KR101298188B1 - 네트워크에서 디바이스를 구성하는 장치 및 방법 - Google Patents

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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 네트워크(1)에서 동작가능한 디바이스(26)가 네트워크에 대한 문서화된 기능적 요건들에 따라 동작하도록 구성되는 것을 보장하기 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 네트워크(1) 내의 각 디바이스(26, 9, 50)의 좌표를 포함하는 위치 정보는 문서화된 기능적 요건들을 저장하는 데이터 처리 장치(10)에서 게이트웨이(9, 50)를 통해 수신된다. 네트워크(1) 내의 각 디바이스(26, 9)의 좌표는 저장된 기능적 요건들에 기초하여 디바이스의 요구되는 기능을 추정하는 데 이용되며, 이러한 기능을 구현하는 명령어들이 생성되고, 명령어들은 게이트웨이(9, 50)를 통해 네트워크로 전송된다. 본 발명은 조명 제어 네트워크의 위임 국면에 특히 적합하다.
가상 디바이스, 중앙 컨트롤러, 로컬 제어 모듈

Description

네트워크에서 디바이스를 구성하는 장치 및 방법{AN APPARATUS AND METHOD OF CONFIGURING A DEVICE IN A NETWORK}
본 발명은 네트워크에서의 디바이스 구성에 관한 것이며, 특히 네트워크에 대한 미리 정해진 기능적 요건에 따라 네트워크에서 동작가능한 디바이스를 구성하는 방법 및 장치에 관한 것이지만 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 본 발명은 디바이스들의 네트워크를 자동으로 위임(commissioning)하는 방법에 관한 것이다.
요구되는 조명 설정을 신속하게 생성하고, 에너지 절약을 획득하고 법률 및 규정을 준수하기 위하여, 조명 제어 시스템이 상업적 시설 및 가정 시설 둘 다에서 이용된다. 그러나, 조명 제어 시스템을 설계하고 위임하는 것은 시간 소모적이고 오류가 발생하기 쉬울 수 있다. 하이(high) 레벨의 시스템에서, 퍼스널 컴퓨터 상에서 실행되는 정교한 소프트웨어가 조명 시스템의 기능적 요건을 지정하고 디바이스들을 구성하는 데 종종 이용된다. 유연성(flexibility)을 이점으로 하는 설비에서, 센서들, 발광체와 스위치들 간의 접속은 배선보다는 무선 주파수 신호들을 이용하여 구현될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 사용자로 하여금 퍼스널 컴퓨터를 이용하여 디바이스들 사이의 가상의 접속을 규정할 수 있게 한다. 이러한 접속을 구현하는 코드는 퍼스널 컴퓨터로부터 디바이스들의 메모리로 후속적으로 업로드될 수 있다. LonMakerTM과 같은 표준 소프트웨어 패킷들은 완전한 하이 레벨 시스템을 설계하기 위한 툴(tool)들을 설계 엔지니어에게 제공하며, 각각의 물리적 디바이스는 데이터베이스에 저장된 가상의 디바이스로 나타내어진다. GUI(graphical user interface)를 이용함으로써, 엔지니어는 서로 대화할 수 있는 가상의 디바이스들을 용이하게 그룹핑하고, 가상의 디바이스들이 공유할 수 있는 정보를 용이하게 지정할 수 있다. 또한, GUI는 사용자로 하여금 프로그램으로 입수된 아키텍쳐 도면에 관하여 가상의 디바이스들을 위치시킬 수 있게 한다. 디바이스들이 설치될 것을 도시하는 도면으로부터의 인쇄는 계약자에 의해 수행될 수 있는 설치 프로세스를 편리하게 한다. 또한, 소프트웨어는 사용자로 하여금 시스템을 구현하는 데 요구되는 모든 컴포넌트들의 리스트를 인쇄할 수 있게 한다. 이러한 리스트는 계약자에게 보내질 수 있고, 비용 산정을 위해 이용될 수 있다.
그러나, 디바이스들이 설치된 후에는, 디바이스들은 퍼스널 컴퓨터 상의 소프트웨어에 의해 저장된 기능적 요건들에 따라 작동하도록 구성될 필요가 있다. 즉, 시스템은 위임될 필요가 있다. 위임 단계는 소프트웨어를 이용하여 규정된 각각의 디바이스와 네트워크 내의 물리적인 디바이스를 연관시키는 것을 포함한다. 종래의 방법들은 룸 내의 각각의 디바이스의 바코드들을 판독(reading off)하는 단계와 플로어 플랜(floor plan)의 프린트아웃(printout) 상에 바코드를 붙이는 단계를 포함한다. 그 후에, 각각의 디바이스의 바코드들은 컴퓨터 프로그램 내의 각각의 가상의 디바이스의 어드레스로서 입력될 수 있고, 소프트웨어를 이용하여 지정 된 기능적 요건에 따른 명령어들이 디바이스들에 업로드될 수 있다. 네트워크를 위임하는 종래의 방법에 있어서의 하나의 불리한 점은 시간 소모적이고 오류가 발생하기 쉽다는 것이다. 또한, 설계자는 물리적 디바이스들 각각과 메모리 내의 가상의 디바이스를 매칭시키기 위하여 현장에서 상당한 시간을 소비해야만 한다. 또한, 디바이스들이 이동되면, 시스템에 대하여 지정된 기능적 요건에 따라 그 시스템이 작업을 계속하도록, 누군가가 메모리 내의 디바이스의 위치를 업데이트하고 새로운 위치에 의존하는 기능적 요건들을 변화시켜야만 한다.
US-21003/0130039호는 카지노 또는 호텔 내의 게임 머신 또는 기타 머신의 위치를 추적하고 결정하는 방법 및 장치를 개시한다. 게임 머신의 위치 정보는 호스트 컴퓨터에 통신되고, 머신의 동작들은 머신의 위치를 고려하여 호스트 컴퓨터에 의해 제어될 수 있다. 그러나, 본 문헌은 물리적 게임 머신과, 물리적인 게임 머신의 좌표에 대응하는 좌표를 갖는 가상 게임 머신에 대한 명령어 세트를 연관시키는 방법을 개시하지는 않는다.
WO01/82032A2호는 네트워크 통신 시스템에서의 디바이스의 물리적 위치에 기초하여 네트워크 어드레싱하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 물리적 위치가 디바이스로 하여금 네트워크 내의 다른 디바이스들과 통신할 수 있게 하는 어드레스로서 이용될 수 있도록, 네트워크 통신 시스템 내의 각각의 디바이스에는 디바이스의 물리적 위치를 식별하는 물리적 위치 로케이터(locator)가 설치된다. 바람직하게는, 제어국으로 하여금 물리적 위치에 기초하여 디바이스로/로부터 메시지들을 라우팅할 수 있게 하도록, 매핑 방법이 물리적 위치들의 맵을 하나 이상의 어드레스 테이블로 변환하는 데 이용될 수 있다. 각각의 네트워크 디바이스가 애플리케이션 프로그램에 의해 제어되는 의도된 기능을 갖는 네트워크에서, 애플리케이션 프로그램은 식별되는 디바이스의 물리적 위치가 식별된 후에 디바이스에 로딩되는 것이 바람직하다.
WO01/97466A1호는 네트워크 구성을 결정하는 방법과 그 자신의 구성을 결정할 수 있는 네트워크에 관한 것이다. 네트워크 구성은, 네트워크 내의 송수신기에 의해 설정된 무선 접속에 대해 선택된 정보를 감시하고, 그 후에 네트워크 구성을 결정하기 위해 선택된 이러한 정보를 이용함으로써 결정된다. 선택된 정보는 보통은 접속에 관련된 송수신기의 신호 강도, 바람직하게는 수신된 신호 강도 및 송신된 신호 강도 모두의 표지를 포함한다. 접속의 신호 강도는 송수신기의 물리적 구분의 표지를 제공하고, 네트워크 내의 상이한 송수신기들에 접속된 특정 네트워크 요소의 신호 강도를 고려함으로써 네트워크 요소의 위치가 결정될 수 있다.
EP 1 401 49 A2호는 하이브리드 유선/무선 LAN(local area network)에서의 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다. 적어도 하나의 발견 메시지가 복수의 액세스 포인트 중 적어도 하나에 방송될 수 있다. 응답은 하나 이상의 액세스 지점으로부터 수신될 수 있다. 이러한 응답은 액세스 지점들 중 하나 이상의 담당 영역 내에 위치된 적어도 하나의 액세스 디바이스의 존재를 보고할 수 있다. 액세스 지점들 중 하나 이상의 담당 영역 내에 위치된 적어도 하나의 액세스 디바이스의 상태는 액세스 지점들로부터 요청될 수 있다.
본 발명은 네트워크의 위임을 개선하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 데이터 처리 장치에 저장된 네트워크에 대한 미리 정해진 기능적 요건에 따라 동작하는 네트워크에서 동작가능한 디바이스를 구성하는 방법이 제공되며, 이러한 방법은 데이터 처리 장치에서 디바이스에 대한 위치 정보를 수신하는 단계; 위치 정보를 저장된 기능적 요건과 연관시키는 단계; 및 디바이스에 대한 기능적 요건들을 네트워크에 전송하는 단계를 포함한다.
문서화된 기능적 요건들은 네트워크의 디바이스들에 대응하는 복수의 가상 디바이스들에 대한 기능적 요건을 포함할 수 있다. 또한, 위치 정보와 저장된 기능적 요건들을 결합하는 단계는, 각각의 물리적 디바이스의 좌표들과 가상 디바이스의 좌표들을 매칭시키는 단계와 가상 디바이스에 대한 기능적 요건들에 기초하여 물리적 디바이스에 대한 기능적 요건들을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 방법은 디바이스에 대한 고유 ID 및 네트워크 어드레스 중 적어도 하나를 데이터 처리 장치에서 수신하는 단계와, 고유 ID 및 네트워크 어드레스 중 적어도 하나에 기초하여 디바이스의 기능적 요건들이 어드레스에 전송될 수 있도록 데이터 처리 장치의 메모리에 디바이스의 고유 ID를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 메모리 내의 각각의 디바이스는 물리적 디바이스와 자동으로 연관되고, 물리적 디바이스는 가상 디바이스에 대해 저장된 기능적 요건들과 함게 용이하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 네트워크 위임의 용이하고, 신속하고 정확한 방식을 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 네트워크에 대한 미리 정해진 기능적 요건들에 따라 동작하는 네트워크에서 동작가능한 디바이스를 구성하는 장치가 제공되며, 이러한 장치는, 기능적 요건들을 저장하는 메모리, 디바이스의 위치 정보를 수신하는 수신기, 위치 정보와 기능적 요건들을 연관시키는 프로세서; 및 디바이스의 기능적 요건을 네트워크에 전송하는 전송기를 포함한다.
이러한 장치는 기능적 요건들을 수신하는 수단을 더 포함할 수 있다. 기능적 요건들을 수신하는 수단은 사용자로 하여금 기능적 요건들을 규정할 수 있게 하는 GUI일 수 있고/있거나 전기적 배선도를 포함하는 아키텍쳐 도면을 입수하는 수단일 수 있다. GUI는 기능적 요건들을 관측하는 데 추가적으로 이용될 수 있다. 전기적 배선도는 기능적 요건들을 추정하는 데 이용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 네트워크에서 동작가능한 디바이스가 추가적으로 제공되며, 이러한 디바이스는, 네트워크 내의 적어도 3개의 다른 디바이스들에 대하여 위치 정보를 획득하는 수단; 상기 네트워크에 대한 기능적 요건들을 저장하도록 구성된 장치에 네트워크를 통해 위치 정보를 전송하는 전송기; 및 장치에 대한 위치 정보를 전송하는 것에 응답하여 네트워크를 통해 명령어들을 수신하는 수신기를 포함한다.
전송기 및 수신기는 무선 주파수 송수신기의 일부를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 예시의 방식으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 위임될 시스템을 포함하는 룸의 3차원 도면이다.
도 2는 중앙 컨트롤러의 개략도이다.
도 3은 로컬 제어 모듈의 개략도이다.
도 4는 시스템에서의 노드의 개략도이다.
도 5는 본 발명을 구현하기 위한 소프트웨어에 의해 제공되는 GUI를 도시한다.
도 6은 도 5의 GUI의 일부를 형성하는 다이얼로그 박스를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 시스템을 설계하고, 구성하고, 설치하고 위임하는 방법의 단계들을 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 문서화된 기능적 요건들과 노드들의 위치 정보를 결합하는 알고리즘을 도시한다.
도 9는 본 발명에 따라 위임될 또 다른 시스템을 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 시스템을 업데이트하는 방법의 단계들을 개략적으로 도시한다.
도 1은 본 발명에 따라 위임될 디바이스들의 네트워크(1)를 포함하는 룸을 도시한다. 도 1의 룸은 사무실이지만, 본 발명은 예를 들어 가정, 호텔, 레스토랑, 학교 또는 야외에서의 네트워크에 또한 이용될 수 있다. 도 1에 도시한 네트워크의 노드들은, 2개의 천장 램프들(2a, 2b), 테이블 램프(3), 다수의 센서들(4a, 4b, 4c), 천장 팬(fan)(5), 스위치/디머(dimmer)(6), 무선 주파수 리모콘(7) 및 퍼스널 컴퓨터(8)를 포함한다. 그러나, 임의의 유형의 조명기구, 센서, 스위치, HVAC(heating, ventilation and air-conditioning) 디바이스 또는 윈도우 블라인드가 네트워크에 포함될 수 있다. 또한, 네트워크는 룸의 편리한 장소에 위치한 로컬 제어 모듈(9)을 포함한다. 로컬 제어 모듈(9)은 제어 데이터와 네트워크의 노드를 제어하기 위한 명령어들을 저장한다. 로컬 제어 모듈은 무선 주파수 신호들을 이용하여, 조명기구들, 센서들, 스위치들 및 팬과 무선으로 통신하고, 네트워크 의 노드들 각각은 무선 주파수 송수신기(도시 생략)를 포함한다. 대안적으로, 하나 이상의 노드들이 로컬 제어 모듈(9)에 배선으로 접속될 수도 있다. 디바이스들의 네트워크(1)는 룸 외부로 확장되는, 디바이스들의 더 큰 네트워크의 일부를 형성할 수 있고, 로컬 원격 모듈과, 조명기구들, 센서들 및 스위치들은 룸 외부의 디바이스들과 통신하도록 동작될 수 있다. 로컬 제어 모듈(9) 내에 저장된 명령어들 및 제어 데이터는 중앙 컨트롤러(10)로부터 다운로드된다. 도 1의 시스템에서, 중앙 컨트롤러는 랩톱으로 구현되지만, 중앙 컨트롤러는 임의의 유형의 데이터 처리 장치로 구현될 수 있다. 중앙 컨트롤러(10) 및 로컬 제어 모듈(9)은 데이터 교환을 위하여 케이블(도시 생략)을 이용하여 임시로 접속될 수도 있다.
도 2에서, 중앙 컨트롤러(10)는 중앙 프로세서(12), 운영 체제(13) 및 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(14)을 포함하는 내부 메모리(11)를 포함한다. 중앙 컨트롤러(10)는 사용자와 대화하기 위한 사용자 인터페이스(15) 및 디스플레이(16)를 더 포함한다. 또한, 중앙 컨트롤러(10)는, 로컬 제어 모듈(9)에 명령들을 전달하기 위하여 스파인 버스(spine bus)(도시 생략)에 접속되고 ISA 카드 슬롯에 끼워질 수 있는 네트워크 카드(17), 네트워크(1)의 각각의 컴포넌트의 기능적 요건을 저장하기 위한 데이터베이스(18) 및 이동식 저장 장치(19)로 개략적으로 도시된, DVD, CD 롬 또는 플로피 디스크와 같은 미리 기록된 소스로부터 디지털 데이터를 검색하기 위한 수단을 포함한다. 중앙 컨트롤러의 내부 컴포넌트들 사이의 통신은 버스(20)를 통해 달성되며, 이러한 버스는 중앙 컨트롤러(10)의 모든 내부 컴포넌트들에 대한 전기적 접속의 공통 지점을 제공한다. 일 실시예에서, 중앙 컨트롤러 의 데이터베이스(18)는 설치 현장으로부터 떨어져 위치되고, 현장의 랩톱은 데이터베이스에 저장된 정보에 액세스하기 위해 LAN으로의 접속을 가질 수도 있다.
도 3에서, 로컬 제어 모듈(9)은 메모리(21), 프로세서(22), 네트워크 내의 다른 노드들과 동기화하기 위한 내부 클럭(23), 네트워크(1) 내의 노드들과 통신하기 위한 단거리 송수신기(24) 및 중앙 컨트롤러로부터 스파인 케이블을 수신하기 위한 입력(25)을 포함한다. 메모리(21)는 네트워크 내의 노드들에 대한 명령어들을 저장한다. 예를 들어, 메모리는 시스템 내의 센서들로부터 수신된 신호들에 응답하여 조명기구 및 HVAC 디바이스들의 선택을 스위칭 온 및 스위칭 오프하기 위한 명령어들을 저장할 수도 있다. 또한, 메모리는 이하에서 더욱 상세히 설명될 네트워크 내의 각각의 디바이스의 좌표를 저장할 수 있다.
스파인 케이블을 이용하여 수행될, 중앙 컨트롤러(10)와 로컬 제어 모듈(9) 사이의 통신이 도 2 및 도 3에 대하여 설명되었지만, 중앙 컨트롤러(10)와 로컬 제어 모듈(9) 사이의 통신은 또한 무선일 수 있으며, 무선 주파수 신호들을 이용하여 수행될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 대안적인 실시예에서, 중앙 컨트롤러의 네트워크 카드 슬롯은 단거리 송수신기에 의해 교체되며, 로컬 제어 모듈의 케이블에 대한 입력(25)은 필요하지 않다. 중앙 컨트롤러의 단거리 송수신기는 내부 컴포넌트이거나, USB 포트와 같이 알려진 수단을 이용하여 중앙 컨트롤러에 접속되는 액세서리 형태일 수 있다.
도 4에서, 네트워크 내의 노드(26)의 개략도가 도시된다. 노드는, 조명기구, 센서, 스위치, 디머 등일 수 있다. 노드는 메모리(27), 프로세서(28) 및 다른 노드들과의 동기화를 위한 내부 클럭(29)을 포함한다. 또한, 애플리케이션 유닛(30)을 포함할 수 있는데, 이러한 애플리케이션 유닛은 단순한 램프의 경우에는 조명 전구지만, 센서의 경우에는 센싱 요건을 충족하는 데 필요한 장비일 것이다. 또한, 노드(26)는 로컬 제어 모듈로부터 명령어들을 수신하기 위한 단거리 송수신기(31)를 포함한다. 명령어들은 프로세서(28)로 전달되어 처리되고, 프로세서는 애플리케이션 유닛(30)을 제어한다. 또한, 메모리는 애플리케이션 유닛이 언제 그리고 어떻게 동작되어야 하는가에 대한 명령어들과 노드의 고유 ID 번호 및 어드레스를 저장할 수 있다.
바람직하게는, 노드(26) 및 로컬 제어 모듈(9)은 ZigBeeTM 표준을 준수한다. 그러나, 디바이스들은 HomeRFTM, BluetoothTM 및 IEEE 802.11x와 같은 다른 표준을 또한 준수할 수도 있다. ZigBeeTM 표준에 따르면, 몇만의(tens of thousands) 디바이스들이 무선으로 접속되어 네트워크를 형성할 수 있다. 그러나, 보다 용이한 동작을 위하여 디바이스들을 다수의 별개 네트워크들로 분할하는 것이 바람직할 수 있다. 디바이스는 2.4 GHz, 915GHz 및/또는 868MHz 무선 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 각각 초당 250kbits(kbps), 40 kbps 및 20kbps의 미가공 데이터 전송 레이트를 지원하며, 통상적으로 20 내지 75 미터의 전송 거리를 갖는다. 그러나 노드들의 가격을 낮추기 위하여 전송 거리는 2 내지 5 미터가 될 수도 있다. 네트워크 내의 노드들이 ZigBeeTM 표준에 따라 동작한다면, 로컬 제어 모듈(9)은 네트워크 컨트롤러의 역할을 담당할 수 있고, 로컬 제어 모듈(9)로부터의 명령어들이 그 직접 전송 범위 내에 있지 않은 노드들(26)에 도달할 수 있도록 라우팅 프로토콜은 시스템을 통해 전송된 메시지의 ad-hoc 라우팅을 허용한다.
시스템(1)의 설계자는 시스템에 대한, 시스템이 설치되는 환경에 적절한 기능적 요건들을 규정한다. 사무실에 대한 기능적 요건들은 예를 들어, 사무실 내의 조명이 월요일에서 금요일까지 매일 7시 30분에 켜져야 하고 밤에는 꺼져야 하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 기능적 요건들은 사람이 사무실 내에 있을 때에는 조명이 단지 켜져 있어야 한다는 것을 포함할 수 있다. 또한, 조명의 밝기 및 룸 내의 온도도 날씨 및 계절에 의존하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 에너지를 절약하기 위하여 햇빛이 밝은 날에는 조명이 어둑하게 되도록 구성될 수 있다. 또한, 시스템의 다수의 설정들은 사무실의 사용자에 의한 선택에 대하여 재프로그램될 수 있다. 예를 들어, 사무실의 사용자는 그/그녀가 인쇄된 문서를 읽을 때보다는 pc 앞에서 작업하고 있는 경우에 조명이 더 낮은 밝기를 갖기를 선호할 수 있다. 또한, 사용자는 그의 동료/고객에게 pc 앞에서 프리젠테이션을 보여주는 경우에 룸이 상당히 어둡게 되는 것을 선호할 수 있다. 따라서, 조명 기구에 대한 다수의 설정들이 규정될 수 있고, 이러한 설정들은 리모콘(7) 또는 퍼스널 컴퓨터(8)를 조작함으로써 사용자에 의해 선택될 수 있다.
시스템 설계 엔지니어는 기능적 요건들에 따라 네트워크를 설계하기 위하여 소프트웨어 스위트(suite)를 사용할 수 있다. 시스템이 설계되고, 설치되고, 구성되고 위임된 후에, 시스템의 기능적 요건들을 구현하기 위한 명령어들이 로컬 제어 모듈(9) 및 관련 노드들(26)의 메모리에 다운로드된다. 예를 들어, 룸 내의 밝기 레벨에 대하여 로컬 제어 모듈로 계속하여 보고하는 태양광 검출 센서(4c)에 대한 명령어들은 태양광 검출 센서(4c)의 메모리에 다운로드될 수 있다. 룸 내의 밝기가 로컬 제어 모듈의 메모리(21) 내에 저장된, 미리 정해진 값에 도달하는 경우에, 로컬 제어 모듈은 램프들에게 그 밝기를 감소시킬 것을 명령하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 미리 정해진 값은 센서(4c)의 메모리(27)에 저장될 수 있고, 센서는 검출된 값이 미리 정해진 값을 초과하는 경우에 로컬 제어 모듈에게 단지 메시지를 전송할 수 있다. 유사하게 온도 센서(4a) 및 존재 검출 센서(4b)는 로컬 제어 모듈(9)에게 보고하기 위한 명령어들을 저장할 수 있고, 로컬 제어 모듈은 센서들로부터 수신된 정보에 응답하기 위한 명령어들을 저장할 수 있다. 또한, 설계 엔지니어에 의해 규정된 설정들을 제어하는 코드는 퍼스널 컴퓨터, 리모콘 및 로컬 제어 모듈에 다운로드될 수 있다. 따라서, 사용자가 리모콘에서 키(key)를 누르는 때에, 신호가 로컬 제어 모듈로 전송될 수 있고, 로컬 제어 모듈을 프롬프팅하여 메모리 내의 관련 설정을 검색하고 이러한 설정을 램프들(2a, 2b, 2c)에게 적용하기 위한 명령어들을 전송할 수 있다.
도 5에서, 시스템을 설계하기 위한 소프트웨어는 GUI(32)를 포함할 수 있다. 소프트웨어는 AutoCADTM 또는 LonMakerTM과 같은 종래의 소프트웨어에 기초할 수도 있다. 설계 엔지니어는 빌딩의 아키텍쳐 도면(33)을 GUI(32)로 입수할 수 있고, 이러한 도면을 네트워크의 그래픽적인 표현을 생성하기 위한 배경으로서 사용할 수 있다. 아키텍쳐 도면은 AutoCADTM 또는 Microsoft Office VisioTM으로부터 입수될 수도 있다. GUI(32)는 설계 엔지니어로 하여금 가상의 디바이스들을 규정할 수 있게 하며, 각각의 가상의 디바이스들은 네트워크 내의 물리적 디바이스(26)에 대응한다. 각각의 가상의 디바이스들은 GUI 내의 그래픽적인 표현(34)을 가지며, 아키텍쳐 도면에 대한 가상의 디바이스의 위치는 네트워크 내의 물리적 디바이스의 실제 위치에 대응하도록 선택된다. 예를 들어, 도 5의 GUI는 도 1의 천장 램프들(2a, 2b), 테이블 램프(3), 천장 팬(5), 스위치/디머(6), 퍼스널 컴퓨터(8), 리모콘(7) 및 3개의 센서(4a, 4b, 4c)를 나타내는 가상의 디바이스들을 도시한다. 점선은 존재 검출 센서(4b)의 영역을 개략적으로 도시한다.
보다 상세히 설명하자면, 도 5의 GUI는 2개의 윈도우들(35, 36)을 포함한다. 상업적으로 입수가능한 조명 디바이스들에 대한 템플릿의 그래픽적 표현은 윈도우(35)에서 도시되고, 전방(foreground)에 위치된 가상의 디바이스들이 있는 아키텍쳐 도면은 윈도우(36)에 도시된다. 설계자는 윈도우(35)로부터 디바이스에 대한 특정 템플릿을 선택할 수 있고, 그래픽적인 표현을 윈도우(36) 내로 "끌어와서(drag and drop)" 새로운 가상의 디바이스를 생성할 수 있다. 그 후에, 디바이스는 요구되는 기능적 요건에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, GUI는 다수의 메뉴들과 버튼들을 포함한다. 예를 들어, 상부 오른쪽 코너에 본 발명에 따른 위임 프로세스를 시작하기 위한, "위임"이라는 표지의 메뉴(37)가 있다. 또한, 소프트웨어가 서로 대화하도록 허용되는 노드들을 규정하기 위한 툴을 가질 수도 있 음이 고려된다. 소프트웨어는 사용자로 하여금 GUI 내의 가상의 디바이스 사이에서 "배선"을 그릴 수 있게 함으로써, 또는 특정 노드가 대화하도록 허용되는 노드들의 리스트를 사용자가 입력하는 다이얼로그 박스를 제공함으로써 접속들이 지정될 수 있게 할 수 있다.
추가적인 메뉴들 및 다이얼로그 박스들은 설계자가 각 노드의 기능을 규정할 수 있게 하고, 각 디바이스의 정확한 좌표를 입력하도록 제공될 것이다. 대안적으로, 정확한 좌표는 아키텍쳐 도면에 대한 디바이스의 위치로부터 계산될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 입수된 아키텍쳐 도면은 기존의 전기적 배선 또는 설치될 전기적 배선을 포함할 수 있다. 그러면, 소프트웨어는 배선도로부터 각 디바이스의 기능을 판독하고 추정하기 위한 애플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션은 배선도를 분석함으로써 어떠한 조명 기구들이 어떠한 스위치 및 어떠한 센서에 의해 제어되는가를 추정할 수 있다. 따라서, 각 노드의 좌표는, 각 노드들이 통신하도록 허용되는 다른 노드들의 리스트와 함께 배선도로부터 자동으로 획득된다. 또한, 애플리케이션 프로그램은 배선도를 처리한 후에, GUI 내의 가상의 디바이스들을 자동으로 생성하고 위치시킬 수 있다. 그 후에, 설계자는 GUI 내의 배선을 체크하고, 만일 요구된다면 배선도로부터 추정될 수 없는 추가적인 기능 및 통신 링크들을 규정할 수 있다. 대안적인 방법은 기존의 노드들의 네트워크를 재위임하거나 새로운 시스템을 설계 및 설치하는 데 이용될 수 있다.
시스템이 현장에서 떨어져 설계되었다고 하더라도, 설계 문서들이 현장의 중앙 컨트롤러 내에 로딩되는 경우에, 각 가상의 디바이스의 좌표 및 기능적 요건들 은 중앙 컨트롤러의 데이터베이스(18)에 저장된다. GUI를 이용하는 설계자에 의하거나 배선도의 분석에 의해 자동으로, 아키텍쳐 도면에 대하여 가상의 디바이스가 생성되고 위치된 후에, 커서가 가상의 디바이스의 그래픽적 표현 위에 위치된 때에, 사용자의 마우스 오른쪽 키 소프트웨어 조작에 응답하여 가상의 디바이스를 구성하기 위한 메뉴(38)가 나타날 수 있다. 메뉴의 옵션들은, 가상의 디바이스를 복사하는 옵션, 특정 디바이스만을 위임하는 옵션 및 디바이스의 기능적 요건을 편집하는 옵션을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 디바이스 편집 옵션을 선택함으로써, 디바이스의 기능적 요건을 지정하기 위한 메뉴가 나타날 수 있다.
다이얼로그 박스의 예가 도 6에 도시된다. 도 6의 다이얼로그 박스는 사용자로 하여금 도 1의 천장 램프(2b)에 대응하는 가상의 디바이스의 기능을 규정할 수 있게 한다. 다이얼로그 박스는 이름, 고유 ID, 유형 및 디바이스의 x-, y- 및 z-좌표를 각각 입력하기 위한 6개의 텍스트 필드(39-44)를 포함한다. 또한, 다이얼로그 박스는 디바이스가 본 발명에 따라 위임되어야 하는지를 나타내기 위한 체크 박스(45)를 추가적으로 포함한다. 체크박스(45)가 체크되었다면, 도 5의 메뉴인 "위임"(37)이 시스템(1)의 위임을 개시하는 데 이용되는 경우에, 천장 램프(2b)가 위임된다. 다이얼로그 박스는 구성(46), 템플릿 편집(47), OK(48) 및 취소(49)라고 각각 표기된 4개의 버튼들을 추가적으로 포함한다. 템플릿 텍스트 필드(41) 내의 템플릿에 대한 코드를 입력함으로써 사용자는 디바이스의 유형을 규정하거나 바꿀 수 있음이 고려된다. 대안적으로, 사용자는 템플릿 편집 버튼을 눌러 다수의 상이한 템플릿들로부터 선택하거나 새로운 템플릿을 규정할 수 있다. 또한, 구성 버튼을 클릭함으로써, 디바이스의 기능적 요건을 지정하기 위한 새로운 다이얼로그 박스가 열린다. OK 버튼을 클릭하는 것은 다이얼로그 박스에서 이루어진 임의의 변화를 저장하고 박스를 닫을 것이고, 취소 버튼을 클릭하는 것은 임의의 변화를 저장하지 않고 박스를 닫을 것이다.
x-, y- 및 z- 좌표들은 설계 엔지니어에 의해 수동으로 입력될 수 있거나, 소프트웨어가 입수된 아키텍쳐 도면 내의 배선도로부터, 또는 윈도우(36) 내의 가상의 디바이스의 위치로부터 그 좌표를 계산할 수 있다. 디바이스의 고유 ID는 본 발명에 따라 입력될 것이며, 이하 더욱 상세하게 설명될 것이다. 대안적인 실시예에서, 고유 ID는 노드의 네트워크 어드레스에 의해 교체된다. 또한, 사용자는 고유 ID보다 기억하기 더 용이할 수 있는 가상의 디바이스 이름을 수여할 수 있다.
네트워크의 기능적 요건들이 규정된 후에, 네트워크에 대하여 요구되는 디바이스들이 정렬되고, GUI를 이용하여 생성된 인쇄된 도면에 따라 설치된다. 최종 단계는 각각의 가상의 디바이스를 물리적 디바이스와 연관시키고, 각각의 가상의 디바이스에 대해 지정된 기능이 대응하는 물리적 디바이스의 메모리에 로딩되는 것을 확인하는 단계를 포함한다. 이러한 단계를 위임 단계라 칭한다.
도 1에 도시된 네트워크에 대해서, 위임이 현장에서 수행되는 것이 고려된다. 따라서, 위임하는 엔지니어는 메모리에 설계 문서들을 갖는 랩톱을 현장에 가져온다. 위임은 중앙 컨트롤러(10)에서 네트워크 내의 각 노드로부터 위치 정보를 수신함으로써 수행된다. 위치 정보는 네트워크 내의 각 노드의 좌표일 수 있거나, 대안적으로 그 위치가 알려지지 않은 제1 노드와 알려진 위치들을 갖는 시스템 내 의 적어도 3개의 다른 노드들 사이의 거리일 수 있다. 제1 노드와 3개의 다른 노드들이 예를 들어, 천장 높이인 동일한 높이에 위치한다면, 3개의 다른 노드들에 대한 거리 측정은 중앙 컨트롤러로 하여금 삼각 측량을 이용하여 제1 노드의 위치를 계산할 수 있게 할 것이다. 또한, 격자의 상세한 사항이 중앙 컨트롤러에 저장된다면, 정확한 위치의 격자 좌표가 계산될 수 있다. 그러나, 제1 노드 및 3개의 다른 노드들이 상이한 높이에 위치한다면, 제1 노드와 알려진 위치를 갖는 4개의 다른 노드들 사이의 거리 측정이 획득될 제1 노드의 좌표를 위하여 필요할 것이다. ZigBeeTM 표준에 따라 동작하는 네트워크에서, 비행 시간(time-of-flight) 신호들이 다른 디바이스들에의 거리를 결정하는 데 이용될 수 있다. 초기에는 로컬 제어 모듈이 알려진 위치를 갖는 노드들을 제공하는 것이 고려된다. 그러나, 제1 노드의 좌표가 계산된 후에는, 이 노드의 위치가 알려지지 않은 위치를 갖는 제2 노드의 좌표를 계산하는 데 이용될 수 있다.
거리 측정으로부터 좌표들을 획득하는 계산은 반드시 중앙 컨트롤러에서 수행될 필요는 없다. 또한, 이러한 계산은 로컬 제어 모듈(9)에서 수행되거나 노드들(26) 자체의 프로세서(28)에 의해 수행될 수 있다. 그 후에, 계산된 좌표들은 중앙 컨트롤러에 전송될 수 있다. 이하의 설명에서, 모든 노드들에 대한 좌표들은 로컬 제어 모듈(9)에서 계산되고 중앙 컨트롤러(10)에 전송되는 것으로 가정될 것이다.
시스템 내의 노드의 좌표들을 수신한 후에, 중앙 컨트롤러는 매치가 발견될 때까지 물리적 디바이스의 좌표들과 가상의 디바이스들 각각의 좌표들을 비교한다. 이러한 프로세스는 노드들 내의 모든 물리적 디바이스들에 대하여 반복된다. 본 발명에 따르면, 좌표들을 포함하는 중앙 컨트롤러에 대한 메시지는 또한 디바이스의 고유 ID를 포함한다. 이러한 메시지는 디바이스의 유형을 추가적으로 포함할 수 있다. 후속적으로, 센서에 매우 가깝게 설치된 로컬 제어 모듈이 있다면, 소프트웨어는 물리적 센서를 가상 센서에 매칭시킬 수 있을 것이고, 가상 로컬 제어 모듈에는 매칭시킬 수 없을 것이다. 중앙 컨트롤러(10)에 통신된 물리적 디바이스의 고유 ID는 그 후에 대응하는 가상의 디바이스에 대해 저장된다. 그 후에, 각각의 디바이스에 적합한 명령어들은 적절한 물리적 디바이스 또는 물리적 디바이스를 제어하는 로컬 제어 모듈에 다운로드될 수 있다. 설치자가 아키텍쳐 도면에 따라 정확하게 디바이스들을 설치했다면, 중앙 컨트롤러의 데이터베이스 내에 저장된 각 디바이스의 좌표들은 로컬 제어 모듈에 의해 저장된 각각의 물리적 디바이스들의 좌표들을 교정하는 데 이용될 수 있다. 가상의 디바이스들과 물리적 디바이스들을 매칭시키는 방법은 도 8에 대하여 더욱 상세히 설명된다. 이후의 날짜에 시스템이 업그레이드될 필요가 있다면, 엔지니어는 가상의 디바이스들의 기능적 요건들을 변화시키고, 새로운 명령어들이 네트워크의 노드들의 메모리에 다운로드되는 현장으로 반환할 수 있다.
본 발명에 따라 시스템을 설계하고, 설치하고 위임하는 프로세스는 도 7을 참조로 하여 이하 더욱 상세히 설명될 것이다. 단계(S7.1)에서, 시스템이 설치될 빌딩의 아키텍쳐 도면이 본 발명에 따른 소프트웨어 스위트로 입수된다. 소프트웨 어가 격자의 원점을 추가적으로 규정한다면, 격자에서의 좌표가 아키텍쳐 도면에 대하여 규정될 수 있다. GUI는 빌딩이 2D 또는 3D로 시각화될 수 있게 하는 것으로 고려된다.
단계(S7.2)에서, 가상의 디바이스들이 아키텍쳐 도면에 대하여 생성되고 위치된다. 사용자는 각 디바이스의 좌표들을 수동으로 입력함으로써 가상의 디바이스들을 위치시킬 수 있다. 대안적으로, 가상의 디바이스의 그래픽적인 표현이 아키텍쳐 도면 상으로 끌어오기가 된 경우에, 좌표는 각각의 디바이스에 대하여 자동으로 계산된다. 또한, 다른 대안은 소프트웨어가 아키텍쳐 도면의 일부를 형성할 수 있는 배선도를 분석하는 것과 배선도에 따라 가상의 디바이스들을 자동으로 생성하는 것을 포함한다.
단계(S7.3)에서, 가상의 디바이스들의 기능적 요건들이 규정된다. 단계들(S7.1 내지 S7.3)은 현장으로부터 떨어져 수행될 수 있다. 단계(S7.4)에서, 디바이스들이 현장에서 설치된다. 전방에 위치된 가상의 디바이스들을 갖는 아키텍쳐 도면으로부터의 인쇄를 이용함으로써, 설치가 용이해진다. 후속적으로, 설치된 물리적 디바이스들은 가상의 디바이스들과 연관될 필요가 있다.
단계(S7.5)에서, 설계 문서들은 이동식 저장 장치(19)를 이용함으로써, 또는 네트워크를 통해 데이터베이스에 액세스함으로써 현장의 컴퓨터 내의 메모리에 로딩된다. 대안적으로, 랩톱을 현장에 가져온 때에, 설계 문서들이 이미 랩톱의 메모리에 저장되어 있을 수 있다. GUI를 조작함으로써, 위임이 본 발명에 따라 개시될 수 있다. 위임 프로세스는 GUI(32)의 메뉴 옵션(37)을 이용하여 개시된다. 위 임 프로세스의 제1 국면은 각각의 노드와 알려진 위치를 갖는 적어도 3개의 노드들 사이의 거리를 측정하기 위하여 비행시간 측정을 수행하는 네트워크의 노드들을 포함한다. 비행 시간 측정은 비행 시간 측정을 개시하기 위한 명령어들을 포함하는 로컬 제어 모듈에 신호를 전송하는 중앙 컨트롤러에 응답하여 개시될 수 있다. 그 후에, 각 노드의 좌표들은 거리 측정으로부터 계산된다. 단계(S7.6)에서, 디바이스의 유형과 고유 ID를 나타내는 데이터와 함께 각 디바이스의 좌표들이 로컬 제어 모듈(9)에서 중앙 컨트롤러(10)로 전송된다. 그 후에, 각 디바이스의 좌표들은 메모리 내의 가상의 디바이스의 좌표들과 단계(S7.7)에서 매칭되고, 물리적 디바이스의 고유 ID는 메모리 내의 가상의 디바이스의 기능적 요건과 함께 저장된다. 이러한 프로세스는 도 8에 대하여 더욱 상세히 설명된다.
단계(S7.8)에서, 각 디바이스의 기능적 요건들은 로컬 제어 모듈 및 네트워크 내의 노드들에 의해 이해될 수 있는 명령어들로 번역된다. 명령어들 및 데이터는 케이블을 통해 또는 무선 주파수 신호들에 의해 로컬 제어 모듈로 전송된다. 명령어들이 각 노드에 대한 메시지들로 분할되고, 로컬 제어 모듈은 각 메시지의 착신지를 체크하여 메시지를 그 착신지로 전달하는 것으로 고려된다. 또한, 로컬 제어 모듈이 중앙 컨트롤러로부터 수신된 모든 명령어들을 처리하고, 노드에 적합한 명령어들과 함께 각 노드로 메시지들을 생성 및 전송하는 것이 가능하다.
도 7에 대하여 설명된 프로세스는 시스템이 설계되기 전에 컴포넌트가 설치되도록, 즉, 단계(S7.4)가 단계들(S7.1-S7.3) 중 임의의 것 또는 모두 전에 수행되도록 수정될 수 있음이 당업자에게 이해되어야 한다. 예를 들어, 프로세서가 기존 의 시스템을 재위임하는 데 이용된다면 이러한 경우가 될 것이다.
네트워크로부터 수신된 위치 정보를 가상의 디바이스들과 매칭시키는 프로세스를 이하 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명할 것이다. 이러한 프로세스는 컴퓨터 프로그램을 위한 알고리즘으로서 구현되며, 도 8은 이러한 알고리즘 내의 단계들을 개략적으로 도시한다. 네트워크로부터 수신된 위치 정보로는 N개의 물리적 디바이스들의 좌표들, 유형들 및 고유 ID 번호들이 있다. 각각의 물리적 디바이스는 1 내지 N의 번호인 n을 수여받는다. 소프트웨어는 시스템에 대하여 규정된 가상의 디바이스들의 개수 M을 계산한다. 각각의 가상의 디바이스는 1 내지 M인 번호 m을 수여받는다. 단계(S8.1)에서, 시스템은 매칭 프로세스를 개시하기 위하여 준비하고, 변수 m 및 n을 제로로 설정한다. 단계(S8.2)에서 n은 1만큼 증분된다. 유사하게, 단계(S8.3)에서 m은 1만큼 감분된다.
단계(S8.4)에서, 가상의 디바이스 m의 좌표는 물리적 디바이스(n)의 좌표와 비교된다. 프로세스의 시작에서, m 및 n은 둘다 동일하게 1이다. 따라서, 메모리 내의 제1 가상의 디바이스의 좌표들은 수신된 리스트 내의 제1 물리적 디바이스의 좌표들과 비교된다. 물리적 디바이스 및 가상의 디바이스의 x-좌표, y-좌표 및 z-좌표는 별개로 또는 함께 비교될 수 있다. 설치자가 아키텍쳐 도면에 의해 지정된 정확한 위치에서 디바이스를 설치하지 않았을 수도 있다는 것과 비행 시간 측정에 오류가 있을 수 있다는 것을 고려하여, 2개의 디바이스들의 위치가 정확하게 매칭되지 않는다 하더라도 시스템은 가상의 디바이스와 물리적 디바이스 사이에 매치가 존재함을 결정할 수 있다. x-, y- 및 z- 좌표가 별개로 비교된다면, 각각의 좌표 쌍에 대하여 수용가능한 오류 범위가 규정될 수 있다. x-, y- 및 z- 좌표들이 함께 고려된다면, 물리적 디바이스의 위치에 대하여 가상의 디바이스의 위치로부터 벡터를 계산함으로써, 벡터의 크기가 저장된 임계값보다 작다면 위치들은 매칭될 것이다.
물리적 디바이스의 좌표들과 가상의 디바이스의 좌표들 사이에 매치가 존재한다면, 알고리즘은 단계(S8.5)로 진행한다. 그러나, 매치를 나타낼 수 있는 수용가능한 좌표의 범위 외부에 물리적 디바이스가 위치된다면, 알고리즘은 단계(S8.6)로 진행한다. 단계(S8.6)에서, m은 M, 즉 메모리 내의 가상의 디바이스들의 전체 개수와 비교된다. 가상의 디바이스가 메모리 내의 최종 디바이스라면, 다음의 물리적 디바이스(n)가 고려된다(S8.8, S8.2). 그러나, 디바이스(n)와 비교되지 않은, 메모리 내의 추가적인 가상의 디바이스들이 존재한다면, 알고리즘은 단계(S8.3)로 진행하고 m은 1만큼 증분된다. 즉, 다음의 가상의 디바이스가 고려된다.
한편, 물리적 디바이스(n)와 가상의 디바이스(m)의 좌표들 사이의 매치가 존재한다면, 컴퓨터 프로그램은 단계(S8.5)로 진행한다. 단계(S8.5)에서, 물리적 디바이스(n)의 유형은 가상의 디바이스(m)의 유형과 비교된다. 유형들이 매칭되지 않는다면, 컴퓨터 프로그램은 단계(S8.6)로 진행한다. 그러나, 디바이스(n)의 유형이 디바이스(m)의 유형과 매칭된다면, 프로그램은 단계(S8.7)로 진행한다. 단계(S8.7)에서, 메모리 내의 가상의 디바이스의 고유 ID는 물리적 디바이스의 고유 ID로 설정된다. 따라서, 다음번에는 도 6에 도시된 다이얼로그 박스가 사용자에 의해 열려지며, 텍스트 필드(41)에 도시된 번호는 다이얼로그 박스와 연관된 가상의 디바이스에 대응하는 물리적 디바이스의 고유 ID이다.
물리적 디바이스(n)가 메모리 내의 가상의 디바이스에 매칭된 후에, 시스템은 단계(S8.8)에서 디바이스(n)가 네트워크로부터 수신된 항목 상의 최종 디바이스인지를 체크한다. 디바이스(n)가 네트워크 내의 최종 디바이스(n)라면, 모든 물리적 디바이스가 가상의 디바이스가 물리적 디바이스에 매칭되고 알고리즘은 종료한다(S8.9). 그러나, n이 리스트 상의 최종 디바이스가 아니라면, 즉 n이 N보다 작다면, 알고리즘은 단계(S8.2)로 진행하고, n은 1만큼 증분되며, 시스템은 물리적 디바이스(n+1)의 좌표들에 대한 매치를 발견하기 위하여 진행한다.
알고리즘이 모든 물리적 디바이스들에 대하여 반복된 후에, 알고리즘은 단계(S8.9)에서 종료한다. 그 후에, 프로그램은 매칭 프로세스에서의 오류를 체크하기 위하여 진행할 수 있다. 예를 들어, 2개의 물리적 디바이스들이 동일한 가상의 디바이스에 매칭되는 것, 또는 물리적 디바이스들 중 하나가 매치를 발견하지 못하는 것이 가능하다. 소프트웨어는 이러한 모든 가능성을 고려하여 개발될 것이다.
시스템의 설계가 자주 변경된다면, 즉 조명 디바이스들이 하나의 구역에서 다른 구역으로 자주 이동된다면, 언제나 현장에 중앙 컨트롤러(10)를 있게 하고, 시스템이 용이하게 업데이트될 수 있도록 시스템에 접속되게 하는 것이 가치 있을 수 있다. 도 9는 본 발명의 추가적인 예를 도시한다. 도 9에서, 조명 제어 시스템은 다수의 사무실을 포함하는 플로어 상에 위치된다. 플로어는 존(zone)들(A-E)로 분할된다. 존(A)은 사무실이며, 도 1에 대하여 도시된 작은 네트워크를 포함한 다. 그러나, 본 실시예에서, 네트워크는 룸 외부의 조명 기구들, 센서들, 스위치들 및 로컬 제어 모듈들에 추가적으로 접속된다. 존(B)은 다른 사무실이고, 존(C)은 개방된 공간의 좌석 영역이고, 존(D)은 주방 또는 회의실이고, 존(E)은 중앙 컨트롤러(10)를 보관하기 위한 룸이다. 도 1에 대하여 도시된 랩탑 내에 구현된 중앙 컨트롤러와는 반대로, 본 발명의 이러한 실시예에서의 중앙 컨트롤러는 언제나 현장에 존재하며 훨씬 더 큰 시스템을 제어한다. 중앙 컨트롤러(10)는 정교한 워크스테이션에서 구현된다. 중앙 컨트롤러는 존들(A-E) 내의 모든 로컬 제어 모듈들(9)을 차례로 제어하는 영역 컨트롤러(50)에 접속된다. 룸당 대략 하나의 로컬 제어 모듈이 존재하고, 각각의 로컬 제어 모듈은 룸 내의 노드들을 관리하는 것으로 고려된다. 네트워크가 다수의 플로어들로 확장된다면, 각각의 플로어당 하나의 영역 컨트롤러(50)가 있을 수도 있다. 시스템은 현장의 외부에서 설계되는 것으로 고려된다. 그러나, 설계 문서들은 네트워크를 통해서, 또는 이동식 저장 장치(19)를 이용함으로써 현장의 중앙 컨트롤러에 로딩된다. 중앙 컨트롤러는 스파인 버스 케이블들을 이용하여 하나 이상의 영역 컨트롤러(50)에 접속된다. 영역 컨트롤러는 스파인 케이블들을 이용하거나 무선 주파수 신호들을 이용하여 로컬 제어 모듈들에 접속될 수 있다. 네트워크 내의 노드들은 다수의 존재 검출 및 태양광 검출 센서들(4a, 4c)을 포함한다. 존재 검출 센서들(4b)이 범위는 점선으로써 개략적으로 도시된다. 또한, 노드들은 다수의 천장 램프들(2c)을 포함한다.
예를 들어, GUI의 메뉴(37)를 조작하는 사용자에 의해 본 발명에 따른 위임이 개시되는 때에, 중앙 컨트롤러는 영역 컨트롤러(50)에 명령을 전송하고, 영역 컨트롤러(50)는 차례로 명령을 로컬 제어 모듈들(9)에 전송한다. 네트워크의 하나의 플로어는 한번에 위임되는 것으로 고려된다. 그러나, 단지 하나의 룸 또는 영역 중 일부가 한번에 위임되는 것 또한 가능하다. 중앙 컨트롤러(10)로부터의 명령은 적절한 로컬 제어 모듈들(9)에 전송될 것이다. 로컬 제어 모듈들은 노드들에게 요청을 전송하여 노드들이 그들의 위치를 체크할 것을 지시할 것이다. 각각의 노드로부터 영역 측정들을 수신한 후에, 로컬 제어 모듈들은 각각의 노드의 자표들을 계산하고, 노드들의 리스트, 그들의 좌표들과 고유 ID 및 각 노드의 유형을 영역 컨트롤러(50)에 전달할 것이며, 영역 컨트롤러(50)는 차례로 그 정보를 중앙 컨트롤러(10)에 전달할 것이다. 중앙 컨트롤러는 모든 물리적 디바이스들을 메모리 내의 가상의 디바이스들과 매칭시키고 모든 물리적 디바이스들이 고려되었는지를 확인하기 위하여 에러 체킹 절차를 수행할 것이다. 중앙 컨트롤러는 후속적으로 각각의 노드에 대한 기능적 요건들을 명령어들로 번역하고 영역 컨트롤러를 통해 명령어들을 적절한 노드들에게 업로드할 것이다. 위임된 시스템을 체크하기 위한 테스트 절차는 그 후에 개시될 수 있다.
시스템 내의 노드들의 위치들이 후에 변경된다면, 시스템은 그 자체를 자동으로 재구성할 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트들 중 하나(예를 들어, 리모콘)가 존(A)에서 존(D)으로 이동된다면, 리모콘의 기능은 존(A) 대신 존(D)에 대하여 지정된 기능에 대응하여 변할 수 있다. 본 발명을 구현하기 위하여, 시스템은 시스템 내의 모든 노드들의 위치를 주기적으로 체크하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 위치결정 프로세스는 디바이스들 중 하나가 이동되는 경우에 트리거링될 수 있 다. 노드들의 위치를 체크하기 위한 프로세스의 끝에서, 모든 디바이스들의 좌표들은 중앙 컨트롤러에 전송될 수 있다. 대안적으로 이동된 디바이스의 좌표만이 중앙 컨트롤러에 전송된다. 중앙 컨트롤러는 이동된 물리적 디바이스에 대응하는 가상의 디바이스의 좌표를 업데이트한다. 후속적으로, 중앙 컨트롤러는 이러한 디바이스의 기능적 요건들이 그 디바이스의 위치에 의존하는가를 체크할 것이다. 예를 들어, 디바이스가 하나의 로컬 제어 모듈에 의해 제어되는 특정 영역의 외부에서 새로운 로컬 제어 모듈에 의해 제어되는 영역 내로 이동한다면, 과거의 로컬 제어 모듈 대신에 새로운 로컬 제어 모듈과 통신을 개시해야 하는지를 특정할 수 있다. 예를 들어, 리모콘은 이제는 존(D)의 로컬 제어 모듈과 통신해야 한다. 또한, 다수의 설정들이 존(A)에 대하여 규정되고 다수의 상이한 설정들이 존(D)에 대하여 규정되었다면, 존(A)에서 존(D)로 리모콘을 이동하는 것은, 리모콘이 동작되는 경우에 존(D)의 설정들이 존(A)의 설정들 대신에 구현되어야 하는 것으로 되어야 한다. 또한, 더운 날에, 모바일 팬이 존(B)에 위치된 사무실로부터 존(C)의 개방된 계획 영역으로 이동될 수 있다. 이러한 경우에, 팬은 존(B)에 대해 지정된 기능적 요건 대신에 존(C)에 대해 지정된 기능적 요건에 따라 동작을 개시해야 한다.
노드의 좌표 및 기능적 요건들을 업데이트하기 위한 절차는 도 10에 대하여 더욱 상세히 설명된다. 시스템 내에 N개의 노드가 존재하며, 절차는 1 내지 N 사이에서 각각의 노드(n)를 고려한다. 단계(S10.1)에서, n은 0으로 설정되고, 단계(S10.2)에서, n은 1만큼 증분된다. 단계(S10.3)에서 디바이스(n)의 위치가 체크 된다. 디바이스는 적어도 3개의 알려진 위치를 갖는 다른 디바이스들, 예를 들어 영역 내의 3개의 상이한 로컬 제어 모듈들에 대한 비행 시간 측정을 수행함으로써 그 위치를 설정할 수 있다. 디바이스가 천장 높이에 위치되지 않는다면, 그 좌표들을 찾기 위해 4개의 디바이스들에 대한 비행 시간 측정을 수행할 필요가 있을 수 있다. 비행 시간 측정이 완료된 후에, 디바이스는 그 좌표들을 계산하거나 그 계산을 수행할 로컬 제어 모듈에 그 측정을 전달할 수 있다. 좌표들은 과거의 로컬 제어 모듈, 디바이스, 또는 둘 다의 메모리에 저장된 과거의 좌표와 비교될 것이다. 대안적으로, 저장 공간이 문제라면, 과거의 좌표는 중앙 컨트롤러로부터 획득될 수 있다. 단계(S10.4)에서 새로운 좌표들은 과거의 좌표들과 비교된다. 이 단계는 디바이스의 프로세서, 로컬 제어 모듈 또는 시스템의 특정사항에 의존하는 중앙 컨트롤러에서 수행될 수 있다. 좌표가 변경되지 않았다면, 프로세스는 단계(S10.5)로 진행하고, n은 시스템 내의 디바이스들의 개수(N)와 비교된다. n이 N과 같다면, 즉 시스템 내의 최종 디바이스의 위치가 체크되었다면, 절차는 단계(S10.1)에서 재시작된다. 한편, n이 N보다 작다면, n은 단계(S10.2)에서 1만큼 증분되고, 시스템 내의 다음 디바이스의 위치가 체크된다.
좌표가 변경되었다면, 프로세스는 단계(S10.6)로 진행한다. 단계(S10.6)에서, 새로운 좌표가 중앙 컨트롤러에 전송된다. 또한, 메시지는 디바이스의 고유 ID를 포함할 수 있다. 중앙 컨트롤러는 동일한 고유 ID를 갖는 가상의 디바이스를 찾아내어, 단계(S10.7)에서 가상의 디바이스의 저장된 좌표를 새로운 좌표로 교체한다. 단계(S10.8)에서, 소프트웨어는 위치상의 변화가 디바이스에 대한 임의의 새로운 기능적 요건들을 만들었는가를 후속적으로 체크한다. 새로운 기능적 요건들에 따르는 명령어들이 네트워크로 업로드될 필요가 있다면, 프로세스는 단계(S10.9)로 진행한다. 업로드될 필요가 없다면, 프로세스는 단계(S10.5)로 진행한다.
단계(S10.9)에서, 가상의 디바이스에 대한 기능적 요건들이 업데이트된다. 후속적으로, 사용자가 GUI를 여는 다음 번에, 대화하도록 허용된 네트워크 내의 다른 노드들에 디바이스를 연결하는 라인들이 변했을 수도 있다. 단계(S10.10)에서, 새로운 명령어들이 영역 컨트롤러를 통해 네트워크로 업로드된다. 명령어들은 로컬 제어 모듈 또는 디바이스 그 자체에 저장될 수 있다. 단계(S10.10) 후에, 프로세스는 디바이스(n)에 대하여 종료하고, 단계(S10.2)에서 n은 1만큼 후속적으로 증분되며, 다음 디바이스가 체크되거나, 단계(S10.1)에서 절차가 재시작된다.
도 10에 대하여 설명된 방법의 절차에 대한 수정은 디바이스 n=N이 도달될 때마다 프로세스를 재시작하지 않는 대신, 네트워크 내의 디바이스가 이동했다는 것을 나타내는, 중앙 컨트롤러에서 수신된 메시지에 응답하여 프로세스를 시작하는 것만을 포함한다. 따라서, 디바이스 n=N이 고려된 후에, 프로세스가 종료한다.
상술한 본 발명의 실시예에서, 로컬 제어 모듈은 별개의 노드인 것으로 설명되었다. 그러나, 설명된 실시예들의 수정은, 로컬 제어 모듈이 노드(26), 즉 조명 기구들, 센서들, 스위치들 등 중 하나에 통합되는 것을 포함할 수 있다. 노드의 메모리(27)는 네트워크의 컨트롤러의 기능을 구현하기 위한 소프트웨어를 저장하기 위해 증가될 수 있다. 그 후에, 중앙 컨트롤러는 명령어들을 네트워크 컨트롤러로 서 동작하는 노드(26)에 전송할 수 있고, 노드는 명령어들을 다른 노드들에게 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 하나보다 많은 노드들이 네트워크 컨트롤러로서 작용하는 기능을 가진다. 따라서, 로컬 컨트롤러로서 동작하는 노드가 실패하거나 제거된다면, 다른 노드가 그 역할을 자동으로 담당한다. 언제나 컨트롤러로서 동작하는 하나의 노드가 존재한다는 것을 확인하기 위한 프로세스는 네트워크에 저장된 소프트웨어를 이용하여 제어될 수 있다.
본 출원에서 특징들의 특정 조합에 대하여 청구범위가 공식화되었지만, 임의의 청구항에 현재 청구된 동일한 발명에 관한 것이든 또는 아니든, 그리고 본 발명이 한 것과 동일한 기술적 문제점들 중 임의의 것 또는 전부를 저감시키든 또는 아니든, 본 발명의 개시의 범위는 임의의 새로운 특징들 또는 영시적으로 또는 암시적으로 본 명세서에 개시된 특징들의 임의의 새로운 조합 또는 그 임의의 일반개념을 또한 포함한다. 이에 의해, 출원인은, 새로운 청구항들이 본 출원 또는 이로부터 도출된 추가적인 임의의 출원의 진행 동안 이러한 특징들 및/또는 이러한 특징들의 조합에 대하여 공식화될 수 있음을 통지한다.

Claims (21)

  1. 데이터 처리 장치(10)에 저장된 네트워크(1)에 대한 미리 정해진 기능적 요건들에 따라 동작하도록 상기 네트워크(1)에서 동작가능한 디바이스(26)를 구성하는 방법으로서,
    상기 데이터 처리 장치에서 상기 디바이스(26)에 대한 위치 정보를 수신하는 단계(S7.5);
    상기 위치 정보를 상기 저장된 기능적 요건들과 연관시키는 단계(S7.6); 및
    상기 디바이스(26)를 구성하기 위하여 상기 디바이스(26)에 대한 기능적 요건들을 상기 네트워크에 전송하는 단계(S7.7)
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 정보에 기초하여 상기 네트워크(1) 내의 디바이스(26)의 좌표들을 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연관시키는 단계는,
    상기 네트워크에 대한 저장된 기능적 요건들로부터, 상기 획득된 좌표들을 갖는 디바이스의 기능적 요건들을 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 미리 정해진 기능적 요건들은 상기 네트워크(1)의 물리적 디바이스들(26)에 대응하는 복수의 가상 디바이스(34)에 대한 기능적 요건들을 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위치 정보를 상기 저장된 기능적 요건들과 연관시키는 단계는,
    상기 물리적 디바이스(26)의 좌표들과 가상 디바이스(34)의 좌표들을 매칭시키는 단계; 및
    상기 가상 디바이스에 대한 기능적 요건들에 기초하여 상기 물리적 디바이스에 대한 기능적 요건들을 추정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스(26)의 고유 ID와 네트워크 어드레스 중 적어도 하나를 상기 데이터 처리 장치(10)에서 수신하는 단계; 및
    상기 디바이스의 고유 ID 및 네트워크 어드레스 중 적어도 하나를 상기 데이터 처리 장치(10)의 메모리 내에 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 네트워크에 상기 기능적 요건들을 전송하는 단계는,
    고유 ID 및 네트워크 어드레스 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 네트워크 내의 어드레스에 상기 기능적 요건들을 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스의 특성들의 표시를 수신하는 단계; 및
    상기 디바이스의 특성들의 표시를 이용하여 상기 디바이스의 위치 정보와 상기 기능적 요건들을 결합하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 정보를 수신하는 단계 및 상기 기능적 요건들을 전송하는 단계는,
    상기 위치 정보를 상기 디바이스에 접속된 게이트웨이(9, 50)로부터 수신하는 단계 및 상기 기능적 요건들을 상기 디바이스에 접속된 게이트웨이(9, 50)로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 디바이스(26) 및 게이트웨이(9, 50)는 무선 주파수 신호들을 이용하여 통신하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 장치의 메모리(11, 18, 19)에 상기 기능적 요건들을 미리 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기능적 요건들을 저장하는 단계 전에, 아키텍쳐 도면 내의 전기적 배선도로부터 상기 기능적 요건들을 추정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 프로세서 상에서 실행되는 경우에, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 동작할 수 있는 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  14. 네트워크(1)에 대한 미리 정해진 기능적 요건들에 따라 동작하는, 상기 네트워크(1)에서 동작가능한 디바이스(26)를 구성하는 장치(10)로서,
    상기 기능적 요건들을 저장하는 메모리(11, 18, 19);
    상기 디바이스의 위치 정보를 수신하는 수신기(17);
    상기 위치 정보와 상기 기능적 요건들을 연관시키는 프로세서(12); 및
    상기 디바이스의 기능적 요건들을 상기 네트워크에 전송하는 전송기(17)
    를 포함하는, 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메모리(11, 18, 19)는 상기 네트워크의 물리적 디바이스들(26)에 대응하는 복수의 가상 디바이스로서 상기 기능적 요건들을 저장하도록 구성되고, 각각의 가상 디바이스는 상기 네트워크(1)에 대한 미리 정해진 기능적 요건들을 구현하기 위한 별도의 기능을 갖는, 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서(12)는 상기 디바이스(26)의 위치 정보와 상기 가상 디바이스들(34) 중 하나의 가상 디바이스의 좌표들을 매칭시키도록 동작가능한, 장치.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능적 요건들을 수신하는 수단을 더 포함하는, 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기능적 요건들을 수신하는 수단은,
    사용자로 하여금 상기 기능적 요건들을 규정할 수 있게 하는 GUI(graphical user interface)(32)를 포함하고,
    상기 GUI는 사용자로 하여금 또한 상기 기능적 요건들을 관측할 수 있게 하는, 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 기능적 요건들을 수신하는 수단은,
    전기적 배선도를 포함하는 아키텍쳐 도면을 입수하는 수단; 및
    상기 전기적 배선도를 포함하는 상기 아키텍쳐 도면으로부터 상기 네트워크에 대한 기능적 요건들을 추정하는 수단
    을 포함하는, 장치.
  20. 네트워크(1)에서 동작가능한 디바이스(26)로서,
    상기 네트워크 내의 적어도 3개의 다른 디바이스들에 대하여 위치 정보를 획득하는 수단(31, 28, 29);
    상기 네트워크를 통해 상기 네트워크에 대한 기능적 요건들을 저장하도록 구성된 장치(10)에 상기 위치 정보를 전송하는 전송기(31);
    상기 장치(10)에 상기 위치 정보를 전송하는 것에 응답하여, 상기 네트워크를 통해 명령어들을 수신하는 수신기(31); 및
    상기 수신된 명령어들을 처리하고, 상기 네트워크에 대한 미리 정해진 기능적 요건들에 따라 동작하는 애플리케이션 유닛(30)을 제어하는 프로세서(28)
    를 포함하는, 디바이스.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전송기 및 상기 수신기는 무선 주파수 송수신기(31)의 일부를 형성하는, 디바이스.
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