KR101239526B1 - Terminal and method for controlling homeappliances using rfid and zigbee and system thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지그비 리시버(Zigbee Receiver)와 RFID 리더기를 이용한 홈 오토메이션(HA:Home Automation) 시스템에 관한 것으로, 가전기기에 구비된 RFID 태그로부터 원격제어신호 데이터를 독출하며, 독출한 데이터를 홈 게이트웨이(HG:Home Gateway)로 전송하고, 사용자에 의해 가전기기의 제어가 요청되면 가전기기들의 위치와 제어신호 데이터로 해당하는 기능을 수행한다.The present invention relates to a home automation (HA) system using a Zigbee receiver and an RFID reader, and reads remote control signal data from an RFID tag provided in a home appliance, and reads the read data to a home gateway ( HG: Home Gateway), and when the user is requested to control the home appliance, performs a function corresponding to the location and control signal data of the home appliances.
RFID 리더기, RFID 태그, 지그비, 지그비 리시버, 홈 네트워크 RFID Reader, RFID Tag, Zigbee, Zigbee Receiver, Home Network
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 구성의 예시도, 1 is an exemplary diagram of a home network configuration according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 구성도, 2 is a block diagram illustrating a home network according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 RFID 리더기 블록구성도, 3 is a block diagram of an RFID reader according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 게이트웨이 블록구성도, 4 is a block diagram illustrating a home gateway according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 오토메이션 시스템 흐름도, 5 is a flowchart of a home automation system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 게이트웨이에서 가전기기의 위치를 제공하는 화면의 예시도. 6 is an exemplary view of a screen providing a location of a home appliance in a home gateway according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 홈 오토메이션(HA: Home Automation) 시스템에 관한 것으로, 특히 홈 게이트웨이(HG: Home Gateway)가 가전기기의 제어신호를 갱신하는 홈 오토메이션 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a home automation (HA) system, and more particularly, to a home automation system in which a home gateway (HG) updates control signals of home appliances.
일반적으로 홈 오토메이션 시스템은 가전기기와 자동기기의 관리를 자동화하는 시스템으로, 전자기술을 활용함으로서, 가정 내에서의 각종 전기 또는 가전기기들을 자동으로 제어하는 기술을 말한다. 예를 들면, 실내조명 장치의 조도 조절 기능 또는 보일러 장치의 온도 조절 기능을 사용자가 시간 또는 공간에 구애받지 않고 제어할 수 있다.In general, a home automation system is a system for automating the management of home appliances and automatic devices. By using electronic technology, a home automation system refers to a technology for automatically controlling various electric or home appliances in a home. For example, the user can control the illumination control function of the indoor lighting device or the temperature control function of the boiler device regardless of time or space.
현재 지그비(Zigbee)를 이용한 홈 오토메이션 시스템은 각 가전기기에 구비된 지그비 리시버와 각 리시버를 관리하는 홈 게이트웨이(HG: Home Gateway)로 구성된다. Currently, a home automation system using Zigbee is composed of a Zigbee receiver provided in each home appliance and a home gateway (HG) that manages each receiver.
앞에서 언급한 지그비를 이용한 홈 오토메이션 시스템에서 지그비 리시버가 부착된 새로운 가전기기가 집안에 설치되면, 새 가전기기는 이 가전기기의 ID정보와 가전기기의 종류에 관한 정보를 홈 게이트웨이로 전송한다. 이후, 사용자에 의해 가전기기의 제어가 요청되면, 홈 게이트웨이는 미리 저장되어 있는 제어신호를 해당하는 기기의 지그비 리시버로 전송하며, 제어신호를 수신한 가전기기는 해당 기능을 수행한다. 이 때, 각 기기별 제어신호는 미리 지그비 리시버와 홈 게이트웨이에 저장되어 있어야 한다. In the above-mentioned home automation system using Zigbee, when a new home appliance with a Zigbee receiver is installed in the house, the new home appliance transmits the ID information of the home appliance and the type of home appliance to the home gateway. Then, when the control of the home appliance is requested by the user, the home gateway transmits a pre-stored control signal to the Zigbee receiver of the corresponding device, and the home appliance that receives the control signal performs the corresponding function. At this time, the control signal for each device should be stored in the Zigbee receiver and the home gateway in advance.
그러므로 새 가전기기의 제어신호가 홈 게이트웨이에 미리 저장되어 있지 않은 경우 새 가전기기를 원격으로 제어할 수 없는 문제점이 있었다. 그리고 사용 중인 가전기기에 새로운 기능이 추가되었지만, 추가된 기능에 대응되는 제어신호가 홈 게이트웨이에 미리 저장되어 있지 않은 경우 가전기기의 새로운 기능을 원격으로 제어할 수 없는 문제점이 있었다.Therefore, when a control signal of a new home appliance is not stored in advance in the home gateway, there is a problem that the new home appliance cannot be controlled remotely. In addition, although a new function is added to the home appliance in use, there is a problem in that the new function of the home appliance cannot be remotely controlled when the control signal corresponding to the added function is not stored in the home gateway in advance.
또한 지그비를 이용한 홈 오토메이션 시스템에서 가전기기의 ID 정보와 가전기기의 종류 정보만을 알 수 있으며, 각 가전기기의 위치를 알 수 없는 문제점이 있었다.In addition, in the home automation system using Zigbee, only the ID information of the home appliance and the type information of the home appliance can be known, and the location of each home appliance is not known.
따라서 본 발명은 새 가전기기의 원격제어신호가 홈 게이트웨이에 미리 저장되어 있지 않더라도 가전기기를 제어할 수 있는 방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a method for controlling a home appliance even if the remote control signal of the new home appliance is not stored in the home gateway in advance.
그리고 본 발명은 사용 중인 가전기기에 기능이 추가될 경우, 추가된 기능에 대응되는 원격제어신호가 홈 게이트웨이에 미리 저장되어 있지 않더라도 가전기기의 새로운 기능을 원격으로 제어할 수 있는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for remotely controlling a new function of a home appliance even when a function is added to the home appliance being used, even if a remote control signal corresponding to the added function is not stored in the home gateway in advance.
또한 본 발명은 각 가전기기의 위치를 파악할 수 있는 방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method that can determine the location of each home appliance.
상기한 문제점을 해결하기 위해 지그비와 RFID를 이용하여 가전기기를 제어하는 방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 RFID 리더기들은 RFID 태그 인식범위 내에 위치하는 가전기기들의 RFID 태그로부터 가전기기의 ID 데이터와 상기 가전기기의 각 기능에 대응하는 원격제어신호 데이터를 포함하는 RFID 데이터를 독출하고, 상기 홈 게이트웨이는 제품정보 요청 설정에 따라 상기 RFID 리더기들로 제품정보 요청신호를 전송하며, 상기 제품정보 요청신호를 수신한 RFID 리더기는 상기 RFID 데이터를 각 RFID 리더기의 위치데이터와 함께 상기 홈 게이트웨이로 전송하고, 상 기 홈 게이트웨이는 상기 제품정보 요청신호의 응답으로 수신하는 데이터들을 상기 가전기기들의 지그비 리시버로부터 수신하여 등록한 ID 데이터와 연관되게 저장하며, 사용자의 요청에 따라 상기 가전기기들을 원격 제어함을 특징으로 한다.In a method of controlling a home appliance using ZigBee and RFID to solve the above problems, at least one RFID reader is the ID data of the home appliance and the home appliance ID from the RFID tag of the home appliance located within the RFID tag recognition range Read the RFID data including the remote control signal data corresponding to each function of the, the home gateway transmits a product information request signal to the RFID reader according to the product information request setting, and receives the product information request signal The RFID reader transmits the RFID data together with the location data of each RFID reader to the home gateway, and the home gateway receives and registers data received in response to the product information request signal from the Zigbee receivers of the home appliances. Stored in association with the data, Characterized in that the remote control of home appliances group.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 구성도 이다. 도 1을 참조하여 홈 게이트웨이(Home Gateway)로 원격제어신호 데이터를 제공하는 과정을 설명한다.1 is a block diagram illustrating a home network according to a preferred embodiment of the present invention. A process of providing remote control signal data to a home gateway will be described with reference to FIG. 1.
도 1을 참조하면, 홈 네트워크는 가전기기들(121, 123)과 RFID 리더기들(111, 113, 115, 117, 119)과 홈 게이트웨이(101)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a home network includes
이 중에서 가전기기들(121, 123)은 각각 RFID 태그(131)와 지그비 리시버(141)를 구비한다. Among them, the
그리고 RFID 리더기의 설치는 RFID 태그의 인식범위와 가전기기가 위치하는 공간을 참조하여 설치한다. 도 1에서의 RFID 리더기들(111, 113, 115, 117, 119)은 각 방마다 하나씩 설치되며, 거실과 주방에도 설치되는 것으로 가정한다. And the installation of the RFID reader is installed with reference to the recognition range of the RFID tag and the space where the home appliances are located. The
또한 홈 게이트웨이(101)는 사용자에 의해 요청되는 가전기기의 기능을 원격으로 제어하기 위한 장치로, 사용자가 요청한 가전기기의 기능에 대응되는 원격제어신호를 해당 가전기기로 전송한다. 이 홈 게이트웨이(101)는 PDA, 핸드폰 등의 휴대단말기에 구비될 수 있으며, 홈 게이트웨이(101)가 구비된 휴대단말기는 가전 기기들(121, 123)을 원격으로 제어할 수 있다. In addition, the
이 홈 네트워크를 구성하는 가전기기들(121, 123)과 RFID 리더기들(111, 113, 115, 117, 119)과 홈 게이트웨이(101)의 자세한 설명은 도 2를 참조한다.Detailed descriptions of the
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 구성도 이다. 도 1 내지 도 2를 참조하여 홈 네트워크를 자세히 설명한다. 2 is a block diagram illustrating a home network according to a preferred embodiment of the present invention. The home network will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 2를 참조하면, 홈 네트워크는 홈 게이트웨이(201)와 RFID 리더기들(211, 213)과 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229)로 구성된다. Referring to FIG. 2, the home network includes a
먼저 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229)은 각각 RFID 태그와 지그비 리시버를 구비하고 있다. 그리고 각 가전기기에 구비된 RFID 태그와 지그비 리시버는 가전기기를 제어하기 위한 데이터들을 저장하고 있다.First, the home appliances 221, 223, 225, 227, and 229 each have an RFID tag and a Zigbee receiver. In addition, the RFID tag and the Zigbee receiver provided in each home appliance store data for controlling the home appliance.
좀 더 자세히 설명하면, 그리고 RFID 제1태그(231)와 지그비 제1리시버 (241)를 구비하고 있는 제1가전기기(221)에서, RFID 제1태그(231)는 제1가전기기 (221)의 ID 데이터와 원격제어신호 데이터와 제품기능 데이터를 포함하는 RFID 데이터를 저장한다. 그리고 지그비 제1리시버(241)는 제1가전기기(221)의 ID 데이터와 제1가전기기(221)의 제품종류에 관한 데이터를 저장한다. In more detail, and in the first electronic device 221 including the RFID
원격제어신호 데이터는 가전기기가 제공하는 기능별로 미리 정해지는 제어신호 데이터이며, 가전기기는 외부에서 원격제어신호 데이터를 수신하면, 그 수신한 원격제어신호 데이터에 대응되는 기능을 수행한다. The remote control signal data is control signal data predetermined for each function provided by the home appliance, and when the home appliance receives the remote control signal data from the outside, the home appliance performs a function corresponding to the received remote control signal data.
그리고 제품기능 데이터는 가전기기가 제공하는 기능들을 알려주는 데이터이며, 홈 게이트웨이(201)는 제품기능 데이터로 각 가전기기가 수행할 수 있는 기능 들을 사용자에게 통보한다. The product function data is data indicative of functions provided by the home appliance, and the
홈 네트워크의 또 다른 구성요소인 RFID 리더기들(211, 213)은 RFID 데이터 인식 설정에 따라 각각의 인식범위 안에 위치하는 각 전자기기의 RFID 태그들(231, 233, 235, 237, 239)을 독출하며, 독출한 RFID 데이터를 저장한다.The
RFID 데이터는 가전기기를 제어하는데 필요한 원격제어신호 데이터와 가전기기가 제공하는 기능을 알려주는 제품기능 데이터를 포함한다. The RFID data includes remote control signal data necessary for controlling the home appliance and product function data indicating a function provided by the home appliance.
그리고 RFID 리더기들(211, 213)은 각 리더기의 위치데이터가 미리 저장되어 있어, 홈 게이트웨이(201)로 RFID 데이터를 전송할 때, RFID 데이터와 함께 위치데이터를 전송한다. In addition, since the
RFID 데이터 인식 설정은 주기적으로 RFID 데이터를 RFID 리더기가 독출하도록 설정하거나 사용자의 요청에 의해 RFID 데이터를 독출하도록 설정할 수 있다.The RFID data recognition setting may be set to periodically read the RFID data by the RFID reader or to read the RFID data at the request of the user.
위치데이터는 각 리더기의 위치를 알려주는 데이터이며, RFID 리더기가 설치되는 위치에 따라 각 리더기는 서로 다른 위치데이터를 미리 저장한다.The position data is data indicating the position of each reader, and each reader stores different position data in advance according to the position where the RFID reader is installed.
RFID 리더기들(211, 213)중에서 RFID 제1리더기(211)가 방1에 설치되며, 방1 안에는 제1가전기기(221)와 제2가전기(223)가 위치한다고 가정한 후, 본 발명에서 RFID 제1리더기(221)의 동작을 설명한다. Among the
RFID 제1리더기(211)는 제1가전기기(221)의 RFID 태그(231)와 제2가전기기 (223)의 RFID 태그(233)를 독출하여 저장한다. 그리고 RFID 제1리더기(211)는 홈 게이트웨이(201)로 원격제어신호 데이터와 제품기능 데이터를 포함하는 RFID 데이터를 전송할 때, 미리 저장되어 있는 위치데이터와 함께 전송한다. The RFID
홈 게이트웨이(201)는 홈 네트워크를 구성하는 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229)을 원격 제어할 수 있는 기능을 제공한다. The
특히, 지그비와 RFID 리더기를 이용하여 홈 네트워크를 구성한 본 발명의 홈 오토메이션(HA: Home Automation) 시스템에서, 앞에서 언급한 제1가전기기(221)가 집안에 새로 설치될 경우, 홈 게이트웨이 (201)는 자동으로 집안에 설치되어 있는 모든 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229)의 지그비 리시버(241, 243, 245, 247, 249)로부터 ID 데이터와 제품종류 데이터를 수신하여 가전기기를 등록한다. In particular, in the home automation (HA) system of the present invention in which a home network is formed by using a Zigbee and an RFID reader, when the aforementioned first appliances 221 are newly installed in the home, the
가전기기를 등록 할 때, 홈 게이트웨이(201)는 각 가전기기로부터 수신한 ID 데이터와 제품종류 데이터로 집안에 위치하는 가전기기의 종류와 수를 파악할 수 있다.When registering the home appliance, the
그리고 홈 게이트웨이(201)는 제품정보 요청 설정에 따라 RFID 리더기들(211, 213)로부터 RFID 데이터를 수신하여 저장한다. The
제품정보 요청 설정은 새로운 가전기기가 집안에 설치될 경우, 자동으로 제품정보 요청신호를 집안의 모든 RFID 리더기로 전송하도록 설정하거나 사용자의 요청에 의해 제품정보 요청신호를 전송하도록 설정할 수 있다.The product information request setting may be set to automatically transmit the product information request signal to all RFID readers in the house when a new home appliance is installed in the house, or to transmit the product information request signal at the user's request.
그리고 제품정보 요청 설정은 새로운 가전기가 집안에 설치되지 않을 경우, 주기적으로 제품정보 요청신호를 집안의 모든 RFID 리더기로 전송하도록 설정하거나 사용자에 의해 제품정보 요청신호를 전송하도록 설정할 수 있다. In addition, the product information request setting may be set to periodically transmit the product information request signal to all RFID readers in the house when the new home appliance is not installed in the house or to transmit the product information request signal by the user.
그리고 홈 게이트웨이(201)는 등록 된 가전기기들의 ID 데이터와 연관되도록 RFID 데이터와 위치데이터를 저장한다. 즉, RFID 데이터에 포함되어 있는 ID 데이 터와 가전기기들의 리시버로부터 전송되어 등록 된 ID 데이터를 비교한다. 그리고 홈 게이트웨이(201)는 두 ID 데이터의 비교과정에서 ID 데이터가 동일할 경우, 등록된 가전기기의 ID 데이터와 연관되게 RFID 데이터의 제품기능 데이터와 원격제어 신호 데이터, 그리고 위치 데이터를 저장한다. The
그리고 홈 게이트웨이(201)는 저장한 위치데이터로 각 가전기기들이 어디에 위치하는 지 파악할 수 있으며, 원격제어신호 데이터 및 제품기능 데이터로 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229)을 원격 제어한다. The
좀 더 자세히 설명하면, 사용자에 의한 가전기기의 제어 요청 시, 홈 게이트웨이(201)는 ID 데이터와 제품종류 데이터와 위치데이터와 제품기능 데이터를 이용하여 제어 가능한 가전기기들의 종류와 기능 그리고 그 기기들의 위치들을 사용자에게 통보할 수 있다. 그리고 홈 게이트웨이(201)는 사용자에 의해 특정한 가전기기가 선택되면, 해당 제품기능 데이터를 검출하여 다양한 가전기기의 기능을 사용자에게 통보하고, 사용자에 의해 가전기기의 기능이 선택되면, 선택된 기능에 대응되는 원격제어신호 데이터를 검출하여 해당하는 가전기기로 전송한다. In more detail, when the user requests the control of the home appliance, the
지금까지 홈 네트워크를 구성하는 홈 게이트웨이(201)와 RFID 리더기들 (211, 213)과 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229) 각각의 동작을 설명하였다. The operation of each of the
이제부터 본 발명에 따른 각 장치들의 시스템 흐름을 설명하고자 한다. Now, the system flow of each device according to the present invention will be described.
먼저 홈 게이트웨이(201)는 새로운 가전기기(221)가 집안에 설치되면 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229)의 지그비 리시버들(241, 243, 245, 247, 249)로부터 ID 데이터와 제품종류 데이터를 수신하여 집안의 가전기기들을 등록 한다. First, the
그리고 RFID 리더기들(211, 213)은 RFID 데이터 인식 설정에 따라 RFID 태그들(231, 233, 235, 237, 239)로부터 원격제어신호 데이터와 제품기능 데이터와 ID 데이터를 포함하는 RFID 데이터를 독출하여 저장한다.The
그리고 홈 게이트웨이(201)는 제품정보 요청 설정에 따라 RFID 리더기들(211, 213)로 제품정보 요청신호를 전송한다. The
제품정보 요청신호를 수신한 RFID 리더기들(211, 213)은 위치데이터와 원격제어신호 데이터와 제품기능 데이터와 ID 데이터를 포함하는 RFID 데이터를 홈 게이트웨이(201)로 전송한다. 이 위치데이터는 RFID 리더기 각각의 위치를 근거로 하여 생성되는 데이터이며, RFID 리더기에 미리 저장되어 있다. The
그리고 홈 게이트웨이(201)는 RFID 리더기로부터 위치데이터와 RFID 데이터를 수신하여 저장한다.The
그러므로 홈 게이트웨이(201)는 가전기기(221)의 지그비 리시버(241)로부터 가전기기(221)의 ID 데이터와 제품종류 데이터를 수신하여 등록하고, 가전기기 (221)의 RFID 태그(231)로부터 위치데이터와 RFID 데이터를 수신하여 저장한다.Therefore, the
수신한 RFID 데이터와 위치데이터를 저장할 때, 홈 게이트웨이(201)는 등록 된 가전기기들의 ID 데이터와 연관되도록 RFID 데이터와 저장한다. When storing the received RFID data and location data, the
이후에, 홈 게이트웨이(201)는 저장중인 원격제어신호 데이터 중에서 사용자에 의해 요청되는 가전기기의 기능에 해당하는 원격제어신호 데이터를 검출하여 해당하는 가전기기(221)로 전송한다. Thereafter, the
그리고 가전기기(221)의 지그비 리시버(241)는 원격제어신호 데이터를 수신 하여 가전기기(221)의 제어부(미도시)로 전송하여 해당하는 가전기기(221)의 기능을 수행한다.In addition, the
상기한 홈 네트워크를 구성하는 장치들 중에서 RFID 리더기와 홈 게이트웨이의 구성을 도 3과 도 4를 참조하여 설명하고자 한다.The configuration of the RFID reader and the home gateway among the devices configuring the home network will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 RFID 리더기 블록구성도 이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 RFID 제1리더기(211)의 구성을 설명한다.3 is a block diagram of an RFID reader according to an embodiment of the present invention. A configuration of the RFID
RFID 제1리더기(211)는 리더기 제어부(301)과 RFID 리더부(303)와 리더기 메모리부(305)와 근거리 무선통신부(307)를 포함하여 구성된다.The RFID
이 중에서 RFID 리더부(303)는 RFID 태그들(231, 233)을 독출하는 기능을 수행한다. RFID 태그(231)의 데이터를 인식하기 위해 RFID 태그(231)와 송수신하는 기능을 수행한다. Among these, the
그리고 리더기 메모리부(205)는 RFID 제1리더기(211)의 제어 시 필요한 데이터들을 저장하고, 특히 본 발명에서 본 리더기(211)의 위치데이터를 미리 저장하며, 리더기 제어부(301)의 명령에 의해 RFID 태그들(231, 233)로부터 전송되는 RFID 데이터들을 저장한다. 이 때 RFID 데이터는 제품신호 데이터와 제품기능 데이터와 ID 데이터를 포함한다. In addition, the reader memory unit 205 stores data necessary for controlling the RFID
그리고 근거리 무선통신부(307)는 다른 기기들과 근거리 통신하는 기능을 수행한다. 특히 본 발명에서 리더기 근거리 무선통신부(207)는 일정거리 안에 존재하는 홈 게이트웨이(201)와 무선통신을 한다. 예를 들면, 리더기 근거리 무선통신부(307)는 블루투스(BlueTooth)나 지그비 또는 UWB(Ultra Wideband) 모듈이 될 수 있다. The short range
그리고 리더기 제어부(301)는 RFID 제1리더기(211)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에서 RFID 태그들(231, 233)로부터 RFID 데이터를 독출하도록 명령하며, RFID 데이터 요청신호가 수신되면 독출한 RFID 데이터를 미리 저장되어 있는 위치데이터와 함께 홈 게이트웨이(201)로 전송한다.And the
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 게이트웨이 블록구성도 이다. 도 1 내지 도 4를 참조하여 홈 게이트웨이(201)의 구성을 설명한다.4 is a block diagram illustrating a home gateway according to an exemplary embodiment of the present invention. A configuration of the
홈 게이트웨이(201)는 게이트웨이 제어부(401)과 지그비 송·수신부 (403)와 게이트웨이 메모리부(405)와 표시부(407)와 근거리 무선통신부(409)를 포함하여 구성된다. The
이 중에서 지그비 송·수신부(403)는 각 가전기기(221, 223, 225, 227, 229)의 지그비 리시버들(241, 243, 245, 247, 249)과 송수신하는 기능을 수행한다. Among them, the Zigbee transmission and
그리고 근거리 무선통신부(409)는 RFID 리더기들(211, 213)과 무선통신을 한다. 예를 들면, 리더기 근거리 무선통신부(307)는 블루투스 (BlueTooth)나 지그비 또는 UWB(Ultra Wideband) 모듈이 될 수 있다. The short range
그리고 표시부(407)는 게이트웨이 제어부(401)의 제어에 따라 홈 게이트웨이(201)의 현재상태 및 홈 게이트웨이(201)의 동작상태를 표시하며 일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diodes)로 구성된다. In addition, the
그리고 게이트웨이 메모리부(405)는 홈 게이트웨이(201)의 제어 시 필요한 데이터들을 저장하고, 특히 본 발명에서 각 가전기기(221, 223, 225, 227, 229)의 지그비 리시버들(241, 243, 245, 247, 249)로부터 수신한 ID 데이터와 제품종류 데이터를 저장하고, RFID 리더기들(211, 213)로부터 수신한 위치데이터와 RFID 데이터를 저장한다.In addition, the
그리고 게이트웨이 제어부(401)는 홈 게이트웨이(201)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에서 지그비 인식범위 내에 새로운 가전기기가 감지되면 집안의 모든 가전기기(221, 223, 225, 227, 229)의 지그비 리시버들(241, 243, 245, 247, 249)로부터 가전기기의 ID 데이터와 가전기기의 제품종류 데이터를 수신하여 저장한다. The
그리고 게이트웨이 제어부(401)는 제품정보 요청 설정에 따라 RFID 리더기들(211, 213)로부터 원격제어신호 데이터와 제품기능 데이터와 ID 데이터를 포함하는 RFID 데이터와 RFID 리더기들(211, 213)의 위치데이터를 수신하여 저장한다.In addition, the
수신한 RFID 데이터와 위치데이터를 저장할 때, 게이트웨이 제어부(401)는 등록 된 가전기기들의 ID 데이터와 연관되도록 RFID 데이터와 위치데이터를 저장한다. 즉, RFID 데이터에 포함되어 있는 ID 데이터와 가전기기들의 리시버로부터 전송되어 등록 된 ID 데이터를 비교한다. 그리고 홈 게이트웨이(201)는 두 ID 데이터의 비교과정에서 ID 데이터가 동일할 경우, 등록된 가전기기의 ID 데이터와 연관되게 RFID 데이터의 제품기능 데이터와 원격제어신호 데이터, 그리고 위치 데이터를 저장한다. When storing the received RFID data and the location data, the
이후에 게이트웨이 제어부(401)는 사용자에 의해 가전기기의 제어가 요청되면, ID 데이터와 제품종류 데이터와 위치데이터와 제품기능 데이터로 제어 가능한 가전기기들의 종류와 기능 그리고 그 기기들의 위치들을 사용자에게 통보할 수 있다. 그리고 게이트웨이 제어부(401)는 통보한 제품정보 중에서 사용자에 의해 특정한 가전기기가 선택되면, 선택된 가전기기에 연관되는 제품기능 데이터로 가전기기가 제공하는 기능을 사용자에게 통보한다. 그리고 게이트웨이 제어부(401)는 사용자에게 통보한 다양한 기능 중에서 한 가지 기능이 선택되면, 그 선택된 기능에 대응되는 원격제어신호 데이터를 검출하여 해당하는 가전기기로 전송한다.Thereafter, when the control of the home appliance is requested by the user, the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 홈 오토메이션 시스템의 흐름도 이다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 가전기기들(221, 223, 225, 227, 229)을 원격 제어하는 과정을 설명하고자 한다. 5 is a flowchart of a home automation system according to an exemplary embodiment of the present invention. A process of remotely controlling home appliances 221, 223, 225, 227, and 229 will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
본 발명에서, 집 안에 설치된 모든 가전기기들은 지그비 리시버와 RFID 태그를 구비하며, 도 1과 같이 각 방들과 거실 그리고 주방마다 RFID 리더기들이 미리 구비되는 것으로 가정한다. In the present invention, it is assumed that all home appliances installed in the house are provided with a Zigbee receiver and an RFID tag, and RFID readers are provided in advance in each of the rooms, the living room, and the kitchen as shown in FIG. 1.
그리고 제1가전기기(221)의 지그비 제1리시버(241)는 제1가전기기 (221)의 ID 데이터와 제품종류 데이터를 미리 저장하고 있으며, 제1가전기기 (221)의 RFID 제1태그(231)는 제1가전기기(221)의 원격제어신호 데이터와 제품기능 데이터를 미리 저장하고 있다.The ZigBee
501단계에서 홈 게이트웨이(201)는 지그비 송·수신부(403)를 이용하여 새로운 가전기기를 감지한다. 홈게이트웨이(201)는 새로운 가전기기가 감지되면 503단계로 진행하고, 새로운 가전기기가 감지되지 않으면 511단계로 진행한다.In
503단계에서 홈 게이트웨이(201)는 집안의 모든 가전기기들 (221, 223, 225, 227, 229)의 지그비 리시버(241, 243, 245, 247, 249)로부터 ID 데이터와 제품종류 데이터를 수신하여 가전기기를 등록 한다. In step 503, the
505단계에서 RFID 제1리더기(211)는 RFID 데이터의 독출 및 전송을 가전기기들의 RFID 태그들에게 요구한다.In
RFID 제1리더기(211)는 RFID 태그 인식 설정에 따라 RFID 인식범위 내에 위치하는 가전기기들의 RFID 태그들에게 RFID 데이터 요청신호를 전송한다. The RFID
위 단계에서 RFID 제1리더기(211)뿐만 아니라 집안에 설치된 RFID 리더기들은 RFID 인식범위 내에 위치하는 가전기기들의 RFID 태그들에게 RFID 데이터의 독출 및 전송을 요구한다. In the above step, the RFID readers installed in the house as well as the RFID
507단계에서 RFID 제1리더기(211)의 RFID 인식범위 내에 위치하는 제1가전기기(221)의 RFID 제1태그(231)는 RFID 데이터 요청신호가 수신되면, 원격제어신호 데이터와 제품기능 데이터와 ID 데이터를 포함하는 RFID 데이터를 RFID 제1리더기(211)로 전송한다. 그리고 RFID 제1리더기(211)의 RFID 태그 인식범위 내에 위치하는 가전기기들도 RFID 데이터를 RFID 제1리더기(211)로 전송한다.In step 507, the RFID
509단계에서 RFID 제1리더기(211)는 RFID 데이터들을 수신하고, 미리 저장되어 있는 위치데이터와 연관되게 수신한 RFID 데이터들을 저장한다. In
511단계에서 홈 게이트웨이(201)는 제품정보의 전송을 RFID 리더기들에게 요구한다.In
홈 게이트웨이(201)는 제품정보 요청 설정에 따라 제품정보 요청신호를 집안에 위치하는 모든 RFID 리더기들로 전송한다. 이 때, 모든 RFID 리더기들은 RFID 데이터와 위치데이터를 저장하고 있어야 한다. The
513단계에서 제품정보 요청신호를 수신한 RFID 제1리더기(211)는 509단계에서 저장한 RFID 데이터와 RFID 제1리더기의 위치데이터를 홈 게이트웨이 (201)로 전송한다. The RFID
515단계에서 홈 게이트웨이(201)는 모든 RFID 리더기로부터 각 가전기기의 ID 데이터와 제품기능 데이터와 원격제어신호 데이터를 포함하는 RFID 데이터와 각 RFID 리더기의 위치데이터를 수신하여 저장한다. In
이 때, 홈 게이트웨이(201)는 미리 등록된 가전기기의 ID 데이터와 연관되게 RFID 리더기의 위치데이터와 RFID 데이터를 저장할 수 있다. At this time, the
홈 게이트웨이(201)는 새로운 가전기기가 감지될 경우 501단계에서 ID 데이터를 등록하나, 새로운 가전기기가 감지되지 않을 경우 501단계 이전에 미리 기존 가전기기의 ID 데이터를 등록한다.The
517단계에서 홈 게이트웨이(201)는 사용자에 의해 가전기기의 제어가 요청되면 저장한 가전기기들의 ID 데이터와 제품종류 데이터와 RFID 리더기들의 위치데이터로 제어 가능한 가전기기들의 종류와 위치를 파악한다. 그리고 홈 게이트웨이(201)는 파악한 가전기기들의 종류와 위치를 사용자에게 통보한다. When the
여기서, 가전기기들의 위치는 가전기기 각각의 정확한 위치가 아닌 각 가전기기의 RFID 태그를 인식한 RFID 리더기들의 위치에 따른 대략적인 위치이다. Here, the location of the home appliances is not an exact location of each home appliance, but an approximate location according to the location of the RFID readers that recognize the RFID tags of the home appliances.
그리고 홈 게이트웨이(201)은 모든 종류의 가전기기들의 위치를 사용자에게 통보하거나 적어도 하나 이상의 가전기기의 위치를 사용자에게 통보할 수 있다.The
도 6을 예로 들어 설명하면, 표시부(407)를 이용하여 사용자에게 통보할 때, 홈 게이트웨이(201)는 601화면에서 도시한 바와 같이 가전기기들의 종류를 문자로 표시하거나 601화면에서 도시하지는 않았지만 아이콘으로 표시할 수 있다.Referring to FIG. 6 as an example, when notifying the user by using the
601화면에서 가전기기의 종류를 1번 TV, 2번 세탁기, 3번, 냉장고, 4번 로봇 청소기, 5번 PC로 표시하였으며, 이 표시한 가전기기의 종류 중에서 한 가지 가전기기가 사용자에 의해 선택되면, 그 선택된 가전기기의 위치를 표시할 수 있다.On the
본 발명에서 4번 로봇 청소기가 방 1에 위치한다고 가정하고, 601화면에서 4번 로봇 청소기가 선택되면 603화면과 같이 집 내부구조에 로봇 청소기의 위치가 표시될 수 있다.In the present invention, it is assumed that the robot cleaner 4 is located in the room 1, and when the robot cleaner 4 is selected on the
다시 도 5로 돌아와, 510단계에서 홈 게이트웨이(201)는 사용자에 의해 한 가지 이상의 가전기기가 선택되면, 저장중인 제품기능 데이터로 해당하는 가전기기의 다양한 기능을 사용자에게 통보한다. 그리고 홈 게이트웨이(201)는 사용자에 의해 한 가지 이상의 기능이 선택되면, 선택된 기능에 대응되는 원격제어신호 데이터를 검출한다. 5, when at least one home appliance is selected by the user in step 510, the
521단계에서 홈 게이트웨이(201)는 519단계에서 검출한 원격제어신호 데이터를 사용자에 의해 요청되는 기능을 수행할 수 있는 가전기기(221)로 전송한다.In step 521, the
이때, 가전기기들의 ID 데이터 중에서 해당하는 가전기기(221)의 ID 데이터를 검출하고, 검출한 ID 데이터와 동일한 가전기기(221)의 지그비 리시버 (241)로 원격제어신호 데이터를 전송한다. At this time, the ID data of the corresponding home appliance 221 is detected among the ID data of the home appliances, and the remote control signal data is transmitted to the
523단계에서 제1가전기기(221)의 지그비 제1리시버(241)는 원격제어신호 데 이터를 수신한다. 그리고 지그비 제1리시버(241)는 제1가전기기(221)의 제어부(미도시)로 수신한 원격제어신호 데이터를 전송하여, 원격제어신호 데이터에 대응되는 제1가전기기(221) 기능을 수행한다. In
상기한 바와 같은 과정에 따라, 가전기기들로부터 홈 게이트웨이(201)로 각 가전기기들의 원격제어신호 데이터가 전송되고 저장된다. 또한 RFID 리더기로부터 홈 게이트웨이(201)로 각 리더기들의 위치데이터가 전송되고 저장된다. According to the above process, the remote control signal data of each home appliance is transmitted and stored from the home appliances to the
따라서 새 가전기기의 원격제어신호와 사용 중인 가전기기의 기능 추가에 의한 원격제어신호를 홈 게이트웨이(201)에 갱신할 있으며, 각 가전기기들의 대략적인 위치를 파악할 수 있다. Therefore, the remote control signal of the new home appliance and the remote control signal due to the addition of the function of the home appliance in use can be updated to the
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에서 가전기기들의 위치만을 파악할 경우, 각 가전기기의 RFID 태그에 제품기능 데이터를 저장하지 않을 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, in the embodiment of the present invention, if only the location of the home appliances is determined, the product function data may not be stored in the RFID tag of each home appliance. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined not only by the claims but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 새 가전기기의 원격제어신호가 홈 게이트웨이에 미리 저장되어 있지 않더라도 가전기기를 원격 제어할 수 있으며, 사용 중인 가전기기에 기능이 추가될 경우, 추가된 기능에 대응되는 원격제어신호가 홈 게이트웨이에 미리 저장되어 있지 않더라도 가전기기를 원격 제어할 수 있고, 각 가전기기의 위치를 파악할 수 있다.As described above, according to the present invention, even if the remote control signal of the new home appliance is not previously stored in the home gateway, the home appliance can be remotely controlled. Even if the remote control signal is not stored in the home gateway in advance, it is possible to remotely control the home appliances and to determine the location of each home appliance.
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