KR102284466B1 - 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템에 관한 것으로서, 실내 또는 실외의 지정된 장소에 구비된 기둥 또는 벽면에 고정 설치되는 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국; 및 상기 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국에 부가적으로 구비되어 스몰 셀 기지국 주변에 대한 인체의 심박 또는 호흡 등의 생체정보 데이터를 원격으로 측정하기 위한 생체정보 측정센서부;를 포함하며, 상기 생체정보 측정센서부를 통해 수집된 생체정보 데이터를 스몰 셀 기지국을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송함으로써, 신속하고 정확하게 주변의 생체정보를 효율적으로 관리 및 모니터링하여 심정지 등의 응급환자 발생 시 신속하게 의료조치를 수행할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 인체의 심박이나 호흡 등의 생체정보를 실시간 또는 주기적으로 비접촉 측정함으로써 유사 시 발생될 수 있는 심정지 등의 위급상황에 효과적으로 대응하기 위한 5세대(5Generation, 5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀(Small Cell) 기지국의 통합 패키징 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신 단말기에서 G는 세대를 의미하는 'Generation'의 약자다. 여기서, 세대는 기술이 획기적으로 달라질 때를 기준으로 구분하는데, 일반적으로 많은 데이터를 빠른 속도로 주고받을 수 있는 기술이 얼마나 발전했는지에 따라 세대 구분을 한다.
즉, 1세대(1G)는 음성 통화만 가능한 아날로그 방식의 이동통신이고, 2세대(2G)는 아날로그 음성을 쪼개 디지털 신호로 변환하거나 디지털 신호자체를 전송하거나 수신하는 디지털 방식의 시스템이다. 3세대(3G)는 음성 데이터와 비음성 데이터(예컨대, 데이터 다운로드, 메일 주고받기, 메시지 보내기 등)를 모두 전송할 수 있게 한 방식이다. 4세대(4G)는 음성, 화상전화, 멀티미디어, 인터넷, 음성메일 및 인스턴트메시지 등의 모든 서비스가 단말기 하나로 가능하다. LTE가 바로 4세대(4G) 이동통신으로, 3세대(3G)와 구별되는 가장 큰 특징은 속도다.
그리고, 5세대(5G) 이동통신은 4세대(4G) 이동통신인 LTE(75Mbps)보다 최소 13배(1Gbps), 최대 1,300배(100Gbps) 빠른 기가급 무선 인터넷이 가능한 이동통신 기술을 말한다.
이러한 5세대(5G) 이동통신의 공식 용어는 IMT-2020으로, 사람 이외에 주변의 물건, 자동차 등의 사물을 대상으로 하는 사물인터넷(Internet of Things, IoT)을 말하고, 기가급 유비쿼터스 네트워크(Ubiquitous Network)를 사람과 사물을 포함한 모든 사용자에게 비용과 에너지 효율적으로 제공하는 통신 서비스를 말하며, 디바이스들이 5세대(5G) 네트워크를 통해 연결되어 초고속, 대용량, 초연결, 초실시간의 서비스가 가능하여 이전과는 다른 새로운 가치를 제공한다.
즉, 5세대(5G) 이동통신으로의 진화로 다가올 미래에는 대폭 증대된 전송 속도로 인해 초고용량 영상 콘텐츠(8K-UHD_160Mbps)가 보편화되어 3D 영상 또는 홀로그램 서비스가 확대되고, 네트워크의 지연 시간이 수 ms로 양방향 초실시간 서비스가 실현되어 기기 간 통신 서비스가 가능해진다.
또한, 초실시간 처리와 고속 전송 속도로 현실과 구분하기 어려운 AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality) 서비스를 제공하고, 다양한 사물인터넷(IoT) 디바이스에 대한 실시간 서비스가 가능하다. 다시 말해, 초연결(Hyper-Connectivity), 초고속, 초실시간처리 통신 서비스로 현실감 있는 증강현실, 원격의료, 자율주행 등이 가능할 것이다.
한편, 스몰 셀(Small Cell)은 수백 미터(m) 정도의 운용 범위를 갖는 저전력 무선 접속 기지국을 일컫는 것으로서, 이동통신 단말기를 기지국에 가깝게 위치시켜 운용 범위(셀 크기)를 줄임으로써 통신 품질 저하나 음영 지역 발생 등의 문제점들을 해결할 수 있는 통신장비이다.
이러한 스몰 셀은 또한 이동통신 단말기를 기지국과 가까이 위치시킴으로써 이동통신 단말기의 전력 소모를 줄일 수 있고, 설치비와 유지보수 비용이 기존 기지국에 비해 적게 드는 장점을 갖는다.
그리고, 상기 스몰 셀은 사용 범위 및 용도에 따라 메트로 셀(metro cell), 마이크로 셀(micro cell), 피코 셀(pico cell) 및 펨토 셀(femto cell) 등으로 분류될 수 있고, 설치 지역 및 서비스 목적에 따라 가정(home), 기업(enterprise) 및 상점 등에 설치되는 핫 스팟(hot spot) 등으로 나뉠 수 있다.
그러나, 종래의 스몰 셀은 단순히 이동통신 단말기와 기지국 간에 통신을 연결하는 기능만을 가지고 있으며, 5세대(5G)의 이동통신 기술이 발전함에 따라 다양한 기능을 갖는 스몰 셀이 요구되고 있는 추세이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 5세대(5G) 이동통신 기반에 구비된 스몰 셀(Small Cell) 기지국 장치의 주변에서 발생할 수 있는 심정지 등의 응급상황에 대비하여 원격으로 인체의 심박수 등의 생체정보를 감지 및 수집한 후 상기 감지된 생체정보 데이터를 5G 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송함으로써, 스몰 셀 기지국 장치를 이용한 광범위한 생체정보 수집 및 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 주변의 생체정보를 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있도록 한 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 5세대(5G) 이동통신 기반에 구비된 스몰 셀(Small Cell) 기지국 장치의 주변에서 발생하는 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 라돈농도 등 다양한 환경정보 데이터를 수집하여 5G 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송함으로써, 스몰 셀 기지국 장치를 이용한 광범위한 환경정보 수집 및 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 주변의 환경정보를 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있도록 한 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치의 커버 케이싱의 내측 및/또는 외측에 적어도 하나의 LED 조명모듈을 구비함으로써, 기존의 가로등을 대신하여 어두운 장소를 밝게 비춰줄 수 있을 뿐만 아니라 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 LED 조명의 동작 상태 및/또는 조명관리를 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있도록 한 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치에 필요한 공급 전원이 정전 또는 사고 등에 의해 차단될 경우 별도의 태양발전모듈을 통해 필요한 전원을 보조적으로 공급받도록 함으로써, 스몰 셀 기지국 장체에 필요한 전원이 차단 없이 지속적으로 공급될 수 있도록 한 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치의 주변 영상을 획득하기 위한 영상획득모듈을 구비함으로써, 기존의 CCTV 시스템을 대신하여 범죄 예방을 위한 감시카메라로의 기능도 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 스몰 셀 기지국 장치의 주변 영상을 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있도록 한 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치의 주변에서 발생하는 화재를 감시하기 위한 화재감지모듈을 구비함으로써, 화재 발생 시 신속하게 대처하여 큰 화재로 확산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 주변의 화재정보를 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있도록 한 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 실내 또는 실외의 지정된 장소에 구비된 기둥 또는 벽면에 고정 설치되는 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국; 및 상기 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국에 부가적으로 구비되어 스몰 셀 기지국 주변에 대한 인체의 심박 또는 호흡 등의 생체정보 데이터를 원격으로 측정하기 위한 생체정보 측정센서부;를 포함하며, 상기 생체정보 측정센서부를 통해 수집된 생체정보 데이터를 스몰 셀 기지국을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 구성된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 생체정보 측정센서부를 통해 수집된 생체정보 데이터는, 미리 저장된 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 고유한 장치식별정보와 결합한 후, 스몰 셀 기지국을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 생체정보 측정센서부는, 특정 공간 내에 존재하는 해당 특정 인체에 대하여 레이더 펄스(Radar Pulse)를 갖는 제1 신호를 송신하는 레이더 송신부; 해당 특정 인체로부터 반사되고, 상기 제1 신호와 관련된 제2 신호를 수신하는 레이더 수신부; 및 상기 레이더 송신부 및 상기 레이더 수신부로부터 송수신된 제1 및 제2 신호를 기반으로 주파수를 추출하고, 상기 주파수의 위상 차이에 따라 해당 특정 인체의 생체정보와 관련된 신호를 처리하는 신호처리부;를 포함하며, 레이더를 이용하여 상기 특정 공간 내에 존재하는 해당 특정 인체의 생체정보와 관련된 신호를 비접촉식으로 검출한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 레이더 송신부는 임펄스 발생기, 전력증폭기, 및 송신안테나로 구성되고, 상기 레이더 수신부는 주파수 혼합기, 증폭기, 및 수신안테나로 구성되며, 상기 신호처리부는 저대역통과필터 및 디지털 신호처리부로 구성된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 임펄스 발생기에서 출력되는 일정한 주파수신호는 전력증폭기로 증폭하여 송신안테나를 통해 인체에 입사된 후, 상기 인체에 입사된 전파의 일부는 피부 속 체내장기에서 반사되어 나오면서 수신안테나와 증폭기를 통해 증폭된 후 주파수 혼합기, 저대역통과필터 및 디지털 신호처리부를 거쳐 처리된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 외관에는 탈부착가능하도록 다면체 형상의 커버 케이싱이 더 구비되고, 상기 커버 케이싱의 일부에 생체정보 측정센서부가 구비된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱은 전체적인 외관이 육면체 형상으로 되고, 상기 커버 케이싱의 내부에는 스몰 셀 기지국이 수용될 수 있도록 일정 크기의 수용 공간부가 형성된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱은 전체적인 외관이 원통 형상으로 되고, 상기 커버 케이싱의 내부에는 스몰 셀 기지국이 수용될 수 있도록 일정 크기의 수용 공간부가 형성된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱은 분리된 여러 개의 조각들로 구성되고, 기존 야외에 설치된 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀(Small Cell) 기지국의 외관에 부착 시 현장에서 상기 분리된 조각들을 서로 조립하여 하나의 몸체를 구성한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱에는, 상기 커버 케이싱의 내/외측에 구비되어 빛을 방출하는 적어도 하나의 LED 조명을 포함하는 LED 조명모듈; 및 상기 LED 조명모듈로 구동 전원을 인가하는 LED 조명 구동모듈을 더 포함하며, 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 LED 조명모듈 또는 LED 조명 구동모듈 중 적어도 하나의 동작 상태 및 조명관리에 대한 정보 데이터를 수집한 후 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 LED 조명모듈 또는 LED 조명 구동모듈 중 적어도 하나의 동작 상태 및 조명관리에 대한 정보 데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하며, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 LED 조명모듈 또는 LED 조명 구동모듈 중 적어도 하나의 동작 상태 및 조명관리에 대한 정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어함으로써, 기존의 가로등을 대신하여 어두운 장소를 밝게 비춰줄 수 있을 뿐만 아니라 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 LED 조명의 동작 상태 및/또는 조명관리를 효율적으로 모니터링할 수 있도록 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 동작시간동안 상기 LED 조명모듈로 구동 전원이 인가되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 데이터 통신모듈 또는 별도의 무선 통신모듈을 통해 외부로부터 전송된 상기 LED 조명모듈의 동작 제어신호에 따라 상기 LED 조명모듈로 구동 전원이 인가 또는 차단되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 LED 조명모듈, 상기 LED 조명 구동모듈 또는 상기 데이터 통신모듈 중 적어도 하나의 모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 해당 모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱의 내/외측에는 커버 케이싱 주변의 조도 환경에 따라 변화되는 광량을 측정하기 위한 조도측정 센서모듈이 더 구비되며, 상기 제어모듈은, 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량에 따라 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명의 밝기가 조절되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량이 기 설정된 제1 기준 광량치보다 작을 경우 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명이 온(ON)되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어함과 아울러 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량이 기 설정된 제2 기준 광량치보다 클 경우 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명이 오프(OFF)되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제1 기준 광량치와 상기 제2 기준 광량치는 서로 같거나 서로 다르게 설정된다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량에 따라 상기 LED 조명모듈, 상기 LED 조명 구동모듈, 상기 조도측정 센서모듈 또는 상기 데이터 통신모듈 중 적어도 하나의 모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 해당 모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명의 온(ON) 동작 시 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량이 기 설정된 정상 기준 광량치보다 작을 경우, 상기 LED 조명모듈, 상기 LED 조명 구동모듈 또는 상기 조도측정 센서모듈 중 적어도 하나의 모듈의 동작 상태를 고장으로 판단하여 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱의 외측에는 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 태양광 발전모듈이 더 구비되며, 상기 제어모듈은, 상기 태양광 발전모듈로부터 생산된 전력을 이용하여 상기 LED 조명모듈로 구동 전원이 인가되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 태양광 발전모듈은, 상기 커버 케이싱이 설치된 기둥, 벽면 또는 상기 커버 케이싱의 외측면 중 적어도 하나의 부분에 설치되며, 다수의 태양 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어져 태양광으로부터 전기 에너지를 수집하는 태양전지 패널부; 상기 태양전지 패널부로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리부; 상기 배터리부의 충전 상태를 감지하는 충전 감지부; 상기 배터리부에 저장된 전기 에너지를 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 전력 변환하는 전력 변환부; 및 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값에 따라 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 클 경우, 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 작을 경우, 외부로부터 공급되는 전원이 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 태양광 발전모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 태양광 발전모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 제어모듈과 연결된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱의 내/외측에는 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 환경정보 데이터를 측정하는 환경 데이터 측정모듈이 더 구비되며, 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 환경 데이터 측정모듈로부터 측정된 환경정보 데이터를 실시간 또는 주기적으로 수집한 후 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부로 전송할 수 있도록 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 환경 데이터 측정모듈로부터 측정된 환경정보 데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합 및 압축하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 환경정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 환경정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 환경 데이터 측정모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 환경 데이터 측정모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 환경 데이터 측정모듈은, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 온도 환경정보 데이터를 측정하는 온도 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 습도 환경정보 데이터를 측정하는 습도 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 기압 환경정보 데이터를 측정하는 기압 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 자외선 환경정보 데이터를 측정하는 자외선 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 미세먼지 환경정보 데이터를 측정하는 미세먼지 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 초미세먼지 환경정보 데이터를 측정하는 초미세먼지 측정센서부, 또는 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 라돈농도 데이터를 측정하는 라돈 측정센서부 중 적어도 하나의 환경정보 측정센서부를 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 환경 데이터 측정모듈에 구비된 적어도 하나의 환경정보 측정센서부로부터 측정된 상기 본체부의 주변에 대한 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 또는 라돈농도 데이터 중 적어도 하나의 환경정보 데이터를 주기적으로 수집하여 이와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 미세먼지 측정센서부는, 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 측정하기 위한 센서로서, 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 또는 일산화탄소 중 적어도 하나의 대기오염 물질을 측정하는 적어도 하나의 미세먼지 센서를 포함하여 이루어지며, 상기 초미세먼지 측정센서부는, 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 먼지를 측정하기 위한 센서로서, 초미세먼지에 포함되어 있는 총탄소, 유기탄소 및 원소탄소를 측정하는 적어도 하나의 초미세먼지 센서를 포함하여 이루어진다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 환경 데이터 측정모듈은, 상기 커버 케이싱의 현재 위치 및 해발고도를 측정하는 위치 및 고도 측정센서부를 더 포함하되, 상기 제어모듈은, 상기 환경 데이터 측정모듈을 통해 측정된 상기 커버 케이싱의 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 또는 라돈농도 데이터 중 적어도 하나의 환경정보 데이터를 수집하여 이와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 위치 및 고도 측정센서부는, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 현재의 위치와 해발고도 정보를 획득하기 위한 GPS 수신부를 포함한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱의 내/외측에는 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 영상을 획득하여 영상획득 정보 데이터를 출력하는 영상획득모듈이 더 구비되며, 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 영상획득모듈로부터 출력된 영상획득 정보 데이터를 실시간 또는 주기적으로 수집한 후 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 수집된 영상획득 정보 데이터는 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합 및 압축하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 영상획득 정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 영상획득모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 영상획득모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 커버 케이싱의 내/외측에는 상기 커버 케이싱의 주변에서 발생된 불꽃의 파장을 감지하는 적어도 하나의 파장센서를 이용하여 화재 발생에 대한 화재감지신호를 출력하는 화재감지모듈이 더 구비되며, 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 화재감지모듈로부터 출력된 화재감지신호를 제공받아 이를 분석하여 기 설정된 화재감지레벨을 생성하고, 상기 생성된 화재감지레벨에 해당되는 기 설정된 화재 경고영상 및 경고음을 생성하며, 상기 생성된 화재 경고영상 및 경고음과 함께 상기 영상획득모듈로부터 획득된 촬영 영상을 합성한 후 상기 합성된 영상 정보 데이터와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합 및 압축하여 이를 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 화재감지모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 화재감지모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 화재감지모듈로부터 출력된 화재감지신호를 제공받아 이를 분석하여 기 설정된 화재감지레벨을 생성하고, 상기 생성된 화재감지레벨에 해당되는 기 설정된 화재 경고영상 및 경고음을 생성하며, 상기 생성된 화재 경고영상 및 경고음과 함께 상기 영상획득모듈로부터 획득된 촬영 영상을 합성한 후 상기 합성된 영상 정보 데이터와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합 및 압축하여 이를 상기 데이터 통신모듈을 통해 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 영상획득모듈에 구비된 카메라부의 위치 변경 또는 줌(Zoom) 동작을 수행하기 위한 카메라 구동모듈이 더 구비되며, 상기 제어모듈은, 상기 데이터 통신모듈 또는 별도의 무선 통신을 통해 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로부터 전송된 카메라부의 위치 변경 제어신호에 따라 상기 카메라부의 팬(Pan) 또는 틸트(Tilt) 동작을 제어하여 촬영대상이 변경되도록 상기 카메라 구동모듈의 동작을 제어하거나, 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로부터 전송된 카메라부의 줌 제어신호에 따라 상기 카메라부의 줌(Zoom) 동작을 제어하여 촬영대상이 확대 또는 축소되도록 상기 카메라 구동모듈의 동작을 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 카메라 구동모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 카메라 구동모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 고유한 장치식별정보는, 스몰 셀 기지국의 이름, 스몰 셀 기지국의 비밀번호, 스몰 셀 기지국의 일련번호, 스몰 셀 기지국의 종류, 스몰 셀 기지국의 제조회사, 스몰 셀 기지국의 MAC(Media Access Control) 주소, 스몰 셀 기지국의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 스몰 셀 기지국의 모델 및 스몰 셀 기지국의 버전, 스몰 셀 기지국의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 스몰 셀 기지국의 인증 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템에 따르면, 5세대(5G) 이동통신 기반에 구비된 스몰 셀(Small Cell) 기지국 장치의 주변에서 발생할 수 있는 심정지 등의 응급상황에 대비하여 원격으로 인체의 심박수 등의 생체정보를 감지 및 수집한 후 상기 감지된 생체정보 데이터를 5G 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송함으로써, 스몰 셀 기지국 장치를 이용한 광범위한 생체정보 수집 및 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 주변의 생체정보를 효율적으로 관리 및 모니터링하여 심정지 등의 응급환자 발생 시 신속하게 의료조치를 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치 주변의 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 라돈농도 등 다양한 환경정보 데이터를 수집하여 5G 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송함으로써, 스몰 셀 기지국 장치를 이용한 광범위한 환경정보 수집 및 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 주변의 환경정보를 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치의 커버 케이싱의 내측 및/또는 외측에 적어도 하나의 LED 조명모듈을 구비함으로써, 기존의 가로등을 대신하여 어두운 장소를 밝게 비춰줄 수 있을 뿐만 아니라 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 LED 조명의 동작 상태 및/또는 조명관리를 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치에 필요한 공급 전원이 정전 또는 사고 등에 의해 차단될 경우 별도의 태양발전모듈을 통해 필요한 전원을 보조적으로 공급받도록 함으로써, 스몰 셀 기지국 장체에 필요한 전원이 차단 없이 지속적으로 공급될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치의 주변 영상을 획득하기 위한 영상획득모듈을 구비함으로써, 기존의 CCTV 시스템을 대신하여 범죄 예방을 위한 감시카메라로의 기능도 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 스몰 셀 기지국 장치의 주변 영상을 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실내 및/또는 실외의 지정된 장소에 설치된 스몰 셀 기지국 장치의 주변에서 발생하는 화재를 감시하기 위한 화재감지모듈을 구비함으로써, 화재 발생 시 신속하게 대처하여 큰 화재로 확산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 주변의 화재정보를 효율적으로 관리 및 모니터링 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템이 설치되는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템이 설치되는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 일 측면도이다.
도 5는 도 3의 비상전력모듈을 확대하여 보인 요부 평면도이다.
도 6은 도 2의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 7은 도 3의 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 적용된 환경 데이터 측정모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 측정센서부를 설명하기 위한 개략적인 회로 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 적용된 사용자 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템이 설치되는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템이 설치되는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 일 측면도이다.
도 5는 도 3의 비상전력모듈을 확대하여 보인 요부 평면도이다.
도 6은 도 2의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 7은 도 3의 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 적용된 환경 데이터 측정모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 측정센서부를 설명하기 위한 개략적인 회로 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 적용된 사용자 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템이 설치되는 상태를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템이 설치되는 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 일 측면도이며, 도 5는 도 3의 비상전력모듈을 확대하여 보인 요부 평면도이고, 도 6은 도 2의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이며, 도 7은 도 3의 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 적용된 환경 데이터 측정모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 측정센서부를 설명하기 위한 개략적인 회로 구성도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 적용된 사용자 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 커버형 통합 패키징 시스템(200)은, 기존 야외에 설치된 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀(Small Cell) 기지국(100)의 외관에 탈부착가능하게 설치하기 위한 커버 케이싱(210)이 구비된다.
이 때, 상기 커버 케이싱(210)은 플라스틱이나 금속 재질 등으로 제조될 수 있으며, 5G 스몰 셀 기지국(100)을 감싸 보호하여야 하므로 5G 스몰 셀 기지국(100)보다 부피가 더 크고, 외관이 전체적으로 원통이나 육면체 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 커버 케이싱(210)의 내부에는 5G 스몰 셀 기지국(100)이 완전히 내부에 수용될 수 있도록 일정 크기의 수용 공간부(210a)가 형성됨이 바람직하다.
예컨대, 이러한 커버 케이싱(210)은 납작한 육면체, 원기둥 또는 사각기둥 형상으로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 타원기둥, 다각기둥 형태 등 다양한 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 커버 케이싱(210)의 전체 외관 형상이 통상의 가로등(street light) 모양으로 이루어질 수도 있다.
그러므로, 기존 야외에 설치된 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국(100)의 외관을 상기 수용 공간부(210a)에 끼워 삽입함으로써 도 1에서 예시된 바와 같이 기존 이미 기둥이나 벽면에 설치되어져 있는 5세대 이동통신 기반에서의 5G 스몰 셀 기지국(100)이 원통형이나 육면체 형상의 커버 케이싱(210) 내에 완전히 수용된 상태가 되어 비 또는 눈 등의 외부 환경으로부터 보호될 수 있다.
또한 상기 커버 케이싱(210)의 내/외측에는 다양한 기능을 부가하는 기능성 모듈들이 더 부가될 수 있는데, 예컨대 도 1을 참조하면 상기 커버 케이싱의 외측에 빛을 방출하는 적어도 하나의 LED 조명을 포함하는 LED 조명모듈(220)과, 상기 LED 조명모듈(220)로 구동 전원을 인가하는 LED 조명 구동모듈(260)이 구비됨으로써 가로등처럼 조명 기능을 복합적으로 수행할 수 있다.
또한 상기 커버 케이싱(210)은 상술한 바처럼 하나의 일체형 몸체로 구성될 수도 있고, 첨부된 도면에서는 도시되지 않았으나, 다른 실시예로 상기 커버 케이싱이 여러 개의 분리된 낱개의 조각들로 구성되어 현장에서 5G 스몰 셀에 장착 시 상기 분리된 조각들을 서로 조립함으로써 커버 케이싱을 구성하여서도 가능하다.
이하, 도 2 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국(100)을 위한 커버형 통합 패키징 시스템(200)은, 크게 몸체를 이루는 커버 케이싱(210)과, 상기 커버 케이싱에는 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 환경 데이터 측정모듈(240), 조도측정 센서모듈(270), 화재감지모듈(290) 중 적어도 하나가 부가될 수 있다.
상기 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 환경 데이터 측정모듈(240), 조도측정 센서모듈(270), 화재감지모듈(290) 등은 기존 설치된 스몰 셀 기지국의 데이터 통신모듈(130), 제어모듈(120), 및 전원공급모듈(140) 등과 유, 무선 통신을 통해 접속 및 제어될 수 있도록 연결된다.
한편, 도 3 내지 도 5, 도 7을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국(100)을 위한 커버형 통합 패키징 시스템(200)은, 상술한 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 환경 데이터 측정모듈(240), 조도측정 센서모듈(270), 화재감지모듈(290)에 더해 커버 케이싱의 외측에 태양광 발전모듈(250)을 더 포함할 수 있다.
상기 태양광 발전모듈(250)은 태양광 발전에 의해 생성된 비상전력을 각 모듈 또는 5G 스몰 셀 기지국에 공급하기 위한 비상전력모듈로서, 예컨대 도 3에서 도시된 바와 같이 커버 케이싱(210)의 상단에 부가적으로 설치될 수 있다. 이 때, 상기 태양광 발전모듈(250)의 구성은, 태양광패널부(251), 배터리부(252), 방향조절부(256), 조도측정부(258)를 포함할 수 있다.
여기서, 상술한 도 1 내지 도 10에 도시된 구성요소들은 필수적인 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예 또는 다른 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 통합 패키징 시스템에는 이보다 더 많은 구성요소들을 갖거나 더 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에서의 커버 케이싱에 부가된 각각의 기능성 모듈들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, LED 조명모듈(220)은 커버 케이싱(210)의 외측에 구비되어 있고, LED 조명 구동모듈(260) 및 제어모듈(120)과 각각 연결되어 있으며, 커버 케이싱(210)의 주변에 빛을 방출하는 기능을 수행한다.
이러한 LED 조명모듈(220)은 적어도 하나의 백색(White), 녹색(Green) 및/또는 황색(Amber) LED 조명 등이 구비될 수 있으며, 상기 LED 조명의 색상은 사용자의 요구에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
또한, LED 조명 구동모듈(260)은 커버 케이싱(210)의 내측 및/또는 외측에 구비되어 있고, LED 조명모듈(220)과 5G 스몰 셀 기지국(100) 내의 제어모듈(120)에 각각 연결되어 있으며, 상기 제어모듈(120)의 제어에 따라 LED 조명모듈(220)로 구동 전원을 인가하는 기능을 수행한다.
이러한 LED 조명 구동모듈(260)은 제어모듈(120) 내에 탑재될 수도 있지만, 이에 국한하지 않으며, 별도로 구비되거나 커버 케이싱(210) 내에 탑재될 수도 있다.
5G 스몰 셀 기지국 내의 데이터 통신모듈(130)은 제어모듈(120)과 연결되어 있으며, 제어모듈(120)의 제어에 따라 5세대(5G) 이동통신 방식으로 외부의 단말(20)(예컨대, 사용자 단말, 관리자 단말, 클라이언트 단말 등), 서버(Server)(미도시) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나와 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다.
상기 제어모듈(120)은 본 발명의 일 실시예에 따른 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 커버형 통합 패키징 시스템(200)의 전체적인 제어를 수행하는 바, 특히 LED 조명모듈(220) 및/또는 LED 조명 구동모듈(260) 중 적어도 하나의 동작 상태(예컨대, 정상, 고장 등) 및/또는 조명관리에 대한 정보데이터(예컨대, LED 조명의 밝기, 명암, 색깔, 동작시간, 설치날짜 등)를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하는 기능을 수행한다.
이 때, 상기 고유한 장치식별정보는 예컨대, 스몰 셀 기지국의 이름, 스몰 셀 기지국의 비밀번호, 스몰 셀 기지국의 일련번호, 스몰 셀 기지국의 종류, 스몰 셀 기지국의 제조회사, 스몰 셀 기지국의 MAC(Media Access Control) 주소, 스몰 셀 기지국의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 스몰 셀 기지국의 모델 및 스몰 셀 기지국의 버전, 스몰 셀 기지국의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 스몰 셀 기지국의 인증 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함함이 바람직하다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 상기 결합된 LED 조명모듈(220) 및/또는 LED 조명 구동모듈(260) 중 적어도 하나의 동작 상태 및/또는 조명관리에 대한 정보데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 상기 결합된 LED 조명모듈(220) 및/또는 LED 조명 구동모듈(260) 중 적어도 하나의 동작 상태 및/또는 조명관리에 대한 정보데이터를 데이터 통신모듈(130)과 통신망(10) 및/또는 별도의 무선 통신모듈(예컨대, 근거리 무선 통신 또는 5G 이외의 무선 통신모듈 등)을 통해 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 통신망(10)은 예컨대, 차세대 이동 통신망인 5G망으로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 이더넷(Ethernet) 또는 기존의 이동 통신망 등으로 이루어질 수 있으며, 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망일 수도 있으며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 와이파이(WiFi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax) 등을 포함하는 차세대 무선망일 수도 있다.
상기 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service) 등을 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미하며, 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나가 데이터 통신모듈(130)에 접속될 수 있게 하는 환경을 제공한다. 한편, 상기 인터넷은 유선 또는 무선 인터넷일 수도 있고, 이외에도 유선 공중망, 무선 이동 통신망, 또는 휴대 인터넷 등과 통합된 코어망 일 수도 있다.
만약, 통신망(10)이 기존의 이동 통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 상기 비동기식 이동 통신망의 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 상기 이동 통신망은 예컨대, RNC(Radio Network Controller) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 등 이동 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP 망일 수 있다. 이러한 통신망(10)은 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나와 데이터 통신모듈(130) 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 동작시간동안 LED 조명모듈(220)로 구동 전원이 인가되도록 LED 조명 구동모듈(260)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 데이터 통신모듈(130) 및/또는 별도의 무선 통신모듈(예컨대, 근거리 무선 통신 또는 5G 이외의 무선 통신모듈 등)(미도시)통해 외부(예컨대, 사용자 단말(20), 서버(Server), 인접한 스몰 셀 기지국 등)로부터 전송된 LED 조명모듈(220)의 동작 제어신호에 따라 LED 조명모듈(220)로 구동 전원이 인가 및/또는 차단되도록 LED 조명 구동모듈(260)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260) 및/또는 데이터 통신모듈(130) 중 적어도 하나의 모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 해당 모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 및/또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하거나 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 조도측정 센서모듈(270)로부터 측정된 광량에 따라 LED 조명모듈(220)에 구비된 적어도 하나의 LED 조명의 밝기가 조절되도록 LED 조명 구동모듈(260)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 조도측정 센서모듈(270)로부터 측정된 광량이 기 설정된 제1 기준 광량치보다 작을 경우, LED 조명모듈(220)에 구비된 적어도 하나의 LED 조명이 온(ON)되도록 LED 조명 구동모듈(260)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 조도측정 센서모듈(270)로부터 측정된 광량이 기 설정된 제2 기준 광량치보다 클 경우, LED 조명모듈(220)에 구비된 적어도 하나의 LED 조명이 오프(OFF)되도록 LED 조명 구동모듈(260)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 상기 제1 기준 광량치와 상기 제2 기준 광량치는 서로 같거나 서로 다르게 설정됨이 바람직하다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 조도측정 센서모듈(270)로부터 측정된 광량에 따라 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 데이터 통신모듈(130) 및/또는 조도측정 센서모듈(270) 중 적어도 하나의 모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 해당 모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 및/또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하거나 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 LED 조명모듈(220)에 구비된 적어도 하나의 LED 조명의 온(ON) 동작 시 조도측정 센서모듈(270)로부터 측정된 광량이 기 설정된 정상 기준 광량치보다 작을 경우, LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260) 및/또는 조도측정 센서모듈(270) 중 적어도 하나의 모듈의 동작 상태를 고장으로 판단하여 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 태양광 발전모듈(250)로부터 생산된 전력을 이용하여 LED 조명모듈(220)로 구동 전원이 인가되도록 LED 조명 구동모듈(260)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 태양광 발전모듈(250)에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 태양광 발전모듈(250)에 대한 동작 상태에 따라 정상 및/또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하거나 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 환경 데이터 측정모듈(240)로부터 측정된 환경정보 데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 환경정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 상기 결합된 환경정보 데이터를 데이터 통신모듈(130) 및 통신망(10)을 통해 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 환경 데이터 측정모듈(240)로부터 측정된 환경정보 데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합 및 압축하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 환경정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 환경정보 데이터를 데이터 통신모듈(130) 및 통신망(10)을 통해 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 환경 데이터 측정모듈(240)에 구비된 적어도 하나의 환경정보 측정센서부(241 내지 248)로부터 측정된 상기 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 라돈농도, 위치 및/또는 고도 데이터 중 적어도 하나의 환경정보 데이터를 주기적으로 수집하여 이와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 환경 데이터 측정모듈(240) 및/또는 데이터 통신모듈(130) 중 적어도 하나의 모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 해당 모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 및/또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하거나 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 영상획득모듈(230)로부터 출력된 영상획득 정보데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합 및 압축하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 영상획득 정보데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 영상획득모듈(230)로부터 출력된 영상획득 정보데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합 및 압축하고, 상기 결합 및 압축된 영상획득 정보데이터를 데이터 통신모듈(130) 및 통신망(10)을 통해 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 영상획득모듈(230)에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 영상획득모듈(230)에 대한 동작 상태에 따라 정상 및/또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하거나 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 통신망(10)과 데이터 통신모듈(130) 및/또는 별도의 무선 통신모듈(예컨대, 근거리 무선 통신 또는 5G 이외의 무선 통신모듈 등)을 통해 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로부터 전송된 영상획득모듈(230)의 카메라부(미도시)의 위치 변경 제어신호에 따라 상기 카메라부의 팬(Pan) 및/또는 틸트(Tilt) 동작을 제어하여 촬영대상이 변경되도록 카메라 구동모듈(280)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 통신망(10)과 데이터 통신모듈(130) 및/또는 별도의 무선 통신모듈(예컨대, 근거리 무선 통신 또는 5G 이외의 무선 통신모듈 등)을 통해 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로부터 전송된 영상획득모듈(230)의 카메라부(미도시)의 줌 제어신호에 따라 상기 카메라부의 줌(Zoom) 동작을 제어하여 촬영대상이 확대 및/또는 축소되도록 카메라 구동모듈(280)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 카메라 구동모듈(280)에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 카메라 구동모듈(280)에 대한 동작 상태에 따라 정상 및/또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하거나 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 화재감지모듈(290)로부터 출력된 화재감지신호를 제공받아 이를 분석하여 기 설정된 화재감지레벨을 생성하고, 상기 생성된 화재감지레벨에 해당되는 기 설정된 화재 경고영상 및 경고음을 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 상기 생성된 화재 경고영상 및 경고음과 함께 영상획득모듈(230)로부터 획득된 촬영 영상을 합성한 후, 상기 합성된 영상 정보데이터와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합 및 압축하여 이를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 상기 합성된 영상 정보데이터와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합 및 압축하여 이를 데이터 통신모듈(130) 및 통신망(10)을 통해 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 다른 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 화재감지모듈(290)에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 화재감지모듈(290)에 대한 동작 상태에 따라 정상 및/또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 데이터 통신모듈(130)을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 데이터 통신모듈(130)의 동작을 제어하거나 기 설정된 사용자 단말(20), 서버(Server) 및/또는 인접한 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(120)은 전원공급모듈(140)로부터 공급되는 전원이 차단될 경우, 태양광 발전모듈(250)로부터 생산된 전력을 이용하여 각 모듈들 즉, LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 데이터 통신모듈(130), 제어모듈(120), 조도측정 센서모듈(270), 환경 데이터 측정모듈(240), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 및/또는 화재감지모듈(290) 등에 필요한 전원이 공급되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 전원공급모듈(140)은 전술한 각 모듈들 즉, LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 데이터 통신모듈(130), 제어모듈(120), 조도측정 센서모듈(270), 환경 데이터 측정모듈(240), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 및/또는 화재감지모듈(290)에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행하는 바, 계속적인 전원 공급을 위해 상용 교류(AC) 전원(예컨대, AC 220V)을 직류(DC) 및/또는 교류(AC) 전원으로 변환되도록 구현함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 통상의 휴대용 배터리로(Battery) 구현할 수도 있다.
또한, 상기 전원공급모듈(140)에는 외부의 전원 충격으로부터 부품을 보호하고 일정한 전압을 출력하는 기능을 수행하는 전원 관리부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 전원 관리부는 ESD(Electro Static Damage) 보호기, 전원 감지기, 정류기 및 전원 차단기 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 ESD 보호기는 정전기 또는 급격한 전원 충격으로부터 전장 부품을 보호하도록 구성한다. 상기 전원 감지기는 허용 전압 범위 외의 전압이 유입될 경우 상기 전원 차단기에 차단신호를 보내고, 허용 전압 범위 내에서 전압 변화에 따라 승압 또는 강압 신호를 상기 정류기에 전달하도록 구성한다. 상기 정류기는 입력 전압의 변동을 최소하여 일정한 전압이 공급되도록 상기 전원 감지기의 신호에 따라 승압 또는 강압의 정류 동작을 수행하도록 구성한다. 상기 전원 차단기는 상기 전원 감지기로부터 전달되는 차단 신호에 따라 배터리로부터 공급되는 전원을 차단하도록 구성한다.
추가적으로, 조도측정 센서모듈(270)은 커버 케이싱(100)의 내측 및/또는 외측에 구비되어 있고, 제어모듈(120)과 연결되어 있으며, 제어모듈(120)의 제어에 따라 커버 케이싱(210)의 주변조도 환경에 따라 변화되는 광량을 측정하여 제어모듈(120)로 전송하는 기능을 수행한다.
즉, 조도측정 센서모듈(270)은 커버 케이싱(210)의 주변에 설치됨이 바람직하며, 외부의 주변 환경(예컨대, 주/야간, 흐림/맑음 등)의 주변조도 환경에 따라 변화되는 광량 즉, 조도(Lux)를 주기적으로 측정하는 기능을 수행한다.
또한, 환경 데이터 측정모듈(240)은 커버 케이싱(210)의 내측 및/또는 외측에 구비되어 있고, 제어모듈(120)과 연결되어 있으며, 제어모듈(120)의 제어에 따라 커버 케이싱(100)의 주변에 대한 환경정보 데이터를 측정하여 제어모듈(120)로 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 환경 데이터 측정모듈(240)은 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 환경정보 데이터를 측정하는 기능을 수행하는 바, 도 8에 도시된 바와 같이, 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 온도 환경정보 데이터를 측정하는 온도 측정센서부(241)와, 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 습도 환경정보 데이터를 측정하는 습도 측정센서부(242)와, 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 기압의 변화(또는 기압도)를 측정하기 위한 기압 측정센서부(243), 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 자외선 환경정보 데이터를 측정하는 자외선 측정센서부(244), 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 미세먼지 환경정보 데이터를 측정하는 미세먼지 측정센서부(245)와, 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 초미세먼지 환경정보 데이터를 측정하는 초미세먼지 측정센서부(246)와, 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 라돈농도 데이터를 측정하는 라돈 측정센서부(247) 중 적어도 하나의 환경정보 측정센서부(241 내지 247)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 온도 측정센서부(241)는 공기 중의 온도를 측정하기 위한 센서부로서, 주위 온도 변화에 따라 내부 저항값이 변화하는 써미스터 소자가 사용될 수 있다. 상기 써미스터 소자는 부특성 써미스터(NTC thermister), 정특성 써미스터(PTC thermistor) 또는 임계특성 써미스터(CRT)일 수 있다.
이러한 온도 측정센서부(241)는 써미스터 소자를 이용한 접촉식 온도센서로 구성함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 열전대 센서, 바이메탈, IC 온도센서 및 비접촉식 센서인 적외선 센서 등으로 이루어질 수 있다.
습도 측정센서부(242)는 공기 중의 습도를 측정하기 위한 센서부로서, 보통 수분에 의한 감습 물질의 전기적 성질의 변화를 이용하여 습도를 측정하게 된다.
이러한 습도 측정센서부(242)는 크게 저항형 습도센서와 정전용량형 습도센서로 구분할 수 있으며, 가전제품 및 모바일 뿐만 아니라 자동차 및 의료기기, 공기 정화 시스템 및 자동 냉난방 시스템을 최적의 상태로 만들어 주기 위해 광범위하게 적용되고 있다.
상기 저항형 습도센서는 습도에 의해 변화되는 저항의 변화를 이용하여 습도를 측정한다. 이 저항형 습도센서는 정전용량형 습도센서에 비해 상대적으로 가격 경쟁력이 있어 많이 사용되었다.
그러나, 최근에는 정전용량형 습도센서도 반도체 기판에 원칩(one chip) 형태로 제조가 가능해짐에 따라 상기 저항형 습도센서 대비 가격 경쟁력 우위를 확보할 수 있어 사용이 증가하는 추세이다. 특히, 정전용량형 습도센서는 저항형 습도센서에 비하여 신뢰성이 우수하면서도 센서 특성이 선형적이고 온도의 영향이 적다는 장점이 있다.
이와 같은 정전용량형 습도센서는 감습막에 흡착되는 물 분자량에 따라 정전용량이 변화되는 원리를 이용한 센서로서, 수분이 흡수되면 유전율이 변하는 폴리이미드(polyimide)나 세라믹(ceramic) 등의 감습 물질을 유전체로 하는 캐패시터(Capacitor) 형태로 동작하게 된다. 즉, 습도를 감지하는 감습층이 존재하고 이러한 감습층을 통해 수분이 유입되면서 유전율이 달라지고 이에 따라 정전용량이 변하는 것을 감지하는 원리이다.
기압 측정센서부(243)는 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 기압의 변화(또는 기압도)를 측정하기 위한 센서부로서, 통상적으로 압전 소자(Piezo) 등 대기압에 따라 저항, 전류 또는 전압이 변화하는 소자로 구성되어 있으며, 대기압 측정값을 적절한 전압값으로 출력한다.
자외선 측정센서부(244)는 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 자외선 조도값(또는 자외선지수)을 측정하기 위한 센서부로서, 광전 효과를 이용한 방전관이 사용될 수 있으며, 약 185~260um 파장대에 해당하는 자외선에 반응하여 감지할 수 있다.
또한, 자외선 측정센서부(244)는 광량에 따라서 전하값이 가변되어 발생하는 전기량을 감지하여 광량을 측정할 수 있으며, 태양 복사(Solar Radiation) 센서 형식으로 약 0~1800W/m2의 범위로 측정되어 약 5%의 정밀도를 가진다.
미세먼지 측정센서부(245)는 입경 약 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 측정하기 위한 센서부로서, 예컨대, 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 또는 일산화탄소 중 적어도 하나의 대기오염 물질을 측정하는 적어도 하나의 미세먼지 센서 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
초미세먼지 측정센서부(246)는 입경 약 2.5㎛ 이하의 초미세한 먼지를 측정하기 위한 센서부로서, 예컨대, 초미세먼지에 포함되어 있는 총탄소, 유기탄소 및 원소탄소를 측정하는 적어도 하나의 초미세먼지 센서 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
라돈 측정센서부(247)는 커버 케이싱(210)의 주변에 대한 라돈농도 데이터를 측정하기 위한 센서부로서, 예컨대, 이온화 챔버 방식의 라돈 측정센서로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 알파입자를 검출하기 위한 장치로 표면 장벽형(Surface barrier type), 고순도형 반도체 검출기(pure Ge), 신틸레이션(scintillation, 섬광)검출기, 고체접합계수기(solid state junction counter) 등이 적용될 수도 있다.
즉, 상기 이온화 챔버(pulsed ionization chamber) 방식의 라돈 측정센서는 금속으로 된 원통형 상자 내부 중앙에 탐침 형태의 전극을 설치하고 금속 원통과 내부 탐침 사이에 바이어스 전압을 인가하여 전기장을 형성한 구조이다.
상기 이온화 챔버의 내부에서 알파 붕괴가 발생하여 알파입자가 방출되면 공기와의 충돌로 알파입자는 소멸되지만 이온 전하가 발생하므로 이를 중앙 탐침을 통하여 흡수하여 신호를 증폭하면 알파입자를 검출할 수 있다. 센서 자체가 금속 원통과 탐침으로 구성되어 매우 저렴하며 내구성이 좋고 빛과 무관하므로 통기성을 좋게 할 수 있다는 장점이 있다.
상기 표면 장벽형 검출기에 대하여 살펴보면, 반도체의 표면은 표면준위나 산화피막 등 때문에 p-n 접합과 같은 공핍층이 형성되어 있어 표면 부근이 전하이동의 장애물로 되어있다. 실용적인 것으로는 n형 si의 표면에 금을 100㎛/㎠정도로 증착시켜 이것을 한쪽 전극으로 하고 이면에 방사선을 입사시킨다. 여기서, 공핍층의 두께는 약 50~500㎛로 여러 가지가 있고 표면에서의 에너지 손실이 작기 때문에 주로 알파 방사선으로 발생하는 하전 입자의 검출에 사용되며 에너지 분해능이 좋다.
상기 고순도 반도체 검출기는 일반적으로 pure Ge검출기라고도 부른다. 불순물 농도나 결함이 매우 작은 고순도의 Ge결정체이며 저온에서 전기저항이 매우 높고, 높은 바이어스 전압도 걸 수 있다. Ge(Li)와 다른 점은 상온에서 보존할 수 있고 측정할 때만 액체질소로 냉각시켜 사용하면 되기 때문에 유지하기에 편하고 에너지 분해능도 Ge(Li)에 비하여 손색이 없으므로 실용화되고 있다.
상기 신틸레이션 검출기에 대하여 살펴보면, 하전 입자가 어떤 물질에 부딪히면 발광하는 현상은 오래 전부터 알려져 있지만 유화아연(ZnS) 또는 NaI 도막의 알파 방사선에 의한 발광은 특히 강하고 암실에서는 확대경으로 검출 및 계수가 가능하다.
이와 같은 발광을 신텔레이션(scintillation, 섬광)이라 하고, 이러한 현상을 나타내는 물질을 신틸레이터라 한다. 그리고, 신틸레이터에 광전자 증배관을 결합한 것을 신틸레이션 검출기라 부르지만 특히 펄스출력으로서 계수에 사용하는 방법을 신틸레이션 계수관이라 한다.
한편, 출력을 직류적으로 읽는 방법을 취한 것은 주로 선량측정에 사용되고 있으며 신틸레이터를 사용하고 있으므로 신틸레이션 선량계라 하고, 신틸레이터에는 고체, 액체, 기체 어느 것이나 쓰이고 있으며 액체를 사용하고 있으면 액체 신틸레이션 계수 장치라 한다.
상기 고체 접합계수기는 고체 역바이어스 p-n 접합반도체로서 공핍층(depletion layer)을 통과하는 알파입자로부터 이온 전하를 수집하도록 된 계수기로 소형, 이동형으로 제작할 수 있다.
위치 및 고도 측정센서부(248)는, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성(미도시)을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 현재의 위치와 해발고도 정보를 획득하기 위한 GPS 수신부(미도시)를 포함함이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 위치 및 고도 측정센서부(248)의 GPS 수신부(미도시)를 통해 상기 GPS 위성에서 발사하는 신호를 전달받아 기준 시각과 신호전달 시간의 차이로 위성과의 거리를 계산하여 현재 위치의 해발고도 정보를 획득함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 현재의 기압을 표준 대기압과 비교하여 산출한 해발고도를 표시하는 기압식 고도계, 소리를 땅 위에서 발사하여 반사음이 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정, 그 소리의 속도로 고도를 알아내는 음향 고도계, 전자 펄스를 이용하는 대지 고도계 등을 이용하여 현재의 해발고도를 측정할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 환경 데이터 측정모듈(240)의 온도 측정센서부(241), 습도 측정센서부(242), 기압 측정센서부(243), 자외선 측정센서부(244), 미세먼지 측정센서부(245), 초미세먼지 측정센서부(246), 라돈 측정센서부(247), 및/또는 위치 및 고도 측정센서부(248) 등으로부터 각각 측정된 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 라돈농도, 및/또는 위치 및 고도 정보 등의 환경정보 데이터들을 획득하였지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 상기 환경 데이터 측정모듈(240)에는 생체정보 측정센서부(300)를 더 구비함으로써 상기 생체정보 측정센서부(300)를 통해 커버 케이싱(210) 주변의 인체의 심박이나 호흡 등 생체정보를 실시간 또는 주기적으로 측정 및 획득할 수도 있다.
도 9를 참조하여 이러한 생체정보 측정센서부(300)의 구성에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
상기 생체정보 측정센서부(300)는 환경 데이터 측정모듈(240)의 일부로서, 스몰 셀 기지국(100)의 제어모듈(120)과 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제어모듈(120)의 제어에 따라 레이더(Radar) 센서를 이용하여 커버 케이싱(210)의 주변에 존재하는 특정 인체의 생체정보와 관련된 신호를 비접촉식으로 검출하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 레이더 센서는 특정 방향으로 전자파를 송신하는 센서로서, 예컨대, 밀리미리파 레이더 센서(mmWave Radar Sensor)를 포함할 수 있다. 밀리미리파 레이더 센서는 60GHz 내지 70GHz 사이의 주파수를 사용하는 센서이다.
상기 60GHz 내지 70GHz 사이의 주파수는 특정 방향으로 전자파를 집중시킬 수 있는 지향성을 갖고 있고, 이러한 지향성의 특성을 갖는 주파수로 구성된 전자파는 외부의 다른 동작에 대하여 영향을 받지 않기 때문에 다중 몸체의 생체 감지가 가능할 수 있다.
예를 들면, 밀리미리파 레이더 센서에서 출력된 전자파가 특정 사람이나 동물, 사물에 의해 반사된 반사 전자파의 데이터(RSS 값)를 비교하면, 사람이나 동물, 사물 각각의 유전율에 따라 사물과 동물이 서로 다른 양의 반사 전자파의 양을 반사하는 것을 관찰할 수 있고, 출력 전자파 대비 반사 전자파에 대한 회귀 분석을 통해 전자파를 반사한 대상이 사람인지 동물 또는 사물인지를 구별할 수 있다.
한편, 상기 레이더 센서는 근거리에서 초광대역(Ultra WideBand, UWB) 임펄스 신호를 조사하고 반사되는 무선신호를 측정하는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra WideBand) 기술을 사용할 수도 있다.
이러한 IR-UWB 기술은 근래에 들어 높은 정확도를 갖는 위치 추정 기술로 소개되고 있는데, 그 이유는 IR-UWB는 수ns에서 수백ps에 이르는 매우 폭이 좁은 임펄스를 사용함으로써 협대역 신호들에 비해 보다 다중 경로에 강한 특성을 지니고 있기 때문이다.
또한, IR-UWB 방식은 무선 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 수 GHZ 이상의 주파수 대역을 사용하는 기술로써, 통신이나 레이더 등에 응용되는 새로운 무선 기술이다. IR-UWB 기술은 수 나노 혹은 수 피코 초의 매우 좁은 펄스를 사용함으로써, 낮은 전력으로 구현이 가능하고 종래의 통신 시스템과 연동하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
이러한 각 생체정보 측정센서부(300)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 크게 레이더 송신부(310), 레이더 수신부(320), 신호처리부(330)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 레이더 송신부(310)는 특정 공간 내에 존재하는 특정 인체에 대하여 레이더 펄스(Radar Pulse)를 갖는 제1 신호를 송신하는 기능을 수행한다.
즉, 레이더 송신부(310)는 특정 공간 상에 존재하는 해당 특정 인체에 대하여 레이더 펄스(Radar Pulse)를 갖는 제1 신호를 송신하는 것으로서, 해당 특정 인체의 감지를 위한 임펄스 신호를 외부에 방사(Radiation)하는 구성요소이며, 통상적으로 임펄스 발생기(Impulse Generator), 송신 안테나(Transmit Antenna), 및 송신 제어부(Controller) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 임펄스 발생기는 상기 송신 제어부로부터 제공된 임펄스 발생을 위한 데이터에 근거하여 임펄스를 발생시킬 수 있다. 참고로, 초광대역(UWB) 레이더에서 펄스의 주기가 짧을수록 많은 정보를 포함할 수 있는데, FCC의 정의에 따르면 펄스 폭이 수ns에 불과한 펄스 신호를 발생시켜 그 대역폭이 500MHz를 넘거나 중심 주파수 대비 대역폭이 약 20％를 넘는 경우 초광대역(UWB) 레이더에 포함되도록 하며, 상기 임펄스 발생기는 이러한 정의에 맞는 임펄스를 발생시킬 수 있다.
상기 송신 안테나는 상기 임펄스 발생기에 의해 발생된 펄스 신호를 외부에 방사할 수 있으며, 이때 미리 설정된 영역으로 펄스 신호가 발생될 수 있다. 참고로, 상기 송신 안테나는 고지향성을 가지는 초광대역 안테나인 것이 바람직하다.
상기 송신 제어부는 임펄스 발생을 위한 데이터를 상기 임펄스 발생기로 제공할 수 있으며, 상기 송신 제어부의 제어에 따라서 상기 임펄스 발생기는 임펄스를 발생시킬 수 있다.
레이더 수신부(320)는 해당 특정 인체로부터 반사되고, 상기 제1 신호와 관련된 제2 신호를 수신하는 기능을 수행한다.
이러한 레이더 수신부(320)는 통상적으로 수신 안테나(Receive Antenna), 및 수신 제어부(Controller) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수신 안테나는 레이더 송신부(310)에 의해 방사된 펄스의 반사 신호를 수신할 수 있으며, 고지향성을 가지는 초광대역 안테나가 사용될 수 있다.
상기 수신 제어부는 상기 수신 안테나에 의해 수신된 신호를 분석할 수 있다. 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 신호는 검출 대상인 특정 인체 등의 반사 신호뿐만 아니라 주변 동물이나 사물에 의한 반사 신호도 포함하게 되며, 특정 인체 등의 정확한 측정을 위해서는 객체 이외의 다른 신호들은 제거되어야 한다.
또한, 상기 수신 제어부에는 통상적인 구성요소들 예컨대, 증폭부, A/D변환부, D/A변환부, 샘플링부, 복조부, 필터부 등을 포함할 수 있으며, 이러한 구성요소들은 통상적인 레이더와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
신호처리부(330)는 레이더 송신부(310) 및 레이더 수신부(320)로부터 송수신된 제1 및 제2 신호를 기반으로 주파수를 추출하고, 상기 주파수의 위상 차이에 따라 해당 특정 인체 등의 생체정보와 관련된 신호를 처리하는 기능을 수행한다.
즉, 신호처리부(330)는 반사 전자파의 데이터로부터 주파수를 추출하고, 추출된 주파수의 위상을 전처리할 수 있다. 여기서, 상기 반사 전자파의 데이터에는 특정 인체의 호흡 또는 심박에 대한 움직임 정보를 포함하는 주파수 영역이 포함될 수 있다. 상기 반사 전자파의 데이터로부터 추출된 주파수에는 지배적인 주파수 피크가 발생하게 되는데 해당 주파수 피크의 빈도가 특정 인체의 호흡률 또는 심박률과 관련될 수 있다.
이러한 신호처리부(330)는 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 통해 반사 전자파의 데이터를 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 주파수 영역 중 기 설정된 주파수 범위 내에 해당하는 주파수 영역에서 주파수의 피크값을 검출하고, 검출된 주파수의 피크값을 이용하여 시간에 따른 주파수의 위상 값을 측정할 수 있다.
구체적으로, 신호처리부(330)는 송신된 전자파가 반사되어 돌아올 때, 반사되어 돌아오는 복수의 반사 전자파(예컨대, 직접 들어온 반사 전자파, N회 반사된 반사 전자파 등)에 대한 데이터를 수집하고, 수집된 복수의 반사 전자파 중 동일한 주파수대의 데이터만 획득할 수 있다.
그리고, 신호처리부(330)는 획득된 동일한 주파수대의 복수의 반사 주파수의 데이터를 고속푸리에변환(FFT)을 통해 데이터를 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 주파수 영역 중 호흡수 및 심박수와 관련된 주파수를 추출할 수 있다.
또한, 신호처리부(330)는 변환된 주파수 영역을 시간 영역으로 변환하여 피크값을 검출하고, 검출된 피크값 간의 거리를 측정하여 특정 인체의 심박에 관한 상관 계수를 산출할 수 있다.
또한, 신호처리부(330)는 추출된 주파수에 대하여 위상 언래핑(Phase Unwrapping)을 처리할 수 있다. 예를 들면, 신호처리부(330)는 위상 값이 [-π, π] 사이에 있으므로 연속 값 사이의 위상차가 ±π보다 크거나 작은 경우, 위상에서 2π을 더하거나 뺌으로써 위상 언래핑을 처리할 수 있다.
또한, 신호처리부(330)는 위상 언래핑이 처리된 위상에 대해 연속 위상 값을 빼는 위상 디퍼런스(Phase Difference)를 처리할 수 있다. 이러한 위상 디퍼런스의 처리를 통해 특정 인체의 심장 박동 데이터에 대한 정확성을 향상시킬 수 있고, 위상 편차를 제거하는데 도움이 될 수 있다.
또한, 신호처리부(330)는 위상 언래핑 및 위상 디퍼런스가 처리된 주파수에 대하여 스팩트럼 추정을 실시하여 특정 인체의 호흡수 및 심박수를 결정할 수 있다.
즉, 신호처리부(330)는 추출한 호흡수와 관련된 주파수를 이용하여 주파수 피크에 대한 호흡수의 상관 관계식을 생성하고, 추출한 호흡수와 관련된 주파수에서 기 설정된 호흡수 주파수 영역(예컨대, 0.1Hz에서 0.5Hz 사이)에 포함된 주파수의 데이터에 기초하여 특정 인체의 호흡수를 결정할 수 있다.
또한, 신호처리부(330)는 추출한 심박수와 관련된 주파수를 이용하여 주파수 피크에 대한 심박수의 상관 관계식을 생성하고, 추출한 심박수와 관련된 주파수에서 기 설정된 심박수 주파수 영역(예컨대, 0.8Hz에서 4.0Hz 사이)에 포함된 주파수의 데이터에 기초하여 특정 인체의 심박수를 결정할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 생체정보 측정센서부(300)의 회로 구성을 일 실시예에 따라 살펴보기로 한다.
상기 생체정보 측정센서부(300)는, 앞서 도 9에서 설명한 레이더 송신부(310)가 임펄스 발생기(311), 증폭기(312), 및 송신안테나(313)로 구성되며, 레이더 수신부(320)는 주파수 혼합기(321), 증폭기(322), 및 수신안테나(323)로 구성될 수 있다. 또한, 신호처리부(330)는 다시 저대역통과필터(331) 및 디지털 신호처리부(332)로 구성될 수 있다.
먼저, 상기 임펄스 발생기(311)에서 출력되는 일정한 주파수신호는 증폭기(312)에 의해 증폭되어 송신안테나(313)를 통해 인체(405)에 입사된다. 이 때, 인체(405)에 입사된 전파의 대부분은 피부(401)에서 반사가 일어나며, 일부는 피부(401) 속까지 침투한 후 체내장기(402)에서 반사되어 나오게 된다.
이 때, 상기 체내장기(402)에서 반사되어 나오는 신호는 다시 수신안테나(323)를 통해 수신되어 증폭기(322)에 의해 증폭된 후 주파수 혼합기(321)에서 임펄스 발생기(311)의 신호와 곱해지며, 이 후 상기 주파수 혼합기(321)의 출력신호는 저대역통과필터(331)와 디지털 신호처리부(332)를 통해 처리된다.
상기 호흡이나 심장박동 등 체내장기(402)의 움직임(403)은 피부(401)까지 전달되며, 따라서 피부(401)의 미세한 움직임(404)을 수신신호의 주파수를 통하여 알아냄으로써 체내장기(402)에 대한 움직임(403)에 대한 정보를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 피부(401)의 움직임(404)에 대한 정보를 통하여 호흡 및 심장박동 등 생체정보를 최종적으로 얻게 된다.
다른 한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 환경 데이터 측정모듈(240)의 온도 측정센서부(241), 습도 측정센서부(242), 기압 측정센서부(243), 자외선 측정센서부(244), 미세먼지 측정센서부(245), 초미세먼지 측정센서부(246), 라돈 측정센서부(247), 위치 및 고도 측정센서부(248), 생체정보 측정센서부(300)로부터 각각 측정된 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 라돈농도, 위치 및 고도 등의 환경정보 데이터들 및 심박이나 호흡 등의 생체정보 데이터를 획득하였지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 다수의 측정센서들을 통해 강수량, 풍속, 풍향, 일사량, 안개 등의 환경정보 데이터도 추가적으로 획득할 수 있다.
한편, 영상획득모듈(230)은 커버 케이싱(210)의 내/외측면 중 적어도 하나의 부분에 구비되어 있고, 스몰 셀 기지국(100)에 내장된 제어모듈(120)과 연결되어 있으며, 제어모듈(120)의 제어에 따라 커버 케이싱(100)의 주변에 대한 영상을 획득하여 영상획득 정보데이터를 제어모듈(120)로 출력하는 기능을 수행한다.
이러한 영상획득모듈(230)은 어두운 곳에서도 촬영이 가능한 적외선(IR) 카메라 또는 CCD 카메라 등으로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 특정 장소의 영상을 촬영할 수 있는 장치(예컨대, CCTV 등)라면 어느 것이든 가능하다.
한편, 도면에 도시되진 않았지만, 영상획득모듈(230)에는 통상적으로 이미지 센서(Image Sensor)와, 이미지 신호처리기(Image Signal Processor, ISP)와, 백 엔드 칩(Back_End Chip) 등을 포함한다.
상기 이미지 센서는 렌즈로부터 입사된 빛에 의해 형성되는 촬상 신호를 가공되지 않은 Bayer RGB 포맷 데이터로 출력한다. 상기 이미지 신호처리기(ISP)는 상기 Bayer RGB 포맷 데이터를 RGB 포맷 데이터로 변환하고, 이를 디스플레이 장치의 화면 출력에서 요구되는 YUV 포맷 데이터로 변환하여 출력한다.
상기 백 엔드 칩은 상기 이미지 신호처리기(ISP)로부터 출력된 YUV 포맷 데이터를 처리하여 디스플레이 장치의 화면을 통해 촬영된 이미지를 출력하는 것을 포함하는 카메라 모듈 제어를 담당하는 것으로, 이러한 백 엔드 칩으로는 모바일 스위칭 모뎀(Mobile Switching Modem, MSM) 또는 디지털 신호 처리기(Digital Signal Processor, DSP)가 이용될 수 있다. 한편, 상기 이미지 신호처리기(ISP) 및/또는 백 엔드 칩은 후술하는 제어모듈(250)에 포함되어 구성될 수도 있다.
즉, 영상획득모듈(230)을 이용하여 촬영을 하면, 렌즈로부터 입사된 빛에 의해 형성되는 촬상 신호에 따라 상기 이미지 센서가 가공되지 않은 Bayer RGB 포맷 데이터를 IIC(Inter Integrated Circuit) 방식의 통신을 이용하여 출력하고, 이를 수신한 이미지 신호처리기(ISP)는 이를 실제의 RGB 포맷 데이터로 변환하고, 이 RGB 포맷 데이터를 디스플레이 화면 출력에서 요구되는 즉, 이미지 처리를 위한 백 엔드 칩에서 요구되는 YUV 포맷 데이터로 변환하여 IIC(Inter Integrated Circuit) 방식의 통신을 이용하여 출력한다. 그러면, 상기 백 엔드 칩은 수신된 YUV 포맷 데이터를 처리하여 디스플레이 장치의 화면을 통해 촬영된 이미지를 출력한다.
또한, 영상획득모듈(230)에는 통상의 인터폰 등과 같이 건물의 내부에 설치된 홈-패드(Home-Pad)와 실시간 대화가 가능하도록 음성의 입출력을 수행하기 위한 적어도 하나의 마이크(Mic) 및/또는 스피커(Speaker) 등이 포함됨이 바람직하다.
또한, 카메라 구동모듈(280)은 제어모듈(120)과 연결되어 있으며, 제어모듈(120)의 제어에 따라 영상획득장치(500)에 구비된 카메라부(미도시)의 위치 변경 및/또는 줌(Zoom) 동작 기능을 수행한다.
또한, 화재감지모듈(290)은 커버 케이싱(210)의 내/외측면 중 적어도 하나의 부분에 구비되어 있고, 제어모듈(120)과 연결되어 있으며, 제어모듈(120)의 제어에 따라 커버 케이싱(100)의 주변에서 발생된 불꽃의 파장을 감지하는 적어도 하나의 파장센서(미도시)를 이용하여 화재 발생에 대한 화재감지신호를 제어모듈(120)로 출력하는 기능을 수행한다.
또한, 태양광 발전모듈(250)은 커버 케이싱(210)의 외측면 중 일부에 구비되어 있으며, 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 기능을 수행한다.
이러한 태양광 발전모듈(250)은 도 3에 도시된 바와 같이, 커버 케이싱(210)의 외측면 중 상단에 설치되며, 다수의 태양 전지셀이 직렬 및/또는 병렬로 이루어져 태양광으로부터 전기 에너지를 수집하는 태양전지 패널부(251)와, 태양전지 패널부(251)로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리부(252)와, 배터리부(252)의 충전 상태를 감지하는 충전 감지부(253)와, 배터리부(252)에 저장된 전기 에너지를 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 데이터 통신모듈(130), 제어모듈(120), 조도측정 센서모듈(270), 환경 데이터 측정모듈(240), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 및/또는 화재감지모듈(290) 중 적어도 하나의 모듈의 구동 전원으로 전력 변환하는 전력 변환부(254)와, 충전 감지부(253)로부터 감지된 배터리부(252)의 충전 상태 값에 따라 전력 변환부(254)로부터 변환된 전력이 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 데이터 통신모듈(130), 제어모듈(120), 조도측정 센서모듈(270), 환경 데이터 측정모듈(240), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 및/또는 화재감지모듈(290) 중 적어도 하나의 모듈의 구동 전원으로 인가되도록 전력 변환부(254)의 동작을 제어하는 제어부(124)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
여기서, 제어부(124)는 본 발명의 일 실시예에 적용된 태양광 발전모듈(250)의 전체적인 제어를 수행하는 바, 충전 감지부(253)로부터 감지된 배터리부(252)의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값(예컨대, 약 80% 정도)보다 클 경우, 전력 변환부(254)로부터 변환된 전력이 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 데이터 통신모듈(130), 제어모듈(120), 조도측정 센서모듈(270), 환경 데이터 측정모듈(240), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 및/또는 화재감지모듈(290) 중 적어도 하나의 모듈의 구동 전원으로 인가되도록 전력 변환부(254)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(255)는 충전 감지부(253)로부터 감지된 배터리부(252)의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값(예컨대, 약 80% 정도)보다 작을 경우, 외부로부터 공급되는 전원 예컨대, 전원공급모듈(140)이 LED 조명모듈(220), LED 조명 구동모듈(260), 데이터 통신모듈(130), 제어모듈(120), 조도측정 센서모듈(270), 환경 데이터 측정모듈(240), 영상획득모듈(230), 카메라 구동모듈(280), 및/또는 화재감지모듈(290) 중 적어도 하나의 모듈의 구동 전원으로 인가되도록 전력 변환부(254)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 태양광 발전모듈(250)의 핵심은 PN 접합구조를 가진 태양 전지(solar cell)에 있다. 태양 전지에 빛이 조사되어, 외부로부터 광자(photon)가 태양 전지의 내부로 흡수되면, 광자가 지닌 에너지에 의해 태양 전지의 내부에서 전자(electron)와 정공(hole)의 쌍(pair)이 생성된다.
이때, 생성된 전자-정공 쌍은 PN 접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 N형 반도체로 이동하고, 정공은 P형 반도체로 이동해서, 각각의 표면에 있는 전극에서 수집된다. 각각의 전극에서 수집된 전하(charge)는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 사용자 단말(20)은 무선 인터넷 또는 휴대 인터넷을 통하여 통신하는 스마트폰(Smart Phone), 스마트 패드(Smart Pad) 또는 스마트 노트(Smart Note) 중 적어도 어느 하나의 이동 단말 장치로 이루어짐이 바람직하며, 이외에도 개인용 PC, 노트북 PC, 팜(Palm) PC, 모바일 게임기(Mobile play-station), 통신 기능이 있는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 태블릿 PC, 아이패드(iPad) 등 데이터 통신모듈(130)에 접속하기 위한 사용자 인터페이스를 갖는 모든 유무선 가전/통신 장치를 포괄적으로 의미할 수 있다.
이러한 사용자 단말(20)은 도 10에 도시된 바와 같이, 무선 통신모듈(21), A/V(Audio/Video) 입력모듈(22), 사용자 입력모듈(23), 센싱모듈(24), 출력모듈(25), 저장모듈(26), 인터페이스 모듈(27), 단말 제어모듈(28) 및 전원모듈(29) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 9에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 사용자 단말(20)은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 사용자 단말(20)의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
무선 통신모듈(21)은 사용자 단말(20)과 데이터 통신모듈(130) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 통신모듈(21)은 방송 수신 모듈(21a), 이동 통신 모듈(21b), 무선 인터넷 모듈(21c), 근거리 통신 모듈(21d) 및 위치 정보 모듈(21e) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(21a)은 다양한 방송채널(예컨대, 위성채널, 지상파채널 등)을 통하여 외부의 방송관리서버로부터 방송신호(예컨대, TV 방송신호, 라디오 방송신호, 데이터 방송신호 등) 및/또는 방송관련 정보를 수신한다.
이동 통신 모듈(21b)은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는 음성 콜(call) 신호, 화상 통화 콜 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(21c)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈로서, 사용자 단말(20)에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 인터넷 기술로는 예컨대, WLAN(Wi-Fi), Wibro, Wimax, HSDPA, LTE 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(21d)은 근거리 통신을 위한 모듈로서, 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZigBee) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 또는 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신 등이 이용될 수 있다.
위치 정보 모듈(21e)은 사용자 단말(20)의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 등을 이용하여 사용자 단말(20)의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말 제어모듈(28)의 제어에 따라 전술한 무선 통신모듈(21) 및/또는 유선 통신모듈(미도시)을 통해 저장모듈(26)에 저장된 특정 어플리케이션 프로그램을 이용하여 데이터 통신모듈(130)과 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
A/V 입력모듈(22)은 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 모듈로서, 기본적으로 카메라부(22a)와 마이크부(22b) 등이 포함될 수 있다. 카메라부(22a)는 화상통화모드 또는 촬영모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 마이크부(22b)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드 등에서 마이크로폰에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성데이터로 처리한다.
사용자 입력모듈(23)은 사용자 단말(20)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키는 모듈로서, 특히 출력모듈(25)의 디스플레이부(25a)를 통해 표시되는 데이터 관리 정보들 중 어느 하나에 대한 선택 신호를 입력하는 기능을 수행하며, 예컨대, 사용자의 터치에 의하여 입력되는 터치 패널(정압/정전) 형식이거나 별도의 입력 장치(예컨대, 키 패드 돔 스위치, 조그 휠, 조그 스위치 등)를 이용하여 입력될 수 있다.
센싱모듈(24)은 사용자 단말(20)의 개폐 상태, 사용자 단말(20)의 위치, 사용자 접촉 유무, 특정 부위에 대한 사용자의 터치 동작, 사용자 단말(20)의 방위, 사용자 단말(20)의 가속/감속 등과 같이 사용자 단말(20)의 현 상태를 감지하여 사용자 단말(20)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 이러한 센싱 신호는 단말 제어모듈(28)에 전달되어, 단말 제어모듈(28)이 특정 기능을 수행하는 기초가 될 수 있다.
출력모듈(25)은 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 모듈로서, 기본적으로 디스플레이부(25a), 음향출력부(25b), 알람부(25c) 및 햅틱부(25d) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(25a)는 사용자 단말(20)에서 처리되는 정보를 표시 출력하기 위한 것으로서, 예컨대, 사용자 단말(20)이 통화모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphical User Interface)를 표시하고, 화상통화모드 또는 촬영모드인 경우에는 촬영 및/또는 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
음향출력부(25b)는 예컨대, 콜 신호수신, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드, 방송수신모드 등에서 무선 통신모듈(21)로부터 수신되거나 저장모듈(26)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수도 있다.
알람부(25c)는 사용자 단말(20)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 사용자 단말(20)에서 발생되는 이벤트의 예로는 콜 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다.
햅틱부(25d)는 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱부(25d)가 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택부(25d)가 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다.
저장모듈(26)은 단말 제어모듈(28)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다.
또한, 저장모듈(26)은 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있으며, 5G 스몰 셀 기지국관련 어플리케이션 프로그램을 저장할 수 있다.
또한, 저장모듈(26)은 5G 스몰 셀 기지국관련 정보의 형성을 위한 소스 데이터가 저장될 수 있는 바, 5G 스몰 셀 기지국관련 데이터가 영상 및 소리로 구성된 형태로 이루어질 수 있으며, 5G 스몰 셀 기지국에 대한 관련데이터 생성의 진행 과정 및 결과도 함께 저장될 수 있다.
이러한 저장모듈(26)은 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), SRAM, 롬(ROM), EEPROM, PROM, 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(27)은 사용자 단말(20)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스 모듈(27)은 외부기기로부터 데이터를 전송 받거나 전원을 공급받아 사용자 단말(20) 내부의 각 구성요소에 전달하거나 사용자 단말(20) 내부의 데이터가 외부기기로 전송되도록 한다.
단말 제어모듈(28)은 통상적으로 사용자 단말(20)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로서, 예컨대, 음성통화, 데이터통신, 화상통화, 각종 어플리케이션 실행 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다.
즉, 단말 제어모듈(28)은 저장모듈(26)에 저장된 5G 스몰 셀 기지국관련 어플리케이션 프로그램이 실행되도록 제어하고, 상기 5G 스몰 셀 기지국관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 5G 스몰 셀 기지국관련 데이터의 생성을 요청하고 이에 대한 5G 스몰 셀 기지국관련 데이터를 제공받을 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(28)은 상기 5G 스몰 셀 기지국관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 사용자가 원하는 5G 스몰 셀 기지국관련 데이터의 생성 과정에서 영상, 음성 또는 음향 중 적어도 하나를 포함하는 보조 요소들을 디스플레이부(25a) 및 다른 출력장치(예컨대, 음향출력부(25b), 알람부(25c), 햅틱부(25d) 등) 중 적어도 하나를 통해 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(28)은 배터리부(29a)의 충전 전류와 충전 전압을 상시적으로 모니터링하고, 모니터링 값을 저장모듈(26)에 임시 저장할 수 있다. 이때, 저장모듈(26)은 모니터링 된 충전 전류와 충전 전압과 같은 배터리 충전상태정보뿐만 아니라 배터리 사양정보(제품 코드, 정격 등)도 함께 저장함이 바람직하다.
전원모듈(29)은 단말 제어모듈(28)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원모듈(29)은 내장되어 있는 배터리부(29a)의 전원을 각 구성요소들로 공급하여 동작하도록 하며, 충전단자(미도시)를 사용하여 배터리의 충전이 가능하다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 단말 제어모듈(28)에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 저장모듈(26)에 저장되고, 단말 제어모듈(28)에 의해 실행될 수 있다.
만약, 사용자 단말(20)이 스마트폰으로 이루어질 경우, 상기 스마트폰은 일반 핸드폰(일명 피처폰(feature phone))과는 달리 사용자가 원하는 다양한 어플리케이션(Application) 프로그램을 다운로드받아 자유롭게 사용하고 삭제가 가능한 오픈 운영체제를 기반으로 한 폰(Phone)으로서, 일반적으로 사용되는 음성/영상통화, 인터넷 데이터통신 등의 기능뿐만 아니라, 모바일 오피스 기능을 갖춘 모든 모바일 폰 또는 음성통화 기능이 없으나 인터넷 접속 가능한 모든 인터넷폰 또는 테블릿 PC(Tablet PC)를 포함하는 통신기기로 이해함이 바람직하다.
이러한 스마트폰은 다양한 개방형 운영체제를 탑재한 스마트폰으로 구현될 수 있으며, 상기 개방형 운영체제로는 예컨대, 노키아(NOKIA)사의 심비안, 림스(RIMS)사의 블랙베리, 애플(Apple)사의 아이폰, 마이크로소프트사(MS)의 윈도즈 모바일, 구글(Google)사의 안드로이드, 삼성전자의 바다 등으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 스마트폰은 개방형 운영체제를 사용하므로 폐쇄적인 운영체제를 가진 휴대폰과 달리 사용자가 임의로 다양한 어플리케이션 프로그램을 설치하고 관리할 수 있다.
즉, 전술한 상기 스마트폰은 기본적으로 제어부, 메모리부, 화면출력부, 키입력부, 사운드 출력부, 사운드 입력부, 카메라부, 무선망 통신모듈, 근거리 무선 통신모듈 및 전원 공급을 위한 배터리 등을 구비한다.
상기 제어부는 스마트폰의 동작을 제어하는 기능 구성의 총칭으로서, 적어도 하나의 프로세서와 실행 메모리를 포함하며, 스마트폰에 구비된 각 기능 구성부와 버스(BUS)를 통해 연결된다.
이러한 상기 제어부는 상기 프로세서를 통해 스마트폰에 구비되는 적어도 하나의 프로그램 코드를 상기 실행 메모리에 로딩하여 연산하고, 그 결과를 상기 버스를 통해 적어도 하나의 기능 구성부로 전달하여 스마트폰의 동작을 제어한다.
상기 메모리부는 스마트폰에 구비되는 비휘발성 메모리의 총칭으로서, 상기 제어부를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 코드와, 상기 프로그램 코드가 이용하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 저장하여 유지한다. 상기 메모리부는 기본적으로 스마트폰의 운영체제에 대응하는 시스템 프로그램 코드와 시스템 데이터 셋트, 스마트폰의 무선 통신 연결을 처리하는 통신 프로그램 코드와 통신 데이터 셋트 및 적어도 하나의 응용프로그램 코드와 응용 데이터 셋트를 저장하며, 본 발명을 구현하기 위한 프로그램 코드와 데이터 셋트 역시 상기 메모리부에 저장된다.
상기 화면 출력부는 화면출력 장치(예컨대, LCD(Liquid Crystal Display) 장치)와 이를 구동하는 출력 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 화면 출력에 대응하는 연산 결과를 상기 화면출력 장치로 출력한다.
상기 키입력부는 적어도 하나의 키 버튼을 구비한 키 입력장치(또는 상기 화면 출력부와 연동하는 터치스크린 장치)와 이를 구동하는 입력 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산을 명령하는 명령을 입력하거나, 또는 상기 제어부의 연산에 필요한 데이터를 입력한다.
상기 사운드 출력부는 사운드 신호를 출력하는 스피커와 상기 스피커를 구동하는 사운드 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 사운드 출력에 대응하는 연산 결과를 상기 스피커를 통해 출력한다. 상기 사운드 모듈은 기 스피커를 통해 출력할 사운드 데이터를 디코딩(Decoding)하여 사운드 신호로 변환한다.
상기 사운드 입력부는 사운드 신호를 입력받는 마이크로폰과 상기 마이크로폰을 구동하는 사운드 모듈로 구성되며, 상기 마이크로폰을 통해 입력되는 사운드 데이터를 상기 제어부로 전달한다. 상기 사운드 모듈은 상기 마이크로폰을 통해 입력되는 사운드 신호를 엔코딩(Encoding)하여 부호화한다.
상기 카메라부는 광학부와 CCD(Charge Coupled Device)와 이를 구동하는 카메라 모듈로 구성되며, 상기 광학부를 통해 상기 CCD에 입력된 비트맵 데이터를 획득한다. 상기 비트맵 데이터는 정지 영상의 이미지 데이터와 동영상 데이터를 모두 포함할 수 있다.
상기 무선망 통신모듈은 무선 통신을 연결하는 통신 구성의 총칭으로서, 특정 주파수 대역의 무선 주파수 신호를 송수신하는 안테나, RF모듈, 기저대역모듈, 신호처리모듈을 적어도 하나 포함하여 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 무선 통신에 대응하는 연산 결과를 무선 통신을 통해 전송하거나, 또는 무선 통신을 통해 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달함과 동시에, 상기 무선 통신의 접속, 등록, 통신, 핸드오프의 절차를 유지한다.
또한, 상기 무선망 통신모듈은 CDMA/WCDMA 규격에 따라 이동 통신망에 접속, 위치등록, 호처리, 통화연결, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 이동 통신 구성을 포함한다. 한편, 당업자의 의도에 따라 상기 무선망 통신모듈은 IEEE 802.16 규격에 따라 휴대인터넷에 접속, 위치등록, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 휴대 인터넷 통신 구성을 더 포함할 수 있으며, 상기 무선망 통신모듈이 제공하는 무선 통신 구성에 의해 본 발명이 한정되지 아니함을 명백히 밝혀두는 바이다.
상기 근거리 무선 통신모듈은 일정 거리 이내에서 무선 주파수 신호를 통신매체로 이용하여 통신세션을 연결하는 근거리 무선 통신모듈로 구성되며, 바람직하게는 ISO 180000 시리즈 규격의 RFID 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신, 공중 무선 통신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 근거리 무선 통신모듈은 상기 무선망 통신모듈과 통합될 수 있다.
이와 같이 구성된 스마트폰은 무선 통신이 가능한 단말기를 의미하며, 스마트폰 이외에도 인터넷을 포함한 네트워크를 통하여 데이터의 송수신이 가능한 단말기라면 어떠한 장치라도 적용이 가능할 것이다. 즉, 상기 스마트폰은 단문 메시지 전송 기능과 네트워크 접속 기능을 가지는 노트북 PC, 태블릿 PC, 그 외에도 휴대 및 이동이 가능한 휴대 단말을 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 LED 조명이 결합된 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국 장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100 : 5G 스몰 셀 기지국,
120 : 제어모듈,
130 : 통신모듈,
140 : 전원공급모듈,
200 : 통합 패키징 시스템,
210 : 커버 케이싱
220 : LED 조명모듈,
230 : 영상획득모듈,
240 : 환경 데이터 측정모듈,
250 : 비상전력모듈,
260 : LED 조명 구동모듈
270 : 조도측정 센서모듈,
280 : 카메라 구동모듈,
290 : 화재감지모듈,
300 : 생체정보 측정센서부,
120 : 제어모듈,
130 : 통신모듈,
140 : 전원공급모듈,
200 : 통합 패키징 시스템,
210 : 커버 케이싱
220 : LED 조명모듈,
230 : 영상획득모듈,
240 : 환경 데이터 측정모듈,
250 : 비상전력모듈,
260 : LED 조명 구동모듈
270 : 조도측정 센서모듈,
280 : 카메라 구동모듈,
290 : 화재감지모듈,
300 : 생체정보 측정센서부,
Claims (41)
- 실내 또는 실외의 지정된 장소에 구비된 기둥 또는 벽면에 고정 설치되는 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국; 및
상기 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국에 부가적으로 구비되어 스몰 셀 기지국 주변에 대한 인체의 심박 또는 호흡 등의 생체정보 데이터를 비접촉 방식으로 측정하기 위한 생체정보 측정센서부;를 포함하며,
상기 생체정보 측정센서부를 통해 수집된 생체정보 데이터를 스몰 셀 기지국을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 하고,
상기 생체정보 측정센서부는,
특정 공간 내에 존재하는 해당 특정 인체에 대하여 레이더 펄스(Radar Pulse)를 갖는 제1 신호를 송신하는 레이더 송신부;
해당 특정 인체로부터 반사되고, 상기 제1 신호와 관련된 제2 신호를 수신하는 레이더 수신부; 및
상기 레이더 송신부 및 상기 레이더 수신부로부터 송수신된 제1 및 제2 신호를 기반으로 주파수를 추출하고, 상기 주파수의 위상 차이에 따라 해당 특정 인체의 생체정보와 관련된 신호를 처리하는 신호처리부;를 포함하며,
레이더를 이용하여 상기 특정 공간 내에 존재하는 해당 특정 인체의 생체정보와 관련된 신호를 비접촉식으로 검출하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 생체정보 측정센서부를 통해 수집된 생체정보 데이터는,
미리 저장된 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 고유한 장치식별정보와 결합한 후, 스몰 셀 기지국을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 한,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 레이더 송신부는 임펄스 발생기, 전력증폭기, 및 송신안테나로 구성되고, 상기 레이더 수신부는 주파수 혼합기, 증폭기, 및 수신안테나로 구성되며, 상기 신호처리부는 저대역통과필터 및 디지털 신호처리부로 구성되는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 임펄스 발생기에서 출력되는 일정한 주파수신호는 전력증폭기로 증폭하여 송신안테나를 통해 인체에 입사된 후, 상기 인체에 입사된 전파의 일부는 피부 속 체내장기에서 반사되어 나오면서 수신안테나와 증폭기를 통해 증폭된 후 주파수 혼합기, 저대역통과필터 및 디지털 신호처리부를 거쳐 처리되는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 외관에는 탈부착가능하도록 다면체 형상의 커버 케이싱이 더 구비되고,
상기 커버 케이싱의 일부에 생체정보 측정센서부가 구비되는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 커버 케이싱은 전체적인 외관이 육면체 형상으로 되고, 상기 커버 케이싱의 내부에는 스몰 셀 기지국이 수용될 수 있도록 일정 크기의 수용 공간부가 형성되는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 커버 케이싱은 전체적인 외관이 원통 형상으로 되고, 상기 커버 케이싱의 내부에는 스몰 셀 기지국이 수용될 수 있도록 일정 크기의 수용 공간부가 형성되는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 커버 케이싱은 분리된 여러 개의 조각들로 구성되고, 기존 야외에 설치된 5세대(5G) 이동통신 기반에서의 스몰 셀(Small Cell) 기지국의 외관에 부착 시 현장에서 상기 분리된 조각들을 서로 조립하여 하나의 몸체를 구성하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 커버 케이싱에는, 상기 커버 케이싱의 내/외측에 구비되어 빛을 방출하는 적어도 하나의 LED 조명을 포함하는 LED 조명모듈; 및 상기 LED 조명모듈로 구동 전원을 인가하는 LED 조명 구동모듈을 더 포함하며,
상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 LED 조명모듈 또는 LED 조명 구동모듈 중 적어도 하나의 동작 상태 및 조명관리에 대한 정보 데이터를 수집한 후 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 한,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 LED 조명모듈 또는 LED 조명 구동모듈 중 적어도 하나의 동작 상태 및 조명관리에 대한 정보 데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하며,
상기 고유한 장치식별정보가 결합된 LED 조명모듈 또는 LED 조명 구동모듈 중 적어도 하나의 동작 상태 및 조명관리에 대한 정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어함으로써,
기존의 가로등을 대신하여 어두운 장소를 밝게 비춰줄 수 있을 뿐만 아니라 5세대(5G) 데이터 전송으로 외부의 단말 및/또는 서버를 통해 신속하고 정확하게 LED 조명의 동작 상태 및/또는 조명관리를 효율적으로 모니터링할 수 있도록 한,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 동작시간동안 상기 LED 조명모듈로 구동 전원이 인가되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 데이터 통신모듈 또는 별도의 무선 통신모듈을 통해 외부로부터 전송된 상기 LED 조명모듈의 동작 제어신호에 따라 상기 LED 조명모듈로 구동 전원이 인가 또는 차단되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 LED 조명모듈, 상기 LED 조명 구동모듈 또는 상기 데이터 통신모듈 중 적어도 하나의 모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 해당 모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 커버 케이싱의 내/외측에는 커버 케이싱 주변의 조도 환경에 따라 변화되는 광량을 측정하기 위한 조도측정 센서모듈이 더 구비되며,
상기 제어모듈은, 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량에 따라 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명의 밝기가 조절되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량이 기 설정된 제1 기준 광량치보다 작을 경우 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명이 온(ON)되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어함과 아울러 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량이 기 설정된 제2 기준 광량치보다 클 경우 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명이 오프(OFF)되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 제1 기준 광량치와 상기 제2 기준 광량치는 서로 같거나 서로 다르게 설정되는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량에 따라 상기 LED 조명모듈, 상기 LED 조명 구동모듈, 상기 조도측정 센서모듈 또는 상기 데이터 통신모듈 중 적어도 하나의 모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 해당 모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 LED 조명모듈에 구비된 LED 조명의 온(ON) 동작 시 상기 조도측정 센서모듈로부터 측정된 광량이 기 설정된 정상 기준 광량치보다 작을 경우, 상기 LED 조명모듈, 상기 LED 조명 구동모듈 또는 상기 조도측정 센서모듈 중 적어도 하나의 모듈의 동작 상태를 고장으로 판단하여 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 커버 케이싱의 외측에는 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 태양광 발전모듈이 더 구비되며,
상기 제어모듈은, 상기 태양광 발전모듈로부터 생산된 전력을 이용하여 상기 LED 조명모듈로 구동 전원이 인가되도록 상기 LED 조명 구동모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 20 항에 있어서,
상기 태양광 발전모듈은,
상기 커버 케이싱이 설치된 기둥, 벽면 또는 상기 커버 케이싱의 외측면 중 적어도 하나의 부분에 설치되며, 다수의 태양 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어져 태양광으로부터 전기 에너지를 수집하는 태양전지 패널부;
상기 태양전지 패널부로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리부;
상기 배터리부의 충전 상태를 감지하는 충전 감지부;
상기 배터리부에 저장된 전기 에너지를 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 전력 변환하는 전력 변환부; 및
상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값에 따라 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 21 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 클 경우, 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 21 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 작을 경우, 외부로부터 공급되는 전원이 상기 LED 조명모듈의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 20 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 태양광 발전모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 태양광 발전모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 제어모듈과 연결된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 커버 케이싱의 내/외측에는 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 환경정보 데이터를 측정하는 환경 데이터 측정모듈이 더 구비되며,
상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 환경 데이터 측정모듈로부터 측정된 환경정보 데이터를 실시간 또는 주기적으로 수집한 후 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부로 전송할 수 있도록 한,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 25 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 환경 데이터 측정모듈로부터 측정된 환경정보 데이터를 주기적으로 수집하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합 및 압축하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 환경정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 25 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 환경정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 25 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 환경 데이터 측정모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 환경 데이터 측정모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 25 항에 있어서,
상기 환경 데이터 측정모듈은, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 온도 환경정보 데이터를 측정하는 온도 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 습도 환경정보 데이터를 측정하는 습도 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 기압 환경정보 데이터를 측정하는 기압 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 자외선 환경정보 데이터를 측정하는 자외선 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 미세먼지 환경정보 데이터를 측정하는 미세먼지 측정센서부, 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 초미세먼지 환경정보 데이터를 측정하는 초미세먼지 측정센서부, 또는 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 라돈농도 데이터를 측정하는 라돈 측정센서부 중 적어도 하나의 환경정보 측정센서부를 포함하며,
상기 제어모듈은, 상기 환경 데이터 측정모듈에 구비된 적어도 하나의 환경정보 측정센서부로부터 측정된 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 또는 라돈농도 데이터 중 적어도 하나의 환경정보 데이터를 주기적으로 수집하여 이와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 29 항에 있어서,
상기 미세먼지 측정센서부는, 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 측정하기 위한 센서로서, 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 또는 일산화탄소 중 적어도 하나의 대기오염 물질을 측정하는 적어도 하나의 미세먼지 센서를 포함하여 이루어지며,
상기 초미세먼지 측정센서부는, 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 먼지를 측정하기 위한 센서로서, 초미세먼지에 포함되어 있는 총탄소, 유기탄소 및 원소탄소를 측정하는 적어도 하나의 초미세먼지 센서를 포함하여 이루어지는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 29 항에 있어서,
상기 환경 데이터 측정모듈은, 상기 커버 케이싱의 현재 위치 및 해발고도를 측정하는 위치 및 고도 측정센서부를 더 포함하되,
상기 제어모듈은, 상기 환경 데이터 측정모듈을 통해 측정된 상기 커버 케이싱의 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 온도, 습도, 기압, 자외선, 미세먼지, 초미세먼지, 또는 라돈농도 데이터 중 적어도 하나의 환경정보 데이터를 수집하여 이와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 31 항에 있어서,
상기 위치 및 고도 측정센서부는, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 현재의 위치와 해발고도 정보를 획득하기 위한 GPS 수신부를 포함하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 커버 케이싱의 내/외측에는 상기 커버 케이싱의 주변에 대한 영상을 획득하여 영상획득 정보 데이터를 출력하는 영상획득모듈이 더 구비되며,
상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 영상획득모듈로부터 출력된 영상획득 정보 데이터를 실시간 또는 주기적으로 수집한 후 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 외부의 단말, 서버 및/또는 스몰 셀 기지국 등으로 전송할 수 있도록 한,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 33 항에 있어서,
상기 수집된 영상획득 정보 데이터는 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합 및 압축하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합 및 압축된 영상획득 정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 33 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 영상획득모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 영상획득모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 33 항에 있어서,
상기 커버 케이싱의 내/외측에는 상기 커버 케이싱의 주변에서 발생된 불꽃의 파장을 감지하는 적어도 하나의 파장센서를 이용하여 화재 발생에 대한 화재감지신호를 출력하는 화재감지모듈이 더 구비되며,
상기 스몰 셀 기지국에 내장된 제어모듈을 통해 상기 화재감지모듈로부터 출력된 화재감지신호를 제공받아 이를 분석하여 기 설정된 화재감지레벨을 생성하고, 상기 생성된 화재감지레벨에 해당되는 기 설정된 화재 경고영상 및 경고음을 생성하며, 상기 생성된 화재 경고영상 및 경고음과 함께 상기 영상획득모듈로부터 획득된 촬영 영상을 합성한 후 상기 합성된 영상 정보 데이터와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합 및 압축하여 이를 상기 스몰 셀 기지국에 내장된 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 36 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 화재감지모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 화재감지모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 36 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 화재감지모듈로부터 출력된 화재감지신호를 제공받아 이를 분석하여 기 설정된 화재감지레벨을 생성하고, 상기 생성된 화재감지레벨에 해당되는 기 설정된 화재 경고영상 및 경고음을 생성하며, 상기 생성된 화재 경고영상 및 경고음과 함께 상기 영상획득모듈로부터 획득된 촬영 영상을 합성한 후 상기 합성된 영상 정보 데이터와 함께 미리 저장된 고유한 장치식별정보를 결합 및 압축하여 이를 상기 데이터 통신모듈을 통해 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 33 항에 있어서,
상기 영상획득모듈에 구비된 카메라부의 위치 변경 또는 줌(Zoom) 동작을 수행하기 위한 카메라 구동모듈이 더 구비되며,
상기 제어모듈은, 상기 데이터 통신모듈 또는 별도의 무선 통신을 통해 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로부터 전송된 카메라부의 위치 변경 제어신호에 따라 상기 카메라부의 팬(Pan) 또는 틸트(Tilt) 동작을 제어하여 촬영대상이 변경되도록 상기 카메라 구동모듈의 동작을 제어하거나, 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로부터 전송된 카메라부의 줌 제어신호에 따라 상기 카메라부의 줌(Zoom) 동작을 제어하여 촬영대상이 확대 또는 축소되도록 상기 카메라 구동모듈의 동작을 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 39 항에 있어서,
상기 제어모듈은, 기 설정된 자가진단 테스트 시간간격으로 상기 카메라 구동모듈에 대한 동작 상태를 자가진단 테스트 수행한 후, 상기 카메라 구동모듈에 대한 동작 상태에 따라 정상 또는 고장의 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 생성하여 미리 저장된 고유한 장치식별정보와 결합하고, 상기 고유한 장치식별정보가 결합된 자가진단 테스트 결과정보 데이터를 상기 데이터 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터에 함께 실어 전송되도록 상기 데이터 통신모듈의 동작을 제어하거나 기 설정된 단말, 서버 또는 스몰 셀 기지국 중 적어도 하나로 전송되도록 제어하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 고유한 장치식별정보는, 스몰 셀 기지국의 이름, 스몰 셀 기지국의 비밀번호, 스몰 셀 기지국의 일련번호, 스몰 셀 기지국의 종류, 스몰 셀 기지국의 제조회사, 스몰 셀 기지국의 MAC(Media Access Control) 주소, 스몰 셀 기지국의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 스몰 셀 기지국의 모델 및 스몰 셀 기지국의 버전, 스몰 셀 기지국의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 스몰 셀 기지국의 인증 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는,
위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템.
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| KR1020200010322A KR102284466B1 (ko) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | 위급상황 대비를 위한 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국의 통합 패키징 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |