KR20080052266A - Apparatus for node control unit of separation type in sensor network - Google Patents

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KR20080052266A
KR20080052266A KR1020070070332A KR20070070332A KR20080052266A KR 20080052266 A KR20080052266 A KR 20080052266A KR 1020070070332 A KR1020070070332 A KR 1020070070332A KR 20070070332 A KR20070070332 A KR 20070070332A KR 20080052266 A KR20080052266 A KR 20080052266A
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권기구
김규형
김광수
배장식
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한국전자통신연구원
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Abstract

A separation type node control apparatus in a sensor network is provided to change function of a sensor node or a sink node since the node control apparatus is an SD(Secure Digital) card type. A separation type node control apparatus comprises a first interface(305), a transceiver(313) and a control unit(315). In the first interface, a power source line and a data signal line are connected to the outside. The transceiver is communicated with the outside, and connected to the first interface. The control unit is connected to the transceiver and the first interface, and controls the transceiver, a second interface(311) and an external device which is connected to the first interface. Wherein, the control unit, the transceiver and the second interface unit are driven by a power source supplied from the outside.

Description

센서 네트워크에서 분리형 노드 제어 장치{Apparatus for node control unit of separation type in sensor network}Apparatus for node control unit of separation type in sensor network}

본 발명은 분리형 노드 제어 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 센서 노드에서 자유롭게 제어 장치를 탈착할 수 있는 분리형 노드 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a separate node control device. In particular, the present invention relates to a detachable node control device that can freely detach a control device from a sensor node.

무선 센서 네트워크는 특정 목적을 위하여 센서 노드들과 싱크 노드로 구성되며 각 노드로부터 수집된 정보는 게이트웨이를 거쳐 IP 기반의 네트워크를 통해 그 정보를 관리 서버로 전송하여 분석하는 시스템을 말한다. The wireless sensor network is composed of sensor nodes and sink nodes for a specific purpose, and the information collected from each node transmits the information to a management server through an IP-based network through a gateway and analyzes the information.

이러한 센서 네트워크를 이루는 각 센서 노드들은 노드 주위 환경 정보를 수집하는 기능과, 수집된 정보를 전송하는 기능 및 주위의 센서 노드에서 수신한 신호를 전달하는 기능을 가지고 있다. Each sensor node constituting the sensor network has a function of collecting environment information around the node, a function of transmitting the collected information, and a function of transmitting a signal received from the sensor nodes around the node.

그러나 기존의 센서 노드들은 한번 기능이 설정되면 그 기능을 변경하기가 어려웠다.However, existing sensor nodes were difficult to change once the function is set.

본 발명은 분리형 노드 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a separate node control device.

또한 본 발명은, 센서 노드의 제어 장치를 분리가능하게 하여, 필요에 따라 센서 노드의 기능을 쉽게 변경할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to be able to detach the control device of the sensor node, to easily change the function of the sensor node as needed.

또한 본 발명은, SD(secure Card) 카드 형태의 노드 제어 장치를 이용하여 센서 노드나 싱크 노드의 기능을 변경을 쉽게 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to make it possible to easily change the function of a sensor node or a sink node by using a node control device in the form of a secure card (SD) card.

상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전원선 및 데이터 신호선이 외부와 결합하는 제1 인터페이스, 상기 제1 인터페이스와 결합하고, 외부와 통신하는 송수신부 및 상기 송수신부 및 상기 제1 인터페이스와 결합하고, 상기 송수신부, 제2 인터페이스 및 상기 제1 인터페이스와 결합하는 외부 장치를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부, 상기 송수신부 및 상기 제2 인터페이스는 외부에서 공급되는 전원으로 구동되는 것을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치를 제공할 수 있다.In order to achieve the above objects, according to an aspect of the present invention, a power supply line and a data signal line is coupled to the outside of the first interface, the transceiver coupled to the first interface, and communicates with the outside and the transceiver and the And a control unit coupled to a first interface and controlling the transceiver, the second interface, and an external device coupled to the first interface, wherein the control unit, the transceiver, and the second interface are powered by externally supplied power. It is possible to provide a separate node control device, characterized in that driven.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 인터페이스는 SD 카드(secure digital card) 규격에 상응하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 송수신부는 외부의 센서 네트워크의 노드 및 게이트웨이 중 어느 하나와 통신하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 송수신부는 안테나 및 RF 변환기(Radio Frequency)로 구성되 는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 프로그램 입력 가능한 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit : MCU)으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment, the first interface may be characterized in that it corresponds to a SD card standard. The transceiver may be in communication with any one of a node and a gateway of an external sensor network. In addition, the transceiver may be characterized by consisting of an antenna and an RF converter (Radio Frequency). In addition, the control unit may be configured as a micro control unit (Micro Control Unit (MCU)) that can be programmed.

또한, 상기 제어부는 프로그램 입력에 상응하여 센서 네트워크에 포함된 모든 종류의 노드의 제어를 할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한,상기 제어부는 외부에서 소프트웨어의 변경이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 제2 인터페이스와 결합하는 외부 컴퓨팅 장치에서 소프트웨어 변경이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 송수신부로 수신되는 데이터 신호에 의하여 소프트웨어 변경이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.The controller may control all kinds of nodes included in the sensor network according to a program input. In addition, the control unit may be characterized in that the software can be changed from the outside. In addition, the controller may be a software change in the external computing device coupled to the second interface. In addition, the control unit may be characterized in that the software can be changed by the data signal received by the transceiver.

본 발명의 다른 일 측면을 참조하면, 전원선 및 데이터 신호선이 외부와 결합하는 제2 인터페이스 및 상기 제2 인터페이스 및 센서부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하되, 상기 전원부 및 상기 제2 인터페이스는 상기 제2 인터페이스와 결합하는 외부 제어 장치에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크의 노드를 제공할 수 있다.According to another aspect of the invention, the power line and the data signal line includes a second interface coupled to the outside and a power supply for supplying power to the second interface and the sensor, wherein the power supply and the second interface is It is possible to provide a node of the sensor network, which is controlled by an external control device coupled with the second interface.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 인터페이스는 SD 카드(secure digital card) 규격에 상응하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 외부 제어 장치는 상기 센서 네트워크의 노드 내부에 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment, the second interface may correspond to a SD card standard. In addition, the external control device may be inserted into a node of the sensor network.

본 발명에 의하여, 분리형 노드 제어 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a separate node control device can be provided.

또한 본 발명에 의하여, 센서 노드의 제어 장치를 분리가능하게 하여, 필요에 따라 센서 노드의 기능을 쉽게 변경할 수 있다.In addition, according to the present invention, by making the control device of the sensor node detachable, the function of the sensor node can be easily changed as necessary.

또한 본 발명에 의하여, SD(secure Card) 카드 형태의 노드 제어 장치를 이용하여 센서 노드나 싱크 노드의 기능을 변경을 쉽게 할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to easily change the function of the sensor node or the sink node using a node control device in the form of a secure card (SD) card.

도 1은 본 발명이 적용되는 센서 네트워크를 개념적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram conceptually illustrating a sensor network to which the present invention is applied.

도1을 참조하면, 상기 센서 네트워크(101)는 다수개의 센서 노드(111)와 적어도 하나의 싱크 노드(113)로 구성되며 상기 싱크 노드(113)와 통신하는 게이트웨이(103) 및 상기 센서 네트워크의 데이터를 분석하고 상기 센서 네트워크를 제어하는 원격 서버(115)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the sensor network 101 includes a plurality of sensor nodes 111 and at least one sink node 113 and communicates with the gateway 103 and the sensor network. It includes a remote server 115 that analyzes data and controls the sensor network.

상기 센서 노드(111)는 센서 네트워크(101)를 구성하는 하나의 노드로서, 각 센서 노드(111)는 다른 센서 노드와 무선으로 통신하며 네트워크(101)를 이룬다. 각각의 센서 노드(111)는 기능에 따라 다양한 센서 장치를 구비하여, 센서 노드의 주위 환경의 변화를 감지하여 그 내용을 전송하는 역할을 담당한다.The sensor node 111 is one node constituting the sensor network 101, and each sensor node 111 wirelessly communicates with other sensor nodes to form a network 101. Each sensor node 111 has various sensor devices according to functions, and is responsible for detecting changes in the surrounding environment of the sensor node and transmitting the contents thereof.

상기 싱크 노드(113)는 각각의 센서 노드(111)에서 전송되어진 센서 데이터를 수신하여 원격 서버(115)로 전송하는 역할을 담당한다. The sink node 113 is responsible for receiving sensor data transmitted from each sensor node 111 and transmitting the sensor data to the remote server 115.

한편, 싱크 노드(113)는 물리적으로 센서 노드(111)와 다르게 구성될 수도 있으나, 물리적인 구성은 센서 노드(111)와 동일하고 다만 소프트웨어의 구성을 다르게 하여 일반적인 센서 노드(111)를 싱크 노드(113)와 같은 용도로 사용할 수 도 있다. 다만 싱크 노드(113)는 센서 기능을 포함하지 않는 물리적으로 센서 노드(111)와는 다른 형태로 구성하는 것이 일반적이다.Meanwhile, the sink node 113 may be physically configured differently from the sensor node 111, but the physical configuration is the same as that of the sensor node 111, but the general configuration of the software node 111 may be different from that of the sensor node 111. It may be used for the same purpose as (113). However, it is common to configure the sink node 113 to be different from the sensor node 111 without physically including a sensor function.

상기 게이트웨이(103)는 상기 싱크 노드(113)와 상기 원격 서버(115)를 서로 연결하는 역할을 담당하는 통신 장치이다. 싱크 노드(113)에서 발신하는 주파수의 에너지는 싱크 노드(113)의 크기에 비추어 매우 약할 수 있어, 상기 싱크 노드(113)에서 발신하는 데이터 신호를 수신하여 그 신호를 원격 서버(115)까지 전송할 장치가 필요한데 이것이 게이트웨이이다. 이러한 게이트웨이는 단순히 싱크 노드(113)에서 발생된 신호를 증폭하는 역할만을 하는 것이 아니라, 일반적으로 IP망(105)에 속한 원격 서버(115)와 통신을 위해 싱크 노드(113)의 신호를 IP 프로토콜 형식에 맞는 데이터 패킷으로 변환하여 전송하는 역할을 담당한다.The gateway 103 is a communication device responsible for connecting the sink node 113 and the remote server 115 to each other. The energy of the frequency transmitted from the sink node 113 may be very weak in view of the size of the sink node 113, so that the data signal transmitted from the sink node 113 may be received and transmitted to the remote server 115. You need a device, which is the gateway. Such a gateway does not merely amplify a signal generated by the sink node 113, but generally transmits a signal of the sink node 113 to the IP server 105 to communicate with a remote server 115 belonging to the IP network 105. It is responsible for converting the data packet to a format and transmitting it.

상기 원격 서버(115)는 센서 네트워크(101)를 전체적으로 관리하고 센서 네트워크(101)에서 전송된 신호를 분석하고, 센서 네트워크(101)의 동작 전체적으로 제어하는 역할을 담당하는 서버 장치이다.The remote server 115 is a server device that manages the sensor network 101 as a whole, analyzes signals transmitted from the sensor network 101, and controls the overall operation of the sensor network 101.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서 네트워크의 노드와 분리형 노드 제어 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a node and a separate node control device of the sensor network according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명은 센서 네트워크의 노드(211) 및 분리형 노드 제어 장치(201)로 구성된다. 본 도면은 본원 발명의 일 실시예로서 설명의 편의를 위하여 센서 네트워크의 노드(211)는 센서부(213)를 포함하는 센서 노드로 하였다.Referring to FIG. 2, the present invention consists of a node 211 and a detachable node control device 201 of a sensor network. In the figure, as an embodiment of the present invention, for convenience of description, the node 211 of the sensor network is a sensor node including a sensor unit 213.

그러나 상기 센서 네트워크의 노드(211)는 본 도면의 예시에서 나타낸 센서 노드 뿐만 아니라 싱크 노드나 구동 노드와 같은 센서 네트워크를 구성하는 모든 노드가 될 수 있다.However, the node 211 of the sensor network may be not only the sensor node shown in the example of this figure but also all nodes constituting the sensor network such as a sink node or a driving node.

상기 센서 네트워크의 노드(211)는 센서를 포함하고 있는 센서부(213)와 분리형 노드 제어 장치(201)와 결합이 가능한 인터페이스(215)를 포함하는 형상으로 구성된 센서 노드일 수 있다. 그러나 본 도면에서 표현되지 않은 다른 싱크 노드나 구동 노드의 경우에도 상기 분리형 노드 제어 장치(201)와 결합이 가능한 인터페이스(215)를 포함한다면 본 원 발명이 적용될 수 있다.The node 211 of the sensor network may be a sensor node configured in a shape including a sensor unit 213 including a sensor and an interface 215 that may be coupled to the detachable node control device 201. However, the present invention may be applied to another sink node or a driving node that is not represented in this drawing if the interface node 215 that can be combined with the detachable node control device 201 is included.

이러한 센서 네트워크의 노드(211)는 내부에 전원 장치를 포함하여 독립적인 전원을 제공할 수 있으며, 센서부(213)를 포함하여 센서 노드로서의 역할을 할 수 있으나, 내부에 상기 노드(211)를 제어할 수 있는 제어부가 존재하지 않아 상기 노드(211)만으로 구동할 수는 없다.The node 211 of the sensor network may include a power supply therein to provide independent power, and may include a sensor unit 213 to serve as a sensor node. Since there is no control unit to control, the node 211 cannot be driven only.

상기 분리형 노드 제어 장치(201)는 작은 메모리 카드 형태나, SD(Secure Digital) 카드 형태로 휴대가 간편하며 상기 센서 네트워크의 노드(211)에 부착이나 탈착이 자유로운 형태로 구성될 수 있다. 이러한 분리형 노드 제어 장치(201)는 내부에 상기 센서 네트워크의 노드(211)를 제어할 수 있는 제어부와 외부와 무선 통신이 가능한 송수신부를 포함하며 상기 센서 네트워크의 노드(211)와 결합 가능한 인터페이스(203)를 포함한다. 특히 상기 분리형 노드 제어 장치(201)에 포함되는 제어부는 프로그램이 가능한 MCU(Micro Process Unit)일 수 있으며, 따라서 센서 네트워크의 노드(211)의 기능에 따라서 각각 다른 프로그램을 삽입할 수 있다.The detachable node control device 201 may be configured to be portable in the form of a small memory card or a secure digital (SD) card, and freely attached or detached to the node 211 of the sensor network. The separate node control device 201 includes a control unit capable of controlling the node 211 of the sensor network therein and an interface 203 that can be combined with the node 211 of the sensor network. ). In particular, the control unit included in the detachable node control device 201 may be a programmable micro process unit (MCU), and thus different programs may be inserted according to the function of the node 211 of the sensor network.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서 네트워크의 노드 및 분리형 노드 제어 장치의 내부 구성을 간략히 설명한 도면이다.3 is a view briefly illustrating the internal configuration of a node and a separate node control device of the sensor network according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 우선 본 발명에 따른 센서 네트워크의 노드(300)는 전원부(301), 센서부(303) 및 제1 인터페이스(305)를 포함한다. Referring to FIG. 3, first, a node 300 of a sensor network according to the present invention includes a power supply unit 301, a sensor unit 303, and a first interface 305.

본 도면에서 예를 든 센서 네트워크의 노드(300)는 센서 노드로서, 싱크 노드의 경우에는 센서부(303)가 포함되지 않을 것이고, 구동 노드의 경우에는 센서부(303) 대신 구동부가 포함될 수 있을 것이다.In the drawing, the node 300 of the sensor network is a sensor node, and in the case of a sink node, the sensor unit 303 will not be included, and in the case of a driving node, the driver unit may be included instead of the sensor unit 303. will be.

상기 전원부(301)는 센서 네트워크의 노드(300))의 구성부 전체에 전원을 제공하고, 제1 인터페이스(305)와 결합하는 분리형 노드 제어 장치(310)에도 전원을 제공하는 역할을 담당한다. 이러한 전원부(301)는 일반적으로 독립 전원을 이용하여 센서 네트워크의 노드(300)가 독립적으로 동작할 수 있도록 한다.The power supply unit 301 serves to supply power to the entire configuration of the node 300 of the sensor network, and to provide power to the separate node control device 310 coupled to the first interface 305. The power supply unit 301 generally uses an independent power source to allow the node 300 of the sensor network to operate independently.

상기 센서부(303)는 센서 네트워크의 노드(300)가 센서 노드로 동작할 때 핵심적인 부분으로 센서 네트워크의 노드(300) 주위의 환경 변화를 감지하여 전기적 신호로 변환하는 역할을 담당한다. 이러한 센서부(303)는 센서 네트워크의 용도나 목적에 따라, 동작 감지, 온도 감지, 진동 감지 등 여러 센서를 포함 할 수 있으며, 한 종류의 센서뿐 만 아니라 두 종류 이상의 센서를 한번에 포함하고 있을 수 있다. 특히 센서부(303)는 분리형 노드 제어 장치(310)에 포함되는 제어부(315)의 명령에 따라 포함되는 센서 중 일부만을 이용하거나 혹은 전혀 이용하지 않을 수 있다.The sensor unit 303 is a critical part when the node 300 of the sensor network operates as a sensor node, and serves to detect an environment change around the node 300 of the sensor network and convert it into an electrical signal. The sensor unit 303 may include several sensors such as motion detection, temperature detection, vibration detection, etc. according to the purpose or purpose of the sensor network, and may include not only one type of sensor but also two or more types of sensors at once. have. In particular, the sensor unit 303 may use only some of the sensors included in accordance with the command of the controller 315 included in the separate node control device 310 or may not use at all.

상기 제1 인터페이스(305)는 센서 네트워크의 노드(300)와 분리형 노드 제어 장치(310)를 결합하는 인터페이스이다. 이러한 제1 인터페이스(305)는 SD 입출력 인터페이스(SDIO : Secure Digital I/O) 형태로 형성될 수 있는데, 이는 SD(Secure Digital) 카드는 실생활에서 매우 자주 사용되며, 작고 가볍게 제작될 수 있어 간단하고 작게 제작되는 센서 노드(300)와 결합하기에 용이한 인터페이스이기 때문이다. 다만, 일상적으로 사용되는 컴퓨터용 SD 카드와는 달리, SD 카드와 센서 네트워크의 노드(300)사이에 입출력이 모두 가능해야 하므로 SDIO(Secure Digital I/O) 형태가 형성되어야 한다.The first interface 305 is an interface coupling the node 300 of the sensor network and the detachable node control device 310. The first interface 305 may be formed in the form of an SD input / output interface (SDIO: Secure Digital I / O), which is a SD (Secure Digital) card that is used very often in real life, can be made small and light, and is simple. This is because the interface is easy to combine with the sensor node 300 is made small. However, unlike the SD card for a computer used in everyday life, since both input and output should be possible between the SD card and the node 300 of the sensor network, a SDIO (Secure Digital I / O) form should be formed.

제1 인터페이스(305)는 센서부(303)에서 변환된 센서 신호뿐 만 아니라 전원부(301)에서 발생된 전원도 결합될 수 있도록 각 센서 신호선과 전원선을 모두 갖추고 있다.The first interface 305 has both sensor signal lines and power lines so that not only the sensor signal converted by the sensor unit 303 but also the power generated by the power source unit 301 can be combined.

센서 네트워크의 노드(300)와 결합하는 분리형 노드 제어 장치(310)는 제어부(315), 송수신부(303) 및 제2 인터페이스(305)를 포함한다. The detachable node control device 310 coupled with the node 300 of the sensor network includes a controller 315, a transceiver 303, and a second interface 305.

제어부(315)는 상기 분리형 노드 제어 장치(310) 내부에 존재하는 송수신부(313), 제2 인터페이스(311)를 제어할 뿐만 아니라 상기 분리형 노드 제어 장치(310)와 결합하는 센서 네트워크의 노드(300)에 포함된 전원부(301), 센서부(303) 및 제1 인터페이스(305)또한 제어하는 역할을 담당한다.The control unit 315 not only controls the transceiver unit 313 and the second interface 311 which exist inside the separate node control device 310, but also the node of the sensor network that is combined with the separate node control device 310 ( The power supply unit 301, the sensor unit 303, and the first interface 305 included in the 300 also play a role of controlling.

이러한 제어부(315)는 센서부(303)에서 전송하는 센서 신호를 분석하여 송수신부(313)로 전송하고, 송수신부(313)에서 수신되는 다른 센서 노드의 센서 신호를 싱크 노드로 전달해주는 역할을 담당한다. 또한, 상기 제어부(315)에 포함되는 소프트웨어의 종류에 따라서 상기 센서 노드(301)를 싱크 노드로서의 역할을 수행시 키거나, 센서부(303)를 제어하여 특정한 센서 역할을 담당하게 할 수 있다.The control unit 315 analyzes the sensor signal transmitted from the sensor unit 303 and transmits it to the transceiver unit 313 and transmits the sensor signal of another sensor node received from the transceiver unit 313 to the sink node. In charge. In addition, depending on the type of software included in the controller 315, the sensor node 301 may serve as a sink node, or may control the sensor unit 303 to play a specific sensor role.

또한 상기 센서 네트워크의 노드(300)가 센서부(303)를 포함하지 않는 싱크 노드 이거나, 구동부를 포함하는 구동 노드일 경우에는 그에 상응하는 역활을 수행할 수 있다.In addition, when the node 300 of the sensor network is a sink node that does not include the sensor unit 303 or a driving node that includes a driver, the node 300 may perform a corresponding role.

송수신부(313)는 제어부(315)에서 발송하는 센서 신호를 무선 주파수로 변환하여 외부로 발송하며, 인접한 센서 노드로부터 수신되는 센서 신호를 다른 센서 노드로 전송해 주는 역할을 담당한다. 또한 상기 노드가 싱크 노드일 경우에는 다른 센서 노드로부터 수신한 센서 신호를 게이트웨이로 발송하거나 게이트웨이로부터 수신되는 원격 서버의 신호를 수신하여 다른 센서 노드로 전달하는 역할을 담당한다. 또한 상기 노드가 구동 노드인 경우에는 구동 신호를 수신하여 상기 신호에 상응하여 구동부를 동작시키는 신호를 제공하는 역할을 담당할 것이다.The transceiver 313 converts the sensor signal sent from the controller 315 into a radio frequency and sends it to the outside, and transmits a sensor signal received from an adjacent sensor node to another sensor node. In addition, when the node is a sink node, the node transmits a sensor signal received from another sensor node to a gateway or receives a signal of a remote server received from the gateway and delivers the signal to another sensor node. In addition, when the node is a driving node, it will play a role of receiving a driving signal and providing a signal for operating the driving unit according to the signal.

제2 인터페이스(311)는 상기 센서 네트워크의 노드(300)에 포함되는 제1 인터페이스(305)와 결합하여 센서 네트워크의 노드(300)와 분리형 노드 제어 장치(310)를 결합시켜주는 역할을 담당한다. 이러한 제2 인터페이스(311)는 제1 인터페이스(305)와 동일한 인터페이스를 가지고 있어야 할 것이다.The second interface 311 combines with the first interface 305 included in the node 300 of the sensor network to couple the node 300 of the sensor network and the detachable node control device 310. . This second interface 311 should have the same interface as the first interface 305.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SDIO 카드 형태의 분리형 노드 제어 장치의 구성도이다.Figure 4 is a block diagram of a separate node control device in the form of an SDIO card according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 SDIO(Secure Digital I/O) 카드 형태의 분리형 노드 제어 장치는 SDIO 접촉부(401), SDIO 인터페이스 컨트롤러(403), MCU(Micro Control Unit)(405), RF(radio Frequency) 변환기(407) 및 안테나(409)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the detachable node control device in the form of a Secure Digital I / O (SDIO) card includes an SDIO contact unit 401, an SDIO interface controller 403, a micro control unit (MCU) 405, and a radio frequency (RF). ) Transducer 407 and antenna 409.

이러한 분리형 노드 제어 장치는 SD 카드 형태로 구성되어 있어, SDIO 카드 인터페이스를 이용하여 쉽게 센서 노드에 부착 및 탈착이 가능하고, MCU에 프로그램을 설정하거나 변경할 경우에도 일반적인 SDIO 인터페이스를 사용하여 휴대용 컴퓨팅 장치나 일반적인 데스크 탑 컴퓨터에서 쉽게 설정할 수 있다는 장점이 있다.Since the separate node control device is configured in the form of an SD card, it can be easily attached to or detached from the sensor node using the SDIO card interface. The advantage is that it can be easily set up on a typical desktop computer.

이러한 SD 카드 형태의 분리형 노드 제어 장치의 SDIO 접촉부(401)는 SDIO 인터페이스에 따라 9개의 접촉 단자가 외부에 형성되며, 각 단자는 데이터 신호, 클록 신호, 전원 신호 및 접지 신호를 모두 전달할 수 있다.In the SDIO contact unit 401 of the detachable node control device in the form of an SD card, nine contact terminals are formed externally according to the SDIO interface, and each terminal may transmit all of a data signal, a clock signal, a power signal, and a ground signal.

SDIO 인터페이스 컨트롤러(403)는 이러한 SDIO 접촉부(401)를 직접 제어하는 컨트롤러로서 SDIO 접촉부(401)의 각 접촉 단자의 각 핀마다 미리 결정된 형식으로 신호를 전송하도록 제어하는 역할을 담당한다.The SDIO interface controller 403 is a controller that directly controls the SDIO contact 401 and plays a role of controlling a signal to be transmitted in a predetermined format for each pin of each contact terminal of the SDIO contact 401.

MCU(Micro Control Unit)(405)는 노드 제어 장치의 핵심적인 부분으로 프로그램이 가능한 프로세서이다. 이러한 MCU는 결합하는 센서 노드를 제어하는 목적에 따라 다른 프로그램이 설정될 수 있어서, 하나의 센서 노드로 상황에 따라 서로 다른 여러 가지 역할을 할 수 있다.The microcontrol unit (MCU) 405 is an integral part of the node control device and is a programmable processor. The MCU may be configured with different programs according to the purpose of controlling the sensor nodes to be combined, so that one sensor node may play various roles depending on the situation.

RF(Radio Frequency) 변환기(407)는 MCU에서 발송하는 신호를 안테나에서 무선으로 발송할 수 있도록 신호를 무선 주파수로 변환하는 역할을 담당한다. 이런 RF 변환기는 매우 다양한 방식으로 구성될 수 있으며, 그 크기와 전달 범위는 RF 변환기의 구성에 따라 크게 달라질 수 있다. 다만, 본 발명에서는 이러한 RF 변환 기의 구성과는 크게 관련이 없음으로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The RF (Radio Frequency) converter 407 is responsible for converting a signal from the MCU into a radio frequency so that the antenna can send out wirelessly. These RF converters can be configured in a wide variety of ways, the size and transmission range of which can vary greatly depending on the configuration of the RF converter. However, in the present invention, since the configuration of the RF converter is not significantly related, detailed description thereof will be omitted.

안테나(409)는 상기 RF 변환기(407)에서 무선 주파수 신호로 변환된 신호를 외부로 발송하는 역할을 담당하며, 또한 외부에서 수신되는 무선 신호를 수신하는 역할을 담당한다. 이러한 안테나도 본 발명에 따른 분리형 노드 제어 장치의 크기를 고려하여 적절하게 구성되어야 할 것이다.The antenna 409 plays a role of sending a signal converted into a radio frequency signal by the RF converter 407 to the outside, and also receives a radio signal received from the outside. Such an antenna should also be properly configured in consideration of the size of the separate node control device according to the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분리형 노드 제어 장치가 부착될 수 있는 센서 네트워크의 노드를 이용한 센서 네트워크 구성의 예시를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a sensor network configuration using a node of a sensor network to which a detachable node control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may be attached.

도 5를 참조하면, 우선 센서 네트워크는 분리형 노드 제어 장치를 탈착한 노드들로 이루어진다. Referring to FIG. 5, first, the sensor network includes nodes detached from the detachable node control device.

먼저, 센서 네트워크를 구성하는 노드 중 적당한 위치에 있는 한 노드를 싱크 노드로 결정하고 그 위치에 싱크 노드를 배치하며, 그 외에는 센서 노드를 배치할 수 있다. 그 후, 그 싱크 노드의 수신 범위 내에 게이트웨이를 설치하고, 게이트웨이를 IP 네트워크와 연결하여 원격 서버와 연결시킨다. 이렇게 센서 네트워크가 구성한다 하더라도, 노드 제어 장치가 부착되기 전에는 이러한 센서 네트워크는 본연의 기능을 할 수 없을 것이다.First, a node at an appropriate position among the nodes constituting the sensor network may be determined as a sink node, and a sink node may be disposed at that position, and other sensor nodes may be disposed. Thereafter, the gateway is installed within the reception range of the sink node, and the gateway is connected with the IP network to connect with the remote server. Even if the sensor network is configured as such, the sensor network will not be able to function as it is until the node control device is attached.

이런 다음, 마지막으로 게이트웨이와 연결될 노드에는 싱크 노드의 역할을 설정된 분리형 노드 제어 장치(511)를 삽입하고, 나머지 노드에는 센서 네트워크의 용도에 맞는 센서 노드 프로그램을 설치한 분리형 노드 제어 장치(513)를 삽입하 면, 센서 네트워크가 정상적으로 동작하게 된다.Next, a detachable node control device 511 having a role of a sink node is inserted into a node to be connected to the gateway, and a detachable node control device 513 having a sensor node program installed for the purpose of the sensor network is inserted into the remaining nodes. If inserted, the sensor network will operate normally.

한편, 이러한 센서 네트워크에서, 센서 네트워크의 용도를 변경해야 할 경우에는, 센서 노드 전체를 수거하고 다시 설치할 필요 없이, 센서 노드에 포함된 분리형 노드 제어 장치만을 수거하여 프로그램을 변경 설치하는 것만으로 센서 네트워크의 성질이 변경될 수 있다.On the other hand, in such a sensor network, when it is necessary to change the use of the sensor network, the sensor network is simply collected by changing and installing only a separate node control device included in the sensor node without collecting and reinstalling the entire sensor node. The nature of the can be changed.

만약, 상기 센서 노드들이 싱크 노드의 역할을 수행할 수 있도록 구성된 하드웨어를 가지고 있다면, 상기 분리형 노드 제어 장치(511)의 변경만으로 싱크 노드의 위치까지 변경할 수 있다.If the sensor nodes have hardware configured to perform the role of the sink node, the sensor node may change to the position of the sink node only by changing the detachable node control device 511.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명이 적용되는 센서 네트워크를 개념적으로 나타낸 도면.1 conceptually illustrates a sensor network to which the present invention is applied;

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서 네트워크의 노드와 분리형 노드 제어 장치를 나타낸 도면.2 is a view showing a node and a separate node control device of the sensor network according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서 네트워크의 노드 및 분리형 노드 제어 장치의 내부 구성을 간략히 설명한 도면.3 is a view briefly explaining the internal configuration of a node and a separate node control device of the sensor network according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SDIO 카드 형태의 분리형 노드 제어 장치의 구성도.Figure 4 is a block diagram of a separate node control device in the form of an SDIO card according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분리형 노드 제어 장치가 부착될 수 있는 센서 네트워크의 노드를 이용한 센서 네트워크 구성의 예시를 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating an example of a sensor network configuration using a node of a sensor network to which a detachable node control device according to an embodiment of the present invention may be attached.

Claims (12)

전원선 및 데이터 신호선이 외부와 결합하는 제1 인터페이스;A first interface to which the power line and the data signal line are coupled to the outside; 상기 제1 인터페이스와 결합하고, 외부와 통신하는 송수신부; 및A transmitter / receiver coupled to the first interface and communicating with the outside; And 상기 송수신부 및 상기 제1 인터페이스와 결합하고, 상기 송수신부, 제2 인터페이스 및 상기 제1 인터페이스와 결합하는 외부 장치를 제어하는 제어부A control unit coupled to the transceiver and the first interface and controlling an external device coupled to the transceiver, the second interface and the first interface 를 포함하되, 상기 제어부, 상기 송수신부 및 상기 제2 인터페이스는 외부에서 공급되는 전원으로 구동되는 것Including, wherein the control unit, the transceiver and the second interface is driven by a power supplied from the outside 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 인터페이스는 SD 카드(secure digital card) 규격에 상응하는 것The first interface corresponds to a SD card standard. 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송수신부는 외부의 센서 네트워크의 노드 및 게이트웨이 중 어느 하나와 통신하는 것 The transceiver communicates with any one of a node and a gateway of an external sensor network. 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송수신부는 안테나 및 RF 변환기(Radio Frequency)로 구성되는 것The transceiver is composed of an antenna and an RF converter (Radio Frequency) 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 프로그램 입력 가능한 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit : MCU)으로 구성되는 것The control unit is composed of a programmable micro control unit (Micro Control Unit: MCU) 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 프로그램 입력에 상응하여 센서 네트워크에 포함된 모든 종류의 노드의 제어를 할 수 있는 것The controller may control all kinds of nodes included in the sensor network in response to a program input. 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 외부에서 소프트웨어의 변경이 가능한 것The controller is capable of changing the software from the outside 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제어부는 상기 제2 인터페이스와 결합하는 외부 컴퓨팅 장치에서 소프트웨어 변경이 가능한 것The controller is software change possible in the external computing device coupled to the second interface 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제어부는 상기 송수신부로 수신되는 데이터 신호에 의하여 소프트웨어 변경이 가능한 것The controller is capable of changing the software by the data signal received by the transceiver 을 특징으로 하는 분리형 노드 제어 장치.Detachable node control device, characterized in that. 전원선 및 데이터 신호선이 외부와 결합하는 제2 인터페이스 및A second interface to which the power line and the data signal line are coupled to the outside; and 상기 제2 인터페이스 및 센서부에 전원을 공급하는 전원부A power supply unit supplying power to the second interface and the sensor unit 를 포함하되, 상기 전원부 및 상기 제2 인터페이스는 상기 제2 인터페이스와 결합하는 외부 제어 장치에 의하여 제어되는 것Including, wherein the power supply and the second interface is controlled by an external control device coupled to the second interface 을 특징으로 하는 센서 네트워크의 노드.Node of a sensor network, characterized in that. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제2 인터페이스는 SD 카드(secure digital card) 규격에 상응하는 것The second interface corresponds to an SD card standard. 을 특징으로 하는 센서 네트워크의 노드.Node of a sensor network, characterized in that. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 외부 제어 장치는 상기 센서 네트워크의 노드 내부에 삽입되는 것The external control device being inserted into a node of the sensor network 을 특징으로 하는 센서 네트워크의 노드.Node of a sensor network, characterized in that.
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