KR20100025941A

KR20100025941A - 생산 관리 시스템

Info

Publication number: KR20100025941A
Application number: KR1020080084699A
Authority: KR
Inventors: 차석근
Original assignee: (주)에이시에스
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2010-03-10

Abstract

생산 관리 시스템용 무선 센서 노드, 센서 서버, 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법이 개시된다. 무선 센서 노드는 고유 식별 주소를 갖으며, 생산설비의 상황을 감지하여 생산 자원 정보를 산출하고 산출된 생산 자원 정보를 무선으로 송신한다. 센서 서버는 고유 식별 주소로 해당 무선 센서 노드에 접속하여 접속된 무선 센서 노드가 산출한 생산 자원 정보를 수신하고, 접속된 무선 센서 노드를 관리한다. 게이트웨이는 하나 이상의 무선 센서 노드가 송신하는 생산 자원 정보를 무선으로 수신하고, 센서 서버와 접속된 무선 센서 노드가 산출한 생산 자원 정보를 서버로 중계한다. 이러한 본 발명에 따르면, 생산 관리 시스템이 제어층과 계획/실행층으로 구성되어 본사에 설치된 중앙 서버가 생산현장을 관리하여 생산정보화 계층을 단순화할 수 있고, 무선으로 생산 자원 정보를 송수신하므로 생산현장 내의 생산설비의 이동에도 유연하게 대처할 수 있으며, 생산 관리 업무에 관련된 정보를 웹으로 제공할 수 있어 임베디드 프로그램과 같은 복잡한 프로그램을 사용할 필요가 없고, 실시간 기업의 요구상항 증대에 효율적으로 대처 가능할 수 있다.

SaaS, 생산 관리, 무선 센서 노드, 센서 서버, 생산 관리 시스템, 정보, 웹

Description

무선 센서 노드와 센서 서버, 이를 이용한 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법{Wireless sensor node for Production Management System and sensor server and Production Management System and method for Production Management}

본 발명은 무선 센서 노드와 센서 서버, 그 무선 센서 노드와 센서 서버를 이용한 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산계획 수립에서 제품 출고까지 생산 업무를 SaaS(Software as a Service) 기반으로 관리하기 위한 무선 센서 노드와 센서 서버, 이를 이용한 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 제조업에서 요구하는 핵심 업무기능을 도 3의 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

제조업은 사람(People), 프로세스(Process), 기술(Technology)과 정보(Information) 등의 각 계층으로 이루어져 있다. 제조업의 정보통합화 관점에서 제조프로세스(10)는 원자재 입고에서 출하까지 성과개선과 연계되는 기반 요소로 구성된 내부 제조 프로세스와 제품설계, 자재 소싱, 제품 납기, 제품서비스, 공장설계와 유지보수 등으로 구성된 외부프로세스로 구성된다.

가치사슬로 연계된 제조업 간의 프로세스는 크게 협력업체와 제품개발(21, 22)에 대한 협업인 제품 개발 협업(20), 구매조달(31, 32)을 위한 기업 간 거래(30) 및 생산현장 간의 실시간 정보 통합화를 구현하는 생산현장관리(41, 42)와 관련된 생산정보화(40) 분야로 분류할 수 있다.

생산정보화(40) 분야에서 제조업 간의 정보 통합화 구현을 위한 기반이 될 수 있는 생산현장의 생산자원 디지털화 관점에서 생산자원은 4M은 Man(작업자), Machine(생산설비), Material(자재), Method(생산절차)로 구성된다.

일반적으로 생산제품을 자동으로 생산하고 있는 생산설비(Machine)는 디지털 제어기기인 PLC(Programmable Logic Controller), 공작기계, FMS(Flexible Manufacturing System) 등과 같은 복합 자동화 설비 등으로 제어된다. 주로 제어기기의 자동화 수준에 따라 차이가 있으나, 실시간 기반 통신 프로토콜의 지원으로 제어기기로부터 생산설비에 관련 정보가 자동으로 수집이 된다.

그러나 생산설비가 아무리 자동화되어도 생산 공정에서는 필히 작업자의 개입이 필요한 경우가 있다. 즉, 자동화 설비로부터 생산정보를 자동으로 수집할 수 없거나, 품질 정보, 설비의 고장 내역, Lot 변경 등과 같은 작업자에게 의존하는 생산 활동에 대한 정보 수집 등의 경우가 있다.

또한, 생산 공정에서 원자재로부터 생산을 거처 출하되기 전까지 전 물류과정을 추적하여 공정상의 재고(WIP: Work In Process), 각 생산 공정에 작업 중인 자재의 추적과 투입 등으로 변화된 물류에 대한 정보수집도 필요하다.

작업방식(Method)은 원자재에서 완제품까지의 전 과정을 디지털화하여 제품 별 생산비용의 산출, 품질정보, 설비의 가동정보, 공장 내 물류정보, 각 해당 생산 공정 간의 최적화된 실시간 일정을 수립에 기반 정보로 활용이 되며, 특히 제조물 책임법(PL법) 대응이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 본사에 설치된 중앙 서버가 생산현장관리를 수행할 수 있도록 중앙 서버와 데이터 송수신이 가능하고, 생산설비 상황에 대한 아날로그 신호를 디지털 정보화하여 제공하며, 저전력의 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 생산현장 내의 생산설비의 이동에도 유연하게 대처하여 생산정보화를 적절하고 효율적으로 수행하고, 생산 현장 관리를 중앙에서 관리 가능하도록 생산 현장에 관련된 정보를 제공 및 처리하는 생산 관리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 본사에 설치된 중앙 서버가 생산현장관리를 수행할 수 있도록 생산 현장에 설치된 장비와 중앙 서버와 접속을 중개할 수 있고, 생산현장에 센서 네트워크를 구축할 수 있도록 하는 센서 서버 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 본사에 설치된 중앙 서버가 생산현장을 관리하여 생산정보화 계층을 단순화하고 실시간 기업의 요구상항 증대 에 효율적으로 대처 가능한 SaaS기반 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선 센서 노드는 생산설비의 상황을 감지하고 이를 데이터화하여 생산 자원 정보를 산출하는 센서부; 인터넷에 접속된 컴퓨터와 통신을 가능하게 하는 고유 식별 주소를 저장하는 메모리; 및 IP단에서 상기 고유 식별 주소를 패킷의 헤더에 포함하여 무선으로 상기 생산 자원 정보를 외부 리소스에 송신하는 통신부;를 구비한다.

바람직하게 상기 통신부는 MAC 단에서 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 상기 생산 자원 정보를 외부 리소스에 송신한다. 여기서 상기 통신부는, 상기 IP단에서 생성된 패킷을 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 송신하기 위해 IP단 및 MAC단 사이에 적응단을 더 포함한다. 그리고 상기 적응단은 6LoWPAN 프로토콜을 기반으로 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 IP단은 IPv6 프로토콜을 기반으로 하는 것이 바람직하다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생산 관리 방법은 생산설비의 상황을 감지하여 생산 자원 정보를 산출하는 단계; 상기 산출된 생산 자원 정보를 IP단에서 인터넷에 접속된 컴퓨터와 통신을 가능하게 하는 고유 식별 주소를 포함하는 헤더를 갖는 IP 패킷으로 산출하는 단계; 및 상기 산출된 IP 패킷을 무선으로 외부 리소스에 송신하는 송신단계;를 갖는다.

바람직하게 상기 송신단계에서, IEEE 802.15.4 프로토콜을 기반으로 상기 외부 리소스에 송신한다. 여기서, 상기 송신단계에서 상기 IP 패킷과 상기 IEEE802.15,4 프로토콜 헤더 사이에 6LoWPAN 프로토콜 헤더를 더 추가하여 상기 외부 리소스에 송신하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 생산 관리 방법은, 상기 IP 패킷을 수신하여 이로부터 생산 자원 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 생산 자원 정보를 변환하여 생산 정보를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 생산 정보 및 생산 계획 정보를 기초로 생산 지시 정보를 산출하는 단계;를 더 포함한다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 센서 서버는 무선 센서 노드와 접속되어 IEEE 802.15.4 프로토콜에 따라 무선으로 데이터를 송수신하는 센서 커넥터; 하나 이상의 외부 리소스에 접속하기 위한 하나 이상의 커넥터; 및 상기 센서 커넥터를 통하여 상기 무선 센서 노드로부터 생산 자원 정보를 수신하여 저장하거나 이를 상기 커넥터를 통하여 외부 리소스로 송신하는 미들웨어;를 구비한다.

상기 센서 서버는, 상기 무선 센서 노드를 관리하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 센서 관리 애플리케이션을 더 구비한다. 그리고 상기 센서 관리 애플리케이션은, 상기 무선 센서 노드에 관한 정보를 표시하는 표시부; 및 상기 무선 센서 노드에 대한 관리 명령을 입력받는 메뉴;를 구비한다. 여기서 상기 무선 센서 노드에 관한 정보는 무선 센서 노드의 설치 위치 정보, 작동상태 정보 및 배터리상태 정보를 포함한다. 또한 상기 무선 센서 노드에 대한 관리 명령은 상기 무선 센 서 노드의 탐색 명령, 삭제 명령 및 편집 명령, 보고 주기 설정 명령 및 경고 값 설정 명령을 포함한다.

상기 커넥터는 UDP/IP 통신방식, TCP/IP 통신방식, WiFi 통신방식 및 이더넷 통신방식 중 어느 하나에 따라 상기 외부 리소스와 접속한다. 또한 상기 커넥터는 상기 외부 리소스 중에서 유동적으로 움직이는 외부 리소스와 접속하기 위해 WCDMA 통신방식 및 GRS 통신방식 중 어느 하나에 따라 상기 외부 리소스와 접속한다.

바람직하게 상기 미들웨어는 생산 자원 정보를 상기 외부 리소스에 웹으로 제공하는 웹 서비스를 더 수행한다. 여기서 상기 웹 서비스는 XML, HTML/HTTP, WSDL 및 SOAP를 지원한다.

바람직하게 상기 미들웨어는, 상기 무선 센서 노드로부터 수신된 생산 자원 정보 또는 상기 외부 리소스로부터 수신된 정보 또는 명령을 송수신하기 위한 표준화된 인터페이스를 제공하고, 상기 인터페이스를 통해 수신된 정보 또는 명령에 따라 특정 서비스를 실행하거나 통제하며, 상기 정보 또는 명령을 특정 포맷의 메시지로 변환하여 상기 특정 서비스로 전송하는 전사적 서비스 버스; 생산설비 제어 플랫폼에서 생성되는 정보에 관련된 메시지를 전송받고 이를 분석 및 종합하여 정제 정보를 생성하는 실시간 데이터 서비스; 상기 무선 센서 노드 또는 외부 리소스로부터 수신된 생산 자원 정보에 관한 메시지를 전송받고 상기 전송받은 메시지를 가공, 정의 또는 취합하여 생산 정보를 산출하는 포인트 서비스; 및 상기 정제 정보, 생산 자원 정보 및 산출된 생산 정보를 각각 외부 리소스에 송신하기 위해 상기 전사적 서비스 버스에 전송하는 데이터 통신 서비스를 구비한다.

바람직하게 상기 미들웨어는, 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 출력하거나 사용자로부터 입력받기 위한 유저인터페이스를 제공하는 애플리케이션의 생성을 지원하는 애플리케이션 템플릿 서비스를 더 구비한다.

상기 실시간 데이터 서비스는 상기 메시지를 실시간으로 전송받아 수시로 정제 정보를 생성하는 것이 바람직하다.

상기 데이터 통신 서비스는, 상기 외부 리소스로부터 수신된 생산 계획 정보에 관련된 메시지를 전송받고 상기 정제 정보, 생산 정보 및 수신된 생산 계획 정보를 기초로 생산 지시 정보를 생성하는 기능을 더 수행하는 것이 바람직하다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생산 관리 시스템은 고유 식별 주소를 갖으며, 상기 생산설비의 상황을 감지하여 생산 자원 정보를 산출하고 상기 산출된 생산 자원 정보를 무선으로 송신하는 하나 이상의 무선 센서 노드; 상기 고유 식별 주소로 해당 무선 센서 노드에 접속하여 상기 접속된 무선 센서 노드가 산출한 생산 자원 정보를 수신하고, 상기 접속된 무선 센서 노드를 관리하는 서버; 및 상기 하나 이상의 무선 센서 노드가 송신하는 생산 자원 정보를 무선으로 수신하고, 상기 서버와 접속된 무선 센서 노드가 산출한 생산 자원 정보를 상기 서버로 중계하는 게이트웨이;를 구비한다.

여기서 상기 무선 센서 노드 및 게이트웨이는 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 통신하는 것이 바람직하다. 또한 상기 게이트웨이 및 서버는 UDP/IP 통신방식, TCP/IP 통신방식, WiFi 통신방식 및 이더넷 통신방식 중 어느 하나의 통신방식을 기반으로 통신한다.

바람직하게 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 시스템은, 생산현장에 설치된 생산설비를 제어하는 하나 이상의 생산설비 제어 플랫폼을 더 구비하고, 상기 게이트웨이는 상기 생산설비 제어 플랫폼으로부터 생산 자원 정보를 송신하여 상기 서버로 중계한다.

바람직하게 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 시스템은, 상기 서버로부터 생산 정보, 생산 계획 정보 및 생산 지시 정보를 각각 수신하여 표시하고 사용자로부터 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 입력받아 송신하는 터미널을 더 포함하고, 상기 게이트웨이는 상기 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 수신하여 상기 서버로 중계한다.

바람직하게 본 발명에 따른 생산 관리 시스템은, 복수개의 게이트웨이를 포함하고, 상기 복수개의 게이트웨이는 각각 복수의 생산현장에 설치되며, 상기 게이트웨이는 상기 생산 자원 정보를 상기 서버에 웹으로 제공하고, 상기 서버는 상기 무선 센서 노드, 생산설비 제어 플랫폼 또는 터미널에 관리 명령을 송신한다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 방법은 하나 이상의 외부 리소스로부터 생산 자원 정보를 수신하는 정보 수신단계; 서버로부터 특정 고유 식별 주소를 갖는 외부 리소스와의 접속을 요청하는 접속 요청을 수신하는 단계; 상기 접속 요청된 외부 리소스로부터 수신된 생산 자원 정보를 상기 서버로 송신하는 정보 송신단계;를 갖는다.

여기서 상기 외부 리소스는 무선 센서 노드, 생산설비 제어 플랫폼 또는 터미널이고, 상기 서버는 ERP(Enterprise Source Planning) 서버 또는 MES(Manufacturing Execution System) 서버생산 관리 서버이다.

바람직하게 정보 수신단계에서, 표준 프로토콜에 따라 외부 리소스로부터 유선 또는 무선으로 상기 생산 자원 정보를 수신한다. 여기서 상기 표준 프로토콜은 IEEE802.15.4 통신방식, WiFi 통신방식, Ethernet 통식방식, WCDMA 통신방식 및 GRS 통신방식 중 어느 하나이다. 또한 상기 정보 송신단계에서, 상기 생산 자원 정보를 웹 페이지로 가공하고 상기 가공된 웹 페이지를 상기 서버로 전송하는 것이 바람직하다.

바람직하게 본 발명에 따른 생산 관리 방법은, 상기 서버로부터 생산 계획 정보 또는 생산 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드에 의하면, 생산설비 상황에 대한 아날로그 신호를 디지털 정보화하여 제공할 수 있고, 무선으로 데이터를 송수신하므로 설치 및 관리가 용이하고, TCP/IP 통신이 가능하여 본사에 설치된 중앙 서버와 통신이 가능하여 중앙 서버가 생산현장관리를 수행할 수 있도록 하고, 정보를 웹으로 제공할 수 있어 임베디드 프로그램과 같은 복잡한 프로그램을 사용할 필요가 없는 효과가 있다.

본 발명에 따른 생산 관리 방법에 의하면, 무선으로 생산 자원 정보를 송수신하므로 생산현장 내의 생산설비의 이동에도 유연하게 대처하여 생산정보화를 적절하고 효율적으로 수행할 수 있고, 생산현장에 설치된 무선 센서 노드 및 생산 제 어 플랫폼과 본사에 설치된 중앙 서버 사이의 접속을 가능하게 하여 생산 현장 관리를 중앙에서 관리 가능하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 센서 서버에 의하면, 생산 현장에 설치된 장비와 중앙 서버 사이의 접속을 중개하고 생산 현장에 설치된 장비로부터 수집된 정보를 웹으로 제공하는 웹 서비스를 수행하므로 본사에 설치된 중앙 서버가 생산현장관리를 용이하게 수행할 수 있으며, 생산현장에 센서 네트워크를 구축하여 생산현장 내의 생산설비의 이동에도 유연하게 대처할 수 있다.

본 발명에 따른 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법에 의하면, 생산 관리 시스템이 제어층과 계획/실행층으로 구성되어 본사에 설치된 중앙 서버가 생산현장을 관리하여 생산정보화 계층을 단순화할 수 있고, 실시간 기업의 요구상항 증대에 효율적으로 대처 가능하다.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무선 센서 노드와 센서 서버, 이를 이용한 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법의 바람직한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 센서 노드에 대한 바람직한 일 실시 예의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 센서 노드(100)는 센서부(110), 통신부(120) 및 메모리(130)를 구비한다.

센서부(110)는 생산설비의 상황을 감지하고 이를 데이터화하여 생산 자원 정 보를 산출한다. 여기서 생산설비(101)는 생산공장에 설치된 생산설비를 말하며, 생산설비(101)의 상황은 온도, 습도, 전력, 전압, 전류, 압력 등의 물리적 현상을 말한다. 센서부(110)는 생산설비(101)의 상황을 감지하고 이를 전기적 신호로 산출하고, 산출한 신호를 데이터화하여 생산 자원 정보를 산출한다.

메모리(130)는 인터넷에 접속된 컴퓨터와 통신을 가능하게 하는 고유 식별 주소를 저장한다. 고유 식별 주소의 예로 IP 어드레스, IPv6 어드레스일 수 있다. 그리고 고유 식별 주소는 본 발명에 따른 무선 센서 노드(100)가 설치되는 시점에 사용자에 의해 세팅되거나 본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드(100)가 부팅되는 시점에 외부 리소스(102)부터 송신될 수 있다. 고유 식별 주소를 통해 본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드(100)는 네트워크 또는 인터넷상의 위치하는 외부 리소스(102)와 통신할 수 있다.

통신부(120)는 IP단에서 메모리(130)에 저장된 고유 식별 주소를 패킷의 헤더에 포함하여 무선으로 생산 자원 정보를 외부 리소스(102)에 송신한다. 즉 생산 자원 정보는 메모리(130)에 저장된 고유 식별 주소가 포함된 헤더를 갖는 IP패킷으로 패킷화되고 패킷화된 IP패킷은 무선으로 외부 리소스(102)에 송신된다.

바람직하게 통신부(120)는 MAC 단에서 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 생산 자원 정보를 외부 리소스(102)에 송신한다. 즉, 통신부(120)는 IP단의 IP패킷을 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 외부 리소스(102)에 송신한다. 여기서 IEEE 802.15.4는 저전력 무선 통신을 지원하는 프로토콜로 IEEE 802.11기반의 물리적 링크관련 프로토콜이 발전한 프로토콜이다. IEEE 802.15.4를 지원하는 프로토콜은 Zigbee에서 Zwav로, 무선HART과 SP100.11a와 IETF 6LoWPAN 등이 있다. IEEE 802.15.4 프레임은 소형으로 IP단의 haeder의 40byte를 포함하여 한번에 127bytes까지 전송이 가능하다. 따라서 공급자는 산업 네트워크와 연계된 전형적인 환경에서 운영될 수 있는 표준 IP를 소형화하는데 어려움이 있어 개인 프로토콜을 내장하고 있다. 이에 IEEE802.15.4에 IPv6 통신을 위한 IETF 6LoWPAN 표준이 소개되었다. IETF 6LoWPAN에 의해 IEEE802.15.4 헤더에 연계된 필드로부터 정보를 기초로, 이중화 혹은 불필요한 네트워크 계층의 정보 제거로 40 byte IP header를 압축하는 방식으로 IEEE802.15.4 기반으로 IPv6 통신을 처리할 수 있다.

6LoWPAN 사용으로 센서 노드에서 타 IP 디바이스에 직접 통신 가능한 능력, 이름, 주소, 접근관리와 보안; 캐싱과 부하관리 등과 같은 상위 계층 서버를 위한 프로시 구조; 애플리케이션 계층의 데이터 모델과 서비스; TCP, UDP 등과 같은 IP 전송 프로토콜의 접근 등과 같은 IP 통신의 모든 장점을 적용할 있다.

또한, 통신부(120)는 IP단에서 생성된 패킷을 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 송신하기 위해 IP단 및 MAC단 사이에 적응단을 더 포함한다. 여기서 적응단은 6LoWPAN 프로토콜을 기반으로 하는 것이 바람직하다. 또한 IP단은 IPv6 프로토콜을 기반으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드(100)는 6LoWPAN를 사용하므로서 Zigbee 패킷의 단일 Byte로 처리되는 Zibee 패킷과 차별화된 UDP 6LoWPAN 패킷으로 효율화에 대한 손실이 발생하지 않으며, WSN(Wireless Senor Netowrk)내 뿐만 아니라 인터넷 등 외부 네트워크에 위치하는 외부 리소스(102)와도 통신이 가능하다.

외부 리소스(102)는 본 발명에 따른 센서 서버 또는 본 발명에 따른 무선 센서 노드가 될 수 있다. 또한, 외부 리소스(102)는 생산현장에 설치된 생산설비를 제어하는 생산설비 제어 플랫폼일 수 있다. 생산설비 제어 플랫폼은 생산 현장의 작업용 단말기, PC, 휴대용 입출력 단말기, 네트워크 기능을 갖는 제조설비, PLC 설비 등 생산설비를 제어하는 플랫폼을 지칭한다. 또한, 외부 리소스(102)는 ERP(Enterprise Source Planning) 서버 또는 MES(Manufacturing Execution System) 서버생산 관리 서버일 수 있다.

도 2는 IEEE 802.15.4의 Frame Format 및 IETF 6LoWPAN의 Format 사이의 연관 관계를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 통신부(120)는 적응단에서 IP 패킷(230) 또는 UDP 패킷(240)에 IETF 6LoWPAN 헤더(242)를 추가하여 IETF 6LoWPAN Format(220)의 패킷을 생성한다. 그리고 통신부(120)는 MAC단에서 IETF 6LoWPAN Format(220)의 패킷에 IEEE802.15.4 헤더(212)를 추가하여 IEEE802.15.4 Frame Format(210)의 프레임을 생성한다. 통신부(120)는 생성된 IEEE802.15.4 Frame Format(210)의 프레임을 외부 리소스(102)에 송신한다. 그러면 외부 리소스(102)는 송신한 IEEE802.15.4 Frame Format(210)의 프레임으로부터 생산 자원 정보를 추출할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드를 이용하여 센서 네트워크를 개념적으로 구현한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드(410, 420, 430, 440)는 무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)를 형성하고 외부 리소 스(401, 402, 403)와 무선으로 통신을 수행한다. 무선 센서 네트워크는 몇 가지 방법으로 대규모 네트워크 기반과 연결이 가능하다. 즉 대규모 네트워크 기반과 연결은 웹 혹은 IP 적용과 같이 센서 네트워크로 구성된 간단한 라우터(404) 설치로 가능하며, 이때 서버 혹은 프록시와 같은 게이트웨이 장치가 사용될 수 있다. 게이트웨이(401)는 센서로부터 읽은 센서정보를 가지고 웹 콘텐츠로 확대할 수 있다. 여기서 게이트웨이(401)는 모든 센서를 읽은 정보를 저장한다. 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드(410, 420, 430, 440)는 연결이 되면 실 IP 디바이스로서 이름, 주소와 속성의 집합으로 구성된다. 사용자 측면에서 무선 센서 노드는 WSDL(Web services description language) 파일 안에 설명된 서비스의 집합과 같이 XML post와 get으로 변환하여 표시될 수 있다.

여기서 WSDL(Web services description language)는 사용자가 뒷 단에 있는 서버/데이터베이스 엔진과 직접적으로 말하지 않게 하는 웹 서비스를 의미한다. WSDL은 그들의 개인적 IP 네트워크를 가지고, 사용자가 접근하는 전 단의 서버에 정보를 제공한다. 즉 웹 사이트는 주식 판매 혹은 사물 추적 등과 같은 페이지에 고객이 보고, 느끼고 하는 정보를 생성하는 것에 따라 가용한 웹 서비스의 설명을 요하는 WSDL을 사용한다.

본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드(100) 같은 센서 노드는 뒷 단에 있는 데이터베이스로 생각할 수 있다. 즉 센서 노드는 물리적 환경에 대하여 센서로부터 수집된 정보를 저장하는 것이다. 모든 데이터베이스의 정보와 같이 센서기반 정보를 WSDL로 설명이 가능하고 사용자는 IT 애플리케이션을 구축하는 동 일한 방법으로 센서 애플리케이션 구축이 가능하다. 이것은 HTML과 같은 응답으로 센서에 모든 방식으로 프로그램 방식으로 요청되는 문제를 가능하도록 한다. 모든 과정과 구성 변수는 HART(Highway Addressable Remote Transfer)와 같은 방식으로 속성 정의가 가능하다. 무선 센서 네트워크 층에 존재하는 게이트웨이에 있는 디바이스는 전사적 정보시스템으로 변환이 가능하다.

센서 네트워크가 구성된 후 센서 노드의 전원을 켜면, 새로운 센서 노드는 hostname, IP주소, LoWPAN ID 등과 같은 구성과 이름에 대한 정보가 사용자에게 전송하며, 수집주기 및 맥동 등과 같은 get/set 노드 속성, 습도, 진동 등과 같은 센서 정보를 자동으로 수집한다. 센서 노드가 네트워크에 연결된 것이 인식되면 센서 노드는 네트워크에 교차하여 라우팅되므로, 서버(401)는 모든 센서정보를 연속적으로 추적이 가능하다. 이것은 노드에 위치한 WSDL 파일을 탐색하여 서버(401)에 연계된 정보를 제공한다. 클라이언트(402, 403) 측으로부터 요청된 최신 구성, 처리와 설정 값은 서버를 통하여 연속하여 동일화를 유지한다.

도 5는 본 발명에 따른 생산 관리 방법에 대한 바람직한 일 실시 예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 센서부(110)는 생산설비의 상황을 감지하여 생산 자원 정보를 산출한다(S500). 통신부(120)는 센서부(110)가 산출한 생산 자원 정보를 IP단에서 인터넷에 접속된 컴퓨터와 통신을 가능하게 하는 고유 식별 주소를 포함하는 헤더를 갖는 IP 패킷으로 산출한다(S510). 통신부(120)는 산출한 IP 패킷을 무선으로 외부 리소스(102)에 송신한다(S520). 여기서 통신부(120)는 IEEE 802.15.4 프로 토콜을 기반으로 외부 리소스(102)에 송신한다. 또한, 통신부(120)는 IP 패킷과 IEEE 802.15. 4 프로토콜 헤더 사이에 6LoWPAN 프로토콜 헤더를 더 추가하여 외부 리소스(102)에 송신하는 것이 바람직하다.

외부 리소스(102)는 IP 패킷을 수신하여 이로부터 생산 자원 정보를 추출한다(S530). 외부 리소스(102)는 추출한 생산 자원 정보를 변환하여 생산 정보를 산출한다(S540). 외부 리소스(102)는 산출한 생산 정보 및 생산 계획 정보를 기초로 생산 지시 정보를 산출한다(S550). 그리고 외부 리소스(102)를 산출한 생산 지시 정보 및 생산 계획 정보를 표시한다(S560). 여기서 생산 자원 정보, 생산 정보, 생산 계획 정보, 생산 지시 정보는 각각 생산 관리 업무에 관련된 정보의 일예이다.

생산 관리 업무에 관련 정보는 영업 부문, 실행예산 부문, 설계 부문, 생산 부문, 자재 부문, 물류 부문 등 생산 관리 업무와 관련된 각 부문에 필요한 제반 정보를 의미한다. 특히 생산 관리 업무에 관련 정보는 생산계획 정보를 포함한다. 즉 사용자는 외부 리소스(102)를 통해서 전체적인 공정 절차를 진행하기 위한 생산계획을 용이하게 세울 수 있다. 이러한 생산계획은 외부 리소스(102)를 통해 세부적인 공정절차가 수립된다. 생산 자원 정보는 생산현장의 4M(Man, Machine, Mater 및 Method) 정보를 포함하는 정보로 일예로 생산설비 제어 플랫폼으로부터 산출되는 정보를 말한다.

도 6은 본 발명에 따른 센서 서버에 대한 바람직한 일 실시 예의 구성을 도시한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 센서 서버(600)는 센서 커넥터(610), 커넥 터(621, 629), 미들웨어(630), 센서 관리 애플리케이션(640)을 구비한다.

센서 커넥터(610)는 무선 센서 노드(601, 604)와 접속되어 IEEE 802.15.4 프로토콜에 따라 무선으로 데이터를 송수신한다. 즉 센서 커넥터(610)는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서(100)와 IEEE 802.15.4 프로토콜을 기반 무선으로 통신할 수 있다. 이를 위해 센서 커넥터(610)는 IP단을 IPv6 기반으로 하고 MAC단과 IP사이에 적응단을 갖는다. 그리고 적응단은 6LoWPAN을 기반으로 하는 것이 바람직하다. 여기서 무선 센서 노드(601, 604)는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서(100)와 대응하는 구성요소로서 구체적인 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명에 따른 센서 서버의 기능을 개념적으로 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 센서 관리 애플리케이션(640)은 무선 센서 노드(601, 604)를 관리하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 이를 위해 센서 관리 애플리케이션(640)은 표시부(642), 메뉴(644)를 구비한다.

표시부(642)는 무선 센서 노드(601, 604)에 관한 정보에 대한 표시한다. 여기서 무선 센서 노드(601, 604)에 관한 정보는 무선 센서 노드의 설치 위치 정보, 작동상태 정보 및 배터리상태 정보를 포함한다. 여기서 표시부(640)는 무선 센서 노드의 설치 위치 정보를 지도(Map) 형태(710)로 표시한다.

메뉴(644)는 무선 센서 노드(601, 604)에 대한 관리 명령을 입력받는다. 여기서 무선 센서 노드(601, 604)에 대한 관리 명령은 무선 센서 노드의 탐색 명령, 삭제 명령 및 편집 명령, 보고 주기 설정 명령 및 경고 값 설정 명령을 포함한다. 센서 서버(700)는 센서 관리 애플리케이션(640)을 통해 생산현장에 설치된 무선 센 서(701)를 사용자가 용이하게 관리할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 8은 커넥터에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.

도 8울 참조하면, 커넥터(621, 629)는 하나 이상의 외부 리소스(606, 609)에 접속한다. 즉 커넥터(621, 629)는 표준 통신 프로토콜을 기반으로 외부 리소스(606, 609)와 유선 또는 무선으로 데이터를 송수신한다. 일예 커넥터(621, 629)는 UDP/IP 통신방식, TCP/IP 통신방식, WiFi 통신방식 및 이더넷 통신방식 중 어느 하나에 따라 외부 리소스(606, 609)와 접속한다. 또한 다른 예로 커넥터(621, 629)는 외부 리소스(606, 609) 중에서 유동적으로 움직이는 외부 리소스와 접속하기 위해 WCDMA 통신방식 및 GRS 통신방식 중 어느 하나에 따라 외부 리소스(606, 609)와 접속한다.

커넥터(800)는 커뮤니케이션 드라이버(810), 커넥트 컴포넌트(820)를 구비한다. 여기서 외부 리소스(606, 609) 중 하나는 미들웨어가 될 수 있다. 즉 네트워크를 통해 연결된 서버에 상주하는 미들웨어와 커넥터(621, 629)는 접속이 가능하다. 또한, 외부 리소스(606, 609) 중 어느 하나는 생산현장에 설치된 생산설비를 제어하는 생산설비 제어 플랫폼일 수 있다. 생산설비 제어 플랫폼은 생산 현장의 작업용 단말기, PC, 휴대용 입출력 단말기, 네트워크 기능을 갖는 제조설비, PLC 설비 등 생산설비를 제어하는 플랫폼을 지칭한다. 커넥터(341, 349)는 네트워크를 통해 생산설비 제어 플랫폼과 데이터 송수신한다.

커뮤니케이션 드라이버(810)는 네트워크상의 특정 통신 장비와 데이터를 송수신하기 위한 드라이브를 제공한다. 즉 커뮤니케이션 드라이버(810)는 서버장비, 생산현장 또는 제조현장의 각종 단말기, 공장설비 및 각종장비 등 네트워크상의 각종 통신 장비와 유무선으로 정보 및 통신 제어 신호 또는 명령 신호 등을 송신하기 위한 각 네트워크상의 통신 장비를 위한 각각의 통신 드라이버를 구비한다. 즉 통신 드라이버는 물리적 통신장비와 통신을 하기 위한 구동용 프로그램으로써, 통신 장비의 종류마다 별도로 개발된다. 이러한 통신 드라이버는 일예로 통신상에 필요한 특정 기능을 수행하기 위한 다수개의 하부 함수로 구성되는 DLL 형태로 작성될 수 있고 작성된 DLL은 플러그인 모듈의 형태로 읽어져 사용될 수 있다. 일반적으로 작성되는 DLL 형태의 통신 드라이버 모듈의 예로써 MakeData.dll을 살펴보면 다음과 같다.

Typedef struct

void(WINAPI*init)(void);

void(WINAPI*unload)(void);

bool(WINAPI*open)(BSTR ip, long portno, BSTR extrainfo);

void(WINAPI*close)(BSTR ip, long portno, BSTR extrainfo);

long(WINAPI*readinfo_count)(void);

BSTR(WINAPI*doReceive)(BSTR stationNo, BSTR datatype, BSTR readinfo);

BOOL(WINAPI*doSend)(BSTR stationNo, BSTR memType, BSTR dataType, long startAddress, long cnt, BSTR

writevalue);

void(WINAPI*make_new)(BSTR memType, long startAddress, long readcount, long index);

void(WINAPI*make_add)(BSTR memType, long startAddress, long readcout, long index);

void(WINAPI*make_readinfo)(long index, BSTR* commstr, BSTR* indexstr, long indexcount);

refexport_t;

위 예에서, make_new 함수는 통신 프레임을 구성할 목적으로 만들어진 함수로써, 호출된 드라이버에 대한 데이터 타입, 메모리 타입을 설정하며, 최초로 통신 포트를 오픈 할 때 호출되게 한다. make_add 함수는 각 드라이버 값들을 불러오는 과정에서 메모리 타입이 이전 드라이버와 동일한 경우에 호출되게 한다. 또한, readinfo_count, make_readinfo 함수는 make_new 또는 make_add를 통해 구성된 통신 프레임의 정보를 makedata.dll에 알려주며 각 드라이버 값을 모두 읽은 후에 makedata.dll은 ActiveX DLL 함수를 호출하게 된다. doReceive 및 doSend는 각각 통신 포트가 열린 상태에서 데이터를 읽을 때, 또는 데이터를 디바이스에 기록하고자 할 때 호출되게 된다.

커뮤니케이션 드라이버(810)를 구성하는 개별 드라이버 모듈을 위의 예와 같이 다수개의 함수를 갖는 DLL 파일들을 작성함으로써, 새로운 종류의 통신 장비를 추가하는 경우에는 소정의 형태로 통신 드라이버 모듈을 제작하여 해당 모듈만을 추가하여 본 발명에 따른 센서 서버(600)에 통합시킬 수 있다. 이러한 커뮤니케이션 드라이버(810)를 통해서 커넥터(800)는 서버장비와 네트워크를 통해 정보를 송수신하거나 생산현장의 생산설비 제어 플랫폼으로부터 자동으로 데이터를 송수신하거나, 생산현장에 설치된 단말기를 통해 데이터를 입력받음으로써 각종 통신장비를 구동하고 각종 통신장비와 데이터를 송수신할 수 있다.

커넥터 컴포넌트(820)는 통신 장비에 상주하는 특정 외부 리소스와의 인터페이스를 제공한다. 커넥터(800)가 특정 통신 장비에 상주하는 특정 외부 리소스와 통신하기 위해 작성된 커뮤니케이션 드라이버(810)를 이용해야 하며, 이를 위해서는 연결할 통신 대상 장비별로 미리 정해져 있는 필드들에 대한 값을 지정함으로써 장비(device)와 인터페이스를 정의하여야 한다. 즉 통신 드라이버 및 그 특성을 정의하기 위한 디바이스 타입(Device Type), 통신 대상 장비의 식별번호를 나타내는 디바이스 아이디(Device ID), 인터넷 주소를 나타내는 IP, 포트 번호를 나타내는 Port, 통신을 위한 데이터의 기본 전송 단위로써, 비트, 캐릭터, 워드, 숫자 등을 정의하기 위한 데이터타입(DataType), PLC인 경우에 이용될 수 있는 리셋 포트 번호(Reset Port) 및 스테이션 번호(Station No), 통신 장비별 표준 스캔 속도를 나타내는 BaseScanRate 등의 인터페이스를 정의하게 된다. 이렇게 커넥터 컴포넌트(820)는 통신 대상 장비에 상주하는 특정 외부 리소스에 대한 인터페이스를 제공하며, 이에 따라 미들웨어(630)는 커넥터 컴포넌트(820)가 제공하는 인터페이스를 기초로 통신 대상 장비에 상주하는 특정 외부 리소스를 식별하고 커넥터(800)를 통해 특정 외부 리소스와 정보 또는 명령을 송수신할 수 있게 된다.

도 9는 미들웨어에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.

도 9를 참조하면, 미들웨어(630)는 센서 커넥터(610)를 통하여 무선 센서 노드(601, 604)로부터 생산 자원 정보를 수신하여 저장하거나 이를 커넥터(621, 629)를 통하여 외부 리소스로 송신한다. 또한 미들웨어(630)는 생산 자원 정보를 외부 리소스(606, 609)에 웹으로 제공하는 웹 서비스를 더 수행한다. 여기서 상기 웹 서비스는 XML, HTML/HTTP, WSDL 및 SOAP를 지원한다. 이를 위해 미들웨어(900)는 전사적 서비스 버스(910), 실시간 데이터 서비스(920), 포인트 서비스(930), 데이터 통신 서비스(940), 애플리케이션 템플릿 서비스(950) 및 데이터베이스 매니저 서비스(960)를 구비한다.

미들웨어(900)는 서비스 지향 아키텍처(SOA: Service Oriented Architecture)를 기반으로 하여, 각 서비스(Service)로 형성된다. 서비스 지향 아키텍처는 아키텍처와 인터페이스의 차이점을 고려할 필요 없이 모든 애플리케이션을 네트워크를 경유하여 서비스로서 자유롭게 조합하여 이용할 수 있도록 하기 위한 시스템 설계상의 방법을 의미한다. 여기서 서비스(Service)는 신속한 애플리케이션 개발을 허용하고 중복 코드를 회피하는 애플리케이션 개발 및 전개를 위한 빌딩 블록(building block)이 될 수 있다. 즉 서비스라는 것은 비즈니스 로직을 컴포넌트화한 것으로, 예를 들면 '2분기 공정계획을 달성하지 못한 생산 공장 리스트를 조회한다.'라는 비교적 포괄적인 형태에서도 API를 호출하는 것처럼 서비스를 호출하는 측이 하위레벨(네트워크 설정과 SQL 등)을 의식할 필요가 없이 필요로 하는 서비스를 호출하기만 하면 됩니다.

서비스 지향 아키텍처(SOA: Service Oriented Architecture)를 기반으로 하는 미들웨어(900)는 엔터프라이즈 자바 빈(EJB: Enterprise JavaBeans)나 마이크로소프트사의 닷넷프레임워크(.NET)를 통해서 구현될 수 있다. 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)은 멀티 티어(multi-tier)의 분산형 객체지향 자바 애플리케이션을 개발하고 보급하기 위한 컴포넌트 아키텍처로서 자바의 기업용 버전인 J2EE 플랫폼을 위한 서버 측 컴포넌트 아키텍처를 포함한다. 그리고 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)의 컴포넌트 모델은 서버 컴포넌트들을 지원하기 위해 자바 빈(JavaBean) 컴포넌트 모델을 확장한 것이다. 이러한 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)은 확장성 있는 애플리케이션 서버 컴포넌트들을 지원하는 여러 서비스들을 제공함으로 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)을 통해 비즈니스 애플리케이션들을 컴포넌트 단위로 쉽게 작성할 수 있다. 여기서 서버 컴포넌트란 애플리케이션 서버에서 실행되는 애플리케이션 컴포넌트를 의미한다. 서버 컴포넌트들은 애플리케이션을 개발하기 위해 다른 컴포넌트들과 결합될 수 있다. 즉, 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)은 3-티어 또는 N-티어를 지원하는 컴포넌트 기반의 분산 컴퓨팅을 위한 구조로서 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)을 사용하면 간단한 노력만으로 분산 처리가 가능하고 보안성이 있으며 트랜잭션이 가능한 자바 클래스를 만들 수 있다.

또한, 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)은 트랜잭션 처리 모니터(TP Monitor), 웹 서버(Web Server), 데이터베이스 서버(Database Server), 애플리케이션 서버(Application Server) 등과 같은 트랜잭션 처리 시스템에서 운영될 수 있습니다. 따라서 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)은 분포되고 트랜잭션적이며 안전하고 이동 가능 한 자바 애플리케이션의 신속하고 단순한 전개를 지원하고, 엔터프라이즈 자바 빈(EJB)은 동시적인 소모를 허용하고 분포된 트랜잭션을 위한 지원을 제공하는 컨테이너 아키텍처를 지지함으로 데이터베이스 갱신, 메시지 처리 및 J2EE 아키텍처를 사용한 엔터프라이즈 시스템에의 접속이 동일한 트랜잭션 컨텍스트에 참여할 수 있다.

미들웨어(900)의 각 서비스는 서비스를 위한 데이터 입력의 소스 또는 서비스의 데이터 출력의 타깃과 같은, 주위 환경에 구속될 수 있는 비즈니스 논리 또는 비즈니스 룰의 세트를 실시한다. 그 결과로서, 적절한 입력 및 출력이 서비스와 애플리케이션 사이에서 확립된다면 서비스는 각종 애플리케이션과 연계하여 재사용될 수 있다. 본 발명에 따른 센서 서버(600)는 서비스 지향 아키텍처로 구현됨으로써, 환경 변화에 대하여 서비스가 보호될 수 있고, 그리하여 주위의 컴퓨터 환경이 변경될지라도 서비스 지향 아키텍처는 기능할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 센서 서버(600)를 구성하는 서비스는 인프라구조 변경에 불구하고 리코딩될 필요가 없고, 이에 따라 본 발명에 따른 센서 서버(600)를 개발 및 유지 보수하는데 요구되는 시간 및 노력이 절감된다.

전사적 서비스 버스(910)는 무선 센서 노드(601)로부터 수신된 생산 자원 정보 또는 외부 리소스(606, 609)로부터 수신된 정보 또는 명령을 송수신하기 위한 표준화된 인터페이스를 제공하고, 인터페이스를 통해 수신된 정보 또는 명령에 따라 특정 서비스를 실행하거나 통제하며, 인터페이스를 통해 수신된 정보 또는 명령을 특정 포맷의 메시지로 변환하여 특정 서비스로 전송한다.

전사적 서비스 버스(910)는 무선 센서 노드(601)로부터 수신된 생산 자원 정보 또는 외부 리소스(606, 609)로부터 수신된 정보 또는 명령을 송수신하기 위한 표준화된 인터페이스를 제공하므로, 외부 리소스(606, 609) 또는 무선 센서 노드(601)는 전사적 서비스 버스(910)의 내적 구현에 대한 정보를 구체적으로 알 필요가 없이 표준으로 제공되는 인터페이스를 통해 전사적 서비스 버스(910)에 데이터를 전달하고 전사적 서비스 버스(910)로부터 데이터를 전송받을 수 있다. 따라서 외부 리소스(606, 609) 또는 무선 센서 노드(601)가 운영되는 플랫폼이 변경되어도 미들웨어(900)를 수정할 필요 없이 외부 리소스(606, 609) 또는 무선 센서 노드(601)의 수정만으로도 본 발명에 따른 센서 서버(600)이 작동 가능하다.

또한, 전사적 서비스 버스(910)는 이기종의 플랫폼과의 정보 송수신을 위해 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 특정 포맷의 메시지로 변환한다. 즉, 전사적 서비스 버스(910)는 다양한 외부 리소스(606, 609) 또는 무선 센서 노드(601)가 다양한 포맷으로 전송한 데이터를 미들웨어(900)를 구성하는 각 서비스 중에 특정 서비스로 전송하기 위해 특정 포맷의 메시지로 변환한다. 일예로 외부 리소스(606, 609)로부터 일반 Text 포맷으로 전송받은 정보를 XML로 포맷으로 변형하여 특정 서비스로 전송할 수 있다. 그러나 여기서 외부 리소스(606, 609)가 직접 사용자로부터 입력된 정보를 XML로 포맷으로 변형하여 전사적 서비스 버스(910)로 전송하는 것도 가능하며, 전사적 서비스 버스(910)는 외부 리소스(606, 609) 또는 무선 센서 노드(601)로부터 전송받은 데이터를 포맷의 변환 없이 특정 서비스로 전달가능하다.

또한, 전사적 서비스 버스(910)는 인터페이스를 통해 수신된 정보 또는 명령에 따라 특정 서비스를 실행하거나 통제한다. 즉 전사적 서비스 버스(910)는 무선 센서 노드(601)로부터 수신된 생산 자원 정보 또는 외부 리소스(606, 609)로부터 수신된 정보 또는 명령을 분석하여, 전송받은 정보 또는 명령과 관련된 업무를 수행하는 서비스를 호출한다. 서비스에 관련된 정보는 일예로 특정 레지스트리에 저장될 수 있으며, 전사적 서비스 버스(910)는 특정 레지스트리를 참조하여 특정 서비스를 호출하거나 실행된 서비스로 전송받은 정보 또는 명령을 전송한다.

전사적 서비스 버스(910)는 일예로 자바 메시지 서비스(JMS: Java Message Service)를 기반으로 구현될 수 있다. 자바 메시지 서비스(JMS)는 네트워크에서 컴퓨터 간 메시징이라는 일반 통신을 지원하는 선 마이크로시스템스사의 응용 프로그램 인터페이스(API: Application Program Interface)로서 표준 메시징 프로토콜과 자바 프로그램의 지원을 받아 특별 메시징 서비스를 제공한다. 특히 자바 메시지 서비스(JMS)는 기업 메시징 시스템 액세스를 위한 API로서, 컴퓨터 간 데이터 교환, 이벤트 안내, 서비스 요구 사항 등과 같은 정보를 포함하는 메시지를 비동기적으로 주고받는 기능 및 다른 시스템이나 다른 언어로 쓰여진 프로그램을 일원화하기 이한 기능 제공하며 자바 객체를 포함한 메시지와 확장성 생성 언어(XML) 페이지를 포함한 메시지를 지원한다. 이러한 자바 메시지 서비스(JMS)를 이용하여 전사적 서비스 버스(910)를 구현함으로써 외부 리소스(606, 609)에 표준화된 메시징 인터페이스를 제공할 수 있으며, 미들웨어(900)를 구성하는 각 서비스로의 메시지 전달이 가능하다.

도 10은 본 발명에 따른 센서 서버의 정보 수집방안을 개념적으로 도시한 개념도이다.

도 10을 참조하면, 실시간 데이터 서비스(920)는 생산설비 제어 플랫폼에서 생성되는 정보에 관련된 메시지를 전송받고 이를 분석 및 종합하여 정제 정보를 생성한다. 즉, 실시간 데이터 서비스(920)는 생산 자원 정보에 관련된 메시지를 전송받고 이를 분석 및 종합하여 정제 정보를 생성한다.

전술한 바와 같이, 생산 자원 정보는 생산현장의 4M(Man, Machine, Mater 및 Method) 정보를 포함하는 정보이다. 즉 실시간 데이터 서비스(920)는 전사적 서비스 버스(910)가 제공하는 인터페이스를 통해 생산현장에 설치된 생산설비를 제어하는 생산설비 제어 플랫폼으로부터 발생되는 무수히 많은 정보들을 실시간으로 전송받아 이를 수시로 분석하여 불필요한 정보를 제거한다. 생산실적, 가동상태, 고장정보 등을 처리할 때에 생산설비로부터 무수히 많은 발생하는 불필요한 정보는 시간이 지날수록 시스템의 성능을 떨어지게 하기 때문에 실시간 데이터 서비스(920)는 본 발명에 따른 센서 서버(600)의 서비스 처리 성능을 항상 일정하게 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 센서 서버(600)는 생산 관리 업무에 관련된 정보를 다음의 6가지 방식을 생산설비 제어 플랫폼을 통해 수신한다.

1) 유선으로 제어기기의 PLC와 RS-232C, Ethernet 등을 통신 네트워크를 통하여 설비의 가동정보를 직접 수집하는 방식(1010)

2) 유선으로 제어기기에 통신네트워크를 사용하지 않고 PLC의 접점에서 실시 간 정보수집 장치를 통하여 정보를 수집을 하는 방식(1020)

3) 유선으로 생산설비에 요구되는 센서를 설치하여 운전 상태를 실시간 정보수집 장치를 통하여 정보를 수집하는 방식(1030)

4) IEEE 802.15 무선 표준 네트워크 지원용 실시간 정보수집 장치를 통하여 생산설비의 운전 상태를 실시간으로 정보를 수집하는 방식(1040)

5) IEEE 802.11 유무선 표준 네트워크 지원용 터치방식의 Thin Client, PDA 등을 통하여 작업자가 작업정보를 처리하는 방식(1050)

6) 공용 휴대폰 네트워크를 통하여 문자메시지 지원방식으로 작업자에게 작업정보 및 결과를 처리하는 방식(1060)

여기서 실시간 데이터 서비스(920)는 1) 내지 4)의 방식으로 생산 자원 정보를 수신한다. 포인트 서비스(930)는 5), 6)의 방식으로 생산 자원 정보를 수신한다.

또한, 실시간 데이터 서비스(920)는 생성된 정제 정보를 데이터 통신 서비스(940)에 전송하기 위해 전사적 서비스 버스(910)에 전송하거나 이를 변환하기 위해 포인트 서비스(930)에 전송한다.

도 11은 본 발명에 따른 센서 서버가 생산 자원 정보를 생산 정보로 변화하는 과정을 개념적으로 도시한 개념도이다.

도 11을 참조하면, 포인트 서비스(930)는 무선 센서 노드(601, 604) 또는 외부 리소스(606, 609)로부터 수신된 생산 자원 정보에 관한 메시지를 전송받고 전송받은 메시지를 가공, 정의 또는 취합하여 생산 정보를 산출한다.

포인트 서비스(930)는 생산설비 제어 플랫폼으로 수신한 생산 자원 정보를 생산정보로 변환한다. 또는 포인트 서비스(930)는 실시간 데이터 서비스(920)가 생성한 정제 정보를 생산 정보로 변환한다. 포인트 서비스(930)는 생산설비로부터 수집된 정보(1110)를 투입수량, 불량수량, 동작횟수, 동작시간과 가동/비가동 생산정보로 변환한다. 그리고 포인트 서비스(930)는 사용하고 있는 전력, 보일러 등과 같은 에너지 사용에 대한 수집된 정보(1120)를 에너지 사용량, 부자재사용량 및 설비의 가동상황 정보로 변환한다. 또한 포인트 서비스(930)는 작업자용 단말기를 통하여 수집된 정보(1140)울 제품/품번, 작업자번호, 작업내용, 비가동 이유, 불량내용, 고장원인 정보로 변환하고, 생산하는 제품이나 운반용 치구에 부착한 바코드, IC card, RFID/USN 및 계측기 등을 통하여 수집된 정보(1140)를 생산정보, 품질정보, 설비정보, 일정정보, 물류정보로 변환한다.

또한 포인트 서비스(930)는 산출한 생산 정보를 데이터 통신 서비스(940)에 전송하기 위해 전사적 서비스 버스(910)에 전송하거나, 작업자용 단말기에 송신하기 위해 전사적 서비스 버스(910)에 전송한다.

데이터 통신 서비스(940)는 실시간 데이터 서비스(920)가 생성한 정제 정보, 생산 제어 플랫폼 및 무선 센서 노드(601, 604)로부터 수신된 생산 자원 정보 및 포인트 서비스(930)가 생성한 생산 정보를 각각 외부 리소스(606, 609)에 송신하기 위해 전사적 서비스 버스(910)에 전송한다. 전술한 바와 같이, 데이터 통신 서비스(940)는 외부 리소스(606, 609)인 ERP 서버 또는 MES 서버에 정제 정보, 생산 자원 정보 및 생산 정보를 송신한다. 또한 데이터 통신 서비스(940)는 외부 리소 스(606, 609)로부터 수신된 생산 계획 정보에 관련된 메시지를 전송받고 정제 정보, 생산 정보 및 수신된 생산 계획 정보를 기초로 생산 지시 정보를 생성하는 기능을 더 수행하는 것이 바람직하다. 여기서 외부 리소스의 하나인 ERP 서버 또는 MES 서버는 본 발명에 따른 센서 서버(600)로 생산 계획 정보로 송신할 수 있다.

데이터 통신 서비스(940)는 생산 자원 정보를 외부 리소스(606, 609)에 웹으로 제공하는 웹 서비스를 수행한다. 여기서 웹 서비스는 XML, HTML/HTTP, WSDL 및 SOAP를 지원한다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 생산 관리 시스템용 무선 센서 노드(100) 같은 센서 노드는 뒤 단에 있는 데이터베이스로 생각할 수 있다. 그리고 무선 센서 네트워크 층에 존재하는 본 발명에 따른 센서 서버(600)는 전사적 정보시스템으로 변환이 가능하다.

센서 네트워크가 구성된 후 센서 노드의 전원을 켜면, 새로운 센서 노드는 hostname, IP주소, LoWPAN ID 등과 같은 구성과 이름에 대한 정보가 본 발명에 따른 센서 서버(600)를 통해 외부 리소스(606, 609)로 송신된다. 이에 따라 외부 리소스(606, 609)의 사용자는 수집주기 및 맥동 등과 같은 get/set 노드 속성, 습도, 진동 등과 같은 센서 정보를 자동으로 수집할 수 있다. 센서 노드가 네트워크에 연결 된 것을 인식하면, 네트워크에 교차하여 라우팅되므로 본 발명에 따른 센서 서버(600)는 모든 센서정보를 연속적으로 추적이 가능하다. 이것은 노드에 위치한 WSDL 파일을 탐색하여 본 발명에 따른 센서 서버(600)에 연계된 정보를 제공한다. 외부 리소스(606, 609) 측으로부터 요청된 최신 구성, 처리와 설정 값은 본 발명에 따른 센서 서버(600)를 통하여 연속하여 동일화를 유지한다.

애플리케이션 템플릿 서비스(950)는 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 출력하거나 사용자로부터 입력받기 위한 유저인터페이스를 제공하는 애플리케이션의 생성을 지원한다. 여기서 애플리케이션은 사용자에게 특정 양식의 문서, 보고서, 분석결과데이터, 작업지시 정보들을 디스플레이를 통해 제공하고, 사용자로부터의 지시나 제어명령을 받아 미들웨어(630) 통해 작업현장과 송수신할 수 있게 하는 소프트웨어적인 구성요소를 지칭한다. 즉 애플리케이션은 사용자에게 데이터를 입력 및 관리할 수 있게 해주며 공정 진행 사항, 각종 계획 대(VS) 실적 등 조회하고 문제점을 확인하여 현재 진행사항을 바탕으로 공정 종료까지 요구되는 시기 및 원가를 예측할 수 있게 해주고 타 애플리케이션의 사용자의 각종 커뮤니케이션을 수행할 수 있도록 인터페이스를 제공한다. 특히 애플리케이션은 사용자에게 미들웨어(630)를 통해서 생산계획 대(VS) 생산현황에 관한 데이터를 조회하고, 생산 공정을 추진해 가는 과정에서 발생하는 현안사항의 발생 및 조치현황을 입력 관리할 수 있도록 인터페이스를 제공한다. 즉 애플리케이션은 영업, 예산, 생산, 설계, 자재, 외주, 지원, 관리 등 각 업무 부분별 생산 관리 업무에 관련된 정보 및 명령을 조회하고 입력받을 수 있는 인터페이스를 제공한다.

애플리케이션 템플릿 서비스(950)는 이미 개발된 애플리케이션 양식(Form)의 재사용성을 높이기 위해 스크립트 방식으로 애플리케이션 실행 중에 양식의 구성정보와 화면을 임의로 제어하며 결과물을 화면에 출력할 수 있는 기능을 제공한다. 애플리케이션 템플릿 서비스(950)는 이미 저장된 템플릿 양식을 불러들여 재사용하거나, 삭제하거나, 혹은 양식내부에 기능을 추가하거나 변경하여 새로운 양식을 용 이하게 생성할 수 있다. 애플리케이션 양식으로는 작업지시, 제품의 제조이력 관리, 설비의 고장 감시 혹은 예방, 생산성의 분석, 자원의 상태관리, 품질관리, 현장설비의 자동제어 관련된 것들을 포함할 수 있으며, 필요에 따라 외부파일 또는 실행파일을 애플리케이션으로 구성할 수 있다.

이와 같이 사용자의 필요에 따라 지정된 방식으로 사용자와 인터페이스를 할 수 있는 애플리케이션을 작성함으로써, 사용자는 공장의 생산설비로부터 생산자원 정보 및 포인트 서비스(930)가 생산자원 정보를 변환하여 생성한 정보를 확인할 수 있고 생산 공정 등의 제어에 필요한 명령을 애플리케이션을 통해 생산설비로 전달할 수 있게 되는 것이다.

한편, 애플리케이션 템플릿 서비스(950)는 사용자별 설정정보를 데이터베이스 통해 관리함으로써, 사용자의 단말, 예를 들어 PC, PDA 등 휴대단말 등이 변경, 교체되더라도 사용자별로 동일한 환경 설정정보에 따라 언제든지 작업을 수행할 수 있도록 사용자별 환경 설정정보를 저장, 관리한다. 애플리케이션 템플릿 서비스(950)에서는 양식의 생성, 제어, 처리 등을 위해 스크립트를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 VBScript 문법을 따르도록 할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 불록도이고, 도 13은 본 발명에 따른 생산 관리 시스템의 기능을 개념적으로 도시한 개념도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200)은 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279), 서버(1210) 및 게이트웨이(1220, 1260), 생산설비 제어 플랫폼(1240, 1280), 터미널(1250, 1290)을 구비한다.

무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)는 고유 식별 주소를 갖으며, 생산설비의 상황을 감지하여 생산 자원 정보를 산출하고 산출된 생산 자원 정보를 무선으로 게이트웨이(1220, 1260)에 송신한다. 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)는 생산공장(1310)에 복수개로 설치되어 무선 센서 네트워크를 형성한다. 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200) 상에서 인터페이스단(1330)에 속한다. 여기서 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)는 본 발명에 따른 무선 센서 노드(100)와 대응하는 구성요소로서 이하 구체적인 설명을 생략한다.

서버(1210)는 고유 식별 주소로 해당 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)에 접속하여 접속된 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)가 산출한 생산 자원 정보를 수신하고, 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)를 관리한다. 다른 예로 게이트웨이(1220, 1260)가 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)를 관리할 수 있다. 즉 서버(1210)는 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279), 생산설비 제어 플랫폼(1240, 1280) 또는 터미널(1250, 1290)에 관리명령을 송신한다.

서버(1210)는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200) 상에서 계획단(1360) 또는 관리단(1350)에 속한다. 여기서 서버(1210)는 일예로 ERP(Enterprise Source Planning) 서버(1321), MES(Manufacturing Execution System) 서버(1322)일 수 있다. 그리고 서버(1321, 1322)는 본사(1320)에 설치된다.

게이트웨이(1220, 1260)는 하나 이상의 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)가 송신하는 생산 자원 정보를 무선으로 수신하고, 서버(1210)와 접속된 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279)가 산출한 생산 자원 정보를 서버(1210)로 중계한다. 여기서 무선 센서 노드(1231, 1239, 1271, 1279) 및 게이트웨이(1220, 1260)는 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 통신하는 것이 바람직하다. 또한 게이트웨이(1220, 1260) 및 서버(1210)는 UDP/IP 통신방식, TCP/IP 통신방식, WiFi 통신방식 및 이더넷 통신방식 중 어느 하나의 통신방식을 기반으로 통신한다.

게이트웨이(1220, 1260)는 생산설비 제어 플래폼(1240, 1280)으로부터 생산 자원 정보를 송신하여 서버(1210)로 중계한다. 또한 게이트웨이(1220, 1260)는 터미널(1250)로부터 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 수신하여 서버(1210)로 중계한다. 여기서 게이트웨이(1220, 1260)는 생산 자원 정보를 서버(1210)에 웹으로 제공한다.

게이트웨이(1312)는 생산공장(1310)에 설치되고, 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200) 상에서 실행단에 속한다. 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200)은 복수개의 게이트웨이를 포함하고, 복수개의 게이트웨이는 각각 복수의 생산현장에 설치된다. 여기서 게이트웨이(1220, 1260)는 본 발명에 따른 센서 서버(600)와 대응하는 구성요소로서 이하 구체적인 설명은 생략한다.

전술한 바와 같이, 생산설비 제어 플랫폼(1240, 1280)은 생산현장에 설치된 생산설비를 제어한다. 생산설비 제어 플랫폼(1240, 1280)은 생산공장(1310)에 설치되고 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200) 상에서 인터페이스단에 속한다.

터미널(1250, 1290)은 서버(1210)로부터 생산 정보, 생산 계획 정보 및 생산 지시 정보를 각각 수신하여 표시하고 사용자로부터 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명력을 입력받아 송신한다. 터미널(1250, 1290)은 생산공장(1310)에 설치되고 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200) 상에서 인터페이스단에 속한다.

도 14는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템을 시스템 계층 관점으로 도시한 개념도이고, 도 15는 본 발명에 따른 생산 관리 시스템의 융 복합화를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 무선 센서 노드(1413), 게이트웨이(1417)는 센서층(1410) 또는 제어층(1410)을 형성하여, 서버(1420)에 임베디드 서비스를 제공한다. 즉 서버(1420)는 무선 센서 노드(1413)에 대한 임베디드 프로그램을 실행시키지 않고 기존의 웹 서비스를 제공받는 방식으로 무선 센서 노드(1413)를 관리할 수 있고 무선 센서 노드(1413)로부터 생산 자원 정보를 획득할 수 있다. 그리고 서버(1420)와 클라이언트는 계획/실행층을 형성한다.

과거 전통제조업에서 제조정보시스템의 구성에는 Planning(1511), MES(1512), SCADA(1523), PLC(1524), Sensor(1525) 등과 같이 5 IT 계층(1510)으로 시스템이 구축되었다. 기존에는 Planing(1521), Execution(1522), Control(1523) 등과 같이 3개의 IT 계층으로 구축하고 있다. 본 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200)은 Planing(1521), Execution(1522)의 기능의 경계를 허물고 이를 융 복합하여 확장 ERP 층(1531)과 확장 제조층(1532) 등 같이 2 IT 계층(1520)으로 구성된다. 이에 따라 발명에 따른 생산 관리 시스템(1200)은 실시간 기업의 요구사항 증대를 효율적으로 대처할 수 있고, 정보통신기술의 발달과 이용 가능성의 증대 등으 로 생산방식의 변화시키며 기업의 조직구조와 새로운 근로 형태의 확산시키고, 사회적 가치와 태도의 변화에 효율적으로 대응 할 수 있으며, u-Work 서비스의 적용을 통하여 전통제조업에서 분산된 생산공장을 중앙에서 관리 가능한 시스템으로 품질향상, 비용절감과 업무의 효율성 향상이 기대되는 솔루션 구축이 가능하다.

도 16은 본 발명에 따른 생산 관리 방법에 대한 바람직한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 게이트웨이(1220)는 하나 이상의 외부 리소스로부터 생산 자원 정보를 수신한다(S1600). 여기서 외부 리소스는 무선 센서 노드(1231, 1239), 생산설비 제어 플랫폼(1240) 또는 터미널(1250) 등이다. 또한 게이트웨이(1220)는 표준 프로토콜에 따라 외부 리소스로부터 유선 또는 무선으로 상기 생산 자원 정보를 수신한다. 여기서 표준 프로토콜은 IEEE802.15.4 통신방식, WiFi 통신방식, Ethernet 통식방식, WCDMA 통신방식 및 GRS 통신방식 중 어느 하나이다.

게이트웨이(1220)는 서버(1210)로부터 특정 고유 식별 주소를 갖는 외부 리소스와의 접속을 요청하는 접속 요청을 수신한다(S1610). 여기서 서버(1210)는 ERP(Enterprise Source Planning) 서버 또는 MES(Manufacturing Execution System) 서버생산 관리 서버이다.

게이트웨이(1220)는 접속 요청된 외부 리소스로부터 수신된 생산 자원 정보를 서버(1210)로 송신한다(S1620). 여기서 게이트웨이(1220)는 생산 자원 정보를 웹 페이지로 가공하고 가공된 웹 페이지를 서버(1210)로 전송한다.

게이트웨이(1220)는 서버(1210)로부터 생산 계획 정보 또는 생산 지시 정보 를 수신한다(S1630). 게이트웨이(1220)는 수신한 생산 계획 정보 또는 생산 지시 정보, 생산 자원 정보를 기초로 생산 지시 정보를 산출한다(S1640). 게이트웨이(1220)는 산출한 생산 지시 정보를 외부 리소스에 송신하고 생산 지시 정보에 따라 외부 리소스를 제어한다(S1650).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 장치에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

생산 관리 시스템용 무선 센서 노드, 센서 서버, 생산 관리 시스템 및 생산 관리 방법은 제조업 분야에 이용되어, 생산 관리 업무를 생산정보화 하여 제조업의 생산성 및 효율성 향상에 이바지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 센서 노드에 대한 바람직한 일 실시 예의 구성을 도시한 블록도,

도 2는 IEEE 802.15.4의 Frame Format 및 IETF 6LoWPAN의 Format 사이의 연관 관계를 도시한 도면,

도 3은 제조업에서 요구하는 핵심 업무기능을 도시한 개념도,

도 4는 본 발명에 따른 무선 센서 노드를 이용하여 센서 네트워크를 개념적으로 구현한 개념도,

도 5는 본 발명에 따른 생산 관리 방법에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 센서 서버에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도,

도 7은 본 발명에 따른 센서 서버의 기능을 개념적으로 도시한 도면,

도 8은 커넥터에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도,

도 9는 미들웨어에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도,

도 10은 본 발명에 따른 센서 서버의 정보 수집방안을 개념적으로 도시한 개념도,

도 11은 본 발명에 따른 센서 서버가 생산 자원 정보를 생산 정보로 변화하는 과정을 개념적으로 도시한 개념도,

도 12는 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 시스템에 대한 바람직한 일 실시 예의 구성을 도시한 블록도,

도 13은 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 시스템의 기능을 개념적으로 도시한 개념도,

도 14는 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 시스템을 시스템 계층 관점으로 도시한 개념도,

도 15는 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 시스템의 융 복합화를 개념적으 로 도시한 도면, 그리고,

도 16은 본 발명에 따른 SaaS기반 생산 관리 방법에 대한 바람직한 다른 실시 예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

Claims

생산설비의 상황을 감지하고 이를 데이터화하여 생산 자원 정보를 산출하는 센서부;

인터넷에 접속된 컴퓨터와 통신을 가능하게 하는 고유 식별 주소를 저장하는 메모리; 및

IP단에서 상기 고유 식별 주소를 패킷의 헤더에 포함하여 무선으로 상기 생산 자원 정보를 외부 리소스에 송신하는 통신부;를 포함하는 특징으로 하는 무선 센서 노드.
제 1항에 있어서,

상기 통신부는 MAC 단에서 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 상기 생산 자원 정보를 외부 리소스에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 노드.
제 2항에 있어서,

상기 통신부는,

상기 IP단에서 생성된 패킷을 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 송신하기 위해 IP단 및 MAC단 사이에 적응단을 더 포함하여 상기 생산 자원 정보를 외부 리소스에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 노드.
제 3항에 있어서,

상기 적응단은 6LoWPAN 프로토콜을 기반으로 하는 무선 센서 노드.
제 1항에 있어서,

상기 IP단은 IPv6 프로토콜을 기반으로 하는 무선 센서 노드.
생산설비의 상황을 감지하여 생산 자원 정보를 산출하는 단계;

상기 산출된 생산 자원 정보를 IP단에서 인터넷에 접속된 컴퓨터와 통신을 가능하게 하는 고유 식별 주소를 포함하는 헤더를 갖는 IP 패킷으로 산출하는 단계; 및

상기 산출된 IP 패킷을 무선으로 외부 리소스에 송신하는 송신단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 6항에 있어서,

상기 송신단계에서,

IEEE 802.15.4 프로토콜을 기반으로 상기 외부 리소스에 송신하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 7항에 있어서,

상기 송신단계에서,

상기 IP 패킷과 상기 IEEE802.15,4 프로토콜 헤더 사이에 6LoWPAN 프로토콜 헤더를 더 추가하여 상기 외부 리소스에 송신하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 6항에 있어서,

상기 생산 관리 방법은,

상기 IP 패킷을 수신하여 이로 부터 생산 자원 정보를 추출하는 단계;

상기 추출된 생산 자원 정보를 변환하여 생산 정보를 산출하는 단계; 및

상기 산출된 생산 정보 및 생산 계획 정보를 기초로 생산 지시 정보를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
무선 센서 노드와 접속되어 IEEE 802.15.4 프로토콜에 따라 무선으로 데이터를 송수신하는 센서 커넥터;

하나 이상의 외부 리소스에 접속하기 위한 하나 이상의 커넥터; 및

상기 센서 커넥터를 통하여 상기 무선 센서 노드로부터 생산 자원 정보를 수신하여 저장하거나 이를 상기 커넥터를 통하여 외부 리소스로 송신하는 미들웨어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 10항에 있어서,

상기 센서 서버는,

상기 무선 센서 노드를 관리하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 센서 관리 애플리케이션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 11항에 있어서,

상기 센서 관리 애플리케이션은,

상기 무선 센서 노드에 관한 정보를 표시하는 표시부; 및

상기 무선 센서 노드에 대한 관리 명령을 입력받는 메뉴;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 12항에 있어서,

상기 무선 센서 노드에 관한 정보는 무선 센서 노드의 설치 위치 정보, 작동상태 정보 및 배터리상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 12항에 있어서,

상기 무선 센서 노드에 대한 관리 명령은 상기 무선 센서 노드의 탐색 명령, 삭제 명령 및 편집 명령, 보고 주기 설정 명령 및 경고 값 설정 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 10항에 있어서,

상기 커넥터는 UDP/IP 통신방식, TCP/IP 통신방식, WiFi 통신방식 및 이더넷 통신방식 중 어느 하나에 따라 상기 외부 리소스와 접속되는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 10항에 있어서,

상기 커넥터는 상기 외부 리소스 중에서 유동적으로 움직이는 외부 리소스와 접속하기 위해 WCDMA 통신방식 및 GRS 통신방식 중 어느 하나에 따라 상기 외부 리소스와 접속하는 것을 특징으로 센서 서버.
제 10항에 있어서,

상기 미들웨어는 생산 자원 정보를 상기 외부 리소스에 웹으로 제공하는 웹 서비스를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 17항에 있어서,

상기 웹 서비스는 XML, HTML/HTTP, WSDL 및 SOAP를 지원하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 10항에 있어서,

상기 미들웨어는,

상기 무선 센서 노드로부터 수신된 생산 자원 정보 또는 상기 외부 리소스로부터 수신된 정보 또는 명령을 송수신하기 위한 표준화된 인터페이스를 제공하고, 상기 인터페이스를 통해 수신된 정보 또는 명령에 따라 특정 서비스를 실행하거나 통제하며, 상기 정보 또는 명령을 특정 포맷의 메시지로 변환하여 상기 특정 서비스로 전송하는 전사적 서비스 버스;

생산설비 제어 플랫폼에서 생성되는 정보에 관련된 메시지를 전송받고 이를 분석 및 종합하여 정제 정보를 생성하는 실시간 데이터 서비스;

상기 무선 센서 노드 또는 외부 리소스로부터 수신된 생산 자원 정보에 관한 메시지를 전송받고 상기 전송받은 메시지를 가공, 정의 또는 취합하여 생산 정보를 산출하는 포인트 서비스; 및

상기 정제 정보, 생산 자원 정보 및 산출된 생산 정보를 각각 외부 리소스에 송신하기 위해 상기 전사적 서비스 버스에 전송하는 데이터 통신 서비스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 19항에 있어서,

상기 미들웨어는,

생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 출력하거나 사용자로부터 입력받기 위한 유저인터페이스를 제공하는 애플리케이션의 생성을 지원하는 애플리케이션 템플릿 서비스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 19항에 있어서,

상기 실시간 데이터 서비스는,

상기 메시지를 실시간으로 전송받아 수시로 정제 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
제 19항에 있어서,

상기 데이터 통신 서비스는,

상기 외부 리소스로부터 수신된 생산 계획 정보에 관련된 메시지를 전송받고 상기 정제 정보, 생산 정보 및 수신된 생산 계획 정보를 기초로 생산 지시 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 센서 서버.
고유 식별 주소를 갖으며, 생산설비의 상황을 감지하여 생산 자원 정보를 산출하고 상기 산출된 생산 자원 정보를 무선으로 송신하는 하나 이상의 무선 센서 노드;

상기 고유 식별 주소로 해당 무선 센서 노드에 접속하여 상기 접속된 무선 센서 노드가 산출한 생산 자원 정보를 수신하고, 상기 접속된 무선 센서 노드를 관리하는 서버; 및

상기 하나 이상의 무선 센서 노드가 송신하는 생산 자원 정보를 무선으로 수신하고, 상기 서버와 접속된 무선 센서 노드가 산출한 생산 자원 정보를 상기 서버 로 중계하는 게이트웨이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
제 23항에 있어서,

상기 무선 센서 노드 및 게이트웨이는 IEEE802.15.4 프로토콜을 기반으로 통신하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
제 23항에 있어서,

상기 게이트웨이 및 서버는 UDP/IP 통신방식, TCP/IP 통신방식, WiFi 통신방식 및 이더넷 통신방식 중 어느 하나의 통신방식을 기반으로 통신하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
제 23항에 있어서,

상기 생산 관리 시스템은,

생산현장에 설치된 생산설비를 제어하는 하나 이상의 생산설비 제어 플랫폼을 더 포함하고,

상기 게이트웨이는 상기 생산설비 제어 플래폼으로부터 생산 자원 정보를 송신하여 상기 서버로 중계하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
제 23항에 있어서,

상기 생산 관리 시스템은,

상기 서버로부터 생산 정보, 생산 계획 정보 및 생산 지시 정보를 각각 수신하여 표시하고 사용자로부터 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명력을 입력받아 송신하는 터미널을 더 포함하고,

상기 게이트웨이는 상기 생산 관리 업무에 관련된 정보 또는 명령을 수신하여 상기 서버로 중계하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
제 23항에 있어서,

상기 생산 관리 시스템은,

복수개의 게이트웨이를 포함하고,

상기 복수개의 게이트웨이는 각각 복수의 생산현장에 설치되는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
제 23항에 있어서,

상기 게이트웨이는 상기 생산 자원 정보를 상기 서버에 웹으로 제공하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
제 23항, 제 26항 및 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 서버는 상기 무선 센서 노드, 생산설비 제어 플랫폼 또는 터미널에 관리명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 시스템.
하나 이상의 외부 리소스로부터 생산 자원 정보를 수신하는 정보 수신단계;

서버로부터 특정 고유 식별 주소를 갖는 외부 리소스와의 접속을 요청하는 접속 요청을 수신하는 단계; 및

상기 접속 요청된 외부 리소스로부터 수신된 생산 자원 정보를 상기 서버로 송신하는 정보 송신단계;를 포함하는 생산 관리 방법.
제 31항에 있어서,

상기 외부 리소스는 무선 센서 노드, 생산설비 제어 플랫폼 또는 터미널인 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 31항에 있어서,

상기 서버는 ERP(Enterprise Source Planning) 서버 또는 MES(Manufacturing Execution System) 서버생산 관리 서버인 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 31항에 있어서,

정보 수신단계에서,

표준 프로토콜에 따라 외부 리소스로부터 유선 또는 무선으로 상기 생산 자원 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 34항에 있어서,

상기 표준 프로토콜은 IEEE802.15.4 통신방식, WiFi 통신방식, Ethernet 통식방식, WCDMA 통신방식 및 GRS 통신방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 31항에 있어서,

상기 정보 송신단계에서,

상기 생산 자원 정보를 웹 페이지로 가공하고 상기 가공된 웹 페이지를 상기 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.
제 31항에 있어서,

상기 생산 관리 방법은,

상기 서버로부터 생산 계획 정보 또는 생산 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생산 관리 방법.