KR101491151B1 - Zigbee system and formation method of zigbee network - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 지그비 시스템은 링 네트워크를 구성하고 토큰정보를 순차적으로 전달하여 자신의 네트워크 정보를 송신하는 다수의 라우터; 상기 라우터의 리스트를 관리하고, 링구성정보를 상기 라우터로 전송하여 상기 링 네트워크를 구성하도록 하는 코디네이터; 및 상기 네트워크 정보의 수신신호의 세기를 감지하여 가장 근접된 위치의 상기 라우터를 선별하고, 상기 선별된 라우터의 네트워크 정보에 따라 지그비 네트워크를 구성하는 RFD를 포함한다.A ZigBee system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of routers that constitute a ring network and sequentially transmit token information to transmit its network information; A coordinator for managing the list of routers and for transmitting the ring configuration information to the router to configure the ring network; And an RFD for detecting the strength of a received signal of the network information to select the router in the closest position and configuring a zigbee network according to the network information of the selected router.
실시예에 의하면, 지그비 네트워크를 구성하기 위하여 다수의 RFD 및 라우터가 라우터 스캔 메시지 및 응답 메시지를 송수신하는 경우, 각 메시지를 반복적으로 송수신할 필요가 없으며 중복 메시지를 배제시킬 수 있다. 따라서 각 장치에 걸리는 부하, 네트워크 트래픽, 데이터 충돌 현상 등을 최소화할 수 있다.According to the embodiment, when a plurality of RFDs and routers transmit and receive a router scan message and a response message in order to configure a ZigBee network, it is unnecessary to repeatedly transmit and receive each message, and duplicate messages can be excluded. Therefore, it is possible to minimize load on each device, network traffic, and data collision phenomenon.
지그비 네트워크, 코디네이터, 라우터, RFD, 토큰, 라우터 스캔 메시지 ZigBee Network, Coordinator, Router, RFD, Token, Router Scan Messages
Description
실시예는 지그비 시스템 및 지그비 네트워크 구성 방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a ZigBee system 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.
일반적으로, 지그비 네트워크를 구성하는 방법은 다음과 같다.Generally, a method of configuring a ZigBee network is as follows.
첫째, 제1 RFD는 제1 라우터 스캔 메시지를 브로드캐스트(broadcast) 방식으 로 전송한다. 이때, 상기 제1 라우터 스캔 메시지는 목적지 주소가 없는 상태이므로 상기 제1 RFD 주변의 라우터들은 상기 제1 라우터 스캔 메시지를 모두 수신할 수 있다.First, the first RFD transmits the first router scan message in a broadcast manner. At this time, since the first router scan message has no destination address, routers around the first RFD can receive the first router scan message.
둘째, 상기 제1 라우터 스캔 메시지를 수신한 라우터들은 자신이 사용하고 있는 채널, PAN ID(Personal Area Network IDentification), 네트워크 주소를 포함한 네트워크 정보를 제1 응답 메시지로 구성하여 상기 제1 RFD로 전송한다.Second, the routers receiving the first router scan message configure network information including the channel, PAN ID (Personal Area Network IDentification), and network address of the router, as a first response message, and transmit the first response message to the first RFD .
셋째, 상기 제1 RFD는 다수의 상기 제1 응답 메시지를 수신하고, 수신신호의 세기가 가장 큰 제1 응답 메시지를 송신한 라우터를 선별한다. 상기 라우터가 선별되면, 상기 제1 RFD는 네트워크 정보를 이용하여 상기 선별된 라우터의 네트워크 경로에 가담한다.Third, the first RFD receives a plurality of the first response messages and selects a router that has transmitted the first response message having the highest received signal strength. If the router is selected, the first RFD participates in the network path of the selected router using the network information.
넷째, 이어서, 제2 RFD, 제3 RFD,…, 제n RFD가 상기 첫째 내지 셋째의 과정을 각각 처리하여 가장 가까운 곳에 위치된 라우터를 선별하고 지그비 네트워크를 구성한다.Fourth, the second RFD, the third RFD, ... , And the n-th RFD processes the first to third processes to select routers located closest to each other and configure the ZigBee network.
이처럼, RFD가 가장 근접된 라우터를 찾아 지그비 네트워크를 구성하는 것이 중요한데, 각각의 RFD들은 라우터 스캔 메시지를 브로드 캐스팅하고, 라우터들은 각각의 라우터 스캔 메시지에 대하여 동일한 응답 메시지를 반복적으로, 즉 RFD의 개수만큼 전송해야 한다.As such, it is important that the RFD find the router closest to the ZigBee network, each RFD broadcasting a router scan message, and the routers repeated the same response message for each router scan message, i.e., the number of RFDs .
따라서, 라우터는 신호 처리에 대한 부하를 받게 되고, 이 과정에서 네트워크 트래픽이 증가하게 되며, 데이터 충돌 현상과 같은 장애 요인이 발생되므로, 지그비 네트워크를 구성하는데 많은 어려움이 있다.Therefore, the router is subjected to a load on the signal processing. In this process, network traffic increases, and obstacles such as data collision occur. Therefore, there are many difficulties in configuring the ZigBee network.
실시예는 지그비 네트워크를 구성하기 위하여 다수의 RFD 및 라우터가 라우터 스캔 메시지 및 응답 메시지를 송수신하는 경우, 데이터 전송량, 신호 처리량을 감소시킴으로써 스캔의 실패 확률을 최소화하여 효율적으로 지그비 네트워크를 구성할 수 있는 지그비 시스템 및 지그비 네트워크 구성 방법을 제공한다.In the embodiment, when a plurality of RFDs and routers send and receive a router scan message and a response message in order to configure a ZigBee network, the ZigBee network can be configured efficiently by minimizing the failure probability of the scan by reducing the data transmission amount and the signal processing amount ZigBee system and ZigBee network configuration method.
실시예에 따른 지그비 시스템은 링 네트워크를 구성하고 토큰정보를 순차적으로 전달하여 자신의 네트워크 정보를 송신하는 다수의 라우터; 상기 라우터의 리스트를 관리하고, 링구성정보를 상기 라우터로 전송하여 상기 링 네트워크를 구성하도록 하는 코디네이터; 및 상기 네트워크 정보의 수신신호의 세기를 감지하여 가장 근접된 위치의 상기 라우터를 선별하고, 상기 선별된 라우터의 네트워크 정보에 따라 지그비 네트워크를 구성하는 RFD를 포함한다.A ZigBee system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of routers that constitute a ring network and sequentially transmit token information to transmit its network information; A coordinator for managing the list of routers and for transmitting the ring configuration information to the router to configure the ring network; And an RFD for detecting the strength of a received signal of the network information to select the router in the closest position and configuring a zigbee network according to the network information of the selected router.
실시예에 따른 지그비 네트워크 구성 방법은 링구성정보에 따라 "n=1"로 하여 제n 라우터가 링 네트워크의 시작 라우터로 동작되는 단계; 상기 제n 라우터가 자신의 네트워크 정보를 브로드캐스트하는 단계; 다수의 RFD가 상기 네트워크 정보를 수신하여 저장하고, 수신신호의 세기를 감지하여 감지정보를 생성하는 단계; 상기 링 네트워크 상의 후행 라우터가 존재하는 경우 상기 제n 라우터가 토큰정보를 제(n+1) 라우터로 전달하는 단계; 상기 링구성정보에 따라 "n=n+1"로 하여 상기 제n 라우터가 선행 라우터로 동작되고, 상기 네트워크 정보를 브로드캐스트하는 단 계 내지 상기 토큰정보를 전달하는 단계를 반복하거나, 상기 링 네트워크 상의 후행 라우터가 존재하지 않는 경우 상기 반복 동작을 중지하는 단계; 및 상기 RFD는 상기 감지정보를 비교하여 신호세기가 가장 큰 라우터를 선택하고, 상기 라우터와 지그비 네트워크를 구성하는 단계를 포함한다.A method of configuring a ZigBee network according to an embodiment includes: operating an n-th router as a start router of a ring network with "n = 1" according to ring configuration information; The nth router broadcasting its network information; Receiving and storing the network information by a plurality of RFDs, and sensing information to generate sensing information; If the next router on the ring network exists, the n-th router transmits token information to the (n + 1) th router; The nth router operates as a preceding router with n = n + 1 according to the ring configuration information and repeats the step of broadcasting the token information or broadcasting the network information, Stopping the repeating operation if there is no following router on the network; And the RFD compares the sensing information to select a router having the largest signal strength, and configuring the router and the ZigBee network.
실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment, the following effects can be obtained.
첫째, 지그비 네트워크를 구성하기 위하여, 다수의 RFD 및 라우터가 라우터 스캔 메시지 및 응답 메시지를 송수신하는 경우, 각 메시지를 반복적으로 송수신할 필요가 없으며 중복 메시지를 배제시킬 수 있다.First, in order to configure a ZigBee network, when a plurality of RFDs and routers transmit and receive a router scan message and a response message, it is unnecessary to repeatedly transmit and receive each message, and duplicate messages can be excluded.
둘째, 따라서 각 장치에 걸리는 부하, 네트워크 트래픽, 데이터 충돌 현상 등을 최소화하여 지그비 네트워크를 구성할 수 있고, 지그비 네트워크의 효율을 극대화할 수 있다.Secondly, the ZigBee network can be configured by minimizing the load on each device, network traffic, and data collision phenomenon, and the efficiency of the ZigBee network can be maximized.
셋째, 네트워크 구성 권한을 라우터가 갖게 됨으로써, RFD는 라우터를 찾기 위한 라우터 스캔 메시지를 직접 브로드캐스팅할 필요가 없다. 따라서, RFD는 전력 소비를 최소화하여 장시간 안정적으로 동작할 수 있다.Third, because the router has network configuration rights, RFD does not need to directly broadcast router scan messages to find routers. Therefore, RFD can operate stably for a long time with minimum power consumption.
첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 지그비 시스템 및 지그비 네트워크 구성 방법에 대하여 상세히 설명한다.A method of configuring a ZigBee system and a ZigBee network according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되므로 본 발명의 기술적 사상과 직접적인 관련이 있는 핵심적인 구성부만을 언급하기로 한다.In the following description of the embodiments, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention unclear. Accordingly, only the essential components directly related to the technical idea of the present invention will be described .
도 1은 실시예에 따른 지그비 시스템에서 토큰 정보가 전달되는 형태를 모식화한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a form in which token information is transferred in a ZigBee system according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 지그비 시스템은 다수의 라우터(R; Router)(100), 다수의 RFD(Reduced Function Device)(E; End device)(200) 및 코디네이터(C; Coordinator)(300)를 포함하여 구성된다.1, a ZigBee system according to an embodiment includes a plurality of
이하, 상기 라우터(100), 상기 RFD(200) 및 상기 코디네이터(300)를 총칭하는 경우, "지그비 장치"라 한다.Hereinafter, the
도 2는 실시예에 따른 라우터(100)에서 처리되는 데이터의 영역을 예시적으로 도시한 프로토콜 스택 구조도이다.FIG. 2 is a protocol stack structure diagram exemplarily showing an area of data processed in the
도 2에 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. 2, the ZigBee protocol stack includes a PHY layer S5, a 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 / 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.
지그비 장치는 탑재된 프로그램의 종류, 즉 네트워크 계층(S3), 프레임워크 계층(S2)의 데이터를 처리하는 프로그램의 종류에 따라 RFD, FFD(Full Function Device) 또는 코디네이터로 기능될 수 있다.The ZigBee device can function as an RFD, a full function device (FFD), or a coordinator depending on the type of program loaded, that is, the type of program that processes data in the network layer S3 and the framework layer S2.
상기 FFD는 네트워크 초기화, 노드 관리, 노드 정보 저장 등의 기능을 수행하는데, 다른 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(Personal Area Network) 코디네이터라 한다.The FFD performs functions such as network initialization, node management, and node information storage, and can perform communication with other FFDs or RFDs. Also, the FFD that allows the remaining ZigBee devices to configure any one of the three nodes is referred to as a PAN (Personal Area Network) coordinator.
상기 RFD는 코디네이터 기능 및 라우팅 기능을 수행하지 못하며 엔드 디바이스로 동작되는 지그비 장치로서, 코디네이팅 대상이 되며 FFD 또는 코디네이터와 통신을 수행할 수 있다.The RFD can not perform a coordinator function and a routing function, and is a ZigBee device operated as an end device. The RFD is a coordinating object and can communicate with an FFD or a coordinator.
또한, 상기 코디네이터의 제어를 받으며, 라우팅 경로를 처리하여 상기 RFD로 데이터를 전달하는 FFD를 라우터라 한다.Also, an FFD which receives control under the control of the coordinator and processes the routing path to transmit data to the RFD is called a router.
실시예에 따른 지그비 시스템에서, 네트워크의 구성 권한은 상기 라우터(100)가 가지며, 상기 라우터(100)는 링 네트워크를 구성하여 순차적으로 동작된다.In the ZigBee system according to the embodiment, the
상기 라우터(100)는 상기 링 네트워크를 구성하고 순차적으로 동작되기 위하여 토큰정보의 전달 방식을 이용한다.The
상기 코디네이터(300)는 상기 라우터(100)들의 리스트를 저장하여 관리하고, 상기 라우터(100)들에게 순위를 부여하여 링구성정보를 생성한다.The
상기 링구성정보는 상기 링 네트워크의 시작이 되는 최초의 라우터, 상기 토큰 정보의 전달 순서, 상기 링 네트워크의 종점이 되는 최후의 라우터를 정의한다.The ring configuration information defines a first router that is the start of the ring network, a transmission order of the token information, and a last router that is an end point of the ring network.
상기 코디네이터(300)는 자신에게 등록된 상기 라우터(100)들에게 상기 링구 성정보를 전송하고, 상기 라우터(100)는 링구성정보를 공유하여 상기 링 네트워크를 구성할 수 있다.The
도 3은 실시예에 따른 라우터(100)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 실시예에 따른 라우터(100)가 처리하는 데이터 패킷의 형태를 개략적으로 도시한 데이터 구조도이다.FIG. 3 is a block diagram schematically showing the components of the
도 3에 의하면, 상기 라우터(100)는 제1 제어부(110), 제1 저장부(120), 제1 맥처리부(130), 제1 RF수신부(140), 제1 RF송신부(150), 제1 전력제어회로(160), 제1 위상동기회로(170) 및 제1 안테나(180)를 포함하여 구성된다.3, the
또한, 상기 제1 제어부(110)는 네트워크정보 처리부(112), 토큰정보 처리부(114)를 포함한다.The
도 4를 참조하면, 상기 제1 제어부(110)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.4, a data packet generated by the
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 데이터가 실리는 구간이다.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) is a section in which application data is loaded together with routing information.
상기 제1 제어부(110)는 소프트웨어 맥(Software-MAC)계층, 네트워크 계층(S3)의 기능, 프레임워크 계층(S2)(도 2 참조)의 기능을 수행하여 네트워크 토폴로지를 구성하고, 응용 계층(S1)의 기능을 수행하여 데이터베이스를 관리하고 지그비 네트워크를 구성한다.The
상기 토큰정보 처리부(114)는 상기 코디네이터(300)로부터 상기 링구성정보를 전달받아 상기 제1 저장부(120)에 기록하고, 상기 네트워크정보 처리부(114)는 네트워크 정보를 생성하여 브로드캐스트 방식으로 전송한다.The token
상기 네트워크 정보는 상기 라우터(100)가 사용하고 있는 채널, PAN ID, 네트워크 ID, 맥 어드레스와 같은 기기정보, 토큰 전달 정보 중 하나 이상을 포함한다.The network information includes at least one of a channel used by the
상기 토큰 전달 정보는 상기 링구성정보에 의하여 파악된 정보로서, 상기 토큰 정보를 다음번 넘겨받을 라우터의 정보를 의미한다.The token delivery information is information obtained by the ring configuration information, and means information of a router to which the token information is to be handed over next time.
상기 네트워크 정보는 목적지 주소가 없으므로 상기 RFD(100) 모두에게 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.The network information can be transmitted to all the
상기 제1 저장부(120)에는 상기 토큰 정보의 전송 규격을 정의하는 프로토콜이 저장되어 있으며, 상기 토큰정보 처리부(114)는 상기 프로토콜 및 상기 링구성정보를 해석하여 상기 토큰 정보를 순차적으로 전달한다.A protocol defining the transmission standard of the token information is stored in the
또한, 상기 RFD(200)로부터 네트워크 등록을 신청하는 가입요청정보가 수신되면, 상기 제1 제어부(110)는 상기 RFD(200)를 라우터 경로에 추가하여 지그비 네트워크를 구성한다.In addition, when the subscription request information requesting the network registration is received from the
상기 링구성정보, 네트워크 정보, 토큰 정보 등은 상기 PSDU(D4) 구간에 실 려서 도 4와 같은 구조의 데이터 패킷 형태로 송수신될 수 있다.The ring configuration information, the network information, the token information, and the like may be transmitted and received in the form of a data packet having a structure as shown in FIG. 4, in the period of the PSDU (D4).
상기 제1 RF수신부(140), 상기 제1 RF송신부(150), 상기 제1 위상동기회로(170) 및 상기 제1 전력제어회로(160)는 PHY 계층(S5)에 해당되는 동작을 처리하는 구성부들로서 RF통신 구조와 네트워크 토폴리지를 결정한다.The first
상기 제1 안테나(180)와 연결된 상기 제1 RF수신부(140)와 상기 제1 RF송신부(150)는 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)를 이용하며, 2.4 GHz 대역의 경우 32 PN 코드 길이의 O-QPSK(Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) 변복조 방식을 사용하여 RF신호와 디지털 신호를 상호변환하여 처리한다.The
또한, 상기 제1 위상동기회로(170)는 상기 제1 RF수신부(140)와 상기 제1 RF송신부(150)로 발진주파수신호를 제공하고, 상기 제1 전력제어회로(160)는 수신 신호의 세기를 판별하여 송신 전력량을 조정한다.The first
상기 제1 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 first MAC (Media Access Controller)
도 5는 실시예에 따른 RFD(200)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.5 is a block diagram that schematically illustrates the components of an
도 5에 의하면, 상기 RFD(200)는 제2 제어부(210), 제2 저장부(220), 제2 맥처리부(230), 제2 RF수신부(240), 제2 RF송신부(250), 제2 전력제어회로(260), 제2 위상동기회로(270) 및 제2 안테나(280)를 포함하여 구성된다.5, the
또한, 상기 제2 제어부(210)는 라우터선택부(212), 응답정보처리부(214)를 포함하고, 상기 제2 RF수신부(240)는 신호세기감지부(242)를 포함한다.The
상기 제2 맥처리부(230), 상기 제2 RF수신부(240), 상기 제2 RF송신부(250), 상기 제2 전력제어회로(260), 상기 제2 위상동기회로(270) 및 상기 제2 안테나(280)는 전술한 상기 라우터(100)의 각 구성부와 연결 구조 및 동작이 유사하므로 반복되는 설명은 생략한다.The second
상기 라우터(100)들로부터 순차적으로 네트워크 정보가 수신되면, 상기 신호세기감지부(242)는 상기 네트워크 정보가 실린 수신신호의 세기를 감지하여 감지정보를 생성한다.When the network information is sequentially received from the
예를 들어, 상기 신호세기감지부(242)는 로그 앰프로 구비될 수 있으며, 아날로그 상태인 중간주파 신호를 직류전압신호로 출력하여 전력 레벨을 감지할 수 있는 상태로 변환한다.For example, the signal
이때, 상기 신호세기감지부(242)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
상기 라우터선택부(212)는 상기 신호세기감지부(242)로부터 감지정보가 전달되면 이를 비교가능한 디지털 신호로 변환하여 상기 제2 저장부(220)에 기록한다.When the sensing information is received from the signal
상기 라우터선택부(212)는 상기 라우터(100) 별로 기록된 상기 감지정보를 비교하여 신호세기가 가장 크다고 판단되는 라우터를 선택하고, 라우터 선택정보를 생성하여 상기 응답정보처리부(214)로 전달한다.The
상기 응답정보처리부(214)는 상기 라우터 선택정보에 해당되는 라우터가 전송한 네트워크 정보를 상기 제2 저장부(220)에 기록한다.The response
이렇게 상기 제2 저장부(220)에 기록된 네트워크 정보는 상기 RFD(200)가 참여하고자 하는 네트워크 설정정보로 이용된다.The network information recorded in the
상기 응답정보처리부(214)는 지그비 네트워크의 가입을 요청하는 가입요청정보를 상기 라우터(100)로 전송하고, 상기 라우터(100)로부터 가입승낙정보가 수신되면 지그비 네트워크에 접속한다.The response
상기 가입요청정보는 RFD의 기기식별정보, 네트워크 ID 등을 포함한다.The subscription request information includes device identification information of a RFD, a network ID, and the like.
지그비 네트워크에 접속된 후, 상기 제2 제어부(210)는 데이터 통신을 수행한다.After being connected to the ZigBee network, the
도 6은 실시예에 따른 지그비 네트워크의 구성 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of configuring a ZigBee network according to an embodiment.
처음으로, 상기 코디네이터(300)는 링구성정보를 생성하고(S100), 상기 링구성정보를 상기 라우터(100)들에게 전송한다(S105).First, the
상기 라우터(100)는 상기 링구성정보를 해석하여 링 네트워크 상에서의 자신의 순위를 파악하고, 제1 순위로 설정된 제1 라우터(100)가 동작되어 링 네트워크가 시작된다(S110).The
상기 제1 라우터(100)는 네트워크 정보를 생성하여 불특정 다수인 상기 RFD(200)로 브로드캐스트한다(S115).The
상기 RFD(200)는 상기 제1 라우터(100)의 네트워크 정보를 저장하고, 수신신호의 세기를 감지하여 감지정보를 생성한다. 상기 감지정보는 상기 제2 저장부(220)에 차례대로 기록된다(S120).The
상기 제1 라우터(100)는 상기 링구성정보를 해석하여 링 네트워크 상의 다음번 순위를 가지는 라우터, 즉 제2 라우터(100)를 식별하고(S125의 "예"), 토큰정보를 생성하여 상기 제2 라우터(100)로 전달한다(S130).The
상기 토큰정보를 전달받은 상기 제2 라우터(100)는 네트워크 구성의 권한을 인계받아 동작되고(S135), 자신의 네트워크 정보를 구성하여 브로드캐스트한다(S115).The
이후, 상기 링 네트워크를 구성하는 모든 라우터(100)들이 순차적으로 토큰 정보를 전달받고, 자신의 네트워크 정보를 브로드캐스트하는 과정이 진행된다(S115 내지 S135).Thereafter, all the
이때, 상기 RFD(200)는 각 라우터(100)들의 네트워크 정보 및 수신신호 세기의 감지정보를 기록한다(S120).At this time, the
이와 같이 하여, 링 네트워크를 구성하는 모든 라우터(100)들의 브로드캐스트 전송이 완료되면, 상기 RFD(200)들은 감지정보를 비교하여 자신에게 가장 근접된 위치에 있다고 판단된 라우터(100)를 선별하고, 선별된 라우터(100)의 네트워크 정보를 네트워크 설정정보로 기록한다(S140).When the broadcast transmissions of all the
또한, 상기 RFD(100)는 가입요청정보를 생성하여 상기 선별된 라우터(100)로 송신하고, 상기 선별된 라우터(100)는 상기 가입요청정보에 따라 자신이 관리하는 라우팅 경로에 상기 RFD(100)를 등록하고, 가입승낙정보를 상기 등록된 RFD(100)로 송신한다.The
상기 라우터(100)의 상기 네트워크정보 처리부(112)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.상기 네트워크 구성정보는 상기 제1 저장부(120)에 저장된다.The network
최종적으로, 상기 RFD(200)는 자신이 가입을 요청한 라우터(100)에 접속하여 지그비 네트워크를 구성하고, 데이터 통신을 수행할 수 있다(S145).Finally, the
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 실시예에 따른 지그비 시스템에서 토큰 정보가 전달되는 형태를 모식화한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a form in which token information is transferred in a ZigBee system according to an embodiment; FIG.
도 2는 실시예에 따른 라우터에서 처리되는 데이터의 영역을 예시적으로 도시한 프로토콜 스택 구조도.Fig. 2 is a diagram showing a protocol stack structure exemplarily showing an area of data processed in a router according to an embodiment; Fig.
도 3은 실시예에 따른 라우터의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.3 is a block diagram schematically illustrating the components of a router according to an embodiment;
도 4는 실시예에 따른 라우터가 처리하는 데이터 패킷의 형태를 개략적으로 도시한 데이터 구조도.FIG. 4 is a data structure diagram schematically showing a form of a data packet processed by a router according to an embodiment; FIG.
도 5는 실시예에 따른 RFD의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.5 is a block diagram that schematically illustrates the components of an RFD according to an embodiment;
도 6은 실시예에 따른 지그비 네트워크의 구성 방법을 도시한 흐름도.6 is a flowchart illustrating a method of configuring a ZigBee network according to an embodiment.
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KR20080086043A KR101491151B1 (en) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Zigbee system and formation method of zigbee network |
Applications Claiming Priority (1)
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KR100780794B1 (en) * | 2006-08-18 | 2007-11-30 | 고려대학교 산학협력단 | Routing method for transmitting data packet on zigbee network and recording medium thereof |
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