KR20080091924A - Node management controller(nmc) - Google Patents

Node management controller(nmc) Download PDF

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KR20080091924A
KR20080091924A KR1020070035003A KR20070035003A KR20080091924A KR 20080091924 A KR20080091924 A KR 20080091924A KR 1020070035003 A KR1020070035003 A KR 1020070035003A KR 20070035003 A KR20070035003 A KR 20070035003A KR 20080091924 A KR20080091924 A KR 20080091924A
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sensor
integrated management
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KR1020070035003A
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유경국
장덕수
이충효
김영곤
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(주)에스에이치아이앤씨
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Abstract

A sensor network mode management controller is provided to remove the inconvenience in an attaching or a detaching process when adjusting a program of a node. An USN(Ubiquitous Sensor Network)/RFID(Radio Frequency IDentification) integration management module includes an USN/RFID module reader module. USN sensor nodes(2a,2b,2c,2d) having the state values communicate with an USN/RFID sensor management module(200) by wireless and are linked with a hub(202) through the Ethernet(201). The USN/RFID sensor management module receives the power and the Ethernet communication data through the Ethernet at the hub including power and is connected with the hub by Ethernet irrespective of a server located at the remote site. Accordingly, the USN/RFID sensor management module corrects the state monitoring and program of the USN sensor nodes. The sensor network management module uses RF(Radio Frequency) of 2.4GHz at the great distance.

Description

센서 네트워크 노드 관리 컨트롤러 {Node Management Controller(NMC)} Sensor Network Node Management Controller {Node Management Controller (NMC)}

도 1은 종래의 USN 네트워크 시스템 구성도1 is a block diagram of a conventional USN network system

도 2는 본 발명에 따른 USN/RFID 센서 네트워크 관리 모듈의 시스템 구성도.2 is a system configuration diagram of a USN / RFID sensor network management module according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 USN/RFID 센서 네트워크 관리 모듈의 내부 구성의 블럭도3 is a block diagram of an internal configuration of a USN / RFID sensor network management module according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 USN/RFID 센서 네트워크 관리 모듈의 센서노드와의 결합 구성도.Figure 4 is a combined configuration with the sensor node of the USN / RFID sensor network management module according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 USN.RFID 센서 네트워크 관리 모듈의 프로그램 흐름을 나타낸 예시도.5 is an exemplary diagram illustrating a program flow of a USN.RFID sensor network management module according to the present invention.

본 발명은 기존에 USN/RFID 센서 통합 모듈에 관한 것으로서 센서노드의 프로그램을 수정 할 경우 수시로 모듈을 설치 부위에서 떼어와 PC와 연동하여 프로그램을 수정, 변경 하였던 것을 본 발명의 기술은 USN 센서 노드에 무선(RF) 또는 시리얼 통신으로 프로그램 업 로딩 또는 변경할 수 있는 기술을 발명하여 노드의 프로그램 수정 시 탈부착의 불편함을 없애고 RF로 각 센서노드의 상태를 시리얼 통신으로 감시 또는 디버그 할 수 있다. 또한 센서노드와 컨넥터 연동시 전원을 On/Off제어 할 수 있어 전원제어를 원격지에서 On/Off 제어할 수 있다. The present invention relates to an existing USN / RFID sensor integrated module. When a program of a sensor node is modified, the module is detached from an installation site and the program is modified and changed in conjunction with a PC. By inventing the technology that can upload or change the program by wireless or RF communication, it is possible to eliminate the inconvenience of detachment when modifying the program of the node and to monitor or debug the status of each sensor node by serial communication using RF. In addition, when the sensor node and the connector are interlocked, the power can be controlled on / off so that the power can be controlled on / off from a remote location.

도 1은 USN 센서 관리모듈의 시스템의 구성을 나타낸 것이다.1 illustrates a configuration of a system of a USN sensor management module.

도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 USN/RFID 통합모듈(100)이 서버(101)에 직접 연결하여 네트워크 하여 복수의 USN/RFID센서 노드(1a, 1b, 1c, 1d)와 무선 네트워크로 구성되어져 있다. 이는 USN/RFID 센서노드의 정보가 무선으로 USN/RFID 통합모듈에 전달되어 서버로 바로 연결되어져 있다.As shown in FIG. 1, the USN / RFID integrated module 100 is connected to the server 101 by direct connection to a network, and is configured with a plurality of USN / RFID sensor nodes 1a, 1b, 1c, and 1d and a wireless network. have. The information of the USN / RFID sensor node is wirelessly transmitted to the USN / RFID integrated module and directly connected to the server.

그러나, 종래의 이러한 USN/RFID 통합모듈(100)은 서버와 직접 연결되어져 서버(101)를 중심으로 근거리 센서노드(1a, 1b, 1c, 1d)와 무선 데이터의 정보로만 서버(101)에서 관리 할 수 있어 원거리의 그룹으로 센서노드와의 구성에 한계점을 갖고 있었다.However, the conventional USN / RFID integration module 100 is directly connected to the server and managed by the server 101 only with the information of the near field sensor nodes 1a, 1b, 1c, and 1d and wireless data. It could be done in a remote group and had limitations in the configuration with the sensor node.

또한, USN/RFID 센서노드의 동작 프로그램에 수정, 변경을 원할 경우 원격지에 설치된 센서노드를 떼어와 프로그램 업그레이드 할 수 있는 PC까지 가져와 수정 변경해야 하는 불편함을 감수 할 수밖에 없었다. In addition, in order to modify or change the USN / RFID sensor node's operation program, the sensor node installed at the remote site was removed and brought to the PC to upgrade the program.

본 발명은 종래에 사용되어오던 센서노드와의 연동 및 개발에 문제점을 편리하게 하기위해 발안한 것으로서 USN/RFID 무선 센서 네트워크의 기술 접근에 편리함, 신속, 정확한 통합 USN 통합 관리 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to facilitate the problem of interworking and development with a sensor node that has been used in the prior art, and to provide a convenient, fast and accurate integrated USN integrated management module for accessing technology of the USN / RFID wireless sensor network. There is this.

상기 USN/RFID 모듈 리더 모듈을 포함하여 노드 관리 컨트롤러가 USN/RFID모듈에 무선(RF) 또는 시리얼 통신으로 프로그램 수정, 업로드 기능을 포함하고 상태감시를 실시간 할 수 있는 USN/RFID 통합관리 모듈을 특징으로 한다. 이는 USN 센서노드(2a, 2b, 2c, 2d)에서 무선으로 센서의 상태 값을 USN/RFID 센서 관리 모듈(200)에서 무선(RF) 통신하여 이 정보를 이더넷(201)을 통해 허브(202)와 연동된다. 여기서 USN/RFID 센서 관리 모듈(200)의 전원은 전원이 포함된 허브(202)에서 이더넷(201)을 통해 전원과 이더넷 통신데이터를 함께 받아 별도의 전원공급이 필요 없는 장점이 있어 서버(203)가 원격지에 있어도 허브(202)까지 이더넷으로 연결되어 원거리에서도 USN 센서노드(2a, 2b, 2c, 2d)의 상태 감시 및 프로그램을 수정할 수 있게 된다. 센서 네트워크 관리 모듈은 2.4Ghz의 무선(RF)주파수를 사용하며 이하, 본 발명의 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 USN/RFID 센서 관리모듈의 구성은 무선통신의 RF 송수신부(402);USB 방식으로 시리얼 디버그를 할 수 있는 USB제어부(404);센서노드의 전원을 On/OFF할 수 있는 전원 제어부(405);전원이 실린 통신 이더넷을 받는 통신전원부(408)를 포함하며 이더넷으로 받은 데이터를 시리얼로 변환하여 센서노드 내에 프로그램을 수정 할 수 있는 시리얼 통신(401); 전체 구성을 제어하는 중앙 제어부(400);이더넷을 통한 전원 입력 및 외부DC 입력을 받는 전원부(407)로 통합 관리 모듈로 구성되어져 있다. 프로그램의 구성은 센서노드 프로그램에 Application의 센싱 및 목적하는 작업의 수행 중 Debug Point에 도달하면 Application은 Debug Value를 생성하고 전송한다. Debug Value는 Interface Board(503)를 통해 NMC로 전달되고 NMC(500)는 Debug Value를 받으면 패킷 구조를 생성하고 이는 Ethernet을 통해 TestBed 서버로 패킷을 전송한다. TestBed 서버는 미리 설정된 Option에 따라 Debug의 처리절차를 수행한다. TestBed서버는 모든 Debug는 DataBase에 기록하고 TestBed서버는 Option에 따라 NMC에 제어명령을 전달한다. 이때 Option이 NMC에 제어명령을 전달하지 않고 결과 표식일수 있다. NMC는 Debug 전달 후 제어명령이 TestBed 서버로부터 전달되면 NMC는 제어명령을 실행하고 Result Ack를 TestBed 서버로 전송한다. NMC는 제어명령 Type에 따라 Target Node에 명령을 다시 전달 할 수 있다. 제어명령 Type은 Target Node의 부트 로더에도 전달 되어진다. 부트 로더는 다운로드 명령 또는 실행명령을 실행 할 수 있다.Including the USN / RFID module reader module, the node management controller includes a USN / RFID integrated management module that includes a program modification and upload function to the USN / RFID module by wireless (RF) or serial communication, and can monitor the status in real time. It is done. It wirelessly communicates the state values of the sensors wirelessly in the USN / RFID sensor management module 200 in the USN sensor nodes 2a, 2b, 2c, and 2d to transfer this information to the hub 202 via the Ethernet 201. Works with Here, the power of the USN / RFID sensor management module 200 receives power and Ethernet communication data together through the Ethernet 201 from the hub 202 including the power, and thus does not require a separate power supply. Is connected to the hub 202 even in a remote location, it is possible to modify the status monitoring and program of the USN sensor nodes (2a, 2b, 2c, 2d) from a distance. Sensor network management module uses a radio frequency (RF) of 2.4Ghz and will be described in detail below with reference to the accompanying drawings of the present invention. The configuration of the USN / RFID sensor management module includes an RF transceiver 402 for wireless communication; a USB controller 404 capable of serial debug using a USB method; a power controller 405 for turning on / off a power of a sensor node. Serial communication 401 including a communication power supply unit 408 receiving a communication Ethernet loaded with power and converts the data received through the Ethernet into a serial to modify the program in the sensor node; Central control unit 400 for controlling the overall configuration; the power supply unit 407 receiving a power input and an external DC input via Ethernet is configured as an integrated management module. When the program composition reaches the Debug Point during sensing and application of the application to the sensor node program, the application generates and sends a debug value. The Debug Value is transmitted to the NMC through the Interface Board 503. When the NMC 500 receives the Debug Value, it generates a packet structure, which transmits the packet to the TestBed server via Ethernet. TestBed server executes Debug processing according to the preset option. TestBed server records all debug in DataBase, and TestBed server sends control command to NMC according to option. In this case, Option may be a result marker without transmitting control command to NMC. NMC executes control command and sends Result Ack to TestBed server when control command is delivered from TestBed server after Debug delivery. The NMC can send the command back to the target node according to the control command type. The control command type is also sent to the boot loader of the target node. The boot loader can execute a download command or an executable command.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 2.4Ghz 의 USN 무선센서 네트워크를 이용한 통합 관리노드로서 기존의 RFID 기능과 센서네트워크에 무선을 통한 프로그램 업그레이드와 실시간 상태감지 기능을 가지므로 USN/RFID 센서 노드 통합관리에 최적의 편리함으로 사용 및 개발 할 수 있는 시스템을 제공하게 된다.As described above, the USN / RFID sensor node integrated management as the integrated management node using the 2.4Ghz USN wireless sensor network in the present invention has an existing RFID function and a program upgrade and real-time state detection function through the wireless network. It provides a system that can be used and developed with optimum convenience.

Claims (6)

USN/RFID 모듈 리더 모듈을 포함하여 노드 관리 컨트롤러가 USN/RFID모듈에 무선(RF) 또는 시리얼 통신으로 프로그램 수정, 변경 기능을 포함하고 상태감시를 실시간 할 수 있는 USN/RFID 통합관리모듈이다.  It is a USN / RFID integrated management module that includes a USN / RFID module reader module, which allows the node management controller to include program modification and change functions in the USN / RFID module by wireless (RF) or serial communication, and monitor status in real time. 청구항 1에 있어서, 상기 USN/RFID 통합관리모듈의 송수신 주파수는 2.4Ghz 대역을 특징으로 하는 USN/RFID 통합관리센서모듈.The USN / RFID integrated management sensor module according to claim 1, wherein the transmission / reception frequency of the USN / RFID integrated management module is 2.4 Ghz band. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 USN/RFID 통합관리모듈은 인터페이스 기능을 포함하여 USN 센서노드를 직접 커넥팅 하여 시리얼 디버그 및 프로그램 업그레이드 할 수 있다. 또한 센서노드의 상태감지를 할 수 있다. The USN / RFID integrated management module may directly connect a USN sensor node including an interface function to serial debug and program upgrade. It can also detect the state of sensor node. 청구항1과 3에 있어서,The method according to claim 1 and 3, 상기 USN/RFID 통합관리모듈은 센서노드를 본 통합관리 모듈에 부착하여진 센서노드의 전원관리를 하여 센서노드의 전원을 이더넷 통신을 통해 On/Off 할 수 있다.The USN / RFID integrated management module may turn on / off the power of the sensor node through Ethernet communication by managing power of the sensor node attached to the integrated management module. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 USN/RFID 통합관리모듈은 RF 안테나; 전원이 실린 이더넷 통신으로부터 센서노드를 통합 관리하는 제어부; RF 무선으로 선서노드의 프로그램을 업그레이드하는 프로그램부; 시리얼통신 방식으로 센서노드의 프로그램을 업그레이드하는 프로그램부; 시리얼통신 방식으로 센서노드의 동작 상태를 실 기간 감시 프로그램부; The USN / RFID integrated management module includes an RF antenna; A controller configured to integrally manage the sensor nodes from the Ethernet communication loaded with power; A program unit for upgrading a program of the oath node with RF radio; A program unit for upgrading a program of a sensor node in a serial communication method; A real-time monitoring program unit that monitors an operation state of a sensor node in a serial communication method; 상기 기능을 포함한 USN/RFID 센서 노드 프로그램 및 제어를 통합관리 하는 USN/RFID 통합관리모듈이다.USN / RFID integrated management module for integrated management of USN / RFID sensor node program and control including the above functions. 청구항 4에 있어서, 상기 안테나는 PCB패턴 안테나인 것을 특징으로 하는 USN/RFID 센서 통합관리 모듈.5. The USN / RFID sensor integrated management module according to claim 4, wherein the antenna is a PCB pattern antenna.
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