KR102549411B1 - Apparatus for communicating using multi hop in mesh network - Google Patents

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KR102549411B1 KR1020220148426A KR20220148426A KR102549411B1 KR 102549411 B1 KR102549411 B1 KR 102549411B1 KR 1020220148426 A KR1020220148426 A KR 1020220148426A KR 20220148426 A KR20220148426 A KR 20220148426A KR 102549411 B1 KR102549411 B1 KR 102549411B1
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본 발명은 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치는, 서로 다른 종류의 단말노드와 연결할 수 있는 복수의 커넥터가 형성되는 접속부와, 상기 접속부에 접속된 제1 단말노드와 이웃하는 복수의 제2 단말노드와 메쉬 네트워크을 형성하여 통신하는 통신부와, 상기 제1 단말노드의 데이터를 수집하여 상기 제2 단말노드에 멀티홉 방식으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to a communication device for a multi-hop mesh network, and a communication device for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention includes: a connection unit in which a plurality of connectors capable of connecting to different types of terminal nodes are formed; A communication unit that communicates by forming a mesh network with a plurality of second terminal nodes adjacent to the first terminal node connected to the connection unit, and controls to collect and transmit data of the first terminal node to the second terminal node in a multi-hop manner It includes a control unit that

Description

멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치{APPARATUS FOR COMMUNICATING USING MULTI HOP IN MESH NETWORK}Communication device for multi-hop mesh network {APPARATUS FOR COMMUNICATING USING MULTI HOP IN MESH NETWORK}

본 발명은 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치에 관한 것으로, 이기종 단말 간에 메쉬망 멀티홉 네트워크를 구축하는 기술이 개시된다.The present invention relates to a communication device for a multi-hop mesh network, and a technique for constructing a mesh network multi-hop network between heterogeneous terminals is disclosed.

유선 네트워크 구축시 설치를 위한 공사비용이 발생하고, 개별 통신 프로그램을 개발하여야 한다. 또한, 버스 네트워크(bus network)나, 스타 네트워크(star network)를 구축하여 접촉대상이 많을 경우 트래픽 증가로 인한 통신속도가 저하되고 안정성에 영향을 주는 등의 어려움이 있다.When building a wired network, construction costs for installation are incurred, and individual communication programs must be developed. In addition, when there are many contact targets by constructing a bus network or a star network, there is a difficulty in that communication speed decreases due to traffic increase and stability is affected.

한편, 와이파이(Wifi)를 이용한 무선 네트워크 구축시 다수의 무선규격을 사용하고, 20~30 이상 기기의 연결이 어려우며, 게이트웨이를 필수적으로 사용해야 한다는 문제점이 있었다. 이에 따라, 데이터 충돌 현상이 발생하거나, 낮은 전파 도달거리로 인해 게이트웨이를 증가시켜야 하고, 개별 프로토콜도 개발해야 하는 어려움이 있다. 그 외에 지그비(Zeegbee)나 Z-Wave와 같은 방식의 경우에는 통신속도가 낮다는 문제점이 있었다.On the other hand, when building a wireless network using Wi-Fi, there are problems in that a plurality of wireless standards are used, it is difficult to connect 20 to 30 or more devices, and a gateway must be used. Accordingly, there are difficulties in that data collisions occur, gateways must be increased due to low radio wave reach, and individual protocols must be developed. In addition, in the case of a method such as Zigbee or Z-Wave, there was a problem that the communication speed was low.

한편, Serial, Ethernet, Profibus 등 산업계에 다양한 통신 규격으로 PC 간 통신을 위해 개별 프로그램 개발이 필요한다. 또한, 각 메이커에 따른 별도의 통신 프로토콜을 가지고 있어 상호 통신을 위한 프로그램 개발에 많은 시간이 소요된다. 최근 스마트 팩토리(smart factory)와 같이 다양한 컨트롤러와 계측기의 데이터를 모으고 제어하는 일이 증가하게 되는데 이러한 통신 규격의 다양화로 유무선 네트워크를 구축하는데 많은 비용과 시간이 소요되고 있는 실정이다.On the other hand, it is necessary to develop individual programs for communication between PCs with various communication standards in the industry such as Serial, Ethernet, and Profibus. In addition, since each manufacturer has a separate communication protocol, it takes a lot of time to develop a program for mutual communication. Recently, collecting and controlling data of various controllers and instruments has increased, such as in a smart factory. Due to the diversification of communication standards, it takes a lot of time and money to build wired and wireless networks.

종래의 기술 중 대한민국 등록특허공보 제10-1210389호(2012년 12월 10일 공고)는 무선 메쉬 네트워크에서 멀티 홉 원격 프로토콜 업데이트 방법에 관한 것으로, 무선 메쉬 네트워크의 다수의 단말에 대하여 원격지에 위치한 관리자가 일괄적으로 프로토콜을 업데이트 함으로써 네트워크의 다수의 단말을 효율적으로 관리하기 위한 것이다. 또한, 메쉬 단말에 통신 장애 또는 시스템 오류가 발생한 경우 이를 자동으로 복구하는 방법을 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다.Among the prior art, Korean Patent Registration No. 10-1210389 (published on December 10, 2012) relates to a method for updating a multi-hop remote protocol in a wireless mesh network. It is to efficiently manage multiple terminals in the network by updating the protocol in batches. In addition, when a communication failure or system error occurs in a mesh terminal, a technical feature is to provide a method for automatically recovering it.

그러나, 상기 종래의 기술은 이종의 통신규격을 사용하는 단말 간의 네트워크를 구성할 수 없다는 점에서 한계가 있다.However, the prior art has a limitation in that it cannot configure a network between terminals using different communication standards.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 일원화된 통신규격을 제공하여 네트워크 공사기간을 단축시키고 메쉬 네트워크와 멀티홉을 지원하여 통신의 안정성을 높일 수 있는 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 제공하기 위함이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a communication device for a multi-hop mesh network that can shorten the network construction period by providing a unified communication standard and increase communication stability by supporting a mesh network and multi-hop.

또한, 복수의 단말노드 간의 데이터 전송률에 따라 부분적으로 라우팅 기법을 적용하여 데이터를 효율적으로 전송할 수 있도록 하는 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 제공하기 위함이다.In addition, it is to provide a communication device for a multi-hop mesh network capable of efficiently transmitting data by partially applying a routing technique according to a data transmission rate between a plurality of terminal nodes.

또한, 통신장치 주변의 온도를 감지하여 화재를 예방할 수 있는 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 제공하기 위함이다.In addition, it is to provide a communication device for a multi-hop mesh network capable of preventing a fire by detecting the temperature around the communication device.

또한, 통신장치 주변의 이동상태를 감지하여 이탈 여부를 확인할 수 있는 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 제공하기 위함이다.In addition, it is to provide a communication device for a multi-hop mesh network capable of detecting a movement state around the communication device and checking whether or not the communication device has departed.

본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치는, 서로 다른 종류의 단말노드와 연결할 수 있는 복수의 커넥터가 형성되는 접속부와, 상기 접속부에 접속된 제1 단말노드와 이웃하는 복수의 제2 단말노드와 메쉬 네트워크을 형성하여 통신하는 통신부와, 상기 제1 단말노드의 데이터를 수집하여 상기 제2 단말노드에 멀티홉 방식으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.A communication device for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention includes a connection part in which a plurality of connectors capable of connecting to different types of terminal nodes are formed, and a plurality of terminal nodes adjacent to a first terminal node connected to the connection part. 2 It includes a communication unit that communicates by forming a mesh network with terminal nodes, and a control unit that collects data from the first terminal node and transmits the data to the second terminal node in a multi-hop manner.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 단말노드에서 상기 제2 단말노드로의 데이터 전송률이 기 설정치 미만인 경우 다중경로 라우팅을 하도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control multipath routing when the data transmission rate from the first terminal node to the second terminal node is less than a preset value.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 단말노드에서 상기 제2 단말노드로의 데이터 전송률이 기 설정치 미만인 경우 다중경로 라우팅을 하도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control multipath routing when the data transmission rate from the first terminal node to the second terminal node is less than a preset value.

또한, 주변의 온도를 감지하는 온도감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 도정보가 기 설정치를 초과하는 경우 고장신호를 관리서버로 전송하고, 상기 통신부의 구동을 중단시킬 수 있다.The controller may further include a temperature sensing unit for sensing ambient temperature, and the control unit may transmit a failure signal to the management server and stop driving of the communication unit when the degree information exceeds a preset value.

또한, 이동을 감지하는 이동감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 이동정보를 분석하여 기 설정치를 초과하는 경우 이탈신호를 관리서버로 전송하고, 기 설정된 시간주기로 위치정보를 상기 관리서버로 전송할 수 있다.In addition, a movement detection unit for detecting movement is further included, and the control unit analyzes the movement information and transmits a departure signal to the management server when the movement information exceeds a preset value, and transmits location information to the management server at a preset time period. .

이에 따라, 일원화된 통신규격을 제공하여 네트워크 공사기간을 단축시키고 메쉬 네트워크와 멀티홉을 지원하여 통신의 안정성을 높일 수 있다.Accordingly, it is possible to shorten the network construction period by providing a unified communication standard, and to increase communication stability by supporting a mesh network and multi-hop.

또한, 복수의 단말노드 간의 데이터 전송률에 따라 부분적으로 라우팅 기법을 적용하여 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.In addition, data can be transmitted efficiently by partially applying a routing technique according to a data transmission rate between a plurality of terminal nodes.

또한, 통신장치 주변의 온도를 감지하여 화재를 예방할 수 있다.In addition, a fire can be prevented by sensing the temperature around the communication device.

또한, 통신장치 주변의 이동상태를 감지하여 이탈 여부를 확인할 수 있다.In addition, it is possible to determine whether or not the communication device has departed by detecting a movement state around the communication device.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 이용하여 복수의 단말노드가 메쉬 네트워크를 형성하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 도 1에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 이용하여 복수의 단말노드가 멀티홉 방식으로 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 1에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치 중 통신부가 다중경로 라우팅으로 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치에 이물질제거부가 추가되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a block diagram of a communication device for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining how a plurality of terminal nodes form a mesh network using the communication device for a multi-hop mesh network according to FIG. 1 .
FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining communication between a plurality of terminal nodes in a multi-hop manner using the communication apparatus for a multi-hop mesh network according to FIG. 1 .
FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining that a communication unit among communication devices for a multi-hop mesh network according to FIG. 1 performs communication through multi-path routing.
5 is a block diagram of a communication device for a multi-hop mesh network according to another embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view illustrating the addition of a foreign matter removal unit to a communication device for a multi-hop mesh network according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms used are terms selected in consideration of functions in the embodiment, and the meaning of the terms may vary depending on the intention of a user or operator or a precedent. Therefore, the meaning of terms used in the embodiments to be described later, when specifically defined in the present specification, follows the definition, and when there is no specific definition, it should be interpreted as a meaning generally recognized by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 이용하여 복수의 단말노드가 메쉬 네트워크를 형성하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 3은 도 1에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치를 이용하여 복수의 단말노드가 멀티홉 방식으로 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 도 1에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치 중 통신부가 다중경로 라우팅으로 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a configuration diagram of a communication device for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a plurality of terminal nodes forming a mesh network using the communication device for a multi-hop mesh network according to FIG. 1 FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining communication between a plurality of terminal nodes in a multi-hop method using the communication device for a multi-hop mesh network according to FIG. 1, and FIG. It is an exemplary view for explaining that a communication unit among communication devices for a multi-hop mesh network communicates through multi-path routing.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치는 접속부(110), 통신부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.1 to 4, the communication device for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention includes a connection unit 110, a communication unit 120, and a control unit 130.

접속부(110)는 서로 다른 종류의 단말노드(10)와 연결할 수 있는 복수의 커넥터가 형성된다. 예를 들어, 접속부(110)는 D-sub, RS45 등과 같은 커넥터가 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 접속부(110)는 다양한 종류의 단말노드(10)와 접속할 수 있도록 다양한 커넥터를 포함할 수 있다. 이 경우, 접속부(110)는 전기적으로 단말노드(10)와 연결된다. 여기서, 단말노드(10)는 각종 데이터를 생성하는 센서 등을 포괄하는 단말을 의미한다. 이러한 단말노드(10)의 종류 및 개수는 사용자의 설정에 의해 가변될 수 있다.The connection unit 110 is formed with a plurality of connectors that can be connected to terminal nodes 10 of different types. For example, connectors such as D-sub and RS45 may be formed as the connection unit 110, but are not necessarily limited thereto. The connector 110 may include various connectors to be connected to various types of terminal nodes 10 . In this case, the connection unit 110 is electrically connected to the terminal node 10 . Here, the terminal node 10 means a terminal including a sensor that generates various data. The type and number of these terminal nodes 10 can be varied by user settings.

또한, 접속부(110)는 단말노드(10)와의 연결상태를 제어부(130)로 출력한다. 접속부(110)는 단말노드(10)의 고유정보가 식별되지 않거나, 접촉불량 상태인 경우 이를 제어부(130)로 출력할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 접속불량에 따른 에러신호를 출력할 수 있다. 이는 단말노드(10)와의 접속상태가 불량하거나, 단말노드(10)의 고유 아이디 등의 고유정보가 식별되지 않는 경우 미리 알람을 하기 위함이다. 이에 따라, 단말노드(10)와의 접속불량을 사전에 판단하여 사용자가 이를 조치하도록 할 수 있다.In addition, the connection unit 110 outputs a connection state with the terminal node 10 to the control unit 130 . The connection unit 110 may output it to the control unit 130 when the unique information of the terminal node 10 is not identified or is in a poor contact state. In this case, the controller 130 may output an error signal according to the connection failure. This is to alarm in advance when the connection state with the terminal node 10 is poor or when unique information such as a unique ID of the terminal node 10 is not identified. Accordingly, it is possible to determine in advance a connection failure with the terminal node 10 so that the user can take action.

통신부(120)는 복수의 단말노드(10) 간의 무선통신이 가능하도록 한다. 예를 들어, 통신부(120)는 접속부(110)에 접속된 제1 단말노드(11)와 이웃하는 복수의 제2 단말노드(12)가 메쉬 네트워크을 형성하여 통신한다. 여기서, 제1 단말노드(11)는 편의상 통신장치(100)와 연결된 단말노드(10)를 의미하고, 제2 단말노드(12)는 제1 단말노드(11)와 통신하는 복수의 단말노드(10)를 의미한다. 제1 단말노드(11)와 복수의 제2 단말노드(12)는 서로 간에 통신이 가능하다. 여기서, 제2 단말노드(12)는 네트워크 상에 연결되는 또 다른 단말노드(10)를 의미하며, 적어도 2개 이상으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 통신시 데이터의 트래픽을 분산시킬 수 있으며, 안정성을 높일 수 있다.The communication unit 120 enables wireless communication between a plurality of terminal nodes 10 . For example, in the communication unit 120, the first terminal node 11 connected to the connection unit 110 and a plurality of second terminal nodes 12 adjacent to each other form a mesh network to communicate with each other. Here, the first terminal node 11 means a terminal node 10 connected to the communication device 100 for convenience, and the second terminal node 12 is a plurality of terminal nodes communicating with the first terminal node 11 ( 10) means. The first terminal node 11 and the plurality of second terminal nodes 12 can communicate with each other. Here, the second terminal node 12 means another terminal node 10 connected to the network, and may be set to at least two or more. Accordingly, data traffic can be distributed during communication, and stability can be increased.

통신부(120)는 다양한 단말노드(10) 간에 동일한 통신규격으로 통신을 할 수 있다. 통신부(120)는 제어부(130)에 의해 단말노드(10) 간의 통신방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 통신부(120)는 Sierial(RS232,485), TCP/IP, CAN 통신이 가능하나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 이에 따라, 서로 다른 종류의 단말노드(10)에도 범용적으로 사용이 가능하며, 다수의 단말노드(10)들과 메쉬 네트워크를 형성하여 통신할 수 있다.The communication unit 120 may perform communication between various terminal nodes 10 based on the same communication standard. The communication unit 120 may determine a communication method between the terminal nodes 10 by the control unit 130 . For example, the communication unit 120 is capable of Sierial (RS232, 485), TCP/IP, and CAN communication, but is not necessarily limited thereto. Accordingly, it can be universally used for different types of terminal nodes 10 and can communicate with a plurality of terminal nodes 10 by forming a mesh network.

제어부(130)는 외부의 전원을 공급받거나, 내부의 전원을 이용하여 구동된다. 제어부(130)는 제1 단말노드(11)의 데이터를 수집하여 제2 단말노드(12)에 멀티홉 방식으로 전송하도록 제어한다. 제어부(130)는 제1 단말노드(11)가 접속부(110)에 접속하면 자동으로 기 설정된 제어프로그램을 실행시켜 복수의 제2 단말노드(12)와 통신을 설정하여 메쉬 네트워크를 형성할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 제1 단말노드(11)의 식별정보를 제2 단말노드(12)로 전송하도록 하여 제1 단말노드(11)와 제2 단말노드(12) 간에 양방향 통신이 가능하도록 한다.The control unit 130 receives external power or is driven using internal power. The controller 130 collects data from the first terminal node 11 and controls the data to be transmitted to the second terminal node 12 in a multi-hop manner. When the first terminal node 11 connects to the connection unit 110, the control unit 130 automatically executes a preset control program to establish communication with a plurality of second terminal nodes 12 to form a mesh network. . In this case, the control unit 130 transmits the identification information of the first terminal node 11 to the second terminal node 12 so that two-way communication between the first terminal node 11 and the second terminal node 12 is possible. let it do

또한, 제어부(130)는 제1 단말노드(11)와 제2 단말노드(12) 간의 통신시 공통의 통신프로토콜을 이용하여 통신하도록 할 수 있다. 이 겨웅, 제어부(130)는 기 설정된 통신프로토콜이 설정될 수 있다. 이는 서로 다른 종류의 단말노드(10) 간에 동일한 통신규격을 통해 통신을 하도록 하기 위함이다. 이 경우, 제어부(130)는 공통의 통신프로토콜을 이용하여 제1 단말노드(11)의 데이터르를 제2 단말노드(12)로 멀티홉 방식으로 전송할 수 있도록 한다. 이에 따라, 서로 다른 종류의 단말노드(10) 간에도 공통의 통신프로토콜을 이용하여 통신을 할 수 있다.In addition, the control unit 130 may enable communication between the first terminal node 11 and the second terminal node 12 using a common communication protocol. In this case, the controller 130 may set a preset communication protocol. This is to enable communication between different types of terminal nodes 10 through the same communication standard. In this case, the controller 130 transmits data of the first terminal node 11 to the second terminal node 12 in a multi-hop manner using a common communication protocol. Accordingly, communication can be performed between terminal nodes 10 of different types using a common communication protocol.

또한, 제어부(130)는 접속부(120)를 통해 이종의 단말노드(10)가 복수로 연결되는 경우 순차적으로 이종의 데이터를 전송하도록 할 수도 있다. 이 경우, 접속부(120)에는 고유정보가 서로 다른 복수의 단말노드(10)가 연결될 수 있다. 제어부(130)는 접속부(120)를 통해 접속된 단말노드(10)의 종류가 1개를 초과하는 경우, 각 단말노드(10)에 대한 데이터를 스케줄링하여 순차적으로 전송하도록 할 수 있다. 이는 하나의 통신장치(100)를 이용하여 복수의 단말노드(10)의 통신을 제공할 수 있도록 하기 위함이다. 이에 따라, 근접한 단말노드(10) 간에는 하나의 통신장치(100)를 이용하여 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.In addition, when a plurality of heterogeneous terminal nodes 10 are connected through the connection unit 120, the control unit 130 may sequentially transmit heterogeneous data. In this case, a plurality of terminal nodes 10 having different unique information may be connected to the connection unit 120 . When the number of terminal nodes 10 connected through the connection unit 120 exceeds one, the control unit 130 may schedule data for each terminal node 10 to sequentially transmit data. This is to provide communication of a plurality of terminal nodes 10 using one communication device 100 . Accordingly, data can be efficiently transmitted between adjacent terminal nodes 10 using one communication device 100 .

또한, 제어부(130)는 제1 단말노드(11)와 제2 단말노드(12) 간의 다중경로 라우팅기법을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서와 같이 제어부(130)는 메쉬 네트워크의 전체에 대한 다중경로 라우팅기법을 적용하거나, 일부 단말노드(10) 간에만 다중경로 라우팅기법을 적용할 수 있다. 제2 단말노드 중 2번 제2 단말노드(12-2)의 전송률이 낮은 경우 5번 제2 단말로드(12-5)로의 경로를 재설정할 수 있다. 이는 데이터의 빠른 전송을 보장함과 동시에 불필용한 전송에 참여하는 단말노드(10)의 수를 최소화함으로써 단말노드(10)의 전력소모를 최소화할 수 있도록 하기 위함이다.Also, the control unit 130 may transmit data using a multipath routing technique between the first terminal node 11 and the second terminal node 12 . For example, as shown in FIG. 4 , the control unit 130 may apply the multipath routing technique to the entire mesh network or only between some terminal nodes 10 . If the transmission rate of the second terminal node 12-2 among the second terminal nodes is low, the route to the fifth terminal load 12-5 may be reset. This is to minimize power consumption of the terminal node 10 by minimizing the number of terminal nodes 10 participating in unnecessary transmission while guaranteeing fast data transmission.

예를 들어, 제어부(130)는 제1 단말노드(11)에서 제2 단말노드(12)로 데이터 전송률이 기 설정치 미만인 경우 다중경로 라우팅기법을 적용하도록 할 수 있다. 여기서, 제2 노드는 경로 상의 다수의 단말노드(10)를 의미한다. 이는 멀티홉 방식으로 단말노드(10) 간의 통신시 전송률이 떨어지는 경로에 대해서는 다중경로 라우팅을 통해 통신효율을 높이도록 하기 위함이다. 이 경우, 다중경로 라우팅기법의 경우 데이터 전송률에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.For example, the control unit 130 may apply a multipath routing technique when the data transmission rate from the first terminal node 11 to the second terminal node 12 is less than a preset value. Here, the second node means a plurality of terminal nodes 10 on the path. This is to increase communication efficiency through multi-path routing for a path with a low transmission rate when communicating between terminal nodes 10 in a multi-hop manner. In this case, the multipath routing scheme may be selectively used according to the data transmission rate.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치의 구성도이다.5 is a block diagram of a communication device for a multi-hop mesh network according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치(100)는 온도감지부(140)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the communication device 100 for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention may further include a temperature sensor 140 .

온도감지부(140)는 주변의 온도를 감지한다. 예를 들어, 온도감지부(140)는 온도센서로 구현할 수 있다. 온도감지부(140)는 통신장치(100) 자체나 그와 연결된 단말노드(10)의 온도가 기 설정치를 초과하는지 여부를 감지한다. 온도감지부(140)는 제어부(130)로 온도정보를 출력한다. 이러한 온도정보는 통신장치(100) 자체나 그와 연결된 단말노드(10)의 과열로 인한 고장이나 화재를 미리 예방하고 경고하는데 사용된다.The temperature sensing unit 140 senses ambient temperature. For example, the temperature sensing unit 140 may be implemented as a temperature sensor. The temperature detection unit 140 detects whether the temperature of the communication device 100 itself or the terminal node 10 connected thereto exceeds a preset value. The temperature sensor 140 outputs temperature information to the control unit 130 . This temperature information is used to prevent and warn in advance failure or fire due to overheating of the communication device 100 itself or the terminal node 10 connected thereto.

이 경우, 제어부(130)는 온도감지부(140)로부터 입력된 온도정보가 기 설정치를 초과하는 경우 고장신호를 관리서버로 전송한다. 여기서, 관리서버는 메쉬 네트워크 상의 전체 단말노드(10)의 데이터를 관리하는 서버이다. 제어부(130)는 온도정보를 통해 통신장치(100)나 단말노드(10)의 과열을 미리 판단할 수 있다. 제어부(130)는 온도정보가 기 설정치를 초과하는 경우 통신부(120)의 구동을 중단시킬 수 있다. 이는 통신부(120) 등의 기능을 중단시켜 과열을 방지하고 화재를 예방하기 위함이다.In this case, the controller 130 transmits a failure signal to the management server when the temperature information input from the temperature sensor 140 exceeds a preset value. Here, the management server is a server that manages data of all terminal nodes 10 on the mesh network. The controller 130 may determine overheating of the communication device 100 or the terminal node 10 in advance through the temperature information. The control unit 130 may stop driving the communication unit 120 when the temperature information exceeds a preset value. This is to prevent overheating and fire by stopping functions of the communication unit 120 and the like.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치(100)는 이동감지부(150)를 더 포함할 수 있다. 이동감지부(150)는 통신장치(100)의 이동상태를 감지한다. 예를 들어, 이동감지부(150)는 자이로센서, 가속도센서, GPS 등을 이용하여 구현할 수 있다. 이동감지부(150)는 통신장치(100)나 그와 연결된 단말노드(10)의 이동상태를 감지한다. 이동감지부(150)는 이동정보를 제어부(130)로 출력한다. 이러한 이동정보는 통신장치(100)나 그와 연결된 단말노드(10)가 이탈되는 등의 이벤트를 판단하는 기준으로 사용될 수 있다.Meanwhile, the communication device 100 for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention may further include a movement detection unit 150. The movement detection unit 150 detects the movement state of the communication device 100 . For example, the movement detection unit 150 may be implemented using a gyro sensor, an acceleration sensor, GPS, and the like. The movement detection unit 150 detects the movement state of the communication device 100 or the terminal node 10 connected thereto. The movement detection unit 150 outputs movement information to the controller 130 . This movement information can be used as a criterion for determining events such as the separation of the communication device 100 or the terminal node 10 connected thereto.

이 경우, 제어부(130)는 이동감지부(150)의 이동정보를 분석하여 기 설정치를 초과하는 경우 이탈신호를 관리서버로 전송한다. 여기서, 관리서버는 메쉬 네트워크 상의 전체 단말노드(10)의 데이터를 관리하는 서버이다. 제어부(130)는 이탈정보를 관리서버로 전송할 수 있다. 이는 통신장치(100)나 단말노드(10)가 메쉬 네트워크에서 이탈하는 것을 사전에 경고하기 위함이다. 제어부(130)는 이동정보가 기 설정치를 초과하는 경우에는 기 설정된 시간주기로 위치정보를 관리서버로 전송한다. 이는 통신장치(100)나 그와 연결된 단말노드(10)의 위치를 모니터링하기 위함이다. 이에 따라, 통신장치(100)나 단말노드(10)가 도난당하거나 분실되는 경우를 경고할 수 있다.In this case, the control unit 130 analyzes the movement information of the movement detection unit 150 and transmits a departure signal to the management server when it exceeds a preset value. Here, the management server is a server that manages data of all terminal nodes 10 on the mesh network. The control unit 130 may transmit the departure information to the management server. This is to warn in advance that the communication device 100 or the terminal node 10 leaves the mesh network. The control unit 130 transmits the location information to the management server at a preset time period when the movement information exceeds the preset value. This is to monitor the location of the communication device 100 or the terminal node 10 connected thereto. Accordingly, it is possible to warn when the communication device 100 or the terminal node 10 is stolen or lost.

또한, 이동감지부(150)는 적외선센서를 이용하여 통신장치(100)로부터 단말노드(10)의 이탈을 감지한다. 이동감지부(150)는 근접정보를 제어부(130)로 출력한다. 이러한 근접정보는 통신장치(100)와 단말노드(10) 간의 근접상태를 나타내는 정보이다. 이동감지부(150)는 기 설정된 시간주기로 근접정보를 생성하여 제어부(130)로 출력할 수 있다. 근접정보는 통신장치(100)에서 단말노드(10)가 이탈하는 것을 판단하는 정보로 사용된다.In addition, the movement detection unit 150 detects separation of the terminal node 10 from the communication device 100 using an infrared sensor. The movement detection unit 150 outputs proximity information to the control unit 130 . This proximity information is information representing a proximity state between the communication device 100 and the terminal node 10 . The movement detection unit 150 may generate proximity information at a preset time period and output the generated proximity information to the control unit 130 . Proximity information is used as information for determining the separation of the terminal node 10 from the communication device 100 .

이 경우, 제어부(130)는 근접정보를 이용하여 통신장치(100)와 단말노드(10) 간의 근접상태를 판단한다. 제어부(130)는 근접정보가 기 설정치를 초과하는 경우 단말노드(10)와의 이탈로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 접속부(110)의 접속정보와 근접정보를 이용하여 단말노드(10)의 이탈 여부를 판단할 수 있다. 제어부(130)는 접속부(110)의 접속정보가 유지된 상태에서 근접정보가 기 설정치를 초과하는 경우 경고신호를 관리서버로 출력할 수 있다. 제어부(130)는 접속부(110)의 접속정보가 중단되고, 근접정보가 기 설정치를 초과하는 경우 이탈신호를 관리서버로 출력할 수 있다. 이에 따라, 단말노드(10)의 이탈 여부를 보다 정확하고 신속하게 판단할 수 있다.In this case, the control unit 130 determines a proximity state between the communication device 100 and the terminal node 10 using proximity information. The control unit 130 may determine separation from the terminal node 10 when proximity information exceeds a preset value. For example, the control unit 130 may determine whether or not the terminal node 10 leaves the terminal node 10 using access information and proximity information of the connection unit 110 . The control unit 130 may output a warning signal to the management server when the proximity information exceeds a preset value while the connection information of the connection unit 110 is maintained. The control unit 130 may output a departure signal to the management server when access information of the connection unit 110 is discontinued and proximity information exceeds a preset value. Accordingly, it is possible to more accurately and quickly determine whether or not the terminal node 10 is leaving.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치(100)는 발전부(160)를 더 포함할 수 있다. 발전부(160)는 전기를 발생하여 제어부(130)로 전원을 공급한다. 예를 들어, 발전부(160)는 태양전지판을 이용하여 전기를 생성할 수 있다. 발전부(160)는 생성된 전기를 축전지에 저장하여 제어부(130)로 전원을 공급할 수 있다. 이는 제어부(130)에 공급되는 외부전원이 차단되거나 접속불량으로 전원공급이 불안정한 경우 추가적으로 전원을 공급하기 위함이다. 이는 통신부(120)가 전원차단에 의해 통신이 중단되는 것을 방지하기 위함이다.Meanwhile, the communication device 100 for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention may further include a power generation unit 160. The generator 160 generates electricity and supplies power to the control unit 130 . For example, the power generation unit 160 may generate electricity using a solar panel. The power generation unit 160 may store generated electricity in a storage battery and supply power to the control unit 130 . This is to supply additional power when external power supplied to the control unit 130 is cut off or power supply is unstable due to poor connection. This is to prevent the communication unit 120 from interrupting communication due to a power cut.

이 경우, 제어부(130)는 외부의 전원공급을 감지하고, 전원이 차단되거나 불안정한 경우에는 발전부(160)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 제어부(130)는 단말로드와 연결되어 전원을 공급받는 것도 가능하다. 제어부(130)는 단말로드로부터 전원이 차단되거나, 전원이 불안정한 경우, 데이터가 입력되지 않는 경우 관리서버로 고장신호를 출력할 수 있다. 이는 단말로드 자체의 고장으로 인해 전원이 공급되지 않거나 데이터가 입력되지 않는 경우 관리자에 의해 단말로드의 상태를 점검하도록 하기 위함이다. 제어부(130)는 발전부(160)로부터 대체 전원을 공급받음으로써 비상시 고장신호를 외부의 관리서버로 전송할 수 있다.In this case, the control unit 130 detects the supply of external power and can receive power from the generator 160 when the power is cut off or unstable. The control unit 130 may be connected to the terminal load to receive power. The control unit 130 may output a failure signal to the management server when power is cut off from the terminal load, power is unstable, or data is not input. This is to allow the administrator to check the state of the terminal load when power is not supplied or data is not input due to a failure of the terminal load itself. The control unit 130 may transmit a failure signal to an external management server in case of an emergency by receiving alternative power from the power generation unit 160 .

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치에 이물질제거부가 추가되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.6 is an exemplary view illustrating the addition of a foreign matter removal unit to a communication device for a multi-hop mesh network according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치(100)는 이물질제거부(170)를 더 포함할 수 있다. 이물질제거부(170)는 통신장치(100)에 먼지 등의 이물질로 인해 성능이 저하되는 것을 방지하는 역할을 한다. 예를 들어, 이물질제거부(170)는 진동소자 또는 팬을 이용하여 먼지를 제거할 수 있다. 이물질제거부(170)는 진동소자나 팬을 이용하여 접속부(110), 통신부(120), 제어부(130), 온도감지부(140), 이동감지부(150), 발전부(160) 등의 먼지를 제거할 수 있다. 이물질제거부(170)는 제어부(130)의 제어에 의해 구동할 수 있다. 통신장치(100)의 함체는 이러한 이물질제거부(170)에 의해 먼지를 외부로 배출시킬 수 있도록 통기공이 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6 , the communication device 100 for a multi-hop mesh network according to an embodiment of the present invention may further include a foreign matter removal unit 170 . The foreign matter removal unit 170 serves to prevent degradation of performance of the communication device 100 due to foreign matter such as dust. For example, the foreign matter removal unit 170 may remove dust using a vibrating element or a fan. The foreign matter removal unit 170 uses a vibrating element or a fan to connect the connection unit 110, the communication unit 120, the control unit 130, the temperature detection unit 140, the movement detection unit 150, the power generation unit 160, etc. dust can be removed. The foreign matter removal unit 170 may be driven under the control of the control unit 130 . It is preferable that the housing of the communication device 100 has a ventilation hole so that dust can be discharged to the outside by the foreign matter removing unit 170 .

이 경우, 제어부(130)는 이물질제거부(170)를 이용하여 기 설정된 시간주기로 통신장치(100) 내의 먼지를 제거할 수 있다. 이물질제거부(170)가 구동하는 스케줄은 사용자의 설정에 의해 달라질 수 있다. 제어부(130)는 온도감지부(140)를 이용하여 온도정보가 기 설정된 온도구간인 경우 이물질제거부(170)를 구동시킬 수 있다. 이는 통신장치(100) 내부의 이물질이 끼어 성능이 저하되는 것을 방지하기 위함이다. 제어부(130)는 이물질제거부(170)의 구동 전후의 온도정보를 비교하여 이물질의 제거 여부를 판단할 수 있다. 이에 따라, 장기간 통신장치(100)의 사용에도 이물질을 제거하여 사용수명을 증가시킬 수 있다. In this case, the controller 130 may remove dust in the communication device 100 at a predetermined time period using the foreign matter removal unit 170 . A schedule operated by the foreign matter removal unit 170 may vary according to a user's setting. The controller 130 may drive the foreign matter removal unit 170 when the temperature information is within a preset temperature range using the temperature sensor 140 . This is to prevent performance deterioration due to foreign matter inside the communication device 100 being caught. The control unit 130 may compare temperature information before and after driving the foreign material removal unit 170 to determine whether the foreign material is removed. Accordingly, even if the communication device 100 is used for a long period of time, it is possible to increase the service life by removing foreign substances.

이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.In the above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments described with reference to the drawings, but is not limited thereto. Therefore, the present invention should be interpreted by the description of the claims intended to cover obvious modifications that can be derived from the described examples.

100 : 통신장치
110 : 접속부
120 : 통신부
130 : 제어부
140 : 온도감지부
150 : 이동감지부
160 : 발전부
170 : 이물질제거부100: communication device
110: connection part
120: communication department
130: control unit
140: temperature sensing unit
150: movement detection unit
160: power generation unit
170: foreign matter removal unit

Claims (5)

서로 다른 종류의 단말노드와 연결할 수 있는 복수의 커넥터가 형성되는 접속부;
상기 접속부에 접속된 제1 단말노드와 이웃하는 복수의 제2 단말노드와 메쉬 네트워크을 형성하여 통신하는 통신부;
주변의 온도를 감지하는 온도감지부;
상기 제1 단말노드나 상기 제2 단말노드의 이동을 감지하고, 적외선 센서를 이용하여 상기 제1 단말노드나 상기 제2 단말노드의 근접정보를 생성하는 이동감지부;
진동소자를 이용하여 먼지를 제거하는 이물질제거부;
태양전지판을 이용하여 전기를 생성하는 발전부; 및
상기 접속부와 연결된 상기 제1 단말노드의 접속상태가 불량인 경우 에러신호를 출력하고, 상기 제1 단말노드의 데이터를 수집하여 상기 제2 단말노드에 멀티홉 방식으로 전송하도록 제어하되, 상기 제1 단말노드에서 상기 제2 단말노드로의 데이터 전송률이 기 설정치 미만인 경우 다중경로 라우팅을 하도록 제어하고, 온도정보가 기 설정치를 초과하는 경우 고장신호를 관리서버로 전송하고, 상기 통신부의 구동을 중단시키며, 이동정보를 분석하여 기 설정치를 초과하는 경우 이탈신호를 관리서버로 전송하고, 기 설정된 시간주기로 위치정보를 상기 관리서버로 전송하고, 상기 접속부의 접속정보가 중단되고 상기 근접정보가 기 설정치를 초과하는 경우 상기 이탈신호를 상기 관리서버로 전송하며, 상기 온도정보가 기 설정된 온도구간인 경우 상기 이물질제거부를 구동시키고, 전원이 차단되는 경우 상기 발전부로부터 상기 전원을 공급받도록 하는 제어부를 포함하는 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치.a connection portion in which a plurality of connectors capable of being connected to different types of terminal nodes are formed;
a communication unit configured to form a mesh network with a plurality of second terminal nodes adjacent to the first terminal node connected to the connection unit and communicate with each other;
a temperature sensing unit that senses ambient temperature;
a movement detection unit detecting movement of the first terminal node or the second terminal node and generating proximity information of the first terminal node or the second terminal node using an infrared sensor;
A foreign matter removal unit for removing dust using a vibrating element;
A power generation unit generating electricity using a solar panel; and
When the connection state of the first terminal node connected to the connection unit is bad, an error signal is output, data of the first terminal node is collected, and controlled to be transmitted to the second terminal node in a multi-hop manner. When the data transmission rate from the terminal node to the second terminal node is less than a preset value, multipath routing is controlled, and when the temperature information exceeds the preset value, a fault signal is transmitted to the management server, and the operation of the communication unit is stopped. , If the movement information is analyzed and the preset value is exceeded, a departure signal is transmitted to the management server, location information is transmitted to the management server at a preset time period, the access information of the connection unit is stopped, and the proximity information is set to the preset value. Including a control unit for transmitting the departure signal to the management server when exceeding, driving the foreign matter removal unit when the temperature information is within a preset temperature range, and supplying the power from the power generation unit when power is cut off Communication devices for multi-hop mesh networks. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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