KR20020042105A - 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 구성은 접속 클라이언트에서 인터넷을 통하여 홈 서버에 접속하는 단계; 상기 접속 후, 상기 홈 서버와 전력선으로 연결된 가전 장치의 동작을 제어하는 제어 데이터를 상기 홈 서버로 전송하는 단계; 상기 홈 서버에서 상기 전송된 제어 데이터를 수신한 후, 제어하려는 가전 장치의 종류를 확인하고, 상기 가전 장치의 동작에 필요한 프로그램을 저장하고 있는 서비스센터 서버로부터 상기 가전 장치의 동작에 필요한 프로그램을 상기 인터넷을 통해 다운로드 받는 단계; 상기 다운로드 받은 프로그램을 이용하여 상기 접속 클라이언트가 전송한 제어 데이터에 따라 상기 가전 장치의 동작을 실행하는 단계; 및 상기 실행한 후, 상기 가전 장치가 동작한 내역 데이터를 상기 가전 장치에서 상기 홈 서버로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 다양한 벤더(vender)들의 제품 사이에 상호 통신이 가능하게 하여 메시지의 교환을 통한 상호 운용성을 획득할 수 있으며, 집 밖에서 웹(web)과 같은 인터넷의 서비스를 통해 자신의 집에 있는 가전 장치의 서비스를 접근하려고 할 때 유연하게 대응할 수 있는 장점이 있다.

Description

전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템 및 방법{Home network message system and method using a power line}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 전력선에 디지털 가전 장치들이 연결되면, 각각의 가전 장치에 구성되어 있는 가상장치 서비스부(VDS:Virtual Device Services)가 홈 서버에 동일하게 등록됨으로써 홈 서버를 통해 직접 각 디지털 가전 장치를 제어, 감시할 수 있으며, 인터넷을 통해 홈 서버에 접속하여 서버에 등록된 가상장치 서비스부를 통해 각 디지털 가전 장치를 제어, 감시할 수 있는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템에 관한 것이다.
정보가전기기의 사용은 가정에서 사용되는 전자제품들을 하나로 연결할 수 있는 홈 네트워크의 구축에 대한 수요를 만들었는데 정보가전제품간의 연결은 바로 통신에 의해서만이 구현될 수 있기 때문이다. 현재 매우 초보적인 홈 오토메이션 네트워크가 이미 일반 가정에 보급되고 있는데, 집안 곳곳의 조명과 비디오도어폰을 제어할 수 있는 가정자동화 시설이 최근에 건축되는 아파트의 경우 대부분 설치돼 있고 이 제어기나 전화를 통해 사용자가 집밖에서 전기밥솥이나 보일러 등을 켜거나 끌 수도 있다.
또한, 최근에는 전기나 물의 사용량을 전력선을 통해 먼 지역에서 검침할 수 있도록 한 지역도 늘어나고 있으나, 전력선을 이용한 홈 네트워크가 집중적인 관심을 끌기 시작한 것은 가정에 PC 보급이 확산되고 정보 교환 기능이 더해진 디지털 가전과 디지털방송이 등장하면서부터라고 할 수 있다.
문자 정보처리에서 탈피해 음성, 영상 정보까지 처리하는 멀티미디어 PC가 안방에 들어앉고 가전제품의 오디오 비디오 정보가 PC와 똑같은 디지털 정보로 제공되자 오디오, 비디오 기기를 PC와 연결해 음향, 영상 정보를 저장해두거나 편집할 수 있으면 하는 요구가 생겨났기 때문이다. 또 케이블과 위성을 이용한 디지털방송용 세트톱박스나 인터넷 TV를 설치하기 위해서는 집안에 고속통신이 가능한 케이블을 설치해야 하고 이를 다시 전화선에 접속해야 하기 때문에 자연스레 홈 네트워크가 확산되는 계기로 작용하고 있다.
이러한 여러 가지 복합적인 상황에서 설치비가 저렴하고 유지보수가 쉬운 홈 네트워크 및 홈 네트워크의 표준화에 대한 요구가 등장하는 것은 당연하다 할 수 있다. 누구나 정보가전제품을 구입해 통신망에 접속하기 위해서는 손쉽게 통신망에 연결해야 하기 때문이다. 이런 요구에 따라 기존의 전화선 및 무선, 전력선 등을 이용한 홈 네트워크 장치의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
현재, 우리가 살고 있는 가정은 많은 복잡한 전자제품과 전기 시스템을 가지고 있는데 이와 관련하여 사용자의 편리성의 관점에서 현재 주요한 문제점 중의 하나가 그것들이 서로 상호 통신을 하지 못하여 공통의 인터페이스를 공유하지 못하고 있다는 것이다.
만약, 오디오/비디오, 에이컨, 세탁기, 전자레인지, 냉장고, 전등 등 가정 내에 존재하는 여러 시스템을 통합하여 운용할 수 있다면 전력 효율을 높일 수 있고 높은 수준의 편리함과 안락함을 얻을 수 있는 등 미래 지향적인 가정을 구축할 수 있게 된다.
또한, 홈 네트워크 편리한 미래 지향적인 가정을 위해 가정용 가전 장치를 연결하는 구조를 제공하며 네트워크에 연결된 기기들이 서로 AV 스트림 정보, 데이터 정보, 제어 정보 등 다양한 정보를 교환할 수 있도록 하는 구조를 가지게 된다.
이러한 홈 네트워크가 성공하기 위해서는 여러 가지 요구조건을 만족시켜야 하는데 강력한 plug & play 기능, self-configuration, 값싼 케이블 구축과 인터페이스 등 다양한 요구조건을 만족시켜야만 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 서로 다른 다양한 벤더들의 제품이 서로 상호 통신이 가능하게 하여 메시지의 교환을 통한 상호 운용성을 획득하는 것과 집 밖에서 웹과 같은 인터넷의 서비스를 통해 자신의 집 가전 장치의 서비스를 접근하려고 할 때 유연하게 대응할 수 있는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 따라, 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템을 나타내는 구조도,
도 2는 본 발명에 따라, 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템에서 홈 네트워크부의 구조를 나타내는 상세도,
도 3은 본 발명에 따라, 가상장치 서비스부의 구조를 나타내는 상세도,
도 4는 본 발명에 따라, 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 방법을 수행하는 제 1 실시예를 나타내는 순서도,
도 5는 본 발명에 따라, 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 방법을 수행하는 제 1 실시예를 나타내는 순서도이다.
<도면의 주요부분의 부호의 설명>
100 : 인터넷200 : 접속 클라이언트
300 : 홈 네트워크부310 : 홈 서버
311 : 어플리케이션부312 : 제 1 가상장치 서비스부
313 : 서비스 요청부320 : 가전 장치
321 : 장치 특성부322 : 제 2 가상장치 서비스부
323 : 서비스 제공부400 : 서비스센터 서버
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명인 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템은 전력선을 통하여 데이터를 송/수신하는 가전 장치와 인터넷을 통하여 전송된 상기 가전 장치의 제어신호를 수신하거나, 상기 제어신호에 따라, 해당가전 장치의 동작 제어신호를 발생시키는 홈 서버로 구성된 홈 네트워크부; 상기 인터넷을 통하여 상기 홈 서버에 접속한 후, 상기 전력선에 연결된 가전 장치의 동작을 제어하는 신호를 상기 홈 서버로 전송하는 접속 클라이언트; 및 상기 가전 장치의 동작에 필요한 프로그램을 저장하고 있어서, 상기 가전 장치에서 동작을 위한 프로그램을 요청할 경우, 해당 프로그램을 상기 홈 네트워크의 홈 서버로 전송하는 서비스센터 서버를 포함한다.
이하, 상기한 본 발명의 목적들, 특징들, 그리고 장점들을 첨부된 도면에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라, 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템을 나타내는 구조도이다.
도시된 바와 같이, 접속 클라이언트(200)는 인터넷(100)을 통하여 홈 서버(310)에 접속한 후, 홈 서버(310)에 등록되어 있는 전력선에 연결된 가전 장치(320)의 각각에 해당하는 제 1 가상장치 서비스부(312)를 이용하여 가전 장치(320)의 동작을 제어한다.
홈 네트워크부(300)는 접속 클라이언트(200)로부터 전송된 가전 장치(320)의 제어신호를 수신하거나, 가전 장치(320)의 동작을 제어하는 가상장치 서비스부(312)를 이용하여 접속 클라이언트(200)에서 요구하는 제어신호를 해당 가전 장치(320)에게 발생시키는 홈 서버(310)를 포함하고 있다.
서비스센터 서버(400)는 가전 장치(320)의 동작에 필요한 프로그램을 저장하고 있으며, 가전 장치(320)에서 동작을 위한 프로그램을 요청할 경우, 해당 프로그램을 서비스센터 서버(400)로부터 홈 서버(310)로 다운로드 받는다.
도 2는 본 발명에 따라, 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템에서 홈 네트워크부의 구조를 나타내는 상세도이다.
도시된 바와 같이, 홈 서버(310)에서 어플리케이션부(311)는 접속 클라이언트(200)로부터 전송된 가전 장치(320)에 대한 서비스 데이터 수신하여 접속 클라이언트(200)가 제어하려는 가전 장치(320)의 종류와 제어신호의 종류를 판단한다.
제 1 가상장치 서비스부(312)는 어플리케이션부(311)에서 판단한 가전 장치의 종류와 제어신호의 종류에 따라, 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 어플리케이션부(311)로부터 전달받는다.
서비스 요청부(313)는 제 1 가상장치 서비스부(312)로부터 전송된 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 실제로 제어하기 위한 가전 장치(320)으로 로 전송한다.
가전 장치(320)에서 제 2 가상장치 서비스부(322)는 서비스 제공부(323)에서 수신한 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 전달받아 서비스의 종류를 확인하고 가전 장치에 구비된 장치 특성부(321)의 값을 읽어 상기 서비스 제공부(323)로 전달한다.
서비스 제공부(323)는 서비스 요청부(313)로부터 전송된 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 수신한다.
도 3은 본 발명에 따라, 가상장치 서비스부의 구조를 나타내는 상세도이다.
도시된 바와 같이, 정보 오브젝트는 가전 장치(320)에 대한 정보만을 가지고 있는데, status, identify, unsolicited status 등이 가전 장치(320)를 인식했을 때 자동으로 올라오도록 지원하며, 변수접근 객체는 냉장고를 예를 든다면 온도나 습도 같은 변수 정보를 읽고 이를 변경시키기 위한 쓰기 서비스를 실행한다.
작동 서비스 오브젝트는 원격에 있는 실행 파일을 실행시킬 때 사용하는데, 각 함수로는 create, start stop, delete 등이 있으며, 제어 대상이 있는 디바이스의 동작을 실행시키는 모듈이다.
도메인 오브젝트는 initiate download, download segment, terminate download, initiate upload, upload segment, terminate upload 등과 같은 함수들이 사용되며, 관련 자료들을 다운로드/업로드하는 경우에 사용되는데, 즉, 인터넷(100)을 통해 일단 받은 예를 들어 수신한 요리법이나 소프트웨어 업데이트 파일을 다시 가전 장치(320) 쪽으로 내려주고 업로드의 경우에는 가전 장치를 사용한 내역 데이터(통계 자료 또는 에너지 소비량)를 홈 서버로 올려주는 역할을 한다.
이하, 상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명인 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템의 동작에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 외부에 있는 접속 클라이언트(200)가 인터넷(100)을 통하여 홈 네트워크부(300)에 접속하여 가전 장치(320)의 동작을 제어하거나, 홈 네트워크부(300)에 구성된 홈 서버(310)나 가전 장치(320)에서 직접 가전 장치(320)의 동작을 제어하는 두 가지로 구분될 수 있다.
<접속 클라이언트가 인터넷을 통하여 홈 네트워크부에 접속하여 가전 장치의 동작을 제어하는 경우>
먼저, 접속 클라이언트(200)에서 인터넷(100)을 통하여 홈 서버(310)에 접속한 후(단계 S110), 홈 서버(310)와 전력선으로 연결된 가전 장치(320)의 동작을 제어하는 제어 데이터를 홈 서버(310)로 전송한다(단계 S120).
예를 들어, 접속 클라이언트(200)에서 제어하려는 가전 장치가 오븐일 경우, 홈 서버(310)에 접속한 접속 클라이언트(200)는 자신이 제어하기 위한 오븐의 온/오프 여부를 확인하는데, 이 때, 확인하는 순서는 인터넷(100)을 통하여 홈 서버(310)에 커맨드(command)가 전달되고, 홈 서버(310)의 어플리케이션부(311)에서는 가전 장치가 오븐이라는 것과 커맨드가 오븐의 파워 상태를 체크하는 것임을 확인한 후, 해당하는 변수나 서비스 함수를 제 1 가상장치 서비스부(312)에 전달한다.
홈 서버(310)에서 상기 전송된 제어 데이터를 수신한 후, 제어하려는 가전 장치(320)의 종류를 확인하고, 가전 장치(320)의 동작에 필요한 프로그램을 저장하고 있는 서비스센터 서버(400)로부터 가전 장치(320)의 동작에 필요한 프로그램을인터넷(100)을 통해 다운로드 받는다(단계 S130).
즉, 외부에서 집안의 가전장치의 상태를 체크하는 접속 클라이언트(200)가 인터넷(100)을 통해 집안의 오븐에 재료를 올려놓은 상태에서 원하는 요리를 하라는 명령을 지시하면, 도 3에 도시된 도메인 오브젝트의 다운로드 서비스를 이용하여 서비스센터 서버(400)로부터 홈 서버(310)를 통해 원하는 요리 방법에 대한 프로그램이 가전장치(320)로 다운로드 된다는 것이다.
상기 다운로드 받은 프로그램을 이용하여 접속 클라이언트(100)가 전송한 제어 데이터에 따라 가전 장치(320)의 동작을 실행한다(단계 S140).
이 때, 사용자는 상기 프로그램을 다운로드 받은 후, 홈 서버(310)의 제 1 가상장치 서비스부(312)의 작동 서비스 오브젝트를 이용하여 실행시킬 수 있다.
상기 실행한 후, 가전 장치(320)가 동작한 내역 데이터를 가전 장치(320)에서 홈 서버(310)로 전송한다(단계 S150).
여기에서, 상기 내역 데이터는 오븐의 경우, 오븐의 사용 통계자료 또는 에너지 소비량에 대한 데이터를 포함한다.
<홈 네트워크부에 구성된 홈 서버나 가전 장치에서 직접 가전 장치의 동작을 제어하는 경우>
먼저, 가전 장치(320)에서 인터넷(100)을 통하여 서비스센터 서버(400)에 접속 후(단계 S210), 가전 장치(320)의 동작에 필요한 프로그램의 다운로드를 요청한다(단계 S220).
상기 요청된 프로그램을 서비스센터 서버(400)에서 가전 장치(320)와 전력선으로 연결되어 있는 홈 서버(310)로 전송하면(단계 S230), 상기 전송된 프로그램을 수신하여 가전 장치(320)의 동작을 홈 서버(310) 또는 가전 장치(320)에서 실행하고(단계 S240), 상기 실행 후, 가전 장치(320)가 동작한 내역 데이터를 가전 장치(320)에서 홈 서버(310)로 전송한다(단계 S250).
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 서로 다른 다양한 벤더(vender)들의 제품 사이에 상호 통신이 가능하게 하여 메시지의 교환을 통한 상호 운용성을 획득할 수 있으며, 집 밖에서 웹(web)과 같은 인터넷의 서비스를 통해 자신의 집에 있는 가전 장치의 서비스를 접근하려고 할 때 유연하게 대응할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 전력선을 통하여 데이터를 송/수신하는 가전 장치와 인터넷을 통하여 전송된 상기 가전 장치의 제어신호를 수신하거나, 상기 제어신호에 따라, 해당 가전 장치의 동작 제어신호를 발생시키는 홈 서버로 구성된 홈 네트워크부;
    상기 인터넷을 통하여 상기 홈 서버에 접속한 후, 상기 전력선에 연결된 가전 장치의 동작을 제어하는 신호를 상기 홈 서버로 전송하는 접속 클라이언트; 및
    상기 가전 장치의 동작에 필요한 프로그램을 저장하고 있어서, 상기 가전 장치에서 동작을 위한 프로그램을 요청할 경우, 해당 프로그램을 상기 홈 네트워크의 홈 서버로 전송하는 서비스센터 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 홈 서버는
    상기 접속 클라이언트로부터 전송된 가전 장치에 대한 서비스 데이터 수신하여 상기 접속 클라이언트가 제어하려는 가전 장치의 종류와 제어신호의 종류를 판단하는 어플리케이션부;
    상기 어플리케이션부에서 판단한 가전 장치의 종류와 제어신호의 종류에 따라, 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 상기 어플리케이션부로부터 전달받는 제 1 가상장치 서비스부; 및
    상기 제 1 가상장치 서비스부로부터 전송된 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 실제로 제어하기 위한 가전 장치로 전송하는 서비스 요청부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가전 장치는
    상기 서비스 요청부로부터 전송된 상기 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 수신하는 서비스 제공부; 및
    상기 서비스 제공부에서 수신한 상기 가전 장치의 제어를 위한 변수나 서비스 함수를 전달받아 서비스의 종류를 확인하고 상기 가전장치에 구비된 장치 특성부의 값을 읽어 상기 서비스 제공부로 전달하는 제 2 가상장치 서비스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 1 가상장치 서비스부 또는 상기 제 2가상장치 서비스부는
    상기 가전 장치의 벤더(vendor) 이름, 모델 이름, 상기 제 1 가상장치 서비스부 또는 상기 제 2 가상장치 서비스부의 논리적/물리적 상태를 포함하는 정보 오브젝트;
    상기 가전 장치의 동작을 나타내는 변수 액세스 오브젝트;
    상기 서비스센터 서버에 저장된 상기 가전 장치의 동작을 위한 프로그램을 업로드/다운로드 하는 도메인 오브젝트; 및
    상기 가전 장치의 동작을 위한 프로그램을 기동시키는 작동 서비스 오브젝트를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 시스템.
  5. 접속 클라이언트에서 인터넷을 통하여 홈 서버에 접속하는 단계;
    상기 접속 후, 상기 홈 서버와 전력선으로 연결된 가전 장치의 동작을 제어하는 제어 데이터를 상기 접속 클라이언트에서 상기 홈 서버로 전송하는 단계;
    상기 홈 서버에서 상기 전송된 제어 데이터를 수신한 후, 제어하려는 가전 장치의 종류를 확인하고, 상기 가전 장치의 동작에 필요한 프로그램을 저장하고 있는 서비스센터 서버로부터 상기 가전 장치의 동작에 필요한 프로그램을 상기 인터넷을 통해 다운로드 받는 단계;
    상기 다운로드 받은 프로그램을 이용하여 상기 접속 클라이언트가 전송한 제어 데이터에 따라 상기 가전 장치의 동작을 실행하는 단계; 및
    상기 실행한 후, 상기 가전 장치가 동작한 내역 데이터를 상기 가전 장치에서 상기 홈 서버로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 방법.
  6. 가전 장치에서 인터넷을 통하여 서비스센터 서버에 접속한 후, 상기 가전 장치의 동작에 필요한 프로그램의 다운로드를 요청하는 단계;
    상기 요청된 프로그램을 상기 서비스센터 서버에서 상기 가전 장치와 전력선으로 연결되어 있는 홈 서버로 전송하는 단계;
    상기 전송된 프로그램을 수신하여 상기 가전 장치의 동작을 상기 홈 서버 또는 상기 가전 장치에서 실행하는 단계; 및
    상기 실행 후, 상기 가전 장치가 동작한 내역 데이터를 상기 가전 장치에서 상기 홈 서버로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 가정용 네트워크 통신 방법.
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