KR20240050731A

KR20240050731A - Ntp time synchronization system

Info

Publication number: KR20240050731A
Application number: KR1020220130480A
Authority: KR
Inventors: 금경원; 유태균
Original assignee: 금경원
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2024-04-19

Abstract

본 발명은 폐쇄 네트워크 상의 다양한 기기들을 외부 인터넷망에 연결되지 않은 상태에서도 안정적으로 시간 동기화할 수 있는 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템은, 폐쇄형 네트워크에 연결되는 하나 이상의 기기; 인공위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나; 수신된 상기 GPS 신호로부터 시간 정보를 생성하고, 상기 시간 정보를 현재 시간과 비교 및 검증하는 임베디드 시스템부; NTP(Network Time Protocol)를 기반으로, 상기 임베디드 시스템부로부터 수신된 상기 시간 정보를 NTP 시간 정보로 변환하는 NTP 서버; 및 상기 NTP 시간 정보를 폐쇄형 네트워크를 통해 상기 기기로 전송하는 허브부를 포함할 수 있다.The present invention provides an NTP time synchronization system for external enclosures that can stably synchronize the time of various devices on a closed network even when not connected to an external Internet network.
The NTP time synchronization system for external enclosures according to the present invention includes one or more devices connected to a closed network; A GPS antenna that receives GPS signals from satellites; an embedded system unit that generates time information from the received GPS signal, and compares and verifies the time information with the current time; An NTP server that converts the time information received from the embedded system unit into NTP time information based on NTP (Network Time Protocol); and a hub unit that transmits the NTP time information to the device through a closed network.

Description

NTP time synchronization system for external enclosure {NTP TIME SYNCHRONIZATION SYSTEM}

본 발명은 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 인터넷망과 단절될 상태에서 작동 기기들의 시간을 동기화할 수 있는 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an NTP time synchronization system for an external enclosure, and more specifically, to an NTP time synchronization system for an external enclosure that can synchronize the time of operating devices while disconnected from the Internet network.

일반 장비나 네트워크 장비들은 자체에 설정된 시간 정보나, 외부로부터 동기화되는 시간 정보를 가지고 상호 간에 동기화되어 운영되고 있다. General equipment and network equipment operate in synchronization with each other using time information set within themselves or time information synchronized from the outside.

보편적인 시간 동기화 방법은 NTP(Network Time Protocol) 를 이용하여 인터넷상의 NTP 서버의 시간과 일치시키는 것으로서, NTP는 IP 네트워크상에 접속된 2개 이상의 클라이언트 사이에 동일한 시각을 갖게 하는 프로토콜이다. A common time synchronization method is to synchronize the time with the time of an NTP server on the Internet using NTP (Network Time Protocol). NTP is a protocol that ensures the same time between two or more clients connected to an IP network.

하지만 이러한 NTP를 이용하여 시간을 동기화시키는 방법을 사용하기 위해서는 인터넷망에 해당 기기가 연결되어야 한다.However, in order to use this method of synchronizing time using NTP, the device must be connected to the Internet network.

따라서, 보안상의 이유로 독립된 폐쇄망 내에서 운용 되는 기기 또는 단독으로 사용되는 기기에서는 적용이 불가능하다. Therefore, for security reasons, it cannot be applied to devices operated within an independent closed network or devices used alone.

예를 들어, 보안의 중요도가 높은 공공기관에서 사용되는 CCTV는 의도적으로 인터넷망에 연결되지 않는데, 장시간 사용 시 업데이트 및 전원 차단 등을 이유로 시간 설정이 달라지는 현상이 발생하는 문제가 있으며, 일례로 이벤트 발생 시 해당 영상을 찾기 위해 많은 시간을 소모해야 하는 등의 단점이 있다.For example, CCTV used in public institutions where security is highly important is not intentionally connected to the Internet network, but when used for a long time, there is a problem in that the time setting changes due to updates and power cuts, etc. For example, event There are disadvantages such as having to spend a lot of time searching for the relevant video when it occurs.

특히, 중대 재해 처벌법 입법으로 인하여 공사 현장(외부)에 대한 관리 및 감독의 중요성이 대두되고 있고, 빅데이터와 AI 기반의 스마트시티 구축을 위한 옥외형 CCTV 설치 및 운영이 증가하는 추세이며, 이러한 환경 변화에 적극적인 공공기관의 대응을 감안할 때 폐쇄망 내 운용 기기의 시간 동기화의 중요성이 점차 커지고 있다. In particular, the importance of management and supervision of construction sites (external) is emerging due to the legislation of the Severe Accident Punishment Act, and the installation and operation of outdoor CCTVs to build smart cities based on big data and AI is increasing. Considering the active response of public institutions to change, the importance of time synchronization of operating devices in a closed network is gradually increasing.

본 발명은 인터넷망에 연결되지 않은 폐쇄 네트워크 상의 다양한 기기들의 안정적인 시간 동기화가 가능한 수 있는 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템을 제공함에 목적이 있다. The purpose of the present invention is to provide an NTP time synchronization system for external enclosures that enables stable time synchronization of various devices on a closed network not connected to the Internet network.

본 발명에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템은, 폐쇄형 네트워크에 연결되는 하나 이상의 기기; 인공위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나; 수신된 상기 GPS 신호로부터 시간 정보를 생성하고, 상기 시간 정보를 현재 시간과 비교 및 검증하는 임베디드 시스템부; NTP(Network Time Protocol)를 기반으로, 상기 임베디드 시스템부로부터 수신된 상기 시간 정보를 NTP 시간 정보로 변환하는 NTP 서버; 및 상기 NTP 시간 정보를 폐쇄형 네트워크를 통해 상기 기기로 전송하는 허브부를 포함할 수 있다.The NTP time synchronization system for external enclosures according to the present invention includes one or more devices connected to a closed network; A GPS antenna that receives GPS signals from satellites; an embedded system unit that generates time information from the received GPS signal, and compares and verifies the time information with the current time; Based on NTP (Network Time Protocol), an NTP server that converts the time information received from the embedded system unit into NTP time information; and a hub unit that transmits the NTP time information to the device through a closed network.

바람직하게는, 상기 임베디드 시스템부는, 수신된 상기 GPS 신호로부터 상기 시간 정보를 생성하는 회로부; 및 생성된 상기 시간 정보를 NTP 서버에 송신하는 송신부를 포함하고, 상기 임베디드 시스템부, 상기 NTP 서버 및 상기 허브부는 함체에 수납될 수 있다.Preferably, the embedded system unit includes a circuit unit that generates the time information from the received GPS signal; and a transmitting unit that transmits the generated time information to an NTP server, and the embedded system unit, the NTP server, and the hub unit may be housed in a housing.

본 발명의 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템은, 폐쇄 네트워크 상의 다양한 기기들을 외부 인터넷망에 연결되지 않은 상태에서도 안정적으로 시간 동기화할 수 있고, 이벤트 발생 시 원하는 영상을 신속하게 찾을 수 있어 검색 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.The NTP time synchronization system for external enclosures of the present invention can stably synchronize the time of various devices on a closed network even when not connected to an external Internet network, and can quickly find the desired video when an event occurs, reducing search time. There is a possible effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템의 구성을 나타내는 도면, 및
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an NTP time synchronization system for an external enclosure according to an embodiment of the present invention, and
Figure 2 is a diagram showing the operation of the NTP time synchronization system for an external enclosure according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately use the concept of terms to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability. The present invention can be modified in various ways and can have various embodiments. The examples described below and shown in the drawings are not intended to limit the present invention to specific embodiments, but rather represent the spirit and technology of the present invention. It should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the scope. In addition, it should be understood that at the time of filing this application, there may be various equivalents and modifications that can replace them.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the configuration of an NTP time synchronization system for an external enclosure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템은 GPS 안테나(200), 임베디드 시스템부(110), NTP 서버(120) 및 허브부(130)를 포함한다. The NTP time synchronization system for an external enclosure according to an embodiment of the present invention includes a GPS antenna 200, an embedded system unit 110, an NTP server 120, and a hub unit 130.

GPS 안테나(200)를 통하여 인공위성으로부터 GPS 신호를 수신할 수 있고, 회로부를 통해 수신된 GPS 신호로부터 시간 정보를 생성할 수 있으며, 생성된 시간 정보는 무선 송신부를 통하여 송수신부에 전송될 수 있다.GPS signals can be received from artificial satellites through the GPS antenna 200, time information can be generated from the GPS signals received through the circuit unit, and the generated time information can be transmitted to the transceiver unit through the wireless transmitter.

임베디드 시스템부(110)는 송신된 시간 정보와 현재 시간을 비교 및 검증하기 위한 것이고, NTP(Network Time Protocol) 서버에서는 CCTV(310)로부터 녹화되는 영상의 영상 정보 및 시간 정보가 송신될 수 있으며, 허브(HUB)부에서는 검증된 시간 정보와 CCTV(310) 녹화 영상이 연결되어 제어될 수 있다. The embedded system unit 110 is for comparing and verifying the transmitted time information and the current time, and the NTP (Network Time Protocol) server can transmit video information and time information of the video recorded from the CCTV 310. In the HUB unit, verified time information and CCTV (310) recorded images can be connected and controlled.

또한, 임베디드 시스템부(110), NTP 서버(120) 및 허브부(130)는 함체(100)에 내장될 수 있고, 하나 이상의 CCTV(310)는 폐쇄형 네트워크를 통해 허브부(130)에 연결될 수 있으며, CCTV(310)의 전원부 및 송수신부는 함체(100) 내에 수납되거나 함체(100) 외부에 설치될 수 있다. In addition, the embedded system unit 110, NTP server 120, and hub unit 130 may be built into the enclosure 100, and one or more CCTVs 310 may be connected to the hub unit 130 through a closed network. The power supply unit and the transmitting/receiving unit of the CCTV 310 may be housed within the enclosure 100 or installed outside the enclosure 100.

본 발명의 일 실시예에서는 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템에 적용되는 기기로서 CCTV(310)가 사용되나, 이에 한정된 것은 아니고 서버, 녹화기, PC, 주차관제 시스템 등 다양한 기기가 적용될 수 있다. In one embodiment of the present invention, CCTV 310 is used as a device applied to the NTP time synchronization system for external enclosures, but it is not limited to this and various devices such as servers, recorders, PCs, and parking control systems can be applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템의 동작 프로세스를 간단히 나타내면 다음과 같다. The operation process of the NTP time synchronization system for external enclosures according to an embodiment of the present invention is briefly described as follows.

GPS 신호 - GPS 안테나 - 임베디드 시스템부 - NTP 서버 - 허브부 - 기기GPS signal - GPS antenna - Embedded system part - NTP server - Hub part - Device

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.Figure 2 is a diagram showing the operation of the NTP time synchronization system for an external enclosure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 함체용 NTP 시간 동기화 시스템의 동작 알고리즘을 간단히 나타내면 다음과 같다. With reference to FIG. 2, the operation algorithm of the NTP time synchronization system for an external enclosure according to an embodiment of the present invention is briefly shown as follows.

(1) GPS 안테나에서 GPS 신호를 수신(1) Receive GPS signal from GPS antenna

(2) 소형 PC(임베디드 시스템, 라즈베리파이 등의 시간 정보 추출 가능 수단)에서 시간 정보를 추출하여 NTP 서버로 전달(2) Time information is extracted from a small PC (a means of extracting time information such as an embedded system, Raspberry Pi, etc.) and delivered to the NTP server.

(3) NTP 서버에서 NTP 신호로 변환하고 허브부를 통해 폐쇄형 네트워크에 전달 - 동작 과정에서 폐쇄형 네트워크에 연결된 각 기기들의 전원 및 네트워크, 시간 상태 정보 등을 소형 PC(임베디드 시스템, 라즈베리파이 등)에서 수집하여 감시(3) Convert it to an NTP signal at the NTP server and transmit it to the closed network through the hub - During the operation process, the power, network, and time status information of each device connected to the closed network is transmitted to a small PC (embedded system, Raspberry Pi, etc.) Collected and monitored from

인공위성의 GPS 신호는 GPS 안테나(200)에 수신되고, 수신된 GPS 신호는 임베디드 시스템부(110)에 제공된다. GPS 신호를 수신하기 위한 GPS 안테나(200)의 구성은 이미 널리 주지된 관용 기술이므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.GPS signals from artificial satellites are received by the GPS antenna 200, and the received GPS signals are provided to the embedded system unit 110. Since the configuration of the GPS antenna 200 for receiving GPS signals is already a widely known common technology, further description will be omitted.

임베디드 시스템부(110)에 제공된 GPS 신호는 GPS 표준시각 정보로 변환되어 NTP 서버(120)로 제공되는데, 임베디드 시스템부(110)에서는 수신된 GPS 신호를 바탕으로 현재 시간과 비교 및 검증 과정이 수행된다. 검증된 시간 정보는 NTP 서버(120)로 전송되고 이는 허브부(130)를 통해 연결된 기기로 제공되어 시간 동기화가 진행된다. The GPS signal provided to the embedded system unit 110 is converted into GPS standard time information and provided to the NTP server 120. The embedded system unit 110 performs a comparison and verification process with the current time based on the received GPS signal. do. The verified time information is transmitted to the NTP server 120 and is provided to the connected device through the hub unit 130 to perform time synchronization.

임베디드 시스템부(110)에서는 폐쇄형 네트워크에 연결된 기기, 예를 들어 서버, CCTV, 녹화기, PC, 주차관제 시스템 등으로부터 각 기기의 상태 정보나 사용자에게 필요한 정보를 수집할 수 있다. The embedded system unit 110 can collect status information of each device or information necessary for the user from devices connected to a closed network, such as servers, CCTV, recorders, PCs, and parking control systems.

임베디드 시스템부(110)는 폐쇄형 네트워크에 연결 접속되며, 폐쇄형 네트워크에 연결된 기기에 설치된 에이전트 프로그램 및 NTP 서버(120)와 폐쇄형 네트워크를 매개로 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 기반의 실시간 통신을 통해 시각 동기 및 정보 수집, 관리하기 위한 특정 관리 소프트웨어가 탑재되도록 구성된다. 이는 폐쇄형 네트워크를 매개로 TCP/IP 기반의 실시간 통신을 통해 GPS 표준시각 정보를 수신하여 동기화하고, 각 기기들의 시각동기 장애 여부를 관리할 수 있다. The embedded system unit 110 is connected to a closed network, and is based on TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) through the agent program and NTP server 120 installed on devices connected to the closed network and the closed network. It is configured to be equipped with specific management software to collect and manage time synchronization and information through real-time communication. It can receive and synchronize GPS standard time information through TCP/IP-based real-time communication over a closed network, and manage time synchronization failures of each device.

네트워크 관리 모듈이 폐쇄형 네트워크를 통해 수집하여 저장한 GPS 표준시각 정보와, 각 기기들의 동기화된 시각정보를 비교하는 모니터링을 통해 미리 설정된 시간 오차 범위를 벗어난 경우에 장애로 판단 처리하고, 그에 따른 갱신 처리가 가능하도록 제어함으로써 시각동기 장애 여부가 관리된다. Through monitoring that compares the GPS standard time information collected and stored by the network management module through a closed network with the synchronized time information of each device, if it is outside the preset time error range, it is judged as a failure and updated accordingly. Visual synchronization failure is managed by controlling the processing to be possible.

또한, 임베디드 시스템부(110)는 각 기기들이 시각 동기 되는 시간 관리 기능을 더 포함할 수 있다. 여기서, 시간 관리 기능은, 각 기기들이 동기화된 시간에 대한 정보로서, 각 기기들의 장비, 즉 타 기기들이 시각동기 정보를 정상적으로 동기화했는지의 여부, 동기화 한 시간이 언제인지의 정보, 시각 동기가 되었는지 또는 되고 있는지의 여부를 포함할 수 있다.Additionally, the embedded system unit 110 may further include a time management function that synchronizes the time of each device. Here, the time management function is information about the synchronized time of each device, including whether the equipment of each device, that is, other devices, have properly synchronized the time synchronization information, information on when the synchronization time was, and whether the time has been synchronized. Or it may include whether it is being done or not.

또한, 임베디드 시스템부(110)는 탑재된 특정 관리 소프트웨어의 프로그램을 통해, 폐쇄형 네트워크를 매개로 연결 접속되는 각 기기들의 IP, 명칭, 동기 요청 시간, 동기 이상 유무의 모니터링, 및 이력 관리 기능을 더 포함할 수 있다.In addition, the embedded system unit 110 monitors the IP, name, synchronization request time, synchronization abnormality, and history management functions of each device connected through a closed network through a specific management software program. More may be included.

NTP 서버(120)는, 임베디드 시스템부(110)로부터 수신된 GPS 표준시각 정보를 변환하고 SNTP(Simple Network Time Protocol)와 NTP(Network Time Protocol)를 이용하여 폐쇄형 네트워크를 매개로 GPS 표준시각 정보를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기타 기기는 폐쇄형 네트워크를 매개로 연결 접속되는 타 서버 또는 타 시스템 등으로 구성되되, 윈도우 계열과 리눅스 계열 또는 기타 OS 기반으로 운용되는 특정 에이전트 프로그램이 탑재되어 시각 동기화가 수행될 수 있다.The NTP server 120 converts the GPS standard time information received from the embedded system unit 110 and converts the GPS standard time information through a closed network using SNTP (Simple Network Time Protocol) and NTP (Network Time Protocol). can be provided. According to one embodiment of the present invention, other devices are composed of other servers or other systems connected through a closed network, and are equipped with a specific agent program that operates based on Windows, Linux, or other OS. Synchronization may be performed.

종래의 기술에 따르면, 보안상의 이유로 독립된 폐쇄망 내에서 운용 되는 기기 또는 단독으로 사용되는 기기에서는 시간 동기화가 불가능하다. According to conventional technology, time synchronization is not possible for devices operating within an independent closed network or devices used alone for security reasons.

하지만, 본 발명에 따르면, 폐쇄 네트워크 상의 다양한 기기들을 외부 인터넷망에 연결되지 않은 상태에서도 안정적으로 시간 동기화할 수 있고, 이벤트 발생 시 원하는 영상을 신속하게 찾을 수 있어 검색 시간을 줄일 수 있다.However, according to the present invention, various devices on a closed network can be stably time-synchronized even when not connected to an external Internet network, and a desired video can be quickly found when an event occurs, thereby reducing search time.

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 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims to be described.

Claims

One or more devices connected to a closed network;
A GPS antenna that receives GPS signals from satellites;
an embedded system unit that generates time information from the received GPS signal, and compares and verifies the time information with the current time;
An NTP server that converts the time information received from the embedded system unit into NTP time information based on NTP (Network Time Protocol); and
A hub unit that transmits the NTP time information to the device through a closed network
NTP time synchronization system for external enclosures including.

According to paragraph 1,
The embedded system unit,
a circuit unit generating the time information from the received GPS signal; and
A transmitting unit that transmits the generated time information to the NTP server
Including,
An NTP time synchronization system for an external enclosure, characterized in that the embedded system unit, the NTP server, and the hub unit are stored in the enclosure.