KR20090115354A - 무선센서 네트워크의 노드에 대한 펌웨어 업데이트 방법 및이에 사용되는 펌웨어 업데이트장치 - Google Patents

무선센서 네트워크의 노드에 대한 펌웨어 업데이트 방법 및이에 사용되는 펌웨어 업데이트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수개의 노드들을 포함하는 무선센서 네트워크에 대한 신규 노드의 펌웨어 업데이트 방법에 관한 것이다. 상기 신규 노드의 펌웨어 업데이트 방법은, (a) 상기 신규 노드가, 자신의 수신상태에서 자신의 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하는 단계; (b) 상기 신규 노드가, 상기 검색된 이웃노드 중 부모노드를 설정하는 단계; (c) 상기 다수개의 노드들이 상기 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키기 위한 합류 수신상태를 포함하는 경우, 상기 설정된 부모노드 및 상기 신규 노드가 상기 합류 수신상태를 이용하여 제1 통신링크를 설정하는 단계; (d) 상기 설정된 제1 통신링크를 통하여 상기 부모노드의 펌웨어를 상기 신규 노드로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 신규 노드가, 상기 부모 노드로부터 전송된 펌웨어를 수신한 경우, 상기 수신한 펌웨어로 기존의 펌웨어를 업데이트하고 상기 업데이트된 펌웨어를 구동하여 상기 무선 네트워크로 합류하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 무선센서 네트워크에 신규 노드가 합류되는 경우, 공장으로 수거하지 않고 바로 현장에서 신규 노드의 펌웨어 업데이트를 수행할 수 있다.
무선센서 네트워크, WSN, 펌웨어, 센서노드, 업데이트

Description

무선센서 네트워크의 노드에 대한 펌웨어 업데이트 방법 및 이에 사용되는 펌웨어 업데이트장치{Method for updating firmware of sensor nodes on a wireless sensor network and firmware updater using for the same method}
본 발명은 무선센서 네트워크의 노드에 대한 펌웨어를 업데이트시키는 방법및 이에 사용되는 펌웨어 업데이트장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 노드의 합류 및 보수 시, 노드에 대한 수거 과정 없이 현장에서 해당 노드의 합류 및 보수를 간이하게 하는 방법에 관한 것이다.
무선센서 네트워크(Wireless Sensor Network: WSN)는, 일반적으로, 센서 노드, 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드, 센서 필드에서 수집된 정보를 전송받는 싱크 노드, 싱크 노드로부터 전송된 정보를 라우팅하여 광대역 통신망을 통해 관리 서버로 전송하는 게이트웨이를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, WSN을 구성하는 센서 노드(이하, 노드)는 온도, 소리, 진동, 압력과 같은 물리적 또는 환경적인 정보를 감지하는 노드이다. 각 노드들은, 일반적으로, 무선 통신모듈, 마이크로프로세서, 전원모듈, 메모리로 구성되어 있다.
WSN을 구성하는 각 노드들은, 무선통신의 특성상 넓은 지역에 노드들이 산재하여 배치되어 있고, 화재, 홍수 또는 지진 등과 같은 재난 발생 대처용으로 설치된 노드들은 산악 등 험준한 지형에 설치되어 있는 경우가 많다.
따라서, 이러한 무선센서 네트워크에 새로운 센서 노드를 추가하거나, 기존 구축된 센서 노드들 중 일부 센서 노드에 펌웨어 업데이트 등 보수가 필요한 경우, 넓은 지역에 분산 설치된 각 센서 노드들을 수거하여야 되고, 보수 후 다시 원래 위치에 설치해야 되는 어려움이 존재한다. 그리고 이에 따른 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 수반된다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 무선센서 네트워크에 새롭게 노드를 합류시키거나, 무선센서 네트워크를 구성하는 일부 노드에 업데이트 등 보수가 필요한 경우, 공장 등으로 옮기지 않고, 바로 현장에서, 필요한 노드의 펌웨어 업데이트를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징은, 다수개의 노드들을 포함하는 무선센서 네트워크에 대한 신규 노드의 펌웨어 업데이트 방법에 관한 것으로서, 상기 신규 노드의 펌웨어 업데이트 방법은, (a) 상기 신규 노드가, 자신의 수신상태에서 자신의 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하는 단계; (b) 상기 신규 노드가, 상기 검색된 이웃노드 중 부모노드를 설정하는 단계; (c) 상기 다수개의 노드들이 상기 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키기 위한 합류 수신상태를 포함하는 경우, 상기 설정된 부모노드 및 상기 신규 노드가 상기 합류 수신상태를 이용하여 제1 통신링크를 설정하는 단계; (d) 상기 설정된 제1 통신링크를 통하여 상기 부모노드의 펌웨어를 상기 신규 노드로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 신규 노드가, 상기 부모 노드로부터 전송된 펌웨어를 수신한 경우, 상기 수신한 펌웨어로 기존의 펌웨어를 업데이트하고 상기 업데이트된 펌웨어를 구동하여 상기 무선 네트워크로 합류하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
전술한 무선센서 네트워크의 각 노드는 활성구간, 비활성구간을 반복적으로 포함하는 TDMA를 기반으로 마련되고, 상기 (a)단계 내지 (c)단계는 상기 활성구간 동안 수행되며, 상기 (d)단계 내지 (e)단계는 상기 비활성구간 동안 수행된다.
여기서, 상기 다수의 각 노드는, 상기 활성구간 동안, 데이터 송신을 위한 송신슬롯, 데이터 송신 후 프로세싱을 위한 송신처리슬롯, 데이터 수신을 위한 수신슬롯 및 데이터 수신 후 프로세싱을 위한 수신처리슬롯을 포함하는 타임슬롯을 구비하고, 상기 (c)단계에서, 상기 합류 수신상태는 상기 송신처리슬롯 및 수신처리슬롯 중 어느 하나의 슬롯 동안 유지된다.
전술한 (d)단계는, 상기 신규 노드가, 상기 부모노드와 상기 제1 통신링크를 설정하기 위해, 상기 신규 노드의 펌웨어 버전정보 및 합류요청 메세지를 포함하는 제1 명령신호를 상기 부모노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 부모노드로 전송하는 단계; 상기 부모노드가, 상기 제1 명령신호를 수신하고 상기 수신된 신규 노드의 펌웨어버전정보와 상기 부모노드의 버전정보가 불일치하는 경우, 버전불일치 메세지와 상기 부모노드의 펌웨어 전송 알림 메세지와 상기 부모노드의 펌웨어 전송을 위한 동기정보 메세지를 포함하는 제2 명령신호를 상기 신규 노드에 전송하는 단계; 및 상기 신규 노드가, 상기 제2 명령신호를 수신한 경우, 상기 수신된 제2 명령신호에 응답하는 제3 명령신호를 상기 부모노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 부모노드로 전송하는 단계;를 구비한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징은, 다수개의 노드들을 포함하는 무선센서 네트워크에 대한 노드의 펌웨어 업데이트 방법에 관한 것으로서, 상기 노드의 펌웨어 업데이트 방법은, (a) 수신신호의 검출 및 분석이 가 능하고 상기 무선센서 네트워크를 구성하는 노드의 펌웨어를 저장하고 있는 펌웨어 업데이트장치가, 자신의 수신상태를 유지하는 동안 상기 다수개의 노드들 중 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하는 단계; (b) 상기 펌웨어 업데이트장치가, 상기 검색된 이웃노드 중 상기 펌웨어 업데이트장치의 펌웨어와 다른 펌웨어를 가지는 오류노드를 설정하는 단계; (c) 상기 다수개의 노드들이 상기 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키기 위한 합류 수신상태를 포함하는 경우, 상기 설정된 오류노드 및 상기 펌웨어 업데이트장치가 상기 합류 수신상태를 이용하여 제2 통신링크를 설정하는 단계; (d) 상기 설정된 제2 통신링크를 통하여 상기 펌웨어 업데이트장치에 저장된 펌웨어를 상기 오류노드로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 오류노드가, 상기 펌웨어 업데이트장치가 전송한 펌웨어를 수신한 경우, 상기 수신된 펌웨어로 기존의 펌웨어를 업데이트 한 후 업데이트된 펌웨어를 실행하여 상기 무선 센서 네트워크로 합류하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
전술한 무선센서 네트워크의 각 노드는 활성구간, 비활성구간을 반복적으로 포함하는 TDMA를 기반으로 연결되고, 상기 (a)단계 내지 (c)단계는 상기 활성구간 동안 수행되며, 상기 (d)단계 내지 (e)단계는 상기 비활성구간 동안 수행된다.
여기서, 상기 다수의 각 노드는, 상기 활성구간 동안, 데이터 송신을 위한 송신슬롯, 데이터 송신 후 프로세싱을 위한 송신처리슬롯, 데이터 수신을 위한 수신슬롯 및 데이터 수신 후 프로세싱을 위한 수신처리슬롯을 포함하는 타임슬롯을 구비하고, 상기 (c)단계에서, 상기 합류 수신상태는 상기 송신처리슬롯 및 수신처리슬롯 중 어느 하나의 슬롯 동안 유지된다.
또한, 상기 (c)단계는, 상기 펌웨어 업데이트장치가, 상기 오류노드와 상기 통신링크를 설정하기 위해, 상기 펌웨어 전송 알림 메세지를 포함하는 제4 명령신호를 상기 오류노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 오류노드로 전송하는 단계; 상기 오류노드가, 상기 제4 명령신호를 수신한 경우, 상기 수신된 제4 명령신호에 대응하는 응답메세지 및 상기 펌웨어 전송을 위한 동기정보 메세지를 포함하는 제5 명령신호를 상기 펌웨어 업데이트장치로 전송하는 단계; 및 상기 펌웨어 업데이트장치가, 상기 제5 명령신호를 수신한 경우, 상기 수신된 제5 명령신호에 응답하는 제6 명령신호를 상기 오류노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 오류노드로 전송하는 단계;를 구비한다.
전술한 펌웨어 업데이트장치는 상기 (a)단계에서 검색된 이웃노드의 주소 및 펌웨어 정보를 디스플레이한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제3 특징은, 다수개의 노드들로 구성된 무선센서 네트워크에 사용되는 펌웨어 업데이트 장치에 관한 것으로서, 상기 펌웨어 업데이트 장치는, 다수개의 노드들로 구성된 무선센서 네트워크에 사용되는 펌웨어 업데이트장치에 있어서, 상기 다수개의 노드들과 송신 및 수신이 가능한 통신부; 상기 무선센서 네트워크를 구성하는 노드의 펌웨어를 저장하는 저장부; 및 상기 통신부로부터 수신된 신호를 기초로, 상기 다수개의 노드들 중 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하고, 상기 검색된 이웃노드 중 상기 검색된 이웃노드의 펌웨어와 상기 저장부에 저장된 노드의 펌웨어가 일치하지 않는 노드를 오류노드로 설정하는 신호처리부;를 구비하고, 상기 통신부는, 상기 다수개의 노드들이 상기 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키기 위한 합류 수신상태를 포함하는 경우, 상기 합류 수신상태를 이용하여 상기 오류노드와 제2 통신링크를 설정하고, 상기 제2 통신링크를 통하여 상기 저장부에 저장된 펌웨어를 상기 오류노드로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여, 구축된 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키는 경우, 사용자의 관여 없이 신규 노드가 연결될 노드와의 통신에 의해 자동으로 펌웨어를 전송받고 업데이트되어 네트워크에 합류함으로써, 바로 현장에서, 신규 노드의 펌웨어 업데이트가 가능하다.
또한, PRMD를 활용한 휴대가 용이한 펌웨어 업데이트장치를 이용함으로써, 무선센서 네트워크를 구성하는 일부 노드에 업데이트 등 보수가 필요한 경우, 공장으로 수거해야 하는 부담없이, 바로 현장에서, 노드의 펌웨어 업데이트를 수행하는 것이 가능하다.
따라서, 현장에서 노드의 합류 및 보수가 가능해지기 때문에, 무선센서 네트워크의 구축 및 보수가 용이하게 되고, 이에 따른 비용도 감축될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 다수개의 노드들을 포함하는 무선센서 네트워크의 노드에 대한 펌웨어를 업데이트 하는 방법을 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 무선센서 네트워크에서 노드의 펌웨어 업데이트 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예들에 따른 업데이트 방법은, TDMA에 근거한 매체접근제어(MAC) 프로토콜이 적용되고 다수개의 노드들이 선형으로 연결되어 있는 무선센서 네트워크에 적용된다. 그리고, 각 노드들은 데이터를 송수신하는 활성구간(A), 데이터 송수신을 수행하지 않는 비활성구간(B)을 구비하고 있다.
여기서, 도 1 내지 도 4은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크에, 새롭게 합류되는 신규 노드의 업데이트 방법을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로 설명하면, 신규 노드는, 무선센서 네트워크 중 연결할 부모노드를 검색하여 통신링크를 설정한 후, 설정된 통신링크를 통하여 부모노드로부터 펌웨어를 전송받는다. 신규 노드는 전송된 펌웨어로 업데이트되어 구동됨으로써, 무선센서 네트워크로 합류된다. 여기서는 편의상, 네트워크가 업링크 상태인 경우에 한정하여 설명하지만, 네트워크가 다운링크 상태인 경우에도 동일하게 적용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각 노드(제1 노드, 제2 노드, 제3 노드, 제4 노드)는, 활성구간(A) 동안, 데이터 송신을 위한 송신슬롯(Transmit slot: T), 데이터 송신 후 프로세싱을 위한 송신처리슬롯(Transmit processing slot: TP), 데이터 수신을 위한 수신슬롯(Receive slot: R) 및 데이터 수신 후 프로세싱을 위한 수신처리슬롯(Receive processing slot: RP)을 포함하는 타임슬롯(Time slot)을 포함하고 있다.
먼저, 도 2에 도시된 신규 노드는 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하고, 검색된 이웃노드 중 부모노드를 설정한다(S110). 여기서, 제2 노드와 제 3 노드가 이웃노드로서 검색되고, 검색된 노드 중 제2 노드가 부모노드로서 설정된다.
도 2에서는, 신규 노드가, 제2 노드와 제3 노드만을 이웃노드로 검색하였지만, 주위 일정 거리 내에 제4 노드가 위치하고 있었다면 제4 노드도 이웃노드로 검색하였을 것이다.
도 3 및 4는, 전술한 바에 의해 설정된 부모노드와 신규 노드 사이에 제1 통신링크가 설정되고, 설정된 제1 통신링크를 통해 부모노드의 펌웨어가 신규 노드로 전송되는 과정을 표시한 것이다. 여기서, 통신링크는 각 노드에 갖추어진 통신모듈(도시되지 않음)에 의하여 설정된다.
도 3에 도시된 신규 노드는, 부모노드와 통신링크를 설정하기 위하여, 신규 노드의 펌웨어 버전정보 및 합류요청 메세지를 포함하는 제1 명령신호(CP#1)를 부모노드의 TP 동안 부모노드로 전송한다(S120).
다음, 도 4에 도시된 부모노드는 제1 명령신호(CP#1)를 수신하고, 수신된 제1 명령신호(CP#1)에 포함된 신규 노드의 펌웨어 버전정보와 부모노드의 버전정보가 불일치하는 경우, 버전불일치 메세지와 부모노드의 펌웨어 전송 알림 메세지와 부모노드의 펌웨어 전송을 위한 동기정보 메세지를 포함하는 제2 명령신호(CP#2)를 신규 노드로 전송한다(S131).
다음, 도 4에 도시된 신규 노드는 제2 명령신호(CP#2)를 수신하고, 수신된 제2 명령신호(CP#2)에 응답하는 제3 명령신호(CP#3)를 부모노드의 TP 동안 부모노드로 전송한다(S132). 이에 의해, 신규 노드와 부모노드 간의 제1 통신링크가 설정 된다.
다음, 도 4의 부모노드는 펌웨어 송신구역(Firmware transmission section) 동안 제1 통신링크를 통하여 자신의 펌웨어를 신규 노드로 송신하고, 동시에 신규 노드는 펌웨어 수신구역(Firmware receiving section) 동안 제1 통신링크를 통하여 부모노드로부터 펌웨어를 수신한다(S133).
다음, 신규 노드는, 부트구간(Boot section) 동안, 수신된 펌웨어로 업데이트되어 구동된다. 이에 의해 신규 노드는 무선센서 네트워크에 합류된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 노드의 펌웨어 업데이트 방법은, 구축된 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키는 경우, 현장에서 바로 필요한 펌웨어를 부모노드로부터 전송받아 신규 노드의 펌웨어를 업데이트하는 것이 가능하다.
도 5 내지 도 8은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크에서, 오류가 있는 노드의 펌웨어를 업데이트 방법을 설명하기 위한 도면이다.
펌웨어 업데이트장치는, 무선센서 네트워크를 구성하는 다수개 노드들 중 오류가 있는 오류노드를 검색하고, 검색된 오류노드로 자신의 펌웨어를 전송한다. 오류노드는 전송된 펌웨어로 업데이트되어 구동된다. 여기서는 편의상, 네트워크가 업링크 상태인 경우에 한정하여 설명하지만, 네트워크가 다운링크 상태인 경우에도 동일하게 적용된다.
도 5는, TDMA 방식에 의해 구축된 무선센서 네트워크의 각 노드 간의 송수신을 설명하는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 노드(제1 노드, 제2 노드, 제3 노드, 제4 노드)는, 활성구간(A) 동안, 데이터 송신을 위한 송신슬롯(Transmit slot: T), 데이터 송신 후 프로세싱을 위한 송신처리슬롯(Transmit processing slot: TP), 데이터 수신을 위한 수신슬롯(Receive slot: R) 및 데이터 수신 후 프로세싱을 위한 수신처리슬롯(Receive processing slot: RP)을 포함하는 타임슬롯(Time slot)을 포함하고 있다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 펌웨어 업데이트장치는 다수개의 노드들 중 다른 버전의 펌웨어를 가지는 오류노드를 검색하여 설정한다(S210)
여기서, 펌웨어 업데이트장치는 자신의 수신상태(R) 동안 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색한다. 펌웨어 업데이트장치로부터 일정 거리 내에 제2 및 제3 노드가 위치하고 있는 경우, 제2 및 제3 노드가 이웃노드로 검색된다. 물론, 펌웨어 업데이트장치의 수신상태 동안 일정 거리 내에 제4 노드가 위치할 수 있으며, 이 경우, 제4 노드도 이웃노드로 검색될 것이다.
구체적으로, 펌웨어 업데이트장치는 휴대용 수신신호강도 측정기(Portable RSSI Measuring Device:PRMD)를 응용한 것이다. 여기서, 펌웨어 업데이트장치는 수신된 통신신호의 세기를 검출할 뿐만 아니라, 수신된 통신신호에 포함된 노드에 대한 정보를 분석한다. 또한 펌웨어 업데이트장치는, 분석된 노드의 주소 및 펌웨어 버전정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하고 있다. 그리고, 펌웨어 업데이트장치는 오류노드의 업데이트에 사용되는 펌웨어를 저장하고 있다.
펌웨어 업데이트장치는 분석된 정보를 표시상태(Display) 동안 영상신호로 변환하여 디스플레이부에 표시한다.
사용자는 표시된 정보를 통하여, 업데이트가 필요한 오류노드를 판별하여 수동으로 선택할 수 있다.
도 7 및 도 8은, 도 6에서 설정된 오류노드와 펌웨어 업데이트장치 사이에 제2 통신링크가 설정되고, 설정된 제2 통신링크를 통해 펌웨어 업데이트장치에 저장된 펌웨어가 오류노드로 전송되는 과정을 표시한 것이다. 여기서, 펌웨어 업데이트장치는 각 노드와 통신이 가능한 통신모듈을 포함하고 있다.
도 7에 도시된 펌웨어 업데이트장치는, 오류노드와 통신링크를 설정하기 위하여, 펌웨어 전송 알림 메세지를 포함하는 제4 명령신호(CP#4)를 오류노드의 TP 동안 오류노드로 전송한다(S220).
다음, 도 8에 도시된 오류노드는, 제4 명령신호(CP#4)를 수신한 경우, 제4 명령신호(CP#4)에 대응하는 응답 메세지와 동기정보 메세지를 포함하는 제5 명령신호(CP#5)를 펌웨어 업데이트장치로 전송한다(S231).
다음, 도 8에 도시된 펌웨어 업데이트장치는 제5 명령신호(CP#5)를 수신하고, 수신된 제5 명령신호(CP#5)에 대응하는 응답 메세지를 오류노드의 TP 동안 오류노드로 전송한다(S232). 이에 의해 펌웨어 업데이트장치와 오류노드 간의 제2 통신링크가 설정된다.
다음, 도 8에 도시된 펌웨어 업데이트장치는, 자신의 송신구역(Firmware transmission section) 동안, 위에서 설정된 제2 통신링크를 통하여 펌웨어를 오류노드로 송신한다. 이와 동시에 오류노드는 자신의 펌웨어 수신구역(Firmware receiving section) 동안 통신링크를 통하여 펌웨어 업데이트장치로부터 펌웨어를 수신한다(S233).
다음, 오류노드는, 부트구간(Boot section) 동안 수신된 펌웨어로 업데이트되고, 업데이트 된 펌웨어에 의해 구동된다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 노드의 펌웨어 업데이트 방법은, 펌웨어 업데이트장치와 같은 휴대가능한 장치를 통해 펌웨어에 오류가 있는 오류노드를 검색하는 것이 가능하고, 현장에서 즉각적으로 오류노드의 펌웨어 업데이트가 가능하다.
한편, 전술한 펌웨어 업데이트장치는, 도 9와 같이 도시될 수 있다.
도 9에 도시된 펌웨어 업데이트장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 신호처리부(130)로 구성된다.
통신부(110)는 다수개의 노드들과 송신 및 수신이 가능한 RF 통신모듈로 마련된다. 여기서 통신부(110)는 신호처리부(130)에 의해 설정된 오류노드(도시되지 않음)와 통신링크를 설정하고, 이 통신링크를 통하여 신호처리부(130)에 저장된 펌웨어를 오류노드로 전송하는 역할을 수행한다. 특히, 통신부(110)는, 다수개의 노드가 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키기 위한 합류 수신상태를 포함하는 경우, 상기 합류 수신상태를 이용하여 상기 오류노드와 통신링크를 설정한다. 이에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다
저장부(120)는 무선센서 네트워크를 구성하는 노드의 펌웨어를 저장하며, 불휘발성 메모리 소자로 마련된다.
신호처리부(130)는 통신부(110)로부터 수신된 신호를 기초로 다수개의 노드들 중 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하고 검색된 이웃노드 중 검색된 이웃노드의 펌웨어와 저장부에 저장된 노드의 펌웨어가 일치하지 않는 노드를 오류노드로 설정하는 역할을 수행한다. 여기서, 펌웨어 업데이트장치(100)는, 전술한 바와 같이, PRMD를 이용하여 구현될 수 있다.
이와 같이, 전술한 노드의 펌웨어 업데이트장치(100)는, 휴대가 간편하고 내부에 노드의 펌웨어를 저장하고 있어, 현장에서 바로 오류노드의 검출 및 업데이트가 가능하다.
본 발명에 따른 방법은 무선센서 네트워크를 구성하는 노드들의 업데이트에 관한 것으로, 여러 지역에 산재되어 있는 센서 노드들로 구성되는 무선센서 네트워크 분야에 널리 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크에, 새롭게 합류되는 신규 노드의 펌웨어 업데이트 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크에, 오류가 있는 오류 노드의 펌웨어 업데이트 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크에 사용되는 펌웨어 업데이트장치에 대한 블록도이다.

Claims (10)

  1. 다수개의 노드들을 포함하는 무선센서 네트워크에 대한 노드의 펌웨어 업데이트 방법에 있어서,
    (a) 상기 신규 노드가, 자신의 수신상태에서 자신의 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하는 단계;
    (b) 상기 신규 노드가, 상기 검색된 이웃노드 중 부모노드를 설정하는 단계;
    (c) 상기 다수개의 노드들이 상기 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키기 위한 합류 수신상태를 포함하는 경우, 상기 설정된 부모노드 및 상기 신규 노드가 상기 합류 수신상태를 이용하여 제1 통신링크를 설정하는 단계;
    (d) 상기 설정된 제1 통신링크를 통하여 상기 부모노드의 펌웨어를 상기 신규 노드로 전송하는 단계; 및
    (e) 상기 신규 노드가, 상기 부모 노드로부터 전송된 펌웨어를 수신한 경우, 상기 수신한 펌웨어로 기존의 펌웨어를 업데이트하고 상기 업데이트된 펌웨어를 구동하여 상기 무선 네트워크로 합류하는 단계;를
    구비하는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선센서 네트워크의 각 노드는 활성구간, 비활성구간을 반복적으로 포함하는 TDMA를 기반으로 마련되고,
    상기 (a)단계 내지 (c)단계는 상기 활성구간 동안 수행되며, 상기 (d)단계 내지 (e)단계는 상기 비활성구간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 각 노드는, 상기 활성구간 동안, 데이터 송신을 위한 송신슬롯, 데이터 송신 후 프로세싱을 위한 송신처리슬롯, 데이터 수신을 위한 수신슬롯 및 데이터 수신 후 프로세싱을 위한 수신처리슬롯을 포함하는 타임슬롯을 구비하고,
    상기 (c)단계에서, 상기 합류 수신상태는 상기 송신처리슬롯 및 수신처리슬롯 중 어느 하나의 슬롯 동안 유지되는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 신규 노드가, 상기 부모노드와 상기 제1 통신링크를 설정하기 위해, 상기 신규 노드의 펌웨어 버전정보 및 합류요청 메세지를 포함하는 제1 명령신호를 상기 부모노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 부모노드로 전송하는 단계;
    상기 부모노드가, 상기 제1 명령신호를 수신하고 상기 수신된 신규 노드의 펌웨어버전정보와 상기 부모노드의 버전정보가 불일치하는 경우, 버전불일치 메세 지와 상기 부모노드의 펌웨어 전송 알림 메시지와 상기 부모노드의 펌웨어 전송을 위한 동기정보 메세지를 포함하는 제2 명령신호를 상기 신규 노드에 전송하는 단계; 및
    상기 신규 노드가, 상기 제2 명령신호를 수신한 경우, 상기 수신된 제2 명령신호에 응답하는 제3 명령신호를 상기 부모노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 부모노드로 전송하는 단계;를
    구비하는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  5. 다수개의 노드들을 포함하는 무선센서 네트워크에 대한 노드의 펌웨어 업데이트 방법에 있어서,
    (a) 수신신호를 검출 및 분석이 가능하고 상기 무선센서 네트워크를 구성하는 노드의 펌웨어를 저장하고 있는 펌웨어 업데이트장치가, 자신의 수신상태를 유지하는 동안 상기 다수개의 노드들 중 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하는 단계;
    (b) 상기 펌웨어 업데이트장치가, 상기 검색된 이웃노드 중 상기 펌웨어 업데이트장치의 펌웨어와 다른 펌웨어를 가지는 오류노드를 설정하는 단계;
    (c) 상기 다수개의 노드들이 상기 무선센서 네트워크에 신규 노드를 합류시키기 위한 합류 수신상태를 포함하는 경우, 상기 설정된 오류노드 및 상기 펌웨어 업데이트장치가 상기 합류 수신상태를 이용하여 제2 통신링크를 설정하는 단계;
    (d) 상기 설정된 제2 통신링크를 통하여 상기 펌웨어 업데이트장치에 저장된 펌웨어를 상기 오류노드로 전송하는 단계; 및
    (e) 상기 오류노드가, 상기 펌웨어 업데이트장치가 전송한 펌웨어를 수신한 경우, 상기 수신된 펌웨어로 기존의 펌웨어를 업데이트 한 후 업데이트된 펌웨어를 실행하여 상기 무선 센서 네트워크로 합류하는 단계;를
    구비하는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선센서 네트워크의 각 노드는 활성구간, 비활성구간을 반복적으로 포함하는 TDMA를 기반으로 연결되고,
    상기 (a)단계 내지 (c)단계는 상기 활성구간 동안 수행되며, 상기 (d)단계 내지 (e)단계는 상기 비활성구간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  7. 상기 다수의 각 노드는, 상기 활성구간 동안, 데이터 송신을 위한 송신슬롯, 데이터 송신 후 프로세싱을 위한 송신처리슬롯, 데이터 수신을 위한 수신슬롯 및 데이터 수신 후 프로세싱을 위한 수신처리슬롯을 포함하는 타임슬롯을 구비하고,
    상기 (c)단계에서, 상기 합류 수신상태는 상기 송신처리슬롯 및 수신처리슬롯 중 어느 하나의 슬롯 동안 유지되는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 펌웨어 업데이트장치가, 상기 오류노드와 상기 통신링크를 설정하기 위해, 상기 펌웨어 전송 알림 메세지를 포함하는 제4 명령신호를 상기 오류노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 오류노드로 전송하는 단계;
    상기 오류노드가, 상기 제4 명령신호를 수신한 경우, 상기 수신된 제4 명령신호에 대응하는 응답메세지 및 상기 펌웨어 전송을 위한 동기정보 메세지를 포함하는 제5 명령신호를 상기 펌웨어 업데이트장치로 전송하는 단계; 및
    상기 펌웨어 업데이트장치가, 상기 제5 명령신호를 수신한 경우, 상기 수신된 제5 명령신호에 응답하는 제6 명령신호를 상기 오류노드가 상기 합류 수신상태를 유지하는 동안 상기 오류노드로 전송하는 단계;를
    구비하는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 펌웨어 업데이트장치는 상기 (a)단계에서 검색된 이웃노드의 주소 및 펌웨어 정보를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 노드의 펌웨어 업데이트 방법.
  10. 다수개의 노드들로 구성된 무선센서 네트워크에 사용되는 펌웨어 업데이트장치에 있어서,
    상기 다수개의 노드들과 송신 및 수신이 가능한 통신부;
    상기 무선센서 네트워크를 구성하는 노드의 펌웨어를 저장하는 저장부; 및
    상기 통신부로부터 수신된 신호를 기초로, 상기 다수개의 노드들 중 주위 일정 거리 내에 위치한 이웃노드를 검색하고, 상기 검색된 이웃노드 중 상기 검색된 이웃노드의 펌웨어와 상기 저장부에 저장된 노드의 펌웨어가 일치하지 않는 노드를 오류노드.
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