KR100831840B1 - Zigbee tag and method for operating the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 지그비 태그를 이용한 물품위치 감지시스템을 도시한 그림이다.1 is a diagram illustrating a product position detection system using a Zigbee tag.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지그비 태그의 내부 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a Zigbee tag according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 로직부의 모드 변환 동작 알고리즘을 도시한 플로차트이다.3 is a flowchart illustrating a mode conversion operation algorithm of a control logic unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
13: 라우터 20: 지그비 태그13: Router 20: Zigbee Tag
21: 가속도 센서 22: 제어 로직부21: acceleration sensor 22: control logic
23: RF 회로부 24: RF 안테나23: RF circuitry 24: RF antenna
25: 배터리 26: DC-DC 컨버터25: Battery 26: DC-DC Converter
본 발명은 가속도 센서가 구비되어 있는 지그비 태그 및 그 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Zigbee tag equipped with an acceleration sensor and a method of operating the same.
일반적으로 제품이나 장비 등과 같은 물품을 관리하는데 있어서, 수작업을 통해 일일이 각 자산의 제품정보를 작성 및 보관함으로써 효율적인 관리가 어려울 뿐만 아니라, 물품의 이동 내역이 실시간에 체크되지 못하여 물품을 사용하고자 할 경우에 차질을 가져오게 되고, 물품의 이동 여부의 진행내역이 오기 및 누락되는 경우가 발생하여 물품에 대한 정확한 데이터를 획득하기가 용이하지 못한 문제점이 내재하게 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 종래에는 각 물품에 직접 바코드를 접착하여 관리하는 방안이 제시되었는데, 물품에 부착된 바코드에 의한 정보를 스캐너를 통해 읽어 호스트 컴퓨터에 전달되도록 함으로써, 각 물품의 위치를 실시간(Real Time)에 얻을 수 있도록 하였다.In general, in managing goods such as products or equipment, it is difficult to effectively manage by creating and storing product information of each asset through manual labor, and to use the goods because the movement history of the goods is not checked in real time. It will cause a problem, and the progress of whether or not the movement of the article is coming and missing occurs that there is a problem that it is not easy to obtain accurate data about the article. In order to improve this problem, conventionally, a method of attaching and managing barcodes directly on each article has been proposed. The information of barcodes attached to the articles is read through a scanner to be transmitted to a host computer, thereby realizing the location of each article in real time. Real Time).
그런데 바코드를 사용할 경우 적외선이나 레이저를 사용하게 되어 일직선일 때에만 인식이 가능하고 바코드 라벨을 관리자가 수동으로 스캐너를 통해 1회에 하나씩 접촉시켜야만 인식할 수 있으며, 습기, 먼지 훼손 등에 의해 인식할 수 없을 뿐 아니라 실시간으로 물품의 위치를 파악할 수 없는 문제가 있었다.However, when using a barcode, infrared rays or lasers can be used to recognize them only in a straight line, and barcode labels can only be recognized when the administrator manually touches them one at a time through the scanner. Not only that, there was a problem in that it is not possible to determine the location of the goods in real time.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 RF ID 태그를 이용한 물품 위치 추적 방안이 제시되었으나, RF ID 태그를 이용할 시에는 전력이 많이 소모되는 문제가 있고, 리더기에서 RF ID 태그를 활성화시킨 후 해당 태그의 ID를 수신해야 하는 등의 절차를 거쳐야 하는 불편이 있다. In order to solve the problems described above, a method for tracking the location of articles using RF ID tags has been proposed. However, when RF ID tags are used, a lot of power is consumed. It is inconvenient to go through a procedure such as receiving a.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 안출된 것으로서, 실시간으로 물품의 위치를 감지하고 파악할 수 있도록 물품에 부착되는 지그비 태그의 구조 및 동작 방안을 제시한다.To solve the above problems, the present invention proposes a structure and an operation method of a Zigbee tag attached to an article to detect and grasp the position of the article in real time.
상기 목적을 이루기 위하여 본 발명은, 물품의 움직임을 감지하는 가속도 센서와, 지그비 무선통신을 수행하는 RF안테나와, 상기 RF안테나에서 송수신되는 고주파를 증폭시키고 변복조하는 RF회로부와, 각 구성부에 구동전력을 공급하는 배터리와, 상기 지그비 무선통신과 가속도 센서를 제어하는 제어 로직부를 포함한다. 상기 제어 로직부는 상기 배터리의 구동전력 소비를 최소로 하는 슬립모드로 동작 중에, 상기 움직임 감지 인터럽트가 발생하거나, 또는, 일정 주기 시간이 도래할 시에는, 상위 네트워크와의 통신을 수행하는 웨이크업 모드로 전환하여 해당 물품에 부착되어 있는 지그비 태그의 고유번호 및 해당 위치 영역에 있는 라우터의 고유번호를 상위 네트워크로 전송하는 알고리즘을 갖는다.In order to achieve the above object, the present invention, the acceleration sensor for detecting the movement of the article, the RF antenna for performing Zigbee wireless communication, the RF circuit unit for amplifying and demodulating the high frequency transmitted and received from the RF antenna, driving each component And a battery for supplying power, and a control logic unit for controlling the Zigbee wireless communication and the acceleration sensor. The control logic unit performs a communication with an upper network when the motion detection interrupt occurs or when a predetermined period of time arrives while operating in a sleep mode that minimizes the driving power consumption of the battery. It converts into a Zigbee tag attached to the article and the algorithm for transmitting the router's unique number in the location area to the upper network.
또한, 상기 지그비 태그는, 상기 배터리에서 출력되는 구동전력을 소정의 전압 크기로 컨버팅 변환하는 DC-DC 컨버터를 더 포함하며, 상기 가속도 센서는, 압전형, 동전형, 서모형, 변형 게이지형으로 구현됨을 특징으로 한다.In addition, the ZigBee tag further includes a DC-DC converter for converting the driving power output from the battery to a predetermined voltage level, the acceleration sensor, piezoelectric, coin type, thermo-type, strain gauge type Characterized in that it is implemented.
또한, 본 발명은, 전원이 인가되어 초기화 완료된 후 배터리의 구동전력 소비를 최소로 하는 슬립 모드로 동작하는 제1단계와, 상기 슬립모드로 동작 중에 해당 물품의 움직임 감지 인터럽트를 감지하거나, 또는, 일정 주기 시간이 도래할 시에는, 상위 네트워크와의 통신을 수행하는 웨이크업 모드로 전환하는 제2단계와, 상기 움직임 감지 인터럽트 발생에 의해 웨이크업 모드로 동작할 시에는, 해당 물품에 부착되어 있는 지그비 태그의 고유번호 및 해당 위치 영역에 있는 라우터의 고유번호를 상위 네트워크로 전송하는 제3-1단계와, 상기 일정 주기 시간이 도래하여 웨이크업 모드로 동작할 시에는, 상위 네트워크로부터 소정의 이벤트 신호를 수신하여 해당 이벤트 요청에 따른 정보 데이터를 상위 네트워크로 전송하는 제3-2단계와, 상기 지그비 태그의 고유번호, 상기 라우터의 고유번호, 상기 정보 데이터를 상기 상위 네트워크로 성공적으로 전송한 후에는 다시 슬립 모드로 전환하는 제4단계를 포함한다.In addition, the present invention, the first step of operating in the sleep mode to minimize the drive power consumption of the battery after the power is applied and the initialization is completed, the motion detection interrupt of the article during the operation in the sleep mode, or When a predetermined period of time arrives, a second step of switching to a wake-up mode for communicating with a higher network; and when operating in a wake-up mode by the motion detection interrupt generation, Step 3-1 of transmitting the unique number of the Zigbee tag and the unique number of the router in the corresponding location area to the upper network, and when the predetermined cycle time arrives and operates in the wake-up mode, a predetermined event from the upper network is determined. Step 3-2 of receiving the signal and transmitting the information data according to the event request to the upper network, and the Zigbee tag After the successful transmission of a unique number, a unique number, the information data from the router to the upper network is again a fourth step of switching to the sleep mode.
알려진 바와 같이 지그비(ZigBee) 기술은 저속 저전력 기반의 무선개인영역 통신 기술로, IEEE 802.15.4 표준을 하위 표준(PHY & MAC)으로 하고, 상위에 NTW, APL을 표준화 하고 보안도 추가한 ZigBee 연합에서 제정한 국제표준 스펙으로서, 듀얼 PHY 형태로 주파수 대역은 2.4GHz, 868/915MHz를 사용하고, 모뎀 방식은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(DS-SS)이며, 데이터 전송 속도는 20~250kbps이다. 지그비는 적은 전력으로 전송할 수 있다는 것과 홈오토메이션을 가능하게 한다는 특징을 가지고 있다. 보통 지그비는 스스로 모든 기능을 할 수 있는 매니저를 중심으로 254개의 보조 노드들로 구성이 된다. 무선 인터넷을 이용하기 위해 작고 수명이 오래가는 기기를 사용하는 지그비는 간단한 조작으로 데이터 네트워크를 구성할 수 있 다. 또 지그비는 홈오토메이션에 탁월하여 집안 어디에서나 버튼 하나로 불을 켜고 끈다거나 온도 조절, 방법, VCR 관리 등을 편하게 할 수 있다. 따라서 지그비는 가정과 기업 그리고 제어기기와 센서가 주로 사용되는 산업자동화 등의 분야에 이상적이다.As is known, ZigBee technology is a low-speed, low-power, wireless personal area communication technology that uses the IEEE 802.15.4 standard as a lower standard (PHY & MAC), standardizes NTW and APL, and adds security to the ZigBee alliance. As an international standard specification established by the company, the frequency band is 2.4GHz and 868 / 915MHz in the form of dual PHY, the modem method is the direct sequence spread spectrum (DS-SS), and the data transmission speed is 20-250kbps. ZigBee has the features of being able to transmit with less power and enabling home automation. Normally, ZigBee consists of 254 secondary nodes around a manager that can do all the work for itself. Using small, long-lasting devices to use the wireless Internet, ZigBee can configure its data network with simple operations. ZigBee also excels at home automation, allowing users to turn on and off lights, temperature control, methods, and VCR management from anywhere in the house. ZigBee is therefore ideal for homes, businesses and industrial automation where controllers and sensors are used.
따라서 최근에 상기 지그비 기술은, 홈네트워크, 빌딩 및 산업 기기의 자동화, 컴퓨터 주변장치 연결, 가전제품 제어, 환경 모니터링, 군사, 보안, 동물관리, 자연재해관리, 지능형교통시스템(ITS), 텔레매틱스(Telematics), 헬스케어(Health Care)나 환자관리와 같은 휴먼 인터페이스(Human Interface)등의 다양한 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 시장에 폭넓게 응용되어질 전망이다. Therefore, the ZigBee technology has recently been used in the automation of home networks, building and industrial devices, connection of computer peripherals, home appliance control, environmental monitoring, military, security, animal management, natural disaster management, intelligent transportation systems (ITS), and telematics ( It is expected to be widely applied in various ubiquitous computing environments such as Telematics, Human Care and Human Interface such as Patient Care.
본 발명은 소량의 전력으로 동작되는 상기의 지그비 기술을 이용하여 물품위치를 감지하도록, 물품에 부착되는 지그비 태그의 구조 및 상기 지그비 태그의 동작 알고리즘을 제안하고자 한다. The present invention proposes a structure of a ZigBee tag attached to an article and an operation algorithm of the ZigBee tag to detect an article position using the ZigBee technique operated by a small amount of power.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the detailed description of the preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the reference numerals to the components of the drawings it should be noted that the same reference numerals as possible even if displayed on different drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지그비 태그를 이용한 물품위치 감지시스템을 도시한 그림이다.1 is a diagram illustrating a product position detection system using a Zigbee tag according to an embodiment of the present invention.
제품, 장비 등과 같이 물품(14)에는 각각 지그비 태그(20)가 부착되어 있어, 상기 각각의 지그비 태그(20)는 해당 지그비 태그의 고유번호를 가장 가까이 있는 라우터(13)에 전송해줄 수 있다. 상기 라우터(13;router)는 지그비 태그로부터 송신되는 고주파 신호를 감지하는 지그비 통신 리더기(reader)의 역할을 수행하는데, 일반적으로 5~10m 반경의 영역 내에 있는 물품(14)의 지그비 태그(20)를 감지할 수 있어, 자신의 RF반경에 있는 지그비 태그를 감지하여 이들의 고유번호를 중계기(12;coordinator)로 전송해준다. 상기 라우터(13)와 중계기(12) 사이는 무선 랜 (wireless LAN) 또는 유선 LAN(wire LAN)에 의해 구현될 수 있다. The
상기 라우터(13)는 각각 고유번호를 가지고 있어, 이러한 각 라우터(13)의 반경 영역 내에서 물품(14)에 부착된 지그비 태그(20)의 고유번호를 수신할 경우, 라우터의 고유번호와 지그비 태그의 고유번호를 상위에 있는 중계기(12)로 전송하고, 최종적으로 메인 서버(10)는 상기 지그비 태그가 부착된 물품이 해당 라우터 영역에 있다고 판단한다.Each of the
상기 중계기(12)는 각 라우터에서 수신한 지그비 태그의 고유번호와 해당 라우터 고유번호를 제어 컴퓨터(11)로 전송해주고, 제어 컴퓨터(11)는 이를 다시 메인 서버(10)로 전송한다. 상기 라우터(13)의 고유번호는 지그비 태그(20)에 의해 전송될 수 있는데, 지그비 태그(20)가 근처 라우터의 고유번호를 수신하게 되면, 이러한 라우터(13)의 고유번호와 지그비(20) 태그 자신의 고유번호를 상위 네트워크로 전송하는 것이다. 상기에서 상위 네트워크라 함은 지그비 통신의 통신 상위 레이어로서, 물리적으로 볼 때는 라우터(13), 중계기(12), 제어 컴퓨터(11), 메인 서버(10)에서 이루어지는 통신 네트워크라 할 수 있다.The
상기 도 1과 같은 구조를 가짐으로써, 메인 서버(10)는 실시간으로 물품의 위 치(물품이 위치하고 있는 라우터 위치)를 파악할 수 있어, 관리자가 특정 물품을 찾고자 하는 경우 해당 물품의 위치를 손쉽게 검색해 낼 수 있다.By having the structure as shown in FIG. 1, the
한편, 본 발명에서 각 물품(14)에 부착되어 있는 지그비 태그(20)는 평소에 슬립 모드(sleep mode)로 동작하여 소비전력을 절감하고 있다가 소정의 조건 만족 시에 깨어나 웨이크 업(wake up mode)으로 전환하여 근처에 있는 라우터에 자신의 고유번호를 전송한다. Meanwhile, in the present invention, the ZigBee
상기 슬립 모드(sleep mode)란 지그비 태그 내의 각 구성 회로가 상위 네트워크와의 통신 등의 동작을 수행하지 않고, 단지, 웨이크업 모드로 전환 처리하는 기능을 수행하는 모드 변환 프로세스만 동작중인 상태를 말한다. 따라서 상기 슬립 모드 상태에서는 상위 네트워크와 통신하기 위한 구동전력이 필요하지 않아 모드 변환 프로세스만 동작하기 위한 최소한의 전력만이 소비될 뿐이다. 또한, 상기 웨이크업 모드(wake up mode)란 지그비 태그가 상위 네트워크와 통신하는 모드로서 지그비 태그 내의 RF회로부, 안테나 등을 활성화시켜 상위 네트워크와의 데이터 송수신을 수행할 수 있는 모드이다. The sleep mode refers to a state in which each of the component circuits in the Zigbee tag does not perform an operation such as communication with an upper network, but only a mode conversion process that performs a function of converting to a wake-up mode. . Therefore, in the sleep mode state, no driving power is required to communicate with the higher level network, so only the minimum power for operating the mode conversion process is consumed. In addition, the wake up mode is a mode in which a Zigbee tag communicates with an upper network, and activates an RF circuit unit, an antenna, and the like in the Zigbee tag to perform data transmission and reception with the upper network.
상기 지그비 태그가 슬립 모드에서 웨이크 업 모드가 되는 조건은 두 가지가 있을 수 있는데, 그 하나는, 지그비 태그 내에 있는 가속도 센서(Accelerator Sensor)에 의해 해당 지그비 태그 부착된 물품의 이동이 감지될 시에, 지그비 태그가 슬립 모드에서 깨어나 웨이크업 모드로 전환하는 것이다. 상기 웨이크업 모드로 전환이 이루어지면 해당 지그비 태그의 고유번호와 현재의 위치(즉, 현재 위치한 라우터의 고유번호)를 상위 네트워크로 전송한다. 상기 신호를 수신한 라우터는, 수신한 지그비 태그의 고유번호와 라우터의 고유번호를 중계기로 전송함으로써, 최종적으로 메인 서버가 물품의 이동을 감지할 수 있게 된다.There are two conditions under which the Zigbee tag enters the wake-up mode from the sleep mode. One of the conditions is that when the movement of the corresponding Zigbee-tagged article is detected by an accelerator sensor in the Zigbee tag. The Zigbee tag wakes up from sleep mode and goes into wake-up mode. When the switch is made to the wake-up mode, the unique number of the corresponding Zigbee tag and the current location (that is, the unique number of the currently located router) are transmitted to the upper network. The router receiving the signal transmits the unique number of the received Zigbee tag and the unique number of the router to the relay so that the main server can finally detect the movement of the article.
한편, 지그비 태그가 슬립모드에서 웨이크업 모드가 되는 나머지 하나의 조건은, 일정 주기 간격으로 슬립모드에서 웨이크업 모드로 전환하는 것이다. 즉, 물품의 이동이 없어 가속도 센서로부터 아무런 인터럽트(interrupt)가 발생하지 않더라도, 일정 주기 간격으로 자동으로 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환하여 상위 네트워크(제어 컴퓨터, 메인 서버)에서 발생되는 이벤트 신호가 있는지를 체크하여, 상위 네트워크로부터 이벤트 신호가 있을 시에는 이에 따른 정보 데이터를 상위 네트워크로 전송한다. On the other hand, the other condition for the Zigbee tag to enter the wakeup mode from the sleep mode is to switch from the sleep mode to the wakeup mode at regular intervals. That is, even if there is no interruption from the acceleration sensor due to no movement of goods, the event signal generated from the upper network (control computer, main server) is automatically switched from sleep mode to wake-up mode at regular intervals. If there is an event signal from the upper network, information data corresponding thereto is transmitted to the upper network.
상기와 같이 물품에 부착된 지그비 태그로부터 신호를 수신하여 물품의 이동 여부, 위치파악 등을 손쉽게 할 수 있는데, 상기와 같이 물품에 부착되는 지그비 태그의 내부 구성 블록에 대하여 도 2와 함께 설명하기로 한다.By receiving a signal from the ZigBee tag attached to the article as described above, it is possible to easily move or determine the location of the article, as described above with reference to Figure 2 with respect to the internal block of the ZigBee tag attached to the article do.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지그비 태그의 내부 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a Zigbee tag according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 지그비 태그(20)는 RF안테나(24), 제어 로직부(22), RF회로부(23), 가속도센서(21), 배터리(25), DC-DC 컨버터(26)를 포함한다. 상기 RF안테나(24)는 라우터와 고주파 신호를 송수신할 수 있는 듀얼 다이폴 안테나로서, 2.GHz(World Wide), 868MHz(Europe), 915MHz(Americas)의 주파수 대역을 사용한다. RF회로부(23)는 상기 RF안테나(24)에서 송수신되는 고주파를 증폭시키고 변복조한 후 제어 로직부(22)로 전송(또는 수신)한다. The
상가 가속도 센서(21)는 지그비 태그가 부착된 물품의 움직임을 감지하는 센서로서, 물체의 움직임이 감지될 시에 제어 로직부(22)로 움직임 감지 인터럽트를 발생시켜 알려준다. 종래의 지그비 태그는 가속도 센서가 구현되어 있지 않으나, 본 발명에서는 물품의 이동 여부를 감지하기 위하여 가속도 센서(21)를 지그비 태그(20) 내에 새롭게 구현하는 것이다. 상기 가속도 센서(21)는 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 감지하여 관성력, 전기변형, 자이로의 응용원리를 이용한 것으로서, 물체의 운동 상태를 순시적으로 감지할 수 있다. 상기 지그비 태그 내부에 구현되는 가속도 센서(21)의 물품 움직임 검출 방식으로는 압전형, 동전형, 서모형, 변형 게이지형 등 그 구현 방식에는 제한이 없다.The
상기 지그비 태그는 능동형(active) 소자로 구현되어 상기의 가속도센서(21), 제어 로직부(22), RF회로부(23)는 배터리(25)로부터 구동전력을 공급받는다. 배터리(25)의 전력은 DC-DC 컨버터(26)에서 소정의 전력으로 컨버팅된 후 각 구성부로 필요한 구동전력이 공급된다. 상기 제어 로직부(22)는 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환하여 자신의 고유번호 등의 정보를 상위 네트워크에 전송하는 기능을 수행하는데, 이러한 제어 로직부의 동작 알고리즘을 도 3과 함께 설명한다.The Zigbee tag is implemented as an active element, and the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 로직부의 모드 변환 동작 알고리즘을 도시한 플로차트이다.3 is a flowchart illustrating a mode conversion operation algorithm of a control logic unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
지그비 태그에 전원이 인가되어 각 프로그램 함수 및 각 드라이버의 초기 화(S30)가 이루어진 후에는, 지그비 태그는 슬립 모드(sleep mode) 상태로 동작(S31)한다. 상기 슬립 모드로 동작하는 이유는 오랜 시간 동안 충전없이 지그비 태그를 동작시키기 위하여, 평상시에는 슬립 모드로 동작하여 필요 전력을 최소화하기 위함이다. 즉, 슬립 모드 상태에서는 상위 네트워크와의 통신을 수행하지 않고 웨이크업 모드로 변환 처리하는 모드 변환 프로세스만 동작되기 때문에 최소한의 전력만을 필요로 한다. After power is applied to the ZigBee tag to initialize each program function and each driver (S30), the ZigBee tag operates in a sleep mode (S31). The reason for operating in the sleep mode is to minimize power consumption by operating in a sleep mode in order to operate a Zigbee tag without charging for a long time. That is, in the sleep mode, only the mode conversion process for converting to the wake-up mode without performing communication with the upper network is operated. Therefore, only minimal power is required.
상기 슬립 모드 동작(S31) 중에 가속도 센서(21)가 물품의 움직임을 감지(S32)하게 되면, 상기 가속도 센서(21)는 움직임 감지 인터럽트를 발생하게 되고, 이러한 움직임 감지 인터럽트가 발생할 시에는, 지그비 태그는 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환(S33)된다. 상기 웨이크업 모드로 전환(S33)되면, 제어 로직부는 라우터의 고유번호를 요청하는 신호를 발신하고 이를 수신한 라우터로부터 해당 라우터의 고유번호를 수신하여, 수신한 라우터 고유번호(ID)와 지그비 태그 자신의 고유번호(ID)를 상위 네트워크로 전송(S35)한다. 상기에서 상위 네트워크라 함은 지그비 통신의 통신 상위 레이어로서, 물리적으로 볼 때는 라우터, 중계기, 제어 컴퓨터, 메인 서버에서 이루어지는 통신 네트워크라 할 수 있다.When the
한편, 본 발명의 다른 실시 예로서, 움직임 감지 인터럽트 발생(S32)으로 인해 웨이크업 모드로 전환(S33)되면 라우터의 고유번호 수신없이, 지그비 태그(20)는 곧바로 지그비 태그의 고유번호를 라우터(13)로 전송해주고, 라우터(13)가 자신의 고유번호와 수신한 지그비 태그(20)의 고유번호를 상위 단계로 전송해 주도록 구현할 수 있을 것이다. 상기와 같이 지그비 태그(20)의 고유번호 및 라우터(13)의 고유번호를 상위 네트워크로 전송해 줌으로써, 상위 네트워크에 있는 제어 컴퓨터(11), 또는, 메인 서버(10)는, 물품의 이동 상황 및 현재 위치를 실시간으로 파악할 수 있게 된다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, when the switch to the wake-up mode (S33) due to the motion detection interrupt generation (S32) without receiving the unique number of the router, the
지그비 태그의 고유번호 및 라우터 고유번호가 상위 네트워크로 성공적으로 전송(S35)되어, 상위 네트워크로부터 액크(ACK) 신호를 수신하게 되면, 지그비 태그는 다시 슬립 모드로 전환 동작(S41)하여 전력 소비를 최소화한다. When the unique number of the Zigbee tag and the unique number of the router are successfully transmitted to the upper network (S35) and receive an ACK signal from the upper network, the Zigbee tag switches to the sleep mode again (S41) to consume power. Minimize.
한편, 초기화(S30) 후 슬립 모드로 동작(S31) 중에, 미리 설정된 특정 주기시간이 도래(S36)하게 되면, 마찬가지로, 지그비 태그는 슬립 모드에서 웨이크 업 모드로 전환(S37)한다. 이는 상위 네트워크로부터 소정의 이벤트 신호가 전송되었는지를 체크(S38)하기 위해 웨이크업 되는 것으로서, 예컨대, 관리자가 메인 서버(10)를 통해 특정 물품 위치 추적을 요청한 경우, 제어 컴퓨터는 해당 물품에 부착된 지그비 태그의 고유 고유번호 및 현재 위치 보고 메시지를 이벤트 신호로서 각 라우터(13)를 통해 발신할 수 있기 때문이다. On the other hand, during the operation in the sleep mode after the initialization (S30) (S31), when a predetermined predetermined cycle time comes (S36), the Zigbee tag is similarly switched from the sleep mode to the wake-up mode (S37). This is a wake-up to check whether a predetermined event signal is transmitted from the upper network (S38). For example, when the administrator requests tracking of a specific item location through the
지그비 태그는 이러한 이벤트 신호가 있는지를 체크하기 위하여 물품의 움직임이 없다 하더라도 주기적으로 웨이크업 되어 이벤트 신호가 있는지를 체크(S38)하는 것이다. 상기 이벤트 신호를 체크(S38)한 결과, 소정의 이벤트 신호가 수신되었을 시에는, 해당 이벤트 신호의 요청에 따른 정보 데이터를 상위 네트워크로 전송(S39)한다. 상기 정보 데이터에는 이벤트 신호의 요청에 따른 정보가 포함되는데, 그 밖의 다른 정보로서 배터리 상태를 감지하여 로우 배터리(low battery)일 시에는 배터리의 충전 및 교체 시기임을 정보 데이터에 포함시켜 상위 네트워크로 전송할 수 있다. In order to check whether there is an event signal, the Zigbee tag periodically wakes up to check whether there is an event signal even if there is no movement of the article (S38). As a result of checking the event signal (S38), when a predetermined event signal is received, information data according to the request of the event signal is transmitted to the upper network (S39). The information data includes information according to a request of an event signal. As other information, the battery state is sensed. When the battery is low battery, the information data is transmitted to the upper network by including the information on when the battery is being charged or replaced. Can be.
이벤트 신호에 의해 요청된 정보를 상위 네트워크로 성공적으로 전송(S39)하여 상위 네트워크로부터 액크(ACK) 신호를 수신하게 되면, 지그비 태그는 다시 슬립 모드로 전환(S41)하여 전력 소비를 최소화한다. When the information requested by the event signal is successfully transmitted (S39) to the upper network to receive an ACK signal from the upper network, the Zigbee tag switches back to the sleep mode (S41) to minimize power consumption.
한편, 웨이크업 모드로 전환하여 이벤트 신호가 수신되었는지를 체크(S38)한 결과, 아무런 이벤트 신호 없이 단순한 액크(ACK) 신호만이 수신되거나, 일정 시간동안 어떠한 신호도 수신되지 않을 때(S40)에는 다시 슬립모드로 원상 복귀하여 배터리 소비 전력을 최소화한다.Meanwhile, as a result of checking whether the event signal is received by switching to the wake-up mode (S38), when only a simple ACK signal is received without any event signal or when no signal is received for a predetermined time (S40). It returns to sleep mode again to minimize battery power consumption.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.In the foregoing description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not to be determined by the embodiments described above, but will be apparent in the claims as well as equivalent scope.
상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 각 물품에 가속도 센서가 들어있는 지그비 태그를 부착하여, 자산 실물 조사와 같은 물품 관리 시에 물품의 위치 및 그 존재 유무를 손쉽게 파악할 수 있는 효과가 있다. 또한, 물품의 이동 시에 물품의 이동 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention, by attaching a ZigBee tag containing an acceleration sensor to each article, there is an effect that can easily grasp the position of the article and the presence or absence of the article at the time of article management, such as asset physical inspection. In addition, there is an effect that can be monitored in real time whether the movement of the article during the movement of the article.
Claims (13)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100979507B1 (en) | 2008-02-28 | 2010-09-03 | 부산대학교 산학협력단 | The energy effective locating device and the method of transmitting a wireless signal using the same |
KR101018149B1 (en) * | 2008-11-10 | 2011-02-28 | 삼성전기주식회사 | System for material management using zigbee |
WO2016122027A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 전자부품연구원 | Active-type rfid tag applied to logistics tracking system and communication method thereof |
KR101722095B1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-03-31 | 송윤선 | Electronic tag and method for controlling low power consumption thereof |
US9697399B2 (en) | 2015-01-30 | 2017-07-04 | Korea Electronics Technology Institute | Active radio frequency identification tag applied to logistics tracking system and communication method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1040347A (en) | 1996-07-26 | 1998-02-13 | Tokin Corp | Data carrier and data carrier system using the same |
KR20060005237A (en) * | 2004-07-12 | 2006-01-17 | 창 와 텍 (주) | Rf tag for locating and tracking an object |
KR20060005827A (en) * | 2004-07-14 | 2006-01-18 | 창 와 텍 (주) | Rfid system for locating and tracking a moving object and communication method of between rf tag and reader |
KR20060031783A (en) * | 2004-10-09 | 2006-04-13 | 주식회사 비즈모델라인 | Rfid tag with sensing function and recording medium, system and method for storing information in rfid tag |
-
2006
- 2006-12-20 KR KR1020060131033A patent/KR100831840B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1040347A (en) | 1996-07-26 | 1998-02-13 | Tokin Corp | Data carrier and data carrier system using the same |
KR20060005237A (en) * | 2004-07-12 | 2006-01-17 | 창 와 텍 (주) | Rf tag for locating and tracking an object |
KR20060005827A (en) * | 2004-07-14 | 2006-01-18 | 창 와 텍 (주) | Rfid system for locating and tracking a moving object and communication method of between rf tag and reader |
KR20060031783A (en) * | 2004-10-09 | 2006-04-13 | 주식회사 비즈모델라인 | Rfid tag with sensing function and recording medium, system and method for storing information in rfid tag |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100979507B1 (en) | 2008-02-28 | 2010-09-03 | 부산대학교 산학협력단 | The energy effective locating device and the method of transmitting a wireless signal using the same |
KR101018149B1 (en) * | 2008-11-10 | 2011-02-28 | 삼성전기주식회사 | System for material management using zigbee |
WO2016122027A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 전자부품연구원 | Active-type rfid tag applied to logistics tracking system and communication method thereof |
US9697399B2 (en) | 2015-01-30 | 2017-07-04 | Korea Electronics Technology Institute | Active radio frequency identification tag applied to logistics tracking system and communication method thereof |
KR101722095B1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-03-31 | 송윤선 | Electronic tag and method for controlling low power consumption thereof |
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