다(제3단계).
이외에도, 상기 중앙관리서버부(10)는 스마트 가로등 분전반(80)의 상태를 점검하는 데, 센서감지무선네트워크(30)를 통해 누전이나 상기 스마트 가로등 분전반(80) 내의 통합감지부(120)를 통한 화재발생 여부를 모니터링하는 것이다.
다음 단계로, 스마트센서부(60)를 통하여 미세먼지의 측정수치와 실시간 기상정보(날씨, 기온, 습도, 체감온도, 풍속, 풍향)를 스마트 가로등 분전반(80)에 전송하여 외부에 디스플레이하는 것이다(제4단계). 그리고, IoT을 이용한 미세먼지를 측정하여 미세먼지 알림부(85)에 이를 역시 디스플레이하는 것이다.
다음으로, 상기 제2단계의 시설물 중에서 상기 버스정류장에 고정 형성된 고정형카메라(F)로부터 버스정류장의 도로 주변을 촬영하여, 그 영상을 중앙관리서버부(10)에 전송하고, 회전형카메라(R)로부터 버스정류장 주변을 촬영하여 그 주변영상을 역시 중앙관리서버부(10)에 전송하여 생활방범에 관련된 사건이 발생하는 지여부를 모니터링한다(제5단계).
상기 중앙관리서버부(10)는 고정형카메라(F)로부터 전송된 영상을 통하여 불법주차를 하고 있는 차량이 있는지 모니터링하는 것이다. 그리고, 상기 회전형 카메라(R)로부터 생활방범 사건이 발생할 경우에는 이벤트 발생 여부를 역시 모니터링한다(제6단계).
그리고, 상기 제6단계에서는 만일, 불법주차를 하는 차량이 검출되면, 그 주차된 차량의 영상을 메모리(미도시)에 저장한다. 상기 메모리에는 불법주차의 일시, 위치및 장소, 차량번호를 저장시키게 되는 것이다. 그리고, 상기 차량정보와 저장된 영상을 교통관제센터(미도시)에 전송하여 과태료 부과 등에 참고할 수 있도록 하는 것이다.
그리고, 상기 제6단계에서 이벤트가 발생하면 상기 회전형 카메라(R)로부터 전송된 영상에서 이벤트가 발생된 영상을 추출, 상기 메모리에 저장한다. 즉, 비상벨(91)이 작동하거나, 음성인식센서(92)를 통하여 비명소리, 특정 언어등이 인식되면, 비상벨 모듈(90)의 위치가 조절되어 상기 회전형 카메라(R)는 비상벨 모듈(90) 위치의 영상을 촬영하여 이벤트가 발생된 영상을 중앙관리서버부(10)에 전송한다.
상기 영상을 전송받은 중앙관리서버부(10)는 해당 영상을 추후, 분쟁 발생등의 유사시 증거 자료로 활용할 수 있도록 상기 메모리에 저장한다(제7단계).
참고로, 상기와 같이 설명한 본 발명의 단계는 상기에서 설명한 단계의 과정으로만 국한되지는 않는다는 것을 밝혀두고자 한다.
상기에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스마트시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템(100) 및 모니터링 방법은 사물 인터넷(IoT)과 인공지능 기술이 결합되어, CCTV 기능은 물론이고, 가로등이나 보안등의 점멸제어, 기상정보 제공을 탑재한 스마트 배전반(80), 미세먼지 측정, 긴급 비상벨, 주차단속 등의 통합적인 모니터링 운영으로 스마트 플랫폼을 구축하여 도시의 자산을 효율적으로 운영하고 시민에게 안전하고 윤택한 삶을 제공하는 스마트 시티의 구현이 가능한 것이다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이것은 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
이상과 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상기 기술한 실시예는 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 첨부된 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 중앙관리서버부 20 : 통신 인터페이스 모듈
30 : 센서감지 무선네트워크 40 : 무선통신부
50 : 상하수도 관리부 51 : 센서부
52 : 누수감지서버 60 : 스마트센서부
70 : 스마트 제어부 80 : 스마트 가로등 분전반
81 : 미세먼지 센서부 82 : 기상정보센터
83 : 기상서버 85 : 미세먼지 알림부
86 : 누전감지센서 87 : 차단기
88 : 무선송신모듈 90 : 비상벨 모듈
91 : 비상벨 92 : 음성 인식 센서
100 : IoT 다기능 통합모듈시스템 110 : 가로등
111 : CCTV 112 : 폴대
120 : 통합감지부 121 : 전압센서
122 : 전류센서 123 : 온도센서
124 : 습도센서 125 : 연기센서
F : 고정형 카메라 R : 회전형 카메라

Claims (5)

  1. 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템(100)에 있어서,
    사물인터넷(IoT)을 통해 얻어진 정보와 도로 또는 시설물에 형성된 센서로부터 입력되는 정보를 분석하여 저장 및 제어하는 중앙관리서버부(10);
    상기 중앙관리서버부(10)와 상기 센서를 연결시키는 IoT기능을 가지는 통신 인터페이스 모듈(20);
    상기 중앙관리서버부(10)와 양방향 통신하며, 시설물(가로등, 보안등, CCTV, 버스정류소)에 무선네트워크 환경을 제공하는 센서감지무선네트워크(30);
    상기 센서의 감지상태와 센서의 송수신 신호를 상기 센서감지무선네트워크(30)에 전달하는 무선통신부(40);
    상하수도의 관로 누수 여부를 모니터링하여 상기 중앙관리서버부(10)로 전송하는 상하수도 관리부(50);
    미세먼지, 대기와 공기질의 이상 유무를 스마트 가로등분전반(80)으로 전송하고, 상기 시설물의 조명 및 조도의 조절을 하는 스마트센서부(60);
    상기 중앙관리서버부(10) 또는 스마트폰에서 전송되는 명령을 수신하고 제어하는 스마트 제어부(70);
    상기 스마트센서부(60)와 연동하며, 미세먼지 측정치를 표시하는 미세먼지 알림부(85)가 구비된 스마트 가로등 분전반(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙관리서버부(10)에 저장되는 정보를 빅데이터화하여, 상기 빅데이터화된 정보를 통해 데이터의 자료로 활용하는 것을 특징으로 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시설물 중에서 상기 버스정류장의 주변에는 이벤트 발생을 알리거나 민원 서비스를 요청하기 위한 비상벨(91)과, 상기 버스 정류장의 주변에서 발생되는 이상 음성을 인식하는 음성 인식 센서(92)가 구비된 비상벨 모듈(90)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    스마트센서부(60)는 센서에 기반을 둔 무선제어기로서 물체인식 디지털센서가 내장되어 사물의 움직임을 감지하고 보안, 화재발생, 공기 질(質)의 이상 유무를 상기 중앙관리서버부(10)로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템.
  5. 스마트시티를 위한 IoT 다기능통합모듈시스템(100)을 이용한 모니터링하는 방법에 있어서,
    중앙관리서버부(10)에서 통신 인터페이스 모듈(20)을 통하여 정보를 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 빅 데이터화하는 하는 제1단계;
    중앙관리서버부(10)가 센서감지무선네트워크(30)로부터 무선 네트워크 환경을 제공받아 도로 주변의 시설물과 그 주변을 모니터링하는 제2단계;
    상하수도 관리부(50)가 상하수도의 관로 누수 여부를 모니터링하여 상기 중앙관리서버부(10)로 이를 전송하는 제3단계;
    스마트센서부(60)가 실시간 기상정보를 스마트 가로등 분전반(80)에 전송하여 디스플레이하는 제4단계;
    버스정류장에 형성된 고정형카메라(F)와 회전형카메라(R)로부터 버스정류장 주변을 촬영하여 상기 중앙관리서버부(10)에 전송하여 생활방범 사건이 발생하는 여부를 모니터링하는 제5단계;
    상기 고정형카메라(F)로부터 전송된 영상을 통하여 불법주차 차량이 있는지 모니터링하고, 상기 회전형 카메라(R)로부터 생활방범 사건이 발생하면 이벤트가 발생 여부를 모니터링하는 제6단계;
    상기 단계에서 이벤트가 발생하면 상기 회전형 카메라(R)로부터 전송된 영상에서 이벤트가 발생된 영상을 추출, 메모리에 저장하고, 이벤트가 발생된 영상을 중앙관리서버부(10)에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 시티를 위한 IoT 다기능 통합 모듈시스템을 이용한 모니터링 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102580894B1 (ko) * 2022-09-07 2023-09-20 주식회사 이너스텍 디스플레이 분전반 운용 시스템

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070074292A (ko) * 2006-01-09 2007-07-12 에스케이 텔레콤주식회사 가로등 누전 감지 알리미 서비스 시스템 및 방법
KR100947246B1 (ko) * 2009-08-07 2010-03-11 오광석 상수도 누수 감지시스템 및 상수도 누수 감지방법
KR101175996B1 (ko) * 2012-03-21 2012-08-23 주식회사 케이지테크 가로등 원격 관리시스템 및 그 방법
KR20150081804A (ko) * 2014-01-07 2015-07-15 권기령 실시간 다중통신용 스마트 분전반 제어기
KR20150087873A (ko) 2014-01-22 2015-07-31 한국전자통신연구원 대중교통 서비스를 위한 사물 인터넷 시스템 및 그 방법
KR20170014741A (ko) 2015-07-31 2017-02-08 사단법인 한국지능형교통체계협회 지능형 교통 시스템에서의 스마트 플러그 및 이와 연동하는 교통 장비 관리 서버
KR101947960B1 (ko) * 2018-07-03 2019-02-13 장승현 스마트 시티를 위한 통합 버스 정보 시스템 및 그 방법
KR101947673B1 (ko) * 2017-11-30 2019-02-13 주식회사 트로닉스 앱을 이용한 가로등 관리 시스템 및 방법
KR20200052353A (ko) 2017-10-27 2020-05-14 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤 화장료용 성형물 및 그 제조 방법
KR20200106266A (ko) * 2019-03-04 2020-09-14 현진우 인접 사회기반시설을 활용한 스마트 클린 시티용 환경정보 제공시스템

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070074292A (ko) * 2006-01-09 2007-07-12 에스케이 텔레콤주식회사 가로등 누전 감지 알리미 서비스 시스템 및 방법
KR100947246B1 (ko) * 2009-08-07 2010-03-11 오광석 상수도 누수 감지시스템 및 상수도 누수 감지방법
KR101175996B1 (ko) * 2012-03-21 2012-08-23 주식회사 케이지테크 가로등 원격 관리시스템 및 그 방법
KR20150081804A (ko) * 2014-01-07 2015-07-15 권기령 실시간 다중통신용 스마트 분전반 제어기
KR20150087873A (ko) 2014-01-22 2015-07-31 한국전자통신연구원 대중교통 서비스를 위한 사물 인터넷 시스템 및 그 방법
KR20170014741A (ko) 2015-07-31 2017-02-08 사단법인 한국지능형교통체계협회 지능형 교통 시스템에서의 스마트 플러그 및 이와 연동하는 교통 장비 관리 서버
KR20200052353A (ko) 2017-10-27 2020-05-14 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤 화장료용 성형물 및 그 제조 방법
KR101947673B1 (ko) * 2017-11-30 2019-02-13 주식회사 트로닉스 앱을 이용한 가로등 관리 시스템 및 방법
KR101947960B1 (ko) * 2018-07-03 2019-02-13 장승현 스마트 시티를 위한 통합 버스 정보 시스템 및 그 방법
KR20200106266A (ko) * 2019-03-04 2020-09-14 현진우 인접 사회기반시설을 활용한 스마트 클린 시티용 환경정보 제공시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102580894B1 (ko) * 2022-09-07 2023-09-20 주식회사 이너스텍 디스플레이 분전반 운용 시스템

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