KR20080058072A - Communication system using zigbee and control method thereof - Google Patents

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Abstract

A communication system using a ZigBee and its control method are provided to set or change a channel or a PAN ID without using hardware or a program. A ZigBee coordinator(14) is provided in a home appliance(10) to coordinate between the home appliance and a remote controller(20), and transmits/receives data. A ZigBee device(24) is provided in the remote controller and establishes a ZigBee communication network through communication with the ZigBee coordinator. An input unit(26) is provided in the remote controller and sets a channel and a PAN ID of the ZigBee coordinator. An install module(28) processes 802.15.4 data of a format different from a ZigBee format.

Description

지그비를 이용한 통신시스템 및 그 제어방법{Communication system using Zigbee and control method thereof}Communication system using Zigbee and its control method {Communication system using Zigbee and control method about}

도 1은 본 발명의 지그비 통신 네트워크를 이용한 가전기기와 리모컨의 시스템 구성도,1 is a system configuration of a home appliance and a remote control using the Zigbee communication network of the present invention,

도 2A 및 도 2B는 본 발명의 지그비를 이용한 통신 네트워크에서 채널 및 PAN ID 설정을 위한 제어동작 흐름도.2A and 2B are control flowcharts for setting a channel and a PAN ID in a communication network using Zigbee of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 가전기기 12 : 가전기기 제어부10: home appliance 12: home appliance control unit

14 : 지그비 코디네이터 20 : 리모컨14: Zigbee Coordinator 20: Remote Control

22 : 리모컨 제어부 24 : 지그비 디바이스22: remote control control unit 24: Zigbee device

26 : 입력부 28 : 인스톨 모듈26: input unit 28: installation module

본 발명은 지그비를 이용한 통신시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신단말기간을 중재(coordinate)하며, 데이터를 송수신하는 코디네이터를 포함하는 지그비 무선 통신 네트워크를 이용하여 통신단말기간의 채널과 PAN ID를 설정하기 위한 것이다.The present invention relates to a communication system using ZigBee and a control method thereof, and more particularly, to a channel of a communication terminal period using a ZigBee wireless communication network including a coordinator for coordinating the communication terminal period and transmitting and receiving data. To set the PAN ID.

가정에서 일반적으로 사용되고 있는 가전기기(예를 들어, 시스템 에어컨이나 텔레비전 등)들은 사용자의 편의를 위해 리모컨을 통해서 조작이 이루어지도록 구성되고, 이를 위해 가전기기와 리모컨은 상호간의 무선 통신을 위한 통신 네트워크를 형성한다.Home appliances commonly used in homes (for example, system air conditioners, televisions, etc.) are configured to be operated through a remote control for the convenience of the user. For this purpose, the home appliances and the remote control are a communication network for wireless communication with each other. To form.

이러한 무선 통신 네트워크를 형성하기 위해 최근에는 전력소비가 적고 설치비용이 저렴한 지그비(Zigbee)를 이용한 통신 기술이 보편화되고 있다.In order to form such a wireless communication network, a communication technology using Zigbee, which consumes little power and has a low installation cost, has recently become popular.

지그비(Zigbee)란 IEEE 802.15.4 소규모 무선 개인 영역 네트워크(Low-rate Wireless Personal Area Network, LR-WPAN's)로서, 블루투스(bluetooth)에 비해 송신 데이터 양은 적지만 하나의 배터리로 1년을 사용할 정도로 저전력 규격이며 소프트웨어, 관련 부품들을 최소화해 원가가 블루투스의 2분의 1에 그치는 등 제어와 센서를 기본으로 하는 홈 네트워크에 적합한 무선 통신 기술이다.Zigbee is an IEEE 802.15.4 Low-rate Wireless Personal Area Network (LR-WPAN's), which has less transmission data compared to Bluetooth, but low power consumption for one year on a single battery. It is a wireless communication technology that is suitable for home networks based on control and sensors, with the cost being only 1/2 of Bluetooth by minimizing software and related components.

이러한 지그비를 이용하여 통신 네트워크를 형성하기 위해 가전기기와 리모컨간에 서로 동일한 채널과 개인 영역 네트워크(Personal Area Network:이하 PAN이라 한다)의 고유식별자(Identification;이하 ID라 한다)를 설정하기 위한 바인딩(binding) 과정이 필요한데, 종래에는 프로그램 다운로드를 이용하여 바인딩하는 방식, 정해진 규칙에 따라 통신을 통해 자동으로 바인딩하는 방식, 가전기기와 리모컨에 설치된 딥스위치를 이용하여 외부에서 수동으로 바인딩하는 방식이 사용되었다.In order to form a communication network using the Zigbee, a binding for establishing a unique channel (ID) of the same channel and a personal area network (hereinafter referred to as a PAN) between the home appliance and the remote controller is used. binding) process, conventionally, a method of binding using a program download, a method of automatically binding through communication according to a predetermined rule, and a method of manually binding externally using a dip switch installed in a home appliance and a remote controller. It became.

그런데, 프로그램 다운로드를 이용한 방식은 실제 필드의 환경을 반영하지 못 하고 매 다운로드마다 프로그램 세팅을 변경해야 하는 번거로움이 있고, 외부 딥스위치를 이용한 방식은 가전기기(예를 들어, 시스템 에어컨의 경우 천정에 설치된 실내기)에 접근하여 변경해야 하는 어려움이 있으며, 통신을 이용한 방식은 근처에 다른 통신 네트워크가 형성되어 있는 경우 원하지 않는 네트워크와 중복되는 문제가 있었다.By the way, the method using the program download does not reflect the environment of the actual field, and there is a need to change the program setting for each download, and the method using the external dip switch is a home appliance (for example, a ceiling in the case of a system air conditioner). The indoor unit installed in the) is difficult to access and change, the method using the communication has a problem that overlaps with the unwanted network when another communication network is formed nearby.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 가전기기와 리모컨간의 지그비 통신 네트워크를 형성하는데 있어서 리모컨만을 이용하여 채널과 PAN ID를 설정하는 바인딩 과정을 용이하게 수행할 수 있는 지그비를 이용한 통신시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above conventional problems, an object of the present invention is to facilitate the binding process for setting the channel and PAN ID using only the remote control in forming a Zigbee communication network between the home appliance and the remote control The present invention provides a communication system using ZigBee and a control method thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 통신단말기간에 통신 네트워크를 형성하는 통신시스템에 있어서, 상기 복수의 통신단말기 중 어느 하나에 마련되어 통신단말기간을 중재하며 데이터를 송수신하는 지그비 코디네이터; 및 상기 복수의 통신단말기 중 다른 하나에 마련되어 상기 지그비 코디네이터와의 통신을 통해 지그비 통신 네트워크를 형성하는 지그비 디바이스;를 포함하고, 상기 지그비 디바이스가 마련된 통신단말기에는 상기 지그비 코디네이터의 채널 및 PAN ID를 설정하기 위한 입력부가 구비된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a communication system for forming a communication network in a plurality of communication terminal periods, comprising: a ZigBee coordinator provided in any one of the plurality of communication terminals to arbitrate a communication terminal period and to transmit and receive data; And a Zigbee device provided in another one of the plurality of communication terminals to form a Zigbee communication network through communication with the Zigbee coordinator, wherein the communication terminal provided with the Zigbee device sets a channel and a PAN ID of the Zigbee coordinator. Characterized in that the input is provided for.

또한, 상기 복수의 통신단말기 중 어느 하나는 가전기기이고, 다른 하나는 리모컨인 것을 특징으로 한다.In addition, any one of the plurality of communication terminals is a home appliance, the other is characterized in that the remote control.

또한, 상기 리모컨에는 지그비 포맷이 아닌 포맷의 802.15.4 데이터를 처리하는 인스톨 모듈이 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the remote control is characterized in that the installation module for processing 802.15.4 data in a format other than Zigbee format.

그리고, 본 발명은 복수의 통신단말기간에 통신 네트워크를 형성하는 통신시스템의 제어방법에 있어서, 상기 복수의 통신단말기 중 어느 하나에 마련된 인스톨 모듈을 통해 지그비 데이터가 아닌 인스톨 포맷으로 IEEE 주소를 요청하는 단계; 상기 IEEE 주소요청에 응답하여 상기 복수의 통신단말기 중 다른 하나에 마련된 지그비 코디네이터의 IEEE 주소를 설정하는 단계; 설정된 IEEE 주소를 통해 채널 및 PAN ID 설정 메시지를 전송하는 단계; 및 전송된 채널 및 PAN ID 설정 메시지에 응답하여 지그비 디바이스의 채널 및 PAN ID를 설정하는 단계;를 포함한다.The present invention provides a method of controlling a communication system for forming a communication network in a plurality of communication terminal periods, the method comprising: requesting an IEEE address in an installation format other than Zigbee data through an installation module provided in any one of the plurality of communication terminals. ; Setting an IEEE address of a Zigbee coordinator provided in another one of the plurality of communication terminals in response to the IEEE address request; Transmitting a channel and a PAN ID setting message through the set IEEE address; And setting the channel and the PAN ID of the Zigbee device in response to the transmitted channel and the PAN ID setting message.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 지그비 통신 네트워크를 이용한 가전기기와 리모컨의 시스템 구성도로서, 가정에서 일반적으로 사용되고 있는 가전기기(10;예를 들어, 시스템 에어컨의 경우 복수의 실내기 중 어느 하나의 실내기)와, 사용자가 원하는 운전명령을 지그비 무선 통신 네트워크를 이용하여 상기 가전기기(10)에 전송하기 위한 리모컨(20;remote controller)을 포함한다.1 is a system configuration diagram of a home appliance and a remote controller using a Zigbee communication network of the present invention, and the home appliance 10 (for example, any one indoor unit of a plurality of indoor units in the case of a system air conditioner) that is generally used in a home; And a remote controller 20 for transmitting a driving command desired by the user to the home appliance 10 using a Zigbee wireless communication network.

상기 가전기기(10)는 가전기기(10)의 제반 동작을 제어하는 제어부(12)와, 지그비 무선 통신을 통해 가전기기(10)와 리모컨(20)간을 중재(coordinate)하며, 데이터를 송수신하는 지그비 코디네이터 모듈(14, Zigbee Coordinator module;이하 지그비 코디네이터라 한다)을 포함하는 통신단말기이다.The home appliance 10 coordinates between the home appliance 10 and the remote controller 20 through a Zigbee wireless communication with a control unit 12 that controls the overall operation of the home appliance 10, and transmits and receives data. A communication terminal including a Zigbee Coordinator module (hereinafter, referred to as Zigbee Coordinator).

상기 지그비 코디네이터(14)는 리모컨(20)에서 데이터가 전송되면 전송된 데 이터가 지그비 포맷인지 아닌지를 판단하여 지그비 포맷인 경우 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 지그비 통신 네트워크를 형성하고, 지그비 포맷이 아닌 경우 IEEE 802.15.4 표준에 맞는 데이터라면 상위 레이어(Layer)로 데이터를 전송한다.When the Zigbee coordinator 14 transmits data from the remote controller 20, the Zigbee coordinator 14 determines whether the transmitted data is in ZigBee format, and forms a ZigBee communication network based on the IEEE 802.15.4 standard in the ZigBee format. Otherwise, if the data conforms to the IEEE 802.15.4 standard, the data is transmitted to the upper layer.

상기 리모컨(20)은 리모컨(20)의 제반 동작을 제어하는 제어부(22)와, 지그비 무선 통신을 통해 가전기기(10)와 데이터를 송수신하는 지그비 엔드 디바이스 모듈(24, Zigbee End Device module;이하 지그비 디바이스라 한다)와, IEEE 802.15.4 표준의 PHY/MAC 레벨에서 일어나는 지그비 코디네이터(14)의 채널 및 PAN ID를 설정하기 위한 인스톨신호를 입력하는 입력부(26)와, 상기 입력부(26)에서 인스톨신호가 입력된 경우 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 지그비 포맷이 아니더라도 IEEE 802.15.4 표준에 맞는 데이터인 경우 상위 레이어(Layer)로 지그비 포맷이 아닌 데이터를 전송하는 인스톨 모듈(28)을 포함하는 통신단말기이다.The remote controller 20 may include a control unit 22 for controlling overall operations of the remote controller 20, and a Zigbee End Device module 24 for transmitting and receiving data to and from the home appliance 10 through Zigbee wireless communication; Input unit 26 for inputting an installation signal for setting a channel and a PAN ID of the Zigbee coordinator 14 occurring at the PHY / MAC level of the IEEE 802.15.4 standard, and the input unit 26 If the installation signal is input, even if the ZigBee format based on the IEEE 802.15.4 standard, even if the data conforming to the IEEE 802.15.4 standard includes an installation module 28 for transmitting data not in ZigBee format to the upper layer (Layer) It is a communication terminal.

이하, 상기와 같이 구성된 지그비를 이용한 통신시스템 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, an operation process and an effect of a communication system using the Zigbee configured as described above and a control method thereof will be described.

도 2A 및 도 2B는 본 발명의 지그비를 이용한 통신시스템의 채널 및 PAN ID 설정을 위한 제어동작 흐름도이다.2A and 2B are flowcharts illustrating a control operation for setting a channel and a PAN ID of a communication system using the Zigbee of the present invention.

먼저, 리모컨(20)에서 사용자의 운전명령에 의해 데이터가 전송되면(S100), 가전기기(10)의 지그비 코디네이터(14)에서는 전송된 데이터가 지그비 포맷인가를 판단하여(S102), 지그비 포맷이 아닌 경우 지그비 코디네이터(14)는 지그비 포맷이 아니더라도 IEEE 802.15.4 표준에 맞는 데이터라면 상위 레이어로 데이터를 전송하여 리모컨(20)의 인스톨 모듈(28)에서 수신하도록 한다(S104).First, when data is transmitted by the user's driving command from the remote control (20) (S100), the ZigBee coordinator 14 of the home appliance 10 determines whether the transmitted data is ZigBee format (S102), ZigBee format is If not, the Zigbee coordinator 14 transmits the data to the upper layer if the data conforms to the IEEE 802.15.4 standard, even if not in the Zigbee format (S104) to be received by the installation module 28 of the remote control (20).

상기 판단결과, 지그비 포맷인 경우 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 지그비 디바이스(24)에서 데이터를 수신하여 지그비 무선 통신 네트워크를 형성한다(S106).As a result of the determination, in the Zigbee format, a Zigbee wireless communication network is formed by receiving data from the Zigbee device 24 based on the IEEE 802.15.4 standard (S106).

이와 같이, 지그비 코디네이터(14)는 지그비 데이터와 인스톨 데이터를 분리하여 수신한다.In this way, the ZigBee coordinator 14 receives the ZigBee data and the installation data separately.

한편, 지그비 디바이스(24)는 처음에는 지그비 코디네이터(14)의 IEEE값과 채널을 알 수 없으므로 통신을 할 수 없는 상태이므로 IEEE 802.15.4 PHY/MAC 프로토콜에 데이터 값으로 지그비 데이터가 아닌 인스톨 포맷으로 IEEE 주소요청 메시지를 전송한다(S108).On the other hand, since the Zigbee device 24 cannot communicate with the Zigbee coordinator 14 because the IEEE value and the channel are not known at first, the Zigbee device 24 is a data value for the IEEE 802.15.4 PHY / MAC protocol. The IEEE address request message is transmitted (S108).

인스톨 포맷으로 IEEE 주소요청 메시지를 전송받은 지그비 코디네이터(14)로부터 IEEE 주소응답 메시지가 전송되었는가를 판단하여(S110) 이에 대한 IEEE 주소응답이 없을 경우 채널을 변경하면서 계속 IEEE 주소요청 메시지를 지그비 코디네이터(14)에 전송한다.It is determined whether the IEEE address response message has been transmitted from the ZigBee coordinator 14, which has received the IEEE address request message in the installation format (S110). If there is no IEEE address response, the ZigBee coordinator continues to change the channel while changing the channel. 14) to transmit.

상기 지그비 코디네이터(14)로부터 IEEE 주소응답 메시지가 오면, 그 채널 즉, 지그비 코디네이터(14)의 채널을 현재 지그비 통신 네트워크의 채널로 설정하고, 지그비 코디네이터(14)의 IEEE 주소를 방금 받은 IEEE 주소로 설정한다. 이후부터는 이 채널과 IEEE 주소로 지그비 코디네이터(14)와 통신이 가능하게 된다(S112).When the IEEE address response message is received from the Zigbee coordinator 14, the channel, that is, the channel of the Zigbee coordinator 14 is set as the channel of the current Zigbee communication network, and the IEEE address of the Zigbee coordinator 14 to the just received IEEE address. Set it. Subsequently, communication with the Zigbee coordinator 14 is enabled using this channel and IEEE address (S112).

그리고, 지그비 통신 네트워크를 형성하기 위해서는 채널 이외에도 PAN ID가 필요하므로 지그비 코디네이터(14)에 PAN ID를 설정해 주어야 한다. 이를 위해 설 정된 지그비 코디네이터(14)의 IEEE 주소를 통해 PAN ID 설정 메시지를 전송한다(S114).In addition, in order to form a Zigbee communication network, since a PAN ID is required in addition to a channel, a PAN ID must be set in the Zigbee coordinator 14. The PAN ID setting message is transmitted through the IEEE address of the Zigbee coordinator 14 set for this purpose (S114).

따라서, 지그비 코디네이터(14)는 PAN ID 설정 후 지그비 디바이스(24)로 PAN ID 설정응답 메시지를 전송하고, 지그비 디바이스(24)는 PAN ID 설정응답 메시지를 전송받아(S116) 자신의 PAN ID를 지그비 코디네이터(14)의 PAN ID로 설정한다(S118).Accordingly, the ZigBee coordinator 14 transmits a PAN ID setup response message to the ZigBee device 24 after the PAN ID is set, and the ZigBee device 24 receives the PAN ID setup response message (S116) and sets its own PAN ID. It sets to the PAN ID of the coordinator 14 (S118).

또한, 채널을 변경하기 위해서는 설정된 지그비 코디네이터(14)의 IEEE 주소를 통해 채널설정 메시지를 전송하면(S120) 인스톨 모듈(28)이 채널설정 메시지를 전송받아 채널설정응답 메시지를 전송하고(S122), 지그비 코디네이터(14)의 채널을 설정한다. 지그비 코디네이터(14)는 채널설정응답 메시지를 기존 채널로 전송한 후 자신의 채널을 변경한다(S124).In addition, in order to change the channel, if the channel setting message is transmitted through the IEEE address of the set Zigbee coordinator 14 (S120), the installation module 28 receives the channel setting message and transmits the channel setting response message (S122). The channel of the Zigbee coordinator 14 is set. The Zigbee coordinator 14 changes its channel after transmitting the channel setting response message to the existing channel (S124).

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 지그비를 이용한 통신시스템 및 그 제어방법에 의하면, 가전기기와 리모컨간의 지그비 통신 네트워크를 형성하는데 있어서 리모컨만을 이용하여 채널과 PAN ID를 설정하기 때문에 채널과 PAN ID가 중복되는 문제를 쉽게 해결할 수 있으며, 채널과 PAN ID 설정이나 변경을 위해 별도의 하드웨어나 프로그램이 필요없다는 효과가 있다.As described above, according to the communication system using the ZigBee and the control method thereof according to the present invention, since the channel and the PAN ID are set using only the remote control in forming the Zigbee communication network between the home appliance and the remote control, the channel and the PAN ID duplication can be easily solved, and there is no need for a separate hardware or program to set or change the channel and PAN ID.

Claims (5)

복수의 통신단말기간에 통신 네트워크를 형성하는 통신시스템에 있어서,A communication system for forming a communication network in a plurality of communication terminal periods, 상기 복수의 통신단말기 중 어느 하나에 마련되어 통신단말기간을 중재하며 데이터를 송수신하는 지그비 코디네이터; 및A Zigbee coordinator provided at any one of the plurality of communication terminals to arbitrate a communication terminal period and to transmit and receive data; And 상기 복수의 통신단말기 중 다른 하나에 마련되어 상기 지그비 코디네이터와의 통신을 통해 지그비 통신 네트워크를 형성하는 지그비 디바이스;를 포함하고,And a Zigbee device provided in another one of the plurality of communication terminals to form a Zigbee communication network through communication with the Zigbee coordinator. 상기 지그비 디바이스가 마련된 통신단말기에는 상기 지그비 코디네이터의 채널 및 PAN ID를 설정하기 위한 입력부가 구비된 것을 특징으로 하는 지그비를 이용한 통신시스템.The communication terminal provided with the Zigbee device is a communication system using a Zigbee, characterized in that the input unit for setting the channel and PAN ID of the Zigbee coordinator. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 통신단말기 중 어느 하나는 가전기기인 것을 특징으로 하는 지그비를 이용한 통신시스템.Any one of the plurality of communication terminals is a communication system using a Zigbee, characterized in that the home appliance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 통신단말기 중 다른 하나는 리모컨인 것을 특징으로 하는 지그비를 이용한 통신시스템.The other one of the plurality of communication terminals is a communication system using a Zigbee, characterized in that the remote control. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 리모컨에는 지그비 포맷이 아닌 포맷의 802.15.4 데이터를 처리하는 인스톨 모듈이 구비된 것을 특징으로 하는 지그비를 이용한 통신시스템.The remote control has a ZigBee communication system characterized in that the installation module for processing 802.15.4 data in a format other than Zigbee format. 복수의 통신단말기간에 통신 네트워크를 형성하는 통신시스템의 제어방법에 있어서,In the control method of a communication system for forming a communication network in a plurality of communication terminal periods, 상기 복수의 통신단말기 중 어느 하나에 마련된 인스톨 모듈을 통해 지그비 데이터가 아닌 인스톨 포맷으로 IEEE 주소를 요청하는 단계;Requesting an IEEE address in an installation format other than Zigbee data through an installation module provided in any one of the plurality of communication terminals; 상기 IEEE 주소요청에 응답하여 상기 복수의 통신단말기 중 다른 하나에 마련된 지그비 코디네이터의 IEEE 주소를 설정하는 단계;Setting an IEEE address of a Zigbee coordinator provided in another one of the plurality of communication terminals in response to the IEEE address request; 설정된 IEEE 주소를 통해 채널 및 PAN ID 설정 메시지를 전송하는 단계; 및Transmitting a channel and a PAN ID setting message through the set IEEE address; And 전송된 채널 및 PAN ID 설정 메시지에 응답하여 지그비 디바이스의 채널 및 PAN ID를 설정하는 단계;를Setting a channel and a PAN ID of the Zigbee device in response to the transmitted channel and PAN ID setting message; 포함하는 지그비를 이용한 통신시스템의 제어방법.Control method of a communication system using a Zigbee comprising.
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