KR102054283B1 - Apparatus and method for configuring control network based on visible lighting communication - Google Patents

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임상규
강태규
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한국전자통신연구원
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    • H04L61/6072—

Abstract

복수의 종단 디바이스를 제어하는 코디네이터는 제어 네트워크에 조인하고자 하는 종단 디바이스로부터 상기 종단 디바이스의 MAC 식별자를 포함한 가시광무선통신 프레임을 수신하면, 상기 종단 디바이스의 MAC 식별자를 등록하고, 상기 종단 디바이스에게 짧은 주소값을 할당한 후, 상기 종단 디바이스의 MAC 식별자, 할당된 상기 짧은 주소값 및 상기 제어 네트워크의 식별자를 포함하는 근거리 통신 프레임을 상기 종단 디바이스에게 전송한다. When the coordinator controlling the plurality of end devices receives the visible optical wireless communication frame including the MAC identifier of the end device from the end device to join the control network, the coordinator registers the MAC identifier of the end device and sends a short address to the end device. After assigning a value, a short range communication frame is sent to the end device, the MAC address of the end device, the short address value assigned and the identifier of the control network.

Description

가시광 무선통신 기반의 제어 네트워크 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONFIGURING CONTROL NETWORK BASED ON VISIBLE LIGHTING COMMUNICATION}Apparatus and method for configuring control network based on visible light wireless communication {APPARATUS AND METHOD FOR CONFIGURING CONTROL NETWORK BASED ON VISIBLE LIGHTING COMMUNICATION}

본 발명은 가시광 무선통신 기반의 제어 네트워크 구성 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for controlling a control network based on visible light wireless communication.

최근 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명 기구와 디스플레이 장치들이 자동차, 신호등, 광고판, TV, 모니터, 휴대 기기, 특수 조명 및 일반 조명 등의 일상 생활에 급속히 확산되고 있다. 이는 LED 광원이 기존 광원들에 비해 수명이 길고 전력 효율이 우수하며 다양한 색을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 디지털 제어가 용이하기 때문이다. 이와 더불어 LED 조명 기구와 디스플레이 장치들에 통신 기능을 부가하여 LED 광원의 고유 목적과 통신 수단으로서의 목적을 동시에 달성하고자 하는 가시광 무선통신 기술도 활발히 연구되고 있다.Recently, lighting fixtures and display devices using light emitting diodes (LEDs) are rapidly spreading in daily life such as automobiles, traffic lights, billboards, TVs, monitors, portable devices, special lightings, and general lighting. This is because the LED light source has a longer life, excellent power efficiency, various colors, and easier digital control than conventional light sources. In addition, the visible light wireless communication technology to actively achieve the purpose of the LED light source and the display device as a communication means by adding a communication function to the LED lighting device and display devices are also being actively studied.

가시광 무선통신(Visible Lighting Communication, VLC) 기술은 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역(380n~780nm)의 빛을 이용하여 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술이다. VLC 기술은 가시광 파장 대역의 빛을 이용한다는 측면에서 적외선 대역을 이용하는 기존의 유선 광통신 및 무선 적외선 통신 기술과 구별된다. 또한, 가시광 무선통신 기술은 현재 널리 사용하고 있는 RF(Radio Frequency) 무선통신과 달리 주파수 이용 측면에서 규제 또는 허가를 받지 않고 자유롭게 이용할 수 있다는 편리성과 물리적 보안성이 우수하고 통신 링크를 사용자가 눈으로 확인할 수 있다는 차별성을 가지고 있으며, 무엇보다도 광원의 고유 목적과 통신 기능을 통시에 얻을 수 있다는 융합 기술로서의 특징으로 가지고 있다.Visible Lighting Communication (VLC) technology is a wireless communication technology that transmits information wirelessly using light in the visible wavelength band (380n to 780nm) that can be recognized by the human eye. VLC technology is distinguished from the existing wired optical communication and wireless infrared communication technology using the infrared band in terms of using light in the visible wavelength band. In addition, unlike the RF (Radio Frequency) wireless communication which is currently widely used, visible light wireless communication technology is excellent in convenience and physical security that can be freely used without any regulation or permission in terms of frequency use, and the user can easily view the communication link. It has the distinction of being able to confirm, and above all, it is characterized as a convergence technology that can attain the unique purpose and communication function of the light source at the same time.

고가의 유선설비가 없이 종단 디바이스의 원격제어가 가능하다는 장점을 이유로, 지그비나 블루투스 등의 RF 대역을 활용한 제어네트워크의 활용이 보편화 되고 있는 추세이다. 이에 더해 제어네트워크의 구성 및 유지보수를 위한 커미셔닝(commissioning) 장치 및 방법에 관한 관심도 증대되고 있다. Due to the advantage that remote devices can be controlled remotely without expensive wired equipment, the use of control networks using RF bands such as Zigbee and Bluetooth is becoming more common. In addition, there is a growing interest in commissioning devices and methods for the construction and maintenance of control networks.

RF 대역을 활용한 제어네트워크의 경우, 종단 디바이스와 종단 디바이스를 제어하는 코디네이터는 RF 대역의 사용여부를 확인하고 CSMA/CA(Carrier Sensing Multiple Access/Collision Avoidance)와 같은 충돌 회피 알고리즘을 사용하여 통신하므로, 코디네이터가 다수 개의 종단 디바이스와의 커미셔닝을 통한 제어네트워크 구성에 상당한 시간이 소요된다. 또한, 종단 디바이스의 교체에 따른 제어네트워크의 재구성 및 유지보수에도 상당한 자원이 소요될 수 있다. In the case of a control network utilizing the RF band, the end device and the coordinator controlling the end device check whether the RF band is used and communicate using a collision avoidance algorithm such as carrier sensing multiple access / collision avoidance (CSMA / CA). In addition, it takes considerable time for the coordinator to configure the control network through commissioning with multiple end devices. In addition, the reconfiguration and maintenance of the control network in accordance with the replacement of the end device can take considerable resources.

본 발명이 해결하려는 과제는 제어 네트워크의 구성에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있는 가시광 무선통신 기반의 제어 네트워크 구성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for constructing a control network based on visible light wireless communication which can reduce the time and cost required for the configuration of the control network.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 복수의 종단 디바이스를 제어하는 코디네이터에서 제어 네트워크를 구성하는 방법이 제공된다. 제어 네트워크 구성 방법은 상기 제어 네트워크에 조인하고자 하는 종단 디바이스로부터 상기 종단 디바이스의 MAC 식별자를 포함한 가시광무선통신 프레임을 수신하는 단계, 상기 종단 디바이스의 MAC 식별자를 등록하는 단계, 상기 종단 디바이스에게 짧은 주소값을 할당하는 단계, 그리고 상기 종단 디바이스의 MAC 식별자, 할당된 상기 짧은 주소값 및 상기 제어 네트워크의 식별자를 포함하는 근거리 통신 프레임을 상기 종단 디바이스에게 전송하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method of configuring a control network in a coordinator for controlling a plurality of end devices is provided. The control network configuration method includes receiving a visible light wireless communication frame including a MAC identifier of the end device from an end device to join the control network, registering a MAC identifier of the end device, and short address value to the end device. And a short range communication frame including the MAC identifier of the end device, the assigned short address value, and an identifier of the control network, to the end device.

본 발명의 실시 예에 의하면, 경쟁 및 전파간섭에 의한 통신 성능 저하가 없으며, 응용 계층까지 프로토콜 스택을 갖춘 상태에서의 네트워크 구성이 아닌 물리계층과 MAC 계층만을 사용해서 무선 제어 네트워크를 구성함으로써 이외의 각 계층에서 사용하는 헤더 등의 잉여 데이터(Redundancy)를 포함하지 않아, 상대적으로 간단한 제어 네트워크 구성이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, there is no communication performance deterioration due to contention and radio interference, and the wireless control network is configured by using only the physical layer and the MAC layer, not the network configuration with the protocol stack up to the application layer. Since redundant data such as headers used in each layer are not included, a relatively simple control network can be configured.

또한, 코디네이터의 설정만을 변경하여 제어 네트워크를 구성한 종단 디바이스의 교체와, 새로운 종단 디바이스의 추가를 위한 제어 네트워크 구성이 가능하다. 이에 더하여 직관적 사용자 인터페이스 제공을 통하여 제어 네트워크의 구성 및 유지보수가 가능하다.In addition, it is possible to replace the end device that constitutes the control network by changing only the setting of the coordinator, and to configure the control network for adding a new end device. In addition, the control network can be configured and maintained by providing an intuitive user interface.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 무선 제어 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 코디네이터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 에에 따른 종단 디바이스를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 VLC 프레임 포맷의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 통신 프레임 포맷의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 코디네이터의 커미셔닝을 통한 조명제어 네트워크 구성 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 종단 디바이스의 무선 제어네트워크 조인 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a diagram illustrating an example of a radio control network applied to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a coordinator according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a termination device according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates an example of a VLC frame format according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of a short range communication frame format according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of configuring a lighting control network through commissioning of a coordinator according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method for joining a radio control network of an end device according to an exemplary embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a portion is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding the other components unless specifically stated otherwise.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 무선통신 기반의 제어 네트워크 구성 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. An apparatus and method for configuring a control network based on visible light wireless communication according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 무선 제어 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a radio control network applied to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 무선 제어 네트워크의 한 예로서 무선 조명제어 네트워크는 조명 제어의 주체가 되는 코디네이터(100)와 코디네이터(100)의 제어 명령을 받아서 제어되는 복수의 종단 디바이스(End Device)(2001~200n)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, as an example of a wireless control network, a wireless lighting control network includes a plurality of end devices 200 controlled by a coordinator 100, which is a subject of lighting control, and controlled by the coordinator 100. 1 to 200 n ).

코디네이터(100)는 조명제어 네트워크 구성을 위한 커미셔닝 절차를 수행한다.The coordinator 100 performs a commissioning procedure for the lighting control network configuration.

종단 디바이스(2001~200n)는 코디네이터(100)의 제어 명령에 따라 조명제어 네트워크를 구성할 수 있다. The end devices 200 1 to 200 n may configure the lighting control network according to the control command of the coordinator 100.

종단 디바이스(2001~200n)는 무선 조명제어 네트워크에서 고유의 개체로 인식될 수 있는 8바이트 길이의 MAC 식별자(MAC_ID)를 소유하고 있다. 하지만, 조명 제어를 위한 제어 명령이 전달되는 무선 링크인 물리계층에서는 실제 2바이트 길이의 짧은 주소값(Short Address)이 사용된다. 따라서, 무선 조명제어 네트워크에서 동일한 짧은 주소값을 갖는 종단 디바이스가 존재할 가능성이 있다. 응용 계층을 포함하는 지그비 표준에서 정한 모든 계층을 포함하는 프로토콜 전체를 포함하여 무선 조명제어 네트워크를 구성/운용하는 경우에는 짧은 주소값 이외의 잉여 데이터를 통하여 종단 디바이스(2001~200n)의 구분이 가능하다. 하지만, 네트워크를 통해서 통신되는 데이터의 상당한 부분을 실제 제어를 위한 데이터 보다는 잉여 데이터가 차지하는 문제점이 있다. Terminating device (200 1 ~ 200 n) owns an 8-byte length of the MAC identifier (MAC_ID) which can be recognized as a unique object in a wireless lighting control network. However, in the physical layer, which is a wireless link through which control commands for lighting control are transmitted, a short address of 2 bytes in length is used. Therefore, there is a possibility that an end device having the same short address value exists in the wireless lighting control network. When configuring / operating a wireless lighting control network including the entire protocol including all layers specified in the ZigBee standard including the application layer, the terminal device 200 1 to 200 n is distinguished through surplus data other than a short address value. This is possible. However, there is a problem that the surplus data occupies a substantial portion of the data communicated through the network rather than the data for actual control.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 코디네이터를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a coordinator according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 코디네이터(100)는 디스플레이부(110), 사용자 인터페이스(120), 가시광 무선통신(Visible Lighting Communication, VLC) 수신기(130), 근거리 무선통신기(140), 커미셔닝 절차 제어부(150), 종단 디바이스 DB(database)(160)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the coordinator 100 may include a display 110, a user interface 120, a visible lighting communication (VLC) receiver 130, a short range wireless communication unit 140, and a commissioning procedure control unit 150. ), An end device DB (database) 160.

디스플레이부(110)는 사용자 인터페이스를 디스플레이한다. The display 110 displays a user interface.

사용자 인터페이스(120)는 사용자의 입력을 커미셔닝 절차 제어부(150)로 전달한다. The user interface 120 transmits the user's input to the commissioning procedure controller 150.

VLC 수신기(130)는 종단 디바이스와 VLC를 이용하여 통신을 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 종단 디바이스로부터의 정보는 근거리 무선통신을 이용하는 것이 아니라 상대적으로 충돌에 강건한 VLC를 이용하여 코디네이터(100)에 전송된다. The VLC receiver 130 communicates with the end device using the VLC. According to an embodiment of the present invention, the information from the end device is transmitted to the coordinator 100 using VLC, which is relatively robust to collision, rather than using near field communication.

근거리 무선통신기(140)는 지그비나 블루투스 등의 근거리 통신을 통해 종단 디바이스와 통신을 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 근거리 무선통신을 통해 조명제어 네트워크 구성을 위한 커미셔닝 정보가 해당 종단 디바이스에게 전송된다. The short range wireless communication unit 140 communicates with the end device through short range communication such as Zigbee or Bluetooth. According to an embodiment of the present invention, commissioning information for configuring a lighting control network is transmitted to a corresponding end device through short-range wireless communication.

커미셔닝 절차 제어부(150)는 사용자 인터페이스(120)를 통한 사용자 입력에 따라서 조명제어 네트워크 구성을 위한 커미셔닝 절차를 수행한다. 커미셔닝 절차 제어부(150)는 VLC 수신기(130)를 통해 종단 디바이스로부터 수신되는 데이터를 확인하여 종단 디바이스가 무선 조명제어 네트워크에 조인되었는지 확인한다. 또한 커미셔닝 절차 제어부(150)는 무선 조명제어 네트워크에 조인할 종단 디바이스에게 짧은 주소값을 할당하고, 종단 디바이스에게 할당된 짧은 주소값, 조명제어 네트워크의 식별자 등 조명제어 네트워크 구성을 위한 커미셔닝 정보를 생성하여 근거리 무선통신기(140)를 통해 해당 종단 디바이스로 전송되도록 한다. Commissioning Procedure The controller 150 performs a commissioning procedure for configuring the lighting control network according to a user input through the user interface 120. The commissioning procedure controller 150 checks the data received from the terminating device through the VLC receiver 130 to confirm whether the terminating device is joined to the wireless lighting control network. In addition, the commissioning procedure controller 150 allocates a short address value to the end device to join the wireless light control network, and generates commissioning information for configuring the light control network such as a short address value assigned to the end device and an identifier of the light control network. To be transmitted to the corresponding end device through the short range wireless communication unit 140.

종단 디바이스 DB(160)는 조명제어 네트워크를 구성하는 종단 디바이스의 정보를 저장한다. 종단 디바이스의 정보는 종단 디바이스의 MAC 식별자, 할당된 짧은 주소값, 조인된 조명제어 네트워크의 식별자 등을 포함할 수 있다. The end device DB 160 stores information of the end device constituting the lighting control network. The information of the end device may include a MAC identifier of the end device, an assigned short address value, an identifier of the joined lighting control network, and the like.

도 3은 본 발명의 실시 에에 따른 종단 디바이스를 나타낸 도면이다. 도 3에서는 하나의 종단 디바이스(2001)만을 도시하였으며, 나머지 종단 디바이스(2002~200n)도 종단 디바이스(2001)와 유사 또는 동일하게 구성될 수 있다. 3 is a view showing a termination device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, only one end device 200 1 is illustrated, and the remaining end devices 200 2 to 200 n may be configured similarly or identically to the end device 200 1 .

도 3을 참고하면, 종단 디바이스(2001)는 VLC 송신기(210), 커미셔닝 절차 처리부(220) 및 근거리 무선통신기(230)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the end device 200 1 includes a VLC transmitter 210, a commissioning procedure processor 220, and a short range wireless communication unit 230.

커미셔닝 이전의 종단 디바이스(2001)는 VLC 송신기(210)를 통해서 초기화 정보를 코디네이터(100)에게 전송하고, 근거리 무선통신기(230)를 통해서 코디네이터(100)로부터 수신된 커미셔닝 정보를 사용해 커미셔닝 절차 처리부(220)에서 근거리 무선통신기(230)의 무선 통신 환경을 제어 네트워크에 맞도록 설정한다. The end device 200 1 before commissioning transmits the initialization information to the coordinator 100 through the VLC transmitter 210, and uses the commissioning procedure processing unit received from the coordinator 100 through the short range wireless communication unit 230. In 220, the wireless communication environment of the short range wireless communication unit 230 is set to match the control network.

VLC 송신기(210)는 VLC를 이용하여 코디네이터(100)와 통신을 수행한다. 특히, VLC 송신기(210)는 커미셔닝 이전의 경우 종단 디바이스의 초기화 정보를 VLC를 이용하여 코디네이터(100)에게 전송하고, 이후 커미셔닝 완료 정보를 VLC를 이용하여 코디네이터(100)에게 전송한다. The VLC transmitter 210 communicates with the coordinator 100 using the VLC. In particular, the VLC transmitter 210 transmits the initialization information of the end device to the coordinator 100 using the VLC before the commissioning, and then transmits the completion information to the coordinator 100 using the VLC.

커미셔닝 절차 처리부(220)는 커미셔닝 이전 근거리 무선통신기(230)의 무선 송수신 환경을 초기화하고, 초기화 정보를 VLC 송신기(210)를 통해 코디네이터(100)에게 전송되도록 한다. 커미셔닝 절차 처리부(220)는 근거리 무선통신기(230)를 통해서 수신된 커미셔닝 정보를 사용해 근거리 무선통신기(230)의 무선 통신 환경을 제어 네트워크에 맞도록 설정한 후, 커미셔닝 완료 정보를 VLC 송신기(210)를 통해 코디네이터(100)에게 전송되도록 한다.The commissioning procedure processing unit 220 initializes the wireless transmission / reception environment of the short range wireless communication unit 230 before commissioning and transmits the initialization information to the coordinator 100 through the VLC transmitter 210. The commissioning procedure processing unit 220 sets the wireless communication environment of the short range wireless communication unit 230 to match the control network by using the commissioning information received through the short range wireless communication unit 230, and then sets the completion information of the commissioning to the VLC transmitter 210. To be transmitted to the coordinator 100 through.

근거리 무선통신기(230)는 지그비나 블루투스 등의 근거리 통신을 통해 종단 디바이스와 통신을 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 근거리 무선통신기(230)는 코디네이터(100)로부터 근거리 무선통신을 통해 조명제어 네트워크 구성을 위한 커미셔닝 정보를 수신한다. The short range wireless communication unit 230 communicates with the end device through short range communication such as Zigbee or Bluetooth. According to an embodiment of the present disclosure, the short range wireless communication unit 230 receives commissioning information for configuring the lighting control network through the short range wireless communication from the coordinator 100.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 VLC 프레임 포맷의 일 예를 나타낸 도면이다.4 illustrates an example of a VLC frame format according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, VLC 프레임은 CMF(Commissioning Field)와 MAC 식별자 필드를 포함한다. CMF는 1 바이트 길이를 갖는다. CMF가 0x00값을 갖는 경우 VLC 프레임을 전송한 종단 디바이스(2001)가 조명제어 네트워크에 조인(join)되지 않았음을 의미하고, CMF가 0x01값을 갖는 경우 VLC 프레임을 전송한 종단 디바이스(2001)가 커미셔닝이 완료되어 조명제어 네트워크에 조인되었고, 코디네이터(100)에 의해 제어가 가능한 무선 통신 환경 설정이 완료되었음을 의미한다. Referring to FIG. 4, the VLC frame includes a CMF and a MAC identifier field. The CMF is one byte long. If the CMF has a value of 0x00, it means that the end device 200 1 that has transmitted the VLC frame is not joined to the lighting control network. If the CMF has a value of 0x01, the end device 200 having transmitted the VLC frame is 0. 1 ) has been commissioned and joined to the lighting control network, and means that the wireless communication environment controllable by the coordinator 100 is completed.

MAC 식별자 필드는 8 바이트 길이를 가지며, 종단 디바이스(2001)의 MAC 식별자를 포함한다. The MAC identifier field is 8 bytes long and contains the MAC identifier of the end device 200 1 .

종단 디바이스(2001)는 VLC 프레임을 통해 종단 디바이스(2001)의 정보를 코디네이터(100)로 전송한다. The end device 200 1 transmits the information of the end device 200 1 to the coordinator 100 through the VLC frame.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 통신 프레임 포맷의 일 예를 나타낸 도면이다. 5 is a diagram illustrating an example of a short range communication frame format according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 근거리 통신 프레임은 헤더(Header), MAC 식별자 필드, 짧은 주소값 필드, 네트워크 식별자 필드 및 코디네이터 짧은 주소값 필드를 포함한다. Referring to FIG. 5, the short range communication frame includes a header, a MAC identifier field, a short address value field, a network identifier field, and a coordinator short address value field.

헤더는 1 바이트 길이를 가지며, 헤더 이후의 각 필드가 담고 있는 데이터의 종류를 정의할 수 있다. 일 예로, 헤더가 0xFF인 경우 헤더 이후의 각 필드가 담고 있는 데이터는 커미셔닝 절차에 필요한 정보를 의미할 수 있다. 헤더가 이외의 값을 갖는 경우, 무선 조명제어를 위한 정보를 의미할 수 있다. The header has a length of 1 byte and can define the type of data contained in each field after the header. As an example, when the header is 0xFF, data contained in each field after the header may mean information necessary for a commissioning procedure. When the header has a value other than this, it may mean information for wireless lighting control.

MAC 식별자 필드는 8 바이트 길이를 가지며, 종단 디바이스가 VLC를 통해 전달한 종단 디바이스의 MAC 식별자를 포함한다. The MAC identifier field is 8 bytes long and contains the MAC identifier of the end device, which the end device has delivered via VLC.

짧은 주소값 필드는 2 바이트 길이를 가지며, 종단 디바이스에게 할당된 짧은 주소값을 포함한다. The short address value field is 2 bytes long and contains a short address value assigned to an end device.

네트워크 식별자 필드는 2 바이트 길이를 가지며, 조명제어 네트워크의 식별자를 포함한다.The network identifier field is 2 bytes long and contains an identifier of the lighting control network.

코디네이터 짧은 주소값 필드는 2 바이트 길이를 가지며, 코디네이터(100)의 짧은 주소값을 포함한다.The coordinator short address value field is 2 bytes long and contains the short address value of the coordinator 100.

예를 들어, 헤더가 0xFF인 경우 종단 디바이스가 VLC를 통해 전달한 종단 디바이스의 MAC 식별자, 종단 디바이스에게 할당된 짧은 주소값, 조명제어 네트워크의 식별자 및 코디네이터(100)의 짧은 주소값 순서대로 근거리 통신 프레임이 구성될 수 있다. For example, if the header is 0xFF, the short-range communication frame is performed in the order of the MAC identifier of the end device transmitted by the end device through VLC, the short address value assigned to the end device, the identifier of the lighting control network, and the short address value of the coordinator 100. This can be configured.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 코디네이터의 커미셔닝을 통한 조명제어 네트워크 구성 방법을 나타낸 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of configuring a lighting control network through commissioning of a coordinator according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 코디네이터(100)는 무선 조명제어 네트워크를 새로 구성하고자 하는 경우, 무선 송수신 환경을 초기화한다(S602). 구체적으로, 코디네이터(100)는 무선 조명제어 네트워크 식별자(PAN_ID)와 코디네이터(100)의 짧은 주소값(ShAddr)을 0으로 초기화하고, 근거리 통신 프레임 송신 시 ACK 프레임 요청을 비활성화시킨다. 이때 ACK 프레임 요청이 활성화되면, 커미셔닝이 완료되지 않은 종단 디바이스들 중에서 짧은 주소값이 동일한 종단 디바이스가 존재할 때 커미셔닝이 정상적으로 수행되지 못할 가능성이 존재한다. 따라서 코디네이터(100)는 ACK 패킷 요청을 비활성화함으로써 이러한 문제점을 미연에 방지할 수 있다.Referring to FIG. 6, when the coordinator 100 intends to newly configure a wireless lighting control network, the coordinator 100 initializes a wireless transmission / reception environment (S602). In detail, the coordinator 100 initializes the wireless lighting control network identifier PAN_ID and the short address value ShAddr of the coordinator 100 to 0, and deactivates the ACK frame request when the short range communication frame is transmitted. At this time, if the ACK frame request is activated, there is a possibility that the commissioning is not normally performed when there is an end device having the same short address value among end devices that have not been commissioned. Therefore, the coordinator 100 can prevent this problem in advance by deactivating the ACK packet request.

무선 송수신 환경의 초기화가 완료되면, 코디네이터(100)는 종단 디바이스로부터 VLC 프레임을 수신하고(S604), 수신된 VLC 프레임의 CMF를 확인한다. When the initialization of the wireless transmission and reception environment is completed, the coordinator 100 receives the VLC frame from the end device (S604), and checks the CMF of the received VLC frame.

코디네이터(100)는 VLC 프레임의 CMF 값이 '0'이면(S606), VLC 프레임을 전송한 종단 디바이스가 무선 조명제어 네트워크에 조인되지 않은 상태인 것으로 인식하고 종단 디바이스의 MAC 식별자를 종단 디바이스 DB(160)에 등록하고, 종단 디바이스에게 짧은 주소값을 할당한다(S608). 또한 코디네이터(100)는 무선 조명제어 네트워크 식별자(PAN_ID)를 할당한다.If the CMF value of the VLC frame is '0' (S606), the coordinator 100 recognizes that the end device transmitting the VLC frame is not joined to the wireless lighting control network and recognizes the MAC identifier of the end device DB ( In step 160, the terminal device allocates a short address value to the end device (S608). The coordinator 100 also assigns a wireless lighting control network identifier (PAN_ID).

코디네이터(100)는 종단 디바이스에게 짧은 주소값 할당이 완료되면, 종단 디바이스의 MAC 식별자, 할당된 짧은 주소값, 무선 조명제어 네트워크의 식별자(PAN_ID) 및 코디네이터(100)의 짧은 주소값을 포함하는 근거리 통신 프레임을 종단 디바이스에게 전송한다(S610). When the coordinator 100 completes the short address value assignment to the end device, the coordinator 100 includes a short address value of the coordinator 100 and a MAC identifier of the end device, an assigned short address value, an identifier (PAN_ID) of the wireless lighting control network, and the coordinator 100. The communication frame is transmitted to the end device (S610).

한편, 코디네이터(100)는 종단 디바이스로부터 수신되는 VLC 프레임의 CMF 값이 '1'인 경우, VLC 프레임을 전송한 종단 디바이스가 조명제어 네트워크에 조인되었음을 확인하고 해당 종단 디바이스의 커미셔닝을 완료한다. Meanwhile, when the CMF value of the VLC frame received from the end device is '1', the coordinator 100 confirms that the end device transmitting the VLC frame is joined to the lighting control network and completes the commissioning of the end device.

코디네이터(100)는 무선 조명제어 네트워크에 포함될 모든 종단 디바이스에 대해 커미셔닝이 완료되었는지 확인한다(S612). The coordinator 100 checks whether commissioning is completed for all end devices to be included in the wireless lighting control network (S612).

코디네이터(100)는 무선 조명제어 네트워크에 포함될 모든 종단 디바이스에 대해 커미셔닝이 완료되지 않았다면, 무선 조명제어 네트워크에 포함될 다른 종단 디바이스에 대해서도 단계(S604~S610)를 수행하여 커미셔닝을 완료한다. If commissioning is not completed for all the end devices to be included in the wireless lighting control network, the coordinator 100 performs steps S604 to S610 for the other end devices to be included in the wireless lighting control network to complete the commissioning.

코디네이터(100)는 모든 종단 디바이스가 무선 조명제어 네트워크에 포함되어 커미셔닝이 완료되면, 종단 디바이스들에게 커미셔닝 시에 전송한 무선 조명제어 네트워크 식별자와 코디네이터 자신의 짧은 주소값으로 무선 송수신 환경을 설정한다(S614). 이때 코디네이터(100)는 근거리 통신 프레임 송신 시 ACK 패킷 요청을 활성화하여 무선 조명제어 네트워크를 운용한다. When all the end devices are included in the wireless lighting control network and commissioning is completed, the coordinator 100 sets the wireless transmission / reception environment with the wireless lighting control network identifier transmitted at the time of commissioning to the end devices and the coordinator's own short address value. S614). In this case, the coordinator 100 operates a wireless lighting control network by activating an ACK packet request when transmitting a short range communication frame.

이와 같이, 코디네이터(100)가 커미셔닝이 완료되어 무선 조명제어 네트워크를 운용하고 있는 상태에서 종단 디바이스의 신규설치 혹은 유지보수를 사유로 무선 조명제어 네트워크에 새로이 조인을 원하는 종단 디바이스가 존재하는 경우, 코디네이터(100)는 앞에서 설명한 단계(S602~610)를 통해서 새로운 종단 디바이스의 커미셔닝을 수행할 수 있다.As such, when the coordinator 100 completes the commissioning and operates the wireless lighting control network, the coordinator exists when the terminal device to be newly joined in the wireless lighting control network exists due to the new installation or maintenance of the termination device. 100 may perform commissioning of a new end device through the above-described steps (S602 to 610).

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 종단 디바이스의 무선 제어네트워크 조인 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for joining a radio control network of an end device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 무선 조명제어 네트워크에 조인을 원하는 종단 디바이스(2001)는 무선 송수신 환경을 초기화한다(S702). 구체적으로, 종단 디바이스(2001)는 무선 조명제어 네트워크 식별자(PAN_ID)를 0으로 초기화 하고, 종단 디바이스 자신의 짧은 주소값을 MAC 식별자의 하위 2바이트로 설정한다. Referring to FIG. 7, the end device 200 1 that wants to join the wireless lighting control network initializes a wireless transmission / reception environment (S702). Specifically, the end device 200 1 initializes the wireless lighting control network identifier PAN_ID to 0 and sets the short address value of the end device itself to the lower 2 bytes of the MAC identifier.

종단 디바이스(2001)는 CMF를 0으로 설정하고, 종단 디바이스(2001)의 MAC 식별자를 포함한 VLC 프레임을 코디네이터(100)로 전송함으로써(S704), 무선 조명제어 네트워크에 조인을 요청한다. The end device 200 1 sets the CMF to 0, and transmits a VLC frame including the MAC identifier of the end device 200 1 to the coordinator 100 (S704) to request a join to the wireless lighting control network.

종단 디바이스(2001)는 무선 조명제어 네트워크에 조인을 요청한 후에, 코디네이터(100)로부터 근거리 통신 프레임을 수신하면(S706), 근거리 통신 프레임으로부터 커미셔닝 정보를 추출하여 무선 송수신 환경을 설정한다(S708). 종단 디바이스(2001)는 추출된 커미셔닝 정보를 토대로 무선 조명제어 네트워크 식별자(PAN_ID)와 종단 디바이스(2001)의 짧은 주소값을 재설정한다. After requesting a join to the wireless lighting control network, the end device 200 1 receives a short range communication frame from the coordinator 100 (S706), extracts commissioning information from the short range communication frame, and sets a wireless transmission / reception environment (S708). . The end device 200 1 resets the wireless lighting control network identifier PAN_ID and the short address value of the end device 200 1 based on the extracted commissioning information.

다음, 종단 디바이스(2001)는 CMF를 1로 설정한 VLC 프레임을 코디네이터(100)로 전송함으로써(S710), 커미셔닝 완료를 알린다. Next, the end device 200 1 transmits the VLC frame having the CMF set to 1 to the coordinator 100 (S710), thereby informing the completion of the commissioning.

발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. An embodiment of the present invention is not implemented only through the above-described apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Implementation can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (6)

복수의 종단 디바이스를 제어하는 코디네이터에서 제어 네트워크를 구성하는 방법으로서,
상기 제어 네트워크에 조인하고자 하는 종단 디바이스로부터 상기 종단 디바이스의 MAC 식별자를 포함한 상기 종단 디바이스의 정보를 가시광 무선통신을 통해 수신하는 단계,
상기 종단 디바이스의 MAC 식별자를 등록하는 단계,
상기 종단 디바이스에게 상기 MAC 식별자보다 짧은 주소값을 할당하는 단계,
상기 종단 디바이스의 MAC 식별자, 할당된 상기 짧은 주소값 및 상기 제어 네트워크의 식별자를 포함하는 커미셔닝 정보를 근거리 통신을 통해 상기 종단 디바이스에게 전송하는 단계, 그리고
상기 커미셔닝 정보를 토대로 상기 제어 네트워크에 조인을 완료한 종단 디바이스로부터 커미셔닝 완료 정보를 상기 가시광 무선통신을 통해 수신하는 단계
를 포함하는 제어 네트워크 구성 방법. A method of configuring a control network in a coordinator for controlling a plurality of end devices,
Receiving information of the end device including the MAC identifier of the end device from the end device to be joined to the control network through visible light wireless communication;
Registering a MAC identifier of the end device;
Assigning an address value shorter than the MAC identifier to the end device;
Transmitting, via short-range communication, commissioning information including a MAC identifier of the terminating device, the assigned short address value and an identifier of the control network, to the terminating device;
Receiving commissioning completion information through the visible light wireless communication from an end device which has completed joining to the control network based on the commissioning information;
Control network configuration method comprising a. 제1항에서,
상기 종단 디바이스의 정보는 상기 종단 디바이스가 상기 제어 네트워크에 조인되었는지에 대한 정보를 더 포함하며,
상기 할당하는 단계는 상기 종단 디바이스가 상기 제어 네트워크에 조인되지 않았을 경우에 상기 종단 디바이스에게 상기 짧은 주소값을 할당하는 단계를 포함하는 제어 네트워크 구성 방법. In claim 1,
The information of the end device further includes information on whether the end device is joined to the control network,
And the assigning step comprises assigning the short address value to the end device if the end device is not joined to the control network. 삭제delete 제1항에서,
상기 수신하는 단계 이전에 상기 제어 네트워크를 새로 구성하고자 하는 경우, 상기 근거리 통신 시에 상기 종단 디바이스로부터 ACK 프레임 요청을 비활성화시키는 단계, 그리고
상기 제어 네트워크에 조인할 모든 종단 디바이스에 대한 커미셔닝이 완료되면, 상기 근거리 통신 시에 상기 ACK 프레임 요청을 활성화시키는 단계
를 더 포함하는 제어 네트워크 구성 방법. In claim 1,
Deactivating an ACK frame request from the end device in the short range communication when the control network is newly configured before the receiving step, and
Activating the ACK frame request in the near field communication when commissioning for all end devices to join the control network is complete;
The control network configuration method further comprising. 제1항에서,
상기 제어 네트워크에 조인할 모든 종단 디바이스에 대한 커미셔닝이 완료되면, 상기 제어 네트워크의 식별자와 상기 코디네이터의 짧은 주소값으로 무선 송수신 환경을 설정하는 단계
를 더 포함하는 제어 네트워크 구성 방법. In claim 1,
Setting up a wireless transmit / receive environment with an identifier of the control network and a short address value of the coordinator when commissioning for all end devices to join the control network is completed;
The control network configuration method further comprising. 제1항에서,
상기 MAC 식별자는 8 바이트 길이를 가지며, 상기 짧은 주소값은 2 바이트 길이를 가지는 제어 네트워크 구성 방법.
In claim 1,
And the MAC identifier is 8 bytes long and the short address value is 2 bytes long.
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