KR101890475B1 - Method and apparatus for controlling of power in energy harvesting beacon system - Google Patents

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Abstract

에너지 하베스팅 비콘 시스템의 전력 제어 방법 및 장치가 개시된다. 비콘 송수신기는 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부와, 상기 통신 커넥터 연결부로 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 전력 변환부와, 상기 전력 변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 에너지 저장부와, 비콘을 송수신하는 통신부 및 상기 에너지 저장부로부터 상기 통신부에 공급되는 전력량을 모니터링하고, 상기 통신부로 공급되는 전압이 상기 통신부의 최소 동작 전압과 최대 동작 전압 사이에서 유지되도록 상기 통신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. A power control method and apparatus for an energy harvesting beacon system is disclosed. The beacon transceiver includes a communication connector connection unit connected to a communication connector including a plurality of signal pins, a power conversion unit converting a communication signal input to the communication connector connection unit into a power source, And a controller for monitoring the amount of power supplied to the communication unit from the energy storage unit and controlling the amount of power supplied to the communication unit so that a voltage supplied to the communication unit is maintained between a minimum operating voltage and a maximum operating voltage of the communication unit. And a control unit for controlling the operation.

Description

에너지 하베스팅 비콘 시스템의 전력 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING OF POWER IN ENERGY HARVESTING BEACON SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an energy harvesting beacon system,

기술분야는 비콘 시스템, 예를 들어 에너지 하베스팅 기능 또는 자가 발전 기능을 갖는 비콘 시스템의 전력 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. The technical field relates to a beacon system, for example a method and apparatus for power control of a beacon system having an energy harvesting function or a self-generating function.

최근 각종 통신기술의 발달로인하여 근거리통신도 함께 발달하고 있는데, 기존 근거리 통신의 한 예인 블루투스의 경우 종래에는 블루투스 통신을 사용하기 앞서 장치 간에 페어링(pairing) 이라는 장치를 등록하는 단계가 필요하며, 소량이지만 전력소모가 지속적으로 발생하기에 배터리를 가진 장치에서 장시간 사용하기에는 어려움이 있었다.In recent years, Bluetooth communication, which is an example of conventional short distance communication, requires a step of registering a pairing device between devices before using Bluetooth communication. However, since power consumption is continuously generated, it has been difficult to use the battery for a long time in a device having a battery.

그러나, 최근 블루투스 장치 예를 들면 블루투스 4.0 스마트, 또는 BLE(Bluetooth Low Energy)를 지원하는 장치들은 페어링 단계없이 장치 간에 정보를 전송할 수 있으며, 데이터를 전송하는 주기도 기존 블루투스 장치에 비해 길기에 전력 소모가 무척 작고, 이에 동전 크기의 배터리만으로도 1년 이상 동작시킬 수 있게 되었다. 또한 장치를 만드는 단가도 저렴하기에 위치 정보를 알려주는 비콘(beacon)으로 사용할 수 있게 되었다.However, recently, devices supporting Bluetooth devices such as Bluetooth 4.0 smart or Bluetooth low energy (BLE) can transfer information between devices without a pairing step, and the period of data transmission is longer than that of a conventional Bluetooth device, It is very small, and it is possible to operate it for more than a year with only the coin size battery. In addition, the unit cost of making a device is also low, so it can be used as a beacon for indicating location information.

이러한, 블루투스 비콘의 사용예로는 상점같은 곳에 고정식으로 블루투스 비콘을 설치하고, 페어링 단계없이 사용할 수 있는 블루투스를 지원하는 스마트폰을 가진 사용자가 접근하면, 주변 비콘에서 내려주는 정보로 광고 또는 위치 안내 등의 정보를 스마트폰에 기설치된 앱을 통해 제공받게 된다.Examples of the use of such a Bluetooth beacon include a fixed Bluetooth beacon installed in a shop or the like, and when a user having a smartphone supporting Bluetooth capable of using the Bluetooth beacon without a pairing step accesses it, Will be provided through apps installed on the smartphone.

종래기술 1(등록특허 제10-1550302호)는 비콘신호와 스마트 단말기를 이용한 위치 추적 장치 및 방법을 개시한다. Prior Art 1 (Registration No. 10-1550302) discloses a device and method for tracking a beacon signal and a location using a smart terminal.

종래기술 2(등록특허 10-1425345호)는 비콘 신호를 이용한 전자 출결 시스템을 개시한다. Prior Art 2 (Patent No. 10-1425345) discloses an electronic pendant system using a beacon signal.

종래기술 3(공개특허 제10-2016-0020665호)은 비콘을 이용한 주차 위치 안내 방법을 개시한다. Prior art 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-2016-0020665) discloses a parking position guiding method using a beacon.

이러한 종래기술들은 모두 비콘 신호를 이용하여 위치를 추적하거나 개인의 출입을 관리하는 시스템을 개시하고 있으나, 비콘 시스템의 전력 공급을 위한 시스템에 대해서는 개시하지 못하고 있다.All of these conventional techniques disclose a system for tracking a position or managing an access by an individual using a beacon signal, but a system for supplying power to a beacon system has not been disclosed.

대한민국 등록특허 제10-1550302호(비콘신호와 스마트 단말기를 이용한 위치 추적 장치 및 방법)Korean Patent No. 10-1550302 (Beacon Signal and Position Tracking Device and Method Using Smart Terminal) 대한민국 등록특허 제10-1425345호(와이파이 비콘 프레임을 이용한 스마트 디바이스 기반 전자 출결 시스템의 인증 방법)Korean Patent No. 10-1425345 (Authentication Method of Smart Device Based Electronic Attendant System Using Wi-Fi Beacon Frame) 대한민국 공개특허 제10-2016-0020665호(비콘을 이용한 주차 위치 안내 어플이 탑재된 스마트 기기)Korean Patent Publication No. 10-2016-0020665 (smart device equipped with parking guide application using beacon)

본 발명은 비콘 신호 또는 BLE(Bluetooth Low Energy)를 이용하여 스마트 비콘 시스템을 제공하되, 자가 발전 또는 에너지 하베스팅이 가능한 스마트 비콘 시스템을 제공하고자 한다. The present invention provides a smart beacon system that uses a beacon signal or BLE (Bluetooth Low Energy) to provide a smart beacon system capable of self-power generation or energy harvesting.

또한 본 발명은 자가 발전 또는 에너지 하베스팅이 가능한 비콘 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The present invention also provides a power control method and apparatus in a beacon system capable of self-power generation or energy harvesting.

또한, 본 발명은 자가 발전 또는 에너지 하베스팅이 가능한 비콘 시스템에서 직류/직류 변환기 없이도 일정한 전력을 공급, 충전 방전 제어, 급속 충전 및 방전 기능을 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for providing constant power supply, charge / discharge control, rapid charge and discharge functions in a beacon system capable of self-power generation or energy harvesting without a DC / DC converter.

일 실시예에 따른 비콘 시스템의 비콘 송수신기는 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부와, 상기 통신 커넥터 연결부로 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 전력 변환부와, 상기 전력 변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 에너지 저장부와, 비콘을 송수신하는 통신부 및 상기 에너지 저장부로부터 상기 통신부에 공급되는 전력량을 모니터링하고, 상기 통신부로 공급되는 전압이 상기 통신부의 최소 동작 전압과 최대 동작 전압 사이에서 유지되도록 상기 통신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. A beacon transceiver of a beacon system according to an exemplary embodiment includes a communication connector connection unit connected to a communication connector including a plurality of signal pins, a power conversion unit converting a communication signal input to the communication connector connection unit into a power source, A communication unit for transmitting / receiving a beacon; and an energy storage unit for monitoring an amount of power supplied from the energy storage unit to the communication unit, wherein a voltage supplied to the communication unit is a minimum operation voltage of the communication unit, And a control unit for controlling the operation of the communication unit to be maintained between the voltages.

일 실시예에 따른 비콘 송수신기는 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부와, 상기 통신 커넥터 연결부의 제1핀과 제2핀을 통해 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 제1전력변환부와, 상기 제1전력변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 제1저장부와, 상기 통신 커넥터 연결부의 상기 제2핀과 제3핀을 통해 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 제2전력변환부와, 상기 제2 전력변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 제1저장부와, 비콘을 송수신하는 통신부와, 상기 제1저장부와 상기 통신부 사이에 위치하는 제1스위치 및 상기 제2저장부와 상기 통신부 사이에 위치하는 제2스위치를 포함하되, 상기 제1스위치 및 제2스위치는 교대로 온오프 되도록 제어되되, 상기 제1스위치는 상기 제2스위치가 온 된 후 기 설정된 시간 이후 오프되고, 상기 제2스위치는 상기 제1스위치가 온 된 후 기 설정된 시간 이후 오프되고, 상기 통신부는 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치가 온된 시간 구간 동안 통신을 수행한다. A beacon transceiver according to an exemplary embodiment of the present invention includes a communication connector connection unit connected to a communication connector including a plurality of signal pins, a first connector for converting a communication signal input through first and second pins of the communication connector connection unit to a power source, A second storage unit for storing the power output from the first power conversion unit, and a second storage unit for converting the communication signal input through the second and third pins of the communication connector connection unit into a power source, A first switch for storing power output from the second power conversion unit; a communication unit for transmitting / receiving a beacon; a first switch located between the first storage unit and the communication unit; And a second switch located between the storage unit and the communication unit, wherein the first switch and the second switch are controlled to be turned on and off alternately, wherein the first switch is set to a predetermined state after the second switch is turned on Liver after being turned off, the second switch is turned off after a set time period after the first switch-on, the communication section performs the communication for the first switch or the second switch is ondoen size.

일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 제어 방법은, 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부로 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 단계와, 상기 전력 변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 단계와, 에너지 저장부로부터 통신부에 공급되는 전력량을 모니터링하고, 상기 통신부에 공급되는 전압이 상기 통신부의 최소 동작 전압과 최대 동작 전압 사이에서 유지되도록 전력 제어를 수행하는 단계를 포함한다. A method of controlling a beacon transceiver according to an exemplary embodiment includes converting a communication signal input to a communication connector connection unit connected to a communication connector including a plurality of signal pins into a power source, And monitoring the amount of power supplied to the communication unit from the energy storage unit and performing power control such that a voltage supplied to the communication unit is maintained between a minimum operating voltage and a maximum operating voltage of the communication unit.

본 발명의 실시예에 따르면, 자가 발전 또는 에너지 하베스팅이 가능한 비콘 시스템에서 직류/직류 변환기 없이도 일정한 전력을 공급, 충전 방전 제어, 급속 충전 및 방전 기능을 제공할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, a constant power supply, charge / discharge control, rapid charge and discharge functions can be provided in a beacon system capable of self-power generation or energy harvesting without a DC / DC converter.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전이 가능한 스마트 비콘 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 비콘 카드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 다른 일 실시예에 따른 비콘 카드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 압전 소자의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 비콘 송수신기의 전력 제어 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 에너지 저장부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 에너지 저장부를 갖는 비콘 송수신기의 전력 제어 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 및 도 14는 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 전력 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 다른 일 실시예에 따른 에너지 저장부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 다른 일실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 도시한 도면이다.
도 17은 도 16에 도시된 비콘 송수신기의 충전 및 통신 시간 제어 타이밍도를 나타낸다.
1 is a view for explaining a smart beacon system capable of self-power generation according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a beacon transceiver according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a beacon transceiver according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of a beacon transceiver according to another embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of a beacon transceiver according to another embodiment.
6 is a diagram for explaining a configuration of a beacon card according to an embodiment.
7 is a diagram for explaining a configuration of a beacon card according to another embodiment.
8 is a view for explaining a configuration example of a piezoelectric element according to an embodiment.
9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a beacon transceiver according to an embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining power control timing of the beacon transceiver shown in FIG. 9; FIG.
11 is a view for explaining a configuration of an energy storage unit according to an embodiment.
12 is a diagram for explaining power control timing of a beacon transceiver having the energy storage unit shown in FIG.
FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams for explaining an example of power control of a beacon transceiver according to an embodiment.
15 is a diagram for explaining the configuration of an energy storage unit according to another embodiment.
16 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a beacon transceiver according to another embodiment.
FIG. 17 shows a timing diagram of charging and communication time control of the beacon transceiver shown in FIG. 16. FIG.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전이 가능한 스마트 비콘 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a smart beacon system capable of self-power generation according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 스마트 비콘 시스템은 비콘 송수신기(110), 비콘 카드(120), 서버(130) 및 휴대용 단말(예를 들어, 스마트 단말)(140)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a smart beacon system includes a beacon transceiver 110, a beacon card 120, a server 130, and a portable terminal (e.g., a smart terminal) 140.

비콘 송수신기(110)는 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부를 포함한다. The beacon transceiver 110 includes a communication connector connection coupled to a communication connector comprising a plurality of signal pins.

비콘 송수신기(110)는 비콘 송수신 모드 또는 BLE 모드로 동작할 수 있다. The beacon transceiver 110 may operate in a beacon transmit / receive mode or a BLE mode.

비콘 송수신기(110)는 상기 통신 커넥터 연결부로 입력되는 통신 신호를 전력으로 변환하고, 상기 전력을 에너지로 저장하여, 저장된 에너지를 통해 동작할 수 있다. The beacon transceiver 110 converts a communication signal input to the communication connector connection unit into electric power, stores the electric power as energy, and operates through stored energy.

비콘 송수신기(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 연결 포트의 제1 핀 및 제2 핀을 통해 전력 및 데이터를 수신하고, 비콘 카드(120)로부터 카드 식별 정보를 수신하여 서버(130)로 전달할 수 있다. The beacon transceiver 110 receives power and data via the first and second pins of the first connection port as shown in FIG. 2, receives card identification information from the beacon card 120, .

도 2를 참조하면, 무선 통신 안테나를 구비하는 비콘 송수신기(110)는 컴퓨터 등이 연결될 수 있는 연결 포트 ①로부터 통신 데이터 및 전력을 수신할 수 있다. 이때, 통신과 전력공급을 하나의 포트에서 동시에 할 경우는 transformer, impedance matching회로 등이 추가 될 수 있다.Referring to FIG. 2, a beacon transceiver 110 having a wireless communication antenna can receive communication data and power from a connection port 1 to which a computer or the like can be connected. In this case, when communication and power supply are simultaneously performed on one port, a transformer, an impedance matching circuit, and the like may be added.

비콘 카드(120)는 비콘 송수신기(110)로부터 비콘 식별 정보를 수신하고, 상기 비콘 식별 정보에 대응하는 카드 식별 정보를 비콘 송수신기(110)에 전송할 수 있다. The beacon card 120 may receive beacon identification information from the beacon transceiver 110 and may transmit the card identification information corresponding to the beacon identification information to the beacon transceiver 110. [

예를 들어, 비콘 송수신기(110)의 커버리지는 30미터로 설정될 수 있고, 만일 안테나 이득등을 조절하는 경우 비콘 송수신기(110)의 커버리지는 3미터 이내로 설정될 수 도 있다. 비콘 송수신기(110)의 커버리지에 따라 다양한 응용 서비스가 제공될 수 있다. 예를 들어, 은행 창구에서, 창구 번호를 식별하기 위하여 비콘 송수신기(110)의 커버리지가 조절될 수 있다. For example, the coverage of the beacon transceiver 110 may be set to 30 meters, and the coverage of the beacon transceiver 110 may be set to within 3 meters if the antenna gain, etc., is adjusted. A variety of application services may be provided depending on the coverage of the beacon transceiver 110. For example, at the bank window, the coverage of the beacon transceiver 110 may be adjusted to identify the counter number.

서버(130)는 비콘 식별 정보를 분석하여 기 설정된 서비스 정보를 휴대용 단말(140)로 전달할 수 있다. The server 130 may analyze the beacon identification information and transmit the predetermined service information to the portable terminal 140. [

휴대용 단말(140)은 서버(130)로부터 기 설정된 서비스 정보를 수신하고, 수신된 서비스 정보에 대응하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. The portable terminal 140 can receive the preset service information from the server 130 and execute the application corresponding to the received service information.

예를 들어, 기 설정된 서비스 정보가 출결 관리에 관한 서비스인 경우 서비스 되는 서비스 어플리케이션은 출결 관리와 관련된 어플리케이션일 수 있다. For example, if the predetermined service information is a service related to attendance management, the serviced service application may be an application related to attendance management.

도 1에 도시된 스마트 비콘 시스템을 통해 학생증, 사원증, 숙박실설 정보 제공, 전시회/세미나 관련 정보 제공, 영화 티켓 관련 서비스, 고객 창구 서비스 및 주차 관리 서비스 등이 제공될 수 있다. The smart beacon system shown in FIG. 1 can provide a student ID, an employee ID, providing accommodation information, providing information related to an exhibition / seminar, a movie ticket related service, a customer window service, and a parking management service.

이와 같은 스마트 비콘 시스템은 반영구성(학생증, 사원증), 일회성(숙박시설, 전시회/세미나, 영화티켓) 및 반영구성 및 일회성이 가능한 서비스(고객 창구)로 구분될 수 도 있다. Such a smart beacon system can be classified into a reflection configuration (student ID, employee ID), one-time (accommodation, exhibition / seminar, movie ticket), reflection configuration and one-time service (customer window).

스마트 비콘 시스템을 통해 제공 가능한 서비스를 정리하면, [표 1]과 같이 나타낼 수 있다. The services that can be provided through the smart beacon system can be summarized as [Table 1].

[표 1][Table 1]

Figure 112016092080662-pat00001
Figure 112016092080662-pat00001

도 3은 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a beacon transceiver according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 비콘 송수신기는 통신 커넥터 연결부(310), 전력 변환부(320), 에너지 저장부(330) 및 통신부(340)를 포함한다. 3, a beacon transceiver according to an exemplary embodiment includes a communication connector connection unit 310, a power conversion unit 320, an energy storage unit 330, and a communication unit 340.

통신 커넥터 연결부(310)는 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결된다. 예를 들어, 통신 커넥터 연결부(310)는 RJ-45 커넥터를 삽입하기 위한 포트를 포함할 수 있다. The communication connector connection unit 310 is connected to a communication connector including a plurality of signal pins. For example, the communication connector connection 310 may include a port for inserting an RJ-45 connector.

통신 커넥터 연결부(310)는 네트워크 장치 또는 통신 커넥터 콘센트와 제1 통신 커넥터를 통해 연결되는 제1 연결 포트(311) 및 상기 네트워크 장치 또는 통신 커넥터 콘센트와 제2 통신 커넥터를 통해 연결되는 제2 연결 포트(313)를 포함할 수 있다. The communication connector connection unit 310 includes a first connection port 311 connected to a network device or a communication connector receptacle through a first communication connector and a second connection port 311 connected to the network device or the communication connector receptacle through a second communication connector. (313).

이때, 제1 연결 포트(311)는 상기 호스트 장치와 데이터 통신에 사용되고, 상기 제2 연결 포트(313)는 상기 전력 변환부에 연결되어 전력 공급에 사용될 수 있다. At this time, the first connection port 311 is used for data communication with the host device, and the second connection port 313 is connected to the power conversion part and can be used for power supply.

전력 변환부(320)는 통신 커넥터 연결부(310)로 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환한다. 이때, 통신 신호는 스위치 또는 허브 등에 공급되는 랜신호일 수 있다. The power conversion unit 320 converts a communication signal input to the communication connector connection unit 310 into a power source. At this time, the communication signal may be a LAN signal supplied to a switch, a hub, or the like.

전력 변환부(320)는 통신 커넥터의 복수의 핀 각각의 신호 레벨을 검출하고, 상기 복수의 핀 각각의 신호 레벨 중 가장 높은 신호 레벨을 갖는 핀의 출력 신호를 전원으로 변환할 수 도 있다. The power conversion section 320 may detect the signal level of each of the plurality of pins of the communication connector and convert an output signal of the pin having the highest signal level among the signal levels of the plurality of pins to a power source.

에너지 저장부(330)는 전력 변환부(320)에서 출력되는 전력을 저장한다. 에너지 저장부(330)는 예를 들어, 배터리 또는 캐패시터를 포함할 수 있다. The energy storage unit 330 stores the power output from the power conversion unit 320. The energy storage unit 330 may include, for example, a battery or a capacitor.

통신부(340)는 통신 커넥터 연결부(320)를 통해 호스트 장치와 데이터 통신을 수행하고, 적어도 하나의 비콘 카드와 무선 통신을 수행한다. The communication unit 340 performs data communication with the host device through the communication connector connection unit 320 and performs wireless communication with at least one beacon card.

예를 들어, 통신부(340)는 비콘 단말과 무선 통신을 통해 비콘 서비스를 제공할 수 도 있다. For example, the communication unit 340 may provide a beacon service through wireless communication with a beacon terminal.

통신부(340)는 이웃 비콘 송수신 장치와 무선으로 데이터 통신을 수행하고, 이웃 비콘 송수신 장치에서 수집된 센싱 데이터를 수신하여 상기 호스트 장치로 전달할 수 있다. The communication unit 340 performs data communication with the neighboring beacon transmitting / receiving device wirelessly, and receives the sensing data collected from the neighboring beacon transmitting / receiving device and transmits the sensing data to the host device.

따라서, 비콘 송수신기가 복수로 구비되는 경우 비콘 송수신 장치들은 데이터 통신을 위한 메시 네트워크 또는 ad-hoc 네트워크를 구성할 수 있다. Accordingly, when a plurality of beacon transceivers are provided, the beacon transmission / reception devices can configure a mesh network or an ad-hoc network for data communication.

비콘 송수신기는 전체적인 동작을 제어하는 제어부(350)를 더 포함할 수 있다. The beacon transceiver may further include a controller 350 for controlling the overall operation.

제어부(350)는 통신 커넥터 연결부(310)를 통한 데이터 송수신 타이밍을 감지하고, 상기 데이터 송수신 타이밍에 기초하여 상기 전력 변환부의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. The control unit 350 may sense the timing of data transmission / reception through the communication connector connection unit 310 and may control the operation timing of the power conversion unit based on the data transmission / reception timing.

예를 들어, 제어부(350)는 상기 데이터 송수신 타이밍을 제외한 구간에서 상기 통신 신호를 전원으로 변환하도록 상기 전력 변환부(320)를 제어할 수 있다. For example, the control unit 350 may control the power conversion unit 320 to convert the communication signal into a power source in an interval excluding the data transmission / reception timing.

따라서, 데이터 통신을 위한 신호의 손실 없이, 에너지를 축적하는 것이 가능하다. Therefore, it is possible to store energy without loss of signal for data communication.

제어부(350)는 데이터 송수신 타이밍에 기초하여 전력변환부(320)의 전력 변환을 제어할 수 도 있다. The control unit 350 may control the power conversion of the power conversion unit 320 based on the data transmission / reception timing.

예를 들어, 전력 변환부(320)는 통신 커넥터 연결부(310)를 통해 데이터를 송신하는 경우 상기 복수의 핀 중 데이터 수신용 핀에서 출력되는 통신 신호를 전원으로 변환하고, 상기 통신 커넥터 연결부(310)를 통해 데이터를 수신하는 경우 상기 복수의 핀 중 데이터 송신용 핀에서 출력되는 통신 신호를 전원으로 변환할 수 있다.For example, when the data is transmitted through the communication connector connection unit 310, the power conversion unit 320 converts a communication signal output from the data reception pin among the plurality of pins into a power source, ), The communication signal output from the pin for data transmission among the plurality of pins can be converted into a power source.

도 4는 다른 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of a beacon transceiver according to another embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of a beacon transceiver according to another embodiment.

도 4 및 도 5를 참조하면, 비콘 송수신기는 도 3의 구성과 유사하게, RJ 45 출력단 internet signal 신호를 DC신호로 변환하기 위한 정류기, 정류기 출력단 DC출력신호를 저장하고 통신전력에 필요한 전력을 수집하기 위한 Energy storage를 포함할 수 있다. 4 and 5, the beacon transceiver includes a rectifier for converting an RJ45 output terminal internet signal signal into a DC signal, a rectifier output terminal for storing a DC output signal, and collecting power required for communication power, similar to the configuration of FIG. Energy storage to do.

또한, 도 4를 참조하면, 비교기 및 스위치는 Energy Storage에 통신전력으로 사용 가능한 전력이 저장되는지를 비교기에서 저장 전압을 비교하여 사용 가능한 에너지가 검출되면 스위치가 온(On) 되도록 설정될 수 있다. In addition, referring to FIG. 4, the comparator and the switch may be set such that when the available energy is detected by comparing the stored voltage with the comparator, whether the power available for communication power is stored in the energy storage is switched on.

도 6은 일 실시예에 따른 비콘 카드의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for explaining a configuration of a beacon card according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 비콘 카드는 복수의 압전소자를 포함하고, 압전소자와 병렬로 접속된 저항과 커패시터 전압을 가진 전하 생성기를 통해 압전 소자에서 발생된 에너지를 정류하여 에너지를 저장할 수 있다. Referring to FIG. 6, a beacon card includes a plurality of piezoelectric elements, and can store energy by rectifying energy generated from the piezoelectric elements through a charge generator having a resistor and a capacitor voltage connected in parallel with the piezoelectric element.

이때, 압전소자는 단결정, 다결정 박만, 고분자, 복합 재료 BaTiO3, PZT (Pb,Zr,Ti), ZnO 등으로 구성될 수 있다. At this time, the piezoelectric device may be composed of a single crystal, a polycrystalline thin film, a polymer, a composite material BaTiO 3, PZT (Pb, Zr, Ti), ZnO and the like.

도 7은 다른 일 실시예에 따른 비콘 카드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a configuration of a beacon card according to another embodiment.

도 7을 참조하면, 비콘 카드는 6개의 압전 소자를 포함하고 정류기를 통해 에너지를 저장할 수 있다. Referring to FIG. 7, the beacon card includes six piezoelectric elements and can store energy through a rectifier.

도 8은 일 실시예에 따른 압전 소자의 구성예를 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a configuration example of a piezoelectric element according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 비콘 카드는 (A)에 도시된 바와 같이, 고정체(810) 및 복수 개의 압전 소자를 포함할 수 있다.Referring to Fig. 8, the beacon card may include a fixed body 810 and a plurality of piezoelectric elements, as shown in (A).

고정체(810)는 일단이 고정되고, 복수 개의 압전 소자는 일정한 길이(length) 및 간격(interval)을 갖고, 서로 상이한 두께(thickness)를 가지며, 고정체의 일면 상에 연장된 상태로 배치될 수 있다.The fixed body 810 is fixed at one end, the plurality of piezoelectric elements have a constant length and interval, have different thicknesses from each other, and are arranged to extend on one surface of the fixed body .

복수 개의 압전 소자는 다중 주파수 범위에서 다중 진동 주파수를 검출하고, 검출된 다중 진동 주파수에 의해 발생되는 에너지를 인출할 수 있다.A plurality of piezoelectric elements can detect multiple oscillation frequencies in multiple frequency ranges and can draw energy generated by the detected multiple oscillation frequencies.

또한, 복수 개의 압전 소자는 각각 서로 진동 주파수에 반응할 수 있기 때문에, 다중 진동 주파수 범위에서 진동을 검출할 수 있다.Further, since the plurality of piezoelectric elements can react with each other with respect to the vibration frequency, the vibration can be detected in the multiple vibration frequency range.

압전 소자(820)는 압전체(821), 상부 전극(822) 및 하부 전극(823)을 포함할 수 있고, 압전 소자(820)는 압전체(821) 상부 상에 상부 전극(822)이 배치되고, 압전체(821) 하부 상에 하부 전극(823)이 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.The piezoelectric element 820 may include a piezoelectric body 821, an upper electrode 822 and a lower electrode 823. The piezoelectric element 820 may include an upper electrode 822 disposed on an upper portion of the piezoelectric body 821, And the lower electrode 823 is disposed on the lower portion of the piezoelectric body 821.

여기서, 압전체(821)는 진동을 에너지로 변환할 수 있고, 상부 전극(822) 및 하부 전극(823)은 변환된 에너지를 인출할 수 있다.Here, the piezoelectric body 821 can convert vibration into energy, and the upper electrode 822 and the lower electrode 823 can take out the converted energy.

도 8의 (B)를 참조하면, 비콘 카드는 (A)에 도시된 바와 같이, 고정체 및 복수 개의 압전 소자를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8B, the beacon card may include a fixed body and a plurality of piezoelectric elements, as shown in (A).

보다 상세하게는, (B)에서 고정체는 일단이 고정되고, 복수 개의 압전 소자는 일정한 두께 및 간격을 갖고, 서로 상이한 길이를 가지며, 고정체의 일면 상에 연장된 상태로 배치될 수 있다.More specifically, in (B), the fixed body is fixed at one end, and the plurality of piezoelectric elements have different thicknesses and intervals, have mutually different lengths, and can be arranged so as to extend on one surface of the fixed body.

실시예에 따르면, (B)에 도시된 구조는 다중 진동 주파수에 의한 에너지의 용량을 증대시키기 위하여 적층 구조 또는 선정된 간격으로 배치되는 겹겹의 층 구조를 적용할 수 있다.According to the embodiment, the structure shown in (B) may employ a layered structure or a layered structure in which a plurality of layers are arranged at a predetermined interval in order to increase the capacity of energy by multiple oscillation frequencies.

도 8을 참조하면, 비콘 카드는 제1 진동 주파수를 제1 에너지로 변환하고, 상기 변환된 제1 에너지를 인출하는 제1 압전 세트와, 제2 진동 주파수를 제2 에너지로 변환하고, 상기 변환된 제2 에너지를 인출하는 제2 압전 세트 및 상기 제1 압전 세트와 제2 압전 세트 간의 간섭을 제거하는 지지체를 포함할 수 있다.8, a beacon card includes a first piezoelectric set for converting a first oscillation frequency to a first energy and for drawing the converted first energy, a second piezoelectric set for converting a second oscillation frequency to a second energy, And a support for removing interference between the first set of piezoelectric elements and the second set of piezoelectric elements.

도 9는 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 도시한 도면이다. 9 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a beacon transceiver according to an embodiment.

도 9에 도시된 실시예는 DC/DC 컨터버 없이도 일정한 전력을 통신을 위한 전력으로 공급할 수 있는 비콘 송수신기의 구성을 나타낸다. The embodiment shown in FIG. 9 shows a configuration of a beacon transceiver capable of supplying a constant power without power to a DC / DC converter.

도 9를 참조하면, 비콘 송수신기는 에너지 하베스팅부(910), 전력 변환부(920), 에너지 저장부(930), 통신부(940) 및 제어부(950)를 포함한다. 9, the beacon transceiver includes an energy harvesting unit 910, a power conversion unit 920, an energy storage unit 930, a communication unit 940, and a control unit 950.

에너지 하베스팅부(910)는 통신커넥터 연결부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이때, 통신 커넥터 연결부는 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결될 수 있다. The energy harvesting portion 910 may include a communication connector connection portion (not shown). At this time, the communication connector connection portion may be connected to a communication connector including a plurality of signal pins.

전력 변환부(920)는 정류 회로를 포함할 수 있고, 통신 커넥터 연결부로 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환할 수 있다. The power conversion unit 920 may include a rectifier circuit and may convert a communication signal input to the communication connector connection unit into a power source.

에너지 저장부(930)는 전력 변환부에서 출력되는 전력을 저장한다. The energy storage unit 930 stores the power output from the power conversion unit.

통신부(940)는 비콘을 송수신한다. The communication unit 940 transmits and receives a beacon.

제어부(950)는 상기 에너지 저장부(930)로부터 상기 통신부(940)에 공급되는 전력량을 모니터링하고, 상기 통신부(940)로 공급되는 전압이 상기 통신부(940)의 최소 동작 전압과 최대 동작 전압 사이에서 유지되도록 상기 통신부(940)의 동작을 제어한다. The control unit 950 monitors the amount of power supplied from the energy storage unit 930 to the communication unit 940 so that the voltage supplied to the communication unit 940 is between the minimum operating voltage and the maximum operating voltage of the communication unit 940 The operation of the communication unit 940 is controlled.

이때, 제어부(950)는 상기 통신부(940)가 슬립 모드인 경우 상기 통신부(940)에 공급되는 전압이 상기 최대 동작 전압에 일정 값 이내로 근접하면 널(null) 신호를 출력하도록 상기 통신부(940)를 제어할 수 있다. At this time, the controller 950 controls the communication unit 940 to output a null signal when the voltage supplied to the communication unit 940 approaches the maximum operating voltage within a predetermined value when the communication unit 940 is in the sleep mode, Can be controlled.

따라서, 일정 전압을 통신 회로에 공급하기 위한 DC/DC 컨버터 없이도 충전 및 방전 제어를 통해 일전한 전력 공급을 제어할 수 있다. Therefore, even without a DC / DC converter for supplying a constant voltage to the communication circuit, it is possible to control the power supply one time through charging and discharging control.

도 10은 도 9에 도시된 비콘 송수신기의 전력 제어 타이밍을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 10 is a diagram for explaining power control timing of the beacon transceiver shown in FIG. 9; FIG.

도 10을 참조하면, 전압 축의 Max는 통신부 충전 전압의 최대 전압 값을 의미하고, Ref는 통신부 동작 기준 전압값을 의미하고, Min은 통신부 동작에 필요한 최소 전압 값을 의미한다. Referring to FIG. 10, Max of the voltage axis means the maximum voltage value of the communication unit charging voltage, Ref a communication unit operation reference voltage value, and Min the minimum voltage value required for the operation of the communication unit.

또한, 통신 모드는 비콘 송수신을 수행하는 통신 모드 및 대기 상태인 슬립 모드를 포함한다. 이때, 일 실시예에 따른 비콘 송수신기는 비콘을 송수신하지 않는 슬립 모드에서도 Ref 이상의 전압이 통신부로 공급되는 경우 널 신호를 출력함으로써 일정한 전력이 유지되도록 통신부를 제어할 수 있다. In addition, the communication mode includes a communication mode for performing beacon transmission and reception and a sleep mode for being in a standby state. In this case, the beacon transceiver according to the embodiment can control the communication unit to maintain a constant power by outputting a null signal when a voltage equal to or higher than Ref is supplied to the communication unit even in the sleep mode in which the beacon is not transmitted or received.

도 11은 일 실시예에 따른 에너지 저장부의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 11 is a view for explaining a configuration of an energy storage unit according to an embodiment.

도 11을 참조하면, 에너지 저장부는 전력을 저장하는 스토리지 회로(1131) 슬립 모드에서 상기 통신부(940)로 제공되는 전압을 차단하는 스위치부(1133) 및 상기 슬립 모드에서 상기 스토리지 회로(1131)에 급속 충전을 제공하기 위한 급속 충전 부하부(1135)를 포함할 수 있다. 11, the energy storage unit includes a storage unit 1131 for storing power, a switch unit 1133 for interrupting a voltage supplied to the communication unit 940 in a sleep mode, and a switch unit 1133 for interrupting the voltage supplied to the storage unit 1131 And a rapid charge load portion 1135 for providing rapid charge.

이때, 급속 충전 부하부(1135)는 AC/DC 컨버터로부터 스토리지 회로(1131)에 충전이 빠르게 유도되도록 하기 위한 저항으로 구성될 수 있다. At this time, the rapid charge load section 1135 may be configured as a resistor for rapidly charging the AC / DC converter from the AC / DC converter to the storage circuit 1131.

급속 충전을 통해 충전 시간을 단축하고 실시간으로 비콘 송수신을 수행할 수 있다. Rapid charging shortens the charging time and enables beacon transmission and reception in real time.

이때, 급속 충전 부하부(1135)가 구비되는 경우 전력 제어 타이밍은 도 12와 같이 도시될 수 있다. At this time, the power control timing when the rapid charging load section 1135 is provided can be shown as in FIG.

이때, 전력 제어는 도 10에서와 달리 통신부에 공급되는 전압이 Min 값 이상으로 되는 경우 널 신호를 출력할 수 있다.At this time, unlike in FIG. 10, the power control can output a null signal when the voltage supplied to the communication unit is equal to or greater than the Min value.

한편, 비콘 송수신기의 비콘 송신 타이밍을 도 10 또는 도 12에 도시된 타이밍으로 설정할 수 도 있다. 다시 말해, 일정한 전력을 제어하기 위한 용도로 널 신호를 출력할 수 도 있지만, 비콘 카드 등과 비콘을 송수신하기 위한 타이밍을 에너지 저장부의 충전 타이밍에 맞춰 설정할 수 도 있다. On the other hand, the beacon transmission timing of the beacon transceiver can be set at the timing shown in FIG. 10 or FIG. In other words, the null signal may be output for the purpose of controlling the constant power, but the timing for transmitting / receiving the beacon with the beacon card or the like may be set according to the charging timing of the energy storage unit.

예를 들어, 비콘 송수신기는 도 12의 스토리지 회로에 충전되는 충전을 시작하고 Min 값 이상 충전되는 경우 널 신호를 출력하도록 통신부를 제어하는 동작을 수 주기 정도 반복 하여 'switch On' 주기와 'switch Off' 주기를 측정할 수 있다. For example, the beacon transceiver starts to charge the storage circuit of FIG. 12 and controls the communication unit to output a null signal when the battery is charged to a value equal to or greater than the Min value. 'Period can be measured.

측정된 'switch On' 주기와 'switch Off' 주기에 기초하여 'switch Off' 주기를 주변의 비콘 송수신기들(예를 들어 비콘 카드)로 전송하고, 'switch Off' 주기에서 주변의 비콘 송수신기들이 활성화 되어 비콘을 송수신하도록 통신 타이밍 정보를 송신할 수 도 있다. Based on the measured 'switch on' period and 'switch off' period, the 'switch off' period is transmitted to neighboring beacon transceivers (eg beacon card) and the neighbor beacon transceivers are activated And may transmit the communication timing information so as to transmit and receive the beacon.

도 13은 및 도 14는 일 실시예에 따른 비콘 송수신기의 전력 제어 예를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams for explaining an example of power control of a beacon transceiver according to an embodiment.

도 13 및 도 14를 참조하면, 통신 모드(액티브 모드)에 따라 충전 및 방전되는 전압이 제어될 수 있음을 나타낸다. Referring to Figs. 13 and 14, it is shown that the voltage charged and discharged according to the communication mode (active mode) can be controlled.

도 15는 다른 일 실시예에 따른 에너지 저장부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.15 is a diagram for explaining the configuration of an energy storage unit according to another embodiment.

도 15를 참조하면, 에너지 저장부는 전력을 저장하는 스토리지 회로(1531), 상기 스토리지 회로(1531)에 충전되는 전압을 기준 전압과 비교하는 비교부(1533) 및 제어부(950)의 제어에 따라 스위칭되는 스위치부(1535)를 포함할 수 있다. 15, the energy storage unit includes a storage circuit 1531 for storing power, a comparator 1533 for comparing a voltage charged in the storage circuit 1531 with a reference voltage, And a switch unit 1535 which is connected to the switch unit 1535.

이때, 제어부(950)는 스토리지 회로(1531)에 충전되는 전압이 기준 전압(예를 들어, 도 10의 Ref 또는 도 12의 Min) 이상이 되면 상기 스토리지 회로(1531)와 상기 통신부(940)가 연결되도록 상기 스위치부(1535)를 제어하고, 상기 스토리지 회로(1531)에 충전되는 전압이 상기 기준 전압 보다 낮아지면 상기 스위치부(1535)를 오프 시킬 수 있다. When the voltage charged in the storage circuit 1531 becomes equal to or higher than a reference voltage (for example, Ref in FIG. 10 or Min in FIG. 12), the controller 950 controls the storage circuit 1531 and the communication unit 940 The switch unit 1535 may be controlled to be connected so that the voltage charged in the storage circuit 1531 becomes lower than the reference voltage.

스위치부(1535)가 물리적으로 오프되면, 도 14의 'Output off'와 같이 통신부로의 전력 공급은 차단된다. When the switch unit 1535 is physically turned off, the power supply to the communication unit is interrupted as shown in 'Output off' of FIG.

일 실시예에 따른 비콘 송수신기 제어 방법은 복수의 신호 핀을 포함하는 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부로 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 단계와, 상기 전력 변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 단계 및 에너지 저장부로부터 통신부에 공급되는 전력량을 모니터링하고, 상기 통신부에 공급되는 전압이 상기 통신부의 최소 동작 전압과 최대 동작 전압 사이에서 유지되도록 전력 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. A method of controlling a beacon transceiver according to an exemplary embodiment includes converting a communication signal input to a communication connector connection unit connected to a communication connector including a plurality of signal pins into a power source and storing power output from the power conversion unit And monitoring the amount of power supplied to the communication unit from the energy storage unit and performing power control such that a voltage supplied to the communication unit is maintained between a minimum operating voltage and a maximum operating voltage of the communication unit.

도 16은 다른 일실시예에 따른 비콘 송수신기의 구성예를 도시한 도면이다.16 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a beacon transceiver according to another embodiment.

도 17은 도 16에 도시된 비콘 송수신기의 충전 및 통신 시간 제어 타이밍도를 나타낸다.FIG. 17 shows a timing diagram of charging and communication time control of the beacon transceiver shown in FIG. 16. FIG.

도 16을 참조하면, 비콘 송수신기는 통신 커넥터 연결부(1610), 제1전력변환부(1621), 제1저장부(1631), 제1스위치, 통신부(1640), 제2전력변환부(1623), 제2저장부(1633) 및 제2스위치를 포함한다. 16, the beacon transceiver includes a communication connector connection unit 1610, a first power conversion unit 1621, a first storage unit 1631, a first switch, a communication unit 1640, a second power conversion unit 1623, A second storage unit 1633, and a second switch.

도 16에 도시된 비콘 송수신기는 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. The beacon transceiver shown in Fig. 16 may further include a controller (not shown) for controlling overall operation.

제1전력변환부(1621)는 통신 커넥터 연결부(1610)의 제1핀과 제2핀을 통해 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환한다. 이때, 제1핀과 제2핀은 예들들어 RJ45 단자의 1번핀과 2번 핀일 수 있다. The first power conversion unit 1621 converts a communication signal input through the first pin and the second pin of the communication connector connection unit 1610 into power. In this case, the first pin and the second pin may be, for example, pins 1 and 2 of the RJ45 terminal.

제2전력변환부(1623)는 통신 커넥터 연결부(1610)의 제2핀과 제3핀을 통해 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환한다. 이때, 제2핀과 제3핀은 예들들어 RJ45 단자의 2번핀과 5번 핀일 수 있다.The second power conversion unit 1623 converts a communication signal input through the second pin and the third pin of the communication connector connection unit 1610 into power. In this case, the second pin and the third pin may be pins 2 and 5 of the RJ45 terminal, for example.

제1스위치와 제2스위치는 각각 제1저장부(1631)와 통신부(1640) 사이, 제2저장부(1633)와 통신부(1640) 사이에 구비될 수 있다. The first switch and the second switch may be provided between the first storage unit 1631 and the communication unit 1640 and between the second storage unit 1633 and the communication unit 1640, respectively.

이때, 제1저장부(1631)와 제2저장부(1633)는 각각 에너지를 저장하기 위한 커패시터를 포함할 수 있다. In this case, the first storage unit 1631 and the second storage unit 1633 may each include a capacitor for storing energy.

이때, 제1스위치 및 제2스위치는 교대로 온오프 되도록 제어되되, 상기 제1스위치는 상기 제2스위치가 온 된 후 기 설정된 시간 이후 오프되고, 상기 제2스위치는 상기 제1스위치가 온 된 후 기 설정된 시간 이후 오프되고, 상기 통신부(1640)는 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치가 온된 시간 구간 동안 통신을 수행한다. At this time, the first switch and the second switch are controlled to be turned on and off alternately, wherein the first switch is turned off after a predetermined time after the second switch is turned on, and the second switch is turned on when the first switch is turned on And the communication unit 1640 performs communication for a time interval in which the first switch or the second switch is turned on.

도 17을 참조하면, 제1스위치가 온인 구간에서 통신이 이루어질 수 있고, 제1스위치가 오프인 구간에서 제1저장부에 충전이 이루어질 수 있다. 마찬가지로 제2스위치가 온인 구간에서 통신이 이루어질 수 있고, 제2스위치가 오프인 구간에서 제2저장부에 충전이 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 17, communication may be performed in a period in which the first switch is on, and charging may be performed in the first storage in an interval in which the first switch is off. Likewise, communication can be performed in the interval in which the second switch is on, and charging can be performed in the second storage in the interval in which the second switch is off.

따라서, 통신부(1640)는 어느 하나의 저장부와 연결이 끊긴 상태에서도 통신을 수행할 수 있고, 안정적으로 통신을 수행할 수 있다. Therefore, the communication unit 1640 can perform communication even when the connection to the one storage unit is disconnected, and can perform stable communication.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.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. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (7)

비콘 시스템의 비콘 송수신기에 있어서,
네트워크 장치 또는 통신 커넥터 콘센트와 제1 통신 커넥터를 통해 연결되는 제1 연결 포트 및 상기 네트워크 장치 또는 통신 커넥터 콘센트와 제2 통신 커넥터를 통해 연결되는 제2 연결 포트를 포함하는 통신 커넥터 연결부;
상기 통신 커넥터 연결부로 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 전력 변환부;
상기 전력 변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 에너지 저장부;
비콘을 송수신하는 통신부; 및
상기 에너지 저장부로부터 상기 통신부에 공급되는 전력량을 모니터링하고, 상기 통신부로 공급되는 전압이 상기 통신부의 최소 동작 전압과 최대 동작 전압 사이에서 유지되도록 상기 통신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제1 연결 포트는 호스트 장치와의 데이터 통신에 사용되고, 상기 제2 연결 포트는 상기 전력 변환부에 연결되어 전력 공급에 사용되고,
상기 전력 변환부는 상기 제2 연결 포트의 데이터 송수신 용 복수의 핀 각각의 신호 레벨을 검출하고, 상기 복수의 핀 각각의 신호 레벨 중 가장 높은 신호 레벨을 갖는 핀의 출력 신호를 전원으로 변환하고,
상기 통신부는 상기 제1 연결 포트를 통해 상기 호스트 장치와 데이터 통신을 수행하고, 이웃 비콘 송수신 장치에서 수집된 센싱 데이터를 수신하여 상기 호스트 장치로 전달하는
비콘 송수신기.
In a beacon system beacon transceiver,
A communication connector connector including a first connection port connected to a network device or a communication connector receptacle through a first communication connector and a second connection port connected to the network device or the communication connector receptacle through a second communication connector;
A power conversion unit converting a communication signal input to the communication connector connection unit into a power source;
An energy storage unit for storing power output from the power conversion unit;
A communication unit for transmitting and receiving a beacon; And
And a control unit for monitoring the amount of power supplied to the communication unit from the energy storage unit and controlling the operation of the communication unit such that a voltage supplied to the communication unit is maintained between a minimum operating voltage and a maximum operating voltage of the communication unit,
Wherein the first connection port is used for data communication with the host device, the second connection port is connected to the power conversion section and used for power supply,
Wherein the power conversion unit detects a signal level of each of a plurality of pins for data transmission and reception of the second connection port and converts an output signal of a pin having the highest signal level among the signal levels of the plurality of pins into a power source,
The communication unit performs data communication with the host device through the first connection port, receives the sensing data collected by the neighboring beacon transmission / reception device, and transmits the sensing data to the host device
Beacon transceiver.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 통신부가 슬립 모드인 경우 상기 통신부에 공급되는 전압이 상기 최대 동작 전압에 일정 값 이내로 근접하면 널(null) 신호를 출력하도록 상기 통신부를 제어하는
비콘 송수신기.
The method according to claim 1,
The control unit controls the communication unit to output a null signal when the voltage supplied to the communication unit approaches the maximum operating voltage within a predetermined value when the communication unit is in the sleep mode
Beacon transceiver.
제1항에 있어서,
상기 에너지 저장부는,
전력을 저장하는 스토리지 회로;
슬립 모드에서 상기 통신부로 제공되는 전압을 차단하는 스위치부; 및
상기 슬립 모드에서 상기 스토리지 회로에 급속 충전을 제공하기 위한 급속 충전 부하부를 포함하고,
상기 스위치부는 상기 슬립 모드에서 상기 스토리지 회로와 상기 급속 충전 부하를 연결하고, 상기 통신부의 액티브 모드에서 상기 스토리지 회로와 상기 통신부를 연결하는
비콘 송수신기.
The method according to claim 1,
The energy storage unit may include:
A storage circuit for storing power;
A switch unit for interrupting a voltage supplied to the communication unit in a sleep mode; And
And a rapid charge load portion for providing rapid charge to the storage circuit in the sleep mode,
Wherein the switch unit connects the storage circuit and the rapid charge load in the sleep mode and connects the storage circuit and the communication unit in an active mode of the communication unit
Beacon transceiver.
제1항에 있어서,
상기 에너지 저장부는,
전력을 저장하는 스토리지 회로;
상기 스토리지 회로에 충전되는 전압을 기준 전압과 비교하는 비교부; 및
상기 제어부의 제어에 따라 스위칭되는 스위치부를 포함하고
상기 제어부는 상기 스토리지 회로에 충전되는 전압이 기준 전압 이상이 되면 상기 스토리지 회로와 상기 통신부가 연결되도록 상기 스위치부를 제어하고, 상기 스토리지 회로에 충전되는 전압이 상기 기준 전압 보다 낮아지면 상기 스위치부를 오프 시키는 것을 특징으로 하는
비콘 송수신기.
The method according to claim 1,
The energy storage unit may include:
A storage circuit for storing power;
A comparing unit comparing a voltage charged in the storage circuit with a reference voltage; And
And a switch unit which is switched according to the control of the control unit
Wherein the control unit controls the switch unit to connect the storage circuit and the communication unit when a voltage charged in the storage circuit is equal to or higher than a reference voltage and turns off the switch unit when the voltage charged in the storage circuit is lower than the reference voltage Characterized by
Beacon transceiver.
네트워크 장치 또는 통신 커넥터 콘센트와 제1 통신 커넥터를 통해 연결되는 제1 연결 포트 및 상기 네트워크 장치 또는 통신 커넥터 콘센트와 제2 통신 커넥터를 통해 연결되는 제2 연결 포트를 포함하고, 상기 제1 연결 포트는 호스트 장치와의 데이터 통신에 사용되는 통신 커넥터 연결부;
상기 통신 커넥터 연결부의 상기 제2 연결 포트를 통해 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 제1전력변환부;
상기 제1전력변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 제1저장부;
상기 통신 커넥터 연결부의 상기 제2 연결 포트를 통해 입력되는 통신 신호를 전원으로 변환하는 제2전력변환부;
상기 제2 전력변환부에서 출력되는 전력을 저장하는 제2저장부;
비콘을 송수신하는 통신부;
상기 제1저장부와 상기 통신부 사이에 위치하는 제1스위치; 및
상기 제2저장부와 상기 통신부 사이에 위치하는 제2스위치를 포함하되,
상기 제1스위치 및 제2스위치는 교대로 온오프 되도록 제어되되, 상기 제1스위치는 상기 제2스위치가 온 된 후 기 설정된 시간 이후 오프되고, 상기 제2스위치는 상기 제1스위치가 온 된 후 기 설정된 시간 이후 오프되고, 상기 통신부는 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치가 온된 시간 구간 동안 통신을 수행하고,
상기 제1 전력 변환부 및 상기 제2 전력 변환부는 상기 제2 연결 포트의 데이터 송수신 용 복수의 핀 각각의 신호 레벨을 검출하고, 상기 복수의 핀 각각의 신호 레벨 중 가장 높은 신호 레벨을 갖는 핀의 출력 신호를 전원으로 변환하고,
상기 통신부는 상기 제1 연결 포트를 통해 상기 호스트 장치와 데이터 통신을 수행하고, 이웃 비콘 송수신 장치에서 수집된 센싱 데이터를 수신하여 상기 호스트 장치로 전달하는
비콘 송수신기.
A first connection port connected to a network device or a communication connector receptacle through a first communication connector and a second connection port connected to the network device or the communication connector receptacle through a second communication connector, A communication connector connection part used for data communication with the host device;
A first power conversion unit converting a communication signal input through the second connection port of the communication connector connection unit to a power source;
A first storage unit for storing power output from the first power conversion unit;
A second power conversion unit converting a communication signal input through the second connection port of the communication connector connection unit into a power source;
A second storage unit for storing power output from the second power conversion unit;
A communication unit for transmitting and receiving a beacon;
A first switch located between the first storage unit and the communication unit; And
And a second switch located between the second storage unit and the communication unit,
Wherein the first switch and the second switch are controlled to be turned on and off alternately, wherein the first switch is turned off after a predetermined time after the second switch is turned on, and the second switch is turned on after the first switch is turned on And the communication unit performs communication for a time interval in which the first switch or the second switch is turned on,
Wherein the first power conversion unit and the second power conversion unit detect the signal level of each of the plurality of pins for data transmission and reception of the second connection port and determine the signal level of the pin having the highest signal level among the signal levels of the plurality of pins Converts the output signal to power,
The communication unit performs data communication with the host device through the first connection port, receives the sensing data collected by the neighboring beacon transmission / reception device, and transmits the sensing data to the host device
Beacon transceiver.
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Rohit Kumar, "에너지 수확과 Bluetooth® 저에너지: 무배터리 비콘 설계", 기사, 2015-11-24 (https://www.digikey.kr/ko/articles/techzone/2015/nov/energy-harvesting-and-bluetooth-low-energy-designing-a-batteryless-beacon)*
이상진 외 3명,"무전원 비콘 시스템 개발을 위한 에너지 하베스팅 기술 연구", 한국통신학회, 한국통신학회 학술대회논문집, 2016.1.*

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