KR100495058B1 - 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템 및 그동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력라인에 연결된 다수개의 가전기기에 고유의 홈코드를 부여함에 따라 각 가정에 속하는 가전기기의 제어가 안전하게 수행될 수 있도록 하는 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서,

전력선을 통해 데이터 송수신이 가능한 슬레이브 모뎀을 구비하여, 상기 슬레이브 모뎀을 통해 수신되는 제어데이터에 따라 수동동작하는 슬레이브 가전기기와, 상기 전력선과 연결되는 마스터 모뎀을 구비하여, 상기 전력선에 상기 슬레이브 가전기기가 연결되면 홈코드로 설정된 상기 마스터 모뎀의 제품번호를 상기 슬레이브 가전기기로 자동부여하고, 상기 마스터모뎀의 홈코드와 일치하는 홈코드가 부여된 슬레이브 가전기기와 데이터를 송수신하여 이를 제어하는 마스터 가전기기를 포함하여 구성됨에 따라 가정 내 전력라인에 연결된 다수개의 가전기기로 고유한 홈코드를 부여하여 다른 가정의 가전기기와의 제어신호 혼선을 방지할 수 있어 적은 비용으로 신뢰성있는 제어가 수행되도록 한다.

Description

전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템 및 그 동작방법 {Home appliance network system using power line communication and its method for the same}

본 발명은 전력라인 통신을 이용하는 가전기기 네트워크 시스템에 있어서, 상기 전력라인에 연결된 다수개의 가전기기에 고유의 홈코드를 부여함에 따라 해당 가정에 속하는 가전기기의 제어가 안전하게 수행될 수 있도록 하는 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.

종래 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템을 도 1 에 도시한 바, 이를 참조로 하여 본 발명이 속하는 기술분야를 설명한다.

최근 개발되는 홈 네트워크 시스템은 여러 가전기기를 네트워크 연결하여 서버 기능을 담당하는 가전기기를 제어함으로써 상기 가전기기와 네트워크 연결된 다른 가전기기를 중앙 제어할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 원격 제어자가 외부 인터넷망에 연결 가능한 상기 서버 기능의 가전기기에 접속하여 가정 내의 가전기기의 상태 파악 및 제어명령을 입력할 수도 있다.

이러한 홈 네트워크 시스템의 기반이 되는 홈 네트워크망 구축을 위해 기존의 전력라인을 통해 전원을 공급받음과 동시에 네트워크망으로서 이용함에 따라 건물내의 네트워크 시스템 구축비용이 경제적일 뿐만 아니라 그 관리가 수월하다는 장점이 있다. 따라서 상기 전력라인을 통해 제어신호 등의 데이터를 전송함에 따라 상기 전력라인에 연결된 다수개의 가전기기(H1 내지 H3, H1' 내지 H3', H1" 내지 H3")를 제어할 수 있다.

그러나 상기와 같은 전력라인을 이용한 네트워크 시스템의 경우 전력라인이 건물 내에 공동 구축되고, 상기 건물 내의 전력라인을 다수 가정이 공용하는 경우, 상기 다수 가정별로 전력라인의 구분이 불가하여 홈 네트워크망의 제어자가 입력한 제어명령이 타 가정의 가전기기에 전송될 수 있다는 문제점이 있다. 도 1에서 점선으로 표시된 부분은 단독 가정을 의미하며, 이와같이 각 가정의 가전기기가 모두 하나의 전력선을 통해 연결되어 있기 때문에 한 가정의 입출력 수단 및 충분한 데이터 처리능력을 가지는 인터넷 냉장고(R,R',R")와 같은 홈서버 가전기기를 이용하여 제어명령을 입력하는 경우 상기 제어명령이 타 가정의 가전기기로 전송되어 제어 오류가 발생할 수 있다.

따라서, 가전기기 네트워크망의 관리자는 전력라인에 새로운 가전기기가 연결되는 경우, 전력라인 통신모뎀 내부의 마이컴의 포트를 이용하여 DIP 스위치나 8 BIT 로타리 스위치를 이용하여 수동적으로 홈코드를 부여하거나, 또한 상기 가전기기에 내장된 이피롬에 관리자의 전화번호 또는 주민등록번호 등을 부여함으로써 상기 가전기기로 가정의 고유 홈코드를 직접 입력함에 따라 상이한 홈코드를 가지는 홈서버 가전기기가 송신한 제어명령을 무시하도록 하는 방법 등이 개발되었으나 수동적인 입력 과정이 번거로울 뿐 아니라 상기 홈코드의 중복 우려가 염려된다는 단점이 있다. 아울러 각 가정별로 전기신호가 절연되도록 하는 고가의 블로킹 필터(blocking filter, B1 및 B2)를 전력라인에 장착함에 따라 제어신호를 외부 가정과 단절되도록 할 수 있으나, 비용의 부담이 크다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 홈서버 기능을 담당하는 마스터 가전기기의 모뎀의 제조번호를 홈코드로서 전력라인에 연결된 다수개의 가전기기에 자동 부여함에 따라 고유 홈코드의 은닉성으로 인해 가전기기 네트워크 시스템의 보안이 유지될 수 있으므로, 물리적인 절연을 위한 고가의 블로킹 필터의 설치가 불필요한 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템 및 그 동작방법을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템 및 그 동작방법은 전력선을 통해 데이터 송수신이 가능한 슬레이브 모뎀을 구비하여, 상기 슬레이브 모뎀을 통해 수신되는 제어데이터에 따라 수동동작하는 슬레이브 가전기기와, 상기 전력선과 연결되는 마스터 모뎀을 구비하여, 상기 전력선에 상기 슬레이브 가전기기가 연결되면 홈코드로 설정된 상기 마스터 모뎀의 제품번호를 상기 슬레이브 가전기기로 자동부여하고, 상기 마스터모뎀의 홈코드와 일치하는 홈코드가 부여된 슬레이브 가전기기와 데이터를 송수신하여 이를 제어하는 마스터 가전기기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 동작방법은 홈 네트워킹을 위해 구축된 전력라인에 슬레이브 모뎀이 내장된 슬레이브 가전기기가 신규연결되는 제 1단계와; 신규연결된 상기 슬레이브 가전기기에 내장된 슬레이브 모뎀의 제품번호 및 홈코드를 감지하는 제 2단계와; 내장된 마스터 모뎀의 제품번호를 신규연결된 상기 슬레이브 가전기기의 홈코드로 자동부여하는 제 3단계와; 상기 마스터 모뎀의 제품번호와 일치하는 홈코드를 갖는 슬레이브 가전기기로 제어신호를 전송하여 상기 슬레이브 가전기기의 동작을 제어하는 제 4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 구성도이고, 도 3 은 본 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 동작방법이 도시된 순서도이다.

홈네트워킹을 위하여 구축된 전력라인(PL)에 다수개의 가전기기가 연결되는 홈 네트워크 시스템에 있어서, 상기 전력라인에 연결되어 수동적으로 제어되는 가전기기를 슬래이브 가전기기(200, 200', 200")라 하고, 상기 슬래이브 가전기기 각각에 내장되어 상기 전력라인(PL)과 데이터 통신하는 모뎀을 슬래이브 모뎀(210, 210',210")이라 한다.

상기 전력라인(PL)에 연결되어 상기 다수개의 슬래이브 가전기기(200, 200', 200")와 데이터 송수신함에 따라 이들을 능동적으로 제어하는 가전기기를 마스터 가전기기(100)라 하고, 기본적으로 상기 마스터 가전기기는 관리자가 상기 다수개의 슬래이브 가전기기의 상태를 파악할 수 있고, 제어명령을 입력할 수 있도록 입출력부를 가지며, 중앙 제어가 가능하도록 상기 전력라인을 통해 전송되는 데이터를 처리할 수 있는 마이컴(120)을 가진다.

또한 상기 마스터 가전기기(100)내에 내장되어 상기 전력라인(PL)과 데이터 통신하는 모뎀을 마스터 모뎀(110)이라 하며, 상기 마스터 가전기기(100)는 상기 마스터 모뎀(110)의 제품번호를 상기 슬래이브 가전기기(200, 200', 200")의 홈코드로서 부여하고, 상기 마스터 모뎀(110)의 홈코드와 동일한 홈코드가 부여된 슬래이브 가전기기에 한정하여 제어한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 전력라인(PL)에 새로 연결되는 슬래이브 가전기기(200)는 내장되는 슬래이브 모뎀(210)의 제조번호를 상기 마스터 가전기기(100)로 송출하면, 상기 마스터 가전기기(100)는 상기 제조번호를 슬래이브 가전기기(200)를 구분하기 위한 제품 호출용 아이디로서 인식한다. 또한 상기 마스터 가전기기(100)는 상기 전력라인(PL)에 상이한 홈코드가 부여된 슬래이브 가전기기(200)가 추가되는지 감지하고, 상기 슬래이브 가전기기에 기저장된 홈코드를 초기화한 후 상기 마스터 모뎀(110)의 제품번호를 새로운 홈코드로서 부여함에 따라 동일한 홈코드를 가지는 가전기기 간 데이터 송수신이 이루어지는 것이다.

이를 위해 마스터 가전기기(100) 및 슬래이브 가전기기(200)의 전력라인 통신모뎀(110 및 210)은 내부에 마이컴(111 및 211), 메모리(EEPROM, 112 및 212)를 포함하며, 상기 홈코드를 저장할 수 있다. 상기 모뎀의 마이컴은 기작성된 프로그램에 의해 상기 모뎀의 제조번호(일반적으로 6 바이트)를 롬(ROM)의 일정부분에 저장한다.

이러한 통신모뎀은 종류 또는 특정핀의 위치에 따라 마스터 가전기기용 모드 또는 슬래이브 가전기기용 모드를 선택할 수 있거나, 또는 마스터 모뎀, 슬래이브 모뎀이 별도로 분리될 수 있는데, 슬래이브 모뎀이 초기상태일 때에 상기 슬래이브 모뎀(210)의 제조번호를 마스터 모뎀(110)으로 전송함에 따라 상기 마스터 모뎀을 내장하는 마스터 가전기기(100)를 통해 상기 슬래이브 모뎀(210)의 제조번호가 출력되고, 사용자는 상기 슬래이브 모뎀(210)의 제조번호를 제품 호출용 아이디로 인식한다.

아울러 상기 마스터 모뎀(110)의 제조번호를 상기 슬래이브 모뎀(210)에 전송하여 홈코드로 입력되도록 함에 따라 슬래이브 가전기기(200)의 통신모뎀은 홈코드를 부여받고 이를 메모리(212)에 저장한다. 그러나 타인이 이미 사용한 슬래이브 가전기기가 전력라인(PL)에 새로 연결되는 경우 상기 슬래이브 가전기기의 메모리에는 기존의 홈코드가 기저장되어 있으므로, 홈코드를 부여하고자 하는 마스터 가전기기(100)는 상기 슬래이브 가전기기(200)의 메모리(212)를 초기화한 후 새로운 홈코드를 부여한다. 이를 위해 상기 메모리는 데이터의 저장 및 삭제가 가능한 이피롬(EEPROM)이 적합하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 제 1 단계는 홈 네트워킹을 위해 구축된 전력라인에 슬래이브 모뎀을 내장하는 슬래이브 가전기기가 추가로 연결되고, 상기 슬래이브 가전기기는 슬레이브 모뎀에 저장된 홈코드 및 제품번호를 마스터 가전기기로 송신(S1)한다.

제 2 단계는 상기 전력라인을 통해 송수신되는 데이터를 관리하는 마스터 가전기기가 상기 추가된 슬래이브 가전기기에 기저장된 홈코드 및 상기 슬래이브 모뎀의 제품번호를 감지한다. 이를 위해 마스터 가전기기는 상기 추가된 슬래이브 가전기기에 내장되는 슬래이브 모뎀의 제품번호를 수신하고, 이를 제품 호출용 아이디로 인식(S2)하고, 상기 추가된 슬래이브 가전기기에 기저장된 홈코드가 상기 마스터 모뎀의 제품번호와 동일한지 여부를 비교(S3)한다. 상기 비교 결과 동일하지 않으면 상기 기저장된 홈코드를 초기화(S4)하고, 이에 따라 상기 슬래이브 모뎀의 저장내역이 초기화(S5)됨에 따라 기존의 홈코드가 삭제된다.

제 3 단계는 상기 마스터 가전기기에 내장되는 마스터 모뎀의 제품번호를 송신하여 상기 추가된 슬래이브 가전기기의 홈코드로 부여(S6)하고, 상기 슬래이브 가전기기는 상기 홈코드를 수신하여 이를 저장(S7)한다.

제 4 단계는 상기 마스터 모뎀의 제품번호와 동일한 홈코드를 가지는 슬래이브 가전기기로 제어신호를 송출(S8)하고, 상기 슬래이브 가전기기의 슬래이브 모뎀 역시 동일한 홈코드를 가지는 마스터 모뎀으로부터의 제어신호만 수신하여 상기 제어신호에 따라 동작이 수행되도록 한다(S9).

상기와 같이 구성되는 본 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템 및 그 동작방법은 은닉성이 높아 보안 유지가 용이한 고유 홈코드를 자동으로 부여하는 마스터 기기와 동일한 홈코드를 가지는 마스터 가전기기로부터 전송된 제어신호만을 수신하여 동작을 수행하는 슬래이브 가전기기로 구성되어, 물리적인 절연을 위한 블로킹 필터를 구매/설치하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 전력라인을 공유하는 타 가정의 가전기기의 제어신호와 중복되지 않으므로 가전기기 제어의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1 은 종래 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템을 도시한 도면,

도 2 는 본 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 구성도,

도 3 은 본 발명의 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 동작방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 마스터 가전기기 110: 마스터 모뎀

200: 슬래이브 가전기기 210, 220', 220": 슬래이브 모뎀

PL: 전력라인

Claims (4)

1. 전력선을 통해 데이터 송수신이 가능한 슬레이브 모뎀을 구비하여, 상기 슬레이브 모뎀을 통해 수신되는 제어데이터에 따라 수동동작하는 슬레이브 가전기기와;

   상기 전력선과 연결되는 마스터 모뎀을 구비하여, 상기 전력선에 상기 슬레이브 가전기기가 연결되면 홈코드로 설정된 상기 마스터 모뎀의 제품번호를 상기 슬레이브 가전기기로 자동부여하고, 상기 마스터모뎀의 홈코드와 일치하는 홈코드가 부여된 슬레이브 가전기기와 데이터를 송수신하여 이를 제어하는 마스터 가전기기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스터 가전기기는 상이한 홈코드를 가진 슬레이브 가전기기가 상기 전력선에 연결되면, 상기 슬레이브 가전기기에 기저장된 홈코드를 초기화하여 상기 마스터 모뎀의 제품번호를 새로운 홈코드로 부여하는 것을 특징으로 하는 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템.
3. 홈 네트워킹을 위해 구축된 전력라인에 슬레이브 모뎀이 내장된 슬레이브 가전기기가 신규연결되는 제 1단계와; 신규연결된 상기 슬레이브 가전기기에 내장된 슬레이브 모뎀의 제품번호 및 홈코드를 감지하는 제 2단계와; 내장된 마스터 모뎀의 제품번호를 신규연결된 상기 슬레이브 가전기기의 홈코드로 자동부여하는 제 3단계와; 상기 마스터 모뎀의 제품번호와 일치하는 홈코드를 갖는 슬레이브 가전기기로 제어신호를 전송하여 상기 슬레이브 가전기기의 동작을 제어하는 제 4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 동작방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는 신규연결된 상기 슬레이브 가전기기에 내장된 상기 슬레이브 모뎀의 제품번호를 수신하고 이를 제품 호출용 아이디로 인식하는 제 1과정과; 신규연결된 상기 슬레이브 가전기기에 기저장된 홈코드가 상기 마스터 모뎀의 제품번호와 일치하는 지 여부를 비교하는 제 2과정과; 비교결과, 일치하지 않는 경우 기저장된 상기 홈코드를 초기화하는 제 3과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력라인 통신을 이용한 가전기기 네트워크 시스템의 동작방법.