KR101469976B1 - Zigbee device and formation method of zigbee network - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 지그비 장치는 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 주변 지그비 장치에 의하여 사용되지 않는 네트워크 정보를 판별하며, 상기 판별된 네트워크 정보 중 임의의 네트워크 정보를 선택하고, 상기 선택된 네트워크 정보에 의하여 네트워크 구성정보를 생성하는 제어부; 상기 채널별 스캔 메시지를 RF신호로 송신하는 RF송신부; 및 상기 채널별 스캔 메시지를 수신한 주변 지그비 장치로부터 네트워크 정보를 수신하고, 수신된 네트워크 정보를 상기 제어부로 전달하는 RF수신부를 포함한다.The ZigBee device according to the embodiment generates a scan message for each channel, identifies unused network information by the surrounding ZigBee device, selects any network information from the determined network information, A control unit for generating configuration information; An RF transmitter for transmitting the channel-specific scan message as an RF signal; And an RF receiver for receiving network information from the neighboring ZigBee device that has received the scan message for each channel and transmitting the received network information to the controller.

실시예에 의하면, 네트워크 정보의 일괄적인 입력 체제를 마련할 필요가 없고, 별도의 관리자를 필요로 하지 않으며, 네트워크 사이의 데이터 충돌을 회피할 수 있으므로 지그비 통신을 안정적으로 유지할 수 있다.According to the embodiment, there is no need to provide a collective input system of network information, no separate manager is required, data collision between networks can be avoided, and the Zigbee communication can be stably maintained.

지그비 네트워크, PAN ID, 채널, 코디네이터, FFD, RFD, RSSI ZigBee Network, PAN ID, Channel, Coordinator, FFD, RFD, RSSI

Description

지그비 장치 및 지그비 네트워크 구성 방법{Zigbee device and formation method of zigbee network}[0001] DESCRIPTION [0002] ZIGBEE DEVICE AND ZIGBEE NETWORK [

실시예는 지그비 장치 및 지그비 네트워크 구성 방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a ZigBee device and a ZigBee network configuration method.

유비쿼터스 네트워크 기술로는 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency IDentification) 등을 들 수 있는데, 그 중에서 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준의 하나인 지그비 기술에 대한 관심이 집중되고 있다.Ubiquitous network technologies include ZigBee, Bluetooth, and Radio Frequency Identification (RFID), among which ZigBee technology, which is one of the IEEE 802.15.4 standards supporting short-range communication, have.

지그비 기술은 10m 내지 최대 1㎞의 통신 거리 상에서 약 250 Kbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있고, 다양한 네트워크 토폴리지를 형성하여 수천개의 기기를 연결할 수 있으며, 소비 전력이 작다는 장점을 가진다.ZigBee technology can transmit data at a speed of about 250 Kbps over a communication distance of 10 m to a maximum of 1 km, can form thousands of network topologies by connecting various devices, and has a small power consumption.

지그비 네트워크는, 네트워크를 관리하는 코디네이터, 네트워크의 라우팅 기능을 수행하는 FFD(Full Function Device) 및 엔드 디바이스(end device)로 동작되는 RFD(Reduced Function Device) 등의 지그비 장치로 구성된다.The ZigBee network is composed of a coordinator for managing the network, a full function device (FFD) for performing routing functions of the network, and a reduced function device (RFD) operated as an end device.

또한, 각각의 지그비 네트워크는 PAN ID(Personal Area Network IDentification), 채널과 같은 네트워크 정보로 구분되므로, 단일 네트워크를 구성 하는 지그비 장치들에는 동일한 네트워크 정보가 할당되어야 한다.In addition, since each ZigBee network is divided into network information such as PAN ID (Personal Area Network IDentification) and channel, the same network information should be allocated to ZigBee devices constituting a single network.

일반적으로, 네트워크 정보를 할당하는 방법은 다음과 같다.Generally, a method for allocating network information is as follows.

첫째, 개발자 또는 생산자가 운용 프로그램(F/W; Firm Ware)을 지그비 장치에 이식하는 경우, 운용 프로그램이 제공하는 툴(tool)을 통하여 네트워크 정보를 입력할 수 있다. 이러한 경우 지그비 장치는 해당 네트워크에서만 사용가능하며, 네트워크 설치 시 다른 네트워크에 활용할 수 없는 문제점이 있다.First, when a developer or a producer transplants an operating program (F / W) into a ZigBee device, the network information can be input through a tool provided by the operating program. In this case, the ZigBee device can be used only in the network, and the network can not be used in other networks.

둘째, 사용자가 상기 운용 프로그램을 새롭게 이식하거나 업그레이드 하는 경우 네트워크 정보를 입력할 수 있다. 이러한 경우, 사용자가 운용 프로그램을 다루기 힘든 점, 주변 인터페이스를 구비해야 하는 점, 연구실이나 생산 라인이 아닌 실제 현장에서 지그비 장치들에 일일이 네트워크 정보를 설정하기 힘든 점, 네트워크들 사이에 네트워크 정보를 겹치지 않도록 할당하기 힘든 점 등의 문제점이 있다.Secondly, the network information can be input when the user newly transplants or upgrades the operation program. In this case, it is difficult for the user to handle the operation program, the peripheral interface, the difficulty in setting the network information to the ZigBee devices at the actual site rather than the laboratory or the production line, So that it is difficult to allocate it.

셋째, 사용자가 운용 프로그램을 이용하지 않고 지그비 장치의 메모리에 기록된 네트워크 정보를 직접 수정하는 방식이 있다. 이러한 경우, 메모리 조작 인터페이스를 구비해야 하는 점, 입력의 번거로움, 중복 할당 등의 문제점이 있다.Third, there is a method of directly modifying the network information recorded in the memory of the ZigBee device without using the operating program. In this case, there is a problem in that it requires a memory operation interface, hassle of input, redundant allocation, and the like.

이처럼, 일반 사용자가 네트워크 정보를 기기에 일일이 입력하는 것은 어려운 일이며, 일괄적인 입력 체제가 마련되지 않아 인접된 네트워크 사이에 충돌이 일어나는 일이 빈번히 발생된다.As described above, it is difficult for a general user to input network information into a device, and a collision occurs frequently between adjacent networks because a batch input system is not provided.

특히, 시설물의 배치 형태 및 주거 형태가 다양화됨에 따라 네트워크 정보의 일괄적인 할당과 관리에 많은 어려움이 있으며, 이는 실생활에 지그비 기술을 응용 하는데 장애적인 요소로 인식되고 있다.Especially, as the arrangement of the facilities and the type of housing are diversified, it is difficult to collectively allocate and manage the network information, and this is recognized as an obstacle to the application of ZigBee technology in real life.

실시예는 운용 프로그램의 이식, 메모리 조작 등과 같은 네트워크 정보의 입력 과정없이 자동으로 네트워크 정보를 생성하여 지그비 네트워크를 구성하고, 지그비 네트워크에 접속할 수 있는 지그비 장치 및 지그비 네트워크 구성 방법을 제공한다.The embodiment provides a ZigBee device and a ZigBee network configuration method that can automatically generate network information to configure a ZigBee network and connect to a ZigBee network without inputting network information such as operation program transfer, memory manipulation, and the like.

실시예에 따른 지그비 장치는 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 주변 지그비 장치에 의하여 사용되지 않는 네트워크 정보를 판별하며, 상기 판별된 네트워크 정보 중 임의의 네트워크 정보를 선택하고, 상기 선택된 네트워크 정보에 의하여 네트워크 구성정보를 생성하는 제어부; 상기 채널별 스캔 메시지를 RF신호로 송신하는 RF송신부; 및 상기 채널별 스캔 메시지를 수신한 주변 지그비 장치로부터 네트워크 정보를 수신하고, 수신된 네트워크 정보를 상기 제어부로 전달하는 RF수신부를 포함한다.The ZigBee device according to the embodiment generates a scan message for each channel, identifies unused network information by the surrounding ZigBee device, selects any network information from the determined network information, A control unit for generating configuration information; An RF transmitter for transmitting the channel-specific scan message as an RF signal; And an RF receiver for receiving network information from the neighboring ZigBee device that has received the scan message for each channel and transmitting the received network information to the controller.

실시예에 따른 지그비 장치는 지그비 규격 중 임의의 네트워크 정보를 선택하고, 선택된 네트워크 정보의 구성확인 요청정보를 생성하며, 구성확인 응답정보에 의하여 네트워크 구성을 시도하며, 네트워크 구성이 실패하면 다른 임의의 네트워크 정보를 순차적으로 선택하여 네트워크 구성을 시도하는 제어부; 상기 구성확인 요청정보를 RF신호로 송신하는 RF송신부; 및 상기 구성확인 요청정보를 수신한 주변 지그비 장치로부터 상기 구성확인 응답정보를 수신하고, 수신된 상기 구성확 인 응답정보를 상기 제어부로 전달하는 RF수신부를 포함한다.The ZigBee device according to the embodiment selects arbitrary network information among the ZigBee standards, generates configuration confirmation request information of the selected network information, attempts network configuration according to configuration confirmation response information, and if the network configuration fails, A controller for sequentially selecting network information to attempt network configuration; An RF transmitter for transmitting the configuration confirmation request information as an RF signal; And an RF receiver for receiving the configuration confirmation response information from the peripheral Zigbee device that has received the configuration confirmation request information and transmitting the configuration confirmation response information to the controller.

실시예에 따른 지그비 장치는 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 주변 지그비 장치의 수신신호 세기의 감지정보를 비교하여 가장 큰 신호세기를 가지는 지그비 장치의 네트워크 정보를 선택하며, 상기 선택된 네트워크 정보에 의하여 지그비 네트워크에 가입하는 제어부; 상기 채널별 스캔 메시지를 RF신호로 송신하는 RF송신부; 및 상기 채널별 스캔 메시지를 수신한 주변 지그비 장치로부터 네트워크 정보를 수신하고, 상기 감지정보를 생성하며, 상기 네트워크 정보 및 상기 감지정보를 상기 제어부로 전달하는 RF수신부를 포함한다.The ZigBee device according to the embodiment generates a scan message for each channel and selects the network information of the ZigBee device having the largest signal strength by comparing the detection information of the received signal strength of the surrounding ZigBee device, A control unit for subscribing to a network; An RF transmitter for transmitting the channel-specific scan message as an RF signal; And an RF receiver for receiving network information from the neighboring ZigBee device that has received the scan message per channel, generating the detection information, and transmitting the network information and the detection information to the controller.

실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법은 지그비 규격을 확인하여 상기 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 상기 채널별 스캔 메시지를 주변 지그비 장치로 송신하는 단계; 상기 채널별 스캔 메시지를 수신한 주변 지그비 장치로부터 네트워크 정보를 수신하는 단계; 상기 수신된 네트워크 정보를 지그비 규격과 비교함으로써 사용되지 않는 네트워크 정보를 판별하는 단계; 및 상기 판별된 네트워크 정보 중 임의의 하나를 선택하고, 선택된 네트워크 정보를 자신이 사용할 네트워크 정보로 등록하는 단계를 포함한다.A method of configuring a ZigBee network according to an exemplary embodiment of the present invention includes: generating a scan message for each channel by checking a ZigBee standard; and transmitting the scan message for each channel to a neighboring ZigBee device; Receiving network information from a neighboring ZigBee device that has received the scan message per channel; Determining unused network information by comparing the received network information with a ZigBee standard; And selecting any one of the determined network information and registering the selected network information as network information to be used by the user.

실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법은 지그비 규격을 확인하고, 임의의 네트워크 정보를 선택하는 단계; 상기 선택된 네트워크 정보가 주변 지그비 장치에 의하여 사용되는지 여부를 문의하는 구성확인 요청정보를 생성하고, 상기 구성확인 요청정보를 송신하는 단계; 상기 주변 지그비 장치로부터 구성확인 응답정보를 수신하는 단계; 상기 구성확인 응답정보에 따라 네트워크 구성을 시도하는 단 계; 및 상기 네트워크 구성이 성공하면 데이터 통신을 수행하고, 상기 네트워크 구성이 실패하면 네트워크 구성이 성공할때까지 상기 임의의 네트워크 정보를 선택하는 단계 내지 상기 네트워크 구성을 시도하는 단계를 반복하는 단계를 포함한다.A method of configuring a ZigBee network according to an embodiment includes: checking a ZigBee standard and selecting arbitrary network information; Generating configuration confirmation request information inquiring whether the selected network information is used by the peripheral Zigbee device, and transmitting the configuration confirmation request information; Receiving configuration confirmation response information from the peripheral ZigBee device; Attempting network configuration according to the configuration acknowledgment information; And performing data communication when the network configuration is successful, and repeating the step of selecting the arbitrary network information until the network configuration is successful or attempting the network configuration if the network configuration fails.

실시예에 따른 직그비 네트워크 구성 방법은 지그비 규격을 확인하여 상기 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 상기 채널별 스캔 메시지를 주변 지그비 장치로 송신하는 단계; 상기 주변 지그비 장치의 네트워크 정보가 실린 수신신호의 세기를 디지털 신호로 변환하여 감지정보를 생성하는 단계; 상기 감지정보들을 상호 비교하여 가장 큰 신호세기를 가지는 감지정보에 해당되는 상기 주변 지그비 장치의 네트워크 정보를 선택하는 단계; 상기 선택된 네트워크 정보를 자신이 가입할 지그비 네트워크 정보로 등록하는 단계; 및 상기 등록된 네트워크 정보를 이용하여 지그비 네트워크에 가입하고 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for configuring a directivity network, comprising: generating a scan message for each channel by checking a ZigBee standard; and transmitting the scan message for each channel to a peripheral Zigbee device; Generating sensing information by converting a strength of a received signal including network information of the peripheral Zigbee device into a digital signal; Selecting the network information of the peripheral Zigbee device corresponding to the sensing information having the largest signal intensity by comparing the sensing information with each other; Registering the selected network information as ZigBee network information to be subscribed thereto; And subscribing to the ZigBee network using the registered network information and performing data communication.

실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment, the following effects can be obtained.

첫째, 운용 프로그램의 이식, 메모리 조작 등과 같은 네트워크 정보의 입력 과정없이 자동으로 네트워크 정보를 생성할 수 있으므로, 사용환경에 따라 다양화된 지그비 네트워크에 지그비 장치를 활용할 수 있는 효과가 있다.First, since network information can be automatically generated without inputting network information such as operation program transfer, memory manipulation, etc., it is possible to utilize ZigBee device in a variety of ZigBee networks depending on the usage environment.

둘째, 지그비 장치에 인위적으로 네트워크 정보를 입력할 필요가 없으므로, 주변 인터페이스, 입력 프로그램을 구비할 필요가 없으며, 입력의 번거로움을 피할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 사용자는 편리하게 사무실/홈 네트워킹 서비스를 이용할 수 있다.Secondly, there is no need to input network information artificially in the ZigBee device, so there is no need to provide a peripheral interface and an input program, and the input hassle can be avoided. Thus, the user can conveniently use the office / home networking service.

셋째, 네트워크 정보의 일괄적인 입력 체제를 마련할 필요가 없고, 별도의 관리자를 필요로 하지 않으며, 네트워크 사이의 데이터 충돌을 회피할 수 있으므로 지그비 통신을 안정적으로 유지할 수 있다.Third, there is no need to provide a collective input system of network information, no separate manager is required, and data collision between networks can be avoided, so that ZigBee communication can be stably maintained.

첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 지그비 장치 및 지그비 네트워크 구성 방법에 대하여 상세히 설명한다.A ZigBee device and a ZigBee network configuration method according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing the components of the ZigBee apparatus 100 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of configuring a ZigBee network according to the first embodiment.

이하, 설명의 편의를 위하여, 제1 실시예에 다른 지그비 장치(100) 및 지그비 네트워크 구성 방법을 함께 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the ZigBee device 100 and the ZigBee network configuration method according to the first embodiment will be described together.

도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)는 전원부(105), 초기화부(110), 저장부(115), 제어부(120), 맥처리부(130), RF수신부(135), RF송신부(140), 전력제어회로(145), 위상동기회로(150) 및 안테나(160)를 포함하여 구성된다.1, the ZigBee device 100 according to the first embodiment includes a power source unit 105, an initialization unit 110, a storage unit 115, a control unit 120, a MAC processing unit 130, an RF receiving unit 135 An RF transmitter 140, a power control circuit 145, a phase synchronization circuit 150, and an antenna 160. [

또한, 상기 제어부(120)는 채널스캔부(121), 정보판별부(122), 정보설정부(123), PLL(Phase Locked Loop)제어부(124), 네트워크구성부(125), 데이터통신부(126)를 포함하여 구성된다.The control unit 120 includes a channel scan unit 121, an information determination unit 122, an information setting unit 123, a PLL (Phase Locked Loop) control unit 124, a network configuration unit 125, a data communication unit 126).

우선, 제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)의 설명에 앞서 지그비 네트워크 구성과 관련된 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.First, prior to describing the ZigBee device 100 according to the first embodiment, a technique related to the ZigBee network configuration will be described as follows.

도 3은 제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)에서 처리되는 데이터의 영역을 예시적으로 도시한 프로토콜 스택 구조도이다.3 is a protocol stack structure diagram exemplarily showing an area of data processed in the ZigBee device 100 according to the first embodiment.

제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)는 네트워크 상의 기능적 차이에 따라 FFD(FFD; Full Function Device), RFD(RFD; Reduced Function Device) 또는 PAN 코디네이터(Personal Area Network coordinator)로 동작될 수 있으며, 네트워크의 각 노드를 구성한다.The ZigBee device 100 according to the first embodiment may operate as a FFD (Full Function Device), an RFD (Reduced Function Device), or a PAN (Personal Area Network Coordinator) Configure each node of the network.

FFD는 네트워크 초기화, 노드 관리, 노드 정보 저장 등의 기능을 수행하는데, FFD 또는 RFD 모두와 통신을 수행할 수 있다. 또한, 나머지 지그비 장치들이 전술한 세 가지 노드 중 어느 하나의 노드를 구성할 수 있도록 하는 FFD를 PAN 코디네이터라 한다.FFD performs functions such as network initialization, node management, and node information storage, and can communicate with both FFD and RFD. Also, the FFD that allows the remaining ZigBee devices to configure any one of the three nodes is referred to as a PAN coordinator.

반면, RFD는 코디네이터 기능 및 라우팅 기능을 수행하지 못하는 지그비 장치로서, 코디네이팅 대상이 되며 FFD 또는 코디네이터와 통신을 수행할 수 있다.On the other hand, RFD is a ZigBee device that can not perform coordinator function and routing function, and can be coordinated and can communicate with FFD or coordinator.

도 3에 의하면, 지그비 프로토콜 스택은 크게 PHY(Physical) 계층(Layer)(S5), MAC(Media Access Controller) 계층(S4), 네트워크(Network/security) 계층(S3), 애플리케이션 프레임워크(Application framework) 계층(S2) 및 응용(Application/Profiles) 계층(S1)으로 이루어지는데, 상기 PHY 계층(S5)과 MAC 계층(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 데이터베이스 관리 및 제어정보 생성과 관련된 응용 프로그램 영역에 해당된다.Referring to FIG. 3, the ZigBee protocol stack includes a physical layer S5, a media access controller (MAC) layer S4, a network / security layer S3, an application framework The PHY layer S5 and the MAC layer S4 correspond to the IEEE standard area and the network layer S3 and the application layer The framework layer S2 corresponds to a prescribed area of the ZigBee Alliance, and the application layer S1 corresponds to an application area related to database management and control information generation.

제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)는 제어부(120)에 탑재된 프로그램의 종류, 즉 네트워크 계층(S3), 프레임워크 계층(S2)의 데이터를 처리하는 프로그램의 종류에 따라 RFD, FFD 또는 코디네이터로 기능될 수 있다.The ZigBee device 100 according to the first embodiment may be classified into the RFD, the FFD, or the FFD according to the type of the program installed in the control unit 120, that is, the type of the program for processing data in the network layer S3 and the framework layer S2 And can function as a coordinator.

도 4는 제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)가 처리하는 데이터 패킷의 형태를 개략적으로 도시한 데이터 구조도이다.4 is a data structure diagram schematically showing the form of a data packet processed by the ZigBee device 100 according to the first embodiment.

상기 제어부(120)가 생성하는 데이터 패킷은 프리앰블(D1), SPD(Start of Packet Delimiter)(D2), PHY 헤더(D3), PSDU(PHY Service Data Unit)(D4) 등으로 이루어지는데, 상기 프리앰블(혹은 "비콘"이 사용될 수 있음)(D1)은 전송 타이밍을 동기화하기 위하여 지그비 장치 사이에 해석될 수 있는 일련의 펄스 신호를 의미한다.The data packet generated by the controller 120 includes a preamble D1, a start of packet delimiter D2, a PHY header D3, a PSDU (PHY Service Data Unit) D4, (Or "beacons" may be used) D1 denotes a series of pulse signals that can be interpreted between ZigBee devices to synchronize the transmission timing.

그리고, 상기 SPD(D2)는 실제 패킷 데이터가 시작되었음을 상대 지그비 장치에게 알려주고 PHY헤더의 해석 지점을 표시하며, 상기 PHY헤더(D3)는 상기 PHY 계층(물리 계층)(S5)의 해석 정보를 담고 있으며, 상기 PSDU(D4)는 라우팅 정보와 함께 응용 데이터를 포함한다.The SPD D2 notifies the relative Zigbee device that the actual packet data has been started and indicates an interpretation point of the PHY header. The PHY header D3 contains analysis information of the PHY layer (physical layer) S5 And the PSDU D4 includes application data together with routing information.

도 5는 제1 실시예에 따른 지그비 장치가 형성할 수 있는 네트워크 토폴로지(Topology)를 예시적으로 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a network topology that can be formed by the ZigBee device according to the first embodiment.

제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)는 도 5에 도시된 것처럼, 여러 형태의 네트워크 토폴로지를 구성할 수 있는데, 도 5의 (a) 도면은 별(Star)형 네트워크를 예시한 것이고, (b) 도면은 메시(Mesh)형 네트워크를 예시한 것이며, (c) 도면은 클러스터 트리(Cluster Tree)형 네트워크를 예시한 것이다.The ZigBee device 100 according to the first embodiment can configure various types of network topologies, as shown in FIG. 5, wherein FIG. 5 (a) is an illustration of a star network, b) The figure illustrates a mesh network, and Fig. 3C illustrates a cluster tree network.

도 5에서, "F"라고 표시된 지그비 장치는 FFD를 의미하는 것이고, "R"로 표시된 지그비 장치는 RFD를 의미하는 것이며, "P"로 표시된 지그비 장치는 코디네이터를 의미한다.In Fig. 5, a ZigBee device indicated by "F" means FFD, a ZigBee device indicated by "R" means RFD, and a Zigbee device indicated by "P"

제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)는 코디네이터인 것으로 한다.It is assumed that the ZigBee device 100 according to the first embodiment is a coordinator.

도 1 및 도 2를 참조하여 계속 설명하면, 상기 전원부(105)는 각 구성부로 전원을 공급하고, 상기 초기화부(110)는 제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)가 새로운 네트워크를 자동으로 구성하도록 명령신호를 전달한다.1 and 2, the power supply unit 105 supplies power to each component, and the initialization unit 110 automatically receives a new network from the ZigBee device 100 according to the first embodiment. To transmit the command signal.

가령, 상기 초기화부(110)는 소정의 펄스 신호를 생성하는 버튼 형태로 구현될 수 있으며, 가령 사용자가 네트워크를 설치하는 경우 상기 초기화부(110)를 동작시킴으로써 새로운 지그비 네트워크를 손쉽게 구성할 수 있다.For example, the initialization unit 110 may be implemented as a button for generating a predetermined pulse signal. For example, when a user installs a network, a new ZigBee network can be easily configured by operating the initialization unit 110 .

또한, 상기 전원부(105)가 꺼졌다가 다시 켜지는 경우, 즉 전원이 새롭게 공급되는 경우 상기 제어부(120)는 이를 상기 초기화부(110)의 명령신호와 동일하게 인식할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 전원부(105)를 껐다 켜거나 상기 초기화부(110)를 조작함으로써 새로운 네트워크 구성을 지시할 수 있다.In addition, when the power supply unit 105 is turned off and then turned on again, that is, when power is newly supplied, the controller 120 can recognize the same as the command signal of the initialization unit 110. [ Accordingly, the user can instruct a new network configuration by turning the power source unit 105 on and off or by operating the initialization unit 110. [

상기 제어부(120)는 소프트웨어 맥(Software-MAC)계층, 네트워크 계층(S3)의 기능, 프레임워크 계층(S2)(도 3 참조)의 기능을 수행하여 네트워크 토폴로지를 구성하고, 응용 계층(S1)의 기능을 수행하여 데이터베이스를 관리하고 제어정보를 생성한다.The controller 120 configures a network topology by performing functions of a software-MAC layer, a function of a network layer S3 and a framework layer S2 (refer to FIG. 3) And manages the database and generates control information.

상기 제어부(120)는 새롭게 선택된 PAN ID와 채널정보를 상기 PSDU(D4) 구간(도 4 참조)에 실어서 데이터 패킷을 완성한다.The controller 120 completes the data packet by loading the newly selected PAN ID and channel information in the PSDU D4 period (see FIG. 4).

새로운 네트워크를 구성하기 위하여, PAN ID, 채널정보 등의 네트워크 정보를 선택하는 동작에 대해서는 후술하기로 한다.The operation of selecting network information such as the PAN ID and channel information to configure a new network will be described later.

이후, 완성된 데이터 패킷은 각 노드를 구성하는 다른 지그비 장치로 전송되고, 상기 제어부(120)는 프로토콜을 처리함으로써 지그비 네트워크를 관리하고 데이터 통신을 수행할 수 있다.Thereafter, the completed data packet is transmitted to other ZigBee devices constituting each node, and the control unit 120 manages the ZigBee network and can perform data communication by processing the protocol.

상기 RF수신부(135), RF송신부(140), 위상동기회로(150) 및 전력제어회로(145)는 PHY 계층(S5; 도 3)에 해당되는 동작을 처리하는 구성부들로서 RF통신 구조와 네트워크 토폴리지를 결정한다.The RF receiving unit 135, the RF transmitting unit 140, the phase synchronizing circuit 150 and the power control circuit 145 are components for processing operations corresponding to the PHY layer S5 (FIG. 3) Determine the topology.

상기 RF수신부(135)과 RF송신부(140)는 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)를 이용하며, 2.4 GHz 대역의 경우 32 PN 코드 길이의 O-QPSK(Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) 변복조 방식을 사용하여 RF신호와 디지털 신호를 상호변환하여 처리한다.The RF receiver 135 and the RF transmitter 140 use Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) and use an O-QPSK (Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) modulation / demodulation scheme with a 32 PN code length in the 2.4 GHz band And converts and processes the RF signal and the digital signal.

또한, 위상동기회로(150)는 RF수신부(135)와 RF송신부(140)로 발진주파수신호를 제공하고, 전력제어회로(145)는 수신 신호의 세기를 판별하여 송신 전력량을 조정한다.The phase synchronization circuit 150 provides an oscillation frequency signal to the RF reception unit 135 and the RF transmission unit 140. The power control circuit 145 determines the intensity of the received signal and adjusts the transmission power.

상기 맥(MAC; Media Access Controller)처리부(130)는 전송된 데이터 프레임 구조를 해석하여 프레임을 승인하고, 에러를 감지하여(Error Detection; CRC 또는 Checksum을 통하여 감지함) 재전송 여부를 결정하며, 패킷 라우팅을 처리한다.The MAC (Media Access Controller) processor 130 analyzes the transmitted data frame structure to acknowledge a frame, detects an error (Error Detection (CRC or Checksum), determines whether to retransmit) Routing is handled.

처음으로, 사용자가 전원부(105) 또는 초기화부(110)를 조작하여 네트워크 구성의 명령신호가 전달되면(S100), 상기 제어부(120)의 채널스캔부(121)는 저장부(115)에 저장된 지그비 규격을 확인하고, 채널별 스캔 메시지를 생성한다.First, when the user operates the power unit 105 or the initialization unit 110 to transmit a command signal of a network configuration (S100), the channel scanning unit 121 of the controller 120 is stored in the storage unit 115 Confirm the ZigBee standard and generate scan message for each channel.

상기 채널스캔부(121)는 채널별 스캔 메시지를 맥처리부(130)로 전달하고, 맥처리부(130) 이하의 구성부들은 스캔 메시지를 RF신호로 변환하여 송신한다.The channel scan unit 121 transmits a scan message for each channel to the MAC processor 130 and the components below the MAC processor 130 convert the scan message into an RF signal and transmit the RF signal.

이때, 스캔 메시지는 주변 네트워크의 임의의 코디네이터를 대상으로 하는 지그비 데이터로서, 목적지 주소가 없는 상태이므로 브로드캐스팅 방식으로 송신된다.At this time, the scan message is zigbee data targeted at an arbitrary coordinator of the neighboring network, and is transmitted in a broadcasting mode since there is no destination address.

지그비 규격에 의하면 11번 채널 내지 26번 채널이 사용되므로, 상기 채널스캔부(121)는 11번 채널로부터 26번 채널까지의 스캔 메시지를 순차적으로 브로드캐스팅한다.According to the ZigBee standard, channel 11 to channel 26 are used, and thus the channel scanning unit 121 sequentially broadcasts scan messages from channel 11 to channel 26.

또한, 주변의 다른 코디네이터는 수신된 스캔 메시지에 해당되는 채널이 자신이 사용하고 있는 것으로 판단되면 자신의 PAN ID(0~65535)와 채널정보(이하, "네트워크 정보"라 한다)를 송신한다.In addition, other coordinators in the vicinity transmit their PAN IDs (0 to 65535) and channel information (hereinafter referred to as "network information") when it is determined that the channel corresponding to the received scan message is using itself.

주변 코디네이터들의 네트워크 정보는 상기 저장부(115)에 임시 저장된다.The network information of the neighboring coordinators is temporarily stored in the storage unit 115.

따라서, 채널스캔부(121)는 11번 채널 내지 26번 채널을 모두 검색(참고로, "맥스캔(MAC Scan)"이라고도 함)하여, 주변의 모든 코디네이터의 네트워크 정보를 알 수 있다(S105).Therefore, the channel scanning unit 121 can find all the coordinators' network information in the vicinity by searching all channels 11 to 26 (also referred to as "Max Scan") (S105) .

이후, 정보판별부(122)는 주변의 코디네이터들로부터 수집된 네트워크 정보를 상기 지그비 규격과 비교함으로써 사용되지 않는 네트워크 정보를 판별한다(S110).Then, the information determination unit 122 determines unused network information by comparing the network information collected from the neighboring coordinators with the ZigBee standard (S110).

상기 정보설정부(123)는 주변의 코디네이터들에 의하여 사용되지 않는 네트 워크 정보 중 어느 하나의 정보를 임의로 선택하고, 선택된 네트워크 정보는 네트워크 관리에 사용할 정보로 저장부(115)에 등록된다(S115).The information setting unit 123 arbitrarily selects any one of network information not used by neighboring coordinators and the selected network information is registered in the storage unit 115 as information to be used for network management (S115 ).

이와 같이 하여, 사용가능한 네트워크 정보가 선택되면, 상기 네트워크구성부(125)는 소프트웨어 맥계층(S4), 네트워크 계층(S3), 프레임워크 계층(S2)의 데이터를 처리하여 네트워크 토폴로지를 결정하고, 네트워크 초기화, 노드 구성 등을 처리하여 네트워크 구성(formation)정보를 생성한다(S120).When the usable network information is selected, the network configuring unit 125 processes the data of the software MAC layer S4, the network layer S3, and the framework layer S2 to determine the network topology, Network initialization, and node configuration to generate network formation information (S120).

상기 네트워크 구성정보는 저장부(115)에 저장된다.The network configuration information is stored in the storage unit 115.

이후, 엔드 디바이스로 동작되는 RFD 또는 라우터로 동작되는 FFD로부터 가입요청정보가 수신되면, 상기 네트워크구성부(125)는 가입승낙정보, 상기 네트워크 구성정보를 도 4에 예시된 것과 같은 데이터 패킷으로 구성하여 송신한다.Thereafter, when the subscription request information is received from an FFD operated as an end device or an FFD operated as a router, the network configuration unit 125 configures the network configuration information as a data packet as illustrated in FIG. 4 .

따라서, RFD 또는 FFD는 제1 실시예에 따른 지그비 장치(100)에 등록되고, 해당 지그비 네트워크에 참여할 수 있다(S125).Therefore, the RFD or FFD is registered in the ZigBee device 100 according to the first embodiment, and can participate in the ZigBee network (S125).

이후, 새롭게 형성된 지그비 네트워크를 통하여 지그비 데이터 통신이 수행된다(S130).Then, ZigBee data communication is performed through the newly formed ZigBee network (S130).

상기 PLL제어부(124)는 채널에 따라 상이한 발진주파수신호가 공급되도록 상기 위상동기회로(150)를 제어하는 구성부로서, 상기 채널스캔부(121)의 스캔 동작 시, 각 채널에 해당되는 발진주파수신호가 공급되도록 상기 위상동기회로(150)를 제어할 수 있다.The PLL controller 124 controls the phase synchronization circuit 150 so that different oscillation frequency signals are supplied according to channels. In the scan operation of the channel scan unit 121, an oscillation frequency The phase synchronization circuit 150 can be controlled so that a signal is supplied.

또한, 상기 PLL제어부(124)는 상기 정보설정부(123)에 의하여 최종 선택된 네트워크 정보에 해당되는 발진주파수신호가 공급되도록 상기 위상동기회로(150)를 제어할 수 있다.Also, the PLL controller 124 may control the phase synchronization circuit 150 so that the oscillation frequency signal corresponding to the network information finally selected by the information setting unit 123 is supplied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 제2 실시예에 따른 지그비 장치 및 지그비 네트워크 구성 방법에 대하여 설명하는데, 설명의 편의를 위하여 지그비 장치 및 네트워크 구성 방법을 함께 설명하기로 한다.Hereinafter, a ZigBee device and a ZigBee network configuration method according to a second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, a ZigBee device and a network configuration method will be described together.

도 6은 제2 실시예에 따른 지그비 장치(200)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 7은 제2 실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 6 is a block diagram schematically showing the components of the ZigBee apparatus 200 according to the second embodiment, and FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of configuring a ZigBee network according to the second embodiment.

도 6에 의하면, 제2 실시예에 따른 지그비 장치(200)는 전원부(205), 초기화부(210), 저장부(215), 제어부(220), 맥처리부(230), RF수신부(235), RF송신부(240), 전력제어회로(245), 위상동기회로(250) 및 안테나(260)를 포함하여 구성된다.6, the ZigBee device 200 according to the second embodiment includes a power source unit 205, an initialization unit 210, a storage unit 215, a control unit 220, a MAC processing unit 230, an RF receiving unit 235, An RF transmitter 240, a power control circuit 245, a phase synchronization circuit 250, and an antenna 260. [

또한, 상기 제어부(220)는 정보설정부(221), 네트워크구성부(222), PLL제어부(223), 데이터통신부(224)를 포함하여 구성된다.The control unit 220 includes an information setting unit 221, a network configuration unit 222, a PLL control unit 223, and a data communication unit 224.

이하, 제2 실시예에 따른 지그비 장치(200)를 설명함에 있어서 전술한 제1 실시예와 반복되는 설명은 생략하며, 제2 실시예에 따른 지그비 장치(200)는 코디네이터인 것으로 한다.Hereinafter, the ZigBee device 200 according to the second embodiment will be described with reference to the first embodiment, and the ZigBee device 200 according to the second embodiment will be described as a coordinator.

처음으로, 사용자가 전원부(205) 또는 초기화부(210)를 조작하여 네트워크 구성의 명령신호가 전달되면(S200), 상기 제어부(220)의 정보설정부(221)는 저장부(215)에 저장된 지그비 규격을 확인하고, 임의의 네트워크 정보를 선택한다(S205).First, when the user operates the power supply unit 205 or the initialization unit 210 to transmit a command signal of the network configuration (S200), the information setting unit 221 of the control unit 220 stores the information stored in the storage unit 215 Confirms the ZigBee standard, and selects arbitrary network information (S205).

가령, 상기 정보설정부(221)는 11번 채널 내지 26번 채널 중 임의의 PAN ID(0~65535)와 채널 정보를 선택한다.For example, the information setting unit 221 selects any of the PAN IDs (0 to 65535) and channel information of the 11th to 26th channels.

임의로 선택된 네트워크 정보는 상기 저장부(215)에 임시 저장된다.The arbitrarily selected network information is temporarily stored in the storage unit 215.

이후, 상기 네트워크구성부(222)는 상기 임의로 선택된 네트워크 정보를 포함하는 구성확인 요청정보를 생성하고, 맥처리부(230) 이하의 구성부들은 구성확인 요청정보를 RF신호로 변환하여 송신한다.Then, the network configuration unit 222 generates configuration confirmation request information including the arbitrarily selected network information, and the configuration units of the MAC processor 230 and the like convert the configuration confirmation request information into an RF signal and transmit the configuration confirmation request information.

이때, 상기 구성확인 요청정보는 주변 네트워크의 임의의 코디네이터를 대상으로 하는 지그비 데이터로서, 목적지 주소가 없는 상태이므로 브로드캐스팅 방식으로 송신된다.At this time, the configuration confirmation request information is zigbee data targeted at an arbitrary coordinator of the peripheral network, and is transmitted in a broadcasting mode since there is no destination address.

수신된 구성확인 요청정보에 포함된 네트워크 정보가 자신이 사용하고 있는 것으로 판단되면, 주변의 다른 코디네이터는 네트워크 구성을 용인하지 않는 제1 구성확인 응답정보를 송신한다.If it is determined that the network information included in the received configuration confirmation request information is being used by the other coordinators, the neighboring coordinator transmits the first configuration confirmation response information that does not allow the network configuration.

반면, 상기 구성확인 요청정보에 포함된 네트워크 정보가 자신이 사용하고 있지 않은 것으로 판단되면, 주변의 다른 코디네이터는 네트워크 구성을 용인하는 제2 구성확인 응답정보를 송신한다(S210).On the other hand, if it is determined that the network information included in the configuration confirmation request information is not used, the other coordinators in the vicinity transmit the second configuration confirmation response information for accepting the network configuration (S210).

상기 제2 구성확인 응답정보가 수신되면, 상기 네트워크구성부(222)는 상기 임의로 선택된 네트워크 정보에 의하여 네트워크 구성정보를 생성할 수 있다(S215의 "성공").When the second configuration acknowledgment information is received, the network configuration unit 222 can generate network configuration information according to the arbitrarily selected network information ("success" in S215).

반면, 상기 제1 구성확인 응답정보가 수신되면, 상기 네트워크구성부(222)는 상기 임의로 선택된 네트워크 정보에 의하여 네트워크 구성정보를 생성할 수 없다(S215의 "실패").On the other hand, when the first configuration acknowledgment information is received, the network configuration unit 222 can not generate network configuration information according to the arbitrarily selected network information ("failure" in S215).

이는, 코디네이터들이 하나의 지그비 네트워크, 즉 동일한 네트워크 설정정보를 공유할 수 없으며, 다른 코디네이터가 관리하는 네트워크에 가입될 수 없기 때문이다.This is because the coordinators can not share a single ZigBee network, i.e., the same network configuration information, and can not join the network managed by another coordinator.

상기 네트워크 구성정보의 생성이 실패한 경우(S215의 "실패"), 상기 정보설정부(221)는 처음 선택된 네트워크 정보를 제외하고 나머지 네트워크 정보 중 어느 하나를 임의로 선택한다.If the generation of the network configuration information fails ("failure" in S215), the information setting unit 221 arbitrarily selects any one of the remaining network information except for the first selected network information.

즉, 주변의 코디네이터들로부터 제2 구성확인 응답정보가 모두 수신될때까지 전술한 S205 단계 내지 S215 단계를 반복한다.That is, the above-described steps S205 to S215 are repeated until all the second configuration acknowledgment information is received from the surrounding coordinators.

네트워크 구성이 성공되면(S215의 "성공"), 상기 저장부(215)에 임시저장된 해당 네트워크 정보는 최종 네트워크 정보로 등록되고, 상기 네트워크 구성정보 역시 상기 저장부(215)에 저장된다.If the network configuration is successful ("Success" in S215), the corresponding network information temporarily stored in the storage unit 215 is registered as the final network information, and the network configuration information is also stored in the storage unit 215. [

이후, 엔드 디바이스로 동작되는 RFD 또는 라우터로 동작되는 FFD로부터 가입요청정보가 수신되면, 상기 네트워크구성부(222)는 가입승낙정보, 상기 네트워크 구성정보를 데이터 패킷으로 구성하여 송신한다.Thereafter, when the subscription request information is received from an FFD operated as an end device or an FFD operated as a router, the network configuration unit 222 composes and transmits the subscription acceptance information and the network configuration information as data packets.

따라서, RFD 또는 FFD는 제2 실시예에 따른 지그비 장치(200)에 등록되고, 해당 지그비 네트워크에 참여할 수 있다(S220).Accordingly, the RFD or FFD is registered in the ZigBee device 200 according to the second embodiment, and can participate in the ZigBee network (S220).

이후, 새롭게 형성된 지그비 네트워크를 통하여 지그비 데이터 통신이 수행된다(S225).Then, ZigBee data communication is performed through the newly formed ZigBee network (S225).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 제3 실시예에 따른 지그비 장치 및 지그비 네 트워크 구성 방법에 대하여 설명하는데, 설명의 편의를 위하여 지그비 장치 및 네트워크 구성 방법을 함께 설명하기로 한다.Hereinafter, a ZigBee device and a ZigBee network configuration method according to a third embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, a ZigBee device and a network configuration method will be described together.

도 8은 제3 실시예에 따른 지그비 장치(300)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 9는 제3 실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 8 is a block diagram schematically showing the components of the ZigBee apparatus 300 according to the third embodiment, and FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of configuring the ZigBee network according to the third embodiment.

도 8에 의하면, 제3 실시예에 따른 지그비 장치(300)는 전원부(305), 초기화부(310), 전원부(315), 제어부(320), 맥처리부(330), RF수신부(335), RF송신부(340), 전력제어회로(345), 위상동기회로(350) 및 안테나(360)을 포함하여 구성되며, 상기 RF수신부(335)는 신호감지부(335a)를 포함한다.8, the ZigBee device 300 according to the third embodiment includes a power source unit 305, an initialization unit 310, a power source unit 315, a control unit 320, a MAC processing unit 330, an RF receiving unit 335, And an RF receiver 335. The RF receiver 335 includes an RF transmitter 340, a power control circuit 345, a phase synchronization circuit 350 and an antenna 360. The RF receiver 335 includes a signal detector 335a.

또한, 상기 제어부(320)는 채널스캔부(321), 신호세기비교부(322), 정보설정부(323), PLL제어부(324), 데이터통신부(325)를 포함하여 구성된다.The control unit 320 includes a channel scan unit 321, a signal strength comparison unit 322, an information setting unit 323, a PLL control unit 324, and a data communication unit 325.

이하, 제3 실시예에 따른 지그비 장치(300)에 대하여 설명함에 있어서, 전술한 제1 실시예 및 제2 실시예의 구성부와 반복되는 설명은 생략하며, 제3 실시예에 따른 지그비 장치(300)는 엔드 디바이스로 동작되는 RFD인 것으로 한다.Hereinafter, the ZigBee device 300 according to the third embodiment will be described while omitting the constituent parts and the repeated description of the first and second embodiments described above, and the ZigBee device 300 according to the third embodiment ) Is an RFD operated as an end device.

처음으로, 사용자가 전원부(305) 또는 초기화부(310)를 조작하여 네트워크 구성의 명령신호가 전달되면(S300), 상기 제어부(320)의 채널스캔부(321)는 저장부(315)에 저장된 지그비 규격을 확인하고, 채널별 스캔 메시지를 생성한다.First, when a user operates the power unit 305 or the initialization unit 310 to transmit a command signal of a network configuration (S300), the channel scanning unit 321 of the control unit 320 stores Confirm the ZigBee standard and generate scan message for each channel.

상기 채널스캔부(321)는 채널별 스캔 메시지를 맥처리부(330)로 전달하고, 맥처리부(330) 이하의 구성부들은 스캔 메시지를 RF신호로 변환하여 송신한다.The channel scan unit 321 transmits a scan message for each channel to the MAC processor 330 and the components below the MAC processor 330 convert the scan message into an RF signal and transmit the RF signal.

이때, 스캔 메시지는 주변 네트워크의 임의의 코디네이터를 대상으로 하는 지그비 데이터로서, 목적지 주소가 없는 상태이므로 브로드캐스팅 방식으로 송신된다.At this time, the scan message is zigbee data targeted at an arbitrary coordinator of the neighboring network, and is transmitted in a broadcasting mode since there is no destination address.

지그비 규격에 의하면 11번 채널 내지 26번 채널이 사용되므로, 상기 채널스캔부(321)는 11번 채널로부터 26번 채널까지의 스캔 메시지를 순차적으로 브로드캐스팅하고, 주변의 다른 코디네이터는 수신된 스캔 메시지에 해당되는 채널이 자신이 사용하고 있는 것으로 판단되면 자신의 PAN ID(0~65535)와 채널정보(이하, "네트워크 정보"라 한다)를 송신한다.According to the ZigBee standard, channels 11 to 26 are used. Therefore, the channel scanning unit 321 sequentially broadcasts a scan message from channel 11 to channel 26, and other neighboring coordinators transmit the received scan message (0 to 65535) and channel information (hereinafter referred to as "network information") when it is determined that the channel corresponding to the PAN ID (0 to 65535)

주변 코디네이터들의 네트워크 정보는 상기 저장부(315)에 임시 저장된다.The network information of the neighboring coordinators is temporarily stored in the storage unit 315.

따라서, 채널스캔부(121)는 11번 채널 내지 26번 채널을 모두 검색하여, 주변의 모든 코디네이터의 네트워크 정보를 알 수 있다(S305).Accordingly, the channel scanning unit 121 searches all the channels # 11 to # 26 to know network information of all the coordinators in the vicinity (S305).

한편, 상기 RF수신부(335)에 구비된 신호감지부(335a)는 주변 코디네이터들로부터 네트워크 정보가 수신되는 경우 수신신호의 세기를 감지하여 감지정보를 생성한다.Meanwhile, when the network information is received from the neighbor coordinators, the signal detector 335a of the RF receiver 335 senses the intensity of the received signal and generates sensing information.

예를 들어, 상기 신호감지부(335a)는 로그 앰프로 구비될 수 있으며, 아날로그 상태인 중간주파 신호를 직류전압신호로 출력하여 전력 레벨을 감지할 수 있는 상태로 변환한다.For example, the signal sensing unit 335a may be provided as a logarithmic amplifier. The signal sensing unit 335a outputs an intermediate frequency signal in an analog state as a DC voltage signal, and converts the intermediate frequency signal into a state capable of sensing a power level.

이때, 상기 신호감지부(335a)는 중간주파 신호를 직접(Direct) 데시벨 값에 비례한 직류전압신호로 출력시킴으로써 수신 가능한 전력 레벨의 신호 감도 범위를 확장시킬 수 있다.At this time, the signal sensing unit 335a can extend the signal sensitivity range of the receivable power level by outputting the intermediate frequency signal as a DC voltage signal proportional to a direct decibel value.

상기 신호세기비교부(322)는 상기 신호감지부(335a)로부터 감지정보가 전달 되면 이를 비교가능한 디지털 신호로 변환하여 상기 저장부(315)에 저장한다(S310).The signal strength comparator 322 converts the sensed information from the signal sensing unit 335a into a comparable digital signal and stores the digital signal in the storage unit 315 in step S310.

상기 신호세기비교부(322)는 11채널 내지 26채널까지의 스캔 과정 중 수신된 신호의 감지정보들을 상기 저장부(315)로부터 검색하여 상호 비교하고, 가장 큰 수치를 가지는 신호를 추출한다.The signal strength comparator 322 searches the storage unit 315 for sensed information of signals received during a scanning process of channels 11 to 26, compares the sensed information with each other, and extracts a signal having the largest numerical value.

상기 정보설정부(323)는 상기 추출된 신호에 해당되는 네트워크 정보를 상기 저장부(315)로부터 검색하고, 검색된 네트워크 정보를 자신이 참여하고자 하는 네트워크 설정정보로서 상기 저장부(315)에 등록한다(S315).The information setting unit 323 searches network information corresponding to the extracted signal from the storage unit 315 and registers the searched network information in the storage unit 315 as network setting information to which the information is to be joined (S315).

이후, 상기 정보설정부(323)는 상기 네트워크 정보를 관리하는 코디네이터로 가입요청정보를 전송하고, 코디네이터로부터 가입승낙정보가 수신되면 지그비 네트워크에 접속한다.Then, the information setting unit 323 transmits the subscription request information to the coordinator for managing the network information, and accesses the ZigBee network when the subscription acceptance information is received from the coordinator.

지그비 네트워크에 접속된 후, 상기 데이터통신부(325)는 데이터 통신을 수행한다(S320).After being connected to the ZigBee network, the data communication unit 325 performs data communication (S320).

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications other than those described above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

도 1은 제1 실시예에 따른 지그비 장치의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram schematically showing the components of a ZigBee apparatus according to a first embodiment; FIG.

도 2는 제1 실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법을 도시한 흐름도.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of configuring a ZigBee network according to the first embodiment; FIG.

도 3은 제1 실시예에 따른 지그비 장치에서 처리되는 데이터의 영역을 예시적으로 도시한 프로토콜 스택 구조도.FIG. 3 is a protocol stack structure exemplarily showing an area of data processed in the ZigBee device according to the first embodiment; FIG.

도 4는 제1 실시예에 따른 지그비 장치가 처리하는 데이터 패킷의 형태를 개략적으로 도시한 데이터 구조도.4 is a data structure diagram schematically showing a form of a data packet processed by the ZigBee device according to the first embodiment;

도 5는 제1 실시예에 따른 지그비 장치가 형성할 수 있는 네트워크 토폴로지(Topology)를 예시적으로 도시한 도면.5 is a diagram exemplarily showing a network topology that can be formed by the ZigBee device according to the first embodiment;

도 6은 제2 실시예에 따른 지그비 장치의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.6 is a block diagram schematically showing the components of the ZigBee device according to the second embodiment;

도 7은 제2 실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법을 도시한 흐름도.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of configuring a ZigBee network according to the second embodiment. FIG.

도 8은 제3 실시예에 따른 지그비 장치의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.8 is a block diagram schematically showing the components of the ZigBee apparatus according to the third embodiment;

도 9는 제3 실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법을 도시한 흐름도.9 is a flowchart illustrating a method of configuring a ZigBee network according to the third embodiment.

Claims (19)

채널별 스캔 메시지를 RF 신호로 송신하는 RF 송신부;An RF transmitter for transmitting a channel-specific scan message as an RF signal; 상기 채널별 스캔 메시지에 응답하여, 주변 지그비 장치를 통해 전송되는 PAN ID 및 채널 정보를 포함하는 네트워크 정보를 수신하는 RF 수신부; 및An RF receiver for receiving network information including a PAN ID and channel information transmitted through a peripheral zigbee device in response to the per-channel scan message; And 상기 주변 지그비 장치를 통해 전송되는 네트워크 정보를 수신하고, 상기 수신한 네트워크 정보를 이용하여 상기 주변 지그비 장치에 의하여 사용되지 않는 네트워크 정보를 판별하며, 상기 판별된 네트워크 정보 중 임의의 PAN ID 및 채널 정보를 선택하고, 상기 선택된 PAN ID 및 채널 정보에 의하여 네트워크 정보를 생성하는 제어부를 포함하며,And a control unit for receiving network information transmitted through the peripheral zigbee unit, determining network information that is not used by the peripheral zigbee unit using the received network information, And generating a network information according to the selected PAN ID and channel information, 상기 주변 지그비 장치는,The peripheral Zigbee device includes: 자신이 사용중인 채널의 스캔 메시지에 응답하여, 자신의 PAN ID 및 채널 정보를 상기 RF 수신부로 송신하며,Transmits its own PAN ID and channel information to the RF receiver in response to a scan message of the channel being used, 상기 제어부는,Wherein, 지그비 규격과, 상기 수신한 PAN ID 및 채널 정보를 비교하여, 상기 주변 지그비 장치에 의하여 사용되지 않는 PAN ID 및 채널 정보를 판별하는 지그비 장치.A ZigBee device that compares a received PAN ID and channel information with a ZigBee standard to determine PAN ID and channel information that are not used by the neighboring ZigBee device. 지그비 규격 중 임의의 네트워크 정보를 선택하고, 선택된 네트워크 정보의 구성확인 요청정보를 생성하며, 구성확인 응답정보에 의하여 네트워크 구성을 시도하며, 네트워크 구성이 실패하면 다른 임의의 네트워크 정보를 순차적으로 선택하여 네트워크 구성을 시도하는 제어부;Selects arbitrary network information among the ZigBee standards, generates configuration confirmation request information of the selected network information, attempts network configuration based on the configuration confirmation response information, and sequentially selects other arbitrary network information when the network configuration fails A control unit attempting network configuration; 상기 구성확인 요청정보를 RF신호로 송신하는 RF송신부; 및An RF transmitter for transmitting the configuration confirmation request information as an RF signal; And 상기 구성확인 요청정보를 수신한 주변 지그비 장치로부터 상기 구성확인 응답정보를 수신하고, 수신된 상기 구성확인 응답정보를 상기 제어부로 전달하는 RF수신부를 포함하며,And an RF receiver for receiving the configuration confirmation response information from the neighboring ZigBee device that has received the configuration confirmation request information and transmitting the configuration confirmation response information to the controller, 상기 주변 지그비 장치는, The peripheral Zigbee device includes: 상기 구성확인 요청정보에 포함된 상기 임의의 네트워크 정보가 자신이 사용하고 있는 것으로 판단되면 네트워크 구성을 용인하지 않는 제1 구성확인 응답정보를 송신하고, 상기 임의의 네트워크 정보가 자신이 사용하고 있지 않은 것으로 판단되면 네트워크 구성을 용인하는 제2 구성확인 응답정보를 송신하며,And transmits first configuration acknowledgment information that does not permit the network configuration if the arbitrary network information included in the configuration confirmation request information is determined to be used by itself, And transmits second configuration acknowledgment information for accepting the network configuration, 상기 제어부는 상기 제2 구성확인 응답정보가 수신되면 상기 임의의 네트워크 정보를 자신이 사용할 네트워크 정보로 등록하여 네트워크 구성정보를 생성하며, 상기 제1 구성확인 응답정보가 수신되면 다른 임의의 네트워크 정보를 순차적으로 선택하도록 하여 상기 네트워크 구성 시도를 반복하는 지그비 장치.Wherein the controller generates network configuration information by registering the arbitrary network information as network information to be used when the second configuration acknowledgment information is received, and when the first configuration acknowledgment information is received, And repeating the network configuration attempt by sequentially selecting the ZigBee device. 채널별 스캔 메시지를 RF 신호로 송신하는 RF 송신부;An RF transmitter for transmitting a channel-specific scan message as an RF signal; 상기 채널별 스캔 메시지에 응답하여, 주변 지그비 장치를 통해 전송되는 PAN ID 및 채널 정보를 포함하는 네트워크 정보를 수신하는 RF 수신부; 및An RF receiver for receiving network information including a PAN ID and channel information transmitted through a peripheral zigbee device in response to the per-channel scan message; And 상기 주변 지그비 장치를 통해 전송되는 네트워크 정보를 수신하고, 상기 수신된 네트워크 정보의 수신 신호 세기를 이용하여 감지 정보를 생성하고, 상기 감지 정보를 비교하여 가장 큰 신호 세기를 가진 주변 지그비 장치의 PAN ID 및 채널 정보를 이용하여 지그비 네트워크에 가입하는 제어부를 포함하며,The network information transmitted through the neighboring ZigBee device, generating sensing information using the received signal strength of the received network information, comparing the sensed information, and determining a PAN ID of the peripheral Zigbee device having the largest signal strength And a controller for subscribing to the ZigBee network using channel information, 상기 주변 지그비 장치는,The peripheral Zigbee device includes: 자신이 사용중인 채널의 스캔 메시지에 응답하여, 자신의 PAN ID 및 채널 정보를 포함하는 네트워크 정보를 송신하는 지그비 장치.And transmits network information including PAN ID and channel information of the ZigBee device in response to a scan message of a channel being used by the ZigBee device. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지그비 장치는The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the Zigbee device 코디네이터인 지그비 장치.A ZigBee device that is a coordinator. 제3항에 있어서, 상기 지그비 장치는The apparatus as claimed in claim 3, wherein the Zigbee device RFD인 지그비 장치.ZigBee device with RFD. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 새로운 네트워크 구성의 명령신호를 생성하는 초기화부, 전원을 공급하는 전원부 중 하나 이상의 구성부를 포함하고,An initialization unit for generating a command signal of a new network configuration, and a power supply unit for supplying power, 상기 제어부는 상기 전원이 새롭게 공급되거나 상기 명령신호가 전달되면 네트워크 구성과 관련된 동작을 개시하는 지그비 장치.Wherein the control unit starts an operation related to a network configuration when the power is newly supplied or when the command signal is transmitted. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 채널별 스캔 메시지는 11번 채널 내지 26번 채널에 걸쳐 생성되고, 브로드캐스팅 방식으로 전송되며,The scan message for each channel is generated over channel 11 through channel 26, transmitted in a broadcasting scheme, 상기 주변 지그비 장치는 수신된 상기 채널 스캔 메시지에 해당되는 채널이 자신이 사용하고 있는 것으로 판단되면 자신의 네트워크 정보를 송신하는 지그비 장치.Wherein the neighboring ZigBee device transmits its own network information when it is determined that the channel corresponding to the received channel scan message is being used by the neighboring ZigBee device. 제1항에 있어서, 상기 제어부는The apparatus of claim 1, wherein the control unit 지그비 규격을 확인하여 상기 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 상기 채널별 스캔 메시지를 상기 RF송신부로 전달하는 채널스캔부;A channel scan unit for generating the scan message per channel by checking the ZigBee standard and delivering the scan message per channel to the RF transmitter; 상기 RF수신부로부터 전달된 상기 주변 지그비 장치의 네트워크 정보를 지그비 규격과 비교함으로써 사용되지 않는 네트워크 정보를 판별하는 정보판별부;An information discrimination unit for discriminating unused network information by comparing the network information of the peripheral Zigbee device transmitted from the RF receiver with a ZigBee standard; 상기 판별된 네트워크 정보 중 임의의 하나를 선택하고 자신이 사용할 네트워크 정보로 등록하는 정보설정부; 및An information setting unit for selecting any one of the network information and registering the selected network information as network information to be used by the user; And 상기 등록된 네트워크 정보를 이용하여 지그비 프로토콜을 처리함으로써 네트워크 구성정보를 생성하는 네트워크구성부를 포함하는 지그비 장치.And a network configuration unit for generating network configuration information by processing the ZigBee protocol using the registered network information. 제2항에 있어서, 상기 제어부는3. The apparatus of claim 2, wherein the control unit 지그비 규격을 확인하고, 임의의 네트워크 정보를 선택하는 정보설정부; 및An information setting unit for confirming the ZigBee standard and selecting arbitrary network information; And 상기 구성확인 요청정보를 생성하고, 상기 주변 지그비 장치의 구성확인 응 답정보에 따라 네트워크 구성을 시도하며, 네트워크 구성이 실패하면 상기 정보설정부를 동작시키고, 상기 정보설정부에 의하여 새롭게 선택된 임의의 네트워크 정보에 의하여 네트워크 구성을 시도하는 네트워크구성부를 포함하는 지그비 장치.The network configuration management unit generates the configuration confirmation request information, tries to configure the network according to the configuration confirmation response information of the peripheral Zigbee device, operates the information setting unit if the network configuration fails, And a network component that attempts to configure the network by information. 삭제delete 삭제delete 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 RF수신부는, 상기 주변 지그비 장치의 네트워크 정보가 실린 수신신호의 세기를 디지털신호로 변환하여 상기 감지정보를 생성하는 신호감지부를 포함하고,Wherein the RF receiver includes a signal sensing unit for converting the intensity of a received signal including the network information of the peripheral Zigbee device into a digital signal to generate the sensing information, 상기 제어부는, 지그비 규격을 확인하여 상기 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 상기 채널별 스캔 메시지를 상기 RF송신부로 전달하는 채널스캔부;The control unit includes a channel scan unit for generating the scan message for each channel by checking the ZigBee standard and delivering the scan message for each channel to the RF transmitter; 상기 신호감지부로부터 전달된 감지정보들을 비교하여 가장 큰 신호세기를 가지는 감지정보에 해당되는 상기 주변 지그비 장치의 네트워크 정보를 선택하고, 선택된 네트워크 정보를 자신이 가입할 지그비 네트워크 정보로 등록하는 정보설정부; 및The network information of the peripheral Zigbee device corresponding to the sensing information having the largest signal strength is selected by comparing the sensing information transmitted from the signal sensing unit, and the information about the selected network is registered in the ZigBee network information part; And 상기 등록된 네트워크 정보를 이용하여 지그비 네트워크에 가입하고, 상기 가입된 지그비 네트워크를 관리하는 상기 주변 지그비 장치로 가입요청정보를 송신하며, 상기 주변 지그비장치로부터 가입승낙정보가 수신되면 데이터 통신을 수행하는 데이터통신부를 포함하는 지그비 장치.Subscribing to the ZigBee network using the registered network information, transmitting the subscription request information to the neighboring ZigBee device managing the subscribed ZigBee network, and performing data communication when the subscription acceptance information is received from the neighboring ZigBee device A ZigBee device including a data communication unit. 지그비 규격을 확인하여 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 상기 채널별 스캔 메시지를 주변 지그비 장치로 송신하는 단계;Generating a scan message for each channel by checking the ZigBee standard, and transmitting the scan message per channel to the surrounding ZigBee device; 상기 채널별 스캔 메시지를 수신한 주변 지그비 장치로부터 상기 주변 지그비 장치에서 사용중인 채널의 스캔 메시지에 응답하여, 상기 주변 지그비 장치에서 사용중인 PAN ID 및 채널 정보를 포함하는 네트워크 정보를 수신하는 단계;Receiving network information including a PAN ID and channel information being used in the neighboring ZigBee device in response to a scan message of a channel being used by the neighboring ZigBee device from the neighboring ZigBee device receiving the scan message per channel; 기저장된 지그비 규격과, 상기 주변 지그비 장치에서 사용중인 PAN ID 및 채널 정보를 비교하여, 상기 주변 지그비 장치에서 사용되지 않는 PAN ID 및 채널 정보를 판별하는 단계; 및Comparing the pre-stored ZigBee standard with the PAN ID and channel information being used in the neighboring ZigBee device to identify PAN ID and channel information that are not used in the neighboring ZigBee device; And 상기 판별된 PAN ID 및 채널 정보 중 임의의 하나를 선택하고, 선택된 PAN ID 및 채널 정보를 자신이 사용할 네트워크 정보로 등록하는 단계를 포함하는 지그비 네트워크 구성 방법.Selecting any one of the PAN ID and channel information, and registering the selected PAN ID and channel information as network information to be used by the user. 제13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 등록된 네트워크 정보를 이용하여 상기 지그비 프로토콜을 처리함으로써 네트워크 구성정보를 생성하고, 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하는 지그비 네트워크 구성 방법.Generating network configuration information by performing processing on the ZigBee protocol using the registered network information, and performing data communication. 지그비 규격을 확인하고, 임의의 네트워크 정보를 선택하는 단계;Checking the ZigBee standard and selecting any network information; 상기 선택된 네트워크 정보가 주변 지그비 장치에 의하여 사용되는지 여부를 문의하는 구성확인 요청정보를 생성하고, 상기 구성확인 요청정보를 송신하는 단계;Generating configuration confirmation request information inquiring whether the selected network information is used by the peripheral Zigbee device, and transmitting the configuration confirmation request information; 상기 구성확인 요청정보에 포함된 상기 임의의 네트워크 정보가 상기 주변 지그비 장치에서 사용하고 있는 것으로 판단되면 네트워크 구성을 용인하지 않는 제1 구성확인 응답정보를 수신하는 단계;Receiving first configuration acknowledgment information that does not allow a network configuration if it is determined that the arbitrary network information included in the configuration confirmation request information is being used by the peripheral Zigbee device; 상기 임의의 네트워크 정보가 상기 주변 지그비 장치에서 사용하고 있지 않은 것으로 판단되면 네트워크 구성을 용인하는 제2 구성확인 응답정보를 수신하는 단계;Receiving second configuration acknowledgment information for accepting a network configuration if it is determined that the arbitrary network information is not used in the peripheral Zigbee device; 상기 제2 구성확인 응답정보가 수신되면 상기 임의의 네트워크 정보를 자신이 사용할 PAN ID 및 채널 정보를 포함하는 네트워크 정보로 등록하여 네트워크 구성정보를 생성하는 단계; 및When receiving the second configuration acknowledgment information, generating the network configuration information by registering the arbitrary network information as network information including a PAN ID and channel information to be used by the network configuration information; And 상기 제1 구성확인 응답정보가 수신되면 다른 임의의 네트워크 정보를 순차적으로 선택하여 네트워크 구성 시도를 반복하는 단계를 포함하는 지그비 네트워크 구성 방법.And if the first configuration acknowledgment information is received, repeating the network configuration attempt by sequentially selecting other arbitrary network information. 지그비 규격을 확인하여 채널별 스캔 메시지를 생성하고, 상기 채널별 스캔 메시지를 주변 지그비 장치로 송신하는 단계;Generating a scan message for each channel by checking the ZigBee standard, and transmitting the scan message per channel to the surrounding ZigBee device; 상기 전송한 채널별 스캔 메시지 중 상기 주변 지그비 장치에서 사용중인 채널의 스캔 메시지에 응답하여, 상기 주변 지그비 장치에서 사용중인 PAN ID 및 채널 정보를 포함하는 네트워크 정보를 수신하는 단계;Receiving network information including a PAN ID and channel information being used in the neighboring ZigBee device in response to a scan message of a channel being used by the neighboring ZigBee device among the transmitted scan messages per channel; 상기 네트워크 정보가 실린 수신신호의 세기를 디지털 신호로 변환하여 감지정보를 생성하는 단계;Generating sensing information by converting a strength of a received signal in which the network information is stored into a digital signal; 상기 감지정보들을 상호 비교하여 가장 큰 신호세기를 가지는 감지정보에 해당되는 상기 주변 지그비 장치의 PAN ID 및 채널 정보를 선택하는 단계;Selecting the PAN ID and channel information of the neighboring ZigBee device corresponding to the detection information having the largest signal strength by comparing the detection information with each other; 상기 선택된 PAN ID 및 채널 정보를 자신이 가입할 지그비 네트워크 정보로 등록하는 단계; 및Registering the selected PAN ID and channel information as ZigBee network information to be subscribed thereto; And 상기 등록된 네트워크 정보를 이용하여 지그비 네트워크에 가입하고 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하는 지그비 네트워크 구성 방법.And subscribing to the ZigBee network using the registered network information and performing data communication. 제16항에 있어서, 상기 데이터 통신을 수행하는 단계는17. The method of claim 16, wherein performing the data communication comprises: 상기 등록된 네트워크 정보를 관리하는 상기 주변 지그비 장치로 가입요청정보를 송신하는 단계;Transmitting subscription request information to the neighboring ZigBee device managing the registered network information; 상기 주변 지그비 장치로부터 가입승낙정보를 수신하는 단계; 및Receiving subscription acceptance information from the surrounding ZigBee device; And 상기 주변 지그비 장치와 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하는 지그비 네트워크 구성 방법.And performing data communication with the peripheral Zigbee device. 제13항, 제15항, 제16항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 13, 15 and 16, 새로운 네트워크 구성의 명령신호가 전달되거나 전원이 새롭게 공급된 경우 각 구성부가 초기화되는 단계를 포함하고,When a command signal of a new network configuration is transmitted or when power is newly supplied, each constituent section is initialized, 상기 각 구성부가 초기화된 후, 상기 지그비 규격을 확인하는 동작을 개시하는 지그비 네트워크 구성 방법.And initiating an operation of confirming the ZigBee standard after each of the components is initialized. 삭제delete
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