KR102107392B1 - Streetlight wireless remote monitoring and controlling system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 특징에 따르면, 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호간에 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 각 가로등(10)마다 또는 복수의 가로등(10)으로 이루어진 가로등그룹마다 매칭되게 설치되어 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 매칭된 가로등(10)을 점등제어하는 복수의 로컬제어장치(110); 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 가로등(10)을 통합적으로 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 관제서버(120); 및 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 로컬제어장치(110)와 신호연결되어 상기 관제서버(120)로부터 수신된 제어신호를 지정된 로컬제어장치(110)에게 출력하는 게이트웨이(130);를 포함하며, 각 로컬제어장치(110)는 수신된 제어신호의 패킷이 지정된 조건에 부합되면 RS(Relay Station)로 동작하여 지정된 로컬제어장치(110)로 전달하며, 상기 RS로 동작시 상기 패킷을 수신한 후 지정된 설정시간을 최대 범위로 하는 백오프타임이 경과되면 패킷을 송신하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템이 제공된다.According to a feature of the present invention, a mesh network (MN) is formed between each other by using a radio frequency in the 900 MHz band and is installed to match each street light 10 or a group of street lights made of a plurality of street lights 10 to match the mesh network. A plurality of local control devices 110 lighting and controlling the matched street lights 10 according to the control signals received through the (MN); A control server 120 for outputting a control signal for integrally driving and controlling each street light 10 according to an input signal or a programmed item; And a gateway 130 connected to each local control device 110 through the mesh network (MN) and outputting a control signal received from the control server 120 to the designated local control device 110. When each packet of the received control signal satisfies the specified condition, each local control device 110 operates as a RS (Relay Station) and transmits it to the designated local control device 110, and when the RS operates, receives the packet Thereafter, when a backoff time elapses with a specified set time as a maximum, a streetlight wireless remote control system is provided, characterized in that a packet is transmitted.
Description
본 발명은 가로등 무선원격 관제시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 상에서 설치된 다수의 가로등을 통합적으로 점등제어할 수 있으며 한 대의 게이트웨이로 수천 개의 가로등을 동시에 관리할 수 있어 시스템 구축비용 및 유지보수 비용을 대폭 절감할 수 있는 가로등 무선원격 관제시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless remote control system for street lights, and more specifically, it is possible to integrally control and control a number of street lights installed on a road, and to manage thousands of street lights at the same time with a single gateway, thereby establishing system maintenance and maintenance costs. The present invention relates to a wireless remote control system for street lamps that can significantly reduce energy consumption.
일반적으로 가로등은 도로의 양측에 30 내지 50m 마다 이격되어 일렬로 설치되어 있고 20개의 가로등마다 전력을 공급하기 위한 배전반이 설치되어 있으며, 이러한 가로등을 통합적으로 점등제어하기 위해 가로등 원격 관제시스템이 이용되고 있다. 종래의 가로등 원격 관제시스템은 전력선 통신(PLC)을 이용한 유선방식과 지그비를 이용한 무선방식으로 대별되며 제어기와 관제서버간의 통신은 CDMA를 이용한 데이터통신 모뎀이 이용되고 있다.In general, street lamps are installed in a row, spaced at intervals of 30 to 50 m on both sides of the road, and switchboards are provided to supply electric power to every 20 street lamps. A street light remote control system is used to integrally control and control such street lights. have. The conventional streetlight remote control system is classified into a wired method using power line communication (PLC) and a wireless method using ZigBee, and a data communication modem using CDMA is used for communication between the controller and the control server.
여기서, 2.4GHz 대역을 사용하는 지그비의 표준적인 메쉬기능은 가로등 관제용으로 최적화되어 있지 않아 비효율적이고, 통상은 배전반 단위로 지그비 마스터모듈이 장착된 게이트웨이가 설치되어 한 대의 게이트웨이가 수십개 정도의 가로등을 지그비로 개별제어하였다. 또한 서버와의 통신은 무선모뎀을 사용하는데 무선모뎀이 배전반 단위로 설치됨으로써 시스템 구축비용이 상승하는 문제점이 있었다.Here, the standard mesh function of Zigbee using the 2.4GHz band is not optimized for streetlight control, and is inefficient. Normally, a gateway equipped with a Zigbee master module is installed in a switchboard unit so that one gateway can control dozens of streetlights. It was individually controlled by Zigbee. In addition, the communication with the server uses a wireless modem, but there is a problem in that the system construction cost increases because the wireless modem is installed in a switchboard unit.
더불어, 전력선 통신의 유선방식도 이와 유사하게 배전반 단위로 PLC 마스터모듈이 장착된 게이트웨이가 무선 데이터 모뎀을 사용하여 관제서버와 통신하기 때문에 시스템 구축비용이 상승하였다.In addition, the wired method of power line communication similarly increases the system construction cost because the gateway equipped with the PLC master module in the switchboard unit communicates with the control server using a wireless data modem.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 각 배전반마다 게이트웨이가 설치될 필요없이 하나의 게이트웨이로 가로등에 설치되는 각 로컬제어장치들을 동시에 관리할 수 있어 시스템 구축비용을 대폭 절감할 수 있는 가로등 무선원격 관제시스템을 제공하는 것에 있다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to simultaneously install each local control device installed in a street light as a single gateway without the need for a gateway for each switchboard by using a radio frequency in the 900 MHz band. The object of the present invention is to provide a street light wireless remote control system that can be managed and greatly reduce system construction costs.
본 발명의 특징에 따르면, 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호간에 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 각 가로등(10)마다 매칭되게 설치되어 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 해당 가로등(10)을 점등제어하는 복수의 로컬제어장치(110); 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 가로등(10)을 통합적으로 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 관제서버(120); 및 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 로컬제어장치(110)와 신호연결되어 상기 관제서버(120)로부터 수신되는 제어신호를 지정된 로컬제어장치(110)에게 출력하는 게이트웨이(130);를 포함하며, 각 로컬제어장치(110)는 수신된 제어신호의 패킷이 지정된 조건에 부합되면 RS(Relay Station)로 동작하여 지정된 로컬제어장치(110)로 전달하며, 상기 RS로 동작시 상기 패킷을 수신한 후 지정된 설정시간을 최대 범위로 하는 백오프타임이 경과되면 패킷을 송신하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템이 제공된다.According to a feature of the present invention, a mesh network (MN) is formed between each other by using a radio frequency in the 900 MHz band and is installed to be matched for each
본 발명의 다른 특징에 따르면, 각 로컬제어장치(110)는, 상기 게이트웨이(130)로부터 멀어지는 방향으로 값이 1씩 증가하거나 감소되는 네트워크 어드레스(NID)를 각각 부여받고, 메쉬네트워크(MN) 상에서 가지(Branch)에 연결된 상태를 기준으로 복수의 로컬제어장치(110)들을 브랜치그룹(BG)으로 그룹핑하며 각 브랜치그룹(BG)별로 브랜치그룹정보(BID)를 부여받되, 도로 상의 사거리나 삼거리로 인해 각 가로등(10)이 분기되면 상기 브랜치그룹정보(BID)가 변경되면서 새로운 네트워크 어드레스(NID)값으로 1씩 증가하거나 감소하도록 설정되며, 수신된 패킷과 이전에 수신된 패킷의 시퀀스넘버(SEQ) 및 커멘드(CMD)를 비교하여 동일하지 않은 패킷이면서 설정된 다운링크 파라미터(MESH_DOWNLINK_OFFSET)를 기준으로 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값을 모듈러 연산한 결과값이 하향RS 판단설정값에 부합되면 하향RS 역할을 수행하는 자격이 부여되고, 수신된 패킷에 포함된 소스어드레스(SA)값, 최종 목적지 어드레스(FA)값 및 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값이 'SA〈 NID〈 FA'의 조건이면서 수신한 패킷을 전송한 로컬제어장치(110)가 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하면 해당 패킷을 지정된 목적지로 전송하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템이 제공된다.According to another feature of the present invention, each
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각 로컬제어장치(110)는, 설정된 업링크 파라미터(MESH_UPLINK_OFFSET)를 기준으로 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값을 모듈러 연산한 결과값이 상향RS 판단설정값에 부합되면 상향RS 역할을 수행하는 자격이 부여되며, 수신된 패킷에 포함된 소스어드레스(SA)값이 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값보다 크면서 수신한 패킷을 전송한 로컬제어장치(110)가 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하면 해당 패킷을 지정된 목적지로 전송하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템이 제공된다.According to another feature of the invention, each
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각 가로등(10)은 도로를 사이에 두고 양측에 일렬로 정렬배치되고, 도로의 일측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 홀수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되며, 도로의 타측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 짝수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되고, 상기 게이트웨이(130)는 도로의 일측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 하향전달(DOWNLINK)되는 패킷을 전달하고, 각 로컬제어장치(110)는 도로의 타측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 상향전달(UPLINK)되는 패킷을 전달하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템이 제공된다.According to another feature of the present invention, each
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,According to the present invention as described above,
첫째, 각 가로등(10)마다 또는 복수의 가로등(10)으로 이루어진 브랜치그룹(BG)마다 매칭되게 설치되는 복수의 로컬제어장치(110)는 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호간에 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 이 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 매칭된 가로등(10)을 점등제어하고, 관제서버(120)는 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 가로등(10)을 통합적으로 구동하기 위한 제어신호를 출력하며, 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 로컬제어장치(110)와 신호연결되는 게이트웨이(130)는 관제서버(120)로부터 수신된 제어신호를 지정된 로컬제어장치(110)에게 출력하는 통신방식으로 이루어짐으로써, 각 배전반마다 게이트웨이가 설치되는 종래의 지그비 무선방식과 비교하여 보면 하나의 게이트웨이(130)로 가로등(10)에 설치되는 각 로컬제어장치(110)들을 동시에 관리할 수 있어 시스템 구축비용을 대폭 절감할 수 있으며 900MHz 대역의 무선주파수를 이용함으로써 2.4GHz를 사용하는 지그비 통신방식과 비교하여 데이터 전송속도는 낮으나 무선신호의 회절성이 우수하고 통달거리가 증대되면서도 음영지역은 감소시킬 수 있다.First, a plurality of
둘째, 각 로컬제어장치(110)는, 상기 게이트웨이(130)로부터 멀어지는 방향으로 값이 1씩 증가하거나 감소되는 네트워크 어드레스(NID)를 각각 부여받고, 메쉬네트워크(MN) 상에서 가지(Branch)에 연결된 상태를 기준으로 복수의 로컬제어장치(110)들을 브랜치그룹(BG)으로 그룹핑하며 각 브랜치그룹(BG)별로 브랜치그룹정보(BID)를 부여받되, 도로 상의 사거리나 삼거리로 인해 각 가로등(10)이 분기되면 상기 브랜치그룹정보(BID)가 변경되면서 새로운 네트워크 어드레스(NID)값으로 1씩 증가하거나 감소하도록 설정되며, 수신된 패킷과 이전에 수신된 패킷의 시퀀스넘버(SEQ) 및 커멘드(CMD)를 비교하여 동일하지 않은 패킷이면서 설정된 다운링크 파라미터(MESH_DOWNLINK_OFFSET)를 기준으로 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값을 모듈러 연산한 결과값이 하향RS 판단설정값에 부합되면 하향RS 역할을 수행하는 자격이 부여되며, 수신된 패킷에 포함된 소스어드레스(SA)값, 최종 목적지 어드레스(FA)값 및 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값이 'SA〈 NID〈 FA'의 조건이면서 수신한 패킷을 전송한 로컬제어장치(110)가 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하면 해당 패킷을 지정된 목적지로 전송하는 방식으로 하향 전달자인 RS를 특정하여 데이터를 송수신할 수 있고, 유사한 방식으로 상향 전달자인 RS를 특정하여 데이터를 송수신할 수 있으므로 송수신된 데이터간에 충돌(Collision)됨이 없이 안정적인 무선통신이 가능하다.Second, each
셋째, 각 가로등(10)은 도로를 사이에 두고 양측에 일렬로 정렬배치되고, 도로의 일측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 홀수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되며, 도로의 타측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 짝수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되고, 상기 게이트웨이(130)는 도로의 일측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 하향전달(DOWNLINK)되는 패킷을 전달하고, 각 로컬제어장치(110)는 도로의 타측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 상향전달(UPLINK)되는 패킷을 전달함으로써, 송수신된 데이터간의 충돌을 방지하고 데이터 전송속도를 대폭 절감할 수 있다.Third, each
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등 무선원격 관제시스템의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로컬제어장치의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 3은 일반적인 메쉬네트워크 내에서의 패킷 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등 무선원격 관제시스템의 메쉬네트워크 내에서의 패킷 흐름도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메쉬네트워크의 시스템 파라미터 구성예를 나타낸 개략도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등 무선원격 관제시스템의 가로등 어드레스 설정방식의 구성예를 나타낸 개략도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등 무선원격 관제시스템의 양방향 무선 패킷의 구성예를 나타낸 개략도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하향 전달자 RS 선정방식을 나타낸 플로우챠트,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상향 전달자 RS 선정방식을 나타낸 플로우챠트,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시분할 단방향 무선 패킷 흐름도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시분할 양방향 무선 패킷 흐름도,
도 12는 도 11의 무선 패킷 시간 배정방식을 나타낸 개략도,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시분할 양방향 무선 패킷 흐름도,
도 14는 도 13의 무선 패킷 시간 배정방식을 나타낸 개략도,
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시분할 양방향 무선 패킷 흐름도,
도 16은 도 15의 무선 패킷 시간 배정방식을 나타낸 개략도,
도 17 및 도 18은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등이 분기할 때 BID 및 NID 설정예를 나타낸 개략도,
도 19 및 도 20은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시분할 무선 패킷 전달자 RS의 플로우챠트이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a street light wireless remote control system according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 2 is a block diagram showing the functional configuration of a local control device according to a preferred embodiment of the present invention,
3 is a packet flow diagram in a typical mesh network,
4 is a packet flow diagram in a mesh network of a street light wireless remote control system according to a preferred embodiment of the present invention,
5 is a schematic diagram showing an example of system parameter configuration of a mesh network according to a preferred embodiment of the present invention;
6 is a schematic diagram showing a configuration example of a streetlight address setting method of a streetlight wireless remote control system according to a preferred embodiment of the present invention,
7 is a schematic diagram showing a configuration example of a two-way radio packet of a street light wireless remote control system according to a preferred embodiment of the present invention,
8 is a flowchart showing a downlink RS selection method according to a preferred embodiment of the present invention,
9 is a flowchart showing a method for selecting an uplink forwarder RS according to a preferred embodiment of the present invention,
10 is a time division unidirectional wireless packet flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention,
11 is a time division bidirectional radio packet flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention,
12 is a schematic diagram showing a wireless packet time allocation method of FIG. 11,
13 is a time division bidirectional radio packet flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention,
14 is a schematic diagram showing a wireless packet time allocation method of FIG. 13,
15 is a time division bidirectional radio packet flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention,
16 is a schematic diagram showing a wireless packet time allocation method of FIG. 15,
17 and 18 are schematic diagrams showing BID and NID setting examples when a street lamp branches according to a preferred embodiment of the present invention,
19 and 20 are flowcharts of a time division wireless packet forwarder RS according to a preferred embodiment of the present invention.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등 무선원격 관제시스템은, 각 배전반마다 게이트웨이가 설치될 필요없이 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 하나의 게이트웨이로 가로등에 설치되는 각 로컬제어장치들을 동시에 관리할 수 있어 시스템 구축비용을 대폭 절감할 수 있는 시스템으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 로컬제어장치(110), 관제서버(120) 및 게이트웨이(130)를 포함한다.In the streetlight wireless remote control system according to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to simultaneously manage each local control device installed in the streetlight with a single gateway using a radio frequency of 900 MHz band without the need for a gateway for each switchboard. As a system that can significantly reduce the system construction cost, as shown in Figure 1 includes a plurality of
먼저, 상기 복수의 로컬제어장치(110)는 가로등(10)의 점등상태를 직접 제어하고 동시에 시스템 내에서 메쉬네트워크(MN)를 형성하는 노드로서, 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호간에 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 각 가로등(10)마다 매칭되게 설치되어 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 매칭된 가로등(10)을 점등제어한다.First, the plurality of
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 로컬제어장치(110)에는 로컬통신부(111)가 구비되어 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 메쉬네트워크(MN)를 형성할 수 있으며, 점등제어부(112)가 구비되어 로컬통신부(111)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 가로등(10)을 지정된 타이밍에 점등 및 소등시키거나 밝기를 조절할 수 있다. 이와 같이 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 메쉬네트워크(MN)를 형성함으로써 2.4GHz를 사용하는 지그비 통신방식과 비교하여 데이터 전송속도는 낮으나 무선신호의 회절성이 우수하고 통달거리가 증대되면서도 음영지역은 감소시킬 수 있다.Here, as shown in Figure 2, the
또한, 900MHz 대역 통신은 2.4GHz 대역 통신보다 데이터 전송속도는 낮으나 회절성이 현저하게 우수하고 무선전화기 및 RFID용으로 이미 널리 사용이 되는 비허가 주파수이며, 특히 정부가 IoT용으로 채널들을 지정해주었고 허용 출력도 25mV로 증가되었기 때문에 그다지 빠른 데이터 전송속도가 요구되지 않는 통상의 사물인터넷을 구현하기 위한 최적의 통신수단으로 이용하기에 바람직하다.In addition, 900MHz band communication has a lower data transmission rate than 2.4GHz band communication, but has excellent diffraction characteristics and is an unlicensed frequency that is already widely used for wireless phones and RFID. In particular, the government has designated and allowed channels for IoT. Since the output is also increased to 25 mV, it is preferable to use it as an optimal communication means for realizing the general Internet of Things, which does not require a very fast data transmission speed.
상기 관제서버(120)는 각 가로등(10)을 점등제어하기 위한 제어신호를 제공하는 서버로서, 사용자의 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 가로등(10)을 통합적으로 구동제어하기 위한 제어신호를 출력한다.The
상기 게이트웨이(130)는 관제서버(120)에서 출력된 제어신호를 메쉬네트워크(MN)로 출력하여 지정된 로컬제어장치(110)로 전달하며 각 로컬제어장치(110)에서 출력된 데이터를 취합하여 관제서버(120)에 제공하는 통신장치로서, 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 로컬제어장치(110)와 신호연결되어 상기 관제서버(120)로부터 수신되는 제어신호를 지정된 로컬제어장치(110)에게 출력한다.The
상기 관제서버(120)와 게이트웨이(130)는 데이터 통신모뎀을 이용하거나 원거리 통신망(WAN, Wide Area Network), 근거리 통신망(LAN, Local Network) 및 시리얼 통신프로토콜과 같이 다양한 통신방식으로 신호연결될 수 있으며, 이를 위해 상기 게이트웨이(130)에는 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 각 로컬제어장치(110)와 신호연결되기 위한 통신수단과, 상기 관제서버(120)와 신호연결되기 위한 통신수단이 함께 구비된다.The
한편, 도 3에는 일반적인 메쉬네트워크 내에서의 패킷 흐름도가 개시되어 있다. 도면에서 게이트웨이(130)는 BS(Base Station)로 패킷의 전달기능을 수행하는 로컬제어장치(110)는 RS(Relay Station)로 표시하였다. 도 3을 참고하면 메쉬네트워크의 장점은 게이트웨이로부터 한번에 즉 1Hop 이내에 있지 않는 가로등의 경우 Hop이 증가하면서 데이터의 전달이 이루어지므로 게이트웨이의 개수를 최소화할 수 있다는 점이다. 한 예로 배전반마다 지그비 마스터 모듈이 있고 배전반을 중심으로 양쪽으로 배치되는 각 가로등에 지그비 모듈을 설치하는 구조의 경우, 메쉬네트워크를 이용하면 한 개의 마스터 지그비가 개별관제할 수 있는 가로등의 개수가 크게 증가할 수 있게 된다.Meanwhile, FIG. 3 shows a packet flow diagram within a general mesh network. In the drawing, the
이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등 무선원격 관제시스템에서는 게이트웨이(130)를 배전반마다 설치하지 않는 구조를 지향함으로써 설치비용을 최소화하고자 한다. 그러기 위해서는 일반적인 메쉬네트워크를 사용하면 Hop이 증가할 수록 즉, 게이트웨이에서 가로등의 위치가 멀어질수록 데이터의 전달 또는 데이터의 수집시간이 도 3에서와 같이 2의 지수적으로 늘어난다. 이는 일반적인 메쉬네트워크(MN)의 단점인데, 그 이유는 Hop을 증가시키고 송신하기 전에 충돌(Collinsion) 가능성을 최소화하기 위해 반드시 백오프(Backoff)에 들어가야 하는데, 최대 백오프타임이 Hop의 증가에 따라 2의 지수적으로 증가하기 때문이다. 이를 피하기 위해서는 가로등은 한 지역에 다수 개가 배치되는 구조가 아니고 통상적으로 직렬로 좁게 방향성을 갖고 뻗어가는 구조이므로 백오프(Backoff) 계산시 2의 지수항을 없애서 최대 백오프타임(Backoff max Time)을 일정하게 하는 방법을 고안하고자 한다. 또한 같은 Hop 내에 있는 무선모듈들이 모두 전달하려고 하기 때문에 특정 조건의 RS들에게만 전달 기능을 부여하여 충돌을 최소화하고 효과적으로 메쉬네트워크(MN)를 구성하고자 한다.Accordingly, in the wireless remote control system for street lights according to a preferred embodiment of the present invention, the installation cost is minimized by directing a structure in which the
이를 위해, 각 로컬제어장치(110)는 수신된 제어신호의 패킷이 지정된 조건에 부합되면 RS(Relay Station)으로 동작하여 지정된 로컬제어장치(110)로 전달하며, 상기 RS로 동작시 상기 패킷을 수신한 후 지정된 설정시간을 최대 범위로 하는 백오프타임이 경과되면 패킷을 송신하도록 구비되는 것이 바람직하다.To this end, each
상기 백오프(Backoff)는 복수의 로컬제어장치(110)들이 동시에 데이터를 처리하는 경우 상호 간에 데이터 충돌되지 않도록 패킷을 수신한 후 서로 다른 시간에 데이터를 전송하도록 설정된 전송대기시간이 경과한 시점에 데이터를 전송하는 것을 의미하며, 상기 백오프타임(Backoff Time)은 설정되는 전송대기시간으로 기설정된 프로그램에 의해 설정된 최장대기시간 범위 내에서 난수로 각각의 전송대기시간이 정해지며 최대 백오프타임은(Backoff max Time)은 기설정된 최장 백오프타임인 것이다.When the plurality of
보다 구체적으로 설명하면, 900MHz의 통신에서는 일반적으로 FSK(Frequency Shft Keying)을 이용하는데, FSK 방식의 경우 한 프레임 전송시간은 20ms이면 되므로 여기서는 전송시간을 20ms인것을 예시하였다. 전달자격이 있는 RS는 패킷을 수신한 후 송신 패킷을 만들어 송신 전에 정해진 시간을 최대범위로 하는 백오프타임을 기다린 후에 송신을 한다. 상술한 바와 같이 RS에 특정 조건을 부여하여 같은 Hop 내에 있는 RS 중 일부만 전달을 하기 때문에 이 조건과 최대 백오프타임(Backoff max Time)을 시스템 파라미터로 조정할 수 있게 하면 시스템 설치 후에 전체 성능을 조정할 수 있게 된다.In more detail, in the communication of 900 MHz, FSK (Frequency Shft Keying) is generally used. In the case of the FSK method, since one frame transmission time is 20 ms, the transmission time is 20 ms. After receiving the packet, the RS with the transmission qualification creates a transmission packet, waits for a backoff time with a maximum range of time before transmission, and transmits it. As described above, because certain conditions are given to RS and only some of the RSs in the same hop are transmitted, if this condition and the maximum backoff max time can be adjusted as system parameters, overall performance can be adjusted after system installation. There will be.
도 5에는 이를 구체화한 파라미터 구성예가 도시되어 있다. 도 5를 참고하면 관제서버(120)에서 게이트웨이(130)를 통해서 가로등(10)을 그룹 단위 즉, 브랜치그룹(BG) 단위로 주요 파라미터를 원격으로 다운로드 하는 방법을 나타내고 있다. 즉, 도 4에서 백오프타임의 max값을 200ms로 변경하고자 하는 경우 도 5의 테이블의 마지막 열에 있는 대로 '$Trdpc79:65535:123*MBM*200'을 게이트웨이(130)로 내려 보내면 된다. 여기서, '79'는 시스템의 파라미터를 다운로드하는 명령어이고 '123'은 123번 그룹을 나타낸다. 이는 시스템 파라미터를 다운로드하기 위한 일실시예이다.5 shows an example of a parameter configuration embodying this. Referring to FIG. 5, the
도 6을 참고하면 각 로컬제어장치(110)는 상기 게이트웨이(130)로부터 멀어지는 방향으로 값이 1씩 증가하는 네트워크 어드레스(NID)를 각각 부여받고, 메쉬네트워크(MN) 상에서 가지(Branch)에 연결된 상태를 기준으로 복수의 로컬제어장치(110)들을 브랜치그룹(BG)으로 그룹핑하며 각 브랜치그룹(BG)별로 브랜치그룹정보(BID)를 부여받되, 도로 상의 사거리나 삼거리로 인해 각 가로등(10)이 분기되면 상기 브랜치그룹정보(BID)가 변경되면서 새로운 네트워크 어드레스(NID)값으로 1씩 증가하도록 설정될 수 있다. 여기서, 상기 네트워크 어드레스(NID)는 게이트웨이(130)로부터 멀어지는 방향으로 값이 1씩 감소하는 값을 부여할 수도 있다. 이런 식으로 네트워크 어드레스(NID)과 브랜치그룹정보(BID)를 RS에 지정해주면 관할 내 모든 가로등(10)을 네트워크 어드레스(NID)와 브랜치그룹정보(BID)로 구분할 수 있게 된다.Referring to FIG. 6, each
여기서, 상기 브랜치그룹(BG)은 게이트웨이(130)를 중심으로 각 로컬제어장치(110)들이 가지연결 구조로 연결된 특징을 참고하여 함께 점등 또는 소등되도록 제어하고자 설정되는 복수의 로컬제어장치(110)들을 그룹핑한 그룹으로, 도로 상에 각 가로등(10)이 설치된 상태 또는 가로등 운용시스템 상에서 그룹 단위로 점소등시키도록 기설정된 그룹을 기준으로 설정할 수 있다.Here, the branch group (BG) is a plurality of
도 7에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로등 무선원격 관제시스템에서 사용하는 무선구간에서의 양방향 무선 패킷에 대한 예가 도시되어 있다. 이는 일실시예일 뿐 이에 한정되지는 않는다. 도 7을 참고하면 무선 패킷에는 통상 패킷을 보낸 디바이스의 주소인 SA(Source Address)와 목적지 주소인 DA(Destination Address)를 포함하며, 최종 목적지 주소인 FA(Final Address) 및 시작 주소인 IA(Initial Address)를 포함한다. Downlink 패킷의 경우 FA가 특정 가로등(10)에 설치된 로컬제어장치(110)의 주소가 되고 IA는 게이트웨이(130)의 주소되며, 상행 패킷의 경우에는 IA가 특정 가로등(10)에 설치된 로컬제어장치(110)의 주소가 되고 FA는 게이트웨이(130)가 된다. 실시예로 모든 가로등(10)을 동시에 ON/OFF하기 위해서는 하행 패킷에서 FA를 0×FFFF 즉, 65535로 정하면 된다. 또한 CMD는 제어명령어로 이를 이용한 다양한 방법으로 관제를 할 수 있다. 예를 들어, 짝수 번째의 가로등만을 ON/OFF하거나 세번째 가로등마다 ON/OFF하거나 디밍제어를 할 수 있다.7 shows an example of a bidirectional wireless packet in a wireless section used in a streetlight wireless remote control system according to a preferred embodiment of the present invention. This is only an example and is not limited thereto. Referring to FIG. 7, a wireless packet includes a source address (SA) and a destination address (DA) as a destination address of a device that normally sends a packet, and a final destination address (FA) and a start address IA (Initial). Address). In the case of Downlink packets, FA is the address of the
도 8에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메쉬방식에서 하향 전달자 선정 방식에 대한 플로우챠트가 도시되어 있다. 도 8을 참고하면 각 로컬제어장치(110)는 수신된 패킷과 이전에 수신된 패킷의 시퀀스넘버(SEQ) 및 커멘드(CMD)를 비교하여 동일한지를 판단(S210)하여 동일한 경우 무시하고 동일하지 않은 패킷이면서 설정된 다운링크 파라미터(MESH_DOWNLINK_OFFSET)를 기준으로 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값을 모듈러 연산한 결과값이 하향RS 판단설정값에 부합되는지를 판단(S220)한다. 이후 부합되지 않으면 무시하고 부합되면 하향RS 역할을 수행하는 자격이 부여된다.8 is a flowchart for a downlink forwarder selection method in a mesh method according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, each
또한, 수신된 패킷에 포함된 소스어드레스(SA)값, 최종 목적지 어드레스(FA)값 및 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값이 'SA〈 NID〈 FA'의 조건이면서 수신한 패킷을 전송한 로컬제어장치(110)가 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하는지를 판단(S230)하여 상기 조건에 부합하면서 동시에 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하는 경우 해당 패킷을 지정된 목적지로 전송한다.In addition, the source address (SA) value, the final destination address (FA) value and the network address (NID) value of the corresponding
부연하면, 메쉬방식의 경우에 전통적인 기법으로 우선 수신한 패킷의 정보들 중에 시퀀스 넘버(SEQ) 및 커멘드(CMD)를 비교하여 그 전에 받은 패킷과 동일한 패킷이면 버린다. 그 다음 전달자 역할을 수행하는 기본적인 자격으로 자신의 네트워크 어드레스(NID)를 도 5의 첫번째 파라미터인 MESH_DOWNLINK_OFFSET(여기서는 4를 가정함)를 가지고 모듈러 연산을 했을때 결과가 1이면 전달자의 자격이 되는 것이다.Incidentally, in the case of the mesh method, the sequence number (SEQ) and the command (CMD) are compared among the information of the packet first received by the traditional technique, and if it is the same packet as the previously received packet, it is discarded. Then, as a basic qualification to perform the role of a forwarder, if the result is 1 when a modular operation is performed with its network address (NID) as the first parameter of MESH_DOWNLINK_OFFSET (assuming 4) in FIG. 5, the forwarder is eligible.
이는 RS의 네트워크 어드레스(NID)가 1,5,9,13...의 순서로 전달자의 자격을 가지게 됨을 뜻한다. 그 다음 수신 패킷에 포함되어 있는 소스어드레스(SA) 및 최종 목적지 어드레스(FA)와 네트워크 어드레스(NID)가 SA〈 NID〈 FA의 조건이면서 수신한 패킷을 발송한 RS가 같은 브랜치그룹정보(BID)를 가지고 있는 지를 판단하여 Yes이면 전달을 수행한다. 위 조건이 No인 경우에도 수신 패킷의 SA가 RS가 가지고 있는 RSu와 같고, 수신 패킷의 브랜치그룹정보(BID)가 RS의 그룹정보와 같으면 이는 본 가지로부터 가지를 친 새로운 브랜치의 첫번째 RS이므로 역시 전달 자격이 주어지고 RS는 이를 전달하여야 한다.This means that the RS's network address (NID) is qualified as a forwarder in the order of 1,5,9,13 ... Then, the source address (SA) and the final destination address (FA) and the network address (NID) included in the received packet are the conditions of SA <NID <FA, and the RS that sent the received packet has the same branch group information (BID). It judges whether it has, and if yes, it carries out delivery. Even if the above condition is No, if the SA of the received packet is the same as the RSu of the RS, and the branch group information (BID) of the received packet is the same as the group information of the RS, this is the first RS of the new branch branched from this branch. Eligible for delivery and RS must deliver.
도 9에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메쉬방식에서 상향 전달자 선정 방식에 대한 플로우챠트가 도시되어 있다. 도 9를 참고하면 각 로컬제어장치(110)는, 설정된 업링크 파라미터(MESH_UPLINK_OFFSET)를 기준으로 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값을 모듈러 연산한 결과값(예를 들어 2)이 상향RS 판단설정값에 부합되는지를 판단(S310)하여 부합되면 상향RS 역할을 수행하는 자격이 부여된다.9 is a flowchart for an uplink forwarder selection method in a mesh method according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, each
또한, 수신된 패킷에 포함된 소스어드레스(SA)값이 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값보다 크면서 수신한 패킷을 전송한 로컬제어장치(110)가 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하는지를 판단(S320)하여 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하면 해당 패킷을 지정된 목적지로 전송한다.Also, the source address (SA) value included in the received packet is greater than the network address (NID) value of the corresponding
부연하면, 도 5의 주요 파라미터인 MESH_UPLINK_OFFSET(여기서는 4)을 모듈러로 연산했을 때의 결과가 2이면 자격을 가진다. 즉 RS가 2,6,10,14...등이 상향 방향 패킷의 전달자가 되는 것이다. 그 다음 조건은 수신 패킷의 SA가 NID보다 크고 가로등(10)의 BID가 같으면 전달한다. 이는 동일한 그룹 내에서 패킷을 전달하는 조건을 의미한다.Incidentally, if the result of calculating the main parameter of FIG. 5 MESH_UPLINK_OFFSET (4 in this case) as a modular is 2, it is qualified. That is, RS is 2,6,10,14 ..., etc., and is a forwarder of an uplink packet. The next condition is transmitted when the SA of the received packet is greater than the NID and the BID of the
또 다른 조건으로 RS의 Rsd 주소와 BIDd 주소와 수신 패킷의 S 및 BIDd 주소가 동일한지를 판단(S321)하여 동일하면 이는 가지친 가로등(10)으로부터 패킷이 올라오는 상황에서 이를 본 가지에 전달하는 역할을 하는 경우이다.As another condition, it is determined whether the RS Rsd address and the BIDd address and the S and BIDd addresses of the received packet are the same (S321), and if they are the same, this serves to deliver it to the main branch in the situation of a packet rising from the pruned
이상은 전통적인 메쉬구조를 가로등에 특화시켜 변형된 메쉬방식의 가로등 제어방식이며, 이하에서는 다른 접근 방법으로 시분할 방식을 설명하기로 한다.The above is a mesh type street light control method that is modified by specializing a traditional mesh structure to a street light, and the time division method will be described below using another approach.
도 10은 메쉬방식이 아니라 모든 RS들이 자신의 앞에 있는 RS로부터 수신된 패킷을 전달하는 구조이다. 이러면 충돌 및 백오프 없이 빠른 속도로 패킷이 전달된다. 대부분의 패킷 사이즈는 미리 정해져 있고, 수신 시간도 따라서 정해져 있기 때문에 수신 완료 후 일정시간 후에 전송하면 결국은 일정한 간격으로 모든 가로등(10)들이 순차적으로 패킷을 전달할 수 있게 된다.10 is a structure in which all RSs transmit a packet received from an RS in front of them, not a mesh method. This allows packets to be delivered at high speed without collisions and backoffs. Since most of the packet sizes are predetermined and the reception time is also determined, transmission after a certain period of time after reception is completed will eventually allow all
도 11을 참고하면 각 가로등(10)은 도로를 사이에 두고 양측에 일렬로 정렬배치되고, 도로의 일측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 홀수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되며, 도로의 타측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 짝수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되고, 상기 게이트웨이(130)는 도로의 일측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 하향전달(DOWNLINK)되는 패킷을 전달하고, 각 로컬제어장치(110)는 도로의 타측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 상향전달(UPLINK)되는 패킷을 전달할 수 있다.Referring to FIG. 11, each
부연하면, 도 11은 도 10에 도시된 시분할 무선패킷 흐름을 보다 개선한 방식으로 대부분의 가로등(10)이 도로 양쪽에 배치되므로 한 쪽은 네트워크 어드레스(NID)를 홀수로 다른 쪽은 네트워크 어드레스(NID)를 짝수로 배정한다. 예를 들어 홀수의 가로등(10)은 하향 메시지를 짝수의 가로등(10)은 상향 메시지를 전달하게 하면 전송속도를 배가할 수 있다.In other words, FIG. 11 is a method in which the time-division radio packet flow shown in FIG. 10 is improved, so that
도 12는 도 11의 구조에서 Time Slot = 20ms를 가정했을 때, 하향 패킷이 내려가는 순서 및 시간을 보여준다. 즉, NID가 홀수이면 하향, 짝수이면 상향 전달시간이다. 이러한 식으로 운영이 되면 가량 7,000개의 가로등(10)이 양쪽으로 배열이 되어 있을때 게이트웨이(130)로부터 마지막 가로등(10)까지 패킷이 내려갔다가 게이트웨이(130)까지 다시 올라오는데 걸리는 시간은 7,000 × 20ms = 140초이다.12 shows an order and time in which a downlink packet descends when Time Slot = 20 ms is assumed in the structure of FIG. 11. That is, if the NID is odd, it is downlink, and if it is even, it is uplink delivery time. When operated in this way, when about 7,000
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시분할 양방향 무선 패킷에 대한 다른 실시예로, 통상적인 패킷의 통달거리는 최소한 2개의 가로등을 포함함을 이용하여, 패킷을 전달할 때 가로등 한 개씩 건너 뛰면서 전달하는 구조이다. 즉, 도면에서와 같이 가로등 3,4번, 7,8은 전달자의 역할을 수행하지 않는다.13 is another embodiment of a time-division two-way wireless packet according to a preferred embodiment of the present invention, using a conventional packet including at least two streetlights, skipping and transmitting one streetlight at a time when delivering packets Structure. That is, as shown in the drawing,
도 14는 이 경우에 Slot별로 양방향 패킷이 할당되는 순서를 나타낸다. 그리고 이런 방식으로 패킷이 전달되면 7,000개의 가로등을 모두 스캔하는데 소요되는 시간은 (7,000/2)× 20ms = 70초로 시간이 상기의 경우보다 반으로 감소될 수 있다.14 shows the order in which bidirectional packets are allocated for each slot in this case. And when the packet is delivered in this way, the time required to scan all 7,000 street lights is (7,000 / 2) × 20 ms = 70 seconds, which can be reduced by half compared to the above case.
도 15는 시분할 양방향 무선 패킷에 대한 또 다른 실시예를 나타내며 도 16은 이에 대한 시간 배정을 나타낸다. 도 15 및 도 16을 참고하면, 하향 및 상향시 건너뛰는 것은 같으나 시간은 그대로 두고 기다림으로써 다양한 서비스의 데이터를 실을 수가 있게 되는 효과를 제공할 수 있다.15 shows another embodiment of a time division bidirectional radio packet, and FIG. 16 shows time allocation for this. Referring to FIGS. 15 and 16, it is the same as skipping in the downward and upward directions, but it is possible to provide an effect that data of various services can be loaded by waiting for the same time.
도 17은 가로등이 분기할 때 BID 및 NID의 설정예를 나타낸다. 하향 패킷이 전달되다가 분기점을 만나면 양쪽으로 모두 전달이 된다. 이때, 분기점을 중심으로 송신시 충돌이 발생할 수 있으나 서로 가까이 있으므로 Hidden Node Issue는 없고 통상의 무선통신방법인 LBT(Listen Before Transmission) 규칙을 따르면 Backoff 없이도 충돌을 피할 수 있다. 이때 분기가 시작되는 첫번째 가로등(10)의 RS는 NID가 항상 1이며 하향 패킷을 자신에게 전달해준 본 가지의 RS의 BID 및 NID를 BIDu, RSu로 기억하고 있어야 자신의 차례를 인지할 수 있다. 이는 하향 패킷의 전달을 위해 필요한 조치이다.17 shows an example of setting BID and NID when a street lamp branches. When a downlink packet is transmitted and encounters a branch point, it is delivered to both sides. At this time, collision may occur when transmitting around the branch point, but there is no Hidden Node Issue because they are close to each other, and collision can be avoided without a backoff according to the LBT (Listen Before Transmission) rule, which is a common wireless communication method. At this time, the RS of the
도 18은 반대로 상향 패킷을 전달하기 위한 구조이다. 가지가 만날 경우 본 가지의 가장 가까운 위치의 RS는 본 가지의 첫번째 RS의 BID, NID를 BIDd, RSu로 기억한다. 분기점 근처에서는 충돌이 발생할 수 있으나, 통상적인 무선통신 방법인 LBT에 따르면 Hidden Node Issue가 없기 때문에 충돌없이 전달될 것이다. 분기를 시작하는 위치의 가로등(10)의 RS에 상단 RS의 BID 및 NID를 알려주는 방법은 가로등 설치후에 현장에서 통상의 방법으로 무선으로 세팅을 할 수가 있다.18, on the contrary, is a structure for delivering an uplink packet. When the branches meet, the RS in the closest position of the branch remembers the BID and NID of the first RS of the branch as BIDd and RSu. A collision may occur near the branch point, but according to the conventional wireless communication method LBT, since there is no Hidden Node Issue, it will be transmitted without collision. The method of notifying the BID and NID of the top RS to the RS of the
참고로 분기를 시작하는 위치가 아닌 가로등은 상단 또는 하단의 RS의 BID나 NID를 별로도 기억할 필요가 없다, 이는 BID는 모두 동일하며 NID는 상술한 바와 같이 자신의 NID값으로 판단할 수 있기 때문이다.For reference, it is not necessary to memorize the BID or NID of the RS at the top or bottom of a street lamp that is not the starting point of the branch, since the BIDs are all the same and the NID can be determined by its own NID value as described above. to be.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시분할 방식에서 하향 무선 패킷 전달 RS의 플로우챠트이다. 앞서 실시예에 따라서 가로등의 RS는 자신의 NID값에 따라서 하향 패킷 전달자의 역할인지, 상향 패킷 전달자의 역할인지 아니면 전달자가 아닌지를 판단할 수가 있다. 만일 RS가 하향 패킷의 전달자이면 하향 패킷을 수신했을때 그 패킷속의 SA 및 FA값과 자신의 NID값을 비교하여, 수신한 패킷을 전달해야 하는 때인지 아닌지를 판단한다. 도 19의 실시예에서는 수신한 패킷의 SA가 자신의 NID보다 4가 작을때 전달해야 하는 패킷임을 판단하는 조건이 되며, FA와 NID가 같으면 패킷 속의 CMD를 수행하고 나머지는 무시한다.19 is a flowchart of a downlink wireless packet delivery RS in a time division scheme according to a preferred embodiment of the present invention. According to the above embodiment, the RS of the street light can determine whether it is the role of the downlink packet forwarder, the role of the uplink packet forwarder, or not the forwarder according to its NID value. If the RS is a forwarder of a downlink packet, when a downlink packet is received, SA and FA values in the packet are compared with its own NID value to determine whether or not the received packet should be delivered. In the embodiment of FIG. 19, it is a condition for determining that the SA of a received packet is a packet to be delivered when 4 is smaller than its NID. If the FA and NID are the same, CMD in the packet is performed and the rest are ignored.
도 20은 반대로 상향 방향의 시분할 무선패킷의 플로우 챠트이다. 상향 패킷의 전달은 상향 패킷 전달자인 RS는 상향 패킷을 수신시 그 패킷 속의 SA값과 자신의 NID값에 따라서 수신 패킷을 무시할지 상향으로 전달할지를 판단하는데, 도 20에 도시된 실시예에서 전달할 조건은 수신한 패킷의 SA가 자신의 NID보다 4가 클때가 전달해야 할 패킷임을 판단하는 조건이 된다. 여기서 4는 도 5에서 정의한 변경이 가능한 시스템 파라미터이다.20 is a flow chart of a time-division radio packet in an upward direction. When the uplink packet is forwarded, the RS, which is the uplink packet forwarder, determines whether to ignore or forward the received packet according to the SA value in the packet and its NID value when receiving the uplink packet, and the conditions to be delivered in the embodiment illustrated in FIG. 20. Is a condition for determining that the received packet is a packet to be delivered when the SA of the received packet is 4 greater than its NID. Here, 4 is a system parameter that can be changed as defined in FIG. 5.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 로컬제어장치(110)에는 로컬제어장치(110)의 고장여부를 감지하는 고장감지부(113)와 주변의 온도나 습도 등의 주변환경 조건을 감지하는 센서부(114)를 더 구비될 수 있다. 상기 고장감지부(113) 및 센서부(114)에서 감지된 측정값은 로컬통신부(111)와 게이트웨이(130)를 통해 관제서버(120)로 전달되어 가로등의 ON/OFF, 순차점등/소등, 교차점등/소등 등의 제어기능과 함께 고장리포트의 기능이나 환경 감시까지도 가능하다. 또한, 배전반 단위로 가로등을 일괄 제어하는 경우 통상 배전반이 관할하는 그룹단위로만 제어한다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have knowledge.
10...가로등 110...로컬제어장치
111...로컬장치부 112...점등제어부
113...고장감지부 114...센서부
120...관제서버 130...게이트웨이10 ...
111 ...
113 ...
120 ...
Claims (4)
각 로컬제어장치(110)는 수신된 제어신호의 패킷이 지정된 조건에 부합되면 RS(Relay Station)로 동작하여 지정된 로컬제어장치(110)로 전달하며, 상기 RS로 동작시 상기 패킷을 수신한 후 지정된 설정시간을 최대 범위로 하는 백오프타임이 경과되면 패킷을 송신하고,
각 로컬제어장치(110)는, 상기 게이트웨이(130)로부터 멀어지는 방향으로 값이 1씩 증가하거나 감소되는 네트워크 어드레스(NID)를 각각 부여받으며, 메쉬네트워크(MN) 상에서 가지(Branch)에 연결된 상태를 기준으로 복수의 로컬제어장치(110)들을 브랜치그룹(BG)으로 그룹핑하고 각 브랜치그룹(BG)별로 브랜치그룹정보(BID)를 부여받되, 도로 상의 사거리나 삼거리로 인해 각 가로등(10)이 분기되면 상기 브랜치그룹정보(BID)가 변경되면서 새로운 네트워크 어드레스(NID)값으로 1씩 증가하거나 감소하도록 설정되며,
각 가로등(10)은 도로를 사이에 두고 양측에 일렬로 정렬배치되고, 도로의 일측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 홀수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되며, 도로의 타측에 배치된 각 가로등(10)에 매칭되는 각 로컬제어장치(110)는 짝수인 네트워크 어드레스(NID)값이 부여되고,
상기 게이트웨이(130)는 도로의 일측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 하향전달(DOWNLINK)되는 패킷을 순차적으로 전달하며, 각 로컬제어장치(110)는 도로의 타측에 배치된 로컬제어장치(110)를 통해 상향전달(UPLINK)되는 패킷을 순차적으로 전달하고,
각 가로등의 분기가 시작되는 첫번째 가로등(10)에 매칭되는 RS는 네트워크 어드레스(NID)가 항상 1이며 하향 패킷을 전달해준 본 가지(Branch)의 RS의 브랜치그룹정보(BID) 및 네트워크 어드레스(NID)를 BIDu 및 RUs로 기억하여 자신의 패킷 송신 차례를 인지하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템.
A mesh network (MN) is formed between each other by using a radio frequency in the 900 MHz band, and is installed to be matched for each street light 10 to lightly control the corresponding street light 10 according to a control signal received through the mesh network (MN). A plurality of local control devices 110; A control server 120 for outputting a control signal for integrally driving and controlling each street light 10 according to an input signal or a programmed item; And a gateway 130 which is connected to each local control device 110 through the mesh network (MN) and outputs a control signal received from the control server 120 to the designated local control device 110. ,
Each local control device 110 operates as a RS (Relay Station) when the received control signal packet satisfies a specified condition and delivers it to the designated local control device 110. When the backoff time with the specified set time as the maximum range has elapsed, a packet is transmitted,
Each local control device 110 is respectively given a network address (NID) whose value increases or decreases by 1 in a direction away from the gateway 130, and is connected to a branch on a mesh network (MN). As a standard, a plurality of local control devices 110 are grouped into a branch group (BG) and branch group information (BID) is given for each branch group (BG), but each street light 10 is diverged due to a crossroad or a three-way distance on the road. When the branch group information (BID) is changed, it is set to increase or decrease by 1 with a new network address (NID) value.
Each street light 10 is arranged in a line on both sides with a road therebetween, and each local control device 110 matching each street light 10 disposed on one side of the road has an odd network address (NID) value. Each local control device 110 that matches each street light 10 disposed on the other side of the road is given an even network address (NID) value,
The gateway 130 sequentially delivers packets that are downlinked through the local controller 110 disposed on one side of the road, and each local controller 110 is a local controller disposed on the other side of the road. Packets that are uplinked (UPLINK) through (110) are sequentially delivered,
The RS matching the first streetlight 10 where each streetlight starts to branch has a network address (NID) of 1 at all times, and the branch group information (BID) and network address (NID) of the RS of the branch that delivered the downlink packet. ) Is recognized as BIDu and RUs, and it recognizes its own packet transmission sequence.
각 로컬제어장치(110)는,
수신된 패킷과 이전에 수신된 패킷의 시퀀스넘버(SEQ) 및 커멘드(CMD)를 비교하여 동일하지 않은 패킷이면서 설정된 다운링크 파라미터(MESH_DOWNLINK_OFFSET)를 기준으로 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값을 모듈러 연산한 결과값이 하향RS 판단설정값에 부합되면 하향RS 역할을 수행하는 자격이 부여되고,
수신된 패킷에 포함된 소스어드레스(SA)값, 최종 목적지 어드레스(FA)값 및 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값이 'SA〈 NID〈 FA'의 조건이면서 수신한 패킷을 전송한 로컬제어장치(110)가 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하면 해당 패킷을 지정된 목적지로 전송하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템.
The method according to claim 1,
Each local control device 110,
By comparing the sequence number (SEQ) and command (CMD) of the received packet and the previously received packet, the packet is not the same and the network address (NID) of the local control device 110 based on the set downlink parameter (MESH_DOWNLINK_OFFSET) ) If the result of the modular operation meets the downlink RS set value, you are entitled to perform the downlink role,
The source address (SA) value, the final destination address (FA) value and the network address (NID) value of the corresponding local control device 110 included in the received packet are the conditions of 'SA <NID <FA' and the received packet When the transmitted local control device 110 belongs to the same branch group (BG), the streetlight wireless remote control system is characterized in that the packet is transmitted to a designated destination.
각 로컬제어장치(110)는,
설정된 업링크 파라미터(MESH_UPLINK_OFFSET)를 기준으로 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값을 모듈러 연산한 결과값이 상향RS 판단설정값에 부합되면 상향RS 역할을 수행하는 자격이 부여되며,
수신된 패킷에 포함된 소스어드레스(SA)값이 해당 로컬제어장치(110)의 네트워크 어드레스(NID)값보다 크면서 수신한 패킷을 전송한 로컬제어장치(110)가 동일한 브랜치그룹(BG)에 속하면 해당 패킷을 지정된 목적지로 전송하는 것을 특징으로 하는 가로등 무선원격 관제시스템.
The method according to claim 2,
Each local control device 110,
If the result of the modular calculation of the network address (NID) value of the corresponding local control device 110 based on the set uplink parameter (MESH_UPLINK_OFFSET) matches the uplink RS decision setting value, the qualification to perform the uplink RS role is granted,
The source address (SA) value included in the received packet is greater than the network address (NID) value of the corresponding local control device 110, and the local control device 110 that transmitted the received packet is in the same branch group (BG). If it belongs, the streetlight wireless remote control system characterized in that the packet is transmitted to a designated destination.
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6118252B2 (en) * | 2010-10-01 | 2017-04-19 | フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ | Apparatus and method for delay optimization of end-to-end data packet transmission in a wireless network |
Family Cites Families (4)
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KR20150113570A (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 주식회사 케이엠더블유 | Street light management system |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6118252B2 (en) * | 2010-10-01 | 2017-04-19 | フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ | Apparatus and method for delay optimization of end-to-end data packet transmission in a wireless network |
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