KR101187874B1 - Diagnose and treatment system for home appliances using movable robot - Google Patents

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KR101187874B1
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Abstract

본 발명은 이동 로봇을 이용한 가전기기 진단 및 처리 시스템에 관한 것으로, 무선센서 네트워크를 기반으로 스마트 가전제어 환경에서 통신 단절로 인한 가전기기제어에 문제가 발생하게 될 경우 이동로봇을 이용하여 가전기기의 상태를 진단 및 처리하는 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가전기기 진단 및 처리 시스템은, 스마트 가전제어를 위한 무선센서 네트워크에 있어서, 상기 무선센서 네트워크를 이루는 각 가전기기의 제어부와 통신하여 해당 가전기기의 제어 및 관리를 수행하는 스마트 가전 매니저; 및 상기 네트워크가 설치된 장소를 이동하여 네트워크 통신이 단절된 가전기기의 고장 상태를 진단하고, 해당 가전기기의 고장을 처리하거나 상기 스마트 가전 매니저에 소정 상태를 보고하는 이동로봇을 포함하여 구성된다.The present invention relates to a system for diagnosing and processing home appliances using a mobile robot, and based on a wireless sensor network, when a problem occurs in controlling a home appliance due to a communication breakdown in a smart home appliance control environment, It is an object to provide a system for diagnosing and processing a condition.
In the home appliance diagnostic and processing system of the present invention for achieving the above object, in the wireless sensor network for controlling the smart home appliance, communication with the control unit of each home appliance constituting the wireless sensor network to control and manage the home appliance Performing smart appliances manager; And a mobile robot that moves to a place where the network is installed, diagnoses a failure state of the home appliance in which network communication is cut off, and handles the breakdown of the home appliance or reports a predetermined state to the smart home appliance manager.

Description

이동 로봇을 이용한 가전기기 진단 및 처리 시스템 {DIAGNOSE AND TREATMENT SYSTEM FOR HOME APPLIANCES USING MOVABLE ROBOT}DIAGNOSE AND TREATMENT SYSTEM FOR HOME APPLIANCES USING MOVABLE ROBOT}

본 발명은 가전기기 진단 및 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지그비 기반 네트워크를 이용한 스마트 제어 환경에서 여러 기기 사용 시 Latency 과부하, 건물 환경, 외부 간섭, 노이즈 등에 의해 통신 단절이 발생하게 될 경우 자율 이동형 로봇을 이용하여 기기의 상태 감지, 상태 처리, 상태 보고 등의 기능을 수행하는 생활기기 진단 및 처리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a system for diagnosing and processing home appliances, and more particularly, when a communication breakdown occurs due to latency overload, building environment, external interference, noise, etc. when using multiple devices in a smart control environment using a Zigbee-based network. The present invention relates to a living apparatus diagnosis and processing system that performs functions such as sensing a state of a device, processing a state, and reporting a state using a mobile robot.

일반적으로 스마트 환경의 홈 네트워크 기술과 관련하여 미래 주거형 건물에서 스마트 가전기기 제어에 필요한 여러 가지 네트워크 중 저가의 시스템 구현이 가능한 Zigbee 기반의 무선센서 네트워크를 가장 많이 사용하고 있다. 하지만 이러한 Zigbee기반의 무선센서 네트워크를 이용한 스마트 가전기기 제어에 있어서 다음과 같은 문제점들을 드러내고 있다.In general, in relation to home network technology in a smart environment, Zigbee-based wireless sensor network, which enables low-cost system implementation, is the most used among the various networks required for smart home appliance control in future residential buildings. However, the following problems are revealed in the control of smart home appliances using the Zigbee-based wireless sensor network.

첫째, 인간의 욕구는 개인마다 천차만별로 다르기 때문에 이들이 거주하는 가정 역시 각각 다른 구조 및 환경에서 스마트 가전제어기기 제어 시스템을 적용해야하는 문제점이 있다. 그 이유는 Zigbee 네트워크는 RF통신의 특성상 주변 환경에 민감하여 외부의 간섭 및 노이즈에 의한 데이터 지연 등과 같은 통신단절 현상이 자주 발생할 수가 있기 때문이다,First, since human needs vary from person to person, there is a problem in that the homes in which they live also have to apply smart home appliance control systems in different structures and environments. The reason is that Zigbee network is sensitive to the surrounding environment due to the characteristics of RF communication, and communication disconnection such as data delay due to external interference and noise can occur frequently.

둘째, 센서 네트워크의 가장 주요한 기능중 하나인 애드-훅 네트워크 시스템에서 센서 노드의 이동에 따라 네트워크 토폴로지가 능동적으로 변화된다. 이러한 네트워크 토폴로지의 변화는 빈번한 루트 정보의 갱신을 야기시켜 루트 정보의 관리를 복잡하게 하며, 이를 위한 라우팅 제어 메시지는 네트워크 오버헤드로 작용한다. 또한, 이러한 애드-훅 네트워크 시스템에서 다소 거리가 먼 센서 노드의 데이터를 코디네이터로 전송하기 위해서는 가장 가까운 센서노드에 전송하는 방식으로 여러 개의 센서 노드를 거치면서 전송이 되는데, 무선센서 네트워크의 규모가 커지면 커질수록 사용하는 센서 노드의 수가 증가하게 되고 결국은 코디네이터에서 수신 받는데에 그만큼의 많은 시간을 소요하게 된다. 이는 Zigbee기반의 무선센서 네트워크를 기반으로 하는 스마트 가전 제어에 치명적인 요소로 작용하게 된다.Second, in the ad-hook network system, which is one of the most important functions of the sensor network, the network topology is actively changed according to the movement of the sensor node. This change in network topology causes frequent update of route information, which complicates the management of route information, and routing control messages for this act as network overhead. In addition, in order to transmit the data of the sensor node farther away from the ad-hook network system to the coordinator, the data is transmitted through several sensor nodes in a manner of being transmitted to the nearest sensor node. As it gets bigger, the number of sensor nodes used increases, and eventually it takes much time to receive from the coordinator. This will act as a critical factor for smart home appliance control based on Zigbee-based wireless sensor network.

셋째, 이러한, Zigbee 기반 네트워크 환경에서 스마트 가전제어기기를 제어하게 될 경우 하나의 가전기기가 무선 네트워크 시스템에 코디네이터에 해당하는 스마트 가전제어기기 매니저와의 통신단절에 의한 제어가 불가능하게 될 경우, ON/OFF의 단순한 가전제어기기의 경우 전력 사용상의 문제이외에 큰문제가 없으나, 청소기 소음 및 상해, TV 및 오디오 소음, 온습도 변화, 방범제어기 고장으로 외부 침입의 대책 미흡 등의 가족구성원을 위협하는 문제를 야기할 수 있다.
Third, in the case of controlling the smart home appliance control device in the Zigbee-based network environment, when one home appliance becomes impossible to control by the communication disconnection with the smart home appliance control manager corresponding to the coordinator in the wireless network system, ON In case of simple home appliance control device, there is no big problem other than power usage problem, but it threatens family members such as cleaner noise and injury, TV and audio noise, temperature and humidity change, and security controller failure. Can cause.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, Zigbee로 대표되는 무선센서 네트워크를 기반으로 스마트 가전제어 환경에서 통신 단절로 인한 가전기기제어에 문제가 발생하게 될 경우 이동로봇을 이용하여 가전기기의 상태를 진단 및 처리하는 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.The present invention is to solve the problems as described above, based on the wireless sensor network represented by Zigbee home appliances using a mobile robot when a problem occurs in the control of home appliances due to communication disconnection in a smart home appliance control environment It is an object of the present invention to provide a system for diagnosing and processing the condition.

본 발명의 다른 목적은 이동로봇이 통신이 단절된 가전기기의 상태를 감지하기 위한 방법으로 무선 센서 네트워크로의 외부 간섭을 일으키지 않으며, 가전기기의 상태를 로봇이 직접적으로 감지하기 위한 의사소통 시스템을 제공하는 것에 있다.It is another object of the present invention to provide a communication system for a mobile robot to directly detect a state of a home appliance without causing external interference to a wireless sensor network as a method for detecting a state of a home appliance in which communication is interrupted. It is in doing it.

본 발명의 또 다른 목적은 이동로봇이 통신이 단절된 가전기기의 상태를 감지하고 자체 판단에 의한 가전기기의 고장에 정도에 따른 조치를 취할수 있는 시스템을 제공하는 것에 있다.Still another object of the present invention is to provide a system in which a mobile robot can detect a state of a home appliance in which communication is cut off and take measures according to a degree of failure of the home appliance by its own judgment.

본 발명의 또 다른 목적은 이동로봇 자체적으로 스마트가전제어기기 무선 센서 네트워크 상의 하나의 구성원으로 가입하여 통신이 단절된 가전기기의 상태를 가전제어기기 매니저에 전송하는 시스템을 제공하는 것에 있다.It is still another object of the present invention to provide a system for transmitting a status of a home appliance in which a communication is interrupted by subscribing as a member on a smart home appliance wireless sensor network by the mobile robot itself.

본 발명의 또 다른 목적은 이동로봇이 통신이 단절된 가전기기의 상태정보를 가전제어기기 매니저에 전송함에 있어서 무선 센서 네트워크의 지연이 발생하게 될 경우 이동로봇이 가전제어기기 매니저로 전송하는 또 다른 시스템을 제공하는 것에 있다.
Another object of the present invention is another system that the mobile robot transmits to the home appliance control device manager when a delay of the wireless sensor network occurs when the mobile robot transmits the status information of the home appliance that is disconnected communication to the home appliance control manager Is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, Zigbee 기반의 무선센서 네트워크를 이용한 가전기기 제어를 위한 무선센서 네트워크에 있어서,
상기 무선센서 네트워크를 이루는 각 가전기기의 제어부와 통신하여 해당 가전기기의 제어 및 관리를 수행하는 스마트 가전 매니저; 및
상기 네트워크가 설치된 장소를 이동하여 네트워크 통신이 단절된 가전기기의 고장 상태를 진단하고, 해당 가전기기의 고장을 처리하거나 상기 스마트 가전 매니저에 소정 상태를 보고하는 이동로봇;을 포함하고
상기 이동로봇과 가전기기는 가시광 통신 송수신 모듈을 구비하여 가시광 통신을 통해 직접적으로 의사소통이 이루어지며,
상기 가시광 통신 송수신 모듈은 가시광통신 송수신 제어기, 변조기(Modulation) 및 복조기(Demodulation), 조명용 LED 드라이버, LED 파워관리 모듈, 수신 필터, LED 소자, 포토디텍터 등을 포함하고,
상기 가시광통신 송수신 모듈의 송신 동작은 먼저 스마트가전제어 네트워크 상에서 통신단절된 가전제어기기의 측면에서 가시광통신 송수신 제어기에서 현재 가전기기의 상태정보를 생성하여 변조기(Modulation)를 통해 디지털 데이터 변조를 실시하여 가시광을 통해 전송될 데이터의 크기를 줄임과 동시에 데이터 보안성을 높이며, 상기 LED 드라이버와 LED 전원제어 모듈을 통해 이동로봇에게 현재의 가전기기의 상태정보를 가시광통신으로 전송하며,
상기 가시광통신 송수신 모듈의 수신동작은 가전기기가 가시광통신으로 가전기기의 상태정보를 송신할 때 이동로봇은 포토디텍터에서 가전기기의 데이터를 담고 있는 LED 조명 빛을 수신한 다음, 광필터를 거치면서 데이터 이외의 신호를 무시하고, 복조기(Demodulation)에서 원신호를 추출하여 이동로봇에서 가전기기의 상태를 수신하여 판단하도록 구성된 이동 로봇을 이용한 가전기기 진단 및 처리 시스템을 제공한다.The present invention for achieving the above object, in the wireless sensor network for controlling home appliances using a wireless sensor network based on Zigbee,
A smart home appliance manager communicating with a control unit of each home appliance forming the wireless sensor network to control and manage the home appliance; And
And a mobile robot that moves to a place where the network is installed, diagnoses a failure state of the home appliance in which network communication is cut off, and handles a breakdown of the home appliance or reports a predetermined state to the smart home appliance manager.
The mobile robot and home appliances are provided with a visible light communication transmission and reception module to communicate directly through visible light communication,
The visible light communication transmission and reception module includes a visible light communication transmission and reception controller, a modulator and a demodulator, an LED driver for lighting, an LED power management module, a reception filter, an LED element, a photo detector, and the like.
The transmission operation of the visible light communication transmission / reception module first generates the state information of the current home appliance in the visible light communication transmission / reception controller on the side of the home appliance control device that is disconnected from the smart home appliance control network, and modulates the digital data through the modulator. While reducing the size of data to be transmitted through the data security at the same time, through the LED driver and LED power control module transmits the current status information of the current home appliances to the mobile robot via visible light communication,
Receiving operation of the visible light communication transmitting and receiving module is a mobile robot when the home appliance transmits the status information of the home appliance in the visible light communication receives the LED light containing the data of the home appliance from the photo detector, and then through the optical filter A home appliance diagnostic and processing system using a mobile robot configured to ignore signals other than data and extract original signals from a demodulator to receive and determine a state of home appliances from a mobile robot.

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또한, 상기 이동로봇은 네트워크 통신이 단절된 가전기기의 고장 상태 정보를 가전매니저로 전달할 때 네크워크의 일원으로 네트워크에 의한 전송 및 주행에 의해 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다. In addition, the mobile robot may be configured to transmit data by transmission and driving by the network to a member of the network when delivering the failure state information of the home appliance in which network communication is cut off to the home appliance manager.

이러한 경우, 상기 이동로봇은 네트워크의 가전제어 매니저의 명령이 해당 가전기기에 전송되지 않을 경우 스마트 가전제어 매니저의 명령을 직접 수신하고 이를 해당 가전기기로 자율주행하여 전송하도록 구성될 수 있다.
In this case, the mobile robot may be configured to directly receive the command of the smart home appliance control manager and autonomously drive it to the home appliance when the command of the home appliance control manager of the network is not transmitted to the corresponding home appliance.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.The present invention as described above has the following effects.

(1) 차후 시장의 폭의 큰 홈 네트워크 산업과 같은 스마트 가전 제어환경에서 Zigbee와 같은 무선센서네트워크 상에서 통신 단절로 인한 가전기기 제어의 문제가 발생하게 될 경우 이동로봇을 이용하여 가족구성원에게 피해가 갈수 있는 상황을 미연에 대비할 수 있다. (1) In case of the problem of control of home appliance due to communication disconnection on wireless sensor network such as Zigbee in smart home appliance control environment such as home network industry, which is a big market in the future, the use of mobile robot can cause damage to family members. You can prepare for the situation where you can go.

(2) 기존의 자동화된 홈 네트워크 환경에서 제한된 기능만을 수행하는 이동로봇에서 가시광통신을 통한 주변 환경과의 의사소통에 대한 방법을 제시하면서 동시에 이동로봇의 응용서비스의 폭을 넓힐 수 있다.(2) In the existing automated home network environment, a mobile robot that performs only limited functions can provide a method for communicating with the surrounding environment through visible light communication, and at the same time, can broaden the application service of the mobile robot.

(3) 이동로봇을 이용하여 기존 무선 센서 네트워크의 문제점으로 지적되고 있는 외부 간섭 및 노이즈에 대한 통신 단절을 보완할 수 있으며, 무선 센서 네트워크의 규모가 증가함에 따른 병목현상 및 중앙처리에 대한 문제 해결책을 제시할 수 있다.(3) By using mobile robot, it is possible to compensate for the communication interruption against external interference and noise, which is pointed out as a problem of the existing wireless sensor network, and to solve the problem of bottleneck and central processing as the size of the wireless sensor network increases. Can be presented.

(4) 스마트 가전제어 매니저의 제어 명령이 무선 센서 네트워크의 데이터 지연과 같은 문제가 발생하게 될 경우 이동로봇을 이용하여 직접적인 명령전송이 가능함에 따라서 스마트 가전제어의 액추에이터 및 센서 노드의 제어가 용이해진다.
(4) When the control command of the smart home appliance control manager causes a problem such as data delay of the wireless sensor network, the command can be directly transmitted by using the mobile robot, thereby making it easier to control the actuator and sensor node of the smart home appliance control. .

도 1은 Zigbee 기반 스마트 가전 시스템에서의 외부 환경에 의한 통신 단절에 대한 기본적인 개념과 이러한 통신단절 상황 발생 시 이동로봇을 이용한 가전기기 상태 체크에 대한 개념적인 구조를 나타낸다.
도 2는 외부적인 환경 요소에 의하여 Zigbee 통신이 단절된 가전기기에 이동로봇이 근거리 가시광 통신을 통하여 현재의 가전기기의 상태를 체크한 후 해당 정보를 다시 스마트 가전 기기의 매니저(코디네이터)로 전송함으로서 가전 시스템의 고장 상태 메인 시스템에서 파악할 수 있도록 하는 구조를 나타낸다.
도 3은 가전기기와 이동로봇간의 근거리 통신을 수행하는 가시광 통신 모듈의 하드웨어적인 구조로서 복수의 LED와 포토 다이오드를 통한 송수신 일체형 가시광 통신 모듈의 세부적인 구조를 나타낸다.
도 4는 Zigbee 통신이 단절된 가전기기의 고장 상태 정보를 스마트 가전 시스템 매니저에게 전송하는 방법의 일례로서, 현재 구성된 Zigbee 통신을 통하여 고장 발생된 가전기기의 정보를 전송하는 방법을 나타낸다.
도 5는 Zigbee 통신이 단절된 가전기기의 고장 상태 정보를 스마트 가전 시스템 매니저에게 전송하는 방법의 다른 예로서, 로봇이 Zigbee 라우터를 거치지 않고 직접 스마트 가전 시스템 매니저가 위치한 장소로 이동하여 가전기기의 고장 정보를 전송하는 방법을 나타낸다. 1 illustrates a basic concept of communication disconnection by an external environment in a Zigbee-based smart home appliance system and a conceptual structure of a home appliance state check using a mobile robot when such a communication disconnection situation occurs.
2 is a home appliance that the Zigbee communication is disconnected by the external environmental factors, the mobile robot checks the current state of the current home appliances through near-field visible light communication and transmits the information back to the manager (coordinator) of the smart home appliances It shows the structure that can identify the fault status of the system.
3 is a hardware structure of a visible light communication module for performing short-range communication between a home appliance and a mobile robot, and shows a detailed structure of a transmission and reception integrated visible light communication module through a plurality of LEDs and photodiodes.
FIG. 4 is an example of a method of transmitting fault condition information of a home appliance in which Zigbee communication is disconnected to a smart home appliance system manager, and illustrates a method of transmitting information of a faulty home appliance through currently configured Zigbee communication.
5 is another example of a method of transmitting the failure status information of a home appliance in which Zigbee communication is disconnected to the smart home appliance manager, and the robot moves directly to a place where the smart home appliance manager is located without passing through the Zigbee router, and the home appliance fault information Indicates how to send.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 통신 단절로 인한 가전기기 제어에 문제가 발생하게 될 경우 이동로봇(110)을 이용하여 가전기기(11~17)의 상태진단 및 처리를 위하여, 스마트 가전 매니저(100)에서 이동로봇(110)에게 명령하여 해당 가전기기(11~17)로 접근하여 처리하도록 명령을 내린다. 이때 이동로봇(110)은 스마트 가전제어 네트워크의 일원(라우터 및 디바이스의 기능을 수행하고 있으며 자율주행 상태)으로서 스마트 가전 매니저(100)의 명령이 이동로봇(110) 주변의 센서 네트워크와의 통신을 통해 해당 명령을 수신받는다. As shown in FIG. 1, the system of the present invention uses the mobile robot 110 to diagnose and process the home appliances 11 to 17 when a problem occurs in the control of the home appliances due to communication disconnection. The smart home appliance manager 100 instructs the mobile robot 110 to approach and process the home appliances 11 to 17. At this time, the mobile robot 110 is a member of the smart home appliance control network (which performs the functions of a router and a device and is in an autonomous driving state), and the command of the smart home appliance manager 100 communicates with the sensor network around the mobile robot 110. Receive the corresponding command.

상기의 이동로봇(110)은 스마트 가전 매니저(100)의 명령을 수신받은 이후 해당지역으로 자율주행하여 해당 가전기기의 상태를 파악하여 고장이 났을 경우 이동로봇(110)이 처리가 가능한 기능과 스마트 가전 매니저(100)에서 처리해야할 기능을 판단하여 가전기기의 안전처리를 수행한다.The mobile robot 110 autonomously travels to the area after receiving the command of the smart home appliance manager 100 to identify the state of the home appliance and when the failure occurs, the mobile robot 110 can handle the function and smart. The home appliance manager 100 determines a function to be processed to perform safety processing of the home appliance.

도 2에 예시된 바와 같이, 상기의 이동로봇(110)이 통신이 단절된 가전기기(11~17) 중 하나인 냉장고(17)의 상태를 파악하기 위하여 가시광통신 송수신 모듈을 사용한다. 이동로봇(110)은 이러한 가시광통신을 사용하여 주변 스마트 가전기기와의 의사소통을 시행한다.As illustrated in FIG. 2, the mobile robot 110 uses a visible light communication transmission / reception module to grasp a state of the refrigerator 17 which is one of the home appliances 11 to 17 in which communication is cut off. The mobile robot 110 communicates with the surrounding smart home appliances using the visible light communication.

상기의 가시광통신은 눈에 보이는 빛인 디지털 LED 조명기술과 무선통신이 융합된 통신기술로, 인체 무해ㆍ무간섭ㆍ무라이센스의 장점과 더불어 향후 가시성을 이용한 다양한 응용창출 가능성이 높은 차세대 친환경 유비쿼터스 통신 기술이다. 이러한 가시광통신 기술은 RF 주파수를 사용하는 기존의 무선통신에 비해 주변의 잡음이 없고 자체적인 물리적인 성능이 높기 때문에 스마트 가전제어기기의 무선통신과의 간섭이 노이즈의 문제를 일으키지 않는 특징이 있다.The above-mentioned visible light communication is a communication technology that combines digital LED lighting technology, which is visible light, and wireless communication, and is a next-generation eco-friendly ubiquitous communication technology that has high merits of harmlessness, no interference, and no license, and is likely to create various applications using future visibility. to be. Since the visible light communication technology has no ambient noise and its own physical performance is higher than that of conventional wireless communication using RF frequency, interference with the wireless communication of the smart home controller does not cause noise problems.

이러한 가시광통신의 송수신 모듈(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 가시광통신 송수신 제어기(124), 변조기(Modulation)(125) 및 복조기(Demodulation)(123), 조명용 LED 드라이버(127), LED 파워관리 모듈(126), 수신 필터(122), LED 소자(128), 포토디텍터(121) 등으로 구성하고 있다. As shown in FIG. 3, the transmission / reception module 120 of the visible light communication includes a visible light communication transmission / reception controller 124, a modulator 125 and a demodulator 123, an LED driver 127 for lighting, and an LED power. The management module 126, the reception filter 122, the LED element 128, the photodetector 121, etc. are comprised.

상기 가시광통신 송수신 모듈(120)의 송신 동작은 먼저 스마트가전제어 네트워크 상에서 통신단절된 가전제어기기의 측면에서 가시광통신 송수신 제어기에서 현재 가전기기의 상태정보를 생성하여 변조기(Modulation)(125)를 통해 디지털 데이터 변조를 실시하여 가시광을 통해 전송될 데이터의 크기를 줄임과 동시에 데이터 보안성을 높이게 된다. 다음으로 LED 드라이버(127)와 LED 전원제어 모듈(126)을 통해 이동로봇(110)에게 현재의 가전기기의 상태정보를 가시광통신으로 전송하게 된다. The transmission operation of the visible light communication transmission / reception module 120 is performed by first generating the status information of the current home appliance in the visible light communication transmission / reception controller from the side of the home appliance control device disconnected from the smart home appliance control network. Data modulation is performed to reduce the size of data to be transmitted through visible light and to improve data security. Next, the LED driver 127 and the LED power control module 126 transmit the state information of the current home appliance to the mobile robot 110 through visible light communication.

상기 가시광통신 송수신 모듈(120)의 수신동작은 상기와 같은 방법으로 가전기기가 가시광통신으로 가전기기의 상태정보를 송신할 때 이동로봇(110)은 상기 그림에서 포토디텍터(121)에서 가전기기의 데이터를 담고 있는 LED 조명 빛을 수신한 다음 광필터(122)를 거치면서 데이터 이외의 신호를 무시하도록 한다. 이와 같은 방법으로 데이터를 수신한 다음, 복조기(Demodulation)(123)에서 원신호를 추출하여 이동로봇(110)에서 가전기기의 상태를 수신하여 판단하도록 한다.Receiving operation of the visible light communication transmitting and receiving module 120 is a mobile robot 110 when the home appliance transmits the state information of the home appliance in the visible light communication in the same manner as described above in the picture detector 121 of the home appliance After receiving the LED illumination light containing the data through the optical filter 122 to ignore the signal other than the data. After receiving the data in such a manner, the demodulator (Demodulation) 123 extracts the original signal so that the mobile robot 110 receives and determines the state of the home appliance.

이동로봇(110)에서 가전기기의 상태를 점검하여 이동로봇(110)에서 처리가 가능한 조치, 예를 들어 가전기기(11, 17)의 일부 설정을 변경하거나, 가전기기의 리셋과 같은 기능에서부터 가전기기(11, 17)의 통신이 단절된 상황을 이동로봇(110)의 스마트 가전 센서 네트워크 상의 라우터 및 센서 노드와 같은 기능을 통해 통신이 단절된 가전기기(11, 17)의 통신을 원상복구하는 기능 등을 수행하도록 한다.The mobile robot 110 checks the state of the home appliance to change the settings that can be processed by the mobile robot 110, for example, change some settings of the home appliance 11, 17, or reset the home appliance from a function such as a home appliance. A function of restoring communication between the home appliances 11 and 17 in which communication is lost through functions such as a router and a sensor node on the smart home appliance sensor network of the mobile robot 110 in a situation where the communication between the devices 11 and 17 is disconnected. To do this.

만일 이와 같은 이동로봇(110)에서 처리가 가능한 가전기기(11, 17)의 고장상태 조치가 불가능하게 될 경우 가전기기(11, 17)의 고장상태 정보를 스마트 가전기기 매니저(100)로 데이터를 전송해야할 필요가 있다.If the failure status of the home appliances 11 and 17 that can be processed by the mobile robot 110 is not possible, the failure status information of the home appliances 11 and 17 is transmitted to the smart home appliance manager 100. It needs to be sent.

먼저 간단한 방법으로는 이동로봇(110) 스스로가 스마트 가전 센서 네트워크의 라우터 및 센서 노드의 기능을 수행하고 있으므로, 도 4에 도시된 바와 같이 스마트 가전 센서 네트워크를 통하여 통신이 단절된 가전기기(11, 17)의 고장상태 정보를 스마트 가전 매니저(100)로 전송하도록 한다.First, since the mobile robot 110 itself performs the functions of a router and a sensor node of the smart home appliance sensor network, as shown in FIG. 4, the home appliances 11 and 17 are disconnected through the smart home appliance sensor network. To transmit the failure status information of the smart home appliance manager (100).

만일 예시된 바와 같이 주변의 센서 네트워크의 디바이스 수가 많아서 데이터 전송 지연과 같은 문제가 발생하게 될 경우 로봇(110) 스스로가 스마트 가전 매니저(100)로 자율 이동하여 통신이 단절된 가전기기의 상태정보를 직접 전송하도록 하는 방법을 제시한다.If the number of devices in the sensor network in the surroundings, such as illustrated, if a problem such as data transmission delay occurs, the robot 110 itself moves to the smart home appliance manager 100 to directly communicate the status information of the home appliance is disconnected communication It suggests a way to transmit.

또한, 반대로 스마트 가전 매니저(100)에서 특정 가전기기의 명령 지령 데이터가 상기와 같은 데이터 전송지연이 발생하게 될 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 이동로봇(110)을 이용하여 가전기기(11, 17)에 직접적으로 명령전송이 가능하다.On the contrary, when the command command data of the specific home appliance causes the data transmission delay as described above, the smart home appliance manager 100 uses the mobile robot 110 as shown in FIG. Direct command transmission is possible in 17).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

11 ~ 17 : 가전기기 100 : 스마트 가전 매니저
110 : 이동로봇 120 : 가시광통신 송수신 모듈
121 : 포토디텍터 122 : 수신 필터
123 : 복조기 124 : 가시광통신 송수신 제어기
125 : 변조기 126 : 전원 제어기
127 : LED 드라이버 128 : LED소자11 ~ 17: home appliance 100: smart home appliance manager
110: mobile robot 120: visible light communication transceiver module
121: Photodetector 122: Receive Filter
123: demodulator 124: visible light communication transceiver
125 modulator 126 power controller
127: LED driver 128: LED device

Claims (4)

Zigbee 기반의 무선센서 네트워크를 이용한 가전기기 제어를 위한 무선센서 네트워크에 있어서,
상기 무선센서 네트워크를 이루는 각 가전기기의 제어부와 통신하여 해당 가전기기의 제어 및 관리를 수행하는 스마트 가전 매니저; 및
상기 네트워크가 설치된 장소를 이동하여 네트워크 통신이 단절된 가전기기의 고장 상태를 진단하고, 해당 가전기기의 고장을 처리하거나 상기 스마트 가전 매니저에 소정 상태를 보고하는 이동로봇;을 포함하고
상기 이동로봇과 가전기기는 가시광 통신 송수신 모듈을 구비하여 가시광 통신을 통해 직접적으로 의사소통이 이루어지며,
상기 가시광 통신 송수신 모듈(120)은 가시광통신 송수신 제어기(124), 변조기(Modulation)(125) 및 복조기(Demodulation)(123), 조명용 LED 드라이버(127), LED 파워관리 모듈(126), 수신 필터(122), LED 소자(128), 포토디텍터(121) 등을 포함하고,
상기 가시광통신 송수신 모듈(120)의 송신 동작은 먼저 스마트가전제어 네트워크 상에서 통신단절된 가전제어기기의 측면에서 가시광통신 송수신 제어기에서 현재 가전기기의 상태정보를 생성하여 변조기(Modulation)(125)를 통해 디지털 데이터 변조를 실시하여 가시광을 통해 전송될 데이터의 크기를 줄임과 동시에 데이터 보안성을 높이며, 상기 LED 드라이버(127)와 LED 전원제어 모듈(126)을 통해 이동로봇(110)에게 현재의 가전기기의 상태정보를 가시광통신으로 전송하며,
상기 가시광통신 송수신 모듈(120)의 수신동작은 가전기기가 가시광통신으로 가전기기의 상태정보를 송신할 때 이동로봇(110)은 포토디텍터(121)에서 가전기기의 데이터를 담고 있는 LED 조명 빛을 수신한 다음, 광필터(122)를 거치면서 데이터 이외의 신호를 무시하고, 복조기(Demodulation)(123)에서 원신호를 추출하여 이동로봇(110)에서 가전기기의 상태를 수신하여 판단하도록 구성된 이동 로봇을 이용한 가전기기 진단 및 처리 시스템.In the wireless sensor network for controlling home appliances using Zigbee-based wireless sensor network,
A smart home appliance manager communicating with a control unit of each home appliance forming the wireless sensor network to control and manage the home appliance; And
And a mobile robot that moves to a place where the network is installed, diagnoses a failure state of the home appliance in which network communication is cut off, and handles a breakdown of the home appliance or reports a predetermined state to the smart home appliance manager.
The mobile robot and home appliances are provided with a visible light communication transmission and reception module to communicate directly through visible light communication,
The visible light communication transmission / reception module 120 includes a visible light communication transmission / reception controller 124, a modulator 125 and a demodulator 123, an LED driver 127, an LED power management module 126, and a reception filter. A 122, an LED element 128, a photodetector 121, and the like,
The transmission operation of the visible light communication transmission / reception module 120 is performed by first generating the status information of the current home appliance in the visible light communication transmission / reception controller from the side of the home appliance control device disconnected from the smart home appliance control network. Implement data modulation to reduce the size of data to be transmitted through visible light and at the same time increase the data security. The LED driver 127 and the LED power control module 126 provide the mobile robot 110 with the current home appliance. Sends status information to visible light communication,
Receiving operation of the visible light communication module 120 is a mobile robot 110 when the home appliance transmits the status information of the home appliance in the visible light communication in the photo detector 121 LED lighting light containing the data of the home appliance After receiving, passing through the optical filter 122 ignores signals other than data, and the movement is configured to receive and determine the state of the home appliance in the mobile robot 110 by extracting the original signal from the demodulator (Demodulation) (123) Home appliance diagnosis and processing system using robot. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이동로봇은 네트워크 통신이 단절된 가전기기의 고장 상태 정보를 가전매니저로 전달할 때 네크워크의 일원으로 네트워크에 의한 전송 및 주행에 의해 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇을 이용한 가전기기 진단 및 처리 시스템.
The method of claim 1,
The mobile robot diagnoses and processes a home appliance using a mobile robot, which transmits data by transmission and driving by a network to a member of a network when delivering the breakdown state information of the home appliance in which network communication is interrupted. .
제3항에 있어서,
상기 이동로봇은 네트워크의 가전제어 매니저의 명령이 해당 가전기기에 전송되지 않을 경우 스마트 가전제어 매니저의 명령을 직접 수신하고 이를 해당 가전기기로 자율주행하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇을 이용한 가전기기 진단 및 처리 시스템. The method of claim 3,
The mobile robot directly receives a command of the smart home appliance control manager when the command of the home appliance control manager of the network is not transmitted to the home appliance, and transmits the home robot to the home appliance by autonomous driving. Diagnostic and processing system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104793588A (en) * 2015-03-06 2015-07-22 赵功名 Smart home system based on intelligent routing robot
US10775314B2 (en) * 2017-11-10 2020-09-15 General Electric Company Systems and method for human-assisted robotic industrial inspection
CN109976179A (en) * 2019-04-18 2019-07-05 合肥泛米智能科技有限公司 A kind of smart home cloud platform house data acquisition device
CN112405561B (en) * 2020-11-30 2022-08-19 天津链数科技有限公司 Testing system for intelligent level test of household appliances
KR20240014178A (en) * 2022-07-25 2024-02-01 삼성전자주식회사 Diagnostic robot and diagnostic method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
‘지능형 서비스 로봇을 위한 유비쿼터스 환경과 제어구조’, 전자통신동향분석 제22권 제2호, pp.20-30, 2007년4월.*

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016221213A1 (en) 2016-10-27 2018-05-03 Audi Ag Automated maintenance system
DE102016221213B4 (en) 2016-10-27 2019-07-04 Audi Ag Automated maintenance system

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