KR20240116629A - 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법 및 모빌리티 게이트웨이 장치, 현장 안전 관리 시스템 - Google Patents

모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법 및 모빌리티 게이트웨이 장치, 현장 안전 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법은, 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이에서 수행되는 전력 조절 방법으로서, 현장에 위치하는 안전장비들로부터의 센서 데이터 및 현장을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 현장정보 획득 단계; 상기 현장정보 획득단계를 통해 획득한 데이터를 이용하여 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 현장상태 판단 단계; 및 상기 현장상태 판단 단계에서 산출된 레벨에 따라 상기 모빌리티 게이트웨이의 전력을 조절하는 전력 조절 단계를 포함할 수 있다.

Description

모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법 및 모빌리티 게이트웨이 장치, 현장 안전 관리 시스템{Mobility Gateway Power Control Method and Mobility Gateway Device, Field Safety Management System}
본 발명은 산업현장의 센서 및 게이트웨이의 엣지 컴퓨팅의 인자를 활용하여 배터리 기반의 모빌리티 게이트웨이의 전력 소비를 효과적으로 제어하기 위한 모빌리티 게이트웨이의 전력 조절 방법 및 모빌리티 게이트웨이 장치, 현장 안전 관리 시스템에 관한 것이다.
IOT 기술의 적용 분야는 확대되어, 고정적인 통신망이 충분하지 않은 공사 현장 등에서도 모빌리티 게이트웨이를 이용하여 IOT 서비스를 지원할 수 있다.
송배전 설비에 대한 시공이나 수리 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이의 경우 장치의 구동 및 유지를 위하여 많은 전력을 필요로 하지만, 전기 및 통신 인프라 구축이 어려운 산업현장의 경우 모빌리티 게이트웨이의 작동을 위한 전력 공급이 어렵기 때문에, 배터리를 이용하여 모빌리티 게이트웨이를 작동시키고 있는 실정이다.
그러나, 배터리의 경우 용량이 제한적이기 때문에 모빌리티 게이트웨이를 장시간 작동시키기 어려운 문제점이 있으므로, 전력 소모를 최소화하고 최적화할 수 있는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
한국공개특허 제10-2011-0034043호
본 발명은 정보 획득수단을 통해 수신되는 현장정보를 이용하여 작업이 이루어지는 현장의 상태를 파악하고, 파악된 상태에 따라 모빌리티 게이트웨이에서 사용되는 전력을 조절하여, 배터리 전력 소모를 최소화 가능한 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법 및 모빌리티 게이트웨이 장치, 현장 안전 관리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법은, 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이에서 수행되는 전력 조절 방법으로서, 현장에 위치하는 안전장비들로부터의 센서 데이터 및 현장을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 현장정보 획득 단계; 상기 현장정보 획득단계를 통해 획득한 데이터를 이용하여 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 현장상태 판단 단계; 및 상기 현장상태 판단 단계에서 산출된 레벨에 따라 상기 모빌리티 게이트웨이의 전력을 조절하는 전력 조절 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전력 조절 단계에서는, 상기 현장에 위치하는 안전장비들에 대하여 상기 산출된 레벨에 따른 전력 조절을 지시할 수 있다.
여기서, 상기 현장정보 획득단계는, 현장의 각 안전장비에 결합된 센서들을 통해 현장정보를 획득하는 제1 현장정보 획득단계; 및 상기 모빌리티 게이트웨이와 직접 연결된 게이트웨이 카메라를 통해 현장정보를 획득하는 제2 현장정보 획득단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 현장상태 판단 단계는, 상기 제1 현장정보 획득단계를 통해 획득한 현장정보를 이용하여 현장 상태를 파악하고, 파악된 현장 상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제1 판단정보를 생성하는 제1 판단정보 생성 단계; 제2 현장정보 획득단계를 통해 획득한 현장정보를 이용하여 현장상태를 파악하고, 파악된 현장상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제2 판단 정보를 생성하는 제2 판단정보 생성 단계; 및 상기 제1 판단정보 생성단계를 통해 생성된 현장상태 판단정보와 제2 판단정보 생성단계를 통해 생성된 현장상태 판단정보를 이용하여 최종 현장상태를 판단하여, 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 제1 판단정보 생성 단계와 상기 제2 판단정보 생성 단계에서의 현장상태 판단정보는, 획득하는 현장정보를 저장되어 있는 현장상태 비교판단정보에 대입하여 일치율이 설정된 수치 이상일 시 해당 현장상태인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 현장상태 결정 단계에서는, 제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보가 다른 경우, 일치율이 더 높은 것에 따라 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 현장상태 결정 단계에서는, 제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보가 다른 경우, 해당 시점의 판단 정보들을 폐기하고, 다음 시점의 현장정보를 획득하는 단계로 복귀할 수 있다.
여기서, 상기 제1 판단 정보에 대한 상기 일치율은, 상기 특정 영역 내의 작업자 또는 중장비의 이동 패턴에 대한 일치율을 포함하고, 상기 제2 판단 정보에 대한 상기 일치율은, 상기 특정 영역에서의 지정된 안전장구류 및 공구의 식별 개수에 대한 일치율을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 현장상태 결정 단계에서는, 관리자 단말로 최종 현장상태 판단정보를 송신하여 결재를 요청하는 단계를 더 포함하고, 상기 관리자 단말에서 결재가 승낙되지 않을 경우 해당 시점의 판단 정보들을 폐기하고, 다음 시점의 현장정보를 획득하는 단계로 복귀할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 모빌리티 게이트웨이 장치는, 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이로서, 현장에 위치하는 안전장비들로부터의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 수신된 상기 센서 데이터로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 센서 판단부; 현장을 촬영한 영상으로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 영상 판단부; 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 전력레벨 산출부; 및 전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이 구성요소 및 모빌리티 게이트웨이와 연결된 장치의 상태를 조절하는 전력모드 조절부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모빌리티 게이트웨이와 직접 연결된 게이트웨이 카메라를 더 포함하고, 상기 영상 판단부는, 상기 게이트웨이 카메라에서 촬영된 영상 및 각 안전장비에 구비된 안전장비 카메라에서 촬영된 영상으로부터 현장 상태를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 센서 판단부는, 상기 안전장비들로부터의 센서 데이터를 이용하여 현장 상태를 파악하고, 파악된 현장 상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제1 판단 정보를 생성하고, 상기 영상 판단부는, 상기 현장을 촬영한 영상을 이용하여 현장상태를 파악하고, 파악된 현장상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제2 판단 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 전력레벨 산출부는, 상기 제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보를 이용하여 최종 현장상태를 판단하여, 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 센서 판단부와 상기 영상 판단부는, 현장정보로서 획득하는 상기 센서 데이터 또는 상기 현장을 촬영한 영상을, 저장되어 있는 현장상태 비교판단정보에 대입하여 일치율이 설정된 수치 이상일 시 해당 현장상태인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 센서 판단부의 일치율은, 상기 특정 영역 내의 작업자 또는 중장비의 이동 패턴에 대한 일치율을 포함하고, 상기 영상 판단부의 일치율은, 상기 특정 영역에서의 지정된 안전장구류 및 공구의 식별 개수에 대한 일치율을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전력모드 조절부는, 상기 모빌리티 게이트웨이의 CPU 클럭을 제어하는 클럭 제어부; 비디오 스트리밍 기능에 대한 제어를 수행하는 비디오 스트리밍 서비스 제어부; 영상분석을 위한 AI 엔진의 동작을 제어하는 영상분석 AI 엔진 제어부; 상기 현장에 배치된 IOT 기기를 위한 무선 통신 채널을 제공하는 무선 인터페이스 제어부; 및 게이트웨이 운영체제의 동작 모드를 제어하는 OS 슬립 제어부 중 적어도 하나 이상에 대하여, 상기 전력레벨 산출부에 의해 산출된 레벨에 따라 off 시키거나 전력을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 현장 안전 관리 시스템은, 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이; 착용자 또는 부착 설비의 움직임을 감지하는 모션 센서를 구비하며, 상기 모션 센서가 감지한 센서 데이터를 상기 모빌리티 게이트 웨이로 전송하는 IOT 기기로서 안전장비를 포함하되,
상기 모빌리티 게이트웨이는, 상기 안전장비로부터의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부와, 수신된 상기 센서 데이터로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 센서 판단부와, 현장을 촬영한 영상으로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 영상 판단부와, 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 전력레벨 산출부와, 전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이의 구성요소의 전력소모 상태를 조절하는 전력모드 조절부를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 안전장비는, 현장에서 작업하는 착용자의 신체에 부착되며, 상기 착용자의 맥박, 체온, 혈압 중 적어도 하나를 측정하는 바이오 센서를 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 모빌리티 게이트웨이는, 상기 모빌리티 게이트웨이에 직접 연결된 게이트웨이 카메라를 더 포함하고, 상기 안전장비는, 상기 안전장비에 구비되어 영상을 촬영하는 안전장비 카메라를 더 포함할 수 있다.
상술한 구성의 본 발명의 사상에 따른 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법 및/또는 모빌리티 게이트웨이 장치, 현장 안전 관리 시스템을 실시하면, 다양한 정보 획득수단을 통해 수신되는 현장정보를 이용하여 작업이 이루어지는 현장의 상태를 파악하고, 파악된 상태에 따라 모빌리티 게이트웨이에서 사용되는 전력을 조절하여, 배터리 전력 소모를 억제하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법의 일 실시예를 나타낸 순서도.
도 2는 도 1의 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법을 구체화한 흐름도.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 모빌리티 게이트웨이 장치 및 이와 연계되는 안전장비의 일 실시예를 도시한 블록도.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 사상에 따른 모빌리티 게이트웨이의 전력 조절 방법에 관하여 설명하겠다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법의 일 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1의 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법을 구체화한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 모빌리티 게이트웨이 장치 및 이와 연계되는 안전장비의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법은, 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이에서 수행되는 전력 조절 방법으로서, 현장에 위치하는 안전장비들로부터의 센서 데이터 및 현장을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 현장정보 획득 단계(S100); 상기 현장정보 획득단계를 통해 획득한 데이터를 이용하여 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 현장상태 판단 단계(S200); 및 상기 현장상태 판단 단계에서 산출된 레벨에 따라 상기 모빌리티 게이트웨이의 전력을 조절하는 전력 조절 단계(S300)를 포함할 수 있다.
지향하는 목적부터 순차적으로 설명하면, 산업현장의 경우 현장 관리를 위하여 사용되는 모빌리티 게이트웨이로 전력 공급이 용이하지 않은 문제점이 있어, 배터리를 이용하여 모빌리티 게이트웨이로 작동 전력을 공급하고 있다. 이는 특히 전력분야의 공사현장에서 발현되고 있다.
그러나, 배터리의 경우 용량이 제한적이기 때문에 모빌리티 게이트웨이를 장시간 작동시키기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 사상은 판단된 현장상태에 따라 적합한 형태로 모빌리티 게이트웨이의 사용 전력을 조절하므로, 작은 배터리로도 모빌리티 게이트웨이의 작동이 장시간 유지되도록 하는 것을 추구한다.
상기 현장정보 획득단계(S100)에서 정보 획득수단을 통하여 작업이 이루어지는 현장정보를 획득하면, 상기 현장상태 판단 단계(S200)에서 획득한 현장정보를 이용하여 현장상태를 파악한 현장상태 판단정보가 생성되고, 상기 전력 조절 단계(S300)에서 판단된 현장상태에 적합한 형태로 모빌리티 게이트웨이의 전력을 조절하여 전력을 절약할 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 정보 획득수단으로서, 현장에서 사용되는 안전모, 안전조끼 등의 안전 장비(100)에 결합된 안전장비 카메라인 제1 카메라(110), 모션센서(120), 바이오 센서(130)와, 모빌리티 게이트웨이(200)의 현장상태 판단부(210)와 직접 연결된 게이트웨이 카메라인 제2 카메라(220)를 포함할 수 있다.
또한, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(220)를 통해 획득하는 현장정보는 현장의 지형, 중장비 위치, 작업자 위치 정보를 파악 가능한 영상정보를 포함하고, 상기 모션센서(120)에서 파악되는 정보는 작업자의 움직임 모션정보를 포함하고, 상기 바이오 센서(130)를 통해 파악되는 정보는 작업자의 맥박, 체온, 혈압 등의 정보를 포함할 수 있다.
즉, 현장 지형, 중장비 위치, 작업자 위치 정보를 이용하여 현재 작업이 이루어지는 위치를 확인하고, 모빌리티 게이트웨이가 관리해야 되는 현장 영역을 좁혀 모빌리티 게이트웨이의 전력 소모를 줄일 수 있는 것이다.
또한 작업자의 움직임 모션정보를 통해 작업이 이루어지고 있는지를 파악함으로써 모빌리티 게이트웨이를 통한 관리 레벨을 낮춰 전력 소모를 줄일 수 있는 것이다.
아울러 작업자의 건강상태는 급격하게 변화될 확률이 낮으므로, 작업자의 맥박, 체온, 혈압 등을 통해 작업자의 건강상태를 파악한 후, 설정된 시간에만 추가적으로 작업자의 건강상태를 파악하도록 함으로써, 관리에 소모되는 전력을 줄일 수 있는 것이다.
상기 현장정보 획득단계(S100)는 현장 안전장비에 결합된 센서 및 제1 카메라를 통해 현장정보를 획득하는 제1 현장정보 획득단계(S110)와, 모빌리티 게이트웨이와 연결된 제2 카메라를 통해 현장정보를 획득하는 제2 현장정보 획득단계(S120)를 포함할 수 있다. 모션 센서만 구비한 안전장비의 경우의 S110 단계는 모션 센서 데이터만을 획득하는 방식으로 간략하게 수행될 수 있다.
또한, 상기 현장상태 판단 단계(S200)는, 상기 제1 현장정보 획득단계(S110)를 통해 획득한 현장정보를 이용하여 현장 상태를 파악하고, 파악된 현장 상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제1 판단정보를 생성하는 제1 판단정보 생성 단계(S210); 제2 현장정보 획득단계(S120)를 통해 획득한 현장정보를 이용하여 현장상태를 파악하고, 파악된 현장상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제2 판단 정보를 생성하는 제2 판단정보 생성 단계(S220); 및 상기 제1 판단정보 생성단계(S210)를 통해 생성된 현장상태 판단정보와 제2 판단정보 생성단계(S220)를 통해 생성된 현장상태 판단정보를 이용하여 최종 현장상태를 판단하여, 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정하는 현장상태 결정 단계(S230 ~ S280)를 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 어느 하나의 판단정보로 현장상태를 판단할 경우 올바르지 못한 판단이 이루어질 수 있으므로, 상기 제1 판단정보 생성단계(S210)에서 내려진 현장상태 판단정보와, 제2 판단정보 생성단계(S220)에서 내려진 현장상태 판단정보를 현장상태 결정단계(S230)에서 비교하여 보다 올바른 결정을 채택할 수 있도록 한 것이다.
상기 제1 판단 정보 생성단계(S210)와 제2 판단 정보 생성단계(S220)의 현장 상태 판단 정보(제1 판단 정보 및 제2 판단 정보)는, 획득하는 현장정보를 저장되어 있는 현장상태 비교판단정보에 대입하여 일치율이 설정된 수치 이상일 시 해당 현장상태인 것으로 판단하는 형태로 이루어질 수 있다.
상세히 설명하면, 모션을 이용한 현장상태 판단의 경우 현장상태 판단부에 작업자의 이동모션정보, 작업모션정보, 휴식모션정보가 저장되어 있어, 모션 센서(120)를 통해 수집된 모션정보를 저장되어 있는 모션정보에 대입하여 현장상태 판단이 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 판단 정보에 대한 상기 일치율은, 상기 특정 영역 내의 작업자 또는 중장비의 이동 패턴에 대한 일치율을 의미한다.
또한, 영상을 이용한 현장상태 판단의 경우(제2 판단 정보), 영상 판단부에 중장비의 작동 영상정보, 중장비의 정지영상정보, 중장비의 이동정보가 저장되어 있어, 제1 카메라(110) 또는 제2 카메라(220)를 통해 수집된 영상정보를 저장되어 있는 영상정보에 대입하여 현장상태 판단이 이루어질 수 있다.
또는, 영상을 이용한 현장상태 판단의 경우(제2 판단 정보), 상기 제2 판단 정보에 대한 상기 일치율은, 상기 특정 영역에서의 지정된 안전장구류 및 공구의 식별 개수에 대한 일치율이 될 수 있다. 이 경우, 지정된 안전장구류 및 공구의 식별 개수에 따라 현장 상태가 판정될 수 있다.
아울러, 이러한 대입 과정에서 일치율을 판단할 수 있으므로, 상기 현장상태결정단계(S230)에서 이러한 다양한 정보를 모두 수신한 후 취합하여 최종 현장상태 판단을 하되, 동일 영역에 대한 판단정보의 경우 일치율이 높은 것을 최종 판단에 사용하여 최종 현장상태 판단의 신뢰성을 한층 높일 수도 있다. 이에 따르면, 상기 현장상태 결정 단계(S230 ~ S280), 구체적으로는 S230 단계에서는, 제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보가 다른 경우, 일치율이 더 높은 것에 따라 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정할 수 있다.
다른 구현에서, 상기 현장상태 결정 단계(S230 ~ S280), 구체적으로는 S230 단계에서는, 제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보가 다른 경우, 해당 시점의 판단 정보들을 폐기하고, 다음 시점의 현장정보를 획득하는 단계로 복귀할 수 있다. 상기 복귀하는 과정은 레벨 결정이 완료되었는지 확인하는 단계인 도시한 S250 단계에 따라 진행될 수 있다.
추가적으로, 상기 현장상태 결정 단계(S230 ~ S280), 구체적으로는 S230 단계에서는, 관리자 단말로 최종 현장상태 판단정보를 송신하여 결재를 요청하는 단계(미도시)를 더 포함하고, 상기 관리자 단말에서 결재가 승낙되지 않을 경우 해당 시점의 판단 정보들을 폐기하고, 다음 시점의 현장정보를 획득하는 단계로 복귀할 수 있다. 상기 복귀하는 과정은 레벨 결정이 완료되었는지 확인하는 단계인 도시한 S250 단계에 따라 진행될 수 있다.
추가되는 과정의 취지를 상세히 설명하면, 최종 현장상태 판단정보를 관리자가 다시 한번 확인할 수 있도록 하여, 현장상태 판단부(210)에서 머신러닝을 통한 학습이 부족한 AI를 이용하여 현장상태를 판단할 경우 잘못된 판단이 내려질 수 있는 문제를 해결한 것이다.
상기 제1 카메라(110)의 경우, 현장에 위치하는 다양한 안전장비들의 사양에 따라서는 생략될 수 있다. 이러한 사정을 감안하여, 상기 S110 단계 및 S210 단계에서는 안전장비(100)의 센서 데이터를 주요 대상으로 삼아 수행하며, 상기 S120 단계 및 S220 단계에서는 상기 제2 카메라(220)의 촬영 영상을 주요 대상으로 삼아 수행하는 것이 유리하다. 이 경우, 상기 제1 카메라(110)의 촬영 영상은, 상기 안전장비(100)의 센서 데이터를 분석하는 과정 및/또는 상기 제2 카메라(220)의 촬영 영상을 분석하는 과정에서 보조(예: 상호 확인)적으로 사용될 수 있다.
관점에 따라서는, 상기 전력 조절단계(S300)에 수신된 최종 현장상태 판단정보를 기반으로 모빌리티 게이트웨이 및 모빌리티 게이트웨이와 연결된 장치의 적합 전력레벨을 산출하는 전력레벨 산출 단계(S280)와, 상기 전력레벨 산출 단계(S280)에서 산출된 전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이 및 모빌리티 게이트웨이와 연결된 장치의 전력을 조절하는 전력모드 조절단계(S320)를 포함하는 것으로 규정할 수도 있다.
상세히 설명하면, 상기 전력레벨 산출 단계(S280)에서 전력레벨 산출부(240)가 최종 현장상태 판단정보에서 현장의 특정 영역이 비활성화 상태로 판단되었을 경우 전력레벨을 0으로, 대기상태로 분류되었을 경우 전력레벨을 1로, 활성화 상태로 판단되었을 경우 전력레벨을 2로 분류하고, 전력모드 조절단계(S320)에서 전력모드 조절부(250)가 전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이 구성요소 및 모빌리티 게이트웨이와 연결된 장치의 상태(전력소모)를 조절할 수 있도록 한 것이다.
상기 전력모드 조절단계(S320)를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 전력모드 조절부(250)는 모빌리티 게이트웨이의 CPU클럭 제어부(251), 비디오 스트링 서비스 제어부(252), 영상분석 AI 엔진 제어부(253), 무선 인터페이스 제어부(254), 운영체제 슬립 제어부(255)와 연결되어, 비디오 스트리밍이 이루어지는 지역의 전력레벨이 0으로 설정될 경우 비디오 스트리밍 서비스 제어부를 OFF하고, 카메라가 영상정보를 획득하고 있는 영역의 전력레벨이 낮아지면 영상분석 AI 엔진 제어부의 성능을 낮추고, 무선 통신을 통해 데이터 교환이 이루어지고 있는 영역 중 전력레벨이 0인 영역이 나타나면 해당 영역과의 통신을 종료하고, 현장의 평균 전력 레벨이 낮아지면 CPU 클럭 제어부를 통해 모빌리티 게이트웨이의 CPU 클럭을 낮추거나, 운영체제 슬립 제어부를 통해 일부 운영체제를 대기모드로 전환하여 전력소모를 최소화하는 것이다.
한편, 도 3의 블록도에 도시한 본 발명의 사상에 따른 모빌리티 게이트웨이 장치는, 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이(200)로서, 현장에 위치하는 안전장비들로부터의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부(230); 수신된 상기 센서 데이터로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 센서 판단부(235); 현장을 촬영한 영상으로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 영상 판단부(210); 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 전력레벨 산출부(240); 및 전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이 구성요소 및 모빌리티 게이트웨이와 연결된 장치의 상태(전력소모)를 조절하는 전력모드 조절부(250)를 포함할 수 있다.
도시한 바와 같이, 상기 모빌리티 게이트웨이(200)와 직접 연결된 게이트웨이 카메라로서 제2 카메라(220)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 직접 연결의 의미는, 촬영된 영상 데이터의 전송에 있어서 별도의 이격 거리 데이터 전송을 위한 패키징 없이, 바로 데이터 전송이 가능하도록 연결된 경우로서, 대부분 유선 케이블로 연결된 상태이지만, 이에 한정하지는 않고, 상시적으로 접속된 무선 통신 연결 상태를 포함할 수도 있다.
상기 영상 판단부(210)는, 상기 제2 카메라(220)에서 촬영된 영상 및/또는 각 안전장비에 구비된 안전장비 카메라로서 제1 카메라(110)에서 촬영된 영상으로부터 현장 상태를 판단할 수 있다.
다른 구현에서는, 상기 안전장비 카메라(110)에서 촬영된 영상이 상기 센서 판단부(235)로 제공되며, 상기 센서 판단부(235)에서는, 모션 센서에 의해 생성된 움직임 패턴과 상기 안전장비 카메라(110)에서 촬영된 영상으로부터 도출된 움직임 패턴의 일치 여부를 확인할 수 있다.
상기 센서 판단부(235)는, 상기 안전장비(100)들로부터의 센서 데이터를 이용하여 현장 상태를 파악하고, 파악된 현장 상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제1 판단 정보를 생성하고, 상기 영상 판단부(210)는, 상기 제1 카메라(110) 및/또는 상기 제2 카메라(330)의 상기 현장을 촬영한 영상을 이용하여 현장상태를 파악하고, 파악된 현장상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제2 판단 정보를 생성할 수 있다.
그러면, 상기 전력레벨 산출부(240)는, 상기 제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보를 이용하여 최종 현장상태를 판단하여, 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 최종적으로 결정할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 센서 판단부(235)와 상기 영상 판단부(210)는, 현장정보로서 획득하는 상기 센서 데이터 또는 상기 현장을 촬영한 영상을, 저장되어 있는 현장상태 비교판단정보에 대입하여 일치율이 설정된 수치 이상일 시 해당 현장상태인 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 센서 판단부(235)의 일치율은, 상기 특정 영역 내의 작업자 또는 중장비의 이동 패턴에 대한 일치율이거나 이를 포함한 값일 수 있고, 상기 영상 판단부(240)의 일치율은, 상기 특정 영역에서의 지정된 안전장구류 및 공구의 식별 개수에 대한 일치율이거나 이를 포함한 값일 수 있다.
상기 모빌리티 게이트웨이(200)는, 상기 모빌리티 게이트웨이의 CPU 클럭을 제어하는 클럭 제어부(251); 지원(서비스)하는 비디오 스트리밍 기능에 대한 제어를 수행하는 비디오 스트리밍 서비스 제어부(252); 영상분석을 위한 AI 엔진의 동작을 제어하는 영상분석 AI 엔진 제어부(253); 상기 현장에 배치된 IOT 기기를 위한 무선 통신 채널을 제공하는 무선 인터페이스 제어부(254); 및 게이트웨이 운영체제의 동작 모드를 제어하는 OS 슬립 제어부(255)를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 전력모드 조절부(250)는, 상기 클럭 제어부(251), 비디오 스트리밍 서비스 제어부(252), 영상분석 AI 엔진 제어부(253), 무선 인터페이스 제어부(254) 및 OS 슬립 제어부(255) 중 적어도 하나 이상에 대하여, 상기 전력레벨 산출부에 의해 산출된 레벨에 따라 off 시키거나 전력을 저감시킬 수 있다.
도시한 모빌리티 게이트웨이(200)는 하나의 독립된 하드웨어로서 표현하였고, 이러한 경우가 대부분일 것으로 예상되지만, 이에 한정하지는 않으며, 2개 이상의 독립된 하드웨어들로 구현될 수도 있다.
관점에 따라 상기 도 3은 본 발명의 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법을 구현하기 위한 정보 획득수단이 결합된 안전장비(100)와 모빌리티 게이트웨이(200)로 이루어진 현장 안전 관리 시스템에 대한 블록도로 볼 수 있다.
상술한 관점에 따른 현장 안전 관리 시스템은, 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이(200); 착용자 또는 부착 설비의 움직임을 감지하는 모션 센서(120)를 구비하며, 상기 모션 센서가 감지한 센서 데이터를 상기 모빌리티 게이트 웨이로 전송하는 IOT 기기로서 안전장비(100)를 포함한다.
앞서 설명과 같이 상기 모빌리티 게이트웨이(200)는, 상기 안전장비(100)로부터의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부(230)와, 수신된 상기 센서 데이터로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 센서 판단부(235)와, 제1 카메라(110) 및/또는 제2 카메라(220)가 현장을 촬영한 영상으로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 영상 판단부(210)와, 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 전력레벨 산출부(240)와, 전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이의 구성요소의 전력소모 상태를 조절하는 전력모드 조절부(250)를 구비한다.
상기 안전장비(100)는, 현장에서 작업하는 착용자의 신체에 부착되며, 상기 착용자의 맥박, 체온, 혈압 중 적어도 하나를 측정하는 바이오 센서(130); 및/또는 상기 안전장비(100)에 장착되어 영상을 촬영하는 안전장비 카메라로서 제1 카메라(110)를 더 구비할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 안전장비
110 : 제1 카메라
120 : 모션 센서
130 : 바이오 센서
200 : 모빌리티 게이트웨이
210 : 영상 판단부
220 : 제2 카메라
230 : 데이터 수신부
240 : 전력레벨 산출부
250 : 전력모드 조절부

Claims (19)

  1. 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이에서 수행되는 전력 조절 방법으로서,
    현장에 위치하는 안전장비들로부터의 센서 데이터 및 현장을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 현장정보 획득 단계;
    상기 현장정보 획득단계를 통해 획득한 데이터를 이용하여 현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 현장상태 판단 단계; 및
    상기 현장상태 판단 단계에서 산출된 레벨에 따라 상기 모빌리티 게이트웨이의 전력을 조절하는 전력 조절 단계
    를 포함하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 조절 단계에서는,
    상기 현장에 위치하는 안전장비들에 대하여 상기 산출된 레벨에 따른 전력 조절을 지시하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 현장정보 획득단계는,
    현장의 각 안전장비에 결합된 센서들을 통해 현장정보를 획득하는 제1 현장정보 획득단계; 및
    상기 모빌리티 게이트웨이와 직접 연결된 게이트웨이 카메라를 통해 현장정보를 획득하는 제2 현장정보 획득단계
    를 포함하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 현장상태 판단 단계는,
    상기 제1 현장정보 획득단계를 통해 획득한 현장정보를 이용하여 현장 상태를 파악하고, 파악된 현장 상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제1 판단정보를 생성하는 제1 판단정보 생성 단계;
    제2 현장정보 획득단계를 통해 획득한 현장정보를 이용하여 현장상태를 파악하고, 파악된 현장상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제2 판단 정보를 생성하는 제2 판단정보 생성 단계; 및
    상기 제1 판단정보 생성단계를 통해 생성된 현장상태 판단정보와 제2 판단정보 생성단계를 통해 생성된 현장상태 판단정보를 이용하여 최종 현장상태를 판단하여, 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정하는 현장상태 결정 단계
    를 포함하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 판단정보 생성 단계와 상기 제2 판단정보 생성 단계에서의 현장상태 판단정보는, 획득하는 현장정보를 저장되어 있는 현장상태 비교판단정보에 대입하여 일치율이 설정된 수치 이상일 시 해당 현장상태인 것으로 판단하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 현장상태 결정 단계에서는,
    제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보가 다른 경우, 일치율이 더 높은 것에 따라 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 현장상태 결정 단계에서는,
    제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보가 다른 경우,
    해당 시점의 판단 정보들을 폐기하고, 다음 시점의 현장정보를 획득하는 단계로 복귀하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 판단 정보에 대한 상기 일치율은,
    상기 특정 영역 내의 작업자 또는 중장비의 이동 패턴에 대한 일치율을 포함하고,
    상기 제2 판단 정보에 대한 상기 일치율은,
    상기 특정 영역에서의 지정된 안전장구류 및 공구의 식별 개수에 대한 일치율을 포함하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 현장상태 결정 단계에서는,
    관리자 단말로 최종 현장상태 판단정보를 송신하여 결재를 요청하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 관리자 단말에서 결재가 승낙되지 않을 경우 해당 시점의 판단 정보들을 폐기하고, 다음 시점의 현장정보를 획득하는 단계로 복귀하는 모빌리티 게이트웨이 전력 조절 방법.
  10. 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이로서,
    현장에 위치하는 안전장비들로부터의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    수신된 상기 센서 데이터로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 센서 판단부;
    현장을 촬영한 영상으로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 영상 판단부;
    현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 전력레벨 산출부; 및
    전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이 구성요소 및 모빌리티 게이트웨이와 연결된 장치의 상태를 조절하는 전력모드 조절부
    를 포함하는 모빌리티 게이트웨이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모빌리티 게이트웨이와 직접 연결된 게이트웨이 카메라
    를 더 포함하고,
    상기 영상 판단부는,
    상기 게이트웨이 카메라에서 촬영된 영상 및 각 안전장비에 구비된 안전장비 카메라에서 촬영된 영상으로부터 현장 상태를 판단하는 모빌리티 게이트웨이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 센서 판단부는,
    상기 안전장비들로부터의 센서 데이터를 이용하여 현장 상태를 파악하고, 파악된 현장 상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제1 판단 정보를 생성하고,
    상기 영상 판단부는,
    상기 현장을 촬영한 영상을 이용하여 현장상태를 파악하고, 파악된 현장상태에 대한 개별적인 현장상태 판단정보로서 제2 판단 정보를 생성하는 모빌리티 게이트웨이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전력레벨 산출부는,
    상기 제1 판단 정보와 상기 제2 판단 정보를 이용하여 최종 현장상태를 판단하여, 상기 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 결정하는 모빌리티 게이트웨이 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 센서 판단부와 상기 영상 판단부는,
    현장정보로서 획득하는 상기 센서 데이터 또는 상기 현장을 촬영한 영상을, 저장되어 있는 현장상태 비교판단정보에 대입하여 일치율이 설정된 수치 이상일 시 해당 현장상태인 것으로 판단하는 모빌리티 게이트웨이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 센서 판단부의 일치율은,
    상기 특정 영역 내의 작업자 또는 중장비의 이동 패턴에 대한 일치율을 포함하고,
    상기 영상 판단부의 일치율은,
    상기 특정 영역에서의 지정된 안전장구류 및 공구의 식별 개수에 대한 일치율을 포함하는 모빌리티 게이트웨이 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 전력모드 조절부는,
    상기 모빌리티 게이트웨이의 CPU 클럭을 제어하는 클럭 제어부;
    비디오 스트리밍 기능에 대한 제어를 수행하는 비디오 스트리밍 서비스 제어부;
    영상분석을 위한 AI 엔진의 동작을 제어하는 영상분석 AI 엔진 제어부;
    상기 현장에 배치된 IOT 기기를 위한 무선 통신 채널을 제공하는 무선 인터페이스 제어부; 및
    게이트웨이 운영체제의 동작 모드를 제어하는 OS 슬립 제어부
    중 적어도 하나 이상에 대하여, 상기 전력레벨 산출부에 의해 산출된 레벨에 따라 off 시키거나 전력을 저감시키는 모빌리티 게이트웨이 장치.
  17. 현장에 배치된 IOT 기기들에 대한 무선 통신 채널을 제공하는 모빌리티 게이트웨이;
    착용자 또는 부착 설비의 움직임을 감지하는 모션 센서를 구비하며, 상기 모션 센서가 감지한 센서 데이터를 상기 모빌리티 게이트 웨이로 전송하는 IOT 기기로서 안전장비
    를 포함하되,
    상기 모빌리티 게이트웨이는,
    상기 안전장비로부터의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부와,
    수신된 상기 센서 데이터로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 센서 판단부와,
    현장을 촬영한 영상으로부터 특정 영역의 현장 상태를 판단하는 영상 판단부와,
    현장에 속한 특정 영역의 전력사용에 대한 레벨을 산출하는 전력레벨 산출부와,
    전력레벨에 맞춰 모빌리티 게이트웨이의 구성요소의 전력소모 상태를 조절하는 전력모드 조절부를 구비하는 현장 안전 관리 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 안전장비는,
    현장에서 작업하는 착용자의 신체에 부착되며,
    상기 착용자의 맥박, 체온, 혈압 중 적어도 하나를 측정하는 바이오 센서
    를 더 구비하는 현장 안전 관리 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 모빌리티 게이트웨이는,
    상기 모빌리티 게이트웨이에 직접 연결된 게이트웨이 카메라
    를 더 포함하고,
    상기 안전장비는,
    상기 안전장비에 구비되어 영상을 촬영하는 안전장비 카메라
    를 더 포함하는 현장 안전 관리 시스템.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110034043A (ko) 2006-09-06 2011-04-04 샤프 가부시키가이샤 네트워크 베이스 ｉｐ 모빌리티 프로토콜을 이용한 통신 시스템, 제어 장치, 루터 및 그의 통신 방법

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