KR20010083853A - Automatic meter reading system comprising with power line communication apparatus using spread spectrum - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력선 통신을 이용한 원격 검침 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote meter reading system using power line communication.
일반적으로 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)이란 상용 교류 신호를 전송 매체(media)로 하여 전력선으로 데이터를 통신하는 방식을 말한다. 상용 교류 전원인 60 Hz의 정현파에 중심 주파수(carrier)를 실어 통신하게 되므로, 가정이나 사무실 또는 공장 내의 모든 전원선이 통신선로가 된다.In general, power line communication (PLC) refers to a method of communicating data through a power line using a commercial AC signal as a transmission medium. Since a center frequency (carrier) is carried on a sinusoidal wave of 60 Hz, which is commercial AC power, all power lines in a home, office, or factory become communication lines.
따라서, 별도의 통신 선로를 설치하지 않아도 통신망을 구축할 수 있는 이점이 있어 가정이나 사무실 또는 공장 등에서 구비하고 있는 다수의 기기 또는 장치(이하 주변 장치라고 한다)를 원격 조정하기 위해 전력선 통신(PLC)이 널리 사용되고 있다. 즉, 이러한 전력선 통신(PLC)은 원격 검침 시스템(AMR; Automatic Meter Reading), 홈 오토메이션(HA; Home Automation), 빌딩자동화(Building Automation), 공장 자동화(FA; Factory Automation) 등에 응용되고 있다.Therefore, there is an advantage of establishing a communication network without installing a separate communication line, so that power line communication (PLC) is used to remotely control a large number of devices or devices (hereinafter referred to as peripheral devices) provided in a home, an office, or a factory. This is widely used. That is, the power line communication (PLC) is applied to a remote meter reading system (AMR), home automation (HA), building automation (FA), factory automation (FA), and the like.
원격 검침 시스템(AMR)이란 가정이나 회사에서 사용하고 있는 각종 에너지 예를 들어, 전기, 수도, 온수, 가스등의 사용량을 측정한 계량기(또는 검침기)의 계량 값을 검침원이 직접 방문하지 않고도 유무선의 통신을 이용하여 원거리의 관리 회사에서 검침하는 시스템을 말한다.The remote meter reading system (AMR) is a wired / wireless communication system that does not require the meter to visit the meter (or meter), which measures the amount of energy used in homes and businesses, such as electricity, water, hot water, and gas. This refers to a system that reads from a remote management company.
최근에는 상수도, 가스, 전기 등의 원격 검침을 인터넷을 통한 웹 기반으로 실시하는 원격 검침 시스템이 등장하고 있다.In recent years, a remote meter reading system that performs a web-based remote meter reading of water, gas, electricity, etc. has emerged.
홈 오토메이션(HA)이란 가정 또는 아파트 등의 각종 정보가전 기기의 원격 감시 및 제어에 관한 것이다. 가정 내 전등(Lighting), 인터넷 정보 가전기기, 가스, 화재, 방범용의 각종 센서 및 CCD 카메라와 같은 보안기기(Security Device), 에어컨과 같은 냉난방 기기(HVAC: Heating, Ventilation & Air Conditioning), 오디오/비디오(Audio/Video) 기기 등(이하 HA용 주변 장치라고 한다)이 모두 원격 감시 및 제어의 대상이 될 수 있다.Home automation (HA) relates to remote monitoring and control of various information appliances such as homes or apartments. Home lighting, internet information appliances, gas, fire, security sensors and security devices such as CCD cameras, HVAC: Heating, Ventilation & Air Conditioning, audio All audio / video devices (hereinafter referred to as HA peripherals) can be remotely monitored and controlled.
최근에는 홈 오토메이션 서버(Home Automation Server)에서 인터넷을 통하여 주택 내에 HA용 주변 장치에서 발생하는 정보를 통합하여 정보처리 및 관리하는 기술이 등장하였다. 사용자는 일반 개인용 컴퓨터(PC), 휴대폰, PDA 등을 이용하여 원거리에서도 가정내의 HA용 주변 장치를 제어하고 이상상태를 파악할 수 있다.Recently, a home automation server has introduced a technology for integrating information generated from a peripheral device for HA in a home through the Internet to process and manage information. The user can control the HA peripheral devices in the home and identify abnormal conditions at a distance by using a general personal computer (PC), a mobile phone, a PDA, and the like.
빌딩자동화(Building Automation) 시스템에서는 빌딩 내 엘리베이터 운행 상태 및 층별 조명상태 등을 원격 감시등을 하기 위해 전력선 통신 방식을 사용하고 있다.In building automation system, power line communication method is used to remotely monitor the elevator operation status and the lighting condition of each floor.
공장자동화(FA; Factory Automation) 시스템에서는 생산라인의 자동화를 이룰 수 있는 NC공작기계, 산업용 로봇 및 각종 센서 등(이하 FA용 주변 장치라고 한다)을 원격 제어하기 위해 전력선 통신 방식을 사용하고 있다.Factory Automation (FA) systems use power line communication to remotely control NC machine tools, industrial robots, and various sensors (hereinafter referred to as FA peripherals) that can automate production lines.
본 발명과 관련된 종래 기술로는 국내 공개 특허 제1999-069965호(발명의 명칭 "전력선을 이용한 원격검침 방법 및 장치")가 있다.Conventional technology related to the present invention is Korean Patent Publication No. 1999-069965 (name of the invention "remote reading method and apparatus using a power line").
상기 국내 공개 특허 제1999-069965호는 이미 가설되어 있는 전력선을 통신 매체로 이용하여 원격지에서 계량 값을 검침하는데 적당하도록 전력선을 이용한 원격검침 방법 및 장치에 관한 것이다.The Korean Laid-Open Patent Publication No. 1999-069965 relates to a remote meter reading method and apparatus using a power line so as to be suitable for reading a metered value at a remote location by using an already hypothesized power line as a communication medium.
상기 국내 공개 특허 제1999-069965호는 전력선을 이용한 원격 검침 장치의 구현을 위해 전기, 가스등의 사용량을 측정하는 계량기, 수용가 측에 설치되어 계량기에서 발생하는 계량 데이터를 펄스 또는 다른 신호로 공급받아 내부의 기억장치에 저장하는 1차 데이터 수집장치 및 원격지에서 전력선을 통하여 상기 1차 데이터 수집장치와 통신 기능을 수행하여 검침된 데이터를 획득하는 2차 데이터 수집장치로 구성된다.The Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-069965 is installed on a meter for measuring the amount of electricity and gas used to implement a remote meter reading device using a power line, and receives metering data generated from the meter as pulses or other signals. And a secondary data collection device configured to obtain a metered data by performing a communication function with the primary data collection device through a power line at a remote location.
상기 1차 데이터 수집장치는 검침 및 검침 데이터 통신기능을 총괄 제어하고, 계량기 인터페이스부를 통해 계량기로부터 사용량을 읽어들여 내부 메모리에 저장하는 마이크로 컨트롤러와, 전력선을 통하여 2차 데이터 수집장치로부터 수신되는 검침 데이터 전송 명령 등을 복조하여 상기 마이크로 컨트롤러 측으로 전달하고 그 마이크로 컨트롤러에서 출력되는 검침 데이터를 변조하여 전력선 측으로 송출하는 전력선 모뎀과, 상기 마이크로 컨트롤러, 전력선 모뎀, 계량기 인터페이스부를 상호 연결하여 인터페이스가 가능하도록 하는 내부 인터페이스부와, 상기 마이크로 컨트롤러의 제어를 받아 수용가 측에 사용량을 표시하는 표시장치로 구성된다.The primary data collection device collectively controls the meter reading and reading data communication functions, reads the amount of usage from the meter through a meter interface unit, and stores the amount in the internal memory, and meter reading data received from the secondary data collection device through a power line. Demodulates a transmission command and transmits the signal to the microcontroller, modulates the meter data output from the microcontroller, and transmits the power line modem to the power line, and connects the microcontroller, power line modem, and meter interface to each other so that the interface can be performed. An interface unit and a display device for displaying the amount of usage on the consumer side under the control of the microcontroller.
상기 2차 데이터 수집장치는 응용프로그램에 따라 전력선 모뎀을 통해 검침 데이터 전송 명령을 하달하고, 그를 통해 수신된 검침 데이터를 내부 메모리에 저장하거나 화면 표시 장치에 표시하는 마이크로 컨트롤러와, 전력선을 통하여 1차 데이터 수집장치로부터 수신되는 검침 데이터를 복조하여 상기 마이크로 컨트롤러측으로 전달하거나 그 마이크로 컨트롤러에서 출력되는 검침 데이터 전송 명령을 변조하여 전력선 측으로 송출하는 전력선 모뎀과, 상기 마이크로 컨트롤러, 전력선 모뎀, 계량기 인터페이스부를 상호 연결하여 인터페이스가 가능하도록 하는 내부 인터페이스부와, 상기 마이크로 컨트롤러의 제어 하에 검침된 정보가 소정의 형태로 가공되어 표시되는 화면 표시장치와, 사용자 응용프로그램 또는 표시 장치와 같은 데이터 수집 장치에 검침 데이터를 전송하기 위한 외부 통신 장치로 구성된다.The secondary data collection device issues a meter data transmission command through a power line modem according to an application program, and stores a meter data received therein in an internal memory or displays it on a screen display device, and a primary through a power line. A power line modem which demodulates meter reading data received from a data collection device and transmits it to the microcontroller or modulates a meter data transmission command output from the microcontroller and sends it to the power line, and the micro controller, power line modem, and a meter interface unit are interconnected An internal interface for enabling an interface, a screen display device for processing the information read under the control of the microcontroller in a predetermined form, and a data collection device such as a user application or a display device. On and an external communication unit for transmitting the meter reading data.
상기 국내 공개 특허 제1999-069965호를 포함하는 종래의 전력선을 이용한 원격검침 시스템은 전력선으로부터의 잡음(noise)에 약하다는 문제점이 있다. 즉, 기존에는 전력선을 이용한 통신시에 중심 주파수(carrier frequency)가 1개인 협대역의 주파수를 사용하고 있었다. 따라서, 상기 고정된 단일의 중심 주파수가 전력선으로부터의 노이즈(noise)에 영향을 받을 경우 전송 에러가 발생하여 검침 데이터 전송이 안정적이지 못한 문제점이 있었다.The conventional remote meter reading system using a power line including the Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-069965 has a problem in that it is vulnerable to noise from the power line. In other words, in the past, a narrow band frequency having one carrier frequency was used for communication using a power line. Therefore, when the fixed single center frequency is affected by noise from the power line, a transmission error occurs and the reading of the meter data is not stable.
또한, HA, FA를 위한 주변 장치의 종류는 매우 다양하기 때문에 다양한 주변 장치에 적용할 수 있도록 하기 위해서는 전력선을 이용한 원격검침 시스템은 다양한 통신방식, 통신 프로토콜 및 다양한 인터페이스를 제공할 필요가 있다.In addition, since there are many types of peripheral devices for HA and FA, in order to be applicable to various peripheral devices, a remote meter reading system using power lines needs to provide various communication methods, communication protocols, and various interfaces.
특히, 주변 장치의 종류가 달라질 때마다 변경된 주변 장치에 대한 새로운 인터페이스를 전력선 통신용 장치에 새로 부가하거나 장치를 교체한다는 것은 경제적 측면이나 장비 활용 측면에서 바람직하지 못하다.In particular, it is not economical or equipment utilization to add a new interface to the device for power line communication or replace the device whenever the type of peripheral device is changed.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 중심 주파수를 소정 주파수 범위 내에서 가변 시킨 분산 스펙트럼 전력선 신호를 이용한 전력선 통신을 통해 특정 주파수의 중심 주파수가 전력선으로부터의 특정 노이즈에 의해 영향을 받을 경우에 발생할 수 있는 검침 데이터 전송의 에러를 줄이기 위한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템을 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art, the center frequency of a specific frequency to the specific noise from the power line through power line communication using a distributed spectrum power line signal in which the center frequency is varied within a predetermined frequency range It is an object of the present invention to provide a remote meter reading system having a device for power line communication to reduce an error in meter reading data transmission that may occur when affected by the system.
또한, 본 발명의 목적은 전송 데이터 패킷의 각 비트당 분산 스펙트럼 방식을 사용하고 각각의 데이터 비트의 변조 주기를 짧게 함으로써 전력선 통신시 보다 안정적이고 빠르게 데이터 통신이 가능한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to use a distributed spectrum method for each bit of the transmission data packet and to shorten the modulation period of each data bit, a remote meter reading system having a device for power line communication that enables more stable and faster data communication during power line communication In providing.
또한, 본 발명의 목적은 가변되는 복수의 중심 주파수를 사용함으로써 1개의 중심 주파수를 사용할 경우 발생할 수 있는 외부에 의한 의도적인 전송 데이터 유출을 막을 수 있어 보안성이 향상된 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to prevent the intentional leakage of transmission data by the outside that can occur when using a single center frequency by using a plurality of center frequencies that are variable remote meter with a device for improved power line communication security In providing a system.
또한, 본 발명의 목적은 분산 스펙트럼 방식을 사용함으로써 신호 감쇠가 최소화되어 장거리 전송이 가능한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템을 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide a remote meter reading system having a device for power line communication capable of long-distance transmission by minimizing signal attenuation by using a spread spectrum method.
또한, 본 발명의 목적은 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치로부터 전원 공급과 동시에 자동으로 주변 장치에 대한 정보 데이터를 마스터 모드 전력선 통신용 장치로 전송함으로써, 주변 장치의 종류가 달라지더라도 변경된 주변 장치에 따라서 새로운 전력선 통신용 장치로 교체하지 않고도 다양한 주변 장치에 적용할 수 있는 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to automatically transmit information data about the peripheral device to the master mode power line communication device at the same time as the power supply from the slave mode power line communication device, so that the new power line according to the changed peripheral device even if the type of peripheral device is changed The present invention provides a remote meter reading system having a power line communication device that can be applied to various peripheral devices without replacing the communication device.
또한, 본 발명의 목적은 원격 검침 시스템(AMR) 뿐만 아니라, 홈 오토메이션(HA), 공장자동화(FA), 빌딩 자동화 시스템에도 적용할 수 있는 다양한 인터페이스를 구비한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is a remote meter reading system having a device for power line communication with various interfaces that can be applied not only to the remote meter reading system (AMR) but also to home automation (HA), factory automation (FA), and building automation system. In providing.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템의 개략적인 구성 블록도.1 to 3 are schematic block diagrams of a remote meter reading system having a device for power line communication using a spread spectrum according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 홈 오토메이션(HA)에 적용한 경우의 시스템의 개략적인 구성 블록도.4 to 5 are schematic block diagrams of a system in a case where a device for power line communication using a spread spectrum according to an exemplary embodiment of the present invention is applied to a home automation (HA).
도 6 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 공장 자동화(FA)에 적용한 경우의 시스템의 개략적인 구성 블록도.6 to 7 are schematic block diagrams of a system in the case of applying the apparatus for power line communication using the spread spectrum according to an embodiment of the present invention in factory automation (FA).
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치의 구성 블록도.8 is a block diagram illustrating an apparatus for power line communication using a spread spectrum according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치의 송수신부의 구성 블록도.9 is a block diagram illustrating a transmission and reception unit of the apparatus for power line communication using the spread spectrum according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 마스터 모드 전력선 통신용 장치와 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치간의 전력선 통신을 위한 통신 초기화 설정 방법을 설명하는 순서도.10 is a flowchart illustrating a communication initialization setting method for power line communication between a device for master mode power line communication and a device for slave mode power line communication using a spread spectrum according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 마스터 모드 전력선 통신용 장치와 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치간의 전력선 통신을 위한 통신 초기화 설정 방법을 설명하는 순서도.FIG. 11 is a flowchart illustrating a communication initialization setting method for power line communication between a master mode power line communication device and a slave mode power line communication device using scattered spectrum according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템에서 수행되는 원격 검침 과정을 나타내는 순서도.12 is a flowchart illustrating a remote meter reading process performed in the remote meter reading system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템의 관리자 서버에서 제공하는 원격 검침 결과를 디스플레이 하기 위한 화면.13 is a screen for displaying a remote meter reading result provided by the administrator server of the remote meter reading system according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치100: device for slave mode power line communication
102-1,...,102-N : 검침 대상 104-1,...,104-N : 검침기102-1, ..., 102-N: Targets for meter reading 104-1, ..., 104-N: Meters
110 : 마스터 모드 전력선 통신용 장치110: master mode power line communication device
120 : 게이트웨이 130 : 모뎀120: gateway 130: modem
140 : 관리자 서버 150 : 계량 데이터 데이터베이스140: manager server 150: metering data database
300 : 송수신부 302 : 증폭 변환부300: transceiver 302: amplification converter
304 : 매칭 필터 306 : CRC 회로304: matching filter 306: CRC circuit
308 : 내부 인터페이스 310 : 분산 스펙트럼 신호 발생기308: internal interface 310: spread spectrum signal generator
상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면에 따르면, 적어도 하나의 검침 대상에 결합되어 검침 데이터를 수집하여 저장하고 있는 검침기에 외부 인터페이스를 통하여 결합하여 상기 검침기로부터 검침 데이터를 수집하는 제1 전력선 통신용 장치, 상기 제1 전력선 통신용 장치와 전력선을 통하여 결합되어 상기 슬레이브 모드 전력선용 통신 장치로부터 분산 스펙트럼 전력선 신호에 실린 검침 데이터를 수집하는 제2 전력선 통신용 장치, 상기 제2 전력선 통신용 장치와 게이트웨이 및 모뎀을 거쳐 유선 네트워크를 통하여 결합되어 상기 검침 데이터를 분석하고 상기 분석 결과를 디스플레이 하는 관리자 서버를 포함하는 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템이 제공된다.According to a first aspect of the present invention to achieve the above object, the first coupled to the meter reading unit is coupled to at least one meter reading object to collect and store the meter data through an external interface to collect the meter data from the meter A power line communication device, a second power line communication device coupled to the first power line communication device through a power line to collect metering data contained in a distributed spectrum power line signal from the slave mode power line communication device, the second power line communication device and a gateway; Provided is a remote meter reading system having a device for power line communication using a distributed spectrum including a manager server coupled via a modem to a wired network to analyze the meter reading data and display the results of the analysis.
상기 분석 결과는 네트워크를 통하여 사용자 클라이언트에게 디스플레이될 수 있다.The analysis result may be displayed to the user client via the network.
상기 제1 전력선 통신용 장치 및 제2 전력선 통신용 장치는 상기 전력선과연결된 제1 단자를 통하여 입력된 전력선 신호를 변압 및 구형파로 변환하여 제2 단자를 통하여 출력하거나 또는 상기 제2 단자를 통하여 분산 스펙트럼 데이터 신호를 입력받아 변압하여 상기 제1 단자를 통하여 상기 전력선으로 출력하는 전력선 변환부, 상기 제2 단자를 통하여 입력받은 상기 전력선 변환부의 출력을 디지털 데이터로 변환하여 출력하는 매칭필터부, 중심 주파수(carrier)를 소정 주파수 범위 내에서 가변시킨 분산 스펙트럼 신호의 파형을 샘플링한 값-여기서, 상기 샘플링 값은 미리 소정의 기억 장치에 저장되어 있음-을 이용하여 분산 스펙트럼 데이터 신호를 복원하여 출력하는 분산 스펙트럼 신호 발생부, 외부 인터페이스를 통하여 디지털 데이터를 수신하여 패킷 데이터를 생성하거나 또는 상기 매칭 필터부의 출력 디지털 데이터를 입력받아 명령어를 해석하여 상기 명령어에 상응하는 동작을 수행하는 제어부 및 상기 제어부, 매칭 필터부 및 분산 스펙트럼 신호 발생부를 주변 장치간에 결합하여 상호 인터페이스가 가능하도록 하는 외부 인터페이스부를 포함할 수 있다.The first power line communication device and the second power line communication device convert a power line signal input through a first terminal connected to the power line into a transformed voltage and a square wave, and output the result through a second terminal or through the second terminal. A power line converter for receiving a signal, transforming the signal, and outputting the signal to the power line through the first terminal; and a matching filter unit for converting the output of the power line converter received through the second terminal into digital data and outputting the digital data; Is a sample obtained by sampling a waveform of a spread spectrum signal having a variable within a predetermined frequency range, wherein the sampling value is previously stored in a predetermined storage device. Generation unit receives digital data through an external interface A control unit for generating packet data or receiving output digital data of the matching filter unit and interpreting a command to perform an operation corresponding to the command; It may include an external interface to enable.
상기 매칭 필터부에서의 디지털 데이터로의 변환은 중심 주파수(carrier)를 소정 주파수 범위 내에서 가변시킨 분산 스펙트럼 신호의 파형을 샘플링한 값-여기서, 상기 샘플링 값은 미리 소정의 기억 장치에 저장되어 있음-과 상기 전력선 변환부의 출력을 상관(correlation)하여 상기 전력선 변환부의 출력을 디지털 데이터로 변환할 수 있다.The matching filter unit converts the digital data into a waveform of a spread spectrum signal obtained by varying a center frequency within a predetermined frequency range, wherein the sampling value is previously stored in a predetermined memory device. And-the output of the power line converter may be correlated to convert the output of the power line converter into digital data.
상기 제1 전력선 통신용 장치 및 제2 전력선 통신용 장치는 상기 매칭 필터부 및 분산 스펙트럼 신호 발생부와 결합하여 상기 매칭 필터부의 출력 신호인 디지털 데이터의 에러 발생 여부를 검출하여 상기 내부 인터페이스를 통하여 상기 제어부로 출력하는 오류 검출부를 더 포함할 수 있다.The first power line communication device and the second power line communication device are combined with the matching filter unit and the spread spectrum signal generating unit to detect whether an error of digital data, which is an output signal of the matching filter unit, occurs, and transmits the error to the controller through the internal interface. The apparatus may further include an error detector for outputting.
상기 제1 전력선 통신용 장치 및 제2 전력선 통신용 장치는 상기 매칭 필터부, 분산 스펙트럼 신호 발생부 및 오류 검출부를 동일한 클럭으로 동기시켜 동작시키는 클럭 발생부를 더 포함할 수 있다.The apparatus for first power line communication and the apparatus for second power line communication may further include a clock generator configured to operate the matching filter unit, the spread spectrum signal generator, and the error detector in synchronization with the same clock.
상기 제1 전력선 통신용 장치 및 제2 전력선 통신용 장치는 딥 스위치 전환을 포함하는 하드웨어적으로 마스터 모드 또는 슬레이브 모드로 설정되거나, 마스터 모드 또는 슬레이브 모드 설정 명령을 포함하는 패킷을 상기 관리자 서버로부터 네트워크를 통하여 수신하여 상기 제어부에서 해석함으로써 소프트웨어적으로 설정될 수 있다.The first power line communication device and the second power line communication device are set to a master mode or a slave mode in hardware including a dip switch switching, or a packet including a master mode or slave mode setting command is transmitted from the manager server through a network. Received and interpreted by the control unit can be set in software.
상기 외부 인터페이스부는 검침기, 홈 오토메이션(Home Automation)용 주변장치 및 공장 오토메이션(Factory Automation) 용 주변장치와 인터페이스 가능하도록 RS-232, SPI(Serial-Parallel Interface), I2C 및 CAN(Control Area Network)인터페이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The external interface unit RS-232, Serial-Parallel Interface (SPI), I2C, and Control Area Network (CAN) interface to interface with the meter, peripheral device for Home Automation, and peripheral device for Factory Automation It may include at least one of.
상기 제어부는 OSI 7 계층을 이용하여 패킷 데이터를 처리할 수 있다.The controller may process packet data using the OSI 7 layer.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 적어도 하나의 검침 대상에 결합되어 검침 데이터를 수집하여 저장하고 있는 검침기에 외부 인터페이스를 통하여 결합하여 상기 검침기로부터 검침 데이터를 수집하는 제1 전력선 통신용 장치, 상기 제1 전력선 통신용 장치와 전력선을 통하여 결합되어 상기 슬레이브 모드 전력선용 통신 장치로부터 분산 스펙트럼 전력선 신호에 실린 검침 데이터를 수집하는 제2 전력선 통신용 장치 및 상기 제2 전력선 통신용 장치와 게이트웨이 및 모뎀을 거쳐 유선 네트워크를 통하여 결합되어 상기 검침 데이터를 분석하고 상기 분석 결과를 디스플레이 하는 관리자 서버를 포함하는 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템에서 수행되는 전력선 통신을 위한 통신 초기화 설정 방법에 있어서, 상기 제2 전력선 통신용 장치에서는 복수의 제1 전력선 통신용 장치로 슬레이브 식별자를 전송하는 단계, 상기 복수의 제1 전력선 통신용 장치에 슬레이브 식별자 전송을 요구하여 전송 받아 등록하는 단계 및 상기 복수의 제1 전력선 통신용 장치 중 적어도 어느 하나로 상기 슬레이브 식별자를 전송하는 단계를 수행하되, 상기 제2 전력선 통신용 장치와 연동하여 상기 통신 초기화 설정을 수행하는 상기 제1 전력선 통신용 장치에서는 상기 제2 전력선 통신용 장치로부터 상기 마스터 식별자를 전송 받은 제1 전력선 통신용 장치에서 상기 마스터 식별자를 등록하는 단계 및 상기 제2 전력선 통신용 장치로부터 상기 슬레이브 식별자를 수신한 제1 전력선 통신용 장치에서 상기 제2 전력선 통신용 장치를 등록하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 원격 검침 시스템에서의 제2 전력선 통신용 장치에서의 자동 검색에 의한 전력선 통신을 위한 통신 초기화 설정 방법이 제공된다.According to a second aspect of the present invention, a first power line communication device for coupling meter reading data from the meter by coupling to at least one metering object coupled to the meter reading and collecting the meter data through an external interface, the first A second power line communication device coupled to a power line communication device through a power line and collecting meter reading data in a distributed spectrum power line signal from the slave mode power line communication device, and through the wired network via the second power line communication device, a gateway and a modem. A communication initialization setting method for power line communication performed in a remote meter reading system having a device for power line communication using a distributed spectrum including a manager server coupled to analyze the meter data and display the analysis result. In the power line communication device, transmitting a slave identifier to a plurality of first power line communication devices, requesting, receiving, and registering a slave identifier transmission to the plurality of first power line communication devices, and at least one of the plurality of first power line communication devices Transmitting the slave identifier to any one, wherein the first power line communication device performing the communication initialization setting in association with the second power line communication device receives the master identifier from the second power line communication device; Registering the master identifier in the first power line communication device and registering the second power line communication device in the first power line communication device receiving the slave identifier from the second power line communication device. Meter reading This way communication initialization settings for the power line communication from automatic matching at the second power line communication apparatus of the system is provided.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 검침 대상에 결합되어 검침 데이터를 수집하여 저장하고 있는 검침기에 외부 인터페이스를 통하여 결합하여 상기 검침기로부터 검침 데이터를 수집하는 제1 전력선 통신용 장치, 상기 제1 전력선 통신용 장치와 전력선을 통하여 결합되어 상기 슬레이브 모드 전력선용 통신 장치로부터 분산 스펙트럼 전력선 신호에 실린 검침 데이터를 수집하는 제2 전력선통신용 장치 및 상기 제2 전력선 통신용 장치와 게이트웨이 및 모뎀을 거쳐 유선 네트워크를 통하여 결합되어 상기 검침 데이터를 분석하고 상기 분석 결과를 디스플레이 하는 관리자 서버를 포함하는 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템에서 수행되는 전력선 통신을 위한 통신 초기화 설정 방법에 있어서, 상기 제1 전력선 통신용 장치에서는 상기 제2 전력선 통신용 장치로 슬레이브 등록 요구 신호를 전송하여 상기 제2 전력선 통신용 장치로부터 마스터 식별자를 수신하여 등록하는 단계 및 상기 제2 전력선 통신용 장치로부터의 슬레이브 식별자 전송 요구에 응답하여 상기 제2 전력선 통신용 장치로 상기 슬레이브 식별자를 전송하는 단계를 수행하고, 상기 제1 전력선 통신용 장치와 연동하여 상기 통신 초기화 설정을 수행하는 상기 제2 전력선 통신용 장치에서는 상기 슬레이브 등록 요구 신호를 수신한 경우 상기 복수의 제1 전력선 통신용 장치 중 적어도 어느 하나로 마스터 식별자를 전송하는 단계 및 상기 제1 전력선 통신용 장치에 상기 슬레이브 식별자 전송을 요구하여 수신 받아 상기 슬레이브 식별자를 등록하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, the first power line communication device for collecting the meter data from the meter by coupling to at least one metering object coupled to the meter reading and collecting the meter data through an external interface, the first A second power line communication device coupled to a power line communication device through a power line and collecting meter reading data in a distributed spectrum power line signal from the slave mode power line communication device, and through the wired network via the second power line communication device, a gateway, and a modem. A communication initialization setting method for power line communication performed in a remote meter reading system having a device for power line communication using a distributed spectrum including a manager server coupled to analyze the meter reading data and display the analysis result. The first power line communication device transmits a slave registration request signal to the second power line communication device to receive and register a master identifier from the second power line communication device, and responds to a slave identifier transmission request from the second power line communication device. When the slave registration request signal is received in the second power line communication device performing the step of transmitting the slave identifier to the second power line communication device and performing the communication initialization setting in association with the first power line communication device. Transmitting a master identifier to at least one of the plurality of first power line communication devices, and requesting and receiving the slave identifier transmission from the first power line communication device to register the slave identifier. It is a remote meter reading system having a power line communication apparatus using an acid spectrum is provided.
상기 마스터 모드 전력선 통신용 장치는 상기 마스터 모드 전력선 통신용 장치를 등록한 복수의 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치에 슬레이브 응용 자원 정보를 요구하여 수신하는 단계를 더 실행하되, 상기 슬레이브 응용 자원 정보는 홈 오토메이션(Home Automation)용 장치, 공장 오토메이션(Factory Automation) 용 장치에 상응하는 원격 제어를 위한 원시 제어 정보를 포함할 수 있다.The master mode power line communication device further performs the step of requesting and receiving slave application resource information from a plurality of slave mode power line communication devices that have registered the master mode power line communication device, wherein the slave application resource information is Home Automation. It may include raw control information for remote control corresponding to the device for the factory automation (Factory Automation).
상기 복수의 제1 전력선 통신용 장치는 상기 제2 전력선 통신용 장치로부터 슬레이브 식별자를 수신하여 상기 제2 전력선 통신용 장치를 등록하는 단계를 더 실행할 수 있다.The plurality of first power line communication devices may further perform the step of receiving a slave identifier from the second power line communication device to register the second power line communication device.
이하, 본 발명에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a remote meter reading system having a device for power line communication using a scatter spectrum according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치(100, 110)를 구비한 원격 검침 시스템의 개략적인 구성 블록도를 나타낸다. 도 4 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치(100, 110)를 홈 오토메이션(HA)에 적용한 경우, 도 6 내지 도 7은 공장 자동화(FA)에 적용한 경우의 시스템의 개략적인 구성 블록도를 나타낸다.1 to 3 show a schematic block diagram of a remote meter reading system having a device 100, 110 for power line communication using a spread spectrum according to a preferred embodiment of the present invention. 4 to 5 are applied to the home automation (HA) when the apparatus for power line communication (100, 110) using the scattered spectrum according to an embodiment of the present invention, Figures 6 to 7 are applied to factory automation (FA) A schematic block diagram of the system in the case is shown.
이하, 도 1을 위주로 설명하고, 도2 내지 도 7은 도 1과의 차이점을 위주로 설명한다. 도 1은 각 주택에 설치된 전기, 수도, 가스 계량기 등의 검침기에 전력선 통신용 장치를 설치하여 원격 검침 시스템을 구현한 것이다.Hereinafter, description will be given with reference to FIG. 1, and FIGS. 2 to 7 will be described with reference to differences from FIG. 1. 1 is a remote meter reading system by installing a device for power line communication in the meter, such as electricity, water, gas meter installed in each house.
도 1을 참조하면, 상기 원격 검침 시스템은 분산 스펙트럼을 이용한 복수의 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100), 상기 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에 연결된 복수의 검침기(104-1, ..., 104-i, ... 이하 104라고 한다) 및 검침 대상(102-1, ..., 102-i, ... 이하 102라고 한다), 상기 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에 전력선으로 연결된 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110),상기 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에 게이트웨이(120), 모뎀(130)을 거쳐 데이터 통신을 위한 전용선으로 연결된 관리자 서버(140), 상기 관리자 서버(140)에 연결된 계량 데이터 데이터베이스(150), 상기 관리자 서버(140)와 유무선 네트워크를 통해 연결된 개인용 컴퓨터(PC)(160), PCS폰(162), PDA(164)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the remote meter reading system includes a plurality of slave mode power line communication devices 100 using scattered spectrum and a plurality of meter readers 104-1,..., 104 connected to the slave mode power line communication device 100. -i, ... hereinafter referred to as 104) and the meter reading target (102-1, ..., 102-i, ... hereinafter referred to as 102), the master connected by power line to the slave mode power line communication device 100 Device 110 for mode power line communication, Manager server 140 connected to the master mode power line communication device 110 via a gateway 120, a modem 130 as a dedicated line for data communication, connected to the manager server 140 The metering data database 150 includes a personal computer (PC) 160, a PCS phone 162, and a PDA 164 connected to the manager server 140 via a wired or wireless network.
본 발명은 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치(100, 110)를 모드 설정에 따라 슬레이브 또는 마스터로 사용하여 원격 검침 시스템에서 전력선 통신 부분을 담당하도록 한다. 상기 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치(100, 110)에 대한 자세한 설명은 후술한다.The present invention uses the power line communication device (100, 110) using the scattered spectrum as a slave or a master according to the mode setting to be in charge of the power line communication portion in the remote meter reading system. Detailed descriptions of the apparatuses 100 and 110 for power line communication using the scatter spectrum will be given later.
슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)는 검침 데이터 등을 입력받아 분산스펙트럼 신호로 변환하여 전력선에 실은 분산 스펙트럼 전력선 신호를 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)로 전송한다. 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)는 분산 스펙트럼 전력선 신호를 입력받아 분산 스펙트럼 신호의 위상을 각각 대응하는 0, 1의 비트 데이터로 변환시켜 게이트웨이(120)에 전송한다. 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)와 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에 대한 자세한 설명은 후술한다.The slave mode power line communication apparatus 100 receives meter reading data and converts the data into a distributed spectrum signal and transmits the distributed spectrum power line signal loaded on the power line to the master mode power line communication apparatus 110. The apparatus 110 for master mode power line communication receives a spread spectrum power line signal and converts a phase of the spread spectrum signal into corresponding bit data of 0 and 1 to transmit to the gateway 120. Detailed descriptions of the slave mode power line communication device 100 and the master mode power line communication device 110 will be provided later.
게이트웨이(120)는 모뎀(130)을 통하여 관리자 서버(140)로 데이터 패킷을 전송한다. 관리자 서버(140)는 수신한 데이터 패킷을 처리하여 원격 검침 등에 활용 할 수 있다.The gateway 120 transmits the data packet to the manager server 140 through the modem 130. The manager server 140 may process the received data packet and use it for remote meter reading.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신 장치를 구비한 원격 검침 시스템의 개략적인 구성 블록도를 나타낸다.2 to 3 show a schematic block diagram of a remote meter reading system having a power line communication device using a scatter spectrum according to another preferred embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명인 원격 검침 시스템을 대단위 아파트 단지에 적용할 경우 각각의 아파트의 각각의 세대마다 설치된 전기, 수도, 가스 계량기 등의 검침기에 전력선 통신용 장치를 설치하여 구현할 수도 있다. 사용자는 유선 인터넷, 무선 인터넷 등의 유무선 네트워크를 통하여 관리자 서버(140)에 접속하여 관리자 서버(140)에서 제공하는 원격 검침 결과를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2, when the present inventors apply the remote meter reading system to a large apartment complex, a device for power line communication may be installed in a meter such as electricity, water, and gas meter installed in each generation of each apartment. The user may access the manager server 140 through a wired or wireless network such as a wired internet or a wireless internet to check a remote meter reading result provided by the manager server 140.
도 3을 참조하면, 하나의 아파트에서 각 세대마다 검침기(102)를 설치하여 검침 결과를 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에서 수집하여 전력선을 통하여 마스터 모드 전력선 통신용 장치(100)로 전송하고, 다시 게이트웨이(120), 모뎀(130)을 거쳐 PPP, ADSL 등의 전용선을 통하여 관리자 서버(140)에 전송하여 계량 데이터 베이스(150)에 저장한다. 관리자는 언제든지 검침 결과를 일별, 주별, 월별로 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, in one apartment, a meter reader 102 is installed for each generation, the meter reading results are collected by the slave mode power line communication device 100, and transmitted to the master mode power line communication device 100 through the power line, and again. The gateway 120 and the modem 130 transmit the data to the manager server 140 through a dedicated line such as PPP, ADSL, and store the data in the metering database 150. Administrators can check meter reading results daily, weekly or monthly.
도 3은 본 발명인 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신 장치를 다수의 아파트에 홈 오토메이션(HA) 용도로 적용한 경우로서, 아파트 각 세대 내 전등, 인터넷 정보 가전기기, 보안기기, 에어컨과 같은 냉난방 기기, 오디오/비디오 기기 등의 HA용 주변 장치를 원격 제어하기 위한 시스템을 나타낸다.Figure 3 is a case where the present inventors applied the power line communication device using the distributed spectrum in a plurality of apartments for home automation (HA), the lighting, Internet information appliances, security equipment, air-conditioning equipment such as air conditioning, audio / A system for remotely controlling a HA peripheral device such as a video device is shown.
도 4를 참조하면, 각 아파트의 각각의 세대마다 HA용 주변 장치를 제어하기 위한 HA용 제어기(402)를 TP 라인과 같은 통신로를 이용하여 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에 연결하고, 전력선을 통하여 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)를 마스터 모드 전력선 통신용 장치(100)에 연결한다. 나머지 구성은 도1과 동일하다.Referring to FIG. 4, for each generation of each apartment, a HA controller 402 for controlling a peripheral device for HA is connected to a slave mode power line communication device 100 using a communication path such as a TP line, and a power line. The slave mode power line communication device 100 is connected to the master mode power line communication device 100 through the device 100. The rest of the configuration is the same as in FIG.
사용자는 유무선 인터넷 등을 이용하여 HA용 주변 장치를 원격 제어할 수 있다. 특히, 본 발명의 특징인 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치(100, 110)를 사용하여 전력선 상의 잡음으로 인한 원격 제어용 데이터 전송의 에러를 줄일 수 있다. 또한, 각 세대별로 새로운 HA용 주변 장치가 추가될 경우에도 매번 사용자 또는 관리자가 추가된 주변 장치에 대한 설정을 바꾸거나 관련 전력선 통신용 장치를 교체할 필요 없이 후술할 자동 검색 기능 등을 이용하여 원격 제어시 추가된 주변 장치에 대한 데이터를 반영할 수 있다. 이는 FA용 원격 제어 시스템에도 동일하게 적용된다.The user can remotely control the HA peripheral device using a wired or wireless Internet. In particular, it is possible to reduce the error of the data transmission for remote control due to the noise on the power line by using the power line communication device (100, 110) using the scatter spectrum which is a feature of the present invention. In addition, even if a new HA peripheral device is added for each generation, each time a user or administrator does not need to change the settings of the added peripheral device or replace the related power line communication device, the remote control using the automatic search function described later. It can reflect data about peripheral devices added at the time. The same applies to the remote control system for FA.
도 5를 참조하면, 하나의 아파트의 각각의 세대마다 HA용 주변 장치를 제어하기 위한 HA용 제어기(402)를 TP 라인과 같은 통신로를 이용하여 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에 연결하고, 전력선을 통하여 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)를 마스터 모드 전력선 통신용 장치(100)에 연결한다. 마스터 모드 전력선 통신용 장치(100)는 게이트웨이(120), 모뎀을 거쳐 전화선을 이용하여 관리자 서버(140)와 데이터를 송수신한다.Referring to FIG. 5, for each generation of one apartment, a HA controller 402 for controlling a peripheral device for HA is connected to a slave mode power line communication device 100 using a communication path such as a TP line. The slave mode power line communication device 100 is connected to the master mode power line communication device 100 through the power line. The master mode power line communication apparatus 100 transmits and receives data to and from the manager server 140 using a telephone line through a gateway 120 and a modem.
마스터 모드 전력선 통신용 장치(100)는 관리자 서버(140)로부터 원격 검침을 위한 명령을 수신하여 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)로 상기 명령을 전달하여 HA용 제어기에서 상기 명령에 따라 전등, 보안 기기, 에어컨 등의 전원을 온/오프하거나 특정 시간대에 작동하도록 하는 등의 원격 제어를 할 수 있도록 한다.The master mode power line communication device 100 receives a command for remote meter reading from the manager server 140 and transmits the command to the slave mode power line communication device 100 so that a light, security device, It allows remote control such as turning on / off the power of an air conditioner or the like and operating at a specific time.
도 6 및 도 7은 본 발명인 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신 장치를 사용하여 FA용 주변 장치의 원격 제어를 위한 시스템 구성예를 나타낸다. 관련 시스템 구성은 도 5 및 도 7과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.6 and 7 show an example of a system configuration for remote control of a peripheral device for FA using the present invention power line communication device using a spread spectrum. Since the related system configuration is the same as that of FIGS. 5 and 7, a detailed description thereof will be omitted.
사용자는 인터넷을 통하여 NC공작기계, 산업용 로봇 및 각종 센서 등의 FA용 주변 장치를 원격 제어 할 수 있다. HA용 주변 장치와 마찬가지로 새로 추가되거나 변경된 주변 장치가 생길 경우 전력선 통신용 장치(100, 110)에서 자동으로 감지하여 관련 정보를 관리자 서버(140)로 전송하여 원격 제어에 이용할 수 있다.Users can remotely control FA peripheral devices such as NC machine tools, industrial robots and various sensors through the Internet. Similarly to the HA peripheral device, when a newly added or changed peripheral device is automatically detected by the power line communication devices 100 and 110, related information may be transmitted to the manager server 140 and used for remote control.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치의 구성 블록도를 나타낸다.8 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for power line communication using a spread spectrum according to a preferred embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치는 전력선 변환부(820), 상기 전력선 변환부(820)에 연결된 송수신부(800), 상기 송수신부(820)에 버스를 통해 연결된 상기 제어부(830), 상기 제어부(830)에 버스를 통해 연결된 저장부(850), 상기 송수신부(800), 상기 제어부(830) 및 저장부(850)에 버스를 통해 연결된 외부 인터페이스부(840)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the apparatus for power line communication using the distributed spectrum includes a power line converter 820, a transceiver 800 connected to the power line converter 820, and the controller connected via a bus to the transceiver 820. 830, a storage unit 850 connected to the control unit 830 via a bus, and an external interface unit 840 connected to the control unit 830 via the bus to the control unit 830 and the storage unit 850. do.
전력선 통신용 장치는 선택에 의해 마스터 모드와 슬레이브 모드로 동작할 수 있다. 모드 설정은 예를 들어, 하드웨어적으로 딥 스위치를 이용하여 마스터 모드 또는 슬레이브 모드 중 하나로 설정할 수 있다. 또한, 모드 설정 명령어를 패킷 데이터에 실어 전력선 통신용 장치로 전송하여 전력선 통신용 장치의 제어부(830)에서 이를 해석함으로써 소프트웨어적으로 모드 설정이 가능하다. 각각의 모드에서의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.The device for power line communication can optionally operate in master mode and slave mode. The mode setting may be set, for example, in a master mode or a slave mode by using a dip switch in hardware. In addition, the mode setting command is carried on the packet data and transmitted to the power line communication device, and the controller 830 of the power line communication device interprets it so that the mode can be set in software. Operation in each mode will be described later.
전력선 변환부(820)는 전력선으로부터 분산 스펙트럼 전력선 신호를 입력받아 변압 및 클램핑하여 구형파로 변환한 분산 스펙트럼 데이터 신호를 생성하여 송수신부(800)로 전송한다. 여기서 분산 스펙트럼 전력선 신호란 후술할 분산 스펙트럼 처리에 의해 소정의 주파수 범위 내에서 가변되는 중심 주파수(carrier)에 실린 패킷 데이터 신호가 전력선을 통하여 전송되는 경우의 신호를 말한다. 또는 전력선 변환부(820)는 송수신부(800)로부터의 분산 스펙트럼 데이터 신호를 입력받아 변압하여 전력선으로 출력한다. 여기서, 분산 스펙트럼 데이터 신호란 송수신부(800)에서 분산 스펙트럼 신호 발생기(810)에서 생성되는 신호를 의미한다.The power line converter 820 receives the spread spectrum power line signal from the power line, generates a transformed spectrum data signal transformed and clamped into a square wave, and transmits the spread spectrum data signal to the transceiver 800. Here, the distributed spectrum power line signal refers to a signal when a packet data signal carried on a center frequency (carrier) that is varied within a predetermined frequency range by a spread spectrum process to be described later is transmitted through the power line. Alternatively, the power line converter 820 receives the spread spectrum data signal from the transceiver 800 and transforms the signal to output the power spectrum. Here, the spread spectrum data signal refers to a signal generated by the spread spectrum signal generator 810 in the transceiver 800.
송수신부(800)는 전력선 변환부(820)의 출력을 입력받아 증폭, 아날로그 신호의 디지털 신호로의 변환 및 0,1의 코드화된 이진 데이터를 생성하고, CRC 에러 체크를 하여 제어부(830)로 내부 인터페이스(808), 데이터 버스를 통해 전달한다.The transceiver 800 receives the output of the power line converter 820 and amplifies, converts an analog signal into a digital signal, generates 0, 1 coded binary data, and performs a CRC error check to the controller 830. Internal interface 808 passes through the data bus.
또한, 송수신부(800)는 데이터 버스로부터 물리 계층의 패킷 데이터를 입력받아 분산 스펙트럼 데이터 신호를 발생시켜 전력선 변환부(820)를 통하여 변압하여 분산 스펙트럼 전력선 신호를 전력선으로 출력한다.In addition, the transceiver 800 receives the packet data of the physical layer from the data bus, generates a distributed spectrum data signal, transforms it through the power line converter 820, and outputs the distributed spectrum power line signal to the power line.
제어부(830)는 상기 검침기(104) 등으로부터 데이터를 입력받아 OSI 7 계층 중 네트워크 계층, 데이터 링크 계층을 거치면서 패킷 데이터를 생성하여(도 9 참조) 데이터 버스를 통하여 송수신부(800)로 보낸다.The controller 830 receives data from the meter reader 104 and the like, generates packet data through a network layer and a data link layer of the OSI 7 layer (see FIG. 9), and sends the packet data to the transceiver 800 through a data bus. .
또한, 제어부(830)는 전력선으로부터 수신하여 송수신부(800)를 거쳐 상기 데이터 버스로부터 물리 계층에 속하는 패킷 데이터를 입력받아 데이터 링크 계층,네트워크 계층, 애플리케이션 계층의 패킷 데이터로 변환하여 수신된 패킷 데이터로부터 상기 패킷 데이터를 송신한 전력선 통신용 장치의 시리얼 번호를 확인한다. 전력선을 통해 전송되는 분산 스펙트럼 전력선 신호는 OSI 계층 중 물리 계층에 해당되며, 상기 물리 계층의 분산 스펙트럼 전력선 신호의 패킷 구성은 프레임 시작 정보, 데이터 링크 계층 헤더 정보, 네트워크 계층 헤더 정보, 애플리케이션 계층 헤더 정보, 전송할데이터 및 에러 체크용 데이터를 포함한다. 전력선 통신을 위해 CEbus 프로토콜을 사용할 수 있으며, 특히 OSI 7 계층 구조를 사용하여 전력선 통신을 수행함으로써 전력선 통신의 호환성을 높일 수 있다.In addition, the control unit 830 receives the packet data belonging to the physical layer from the data bus through the transceiver 800 through the power line, and converts the received packet data into packet data of the data link layer, the network layer, and the application layer. The serial number of the device for power line communication that transmitted the packet data is confirmed from. The distributed spectrum power line signal transmitted through the power line corresponds to a physical layer of the OSI layer, and the packet configuration of the distributed spectrum power line signal of the physical layer includes frame start information, data link layer header information, network layer header information, and application layer header information. , Data to be transmitted and data for error checking. The CEbus protocol can be used for power line communication, and power line communication can be enhanced by performing power line communication using the OSI 7 layer structure.
제어부(830)는 상기 시리얼 번호가 자신의 전력선 통신용 장치의 시리얼 번호와 일치하지 않는 경우에는 수신된 패킷을 폐기한다. 제어부(830)는 상기 시리얼 번호가 일치하는 경우에는 수신된 패킷 데이터를 분석하여 수신된 명령을 해석하고, 상기 해석에 따라 주어진 일련의 동작을 수행한다.The controller 830 discards the received packet when the serial number does not match the serial number of the apparatus for power line communication. If the serial numbers match, the controller 830 analyzes the received packet data, interprets the received command, and performs a given series of operations according to the interpretation.
또한, 제어부(830)는 수신된 패킷 데이터를 CRC 연산 등을 이용하여 에러 체크를 한다. 또한, 제어부(830)는 버스로의 데이터 송수신을 제어한다.In addition, the controller 830 checks the received packet data by using a CRC operation. In addition, the controller 830 controls transmission and reception of data to and from the bus.
저장부(850)는 수신된 패킷 데이터로부터 추출된 검침기의 검침 데이터, 각종 주변 장치 상태 정보(이하 슬레이브 응용 자원 정보라고 한다) 및 상기 제어부에서 수행되는 동작을 실행하기 위한 프로그램 등을 저장한다. 슬레이브 모드로 설정된 전력선 통신용 장치(100)에는 저장부(850)에 저장된 슬레이브 응용 자원 정보를 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)로 전송하여 주변 장치가 변경될 경우에도 자동적으로 변경된 주변 장치에 대한 정보를 로딩할 수 있도록 한다. 슬레이브모드 전력선 통신용 장치(100)에서는 변경된 주변 장치를 제어하기 위한 응용 프로그램을 제어부(830)에 설치하고, 상기 응용 프로그램에서 상기 슬레이브 응용 자원 정보를 이용함으로써 변경된 주변 장치를 제어할 수 있다.The storage unit 850 stores meter reading data of the meter, extracted from the received packet data, various peripheral device state information (hereinafter referred to as slave application resource information), and a program for executing an operation performed by the controller. The power line communication device 100 set in the slave mode transmits slave application resource information stored in the storage unit 850 to the master mode power line communication device 110 so that information about the changed peripheral device is automatically changed even when the peripheral device is changed. Make it loadable. In the slave mode power line communication device 100, an application program for controlling a changed peripheral device may be installed in the controller 830, and the changed peripheral device may be controlled by using the slave application resource information in the application program.
외부 인터페이스(840)는 전력선 통신용 장치를 다양한 주변 장치와 연결시키기 위한 것이다. 외부 인터페이스(840)는 검침기, 홈 오토메이션(Home Automation)용 주변장치 제어기 및 공장 오토메이션(Factory Automation) 용 주변장치 제어기와 인터페이스 가능하도록 RS-232C, SPI(Serial-Parallel Interface), I2C 및 CAN(Control Area Network) 인터페이스 등을 사용할 수 있다.The external interface 840 is for connecting a device for power line communication with various peripheral devices. External interface 840 provides RS-232C, Serial-Parallel Interface (SPI), I2C, and CAN (Control) to interface with meter readers, peripheral controllers for Home Automation, and peripheral controllers for Factory Automation. Area Network) interface and the like can be used.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치의 송수신부(800)의 구성 블록도를 나타낸다.9 is a block diagram illustrating a configuration of the transceiver 800 of the apparatus for power line communication using the spread spectrum according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 송수신부(800)는 증폭 변환부(802), 상기 증폭 변환부에 연결된 매칭 필터(804), 상기 매칭 필터부(804)에 연결된 분산 스펙트럼 신호 발생부(810), 상기 매칭 필터(804) 및 분산 스펙트럼 신호 발생부(810)에 연결된 CRC 회로(806), 상기 매칭 필터(804), 분산 스펙트럼 신호 발생부(810) 및 CRC 회로(806)에 연결된 클럭 발생부(812), 매칭 필터(804), 분산 스펙트럼 신호 발생부(810) 및 클럭 발생부(812)에 연결된 분산 스펙트럼 인코딩 템플릿 저장부(814)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the transceiver 800 includes an amplifying converter 802, a matching filter 804 connected to the amplifying converter, a distributed spectrum signal generator 810 connected to the matching filter 804, and the CRC circuit 806 connected to matching filter 804 and spread spectrum signal generator 810, clock generator 812 connected to matching filter 804, spread spectrum signal generator 810, and CRC circuit 806. And a matching filter 804, a spread spectrum signal generator 810, and a spread spectrum encoding template storage 814 connected to the clock generator 812.
증폭 변환부(802)는 증폭기와 ADC로 구성되어 전력선 변환부(820)에서 생성된 신호를 증폭하고 0, 1의 디지털 신호 값으로 변환하여 디지털화된 분산 스펙트럼 데이터를 출력한다.The amplification converter 802 includes an amplifier and an ADC to amplify the signal generated by the power line converter 820 and convert the digital signal into digital signal values of 0 and 1 to output digitized scatter spectrum data.
매칭 필터(804)는 상기 분산 스펙트럼 전력선 신호의 정위상과 역위상을 인코딩한 값을 미리 저장하고 있는 내부 템플릿과 상기 디지털화된 분산 스펙트럼 데이터 값을 상관(correlation)하여 상관 값을 구한다. 상관 결과, 분산 스펙트럼 데이터 신호 파형의 위상에 상응하도록 이진 코드화된 이진 데이터 값으로 변환된다. 즉, 매칭 필터(804)는 수신된 신호(디지털화된 분산 스펙트럼 데이터 값)와 100us 동안의 분산 스펙트럼 전력선 신호에 대한 정위상과 역위상에 대해 인코딩된 내부 템플릿과의 상관 값을 구해주는 디지털 필터이다. 정위상과 역위상에 대한 인코딩 템플릿은 각각의 포인트들이 웨이브 테이블에 이진화된 값으로 분산 스펙트럼 인코딩 템플릿 저장부(814)에 저장되어 있다. 여기서, 분산 스펙트럼 인코딩 템플릿 저장부(814)는 바람직하게는 ROM을 사용할 수 있으며, 그 외 EEPROM 등을 사용할 수 도 있다. 여기서, 상관 값의 크기가 직접적인 수신된 신호의 데이터를 구분해주며, 상관 값의 상태는 수신된 신호의 위상(정위상 또는 역위상)에 의해 결정된다. 전력선을 통해 전송되는 신호(분산 스펙트럼 전력선 신호)가 빠른 속도로 전송되도록 각각의 데이터 비트의 변조 주기를 짧게 하며, 이에 상응하여 복조시에도 수신된 신호를 한번 필터링 하는데 걸리는 시간이 상기 변조 주기(예를 들어 1ms 이하)와 같도록 한다. 매칭 필터(804)의 출력은 각각의 수신된 신호의 파형과 매칭되며, 내부 인터페이스(808)에 의해 제어부(830)로 전송되어 데이터 링크 계층의 프레임으로 변환된다.The matching filter 804 obtains a correlation value by correlating the digitized spread spectrum data value with an internal template which previously stores values encoding the positive and inverse phases of the spread spectrum power line signal. The correlation result is converted into binary coded binary data values corresponding to the phase of the spread spectrum data signal waveform. That is, the matching filter 804 is a digital filter that obtains a correlation value between the received signal (digitized spread spectrum data value) and the internal template encoded for the normal and inverse phase of the spread spectrum power line signal for 100us. . The encoding templates for the out-of-phase and in-phase phases are stored in the spread spectrum encoding template storage 814 with respective points binarized in the wave table. In this case, the spread spectrum encoding template storage unit 814 may preferably use a ROM, and other EEPROMs. Here, the magnitude of the correlation value distinguishes data of the received signal directly, and the state of the correlation value is determined by the phase (positive phase or antiphase) of the received signal. The modulation period of each data bit is shortened so that a signal (distributed spectrum power line signal) transmitted through the power line is transmitted at a high speed. Accordingly, the time taken to filter the received signal once even during demodulation is the modulation period (e.g., For example, 1ms or less). The output of the matching filter 804 matches the waveform of each received signal and is sent by the internal interface 808 to the controller 830 and converted into a frame of the data link layer.
이하, 증폭 변환부(802)와 매칭 필터(804)를 포괄하여 복조부라고도 한다.Hereinafter, the amplification converter 802 and the matching filter 804 are collectively referred to as a demodulator.
분산 스펙트럼 신호 발생부(810)는 상기 분산 스펙트럼 인코딩 템플릿 저장부(814)에 저장된 내부 템플릿의 파형 데이터를 이용하여 분산 스펙트럼 데이터 신호 파형을 발생시킨다. 예를 들어, 분산 스펙트럼 전력선 신호가 200Khz에서 400Khz로 스위핑 되다가 100Khz로 점프해서 다시 200Khz로 스위핑되는 형태로 100us 동안 25번의 주기로 변화하는 경우에 내부 템플릿에는 상기 분산 스펙트럼 전력선 신호를 100us 동안 소정 주기로 소정 개수(예를 들어 300번) 만큼 샘플링하여 그 때의 샘플링 값이 저장되어 있다. 분산 스펙트럼 신호 발생부(810)는 상기 샘플링 값을 이용하여 다시 원래 파형을 재생하여 분산 스펙트럼 데이터 신호를 발생시킨다.The spread spectrum signal generator 810 generates a spread spectrum data signal waveform using the waveform data of the internal template stored in the spread spectrum encoding template storage 814. For example, when a distributed spectrum power line signal is swept from 200Khz to 400Khz, then jumped to 100Khz and then swept back to 200Khz and changed to 25 cycles for 100us, an internal template includes a predetermined number of distributed spectrum powerline signals at predetermined periods for 100us. (For example, 300 times) and the sampling value at that time is stored. The spread spectrum signal generator 810 reproduces the original waveform again using the sampling value to generate a spread spectrum data signal.
즉, 이진 데이터 값에 따라 중심 주파수(carrier)를 소정 주파수 범위 내에서 가변시킨 분산 스펙트럼 데이터 신호를 발생시킨다. 이와 같이 함으로써, 1개의 고정된 중심 주파수를 사용할 경우보다 전력선으로부터의 잡음의 영향에 강해져 안정적인 전력선 통신이 가능해진다.That is, a spread spectrum data signal is generated in which a center frequency is changed within a predetermined frequency range according to a binary data value. By doing so, the influence of noise from the power line is stronger than in the case of using one fixed center frequency, thereby enabling stable power line communication.
CRC 회로(806)는 매칭 필터(808)를 거쳐 복조된 신호의 데이터 패킷에 대해 16비트의 CRC 연산을 수행한다. 즉, 패킷의 종료를 나타내는 값이 나타나면 패킷에 대한 CRC 연산을 통해 정상적인 패킷인지 에러가 있는 비정상적인 패킷인지를 구분한다. 상기 CRC 회로(806)는 패킷의 에러 발생을 체크하기 위한 것이면 CRC 연산을 사용하지 않는 다른 에러 체크 연산이라도 적용 가능함은 물론이다. 이하 CRC 회로(806)를 포함한 에러 체크 연산을 위한 수단을 포괄하여 오류 검출부라고도 한다.The CRC circuit 806 performs a 16-bit CRC operation on the data packet of the demodulated signal via the matching filter 808. That is, when a value indicating the end of a packet appears, a CRC operation on the packet is used to distinguish whether the packet is a normal packet or an abnormal packet with an error. The CRC circuit 806 may be applied to other error check operations that do not use a CRC operation as long as it is for checking the occurrence of a packet error. Hereinafter, a means for an error check operation including the CRC circuit 806 is also referred to as an error detection unit.
클럭 발생부(812)는 매칭 필터(804), 분산 스펙트럼 신호 발생부(810), CRC회로(806) 및 분산 스펙트럼 인코딩 템플릿 저장부(814)에 클럭신호를 인가하여 상호 클럭에 맞추어 작동되도록 한다.The clock generator 812 applies a clock signal to the matching filter 804, the spread spectrum signal generator 810, the CRC circuit 806, and the spread spectrum encoding template storage 814 to operate in synchronization with each other. .
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 마스터 모드 전력선 통신용 장치와 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치간의 전력선 통신을 위한 통신 초기화 설정 방법을 설명하는 순서도이다. 도 10은 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에서 자동으로 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)를 검색하여 등록하는 통신 초기화 과정을 나타내고, 도 6은 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)가 추가된 경우 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)의 등록 요구에 의해 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)를 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에 등록하는 과정을 나타낸다.10 and 11 are flowcharts illustrating a communication initialization setting method for power line communication between a device for master mode power line communication and a device for slave mode power line communication using a spread spectrum according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 shows a communication initialization process of automatically searching for and registering a slave mode power line communication device 100 in the master mode power line communication device 110, and FIG. 6 shows a slave mode when the device 100 for slave mode power line communication is added. A process of registering the slave mode power line communication device 100 to the master mode power line communication device 110 by a registration request of the power line communication device 100 is shown.
도 10을 참조하면, 먼저, 전력선 통신용 장치는 전원이 켜짐과 동시에 초기 부팅과정을 거치면서 필요한 데이터를 읽어들여 마스터 모드로 설정한다(단계 1001). 마스터 모드로 설정된 전력선 통신용 장치(110)는 슬레이브 모드로 설정된 복수의 전력선 통신용 장치(100)로 마스터 식별자를 브로드 캐스팅 한다(단계 1003).Referring to FIG. 10, first, the apparatus for power line communication reads necessary data and sets a master mode during initial booting at the same time as power is turned on (step 1001). The power line communication device 110 set in the master mode broadcasts the master identifier to the plurality of power line communication devices 100 set in the slave mode (step 1003).
슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에서는 상기 마스터 식별자를 수신하여 등록한다(단계 1005).The slave mode power line communication device 100 receives and registers the master identifier (step 1005).
마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에서 슬레이브 식별자 전송을 요구한다(단계 1007). 상기 슬레이브 식별자 전송 요구를 수신한 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에서는 등록된 마스터 식별자와 상기 요구 신호를 송신한마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)가 일치하는지 판단한 후, 일치하는 경우 상기 요구에 응답하여 슬레이브 식별자를 전송한다(단계 1009). 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에서는 상기 슬레이브 식별자를 수신하여 등록한다(단계 1011).The device 110 for master mode powerline communication requires a slave identifier transmission (step 1007). Upon receiving the slave identifier transmission request, the slave mode power line communication device 100 determines whether a registered master identifier matches the master mode power line communication device 110 that has transmitted the request signal, and if so, responds to the request. The slave identifier is sent (step 1009). The master mode power line communication device 110 receives and registers the slave identifier (step 1011).
마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에서는 상기 수신하여 등록한 슬레이브 식별자를 복수의 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)로 브로드 캐스팅 한다(단계 1013). 상기 슬레이브 식별자를 수신한 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)는 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)를 등록한다(단계 1015).The master mode power line communication device 110 broadcasts the received and registered slave identifiers to the plurality of slave mode power line communication devices 100 (step 1013). Upon receiving the slave identifier, the slave mode power line communication device 100 registers the master mode power line communication device 110 (step 1015).
마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에서는 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)로 슬레이브 응용 자원 정보를 요구한다(단계 1017). 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에서는 상기 요구에 응답하여 슬레이브 응용 자원 정보를 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)로 전송하고(단계 1019), 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에서는 슬레이브 응용 자원 정보를 수신하여 저장한다(단계 1021). 이와 같이 전력선 통신용 장치에서 전원이 켜짐과 동시에 주변 장치에 대한 정보를 자동으로 획득함으로써, 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에 연결된 검침기, HA용 주변 장치, FA용 주변 장치가 변경될 경우에도 전력선 통신용 장치를 교체하지 않더라도 응용 프로그램만을 바꿔줌으로써 원격 검침, 홈 오토메이션(HA) 및 공장 자동화(FA)에 응용할 수 있다.The master mode power line communication device 110 requests slave application resource information from the slave mode power line communication device 100 (step 1017). In response to the request, the slave mode power line communication device 100 transmits slave application resource information to the master mode power line communication device 110 (step 1019), and the master mode power line communication device 110 receives the slave application resource information. And store (step 1021). In this way, the power line communication device automatically acquires information about the peripheral device at the same time the power is turned on, so that the power line communication device can be used even when the meter, HA peripheral device, and FA peripheral device connected to the slave mode power line communication device 100 are changed. The application can be applied to remote meter reading, home automation (HA) and factory automation (FA) by changing only the application program without replacing the device.
도 11을 참조하면, 먼저 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에서 전원이 켜짐과 동시에 초기 부팅과정을 거치면서 필요한 데이터를 읽어들여 슬레이브 모드로 설정한다(단계 1101). 슬레이브 모드로 설정된 전력선 통신용 장치(100)는 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)로 슬레이브 식별자 등록 요구 신호를 전송한다(단계 1103). 이하 단계 1105 내지 단계 1123은 도 10과 동일하므로 설명을 생략한다. 도 10과 달리 도 11은 기존의 전력선 통신용 장치에 새로운 주변 장치와 함께 새로운 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)가 추가될 경우에 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에서 새로 추가된 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)를 등록할 수 있도록 해준다. 또한, 새로 추가된 주변 장치에 대한 정보도 획득할 수 있게 해준다.Referring to FIG. 11, in the slave mode power line communication device 100, power is turned on and at the same time, an initial booting process is performed to read necessary data and set a slave mode (step 1101). The power line communication device 100 set to the slave mode transmits a slave identifier registration request signal to the master mode power line communication device 110 (step 1103). Since steps 1105 to 1123 are the same as those of FIG. 10, description thereof is omitted. Unlike FIG. 10, FIG. 11 illustrates a newly added slave mode power line communication device in the master mode power line communication device 110 when a new slave mode power line communication device 100 is added to a conventional power line communication device together with a new peripheral device. 100) can be registered. It also allows you to acquire information about newly added peripherals.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템에서 수행되는 원격 검침 과정을 나타내는 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a remote meter reading process performed in the remote meter reading system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 먼저 관리자 서버(140)에서 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)에 검침 데이터를 요구하면(단계 1201), 마스터 모드 전력선 통신용 장치(100)는 상기 요구 신호를 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)로 전송하고(단계 1203), 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100)에서는 상기 요구 신호를 검침기(104)로 전송한다(단계 1205). 검침 데이터는 검침기(104), 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치(100), 마스터 모드 전력선 통신용 장치(110)를 거쳐 관리자 서버(140)로 전송된다(단계 1207, 1209, 1211). 관리자 서버(140)에서는 복수의 검침기(104)로부터 검침 데이터를 수집 및 통계 처리하여 저장한다(단계 1213). 관리자 서버(140)에서는 유무선 인터넷 등을 통하여 사용자에게 일별, 주별, 월별 전력 사용량을 출력하고 영수증 또는 납입 통지서를 발송할 수 있다(단계 1215)Referring to FIG. 12, when the manager server 140 requests reading data from the master mode power line communication device 110 (step 1201), the master mode power line communication device 100 transmits the request signal to the slave mode power line communication device. (100), and the slave mode power line communication device 100 transmits the request signal to the meter reader 104 (step 1205). The meter data is transmitted to the manager server 140 via the meter 104, the slave mode power line communication device 100, and the master mode power line communication device 110 (steps 1207, 1209, 1211). The manager server 140 collects, statistically processes, and stores meter reading data from the plurality of meter readers 104 (step 1213). The manager server 140 may output daily, weekly and monthly power usage to the user through wired or wireless Internet and send a receipt or a delivery notice (step 1215).
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원격 검침 시스템의 관리자서버(140)에서 제공하는 원격 검침 결과를 디스플레이 하기 위한 화면을 나타낸다. 여기서는 아파트의 세대별 원격 검침 결과를 예로 들어 설명한다.13 is a screen for displaying a remote meter reading result provided by the manager server 140 of the remote meter reading system according to an embodiment of the present invention. Here, the results of remote meter reading for each apartment are explained as an example.
도 13을 참조하면, 세대마다 순서(1305)대로 계정(1301)을 부여하여 각각의 계정별로 전력 사용량(1303)이 디스플레이 된다. 또한, 사용자 또는 관리자가 특정한 계정(1301)을 선택하면 해당되는 세대의 총 전력 사용량(1307), 월 사용량(1309), 월 사용액(1311)이 디스플레이 된다.Referring to FIG. 13, an account 1301 is assigned to each household in order 1305, and power consumption 1303 is displayed for each account. In addition, when a user or an administrator selects a specific account 1301, the total power usage 1307, monthly usage 1309, and monthly usage amount 1311 of the corresponding household are displayed.
사용자 또는 관리자는 전력 사용량을 특정일(1319)을 선택하여 일일 사용량(1321)을 확인할 수 있다.The user or the administrator may check the daily usage 1321 by selecting a specific day 1319 as the power usage.
또한, 영역 1325에는 사용자 등이 일별 보기(1313), 주별 보기(1315), 월별 보기(1317)를 선택하면 그래프 형태(1323)로 주별, 월별 전력 사용량이 디스플레이 된다.In addition, in the area 1325, when the user selects the daily view 1313, the weekly view 1315, and the monthly view 1317, the weekly and monthly power usage is displayed in a graph form 1323.
본 발명에 따른 분산 스펙트럼을 이용한 전력선 통신용 장치를 구비한 원격 검침 시스템은 중심 주파수를 소정 주파수 범위 내에서 가변 시킨 분산 스펙트럼 전력선 신호를 발생시켜 전력선 통신을 함으로써, 특정 주파수의 중심 주파수가 전력선으로부터의 특정 노이즈에 의해 영향을 받을 경우에 발생할 수 있는 데이터 전송의 에러를 줄일 수 있는 효과가 있다.In the remote meter reading system including the apparatus for power line communication using the scatter spectrum according to the present invention, a distributed spectrum power line signal having a center frequency varied within a predetermined frequency range is used for power line communication, whereby the center frequency of a specific frequency is specified from the power line. There is an effect that can reduce the error of data transmission that can occur when affected by noise.
또한, 본 발명은 전송 데이터 패킷의 각 비트당 분산 스펙트럼 방식을 사용하고 각각의 데이터 비트의 변조 주기를 짧게 함으로써 전력선 통신을 이용한 원격검침 시 보다 안정적이고 빠르게 데이터 통신이 가능한 효과도 있다.In addition, the present invention uses the spread spectrum method for each bit of the transmission data packet and shortens the modulation period of each data bit, thereby enabling more stable and faster data communication during remote meter reading using power line communication.
또한, 본 발명은 가변되는 복수의 중심 주파수를 사용함으로써 1개의 중심 주파수를 사용할 경우 발생할 수 있는 외부에 의한 의도적인 전송 데이터 유출을 막을 수 있어 전력선 통신을 이용한 원격 검침 시 보안성이 향상되는 효과도 있다.In addition, the present invention can prevent the intentional outflow of transmission data by the outside that can occur when using a single center frequency by using a plurality of variable center frequency to improve the security when remote meter reading using power line communication have.
또한, 본 발명은 분산 스펙트럼 방식을 사용함으로써 전력선 통신을 이용한 원격 검침 시 신호 감쇠가 최소화되어 장거리 전송이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the long-distance transmission is possible by minimizing signal attenuation during remote metering using power line communication by using a spread spectrum method.
또한, 본 발명은 슬레이브 모드 전력선 통신용 장치로부터 전원 공급과 동시에 자동으로 주변 장치에 대한 정보 데이터를 마스터 모드 전력선 통신용 장치로 전송함으로써, 주변 장치의 종류가 달라지더라도 변경된 주변 장치에 따라서 새로운 전력선 통신용 장치로 교체하지 않고도 다양한 주변 장치에 적용할 수 있는 전력선 통신을 이용한 원격 검침 전력선 통신용 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by automatically transmitting information data about the peripheral device to the master mode power line communication device at the same time as the power supply from the slave mode power line communication device, the new power line communication device according to the changed peripheral device even if the type of the peripheral device is changed There is an effect that can provide a device for remote metering power line communication using power line communication that can be applied to a variety of peripheral devices without replacement.
또한, 본 발명은 원격 검침 시스템(AMR) 뿐만 아니라, 홈 오토메이션(HA), 공장자동화(FA), 빌딩 자동화 시스템에도 적용할 수 있는 다양한 인터페이스를 제공하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of providing a variety of interfaces that can be applied to the remote meter reading system (AMR), as well as home automation (HA), factory automation (FA), building automation system.
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