KR101909129B1

KR101909129B1 - 지그비 디바이스를 제어하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101909129B1
Application number: KR1020120005834A
Authority: KR
Inventors: 이종우; 김동석; 문상철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2018-10-17
Also published as: EP2618625A2; EP2618625B1; EP2618625A3; US9084077B2; KR20130084898A; US20130183900A1; CN103220824A

Abstract

지그비(Zigbee) 디바이스가 복수의 네트워크에서 하나의 물리 계층을 이용하여 코디네이터(coordinator) 역할, 라우터(router) 역할 및 엔드-디바이스(end-device) 역할 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 제어하는 방법에 있어서, 복수의 네트워크 중 제 1 네트워크에 대응하는 제 1 지그비 역할 및 복수의 네트워크 중 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 지그비 역할을 설정하는 단계; 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크에 각각에 대응하여 설정된 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할을 참조하여 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 획득하는 단계; 획득된 활성 구간 정보를 기초로 제 1 네트워크의 활성 구간에서 제 1 지그비 역할을 수행하는 단계; 및 제 1 지그비 역할을 제 2 지그비 역할로 변경하여 제 2 네트워크의 활성 구간에서 제 2 지그비 역할을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 방법이 개시된다.

Description

지그비 디바이스를 제어하는 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ZIGBEE DEVICE}

본 발명은 지그비(Zigbee) 개인 영역 네트워크(PAN)에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 복수의 네트워크에 포함된 지그비 디바이스가 복수의 지그비 역할을 수행하도록 지그비 디바이스를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

지그비는 소규모 무선 개인 영역 네트워크(low-rate wireless personal area network)로서, 주파수 대역을 3개의 대역으로 구분하여 사용하고, 각 주파수 대역별로 확산 방식과 데이터율을 다르게 설정하여 통신을 하는 시스템을 말한다.

지그비는 소형, 저전력, 저가격 제품을 목표로 하여, 현재 가정 또는 사무실 등의 무선 네트워크에서 10 내지 20m 내외의 근거리 통신 시장과 최근 주목 받고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술로서 주목받고 있다.

지그비 통신을 하는 지그비 디바이스는 특정 위치에서 복수의 네트워크에 접속할 수 있는데, 각각의 네트워크에서 수행하는 역할이 다를 수 있다. 따라서, 복수의 네트워크에 포함되는 지그비 디바이스가 효율적으로 복수의 지그비 역할을 수행할 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 장치 및 방법은 지그비 디바이스의 하나의 물리 계층을 이용하여 지그비 디바이스가 복수의 네트워크에서 복수의 지그비 역할을 수행하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 장치 및 방법은 지그비 디바이스가 여러 개의 물리 계층을 구비하지 않고도 복수의 네트워크에서 복수의 지그비 역할을 수행하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 방법은,

지그비(Zigbee) 디바이스가 복수의 네트워크에서 하나의 물리 계층을 이용하여 코디네이터(coordinator) 역할, 라우터(router) 역할 및 엔드-디바이스(end-device) 역할 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 제어하는 방법에 있어서, 상기 복수의 네트워크 중 제 1 네트워크에 대응하는 제 1 지그비 역할 및 상기 복수의 네트워크 중 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 지그비 역할을 설정하는 단계; 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크에 각각에 대응하여 설정된 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할을 참조하여 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 획득하는 단계; 상기 획득된 활성 구간 정보를 기초로 상기 제 1 네트워크의 활성 구간에서 상기 제 1 지그비 역할을 수행하는 단계; 및 상기 제 1 지그비 역할을 상기 제 2 지그비 역할로 변경하여 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에서 상기 제 2 지그비 역할을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 지그비 디바이스를 제어하는 방법은, 상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할 간의 역할 수행 순서를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계는, 엔드-디바이스 역할의 순서를 코디네이터 역할 및 라우터 역할의 순서보다 선순위로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계는, 상기 복수의 지그비 역할 중 하나의 지그비 역할을 선택하여 제 1 순위로 결정하는 단계; 상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크의 활성 구간이 시작되는 시간을 기준 시간으로 결정하는 단계; 및 상기 복수의 네트워크 중 상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크를 제외한 네트워크들의 활성 구간이 시작되는 시간과 상기 기준 시간과의 시간 차이를 기초로 상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 시간 차이를 기초로 상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계는, 상기 시간 차이가 가장 작은 네트워크에 대응하는 지그비 역할을 제 2 순위로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 획득하는 단계는, 상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 엔드-디바이스 역할 또는 라우터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 코디네이터로부터 활성 구간 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 획득하는 단계는, 상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 코디네이터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 1 지그비 역할을 상기 제 2 지그비 역할로 변경하는 단계는, 상기 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 1 어플리케이션을 제 2 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 2 어플리케이션으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 지그비 역할은 엔드-디바이스 역할이고, 상기 제 2 지그비 역할은 코디네이터 역할이되, 상기 지그비 디바이스를 제어하는 방법은, 상기 제 2 네트워크의 활성 구간이 상기 제 1 네트워크의 활성 구간과 임의의 시간에서 서로 중첩되지 않도록 제 2 네트워크의 활성 구간을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 지그비 디바이스를 제어하는 방법은, 상기 제 1 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임(superframe) 구간 동안 상기 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 제 2 지그비 역할이 수행한 기능을 저장하는 단계; 및 상기 제 1 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 2 지그비 역할이 수행한 기능을 재수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치는,

지그비(Zigbee) 디바이스가 복수의 네트워크에서 하나의 물리 계층을 이용하여 코디네이터(coordinator) 역할, 라우터(router) 역할 및 엔드-디바이스(end-device) 역할 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 제어하는 제어 장치에 있어서, 상기 복수의 네트워크 중 제 1 네트워크에 대응하는 제 1 지그비 역할 및 상기 복수의 네트워크 중 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 지그비 역할을 설정하는 설정부; 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크에 각각 대응하여 설정된 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할을 참조하여 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 획득하는 정보 획득부; 및 상기 획득된 활성 구간 정보를 기초로 상기 지그비 디바이스가 상기 제 1 네트워크의 활성 구간에서 상기 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하고, 상기 제 1 지그비 역할에서 상기 제 2 지그비 역할로 변경하여 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에서 제 2 지그비 역할로 수행하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어 장치는, 상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할 간의 역할 수행 순서를 결정하는 스케쥴러를 더 포함할 수 있다.

상기 스케쥴러는, 엔드-디바이스 역할의 순서를 코디네이터 역할 및 라우터 역할의 순서보다 선순위로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 스케쥴러는, 상기 복수의 지그비 역할 중 하나의 지그비 역할을 선택하여 제 1 순위로 결정하고, 상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크의 활성 구간이 시작되는 시간을 기준 시간으로 결정하고, 상기 복수의 네트워크 중 상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크를 제외한 네트워크들의 활성 구간이 시작되는 시간과 상기 기준 시간과의 시간 차이를 기초로 상기 역할 수행 순서를 결정할 수 있다.

상기 스케쥴러는, 상기 시간 차이가 가장 작은 네트워크에 대응하는 지그비 역할을 제 2 순위로 결정할 수 있다.

상기 정보 획득부는, 상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 엔드-디바이스 역할 또는 라우터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 코디네이터로부터 활성 구간 정보를 수신할 수 있다.

상기 정보 획득부는, 상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 코디네이터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 또는 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 설정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 지그비 디바이스가 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에서 제 2 지그비 역할을 수행하도록 상기 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 1 어플리케이션을 제 2 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 2 어플리케이션으로 변경할 수 있다.

상기 제 1 지그비 역할은 엔드-디바이스 역할이고, 상기 제 2 지그비 역할은 코디네이터 역할이되, 상기 제어 장치는, 상기 제 2 네트워크의 활성 구간이 상기 제 1 네트워크의 활성 구간과 임의의 시간에서 서로 중첩되지 않도록 제 2 네트워크의 활성 구간을 조정하는 조정부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어 장치는, 상기 제 1 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임(superframe) 구간 동안 상기 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 제 2 지그비 역할이 수행한 기능을 저장하는 스택을 더 포함하되, 상기 제 1 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 2 지그비 역할이 수행한 기능이 재수행될 수 있다.

상기 지그비 디바이스를 제어하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.

상기 제어 장치는 지그비 디바이스에 포함될 수 있다.

도 1은 지그비 네트워크를 도시하는 도면이다.
도 2는 하나의 지그비 디바이스가 복수의 네트워크에 동시에 포함되어 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 지그비 통신의 네트워크 계층을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치에서 각 네트워크의 방송 스케쥴을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치에서 지그비 역할 정보를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 방법에서 복수의 지그비 역할들 간의 역할 수행 순서를 결정하는 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 실시예에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 역할은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.

도 1은 지그비 네트워크를 도시하는 도면이다.

지그비 네트워크는 코디네이터(coordinator)(11)에 의해 관리가 되고, 코디네이터(11)의 하위에는 라우터(router)(12)가 연결되며, 라우터(12)의 하위에는 엔드-디바이스(end-device)(13)가 연결된다.

코디네이터(11)는 지그비 네트워크 내에서 데이터를 중계하는 기능을 한다. 라우터(12)는 지그비 네트워크의 영역을 넓혀주고, 코디네이터(11)의 역할을 분담한다. 엔드-디바이스(13)는 지그비 네트워크 내에서 통신을 수행한다.

도 2는 하나의 지그비 디바이스가 복수의 네트워크에 동시에 포함되어 있는 상태를 도시하는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 지그비 디바이스(10)는 복수의 네트워크(A, B)에 동시에 포함될 수 있다. 이 경우, 지그비 디바이스(10)는 A 네트워크에서 코디네이터의 역할을 하고, B 네트워크에서 엔드-디바이스의 역할을 수행할 수 있다.

도 3은 지그비 통신의 네트워크 계층을 도시하는 도면이다.

물리 계층(Physical Layer)은 무선으로 직접 데이터를 송수신하는 계층이다. MAC 계층(MAC Layer)은 신뢰성 있는 데이터의 송수신 및 재전송, 충돌 회피 등의 기능을 담당하는 계층이고, 네트워크 계층(Network Layer)은 네트워크에 가입 및 탈퇴 방식, 보안, 라우팅 기능, 네트워크의 시작 등을 담당하는 계층이다. 응용 지원 계층(Application support Layer)은 네트워크 계층과 응용 계층(Applicaition Layer) 사이를 인터페이스 할 수 있는 계층이고, 응용 계층(Application)은 사용자와 지그비 시스템 사이를 인터페이스 할 수 있는 계층이다.

지그비 네트워크에서 코디네이터, 라우터 및 엔드-디바이스의 물리 계층은 모두 동일하며, 코디네이터 역할, 라우터 역할 및 엔드-디바이스 역할을 하도록 하는 어플리케이션만이 상이하다.

따라서, 도 1의 지그비 디바이스(10)가 A 네트워크에서 코디네이터 역할을 하고, B 네트워크에서 엔드-디바이스 역할을 하는 경우, 하나의 지그비 디바이스(10)에 물리 계층을 구성하는 동일한 하드웨어를 2개 설치하고, 각각의 하드웨어에 코디네이터 역할에 대응하는 어플리케이션 및 엔드-디바이스 역할에 대응하는 어플리케이션을 구동시켜야 한다. 그러나, 이와 같은 방식으로 지그비 디바이스(10)를 구현할 경우, 동일한 하드웨어 2개가 하나의 지그비 디바이스(10)에 설치됨으로써 비용 낭비가 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 방법 및 제어 장치는 지그비 디바이스의 하나의 물리 계층을 이용하여 지그비 디바이스가 복수의 기능을 수행하게 하여 비용을 절감한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는 설정부(110), 정보 획득부(120) 및 제어부(130)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는 지그비 디바이스에 포함될 수 있고, 마이크로 칩으로 구현될 수도 있다.

설정부(110)는 지그비 디바이스가 포함되어 있는 복수의 네트워크 중 제 1 네트워크에 대응하는 제 1 지그비 역할을 설정하고, 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 지그비 역할을 설정한다.

제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할은 코디네이터 역할, 라우터 역할 및 엔드-디바이스 역할 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 설정부(110)는 지그비 디바이스가 각 네트워크에서 수행할 지그비 역할 정보를 설정할 수 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 하기에서 설명된다.

정보 획득부(120)는 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크에 각각 대응하여 설정된 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할을 참조하여 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 획득한다.

여기서, 활성 구간은 각 네트워크의 코디네이터가 방송하는 비콘과 슈퍼 프레임 구간을 포함하는 구간이다. 지그비 네트워크에서 코디네이터는 비콘을 주기적으로 방송하고, 비콘을 뒤따르는 슈퍼 프레임 구간에서 각 지그비 디바이스들이 데이터를 교환한다. 활성 구간이 종료된 뒤 다음 활성 구간까지의 구간은 비활성 구간으로서, 비활성 구간에서는 지그비 디바이스들이 슬립 모드로 변경되어 전력 소비가 감소한다.

활성 구간 정보는 비콘과 슈퍼 프레임 구간을 포함하는 활성 구간의 기간(duration), 활성 구간의 주기를 포함할 수 있다. 정보 획득부(120)는 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 참조하여 각 네트워크에서 활성 구간이 언제 시작되는지를 알 수 있다.

활성 구간 정보는 비콘 주기, 슈퍼 프레임 구간의 기간 또는 비활성 구간의 기간에 의해 간접적으로 획득될 수도 있다. 이 경우, 비콘의 주기에서 비활성 구간의 기간을 제외한 간격이 활성 구간의 기간이 될 것이다.

정보 획득부(120)는 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할이 엔드-디바이스 역할 또는 라우터 역할이면, 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 코디네이터로부터 활성 구간 정보를 수신할 수 있다. 활성 구간 정보는 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 코디네이터가 방송하는 비콘에 포함될 수 있다.

또한, 정보 획득부(120)는 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할이 코디네이터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 설정할 수 있다. 네트워크의 코디네이터는 스스로 활성 구간 정보를 결정할 수 있기 때문이다.

제어부(130)는 정보 획득부(120)에 의해 획득된 활성 구간 정보를 기초로 지그비 디바이스가 제 1 네트워크의 활성 구간에서 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하고, 제 1 지그비 역할을 제 2 지그비 역할로 변경하여 지그비 디바이스가 제 2 네트워크의 활성 구간에서는 제 2 지그비 역할을 수행하도록 제어한다.

구체적으로 제어부(130)는 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 1 어플리케이션을 제 2 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 2 어플리케이션으로 변경하여 제 1 지그비 역할에서 제 2 지그비 역할로 변경한다. 예를 들어, 제 1 지그비 역할이 코디네이터 역할이고, 제 2 지그비 역할이 엔드-디바이스 역할이면, 제어부(130)는 코디네이터 역할을 수행하도록 하는 어플리케이션을 엔드-디바이스 역할을 수행하도록 하는 어플리케이션으로 변경한다. 설정부(110)에 지그비 역할 정보가 설정되어 있으면, 제어부(130)는 제 1 지그비 역할에서 제 2 지그비 역할로 변경할 때, 각 지그비 역할에 대응하는 지그비 역할 정보도 변경한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치(200)의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치(200)는 스케쥴러(140), 조정부(150) 또는 스택(stack)(160) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 설정부(110), 정보 획득부(120) 및 제어부(130)는 도 4에서 설명된 기술적 특징과 동일한 사상을 가지고 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.

스케쥴러(140)는 제 1 지그비 역할과 제 2 지그비 역할 간의 역할 수행 순서를 결정한다. 즉, 제 1 지그비 역할과 제 2 지그비 역할 중 어느 지그비 역할을 먼저 수행시킬 것인가를 결정한다.

스케쥴러(140)는 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할 중 어느 하나가 엔드-디바이스 역할이면, 해당 엔드-디바이스 역할을 선순위로 결정할 수 있다. 엔드-디바이스는 자신이 포함된 네트워크에서 활성 구간을 조정하지 못하기 때문이다. 즉, 엔드-디바이스 역할을 선순위로 결정하고, 코디네이터 역할을 후순위로 결정하면, 코디네이터 역할은 자신이 포함된 네트워크의 활성 구간이 엔드-디바이스 역할이 포함된 네트워크의 활성 구간과 중첩되지 않도록 활성 구간을 조정할 수 있기 때문이다.

또한, 스케쥴러(140)는 복수의 지그비 역할 중 하나의 지그비 역할을 임의로 선택하여 제 1 순위로 결정하고, 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크의 활성 구간이 시작되는 시간을 기준 시간으로 결정한다. 다음으로, 복수의 네트워크 중 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크를 제외한 네트워크들의 활성 구간이 시작되는 시간과 기준 시간과의 시간 차이를 기초로 역할 수행 순서를 결정할 수도 있다. 이때, 스케쥴러(140)는 상기 시간 차이가 가장 작은 네트워크에 대응하는 지그비 역할을 제 2 순위로 결정할 수 있다. 이는 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치에서 각 네트워크의 방송 스케쥴을 도시하는 도면이다.

도 6의 (a)는 제 1 네트워크의 방송 스케쥴이고, 도 6의 (b)는 제 2 네트워크의 방송 스케쥴이고, 도 6의 (c)는 제 3 네트워크의 방송 스케쥴이다.

각 방송 스케쥴에서 활성 구간(A)은 비콘과 슈퍼 프레임 구간을 포함하고, 비활성 구간(I)은 비콘 주기에서 활성 구간(A)을 제외한 구간이다.

제 2 네트워크에서 수행되는 제 2 지그비 역할이 제 1 네트워크에서 수행되는 제 1 지그비 역할과 동시에 수행될 수 없으므로, 각 네트워크의 활성 구간(A)은 임의의 시간에 중첩되지 않아야 한다. 즉, 제 2 지그비 역할은 제 1 네트워크의 비활성 구간(I)에서 수행된다.

도 6의 (a)가 도시하는 제 1 네트워크의 방송 스케쥴에서 비콘이 방송되기 시작되는 시간, 즉 활성 구간이 시작하는 시간을 기준 시간으로 결정하고, 제 2 네트워크 및 제 3 네트워크의 활성 구간이 시작하는 시간과 기준 시간과의 시간 차이를 기초로 역할 수행 순서를 결정하면 제 2 지그비 역할이 2순위, 제 3 지그비 역할이 3순위가 될 것이다. 만약, 제 2 지그비 역할과 제 3 지그비 역할의 순위가 바뀐다면, 제 2 네트워크의 활성 구간 동안에 제 2 지그비 역할을 수행하게 하는 어플리케이션이 지그비 디바이스에서 구동되지 않고 있기 때문에 지그비 디바이스가 제 2 지그비 역할을 수행하지 못한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치는 조정부(150)를 더 포함할 수 있다.

제 1 지그비 역할이 엔드-디바이스 역할이고, 제 2 지그비 역할이 코디네이터 역할인 경우, 조정부(150)는 제 2 네트워크의 활성 구간이 제 1 네트워크의 활성 구간과 임의의 시간에 중첩되지 않도록 제 2 네트워크의 활성 구간을 조정할 수 있다. 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크에서 하나의 지그비 디바이스가 동시에 제 1 지그비 역할과 제 2 지그비 역할을 수행할 수 없기 때문이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치는 스택(160)을 더 포함할 수 있다.

스택(160)은 제 1 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임 구간 동안 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 제 2 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임 구간 동안 제 2 지그비 역할이 수행한 기능을 저장한다. 스택(160)에 저장된 기능은 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 재수행된다.

제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 제 2 지그비 역할이 수행한 기능은 각 지그비 디바이스가 고유하게 수행할 수 있는 기능으로서, 온도 감지, 스피커 기능 등을 포함한다.

제 1 네트워크의 슈퍼 프레임 구간 동안 제 1 지그비 역할이 온도 감지 기능을 수행하고 있었고, 제 2 네트워크의 슈퍼 프레임 구간 동안 제 2 지그비 역할이 스피커 기능을 수행하고 있었다면, 제 1 지그비 역할에서 제 2 지그비 역할로 변경될 때, 이전에 수행하고 있었던 기능을 저장하여야 한다. 제 2 지그비 역할에서 제 1 지그비 역할로 다시 변경될 때, 온도 감지 기능을 재수행하여야 하기 때문이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치(300)의 구성을 도시하는 도면이다.

설정부(110)에 지그비 디바이스가 수행할 지그비 역할에 대한 정보가 사용자에 의해 입력될 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치에서 지그비 역할 정보(170)를 도시하는 도면으로서, 도 8을 참조하면 지그비 역할 정보(170)는 지그비 역할(172), MAC 어드레스(174), 지그비 역할이 수행하는 기능(176)을 포함할 수 있다. 사용자는 지그비 역할(172)과 지그비 역할이 수행하는 기능(176)만을 설정부(110)에 입력하고, 설정부(110)는 각 지그비 역할에 대응하는 각각의 MAC 어드레스(174)를 설정할 수도 있다. 또한, 지그비 역할 정보(170)는 각 지그비 역할에 대응하는 네트워크의 식별자(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이에 의해, 각 지그비 역할이 포함될 네트워크가 특정된다.

설정부(110)는 입력된 지그비 역할 정보(170)를 큐(Queue)(180)에 저장한다. 큐(180)에는 복수의 지그비 역할 정보가 순서에 따라 저장될 수 있다. 제어부(130)는 정보 획득부(120)에 의해 획득된 네트워크의 활성 구간 정보를 참조하여, 각 네트워크의 활성 구간에서 해당 네트워크에 대응하는 지그비 역할이 수행되도록 큐(180)에 포함된 지그비 역할 정보와 어플리케이션(190)을 스위칭한다. 이에 의해, 지그비 디바이스가 수행하는 지그비 역할이 변경되는 것이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 방법의 순서를 도시하는 순서도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 방법은 도 4 및 도 5에 도시된 제어 장치(100, 200)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 4 및 도 5에 도시된 제어 장치(100, 200)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 9의 지그비 디바이스를 제어하는 방법에도 적용됨을 알 수 있다.

S10 단계에서, 설정부(110)는 복수의 네트워크 중 제 1 네트워크에 대응하는 제 1 지그비 역할 및 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 지그비 역할을 설정한다. 사용자에 의해 설정부(110)에 지그비 역할, 지그비 역할의 기능이 입력될 수 있고, 설정부(110)는 입력된 정보에 따라 MAC 어드레스, 네트워크 식별자를 설정할 수도 있다.

S20 단계에서, 정보 획득부(120)는 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크 각각에 대응하여 설정된 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할을 참조하여 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 획득한다. 활성 구간 정보는 각 네트워크의 활성 구간의 주기, 활성 구간의 기간(duration)을 포함할 수 있다.

S30 단계에서, 제어부(130)는 지그비 디바이스가 제 1 네트워크의 활성 구간에서 제 1 지그비 역할을 수행하도록 한다.

S40 단계에서, 제어부(130)는 지그비 디바이스의 제 1 지그비 역할을 제 2 지그비 역할로 변경하여 제 2 네트워크의 활성 구간에서 지그비 디바이스가 제 2 지그비 역할을 수행하도록 한다.

제어부(130)는 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 1 어플리케이션을 제 2 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 2 어플리케이션으로 변경하여 제 1 지그비 역할에서 제 2 지그비 역할로 변경한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 지그비 역할을 수행하는 방법은 제 1 지그비 역할과 제 2 지그비 역할 간의 역할 수행 순서를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 엔드-디바이스 역할의 순서를 코디네이터 역할 및 라우터 역할의 순서보다 선순위로 결정하는 것이 바람직하다.

도 10 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 지그비 역할을 수행하는 방법에서 복수의 지그비 역할들 간의 역할 수행 순서를 결정하는 방법의 순서를 도시하는 순서도이다.

도 10을 참조하면, S50 단계에서, 스케쥴러(140)는 복수의 지그비 역할 중 하나의 지그비 역할을 임의로 선택하여 제 1 순위로 결정한다.

S60 단계에서, 스케쥴러(140)는 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크의 활성 구간이 시작되는 시간을 기준 시간으로 결정한다.

S70 단계에서, 스케쥴러(140)는 복수의 네트워크 중 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크를 제외한 네트워크들의 활성 구간이 시작되는 시간과 기준 시간과의 시간 차이를 기초로 역할 수행 순서를 결정한다.

스케쥴러(140)는 시간 차이가 가장 작은 네트워크에 대응하는 지그비 역할을 제 2 순위로 결정할 수 있다.

전술한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 장치 및 방법은 지그비 디바이스의 하나의 물리 계층을 이용하여 지그비 디바이스가 복수의 네트워크에서 복수의 지그비 역할을 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 디바이스를 제어하는 장치 및 방법은 지그비 디바이스가 여러 개의 물리 계층을 구비하지 않고도 복수의 네트워크에서 복수의 지그비 역할을 수행하도록 할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100, 200, 300: 제어 장치
110: 설정부
120: 정보 획득부
130: 제어부
140: 스케쥴러
150: 조정부
160: 스택
170: 지그비 역할 정보
180: 큐
190: 어플리케이션

Claims

지그비(Zigbee) 디바이스가 복수의 네트워크에서 하나의 물리 계층을 이용하여 코디네이터(coordinator) 역할, 라우터(router) 역할 및 엔드-디바이스(end-device) 역할 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 제어하는 방법에 있어서,
상기 복수의 네트워크 중 제 1 네트워크에 대응하는 제 1 지그비 역할 및 상기 복수의 네트워크 중 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 지그비 역할을 설정하는 단계;
상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크에 각각에 대응하여 설정된 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할을 참조하여 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 획득하는 단계;
상기 획득된 활성 구간 정보를 기초로 상기 제 1 네트워크의 활성 구간에서 상기 제 1 지그비 역할을 수행하는 단계; 및
상기 제 1 지그비 역할을 상기 제 2 지그비 역할로 변경하여 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에서 상기 제 2 지그비 역할을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할은 서로 상이하고, 상기 하나의 물리 계층에 대응하는 하나의 하드웨어를 통해 상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할이 수행되는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 지그비 디바이스를 제어하는 방법은,
상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할 간의 역할 수행 순서를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계는,
엔드-디바이스 역할의 순서를 코디네이터 역할 및 라우터 역할의 순서보다 선순위로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계는,
상기 복수의 지그비 역할 중 하나의 지그비 역할을 선택하여 제 1 순위로 결정하는 단계;
상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크의 활성 구간이 시작되는 시간을 기준 시간으로 결정하는 단계; 및
상기 복수의 네트워크 중 상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크를 제외한 네트워크들의 활성 구간이 시작되는 시간과 상기 기준 시간과의 시간 차이를 기초로 상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 시간 차이를 기초로 상기 역할 수행 순서를 결정하는 단계는,
상기 시간 차이가 가장 작은 네트워크에 대응하는 지그비 역할을 제 2 순위로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 획득하는 단계는,
상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 엔드-디바이스 역할 또는 라우터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 코디네이터로부터 활성 구간 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 획득하는 단계는,
상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 코디네이터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제 1 지그비 역할을 상기 제 2 지그비 역할로 변경하는 단계는,
상기 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 1 어플리케이션을 제 2 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 2 어플리케이션으로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제 1 지그비 역할은 엔드-디바이스 역할이고, 상기 제 2 지그비 역할은 코디네이터 역할이되,
상기 지그비 디바이스를 제어하는 방법은,
상기 제 2 네트워크의 활성 구간이 상기 제 1 네트워크의 활성 구간과 임의의 시간에서 서로 중첩되지 않도록 제 2 네트워크의 활성 구간을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 지그비 디바이스를 제어하는 방법은,
상기 제 1 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임(superframe) 구간 동안 상기 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 제 2 지그비 역할이 수행한 기능을 저장하는 단계; 및
상기 제 1 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 2 지그비 역할이 수행한 기능을 재수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스를 제어하는 방법.
지그비(Zigbee) 디바이스가 복수의 네트워크에서 하나의 물리 계층을 이용하여 코디네이터(coordinator) 역할, 라우터(router) 역할 및 엔드-디바이스(end-device) 역할 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 제어하는 제어 장치에 있어서,
상기 복수의 네트워크 중 제 1 네트워크에 대응하는 제 1 지그비 역할 및 상기 복수의 네트워크 중 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 지그비 역할을 설정하는 설정부;
상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크에 각각 대응하여 설정된 제 1 지그비 역할 및 제 2 지그비 역할을 참조하여 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 획득하는 정보 획득부; 및
상기 획득된 활성 구간 정보를 기초로 상기 지그비 디바이스가 상기 제 1 네트워크의 활성 구간에서 상기 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하고, 상기 제 1 지그비 역할에서 상기 제 2 지그비 역할로 변경하여 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에서 제 2 지그비 역할로 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할은 서로 상이하고, 상기 하나의 물리 계층에 대응하는 하나의 하드웨어를 통해 상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할이 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 제 1 지그비 역할과 상기 제 2 지그비 역할 간의 역할 수행 순서를 결정하는 스케쥴러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제12항에 있어서,
상기 스케쥴러는,
엔드-디바이스 역할의 순서를 코디네이터 역할 및 라우터 역할의 순서보다 선순위로 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제12항에 있어서,
상기 스케쥴러는,
상기 복수의 지그비 역할 중 하나의 지그비 역할을 선택하여 제 1 순위로 결정하고,
상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크의 활성 구간이 시작되는 시간을 기준 시간으로 결정하고,
상기 복수의 네트워크 중 상기 제 1 순위로 결정된 지그비 역할에 대응하는 네트워크를 제외한 네트워크들의 활성 구간이 시작되는 시간과 상기 기준 시간과의 시간 차이를 기초로 상기 역할 수행 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제14항에 있어서,
상기 스케쥴러는,
상기 시간 차이가 가장 작은 네트워크에 대응하는 지그비 역할을 제 2 순위로 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 정보 획득부는,
상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 엔드-디바이스 역할 또는 라우터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 및 제 2 네트워크의 코디네이터로부터 활성 구간 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 정보 획득부는,
상기 제 1 지그비 역할 및 상기 제 2 지그비 역할이 코디네이터 역할이면, 상기 제 1 네트워크 또는 제 2 네트워크의 활성 구간 정보를 설정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 지그비 디바이스가 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에서 제 2 지그비 역할을 수행하도록 상기 제 1 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 1 어플리케이션을 제 2 지그비 역할을 수행하도록 하는 제 2 어플리케이션으로 변경하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 제 1 지그비 역할은 엔드-디바이스 역할이고, 상기 제 2 지그비 역할은 코디네이터 역할이되,
상기 제어 장치는,
상기 제 2 네트워크의 활성 구간이 상기 제 1 네트워크의 활성 구간과 임의의 시간에서 서로 중첩되지 않도록 제 2 네트워크의 활성 구간을 조정하는 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 제 1 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임(superframe) 구간 동안 상기 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 활성 구간에 포함되는 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 제 2 지그비 역할이 수행한 기능을 저장하는 스택을 더 포함하되,
상기 제 1 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 1 지그비 역할이 수행한 기능 및 상기 제 2 네트워크의 다음 슈퍼 프레임 구간 동안 상기 저장된 제 2 지그비 역할이 수행한 기능이 재수행되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항의 지그비 디바이스를 제어하는 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
제11항 내지 제20항 중 어느 하나의 항의 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 디바이스.