KR102047134B1 - Wireless field bus system using vision light communication and data transmission method thereof - Google Patents

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Abstract

가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템 및 이를 통한 데이터 전송 방법이 개시된다. 개시된 무선 필드 버스 시스템은 마스터 장치; 적어도 하나의 슬레이브 장치; 및 상기 슬레이브 장치를 매개로 하여 상기 마스터 장치로부터 전달되는 데이터에 따라 동작이 제어되는 다수의 종단 디바이스를 포함하되, 상기 슬레이브 장치는 상기 마스터 장치로부터 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 포함하는 데이터 프레임을 수신하고, 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 추출하며, 상기 추출된 데이터에 상응하는 가시광 신호를 전송하고, 상기 종단 디바이스는 상기 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신된 가시광 신호에 상응하는 데이터를 획득하며, 상기 획득된 데이터에 따라 동작이 제어된다. Disclosed are a wireless field bus system using visible light communication and a data transmission method through the same. The disclosed wireless field bus system includes a master device; At least one slave device; And a plurality of end devices whose operation is controlled according to data transmitted from the master device via the slave device, wherein the slave device includes data for controlling the operation of the end device from the master device. Receives a frame, extracts data for controlling the operation of the end device, and transmits a visible light signal corresponding to the extracted data, wherein the terminating device receives the visible light signal and corresponds to the received visible light signal Acquire data, and the operation is controlled according to the acquired data.

Description

가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템 및 이를 통한 데이터 전송 방법{WIRELESS FIELD BUS SYSTEM USING VISION LIGHT COMMUNICATION AND DATA TRANSMISSION METHOD THEREOF}Wireless fieldbus system using visible light communication and data transmission method using the same {{WIRELESS FIELD BUS SYSTEM USING VISION LIGHT COMMUNICATION AND DATA TRANSMISSION METHOD THEREOF}

본 발명은 무선 필드 버스 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템 및 이를 통한 데이터 통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless field bus system, and more particularly, to a wireless field bus system using visible light communication and a data communication method through the same.

필드 버스(Field Bus)는 산업 환경의 다양하고 수많은 종단 디바이스들을 제어하기 위한 기술로서, PLC(Programmable Logic Controller), DCS(Distributed Control System) 등의 제어 기기가 수많은 필드 장비들을 제어하고 필드 장비로부터 데이터를 수집하는 기능을 수행한다. 여기서, PLC, DCS는 마스터(Master)로 호칭되고, 일반적으로 산업용 PC로 구현되고, 필드 장비들은 슬레이브(Slave)로 호칭된다. Field Bus is a technology for controlling a large number of end devices in an industrial environment. A control device such as a programmable logic controller (PLC) or a distributed control system (DCS) controls numerous field devices and data from the field devices. Perform the function of collecting it. Here, PLC, DCS is called a master (Master), generally implemented as an industrial PC, field equipment is called a slave (Slave).

슬레이브는 대개 산업 현장에서 많이 사용되는 센서(sensor), 액츄에이터(actuator), 밸브(valve), 모터(motor) 등의 종단 디바이스들과 연결되며, 마스터로부터 수신된 제어명령에 따라 다양한 동작을 수행한다. 도 1에서는 필드 버스의 전체 구조를 개략적으로 도시하고 있다. The slave is usually connected to end devices such as sensors, actuators, valves, and motors that are commonly used in industrial fields, and performs various operations according to control commands received from the master. . 1 schematically shows the overall structure of a field bus.

종래의 유선 필드 버스 시스템의 경우, 높은 신뢰성 및 실시간성을 제공하나, 초기 구축 및 전선 결손, 하드웨어 부분 훼손 등으로 인한 유지보수 시에 발생하는 비용이 매우 큰 단점이 있다. 또한, 마스터 및 슬레이브를 구성하는 모든 디바이스가 유선 케이블로 연결되어 있기 때문에 공간 상에 제약이 크며 디바이스 컨트롤러의 구성이 복잡하다는 단점 또한 존재하였다. The conventional wired field bus system provides high reliability and real time, but has a disadvantage in that the cost incurred during maintenance due to initial construction, wire shortage, hardware damage, and the like is very large. In addition, since all devices configuring the master and the slave are connected by wired cables, there are disadvantages in that the space is limited and the configuration of the device controller is complicated.

이러한 유선 필드 버스 환경이 가지는 문제점은 시스템 운용을 어렵게 하는 요소이므로, RF 통신을 필드 버스 시스템에 접목시키고자 하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나 RF 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템은 현재 2.4 Ghz 대역의 주파수를 사용하므로, 주파수 간섭 및 다중 경로 신호 등의 영향에서 자유롭지 못한 문제점이 있다. Since the problem of the wired field bus environment is a factor that makes the system difficult to operate, various studies have been conducted to integrate RF communication into the field bus system. However, since a wireless field bus system using RF communication currently uses a frequency of the 2.4 Ghz band, there is a problem in that it is not free from the effects of frequency interference and multipath signals.

본 발명은 산업용 필드 버스 시스템에서 가시광 무선 통신 방식을 이용하여 각각의 슬레이브 노드와 이와 연결된 각 디바이스를 제어하는 무선 필드 버스 시스템 및 이를 통한 데이터 통신 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a wireless field bus system for controlling each slave node and each device connected thereto using a visible light wireless communication method in an industrial field bus system, and a data communication method through the same.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 필드 버스 시스템(Field Bus System)에 있어서, 마스터 장치; 적어도 하나의 슬레이브 장치; 및 상기 슬레이브 장치를 매개로 하여 상기 마스터 장치로부터 전달되는 데이터에 따라 동작이 제어되는 다수의 종단 디바이스를 포함하되, 상기 슬레이브 장치는 상기 마스터 장치로부터 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 포함하는 데이터 프레임을 수신하고, 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 추출하며, 상기 추출된 데이터에 상응하는 가시광 신호를 전송하고, 상기 종단 디바이스는 상기 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신된 가시광 신호에 상응하는 데이터를 획득하며, 상기 획득된 데이터에 따라 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, a field bus system includes: a master device; At least one slave device; And a plurality of end devices whose operation is controlled according to data transmitted from the master device via the slave device, wherein the slave device includes data for controlling the operation of the end device from the master device. Receives a frame, extracts data for controlling the operation of the end device, and transmits a visible light signal corresponding to the extracted data, wherein the terminating device receives the visible light signal and corresponds to the received visible light signal There is provided a wireless field bus system using visible light communication, wherein data is acquired and operation is controlled according to the obtained data.

상기 데이터 프레임은 상기 마스터 장치로부터 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치로 주기적으로 전송되고, 상기 마스터 장치를 기점으로 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치에 단방향으로 순차 전달된 후 다시 상기 마스터 장치로 수신될 수 있다. The data frame may be periodically transmitted from the master device to the at least one slave device, sequentially transmitted in one direction to the at least one slave device starting from the master device, and then received again by the master device.

상기 데이터 프레임은 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치에 각각 전달될 데이터가 기록되는 데이터 필드(Data Field) 및 상기 데이터 필드에 기록될 데이터의 활용 타입을 기록한 타입 필드(Type Field)를 포함하고, 상기 타입 필드는 읽기(Read) 타입, 쓰기(Write) 타입, 읽기 및 쓰기(Read & Write) 타입 중 어느 하나로 분류되어 상기 슬레이브 장치 별로 수행이 필요한 동작이 정의되고, 상기 슬레이브 장치는, 상기 타입 필드에 상기 읽기(Read) 타입이 기록된 경우, 상기 데이터 필드에 기록된 데이터 중 자신과 관련된 데이터를 추출하여 이에 상응하는 가시광 신호를 상기 종단 디바이스로 전송하는 제1 동작을 수행하고, 상기 타입 필드에 상기 쓰기(Write) 타입이 기록된 경우, 상기 슬레이브 장치 내의 메모리 중 상기 마스터 장치가 미리 지정된 메모리 주소에 저장된 데이터를 추출하여 이를 상기 데이터 필드 중 자신과 관련하여 배정된 데이터 기록 영역에 기록하는 제2 동작을 수행하며, 상기 타입 필드에 상기 읽기 및 쓰기(Read & Write) 타입이 기록된 경우, 상기 제1 동작 및 제2 동작을 수행할 수 있다. The data frame includes a data field in which data to be transmitted to each of the at least one slave device is recorded, and a type field in which a utilization type of data to be recorded in the data field is recorded. Is classified into one of a read type, a write type, and a read and write type to define an operation that needs to be performed for each slave device, and the slave device reads the read in the type field. When a read type is recorded, a first operation of extracting data related to itself from among the data recorded in the data field and transmitting a corresponding visible light signal to the end device is performed, and writing the data into the type field. Write) type, when the master device of the memory in the slave device is stored at a predetermined memory address Extracts data and writes the data to a data recording area allocated to the data field, and if the read and write type is recorded in the type field, the first operation; The operation and the second operation may be performed.

상기 데이터 프레임은, 상기 슬레이브 장치 별로의 동작 오류 검출을 위한 디텍션 카운트 필드(Detection Count Field)를 더 포함하고, 상기 디텍션 카운트 필드는, 상기 데이터 프레임이 상기 슬레이브 장치로 정상 수신되는 경우 및 상기 데이터 프레임에 기록된 데이터에 따라 상기 슬레이브 장치가 정상 동작되는 경우 중 적어도 하나에 기초하여 카운팅 값이 증가 기록될 수 있다. The data frame further includes a detection count field for detecting an operation error for each slave device, wherein the detection count field includes a case in which the data frame is normally received by the slave device and the data frame. The counting value may be increased and recorded based on at least one of the cases in which the slave device is normally operated according to the recorded data.

상기 슬레이브 장치는, 상기 마스터 장치로부터 전송된 상기 데이터 프레임으로부터 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 추출 및 저장하는 슬레이브 모듈; 상기 슬레이브 모듈로부터 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 가시광 통신을 위한 데이터 신호로 변조하는 가시광 송신 모듈; 및 상기 가시광 송신 모듈에 의해 변조된 데이터 신호에 상응하는 가시광을 방사하는 광원을 포함할 수 있다. The slave device may include: a slave module configured to extract and store data for operation control of the end device from the data frame transmitted from the master device; A visible light transmission module which receives data for operation control of the end device from the slave module and modulates the received data into a data signal for visible light communication; And it may include a light source for emitting visible light corresponding to the data signal modulated by the visible light transmission module.

상기 마스터 장치는, 토폴로지(topology) 파악을 통해 상기 무선 필드 버스 시스템 내에 존재하는 각 슬레이브 장치를 검색하고, 상기 검색된 각 슬레이브 장치로 전달할 상기 데이터 프레임을 생성하며, 상기 슬레이브 모듈의 상태를 주기적으로 확인하여 상기 슬레이브 장치에 상기 종단 디바이스 동작 제어를 위한 데이터가 정상적으로 저장되지 않은 경우 상기 토폴로지 파악을 재수행할 수 있다. The master device searches for each slave device existing in the wireless field bus system through topology identification, generates the data frame to be delivered to each found slave device, and periodically checks the state of the slave module. If the data for controlling the end device operation is not normally stored in the slave device, the topology may be reconsidered.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 마스터 장치, 적어도 하나의 슬레이브 장치 및 다수의 종단 디바이스를 포함하는 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 방법으로서, 상기 슬레이브 장치가 상기 마스터 장치로부터 상기 다수의 종단 디바이스 중 자신과 연관된 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 포함하는 데이터 프레임을 수신하는 단계; 상기 슬레이브 장치가 상기 수신된 데이터 프레임 중 상기 연관된 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터로서 자신과 관련된 데이터를 추출 및 저장하는 단계; 및 상기 저장된 데이터에 상응하여 가시광 통신에 이용하기 위한 데이터 신호로 변조하고, 상기 변조된 데이터 신호에 상응하는 가시광 신호를 상기 종단 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is also provided a data transmission method in a field bus system including a master device, at least one slave device, and a plurality of end devices, wherein the slave device is connected to the plurality of end devices from the master device. Receiving a data frame including data for operation control of an end device associated with the device; The slave device extracting and storing data associated with the slave device as data for controlling the operation of the associated end device among the received data frames; And modulating a data signal corresponding to the stored data for use in visible light communication, and transmitting the visible light signal corresponding to the modulated data signal to the end device. A data transmission method in a bus system is provided.

본 발명의 실시예에 의하면, 산업용 필드 버스 시스템에서 가시광 무선 통신 방식을 이용하여 각각의 슬레이브 노드와 이와 연결된 각 디바이스를 제어하는 무선 필드 버스 시스템 및 이를 통한 데이터 통신 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a wireless field bus system for controlling each slave node and each device connected thereto using a visible light wireless communication method in an industrial field bus system, and a data communication method through the same.

본 발명의 실시예에 의하면, 필드 버스 시스템에 가시광 무선 통신 방식을 이용함으로써, 간섭의 영향에서 자유로우며, 다양한 종단 디바이스를 공간 상의 제약 없이 제어할 수 있는 무선 필드 버스 시스템을 구현할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by using the visible light wireless communication method in the field bus system, it is possible to implement a wireless field bus system that is free from the influence of interference and can control various end devices without space restrictions.

도 1은 필드 버스의 전체 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템의 개념도.
도 3은 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서, 시스템 제어를 위해 전송되는 데이터 프레임으로서 슈퍼프레임의 구조를 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스의 전체 기능 구조에 관한 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 흐름도.1 schematically shows the overall structure of a field bus;
2 is a conceptual diagram of a wireless field bus system using visible light communication according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates the structure of a superframe as a data frame transmitted for system control in a wireless field bus system using visible light communication;
4 is a block diagram of an overall functional structure of a wireless field bus using visible light communication according to an embodiment of the present invention.
5 is a data transmission flowchart in a wireless field bus system using visible light communication according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numerals (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from another component.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
In addition, in the present specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a wireless field bus system using visible light communication according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템은, 마스터 장치(100)와, 적어도 하나의 슬레이브 장치(200, 본 예에서는 총 N개의 슬레이브 장치(200-1, 200-2, … 200-N)를 예시함)와, 각 슬레이브 장치와 연계되는 적어도 하나의 종단 디바이스(300, 본 예에서는 각 슬레이브 장치와 하나씩 연계되는 총 N개의 종단 디바이스(300-1, 300-2, … 300-N)를 예시함)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a wireless field bus system using visible light communication includes a master device 100 and at least one slave device 200 (in this example, a total of N slave devices 200-1, 200-2,... 200). -N) and at least one end device 300 associated with each slave device (in this example, a total of N end devices 300-1, 300-2, ... 300- associated with one slave device). N)).

마스터 장치(100)는 시스템 컨트롤러(System Controller)라고도 불리며, 예를 들어 범용 PC, 산업용 PC로 구성될 수 있다. 또한, 슬레이브 장치(200) 및 이와 연계되는 종단 디바이스(300) 간에는 가시광 통신을 이용한 무선 방식에 의한 데이터 통신이 이루어진다. 그리고 마스터 장치(100)와 슬레이브 장치(200), 각 슬레이브 장치 간은 유선 케이블 등의 유선 방식은 물론, 다양한 무선 통신 방식(예를 들어, 근거리 무선 통신 방식 등)에 의해서도 데이터 통신이 이루어질 수도 있다. 다만, 도 2에서는 마스터 장치(100)와 슬레이브 장치(200), 각 슬레이브 장치 간에 유선 방식에 의해 데이터 통신이 이루어지는 경우를 가정하고 있다.The master device 100 may also be referred to as a system controller, and may be configured as, for example, a general purpose PC or an industrial PC. In addition, data communication is performed between the slave device 200 and the terminal device 300 connected thereto by a wireless method using visible light communication. In addition, data communication may be performed between the master device 100, the slave device 200, and each slave device by various wireless communication methods (for example, short-range wireless communication methods) as well as a wired method such as a wired cable. . 2, it is assumed that data communication is performed between the master device 100, the slave device 200, and each slave device by a wired method.

본 발명의 실시예에 따르면, 마스터 장치(100)는 각 슬레이브 장치(200)에 포함된 LED(Light Emitting Diode)가 종단 디바이스(300)의 동작을 제어할 수 있는 가시광 신호를 출력할 수 있도록 LED 동작을 제어함으로써, 그 가시광 신호를 수신한 종단 디바이스의 동작을 제어할 수 있다. 이때, LED 동작의 제어는 마스터 장치(100)가 각 슬레이브 장치(200)로 전송하는 슈퍼프레임에 의해 달성될 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the master device 100 may allow the LED (Light Emitting Diode) included in each slave device 200 to output a visible light signal for controlling the operation of the termination device 300. By controlling the operation, the operation of the terminal device that has received the visible light signal can be controlled. In this case, the control of the LED operation may be achieved by a superframe transmitted by the master device 100 to each slave device 200.

여기서, 슈퍼프레임(Super Frame)이란, 마스터 장치(100)가 종단 디바이스(300)의 동작 제어를 목표로, 각 슬레이브 장치(200)에 포함된 LED 동작을 제어하는데 이용될 지령(command) 등을 포함하는 제어 데이터(control data)들이 기록된 데이터 프레임을 지칭하기 위해, 본 발명에서 별도로 명명한 용어이다. 따라서 가시광 통신 방식을 통한 종단 디바이스의 제어를 목표로 하여, 마스터 장치(또는 노드)로부터 슬레이브 장치(또는 노드)로 전송되는 지령 데이터 프레임은 그 용어를 불문하고 본 발명의 슈퍼프레임으로 해석되어야 할 것이다.Here, the super frame refers to a command to be used to control the operation of the LED included in each slave device 200 in order to control the operation of the terminal device 300 by the master device 100. In order to refer to a data frame in which control data including control data are recorded, the term is separately named in the present invention. Therefore, the command data frame transmitted from the master device (or node) to the slave device (or node) with the aim of controlling the end device through the visible light communication method should be interpreted as the superframe of the present invention regardless of the term. .

그리고 도 2에서는 가시광 통신을 위해서 슬레이브 장치(200) 측에서는 LED가 사용되고, 종단 디바이스(300) 측에서는 PD(Photo Diode)가 사용되는 경우를 예시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 가시광을 방사할 수 있는 장치라면 LED 이외에도 다양한 광원이 이용될 수 있으며, 또한 다양한 광 검출 장치(즉, 수광 장치 또는 소자)가 이용될 수 있다. 또한 가시광 통신을 수행함에 있어서, 제어 가능한 광 제어(가변) 요소로도 광 온/오프 제어는 물론, 광 세기(optical intensity) 제어, 온도 제어를 통한 광 파장 제어 등도 가능할 수 있다.In FIG. 2, an LED is used on the slave device 200 side and a PD (photo diode) is used on the end device 300 side for the visible light communication. However, the present invention is not limited thereto. That is, as long as the device can emit visible light, various light sources may be used in addition to the LED, and various light detection devices (ie, light receiving devices or devices) may be used. In addition, in performing visible light communication, a controllable light control (variable) element may be capable of controlling light on / off, optical intensity control, optical wavelength control through temperature control, and the like.

이하, 상기 도 2에 도시된 개념도에 따른 무선 필드 버스 시스템의 구체적 기능 및 동작 그리고 각 구성요소 별 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 후술하기로 한다. 다만, 도 4 및 도 5를 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에 관한 명확한 이해를 돕기 위해, 도 3을 참조하여 마스터 장치(100)로부터 각 슬레이브 장치(200)로 전송되는 슈퍼프레임에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, specific functions and operations of the wireless field bus system according to the conceptual diagram illustrated in FIG. 2 and description of each component will be described later with reference to FIGS. 4 and 5. However, prior to describing FIGS. 4 and 5, each slave device from the master device 100 with reference to FIG. 3 in order to provide a clear understanding of a wireless field bus system using visible light communication according to an embodiment of the present invention. The superframe transmitted to 200 will be described.

도 3은 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서, 시스템 제어를 위해 전송되는 데이터 프레임으로서 슈퍼프레임의 구조를 예시한 도면이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따라 마스터 장치(100)로부터 각 슬레이브 장치(200)로 전송되어, 슬레이브 장치(200)에 포함된 LED(230)를 제어하기 위한 슈퍼프레임은 도 3에 예시된 바와 같은 데이터 프레임 구조를 가질 수 있다.3 is a diagram illustrating a structure of a superframe as a data frame transmitted for system control in a wireless field bus system using visible light communication. That is, the superframe for transmitting the LED 230 included in the slave device 200 is transmitted from the master device 100 to each slave device 200 according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. It may have the same data frame structure.

도 3을 참조하면, 슈퍼프레임은 목적지 주소(Destination Address) 필드, 출발지 주소(Source Address) 필드, 타입(Type) 필드, 데이터 필드, 슈퍼프레임 전체의 오류 체크를 위한 오류 체크 필드(FCS 필드)를 포함한다. 다만 반드시 이에 제한되지 않으며, 이 보다 더 많은 속성 필드를 포함할 수도 있으며, 데이터 필드 내에 포함되어 각 슬레이브 장치 별로 전송될 “Data” 이외의 요소들은 일부 생략되거나 또는 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 3, the superframe includes a destination address field, a source address field, a type field, a data field, and an error check field (FCS field) for error checking of the entire superframe. Include. However, the present invention is not limited thereto, and may include more attribute fields, and elements other than “Data” included in the data field and transmitted for each slave device may be partially omitted or variously modified. .

이러한 슈퍼프레임은 마스터 장치(100)로부터 전송되어 최초의 슬레이브 장치(도 2의 경우를 가정하면 도면부호 200-1)에서 수신되며, 이는 이후 최후의 슬레이브 장치(도 2에서는 도면부호 200-N)까지 단방향으로 순차적으로 전달된 후 최종적으로 마스터 장치(100)로 다시 전달될 수 있다. 이러한 슈퍼프레임은 마스터 장치(100)로부터 주기적으로 전송될 수 있다. 다만, 양방향 전송 방식으로 구현될 수도 있음은 물론이다.This superframe is transmitted from the master device 100 and received by the first slave device (referenced 200-1 assuming the case of FIG. 2), which is then the last slave device (200-N in FIG. 2). After being sequentially transmitted in one direction, it can be finally delivered back to the master device 100. Such a superframe may be periodically transmitted from the master device 100. However, it may be implemented as a bidirectional transmission method.

만일 위와 같이 단방향 순환식 전달 케이스를 가정할 때, 출발지 주소 필드 및 목적지 주소 필드 모두 마스터 장치(100)이 주소가 기록될 수 있다. 그리고 상기 슈퍼프레임이 전달될 각각의 슬레이브 장치(200)의 주소는 데이터 필드 내의 헤더(Header)에 기록될 수 있다. 따라서 헤더 필드에는 슬레이브 장치의 개수 만큼의 주소가 기록될 수 있다. If it is assumed that the one-way circular transfer case as described above, the master device 100 can record the address of both the source address field and the destination address field. The address of each slave device 200 to which the superframe is to be transmitted may be recorded in a header in a data field. Therefore, as many addresses as the number of slave devices can be recorded in the header field.

도 3을 참조할 때, 데이터 필드는 헤더(Header)와 각 슬레이브 장치의 수만큼의 데이터그램(Datagram)으로 구성되고 있으며, 각 데이터그램(Datagram) 필드는 각 슬레이브 장치(200)가 수신해야 할 데이터 또는 각 슬레이브 장치(200)로부터 수신 받아야 할 데이터가 포함되는 데이터를 포함한다. 여기서, 각 슬레이브 장치(200)가 수신해야 할 데이터는 각 슬레이브 장치의 LED 동작 제어에 관한 데이터일 수 있고, 각 슬레이브 장치(200)로부터 수신 받아야 할 데이터로는 종단 디바이스(300)로부터 수신된 응답 또는 종단 디바이스(300)의 상태에 관한 데이터일 수 있다.Referring to FIG. 3, a data field includes a header and as many datagrams as the number of slave devices, and each datagram field should be received by each slave device 200. Data or data including data to be received from each slave device 200. Here, the data to be received by each slave device 200 may be data related to the LED operation control of each slave device, and the data to be received from each slave device 200 is a response received from the end device 300. Or it may be data relating to the state of the end device 300.

또한, 각 데이터그램(Datagram) 필드는 각 슬레이브 장치(200)가 해당 데이터를 정확히 수신하였는지에 관한 노드 오류 체크 기능 필드인 디텍션 카운트(Detection Count) 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 슬레이브 장치(200)가 슈퍼프레임을 제대로 수신하였다면(경우에 따라서는 수신된 슈퍼프레임 내의 해당 데이터에 따라 정상적인 동작을 수행하였는지 여부로 판단할 수도 있음), 디텍션 카운트 필드 내의 카운팅 값을 그에 맞게 변경시킬 수 있다. 일 예로, 슈퍼프레임의 타입 필드가 읽기(Read) 또는 쓰기(Write)인 경우에는 카운팅 값을 +1시킬 수 있고, 읽기 및 쓰기(Read & Write)인 경우에는 카운팅 값을 +2 시킬 수 있을 것이다. 물론 이외에도 다양한 방법이 이용될 수 있다. 따라서 이러한 디텍션 카운트 필드에 의하면 각 슬레이브 장치의 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.In addition, each datagram field may include a detection count field which is a node error check function field regarding whether each slave device 200 correctly received the corresponding data. For example, if each slave device 200 properly receives a superframe (in some cases, it may be determined whether or not normal operation is performed according to the corresponding data in the received superframe), a counting value in the detection count field Can be changed accordingly. For example, if the type field of the superframe is read or write, the counting value may be +1, and if it is read and write, the counting value may be +2. . Of course, other methods may be used. Therefore, according to the detection count field, it is possible to confirm whether each slave device is normally operated.

그리고 타입 필드에는 각 슬레이브 장치(200) 별로의 데이터 타입이 기록될 수 있다. 따라서 타입 필드에는 슬레이브 장치의 개수 만큼의 타입 정보가 기록될 수 있다. 이때, 데이터 타입은 읽기 타입(Read Type), 쓰기 타입(Write Type), 읽기 및 쓰기 타입(Read & Write Type)으로 분류될 수 있다.In addition, a data type for each slave device 200 may be recorded in the type field. Therefore, type information as many as the number of slave devices may be recorded in the type field. In this case, the data type may be classified into a read type, a write type, a read and write type.

읽기 타입의 경우, 슬레이브 장치(200)는 “Data” 에 기록된 정보를 추출한 후 가시광 신호 형태로 종단 디바이스(300)에 전송한다.In the read type, the slave device 200 extracts the information recorded in the “Data” and transmits the information to the end device 300 in the form of a visible light signal.

쓰기 타입의 경우, 종단 디바이스(300)로부터 수신된 특정 데이터를 “Data”에 기록한다. 일 예로, 종단 디바이스(300)로부터 수신한 특정 데이터는 슬레이브 장치(200)의 메모리에 저장되어 있다고 가정하면, 상기 “Data”에는 슬레이브 장치(200)의 메모리에서 마스터 장치(100)가 원하는 데이터가 저장되어 있는 메모리 주소(memory address)가 최초에 기록될 수 있다. 따라서 슬레이브 장치(200)는 마스터 장치(100)로부터 전달된 메모리 주소에 기록된 데이터를 추출한 후, 그 추출된 데이터를 상기 “Data”에 기록할 수 있다. 이와 같은 방식으로 기록이 완료된 슈퍼프레임은 다음 슬레이브 장치로 전달되며, 최종적으로는 마스터 장치(100)로 전달된다.In the case of the write type, the specific data received from the end device 300 is recorded in “Data”. For example, assuming that specific data received from the end device 300 is stored in the memory of the slave device 200, the “Data” includes data desired by the master device 100 in the memory of the slave device 200. The stored memory address can be recorded initially. Accordingly, the slave device 200 may extract data recorded in the memory address transferred from the master device 100 and then record the extracted data in the “Data”. In this manner, the superframe in which recording is completed is transferred to the next slave device, and finally, the master device 100 is transferred.

읽기 및 쓰기 타입의 경우, “Data”에는 ⅰ) 종단 디바이스(300)로 전송할 지령과 관련된 데이터와, ⅱ) 슬레이브 장치(200)의 메모리로부터 읽어들일 데이터에 관한 메모리 주소가 기록될 수 있다. 따라서, 슬레이브 장치(300)는, 읽기 동작과 관련하여서는 “Data” 에 기록된 정보를 추출한 후 가시광 신호 형태로 종단 디바이스(300)에 전송하고, 쓰기 동작과 관련하여서는 해당 메모리 주소에서 데이터를 독출하여 “Data”에 기록한 후 다음 슬레이브 장치로 전달하게 된다.
In the case of the read and write type, “Data” may record i) data related to a command to be transmitted to the end device 300 and ii) memory address related to data to be read from the memory of the slave device 200. Accordingly, the slave device 300 extracts the information recorded in the “Data” in connection with the read operation and transmits the information to the end device 300 in the form of a visible light signal, and reads the data from the corresponding memory address in connection with the write operation. After writing to “Data”, it is transferred to the next slave device.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스의 전체 기능 구조에 관한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 흐름도이다. 여기서, 이하 설명할 도 4 및 도 5는 마스터 장치와, 이와 연동되어 동작 제어되는 임의의 하나의 슬레이브 장치 및 종단 디바이스의 경우를 가정하여 도시한 것이다.4 is a block diagram of an overall functional structure of a wireless field bus using visible light communication according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart of data transmission in a wireless field bus system using visible light communication according to an embodiment of the present invention. to be. 4 and 5, which will be described below, assume a case of a master device, and any one slave device and an end device which are operated and controlled in connection with the master device.

이하, 도 5의 데이터 전송 흐름도를 중심으로 도 4의 블록도를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선 필드 버스 시스템을 설명한다.Hereinafter, a wireless field bus system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. 4 centering on the data transmission flowchart of FIG. 5.

마스터 장치(100)는 토폴로지(topology) 파악을 통해서 시스템 내에 존재하는 각 슬레이브 장치(200)를 검색한다[도 5의 S110]. 그리고 마스터 장치(100)는 가시광 통신을 위해 각 슬레이브 장치(200)에 포함된 LED(230) 동작을 제어하기 위한 지령에 관한 제어 데이터(Control Data)가 포함된 슈퍼프레임을 생성하고, 슬레이브 장치(200)로 전송한다.The master device 100 searches for each slave device 200 existing in the system by identifying the topology (S110 of FIG. 5). In addition, the master device 100 generates a superframe including control data related to a command for controlling the operation of the LED 230 included in each slave device 200 for visible light communication. 200).

이에 따라, 슬레이브 장치(200) 내의 슬레이브 모듈(210)은 슈퍼프레임 내에 자신의 노드(node)에 관한 데이터가 포함된 데이터그램을 확인하고[도 5의 S120], 해당 데이터그램에 포함된 데이터를 메모리에 저장한다[도 5의 S125]. 이와 같은 저장이 완료되면 슈퍼프레임을 다음 노드의 슬레이브 장치로 전달한다[도 5의 S127].Accordingly, the slave module 210 in the slave device 200 checks the datagram including the data about its node in the superframe (S120 of FIG. 5), and checks the data included in the datagram. It stores in memory (S125 of FIG. 5). When the storage is completed, the superframe is transferred to the slave device of the next node (S127 of FIG. 5).

그리고 슬레이브 모듈(210)은 메모리에 저장된 데이터를, 자신과 가시광 송신 모듈(220) 사이에 설정된 In/Out 경로에 따라 가시광 송신 모듈(220)로 전송한다[도 5의 S130]. 이때, 슬레이브 모듈(210)은 해당 데이터 신호를 가시광 송신 모듈(220)로 전송한 이후, 해당 전송이 성공하였는지를 검사를 함으로써, 가시광 송신 모듈(220)이 해당 데이터 신호를 수신하지 못한 경우에는 그 데이터 전송이 다시 이루어지도록 한다[도 5의 S140].Then, the slave module 210 transmits the data stored in the memory to the visible light transmitting module 220 according to the In / Out path set between itself and the visible light transmitting module 220 (S130 of FIG. 5). At this time, after the slave module 210 transmits the data signal to the visible light transmitting module 220 and checks whether the transmission is successful, if the visible light transmitting module 220 does not receive the data signal, the data is transmitted. The transmission is made again (S140 in FIG. 5).

또한 이 과정에서, 해당 데이터 신호에 관한 가시광 송신 모듈(220)로부터의 응답이 특정 임계치 이내에 없다면 가시광 송신 모듈(220)의 오류로 간주하고, 이에 관한 상태 정보를 주기적으로 수신되는 슈퍼프레임 내의 자신의 데이터그램에 기록하여 이를 마스터 장치(100)로 전송할 수 있다[도 5의 S145, S152, S154, S156]. Also, in this process, if the response from the visible light transmitting module 220 with respect to the corresponding data signal is not within a certain threshold, it is regarded as an error of the visible light transmitting module 220, and its status information is periodically received. The datagram may be recorded and transmitted to the master device 100 (S145, S152, S154, and S156 of FIG. 5).

정상 응답 상태에서, 가시광 송신 모듈(220)은 수신한 데이터를 가시광 통신을 위한 신호로 변조하며[도 5의 S150], LED(230)는 변조된 신호에 따라 광 신호를 송신한다[도 5의 S160].In the normal response state, the visible light transmitting module 220 modulates the received data into a signal for visible light communication (S150 of FIG. 5), and the LED 230 transmits an optical signal according to the modulated signal (FIG. 5). S160].

이와 같이 송신된 광 신호는, 종단 디바이스(300)의 PD(310)에 의해 수신된다[도 5의 S170]. 가시광 수신 모듈(320)은 PD(310)로부터 전달된 데이터 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 복조화하여 원래의 데이터를 추출한다[도 5의 S180, S185]. 이때, 추출된 원래의 데이터는 컨트롤 장비(330)에 전송되어 기능 동작을 제어하게 된다[도 5의 S190, S195]. The optical signal transmitted in this way is received by the PD 310 of the terminal device 300 (S170 in Fig. 5). The visible light receiving module 320 amplifies the data signal transmitted from the PD 310 and demodulates the amplified signal to extract original data (S180 and S185 of FIG. 5). At this time, the extracted original data is transmitted to the control equipment 330 to control the function operation (S190, S195 of Fig. 5).

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed easily.

100 : 마스터 장치
200 : 슬레이브 장치
300 : 종단 디바이스
210 : 슬레이브 모듈
220 : 가시광 송신 모듈
230 : LED(Light Emitting Diode)
310 : PD(Photo Diode)
320 : 가시광 수신 모듈
330 : 컨트롤 장비100: master unit
200: slave device
300: termination device
210: slave module
220: visible light transmission module
230: LED (Light Emitting Diode)
310: PD (Photo Diode)
320: visible light receiving module
330: Control Equipment

Claims (9)

필드 버스 시스템(Field Bus System)에 있어서,
마스터 장치;
적어도 하나의 슬레이브 장치; 및
상기 슬레이브 장치를 매개로 하여 상기 마스터 장치로부터 전달되는 데이터에 따라 동작이 제어되는 다수의 종단 디바이스를 포함하되,
상기 마스터 장치는 각 슬레이브 장치에 포함된 LED(Light Emitting Diode)가 종단 디바이스의 동작을 제어할 수 있는 가시광 신호를 출력할 수 있도록 LED 동작을 제어하기 위한 슈퍼프레임을 전송하고,
상기 슈퍼프레임은 상기 마스터 장치로부터 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치로 주기적으로 전송되고, 상기 마스터 장치를 기점으로 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치에 단방향으로 순차 전달된 후 다시 상기 마스터 장치로 수신되며,
각 슬레이브 장치는 상기 슈퍼프레임을 수신하고, 상기 슈퍼프레임에 포함된 데이터 필드에 기록된 자신의 주소 및 LED 동작 제어를 위한 데이터를 이용하여 통해 제어 대상이 되는 종단 디바이스로 가시광 신호를 전송하고,
상기 가시광 신호를 수신한 종단 디바이스는, 상기 수신된 가시광 신호에 상응하는 데이터를 획득하며, 상기 획득된 데이터에 따라 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템.In a field bus system,
Master device;
At least one slave device; And
It includes a plurality of end devices whose operation is controlled in accordance with the data transmitted from the master device via the slave device,
The master device transmits a superframe for controlling the operation of the LED so that the LED (Light Emitting Diode) included in each slave device can output a visible light signal to control the operation of the end device,
The superframe is periodically transmitted from the master device to the at least one slave device, sequentially transmitted in one direction to the at least one slave device starting from the master device, and then received again by the master device.
Each slave device receives the superframe and transmits a visible light signal to an end device to be controlled by using its address and data for controlling LED operation recorded in a data field included in the superframe,
The terminal device receiving the visible light signal acquires data corresponding to the received visible light signal, and the operation is controlled according to the acquired data. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 슈퍼프레임은 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치에 각각 전달될 데이터가 기록되는 데이터 필드(Data Field) 및 상기 데이터 필드에 기록될 데이터의 활용 타입을 기록한 타입 필드(Type Field)를 포함하고,
상기 타입 필드는 읽기(Read) 타입, 쓰기(Write) 타입, 읽기 및 쓰기(Read & Write) 타입 중 어느 하나로 분류되어 상기 슬레이브 장치 별로 수행이 필요한 동작이 정의되고,
상기 슬레이브 장치는,
상기 타입 필드에 상기 읽기(Read) 타입이 기록된 경우, 상기 데이터 필드에 기록된 데이터 중 자신과 관련된 데이터를 추출하여 이에 상응하는 가시광 신호를 상기 종단 디바이스로 전송하는 제1 동작을 수행하고,
상기 타입 필드에 상기 쓰기(Write) 타입이 기록된 경우, 상기 슬레이브 장치 내의 메모리 중 상기 마스터 장치가 미리 지정된 메모리 주소에 저장된 데이터를 추출하여 이를 상기 데이터 필드 중 자신과 관련하여 배정된 데이터 기록 영역에 기록하는 제2 동작을 수행하며,
상기 타입 필드에 상기 읽기 및 쓰기(Read & Write) 타입이 기록된 경우, 상기 제1 동작 및 제2 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템.The method of claim 1,
The superframe includes a data field in which data to be transmitted to each of the at least one slave device is recorded, and a type field in which a utilization type of data to be recorded in the data field is recorded.
The type field is classified into one of a read type, a write type, and a read and write type to define an operation that needs to be performed for each slave device.
The slave device,
When the read type is recorded in the type field, a first operation of extracting data related to itself from the data recorded in the data field and transmitting a corresponding visible light signal to the end device,
When the write type is recorded in the type field, the master device extracts data stored in a predetermined memory address among the memories in the slave device, and stores the data stored in the data recording area allocated with respect to itself among the data fields. Perform a second operation of recording,
And the first and second operations are performed when the read and write types are recorded in the type field. 제3항에 있어서,
상기 슈퍼프레임은, 상기 슬레이브 장치 별로의 동작 오류 검출을 위한 디텍션 카운트 필드(Detection Count Field)를 더 포함하고,
상기 디텍션 카운트 필드는, 상기 슈퍼프레임이 상기 슬레이브 장치로 정상 수신되는 경우 및 상기 슈퍼프레임에 기록된 데이터에 따라 상기 슬레이브 장치가 정상 동작되는 경우 중 적어도 하나에 기초하여 카운팅 값이 증가 기록되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템.The method of claim 3,
The superframe further includes a detection count field for detecting an operation error for each slave device.
The detection count field may increase and record a counting value based on at least one of when the superframe is normally received by the slave device and when the slave device is normally operated according to data recorded in the superframe. Wireless field bus system using visible light communication. 제1항에 있어서,
상기 슬레이브 장치는,
상기 마스터 장치로부터 전송된 상기 슈퍼프레임으로부터 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 추출 및 저장하는 슬레이브 모듈;
상기 슬레이브 모듈로부터 상기 종단 디바이스의 동작 제어를 위한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 가시광 통신을 위한 데이터 신호로 변조하는 가시광 송신 모듈; 및
상기 가시광 송신 모듈에 의해 변조된 데이터 신호에 상응하는 가시광을 방사하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템.The method of claim 1,
The slave device,
A slave module for extracting and storing data for operation control of the end device from the superframe transmitted from the master device;
A visible light transmission module which receives data for operation control of the end device from the slave module and modulates the received data into a data signal for visible light communication; And
And a light source for emitting visible light corresponding to the data signal modulated by the visible light transmitting module. 제5항에 있어서,
상기 마스터 장치는, 토폴로지(topology) 파악을 통해 상기 무선 필드 버스 시스템 내에 존재하는 각 슬레이브 장치를 검색하고, 상기 검색된 각 슬레이브 장치로 전달할 상기 슈퍼프레임을 생성하며, 상기 슬레이브 모듈의 상태를 주기적으로 확인하여 상기 슬레이브 장치에 상기 종단 디바이스 동작 제어를 위한 데이터가 정상적으로 저장되지 않은 경우 상기 토폴로지 파악을 재수행하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템.The method of claim 5,
The master device searches for each slave device existing in the wireless field bus system through topology identification, generates the superframe to be delivered to each found slave device, and periodically checks the state of the slave module. And reconfirm the topology when data for controlling the end device operation is not normally stored in the slave device. 마스터 장치, 적어도 하나의 슬레이브 장치 및 다수의 종단 디바이스를 포함하는 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 방법으로서
상기 마스터 장치는 각 슬레이브 장치에 포함된 LED(Light Emitting Diode)가 종단 디바이스의 동작을 제어할 수 있는 가시광 신호를 출력할 수 있도록 LED 동작을 제어하기 위한 슈퍼프레임을 전송하는 단계- 상기 슈퍼프레임은 상기 마스터 장치로부터 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치로 주기적으로 전송되고, 상기 마스터 장치를 기점으로 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치에 단방향으로 순차 전달된 후 다시 상기 마스터 장치로 수신됨-;
상기 슬레이브 장치가 상기 상기 슈퍼프레임을 수신하고, 상기 슈퍼프레임에 포함된 데이터 필드에 기록된 자신의 주소 및 LED 동작 제어를 위한 데이터를 이용하여 통해 제어 대상이 되는 종단 디바이스로 가시광 신호를 전송하는 단계;
상기 종단 디바이스는 상기 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신된 상기 가시광 신호를 수신한 종단 디바이스는, 상기 수신된 가시광 신호에 상응하는 데이터를 획득하며, 상기 획득된 데이터에 따라 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 방법.A data transmission method in a field bus system comprising a master device, at least one slave device and a plurality of end devices.
The master device transmits a superframe for controlling LED operation so that a light emitting diode (LED) included in each slave device can output a visible light signal for controlling the operation of the end device. Periodically transmitted from the master device to the at least one slave device, sequentially transmitted unidirectionally to the at least one slave device from the master device, and then received back to the master device;
Receiving, by the slave device, the superframe, and transmitting a visible light signal to an end device to be controlled by using its address and data for controlling LED operation recorded in a data field included in the superframe; ;
The terminal device receives the visible light signal, the terminal device receiving the received visible light signal, the data corresponding to the received visible light signal, the operation is controlled according to the obtained data A data transmission method in a wireless field bus system using visible light communication. 제7항에 있어서,
상기 슈퍼프레임은 상기 적어도 하나의 슬레이브 장치에 각각 전달될 데이터가 기록되는 데이터 필드(Data Field) 및 상기 데이터 필드에 기록될 데이터의 활용 타입을 기록한 타입 필드(Type Field)를 포함하고, 상기 타입 필드는 읽기(Read) 타입, 쓰기(Write) 타입, 읽기 및 쓰기(Read & Write) 타입 중 어느 하나로 분류되어 상기 슬레이브 장치 별로 수행이 필요한 동작이 정의되고,
상기 슬레이브 장치는,
상기 타입 필드에 상기 읽기(Read) 타입이 기록된 경우, 상기 데이터 필드에 기록된 데이터 중 자신과 관련된 데이터를 추출하여 이에 상응하는 가시광 신호를 상기 종단 디바이스로 전송하는 제1 동작을 수행하고,
상기 타입 필드에 상기 쓰기(Write) 타입이 기록된 경우, 상기 슬레이브 장치 내의 메모리 중 상기 마스터 장치가 미리 지정된 메모리 주소에 저장된 데이터를 추출하여 이를 상기 데이터 필드 중 자신과 관련하여 배정된 데이터 기록 영역에 기록하는 제2 동작을 수행하며,
상기 타입 필드에 상기 읽기 및 쓰기(Read & Write) 타입이 기록된 경우, 상기 제1 동작 및 제2 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 방법.The method of claim 7, wherein
The superframe includes a data field in which data to be transmitted to each of the at least one slave device is recorded, and a type field in which a utilization type of data to be recorded in the data field is recorded. Is classified into any one of a read type, a write type, and a read and write type to define an operation that needs to be performed for each slave device.
The slave device,
When the read type is recorded in the type field, a first operation of extracting data related to itself from the data recorded in the data field and transmitting a corresponding visible light signal to the end device,
When the write type is recorded in the type field, the master device extracts data stored in a predetermined memory address among the memories in the slave device, and stores the data stored in the data recording area allocated with respect to itself among the data fields. Perform a second operation of recording,
When the read and write (Read & Write) type is recorded in the type field, the first operation and the second operation, characterized in that for performing a data transmission method in a wireless field bus system using visible light communication. 제7항에 있어서,
상기 마스터 장치가 토폴로지(topology) 파악을 통해 상기 필드 버스 시스템 내에 존재하는 각 슬레이브 장치를 검색하는 단계;
상기 마스터 장치가 상기 슈퍼프레임을 생성하여 상기 검색된 각 슬레이브 장치 중 어느 하나의 슬레이브 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 필드 버스 시스템에서의 데이터 전송 방법.The method of claim 7, wherein
Searching, by the master device, each slave device existing in the field bus system through topology determination;
And generating, by the master device, the superframe and transmitting the generated superframe to any one slave device of the found slave devices.
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