KR20140122909A

KR20140122909A - Lighting system, lighting apparatus and method of controlling the same

Info

Publication number: KR20140122909A
Application number: KR20130039949A
Authority: KR
Inventors: 김철승; 라인환; 박희구
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-10-21

Abstract

The present specification discloses a lighting system, a lighting apparatus and a lighting control method thereof. An embodiment of the lighting system described in the present specification includes a plurality of lighting devices, a lighting control device configured to transmit lighting control packets controlling the lighting devices, and a gateway configured to transmit the lighting control packets to the lighting devices. The lighting devices are grouped as at least one mesh network according to communication protocols, and the gateway transmits the lighting control packets to the lighting devices through a mesh network to control the lighting devices, wherein the mesh network can be divided into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to communication protocols of components in the mesh network, and may not be grouped with respect to a lighting device supporting only a Zigbee communication protocol. On the other hand, a communication protocol used in the mesh network may be at least one among Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G, and 4G.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a lighting system, a lighting apparatus,

본 발명은 조명 시스템, 조명장치 및 조명 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명장치를 조명 제어 전용 디바이스만을 이용하여 제어되도록 서비스하는 것이 아니라 서버(들), 외부 디바이스(들) 등 또는 그와 연동하여 상기 조명장치를 제어하는 서비스의 내용에 관한 것이다.The present invention relates to an illumination system, a lighting device and a lighting control method, and more particularly to a lighting control device, a lighting control device, And the contents of a service for controlling the lighting apparatus in cooperation with each other.

종래 조명 시스템은 백열전구, 방전등, 형광등과 같은 광원을 사용하였으며, 가정용, 경관용, 산업용 등으로 이용되었다. 상기 광원 중 백열전구와 같은 저항성 광원은 효율이 낮고 발열 문제가 있었고, 방전등은 높은 가격과 높은 전압으로 인한 문제가 있었으며, 형광등은 수은 사용에 따른 환경 문제가 있었다.Conventional lighting systems use light sources such as incandescent lamps, discharge lamps, and fluorescent lamps and have been used for home, landscape, and industrial applications. Among the light sources, a resistive light source such as an incandescent lamp has a low efficiency and a problem of heat generation, and a discharge lamp has a problem due to a high price and a high voltage, and a fluorescent lamp has environmental problems due to the use of mercury.

이러한 이유로, 조명 산업 분야에서는 오랜 역사에도 불구하고 여전히 조명장치를 위한 광원, 발광 방식, 구동 방식 등에 대해 연구가 계속되고 있다.For this reason, despite the long history in the field of lighting industry, researches on the light source, the light emitting method, the driving method, etc. for the illumination device are still continuing.

한편, 조명 시스템의 광원과 관련하여, 최근 효율, 색 다양성, 디자인의 자율성 등에 장점이 있는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)가 주목받고 있다. 발광 다이오드는, 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 대량 생산에 적합한 전기적, 광학적, 물리적 특성이 있는데, 이러한 특성으로 인해 발광 다이오드가 전술한 종래 광원들을 빠르게 대체하고 있다.Recently, light emitting diodes (LEDs), which have advantages in terms of efficiency, color diversity, and autonomy of design, have attracted attention in connection with light sources of illumination systems. The light emitting diode is a semiconductor device which emits light when a voltage is applied in the forward direction, has a long lifetime, low power consumption, and has electrical, optical, and physical characteristics suitable for mass production. Are rapidly replacing them.

다만, 빌딩과 같은 대형 건물이나 가정에서는, 여전히 프로그램 스위치(program switch)나 조명장치 전용 제어수단만을 통해 조명장치를 제어할 수 있어 사용자의 이용 불편함이 있다. 예컨대, 관리자는 반드시 조명 제어 전용 디바이스를 이용하여야만 하거나 그러한 조명 제어 전용 디바이스를 이용하더라도 전통적인 기능만을 이용할 수 있다거나 또는 조명 시스템 내지 조명장치와 소정 거리 이상 즉, 원거리에서는 제어할 수 없는 문제점이 있었다. 더불어, 전술한 전통적인 기능과 관련하여, 조명장치는 예컨대, 인상적인 자연의 하늘, 노을 등과 같은 색감을 표현한다거나 사용자의 요청이나 의도에 부합된 기능을 제공하도록 제어함에는 한계가 있다.However, in a large building such as a building or in a home, the lighting device can still be controlled only through a program switch or a lighting device dedicated control means, which is inconvenient for the user. For example, the manager must always use a device dedicated to illumination control or use only such a conventional function even if such a device for exclusive use of illumination is used, or it is impossible to control the device beyond a predetermined distance, that is, at a long distance from the lighting system or the lighting device. In addition, with respect to the above-mentioned conventional functions, the lighting device has limitations in expressing colors such as, for example, impressive natural sky, glow, etc., or controlling to provide functions in accordance with the user's request or intention.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems.

본 발명의 일 과제는, 조명 시스템 내 조명 장치들에 대해 동종 또는 하이브리드 메쉬 네트워크(mesh network)를 구성 및 정의하는 것이다.An object of the present invention is to construct and define a homogeneous or hybrid mesh network for lighting devices in an illumination system.

본 발명의 다른 과제는, 상기 메쉬 네트워크 구성에 대응하여 멀티 모드 게이트웨이(multi-mode gateway)를 정의하는 것이다.A further object of the present invention is to define a multi-mode gateway corresponding to the mesh network configuration.

본 발명의 또 다른 과제는, 조명 제어를 위한 패킷(packet)의 송수신을 위한 스케쥴링 알고리즘(scheduling algorithm)을 정의하고 제공하는 것이다.A further object of the present invention is to define and provide a scheduling algorithm for transmitting and receiving packets for illumination control.

본 발명의 또 다른 과제는, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반으로 지그비(Zigbee)와 와이파이(Wi-fi)를 동시에 전송하는 모델(model)을 정의하는 것이다.Another problem of the present invention is to define a model for simultaneously transmitting Zigbee and Wi-fi based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM).

본 발명의 다른 과제는 지그비와 와이파이가 동일 채널을 사용하는 경우 및 동종의 경우에 패킷 제어 모델(packet control model)을 정의하는 것이다.Another object of the present invention is to define a packet control model when ZigBee and Wi-Fi use the same channel and in the same case.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서에서 기술되는 조명 시스템의 일 예는, 복수의 조명장치들, 상기 복수의 조명장치들을 제어하는 조명 제어 패킷을 전송하는 조명 제어 디바이스 및 상기 조명 제어 패킷을 상기 복수의 조명장치들로 전달하는 게이트웨이를 포함하여 구성되고, 상기 복수의 조명장치들은 통신 프로토콜에 따라 적어도 하나 이상의 메쉬 네트워크로 그룹핑되고, 상기 게이트웨이는 상기 조명 제어 패킷을 해당 메쉬 네트워크를 통해 조명장치로 전송하여 조명장치를 제어한다. 여기서, 상기 메쉬 네트워크는, 상기 메쉬 네트워크 내 구성요소의 통신 프로토콜에 따라 동종 메쉬 네트워크와 하이브리드 메쉬 네트워크로 구분될 수 있고, 지그비 통신 프로토콜만을 지원하는 조명장치에 대해서는 그룹핑하지 않을 수도 있다. 한편, 상기 메쉬 네트워크에서 이용되는 통신 프로토콜에는, 와이파이, 블루투스, 2G, 3G 및 4G 중 적어도 하나일 수 있다.In order to solve the above problems, an example of an illumination system described herein includes a plurality of illumination devices, an illumination control device that transmits an illumination control packet controlling the plurality of illumination devices, Wherein the plurality of lighting devices are grouped into at least one or more mesh networks according to a communication protocol and the gateway transmits the lighting control packets to the lighting device through the mesh network, To control the lighting device. Here, the mesh network may be divided into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of a component in the mesh network, and may not group with respect to a lighting apparatus supporting only a Zigbee communication protocol. Meanwhile, the communication protocol used in the mesh network may be at least one of Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

조명 시스템에서 조명 제어 방법의 일 예는, 복수의 조명장치들을 제어하기 위한 조명 제어 패킷이 송수신되는 네트워크 상태 제어를 위하여, 게이트웨이에서 스케줄링 알고리즘을 재계산하고 비콘 송수신 주기를 재계산하는 단계, 재계산된 스케줄링 팩터(Umax)와 최대 반응 시간(Td)를 비교하여 상기 스케줄링 팩터(Umax)가 최대 반응 시간(Td)보다 작으면 비콘 송수신 주기 사이에 QoS 데이터 패킷 송신을 스케줄링하는 단계 및 QoS 데이터 패킷 송신을 위해 파워를 제어하여(S640) 해당 QoS 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 복수의 조명장치들은 통신 프로토콜에 따라 적어도 하나 이상의 메쉬 네트워크로 그룹핑되고, 상기 게이트웨이는 상기 조명 제어 패킷을 해당 메쉬 네트워크를 통해 조명장치로 전송하여 조명장치를 제어한다.One example of a lighting control method in an illumination system is to recalculate the scheduling algorithm at the gateway and recalculate the beacon transmission / reception period for the network state control in which the illumination control packets for controlling the plurality of lighting devices are transmitted and received, Scheduling a QoS data packet transmission during a beacon transmission / reception cycle if the scheduling factor Umax is less than a maximum response time Td by comparing the scheduling factor Umax with a maximum response time Td, (S640), and transmitting the corresponding QoS data packet, wherein the plurality of illumination devices are grouped into at least one mesh network according to a communication protocol, and the gateway transmits the light control packet And transmits it to the illumination device through the mesh network to control the illumination device.

여기서, 상기 메쉬 네트워크는, 상기 메쉬 네트워크 내 구성요소의 통신 프로토콜에 따라 동종 메쉬 네트워크와 하이브리드 메쉬 네트워크로 구분되고, 지그비 통신 프로토콜만을 지원하는 조명장치에 대해서는 그룹핑하지 않을 수 있다. 또한, 상기 메쉬 네트워크에서 이용되는 통신 프로토콜에는, 와이파이, 블루투스, 2G, 3G 및 4G 중 적어도 하나일 수 있다. Here, the mesh network may be classified into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of a component in the mesh network, and may not group with respect to a lighting device supporting only a Zigbee communication protocol. In addition, the communication protocol used in the mesh network may be at least one of Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

본 발명에 따르면,According to the present invention,

첫째, 조명 시스템 내 조명 장치들에 대해 동종 또는 하이브리드 메쉬 네트워크를 구성 및 정의할 수 있는 효과가 있다.First, there is an effect that a homogeneous or hybrid mesh network can be configured and defined for lighting devices in a lighting system.

둘째, 상기 메쉬 네트워크 구성에 대응하여 멀티 모드 게이트웨이를 정의할 수 있는 효과가 있다.Second, there is an effect that a multimode gateway can be defined in correspondence with the mesh network configuration.

셋째, 조명 제어를 위한 패킷의 송수신을 위한 스케쥴링 알고리즘을 정의하고 제공할 수 있는 효과가 있다.Third, there is an effect that a scheduling algorithm for transmitting and receiving packets for lighting control can be defined and provided.

넷째, OFDM 기반으로 지그비와 와이파이를 동시에 전송하는 모델을 정의할 수 있는 효과가 있다.Fourth, it is possible to define a model for simultaneously transmitting ZigBee and WiFi based on OFDM.

다섯째, 지그비와 와이파이가 동일 채널을 사용하는 경우 및 동종의 경우에 패킷 제어 모델을 정의할 수 있는 효과가 있다.Fifth, it is effective to define a packet control model when ZigBee and Wi-Fi use the same channel and the same type.

도 1은 조명장치 구성의 일 실시예를 도시한 개념도,
도 2는 도 1의 조명장치 내 각 구성요소 간의 관계의 일 실시예를 도시한 도면,
도 3은 도 1 내지 2의 조명장치 내 컨트롤러(20)의 상세 구성 블록도의 일 실시예를 도시한 도면,
도 4는 조명 제어 디바이스의 구성 블록도의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 5는 자동 하이브리드 메쉬 네트워크 구성에 관한 개념도의 일 실시예를 도시한 도면,
도 6은 전술한 스케쥴링 알고리즘에 따른 네트워크 상태 제어 방법의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 순서도, 및
도 7과 8은 와이파이 신호와 지그비 신호를 동시에 전송하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a lighting device configuration,
Figure 2 illustrates one embodiment of the relationship between each component in the illuminator of Figure 1;
3 shows an embodiment of a detailed block diagram of a controller 20 in the illumination device of FIGS. 1-2,
4 is a diagram illustrating one embodiment of a configuration block diagram of an illumination control device,
5 is a view showing an embodiment of a conceptual diagram relating to an automatic hybrid mesh network configuration,
FIG. 6 is a flowchart illustrating an embodiment of a network state control method according to the scheduling algorithm described above, and FIG.
FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining a method of simultaneously transmitting a Wi-Fi signal and a ZigBee signal.

이하 본 명세서에서는 조명 시스템(lighting system), 조명장치(lighting apparatus) 및 조명 제어 방법의 다양한 실시예(들)을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 출원인의 설명의 편의를 위한 실시예일 뿐 본 발명의 기술 사상이 그에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, various embodiments (s) of a lighting system, a lighting apparatus and a lighting control method will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate only the embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

한편, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 첨부된 도면에 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은, 실제보다 확대 혹은 축소되었을 수 있다. 또한, 본 명세서에서 제1 또는 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용되나 대응되는 구성요소들은 그러한 용어에 의해 한정되거나 그 순서 등에 의해 제한되지 않으며, 단지 각 구성요소를 구별하기 위함이다.In the present specification, for convenience of explanation, the size and shape of each constituent member shown in the accompanying drawings may be enlarged or reduced from the actual size. Also, terms including an ordinal number such as the first or second in the present specification are used, but the corresponding constituent elements are not limited by such terms or limited by the order thereof, but merely to distinguish each constituent element.

이하 본 명세서에서는 본 발명의 기술 사상에 따라, 조명 시스템 내 조명 장치들에 대해 동종 또는 하이브리드(hybrid) 메쉬 네트워크(mesh network)를 구성 및 정의, 상기 메쉬 네트워크 구성에 대응하여 멀티-모드 게이트웨이(multi-mode gateway)를 정의, 조명 제어를 위한 패킷(packet)의 송/수신을 위한 스케쥴링 알고리즘(scheduling algorithm)을 정의하고 제공, OFDM(Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing) 기반으로 지그비(ZigBee)와 와이파이(Wi-Fi)를 동시에 전송하는 모델(model)을 정의 및 지그비와 와이파이가 동일 채널(channel)을 사용하는 경우 및 동종의 경우에 패킷 제어 모델(packet control model)을 정의하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals designate identical or hybrid mesh networks for lighting devices in a lighting system, multi-mode gateways (multi and a scheduling algorithm for sending and receiving packets for lighting control is defined and provided. The ZigBee and Wi-Fi modules based on OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Fi) and define a packet control model for the case where ZigBee and WiFi use the same channel and in the same case.

이를 위해 본 명세서에서 기술되는 “조명 제어 디바이스(a device for controlling a lighting apparatus)”라 함은, 적어도 하나 이상의 조명장치(또는 발광 장치)의 온/오프(on/off)와 색온도(color temperature), 디밍(dimming), 색감(color sense) 등의 제어를 위한 것으로, 전통적인 조명 시스템에서 조명 제어 전용으로 구현된 커미셔닝 툴(commissioning tool)과 같은 제어 디바이스 뿐만 아니라 본 명세서에서 후술하는 조명 시스템에서 유/무선 네트워크를 통해 조명 시스템(또는 조명장치)과 직/간접으로 연결되어 그를 제어하기 위한 모든 제어 수단을 포함한다. 따라서, 상기 조명 제어 디바이스로 예를 들어, 디지털 TV, PC(personal computer)와 같은 고정형 디바이스(standing device)와 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 노트북(Notebook)과 같은 모바일 디바이스(mobile device)가 모두 포함될 수 있다. 한편, 하나의 디바이스는 다른 디바이스를 통해 조명 제어에 간접적으로 관여할 수도 있다. 다만, 이하에서는 상기 조명 제어 디바이스는 편의상 모바일 디바이스를 예로 하여 설명한다. 한편, 본 명세서에서 기술되는 조명장치는 경우에 따라 조명 시스템을 의미할 수도 있고, 조명 유닛 즉, 발광유닛인 LED(Light Emitting Device)를 의미할 수도 있다. For this purpose, the term " a device for controlling a lighting apparatus " as used herein refers to a device for controlling on / off and color temperature of at least one illumination device (or light emitting device) Dimming, color sense, and the like, as well as a control device such as a commissioning tool implemented exclusively for illumination control in a conventional illumination system, as well as a control device such as a light / And all control means for directly or indirectly connecting with and controlling the lighting system (or lighting device) through the wireless network. Accordingly, the lighting control device may be a standing device such as a digital TV, a personal computer (PC), a mobile device such as a smart phone, a tablet PC, a notebook, (mobile device). On the other hand, one device may indirectly participate in lighting control through another device. Hereinafter, the lighting control device will be described as an example of a mobile device for the sake of convenience. Meanwhile, the lighting apparatus described in this specification may mean a lighting system as the case may be, and may mean a lighting unit, that is, a light emitting unit (LED), which is a light emitting unit.

본 명세서에서 기술되는 “유/무선 (통신) 네트워크(wire/wireless (communication) network)”라 함은, 다양한 통신 규격을 이용하여 조명 시스템을 위한 모든 디바이스들이 상호 간에 데이터를 송수신하기 위해 필요한 모든 네트워크 수단을 포함한다. 이러한 네트워크 수단으로 예컨대, USB(Universal Serial Bus), CVBS(Composite Video Banking Sync), 컴포넌트(Component), S-비디오(아날로그), DVI(Digital Visual Interface), HDMI(High Definition Multimedia Interface), RGB, D-SUB 등과 같은 유선 연결을 위한 통신 규격, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), DLNA(Digital Living Network Alliance), WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), Wi-Fi Direct 등과 같은 무선 연결을 위한 통신 수단 또는 규격 등이 포함될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 별도로 설명하지 않더라도 조명 시스템 내 각 구성요소는 상호 간의 특성에 기인하여 조명 제어와 관련하여 해당 통신 규격과 관련된 데이터 내지 신호 처리를 위한 수단 또는 모듈을 포함한다.The term " wire / wireless (communication) network ", as used herein, refers to any network that is required for all devices for an illumination system to transmit and receive data to and from each other, Means. As such network means, for example, a USB (Universal Serial Bus), a CVBS (Composite Video Banking Sync), a Component, an S-Video (Analog), a DVI (Digital Visual Interface), an HDMI (High Definition Multimedia Interface) (Bluetooth), Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (UDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Digital Living Network Alliance), WLAN (Wi-Fi), Wibro (Wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), HSDPA (Long Term Evolution) A communication means or a standard for the same wireless connection may be included. Thus, although not separately described herein, each component in the illumination system includes means or modules for data or signal processing associated with the communication specification in connection with lighting control due to mutual characteristics.

한편, 본 명세서에는 조명 제어 디바이스로 모바일 디바이스를 예로 하여 설명함으로써, 조명 시스템 내 디바이스들은 상호 간에 해당 통신 프로토콜에 따라 페어링(pairing)하는 과정이 요구될 수 있다. 이 경우 후술하는 바와 같이, 서버와 모바일 디바이스 중 적어도 하나가 종단(terminal)에 위치한 조명장치와 페어링될 수 있다. 다만, 이외에도 상기 서버 또는 모바일 디바이스는 전통적인 조명 제어 디바이스를 통해 종단의 조명장치와 페어링될 수도 있다.Meanwhile, in this specification, by describing a mobile device as an example of a lighting control device, a process of pairing devices in an illumination system according to a corresponding communication protocol may be required. In this case, as described below, at least one of the server and the mobile device may be paired with a lighting device located at a terminal. However, the server or mobile device may also be paired with a terminating illuminator via a conventional lighting control device.

한편, 조명 제어 디바이스로 이용되는 모바일 디바이스는, 조명 제어를 위해 펌웨어(firmware) 또는 애플리케이션(application)(이하 애플리케이션) 등을 이용할 수 있으며, 이를 위해 디바이스 내에 미리 구현되어 있거나 외부 서버로부터 다운로드(download) 받아 상기 조명장치 제어에 이용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 조명 제어 디바이스는 단지 소프트웨어(software) 형태뿐만 아니라 이와 함께 또는 그와 별개로 하드웨어(hardware)적인 구성을 포함하여 조명 제어에 이용할 수도 있다.Meanwhile, a mobile device used as a lighting control device can use firmware or an application (hereinafter, referred to as an application) for lighting control. For this purpose, a mobile device, which is implemented in advance in the device or is downloaded from an external server, And can be used to control the lighting device. As described above, the illumination control device may be used for illumination control, including not only software form but also, or separately, a hardware configuration.

이하 본 명세서에서는 관련하여, 후술하는 조명장치의 제어는 조명 제어 디바이스에서 조명 제어 애플리케이션(light control application)을 통해 이루어지는 것을 일 실시예로 하여 설명한다. Hereinafter, in the context of the present invention, the control of the illuminating device, which will be described later, is carried out through a light control application in the illumination control device.

한편, 본 명세서에서 기술되는 조명장치는, 도시되진 않았으나, 평판 타입, 벌브 타입(Bulb type), PAR 타입 중 적어도 하나이거나 그 조합일 수 있다. Meanwhile, although not shown, the illumination device described in this specification may be at least one of a flat type, a Bulb type, a PAR type, or a combination thereof.

도 1은 조명 시스템 구성의 일 실시예를 도시한 개념도, 도 2는 도 1 조명 시스템 내 구성요소들 간의 관계에 대한 일 실시예를 도시한 도면, 그리고 도 3은 도 1 내지 2의 조명 시스템 내 컨트롤러(20)의 상세 구성 블록도의 일 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an illumination system configuration, FIG. 2 is an illustration of an embodiment of the relationship between components in the illumination system of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross- 1 shows a detailed block diagram of the controller 20 according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 기술되는 조명 시스템의 일 예는, 복수의 조명장치들, 상기 복수의 조명장치들을 제어하는 조명 제어 패킷을 전송하는 조명 제어 디바이스 및 상기 조명 제어 패킷을 상기 복수의 조명장치들로 전달하는 게이트웨이를 포함하여 구성되고, 상기 복수의 조명장치들은 통신 프로토콜에 따라 적어도 하나 이상의 메쉬 네트워크로 그룹핑되고, 상기 게이트웨이는 상기 조명 제어 패킷을 해당 메쉬 네트워크를 통해 조명장치로 전송하여 조명장치를 제어한다. 여기서, 상기 메쉬 네트워크는, 상기 메쉬 네트워크 내 구성요소의 통신 프로토콜에 따라 동종 메쉬 네트워크와 하이브리드 메쉬 네트워크로 구분될 수 있고, 지그비 통신 프로토콜만을 지원하는 조명장치에 대해서는 그룹핑하지 않을 수도 있다. 한편, 상기 메쉬 네트워크에서 이용되는 통신 프로토콜에는, 와이파이, 블루투스, 2G, 3G 및 4G 중 적어도 하나일 수 있다.An example of an illumination system described herein includes a plurality of illumination devices, an illumination control device that transmits an illumination control packet that controls the plurality of illumination devices, and an illumination control device that transmits the illumination control packet to the plurality of illumination devices Wherein the plurality of illuminating devices are grouped into at least one or more mesh networks according to a communication protocol and the gateway controls the illuminating device by transmitting the lighting control packets to the illuminating device via the corresponding mesh network. Here, the mesh network may be divided into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of a component in the mesh network, and may not group with respect to a lighting apparatus supporting only a Zigbee communication protocol. Meanwhile, the communication protocol used in the mesh network may be at least one of Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

조명 시스템은, 크게 관리부(managing part), 제어부(control part) 및 디바이스부(device part)로 구분할 수 있다.The lighting system can be largely divided into a managing part, a control part, and a device part.

상기에서, 관리부는, 감시반(80)을 포함하며, 웹 서버(web server)(미도시)를 더 포함할 수 있다. 감시반(80)은 관리 소프트웨어(managing software)이거나 상기 관리 소프트웨어에 의해 동작 또는 제어되는 하드웨어(hardware)일 수 있다. 웹 서버는, IP를 통해 사용자의 PC 등 조명 제어 디바이스와 페어링되어 제어 커맨드 등 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.In the above, the management unit includes a monitoring unit 80 and may further include a web server (not shown). The supervisory board 80 may be management software or hardware that is operated or controlled by the management software. The web server is paired with an illumination control device such as a user's PC via IP to transmit / receive various data such as a control command.

관리부는, 제어부 내 컨트롤러(controller)(20)와 TCP/IP 또는 SOAP/XML(Simple Object Access Protocol/Extensible Markup Language) 방식으로 연결될 수 있으며, 조명 시스템에 대한 설정(setting), 제어(controlling), 모니터링(monitering), 정보 교환(data exchange) 등을 수행할 수 있다.The management unit can be connected to the controller 20 in the control unit in a TCP / IP or SOAP / XML (Simple Object Access Protocol / Extensible Markup Language) Monitoring, data exchange, and so on.

제어부는, 컨트롤러(20)와 게이트웨이(gateway)(30)를 포함하며, 인터페이스부(interfacing unit)(10)를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 게이트웨이(30)는 예를 들어, 후술할 멀티-모드 게이트웨이거나 그를 포함할 수 있다.The control unit includes a controller 20 and a gateway 30, and may further include an interfacing unit 10. Here, the gateway 30 may include, for example, a multi-mode gateway or the like, which will be described later.

컨트롤러(20)는, 인터페이스부(10) 및 게이트웨이(30)와 TCP/IP 방식으로 연결될 수 있으며, 게이트웨이(30)를 통해 디바이스부를 제어할 수 있다.The controller 20 may be connected to the interface unit 10 and the gateway 30 by a TCP / IP method, and may control the device unit through the gateway 30.

인터페이스부(10)는, 제어 터치 패널(control touch panel) 등을 포함하여 사용자의 입력 등을 수신할 수 있다.The interface unit 10 may receive a user's input or the like including a control touch panel and the like.

디바이스부는, 하이브리드 솔루션(hybrid solution) 형태로 구현된 디바이스를 포함하나, 레거시 솔루션(legacy solution)(미도시) 형태로 구현된 디바이스도 포함할 수 있다. 여기서, 하이브리드 솔루션이라 함은 예를 들어, 다양한 목적의 디바이스들이 조합되어 하나의 세트(set)를 구성한 솔루션을 말한다.The device unit includes a device implemented in the form of a hybrid solution, but may also include a device implemented in the form of a legacy solution (not shown). Here, the hybrid solution refers to, for example, a solution in which a plurality of devices for various purposes are combined to form one set.

하이브리드 솔루션의 일 실시예는, 게이트웨이(30)와 연결된 브릿지 디바이스(bridge device: BD)(40,50), 상기 브릿지 디바이스(BD)(40,50)에 연결되는 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53), 프로그램 스위치(program switch)(60) 및 하나 또는 그 이상의 센서(sensor)(70)들의 조합으로 하나의 세트(SET)로 구성될 수 있다. 이때, 하이브리드 솔루션은, 복수의 게이트웨이들(30) 또는 하나의 게이트웨이(30)에 복수의 브릿지 디바이스(BD)(40,50)들이 연결된 경우를 포함할 수 있다.One embodiment of the hybrid solution includes a bridge device (BD) 40, 50 connected to the gateway 30, a plurality of light emitting portions 41 to 43 connected to the bridge devices And 51 to 53, a program switch 60 and a set of one or more sensors 70. In this case, At this time, the hybrid solution may include a case where a plurality of bridge devices (BD) 40 and 50 are connected to a plurality of gateways 30 or one gateway 30.

도시되진 않았으나, 레거시 솔루션은 컨트롤러(20)와 3rd 파티 프로토콜(3rd Party Protocol) 방식으로 연결되며, 망 제어 장치(Network Control Unit; NCU), 조명 접속 장치(Lighting Interface Unit; LIU), 중앙처리장치(Central Processing Unit; CPU), 전송 장치(Transmission Unit; TU), 릴레이(relay), 프로그램 스위치 등의 조합으로 구성될 수 있다.Although not shown, the legacy solution is connected to the controller 20 through a third party protocol and includes a network control unit (NCU), a lighting interface unit (LIU), a central processing unit A central processing unit (CPU), a transmission unit (TU), a relay, a program switch, or the like.

도 1 또는 2의 조명 시스템은 예를 들어, 빌딩(Building)(B)과 같은 대형 건물과 가정(Home)(H)과 같은 중, 소형 건물에 구현된 시스템일 수 있다. The lighting system of FIG. 1 or 2 may be, for example, a large building such as Building (B) and a system implemented in a medium or small building such as Home (H).

조명 시스템은, 적어도 하나 이상의 브릿지 디바이스(BD)(40,50)를 포함하고, 각 브릿지 디바이스(BD)는 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)를 포함할 수 있다.The illumination system includes at least one bridge device (BD) 40, 50, and each bridge device BD may include a plurality of light emitting portions 41 to 43 and 51 to 53.

브릿지 디바이스(BD)는, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)의 온/오프(on/off), 디밍(dimming), 색온도, 색감 등의 제어를 위한 스위치(switch)(60) 및 소정 공간 내 조도 등에 대한 감지를 위한 센서(sensor)(70) 등을 더 포함하여 서로 데이터를 송수신할 수 있다.The bridge device BD includes a switch 60 for controlling on / off, dimming, color temperature, color tone, etc. of the light emitting portions 41 to 43 and 51 to 53, And a sensor 70 for detecting the illuminance in the space and the like, so that data can be exchanged with each other.

감시반(80)과 컨트롤러(20)는, 실시간으로 빌딩이나 가정(H) 내 각 층 또는 특정 구역에 설치된 발광부의 온/오프, 조도, 색온도, 색감 등의 상태 정보 또는 전력 사용량 등을 관리하여 불필요한 에너지의 사용처를 찾아서 그 낭비를 최소화하고, 건물의 설비 관리 및 설비 운전 보수 관리, 건물 내부 환경의 유지와 그로 인해 소비되는 에너지, 물질을 관리할 수 있다.The monitoring panel 80 and the controller 20 manage state information such as on / off, illuminance, color temperature, color tone, or power consumption of the light emitting units installed in each floor or a specific area in the building or the home H in real time, It can minimize the waste by finding out where the energy is used, manage the facilities of the building, manage the operation and maintenance of the facility, maintain the internal environment of the building, and manage the energy and materials consumed thereby.

도 2를 참조하면, 조명(L)은 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)를 의미할 수 있다.Referring to FIG. 2, the illumination L may mean a plurality of light emitting portions 41 to 43 and 51 to 53.

발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)는, 발광유닛(LED)을 포함하며 전술한 바와 같이, 평판 타입, 벌브 타입, PAR 타입 중 어느 하나이거나 그 조합일 수 있다. 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)는, 발광유닛(LED)에 전원(power)을 공급하며, 발광유닛들(LEDs) 사이의 연결 상태를 제어하는 수단을 더 포함할 수 있으며, 지그비나 RS-485 등과 같은 통신 모듈도 더 포함할 수 있다.The light emitting portions 41 to 43 and 51 to 53 include a light emitting unit (LED) and may be any one of a flat type, a bulb type, and a PAR type or a combination thereof as described above. The light emitting portions 41 to 43 and 51 to 53 may further include means for supplying power to the light emitting unit LED and for controlling the connection state between the light emitting units LEDs, RS-485, and the like.

감시반(80)은, 컨트롤러(20)에 연결된 조명(L)에 대해 사용자의 입력 내지 설정 정보를 수신하여 데이터베이스(DB: database)에 저장하고, 컨트롤러(20)로 전달할 수 있다.The monitoring unit 80 receives user input or setting information for the illumination L connected to the controller 20 and stores the received information in a database (DB).

감시반(80)은, HTTP(HyperText Transfer Protocol), HTTPS(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol, 간이 전자 우편 전송 프로토콜) 등을 사용 가능하며, XML 기반의 메시지 데이터를 네트워크상에서 교환하는 형태의 프로토콜인 SOAP 또는 홈 자동화용 통신 프로토콜(Home Automation and Control network: HACnet)로 컨트롤러(20)와 통신할 수 있다.The monitoring unit 80 can use HyperText Transfer Protocol (HTTP), Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer (HTTPS), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) (SOAP) or a home automation and control network (HACnet) for home automation.

감시반(80)은, 저장된 조명 설정 정보를 독출하여 독출된 조명 설정 정보에 기초하여 컨트롤러(20)로 스케줄 제어 데이터를 전송하고, 발광유닛들(LEDs)에 대한 그룹 또는 개별 단위 제어 데이터를 전송 및 모니터링(monitering) 할 수 있다. 감시반(80)은, 센서(70)를 통해 수집된 정보를 수신하여 조명장치의 제어에 이용할 수 있다.The monitoring unit 80 reads the stored illumination setting information, transmits the schedule control data to the controller 20 based on the read illumination setting information, and transmits the group or individual unit control data for the light emitting units (LEDs) It can be monitored. The monitoring panel 80 can receive the information collected through the sensor 70 and use it for controlling the lighting apparatus.

인터페이스부(10)는, 조명(L)에 대한 제어 커맨드의 입력을 수신 또는 조명(L)의 상태 정보 표시를 담당하는 디스플레이 패널(display panel)을 포함할 수 있다.The interface unit 10 may include a display panel for receiving an input of a control command for the illumination L or for displaying status information of the illumination L. [

인터페이스부(10)는, 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface; GUI)를 통해 사용자가 요청한 조명에 대한 그룹 또는 개별 단위 제어 등을 위한 제어 커맨드를 상기 컨트롤러(20)로 전송하고, 상기 컨트롤러(20)로부터 수행 결과(응답)를 수신하여 표시할 수 있다. 상기에서 그룹이라 함은, 적어도 하나 이상의 발광유닛을 포함하여 정의될 수 있으며, 이는 빌딩이나 가정의 층 단위 혹은 상기 층 내 소정 구역 단위로 묶일 수 있다.The interface unit 10 transmits to the controller 20 a control command for group or individual unit control of illumination requested by the user through a graphic user interface (GUI) (Response) from the terminal device 10 and display it. The group may be defined to include at least one light emitting unit, which may be bundled in units of a building or a home, or a predetermined zone in the layer.

컨트롤러(20)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하며, 조명 제어 및 상태 등을 모니터링할 수 있다. 여기서, 외부 디바이스는 예를 들어, 감시반(80), 인터페이스부(10), 게이트웨이(30) 및 조명 제어 디바이스 중 적어도 하나를 포함한다.The controller 20 can communicate with an external device, and can monitor lighting control, status, and the like. Here, the external device includes at least one of, for example, a monitoring panel 80, an interface section 10, a gateway 30, and a lighting control device.

게이트웨이(30)는, 컨트롤러(20)로부터 조명 그룹 또는 개별 단위 제어에 관한 제어 커맨드를 전달받아 수행하고, 그 수행 결과를 컨트롤러(20)로 리턴할 수 있다. 여기서, 게이트웨이(30)는, 지그비(Zigbee) 게이트웨이를 일 실시예로 한다.The gateway 30 receives the control command regarding the illumination group or the individual unit control from the controller 20, and returns the result of the execution to the controller 20. [ Here, the gateway 30 is a Zigbee gateway.

브릿지 디바이스(BD)(40,50)는, 게이트웨이(30) 및 복수의 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)와 연결되어 상기 게이트웨이(30)로부터 전달된 제어 커맨드를 발광부로 전달하고, 상기 각 발광부의 응답(response) 또는 이벤트(event) 정보를 다시 게이트웨이(30)로 리턴할 수 있다.The bridge devices (BD) 40 and 50 are connected to the gateway 30 and the plurality of light emitting units 41 to 43 and 51 to 53 to transmit the control command transmitted from the gateway 30 to the light emitting unit, The response or event information of each light emitting unit can be returned to the gateway 30.

각 브릿지 디바이스(BD)(40,50)는, 최대 12개의 발광부와 연결될 수 있다.Each of the bridge devices (BD) 40 and 50 can be connected to a maximum of 12 light emitting portions.

브릿지 디바이스(BD)(40,50)와 게이트웨이(30)는, 지그비로 연결되고, 브릿지 디바이스(BD)(40,50)와 발광부는 RS-485로 연결되어 서로 연결 방식이 상이할 수 있으나 지그비나 RS-485 혹은 다른 통신 방식을 통해 서로 연결 방식이 동일할 수도 있다.The bridge devices (BD) 40 and 50 and the gateway 30 are connected by a ZigBee. The bridge devices (BD) 40 and 50 and the light emitting part are connected by RS-485, Or via RS-485 or other communication method.

감시반(80), 인터페이스부(10), 컨트롤러(20), 게이트웨이(30), 및 브릿지 디바이스(BD)(40,50) 중 적어도 하나는, 발광부에 대한 주소 데이터(address data), 제어 데이터 등을 생성하고 이를 패킷(packet) 형태로 상기 발광부로 전달하거나 전달받은 제어 데이터를 발광부로 재전달할 수 있다. 필요한 경우, 상기 각 구성요소는 주소 데이터, 제어 데이터 등을 발광부로 전달 또는 재전달하기 위해 필요한 포맷으로 변경할 수도 있다.At least one of the monitoring unit 80, the interface unit 10, the controller 20, the gateway 30, and the bridge devices (BD) 40 and 50 is provided with address data, And transmits the control data to the light emitting unit in the form of a packet or to transfer the control data to the light emitting unit. If necessary, each of the components may be changed to a format necessary for transferring or redelivering address data, control data, etc. to the light emitting portion.

인터페이스부(10)와 각 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53) 사이의 제어 커맨드는 다음과 같은 과정을 통해 송/수신된다.The control command between the interface unit 10 and each of the light emitting units 41 to 43 and 51 to 53 is transmitted / received through the following process.

인터페이스부(10)를 통해 입력된 제어 커맨드는, 컨트롤러(20), 게이트웨이(30) 및 브릿지 디바이스(BD)(예컨대, 40)로 순차로 전달되고, 상기 브릿지 디바이스(40)에서 해당 발광부(예컨대, 41)로 전달할 수 있다. 또한, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53)와 관련된 응답 또는 이벤트 정보는, 상기 순서의 반대로 전달될 수 있다.The control command input through the interface unit 10 is sequentially transmitted to the controller 20, the gateway 30 and the bridge device BD (for example, 40) 41, for example). Further, the response or event information associated with the light emitting portions 41 to 43 and 51 to 53 may be conveyed in the reverse order of the above sequence.

상술한 도 1 내지 2의 조명 시스템의 구성요소들은 일 실시예일 뿐, 도시된 모든 구성요소가 반드시 필수적인 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성이 제외되거나 추가될 수 있으며 상기 구성요소들 중 일부는 서로 병합되어 모듈화되거나 그 반대일 수도 있다.The components of the illumination system of Figs. 1 and 2 described above are only one embodiment, and not all illustrated components are necessarily essential, and some components may be omitted or added as needed, And may be modularized or vice versa.

도 3은 특히, 이는 도 1 내지 2의 조명장치 내 컨트롤러(20)의 상세 구성 블록도를 설명하기 위한 것이다.In particular, this is for the purpose of illustrating a detailed block diagram of the controller 20 in the illumination apparatus of Figs. 1-2.

컨트롤러(20)는, 마이컴(MiCom)(321), 연결관리모듈(322), 통신 모듈(323), SOAP 커넥션 매니저(324) 및 HACnet 커넥션 매니저(325)를 포함하여 구성될 수 있다.The controller 20 may be configured to include a microcomputer 321, a connection management module 322, a communication module 323, a SOAP connection manager 324, and an HACnet connection manager 325.

마이컴(321)은, 조명 제어 데이터의 처리를 담당하는 모듈로서, SOAP 커넥션 매니저(324), HACnet 커넥션 매니저(325) 등을 통해 인터페이스부(10) 또는 감시반(80)으로부터 수신되는 조명 제어 요청을 통신 모듈(323)을 통해 상기 요청된 조명 제어가 적절히 이루어지도록 할 수 있다. 마이컴(321)은, 요청된 조명 제어에 따른 응답 또는 이벤트 정보를 연결 관리 모듈(322)을 통해서 인터페이스부(10) 또는 감시반(80)으로 리턴할 수도 있다.The microcomputer 321 is a module for processing illumination control data and receives a lighting control request received from the interface unit 10 or the monitoring unit 80 through the SOAP connection manager 324, the HACnet connection manager 325, And the requested illumination control may be appropriately performed through the communication module 323. [ The microcomputer 321 may return the response or event information according to the requested illumination control to the interface unit 10 or the monitoring unit 80 through the connection management module 322. [

마이컴(321)은, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53, 또는 조명 L), 스위치(60) 또는 센서(70)에 대한 그룹 단위, 개별 단위, 패턴(pattern), 스케줄(schedule), 정/복전, 조도 센서 연동 제어 등에 관여할 수 있다.The microcomputer 321 is connected to the light emitting units 41 to 43 and 51 to 53 or the illumination L, the switch 60 or the sensor 70 in units of groups, individual units, patterns, schedules, / Can be involved in back-up and light sensor interlock control.

통신 모듈(323)은, 컨트롤러(20)와 게이트웨이(30) 사이의 통신을 담당한다. 상기 통신 모듈(323)은, 마이컴(321)의 제어 요청을 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53, 또는 조명 L), 스위치(60) 또는 센서(70) 등이 인식할 수 있는 패킷으로 재구성(변환)하여 게이트웨이(30)로 전달한다. 통신 모듈(323)과 게이트웨이(30)는 예를 들어, TCP/IP로 정보를 송수신할 수 있다. 통신 모듈(323)은, 발광부(41 내지 43 및 51 내지 53, 또는 조명 L), 스위치(60) 또는 센서(70) 등의 응답, 이벤트 정보 등을 게이트웨이(30)로부터 수신하여 마이컴(321)으로 전달한다.The communication module 323 is responsible for communication between the controller 20 and the gateway 30. The communication module 323 reconfigures the control request of the microcomputer 321 into a packet that can be recognized by the light emitting units 41 to 43 and 51 to 53 or the illumination L, the switch 60, the sensor 70, (Converted) and transmits it to the gateway 30. The communication module 323 and the gateway 30 can transmit and receive information via TCP / IP, for example. The communication module 323 receives responses and event information of the light emitting units 41 to 43 and 51 to 53 or the illumination light L, the switch 60 or the sensor 70 from the gateway 30 and outputs them to the microcomputer 321 ).

연결관리모듈(322), SOAP 커넥션 매니저(324) 및 HACnet 커넥션 매니저(325)는, 인터페이스부(10)로부터 제어 요청을 수신하면, 제어 요청을 컨트롤러(20) 내부에서 인식할 수 있는 내부 언어로 변환하고 마이컴(321)으로 전달한다. 다시 말하면, 연결관리모듈(322) 및 각 매니저(324, 325)는, 연결된 감시반(80) 또는 인터페이스(10)와의 해당 프로토콜을 해석 또는/및 변환할 수 있어야 한다.The connection management module 322, the SOAP connection manager 324 and the HACnet connection manager 325 receive the control request from the interface unit 10 and transmit the control request to the controller 20 in an internal language And transfers it to the microcomputer 321. In other words, the connection management module 322 and each manager 324, 325 must be capable of interpreting and / or translating the corresponding protocol with the attached monitoring panel 80 or interface 10.

이하에서는 조명 제어 디바이스를 이용하여 조명장치를 제어하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of controlling a lighting apparatus using a lighting control device will be described in detail.

도 4는 조명 제어 디바이스의 구성 블록도의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an embodiment of a configuration block diagram of an illumination control device.

조명 제어 디바이스(410)는 예를 들어, 터치부(420), 제어부(430), 변압기(440), 필터(450), 안테나(460) 및 전원 공급부(480) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 도시된 구성은 예를 들어, 조명 제어에 관한 구성요소들만을 개시한 것으로 필요한 구성요소를 더 포함할 수도 있고 그 반대일 수도 있다. 한편, 조명 제어 디바이스(410)는 본 명세서에서 모바일 디바이스를 일 실시예로 한바, 비록 도시되진 않았으나 모바일 디바이스의 특성에 따라 다른 구성요소(들)도 더 포함할 수 있다.The illumination control device 410 includes a touch unit 420, a control unit 430, a transformer 440, a filter 450, an antenna 460, and a power supply unit 480, for example. However, the illustrated configuration may include, for example, only those components that are related to illumination control, and the like, and vice versa. On the other hand, the illumination control device 410 is referred to herein as a mobile device in one embodiment, although it is not shown, but may further include other component (s) depending on the characteristics of the mobile device.

터치부(420)는, m 포인트 x n 포인트(여기서, n과 m은 양의 정수)의 그라데이션(gradation)이 적용될 수 있으며, 사용자가 터치한 부분에 대한 포인트 정보(point information)를 생성할 수 있다. The touch unit 420 may apply gradation of m points xn points (where n and m are positive integers) and may generate point information on a portion that the user touches .

터치부(420)는 예를 들어, 터치 포인트 정보를 생성을 위해, 직교 좌표계(rectangular coordinates)에 근거한 좌표 정보(coordinate information)를 참조할 수 있으며, 최초 터치 후 드래그(drag)된 경우나 연속적인 터치가 이루어진 경우에도 각각의 터치 포인트 정보를 생성할 수 있다. 드래그된 경우에는 예컨대, 최초 터치된 포인트에 대한 정보와 드래그가 종료된 지점의 터치 포인트에 대한 정보만을 터치 포인트 정보로 생성하여 전송할 수 있다. 한편, 드래그된 경우를 포함하여 다수의 터치 포인트 정보가 존재하는 경우에는 터치 방향 정보도 함께 전송할 수 있다. 터치 방향 정보라 함은 예를 들어, 상하 방향, 좌우 방향, 대각선 방향 등을 식별하는 정보를 의미할 수 있다. For example, the touch unit 420 may refer to coordinate information based on rectangular coordinates to generate touch point information. When the touch unit 420 is dragged after the first touch, It is possible to generate the respective touch point information even when the touch is made. In the case of dragging, for example, only the information about the first touched point and the information about the touched point at the end of dragging can be generated and transmitted as the touch point information. On the other hand, when there are a plurality of touch point information including a dragged case, touch direction information can be transmitted together. The touch direction information may mean information that identifies, for example, a vertical direction, a left-right direction, a diagonal direction, and the like.

터치부(420)는, 생성된 포인트 정보의 개수에 따라 상이하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 터치부(420)는 포인트 정보가 한 개만 존재하는 경우에는 해당 터치 지점에 대한 좌표 정보만을 전송하면 족하나, 포인트 정보가 복수 개 존재하는 경우에는 좌표 정보, 방향 정보, 상기 각 포인트 지점의 위치 차이에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 전송할 수 있다. The touch unit 420 may operate differently according to the number of generated point information. For example, when there is only one point information, the touch unit 420 may transmit only the coordinate information of the corresponding touch point. However, when there are a plurality of point information, the touch unit 420 may transmit coordinate information, direction information, And information on the positional difference of the point.

터치부(420)는 특히, 방향 정보에 기초하여 포인트 정보 이외에 하나 또는 그 이상의 제어 데이터를 함께 생성하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 터치부(420)는 방향 정보가 상하 방향을 의미하면 디밍 제어 정보를, 좌우 방향을 의미하면 색온도 제어 정보를 그리고 대각선 방향을 의미하면 직교 좌표계에 근거하여 상하 및 좌우 방향 각각에 대한 포인트 차이를 계산하여 디밍 및 색온도를 한꺼번에 제어할 수 있는 정보를 전송할 수도 있다.The touch unit 420 can generate and transmit one or more control data in addition to the point information, in particular, based on the direction information. For example, if the direction information indicates the up / down direction, the touch unit 420 displays the dimming control information, the left / right direction indicates the color temperature control information, and the diagonal direction indicates the diagonal direction. It is also possible to transmit information capable of controlling dimming and color temperature at the same time by calculating the point difference.

터치부(420)는 예를 들어, 터치 포인트 정보를 생성함에 있어서, 직교 좌표계(rectangular coordinates)에 근거한 좌표 정보(coordinate information)를 참조할 수 있으며, 최초 터치 후 드래그(drag)된 경우나 연속적인 터치가 이루어진 경우에도 각각의 터치 포인트 정보를 생성하여 제어부(430)로 전송할 수 있다. For example, in generating touch point information, the touch unit 420 may refer to coordinate information based on rectangular coordinates. When the first touch is dragged, The touch point information may be generated and transmitted to the controller 430. [

상기에서, 드래그 된 경우에는 예컨대, 최초 터치 된 포인트에 대한 정보와 드래그가 종료된 지점의 터치 포인트에 대한 정보만을 터치 포인트 정보로 생성하여 전송할 수 있다. In the above case, when dragged, for example, only the information about the first touched point and the information about the touched point at the end of dragging can be generated as touch point information and transmitted.

한편, 드래그 된 경우를 포함하여 다수의 터치 포인트 정보가 존재하는 경우에는 상술한 직교 좌표계에 근거하여 방향성 정보를 전송할 수도 있다. 여기서, 방향성 정보라 함은, 상하 방향, 좌우 방향, 대각선 방향을 식별하는 정보를 의미할 수 있다. On the other hand, when there are a plurality of touch point information including a dragged case, the direction information may be transmitted based on the orthogonal coordinate system described above. Here, the directional information may mean information that identifies the up-and-down direction, the left-right direction, and the diagonal direction.

더불어, 터치부(420)는 생성된 포인트 정보가 한 개만 존재하는 경우에는 좌표 정보를 전송하면 되나, 다수의 포인트 정보가 생성된 경우에는 좌표 정보와 함께 각 포인트 정보 사이의 포인트 차이에 대한 정보도 전송할 수 있다. 또한, 터치부(420)는 특히, 방향성 정보가 대각선 방향인 경우에는 직교 좌표계에 근거하여 상하 방향 및 좌우 방향에 대한 포인트 차이 정보를 개별적으로 전송할 수도 있다. 한편, 터치부(420)는 픽셀 또는 도트에 대해 사용자의 선택에 대응하여 픽셀 또는 도트 정보를 추출하여 제어부(430)로 전송 가능하며, 이 경우 제어부(430)의 요청이나 디폴트로 선택된 픽셀 또는 도트에서의 색감 데이터를 추출하여 상기 제어부(430)로 전송할 수도 있다.In addition, if there is only one generated point information, the touch unit 420 transmits the coordinate information. However, when a plurality of point information is generated, the touch unit 420 also displays coordinate information and information on the point difference between the point information Lt; / RTI > In addition, when the direction information is in the diagonal direction, the touch unit 420 may individually transmit point difference information on the up and down directions and the left and right directions based on the orthogonal coordinate system. Meanwhile, the touch unit 420 may extract pixel or dot information corresponding to a user's selection of a pixel or dot and transmit the extracted pixel or dot information to the control unit 430. In this case, And transmits the extracted color data to the control unit 430. [0050]

제어부(430)는, IEEE 802.15.4 MAC/PHY가 내장된 2.4GHz 지그비 무선 통신 트랜시버(transceiver) 시스템 온 칩(SoC)일 수 있다.The controller 430 may be a 2.4GHz ZigBee wireless communication transceiver system on chip (SoC) with an embedded IEEE 802.15.4 MAC / PHY.

이러한 제어부(430)는, 내부에 프로세서(processor)와 플래시/메모리(FLASH/SRAM), 및 암호화 수단도 내장할 수 있다. 그 밖에 제어부(1330)는 SPI(Ethernet, EEPROM), TWI(RTC module), JTAG(SIF) 인터페이스(interface)를 사용할 수 있다. The controller 430 may also include a processor, a flash / memory (FLASH / SRAM), and an encryption unit. In addition, the control unit 1330 may use an SPI (Ethernet, EEPROM), a TWI (RTC module), or a JTAG (SIF) interface.

변압기(430)는, 고임피던스 평형 안테나를 저임피던스 비평형 수신기, 송신기 또는 송수신기에 정합시킬 경우, 변환율이 좀 더 큰 밸룬(balance to unbalance transformer; Balun)을 사용할 수 있다. 이러한 변압기(1340)는 예를 들어, 신호가 100옴(ohm) 차등 신호(difference signal)로 이루어질 수 있는데, 상기 100옴 임피던스(impedance)를 송/수신 신호에 따라 안테나로 50옴 임피던스로 변환하며 2.4GHz 대역만 통과하도록 필터링 매칭 구동될 수 있다.The transformer 430 may use a balance to unbalance transformer (Balun) to match a high impedance balanced antenna to a low impedance unbalanced receiver, transmitter, or transceiver. For example, the transformer 1340 may be a 100 ohm difference signal, which converts the 100 ohm impedance to a 50 ohm impedance with an antenna according to the transmit / receive signal, It can be filtered and matched to pass only the 2.4 GHz band.

필터(450)는 예를 들어, 저역 통과 필터(Low Pass Filter; LPF)로, 출력의 고조파(harmonic) 성분을 제거하는 동시에 고주파(high frequency) 성분은 필터링(filtering) 한다.The filter 450 is, for example, a low pass filter (LPF) that removes a harmonic component of an output and filters a high frequency component.

안테나(460)는, RF(Radio Frequency) 신호를 송신하는 경우 공중(Air)으로 방사(coupling)하며, 입력되는 RF 신호를 수신한다.The antenna 460 couples to the air when receiving an RF (Radio Frequency) signal, and receives an RF signal inputted thereto.

전원 공급부(Power Supply)(480)는, 입력된 5 V dc 전원을 3.3 V dc로 정전압하여 지그비 칩(ZigBee chip) 부품 등의 전원을 공급한다.The power supply unit 480 constant-voltageizes the input 5 V dc power to 3.3 V dc to supply power to the ZigBee chip components.

모바일 디바이스(410)는 상술한 구성 이외에도 필요에 따라 디바이스 사이의 연결 상태를 테스트하거나 메모리에 퓨징(fusing)하는 기능을 수행하며, 지그비 소프트웨어 프로그램(ZigBee S/W Program)의 다운로드(download) 및 디버그(debug) 기능을 수행하는 JTAG 커넥터(Joint Test Action Group (JTAG) Connector)(570)를 더 포함할 수 있다.In addition to the above-described configuration, the mobile device 410 also functions to test the connection state between the devices or fusing them to the memory as needed. The mobile device 410 downloads the ZigBee S / W program, (JTAG) connector 570 that performs a debug function.

또한, 모바일 디바이스(410)는, 메모리, 드라이버, 버퍼부, I/O 포트, I/F 커넥터 등을 더 포함할 수 있다.In addition, the mobile device 410 may further include a memory, a driver, a buffer unit, an I / O port, an I / F connector, and the like.

메모리는, 비휘발성 메모리(non-voluntary memory)의 일종인 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)일 수 있는데 예를 들어, 128 Kbyte 용량을 가질 수 있다. 또한, 메모리는, 무선으로 지그비 펌웨어를 업데이트 할 경우 임시 데이터롬(DataROM)으로 사용될 수 있다. 한편, 메모리는, 후술하는 바와 같이, 터치부(1320)의 입력에 따라 제어부(530)에서 제어 레벨 등을 결정함에 있어서 참고할 예컨대, 색온도, 디밍 레벨 등에 대한 미리 정의된 값인 참조 테이블을 저장할 수도 있다.The memory may be an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), which is a type of non-volatile memory, and may have a capacity of, for example, 128 Kbytes. Also, the memory can be used as a temporary data ROM (DataROM) when updating the ZigBee firmware wirelessly. Meanwhile, the memory may store a reference table, which is a predefined value, for example, a color temperature, a dimming level, etc. to be referred to in determining the control level or the like in the control unit 530 according to the input of the touch unit 1320 .

드라이버는, UART 통신에 있어 하프 듀플렉스(Half Duplexer) 방식으로 외부 디바이스와 차등 라인(differential line)으로 장거리 통신에 사용된다.The driver is used for long distance communication with external devices in a differential line in a half duplex scheme for UART communication.

버퍼부는, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 방식으로 예를 들어, 500Hz의 펄스를 폭 변화로 외부 디바이스(예를 들어, 디밍 커넥터)의 밝기를 조정할 수 있다.The buffer unit can adjust the brightness of an external device (for example, a dimming connector) by a pulse width modulation (Pulse Width Modulation) method, for example, with a pulse width of 500 Hz.

I/O 포트는, 하프 듀플렉스 방식의 RS 485 통신으로 12대의 발광부와 연결하여 개별 제어가 가능하며, 외부디바이스 +5Vdc를 공급받아 내부 회로를 구동한다. I/F 커넥터는, 5 Vdc 전원은 외부디바이스(예를 들어, 연결된 디밍 커넥터)를 통해 입력받으며, 5V PWM 신호를 출력해 다운라이트 등 펄스 폭 변조(PWM) 제어로 디밍(dimming) 할 수 있다.The I / O port is connected to 12 light emitting parts by RS485 communication of half-duplex type, and can be individually controlled. The external device + 5Vdc is supplied to drive the internal circuit. The I / F connector receives 5 Vdc power through an external device (eg, a connected dimming connector) and can output a 5 V PWM signal to dim dimming by pulse width modulation (PWM) control, such as downlight .

상기에서, 제어부(1330)는 선택부(1390)를 통해 하이(H) 값 또는 로우(L) 값에 따라 스마트 기능 등 다양한 제어 신호를 생성할 수도 있다.The control unit 1330 may generate various control signals such as a smart function according to a high value or a low value through the selecting unit 1390. [

한편, 제어부(430)는 사용자의 입력에 따라 입력 판단 및 그에 따른 제어 신호 생성을 위한 인터럽트 신호를 포함한 클록 신호를 수신할 수 있다.Meanwhile, the controller 430 may receive a clock signal including an interrupt signal for input determination and control signal generation according to a user's input.

또한, 모바일 디바이스(410)는 도시되진 않았으나, 내부에 전술한 지그비 통신을 위한 통신 모듈을 구비할 수 있다. 또한, 조명장치의 각 발광 장치 역시, 모바일 디바이스의 통신 방식에 대비하여 제어 신호 등을 입력받기 위해 지그비 통신을 위한 통신 모듈을 구비할 수 있다. 상술한 통신 모듈은, 향후 펌웨어 업그레이드를 위한 용도로도 이용 가능하다.In addition, the mobile device 410 is not shown, but may include a communication module for the Zigbee communication as described above. Also, each light emitting device of the lighting device may be equipped with a communication module for Zigbee communication in order to receive a control signal or the like in preparation for the communication method of the mobile device. The above-described communication module can also be used for firmware upgrade in the future.

도 5는 자동 하이브리드 메쉬 네트워크 구성에 관한 개념도의 일 실시예를 도시한 도면이다.5 is a view showing an embodiment of a conceptual diagram of an automatic hybrid mesh network configuration.

본 명세서에서 기술되는 조명 시스템의 일 예는, 복수의 조명장치들, 상기 복수의 조명장치들을 제어하는 조명 제어 패킷을 전송하는 조명 제어 디바이스 및 상기 조명 제어 패킷을 상기 복수의 조명장치들로 전달하는 게이트웨이를 포함하여 구성되고, 상기 복수의 조명장치들은 통신 프로토콜에 따라 적어도 하나 이상의 메쉬 네트워크로 그룹핑(grouping)되고, 상기 게이트웨이는 상기 조명 제어 패킷을 해당 메쉬 네트워크를 통해 조명장치로 전송하여 조명장치를 제어한다.An example of an illumination system described herein includes a plurality of illumination devices, an illumination control device that transmits an illumination control packet that controls the plurality of illumination devices, and an illumination control device that transmits the illumination control packet to the plurality of illumination devices Wherein the plurality of lighting devices are grouped into at least one or more mesh networks according to a communication protocol and the gateway transmits the lighting control packets to the lighting device via the corresponding mesh network, .

여기서, 상기 메쉬 네트워크는, 상기 메쉬 네트워크 내 구성요소의 통신 프로토콜에 따라 동종 메쉬 네트워크와 하이브리드 메쉬 네트워크로 구분될 수 있고, 지그비 통신 프로토콜만을 지원하는 조명장치에 대해서는 그룹핑하지 않을 수도 있다. 한편, 상기 메쉬 네트워크에서 이용되는 통신 프로토콜에는, 와이파이, 블루투스, 2G, 3G 및 4G 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the mesh network may be divided into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of a component in the mesh network, and may not group with respect to a lighting apparatus supporting only a Zigbee communication protocol. Meanwhile, the communication protocol used in the mesh network may be at least one of Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

상기 게이트웨이는, 상기 통신 프로토콜을 지원하여 상기 조명 제어 패킷이 해당 메쉬 네트워크로 전송되도록 멀티-모드 게이트웨이일 수 있으며, 상기 게이트웨이는, 하나의 채널을 통해 우선순위가 높은 조명 제어용 패킷을 송수신하면서 데이터 패킷 송수신하기 위해 조명장치 제어 패킷에 포함하여 전송할 데이터의 크기(size) 및 사용자의 조명장치에 대한 요구에 따른 해당 조명장치의 최대 반응 시간(Td) 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정할 수 있으며, 네트워크 상태 제어를 위하여, 스케줄링 알고리즘을 재계산하고 비콘 송수신 주기를 재계산한 후, 스케쥴링 팩터와 상기 최대 반응 시간을 비교하여 패킷 전송을 위한 스케쥴링을 할 수 있다.The gateway may be a multi-mode gateway for supporting the communication protocol so that the illumination control packet is transmitted to the corresponding mesh network. The gateway transmits and receives a high priority lighting control packet over one channel, (Size) of data to be transmitted included in the illumination device control packet for transmission and reception, and a maximum reaction time (Td) of the lighting apparatus according to a request for the user's lighting apparatus, For control, the scheduling algorithm can be recalculated and the beacon transmission / reception period recalculated, and then the scheduling factor can be compared with the maximum response time to perform scheduling for packet transmission.

상기 게이트웨이는 상기 비교 결과에 따라 비콘 송수신 주기 사이에 QoS 데이터 패킷 송신을 스케줄링하고, 그 결과에 따라 QoS 데이터 패킷 송신을 위한 파워를 제어하여 전송할 수 있으며, 동일 채널에 동일 타임 슬롯에 서로 다른 프로토콜의 패킷들이 존재하는 경우에는 안전 채널을 이용할 수 있고, 상기 안전 채널을 이용하는 패킷들로 해당 패킷들의 송출 전력을 비교하여 결정하고, 상기 결정된 패킷들은 지그비 통신 프로토콜에 따른 패킷을 포함할 수 있다.The gateway may schedule transmission of QoS data packets during beacon transmission / reception periods according to the comparison result, and may control power for transmission of QoS data packets according to a result of the scheduling, When there are packets, a secure channel can be used, and the transmission power of the packets may be compared with packets using the secure channel, and the determined packets may include packets according to the Zigbee communication protocol.

도 5의 조명 시스템에서는 자동 하이브리드 메쉬 네트워크 구성 개념에 대한 설명의 편의를 위해 조명장치들과 게이트웨이만을 도시하였다.In the lighting system of FIG. 5, only the illumination devices and the gateway are illustrated for convenience of explanation of the concept of the automatic hybrid mesh network construction.

여기서, 본 명세서에서는 지그비 네트워크를 이용하는 조명장치에 대해서는 메쉬 네트워크를 구성하지 않고, 상기 지그비 네트워크 이외의 다른 통신 네트워크를 이용하는 즉, 그에 관한 통신 모듈을 포함한 조명장치들에 대해 메쉬 네트워크를 구성하는 것을 일 실시예로 설명한다.Here, in the present specification, a mesh network is not configured for a lighting device using a ZigBee network, and a mesh network is configured for a lighting device including a communication module using a communication network other than the ZigBee network This embodiment will be described.

예컨대, 본 명세서에서 메쉬 네트워크를 구성하는 조명장치는 와이파이 네트워크를 지원하는 와이파이 통신 모듈을 내장한 것을 일 실시예로 도시하였다. 다만, 본 발명이 이러한 와이파이 통신 모듈에만 한정되는 것은 아니며 다른 통신 네트워크를 지원하는 통신 모듈을 내장 또는 포함한 조명장치도 메쉬 네트워크를 구성할 수 있음은 자명하다 할 것이다.For example, in the present specification, the illumination device constituting the mesh network includes the Wi-Fi communication module supporting the Wi-Fi network as one embodiment. However, it is to be understood that the present invention is not limited to such a Wi-Fi communication module, and that a lighting device including or including a communication module supporting another communication network can also constitute a mesh network.

한편, 본 명세서에서 하나의 메쉬 네트워크를 구성하는 조명장치는 하나 또는 복수의 조명장치들이 그룹핑되어 구성될 수 있다.Meanwhile, in the present specification, a lighting apparatus constituting one mesh network may be configured by grouping one or a plurality of lighting apparatuses.

본 명세서에서 메쉬 네트워크는 예를 들어, 구성된 메쉬 네트워크 내 조명장치의 동작 제어 즉, 전원 온/오프(power on/off), 디밍(dimming), 색온도(color temperature) 등을 위하여 구성된다.The mesh network herein is configured for, for example, controlling the operation of a lighting device in a configured mesh network, i.e., power on / off, dimming, color temperature, and the like.

한편, 본 명세서에서 구성되는 메쉬 네트워크는 크게 두 개로 구분될 수 있는데, 제1 메쉬 그룹(510)은 적어도 하나 이상의 와이파이 내장 조명장치들(512,514)로 구성되고, 제2 메쉬 그룹(520)은 적어도 하나 이상의 와이파이 내장 조명장치들(522) 및 다른 통신을 위한 통신 모듈(524,526)로 구성된다. 여기서, 상기 제1 메쉬 그룹(510)은 예를 들어, 동종 메쉬 네트워크 그룹을 그리고 상기 제2 메쉬 그룹(520)은 예를 들어, 하이브리드 메쉬 네트워크 그룹을 구성한다. 그리고, 상기 제2 메쉬 그룹(520)은 하이브리드 메쉬 네트워크 그룹 구성에 따라 적어도 하나 이상의 다른 통신 모듈을 포함할 수 있는데 예를 들어, 도 5에서는 2G/3G/4G(generation) 지원 모듈(524)와 블루투스 지원 모듈(526)이 예시되었다.The first mesh group 510 is composed of at least one or more Wi-Fi built-in illumination devices 512 and 514, and the second mesh group 520 is composed of at least one One or more WiFi embedded lighting devices 522 and communication modules 524 and 526 for other communications. Here, the first mesh group 510 includes, for example, a homogeneous mesh network group, and the second mesh group 520 comprises, for example, a hybrid mesh network group. The second mesh group 520 may include at least one or more other communication modules according to the hybrid mesh network group configuration. For example, the second mesh group 520 may include a 2G / 3G / 4G generation module 524, The Bluetooth support module 526 has been illustrated.

한편, 도 5에서 게이트웨이(530)는 전술한 메쉬 네트워크들 구성에 따른 조명 제어를 지원하기 위해 멀티-모드 게이트웨이일 수 있다. 여기서, 상기 멀티-모드 게이트웨이는 예컨대, 지그비(532)와 와이파이 통신 모듈(534) 이외에도 전술한 2G/3G/4G 지원 모듈(536), 블루투스(538), 이더넷 지원 모듈(540) 등이 포함될 수 있다.Meanwhile, in FIG. 5, the gateway 530 may be a multi-mode gateway to support illumination control according to the above-described mesh networks configuration. The multi-mode gateway may include, for example, the 2G / 3G / 4G support module 536, the Bluetooth module 538, the Ethernet support module 540 and the like in addition to the ZigBee 532 and the Wi-Fi communication module 534 have.

종래 전통적인 조명 시스템이 단지 조명 제어 디바이스를 통해 지그비 통신 네트워크만을 이용하여 조명장치를 제어하였으나, 본 명세서에서 기술되는 조명 시스템은 현존하는 또는 미래에 구현될 다양한 통신 네트워크를 통해 조명장치를 제어할 수 있도록 종단의 조명장치(들)도 메쉬 네트워크로 그룹핑하고 그들의 통신 모듈을 멀티-모드의 게이트웨이를 구현하여 지원하는 것이다.While conventional lighting systems conventionally controlled the lighting device using only the Zigbee communication network through the lighting control device, the lighting system described herein may be used to control the lighting device through various communication networks that may be present or future implemented The terminating lighting device (s) are also grouped into mesh networks and their communication modules are implemented by implementing a multi-mode gateway.

정리하면, 도 5를 참조하면, 멀티-모드 게이트웨이를 통해 조명 시스템 내에서 무선 메쉬 네트워크(wireless mesh network)의 구성이 가능해지고, 상기 구성되는 하이브리드 메쉬 네트워크를 통해 메쉬 그룹별로 조명 제어, 원격 모니터링 등이 가능해질 뿐만 아니라, 신호가 약한 지역에 위치한 조명은 상기 멀티-모드 게이트웨이가 직접 신호를 송/수신하지 않고, 해당 조명장치와 통신을 할 수 있는 조명장치를 장착한 노드(node)가 대신 조명 제어를 위한 패킷을 전달함으로써 이를 간단하게 해결할 수 있다.Referring to FIG. 5, a wireless mesh network can be configured in the lighting system through the multi-mode gateway, and illumination control, remote monitoring, and the like are performed for each mesh group through the hybrid mesh network Not only the multi-mode gateway directly transmits / receives a signal, but also a node equipped with a lighting device capable of communicating with the lighting device, This can be solved simply by passing a packet for control.

관련하여, 하나의 채널 즉, 동일 채널에서 우선순위가 높은 조명 제어용 패킷(예를 들어, 지그비 조명장치용)을 송수신하면서 데이터 패킷 송수신(예를 들어, 와이파이, 2G, 3G, 4G 조명장치)할 수 있는데, 이를 위해서는 예컨대, 조명 제어용 패킷에 포함하여 전송할 데이터의 크기(size), 사용자의 조명장치에 대한 요구 즉, 해당 조명장치의 최대 반응 시간(Td) 등이 고려될 수 있다.(For example, Wi-Fi, 2G, 3G, or 4G illumination device) while transmitting and receiving a single channel, that is, a high-priority illumination control packet (for example, for a ZigBee illumination device) For example, the size of data to be transmitted to be included in the illumination control packet and the request of the user for the illumination device, that is, the maximum reaction time (Td) of the lighting device, can be considered.

이는 예를 들어, 다음과 같은 요건(들)이 만족되는 것이 바람직하다.This is preferable, for example, to satisfy the following requirement (s).

제1 요건으로 예를 들어, 조명 제어용 패킷을 송/수신하는 주기를 조절하되, 최대 반응 시간(T_d) 내에는 “무선으로 패킷 송/수신 시간 + 조명장치 반응시간” 이루어져야 한다. 다시 말해, 무선으로 패킷 송수신 시간과 조명장치 반응시간의 합이 상기 최대 반응 시간(T_d)보다 작아야 한다.As a first requirement, for example, a period for transmitting / receiving a packet for lighting control is adjusted, and within the maximum reaction time (T _d ), " packet transmission / reception time + lighting device response time " In other words, the sum of the packet transmission / reception time and the lighting device response time must be smaller than the maximum response time (T _d ).

제2 요건으로 예를 들어, 통신 장치의 현재 채널의 네트워크 상태 즉, 전송에서 패킷 전송의 최대 속도와 최소 소요 시간을 측정이 필요하다. 이 경우, 그 채널이 2G, 3G, 4G 등인 경우에는 파일럿(Pilot) 신호 송신 및 채널 피드백(channel feedback)을 통해서 해당 채널을 통해서 송/수신 가능한 업 링크(up link)와 다운 링크(down link)의 최대 시간(S_max) 및 최소 시간(S_min)을 측정하고, 상기 채널이 지그비, 와이파이인 경우에는 비콘(Beacon) 패킷 송신 및 그 응답 시간을 측정하여 최대(T_max) 및 최소 시간(T_min)을 측정한다.As a second requirement, for example, it is necessary to measure the network condition of the current channel of the communication device, that is, the maximum speed and minimum time required for packet transmission in transmission. In this case, when the channel is 2G, 3G, 4G, etc., uplink and downlink capable of transmitting / receiving through the corresponding channel through pilot signal transmission and channel feedback, (T _max ) and a minimum time (T _min ) by measuring a maximum time (S _max ) and a minimum time (S _min ) of the beacon packet and the response time of the beacon packet when the channel is ZigBee or Wi- _min ) is measured.

이를 통해, 채널 네트워크 상태에 대한 값(U_max)는 아래와 같은 수학식 내지 조건을 만족하여야 한다.Through this, the value (U _max ) for the channel network condition must satisfy the following equation (11).

상기 수학식 1을 참조할 때, 상기 U_max가 예를 들어, 최대 반응 시간(T_d)보다 작으면, 네트워크 상태는 양호한 것으로 볼 수 있다. 그렇지 않은 경우에는 네트워크 상태가 양호하지 않은 것으로 보는데 이러한 경우에는 별도의 네트워크 상태에 대한 제어가 요구된다.Referring to Equation (1) above, if the U _max is smaller than the maximum reaction time (T _d ), for example, the network state can be regarded as good. Otherwise, the network state is not considered to be good. In this case, a separate network state control is required.

후자의 경우, 네트워크 상태 제어 방법의 하나로 예컨대, 네트워크 내 패킷들의 스케쥴을 제어하는 것이다. 여기서, 이용되는 것이 예컨대, 스케줄링 알고리즘이라 할 수 있다. 이는 결국 다음과 같은 수학식 2에 의해 결정될 수 있다.In the latter case, one of the network state control methods is to control the schedule of packets in the network, for example. Here, for example, a scheduling algorithm can be used. This can be finally determined by the following equation (2).

도 6은 전술한 스케쥴링 알고리즘에 따른 네트워크 상태 제어 방법의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an embodiment of a network state control method according to the scheduling algorithm described above.

조명 시스템에서 조명 제어 방법의 일 예는, 복수의 조명장치들을 제어하기 위한 조명 제어 패킷이 송수신되는 네트워크 상태 제어를 위하여, 게이트웨이에서 스케줄링 알고리즘을 재계산하고 비콘 송수신 주기를 재계산하는 단계, 재계산된 스케줄링 팩터(Umax)와 최대 반응 시간(Td)를 비교하여 상기 스케줄링 팩터(Umax)가 최대 반응 시간(Td)보다 작으면 비콘 송수신 주기 사이에 QoS 데이터 패킷 송신을 스케줄링하는 단계 및 QoS 데이터 패킷 송신을 위해 파워를 제어하여(S640) 해당 QoS 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 복수의 조명장치들은 통신 프로토콜에 따라 적어도 하나 이상의 메쉬 네트워크로 그룹핑되고, 상기 게이트웨이는 상기 조명 제어 패킷을 해당 메쉬 네트워크를 통해 조명장치로 전송하여 조명장치를 제어한다. 여기서, 상기 메쉬 네트워크는, 상기 메쉬 네트워크 내 구성요소의 통신 프로토콜에 따라 동종 메쉬 네트워크와 하이브리드 메쉬 네트워크로 구분되고, 지그비 통신 프로토콜만을 지원하는 조명장치에 대해서는 그룹핑하지 않을 수 있다. 또한, 상기 메쉬 네트워크에서 이용되는 통신 프로토콜에는, 와이파이, 블루투스, 2G, 3G 및 4G 중 적어도 하나일 수 있다.One example of a lighting control method in an illumination system is to recalculate the scheduling algorithm at the gateway and recalculate the beacon transmission / reception period for the network state control in which the illumination control packets for controlling the plurality of lighting devices are transmitted and received, Scheduling a QoS data packet transmission during a beacon transmission / reception cycle if the scheduling factor Umax is less than a maximum response time Td by comparing the scheduling factor Umax with a maximum response time Td, (S640), and transmitting the corresponding QoS data packet, wherein the plurality of illumination devices are grouped into at least one mesh network according to a communication protocol, and the gateway transmits the light control packet And transmits it to the illumination device through the mesh network to control the illumination device. Here, the mesh network may be classified into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of a component in the mesh network, and may not group with respect to a lighting device supporting only a Zigbee communication protocol. In addition, the communication protocol used in the mesh network may be at least one of Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

도 6을 참조하면, 멀티-모드 게이트웨이(530)는 네트워크 상태 제어를 위하여, 스케줄링 알고리즘을 재계산하고 비콘 송수신 주기를 재계산한다(S610).Referring to FIG. 6, the multi-mode gateway 530 recalculates the scheduling algorithm and recalculates the beacon transmission / reception period for network state control (S610).

이후 멀티-모드 게이트웨이(530)는, S610 단계를 통해 재계산된 스케줄링 팩터(U_max)와 최대 반응 시간(T_d)를 비교한다(S620). 상기 S620 단계 비교 결과 만약 스케줄링 팩터(U_max)가 최대 반응 시간(T_d)보다 작지 않다면 다시 S610 단계를 수행한다. 반대로, 상기 S620 단계 비교 결과 만약 스케줄링 팩터(U_max)가 최대 반응 시간(T_d)보다 작다면, 다음 단계를 수행한다.The multi-mode gateway 530 then compares the recalculated scheduling factor U _max with the maximum response time T _{d in} step S610 (S620). If it is determined in step S620 that the scheduling factor U _max is not less than the maximum response time T _d , step S610 is performed again. On the contrary, if the scheduling factor U _max is smaller than the maximum reaction time T _{d as a} result of the comparison in step S620, the next step is performed.

다음 단계로, 멀티-모드 게이트웨이(530)는 비콘 송수신 주기 사이에 QoS 데이터 패킷 송신을 스케줄링한다(S630).As a next step, the multi-mode gateway 530 schedules QoS data packet transmissions between beacon transmission and reception periods (S630).

이후 멀티-모드 게이트웨이(530)는, S630 단계 스케줄링 결과에 따라 QoS 데이터 패킷 송신을 위해 파워를 제어하여(S640) 해당 QoS 데이터 패킷을 전송한다(S650).Thereafter, the multi-mode gateway 530 controls the power for transmitting the QoS data packet according to the result of the step S630 (S640), and transmits the corresponding QoS data packet (S650).

이하에서는 도 7과 8을 참조하여, 와이파이 신호와 지그비 신호를 동시에 전송하는 방법의 다양한 실시예를 설명한다.Hereinafter, various embodiments of a method for simultaneously transmitting a Wi-Fi signal and a ZigBee signal will be described with reference to FIGS.

여기서, 도 7과 8은 와이파이 신호와 지그비 신호를 동시에 전송하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.Here, FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining a method of simultaneously transmitting a Wi-Fi signal and a ZigBee signal.

기본적으로, 와이파이와 지그비는 사용하는 채널이 중복된다. 따라서, 와이파이 신호와 지그비 신호는 동일한 주파수의 채널을 사용하게 되어 동일 시간 즉, 타임 슬롯(Time Slot)에 동시에 신호를 송/수신할 경우에는 지그비 신호 송/수신에 문제가 발생할 수 있어 되도록 채널이 중복되지 않도록 사용하는 것이 바람직하다.Basically, Wi-Fi and ZigBee use overlapping channels. Therefore, since the Wi-Fi signal and the ZigBee signal use the same frequency channel, when transmitting / receiving signals at the same time, that is, in the time slot simultaneously, It is preferable to use it so as not to overlap.

이를 위해, 안전 채널이라는 개념이 도입될 수 있는데, 상기 안전 채널은 예를 들어, 와이파이와 지그비가 사용하는 2.4 Ghz 대역에서 상기 와이파이가 사용하지 않는 즉, 상기와 같이 타임 슬롯에 따라 채널 사용이 중복되는 경우에도 지그비 신호 송수신을 위해 사용 가능한 채널을 의미한다. 이러한 채널로 예를 들어, 상기 2.4 Ghz 대역 중 15번 채널(2425 Mhz), 20번 채널(2450 Mhz), 25 번 채널(2475 Mhz), 26번 채널(2480 Mhz) 등을 사용할 수 있다.For this purpose, the concept of a secure channel can be introduced. For example, in the 2.4 GHz band used by Wi-Fi and ZigBee, the safety channel is not used by the Wi-Fi, The channel can be used for transmitting / receiving ZigBee signals. For example, it is possible to use the 15th channel (2425 Mhz), the 20th channel (2450 Mhz), the 25th channel (2475 Mhz), the 26th channel (2480 Mhz) and the like among the 2.4 GHz band.

전술한 와이파이 신호와 지그비 신호를 동시 전송함에 있어서, 타임 슬롯에 따라 제어하여야 하는 기술적 배경 및 필요성에 대해 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.The technical background and necessity of controlling the time slot according to the simultaneous transmission of the Wi-Fi signal and the ZigBee signal will be described in more detail as follows.

지그비 신호 송수신을 위해 안전 채널을 사용하지 않고, 만약 특정 타임 슬롯에 와이파이와 지그비 신호를 동시에 동일 주파수 채널을 사용하는 송수신하는 경우에는 아래와 같은 문제가 발생할 수 있다.If you do not use a secure channel for sending and receiving ZigBee signals and if you send and receive Wi-Fi and ZigBee signals in the same time slot at the same time using the same frequency channel, the following problems may occur.

와이파이의 데이터 트래픽(data traffic)은 버스트(burst) 속성 즉, 한꺼번에 몰려서 다운로드 되는 특징이 있다. 이때, 상기 와이파이의 송출 전력은 300mW인데, 이는 지그비의 송출 전력의 대략 10배 이상이 된다. 다시 말하면, 특정 타임 슬롯에 동일 채널을 통해 상기와 같은 송출 전력으로 와이파이 신호와 지그비 신호를 송수신하면, 지그비 신호는 통신이 불가능한 상황에 놓이게 된다.The data traffic of the Wi-Fi is characterized by a burst attribute, that is, downloaded at a time. At this time, the transmission power of the Wi-Fi is 300 mW, which is about 10 times or more of the transmission power of ZigBee. In other words, when a Wi-Fi signal and a ZigBee signal are transmitted and received through the same channel in a specific time slot with the transmission power as described above, the ZigBee signal is in a situation where communication is impossible.

따라서, 와이파이와 지그비가 각각 송수신하는 트래픽의 특성에 따라서, 해당 채널을 점유하는 기간이 정해지므로, 상호 간에 동일한 채널을 동일한 시간에 점유하지 않도록 트래픽 제어가 요구되는 것이다.Therefore, according to the characteristics of the traffic transmitted and received by the Wi-Fi and the ZigBee, the period of occupying the corresponding channel is determined, and traffic control is required so that the same channel is not occupied at the same time by each other.

본 명세서에서는 상술한 환경에서 트래픽 제어 방법의 실시예들을 정의하고 제공하고자 하는 것이다.In this specification, it is intended to define and provide embodiments of the traffic control method in the above-mentioned environment.

예컨대, 1개의 통신장치에서 장치 제어용(예를 들어, 조명 제어용) 지그비 트래픽과 장치 제어용 와이파이 트래픽, 와이파이 데이터 트래픽 등이 혼재되어 있다고 하자. For example, suppose that one communication device has a mixture of ZigBee traffic for device control (for example, lighting control), WiFi traffic for device control, Wi-Fi data traffic, and the like.

이 경우, 동일한 시간 즉, 동일 타임 슬롯에 정확하게 장치 제어 패킷을 목적 장치 즉, 조명장치에 송/수신하여 지연(delay)없이 신속하고 정확하게 제어할 수 있어야 한다.In this case, it is necessary to transmit / receive the device control packet accurately to the destination device, that is, the lighting device at the same time, that is, the same time slot, and to control it quickly and accurately without delay.

이는 예컨대, 지그비 트래픽은 장치 제어용 트래픽을 포함하는 경우가 많고, 와이파이 데이터 트래픽은 멀티미디어 데이터 트래픽과 장치 제어용 트래픽이 혼재되어 있는 경우가 많기 때문이다.This is because, for example, the ZigBee traffic often includes the device control traffic, and the WiFi data traffic is often mixed with the multimedia data traffic and the device control traffic.

따라서, 하나의 방법으로, 지그비(A/B) 및 와이파이(C) 두 경우 모두 장치 제어용 패킷은 우선적으로 송수신할 기회를 부여하는 것이다.Thus, in both of the ZigBee (A / B) and Wi-Fi (C) methods, a device control packet gives priority to transmission and reception.

즉, 통신 프로토콜에 상관없이 패킷 자체의 우선순위에 기초하여 장치 제어용 패킷은 안전 채널을 통하여 우선적으로 송/수신하는 것이다.That is, the device control packet is preferentially transmitted / received through the secure channel based on the priority of the packet itself regardless of the communication protocol.

여기서, 만약 지그비와 와이파이 모두 동시에 장치 제어용 패킷을 송수신하여야 하는 경우에는 동일 타임 슬롯(Time slot)에서 이용 가능한 안전 채널들에 서로 나누어 중복되지 않도록 사용하면 된다. Here, if both ZigBee and WiFi need to transmit and receive a device control packet at the same time, the ZigBee and the WiFi can be used so as not to overlap with each other on available security channels in the same time slot.

한편, 지그비의 장치 제어용 패킷을 위해서 1개(혹은 n개)의 채널을 할당하고, 와이파이의 장치 제어용 패킷 송수신을 위해서 1개(혹은 n개)의 채널을 할당한 이후에 남은 채널은, 와이파이의 데이터 트래픽의 송수신을 위해서 사용한다.On the other hand, after allocating one (or n) channels for the device control packet of ZigBee and allocating one (or n) channels for transmitting / receiving packets for device control of the Wi-Fi, It is used for data traffic transmission / reception.

예컨대, 상술한 바와 같이, 안전 채널은 채널 수가 정해져 있는데 예컨대, 장치 제어용 패킷의 수가 그보다 많은 경우에는 패킷의 타입에 따라 우선순위를 두어 우선순위가 높은 패킷을 우선 송부하는 방법, 패킷 타입에 상관없이 해당 패킷의 발생 순서에 기초하여 순차로 채널을 통해 전송하는 방법, 상기 전자의 두 가지 방법을 조합하는 방법 등이 있을 수 있다.For example, as described above, the number of channels for the safety channel is fixed. For example, when the number of device control packets is larger than the number of channels, priority is given to the types of packets to prioritize high priority packets. A method of sequentially transmitting through the channel based on the generation order of the packet, a method of combining the two methods of the former, and the like.

또한, 지그비와 와이파이에 동시에 송/수신할 데이터의 양이 많아서, 모든 안전 채널을 사용하더라도 동시에 모두 송수신할 수 없는 경우에는, 지그비의 장치 제어용 패킷과 와이파이의 패킷 클래스 큐(Packet class Queue)에서 우선 순위(Priority)가 높은 큐(ex: 장치 제어용 패킷 큐)를 우선적으로 송/수신할 수 있도록 스케줄링할 수 있다. In addition, if there is a large amount of data to be transmitted / received between the ZigBee and the WiFi at the same time, even if all of the safety channels are used, the ZigBee device control packet and the packet class queue of the Wi- It is possible to perform scheduling so that a queue having a high priority (ex: device control packet queue) can be preferentially transmitted / received.

이후 나머지 서비스(ex: Real-time Streaming Service Packet) 등은 우선순위가 낮은 큐에 별도로 저장한 이후에 QoS(예를 들어, delay, delay jitter 등)을 만족시킬 수 있는 다른 채널을 통해서 송수신하도록 스케줄링한다.Thereafter, the remaining services (e. G., Real-time Streaming Service Packets) are separately stored in a low-priority queue, and then scheduled and transmitted through another channel that can satisfy QoS (e.g., delay, delay jitter, do.

다른 관점에서, 와이파이와 지그비 신호를 동시에 전송하는 방법을 살펴보면, 다음과 같다.From another point of view, a method of simultaneously transmitting Wi-Fi and ZigBee signals is as follows.

이 경우는, 무선 네트워크에 연결된 조명장치(들)을 전체 제어하고자 하는 경우에, 소정 시간(예를 들어, 3초) 내외의 장시간이 소요되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.In this case, a long time is required for a predetermined time (for example, three seconds) when the lighting apparatus (s) connected to the wireless network is to be controlled in its entirety.

예컨대, 상기에서 소정 시간으로 0.5초 이내에 전체 조명장치(예를 들어, 지그비의 경우 모뎀 1개당 70개 제어해야 함) 제어하여야 하는 경우도 있다(층 단위, 그룹 단위의 조명 제어의 경우가 해당한다.)For example, it may be necessary to control the entire lighting apparatus (for example, in the case of ZigBee, 70 lights should be controlled per 1 modem) within 0.5 seconds in a predetermined period of time (in the case of lighting control by floor or group .)

이를 위해, 지그비 통신 네트워크에서 비콘 리퀘스트(Beacon Request), 비콘 신호의 송수신 할 때 해당 패킷을 송수신하는 타임 슬롯(T2)에만 송출 전력을 높이는 것이다.To this end, in transmitting and receiving a beacon request and a beacon signal in a Zigbee communication network, transmission power is increased only in a time slot T2 for transmitting and receiving the packet.

이와 같이, 해당 패킷을 송수신하는 타임 슬롯(T2)에만 송출 전력을 높이게 되면, 비콘 수신 성공률이 높아진다. 이는 결국, 메쉬 노드들의 송수신 성공률이 높아진다는 것을 의미한다. 따라서, 이를 통해 전체 조명장치 제어시 발생하는 지연을 미리 최소화함으로써 조명장치 제어의 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.As described above, if the transmission power is increased only in the time slot T2 for transmitting and receiving the packet, the beacon reception success rate is increased. This means that the transmission and reception success rates of the mesh nodes are increased. Accordingly, it is possible to increase the efficiency of the lighting device control by minimizing the delay that occurs when the entire lighting device is controlled.

다른 방법으로, 와이파이 패킷 송수신 시에 와이파이 송출 전력을 높여서 데이터 전송 속도를 높이는 것이다. 이 경우, 와이파이 송출 전력이 높아지게 되어, 한꺼번에 많은 데이터를 송수신할 수 있게 된다. 한편, 이 경우 지그비의 비콘 송수신 주기(T1)도 짧게 만드는 것이 필요하다. 이를 통해, 지그비 네트워크 내의 전체 지그비 장치들의 제어 속도를 향상시킬 수 있게 된다.Another way is to increase the data transmission speed by increasing the Wi-Fi transmission power when transmitting and receiving Wi-Fi packets. In this case, the Wi-Fi transmission power becomes high, and a large amount of data can be transmitted / received at once. In this case, it is necessary to shorten the beacon transmission / reception cycle T1 of ZigBee. This makes it possible to improve the control speed of all ZigBee devices in the ZigBee network.

또한, 본 명세서에서 OFDM 신호와 지그비 또는 OFDM 신호와 와이파이 또는 OFDM 신호, 와이파이 신호 및 지그비 신호를 동시에 송수신하는 방법에 대해 기술하면, 다음과 같다.In the present specification, a method for simultaneously transmitting and receiving an OFDM signal, a ZigBee or OFDM signal, a Wi-Fi or OFDM signal, a Wi-Fi signal, and a ZigBee signal will be described as follows.

이하에서는, OFDM 신호를 이용하는 통신 방식을 이용하는 무선 통신 장치와 다른 ISM 밴드를 이용하는 무선 통신 장치가 동시에 같은 시간 즉, 동일 타임 슬롯에 송수신하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of transmitting and receiving a radio communication apparatus using a communication method using an OFDM signal and a radio communication apparatus using another ISM band at the same time, i.e., the same time slot, will be described.

여기서, 상기 OFDM 신호를 이용하는 통신 방식에는 예를 들어, 802.11a, g, n, ac, ad, TD-LTE, FDD-LTE, LTE Advanced, WiMAX, WiBro, WiBro Evolution 등이 포함될 수 있다.For example, 802.11a, g, n, ac, ad, TD-LTE, FDD-LTE, LTE Advanced, WiMAX, WiBro and WiBro Evolution may be included in the communication method using the OFDM signal.

그리고 ISM 밴드에서, ISM은 Industry-Science-Medical의 약어로서, 산업-과학-의료용 밴드로서 국제 전기 통신 연합 (ITU)에서 전파를 유일하게 무선 통신 이외의 산업, 과학, 의료에 고주파 에너지원으로 사용할 수 있도록 지정된 주파수 대역이다.And in the ISM band, ISM stands for Industry-Science-Medical. It is an industry-scientific-medical band that uses the radio in the International Telecommunication Union (ITU) as the only source of high frequency energy for industry, It is the designated frequency band.

한편, 3GPP 계통의 OFDM 통신(예를 들어, LTE, LTE advanced, TD-LTE, FDD-LTE 등) 채널과 와이브로(예를 들어, WiMax, WiBro, WiBro Evolution 등) 계통의 주파수 채널은 2.3 Ghz 대역으로서 ISM 밴드(2.4Ghz 대역)을 사용하는 와이파이, 지그비 통신 방식과 주파수가 중복되지 않는다.On the other hand, frequency channels of 3GPP-based OFDM communication (for example, LTE, LTE advanced, TD-LTE, FDD-LTE, etc.) channels and WiBro (WiMax, WiBro, WiBro Evolution, (2.4Ghz band) as Wi-Fi, Zigbee communication method and frequency do not overlap.

다만, 3GPP 계통 및 와이브로 계통의 OFDM을 사용하는 통신 방식은 채널의 개수 또한 주파수 대역폭에 따라서 다양하게 존재할 수 있다.However, the number of channels in the communication scheme using OFDM of the 3GPP system and the WiBro system may vary depending on the frequency bandwidth.

OFDM 통신용 하드웨어(HW) 예를 들어, 베이스밴드 프로세싱용 프로세서, 보드, RF 장치 등과 와이파이용 하드웨어, 지그비용 하드웨어를 한 개의 멀티-모드 통신 장치 내에 통합하여, 1-보드(Board)로 설계하는 것이 필요하다.Hardware for OFDM communication (HW) For example, a 1-board design by integrating a processor, a board, an RF device, and the like for baseband processing, and a WiMAX hardware and a jig cost hardware into one multi- need.

다수의 통신장치와 통신을 하며, 동시에 다른 주파수 채널을 사용해서, 각각의 OFDM, 와이파이, 지그비 방식으로 패킷을 송수신 한다.Communicates with a plurality of communication apparatuses, and simultaneously transmits and receives packets using OFDM, Wi-Fi, and ZigBee systems using different frequency channels.

와이파이와 지그비를 동시에 같은 채널을 사용하여 패킷을 송수신하는 경우에는 전술한 바와 동일 또는 유사한바, 전술한 내용을 원용하고 여기서 중복 설명하지 않는다.In the case of transmitting and receiving a packet using Wi-Fi and ZigBee at the same time using the same channel, the same or similar ones as described above are used.

한편, 향후 OFDM 통신장치와 와이파이, 지그비 장치가 같은 주파수 채널을 사용하는 경우에는 각 통신장치를 통해서 보내고자 하는 서비스의 종류 예를 들어, 리얼-타임 스트리밍(Real-time Streaming), 조명장치 제어용 패킷, 웹 서핑 등과 패킷의 트래픽 양 등 QoS 파라미터를 고려하여, 전체 채널 중 몇 개의 채널을 몇 m sec 동안 어떤 통신 방식이 사용할지를 결정 즉, 스케줄링이 필요하다.Meanwhile, when the OFDM communication device, the Wi-Fi device, and the ZigBee device use the same frequency channel in the future, the type of service to be transmitted through each communication device, for example, real-time streaming, , It is necessary to determine how many channels of all the channels are used for several m sec, that is, scheduling, considering QoS parameters such as web surfing and packet traffic amount.

이와 같은 상황에서 엄격한 타임 딜레이 기준을 요구하는 트래픽 즉, 장치제어용 패킷, 리얼-타임 스트리밍 서비스 등에 대해 상기 전송 기준을 만족시키기 위하여, 안전 채널을 통하여 우선적으로 송수신하도록 보장할 수 있다.In such a situation, it is possible to ensure that the traffic requesting a strict time delay criterion, that is, the packet for device control, the real-time streaming service, etc., is preferentially transmitted and received through the security channel in order to satisfy the transmission criterion.

다른 관점에서, OFDM 통신 장치의 QoS 스케줄링 시 송수신하는 단말기에 1개 이상의 통신 장치 즉, 다수의 OFDM 통신장치, 와이파이 통신장치, 지그비 통신장치 등을 갖춘 경우에는 동시에(특정 시간 t에) 송수신하고자 하는 데이터 량(S(t))을 OFDM 통신장치와 와이파이 통신장치, 지그비 통신장치에 나누어서 분산시켜서 송수신할 수 있다.In another aspect, in a case where a terminal transmitting and receiving at the time of QoS scheduling of an OFDM communication apparatus is equipped with one or more communication apparatuses, that is, a plurality of OFDM communication apparatuses, a Wi-Fi communication apparatus, a Zigbee communication apparatus, The data amount S (t) can be distributed and transmitted between the OFDM communication device, the Wi-Fi communication device, and the Zigbee communication device.

다만, 이때 OFDM 통신장치를 통해서 특정 시간(t)에 동시에 송(수)신하는 데이터 량을 S_o(t), 와이파이를 통해서 송(수)신하는 데이터 량을 S_w(t), 지그비를 통해서 송(수)신하는 데이터 량을 S_z(t)라고 정의한다.In this case, S _o (t) is the amount of data transmitted simultaneously at the specific time (t) through the OFDM communication device, S _w (t) is the amount of data transmitted through the Wi- The amount of data transmitted through (S) is defined as S _z (t).

여기서, 사용하는 채널의 개수를 각각 N_o(t), N_w(t), N_z(t)라 지칭하고, 공통으로 사용하는 채널의 전체 개수는 N_total(t) 이라고 지칭하며, 송수신하는 트래픽의 QoS 리콰이어먼트(requirement)를 고려하여 각 통신 장치별로 채널의 수량을 조절할 수 있다.Here, the number of channels to be used is referred to as N _o (t), N _w (t), and N _z (t), and the total number of channels used in common is N _total (t) The number of channels can be adjusted for each communication device considering the QoS requirement of traffic.

한편, 단말기의 전체 송출 전력을 P_total이라고 지칭하고, 각각의 송출 전력을 P_o(t), P_w(t), P_z(t)을 트래픽의 QoS 리콰이어먼트를 고려하여 스케줄링하여, 각 통신 장치의 파워(Power)를 조절할 수 있다. The total transmission power of the terminal is referred to as P _total and the respective transmission powers are scheduled in consideration of the QoS qualities of the traffic P _o (t), P _w (t), and P _z (t) The power of the communication device can be adjusted.

따라서, 다음과 같은 수학식의 관계가 성립 가능하다.Therefore, the following relationship of the following equation can be established.

상기 수학식 3을 참조하면, S_i(t) = f(N_i(t), P_i(t))의 관계가 성립할 수 있게 된다.Referring to Equation (3), so that the relation of _{S i (t) = f (} N i (t), P i (t)) can be established.

또 다른 관점에서 기술하면, 각 통신 장치의 성능을 향상시키기 위하여, MIMO OFDM 다중화(multiplexing) 모드, 다이버시티(diversity) 모드를 적용한 HW 설계와 통신 신호 처리부를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, in order to improve the performance of each communication apparatus, a HW design applying a MIMO OFDM multiplexing mode and a diversity mode, and a communication signal processing unit may be included.

도 6 내지 8에 도시된 바와 같이, 조명 시스템에서 조명 제어 방법의 일 예는, 복수의 조명장치들을 제어하기 위한 조명 제어 패킷이 송수신되는 네트워크 상태 제어를 위하여, 게이트웨이에서 스케줄링 알고리즘을 재계산하고 비콘 송수신 주기를 재계산하는 단계, 재계산된 스케줄링 팩터(Umax)와 최대 반응 시간(Td)를 비교하여 상기 스케줄링 팩터(Umax)가 최대 반응 시간(Td)보다 작으면 비콘 송수신 주기 사이에 QoS 데이터 패킷 송신을 스케줄링하는 단계 및 QoS 데이터 패킷 송신을 위해 파워를 제어하여(S640) 해당 QoS 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 복수의 조명장치들은 통신 프로토콜에 따라 적어도 하나 이상의 메쉬 네트워크로 그룹핑되고, 상기 게이트웨이는 상기 조명 제어 패킷을 해당 메쉬 네트워크를 통해 조명장치로 전송하여 조명장치를 제어하한다.As shown in Figures 6 to 8, an example of a lighting control method in an illumination system is a method for recalculating a scheduling algorithm at a gateway for network state control in which a lighting control packet for controlling a plurality of lighting devices is transmitted and received, (Umax) is compared with a maximum response time (Td), and if the scheduling factor (Umax) is less than the maximum response time (Td), the beacon transmission / (S640) and transmitting a corresponding QoS data packet, wherein the plurality of illumination devices are grouped into at least one or more mesh networks according to a communication protocol And the gateway sends the illumination control packet to the lighting device through the mesh network Transmission will be to control the illumination device.

여기서, 상기 메쉬 네트워크는, 상기 메쉬 네트워크 내 구성요소의 통신 프로토콜에 따라 동종 메쉬 네트워크와 하이브리드 메쉬 네트워크로 구분되고, 지그비 통신 프로토콜만을 지원하는 조명장치에 대해서는 그룹핑하지 않을 수 있다. 또한, 상기 메쉬 네트워크에서 이용되는 통신 프로토콜에는, 와이파이, 블루투스, 2G, 3G 및 4G 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the mesh network may be classified into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of a component in the mesh network, and may not group with respect to a lighting device supporting only a Zigbee communication protocol. In addition, the communication protocol used in the mesh network may be at least one of Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

그리고 상기 게이트웨이는, 상기 통신 프로토콜을 지원하여 상기 조명 제어 패킷이 해당 메쉬 네트워크로 전송되도록 멀티-모드 게이트웨이일 수 있으며, 하나의 채널을 통해 우선순위가 높은 조명 제어용 패킷을 송수신하면서 데이터 패킷 송수신하기 위해 조명장치 제어 패킷에 포함하여 전송할 데이터의 크기(size) 및 사용자의 조명장치에 대한 요구에 따른 해당 조명장치의 최대 반응 시간(Td) 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정하여, 동일 채널에 동일 타임 스롯에 서로 다른 프로토콜의 패킷들이 존재하는 경우에는 안전 채널을 이용할 수 있다. 다만, 상기 안전 채널의 개수보다 전송할 데이터 패킷의 개수가 더 많은 경우에는 해당 데이터 패킷의 전송 순서를 재스케줄링할 수 있는데, 여기서 상기 재스케줄링은, 모든 안전 채널을 사용하더라도 동시에 모두 송/수신할 수 없는 경우에는, 지그비의 장치 제어용 패킷과 와이파이의 패킷 클래스 큐(Packet class Queue)에서 우선순위(Priority)가 높은 큐(ex: 장치 제어용 패킷 큐)를 우선적으로 송/수신하도록 스케줄링하는 것이다.The gateway may be a multi-mode gateway supporting the communication protocol and transmitting the illumination control packet to the corresponding mesh network. In order to transmit / receive a data packet while transmitting / receiving a high priority illumination control packet over one channel The size of the data to be transmitted included in the illumination device control packet, and the maximum reaction time (Td) of the lighting device in accordance with the user's request for the lighting device, A secure channel can be used when packets of different protocols exist in the packet. However, if the number of data packets to be transmitted is larger than the number of the secure channels, the transmission order of the corresponding data packets can be rescheduled. In this case, , It is scheduled to preferentially send / receive a device control packet of ZigBee and a queue having a high priority (ex: device control packet queue) in the packet class queue of the Wi-Fi.

따라서, 게이트웨이는 안전 채널을 이용하는 패킷들로 해당 패킷들의 송출 전력을 비교하여 결정하고, 상기 결정된 패킷들은 지그비 통신 프로토콜에 따른 패킷을 포함할 수 있다.Accordingly, the gateway compares the transmission power of the packets with the packets using the secure channel, and the determined packets may include packets according to the Zigbee communication protocol.

상술한 바와 같이, 본 명세서에 따르면, 조명 시스템 내 조명 장치들에 대해 동종 또는 하이브리드 메쉬 네트워크를 구성 및 정의, 상기 메쉬 네트워크 구성에 대응하여 멀티 모드 게이트웨이를 정의, 조명 제어를 위한 패킷의 송수신을 위한 스케쥴링 알고리즘을 정의하고 제공, 넷째, OFDM 기반으로 지그비와 와이파이를 동시에 전송하는 모델을 정의 및 지그비와 와이파이가 동일 채널을 사용하는 경우 및 동종의 경우에 패킷 제어 모델을 정의할 수 있다.As described above, according to the present specification, it is possible to configure and define a homogeneous or hybrid mesh network for lighting devices in an illumination system, to define a multimode gateway in correspondence with the mesh network configuration, to transmit and receive packets for illumination control Defining and providing a scheduling algorithm. Fourth, defining a model for transmitting ZigBee and Wi-Fi simultaneously based on OFDM, and defining a packet control model when ZigBee and Wi-Fi use the same channel and in the same case.

위에서 설명된 다양한 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕고 출원인의 설명의 편의를 위한 것으로, 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention, as defined by the appended claims, And additions should be considered as falling within the scope of the following claims.

10: 인터페이스부 20: 컨트롤러
30: 게이트웨이 40,50: 브릿지 디바이스
41 내지 43 및 51 내지 53: 복수의 발광부
60: 프로그램 스위치 70: 센서들
80: 감시반
321: 마이컴 322: 연결관리모듈
323: 통신 모듈 324: SOAP 커넥션 매니저
325: HACnet 커넥션 매니저10: interface section 20: controller
30: gateway 40,50: bridge device
41 to 43 and 51 to 53:
60: Program switch 70: Sensors
80: Surveillance Board
321: Microcomputer 322: Connection management module
323: Communication module 324: SOAP connection manager
325: HACnet connection manager

Claims

In a lighting system,
A plurality of illumination devices;
A lighting control device for transmitting a lighting control packet controlling the plurality of lighting devices; And
And a gateway for transmitting the illumination control packet to the plurality of illumination devices,
Wherein the plurality of illumination devices are grouped into at least one mesh network according to a communication protocol,
Wherein the gateway controls the lighting device by transmitting the lighting control packet to the lighting device via the mesh network.

The method according to claim 1,
The mesh network includes:
Wherein the mesh network is divided into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of the components in the mesh network.

3. The method of claim 2,
The mesh network includes:
A lighting system that does not group against lighting devices that support only the ZigBee communication protocol.

The method of claim 3,
In the communication protocol used in the mesh network,
WiFi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

5. The method of claim 4,
The gateway comprises:
Wherein the multi-mode gateway supports the communication protocol such that the light control packets are transmitted to the mesh network.

6. The method of claim 5,
The gateway comprises:
(Size) of data to be transmitted included in a lighting device control packet to transmit and receive a data packet while transmitting and receiving a packet of a high-priority lighting control through one channel, and a maximum response of the lighting device according to a demand of the user's lighting device And a time (Td).

The method according to claim 6,
The gateway comprises:
And for scheduling for packet transmission, a scheduling algorithm for recalculating the scheduling algorithm, recalculating a beacon transmission / reception period, and comparing the maximum response time with a scheduling factor.

8. The method of claim 7,
Wherein the gateway schedules QoS data packet transmissions between beacon transmission and reception periods according to the comparison result, and controls and transmits power for QoS data packet transmission according to a result of the comparison.

9. The method of claim 8,
The gateway comprises:
And if there are packets of different protocols in the same time slot in the same channel, the system uses a safety channel.

10. The method of claim 9,
The gateway comprises:
And comparing the transmission power of the packets with the packets using the secure channel, and the determined packets include packets according to the Zigbee communication protocol.

A lighting control method in a lighting system,
Recalculating a scheduling algorithm at a gateway and recalculating a beacon transmission / reception cycle for network state control in which an illumination control packet for controlling a plurality of illumination devices is transmitted and received;
Comparing the recalculated scheduling factor Umax with a maximum response time Td to schedule a QoS data packet transmission during a beacon transmission / reception cycle if the scheduling factor Umax is less than a maximum response time Td; And
Controlling power for QoS data packet transmission (S640) and transmitting the corresponding QoS data packet,
Wherein the plurality of illumination devices are grouped into at least one mesh network according to a communication protocol,
Wherein the gateway controls the lighting device by transmitting the lighting control packet to the lighting device via the mesh network.

12. The method of claim 11,
The mesh network includes:
And the hybrid mesh network is classified into a homogeneous mesh network and a hybrid mesh network according to a communication protocol of the components in the mesh network.

13. The method of claim 12,
The mesh network includes:
A method of lighting control in a lighting system that does not group for lighting devices that only support ZigBee communication protocols.

14. The method of claim 13,
In the communication protocol used in the mesh network,
WiFi, Bluetooth, 2G, 3G and 4G.

15. The method of claim 14,
The gateway comprises:
Wherein the multi-mode gateway is adapted to support the communication protocol so that the light control packet is transmitted to the mesh network.

16. The method of claim 15,
The gateway comprises:
(Size) of data to be transmitted included in a lighting device control packet to transmit and receive a data packet while transmitting and receiving a packet of a high-priority lighting control through one channel, and a maximum response of the lighting device according to a demand of the user's lighting device And a time (Td).

17. The method of claim 16,
The gateway comprises:
A method for controlling illumination in a lighting system using a safety channel when packets of different protocols exist in the same time slot in the same channel.

18. The method of claim 17,
And if the number of data packets to be transmitted is larger than the number of the secure channels, resends the transmission order of the corresponding data packet.

19. The method of claim 18,
Wherein the rescheduling comprises:
If all the channels can not be transmitted and received at the same time, the ZigBee device control packet and the queue with high priority (ex: device control packet queue) in the packet class queue of the Wi-Fi are preferentially In the illumination system.

20. The method of claim 19,
The gateway comprises:
And comparing the transmission power of the packets with packets using the secure channel, and the determined packets include packets according to a Zigbee communication protocol.