KR20230046031A - 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치 - Google Patents

착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치 Download PDF

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KR20230046031A
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양진성
최중현
김정환
신지호
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Abstract

착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치는 물품을 내부에 수용하기 위한 수용공간을 가지는 패키징에 고정설치되는 것으로서, 상기 수용공간의 상태정보를 측정할 수 있도록 상기 수용공간에 노출되게 배치되는 센서와, 상기 센서와 전기적으로 연결되도록 상기 패키징에 일체로 형성되는 회로기판을 포함하는 센서모듈부; 및 상기 센서로부터 측정된 정보를 외부로 송출할 수 있도록 상기 패키징의 외부에서 상기 센서모듈부와 착탈가능하게 결합되는 통신모듈부;를 포함한다.

Description

착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치{Data logger device}
본 발명은 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치에 관한 것이다.
데이터 로거 장치는 안테나와 구동칩으로 구성된 태그에 센서를 포함시켜 물품에 부착함으로써 운송 과정에서 물품의 상태를 추적하는데 활용되고 있다.
그러나 콜드 체인(cold chain) 시스템은 운송과정에서 온도에 의한 제품의 손상을 방지하기 위하여 물품이 담긴 패키징의 내부가 저온으로 유지된다.
즉, 콜드 체인 시스템은 제품에 따라 패키징의 내부가 영하의 온도로 유지된다.
이에 따라, 센서를 포함하는 데이터 로거 장치가 저온으로 유지되는 패키징의 내부에 부착되면, 센서를 구동하기 위하여 데이터 로거 장치에 포함된 배터리는 저온으로 인해 배터리로서의 성능이 저하되거나 정상적으로 작동되지 못하는 문제가 있다.
이로 인해, 콜드 체인 시스템에 적용되는 데이터 로거 장치는 배터리의 정상적인 작동을 위하여 물품 또는 박스의 외면에 부착되기 때문에, 데이터 로거 장치에 포함된 센서는 물품이 보관된 패키징의 내부정보를 감지하는 것이 아니라 패키징의 외부상태를 감지할 수밖에 없는 한계가 있다.
이에 따라, 데이터 로거 장치가 콜드 체인 시스템에 적용되는 경우, 종래의 데이터 로거 장치는 운송 과정에서의 정확한 정보를 측정하지 못하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위하여, 센서를 프로브 타입으로 구성하고 물품이 담긴 패키징을 별도의 포장박스에 수용하며 프로브 타입의 센서를 포함하는 데이터 로거 장치를 포장박스 내부에 수용한 상태에서 프로브 타입의 센서만을 패키징의 내부로 삽입하는 방식이 제안되었다.
그러나, 데이터 로거 장치가 포장박스 내에 수용되더라도 패키징의 외부에 배치되는 방식이므로 프로브 타입의 센서를 패키징의 내부로 삽입하기 위해서는 패키징 측에 프로브 타입의 센서를 삽입하기 위한 삽입공간이 필요하기 때문에 내부를 일정한 온도로 유지하기 위한 패키징의 밀봉상태가 깨지는 문제가 있다.
이로 인해, 프로브 타입의 센서를 이용한 데이터 로거 장치는 패키징 내부의 온도를 종래에 비해 정확하게 측정할 수 있으나 상기 삽입공간을 통한 누설이 발생하므로 물품을 최적의 상태로 유지할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 패키징의 밀봉상태를 유지하면서도 패키징의 내부정보를 정확하게 감지할 수 있는 데이터 로거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 물품을 내부에 수용하기 위한 수용공간을 가지는 패키징에 고정설치되는 것으로서, 상기 수용공간의 상태정보를 측정할 수 있도록 상기 수용공간에 노출되게 배치되는 센서와, 상기 센서와 전기적으로 연결되도록 상기 패키징에 일체로 형성되는 회로기판을 포함하는 센서모듈부; 및 상기 센서로부터 측정된 정보를 외부로 송출할 수 있도록 상기 패키징의 외부에서 상기 센서모듈부와 착탈가능하게 결합되는 통신모듈부;를 포함하는 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치를 제공한다.
또한, 상기 센서모듈부는, 상기 회로기판에 실장되는 제어부와, 상기 센서로부터 감지된 정보를 저장하는 메모리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신모듈부는, 상기 센서로부터 측정된 정보를 외부로 송출하기 위한 적어도 하나의 통신모듈과, 구동전원을 제공하기 위한 배터리를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 통신모듈은 NFC 안테나모듈, 블루투스 모듈 및 RFID 모듈 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 패키징은 내부에 상기 물품이 수용되는 제1패키징과, 상기 제1패키징을 내부에 수용하는 제2패키징을 포함할 수 있고, 상기 센서모듈부는 상기 제1패키징에 일체로 형성될 수 있으며, 상기 제2패키징은 상기 센서모듈부와 전기적으로 연결되는 브릿지모듈이 일체로 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 통신모듈부는 상기 제2패키징의 외부에서 상기 브릿지모듈과 착탈가능하게 결합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 콜드 체인 시스템과 같은 저온의 환경에서도 물품에 대한 정보를 정확하게 감지할 수 있음으로써 운송과정에서 발생할 수 있는 물품의 손상을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 측정된 정보를 외부로 송출하기 위한 통신모듈이 착탈가능하게 결합될 수 있음으로써 사용자의 요구에 맞는 다양한 통신방식으로 측정된 정보를 외부로 송출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치의 주요구성을 나타낸 블럭도,
도 3은 도 1에서 A-A 부분을 발췌한 단면도, 그리고,
도 4는 도 3의 다른 형태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치(이하, '데이터 로거 장치'라함.)(100)는 신선식품, 백신 등과 같이 패키징(110)의 내부에 수용된 물품의 배송 또는 보관 과정에서의 상태정보를 추적할 수 있다.
여기서, 상기 물품은 약병, 저온 냉장 보관제품, 저온 냉동 보관제품, 냉동 신선 육류, 저온 냉장 단백질 주사 혈액 샘플 등과 같이 운송 또는 보관 중에 적정한 온도범위 내에서 보관될 필요가 있는 물품일 수 있고, 상기 패키징(110)은 상기 물품을 내부에 수용하기 위한 수용공간(S1)을 가지는 함체형상의 박스일 수 있으며, 상기 수용공간(S1)은 물품의 품질을 유지할 수 있도록 소정의 온도범위 내에서 온도가 유지되는 보냉공간 또는 보온공간일 수 있다.
이와 같은 데이터 로거 장치(100)는 센서(121)를 통해 상기 패키징(110)의 내부정보, 즉, 수용공간의 정보를 주기적으로 감지하여 메모리부(124)에 저장할 수 있으며, 상기 메모리부(124)에 저장된 정보는 통신모듈(131)을 통하여 외부로 송출될 수 있다.
이를 통해, 물품 관리자 또는 사용자는 상기 메모리부(124)에 저장된 정보를 상기 통신모듈(131)을 통해 전달받음으로써 물품의 운송 과정에서의 이력을 간편하게 확인할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)는 측정된 정보를 외부로 송출하기 위한 통신모듈(131)이 상기 패키징(110)에 착탈가능하게 결합될 수 있음으로써 사용자의 요구에 맞는 다양한 통신방식으로 측정된 정보를 외부로 송출할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 센서모듈부(120) 및 통신모듈부(130)를 포함할 수 있다.
상기 센서모듈부(120)는 상기 수용공간(S1)의 상태정보를 측정할 수 있으며, 상기 패키징(110)과 일체로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 센서모듈부(120)는 상기 수용공간(S1)의 상태정보를 측정하기 위한 적어도 하나의 센서(121)와, 상기 센서(121)와 전기적으로 연결되도록 상기 패키징(110)에 일체로 형성되는 회로기판(122)을 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 센서(121)는 상기 수용공간(S1)에 노출되도록 상기 회로기판(122)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)는 상기 수용공간(S1)으로 노출된 센서(121)를 통해 상기 수용공간(S1)의 상태를 감지함으로써 상기 패키징(110)의 밀봉상태를 깨뜨리지 않으면서도 상기 수용공간(S1)의 내부상태를 정확하게 측정할 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 센서(121)는 상기 수용공간(S1)의 온도를 감지하기 위한 온도센서일 수 있다. 그러나 상기 센서(121)의 종류를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 수용공간(S1)에 수용되는 물품의 종류 또는 감지하고자 하는 정보에 따라 적절한 센서로 대체될 수 있다. 비제한적인 일례로써, 상기 센서(121)는 온도센서, 습도센서, 조도센서, 가속도센서, 충격센서 등일 수 있다.
더불어, 상기 센서(121)는 하나의 센서로 구성될 수도 있으나, 물품의 종류 또는 감지하고자 하는 정보에 따라 둘 이상의 센서가 조합된 형태로 구성될 수도 있다.
한편, 상기 센서모듈부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 전반적인 구동을 제어할 수 있도록 상기 회로기판(122)에 실장되는 제어부(123)와, 상기 센서(121)로부터 감지된 정보를 저장할 수 있도록 상기 회로기판(122)에 실장되는 메모리부(124)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(123)는 MCU와 같은 시스템반도체일 수 있으며, 상기 메모리부(124)는 NVM과 같은 메모리반도체일 수 있다.다.
이에 따라, 상기 센서(121)는 상기 제어부(123)를 통해 주기적으로 구동될 수 있고, 상기 센서(121)를 통해 주기적으로 감지된 상기 수용공간(S1)의 상태정보는 상기 메모리부(124)에 저장될 수 있으며, 상기 메모리부(124)에 저장된 정보는 후술할 통신모듈부(130)를 통해 외부로 송출될 수 있다.
이로 인해, 관리자 또는 사용자는 상기 메모리부(124)에 저장된 정보를 상기 통신모듈부(130)를 통해 수신하여 확인할 수 있음으로써 물품의 운송과정에서의 이력을 용이하게 확인할 수 있다.
상기 통신모듈부(130)는 상기 센서(121)로부터 측정된 정보를 외부로 송출할 수 있도록 상기 패키징(110)의 외부에서 상기 센서모듈부(120)와 착탈가능하게 결합될 수 있으며, 상기 센서모듈부(120) 측으로 구동전원을 제공할 수 있다.
즉, 상기 통신모듈부(130)는 상기 패키징(110)의 외부에 위치하도록 상기 센서모듈부(120)와 서로 대응되는 커넥터(미도시)를 통해 결합될 수 있고, 상기 제어부(123)의 구동을 통해 제어될 수 있으며, 상기 제어부(123)는 상기 통신모듈부(130)로부터 구동전원을 제공받을 수 있다.
이를 위해, 상기 통신모듈부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 센서(121)로부터 측정된 정보를 외부로 송출하기 위한 적어도 하나의 통신모듈(131)과, 구동전원을 제공하기 위한 배터리(132)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 통신모듈(131)은 공지의 NFC 안테나 모듈일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 블루투스 모듈, RFID 모듈, USB 모듈 등과 같이 공지의 다양한 유,무선 통신모듈이 모두 적용될 수 있으며, 상기 통신모듈(131)은 둘 이상의 통신모듈이 조합된 형태로 구성될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)는 상기 센서모듈부(120)가 패키징(110)에 일체로 형성된 상태에서 전원공급 및 외부 통신을 위한 통신모듈부(130)가 패키징(110)의 외부에서 착탈가능하게 결합되기 때문에, 상기 센서모듈부(120)의 센서(121)는 상기 패키징(110)의 수용공간(S1)에 노출된 상태를 유지할 수 있으며, 상기 배터리(132)를 포함하는 통신모듈부(130)는 상기 패키징(110)의 외부에 배치될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)가 상기 패키징(110)의 수용공간이 저온으로 유지되는 콜드 체인 시스템에 적용되더라도, 상기 센서(121)를 제외한 나머지 부분이 상기 패키징(110)의 외부에 위치하거나 상기 수용공간(S1)에 노출되지 않을 수 있다. 즉, 구동전원을 제공하는 배터리(132)는 저온으로 유지되는 패키징(110)의 수용공간(S1)이 아닌 패키징(110)의 외부에 배치될 수 있다.
이를 통해, 상기 배터리(132)는 저온으로 유지되는 상기 패키징(110)의 내부가 아니라 상온에 노출되도록 배치될 수 있음으로써 저온에서 발생할 수 있는 배터리의 성능저하를 원천적으로 방지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)가 콜드 체인 시스템에 적용되더라도 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)는 패키징(110)의 내부 상태를 정확하게 측정하면서도 상기 배터리(132)의 성능저하를 미연에 방지할 수 있음으로써 상기 패키징(110)의 내부온도와 상관없이 안정적으로 작동될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)는 상기 센서모듈부(120)에 통신모듈부(130)가 착탈가능하게 결합되기 때문에 사용자의 요구에 맞는 다양한 방식의 통신모듈(131)을 취사선택할 수 있어 범용성을 높일 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)는 상기 센서모듈부(120)가 패키징(110)에 일체로 형성되고 상기 통신모듈부(130)가 상기 센서모듈부(120)에 착탈가능하게 결합됨으로써 센서모듈부(120)를 포함하는 패키징(110)과 통신모듈부(130) 모두 재사용이 가능할 수 있다.
한편, 상기 패키징(110)에 수용되는 물품을 이중으로 보온하거나 보냉할 필요가 있는 경우 상기 패키징(110)은 적어도 두 개 이상으로 구성될 수 있다.
일례로, 상기 패키징(210)은 내부에 상기 물품이 수용되는 수용공간(S1)을 갖는 제1패키징(211)과, 상기 제1패키징(211)을 내부에 수용하는 내부공간(S2)을 갖는 제2패키징(212)을 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 센서모듈부(120)는 상기 제1패키징(211)에 일체로 형성될 수 있고, 상기 센서모듈부(120)와 전기적으로 연결되는 브릿지모듈(140)은 상기 제2패키징(212)에 일체로 형성될 수 있으며, 상기 통신모듈부(130)는 상기 제2패키징(212)의 외부에서 상기 브릿지모듈(140)과 착탈가능하게 결합될 수 있다.
여기서, 상기 브릿지모듈(140)은 공지의 아답터일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 상기 제2패키징(212)에 일체로 형성된 상태에서 상기 센서모듈부(120) 및 통신모듈부(130)를 상호 전기적으로 연결할 수 있다면 공지의 다양한 방식이 모두 적용될 수 있다.
또한, 상기 제1패키징(211)에 일체로 형성되는 센서모듈부(120)는 상술한 바와 같이 회로기판(122), 센서(121), 제어부(123) 및 메모리부(124)를 포함할 수 있으며, 상기 제2패키징(212)의 브릿지모듈(140)에 착탈가능하게 결합되는 상기 통신모듈부(130)는 통신모듈(131) 및 배터리(132)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 통신모듈부(130)가 상기 브릿지모듈(140)에 결합되면, 상기 통신모듈부(130)는 전술한 실시예와 마찬가지로 상기 센서모듈부(120)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 통해, 상기 센서모듈부(120)는 상기 센서(121)를 통해 상기 제1패키징(211)의 내부정보를 감지하고 감지된 정보를 메모리부(124)에 저장할 수 있으며, 상기 통신모듈부(130)는 상기 센서모듈부(120) 측으로 구동전원을 제공하고 통신모듈(131)을 통해 상기 메모리부(124)에 저장된 정보를 외부로 송출할 수 있다.
한편, 도면과 설명에서는 상기 제어부(123) 및/또는 메모리부(124)가 상기 센서모듈부(120)에 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제어부(123) 및/또는 메모리부(124)는 상기 통신모듈부(130) 측에 구비될 수도 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거 장치(100)가 브릿지모듈(140)을 포함하는 경우 상기 제어부(123) 및/또는 메모리부(124)는 상기 브릿지모듈(140) 측에 구비될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치
110,210 : 패키징 S1 : 수용공간
211 : 제1패키징 212 : 제2패키징
120 : 센서모듈부 121 : 센서
122 : 회로기판 123 : 제어부
124 : 메모리부 130 : 통신모듈부
131 : 통신모듈 132 : 배터리
140 : 브릿지모듈

Claims (5)

  1. 물품을 내부에 수용하기 위한 수용공간을 가지는 패키징에 고정설치되는 데이터 로거 장치로서,
    상기 수용공간의 상태정보를 측정할 수 있도록 상기 수용공간에 노출되게 배치되는 센서와, 상기 센서와 전기적으로 연결되도록 상기 패키징에 일체로 형성되는 회로기판을 포함하는 센서모듈부; 및
    상기 센서로부터 측정된 정보를 외부로 송출할 수 있도록 상기 패키징의 외부에서 상기 센서모듈부와 착탈가능하게 결합되는 통신모듈부;를 포함하는 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서모듈부는,
    상기 회로기판에 실장되는 제어부와, 상기 센서로부터 감지된 정보를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신모듈부는,
    상기 센서로부터 측정된 정보를 외부로 송출하기 위한 적어도 하나의 통신모듈과, 구동전원을 제공하기 위한 배터리를 포함하는 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통신모듈은 NFC 안테나모듈, 블루투스 모듈 및 RFID 모듈 중 하나 이상을 포함하는 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패키징은 내부에 상기 물품이 수용되는 제1패키징과, 상기 제1패키징을 내부에 수용하는 제2패키징을 포함하고,
    상기 센서모듈부는 상기 제1패키징에 일체로 형성되고,
    상기 제2패키징은 상기 센서모듈부와 전기적으로 연결되는 브릿지모듈이 일체로 형성되며,
    상기 통신모듈부는 상기 제2패키징의 외부에서 상기 브릿지모듈과 착탈가능하게 결합되는 착탈가능한 통신모듈을 포함하는 패키징 일체형 데이터 로거 장치.
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