KR102047848B1 - Restoration Methods of IoT Control Networks and Systems Thereof - Google Patents

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KR102047848B1
KR102047848B1 KR1020190111640A KR20190111640A KR102047848B1 KR 102047848 B1 KR102047848 B1 KR 102047848B1 KR 1020190111640 A KR1020190111640 A KR 1020190111640A KR 20190111640 A KR20190111640 A KR 20190111640A KR 102047848 B1 KR102047848 B1 KR 102047848B1
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Abstract

The present invention relates to a method for restoring a failure of an IoT-controlled network and a system thereof, which are characterized by detecting whether a failure exists in a communication connection of each node, before the node in which a failure is detected broadcasts a recovery request message having a gateway as a destination to neighboring nodes. The node which received the recovery request message records a signal intensity measured while receiving the recovery request message and the node ID of itself in the recovery request message as the signal intensity and a relay node respectively before re-transmitting the same. When the gateway or a server collects path information included in the recovery request message to determine a path for overcoming the failure before transmitting a path setting message, each node sets a path for overcoming the failure. Therefore, according to the present invention, even when a failure occurs in an IoT-controlled network, the IoT-controlled network is re-constructed in order to automatically recover the failure. Resultantly, time and costs for recovering the failure of an IoT network are minimized, and effects of the failure of the network can be minimized.

Description

IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법 및 그 시스템 {Restoration Methods of IoT Control Networks and Systems Thereof}Restoration method of IoT control network and its system {Restoration Methods of IoT Control Networks and Systems Thereof}

본 발명은 IoT 제어 네트워크에서 발생한 장애를 복구(restoration)하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. 구체적으로는 조명 제어를 위한 IoT 네트워크에 관한 것으로, 음영 방지를 위하여 구비되는 라우터 노드에서 발생한 장애를 복구하기 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for restoring a failure occurring in an IoT control network. More specifically, the present invention relates to an IoT network for lighting control, and more particularly, to a method and a system for recovering a failure occurring in a router node provided to prevent shadowing.

사물인터넷(Internet of Things, IoT) 환경에서는 다양한 사물들이 센서와 통신 기능을 내장하여, 각종 센서로부터 데이터를 수집하고, 사물들을 원격 제어할 수 있다. IoT 환경을 구축하기 위해서는 다양한 사물들을 유무선으로 연결하는 네트워크가 구축되어야 하는데, 무선 네트워크의 경우에는 셀룰러, LTE-M, NB-IoT, 무선랜, 블루투스, 롤라(LoRa) 등의 다양한 무선통신 방식으로 구현될 수 있고, 링형(ring topology), 버스형(bus topology), 스타형(star topology), 메쉬형(mesh topology), 및 트리형(tree topology) 등 다양한 네트워크 형상(network topology)으로 구축할 수 있다.In the Internet of Things (IoT) environment, various things can incorporate sensors and communication functions to collect data from various sensors and remotely control things. In order to build an IoT environment, a network that connects various things to a wired or wireless network must be established. In the case of a wireless network, various wireless communication methods such as cellular, LTE-M, NB-IoT, WLAN, Bluetooth, and LoRa are used. It can be implemented in various network topologies such as ring topology, bus topology, star topology, mesh topology, and tree topology. Can be.

무선 통신을 이용하는 IoT 제어 네트워크에서는 통신 연결을 위해서 사용되는 주파수의 특성이나, 무선 송신 전력에 따라서 게이트웨이와 직접적으로 통신 연결이 불가능한 음영지역이 발생하고, 음영지역에 위치한 노드와는 통신이 불가능한 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 게이트웨이를 다수 배치하거나, 음영 지역에 위치한 노드와의 연결을 위하여, 주파수를 변경하거나 송신 출력을 높이는 방법 등이 적용될 수 있다.In the IoT control network using wireless communication, there is a problem in that a shaded area that cannot be directly connected to the gateway occurs due to the characteristics of the frequency used for the communication connection or the wireless transmission power, and communication with a node located in the shaded area is impossible. May occur. In order to solve this problem, a method of changing a frequency or increasing a transmission power may be applied for arranging a plurality of gateways or for connecting to a node located in a shadow area.

그러나, 게이트웨이 숫자를 늘리는 것은 네트워크 구축 비용이 증가하는 문제점이 있고, 음영 지역이 발생할 때마다 이를 극복하기 위하여 주파수나 송신 출력을 조정하는 것은 네트워크 운영을 복잡하게 하고, 이로 인해 네트워크의 운영 비용이 증가하는 문제가 있다.However, increasing the number of gateways has the problem of increasing network construction costs, and adjusting frequency or transmit power to overcome this whenever shadow areas occur complicates network operation, thereby increasing network operating costs. There is a problem.

음영지역 문제를 해결하기 위한 방안으로 일반 노드와 게이트웨이 사이를 중계하는 라우터 노드를 도입하는 것이 고려될 수 있다. 라우터 노드는, 음영지역에 위치하여 게이트웨이와 직접적인 통신 연결이 불가능한 일반 노드를 위하여, 일반 노드와 게이트웨이 사이에 신호를 중계하는 역할을 수행한다. 라우터 노드는 게이트웨이와 비교하여 도입 비용이 저렴하고, 라우터 노드는 일반 노드들 중에서 선택될 수 있으므로 네트워크 운영도 간편해지는 장점이 있다.In order to solve the shadow area problem, it may be considered to introduce a router node relaying between the general node and the gateway. The router node plays a role of relaying signals between the normal node and the gateway for the normal node which is located in the shadow area and cannot directly communicate with the gateway. Router nodes have a low cost of introduction compared to gateways, and router nodes can be selected from general nodes, thereby simplifying network operations.

그러나, IoT 제어 네트워크의 라우터 노드에서 장애가 발생하거나, 라우터 노드와 게이트웨이 사이의 통신 연결에 장애가 발생하는 경우에는 라우터 노드뿐만 아니라, 라우터 노드를 통하여 게이트웨이와 연결되는 일반 노드들도 동시에 장애가 발생하게 되는 문제가 있다. 즉, 라우터 노드의 장애가 일반 노드의 통신 연결에도 문제가 되어, 그 장애로 인한 영향이 확대되는 문제가 있다.However, when the router node of the IoT control network fails or when the communication connection between the router node and the gateway fails, not only the router node but also general nodes connected to the gateway through the router node simultaneously fail. There is. That is, the failure of the router node is also a problem in the communication connection of the general node, there is a problem that the effect due to the failure is expanded.

한국 등록특허공보 제10-813132 (2008. 03. 06.)Korea Patent Publication No. 10-813132 (2008. 03. 06.) 한국 공개특허공보 제10-2013-0142612호 (2013. 12. 30.)Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2013-0142612 (Dec. 30, 2013)

본 발명의 목적은 IoT 제어 네트워크에서 장애가 발생한 경우에, IoT 제어 네트워크를 자동으로 재구성하여, 네트워크 장애를 빠른 시간에 복구하는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and system for automatically reconfiguring an IoT control network when a failure occurs in the IoT control network, thereby recovering the network failure in a short time.

본 발명의 보다 구체적인 목적은 IoT 제어 네트워크의 라우터 노드에서 장애가 발생한 경우에 빠른 시간에 네트워크를 자동으로 재구성하여, 장애가 발생한 라우터 노드를 제외한 다른 노드들에 대하여 장애의 영향을 최소화하는 것이다.A more specific object of the present invention is to automatically reconfigure the network in a short time when a failure occurs in a router node of an IoT control network, thereby minimizing the impact of the failure on other nodes except the failed router node.

또한, 본 발명은 네트워크 장애를 극복하는 과정에서 발생하는 메시지의 수를 최소화하여, 네트워크 장애 복구를 위한 시간 및 비용을 최소화하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to minimize the number of messages generated in the process of overcoming a network failure, thereby minimizing time and cost for network failure recovery.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법에 있어서, 각 노드에서 통신 연결에 장애가 있는지 탐지하는 장애 탐지 단계(310); 장애를 탐지한 상기 노드에서 게이트웨이를 목적지로 하는 복구 요청 메시지를 주변 노드로 방송(broadcasting)하고, 상기 복구 요청 메시지를 수신한 중간 노드는 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정된 무선 신호 강도 및 상기 중간 노드의 ID를 각각 무선 신호 강도 및 릴레이 노드를 나타내는 필드에 기록하여 상기 복구 요청 메시지를 재전송하는 복구 요청 단계(320); 게이트웨이 또는 서버에서 복구 요청 메시지에 포함된 경로 정보를 수집하여 장애 극복을 위한 경로를 결정하는 경로 결정 단계(330); 및 게이트웨이 또는 서버에서 경로 설정 메시지를 전송하여, 장애 극복을 위한 경로를 설정하는 경로 설정 단계(340);를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법에 관한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for recovering a failure of an IoT control network, comprising: detecting a failure of a communication connection at each node in a node; The intermediate node that has detected a failure broadcasts a recovery request message destined for a gateway to a neighboring node, and the intermediate node receiving the recovery request message receives the recovery request message and measures the radio signal strength and the intermediate value. A recovery request step (320) of retransmitting the recovery request message by recording an ID of the node in a field indicating a radio signal strength and a relay node, respectively; A path determination step 330 of collecting path information included in a recovery request message at a gateway or a server to determine a path for failover; And a path setting step 340 of setting a path for failover by transmitting a path setting message from a gateway or a server.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 장애 탐지 단계(310)에서 각 노드는 게이트웨이에서 일정 주기로 전송되는 연결 확인 메시지를 일정 횟수 이상 확인하지 못하면 장애로 판단하거나, 또는 각 노드에서 자신의 통신 연결 상태를 확인하는 연결 확인 메시지를 송신하여, 이에 대한 응답 메시지를 수신하지 못하면 장애로 판단할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the failure detection step 310, if each node does not check the connection confirmation message transmitted at a certain period from the gateway more than a predetermined number of times, it is determined as a failure, or each node has its own communication If a connection confirmation message for confirming the connection status is transmitted and a response message is not received, a failure may be determined.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복구 요청 메시지는 장애가 발생하여 통신 연결이 단절된 단절 노드(disconnect node), 상기 복구 요청 메시지를 송신하는 소스 노드(source node), 상기 복구 요청 메시지를 재전송한 중간 노드인 릴레이 노드(relay node) 및 상기 릴레이 노드가 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정한 무선 신호 강도(signal strength)를 포함할 수 있는 필드를 구비할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the recovery request message is a disconnect node in which a communication is disconnected due to a failure, a source node transmitting the recovery request message, and retransmitting the recovery request message. A relay node, which is an intermediate node, and a field may include a wireless signal strength measured while the relay node receives the repair request message.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복구 요청 단계(320)에서 상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드는 자신이 상기 복구 요청 메시지에 포함된 소스 노드 또는 릴레이 노드에 해당하면 상기 복구 요청 메시지를 재전송하지 않고 폐기할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, if the node that has received the recovery request message in the recovery request step 320 corresponds to a source node or a relay node included in the recovery request message, the node requests the recovery request message. Can be discarded without retransmission.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복구 요청 단계(320)에서 상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드가 게이트웨이와 통신 연결에 장애가 없다면 상기 복구 요청 메시지를 방송하지 않고, 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 상기 복구 요청 메시지를 게이트웨이로 송신할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, if the node that has received the recovery request message in the recovery request step 320 does not have a failure in communication connection with a gateway, the node does not broadcast the recovery request message and communicates with the gateway. The recovery request message can be transmitted to the gateway.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노드가 상기 복구 요청 메시지를 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 송신하는 경우에, 상기 복구 요청 메시지에 재전송 금지 표시를 추가하여 송신할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the node transmits the repair request message through a communication connection with the gateway, the node may transmit a retransmission prohibition indication to the repair request message.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경로 결정 단계(330)는 상기 장애 극복을 위한 경로를 구성하는데 필요한 경우에는 새로운 라우터 노드를 선택할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the path determination step 330 may select a new router node when necessary to configure a path for overcoming the failure.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경로 결정 단계(330)는 상기 복구 요청 메시지들로부터 수집된 각 노드 사이의 통신 연결의 무선 신호 강도를 이용하여, 장애 극복을 위한 경로를 결정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the path determination step 330 may determine a path for failover by using the radio signal strength of the communication connection between each node collected from the repair request messages. .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경로 결정 단계(330)는 새로운 라우터 노드가 최대한 적게 포함되도록 상기 장애 극복을 위한 경로를 결정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the path determination step 330 may determine a path for overcoming the failure so that a new router node is included as little as possible.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경로 설정 단계(340)은 상기 경로 결정 단계(330)에서 결정된 라우터 노드로 경로 정보를 포함하는 경로 설정 메시지를 송신하고, 상기 라우터 노드는 경로 정보를 이용하여 자신의 경로 테이블을 설정하고, 상기 경로 테이블에 상기 라우터 노드와 연결된 것으로 기록된 일반 노드로 경로 설정 메시지를 전송할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the path setting step 340 transmits a path setting message including path information to the router node determined in the path determining step 330, and the router node sends the path information. It is possible to set up its own route table, and send a route setup message to the general node recorded as being connected to the router node in the route table.

추가적으로, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치에 있어서, 상기 장치는 다른 노드 장치 또는 게이트웨이와 메시지를 송수신할 수 있는 통신부(10); 상기 장치 주변의 물리적인 양이나 그 변화를 감지하는 센서부(20); 및 상기 통신부(10)에서 수신한 메시지 및 상기 센서부(20)에서 측정된 측정값을 처리하는 정보처리부(30);을 포함하고, 상기 장치는 상기 통신부(10)로 송수신한 메시지를 이용하여 통신 연결의 장애를 탐지하면, 게이트웨이를 목적지로 하는 복구 요청 메시지를 통신부(10)을 이용하여 주변 노드로 방송(broadcasting)하고, 상기 통신부(10)을 통하여 상기 복구 요청 메시지를 수신하면, 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정된 무선 신호 강도 및 상기 장치의 노드 ID를 각각 무선 신호 강도 및 릴레이 노드를 나타내는 필드에 기록하여 상기 복구 요청 메시지를 재전송하며, 상기 통신부(10)을 통하여 경로 설정 메시지를 수신하면, 상기 경로 설정 메시지에 포함된 경로 정보를 이용하여 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치에 관한 것이다.In addition, the present invention for achieving the above object, In the node device of the IoT control network capable of failover, the device includes a communication unit 10 capable of transmitting and receiving messages with another node device or gateway; A sensor unit 20 for sensing a physical quantity around the device or a change thereof; And an information processing unit 30 for processing the message received by the communication unit 10 and the measured value measured by the sensor unit 20, wherein the device uses the message transmitted and received to the communication unit 10. Upon detecting a failure of the communication connection, when a recovery request message destined for a gateway is broadcasted to a neighboring node using the communication unit 10, and when the recovery request message is received through the communication unit 10, the recovery request message is received. Receiving the request message, the measured wireless signal strength and the node ID of the device are recorded in the fields indicating the wireless signal strength and the relay node, respectively, to retransmit the recovery request message, and receive the routing message through the communication unit 10. If not, the IoT control network capable of recovering a disaster may be configured by using the path information included in the path setting message. It relates to a node device of a network.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노드 장치는 게이트웨이에서 일정 주기로 전송되는 연결 확인 메시지를 일정 횟수 이상 확인하지 못하면 장애로 판단하거나, 또는 각 노드에서 자신의 통신 연결 상태를 확인하는 연결 확인 메시지를 송신하여, 이에 대한 응답 메시지를 수신하지 못하면 장애로 판단할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, if the node device does not check the connection confirmation message transmitted at a predetermined time from the gateway more than a predetermined number of times, it is determined as a failure, or the connection confirmation to check its communication connection state at each node. If a message is transmitted and a response message is not received, a failure may be determined.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복구 요청 메시지는 장애가 발생하여 통신 연결이 단절된 단절 노드(disconnect node), 상기 복구 요청 메시지를 송신하는 소스 노드(source node), 상기 복구 요청 메시지를 재전송한 중간 노드인 릴레이 노드(relay node) 및 상기 릴레이 노드가 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정한 무선 신호 강도(signal strength)를 포함할 수 있는 필드를 구비할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the recovery request message is a disconnect node in which a communication is disconnected due to a failure, a source node transmitting the recovery request message, and retransmitting the recovery request message. A relay node, which is an intermediate node, and a field may include a wireless signal strength measured while the relay node receives the repair request message.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드 장치는 자신이 상기 복구 요청 메시지에 포함된 소스 노드 또는 릴레이 노드에 해당하면 상기 복구 요청 메시지를 재전송하지 않고 폐기할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, if the node device that has received the repair request message corresponds to a source node or a relay node included in the repair request message, the node device may discard the repair request message without retransmitting it. have.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드 장치가 게이트웨이와 통신 연결에 장애가 없다면 상기 복구 요청 메시지를 방송하지 않고, 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 상기 복구 요청 메시지를 게이트웨이로 송신할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, if the node device receiving the repair request message does not have a failure in communication connection with the gateway, the node request device does not broadcast the repair request message, and uses the communication connection with the gateway and the recovery request message. Can be sent to the gateway.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노드 장치가 상기 복구 요청 메시지를 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 송신하는 경우에, 상기 복구 요청 메시지에 재전송 금지 표시를 추가하여 송신할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the node apparatus transmits the repair request message through a communication connection with the gateway, the node apparatus may transmit a retransmission prohibition indication to the repair request message.

본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크 복구 방법 및 그 시스템에 따르면, IoT 제어 네트워크에 장애가 발생하더라도, IoT 네트워크를 자동으로 재구성하여 장애를 빠른 시간에 복구할 수 있는 효과가 있다.According to the IoT control network recovery method and system according to the present invention, even if a failure occurs in the IoT control network, there is an effect that the failure can be quickly recovered by reconfiguring the IoT network automatically.

또한, 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크 복구 방법 및 그 시스템에 따르면, IoT 제어 네트워크를 구성하는 라우터 노드에서 장애가 발생한 경우에, 빠른 시간에 네트워크를 자동으로 재구성하여, 장애가 발생한 라우터 노드를 제외한 다른 노드들에 대하여, 상기 네트워크 장애에 대한 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the IoT control network recovery method and system according to the present invention, when a failure occurs in the router node constituting the IoT control network, by automatically reconfiguring the network in a short time, other nodes except the failed router node With respect to this, there is an effect that can minimize the impact on the network failure.

그리고, 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크 복구 방법 및 그 시스템에 따르면, IoT 제어 네트워크의 장애를 극복하는 과정에서 발생하는 메시지의 수를 최소화하여, 네트워크 장애 복구를 위한 시간 및 비용을 절감하는 효과가 있다.And, according to the IoT control network recovery method and system according to the present invention, by minimizing the number of messages generated in the process of overcoming the failure of the IoT control network, there is an effect of reducing the time and cost for network failure recovery. .

도 1은 본 발명에 따른 라우터 노드를 이용한 IoT 제어 네트워크 구성의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크의 라우터 노드에서 장애가 발생한 상황을 예시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크에서 장애가 발생한 경우에 장애를 복구하는 과정의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 복구 요청 메시지의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 라우터 노드에서 장애가 발생한 경우에, 일반 노드에서 장애를 감지하고, 장애 복구를 위하여 송신한 복구 요청 메시지의 전달 경로의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 복구 요청 메시지가 IoT 제어 네트워크를 통하여 전송 및 재전송될 때, 각 노드에서의 복구 요청 메시지의 필드를 예시한 것이다.
도 7은 IoT 제어 네트워크의 일 라우터 노드에서 장애가 발생한 경우에, 통신 연결이 끊어진 노드들을 다시 연결하기 위하여 탐색된 경로를 기존의 통신 경로와 더불어 예시한 것이다.
도 8은 IoT 제어 네트워크에서 장애가 발생한 경우에 장애가 발생하지 않은 노드에 대하여도 연결 가능한 모든 통신 경로를 예시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법에 따라서 복구된 IoT 제어 네트워크의 일 실시예를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크를 구성하는 노드 장치의 일 실시예를 도시한 것이다.1 illustrates an embodiment of an IoT control network configuration using a router node according to the present invention.
2 illustrates a situation where a failure occurs in a router node of an IoT control network according to the present invention.
3 illustrates an embodiment of a process for recovering a failure when a failure occurs in the IoT control network according to the present invention.
4 illustrates an embodiment of a repair request message according to the present invention.
FIG. 5 illustrates an embodiment of a transmission path of a recovery request message transmitted for a failure detection by a general node when a failure occurs in a router node.
6 illustrates the fields of a recovery request message at each node when the recovery request message is sent and retransmitted through the IoT control network.
FIG. 7 illustrates a searched path along with an existing communication path in order to reconnect nodes disconnected from each other when a router node of an IoT control network fails.
8 illustrates all communication paths that can be connected to a node that does not fail when a failure occurs in the IoT control network.
9 illustrates an embodiment of a restored IoT control network according to a method for failback of an IoT control network according to the present invention.
10 illustrates an embodiment of a node device constituting an IoT control network according to the present invention.

본 발명은 IoT 제어 네트워크에서 각각 노드들이 네트워크 장애를 탐지하고, 복구 요청 메시지를 송신하여 통신 연결을 복구할 것을 요청하면, 게이트웨이 또는 라우터 노드에서 새로운 경로를 결정하고, 경로 설정 메시지를 전송하여 새로운 경로로 IoT 제어 네트워크를 재구성하여 장애를 극복하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.According to the present invention, when each node detects a network failure in the IoT control network and sends a recovery request message to request to recover a communication connection, the gateway or router node determines a new path and transmits a path setting message to transmit a new path. The present invention relates to a method and system for overcoming obstacles by reconfiguring an IoT control network.

도 1은 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크의 일 예를 도시한 것이다. 1 illustrates an example of an IoT control network according to the present invention.

도 1에 예시된 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크는 하나의 게이트웨이(노드 1), 하나의 라우터 노드(노드 5) 및 일반 노드들(노드 2, 3, 4, 6, 7, 8)로 구성된다. The IoT control network according to the invention illustrated in FIG. 1 is composed of one gateway (node 1), one router node (node 5) and general nodes (nodes 2, 3, 4, 6, 7, 8). .

도 1의 IoT 제어 네트워크에서 일반 노드 2, 3, 4는 게이트웨이(1)과 직접적으로 연결되고, 일반 노드 6, 7, 8은 게이트웨이(1)와 직접 연결되지 못하여, 라우터 노드로 선택된 노드 5를 통하여 게이트웨이(1)와 연결된다. In the IoT control network of FIG. 1, general nodes 2, 3, and 4 are directly connected to the gateway 1, and general nodes 6, 7, and 8 are not directly connected to the gateway 1, and thus, node 5 selected as a router node is selected. It is connected to the gateway 1 through.

도 1의 IoT 제어 네트워크에서, 일반 노드들 중에서 노드 6, 7, 8이 게이트웨이(1)와 직접적으로 연결될 수 없는 경우에, 노드 5에 새로운 게이트웨이를 추가하거나, 노드 6, 7, 8에 대하여 각각 주파수나 송신 출력을 조절하여 게이트웨이(1)와 통신 연결을 설정하는 것보다는, 게이트웨이와 음영 지역에 있는 일반 노드들을 중계하는 라우터 노드를 이용함으로써, 네트워크 구축 및 운영 비용을 최소화할 수 있다. In the IoT control network of FIG. 1, if nodes 6, 7, 8 cannot be directly connected to the gateway 1 among the general nodes, add a new gateway to node 5, or for nodes 6, 7, 8 respectively. Rather than establishing a communication connection with the gateway 1 by adjusting the frequency or transmission output, it is possible to minimize the network construction and operation costs by using a router node that relays the general nodes in the gateway and the shadow area.

도 2는 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크의 라우터 노드에서 장애가 발생한 상황을 예시한 것이다.2 illustrates a situation where a failure occurs in a router node of an IoT control network according to the present invention.

도 2에서와 같이, IoT 제어 네트워크의 라우터 노드 5에서 장애가 발생하면, 라우터 노드 5와 게이트웨이(1) 사이의 연결이 끊어지게 되고, 라우터 노드 5를 통하여 게이트웨이(1)와 통신 연결을 유지하고 있던 노드 6, 7, 8도 게이트웨이(1)와의 연결이 끊어지게 되어, 전체적으로 노드 5, 6, 7, 8이 통신 장애를 겪게 된다.As shown in FIG. 2, when a failure occurs in router node 5 of the IoT control network, the connection between router node 5 and gateway 1 is lost, and communication connection with gateway 1 is maintained through router node 5. Nodes 6, 7, 8 are also disconnected from the gateway 1, so that nodes 5, 6, 7, 8 suffer from communication failure as a whole.

도 3은 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크에서 장애가 발생한 경우에 이를 복구하는 과정의 일 실시예를 도시한 것이다. IoT 제어 네트워크 복구 방법은 기본적으로 IoT 제어 네트워크의 구성요소인 게이트웨이 및/또는 노드들에 의하여 수행되며, 일부 과정은 별도의 서버에 의하여 수행될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크 복구 방법은 도 3에 도시된 장애 탐지 단계(310), 복구 요청 단계(320), 경로 결정 단계(330) 및 경로 설정 단계(340)의 4 단계를 포함한다.3 illustrates an embodiment of a process of recovering when a failure occurs in the IoT control network according to the present invention. The IoT control network recovery method is basically performed by gateways and / or nodes that are components of the IoT control network, and some processes may be performed by separate servers. In addition, the IoT control network recovery method according to the present invention includes the four steps of the failure detection step 310, recovery request step 320, path determination step 330 and path setting step 340 shown in FIG. .

제1 단계인 장애 탐지 단계(310)에서, 각 노드들은 게이트웨이와의 통신 연결에 문제가 있는지를 탐지한다. 각 노드에서 통신 연결의 장애를 탐지하는 방법으로는 1) 게이트웨이로부터 일정 주기로 링크 상태를 확인할 수 있는 연결 확인 메시지를 네트워크 연결 구조를 따라 전체 노드에 전송하고, 각 노드에서 상기 연결 확인 메시지를 일정 횟수 이상 수신하지 못하면 장애로 판단할 수 있고, 2) 반대로 각 노드가 자신의 연결 상태를 확인할 수 있는 연결 확인 메시지를 게이트웨이 또는 라우터 노드에 송신하고, 이에 대한 연결 응답 메시지를 수신하지 못하면 장애로 판단할 수 있으며, 3) 별도의 메시지를 사용하지 않고 일반 메시지를 송수신하는 중에 일정 횟수 또는 시간 이상 메시지의 송수신이 불가능하면 이를 통신장애로 판단하는 방법이 있다. 또한, 본 발명에서 따른 장애 탐지 단계(310)에서는 앞서 설명한 방법들 중 둘 이상의 방법을 동시에 사용할 수도 있으며, 이미 알려진 다른 장애 탐지 방법이 적용될 수도 있다. In the first step, the fault detection step 310, each node detects whether there is a problem in the communication connection with the gateway. In order to detect the failure of communication connection in each node, 1) send a connection confirmation message from the gateway to all nodes along the network connection structure to check the link status at regular intervals, and each node sends the connection confirmation message a certain number of times. If no error is received, it can be regarded as failure. 2) On the contrary, each node sends a connection confirmation message to the gateway or router node to check its connection status. 3) There is a method of determining that the communication failure if it is impossible to send and receive the message more than a certain number of times or time while transmitting and receiving the general message without using a separate message. In addition, in the fault detection step 310 according to the present invention, two or more of the above-described methods may be used simultaneously, and another known fault detection method may be applied.

제2 단계인 장애 복구 단계(320)에서, 각 노드는 전 단계인 장애 탐지 단계(320)에서 통신 연결의 장애를 탐지한 경우에, 복구 요청 메시지를 주변 노드로 방송(broadcasting)하는데, 복구 요청 메시지는 복구 요청 메시지라는 사실과 더불어 복구 요청 메시지를 발신하는 노드(소스 노드)의 ID 및 장애 이전에 연결되었으나 장애로 인하여 연결이 끊어진 노드(단절 노드)의 ID를 나타내는 필드(field)를 포함한다.In the second stage of failure recovery step 320, each node broadcasts a recovery request message to neighboring nodes when detecting failure of the communication connection in the previous phase of failure detection step 320. The message contains a field indicating the ID of the node (source node) sending the recovery request message and the ID of the node that was previously connected but disconnected due to the failure, due to the fact that the message is a recovery request message. .

도 4는 본 발명에 따른 복구 요청 메시지의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 4에 예시된 본 발명에 따른 복구 요청 메시지는 복구 요청 메시지임을 표시할 수 있는 메시지의 종류를 표시하는 메시지 타입(message type) 필드, 장애 발생 전에 통신 연결된 노드를 표시하는 단절 노드(disconnect node) 필드, 복구 요청 메시지를 송신한 노드를 나타내는 소스 노드(source node) 필드, 복구 요청 메시지를 재전송한 중간 노드를 나타내는 릴레이 노드(relay node) 필드 및 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정한 신호 강도(signal strength) 필드를 포함한다. 도 4에 예시된 복구 요청 메시지의 필드 중에서, 단절 노드(disconnect node) 필드는 해당 노드가 장애 발생 전에 게이트웨이와 직접 연결되어 있었다면, 게이트웨이를 표시하고, 라우터 노드를 통하여 게이트웨이와 연결되어 있었다면, 해당 라우터 노드의 ID를 표시한다. 4 illustrates an embodiment of a repair request message according to the present invention. The recovery request message according to the present invention illustrated in FIG. 4 is a message type field indicating a type of a message capable of indicating a recovery request message, and a disconnect node indicating a node connected to a communication before a failure occurs. Field, the source node field indicating the node that sent the repair request message, the relay node field indicating the intermediate node that resent the repair request message, and the signal strength measured while receiving the repair request message. ) Field. Among the fields of the recovery request message illustrated in FIG. 4, the disconnect node field indicates the gateway if the node was directly connected to the gateway before failure occurred, and if the node was connected to the gateway through the router node, the router. Shows the ID of the node.

장애가 발생한 노드가 복구 요청 메시지를 주변의 노드로 방송하면, 이를 수신한 주변 노드는 상기 복구 요청 메시지를 수신하는 과정에서 측정한 신호 강도를 상기 복구 요청 메시지의 신호 강도 필드에 기록하고, 자신의 노드 ID를 릴레이 노드 필드에 기록하여, 상기 복구 요청 메시지를 재전송한다. 다만, 복구 요청 메시지의 반복적인 재전송으로 인한 전파 자원의 낭비를 방지하기 위하여, 수신한 복구 요청 메시지의 단절 노드, 소스 노드 및 릴레이 노드들 중 어느 하나가 자기 자신이면 해당 복구 요청 메시지를 재전송하지 않고, 폐기(discard)한다.When a failed node broadcasts a repair request message to a neighboring node, the neighboring node receiving the repaired node records the signal strength measured in the process of receiving the repair request message in the signal strength field of the repair request message, and its own node. The ID is recorded in the relay node field to retransmit the recovery request message. However, in order to prevent waste of propagation resources due to repeated retransmission of the recovery request message, if one of the disconnected node, the source node, and the relay nodes of the received recovery request message is itself, the corresponding recovery request message is not retransmitted. Discard.

도 5는 라우터 노드 5에서 장애가 발생한 경우에, 노드 7에서 장애를 감지하고 송신한 복구 요청 메시지의 전달 경로를 나타낸 것이다. 라우터 노드 5에서 장애가 발생하면, 라우터 노드 5를 통하여 게이트웨이와 연결된 노드 6, 7, 8은 장애 발생을 감지하고, 복구 요청 메시지를 주변으로 방송(broadcasting)한다. 이 중 노드 7에서 방송된 메시지는, 도 5에서 예시한 바와 같이, 노드 6, 8로 일차로 전송되고, 노드 6에 도착한 메시지는 이차로 노드 2, 3, 4, 7, 8로 재전송되는데, 노드 7로 전송된 복구 요청 메시지는 소스 노드가 7이므로 더 이상 재전송되지 않는다. 또한, 노드 8로 전송된 복구 요청 메시지는 주변 노드인 노드 6, 7로 재전송되는데, 상기 복구 요청 메시지에서 노드 7은 소스 노드이고, 노드 6은 릴레이 노드로 표시되어 있으므로 더 이상 재전송되지 않고, 폐기(discard)된다.FIG. 5 is a diagram illustrating a delivery path of a repair request message transmitted from a node 7 when a failure occurs in router node 5. FIG. When a failure occurs in router node 5, nodes 6, 7, 8 connected to the gateway through router node 5 detect a failure and broadcast a recovery request message to the surroundings. The message broadcasted from node 7 is first transmitted to nodes 6 and 8 as illustrated in FIG. 5, and the message arrived at node 6 is retransmitted to nodes 2, 3, 4, 7 and 8. The recovery request message sent to node 7 is no longer retransmitted because the source node is 7. In addition, the recovery request message sent to node 8 is retransmitted to the nodes 6 and 7, which are peripheral nodes. In the recovery request message, node 7 is a source node and node 6 is marked as a relay node, and thus is no longer retransmitted. (discard)

도 5에 예시된 실시예에서, 복구 요청 메시지를 수신한 노드는 상기 복구 요청 메시지를 주변으로 방송(broadcasting)하고, 주변의 노드가 반복적으로 재전송하는 과정을 거쳐서 게이트웨이로 전달된다. 도 5에서 라우터 노드 5의 장애로 인하여 통신 연결이 끊어진 노드 6, 7의 경우에는 복구 요청 메시지를 방송(broadcasting)하는 방식으로만 전송할 수 있지만, 게이트웨이와 통신 연결을 유지하고 있는 노드 2, 3, 4의 경우에는 수신한 복구 요청 메시지를 주변으로 방송(broadcasting)하여 재전송하거나, 또는 유지하고 있는 통신 연결을 통하여 상기 복구 요청 메시지를 게이트웨이로 전송함으로써 복구에 들어가는 통신 비용을 절감할 수 있다. 또한, 게이트웨이와 유지하고 있는 통신 연결을 통하여 복구 요청 메시지를 전송하는 경우에는 각 노드는 복구 요청 메시지에 재전송 금지 표시(retransmission prohibition flag)를 추가하여 전송할 수 있다. In the embodiment illustrated in FIG. 5, the node receiving the repair request message is broadcasted to the neighbor, and the neighboring nodes are repeatedly transmitted to the gateway through retransmission. In FIG. 5, the nodes 6 and 7 which are disconnected from each other due to the failure of the router node 5 may transmit only the recovery request message by broadcasting, but the nodes 2 and 3 maintaining the communication connection with the gateway. In case of 4, the communication cost for recovery can be reduced by broadcasting and retransmitting the received recovery request message to the surroundings, or by transmitting the recovery request message to the gateway through a maintained communication connection. In addition, when transmitting a recovery request message through a communication connection maintained with the gateway, each node may transmit by adding a retransmission prohibition flag to the recovery request message.

예를 들어, 도 5의 IoT 제어 네트워크에서, 노드 3이 수신한 복구 요청 메시지를 게이트웨이(1)와 유지하고 있는 통신 연결을 통하여 전송하면서, 재전송 금지 표시를 추가하여 복구 요청 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 노드 2, 4, 6은 상기 복구 요청 메시지를 수신하여도, 재전송 금지 표시를 확인하고 이를 재전송하지 않고 폐기한다. 결과적으로, 노드 3으로부터 재전송되어 발생한 복구 요청 메시지는 더 이상 재전송되지 않고 바로 게이트웨이로 전달되기 때문에, 이로 인한 통신 비용이 절감되고, 복구 요청 메시지의 전송 시간이 짧아져서 네트워크 장애 복구를 위한 시간이 절감되는 효과가 있다.For example, in the IoT control network of FIG. 5, a recovery request message may be transmitted by adding a prohibition of retransmission while transmitting a recovery request message received by the node 3 through a communication connection maintained with the gateway 1. In this case, nodes 2, 4, and 6, even when the recovery request message is received, confirm the retransmission prohibition indication and discard the retransmission prohibition. As a result, the recovery request message that has been retransmitted from node 3 is no longer retransmitted and is sent directly to the gateway, thereby reducing communication costs and shortening the transmission time of the recovery request message, thereby reducing time for network failure recovery. It is effective.

또 다른 실시예로서, 게이트웨이와 통신 연결을 유지하고 있는 노드들도 수신한 복구 요청 메시지를 방송(broadcasting)하여 재전송할 수 있다. 이 경우에는 복구 요청 메시지를 전송하는 횟수도 증가하고 이에 따라 네트워크 장애 복구에 걸리는 시간도 늘어나지만, 장애 복구를 위한 네트워크 재설정에 있어서 IoT 네트워크 전체를 고려하여 그 네트워크 연결을 최적화할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 이미 게이트웨이와 통신 연결을 유지하고 있는 노드들에 대하여도 새로운 경로로 설정하는 경우까지 포함하여 네트워크를 최적화할 수 있다.In another embodiment, nodes maintaining a communication connection with the gateway may also broadcast and retransmit the received recovery request message. In this case, the number of times to send a recovery request message increases and accordingly, the time required for network failover is increased. However, the network connection can be optimized in consideration of the entire IoT network in resetting the network. . In other words, the network can be optimized even when nodes are already connected to the gateway, even if they are set as new paths.

도 6은 복구 요청 메시지가 노드 7, 6, 4, 1을 통하여 전송 및 재전송될 때, 각 노드에서의 복구 요청 메시지의 필드를 예시한 것이다.FIG. 6 illustrates the fields of a repair request message at each node when the repair request message is sent and retransmitted through nodes 7, 6, 4, and 1. FIG.

노드 7에서 라우터 노드 5의 장애를 감지하고, 복구 요청 메시지를 주변으로 방송하면, 노드 6은 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 그 수신 강도를 측정하여, 그 측정값(예를 들어, 도 6에서는 [5])을 신호 강도 필드에 표시하고, 자신의 노드 ID를 릴레이 노드 필드(예를 들어, 도 6에서는 Relay Node 1 = 6)에 기록하여 상기 복구 요청 메시지를 재전송한다. 노드 4가 재전송된 상기 복구 요청 메시지를 수신하면, 그 수신 강도의 측정값(예를 들어, 도 6에서는 [7])을 신호 강도 필드에 표시하고, 자신의 노드 ID를 릴레이 노드 필드(예를 들어, 도 6에서는 Relay Node 2 = 4)로 기록하여 상기 복구 요청 메시지를 재전송한다. 게이트웨이(1)가 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 그 수신 강도를 측정하여 기록하면, 게이트웨이에 도착한 상기 복구 요청 메시지를 통하여, 노드 7이 라우터 노드 5와의 통신 연결에서 장애가 있고, 상기 복구 요청 메시지가 도착한 경로는 노드 7, 노드 6, 노드 4 및 노드 1을 차례로 연결하는 것이며, 경로를 구성하는 각각의 노드들 사이를 연결하는 무선 링크의 신호 강도에 대한 정보를 얻을 수 있다.When node 7 detects a failure of router node 5 and broadcasts a repair request message to the surroundings, node 6 measures the reception strength while receiving the repair request message, and the measured value (for example, in FIG. 5]) is displayed in the signal strength field, and its node ID is recorded in the relay node field (for example, Relay Node 1 = 6 in FIG. 6) to retransmit the recovery request message. When Node 4 receives the resent recovery request message, it displays a measurement of its reception strength (e.g. [7] in FIG. 6) in the Signal Strength field, and its Node ID is displayed in the Relay Node field (e.g. For example, in FIG. 6, the relay request message is retransmitted by recording as Relay Node 2 = 4). When the gateway 1 receives the recovery request message and measures and records the reception strength, through the recovery request message arriving at the gateway, the node 7 has a failure in the communication connection with the router node 5, and the recovery request message has arrived. The path connects nodes 7, node 6, node 4, and node 1 in turn, and information about the signal strength of the radio link connecting each node constituting the path can be obtained.

앞서 살펴본 바와 같이, 장애 발생 노드에서 전송된 복구 요청 메시지는 소스 노드 및 릴레이 노드에서 재전송되지 않으므로, 결과적으로 복구 요청 메시지는 새로운 경로로 전송되는 경우에만 재전송이 계속되어, 최종적으로 게이트웨이에 도착한다. 결과적으로 장애 발생 노드에서 전송된 복구 요청 메시지들은 네트워크 구조를 따라 재전송되면서, 가능한 모든 경로를 거친 후에 게이트웨이에 도착하게 되고, 이러한 복구 요청 메시지들을 수신한 게이트웨이는 장애가 발생한 노드와의 모든 가능한 경로에 대한 정보를 포함하는 경로 정보(routing information)를 수집하게 되므로, 이를 이용하여 다음 단계인 경로 결정 단계(330)을 수행할 수 있게 된다.As described above, since the recovery request message transmitted from the failed node is not retransmitted at the source node and the relay node, as a result, the recovery request message continues to be retransmitted only when transmitted to the new path, and finally arrives at the gateway. As a result, recovery request messages sent from the failed node are retransmitted along the network structure, arriving at the gateway after all possible paths, and the gateway receiving these recovery request messages for all possible paths to the failed node. Since routing information including the information is collected, the route determination step 330, which is a next step, may be performed using the routing information.

제3 단계인 경로 결정 단계(330)는 게이트웨이 또는 별도의 서버에서 수행된다. 별도의 서버는 IoT 네트워크 외부에 존재할 수도 있고, IoT 네트워크 내부의 어느 한 노드에 위치할 수도 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 게이트웨이는 장애가 발생한 노드로부터 전송되고 다른 노드들을 통하여 재전송된 복구 요청 메시지들을 수집하여, IoT 제어 네트워크의 경로 정보를 파악한다. 또한, 별도의 서버를 이용하여 경로 결정 단계(330)을 수행하는 경우에는, 상기 게이트웨이가 상기 수집된 경로 정보를 게이트웨이로 전송할 수 있다.The third step, the path determination step 330, is performed at the gateway or a separate server. The separate server may exist outside the IoT network or may be located at any node inside the IoT network. As described above, the gateway collects recovery request messages transmitted from the failed node and retransmitted through other nodes to determine the path information of the IoT control network. In addition, when performing the route determination step 330 using a separate server, the gateway may transmit the collected route information to the gateway.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 경로 결정 단계(330)에서 결정되는 경로를 기존의 통신 연결은 그대로 유지하면서 장애 부분만을 빨리 복구할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이와 정상적으로 연결된 기존의 통신 연결은 그대로 유지하고, 다만 장애로 인하여 게이트웨이와 단절된 노드들이 게이트웨이와 연결되기 위하여 필요한 경로를 결정한다. 이 경우, 앞서 살펴본 바와 같이 복구 요청 단계(320)에서도 복구 요청 메시지를 장애 부분의 노드에서만 방송(broadcasting)하고, 게이트웨이와 기존의 통신 연결을 유지하는 부분에서는 복구 요청 메시지를 주변에 방송하여 재전송하지 않고, 기존의 통신 연결을 통하여 게이트웨이로 전송할 수 있다. 물론 복구 요청 단계(320)에서 복구 요청 메시지를 모든 노드에서 방송하고 재전송하여 모든 경로를 탐색한 경우에도, 기존 통신 연결 부분은 유지하면서, 장애 부분에 대한 경로를 재설정하는 것도 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the path determined in the path determination step 330 can quickly recover only the failure part while maintaining the existing communication connection. In this case, the existing communication connection normally connected to the gateway is maintained as it is, but nodes determined to be disconnected from the gateway due to a failure determine a path required to connect with the gateway. In this case, as described above, in the recovery request step 320, the recovery request message is broadcast only at the node of the failure part, and in the part maintaining the existing communication connection with the gateway, the recovery request message is broadcasted to the surroundings and retransmitted. Instead, it can transmit to the gateway through the existing communication connection. Of course, even in the case of searching for all paths by broadcasting and retransmitting a recovery request message from all nodes in the recovery request step 320, it is also possible to reconfigure the path for the failure part while maintaining the existing communication connection part.

도 7은 IoT 제어 네트워크에서 라우터 노드 5에서 장애가 발생한 경우에, 통신 연결이 끊어진 노드들을 다시 연결하기 위하여 탐색된 경로를 기존의 통신 경로와 더불어 예시한 것이다. 도 7에서 노드 2, 3, 4와 게이트웨이(1) 사이의 경로는 통신 연결이 유지되고 있는 경로(검은색 화살표)이고, 장애가 발생하여 통신 연결이 끊어진 노드 6, 7, 8에서 전송한 복구 요청 메시지로부터 수집된 연결 가능한 경로는 파란색 화살표로 표시하였다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경로 결정 단계(330)에서는 기존의 통신 연결(검은색 화살표)는 그대로 유지하고, 장애로 연결이 끊어진 노드 6, 7, 8을 연결하기 위한 경로(파란색 화살표)만을 고려하여 복구 경로를 결정할 수 있다.FIG. 7 illustrates a searched path along with an existing communication path in order to reconnect nodes disconnected from each other when a failure occurs at router node 5 in the IoT control network. In FIG. 7, a path between nodes 2, 3, and 4 and the gateway 1 is a path in which a communication connection is maintained (black arrow), and a recovery request transmitted from nodes 6, 7, 8, which are disconnected due to a failure, and are disconnected. Connectable paths collected from the messages are indicated by blue arrows. According to an embodiment of the present invention, in the path determination step 330, the path for connecting the nodes 6, 7, 8, which are disconnected due to failure, is maintained while maintaining the existing communication connection (black arrow). Only by considering the recovery path can be determined.

예를 들어, 노드들 사이의 신호 강도(signal strength)의 역수를 해당 링크(link)의 가중치(weight)로 하여, 비용 함수를 최소로 하는 라우팅 알고리즘(routing algorithm)을 적용함으로써 경로를 결정할 수 있다. 또한, 신호 강도(signal strength)를 보다 적절히 고려하도록 신호 강도의 역수에 소정의 값을 곱하여 라우팅 알고리즘을 적용할 수도 있다. 또한, 신호 강도가 일정 이하의 값일 경우에 큰 가중치를 가지도록 결정하여, 라우팅 알고리즘을 적용할 수도 있다.For example, a path may be determined by applying a routing algorithm that minimizes a cost function by using the inverse of signal strength between nodes as a weight of a corresponding link. . In addition, the routing algorithm may be applied by multiplying a reciprocal of the signal strength by a predetermined value to more properly consider the signal strength. In addition, when the signal strength is a predetermined value or less, it is determined to have a large weight, it is also possible to apply a routing algorithm.

또 다른 일 실시예로서, 라우터 노드가 최대한 적게 포함될 수 있도록, 노드들을 연결하는 네트워크 구조에서 게이트웨이로부터의 최대 깊이(depth)가 최소가 되는 것을 최적화 목표로 하는 라우팅 알고리즘을 적용할 수 있다. 이 경우, 각 노드 사이의 링크에 대한 가중치를 결정함에 있어서, 신호 강도의 반영 비율을 낮추고 경로의 길이(거쳐가는 노드의 수)가 짧아지도록 최단 경로 알고리즘(shortest path algorithm)을 라우팅 알고리즘으로 적용하는 것을 하나의 실시예로 생각할 수 있다. As another embodiment, a routing algorithm may be applied to optimize the minimum depth from the gateway in the network structure connecting the nodes so that as few router nodes are included as possible. In this case, in determining the weight for the link between each node, the shortest path algorithm is applied as a routing algorithm to reduce the signal reflection ratio and shorten the path length (the number of nodes passing through). Can be thought of as an embodiment.

경로 결정 단계(330)에서 사용되는 경로 결정을 위한 라우팅 알고리즘은 앞서 살펴본 실시예에 한정되지 않으며, IoT 제어 네트워크의 구축 목적, 장애 복구의 목표 및 네트워크 구축 상황 등을 고려하여 다양한 알고리즘이 적용 가능하다.The routing algorithm for determining the path used in the path determination step 330 is not limited to the above-described embodiment, and various algorithms may be applied in consideration of the purpose of establishing an IoT control network, a goal of disaster recovery, and a network construction situation. .

도 8은 IoT 제어 네트워크에서 장애가 발생한 경우에 장애가 발생하지 않은 노드에 대하여도 연결 가능한 모든 경로를 파악한 경우를 예시한 것이다. 앞서 살펴본 도 7과 비교하면, 노드 2, 3, 4에 대한 대체 경로가 추가로 파악된 것을 확인할 수 있다. 이 실시예에 의하면, 장애가 발생한 노드 6, 7, 8에 대한 경로뿐만 아니라 장애가 발생하지 않은 노드 2, 3, 4에 대한 경로도 한꺼번에 고려하여 IoT 제어 네트워크 전체에 대한 경로의 최적화를 실현할 수 있는 장점이 있다.FIG. 8 illustrates an example in which all paths that can be connected to the node in which the failure does not occur when the failure occurs in the IoT control network are identified. Compared with FIG. 7 described above, it can be seen that alternative paths for nodes 2, 3, and 4 are additionally identified. According to this embodiment, the path optimization for the entire IoT control network can be realized by considering not only the paths to the failed nodes 6, 7 and 8 but also the paths to the failed nodes 2, 3 and 4 at once. There is this.

게이트웨이나 별도의 서버에서 IoT 네트워크의 장애를 복구할 수 있는 경로가 결정되면, 제4 단계인 경로 설정 단계(340)에서 결정된 경로 정보가 포함된 경로 설정 메시지를 송신하여, IoT 네트워크의 경로를 재설정하여 복구 절차를 완료한다.If a path capable of recovering from the failure of the IoT network is determined by the gateway or a separate server, the path of the IoT network is reset by transmitting a path setting message including the path information determined in the fourth step, path setting step 340. To complete the recovery process.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 경로 설정 메시지는 라우터 노드에 대해서는 라우터 노드에 연결된 하위 일반 노드들을 포함하는 경로 정보를 제공하여, 게이트웨이로부터 수신한 메시지를 하위 일반 노드로 송신할 수 있도록, 라우터 노드가 자체적인 경로 테이블(routing table)을 설정할 수 있도록 한다. 또한 라우터 노드 또는 일반 노드에 대하여 상위 노드를 알려주는데, 게이트웨이와 직접적으로 연결되는 경우는 게이트웨이가 상위 노드가 되고, 라우터 노드를 거치는 경우에는 라우터 노드가 상위 노드가 된다. 따라서 라우터 노드 또는 일반 노드는 경로 설정 메시지에서 지정한 상위 노드인 게이트웨이 또는 라우터 노드로 경로를 설정하여, IoT 제어 네트워크에 연결된다.According to an embodiment of the present invention, the routing message provides the router node with route information including the lower general nodes connected to the router node so that the message received from the gateway can be transmitted to the lower general node. Allows you to set your own routing table. In addition, the upper node is informed about the router node or the general node. When the gateway node is directly connected to the gateway, the gateway becomes the upper node, and when the router node passes through the router node, the router node becomes the upper node. Therefore, the router node or the general node establishes a route to the gateway node or the router node, which is the upper node specified in the routing message, and is connected to the IoT control network.

또 다른 일 실시예에 따르면, 게이트웨이가 라우터 노드에 경로 설정 메시지를 보내고, 라우터 노드는 경로 설정 메시지에 포함된 경로 정보를 이용하여 자신의 경로 테이블(routing table)을 완성하고, 경로 테이블에 포함된 하위 일반 노드들에 대하여 자신과의 통신 연결을 설정하도록 하는 경로 설정 메시지를 전송하여 IoT 네트워크를 완성할 수 있다. 이 실시예에 의하면, 게이트웨이는 라우터 노드에 대하여만 경로 설정 메시지를 송신하면 되므로, 통신 비용 및 설정 시간을 절약할 수 있는 장점이 있다.According to another embodiment, the gateway sends a routing message to the router node, and the router node completes its routing table by using the routing information included in the routing message and includes the routing table. The IoT network may be completed by transmitting a routing message for establishing a communication connection with the lower general nodes. According to this embodiment, since the gateway only needs to transmit a routing message to the router node, there is an advantage in that communication cost and setting time can be saved.

도 9는 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법에 따라서 복구된 IoT 제어 네트워크의 일 실시예를 도시하고 있다. 라우터 노드 5의 장애로 인하여 통신 연결을 상실한 일반 노드 6, 7, 8의 장애를 복구하기 위하여, 일반 노드 4 및 6을 라우터 노드로 선택하고, 일반 노드 7, 8이 라우터 노드 4, 6을 통하여 게이트웨이(1)에 연결되도록 설정하였다. 9 illustrates an embodiment of a restored IoT control network according to a method for failback of an IoT control network according to the present invention. In order to recover the failure of the normal nodes 6, 7, 8, which lost the communication connection due to the failure of the router node 5, the normal nodes 4 and 6 are selected as the router nodes, and the normal nodes 7, 8 are connected to the router nodes 4, 6 through It is set to connect to the gateway (1).

본 발명에 따른 일 실시예에 따라, 제4 단계인 경로 설정 단계(340)에서 도 9와 같이 경로를 설정하기 위해서는, 게이트웨이(1)는 라우터 노드 4, 6 및 일반 노드 7, 8에 경로 설정 메시지를 전송하여, 경로를 설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to set the path as shown in FIG. 9 in the path setting step 340 which is the fourth step, the gateway 1 sets the path to the router nodes 4, 6 and general nodes 7, 8. By sending a message, you can set the path.

또 다른 실시예에 의하면, 게이트웨이(1)는 라우터 노드 4, 6에 경로 설정 메시지를 전송하여 경로를 설정하고, 라우터 노드 4, 6은 하위 노드에 별도의 경로 설정 메시지를 전송하여 경로를 순차적으로 설정할 수 있다. 도 9의 경우에는 라우터 노드 4는 라우터 노드 6에 경로 설정 메시지를 보내고, 라우터 노드 6은 일반 노드 7, 8에 경로 설정 메시지를 전송한다.According to another embodiment, the gateway 1 sets a path by sending a routing message to the router nodes 4 and 6, and the router nodes 4 and 6 send a separate routing message to the lower nodes to sequentially route the routes. Can be set. In the case of FIG. 9, the router node 4 sends a routing message to the router node 6, and the router node 6 sends a routing message to the general nodes 7, 8.

또 다른 실시예 의하면, 게이트웨이(1)는 라우터 노드 4에 경로 설정 메시지를 전송하여 경로를 설정하고, 라우터 노드 4는 다시 라우터 노드 6에 별도의 경로 설정 메시지를 전송하여 경로를 설정하며, 라우터 노드 6이 최종적으로 일반 노드 7, 8에 경로 설정 메시지를 전송하여 경로를 설정할 수 있다.According to another embodiment, the gateway 1 sets a path by sending a routing message to the router node 4, and the router node 4 again sets a path by sending a separate routing message to the router node 6, and the router node. 6 can finally set the path by sending a routing message to nodes 7, 8.

도 10은 본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크를 구성하는 노드의 일 실시예를 도시한다. 도 10의 실시예에 따르면, IoT 제어 네트워크의 노드는 통신부(10), 센서부(20), 정보처리부(30), 인터페이스부(40) 및 전원부(50)을 포함한다.10 shows an embodiment of a node constituting an IoT control network according to the present invention. According to the embodiment of FIG. 10, the node of the IoT control network includes a communication unit 10, a sensor unit 20, an information processing unit 30, an interface unit 40, and a power supply unit 50.

통신부(10)는 IoT 제어 네트워크에 접속할 수 있는 통신 기능을 제공한다. 통신부(10)는 유선 또는 무선 통신 방식을 사용하여 신호를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 통신부(10)는 셀룰러, LTE-M, NB-IoT, 무선랜, 블루투스, 롤라(LoRa) 등의 다양한 무선통신 방식을 사용할 수 있다. The communication unit 10 provides a communication function capable of connecting to an IoT control network. The communication unit 10 may transmit and receive a signal using a wired or wireless communication method. For example, the communication unit 10 may use various wireless communication schemes such as cellular, LTE-M, NB-IoT, WLAN, Bluetooth, and LoRa.

센서부(20)은 LED 조명 또는 외부의 환경에 대한 정보를 감지하여 정보처리부(30)으로 전송한다. 예를 들어, LED 조명의 조도값이나 위치 정보 또는 온도 등을 감지하여 정보처리부(30)에 전송할 수 있다.The sensor unit 20 detects information about an LED light or an external environment and transmits the information to the information processor 30. For example, the illumination value, location information or temperature of the LED light may be detected and transmitted to the information processing unit 30.

정보처리부(30)은 센서부(20)로부터 입력되는 센서 정보를 분석 및 저장하고, 통신부(10) 또는 인터페이스부(40)으로부터 전달되는 제어 명령을 처리하거나, 노드에서 수집하거나 발생한 정보를 분석하거나 저장하여, 게이트웨이나 별도의 서버로 전송할 것을 결정한다. 예를 들어, 정보처리부(30)는 통신부(10) 또는 인터페이스부(40)의 제어 명령에 의하여, 해당 노드를 라우터 노드 또는 일반 노드로 동작하도록 구성할 수 있다.The information processing unit 30 analyzes and stores sensor information input from the sensor unit 20, processes a control command transmitted from the communication unit 10 or the interface unit 40, analyzes information collected or generated in a node, or Save it and decide to send it to a gateway or separate server. For example, the information processing unit 30 may be configured to operate the node as a router node or a general node by a control command of the communication unit 10 or the interface unit 40.

인터페이스부(40)를 통하여 관리자가 노드에 대한 설정 정보를 입력할 수 있다. 예를 들어, 라우터 노드 또는 일반 노드로의 설정, 통신부에서 사용하는 주파수 및 신호 강도의 설정 등을 입력할 수 있다.The administrator may input configuration information about the node through the interface unit 40. For example, a setting to a router node or a general node, a setting of a frequency and a signal strength used in a communication unit, and the like can be input.

전원부(50)은 정보처리부(10), 센서부(20), 통신부(30) 및 인터페이스부(40)에 전력을 공급한다. 노드가 설치되는 환경에 따라서, 외부에서 전력을 공급받거나, 내부의 배터리를 이용하여 동작할 수 있다.The power supply unit 50 supplies power to the information processing unit 10, the sensor unit 20, the communication unit 30, and the interface unit 40. Depending on the environment in which the node is installed, it can be powered from the outside or operate using an internal battery.

본 발명에 따른 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법 및 그 장치에 대하여 본원의 도면에 따라 상기와 같이 설명하였으나, 본 발명은 본원에 도시 및 설명된 구성 및 방법으로만 국한되는 것이 아니다. 본원에 개시된 것은 실시예로서 예시한 것에 불과하고, 이외의 다양한 실시예가 본 발명의 구성으로 사용될 수 있고, 그 권리범위에 있어서도 본원에 개시된 구성 및 방법으로 한정되는 것이 아니다. 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 본 발명이 추구하는 목적과 효과의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함을 이해할 것이다.The failure recovery method and apparatus thereof of the IoT control network according to the present invention have been described above according to the drawings of the present application, but the present invention is not limited only to the configurations and methods shown and described herein. What is disclosed herein is merely illustrated as an embodiment, various other embodiments can be used in the configuration of the present invention, the scope of the invention is not limited to the configuration and method disclosed herein. Those skilled in the art will understand that various modifications and variations are possible within the scope of the objects and effects of the present invention.

310: 장애 탐지 단계
320: 복구 요청 단계
330: 경로 결정 단계
340: 경로 설정 단계
10: 통신부
20: 센서부
30: 정보처리부
40: 인터페이스부
50: 전원부310: fault detection phase
320: Recovery request step
330: route determination step
340: Path setting step
10: communication unit
20: sensor
30: information processing unit
40: interface unit
50: power supply

Claims (16)

게이트웨이 및 노드들로 구성된 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법에 있어서,
상기 노드에서 통신 연결에 장애가 있는지 탐지하는 장애 탐지 단계(310);
장애를 탐지한 상기 노드에서 상기 게이트웨이를 목적지로 하는 복구 요청 메시지를 주변 노드들로 방송(broadcasting)하고, 상기 복구 요청 메시지를 수신한 중간 노드는 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정된 무선 신호 강도 및 상기 중간 노드의 ID를 각각 무선 신호 강도 및 릴레이 노드를 나타내는 필드에 기록하여 상기 복구 요청 메시지를 재전송하는 복구 요청 단계(320);
상기 게이트웨이 또는 서버에서 상기 복구 요청 메시지에 포함된 경로 정보를 수집하여 장애 극복을 위한 경로를 결정하는 경로 결정 단계(330); 및
상기 게이트웨이 또는 상기 서버에서 경로 설정 메시지를 전송하여, 장애 극복을 위한 경로를 설정하는 경로 설정 단계(340);를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
In the failure recovery method of the IoT control network consisting of a gateway and nodes,
A fault detection step (310) of detecting whether there is a failure in the communication connection at the node;
The node detecting the failure broadcasts a recovery request message destined for the gateway to neighboring nodes, and the intermediate node receiving the recovery request message receives the radio signal strength measured while receiving the recovery request message. A recovery request step (320) of retransmitting the recovery request message by recording an ID of the intermediate node in a field indicating a radio signal strength and a relay node, respectively;
A path determination step (330) of determining, by the gateway or server, path information for failing over by collecting path information included in the recovery request message; And
Path setting step (340) for setting a path for overcoming the failure by transmitting a path setting message from the gateway or the server.
제1항에 있어서,
상기 장애 탐지 단계(310)에서 상기 노드는 상기 게이트웨이에서 일정 주기로 전송되는 연결 확인 메시지를 일정 횟수 이상 확인하지 못하면 장애로 판단하거나, 또는 상기 노드에서 자신의 통신 연결 상태를 확인하는 연결 확인 메시지를 송신하여, 이에 대한 응답 메시지를 수신하지 못하면 장애로 판단하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 1,
In the failure detection step 310, if the node fails to check the connection confirmation message transmitted at a predetermined interval from the gateway more than a predetermined number of times, the node determines that it is a failure, or transmits a connection confirmation message confirming its communication connection status from the node. The failure recovery method of the IoT control network, characterized in that the failure to receive a response message is determined as a failure.
제1항에 있어서,
상기 복구 요청 메시지는 장애가 발생하여 통신 연결이 단절된 단절 노드(disconnect node), 상기 복구 요청 메시지를 처음 송신한 소스 노드(source node), 상기 복구 요청 메시지를 재전송한 중간 노드인 릴레이 노드(relay node) 및 상기 릴레이 노드가 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정한 무선 신호 강도(signal strength)를 나타내는 필드들 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 1,
The recovery request message is a disconnect node in which a communication connection is lost due to a failure, a source node that initially transmits the recovery request message, and a relay node which is an intermediate node retransmitting the recovery request message. And one or more fields indicating a wireless signal strength measured by the relay node while receiving the repair request message.
제3항에 있어서,
상기 복구 요청 단계(320)에서 상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드는 자신이 상기 복구 요청 메시지에 포함된 소스 노드 또는 릴레이 노드에 해당하면 상기 복구 요청 메시지를 재전송하지 않고 폐기하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 3,
The node that receives the recovery request message in the recovery request step 320 discards the recovery request message without retransmitting if the node corresponds to a source node or a relay node included in the recovery request message. How to fail back a control network.
제1항에 있어서,
상기 복구 요청 단계(320)에서 상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드가 게이트웨이와 통신 연결에 장애가 없다면 상기 복구 요청 메시지를 방송하지 않고, 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 상기 복구 요청 메시지를 상기 게이트웨이로 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 1,
If the node that has received the repair request message in the repair request step 320 does not have a failure in communication connection with the gateway, the node does not broadcast the repair request message, but transmits the repair request message to the gateway using a communication connection with the gateway. Failure recovery method of the IoT control network, characterized in that for transmitting.
제5항에 있어서,
상기 노드가 상기 복구 요청 메시지를 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 송신하는 경우에, 상기 복구 요청 메시지에 재전송 금지 표시를 추가하여 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 5,
And when the node transmits the recovery request message to the gateway using a communication connection, adds a retransmission prohibition indication to the recovery request message and sends the recovery request message.
제1항에 있어서,
상기 경로 결정 단계(330)는 상기 장애 극복을 위한 경로를 구성하는데 필요한 경우에는 새로운 라우터 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 1,
The path determining step (330) is a failure recovery method of the IoT control network, characterized in that selecting a new router node when necessary to configure the path for overcoming the failure.
제1항에 있어서,
상기 경로 결정 단계(330)는 상기 복구 요청 메시지들로부터 수집된 각 노드 사이의 통신 연결에 대한 무선 신호 강도를 이용하여, 장애 극복을 위한 경로를 결정하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 1,
The path determining step 330 is a failure recovery method of the IoT control network, characterized in that for determining the path for overcoming the failure, using the radio signal strength of the communication connection between each node collected from the recovery request messages. .
제7항에 있어서,
상기 경로 결정 단계(330)는 새로운 라우터 노드가 최대한 적게 포함되도록 상기 장애 극복을 위한 경로를 결정하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 7, wherein
The path determining step (330) determines a path for overcoming the failure so that a new router node is included as little as possible.
제1항에 있어서,
상기 경로 설정 단계(340)는 상기 경로 결정 단계(330)에서 결정된 라우터 노드로 경로 정보를 포함하는 경로 설정 메시지를 송신하고, 상기 라우터 노드는 경로 정보를 이용하여 자신의 경로 테이블을 설정하고, 상기 경로 테이블에 상기 라우터 노드와 연결된 것으로 기재된 일반 노드로 경로 설정 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 제어 네트워크의 장애 복구 방법.
The method of claim 1,
The route setting step 340 transmits a route setting message including route information to the router node determined in the route determining step 330, and the router node sets its own route table using the route information. The method for failback of the IoT control network, characterized in that for transmitting a routing message to the general node described as connected to the router node in the route table.
장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치에 있어서,
상기 장치는
다른 노드 또는 게이트웨이와 메시지를 송수신할 수 있는 통신부(10);
상기 장치 주변의 물리적인 양이나 그 변화를 감지하는 센서부(20); 및
상기 통신부(10)에서 수신한 메시지 및 상기 센서부(20)에서 측정된 측정값을 처리하는 정보처리부(30);을 포함하고,
상기 장치는
상기 통신부(10)를 통하여 송수신한 메시지를 이용하여 통신 연결의 장애를 탐지하면, 상기 게이트웨이를 목적지로 하는 복구 요청 메시지를 상기 통신부(10)을 이용하여 주변 노드로 방송(broadcasting)하고,
상기 통신부(10)을 통하여 상기 복구 요청 메시지를 수신하면, 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정된 무선 신호 강도 및 상기 장치의 노드 ID를 각각 무선 신호 강도 및 릴레이 노드를 나타내는 필드에 기록하여 상기 복구 요청 메시지를 재전송하며,
상기 통신부(10)을 통하여 경로 설정 메시지를 수신하면, 상기 경로 설정 메시지에 포함된 경로 정보를 이용하여 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치.
In the node device of the IoT control network capable of failback,
The device is
A communication unit 10 capable of transmitting and receiving a message with another node or gateway;
A sensor unit 20 for sensing a physical quantity around the device or a change thereof; And
And an information processor (30) for processing the message received by the communication unit (10) and the measured value measured by the sensor unit (20).
The device is
When a failure of a communication connection is detected by using a message transmitted and received through the communication unit 10, a recovery request message destined for the gateway is broadcasted to a neighbor node using the communication unit 10,
When the recovery request message is received through the communication unit 10, the radio signal strength and the node ID of the device measured while receiving the repair request message are recorded in the fields indicating the radio signal strength and the relay node, respectively. Message Resend,
Receiving a path setting message through the communication unit (10), the node device of the IoT control network capable of failover, characterized in that for setting the path using the path information included in the path setting message.
제11항에 있어서,
상기 노드 장치는 상기 게이트웨이에서 일정 주기로 전송되는 연결 확인 메시지를 일정 횟수 이상 확인하지 못하면 장애로 판단하거나, 또는 상기 노드 장치에서 자신의 통신 연결 상태를 확인하는 연결 확인 메시지를 송신하여, 이에 대한 응답 메시지를 수신하지 못하면 장애로 판단하는 것을 특징으로 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치.
The method of claim 11,
If the node device fails to check the connection confirmation message transmitted by the gateway at a predetermined number of times or more, the node device determines that it is a failure, or the node device transmits a connection confirmation message for confirming its communication connection state, and responds to the message. Failure to receive the node device of the IoT control network capable of recovering a failure characterized in that it is determined as a failure.
제11항에 있어서,
상기 복구 요청 메시지는 장애가 발생하여 통신 연결이 단절된 단절 노드(disconnect node), 상기 복구 요청 메시지를 처음 송신한 소스 노드(source node), 상기 복구 요청 메시지를 재전송한 중간 노드인 릴레이 노드(relay node) 및 상기 릴레이 노드가 상기 복구 요청 메시지를 수신하면서 측정한 무선 신호 강도(signal strength)를 나타내는 필드들 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치.
The method of claim 11,
The recovery request message is a disconnect node in which a communication connection is lost due to a failure, a source node that initially transmits the recovery request message, and a relay node which is an intermediate node retransmitting the recovery request message. And one or more fields indicating a wireless signal strength measured by the relay node while receiving the repair request message.
제13항에 있어서,
상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드 장치는 자신이 상기 복구 요청 메시지에 포함된 소스 노드 또는 릴레이 노드에 해당하면 상기 복구 요청 메시지를 재전송하지 않고 폐기하는 것을 특징으로 하는 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치.
The method of claim 13,
When the node device receiving the recovery request message corresponds to a source node or a relay node included in the recovery request message, the node device discards the recovery request message without retransmitting the IoT control network. Node device.
제11항에 있어서,
상기 복구 요청 메시지를 수신한 상기 노드 장치가 상기 게이트웨이와 통신 연결에 장애가 없다면 상기 복구 요청 메시지를 방송하지 않고, 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 상기 복구 요청 메시지를 상기 게이트웨이로 송신하는 것을 특징으로 하는 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치.
The method of claim 11,
The node device receiving the repair request message transmits the repair request message to the gateway using a communication connection with the gateway without broadcasting the repair request message if the node device does not have a communication connection with the gateway. Node device in IoT control network capable of failover.
제15항에 있어서,
상기 노드 장치가 상기 복구 요청 메시지를 상기 게이트웨이와 통신 연결을 이용하여 송신하는 경우에, 상기 복구 요청 메시지에 재전송 금지 표시를 추가하여 송신하는 것을 특징으로 하는 장애 복구가 가능한 IoT 제어 네트워크의 노드 장치.
The method of claim 15,
And when the node device transmits the recovery request message to the gateway using a communication connection, a node device of a failure control capable IoT control network, adding a prohibition of retransmission to the recovery request message.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111970725A (en) * 2020-08-21 2020-11-20 广东博智林机器人有限公司 Network fault self-recovery method and system
CN113923615A (en) * 2021-10-12 2022-01-11 四川九州电子科技股份有限公司 Automatic 5G DTU fault recovery method in Internet of things
KR102424895B1 (en) * 2021-10-14 2022-07-27 주식회사 엘티 Smart LED Street Lighting System
US11750499B1 (en) 2022-08-09 2023-09-05 International Business Machines Corporation Resilient path(s) of non-obligatory nodes of a network
US11824707B1 (en) 2022-08-01 2023-11-21 International Business Machines Corporation Determining a resilient portion of an internet-based network

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070023276A (en) * 2005-08-24 2007-02-28 삼성전자주식회사 Apparatus and method of route recovery in mobile ad hoc network
KR100813132B1 (en) 2007-06-14 2008-03-17 주식회사 이너스텍 Street lamp control system and method for saving the communication cost by using the zigbee network
KR20130142612A (en) 2012-06-20 2013-12-30 테크원 주식회사 Street lamp control system using wiress mesh network
KR20170036446A (en) * 2015-09-24 2017-04-03 삼성전자주식회사 Method and apparatus for managing of a network hub in wireless communication system
KR101808890B1 (en) * 2010-09-29 2017-12-13 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘) Fast flooding based fast convergence to recover from network failures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070023276A (en) * 2005-08-24 2007-02-28 삼성전자주식회사 Apparatus and method of route recovery in mobile ad hoc network
KR100813132B1 (en) 2007-06-14 2008-03-17 주식회사 이너스텍 Street lamp control system and method for saving the communication cost by using the zigbee network
KR101808890B1 (en) * 2010-09-29 2017-12-13 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘) Fast flooding based fast convergence to recover from network failures
KR20130142612A (en) 2012-06-20 2013-12-30 테크원 주식회사 Street lamp control system using wiress mesh network
KR20170036446A (en) * 2015-09-24 2017-04-03 삼성전자주식회사 Method and apparatus for managing of a network hub in wireless communication system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111970725A (en) * 2020-08-21 2020-11-20 广东博智林机器人有限公司 Network fault self-recovery method and system
CN113923615A (en) * 2021-10-12 2022-01-11 四川九州电子科技股份有限公司 Automatic 5G DTU fault recovery method in Internet of things
CN113923615B (en) * 2021-10-12 2023-06-02 四川九州电子科技股份有限公司 Automatic recovery method for 5G DTU fault in Internet of things
KR102424895B1 (en) * 2021-10-14 2022-07-27 주식회사 엘티 Smart LED Street Lighting System
US11824707B1 (en) 2022-08-01 2023-11-21 International Business Machines Corporation Determining a resilient portion of an internet-based network
US11750499B1 (en) 2022-08-09 2023-09-05 International Business Machines Corporation Resilient path(s) of non-obligatory nodes of a network

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