KR20230052071A - Router collection type facilities mornitoring solution system based on open virtual private network - Google Patents

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KR20230052071A
KR20230052071A KR1020210135197A KR20210135197A KR20230052071A KR 20230052071 A KR20230052071 A KR 20230052071A KR 1020210135197 A KR1020210135197 A KR 1020210135197A KR 20210135197 A KR20210135197 A KR 20210135197A KR 20230052071 A KR20230052071 A KR 20230052071A
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Abstract

According to the present invention, provided is an open virtual private network-based router collection type facility monitoring solution system comprising: a router that is connected to a sensor node (400) of each facility (20) installed in a factory through a signal, receives raw data in a raw state from each sensor node (400), collects, filters, and processes the received raw data for each facility (20), generates processed data necessary for facility management, and outputs the generated processed data; a solution server (200) that is connected to the router (100) through a signal using a virtual private network (VPN) communication method using an external network (10), receives the processed data, and collects and stores the received processed data for each facility (20); and an administrator terminal (300) that accesses the solution server (200) using the VPN communication method, receives the processed data, and displays the received processed data on a screen. Accordingly, a high level of security can be achieved.

Description

개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템{ROUTER COLLECTION TYPE FACILITIES MORNITORING SOLUTION SYSTEM BASED ON OPEN VIRTUAL PRIVATE NETWORK}ROUTER COLLECTION TYPE FACILITIES MORNITORING SOLUTION SYSTEM BASED ON OPEN VIRTUAL PRIVATE NETWORK}

본 발명은 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공장(스마트팩토리)에 설치된 각 설비로부터 센싱되는 원시데이터를 수집하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하고 이를 모니터링할 수 있는 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a router-collecting facility monitoring solution system based on an open virtual private network, and more specifically, by collecting raw data sensed from each facility installed in a factory (smart factory) to create processed data necessary for facility management, It relates to an open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system that can monitor this.

일반적으로 스마트팩토리는 공장내 설치된 각 설비에 센서노드를 장착하여 공정데이터를 실시간으로 수집하고 이를 분석해 목적된 바에 따라 스스로 제어할 수 있는 공장을 의미한다.In general, a smart factory refers to a factory that can collect and analyze process data in real time by attaching a sensor node to each facility installed in the factory and control it on its own according to the purpose.

이러한 스마트팩토리는 설비와 관리용단말이 있어야 설비로부터 수집되는 데이터의 처리, 수집 및 전송이 가능하고 이런 수집데이터가 누적되면 빅데이터가 되면서 수집서버가 필요할 뿐만아니라 서로 이격배치된 설비들을 개별적으로 신호연결하기에는 추가적인 네트워크가 필요하여 네트워크 구축비용이 과도해지는 문제점이 있었다.Such a smart factory requires facilities and management terminals to be able to process, collect, and transmit data collected from the facilities, and when such collected data accumulates, it becomes big data, and not only requires a collection server, but also connects the facilities that are spaced apart from each other individually. To do so, there is a problem in that an additional network is required and the network construction cost becomes excessive.

또한, LAN이나 인터넷과 같은 일반적인 네트워크를 구축하여 사용하게 되면 일반적인 프로토콜의 사용으로 보안성이 낮은 문제점이 있었으며, 관리자와 서비스 제공자는 데이터 백업 및 수리 등의 작업시 해당 원격지로 이동하여 백업데이터 및 로드데이터를 획득해야 하는 번거로움이 있었다.In addition, when a general network such as a LAN or the Internet is built and used, there is a problem of low security due to the use of a general protocol, and administrators and service providers move to the relevant remote location during data backup and repair work to restore backup data and load data. There was a hassle of acquiring data.

공개특허공보 제10-2020-0074652호(2020.06.25), 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치.Publication No. 10-2020-0074652 (2020.06.25), device for smart factory data management and platform service.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 라우트와 솔루션서버 간에 VPN 통신방식으로 네트워크가 구축되어 높은 수준의 보안성을 구현하면서도 고가의 내부 보안통신망을 구축하거나 공장 내에 자체 서버나 DB를 구축할 필요가 없어 네트워크 구축비용을 대폭 절감할 수 있는 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템을 제공하는 것에 있다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to build a network with a VPN communication method between a route and a solution server to implement a high level of security while constructing an expensive internal secure communication network or in a factory. It is to provide an open virtual private network-based router collection type facility monitoring solution system that can significantly reduce network construction costs as there is no need to build its own server or DB.

또한, 본 발명의 다른 목적은 라우터에서 각 설비별 원시데이터를 수집처리하면서 가공데이터를 생성하여 솔루션서버의 기능 부담과 부하를 대폭 절감할 수 있고, 라우터 내에 솔루션서버와의 신호연결이 차단되면 각 센서노드로부터 수신되는 원시데이터와 가공데이터를 저장하고 신호연결이 복구되면 자동으로 데이터를 전송하는 로컬DB를 통해 신호연결이 원활하지 못하더라도 데이터 유실을 최소화할 수 있는 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템을 제공하는 것에 있다.In addition, another object of the present invention is to generate processed data while collecting and processing raw data for each facility in the router to significantly reduce the functional burden and load of the solution server, and if the signal connection with the solution server is blocked in the router, each Collecting routers based on an open virtual private network that can minimize data loss even if signal connection is not smooth through local DB that stores raw and processed data received from sensor nodes and automatically transmits data when signal connection is restored It is to provide a type facility monitoring solution system.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템은, 공장에 설치된 각 설비(20)의 센서노드(400)와 신호연결되어 각 센서노드(400)로부터 수신되는 미가공 상태의 원시데이터(Raw Data)를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 원시데이터를 취합하여 필터링하고 가공하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하며 생성된 가공데이터를 출력하는 라우터(100); 외부네트워크(10)를 이용한 VPN(Virtual Private Network) 통신방식으로 상기 라우터(100)와 신호연결되어 가공데이터를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 가공데이터를 취합하여 저장하는 솔루션서버(200); 및 상기 VPN 통신방식으로 상기 솔루션서버(200)에 접속하여 가공데이터를 수신하며 수신한 가공데이터를 화면표시하는 관리자단말(300);을 포함한다.In order to achieve the above object, the open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system according to the present invention is signal-connected to the sensor node 400 of each facility 20 installed in the factory, and each sensor node 400 A router that receives raw data received from the raw data (Raw Data), collects, filters, and processes the received raw data for each facility 20 to generate processed data necessary for facility management and outputs the generated processed data ( 100); A solution server 200 that receives processed data by being signal-connected to the router 100 through a VPN (Virtual Private Network) communication method using an external network 10 and collects and stores the received processed data for each facility 20 ; and a manager terminal 300 that accesses the solution server 200 through the VPN communication method, receives processed data, and displays the received processed data on a screen.

여기서, 상기 라우터(100)는, 인증되지 않은 단말이 접속되지 않도록 차단하는 방화벽서비스부(110)와, VPN 통신방식으로 암호화된 데이터를 솔루션서버(200)로 전송하고 상기 솔루션서버(200)로부터 암호화된 데이터를 수신하여 복호화 처리하는 VPN서비스부(120) 및, 각 센서노드(400)로부터 수신된 원시데이터를 취합하여 저장하고 필요한 데이터를 선별하여 필터링하며 선별된 데이터를 이용하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하는 수집프로그램부(130)를 포함할 수 있다.Here, the router 100 transmits data encrypted by a firewall service unit 110 and a VPN communication method to the solution server 200 to block unauthorized terminals from being accessed, and from the solution server 200 The VPN service unit 120, which receives and decrypts encrypted data, collects and stores the raw data received from each sensor node 400, selects and filters the necessary data, and uses the selected data to provide information necessary for facility management. It may include a collection program unit 130 that generates processed data.

또한, 상기 라우터(100)는, 솔루션서버(200)와의 신호연결이 차단되면 각 센서노드(400)로부터 수신되는 원시데이터와 생성된 가공데이터를 저장하는 로컬DB(140)를 더 포함하되, 상기 솔루션서버(200)와의 신호연결이 복구되면 차단되는 동안에 수신된 원시데이터와 가공데이터를 파일로 저장하여 솔루션서버(200)로 자동 전송할 수 있다.In addition, the router 100 further includes a local DB 140 for storing raw data received from each sensor node 400 and generated processed data when the signal connection with the solution server 200 is blocked. When the signal connection with the solution server 200 is restored, raw data and processed data received during the cutoff may be stored as files and automatically transmitted to the solution server 200.

한편. 상기 센서노드(400)는, 데이터 전송속도는 상대적으로 느리나 통신거리가 긴 LoRa 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제1통신부(410)와, 상기 제1통신부(410)보다 상대적으로 통신거리는 짧으나 데이터 전송속도가 빠른 FSK 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제2통신부(420)를 함께 구비하고, 상기 제1통신부(410)와 제2통신부(420) 중 어느 하나의 통신부가 선택적으로 활성화되도록 제어하는 MCU(430)를 포함하고, 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 적은 소규모 공장의 경우 상기 제1통신부(410)를 활성화하고 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 큰 대규모 공장의 경우 상기 제2통신부(420)를 활성화할 수 있다.Meanwhile. The sensor node 400 has a relatively slow data transmission rate but a relatively long communication distance with the first communication unit 410 forming a time-division mesh network using the LoRa communication method, and a communication distance greater than that of the first communication unit 410. It is also provided with a second communication unit 420 that forms a time-division mesh network using the FSK communication method, which is short but has a high data transmission rate, and either one of the first communication unit 410 and the second communication unit 420 is selectively activated. In the case of a small-scale factory with a relatively small number of installations of facilities 20 and including an MCU 430 for controlling so that the first communication unit 410 is activated and a large-scale factory with a relatively large installation number of facilities 20 In this case, the second communication unit 420 may be activated.

본 발명에 따른 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템에 의하면, 라우터(100)는 공장에 설치된 각 설비(20)의 센서노드(400)와 신호연결되어 각 센서노드(400)로부터 수신되는 미가공 상태의 원시데이터(Raw Data)를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 원시데이터를 취합하여 필터링하고 가공하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하며 생성된 가공데이터를 출력하고, 솔루션서버(200)는 외부네트워크(10)를 이용한 VPN(Virtual Private Network) 통신방식으로 상기 라우터(100)와 신호연결되어 가공데이터를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 가공데이터를 취합하여 저장하며, 관리자단말(300)은 상기 VPN 통신방식으로 상기 솔루션서버(200)에 접속하여 가공데이터를 수신하며 수신한 가공데이터를 화면표시하는 것과 같이, 상대적으로 저렴한 외부네트워크(10)를 이용하면서도 솔루션서버(200)와 라우터(100) 간에 VPN 통신방식으로 네트워크가 구축되어 높은 수준의 보안성을 구현할 수 있으며 네트워크 구축비용을 대폭 절감할 수 있으며, 라우터(100)에서 각 설비(20)별 원시데이터를 수집처리하면서 가공데이터를 생성하여 솔루션서버(200)의 기능 부담과 부하를 대폭 절감할 수 있다.According to the router collection facility monitoring solution system based on an open virtual private network according to the present invention, the router 100 is signal-connected to the sensor node 400 of each facility 20 installed in a factory and receives information from each sensor node 400. Receives raw raw data (Raw Data) received, collects, filters, and processes the received raw data for each facility (20) to generate processed data necessary for facility management, outputs the generated processed data, and solutions server 200 is a VPN (Virtual Private Network) communication method using an external network 10, signal connection with the router 100 to receive processed data, collect and store the received processed data for each facility 20, The manager terminal 300 connects to the solution server 200 by the VPN communication method to receive processed data and display the received processed data on the screen, while using a relatively inexpensive external network 10, the solution server ( 200) and the router 100, a network is built by VPN communication method, so a high level of security can be implemented, and network construction costs can be significantly reduced. The router 100 collects raw data for each facility 20 It is possible to significantly reduce the functional burden and load of the solution server 200 by generating processed data while processing.

또한, 상기 라우터(100)는, 솔루션서버(200)와의 신호연결이 차단되면 각 센서노드(400)로부터 수신되는 원시데이터와 생성된 가공데이터를 저장하는 로컬DB(140)를 더 포함하되, 상기 솔루션서버(200)와의 신호연결이 복구되면 차단되는 동안에 수신된 원시데이터와 가공데이터를 파일로 저장하여 솔루션서버(200)로 자동 전송함으로써, 솔루션서버(200)와 라우터(100) 간의 신호연결이 원활하지 못하더라도 데이터 유실을 최소화할 수 있다.In addition, the router 100 further includes a local DB 140 for storing raw data received from each sensor node 400 and generated processed data when the signal connection with the solution server 200 is blocked. When the signal connection with the solution server 200 is restored, the raw data and processed data received during the blockage are stored as files and automatically transmitted to the solution server 200, thereby improving the signal connection between the solution server 200 and the router 100. Even if it is not smooth, data loss can be minimized.

더불어, 또한, 상기 센서노드(400)는, 데이터 전송속도는 상대적으로 느리나 통신거리가 긴 LoRa 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제1통신부(410)와, 상기 제1통신부(410)보다 상대적으로 통신거리는 짧으나 데이터 전송속도가 빠른 FSK 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제2통신부(420)를 함께 구비하고, 상기 제1통신부(410)와 제2통신부(420) 중 어느 하나의 통신부가 선택적으로 활성화되도록 제어하는 MCU(430)를 포함하고, 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 적은 소규모 공장의 경우 상기 제1통신부(410)를 활성화하고 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 큰 대규모 공장의 경우 상기 제2통신부(420)를 활성화함으로써, 설비(20)의 수량이 많아 수집데이터의 수집시간이 길어질 수 밖에 없는 대규모 스마트팩토리에서는 FSK 통신방식을 사용하여 데이터 수집시간을 최소화할 수 있으며, 설비(20)의 수량이 적어 데이터 수집시간이 짧은 소규모 스마트팩토리에는 LoRa 통신방식을 사용하여 긴 통신거리로 데이터 누락의 가능성을 최소화할 수 있다.In addition, the sensor node 400 has a first communication unit 410 that forms a time-division mesh network using the LoRa communication method, which has a relatively slow data transmission rate but a long communication distance, and It is also provided with a second communication unit 420 that forms a time-division mesh network using the FSK communication method, which has a relatively short communication distance but high data transmission speed, and any one of the first communication unit 410 and the second communication unit 420. includes an MCU 430 that controls to be selectively activated, and in the case of a small-scale factory in which the number of installations of facilities 20 is relatively small, the first communication unit 410 is activated and the number of installations of facilities 20 is relatively In the case of a large-scale factory, by activating the second communication unit 420, the FSK communication method can be used to minimize the data collection time in a large-scale smart factory where the collection time of the collected data is inevitably increased due to the large number of facilities 20. In addition, the possibility of data omission can be minimized with a long communication distance by using the LoRa communication method for a small smart factory with a short data collection time due to the small number of facilities 20.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔루션서버와 라우터가 외부네트워크를 통해 VPN통신방식으로 신호연결된 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템의 수집데이터 전송라인을 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라우터의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔루션서버의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리용단말의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서노드에 구비되는 통신모듈의 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a schematic diagram showing a configuration in which a solution server and a router are signal-connected in a VPN communication method through an external network according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram showing a collection data transmission line of a router collection facility monitoring solution system based on an open virtual private network according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is a block diagram showing the functional configuration of a router according to a preferred embodiment of the present invention;
4 is a block diagram showing the functional configuration of a solution server according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a block diagram showing the functional configuration of a management terminal according to a preferred embodiment of the present invention;
6 is a block diagram showing the configuration of a communication module provided in a sensor node according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor appropriately uses the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, various alternatives may be used at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템은 스마트팩토리에 설치된 각 설비로부터 센싱되는 수집데이터를 취합하여 수집하고 분석하여 모니터링할 수 있는 시스템으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 라우터(100), 솔루션서버(200) 및 관리자단말(300)을 포함한다.An open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system according to a preferred embodiment of the present invention is a system that can collect, collect, analyze, and monitor collected data sensed from each facility installed in a smart factory. As shown in FIG. 2 , it includes a router 100 , a solution server 200 and a manager terminal 300 .

먼저, 상기 라우터(100)는 센서노드(400)로부터 수신되는 원시데이터를 수집처리하는 통신수단으로서, 공장에 설치된 각 설비(20)의 센서노드(400)와 신호연결되어 각 센서노드(400)로부터 수신되는 미가공 상태의 원시데이터(Raw Data)를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 원시데이터를 취합하여 필터링하고 가공하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하며 생성된 가공데이터를 솔루션서버(200)로 출력한다.First, the router 100 is a communication means for collecting and processing raw data received from the sensor node 400, and is signal-connected to the sensor node 400 of each facility 20 installed in the factory to generate each sensor node 400. Receives raw data received from the raw data (Raw Data), collects, filters, and processes the received raw data for each facility (20) to generate processed data necessary for facility management, and generates processed data into the solution server (200). ) is output as

이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 라우터(100)는, 인증되지 않은 단말이 접속되지 않도록 차단하는 방화벽서비스부(110)와, VPN 통신방식으로 암호화된 데이터를 솔루션서버(200)로 전송하고 상기 솔루션서버(200)로부터 암호화된 데이터를 수신하여 복호화 처리하는 VPN서비스부(120) 및, 각 센서노드(400)로부터 수신된 각 설비(20)별 원시데이터를 취합하여 저장하고 필요한 데이터를 선별하여 필터링하며 선별된 데이터를 이용하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하는 수집프로그램부(130)를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 3, the router 100 transmits the encrypted data to the solution server 200 using a firewall service unit 110 that blocks access to unauthorized terminals and a VPN communication method. and the VPN service unit 120 that receives and decrypts the encrypted data from the solution server 200, and collects and stores the raw data for each facility 20 received from each sensor node 400 and stores the necessary data. It includes a collection program unit 130 that selects and filters and generates processed data necessary for facility management using the selected data.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 라우터(100)는, 솔루션서버(200)와의 신호연결이 차단되면 각 센서노드(400)로부터 수신되는 원시데이터와 생성된 가공데이터를 저장하는 로컬DB(140)를 더 포함하되, 상기 솔루션서버(200)와의 신호연결이 복구되면 차단되는 동안에 수신된 원시데이터와 가공데이터를 파일로 저장하여 솔루션서버(200)로 자동 전송할 수 있다. 따라서, 의도하지 않게 네트워크가 차단되거나 전원이 오프되면서 솔루션서버(200)와 라우터(100) 간의 신호연결이 원활하지 못하더라도 취합된 원시데이터나 생성된 가공데이터가 소거되지 않으므로 데이터 유실을 최소화할 수 있다.Here, as shown in FIG. 3, the router 100 stores raw data received from each sensor node 400 and generated processed data when the signal connection with the solution server 200 is blocked. ), but when the signal connection with the solution server 200 is restored, raw data and processed data received during the blockage may be stored as files and automatically transmitted to the solution server 200. Therefore, even if the signal connection between the solution server 200 and the router 100 is not smooth when the network is unintentionally blocked or the power is turned off, data loss can be minimized because the collected raw data or generated processed data is not erased. there is.

상기 솔루션서버(200)는 외부네트워크(10)를 이용한 VPN(Virtual Private Network) 통신방식으로 상기 라우터(100)와 신호연결되어 가공데이터를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 가공데이터를 취합하여 저장한다The solution server 200 is signal-connected to the router 100 using a VPN (Virtual Private Network) communication method using an external network 10 to receive processed data, collect the processed data for each facility 20, and save

여기서, 상기 외부네트워크(10)는 통신사업자가 제공하는 통신망으로서 인터넷과 같이 저렴한 비용으로 통신회선이 제공되는 네트워크를 의미하며, WLAN, LTE, 4G 및 Wifi 등 다양한 개방형 통신망이 이용될 수 있다.Here, the external network 10 is a communication network provided by a communication service provider, and means a network in which a communication line is provided at low cost, such as the Internet, and various open communication networks such as WLAN, LTE, 4G, and Wifi can be used.

이러한 솔루션서버(200)는 VPN 서비스를 제공하고 설비관련 데이터를 수집할 수 있는 프로그램이 설치되며 수집된 설비 관련 데이터를 저장할 수 있는 서비스를 제공한다.The solution server 200 provides a VPN service, a program capable of collecting facility-related data is installed, and a service capable of storing the collected facility-related data is provided.

이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 솔루션서버(200)는, VPN 통신방식으로 암호화된 데이터를 라우터(100) 또는 관리자단말(300)로 전송하고 상기 라우터(100) 또는 관리자단말(300)로부터 암호화된 데이터를 수신하여 복호화 처리하는 VPN서비스부(210)와, 수신된 가공데이터를 저장하는 DB서비스부(230)를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 4, the solution server 200 transmits encrypted data to the router 100 or manager terminal 300 by VPN communication method, and the router 100 or manager terminal 300 It includes a VPN service unit 210 that receives encrypted data from and decrypts it, and a DB service unit 230 that stores the received processed data.

상기 관리자단말(300)은 공장에 설치된 각 설비(20)를 모니터링하기 위한 통신수단으로서, 상기 VPN 통신방식으로 상기 솔루션서버(200)에 접속하여 가공데이터를 수신하며 수신한 가공데이터를 화면표시한다.The manager terminal 300 is a communication means for monitoring each facility 20 installed in the factory, accesses the solution server 200 through the VPN communication method, receives processed data, and displays the received processed data on the screen. .

이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 데이터를 수집하고 관리하기 위한 데이터를 처리하는 수집관리 프로그램부(310) 및, VPN 통신방식으로 암호화된 데이터를 솔루션서버(200)로 전송하고 상기 솔루션서버(200)로부터 암호화된 데이터를 수신하여 복호화 처리하는 VPN서비스부(320)를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 5, the collection management program unit 310 for processing data for collecting and managing data and transmitting the encrypted data by VPN communication method to the solution server 200 and the solution server ( 200) includes a VPN service unit 320 that receives encrypted data and decrypts it.

상기 관리용단말(300)은 상기 라우터(100)에 접속하여 라우터(100)에 수신된 각 설비(20)별 수집데이터를 실시간으로 분석하여 솔루션서버(200)에서 필요로 하는 수집데이터만이 라우터(100)를 통해 전송되도록 제어할 수 있으며, 이러한 관리용단말(300)를 통해 데이터 전송의 지연시간을 줄이고 데이터 통신 및 저장 비용을 줄이고 네트워크 가용성을 대폭 증대시킬 수 있다.The management terminal 300 accesses the router 100 and analyzes the collected data for each facility 20 received by the router 100 in real time so that only the collected data required by the solution server 200 is transmitted to the router 100. It can be controlled to be transmitted through (100), and through this management terminal (300), it is possible to reduce the delay time of data transmission, reduce data communication and storage costs, and greatly increase network availability.

또한, 상기 관리용단말(300)은 수신된 수집데이터를 기반으로 빅데이터 분석에 의한 모니터링 및 제어가 가능하도록 분석 및 진단을 수행할 수 있다.In addition, the management terminal 300 may perform analysis and diagnosis to enable monitoring and control by big data analysis based on the received collected data.

더불어, 상기 관리자단말(300)로는 PC나 노트북 등을 이용할 수 있으며, 이 밖에 스마트폰이나 테블릿과 같이 네트워크를 통해 서버 - 클라이언트로 솔루션서버(200)에 접속이 가능하고 데이터 송수신이 가능하며 데이터 처리, 가공 및 출력(화면표시, 프린터 등)할 수 있는 다양한 형태의 통신장치를 이용할 수 있다.In addition, a PC or laptop can be used as the manager terminal 300, and in addition, it is possible to connect to the solution server 200 as a server-client through a network, such as a smartphone or tablet, and to transmit and receive data. Various types of communication devices capable of processing, processing, and output (screen display, printer, etc.) are available.

한편, 솔루션서버(200)에서 수집할 설비(20)와 연결된 라우터(100)의 IP와 설정된 PORT를 연결한다. 이때 라우터(100)는 설비(20)의 정보를 송수신할 수 있게 사전에 Port Forwarding하고 사용할 Port를 개방하여 사전 준비가 되어 있어야 하며, 설정에 의해 정상적인 수집데이터를 가져올 수 있다. 수집 프로그램 설정시 저장하는 곳을 설정하게 되는데 이때 Server IP 정보와 DB 서비스의 사용 Port를 기입하면 저장된다.On the other hand, the IP of the router 100 connected to the facility 20 to be collected in the solution server 200 and the set PORT are connected. At this time, the router 100 must be prepared in advance by port forwarding and opening the port to be used so that information of the facility 20 can be transmitted and received, and normal collection data can be brought by setting. When setting up the collection program, the storage location is set. At this time, if the server IP information and port used for DB service are entered, it is saved.

상술한 바와 같은 라우터(100), 관리용단말(300) 및 솔루션서버(200)의 조합된 구성을 통해, 상대적으로 저렴한 외부네트워크(10)를 이용하면서도 솔루션서버(200)와 라우터(100) 간에 VPN 통신방식으로 네트워크가 구축되어 높은 수준의 보안성을 구현할 수 있으며 네트워크 구축비용을 대폭 절감할 수 있다.Through the combination of the router 100, the management terminal 300, and the solution server 200 as described above, a relatively inexpensive external network 10 is used while the solution server 200 and the router 100 are connected. As the network is built with the VPN communication method, a high level of security can be implemented and network construction costs can be significantly reduced.

또한, 자사 서버의 서비스로 설비를 추가하고 연결하여 설비 접속정보를 확인 및 설정할 수 있고 데이터 수집을 쉬한 설비 맵 세팅 및 수집동작 제어가 가능할 수 있다.In addition, it is possible to check and set facility access information by adding and connecting facilities as a service of the company's server, and it is possible to set facility maps and control collection operations to facilitate data collection.

더불어, 설비 제어, 세팅값 설정, 센서 데이터 관리가 가능하고 설비 데이터 입, 출력 설정이 가능하며 위치 제한없이 데이터 수집이 가능하다. 그리고, 네트워크 송,수신 데이터를 기존 프로토콜이 사용하는 암호화 수준에서 한번 더 암호화를 진행하여 보안의 위험성을 더욱 낮출 수 있으며 원격지의 설비에 대한 데이터를 VPN으로 쉽게 수집할 수 있고 데이터의 백업 및 점검시 원격지로의 이동을 최소화하며 이런 취약한 네트워크 보안을 암호화된 데이터로 송수신하여 보안의 위험도를 낮출 수 있다.In addition, it is possible to control equipment, set setting values, manage sensor data, set equipment data input and output, and collect data without location restrictions. In addition, the network transmission and reception data can be encrypted once more at the encryption level used by the existing protocol to further lower the security risk. It is possible to reduce the risk of security by minimizing movement to a remote location and transmitting and receiving such weak network security as encrypted data.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템에서는 상기 라우터(100)와 각 센서노드(400) 간에 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호 신호연결될 수 있다.On the other hand, in the open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system according to a preferred embodiment of the present invention, the router 100 and each sensor node 400 can be connected to each other using a radio frequency of 900 MHz band. .

여기서, 900MHz 대역의 통신의 경우 데이터를 변조하는 방식에 따라 FSK 방식과 LoRa 방식으로 구분할 수 있는데 이 두가지 방식은 속도와 통신거리(커버리지)에 있어 차이가 있으므로 공장에 설치되는 설비의 수량에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.Here, in the case of communication in the 900MHz band, it can be divided into FSK method and LoRa method according to the data modulation method. Since these two methods have differences in speed and communication distance (coverage), they can be selectively selected according to the number of facilities installed in the factory. can be used as

이를 위해, 상기 센서노드(400)는 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터 전송속도는 상대적으로 느리나 통신거리가 긴 LoRa 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제1통신부(410)와, 상기 제1통신부(410)보다 상대적으로 통신거리는 짧으나 데이터 전송속도가 빠른 FSK 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제2통신부(420)를 함께 구비하고, 상기 제1통신부(410)와 제2통신부(420) 중 어느 하나의 통신부가 선택적으로 활성화되도록 제어하는 MCU(430)를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 6, the sensor node 400 includes a first communication unit 410 that forms a time-division mesh network using the LoRa communication method, which has a relatively slow data transmission rate but a long communication distance, and the first communication unit 410. The first communication unit 410 is provided with a second communication unit 420 that forms a time-division mesh network using the FSK communication method, which has a relatively shorter communication distance but faster data transmission speed, and the first communication unit 410 and the second communication unit 420. ) includes an MCU 430 that controls any one of the communication units to be selectively activated.

또한, 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 적은 소규모 공장의 경우 상기 제1통신부(410)를 활성화하고 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 큰 대규모 공장의 경우 상기 제2통신부(420)를 활성화하는 것이 바람직하다.In addition, in the case of a small-scale factory with a relatively small number of installation facilities 20, the first communication unit 410 is activated, and in the case of a large-scale factory with a relatively large installation number of facilities 20, the second communication unit 420 is activated. It is desirable to activate

따라서, 설비(20)의 수량이 많아 수집데이터의 수집시간이 길어질 수 밖에 없는 대규모 공장에서는 FSK 통신방식을 사용하여 데이터 수집시간을 최소화할 수 있으며, 설비(20)의 수량이 적어 데이터 수집시간이 짧은 소규모 공장에는 LoRa 통신방식을 사용하여 긴 통신거리로 데이터 누락의 가능성을 최소화할 수 있다.Therefore, in a large-scale factory where the collection time of collected data is inevitably prolonged due to the large number of facilities 20, the data collection time can be minimized by using the FSK communication method, and the data collection time can be shortened due to the small number of facilities 20. In short, small factories, the possibility of data omission can be minimized with long communication distance by using LoRa communication method.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention belongs Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be set forth.

100...라우터 140...로컬DB
200...솔루션서버 210...VPN서비스부
220...수집프로그램부 230...DB서비스부
300...관리자단말 400...센서노드100 ... router 140 ... local DB
200 ... solution server 210 ... VPN service department
220 ... collection program part 230 ... DB service part
300 ... manager terminal 400 ... sensor node

Claims (4)

공장에 설치된 각 설비(20)의 센서노드(400)와 신호연결되어 각 센서노드(400)로부터 수신되는 미가공 상태의 원시데이터(Raw Data)를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 원시데이터를 취합하여 필터링하고 가공하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하며 생성된 가공데이터를 출력하는 라우터(100);
외부네트워크(10)를 이용한 VPN(Virtual Private Network) 통신방식으로 상기 라우터(100)와 신호연결되어 가공데이터를 수신하고 수신된 각 설비(20)별 가공데이터를 취합하여 저장하는 솔루션서버(200); 및
상기 VPN 통신방식으로 상기 솔루션서버(200)에 접속하여 가공데이터를 수신하며 수신한 가공데이터를 화면표시하는 관리자단말(300);을 포함하는 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템
It is signal-connected to the sensor node 400 of each facility 20 installed in the factory, receives raw data received from each sensor node 400, and receives raw data for each facility 20. A router 100 that collects, filters, processes, generates processing data necessary for facility management, and outputs the generated processing data;
A solution server 200 that receives processed data by being signal-connected to the router 100 through a VPN (Virtual Private Network) communication method using an external network 10 and collects and stores the received processed data for each facility 20 ; and
An open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system including a manager terminal 300 that accesses the solution server 200 through the VPN communication method, receives processed data, and displays the received processed data on the screen.
 청구항 1에 있어서,
상기 라우터(100)는,
인증되지 않은 단말이 접속되지 않도록 차단하는 방화벽서비스부(110)와,
VPN 통신방식으로 암호화된 데이터를 솔루션서버(200)로 전송하고 상기 솔루션서버(200)로부터 암호화된 데이터를 수신하여 복호화 처리하는 VPN서비스부(120) 및,
각 센서노드(400)로부터 수신된 원시데이터를 취합하여 저장하고 필요한 데이터를 선별하여 필터링하며 선별된 데이터를 이용하여 설비관리에 필요한 가공데이터를 생성하는 수집프로그램부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템.
The method of claim 1,
The router 100,
A firewall service unit 110 that blocks unauthorized terminals from accessing;
A VPN service unit 120 that transmits data encrypted by the VPN communication method to the solution server 200 and receives and decrypts the encrypted data from the solution server 200;
It is characterized by including a collection program unit 130 that collects and stores raw data received from each sensor node 400, selects and filters necessary data, and generates processed data necessary for facility management using the selected data. An open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system.
 청구항 1에 있어서,
상기 라우터(100)는,
솔루션서버(200)와의 신호연결이 차단되면 각 센서노드(400)로부터 수신되는 원시데이터와 생성된 가공데이터를 저장하는 로컬DB(140)를 더 포함하되,
상기 솔루션서버(200)와의 신호연결이 복구되면 차단되는 동안에 수신된 원시데이터와 가공데이터를 파일로 저장하여 솔루션서버(200)로 자동 전송하는 것을 특징으로 하는 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템.
The method of claim 1,
The router 100,
When the signal connection with the solution server 200 is blocked, it further includes a local DB 140 for storing raw data received from each sensor node 400 and generated processed data,
When the signal connection with the solution server 200 is restored, raw data and processed data received while being blocked are stored as files and automatically transmitted to the solution server 200, characterized in that the open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system.
 청구항 1에 있어서,
상기 센서노드(400)는,
데이터 전송속도는 상대적으로 느리나 통신거리가 긴 LoRa 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제1통신부(410)와, 상기 제1통신부(410)보다 상대적으로 통신거리는 짧으나 데이터 전송속도가 빠른 FSK 통신방식으로 시분할 메쉬네트워크를 형성하는 제2통신부(420)를 함께 구비하고, 상기 제1통신부(410)와 제2통신부(420) 중 어느 하나의 통신부가 선택적으로 활성화되도록 제어하는 MCU(430)를 포함하고, 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 적은 소규모 공장의 경우 상기 제1통신부(410)를 활성화하고 설비(20)의 설치수량이 상대적으로 큰 대규모 공장의 경우 상기 제2통신부(420)를 활성화하는 것을 특징으로 하는 개방형 가상사설네트워크 기반의 라우터수집형 설비모니터링 솔루션시스템.The method of claim 1,
The sensor node 400,
The first communication unit 410 forming a time-division mesh network using the LoRa communication method with a relatively slow data transmission rate but a long communication distance, and FSK communication with a relatively short communication distance but high data transmission rate compared to the first communication unit 410 MCU 430, which includes a second communication unit 420 that forms a time-division mesh network in a time-division mesh network, and controls one of the first communication unit 410 and the second communication unit 420 to be selectively activated. In the case of a small-scale factory in which the installation quantity of facilities 20 is relatively small, the first communication unit 410 is activated, and in the case of a large-scale factory in which the installation quantity of facilities 20 is relatively large, the second communication unit 420 An open virtual private network-based router collection facility monitoring solution system characterized in that it activates.
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