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The patent (CN 220339420 U) relates to a "new type of comprehensive intelligent gas monitoring device."

This device is designed to address the long wiring distances, construction difficulties, and high costs associated with connecting gas monitoring devices in long pipelines, tunnels, and cable tunnels.

The key points of the patent and the role of the W5500, a key component, are as follows:

1. Summary of the Patent Contents
This device monitors and controls gases, consisting of four core units:

Core Processor (STM32F103): This processor serves as the brain, responsible for the overall logic judgment and control of the device.

Gas Zone Monitoring and Fan Group Control Unit: This unit collects concentration data from sensors installed in multiple zones (oxygen, hydrogen, carbon monoxide, hydrogen sulfide, methane, etc.) and controls ventilation fans to turn on or off in groups based on the situation.

Alarm Display Unit: If gas concentration exceeds the threshold, it issues an SMS text message, issues an alarm (both audible and visual), and displays the status on the LCD screen.

Network Communication Unit: This device's key differentiator connects to the host system (host computer) via various communication methods, including the W5500.

2. Role of the W5500
The patent specification states that the W5500 is a core chip that functions as the primary communication unit (Ethernet) within the "Network Communication Unit."

Short-distance Wired Network Communication: The W5500 enables short-distance network communication with the host computer (host) via an Ethernet interface.

Data Transmission and Reception Processing: It transmits information such as gas concentration data, fan operation status, and power distribution status to the host system via a wired network and serves as a conduit for receiving control commands.

Embedded Ethernet Controller: The W5500 is an Ethernet controller with a built-in hardware TCP/IP stack, enabling the STM32F103 processor to connect to the Internet and other networks reliably without having to directly process complex network protocols.

As a result, this device integrates various communication methods such as W5500 (wired Ethernet), ZigBee (wireless), and 2G/3G/4G (long-distance wireless), providing the advantage of being able to flexibly build a monitoring system in any environment and significantly reducing the amount of wiring work.

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특허(CN 220339420 U)는 '신형 가스 종합 지능형 모니터링 장치'에 관한 기술입니다. 

浙江虎格电气有限公司(절강호격전기유한공사) - 중국 저장성(절강성)에 위치한  지능형 전기 설비 및 모니터링 시스템 전문 기업.

지능형 가스 모니터링 시스템: 업로드하신 특허 내용처럼 터널, 지하 케이블 구, 공장 등 위험 지역의 가스 농도를 실시간으로 감지하고, 환기 팬 등을 자동으로 제어하는 스마트 시스템에 강점이 있습니다.

통신 기술 통합 능력: 단순 센서 제조가 아니라, W5500(이더넷), ZigBee(근거리 무선), 4G(장거리 무선) 등 다양한 통신 방식을 임베디드 시스템에 통합하여 '사물인터넷(IoT) 기반 전기 설비'를 구축하는 기술력으로 유명합니다.

하이테크 강소기업: 저장성 가흥(Jiaxing) 지역 내에서 연구개발(R&D) 능력을 인정받은 강소기업으로, 다양한 실용신안 및 발명 특허를 보유하며 공공 인프라 모니터링 시장에 제품을 공급하고 있습니다.

매출 : 연간 150억원 내외

이 장치는 긴 관로, 터널, 케이블 구 등 현장에서 가스 모니터링 장치를 연결할 때 발생하는 긴 배선 거리와 시공의 어려움, 높은 비용 문제를 해결하기 위해 고안되었습니다.

해당 특허의 주요 요약 및 핵심 부품인 W5500의 역할은 다음과 같습니다.

1. 특허 주요 내용 요약
이 장치는 크게 네 가지 핵심 유닛으로 구성되어 가스를 모니터링하고 제어합니다.

핵심 프로세서(STM32F103): 장치의 전체적인 논리 판단과 제어를 담당하는 두뇌 역할을 합니다.

가스 구역 모니터링 및 팬 그룹 제어 유닛: 여러 구역에 설치된 센서(산소, 수소, 일산화탄소, 황화수소, 메탄 등)로부터 농도 데이터를 수집하고, 상황에 따라 환기 팬을 그룹별로 켜거나 끄는 제어를 수행합니다.

경보 표시 유닛: 가스 농도가 기준치를 넘으면 SMS 문자 알림, 경광등(소리 및 빛) 경보를 출력하고 LCD 화면에 상태를 표시합니다.

네트워크 통신 유닛: 이 장치의 핵심 차별점으로, W5500을 포함한 다양한 통신 방식을 통해 상위 시스템(호스트 컴퓨터)과 연결됩니다.

2. 단순 계측을 넘어선 '통신형 스마트 미터'
이 회사는 단순히 전기 사용량만 재는 전력량계가 아니라, W5500(이더넷), ZigBee, 4G 통신 모듈 등을 내장하여 데이터를 원격으로 전송하고 제어할 수 있는 '원격 검침 및 제어 단말기'에 특화되어 있습니다.

통합 모니터링: 전력량뿐만 아니라 가스 농도, 온습도 등 여러 환경 지표를 한꺼번에 모니터링하는 복합 스마트 미터링 장치를 만듭니다.

여러 종류의 가스(예: H₂O₂, CO, H₂S, CH₄ 등)를 측정하는 센서 모듈과 이들의 신호를 받아 처리하는 메인 컨트롤러(마이컴/MCU)로 구성된 가스 모니터링 장치입니다.
 

MCU로는 STM32F103 계열이 사용되며, 주변에 CPLD/FPGA 역할의 XC95144XL, 직렬 포트 확장용 ST16C554DIQ 등이 배치됩니다.
장치는 RS485, RS232, ZigBee, 2G/3G/4G, GSM 등 다양한 유·무선 통신 방식을 동시에 지원하여, 산업 현장 등 다양한 설치 환경에서 상위 시스템으로 데이터를 안정적으로 전송하는 것을 목표로 합니다.

양방향 제어: 상위 시스템에서 명령을 내려 특정 구역의 전원을 차단하거나 팬을 돌리는 등의 '액추에이터' 역할까지 겸하는 지능형 기기들입니다.

3. W5500의 역할
특허 명세서상에서 W5500은 '네트워크 통신 유닛' 내에서 제1 통신 유닛(이더넷) 역할을 수행하는 핵심 칩으로 명시되어 있습니다.

단거리 유선 네트워크 통신: W5500은 이더넷 인터페이스를 통해 상위 컴퓨터(호스트)와 단거리 네트워킹 통신을 실현합니다.

데이터 송수신 처리: 가스 농도 데이터, 팬 작동 상태, 배전 상태 등의 정보를 유선망을 통해 상위 시스템으로 전송하고 제어 명령을 수신하는 통로가 됩니다.

임베디드 이더넷 컨트롤러: W5500은 하드웨어 TCP/IP 스택을 내장한 이더넷 컨트롤러로서, STM32F103 프로세서가 복잡한 네트워크 프로토콜을 직접 처리하지 않고도 안정적으로 인터넷 및 네트워크에 연결될 수 있도록 돕습니다.

결과적으로 이 장치는 W5500(유선 이더넷), ZigBee(무선), 2G/3G/4G(장거리 무선) 등 다양한 통신 수단을 통합함으로써, 어떤 환경에서도 유연하게 모니터링 시스템을 구축하고 배선 공사량을 대폭 줄일 수 있는 이점을 제공합니다.

A. 하이브리드 네트워킹(Wired + Wireless) 전략

특허에서 W5500(이더넷)은 단거리 유선 통신을 담당하고, ZigBee나 4G 모듈이 중/장거리를 담당합니다. ADK 설계 시 W5500/W6100을 메인 통신으로 두되, 무선 모듈을 쉽게 결합할 수 있는 '모듈형 인터페이스' 구조를 채택하면 다양한 현장(터널, 고층 빌딩, 공장 등)에 즉시 대응 가능합니다.

B. 센서 데이터 통합 및 로컬 로직 처리

특허 장치는 전력량뿐만 아니라 '가스 농도'를 모니터링하고 직접 '팬(Fan)'을 제어합니다. ADK에 '임계값 설정 및 자동 릴레이 제어' 예제 코드를 포함하면, 개발자들이 별도의 서버 명령 없이도 현장에서 즉각 대응하는 '엣지 컴퓨팅' 기능을 구현하기 좋습니다.

C. 하드웨어 TCP/IP의 강점 극대화(보안 및 안정성)

스마트 미터는 해킹 시 전력 차단 등 위험이 큽니다. 위즈네트 칩은 하드웨어 기반 TCP/IP 스택을 사용하므로, OS 기반 스택보다 외부 공격(Flood attack 등)에 강하고 안정적이라는 점을 ADK의 핵심 셀링 포인트(Security by Design)로 삼을 수 있습니다.

4. Smart Meter ADK 를 만든다고 할 때, 이 특허나 이 기업에서 얻을 수 있는 아이디어나 장점들은?

A. B2B/B2G 강소기업 타겟팅

저장 호격 전기와 같은 기업은 대기업의 범용 미터기보다 '특수 환경용 스마트 솔루션'에 집중합니다. 

x위즈네트 ADK는 이러한 중소 규모 기술 기업들이 R&D 비용을 줄이고 빠르게 시제품을 개발하여 정부나 산업단지 프로젝트에 입찰할 수 있도록 돕는 도구가 됩니다.

B. 디지털 전환(DX) 솔루션으로의 포지셔닝

단순히 '칩'을 파는 것이 아니라, "기존의 기계식/구형 미터기를 어떻게 스마트하게 바꿀 것인가?"에 대한 해답(Reference Design)을 제공함으로써, 저장성처럼 민영 경제가 활발하고 제조업 디지털화 속도가 빠른 시장에서 높은 점유율을 확보할 수 있습니다.