KR101231465B1 - 지그비 시스템 - Google Patents

지그비 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101231465B1
KR101231465B1 KR1020060003477A KR20060003477A KR101231465B1 KR 101231465 B1 KR101231465 B1 KR 101231465B1 KR 1020060003477 A KR1020060003477 A KR 1020060003477A KR 20060003477 A KR20060003477 A KR 20060003477A KR 101231465 B1 KR101231465 B1 KR 101231465B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
rfd
zigbee
ffd
power information
Prior art date
Application number
KR1020060003477A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070075097A (ko
Inventor
김남윤
이용희
조영빈
최재연
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020060003477A priority Critical patent/KR101231465B1/ko
Publication of KR20070075097A publication Critical patent/KR20070075097A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101231465B1 publication Critical patent/KR101231465B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/323—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the physical layer [OSI layer 1]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/26—Special purpose or proprietary protocols or architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 네트워크 토폴리지를 구성하는 지그비 모듈들이 전력정보를 공유하고 공유된 전력정보를 표시하도록 하는 지그비 시스템 및 프로토콜 구조에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 지그비 시스템은 맥 정보, 네트워크 구성정보 및 사용자설정정보를 전송하여 지그비 네트워크를 구성함에 있어서, 배터리 전력을 파악하여 전송하는 RFD모듈; 및 상기 RFD모듈들로부터 배터리 전력 정보를 전달받아 지그비 네트워크를 구성하는 노드들의 전력정보로 구성하는 FFD모듈을 포함한다. 또한, 상기 FFD모듈 또는 상기 RFD모듈은 상기 전력정보를 구성하여 디스플레이 장치로 표시하고, 상기 FFD모듈은 전달된 전력정보를 해당 RFD모듈로부터 전송된 데이터와 함께 비교하여 해당 RFD모듈을 식별하고, 상기 RFD모듈의 배터리 교체 시기를 제공한다.
본 발명에 의하면, 작업자는 FFD모듈 또는 RFD모듈이 설치된 어느 장소에 위치하든지 간에 전체 네트워크를 구성하는 노드들의 배터리 잔존 용량 상태를 모니터링할 수 있으며, 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈을 통하여 현재 접속 중인 다른 FFD모듈 또는 RFD모듈의 전력 상황을 실시간으로 체크할 수 있는 효과가 있다.

Description

지그비 시스템{ZigBee system}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지그비 시스템이 처리하는 데이터 영역을 예시적으로 도시한 프로토콜 스택 구조도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지그비 시스템이 형성하는 네트워크 토폴로지(Topology)를 예시적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈이 처리하는 데이터 패킷의 형태를 개략적으로 도시한 데이터 구조도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 FFD모듈이 LED를 통하여 전력 정보를 표시하는 형태를 예시적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RFD모듈이 전력 정보를 표시하기 위하여 구비하는 LED회로를 예시적으로 도시한 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 지그비 시스템을 구성하는 지그비 모듈
110: 안테나 120: RF수신부
130: 위상동기회로 140: 전력제어회로
150: RF송신부 160: 맥처리부
170: 제어부 180: 스위칭부
190: 디스플레이부 195: 배터리
본 발명은 지스비 시스템 및 그 프로토콜 구조에 관한 것이다.
현재, 유비쿼터스(ubiquitous) 네트워크 기술이 많은 이들의 주목을 받고 있는데, 유비쿼터스 네트워크 기술이란 시간과 장소에 구애됨이 없이 다양한 네트워크에 자연스럽게 접속할 수 있도록 하는 기술을 의미한다.
상기 유비쿼터스 네트워크 기술은 텔리메틱스 통신, 근거리 무선 통신, 이동통신 등의 통신 기술을 이용하여 다양한 방식으로 구현가능하며, 이를 이용하면 자동차, 가정, 공공장소 등의 공간에서 자연스러운 접속 환경이 제공되므로 각종 IT정보 및 기술의 활용이 늘어나게 되고 따라서 전반적인 IT산업이 보다 빠른 속도로 발전될 것으로 전망된다.
가령, 유비쿼터스 네트워크 기술을 이용하면, 외부에 위치한 사용자가 이동통신단말기를 통하여 집 내부의 가스 밸브, 조명 기구, 난방 기구 등과 같은 가정기기를 제어하고, 방문자를 원격으로 확인하며, 긴급상황을 보고받는 등의 서비스를 제공받을 수 있다.
이와 같은 유비쿼터스 네트워크 기술로는 지그비(ZigBee), 블루투스 (Bluetooth), RFID(Radio Frequency IDentification) 등을 들 수 있는데, 그 중에서 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 가운데 하나인 지그비 기술에 대한 관심이 집중되고 있다.
지그비 기술이 가지는 특징으로는, 첫째, 블루투스가 주파수 도약 스펙트럼 확산 방식(Frequency-Hopping Spread Spectrum)을 사용하여 720kbps의 망접속 데이터를 전송하는 반면(새 슬레이브 장치가 접속되는 경우 약 3초가 소요됨), 지그비는 128kbps의 망접속 데이터를 전송하는 점(새 슬레이브 장치가 접속되는 경우 약 30밀리초가 소요됨), 둘째, 8비트 연산용 컨트롤러에서 32KB 미만의 메모리 리소스를 차지하는 간단한 통신 스택을 처리하는 점, 셋째, 신속하게 연결되어 간단한 스택 통신을 처리한 후 절전모드로 복귀될 수 있으므로 배터리 수명이 길게 유지될 수 있는 점, 넷째, 수천개의 클라이언트(수만개의 노드)를 구성할 수 있는 점 등을 들 수 있으며, 이러한 특징을 통하여 향후 지그비 기술의 이용분야는 점차 확대될 전망이다.
지그비 기술은 10m 내지 최대 1㎞의 통신 거리 상에서 250Kbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있고, 다양한 네트워크 토폴리지를 형성하여 수만개의 기기를 연결할 수 있으며, 소비 전력이 작다는 특징(참고로, AA 알카라인 건전지 2개로 수개월에서 수년까지 사용할 수 있음)을 가지는데, 개개의 지그비 모듈은 배터리의 잔존 용량을 표시하도록 설계될 수 있다.
그러나, 복잡한 네트워크를 구성하는 수많은 지그비 모듈의 배터리(전력) 용량을 소수의 관리자가 일일이 확인하는 것은 매우 어려운 일이며, 까다롭게 관리를 수행한다고 해도 배터리 교체 시기를 놓치는 등의 실수를 범하기 쉽다.
지그비 모듈이 매우 적은 양의 전력을 소비하지만, 전체 네트워크를 구성하는 모듈들의 동작 유무를 파악하는 것 못지 않게 배터리 잔존 용량을 파악하는 것 역시 중요한 문제라고 볼 수 있다.
본 발명은 지그비 네트워크를 구성하는 마스터/슬레이브형 모듈들이 전력 정보를 공유하고, 각각 자신의 전력정보를 관리자가 쉽게 알아볼 수 있도록 표시하며, 어느 하나의 마스터형 모듈이 다수개의 슬레이브형 모듈들의 전력정보를 통합적으로 제공할 수 있도록 하는 지그비 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 어느 하나의 마스터형 모듈이 다수개의 슬레이브형 모듈들의 전력정보를 제공함에 있어서, 데이터 통신이 이루어지는 순간 해당 모듈의 전력 정보를 함께 제공함으로써 정보 확인 및 네트워크 구성이 용이하도록 하는 지그비 시스템을 제공한다.
본 발명에 의한 지그비 시스템은 맥(MAC; Media Access Controller)정보, 네트워크 구성정보 및 사용자설정정보를 전송하여 지그비 네트워크를 구성함에 있어서, 배터리 전력을 파악하여 전송하는 RFD(RFD; Reduced Function Device)모듈; 및 상기 RFD모듈들로부터 배터리 전력 정보를 전달받아 지그비 네트워크를 구성하는 노드들의 전력정보로 구성하는 FFD(FFD; Full Function Device)모듈을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 지그비 시스템에 구비되는 상기 FFD모듈은 자신의 배 터리 전력을 파악하여 상기 노드들의 전력정보를 구성한다.
또한, 본 발명에 의한 지그비 시스템에 구비되는 상기 FFD모듈은 상기 구성된 전력정보를 해당 RFD모듈로부터 전송된 데이터와 함께 표시한다.
또한, 본 발명에 의한 지그비 시스템에 구비되는 상기 FFD모듈 또는 상기 RFD모듈은 상기 전력정보를 구성하여 디스플레이 장치로 표시한다.
또한, 본 발명에 의한 지그비 시스템에 구비되는 상기 FFD모듈은 상기 전력정보를 해당 RFD모듈로부터 전송된 데이터와 함께 비교하여 해당 RFD모듈을 식별하고, 상기 RFD모듈의 배터리 교체 시기를 제공한다.
또한, 본 발명에 의한 지그비 시스템에 구비되는 상기 FFD모듈 또는 상기 RFD모듈은 지그비 네트워크의 구성시 교환되는 물리 계층의 데이터와 함께 상기 전력 정보를 전달한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지그비 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지그비 시스템이 처리하는 데이터 영역을 예시적으로 도시한 프로토콜 스택 구조도이다.
도 1에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 지그비 시스템이 처리하는 프로토콜 스택은 크게 PHY(Physical) 계층(Layer)(S5), MAC(Media Access Controller) 계층(S4), 네트워크(Network/security) 계층(S3), 애플리케이션 프레임워크(Application framework) 계층(이하에서, "프레임워크 계층"이라 함)(S2) 및 응용(Application/Profiles) 계층(S1)으로 이루어지는데, 상기 PHY 계층(S5)과 MAC 계 층(S4)은 IEEE 규정(Standard) 영역에 해당되고, 상기 네트워크 계층(S3)과 프레임워크 계층(S2)은 지그비 연합(Alliance)의 규정 영역에 해당되며, 상기 응용 계층(S1)은 사용자 설정(User defined) 영역에 해당된다.
상기 프로토콜 스택의 각 계층에 대해서는 본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈의 구성 요소와 함께 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈(100)은 안테나(110), RF수신부(120), RF송신부(150), 위상동기회로(PLL; Phase Locded Loop)(130), 전력제어회로(140), 맥처리부(160) 및 제어부(170)를 포함하여 이루어진다.
상기 RF수신부(120), RF송신부(150), 위상동기회로(130) 및 전력제어회로(140)는 지그비 프로토콜 스택의 PHY 계층(S5)에 해당되는 동작을 처리하는 구성부들로서 RF통신 구조와 네트워크 토폴리지를 결정한다.
상기 RF수신부(120)와 RF송신부(150)는 증폭기, 필터 등을 구비하여 해당 대역의 주파수 신호를 처리하는데, 위상동기회로(130)는 RF수신부(120)와 RF송신부(150)가 중간 주파수 신호를 합성하도록 기준 주파수 신호를 제공하고, 전력제어회로(140)는 수신 신호의 세기를 판별하여 송신 전력량을 조정하는 기능을 수행한다.
IEEE 802.15.4 표준은 2가지 종류(2.4 GHz, 866/915 MHz)의 PHY 계층(S5)을 정의하며, 2.4 GHz 대역에는 16채널, 902 MHz 내지 928 MHz 대역에는 10채널, 868 MHz 내지 870 MHz 대역에는 1개 채널이 할당된다.
상기 RF수신부(120)와 RF송신부(150)는 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)를 이용하며, 2.4 GHz 대역의 경우 32 PN 코드 길이의 O-QPSK(Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) 변조 방식이 사용되고, 1 GHz 이하 대역의 경우 15 PN 코드 길이의 BPSK(Binary Phase-Shift Keying) 변조 방식이 이용된다.
이와 같이 하여 아날로그 신호가 처리되면, 상기 RF수신부(120)와 RF송신부(150)는 베이스밴드 영역의 디지털 신호를 처리하는데, RF수신부(120)의 경우 디지털 신호의 동기화(Synchronization), 역확산(Despreading), 복조(Demodulation), 디지털 필터링 등을 처리하고, RF송신부(150)의 경우 확산, 신호 정형(Pulse Shaping) 등을 처리한다.
이때, BPSK 변조 방식이 사용되는 경우, RF수신부(120)와 RF송신부(150)가 구성하는 베이스밴드 처리 경로(Path)는 하나로 통합 구현가능하다.
상기 맥(MAC; Media Access Controller)처리부(160)는 PHY 계층(S5)의 디지털 처리가 끝나면, 전송된 데이터 프레임 구조를 해석하여 프레임을 승인하고, 에러를 감지하여(Error Detection; CRC 또는 Checksum을 통하여 감지함) 재전송 여부를 결정하며, 패킷 라우팅을 처리한다.
즉, 상기 맥처리부(160)는 초기의 하드웨어적 네트워크 연결을 처리하는 구성부로서, 시간 동기를 위한 비콘 및 GTS(Guaranteed Time Slot; 충돌/지연 방지를 가능케 함)와 관련된 부가적 프레임 구조를 제공하며, CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식으로 채널 접속을 처리한다.
한편, 상기 제어부(170)는 나머지 맥계층의 기능(상기 맥처리부(Hardware- MAC)와 대응하여 "Software-MAC"이라 함), 네트워크 계층(S3)의 기능, 프레임워크 계층(S2)의 기능을 수행하여 네트워크 토폴로지를 구성하고, 응용 계층(S1)의 기능을 수행하여 소정의 데이터와 배터리 전력정보를 전송한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지그비 시스템이 형성하는 네트워크 토폴로지(Topology)를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 다수개의 지그비 모듈(100)들로 구성되는 지그비 시스템이 네트워크 프로토콜을 처리하여 형성할 수 있는 세 가지의 네트워크 토폴로지가 도시되어 있는데, 도 3의 (a)는 별(Star)형 네트워크를 예시한 것이고, 도 3의 (b)는 메시(Mesh)형 네트워크를 예시한 것이며, 도 3의 (c)는 클러스터 트리(Cluster Tree)형 네트워크를 예시한 것이다.
상기 별형 네트워크는 배터리 수명이 장시간 유지되도록 지그비 모듈(100)들을 운용할 수 있고, 메시형 네트워크는 피어 투 피어(Peer to Peer)형태로서 하나 이상의 데이터 전달 경로를 구성할 수 있으므로 높은 데이터 신뢰성과 접속 인식률을 가진다.
또한, 상기 클러스터 트리형 네트워크는 별형과 메시형의 복합 형태로서 두 가지 네트워크의 장점을 모두 구현할 수 있다.
도 3에서, "F"라고 표시된 지그비 모듈은 FFD(FFD; Full Function Device)모듈의 의미하는 것이고, "R"로 표시된 지그비 모듈은 RFD(RFD; Reduced Function Device)모듈을 의미하는 것이며, "P"로 표시된 지그비 모듈은 PAN 코디네이터(Personal Area Network coordinator) 모듈을 의미한다.
상기 FFD모듈 중 네트워크 초기화, 노드 관리, 노드 정보 저장 등의 기능을 수행하는데, 나머지 지그비 모듈들이 전술한 세 가지 네트워크 중 어느 하나의 네트워크를 구성할 수 있도록 하는 FFD모듈을 PAN 코디네이터 모듈이라 한다.
상기 FFD모듈은 코디네이터 기능을 수행할 수 있는 모듈로서, 세 가지 형태의 네트워크를 구성할 수 있으며, FFD모듈 또는 RFD모듈 모두와 통신을 수행할 수 있다. 그리고, 코디네이터 기능을 수행하기 위해서는 상대적으로 많은 전력을 소비하게 되므로 보통 유선으로 전원을 공급받는다.
반면, RFD모듈은 코디네이터 기능을 수행하지 못하는 지그비 모듈로서, FFD모듈의 코디네이팅 대상이다.
즉, RFD모듈은 FFD모듈과만 통신을 수행하고 네트워크 기능을 전담시킴으로써, 최소 크기의 스택 구조를 이용할 수 있고 연산/메모리 자원을 절약할 수 있다.
따라서, RFD모듈은 PAN 코디네이터 모듈을 찾아 데이터를 전송한 후 접속을 바로 끊고 절약(휴지; Sleep) 모드로 진입할 수 있으므로 전력 소모량이 매우 적으며 배터리 전원으로도 장시간 동작될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 지그비 모듈(100)은 상기 제어부(170)에 탑재되는 프로그램의 종류, 즉 네트워크 계층(S3), 프레임워크 계층(S2)의 데이터를 처리하는 프로그램의 종류에 따라 RFD모듈, FFD모듈 또는 PAN 코디네이터 모듈로 기능될 수 있으며, 응용 계층(S1)의 데이터를 처리하는 프로그램의 종류에 따라 상기 네트워크 계층(S3), 프레임워크 계층(S2)을 처리하는 프로그램 코드도 영향을 받을 수 있다.
즉, 지그비 모듈(100)이 어떠한 네트워크 서비스를 제공하는지(몇개의 지그비 모듈이 어느 경우에 어떠한 데이터를 전송하는지)의 여부에 따라 네트워크의 구성, 지그비 모듈의 역할 분담 등이 상이해진다.
본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈(100)은 크게 세 가지 형태의 데이터를 처리하는데, 첫째, "주기적 데이터(Periodic data)"는 비콘(beacon)을 사용하여 주기적으로 네트워크에 접속하고 데이터를 전송한 후 절약 모드(휴지 모드)로 진입되는 지그비 모듈이 처리하는 데이터이다. 무선 센서 또는 계측기(계량기) 시스템에 이용되는 지그비 모듈의 경우를 이러한 예로 들 수 있다.
둘째, "비주기적 데이터(Intermittent data)"는, 가령 홈시스템에서 조명을 온/오프하는 경우의 데이터형을 그 예를 들 수 있으며, 이때의 지그비 모듈은 비콘이나 휴지(Sleep) 모드를 처리하지 않고 데이터를 전송할 필요가 생겼을 경우 1회적으로 접속을 처리하게 된다.
셋째, "반복 대기형 데이터(Repetitive low latency data)"는 GTS와 같은 타임 슬롯 할당 방식을 이용하여 전달되는 데이터로서, 응급/보안 경보 시스템에 응용되는 지그비 모듈에서 주로 이용된다. 즉, 반복 대기형 데이터는 작은 패킷 사이즈로서 고속의 전달 경로를 필요로 하는 데이터형을 의미한다.
이와 같이, 지그비 모듈은 신속하게 다양한 네트워크를 형성할 수 있는 점, 네트워크의 종류에 관련되어 다양한 데이터 형태를 처리하고 휴지 모드 등 여러 종류의 동작을 수행할 수 있는 점 등으로 인하여 배터리 수명이 연장될 수 있는데, 각 역할에 따라 지그비 모듈이 소모하는 전원 소모량에 차이가 나고, 수많은 개수 의 지그비 모듈이 서비스 시스템에 응용될 수 있으므로 지그비 모듈의 전원 관리는 중요한 측면으로 인식되고 있다.
RFD모듈로 동작되는 지그비 모듈의 제어부는 전원회로로부터 배터리 전력정보를 전달받아 서비스 데이터와 함께 패킷을 구성하고, 이를 FFD로 동작되는 지그비 모듈로 전송한다.
여기서, 지그비 모듈이 코디네이터 기능을 수행하는 FFD모듈이고, 특히 유선으로 전원을 공급받는 상태라면, 자신의 배터리 전력정보를 다른 지그비 모듈과 공유할 필요가 없을 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈이 처리하는 데이터 패킷의 형태를 개략적으로 도시한 데이터 구조도이다.
도 4에 의하면, FFD모듈 또는 RFD모듈로 동작되는 지그비 모듈이 처리하는 데이터 패킷은 프리앰블(P1), SPD(Start of Packet Delimiter)(P2), PHY 헤더(P3), PSDU(PHY Service Data Unit)(P5) 등으로 이루어지는데, 상기 프리앰블(혹은 "비콘"이 사용될 수 있음)(P1)은 전송 타이밍을 동기화하기 위하여 지그비 모듈 사이에 해석될 수 있는 일련의 펄스 신호를 의미한다.
그리고, 상기 SPD(P2)는 실제 패킷 데이터가 시작되었음을 상대 지그비 모듈에게 알려주고 PHY헤더의 해석 지점을 표시하며, 상기 PHY헤더(P3)는 상기 PHY 계층(물리 계층)(S5)의 해석 정보를 담고 있으며, 상기 PSDU(P5)는 라우팅 정보와 함께 (실제 응용 대상인) 서비스 데이터를 포함한다.
이때, RFD모듈의 제어부는 PSDU(P5) 패킷 부분에 배터리 전력정보를 포함시 켜 함께 전송함으로써 FFD모듈의 제어부는 이를 해석하고 네트워크를 구성하는 각 RFD모듈의 배터리 전력정보를 수집할 수 있다.
즉, 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈은 네트워크 노드를 구성하는 다른 FFD모듈 또는 RFD모듈로부터 배터리 전력 정보를 전달받아 도 4에 도시된 데이터 패킷을 분석함으로써 기기를 식별하고, 식별된 기기(노드)에 배터리 전력 정보를 매칭하여 각 노드들의 전력정보를 구성한다.
이때, 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈은 다른 FFD모듈 또는 RFD모듈이 접속하여 데이터 전송을 시작하는 순간 해당 지그비 모듈의 배터리 전력을 실시간으로 확인할 수 있으며, 확인된 배터리 전력 정보를 현재 접속 중인 지그비 모듈의 식별정보와 함께 표시함으로써 상기 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈을 관리하는 작업자는 네트워크 상의 여러 위치를 이동할 필요 없이 쉽게 각 노드를 구성하는 지그비 모듈들의 배터리 잔존 용량을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈은 노드들의 배터리 전력 정보를 LED(Light Emitting Diode)와 같은 디스플레이 장치로 표시할 수 있는데, 어느 노드(지그비 모듈)의 배터리 전력이 소정 수치 이하로 저하되면 소정 스피커음을 송출하거나 적색과 같은 특정 색의 LED를 발광시킴으로써 관리자가 쉽게 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 FFD모듈이 LED를 통하여 전력 정보를 표시하는 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 것처럼, 노드를 구성하는 지그비 모듈로부터 배터리 전력 정 보가 전송되면, 코디네이터 기능을 제공하는 지그비 모듈의 제어부(170)는 전송된 배터리 전력 수치를 기준 레벨 수치와 비교하여 몇 개의 LED를 발광시킬 것인지의 여부를 결정한다.
상기 제어부(170)는 발광시킬 LED 개수가 결정됨에 따라 스위칭 소자(180)로 제어 전압을 인가하고, 스위칭 소자(180)는 제어 전압에 따라 해당 LED(190)로 전원을 제공함으로써 LED(190)를 발광시킨다.
따라서, 관리자는, 코디네이터 기능을 제공하는 지그비 모듈에 접속되어 데이터를 전송한 지그비 모듈의 배터리 전력을 발광된 LED(190)로 가늠할 수 있으며, 전술한 대로 알람 정보(경고음 또는 적색 LED 발광)를 통하여 전력 상황이 좋지 않은 지그비 모듈을 지나치지 않고 쉽게 인지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RFD모듈이 전력 정보를 표시하기 위하여 구비하는 LED회로를 예시적으로 도시한 도면이다.
코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈 외에 다른 FFD모듈 또는 RFD모듈 역시 자신의 배터리 전력 정보를 표시할 수 있으며, 이러한 경우 전술한 대로 다수개의 LED 또는 하나의 LED로 자신의 배터리 전력 정보를 표시할 수 있다.
가령, 관리자가 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈의 위치를 벗어나 어느 노드에 해당되는 RFD모듈로 이동한 경우, RFD모듈은 자신의 배터리 전력 상황이 좋지 않음을 표시함으로써 관리자가 이를 인지할 수 있도록 할 수 있다.
도 6에 도시된 RFD모듈의 LED 표시 회로는 자신의 배터리 전력 상황이 좋지 않음을 경보하기 위하여 하나의 LED(190)만을 구비한 경우로서, 제1저항(R1)과 제2 저항(R2)은 배터리 전력이 최저 수치에 근접되면 이를 사전에 알릴 수 있도록 소정 비율로 전력을 배분하고 LED(190)는 배분된 전력에 따라 원래의 전력 수치보다 조금 높은 수치의 상태에서 발광됨으로써 경고 기능을 제공한다.
또한, 제어부(170)에 구비된 ADC(Analog to Digital Converter)(172)는 배터리(195)와 연결되어 전력 정보를 전달받고 이를 디지털 신호로 변환함으로써 제어부(170)가 현재의 배터리 전력 상황을 디지털 데이터로 인지할 수 있도록 한다.
상기 제어부(170)는 디지털 데이터화한 전력 정보를 해석한 후 새로운 배터리 전력 정보(소정의 레벨 수치로 해석 가능한 배터리 전력 정보)로 변환하고 이를 맥처리부(160), RF송신부(150)를 통하여 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈로 전달한다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 지그비 시스템에 의하면, 작업자는 FFD모듈 또는 RFD모듈이 설치된 어느 장소에 위치하든지 간에 전체 네트워크를 구성하는 노드(지그비 모듈) 들의 배터리 잔존 용량 상태를 모니터링할 수 있으며, 코디네이터 기능을 제공하는 FFD모듈을 통하여 현재 접속 중인 다른 FFD모듈 또는 RFD모듈의 전력 상황을 실시간으로 체크할 수 있다.
또한, 배터리 교체 상황이 도래한 경우 FFD모듈/RFD모듈은 각 노드들 또는 자신의 전력 상태를 경고음 또는 발광을 통하여 알림으로써, 관리자가 각 모듈의 배터리 교체 시기를 놓치는 경우(배터리 수명이 길어지는 만큼 관리가 소홀해 지기 쉬움)를 예방할 수 있고, 이는 전체 네트워크의 데이터 전송 효율을 향상시키는 효과를 가져온다.

Claims (9)

  1. 맥(MAC; Media Access Controller)정보, 네트워크 구성정보 및 사용자설정정보를 전송하여 지그비 네트워크를 구성함에 있어서, 배터리 전력을 파악하여 전송하는 RFD(RFD; Reduced Function Device)모듈; 및
    상기 RFD모듈들로부터 배터리 전력 정보를 전달받아 지그비 네트워크를 구성하는 노드들의 전력정보로 구성하는 FFD(FFD; Full Function Device)모듈을 포함하고,
    상기 FFD모듈 또는 상기 RFD모듈은
    상기 전력정보를 구성하여 디스플레이 장치로 표시하는 것을 포함하는 지그비 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 FFD모듈은
    자신의 배터리 전력을 파악하여 상기 노드들의 전력정보를 구성하는 것을 특징으로 하는 지그비 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 FFD모듈은
    상기 구성된 전력정보를 해당 RFD모듈로부터 전송된 데이터와 함께 표시하는 것을 특징으로 하는 지그비 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 FFD모듈 또는 상기 RFD모듈은
    상기 전력정보를 LED(Light Emitting Diode)로 표시하는 것을 특징으로 하는 지그비 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 FFD모듈 또는 상기 RFD모듈은
    상기 전력정보를 알람 데이터로 제공하는 것을 특징으로 하는 지그비 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 FFD모듈은
    상기 전력정보를 해당 RFD모듈로부터 전송된 데이터와 함께 비교하여 해당 RFD모듈을 식별하고, 상기 RFD모듈의 배터리 교체 시기를 제공하는 것을 특징으로 하는 지그비 시스템.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 FFD모듈은
    상기 전력정보를 상기 LED의 색으로 구분하여 표시하는 것을 특징으로 하는 지그비 시스템.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 FFD모듈 또는 상기 RFD모듈은
    지그비 네트워크의 구성 시 교환되는 물리 계층의 데이터와 함께 상기 전력 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 지그비 시스템.
KR1020060003477A 2006-01-12 2006-01-12 지그비 시스템 KR101231465B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060003477A KR101231465B1 (ko) 2006-01-12 2006-01-12 지그비 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060003477A KR101231465B1 (ko) 2006-01-12 2006-01-12 지그비 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070075097A KR20070075097A (ko) 2007-07-18
KR101231465B1 true KR101231465B1 (ko) 2013-02-07

Family

ID=38500297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060003477A KR101231465B1 (ko) 2006-01-12 2006-01-12 지그비 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101231465B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619093B1 (ko) * 2014-03-25 2016-05-11 주식회사 패튼코 사용자간 배터리 정보 및 배터리 공유 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101405688B1 (ko) 2007-09-14 2014-06-12 엘지이노텍 주식회사 지그비 시스템
KR100941313B1 (ko) * 2008-05-23 2010-02-11 엘지이노텍 주식회사 지그비 시스템
KR101505101B1 (ko) * 2008-11-27 2015-03-23 삼성전자주식회사 지그비 네트워크에서 라우팅 장치 및 방법
KR101491164B1 (ko) * 2008-12-30 2015-02-09 엘지이노텍 주식회사 지그비 통신을 이용한 무선 조정 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030190938A1 (en) * 2002-02-06 2003-10-09 Ganton Robert Bruce System and method for personal area network (PAN) distributed global optimization
WO2004082094A2 (en) * 2003-03-11 2004-09-23 Interdigital Technology Corporation System and method for battery conservation with assistance from the network and radio resource management
KR20050037488A (ko) * 2001-10-26 2005-04-22 아이엑스아이 모바일 인코포레이티드 단범위 무선 네트워크에서 디바이스들의 상태 정보를제공하기 위한 디바이스 및 방법
KR20050105553A (ko) * 2004-04-30 2005-11-04 삼성전자주식회사 모바일 애드 혹 네트워크에서 라우트 경로 설정 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050037488A (ko) * 2001-10-26 2005-04-22 아이엑스아이 모바일 인코포레이티드 단범위 무선 네트워크에서 디바이스들의 상태 정보를제공하기 위한 디바이스 및 방법
US20030190938A1 (en) * 2002-02-06 2003-10-09 Ganton Robert Bruce System and method for personal area network (PAN) distributed global optimization
WO2004082094A2 (en) * 2003-03-11 2004-09-23 Interdigital Technology Corporation System and method for battery conservation with assistance from the network and radio resource management
KR20050105553A (ko) * 2004-04-30 2005-11-04 삼성전자주식회사 모바일 애드 혹 네트워크에서 라우트 경로 설정 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619093B1 (ko) * 2014-03-25 2016-05-11 주식회사 패튼코 사용자간 배터리 정보 및 배터리 공유 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070075097A (ko) 2007-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Finnegan et al. A comparative survey of LPWA networking
Ahamed THE ROLE OF ZIGBEE TECHNOLOGY IN FUTURE DATA COMMUNICATION SYSTEM.
Collotta et al. Bluetooth for Internet of Things: A fuzzy approach to improve power management in smart homes
Spenza et al. Beyond duty cycling: Wake-up radio with selective awakenings for long-lived wireless sensing systems
EP1886415B1 (en) Communicating over a wireless network
US8027282B2 (en) Heterogeneous wireless data transmission network
CN107105386B (zh) 无线短距离通信信道选择的方法、装置和计算机程序产品
Safaric et al. ZigBee wireless standard
CN109862680B (zh) 照明控制设备、系统及方法
Lee et al. Applications of short-range wireless technologies to industrial automation: A ZigBee approach
CN102057731A (zh) 建立无线多跳网络的方法
MXPA06009120A (es) Sistema y metodo para la comunicacion inalambrica entre un remolque y un tractor.
KR101231465B1 (ko) 지그비 시스템
CA3024227A1 (en) Heuristic optimization of performance of a radio frequency nodal network
US20100202335A1 (en) Method for managing the transfer of information packets across a wireless and routing nodes implementing it
KR101283063B1 (ko) 네트워크 시스템 및 네트워크 형성 방법
CN103765992A (zh) 用于控制无线网络的节点的设备和方法
Cetinkaya et al. Use of wireless sensor networks in smart homes
Dugas Configuring and managing a large‐scale monitoring network: solving real world challenges for ultra‐low‐powered and long‐range wireless mesh networks
KR20080050963A (ko) 무선 센서 네트워크에서의 멀티채널 운용 방법
Kim et al. Multi-dimensional channel management scheme to avoid beacon collision in LR-WPAN
US11405869B2 (en) Energy optimized wireless communication for RF-enabled devices
Khan et al. Bluetooth and ZigBee: a network layer architecture gateway
KR100665260B1 (ko) 지그비 시스템에서 네트워크 디바이스의 웨이크업 방법
Singh et al. Comparative analysis of IEEE 802.15. 4 and IEEE 802.15. 6 Standards

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160107

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170105

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180105

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190114

Year of fee payment: 7