KR101596247B1 - 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 대량 객체 데이터 전송 기술에 관한 것으로서, 특히, 마스터 노드가 네트워크를 통해 읽기 주기에 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고, 쓰기 주기에 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고 나서, 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 수신함으로써, 서브 마스터 노드 간에 데이터를 읽는 주기와, 서브 네트워크에서 데이터를 쓰는 주기를 구분하여 각 서브 네트워크의 토폴로지에 관계없이 제어 명령을 내리거나 정보를 수집하는 것이 가능하다. 또한, 쓰기 명령 데이터에 비하여 상대적으로 데이터 크기가 작은 읽기 명령 데이터를 제1 주기로 메인 마스터 노드가 슬레이브 노드로 전송하고, 제2 주기에 메인 마스터 노드가 전송한 프레임에 각각의 슬레이브 노드에 대한 응답 정보를 기록하여 전달함으로써, 데이터 전송 지연을 줄이고, 데이터 전송 시간을 단축할 수 있다.

Description

읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법 및 시스템{Method for transmitting data to divide read and write period and system}

본 발명은 산업용 대량 객체 데이터 전송 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마스터 노드가 네트워크를 통해 읽기 주기에 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고, 쓰기 주기에 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고 나서, 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 수신하는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법 및 시스템에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

자동차 산업이나 로봇 산업 등에 이용되는 산업용 네트워크 시스템은 산업현장에서 필요로 하는 다양한 요구 사항을 만족하기 위하여 끊임없는 발전을 거듭하고 있다. 1970년대 G사에 의해 개발되어 생산 자동화 네트워크의 발전을 이끌었던 MAP에서부터 PLC공정에 적합한 CC-Link, CAN 기반의 Device Net과 CAN Open, 모션제어 어플리케이션을 위한 통신 인터페이스인 SERCOS 등 다양한 산업용 네트워크들이 개발 및 발전해 왔다.

그리고, 최근 들어 생산기술이 급속도로 발전함에 따라 보다 효율적이고 신뢰성 높은 결과를 얻기 위한 산업용 네트워크의 요구사항은 계속해서 증가하고 있다. 또한, 산업용 네트워크를 이용한 공장자동화 시스템에서의 액추에이터(Actuator) 레벨, 센서 레벨이 점차 디지털 신호 전송 형태로 교체됨에 따라 다양한 마이크로프로세서를 이용한 지능형 스마트 액추에이터로의 통합의 필요성이 증가하고 있다.

이와 같은 흐름에 발맞추어 최근 공장설비, 공정제어 설비, 빌딩자동화, 인프라 부문에서 사용되는 산업용 통신 네트워크에 이더넷(Ethernet)을 기반으로 하는 통신 프로토콜 시스템 적용이 주류로 부상하고 있다.

이러한 시점에서 산업 이더넷 통신 방식을 기반으로 하는 Ethernet 전송 방식은 구성의 용이함과 확장성의 강점으로 널리 사용되고 있으나, 제어 데이터와 같은 소량의 데이터를 전송하기 위해서는 많은 정보를 추가해야 하는 단점을 보유하고 있다.

이러한 산업용 이더넷 기술의 시장 확대는 산업 설비 자동화에 따른 이더넷 기반의 통신 기술의 발달에 따른 결과로, 지속적인 이더넷 기술의 시장 지배를 예측할 수 있으나, 최근 산업용 이더넷 기반의 데이터 전송 기술은 기술적 한계에 이르고 있어, 이를 극복할 수 있는 대량 객체 데이터 전송 기술 개발의 필요성이 점차 증대되고 있다.

특히, 최근 차세대 전력망이 발달함에 따라 1,000개 이상의 노드를 동시에 제어하기 위한 데이터 전송 기술이 필요하게 되었으며, 실시간으로 서비스 품질을 만족하기 위한 기술 개발이 절실한 시점이다.

미국등록특허 제7991017호 B, 2011년 08월 02일 등록 (명칭: Deterministic communication system)

본 발명은 종래의 불편함을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 온 더 플라이(on the fly) 방식으로 마스터 노드가 읽기 주기와 쓰기 주기가 교대로 구분된 상태의 네트워크를 통해 읽기 주기에 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고, 쓰기 주기에 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고 나서, 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 수신할 수 있는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 메인 마스터 노드가 메인 네트워크를 통해 읽기 주기에 제어 프레임을 전송하면 서브 마스터 노드가 이를 수신하여 서브 네트워크 상의 슬레이브 노드들에 전달하고, 응답 정보를 수집한 후, 쓰기 주기에 메인 네트워크를 통해 수신한 응답 프레임으로 해당 응답 정보를 로드하여 전송할 수 있는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템은 제1 주기에 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 하나의 슬레이브 노드로 전송하고, 제2 주기에 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하는 마스터 노드 및 마스터 노드와 연결되고, 제1 주기에 제어 프레임이 수신되면, 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 생성하고, 제2 주기에 마스터 노드로부터 응답 프레임이 수신되면, 응답 프레임에 응답 정보를 로드하여 마스터 노드 또는 다른 슬레이브 노드로 전송하는 슬레이브 노드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템은 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송하고, 제2 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 서브 마스터 노드로 전송하는 메인 마스터 노드 및 서브 마스터 노드와 메인 네트워크를 구성하고, 하나 이상의 슬레이브 노드와 함께 서브 네트워크를 구성하며, 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 프레임을 수신하면 서브 네트워크를 통해 슬레이브 노드에 제어 정보를 전달하고, 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 수집하고, 제2 주기에 메인 네트워크를 통해 응답 프레임이 수신되면, 응답 프레임에 수집된 응답 정보를 로드하여 메인 마스터 노드 또는 다른 서브 마스터 노드로 전송하는 서브 마스터 노드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템에 있어서, 제어 프레임은 메인 마스터 노드와 연결된 슬레이브 노드를 시작으로 네트워크 상에 위치한 나머지 슬레이브 노드로 순차적 전송되며, 최종적으로 메인 마스터 노드로 되돌아 오는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템에 있어서, 메인 마스터 노드는 서브 마스터 노드로 제어 프레임을 전송한 후, 기 설정된 시간이 경과하면 응답 프레임을 서브 마스터 노드로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템에 있어서, 서브 마스터 노드는 메인 마스터 노드로부터 제어 프레임 또는 응답 프레임 중 적어도 하나를 수신하는 복수의 슬레이브 노드 중 하나이며, 제어 프레임에 대한 데이터를 슬레이브 노드로 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템에 있어서, 제1 주기는 메인 마스터 노드가 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송한 후, 모든 서브 마스터 노드를 거쳐 최종적으로 메인 마스터 노드로 되돌아 오는 주기인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템에 있어서, 제2 주기는 메인 마스터 노드가 제어 프레임을 회신한 후에, 응답 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송하고, 모든 서브 마스터 노드를 거쳐 최종적으로 메인 마스터 노드로 되돌아 오는 주기인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법은 메인 마스터 노드가 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 생성하는 단계와, 메인 마스터 노드가 생성된 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송하는 단계 및 메인 마스터 노드가 제2 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 서브 마스터 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법에 있어서, 응답 프레임을 서브 마스터 노드로 전송하는 단계 이후에, 메인 마스터 노드가 응답 프레임 내 적어도 하나의 응답 정보를 포함하여 수신하는 단계 및 메인 마스터 노드가 수신된 응답 정보를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법은 서브 마스터 노드가 메인 마스터 노드와 메인 네트워크를 구성하여 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 프레임을 수신하는 단계와, 서브 마스터 노드가 하나 이상의 슬레이브 노드와 서브 네트워크를 구성하여 제어 프레임 내 제어 정보를 슬레이브 노드로 전달하는 단계와, 서브 마스터 노드가 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 수집하는 단계와, 서브 마스터 노드가 제2 주기에 메인 네트워크를 통해 응답 프레임을 수신하는 단계 및 서브 마스터 노드가 수집된 응답 정보를 응답 프레임에 로드하여 메인 마스터 노드 또는 다른 서브 마스터 노드 중 하나로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법은 마스터 노드가 제1 주기에 제어 정보를 생성하는 단계와, 마스터 노드가 생성된 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 하나의 슬레이브 노드로 전송하는 단계 및 마스터 노드가 제2 주기에 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법은 슬레이브 노드가 마스터 노드와 연결되고, 제1 주기에 제어 프레임을 수신하는 단계와, 슬레이브 노드가 제어 프레임이 수신되면, 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 생성하는 단계 및 슬레이브 노드가 제2 주기에 마스터 노드로부터 응답 프레임이 수신되면, 응답 프레임에 응답 정보를 로드하여 마스터 노드 또는 다른 슬레이브 노드로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 과제 해결을 위한 또 다른 수단으로서, 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 생성하는 단계와, 생성된 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송하는 단계 및 제2 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 서브 마스터 노드로 전송하는 단계를 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.

또한, 본 발명의 과제 해결을 위한 또 다른 수단으로서, 서브 마스터 노드와 메인 네트워크를 구성하여 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 프레임을 수신하는 단계와, 하나 이상의 슬레이브 노드와 서브 네트워크를 구성하여 제어 프레임 내 제어 정보를 슬레이브 노드로 전달하는 단계와, 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 수집하는 단계와, 제2 주기에 메인 네트워크를 통해 응답 프레임을 수신하는 단계 및 응답 프레임에 수집된 응답 정보를 로드하여 메인 마스터 노드 또는 다른 서브 마스터 노드 중 하나로 전송하는 단계를 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.

또한, 본 발명의 과제 해결을 위한 또 다른 수단으로서, 마스터 노드가 제1 주기에 제어 정보를 생성하는 단계와, 마스터 노드가 생성된 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 하나의 슬레이브 노드로 전송하는 단계 및 마스터 노드가 제2 주기에 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하는 단계를 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.

또한, 본 발명의 과제 해결을 위한 또 다른 수단으로서, 슬레이브 노드가 마스터 노드와 연결되고, 제1 주기에 제어 프레임을 수신하는 단계와, 슬레이브 노드가 제어 프레임이 수신되면, 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 생성하는 단계 및 슬레이브 노드가 제2 주기에 마스터 노드로부터 응답 프레임이 수신되면, 응답 프레임에 응답 정보를 로드하여 마스터 노드 또는 다른 슬레이브 노드로 전송하는 단계를 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.

본 발명에 따르면, 마스터 노드가 읽기 및 쓰기 주기를 구분하여 교대로 전송하는데, 네트워크를 통해 읽기 주기에 제어 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고, 쓰기 주기에 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고 나서, 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 수신할 수 있다.

또한, 서브 마스터 노드 간에 데이터를 읽는 주기와, 서브 네트워크에서 데이터를 쓰는 주기를 구분하여 각 서브 네트워크의 토폴로지에 관계없이 제어 명령을 내리거나 정보를 수집하는 것이 가능하다.

또한, 쓰기 명령 데이터에 비하여 상대적으로 데이터 크기가 작은 읽기 명령 데이터를 제1 주기로 메인 마스터 노드가 슬레이브 노드로 전송하고, 제2 주기에 메인 마스터 노드가 전송한 프레임에 각각의 슬레이브 노드에 대한 응답 정보를 기록하여 전달함으로써, 데이터 전송 지연을 줄이고, 데이터 전송 시간을 단축할 수 있다.

또한, 특정 제어 네트워크에 다른 네트워크를 연결하여 통합 제어하되 통신 주기를 단축하여 효율적인 제어가 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 온 더 플라이 방식을 적용한 네트워크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메인 마스터 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 마스터 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 응답 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제어 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 응답 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 메인 마스터 노드(Node)는 다수의 슬레이브 노드와 메인 네트워크를 구성하는 노드이고, 서브 마스터 노드는 다수의 슬레이브 노드 중 하나이며, 나머지 슬레이브 노드들과 링 구조의 서브 네트워크를 구성하고, 슬레이브 노드들을 제어할 수 있는 노드가 된다.

우선, 본 발명의 실시 예에 따른 온 더 플라이 방식을 적용한 네트워크 시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 온 더 플라이 방식을 적용한 네트워크 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 온 더 플라이 방식을 적용한 네트워크 시스템은 산업용 대량 객체 데이터 전송을 위한 시스템으로서, 통신망(미도시)을 통해 연결되는 마스터 노드(100) 및 복수의 슬레이브 노드(200a, 200b, …, 200n; 200)를 포함하여 구성될 수 있다.

마스터 노드(100) 및 복수의 슬레이브 노드(200)는 산업 현장에 설치된 대량의 노드로서, 전력 공급 설비, 구동 장치 및 제조 설비 등이 포함될 수 있다. 특히, 마스터 노드(100)는 산업 현장에서 슬레이브 노드(200)를 제어하기 위한 객체로서, 데이터 사이즈 및 포맷이 서로 다른 데이터 프레임(제어 프레임 또는 응답 프레임)을 구성하고, 각각의 슬레이브 노드에 매칭되는 데이터 그램(Datagram)을 제어 프레임 또는 응답 프레임에 실어 전송할 수 있다.

마스터 노드(100)는 온 더 플라이 방식으로 제어 주기 동안 링 구조의 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드(200)로 제어 프레임을 전송할 수 있다. 여기서, 제어 프레임은 마스터 노드(100)에서 생성되며, 복수의 슬레이브 노드(200)로 전송되고, 각각 순차적으로 연결된 모든 슬레이브 노드(200)를 통과하여 다시 마스터 노드(100)로 되돌아 올 수 있다.

또한, 마스터 노드(100)는 순차적으로 전송된 응답 프레임이 회신되면, 각 슬레이브 노드(200)에서 응답 프레임에 포함한 제어 결과 정보, 현재 상태 정보 및 응답 정보 등을 확인하여 요청한 정보, 제어 결과 및 각 슬레이브 노드(200)의 상태를 확인할 수 있다.

슬레이브 노드(200)는 마스터 노드(100) 또는 이전 슬레이브 노드로부터 전달된 제어 프레임을 분석하여 자신의 제어 정보만을 리드한다. 그리고, 슬레이브 노드(200)는 다음 슬레이브 노드 또는 마스터 노드(100)로 제어 프레임을 전달할 수 있다. 한편, 슬레이브 노드(200)는 수신된 제어 프레임을 확인하여 자신에 매칭되는 데이터 그램 내에 제어 정보 또는 업그레이드 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 제어 프레임을 그대로 다음 슬레이브 노드 또는 마스터 노드(100)로 전송할 수 있다.

그리고 나서, 마스터 노드(100)는 제어 프레임을 전송한 주기와 다른 주기로 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 슬레이브 노드(200)로 전송한다. 즉, 마스터 노드(100)는 슬레이브 노드(200)로 제어 프레임을 전송한 후, 기 설정된 시간이 경과하면 응답 프레임을 슬레이브 노드(200)로 전송한다.

마스터 노드(100)는 응답 프레임을 슬레이브 노드(200)로 전송하고 나서, 응답 프레임이 회신되면, 응답 프레임 내 포함된 응답 정보를 확인하여 각각의 슬레이브 노드(200)에 대한 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 마스터 노드가 읽기 및 쓰기 주기를 구분하여 교대로 제공하는데, 네트워크를 통해 읽기 주기에 제어 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고, 쓰기 주기에 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고 나서, 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 수신할 수 있다. 또한, 서브 마스터 노드 간에 데이터를 읽는 주기와, 서브 네트워크에서 데이터를 쓰는 주기를 구분하여 각 서브 네트워크의 토폴로지에 관계없이 제어 명령을 내리거나 정보를 수집하는 것이 가능하다. 또한, 쓰기 명령 데이터에 비하여 상대적으로 데이터 크기가 작은 읽기 명령 데이터를 제1 주기로 메인 마스터 노드가 슬레이브 노드로 전송하고, 제2 주기에 메인 마스터 노드가 전송한 프레임에 각각의 슬레이브 노드에 대한 응답 정보를 기록하여 전달함으로써, 데이터 전송 지연을 줄이고, 데이터 전송 시간을 단축할 수 있다. 또한, 특정 제어 네트워크에 다른 네트워크를 연결하여 통합 제어하되 통신 주기를 단축하여 효율적인 제어가 가능하다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 프레임의 구조를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템은 메인 마스터 노드(100), 복수의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c), 복수의 슬레이브 노드(201a, 202a, 201b, 202b, 203a, 203b)로 구성된다. 또한, 메인 마스터 노드(100)는 복수의 서브 마스터 노드(200)와 메인 네트워크(300)를 구성하고, 서브 마스터 노드(200a)는 자신의 슬레이브 노드(201a, 202a)와 서브 네트워크(400a)를 구성한다.

메인 마스터 노드(100)는 온 더 플라이 방식으로 제어 주기 동안 링 구조의 경로 상에 위치한 복수의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)로 제어 프레임 및 응답 프레임을 교대로 전송할 수 있다. 여기서, 제어 프레임 및 응답 프레임은 메인 마스터 노드(100)에서 생성되어 서브 마스터 노드(200a)로 전송된다. 그리고, 제어 프레임 및 응답 프레임은 각각 순차적으로 연결된 모든 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)를 통과하여 다시 메인 마스터 노드(100)로 되돌아 올 수 있다.

메인 마스터 노드(100)는 제1 주기에 메인 네트워크(300)를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다. 여기서, 제1 주기는 메인 마스터 노드(100)가 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드(200a)로 전송한 후, 모든 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)를 거쳐 최종적으로 메인 마스터 노드(100)로 되돌아 오는 주기가 된다.

그리고, 메인 마스터 노드(100)는 제2 주기에 메인 네트워크(300)를 통해 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다. 즉, 메인 마스터 노드(100)는 서브 마스터 노드(200a)로 제어 프레임을 전송한 후, 기 설정된 시간이 경과하면 응답 프레임을 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다. 여기서, 제2 주기는 메인 마스터 노드(100)가 제어 프레임을 회신한 후에, 응답 프레임을 하나의 서브 마스터 노드(200a)로 전송하고, 모든 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)를 거쳐 최종적으로 메인 마스터 노드(100)로 되돌아 오는 주기가 된다.

메인 마스터 노드(100)는 응답 프레임을 서브 마스터 노드(200)로 전송하고 나서, 응답 프레임이 회신되면, 응답 프레임 내 포함된 응답 정보를 확인하여 각각의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c) 및 슬레이브 노드(201a, 202a, 201b, 202b, 203a, 203b)에 대한 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.

서브 마스터 노드(200a)는 메인 마스터 노드(100)로부터 전달된 제어 프레임을 분석하여 자신의 정보만을 리드한다. 그리고, 서브 마스터 노드(200a)는 다음 서브 마스터 노드(200b) 또는 메인 마스터 노드(100)로 제어 프레임을 전달할 수 있다. 한편, 서브 마스터 노드(200a)는 수신된 제어 프레임을 확인하여 자신에 매칭되는 제어 정보 또는 업그레이드 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 그대로 제어 프레임을 다음 슬레이브 노드(200b) 또는 마스터 노드(100)로 전송할 수 있다.

서브 마스터 노드(200a)는 메인 마스터 노드(100)와 메인 네트워크(300)를 구성하고, 하나 이상의 슬레이브 노드(201a, 202a)와 함께 서브 네트워크(400a)를 구성한다.

그리고, 서브 마스터 노드(200a)는 제1 주기에 메인 네트워크(300)를 통해 제어 프레임이 수신되면, 서브 네트워크(400a)를 통해 슬레이브 노드(201a, 202a)로 제어 정보를 전달한다. 이후, 서브 마스터 노드(200a)는 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 각각의 슬레이브 노드(201a, 202a)로부터 수집하고, 수집된 응답 정보를 저장한다.

서브 마스터 노드(200a)는 제2 주기에 메인 네트워크(300)를 통해 응답 프레임이 수신되면, 응답 프레임에 수집된 응답 정보를 로드하여 메인 마스터 노드(100) 또는 다른 서브 마스터 노드(200b)로 전송한다.

한편, 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이 읽기 및 쓰기 주기에 대한 데이터 구성을 살펴보면, 도 3a에서 읽기 주기의 제어 프레임은 헤더 영역(31), 데이터 영역(32) 및 CRC 영역(33)으로 구성된다. 여기서, 헤더 영역(31)에는 제어 프레임의 시작을 알리는 정보, 마스터 노드 또는 슬레이브 노드에 대한 IP 정보, 데이터 읽기 주기 정보 및 제어 프레임에 대한 간단한 정보들이 포함될 수 있다. 또한, 데이터 영역(32)에는 복수의 슬레이브 노드(200)의 동작 제어, 정상 동작 여부 모니터링 및 각각의 슬레이브 노드에 대한 제어 정보를 포함하는 데이터 그램을 가진다.

또한, 도 3b에서 쓰기 주기의 응답 프레임은 헤더 영역(36), 데이터 영역(37) 및 CRC 영역(38)으로 구성된다. 여기서, 헤더 영역(36)에는 응답 프레임의 시작을 알리는 정보, 마스터 노드 또는 슬레이브 노드에 대한 IP 정보, 쓰기 주기 정보 및 응답 프레임에 대한 간단한 정보들이 포함될 수 있다. 또한, 데이터 영역(37)에는 각각의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)들의 슬레이브 노드(201a, 202a, 201b, 202b, 203a, 203b)로부터 수집된 응답 정보를 포함한다.

이때, 제어 프레임과 응답 프레임의 프레임 크기는 동일하거나, 상이할 수 있으며, 제어 프레임의 경우, 다수의 슬레이브 노드 제어를 위한 제어 데이터를 포함하고 있기 때문에 상대적으로 응답 프레임에 비해 프레임 사이즈가 클 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 메인 마스터 노드의 구체적인 구성을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메인 마스터 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 마스터 노드(100)는 제어부(110), 통신부(120) 및 저장부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제어부(110)는 복수의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c; 슬레이브 노드)를 제어하기 위하여 제어 프레임 및 응답 프레임을 제공한다. 이를 위해, 제어부(110)는 읽기/쓰기 주기 제어모듈(111), 데이터 생성모듈(112) 및 데이터 확인모듈(114)을 포함한다.

읽기/쓰기 주기 제어모듈(111)은 메인 마스터 노드(100)는 제1 주기에 메인 네트워크(300)를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다. 여기서, 제1 주기는 메인 마스터 노드(100)가 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드(200a)로 전송한 후, 모든 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)를 거쳐 최종적으로 메인 마스터 노드(100)로 되돌아 오는 주기가 된다.

그리고, 읽기 쓰기 주기 제어모듈(111)은 제2 주기에 메인 네트워크(300)를 통해 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다. 즉, 읽기 쓰기 주기 제어모듈(111)은 서브 마스터 노드(200a)로 제어 프레임을 전송한 후, 기 설정된 시간이 경과하면 응답 프레임을 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다. 여기서, 제2 주기는 메인 마스터 노드(100)가 제어 프레임을 회신한 후에, 응답 프레임을 서브 마스터 노드(200a)로 전송하고, 모든 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)를 거쳐 최종적으로 메인 마스터 노드(100)로 되돌아 오는 주기가 된다.

데이터 생성모듈(112)은 링 구 조의 경로 상에 위치한 복수의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)의 각각을 제어하기 위한 제어 정보를 데이터 그램으로 생성하고, 생성된 데이터 그램을 제어 프레임 내에 실어 연결된 서브 마스터 노드(200a)로 전송하도록 제어할 수 있다. 특히, 데이터 생성모듈(112)은 제어 프레임을 헤더 영역(31), 데이터 영역(32) 및 CRC 영역(330)으로 구분하며, 데이터 영역(32)에 각각의 서브 마스터 노드 별로 매칭되는 제어 정보를 포함한다.

데이터 확인모듈(113)은 각각의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)로부터 수신된 응답 정보를 기반으로 정상 동작 여부 및 소프트웨어 업데이트 성공 여부 등의 제어 정보에 대한 피드백을 확인한다.

통신부(120)는 제어부(110)에서 생성된 제어 프레임 및 응답 프레임을 슬레이브 노드(200)로 전송할 수 있다. 또한, 통신부(120)는 네트워크 상에 위치한 복수의 서브 마스터 노드(200a, 200b, 200c)로 순차적으로 전송된 후 되돌아 온 제어 프레임 및 응답 프레임에 상응하는 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 제어부(110)로 전달할 수 있다.

저장부(130)는 메인 마스터 노드(100)의 동작에 필요한 정보들을 저장하며, 특히, 생성된 제어 정보, 업그레이드 정보 및 수신된 응답 정보 등을 저장할 수 있다. 이러한 저장부(130)는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리를 포함한다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 서브 마스터 노드의 구체적인 구성을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 마스터 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 서브 마스터 노드(200a)는 데이터 처리모듈(210), 동작 수행모듈(220), 네트워크 관리모듈(230), 저장모듈(240) 및 통신모듈(250)로 구성된다.

데이터 처리모듈(210)은 입력 포트를 통해 수신되는 제어 프레임 및 응답 프레임을 메인 마스터 노드(100) 또는 다른 서브 마스터 노드(200b, 200c)로 전달한다. 즉, 데이터 처리모듈(210)은 통신모듈(250)로부터 수신된 제어 프레임 내 데이터에 포함된 데이터 그램을 분석하여 자신과 매칭되는 제어 정보만을 추출하고, 추출된 제어 정보를 서브 네트워크(300a) 상의 슬레이브 노드(201a, 202b)로 전달한다. 또한, 데이터 처리모듈(210)은 메인 마스터 노드(100)로부터 수신되는 응답 프레임 내 슬레이브 노드(201a, 202a)에 대한 응답 정보를 로드한다.

동작 수행모듈(220)은 서브 마스터 노드(200a)의 전반적인 동작을 제어하고, 서브 마스터 노드(200a)의 상태를 파악하여 관리할 수 있다. 그리고 동작 수행모듈(220)은 데이터 처리모듈(210)로부터 전달된 동작 제어 정보에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 동작 수행모듈(220)은 동작 수행에 따른 결과 및 동작 요청에 따른 응답 정보 및 현재 상태에 대한 정보를 파악한다.

동작 수행모듈(220)은 수신된 제어 프레임 내 동작 제어 정보 또는 업그레이드 정보가 포함된 경우, 자신과 매칭되는 동작 제어 정보 또는 업그레이드 정보를 추출하고, 추출된 동작 제어 정보 또는 업그레이드 정보에 대응하여 제어 동작 또는 소프트웨어 업그레이드 기능을 수행할 수 있다.

네트워크 관리모듈(230)은 메인 마스터 노드(100) 및 다른 슬레이브 노드(200b, 200c)와 메인 네트워크(300)를 구성하며, 다수의 슬레이브 노드(201a, 202a)와 서브 네트워크(400a)를 구성한다. 여기서, 메인 네트워크(300)에는 온 더 플라이 방식으로 링 구조의 경로 상에 메인 네트워크(300)로 메인 마스터 노드(100) 또는 다른 서브 마스터 노드(200b, 200c)가 위치할 수 있고, 서브 네트워크(400a)에는 온 더 플라이 방식으로 링 구조의 경로 상에 다수의 슬레이브 노드(201a, 202a)가 위치할 수 있다.

저장모듈(240)은 서브 마스터 노드(200a)의 동작에 필요한 정보들을 저장하며, 특히, 저장모듈(240)은 제어 정보, 업그레이드 정보 및 수신된 응답 정보 등을 저장할 수 있다.

통신모듈(250)은 링 구조의 경로 상에서 순차적으로 전송된 제어 프레임 및 응답 프레임을 수신하고, 수신된 제어 프레임 및 응답 프레임을 데이터 처리모듈(210)로 전달할 수 있다. 또한, 통신모듈(250)은 제어 프레임 내 데이터 그램에 포함된 제어 정보 및 업그레이드 정보에 따라 동작을 수행하고, 정상 동작 여부, 현재 상태 또는 제어 요청된 정보 등에 대한 응답 정보를 응답 프레임에 실어 다음 서브 마스터 노드(200b, 200c) 또는 메인 마스터 노드(100)로 전송할 수 있다.

그러면 본 발명의 실시 예에 따른 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 제어 프레임 전송을 위한 메인 마스터 노드(100)는 S11 단계에서 서브 마스터 노드(200a, 200b)의 제어를 위한 제어 데이터를 생성한다. 이때, 메인 마스터 노드(100)는 각각의 서브 마스터 노드(200) 별로 매칭되는 데이터 그램에 제어 데이터를 로드한다. 그리고, 메인 마스터 노드(100)는 S13 단계에서 제1 주기에 메인 네트워크(300)를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다.

제어 프레임을 수신한 서브 마스터 노드(200a)는 S15 단계에서 제어 프레임 내 데이터를 확인하여 자신의 제어 정보를 확인한다. 이때, 서브 마스터 노드(200a)는 수신된 제어 프레임에서 자신 및 자신의 슬레이브 노드(201a, 202a, …, 20na)와 관련된 데이터 만을 로드한다. 그리고, 서브 마스터 노드(200a)는 S17 단계에서 제어 프레임을 메인 네트워크(300) 상에 인접한 서브 마스터 노드(200b)로 전달한다.

이후, 서브 마스터 노드(200a)는 자신과 서브 네트워크(400a)를 구성하는 슬레이브 노드(201a, 202a, …, 20na)로 제어 정보를 전송한다(S19 내지 S21). 제어 정보가 수신되면, 슬레이브 노드(201a, 202a, …, 20na)는 해당 제어 정보에 대응하는 동작을 수행한다(S23 내지 S25). 그리고, 슬레이브 노드(201a, 202a, …, 20na)는 동작 결과에 상응하는 응답 정보를 서브 네트워크(400a) 상의 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다(S27 내지 S29).

응답 정보가 수신되면, 서브 마스터 노드(200a)는 S31 단계에서 슬레이브 노드(201a, 202a, …, 20na)로부터 수신된 응답 정보를 저장한다.

한편, 인접한 서브 마스터 노드(200a)로부터 제어 프레임을 수신한 서브 마스터 노드(200b)는 S32 단계에서 제어 프레임 내 데이터를 확인하여 자신의 제어 정보만을 추출한다. 이때, 서브 마스터 노드(200b)는 자신 및 자신의 슬레이브 노드(201b, 202b, …, 20nb)와 관련된 데이터 만을 로드한다. 그리고, 서브 마스터 노드(200b)는 S35 단계에서 제어 프레임을 메인 네트워크(300) 상에 인접한 다음 서브 마스터 노드로 전달한다.

이후, 서브 마스터 노드(200b)는 자신과 서브 네트워크(400b)를 구성하는 슬레이브 노드(201b, 202b, …, 20nb)로 제어 정보를 전송한다(S33 내지 S35). 제어 정보가 수신되면, 슬레이브 노드(201b, 202b, …, 20nb)는 해당 제어 정보에 대응하는 동작을 수행한다(S37 내지 S39). 그리고, 슬레이브 노드(201b, 202b, …, 20nb)는 동작 결과에 상응하는 응답 정보를 서브 네트워크(400b) 상의 서브 마스터 노드(200b)로 전송한다(S41 내지 S43).

응답 정보가 수신되면, 서브 마스터 노드(200b)는 S45 단계에서 슬레이브 노드(201b, 202b, …, 20nb)로부터 수신된 응답 정보를 저장한다.

한편, 현재 서브 마스터 노드(200b)가 메인 네트워크(300) 상에서 제어 프레임을 수신한 마지막 서브 마스터 노드인 경우, 서브 마스터 노드(200b)는 S47 단계에서 제어 프레임을 메인 마스터 노드(100)로 전송한다.

제어 프레임이 회수되면, 메인 마스터 노드(100)는 S49 단계에서 제어 프레임을 확인한다. 이후, 메인 마스터 노드(100)는 응답 프레임을 전송하는 과정을 수행한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 응답 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 응답 프레임 전송을 위한 메인 마스터 노드(100)는 제어 데이터를 포함하는 제어 프레임을 메인 네트워크(300) 상의 서브 마스터 노드(200a, 200b)로 전송하고 나서, 제어 프레임이 회수되면, S71 단계에서 각각의 서브 마스터 노드(200a, 200b)의 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 데이터를 생성한다. 이때, 메인 마스터 노드(100)는 각각의 서브 마스터 노드(200) 별로 매칭되는 데이터 그램에 응답 데이터를 로드한다. 그리고, 메인 마스터 노드(100)는 S73 단계에서 응답 프레임을 서브 마스터 노드(200a)로 전송한다.

응답 프레임이 수신되면, 서브 마스터 노드(200a)는 S75 단계에서 슬레이브 노드(201a, 202a, …, 20na)로부터 수집된 응답 정보를 응답 프레임의 데이터 영역에 로드한다. 그리고, 서브 마스터 노드(200a)는 S77 단계에서 응답 데이터를 메인 네트워크(300) 상에 인접한 다른 서브 마스터 노드(200b)로 전달한다.

한편, 응답 프레임이 수신되면, 서브 마스터 노드(200b)는 S79 단계에서 슬레이브 노드(201b, 202b, …, 20nb)로부터 수집된 응답 정보를 응답 프레임의 데이터 영역에 로드한다.

이후, 현재 서브 마스터 노드(200b)가 메인 네트워크(300) 상에서 제어 프레임을 수신한 마지막 서브 마스터 노드인 경우, 서브 마스터 노드(200b)는 S81 단계에서 응답 프레임을 메인 마스터 노드(100)로 전송한다.

응답 프레임이 회수되면, 메인 마스터 노드(100)는 S83 단계에서 응답 프레임을 확인한다. 이후, 메인 마스터 노드(100)는 응답 프레임 내 응답 정보에 대응하는 조치를 수행한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제어 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제어 프레임 전송을 위한 메인 마스터 노드(100)는 S101 단계에서 슬레이브 노드(200a, 200b, …, 200n)의 제어를 위한 제어 데이터를 생성한다. 이때, 마스터 노드(100)는 각각의 슬레이브노드(200) 별로 매칭되는 데이터 그램에 제어 데이터를 로드한다. 그리고, 마스터 노드(100)는 S103 단계에서 제1 주기에 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 슬레이브 노드(200a)로 전송한다.

제어 프레임을 수신한 슬레이브 노드(200a)는 S105 단계에서 제어 프레임 내 데이터를 확인하여 자신의 제어 정보를 확인한다. 이때, 슬레이브 노드(200a)는 자신과 관련된 데이터 만을 로드한다. 그리고, 슬레이브 노드(200a)는 S107 단계에서 제어 프레임을 동일한 네트워크 상에 인접한 다른 슬레이브 노드(200b)로 전달한다.

또한, 슬레이브 노드(200b)는 S109 단계에서 수신된 제어 프레임 내 데이터를 확인하여 자신의 제어 정보만을 추출한다. 이때, 슬레이브 노드(200b)는 자신과 관련된 데이터 만을 로드한다. 그리고, 슬레이브 노드(200b)는 S111 단계에서 제어 프레임을 동일한 네트워크(300) 상에 인접한 다음 슬레이브 노드로 전달한다.

또한, 슬레이브 노드(200n)는 S113 단계에서 수신된 제어 프레임 내 데이터를 확인하여 자신의 제어 정보만을 추출한다. 이때, 슬레이브 노드(200n)는 자신과 관련된 데이터 만을 로드한다. 그리고, 슬레이브 노드(200n)는 S115 단계에서 제어 프레임을 동일한 네트워크(300) 상에 인접한 다음 슬레이브 노드로 전달한다.

제어 정보가 수신되면, 슬레이브 노드(200a, 200b, …, 200n)는 S115 단계에서 해당 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 생성하고, 생성된 응답 정보를 저장한다.

한편, 현재 슬레이브 노드(200n)가 동일한 네트워크 상에서 제어 프레임을 수신한 마지막 슬레이브 노드인 경우, 슬레이브 노드(200n)는 S117 단계에서 제어 프레임을 마스터 노드(100)로 전송한다.

제어 프레임이 회수되면, 마스터 노드(100)는 S119 단계에서 제어 프레임을 확인한다. 이후, 마스터 노드(100)는 응답 프레임을 전송하는 과정을 수행한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 응답 프레임 전송 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 응답 프레임 전송을 위한 마스터 노드(100)는 제어 데이터를 포함하는 제어 프레임을 슬레이브 노드(200a, 200b, …, 200n)로 전송하고 나서, 제어 프레임이 회수되면, S131 단계에서 각각의 슬레이브 노드(200a, 200b, …, 200n)의 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 데이터를 생성한다. 이때, 마스터 노드(100)는 각각의 슬레이브 노드(200) 별로 매칭되는 데이터 그램에 제어 데이터를 로드한다. 그리고, 마스터 노드(100)는 S133 단계에서 응답 프레임을 슬레이브 노드(200a)로 전송한다.

응답 프레임이 수신되면, 슬레이브 노드(200a)는 S135 단계에서 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 응답 프레임의 데이터 영역에 로드한다. 그리고, 슬레이브 노드(200a)는 S137 단계에서 자신의 응답 정보가 추가된 응답 데이터를 다음 슬레이브 노드(200b)로 전달한다.

응답 프레임이 전달되면, 슬레이브 노드(200b)는 S139 단계에서 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 응답 프레임의 데이터 영역에 로드한다. 그리고, 슬레이브 노드(200b)는 S141 단계에서 자신의 응답 정보가 추가된 응답 데이터를 다음 슬레이브 노드(200b)로 전달한다.

또한, 응답 프레임이 전달되면, 슬레이브 노드(200n)는 S143 단계에서 제어 정보에 상응하는 응답 정보를 응답 프레임의 데이터 영역에 로드한다. 한편, 현재 슬레이브 노드(200n)가 동일한 네트워크 상에서 응답 프레임을 수신한 마지막 슬레이브 노드인 경우, 슬레이브 노드(200n)는 S145 단계에서 응답 프레임을 마스터 노드(100)로 전송한다.

응답 프레임이 회수되면, 마스터 노드(100)는 S147 단계에서 응답 프레임을 확인한다. 이후, 마스터 노드(100)는 응답 프레임 내 응답 정보에 대응하는 조치를 수행한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

또한, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

본 발명은 산업용 대량 객체 데이터 전송 기술에 관한 것으로서, 마스터 노드가 네트워크를 통해 읽기 주기에 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고, 쓰기 주기에 응답 프레임을 슬레이브 노드로 전송하고 나서, 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 수신한다. 이에 따라, 본 발명은 서브 마스터 노드 간에 데이터를 읽는 주기와, 서브 네트워크에서 데이터를 쓰는 주기를 구분하여 각 서브 네트워크의 토폴로지에 관계없이 제어 명령을 내리거나 정보를 수집하는 것이 가능하다. 또한, 쓰기 명령 데이터에 비하여 상대적으로 데이터 크기가 작은 읽기 명령 데이터를 제1 주기로 메인 마스터 노드가 슬레이브 노드로 전송하고, 제2 주기에 메인 마스터 노드가 전송한 프레임에 각각의 슬레이브 노드에 대한 응답 정보를 기록하여 전달함으로써, 데이터 전송 지연을 줄이고, 데이터 전송 시간을 단축할 수 있다. 또한, 특정 제어 네트워크에 다른 네트워크를 연결하여 통합 제어하되 통신 주기를 단축하여 효율적인 제어가 가능하다. 이는 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.

100: 마스터 노드 200a, 200b, …, 200n: 슬레이브 노드
110: 제어부 120: 통신부
130: 저장부 111: 읽기/쓰기 주기 제어모듈
112: 데이터 생성모듈 113: 데이터 확인모듈
210: 데이터 처리모듈 220: 동작 수행모듈
230: 네트워크 관리모듈 240: 저장모듈
250: 통신모듈 240a: 응답 정보
31, 36: 헤더 32, 37: 데이터
33, 38: CRC 201a, 201b, …, 201n: 슬레이브 노드
300: 메인 네트워크 400a, 400b, …, 400n: 서브 네트워크

Claims (16)

1. 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송하고, 제2 주기에 상기 메인 네트워크를 통해 상기 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 상기 서브 마스터 노드로 전송하는 메인 마스터 노드;
   상기 메인 마스터 노드와 상기 메인 네트워크를 구성하고, 하나 이상의 슬레이브 노드와 함께 서브 네트워크를 구성하며, 상기 제1 주기에 상기 메인 네트워크를 통해 상기 제어 프레임을 수신하면 상기 서브 네트워크를 통해 상기 슬레이브 노드에 상기 제어 정보를 전달하고, 상기 슬레이브 노드로부터 상기 제어 정보에 상응하는 상기 응답 정보를 수집하고, 상기 제2 주기에 상기 메인 네트워크를 통해 상기 응답 프레임이 수신되면, 상기 응답 프레임에 상기 수집된 응답 정보를 로드하여 상기 메인 마스터 노드 또는 다른 서브 마스터 노드로 전송하는 서브 마스터 노드; 및
   상기 서브 마스터 노드와 연결되고, 상기 제1 주기에 상기 제어 프레임이 수신되면, 상기 제어 정보에 상응하는 상기 응답 정보를 생성하여 상기 서브 마스터 노드 또는 다른 슬레이브 노드로 전송하는 슬레이브 노드를 포함하며,
   상기 서브 마스터 노드 중 일부는,
   상기 메인 마스터 노드로부터 제어 프레임 또는 응답 프레임 중 적어도 하나를 수신하는 슬레이브 노드인 것을 특징으로 하는 읽기 및 쓰기를 구분한 데이터 전송 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 제어 프레임은
   상기 메인 마스터 노드와 연결된 슬레이브 노드를 시작으로 네트워크 상에 위치한 나머지 슬레이브 노드로 순차적 전송되며, 최종적으로 상기 메인 마스터 노드로 되돌아 오는 것을 특징으로 하는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 메인 마스터 노드는
   서브 마스터 노드로 제어 프레임을 전송한 후, 기 설정된 시간이 경과하면 상기 응답 프레임을 상기 서브 마스터 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 주기는
   상기 메인 마스터 노드가 상기 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송한 후, 모든 서브 마스터 노드를 거쳐 최종적으로 상기 메인 마스터 노드로 되돌아 오는 주기인 것을 특징으로 하는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 제2 주기는
   상기 메인 마스터 노드가 상기 제어 프레임을 회신한 후에, 상기 응답 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송하고, 모든 서브 마스터 노드를 거쳐 최종적으로 상기 메인 마스터 노드로 되돌아 오는 주기인 것을 특징으로 하는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 시스템.
8. 메인 마스터 노드가 제1 주기에 메인 네트워크를 통해 제어 정보를 포함하는 제어 프레임을 생성하는 단계;
   상기 메인 마스터 노드가 상기 생성된 제어 프레임을 하나의 서브 마스터 노드로 전송하는 단계; 및
   상기 메인 마스터 노드가 제2 주기에 상기 메인 네트워크를 통해 상기 제어 정보에 대응하는 응답 정보를 로드할 수 있는 응답 프레임을 상기 서브 마스터 노드로 전송하는 단계;
   상기 메인 마스터 노드가 상기 응답 프레임 내 적어도 하나의 응답 정보를 포함하여 수신하는 단계; 및
   상기 메인 마스터 노드가 상기 수신된 응답 정보를 확인하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 읽기 및 쓰기 주기를 구분한 데이터 전송 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

Images