KR101426151B1 - 알에프 통신상에 저전력 소모를 위한 센싱 데이터를 전송하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알에프 통신상에 저전력 소모를 위한 센싱 데이터를 전송하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 센싱 데이터 수신이 가능하도록 액티브상태를 유지하고, 비콘 인에이블 상태이면 해당 타이밍에 상기 센싱 데이터를 주고 받도록 제어하는 코디네이터, 및 상기 코디네이터로부터 센싱 데이터의 문턱값에 대한 설정 값을 수신하여 비콘 모드를 구분하는 종단 장치를 포함할 수 있다.

Description

알에프 통신상에 저전력 소모를 위한 센싱 데이터를 전송하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF SENDING SENSING DATA FOR LOW POWER CONSUME IN RADIO FREQUENCY COMMUNICATION}
본 발명은 알에프 통신상에 저전력 소모를 위한 센싱 데이터를 전송하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 센싱 데이터의 통신 량을 현저하게 줄임으로써 지그비를 구성하는 저전력 무선 네트워킹 기술이 사용자의 현실성에 맞도록 구현하는 기술적 사상을 개시한다.
본 발명은 지식경제 프론티어 기술개발사업의 일환으로 추진되고 있는 지식경제부의 유비쿼터스 컴퓨팅 및 네트워크 원천기반 기술개발사업의 지원에 의한 것이다(This invention is supported by the ubiquitous Computing and Network(UCN) Project, the Ministry of Knowledge and Economy(MKE) Knowledge and Economy Frontier R&D Program in Korea).
지그비는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나로서, 가정이나 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10∼20m 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다.
지능형 홈네트워크, 빌딩 등의 근거리 통신 시장과 산업용기기 자동화, 물류, 환경 모니터링, 휴먼 인터페이스, 텔레매틱스, 군사 등에 활용된다. 작은 크기로 전력 소모량이 적고 값이 저렴하여 홈네트워크 등 유비쿼터스 구축 솔루션으로 최근 각광받고 있다.
지그비는 휴대전화나 무선랜의 개념으로, 기존의 기술과 다른 특징은 전력소모를 최소화하는 대신 소량의 정보를 소통시키는데 특징이 있다.
지그비(ZigBee)는 저전력 저속 근거리 무선 통신 프로토콜로써 주로 센서 네트워크상에 적용이 되는 프로토콜이다. 지그비는 팬(PAN, Personal area network)을 구성하는 방법으로 비콘(Beacon)의 인에이블(Enable) 여부에 따라 2가지 방법으로 저전력을 지원한다.
도 1은 종래 네트워크의 통신 방법에 대해서 설명하는 도면이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 기존의 알에프 통신 시스템(100)은 종단 장치에서는 코디네이터로 센싱 데이터를 전송하고, 주기적인 데이터를 전송한다. 이로써, 종래의 알에프 통신 시스템(100)은 많은 전력이 낭비되고 있다.
다시 말해, 지그비 저전력 저비용 무선 네트워킹 기술을 통해 가정 및 건물 자동화, 에너지 절약, 보안 등에 있어 새로운 대규모 시장이 형성되고 있지만 아직도 사용자의 수준에 맞는 저전력에 대한 사향과는 거리가 먼 상황이다.
일실시예에 따른 알에프 통신 시스템은 센싱 데이터 수신이 가능하도록 액티브상태를 유지하고, 비콘 인에이블 상태이면 해당 타이밍에 상기 센싱 데이터를 주고 받도록 제어하는 코디네이터, 및 상기 코디네이터로부터 센싱 데이터의 문턱값에 대한 설정 값을 수신하여 비콘 모드를 구분하는 종단 장치를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치는, 상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하여 통계 정보를 생성할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치는, 상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하는 과정에서 문턱값의 범위를 초과하지 여부를 판단할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치는 상기 판단 결과, 상기 문턱값의 범위를 초과하는 경우 알람 정보를 생성하여, 상기 코디네이터로 전송할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 코디네이터는, 상기 종단 장치로부터 상기 알람 정보를 수신하는 경우, 상기 종단 장치로부터 주기적으로 수신되는 센싱 데이터의 수신을 중단하도록 제어할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치는, 상기 생성하는 통계 정보를 시간 주기 및 일별 주기 중에서 적어도 하나에 따라 상기 코디네이터에 일괄 전송할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치는, 상기 생성하는 통계 정보를 사용자가 필요로 하는 경우에 상기 코디네이터에 실시간으로 전송할 수 있다.
일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 코디네이터에서, 센싱 데이터 수신이 가능하도록 액티브상태를 유지하고, 비콘 인에이블 상태이면 해당 타이밍에 상기 센싱 데이터를 주고 받도록 제어하는 단계, 및 종단 장치에서, 상기 코디네이터로부터 센싱 데이터의 문턱값에 대한 설정 값을 수신하여 비콘 모드를 구분하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는, 상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하여 통계 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는, 상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하는 과정에서 문턱값의 범위를 초과하지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는, 상기 판단 결과, 상기 문턱값의 범위를 초과하는 경우 알람 정보를 생성하여, 상기 코디네이터로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는, 상기 생성하는 통계 정보를 시간 주기 및 일별 주기 중에서 적어도 하나에 따라 상기 코디네이터에 일괄 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는, 상기 생성하는 통계 정보를 사용자가 필요로 하는 경우에 상기 코디네이터에 실시간으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전력 소모량이 가장 많은 코디네이터와 종단 장치 간 불필요한 통신을 줄여 전력 소모량을 현저하게 줄일 수 있다.
일실시예에 따르면, 센싱 데이터의 통신 량을 현저하게 줄임으로써 지그비(Zigbee)를 구성하는 저전력 무선 네트워킹 기술이 사용자의 현실성에 맞도록 구현될 수 있다.
일실시예에 따르면, 지그비를 사용하여 센서 네트워크를 구성하는 제품이나 장치에 대하여 전력 소모 최소화를 극대화하여 장비의 유지 관리 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 네트워크의 통신 방법에 대해서 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 네트워크의 통신 방법에 대해서 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 '알에프 통신'이라 함은, 지그비(zigbee) 통신으로 해석할 수 있으나, 지그비(zigbee) 통신에만 한정되는 것은 아니고 다양한 무선 통신 방식으로 응용 해석될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 네트워크의 통신 방법에 대해서 설명하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템(100)은 Beacon모드를 구분하는 방법에 센서 데이터를 주기적으로 송/수신하는 방법이 아닌 최소한의 송/수신 만으로 센싱 정보를 얻는 방법으로 저전력을 구현할 수 있다.
이를 위해, 코디네이터(Coordinator)는 수신이 가능하도록 액티브 상태를 유지한다.
만약, 비콘이 인에이블(Beacon enable) 상태인 경우, 코디네이터은 해당 타이밍에 데이터를 주고 받도록 한다.
최초의 종단 장치(End device)는 코디네이터로부터 센싱 데이터의 문턱값(Threshold)에 대한 설정 값을 수신한다.
종단 장치는 센싱 데이터를 주기적으로 수집하여 통계 정보를 생성한다. 센싱 데이터를 수집하는 과정에 문턱값의 범위를 초과하는 경우에 알람 정보를 코디네이터에게 전달할 수 있다.
이는 코디네이터에서 종단 장치의 센싱 데이터를 받아야 문턱값의 범위 초과를 체크하지 않아도 됨을 의미하며 주기적인 데이터를 받을 필요가 없게 된다.
종단 장치는 수집된 통계 데이터에 대해 코디네이터로 시간이나 일별 주기에 따라 일괄 전송할 수 있다.
만약, 사용자의 필요에 따라 주기적으로 센싱 데이터를 수신 받고자 하는 경우에만 종단 장치는 코디네이터에 실시간으로 상기 센싱 데이터를 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템(300)의 구성을 설명하는 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템(300)은 코디네이터(310) 및 종단 장치(320)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 코디네이터(310)는 센싱 데이터 수신이 가능하도록 액티브상태를 유지하고, 비콘 인에이블 상태이면 해당 타이밍에 상기 센싱 데이터를 주고 받도록 제어할 수 있다.
일실시예에 따른 종단 장치(320)는 코디네이터(310)로부터 센싱 데이터의 문턱값에 대한 설정 값을 수신하여 비콘 모드를 구분할 수 있다.
일실시예에 따른 종단 장치(320)는 센싱 데이터를 주기적으로 수집하여 통계 정보를 생성할 수 있다.
또한, 일실시예에 따른 종단 장치(320)는 생성하는 통계 정보를 시간 주기 및 일별 주기 중에서 적어도 하나에 따라 코디네이터(310)에 일괄 전송할 수 있다.
또한, 일실시예에 따른 종단 장치(320)는 생성하는 통계 정보를 사용자가 필요로 하는 경우에 코디네이터에 실시간으로 전송할 수도 있다.
일실시예에 따른 종단 장치(320)는 센싱 데이터를 주기적으로 수집하는 과정에서 문턱값의 범위를 초과하지 여부를 판단할 수 있다.
일실시예에 따른 종단 장치(320)는 상기 판단 결과, 문턱값의 범위를 초과하는 경우 알람 정보를 생성하여, 코디네이터로 전송할 수 있다.
일실시예에 따른 코디네이터(310)는 종단 장치(320)로부터 알람 정보를 수신하는 경우, 종단 장치(320)로부터 주기적으로 수신되는 센싱 데이터의 수신을 중단하도록 제어할 수 있다.
이는, 코디네이터(310)에서 종단 장치(320)의 센싱 데이터를 받아야 문턱값의 범위 초과를 체크하지 않아도 됨을 의미하며 주기적인 데이터를 받을 필요가 없게 된다.
결국, 본 발명에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템(300)을 이용하면, 전력 소모량이 가장 많은 코디네이터(310)와 종단 장치(320)의 통신을 현저하게 줄임으로써 사용자 수준에 맞는 전력 소모량을 이룰 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 센싱 데이터 수신이 가능하도록 액티브상태를 유지하고(단계 401), 비콘 인에이블 상태이면 해당 타이밍에 상기 센싱 데이터를 주고 받도록 제어할 수 있다(단계 402).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 상기 코디네이터로부터 센싱 데이터의 문턱값에 대한 설정 값을 수신하여 비콘 모드를 구분할 수 있다(단계 403).
본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 센싱 데이터를 주기적으로 수집하여 통계 정보를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하는 과정에서 문턱값의 범위를 초과하지 여부를 판단할 수 있다. 이에, 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 판단 결과, 문턱값의 범위를 초과하는 경우 알람 정보를 생성하여, 상기 코디네이터로 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 생성하는 통계 정보를 시간 주기 및 일별 주기 중에서 적어도 하나에 따라 코디네이터에 일괄 전송할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법은 생성하는 통계 정보를 사용자가 필요로 하는 경우 코디네이터에 실시간으로 전송할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법을 이용하면, 전력 소모량이 가장 많은 코디네이터와 종단 장치 간 불필요한 통신을 줄여 전력 소모량을 현저하게 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 알에프 통신 시스템의 동작 방법을 이용하면, 센싱 데이터의 통신 량을 현저하게 줄임으로써 지그비(Zigbee)를 구성하는 저전력 무선 네트워킹 기술이 사용자의 현실성에 맞도록 구현될 수 있고, 지그비를 사용하여 센서 네트워크를 구성하는 제품이나 장치에 대하여 전력 소모 최소화를 극대화하여 장비의 유지 관리 비용을 절감할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
300: 알에프 통신 시스템
310: 코디네이터 320: 종단 장치

Claims (14)

  1. 센싱 데이터 수신이 가능하도록 액티브상태를 유지하고, 비콘 인에이블 상태이면 해당 타이밍에 상기 센싱 데이터를 주고 받도록 제어하는 코디네이터; 및
    상기 코디네이터로부터 센싱 데이터의 문턱값에 대한 설정 값을 수신하여 비콘 모드를 구분하는 종단 장치
    를 포함하고,
    상기 종단 장치는,
    상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하여 통계 정보를 생성하되,
    상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하는 과정에서 문턱값의 범위를 초과하지 여부를 판단하고,
    상기 판단 결과, 상기 문턱값의 범위를 초과하는 경우 알람 정보를 생성하여, 상기 코디네이터로 전송하고,
    상기 코디네이터는,
    상기 종단 장치로부터 상기 알람 정보를 수신하는 경우, 상기 종단 장치로부터 주기적으로 수신되는 센싱 데이터의 수신을 중단하도록 제어하는 알에프 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 종단 장치는,
    상기 생성하는 통계 정보를 시간 주기 및 일별 주기 중에서 적어도 하나에 따라 상기 코디네이터에 일괄 전송하는 알에프 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 종단 장치는,
    상기 생성하는 통계 정보를 사용자가 필요로 하는 경우에 상기 코디네이터에 실시간으로 전송하는 알에프 통신 시스템.
  8. 코디네이터에서, 센싱 데이터 수신이 가능하도록 액티브상태를 유지하고, 비콘 인에이블 상태이면 해당 타이밍에 상기 센싱 데이터를 주고 받도록 제어하는 단계; 및
    종단 장치에서, 상기 코디네이터로부터 센싱 데이터의 문턱값에 대한 설정 값을 수신하여 비콘 모드를 구분하는 단계
    를 포함하고,
    상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는,
    상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하여 통계 정보를 생성하되, 상기 센싱 데이터를 주기적으로 수집하는 과정에서 문턱값의 범위를 초과하지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 문턱값의 범위를 초과하는 경우 알람 정보를 생성하여, 상기 코디네이터로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 코디네이터는,
    상기 종단 장치로부터 상기 알람 정보를 수신하는 경우, 상기 종단 장치로부터 주기적으로 수신되는 센싱 데이터의 수신을 중단하도록 제어하는 알에프 통신 시스템의 동작 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는,
    상기 생성하는 통계 정보를 시간 주기 및 일별 주기 중에서 적어도 하나에 따라 상기 코디네이터에 일괄 전송하는 단계
    를 포함하는 알에프 통신 시스템의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 종단 장치에서, 상기 비콘 모드를 구분하는 단계는,
    상기 생성하는 통계 정보를 사용자가 필요로 하는 경우에 상기 코디네이터에 실시간으로 전송하는 단계
    를 포함하는 알에프 통신 시스템의 동작 방법.
  14. 제8항, 제12항, 및 제13항 중에서 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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