KR101519235B1 - 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 cctv 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 cctv 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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김성률
윤경효
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크 기반의 센서 노드를 시설물에 장착하고, 센서 노드의 가속도 센서가 장착된 시설물의 움직임을 인식하여 물체를 추적할 수 있는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 영상처리에 요구되는 연산량을 감소시키면서 동시에 넓은 지역의 이동체를 추적할 수 있도록 효율적으로 PTZ 카메라를 제어하고, 또한 센서 노드의 유동적 장착이 가능할 수 있도록 무선의 메쉬 네트워크를 구현하여 설치의 효율성을 향상시킨 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템 및 그 제어방법{Apparatus for smart security CCTV system based on wireless sensor networks and Control method thereof}
본 발명은 무선 센서 네트워크와 GPS 정보를 이용한 스마트 보안 CCTV에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 센서 네트워크 기반의 센서 노드를 시설물에 장착하고, 센서 노드의 가속도 센서가 장착된 시설물의 움직임을 인식하고 센서 노드의 GPS 정보에 의해 물체를 추적할 수 있는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 영상 보안 시스템은 전력, 가스, 오일, 시설물 보안 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있는 감시 제어 시스템의 보안 및 안정성 향상을 위해 활용되고 있다.
그러나 대부분의 영상 보안 시스템은 감시 제어 시스템과는 별도의 시스템으로 구축, 운용되고 있으며, 운영자에 의한 수동적인 감시가 주를 이루고 있다. 따라서 사고 발생 시 즉각적 대처가 어렵고 관리 및 활용이 어려워 활용도가 떨어진다. 만약 사고 발생 시 운영자에게 즉각적인 현장 상황을 알려줄 수 있는 능동적 영상 보안 시스템의 구축과 기존 감시 제어 시스템과 일원화된 감시가 가능하다면 보다 더 활용도가 높고 시스템 운용에 신뢰성이 높아질 것이다.
또한, 최근 PTZ(Pan-Tilt Zooming) 카메라를 이용하여 움직이는 대상을 자동으로 추적하는 지능화된 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 PTZ 카메라를 이용한 객체 추적은 카메라를 통해 획득한 영상을 분석하여 물체의 이동을 검출하는 방식으로 수행되었다.
그러나 이 방식은 영상처리를 위한 알고리즘이 복잡하여 많은 하드웨어 비용이 소요되었다. 그리고 주변 환경의 변화나 영상 잡음 등으로 유효하지 않은 영상이 획득되는 경우나 눈과 비등이 내릴 경우 영상의 획득 자체가 불가능한 경우에는 대응이 어렵다는 단점이 있었다. 또한, 유선 통신을 사용하여 설치 시 제약 사항이 있고, CCTV 내부 저장 장치를 가지고 있지 않아, 통신이 단절되면 감시가 불가능하다는 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2000-0059273호(2000년10월05일)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 영상처리에 요구되는 연산량을 감소시키면서 동시에 넓은 지역의 이동체를 추적할 수 있도록 효율적으로 PTZ 카메라를 제어하고, 또한 센서 노드의 유동적 장착이 가능할 수 있도록 무선의 메쉬 네트워크를 구현하여 설치의 효율성을 향상시킨 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템은, 물체의 이벤트 발생을 감지하고 자신의 ID와 GPS 정보를 전송하는 센서 노드; 상기 센서 노드로부터 전송된 GPS 정보와, CCTV 카메라의 GPS 정보로부터 CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리 및 현재 CCTV 지향 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치간 거리에 기초한 지리적 거리 계산을 통해 상기 CCTV 카메라의 PTZ(Pan-Tilt Zooming)를 제어하고, 상기 CCTV 카메라의 영상을 캡쳐하여 저장 및 전송하는 스마트 CCTV 모듈; 및 상기 스마트 CCTV 모듈로부터 수신된 영상을 검색하여 상기 이벤트를 확인하고, 실시간으로 상기 스마트 CCTV 모듈을 원격 제어하여 현지 상황을 전송받는 관제 통합 서버를 포함한다.
상기 GPS 정보는; 위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
상기 센서 노드는; 이벤트 발생에 따라 가속도, 온도, 습도 및 GPS 정보중 적어도 어느 하나의 정보를 수집하는 센싱 수집 모듈; 및 상기 센싱 수집 모듈에서 수집된 정보를 무선 표준 신호를 통하여 상기 관제 통합 서버에 전송하는 무선 네트워크 제어 모듈을 포함할 수 있다.
상기 센서 노드는; 슬립 상태에서 상기 센싱 수집 모듈로부터 이벤트가 감지되면 센서 노드가 액티브 상태로 변환되고, 상기 이벤트가 발생한 센서 노드의 식별ID와, 위도, 경도 및 고도의 GPS정보를 상기 센서 노드에 갱신하고 송신하여 상기 스마트 CCTV 모듈 및 제어 서버에 갱신하는 것이 바람직하다.
상기 스마트 CCTV 모듈은; 위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함하는 GPS 정보를 수집하는 GPS 정보 수집 모듈; 상기 센서 노드로부터 수신한 센서 노드 위치, 스마트 CCTV 모듈 위치, 현재 CCTV 카메라 지향 위치에 따라 좌우, 상하 이동값을 계산하여 상기 CCTV 카메라의 지향 위치를 제어하는 PTZ 제어 모듈; 상기 CCTV 카메라로부터 영상 정보를 획득하는 영상 캡쳐 모듈; 현재 CCTV 카메라 지향 위치를 갱신 저장 및 영상을 저장하는 저장 장치 모듈; 상기 GPS 정보 수집 모듈, PTZ 제어 모듈, 영상 캡쳐 모듈 및 저장 장치 모듈을 제어하여 상기 센서 노드의 정보를 수집하며, 상기 관제 통합 서버의 제어 클라이언트와 접속하여 수집된 정보를 전송하는 제어 서버 및 상기 관제 통합 서버의 스트리밍 클라이언트와 접속하여 상기 영상 캡쳐 모듈의 실시간 영상을 RTP(Real-time Transport Protocol) 또는 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 패킷 포맷으로 변환하여 WIFI 또는 유선 랜을 통해 전송하는 스트리밍 서버를 포함한다.
상기 PTZ 제어 모듈에서 계산되는 상기 CCTV 카메라의 좌우, 상하 이동값은 다음의 수학식 1 내지 5로 계산되는 것이 바람직하다.
[수학식 1]
Figure 112013103034368-pat00001
(Km)
[수학식 2]
Figure 112013103034368-pat00002
(Km)
[수학식 3]
Figure 112013103034368-pat00003
[수학식 4]
Figure 112013103034368-pat00004
(m)
[수학식 5]
Figure 112013103034368-pat00005
여기서, D1은 CCTV 카메라 위치와 현재 CCTV 지향 위치 간의 거리,
D2는 CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리,
a0, b0, c0는 CCTV 카메라 위치의 위도, 경도, 고도,
a1, b1, c1은 현재 CCTV 지향 위치의 위도, 경도, 고도,
a2, b2, c2은 이벤트 발생 센서 노드 위치의 위도, 경도, 고도,
θ는 CCTV 카메라 좌우 이동 각도,
h는 CCTV 카메라 상하 이동 높이,
δ는 CCTV 카메라 상하 이동 각도이다.
상기 PTZ 제어 모듈은, 상기 CCTV 카메라를 좌우, 상하 회전시키는 팬틸트 구동부 및 상기 팬틸트 구동부의 동작을 제어하는 PTZ 제어 리시버를 포함할 수 있다.
상기 저장 장치 모듈은 하드디스크(HDD)를 포함하고, 상기 CCTV 카메라는 고화질 HD-SDI CCTV 카메라인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어방법은, A) 센서 노드에서 물체의 이벤트 발생을 감지하고 자신의 ID 와 GPS 정보를 전송하는 단계; B) 스마트 CCTV 모듈에서 상기 센서 노드로부터 전송된 GPS 정보로부터 CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리 및 현재 CCTV 지향 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치간 거리에 기초한 지리적 거리 계산을 통해 상기 CCTV 카메라의 PTZ(Pan-Tilt Zooming)를 제어하고, 상기 CCTV 카메라로부터 영상을 캡쳐하여 저장 및 전송하는 단계; 및 C) 관제 통합 서버에서 상기 스마트 CCTV 모듈로부터 수신된 영상을 검색하여 상기 이벤트를 확인하고, 실시간으로 상기 스마트 CCTV 모듈을 원격 제어하여 현지 상황을 전송받는 단계를 포함한다.
상기 GPS 정보는; 위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
상기 센서 노드는 슬립 상태에서 상기 센싱 수집 모듈로부터 이벤트가 감지되면 센서 노드가 액티브 상태로 변환되고, 상기 이벤트가 발생한 센서 노드의 식별ID와, 위도, 경도 및 고도의 GPS정보가 갱신 및 저장되고 송신되어 상기 스마트 CCTV 모듈 및 제어 서버에 갱신할 수 있다.
상기 B단계는; 스마트 CCTV 모듈의 GPS 정보 수집 모듈에서 위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함하는 GPS 정보를 수집하는 단계; PTZ 제어 모듈에서 상기 GPS 정보 수집 모듈로부터 스마트 CCTV 모듈의 위치, 수신한 센서 노드 위치, 현재 CCTV 카메라 지향 위치에 따라 좌우, 상하 이동값을 계산하여 상기 CCTV 카메라의 지향 위치를 제어하는 단계; 영상 캡쳐 모듈에서 상기 CCTV 카메라로부터 영상 정보를 획득하는 단계; 저장 장치 모듈에서 현재 CCTV 카메라 지향 위치를 갱신 저장하는 단계; 제어 서버에서 상기 GPS 정보 수집 모듈, PTZ 제어 모듈, 영상 캡쳐 모듈 및 저장 장치 모듈을 제어하여 상기 센서 노드의 정보를 수집하며, 상기 관제 통합 서버의 제어 클라이언트와 접속하여 수집된 정보를 전송하는 단계 및 스트리밍 서버에서 상기 관제 통합 서버의 스트리밍 클라이언트와 접속하여 상기 영상 캡쳐 모듈의 실시간 영상을 RTP(Real-time Transport Protocol) 또는 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 패킷 포맷으로 변환하여 WIFI 또는 유선 랜을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 영상처리에 요구되는 연산량을 감소시키면서 동시에 넓은 지역의 이동체를 추적할 수 있도록 효율적으로 PTZ 카메라를 제어하고, 또한 센서 노드의 유동적 장착이 가능할 수 있도록 무선의 메쉬 네트워크를 구현하여 설치의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
즉, 본 발명의 스마트 보안 CCTV 시스템은 설치 환경의 문제로 케이블 가설이 힘들거나 CCTV 카메라 설치 위치의 이동이 빈번한 상황에서 HD급 영상을 녹화, 무선으로 재생할 수 있다. 스마트 CCTV 모듈은 HD 영상을 H.264 코덱으로 압축하여 HDD 또는 SSD에 저장 및 유무선 네트워크로 전송할 수 있으며 유무선으로 팬틸트 (Pan-Tilt) PTZ 제어 리시버를 제어할 수 있다. 또한, 여타 NVR(Network Video Recorder)과 같이 동작 감지 저장 기능, 저장 장치 오류 경고, 펌웨어 업그레이드 등의 기능이 있다.
또한, 기존의 시스템은 영상정보가 중앙 관제소의 저장 장치에 저장되기 때문에 케이블을 가설할 수 없거나 전송선로의 이상으로 영상전송이 불가한 상황에서는 영상정보를 저장할 수 없지만 본 시스템은 각각의 CCTV와 저장 장치를 함께 구성하여 영상정보를 스마트 CCTV 모듈의 저장장치에 저장후 중앙 관제소로 전송하기 때문에 영상저장의 실패를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 영상정보 기반의 객체 추적 기술이 가지는 한계를 극복하기 위하여 영상정보에 의존하지 않는 새로운 객체 추적 시스템으로서, 무선 센서 네트워크 기반의 IEEE 802.15.4 표준을 적용한 메쉬 네트워크 기술을 고해상도 카메라 기반의 영상감시 시스템에 접목하여 영상처리에 요구되는 연산량 문제와 영상 분석 요류를 방지시키면서 동시에 넓은 지역의 이동체를 추적할 수 있도록 효율적으로 PTZ 카메라의 제어가 가능한 시스템을 구현하였다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 CCTV PTZ 이동 계산 방법을 설명하기 위한 개념도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 스마트 CCTV 모듈의 영상 처리 순서를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 프로토콜 상태 전이 다이어그램을 나타낸 도면.
도 8a 내지 8f는 본 발명의 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 각각의 상황에 따른 파일 전송 프로토콜을 나타낸 도면으로, 도 8a는 프로토콜 버전 동기화, 도 8b는 일반적인 데이터 전송, 도 8c는 ACK 손실에 따른 데이터 전송, 도 8d는 중복된 ACK에 따른 데이터 전송, 도 8e는 데이터 손실에 따른 데이터 전송, 도 8f는 FIN 데이터 전송을 나타낸 도면이다.
도 9는 센서 노드들은 스마트 CCTV 모듈의 비컨 메시지 수신 여부와 응용 동작에 따른 모드를 나타낸 도면.
도 10은 경로 정보 생성 및 데이터 전송을 도식화한 도면.
도 11은 잘못된 브로드 캐스팅으로 인해 잘못된 경로형성이 이루어진 것을 나타낸 도면.
도 12는 경로 생성에 따른 네트워크의 홉 군 시간 분할을 나타낸 도면.
도 13은 브로드 캐스팅의 시간 분할 할당을 적용한 제안된 슈퍼프레임을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변형 및 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템은, 고화질 HD-SDI CCTV 카메라(201), 팬틸트 구동부(202), PTZ 제어 리시버(203), 하드디스크(HDD)(204)를 포함하는 스마트 CCTV 모듈(200)과, 센서 노드(100) 및 관제 통합 서버(300)를 포함한다.
스마트 CCTV 모듈(200)은 시스템의 주요 구성 요소로서 전체 시스템을 제어 및 관할하는 서버 역할을 수행한다.
센서 노드(100)는 물체 인식 또는 충격과 같은 이벤트를 감지하면 자신의 ID와 GPS 좌표 데이터(위도, 경도, 고도)를 무선으로 스마트 CCTV 모듈(200)에 전송한다.
스마트 CCTV 모듈(200)은 이상을 감지한 센서 노드(100) 방향으로 팬틸트 구동부(202)를 좌우, 상하 회전시키고, CCTV 카메라(201)로 특정 영상을 캡쳐하며, 내부의 하드디스크(204)에 저장한다. 그리고 중앙 관제소(301)에 이상 신호가 감지되었음을 전송하게 된다.
이에 중앙 관제소(301)에서는 전송된 해당 영상을 검색하여 상황을 확인할 수 있다. 또한, 실시간으로 스마트 CCTV 모듈(200)을 원격 제어하여 현지 상황을 전송받을 수도 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어 신호 및 영상 데이터의 흐름 및 제어 과정을 더욱 상세히 살펴보면 도 2와 같다.
전술한 바와 같이 센서 노드(100)는 물체 인식 또는 충격과 같은 이벤트를 감지하면 자신의 ID와 GPS 좌표 데이터(위도, 경도, 고도)를 무선으로 전송한다.
이를 위하여 상기 센서 노드(100)는 무선 네트워크 제어 모듈(110)과 센싱 수집 모듈(120)을 포함한다. 상기 센싱 수집 모듈(120)은 각종 센싱 정보 예로서, 가속도, 온도, 습도, GPS 정보를 수집하고, 상기 무선 네트워크 제어 모듈(110)은 상기 센싱 수집 모듈(120)에서 수집된 정보를 무선 표준 신호를 통하여 전송한다.
스마트 CCTV 모듈(200)에는, 상기 센서 노드(100)의 정보를 수집하며, 제어 클라이언트(310)와 접속하는 제어 서버(260) 및 스트리밍 클라이언트(320)와 접속하는 스트리밍 서버(250)가 있으며 상기 서버(260)(250)에서 스마트 CCTV 모듈(200)의 모든 기능을 제어한다.
스마트 CCTV 모듈(200)의 기능을 제어하는 서브 모듈로는, GPS 정보 수집 모듈(210), PTZ 제어 모듈(220), 영상 캡쳐 모듈(230) 및 저장 장치 모듈(240)로 구성되어 있다.
GPS 정보 수집 모듈(210)은 위도, 경도, 고도를 포함하는 스마트 CCTV 모듈(200)의 GPS 정보를 획득한다. 센서 노드(100)가 슬립 상태에서 센싱 수집 모듈(110)의 예로서, 가속도 센서로부터 이벤트가 감지되면 센서 노드(100)가 액티브 상태로 변환되고, 상기 이벤트가 발생한 센서 노드(100)의 식별ID와, 위도, 경도 및 고도의 GPS정보가 송신되어 상기 스마트 CCTV 모듈 및 제어 서버에 갱신된다.
한편, 스마트 CCTV 모듈(200)은 GPS 정보 수집 모듈(210)로부터 위도, 경도 및 고도의 GPS정보를 획득함과 동시에 현재 CCTV 카메라(201)가 지향하는 곳의 GPS 정보를 획득한다. 센서 노드(100)의 위치 정보를 수신한 경우, 센서 노드 위치, 스마트 CCTV 모듈 위치, 현재 CCTV 카메라 지향 위치에 의한 좌우, 상하 이동값을 계산하고, PTZ 제어 모듈(220)을 통하여 CCTV 카메라(201)의 지향 위치를 제어한다.
이후, 영상 캡쳐 모듈(230)은 CCTV 카메라(201)로부터 영상 정보를 획득하고, 저장 장치 모듈(240)에 현재 CCTV 카메라 지향 위치를 갱신 저장한다.
제어 서버(260)는 사용자가 요구한 동작을 서브 모듈(210~240)에 전달하며 결과로 나온 데이터를 사용자에게 전달하는 역할과 센서 노드(100)에서 전달된 경고 메시지 및 센싱 정보를 전달한다.
스트리밍 서버(250)는 영상 캡쳐 모듈(230)의 실시간 영상을 RTP(Real-time Transport Protocol) 또는 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 패킷 포맷으로 변환하여 WIFI 또는 유선 랜을 통해 관제 통합 서버(300)로 전송하는 역할을 담당한다.
관제 통합 서버(300)의 제어 클라이언트(310)를 통해 사용자가 카메라 제어를 할 수 있으며, 스트리밍 클라이언트(320)는 WIFI 또는 유선 랜을 통해 전송된 실시간 스트리밍 데이터를 디코딩하여 화면에 표시하게 된다.
도 3은 CCTV PTZ 이동 계산 방법을 상세히 설명하기 위한 개념도이다.
도시된 바와 같이, CCTV 카메라 위치와 현재 CCTV 지향 위치 간의 거리(D1)는 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112013103034368-pat00006
또한, CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리(D2)는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
여기서, a0, b0, c0는 CCTV 카메라 위치의 위도, 경도, 고도이고, a1, b1, c1은 현재 CCTV 지향 위치의 위도, 경도, 고도이고, a2, b2, c2은 이벤트 발생 센서 노드 위치의 위도, 경도, 고도이다.
Figure 112013103034368-pat00007
상기 수학식 1 및 2에 따라서 CCTV 카메라 좌우 이동 각도(θ), CCTV 카메라 상하 이동 높이(h) 및 CCTV 카메라 상하 이동 각도(δ)는 다음의 수학식 3 내지 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112013103034368-pat00008
Figure 112013103034368-pat00009
Figure 112013103034368-pat00010
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어방법은, A)센서 노드에서 물체의 이벤트 발생을 감지하고 자신의 ID 와 GPS 정보를 전송하는 단계; B)스마트 CCTV 모듈에서 상기 센서 노드로부터 전송된 GPS 정보와 스마트 CCTV 모듈의 GPS 정보로부터 CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리 및 현재 CCTV 지향 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치간 거리에 기초한 지리적 거리 계산을 통해 상기 CCTV 카메라의 PTZ(Pan-Tilt Zooming)를 제어하고, 제어된 상기 CCTV 카메라로부터 영상을 캡쳐하여 내부에 저장함과 동시에 관제 통합 서버에 전송하는 단계; 및 C) 관제 통합 서버에서 상기 스마트 CCTV 모듈로부터 전송된 영상을 검색하여 상황을 확인하고, 실시간으로 상기 스마트 CCTV 모듈을 원격 제어하여 현지 상황을 전송받는 단계를 포함한다.
상기 GPS 정보는; 위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센서 노드는 초기 GPS 정보를 수집하고(S101) 슬립 상태에서 상기 센싱 수집 모듈로부터 이벤트가 감지되면(S102~S103) 센서 노드가 액티브 상태로 변환되고(S104), 상기 이벤트가 발생한 센서 노드의 식별ID와, 위도, 경도 및 고도의 GPS정보를 상기 스마트 CCTV 모듈에 송신하며 상기 스마트 CCTV 모듈 및 제어 서버에 갱신할 수 있다(S105~S106).
또한, 상기 B단계는; GPS 정보 수집 모듈에서 위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함하는 GPS 정보를 수집하는 단계(S201~S203); PTZ 제어 모듈에서 상기 센서 노드로부터 수신한 GPS 정보를 수신한 센서 노드 위치, 스마트 CCTV 모듈 위치, 현재 CCTV 카메라 지향 위치에 따라 좌우, 상하 이동값을 계산하여 상기 CCTV 카메라의 지향 위치를 제어하는 단계(S204~S205); 영상 캡쳐 모듈에서 상기 CCTV 카메라로부터 영상 정보를 획득하는 단계(S206); 저장 장치 모듈에서 현재 CCTV 카메라 지향 위치를 갱신 저장하는 단계; 제어 서버에서 상기 GPS 정보 수집 모듈, PTZ 제어 모듈, 영상 캡쳐 모듈 및 저장 장치 모듈을 제어하여 상기 센서 노드의 정보를 수집하며, 상기 관제 통합 서버의 제어 클라이언트와 접속하여 수집된 정보를 전송하는 단계 및 스트리밍 서버에서 상기 관제 통합 서버의 스트리밍 클라이언트와 접속하여 상기 영상 캡쳐 모듈의 실시간 영상을 RTP(Real-time Transport Protocol) 또는 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 패킷 포맷으로 변환하여 WIFI 또는 유선 랜을 통해 전송하는 단계(S207~S208)를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 스마트 CCTV 모듈의 영상 처리 방법, 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 데이터 전송 방법, 스마트 CCTV 모듈과 센서 노드 간의 무선 센서 네트워크의 라우팅 방법에 대해 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 스마트 CCTV 모듈의 데이터 전송을 위한 영상처리 방법에 있어서, 고화질 영상을 전송 및 저장하기 위해서는 막대한 트래픽이 발생하고 큰 저장 공간이 필요하다. 따라서 CCTV에서 찍힌 영상을 압축하기 위한 알고리즘이 필요하고 스마트 CCTV 모듈에서 이와 같은 기능을 수행한다.
스마트 CCTV 모듈(204)의 영상 처리 순서는 도 6에 도시된 바와 같다.
먼저, CCTV 카메라(201)에서 수신한 영상을 HD-SDI 신호 디코더(signal decoder)(205)를 통해 비디오 처리(Video Processing)에 용이한 신호로 변환하여 비디오 캡쳐 인터페이스(TI8168)(206)의 비디오 캡쳐(Video Capture) 입력에 연결한다. 이후, 비디오 캡쳐 인터페이스(206)의 데이터를 DSP(207)로 전달하여 필요한 정보를 추출하고, 영상을 가공한 뒤에 하드웨어 H.264 엔코더(encoder)(208)를 통해 압축 영상으로 수신한다. 이 영상을 RTP 스트리밍 및 디스크 저장용 영상으로 분배하여 사용한다. 도 5에서 영상의 흐름은 실선, 영상에서 추출한 정보는 점선으로 구분된다.
다음으로, 스마트 CCTV 모듈(204)과 중앙 관제소(301) 간의 파일 전송 방법으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 스마트 CCTV 모듈(204)과 중앙 관제소(301)의 관제 통합 서버(300) 간의 파일 전송을 위한 프로토콜을 설계하였다.
도 7은 스마트 CCTV 모듈(204)과 중앙 관제소(301)의 관제 통합 서버(300) 간의 프로토콜 상태 전이 다이어그램을 나타낸다.
파일 전송 프로토콜은 UDP/IP 기반이므로 전송 효율 확보를 위해 별도의 흐름 제어를 사용하며 위와 같은 상태도에 따라 동작한다.
파일 전송 프로토콜의 상태는 시작과 종료 상태를 제외하고 프로토콜 버전 일치 과정인 초기화(Init)와 전송 상태인 러닝(Running), 흐름 제어 상태인 정지(Pause) 상태로 구분한다.
전송 중 정상 전송 상태가 아닌 모든 경우 정지 상태로 진입한다. 프로토콜 상태 전이 다이어그램에 의해 스마트 CCTV 모듈(200)과 중앙 관제소(301)의 관제 통합 서버(300) 간의 파일 전송은 이루어진다.
그리고 각각의 상황에 따른 프로토콜은 도 8a 내지 도 8f에 도시된 바와 같이, 프로토콜 버전 동기화(도 8a), 데이터 전송(일반적 경우)(도 8b), 데이터 전송 (ACK 손실)(도 8c), 데이터 전송(중복된 ACK)(도 8d), 데이터 전송(데이터 손실)(도 8e), 데이터 전송(FIN)(도 8f)으로 구분된다. 각각에 대한 동작을 더욱 상세히 알아본다.
먼저, 도 8a는 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 프로토콜 버전 동기화를 나타낸다. 프로토콜 버전이 다를 경우 낮은 버전에 맞추어 동작한다. 클라이언트(Client)의 프로토콜 버전이 2이고 서버(Server)의 프로토콜 버전이 1일 경우 서버는 수신한 INFO 패킷의 버전 정보가 다름을 확인하여 자신의 프로토콜 버전을 INFO+ACK 패킷에 전송한다. 클라이언트는 수신한 프로토콜 버전이 자신의 프로토콜 버전보다 낮으므로 INFO 패킷의 버전 정보를 수정하여 재전송한다. 양쪽 모두 같은 프로토콜 버전 번호를 송수신하면 절차를 종료한다. INFO 또는 INFO+ACK 패킷의 오프셋 필드는 수신한 패킷의 오프셋 필드 값에 1씩 증가시켜 전송하며 이값을 확인하여 수신 여부를 파악한다.
도 8(b)는 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 데이터 전송(일반적 경우) 를 나타낸다. 전송한 모든 DATA 패킷에 대해 DATA+ACK 패킷을 수신한 경우 정상 상태로 인식하며 한 번에 전송하는 DATA 패킷의 양을 2배씩 증가시킨다. DATA+ACK을 재전송 대기(Retransmission timeout) 시간 내에 하나도 수신하지 못할 경우 이전에 전송한 DATA 패킷을 재전송하게 된다.
도 8(c)는 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 데이터 전송 (ACK 손실)을 나타낸다. DATA+ACK 패킷을 수신하지 못했을 경우 DATA+ACK 패킷을 수신하지 못한 DATA 패킷부터 순서대로 재전송한다. 한 번에 전송하는 DATA 패킷의 양은 변화없다.
도 8(d)는 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 데이터 전송 (중복된 ACK)를 나타낸다. DATA+ACK 패킷을 중복으로 수신했을 경우 상대의 DATA+ACK 전송 시간보다 재전송이 빠른 경우에 해당하므로 재전송 대기(Re-transmission timeout) 시간을 늘리게 된다.
도 8(e)는 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 데이터 전송 (데이터 손실)을 나타낸다. DATA+NAK 패킷을 수신한 경우 ACK 대기 시간 경과 후 수신한 DATA+NAK 패킷에 해당하는 DATA 패킷부터 순서대로 전송한다. DATA+NAK 패킷을 수신한 경우 한 번에 전송하는 DATA 패킷의 양을 2배씩 감소시키게 된다.
도 8(f)는 스마트 CCTV 모듈과 중앙 관제소 간의 전송 종료를 위한 데이터 전송 (FIN)을 나타낸다. 전송을 종료할 때는 FIN 패킷을 전송하고 FIN+ACK 패킷을 교환하여 전송 종료를 쌍방이 확인한다. FIN+ACK 패킷을 수신하지 못했을 경우에도 FIN 패킷 송수신 이후 FIN 대기 시간이 경과하면 전송 종료로 인식한다.
한편, 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템에서 CCTV가 움직이는 물체를 놓치지 않고 추적하기 위해 CCTV 근방에 센서 태그를 배치한다. 그리고 센서 노드에서 물체의 이동과 같은 이상을 감지하면 해당 정보를 스마트 CCTV 모듈로 전달한다. 전달받은 내용을 바탕으로 스마트 CCTV 모듈은 팬틸트를 상하 좌우로 움직여 객체를 추적한다. 이를 위해 무선 센서 노드들이 필요하며, 센서 노드들이 정보를 스마트 CCTV 모듈로 전달하기 위해 무선 센서 네트워크가 필요하다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제안된 운용 시나리오를 바탕으로 외부 환경을 모니터링 위한 무선 네트워크 라우팅을 구현할 수 있다. 시스템의 무선 센서 네트워크는 시스템이 이동할 수 있다는 가정 하에 센서 태그를 임의의 장소에 장착하여 스마트 CCTV 모듈의 IEEE 802.15.4 RF 모듈이 외부 환경을 모니터링 하기 위해 설계된 자가망 네트워크로 정의한다. 센서 네트워크는 IEEE 802.15.4 기반 통신 방식을 채택하여 저 전력 운영을 기본적으로 지원하며 임의의 장소에 설치가 용이하도록 메쉬 라우팅과 애드-혹 기술을 적용하였다. 즉 시스템의 네트워크는 센서 노드(최대 100개까지 확장) 30개를 기준으로 외부 환경(온도, 습도, 충격, 위치) 모니터링에 적합하도록 설계하였고, IEEE 802.15.4의 송수신 프리미티브를 사용했으며, 메쉬 토폴로지를 구현하여 이동성을 보장할 수 있게 설계하였다.
그리고 메시지 전송을 위해 소스 라우팅 방식을 채택하였으며, 소스 라우팅 방식은 소스 노드가 데이터 패킷을 모든 다른 이웃 노드들에게 전송하는 것으로 데이터 전송은 도착지 노드까지 이루어진 후 각 노드들은 데이터를 저장하고, 사본을 이웃 노드에게 전달한다. 소스 라우팅 방식은 구현하기 용이하지만 이웃한 데이터가 같은 노드에게 전달되거나 두 노드가 같은 곳의 정보를 얻어 이웃 노드는 중복 데이터를 받게 되는 현상을 초래하고 전력 소모를 고려하지 않기 때문에 저 전력 네트워크를 구성할 수 없다는 문제가 있다. 이런 문제점을 고려할 수도 있도록 프로토콜을 설계할 수 있다.
스마트 CCTV 모듈과 센서태그가 네트워크에 참여하는 기본 요소는 비컨(Beacon) 메시지를 기반으로 운영된다. 비컨 메시지는 네트워크 구조의 시간 동기화, 라우팅 경로형성, 사용자 요청 메시지가 포함되어 있다. 센서태그들은 스마트 CCTV 모듈의 비컨 메시지 수신 여부와 응용 동작에 따라 도 9와 같이 논-비컨 모드(S301), 비컨 모드(S302), 실시간 모니터링 모드(S303)로 나누어 동작하게 하였다. 이러한 동작 모드와 센서 네트워크에 참여하는 최대 지원 센서 노드의 수를 고려하여 모니터링에 적합한 센서 네트워크 라우팅 서비스 프로토콜을 설계할 수 있다.
모니터링 네트워크 라우팅 경로는 스마트 CCTV 모듈의 비컨 메시지를 이용한 소스 라우팅(Source Routing) 방식을 채택한다. 이를 위해 비컨 메시지는 패킷 식별 번호(PCK SEQ), 비컨 식별 번호(BEACON SEQ), 최초 송신자 주소(ORIGIN SRC), 현재 송신자 주소(SRC), 홉 수(HOP CNT), 수신 신호 세기(RSSI), ...등의 정보를 포함한다. 이러한 비컨 메시지에 포함된 정보를 이용하여 최초 메시지가 발생된 스마트 CCTV 모듈의 주소와 이를 재전송한 센서태그의 주소를 테이블 기반(Table-driven) 방식으로 역 경로를 추적하여 경로 정보를 생성한다.
도 10은 경로 정보 생성 및 데이터 전송을 도식화한 것이다. 그림에서 D노드는 비컨 메시지 발생자로서 스마트 CCTV 모듈에 해당된다. D노드에서 발생한 비컨 메시지는 C, B, A로 전달되는데 이때 각 노드는 최초 송신자 주소(ORI SRC) 정보를 통해 최초로 비컨이 발생된 D노드의 정보를 최종 목적지 주소(ORI DST) 저장하고, 이 비컨 메시지를 마지막으로 전송한 노드의 정보를 다음 목적지 주소(NEXT DST)로 저장한다. 이후 A ~ C에서 D로 전송할 때는 항상 다음 목적지 주소(NEXT DST) 주소만 이용하여 전송하게 네트워크 라우팅을 설계하였다.
IEEE 802.15.4는 다양한 응용분야에 따라 선택적으로 운영할 수 있는 슈퍼프레임을 지원한다. 슈퍼프레임은 BI (Beacon Interval)을 기준으로 활성화(Active) 구간과 비활성화(Inactive) 구간으로 나누어진다. 활성화 구간인 SD(Superframe Duration)은 CAP(Contention Access Period)와 CFP(Contention Free Period)로 구성되고, CAP는 네트워크 디바이스가 CSMA/CA 기반의 경쟁을 하는 구간으로 대부분의 디바이스 간의 통신은 이 부분에서 일어나고, CFP에서는 경쟁 없이 다른 디바이스에 접근, 예약된 디바이스만 송신 가능하므로 대부분의 디바이스가 송신 없이 수신할 수 있도록 코디네이터에 의해 조정된다. 따라서 CFP 구간은 예약된 IEEE 802.15.4의 슈퍼프레임 구조에서는 네트워크 내 자산이 이동하여 경로가 재설정되거나 참여하는 노드 수가 증가할 경우, 낮은 홉 군에 해당하는 노드보다 높은 홉 군의 노드가 먼저 수신된 비컨을 브로드 캐스팅하게 되면, 예상치 못한 라우팅 경로 형성으로 인해 트래픽이 증가하고 네트워크의 홉 구조가 깊어짐으로 불필요한 전력소모가 이루어질 가능성이 있다.
도 11과 같이 3홉 군에 해당하는 특정 노드가 2홉 군의 노드보다 빨리 T:3에 먼저 브로드 캐스팅하고 있다. 이로 인해 잘못된 경로형성이 이루어진다.
위와 같은 불필요한 자원 낭비를 막고 네트워크의 안정적으로 구조화시키기 위해 도 12와 같이 스마트 보안 CCTV 시스템의 네트워크에서는 스마트 CCTV 모듈이 중심의 네트워크가 형성될 때에는 잘못된 경로 형성을 막기 위해 낮은 홉 군(hop group)의 센서 노드에 브로드 캐스팅의 전송 권한을 우선적으로 부여하여 특정 홉 군에 대한 시간을 분할 할당이 이루어질 수 있도록 설계하였다.
따라서, 전달시간에 손해를 보더라도 최적 경로 및 트래픽 감소에 따른 비용적인 장점을 누리고 통신에 대한 신뢰성을 높일 수 있었다. 도 12는 네트워크의 홉 군 시간 분할을 나타내고 있는 것으로 0-hop 그룹에 T:1~T:5, 1-hop 그룹에 T:6~T:10, 2-hop 그룹에 T:11~T:15, 3-hop 그룹에 T:16~T:20의 시간을 할당하여 브로드 캐스팅의 우선순위를 시간분할 방식으로 제어한다. 이로써 불필요한 경로 형성을 막고, 전체 네트워크를 효과적으로 구조화시킬 수 있다.
도 13과 같이 브로드 캐스팅의 시간 분할 할당을 적용한 제안된 슈퍼프레임은 IEEE 802.15.4와 다르게 최대 4개 홉 섹션으로 이루어진다. FAP(Fixed Access Period)와 데이터 전송을 별도로 분리한 DTP(Data Transfer Period)로 나누어져 있다. FAP에서는 각 홉군 별로 속하는 센서 태그들이 라우팅 경로 재설정과 사용자요구 명령을 처리하고, 데이터 전송을 분리시켜 DTP 구간으로 메시지 전송 구간을 위한 별도의 구간으로 분리하여 데이터 전송을 분리시켰다.
또한, DTP 구간은 긴급 메시지 이벤트 처리를 위한 EM data 구간과 긴급을 요구하지 않는 주기적인 데이터 처리를 위한 nTag Data 구간을 두고 있다. 홉 섹션의 수는 데이터 전송거리에 따라 가변적으로 지정할 수 있으며, nTag Data의 개수(n)도 네트워크에 참여하는 센서 태그의 수에 따라 네트워크에 발생 가능한 트래픽을 고려하여 조정할 수 있다.
본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것이고, 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.
100 : 센서 노드
110 : 무선 네트워크 제어 모듈
120 : 센싱 수집 모듈
200 : 스마트 CCTV 모듈
210 : GPS 정보수집모듈
220 : PTZ 제어모듈
230 : 영상 캡쳐 모듈
240 : 저장 장치 모듈
250 : 스트리밍 서버
260 : 제어 서버
300 : 관제 통합 서버
310 : 제어 클라이언트
320 : 스트리밍 클라이언트

Claims (13)

  1. 물체의 이벤트 발생을 감지하고 자신의 ID와 GPS 정보를 전송하는 센서 노드;
    상기 센서 노드로부터 전송된 GPS 정보와, CCTV 카메라의 GPS 정보로부터 CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리 및 현재 CCTV 지향 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치간 거리에 기초한 지리적 거리 계산을 통해 상기 CCTV 카메라의 PTZ(Pan-Tilt Zooming)를 제어하고, 상기 CCTV 카메라의 영상을 캡쳐하여 저장 및 전송하는 스마트 CCTV 모듈; 및
    상기 스마트 CCTV 모듈로부터 수신된 영상을 검색하여 상기 이벤트를 확인하고, 실시간으로 상기 스마트 CCTV 모듈을 원격 제어하여 현지 상황을 전송받는 관제 통합 서버를 포함하되,
    상기 센서 노드는;
    이벤트 발생에 따라 가속도, 온도, 습도 및 GPS 정보중 적어도 어느 하나의 정보를 수집하는 센싱 수집 모듈을 더 포함하고;
    상기 센서 노드는;
    슬립 상태에서 상기 센싱 수집 모듈로부터 이벤트가 감지되면 상기 센서 노드가 액티브 상태로 변환되고, 이벤트가 발생한 상기 센서 노드의 식별ID와, 위도, 경도 및 고도의 GPS정보가 송신되어 상기 스마트 CCTV 모듈 및 제어 서버에 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 GPS 정보는;
    위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 센서 노드는;
    상기 센싱 수집 모듈에서 수집된 정보를 무선 표준 신호를 통하여 상기 관제 통합 서버에 전송하는 무선 네트워크 제어 모듈을 포함하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스마트 CCTV 모듈은;
    위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함하는 GPS 정보를 수집하는 GPS 정보 수집 모듈;
    상기 센서 노드로부터 수신한 GPS 정보에 의한 센서 노드 위치, 스마트 CCTV 모듈 위치, 현재 CCTV 카메라 지향 위치에 따라 좌우, 상하 이동값을 계산하여 상기 CCTV 카메라의 지향 위치를 제어하는 PTZ 제어 모듈;
    상기 CCTV 카메라로부터 영상 정보를 획득하는 영상 캡쳐 모듈;
    현재 CCTV 카메라 지향 위치를 갱신 저장하는 저장 장치 모듈;
    상기 GPS 정보 수집 모듈, PTZ 제어 모듈, 영상 캡쳐 모듈 및 저장 장치 모듈을 제어하여 상기 센서 노드의 정보를 수집하며, 상기 관제 통합 서버의 제어 클라이언트와 접속하여 수집된 정보를 전송하는 제어 서버 및
    상기 관제 통합 서버의 스트리밍 클라이언트와 접속하여 상기 영상 캡쳐 모듈의 실시간 영상을 RTP(Real-time Transport Protocol) 또는 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 패킷 포맷으로 변환하여 WIFI 또는 유선 랜을 통해 전송하는 스트리밍 서버를 포함하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 PTZ 제어 모듈에서 계산되는 상기 CCTV 카메라의 좌우, 상하 이동값은 다음의 수학식 1 내지 5로 계산되는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
    [수학식 1]
    Figure 112013103034368-pat00011
    (Km)
    [수학식 2]
    Figure 112013103034368-pat00012
    (Km)
    [수학식 3]
    Figure 112013103034368-pat00013

    [수학식 4]
    Figure 112013103034368-pat00014
    (m)
    [수학식 5]
    Figure 112013103034368-pat00015

    여기서, D1은 CCTV 카메라 위치와 현재 CCTV 지향 위치 간의 거리,
    D2는 CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리,
    a0, b0, c0는 CCTV 카메라 위치의 위도, 경도, 고도,
    a1, b1, c1은 현재 CCTV 지향 위치의 위도, 경도, 고도,
    a2, b2, c2은 이벤트 발생 센서 노드 위치의 위도, 경도, 고도,
    θ는 CCTV 카메라 좌우 이동 각도,
    h는 CCTV 카메라 상하 이동 높이,
    δ는 CCTV 카메라 상하 이동 각도이다.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 PTZ 제어 모듈은
    상기 CCTV 카메라를 좌우, 상하 회전시키는 팬틸트 구동부 및
    상기 팬틸트 구동부의 동작을 제어하는 PTZ 제어 리시버를 포함하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 저장 장치 모듈은 하드디스크(HDD)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 CCTV 카메라는 고화질 HD-SDI CCTV 카메라인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템.
  10. A) 센서 노드에서 물체의 이벤트 발생을 감지하고 자신의 ID 와 GPS 정보를 전송하는 A 단계;
    B) 스마트 CCTV 모듈에서 상기 센서 노드로부터 전송된 GPS 정보로부터 CCTV 카메라 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치 간의 거리 및 현재 CCTV 지향 위치와 이벤트 발생 센서 노드 위치간 거리에 기초한 지리적 거리 계산을 통해 상기 CCTV 카메라의 PTZ(Pan-Tilt Zooming)를 제어하고, 상기 CCTV 카메라로부터 영상을 캡쳐하여 저장 및 전송하는 B 단계; 및
    C) 관제 통합 서버에서 상기 스마트 CCTV 모듈로부터 수신된 영상을 검색하여 상기 이벤트를 확인하고, 실시간으로 상기 스마트 CCTV 모듈을 원격 제어하여 현지 상황을 전송받는 C 단계를 포함하되,
    상기 A 단계에서, 상기 센서 노드는; 슬립 상태에서 센싱 수집 모듈로부터 이벤트가 감지되면 상기 센서 노드가 액티브 상태로 변환되고, 이벤트가 발생한 상기 센서 노드의 식별ID와, 위도, 경도 및 고도의 GPS정보가 송신되어 상기 스마트 CCTV 모듈 및 제어 서버에 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 GPS 정보는;
    위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어방법.
  12. 삭제
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 B단계는;
    GPS 정보 수집 모듈에서 위도, 경도 및 고도의 좌표 데이터를 포함하는 GPS 정보를 수집하는 단계;
    PTZ 제어 모듈에서 상기 GPS 정보 수집 모듈로부터 수신한 센서 노드 위치, 스마트 CCTV 모듈 위치, 현재 CCTV 카메라 지향 위치에 따라 좌우, 상하 이동값을 계산하여 상기 CCTV 카메라의 지향 위치를 제어하는 단계;
    영상 캡쳐 모듈에서 상기 CCTV 카메라로부터 영상 정보를 획득하는 단계;
    저장 장치 모듈에서 현재 CCTV 카메라 지향 위치를 갱신 저장하는 단계;
    제어 서버에서 상기 GPS 정보 수집 모듈, PTZ 제어 모듈, 영상 캡쳐 모듈 및 저장 장치 모듈을 제어하여 상기 센서 노드의 정보를 수집하며, 상기 관제 통합 서버의 제어 클라이언트와 접속하여 수집된 정보를 전송하는 단계 및
    스트리밍 서버에서 상기 관제 통합 서버의 스트리밍 클라이언트와 접속하여 상기 영상 캡쳐 모듈의 실시간 영상을 RTP(Real-time Transport Protocol) 또는 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 패킷 포맷으로 변환하여 WIFI 또는 유선 랜을 통해 전송하는 단계를 포함하는 무선 센서 네트워크 기반 스마트 보안 CCTV 시스템의 제어방법.
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