KR20100070970A - System of sensor network, sensor node and the controlling method thereof - Google Patents

System of sensor network, sensor node and the controlling method thereof Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A sensor network system, a sensor node, and a control method thereof are provided to improve transmitting and receiving efficiency with a sync node. CONSTITUTION: A plurality of sensor nodes(200) collects status information of an adjoining region. A plurality of sensor nodes transmits the collected state information through first frequency. One or more sink node(100) receives the state information transmitted through the first frequency. A first sync node transmits the state information to an external manager of a sensor network through the first frequency and the second frequency.

Description

센서 네트워크 시스템, 센서노드 및 그 제어 방법{System of Sensor Network, Sensor Node and the Controlling Method thereof}Sensor Network System, Sensor Node, and Control Method {System of Sensor Network, Sensor Node and the Controlling Method}

본 발명은 센서 노드 제어에 관한 것으로서, 구체적으로는 센서노드의 송수신에 두 개 이상의 주파수를 이용하여 제어범위를 확장시킬 수 있는 센서 네트워크 시스템, 센서노드 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to sensor node control, and more particularly, to a sensor network system, a sensor node, and a control method thereof, which can extend a control range by using two or more frequencies to transmit and receive a sensor node.

일반적으로, 산악, 바다, 위험물 주변 및 붕괴 감지 지역 등과 같이 사람의 접근성이 좋지 않은 지역을 모니터링하기 위하여 센서노드가 이용되고 있다. 상세하게는, 센서노드는 모니터링할 지역에 다수개 설치되어 네트워크를 구성하고, 주변지역의 정보를 수집한 후 수집된 정보를 싱크노드를 통하여 외부 관리자에게 전달함으로써, 관리자가 해당 지역을 모니터링하도록 할 수 있다.In general, sensor nodes are used to monitor areas with poor human access such as mountains, seas, dangerous goods, and decay detection areas. In detail, a plurality of sensor nodes are installed in the area to be monitored to configure a network, collect information on the surrounding area, and then transfer the collected information to an external manager through the sink node so that the administrator can monitor the area. Can be.

그런데, 종래의 싱크노드는 게이트웨이와 연계하여 IP(Internet Protocol) 기반 통신을 통해 수집된 정보를 관리자에게 전달하므로 반드시 IP 네트워크가 필요하였다. 그러나, 산악이나 바다와 같은 지역은 IP 네트워크를 사용하기가 어려움이 있다.However, the conventional sink node requires an IP network because it transmits the collected information to the administrator through IP (Internet Protocol) based communication in connection with the gateway. However, in areas such as mountains and seas, it is difficult to use IP networks.

또한, 종래의 센서노드는 적외선 통신을 사용하여 센서노드 설치시 적외선 통신을 위한 미세조정이 필요했으며, 송수신에 낮은 주파수 대역을 사용하여 제어 거리가 제한적이었다.In addition, the conventional sensor node requires fine adjustment for infrared communication when the sensor node is installed using infrared communication, and the control distance is limited by using a low frequency band for transmission and reception.

본 발명의 목적은 두 개 이상의 주파수 대역을 이용하여 감지한 정보 및 제어 정보를 송수신함으로써, 송수신 효율을 높일 수 있는 센서 네트워크 시스템, 센서노드 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a sensor network system, a sensor node, and a control method thereof that can increase and receive efficiency by transmitting and receiving information and control information detected using two or more frequency bands.

본 발명의 다른 목적은 센서 네트워크 내에서 사용되는 대역외의 무선통신 주파수 대역을 이용하여 관리자와 무선 통신함으로써, 사용자 접근성을 높일 수 있는 센서 네트워크 시스템, 센서노드 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a sensor network system, a sensor node, and a control method thereof that can increase user accessibility by wirelessly communicating with an administrator using a radio communication frequency band out of band used in a sensor network.

전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일면에 따른 센서 네트워크 시스템은, 주변지역의 상태정보를 수집하여 제1 주파수로 송신하는 다수의 센서노드; 및 상기 제1 주파수로 송신된 상기 상태정보를 수신하여 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 센서 네트워크의 외부 관리자에게 송신하는 적어도 하나의 싱크노드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a sensor network system according to an aspect of the present invention, a plurality of sensor nodes for collecting the state information of the surrounding area and transmitting at a first frequency; And at least one sink node receiving the state information transmitted at the first frequency and transmitting the state information transmitted to the external manager of the sensor network at a second frequency different from the first frequency.

본 발명의 다른 면에 따른 센서노드는, 외부 관리자로부터 제1 주파수로 송신된 명령을 수신하는 제1 무선 통신부; 상기 수신한 명령을 해석하고, 상기 해석된 명령이 상태정보 수집 명령이면, 액티브 모드로 전환하는 무선통신 처리부; 상기 액티브 모드에서 주변지역의 상태정보를 수집하는 센싱부; 상기 액티브 모드에서 상기 수집된 상태정보를 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 타 센서노드들에게 송신하는 제2 무선 통신부; 및 상기 수집된 주변지역의 상태정보에 대한 긴급성 을 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a sensor node includes: a first wireless communication unit configured to receive a command transmitted at a first frequency from an external manager; A wireless communication processing unit for interpreting the received command and switching to an active mode if the interpreted command is a status information collecting command; A sensing unit collecting state information of the surrounding area in the active mode; A second wireless communication unit which transmits the collected state information to other sensor nodes at a second frequency different from the first frequency in the active mode; And a determination unit for determining the urgency of the collected state information of the surrounding area.

본 발명의 또 다른 면에 따른 센서노드 제어 방법은, 외부 관리자로부터 제1 주파수로 송신된 명령을 수신하는 단계; 상기 수신한 명령을 해석하여 슬립 모드에서 액티브 모드로 전환하거나, 상기 액티브 모드에서 상기 슬립 모드로 전환하는 단계; 상기 액티브 모드에서 주변지역의 상태정보를 수집하는 단계; 상기 수집된 상태정보를 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 타 센서노드들에게 송신하는 단계; 및 상기 수집된 상태정보의 긴급성 여부를 판단하고, 상기 판단결과 긴급하면 상기 수집된 상태정보를 상기 제1 주파수로 상기 외부관리자에게 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a sensor node control method includes: receiving a command transmitted at a first frequency from an external manager; Interpreting the received command to switch from a sleep mode to an active mode or from the active mode to the sleep mode; Collecting state information of the surrounding area in the active mode; Transmitting the collected state information to other sensor nodes at a second frequency different from the first frequency; And determining whether the collected state information is urgent, and if the determination result is urgent, transmitting the collected state information to the external manager at the first frequency.

본 발명에 따르면, 센서노드 간의 통신 주파수보다 원거리 전송이 가능한 주파수를 관리자와의 통신에 적용하여 사용자 접근성을 높일 수 있으며, 요청정보 및 제어정보의 송수신 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the user accessibility can be increased by applying a frequency capable of remote transmission to the communication with the manager rather than the communication frequency between the sensor nodes, and the transmission and reception efficiency of request information and control information can be improved.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 네트워크 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a sensor network system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 센서 네트워크 시스템(10)은 다수의 센서노드(200) 및 적어도 하나의 싱크노드(100)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the sensor network system 10 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sensor nodes 200 and at least one sink node 100.

각 센서노드(200)는 센서 네트워크 주파수를 이용하여 무선 통신을 수행하며, 센서(211), 모니터링부(212), 호핑(hopping)부(213) 및 동기화부(214)를 포함한다. 여기서, 센서 네트워크 주파수는 400MHz 대역, 900MHz 대역 및 2.4GHz 대역 중 적어도 하나를 포함한다.Each sensor node 200 performs wireless communication using a sensor network frequency, and includes a sensor 211, a monitoring unit 212, a hopping unit 213, and a synchronization unit 214. Here, the sensor network frequency includes at least one of a 400 MHz band, a 900 MHz band, and a 2.4 GHz band.

또한, 각 센서노드(200)는 센서 네트워크 주파수 이외에 무선통신 주파수를 이용하여 관리자와 통신을 할 수 있다. 이를 위하여, 센서 네트워크 주파수의 신호를 송수신하기 위한 안테나 이외의 무선통신 주파수를 송수신하기 위한 안테나를 더 포함하거나, 또는 2개 이상의 주파수 수신이 가능한 안테나를 채택할 수 있다. 여기서, 무선통신 주파수는 AM(Amplitude Modulation) 주파수 또는 FM(Frequency Modulation) 주파수이거나, 동일 조건에서 센서 네트워크 주파수보다 원거리 전송을 할 수 있는 주파수일 수 있다.In addition, each sensor node 200 may communicate with the manager using a wireless communication frequency in addition to the sensor network frequency. To this end, the antenna may further include an antenna for transmitting and receiving a radio communication frequency other than an antenna for transmitting and receiving a signal of a sensor network frequency, or an antenna capable of receiving two or more frequencies. Herein, the wireless communication frequency may be an amplitude modulation (AM) frequency or a frequency modulation (FM) frequency, or a frequency capable of remote transmission than the sensor network frequency under the same conditions.

센서(211)는 각 센서노드(200)가 설치된 주변지역의 상태정보를 감지하여 수집한다. The sensor 211 detects and collects state information of the surrounding area where each sensor node 200 is installed.

모니터링부(212)는 전파 측정, 방해전파 감지, DOS(denial of service) 공격 등을 수행하여 주파수 상태를 모니터링한다. 즉, 모니터링부(212)는 주파수 상태를 주기적으로 체크하고, 간섭이나 제약탐지시에는 성능이 양호한 주파수 채널을 검색하여 호핑부(213)와 동기화부(214)에게 검색된 양호한 주파수 채널 정보를 전달한다. 여기서, 주파수 채널은 400MHz 대역, 900MHz 대역 및 2.4GHz 대역 중 어느 하나인 주파수 대역일 수 있으며, 또는 400MHz 대역, 900MHz 대역 및 2.4GHz 대역 중 어느 하나의 주파수 대역을 시분할 또는 주파수분할 방식으로 분할한 채널일 수 있 다.The monitoring unit 212 monitors the frequency state by performing radio wave measurement, jamming wave detection, and denial of service (DOS) attack. That is, the monitoring unit 212 periodically checks the frequency state, and in the case of interference or constraint detection, searches for a good frequency channel and delivers the retrieved good frequency channel information to the hopping unit 213 and the synchronization unit 214. . Here, the frequency channel may be a frequency band which is any one of a 400 MHz band, a 900 MHz band, and a 2.4 GHz band, or a channel obtained by dividing a frequency band of any of the 400 MHz band, 900 MHz band, and 2.4 GHz band by a time division or frequency division scheme. Can be.

호핑부(213)는 모니터링부로부터 전달받은 성능이 양호한 주파수 채널정보를 이용하여 사용 주파수 채널을 성능이 양호한 주파수 채널로 변경할 수 있다.The hopping unit 213 may change the used frequency channel into a frequency channel having good performance by using the frequency channel information having good performance received from the monitoring unit.

동기화부(214)는 동일한 주파수 채널을 사용하는 센서노드(200) 간의 주파수를 동기화시킨다. 즉, 동기화부(214)는 동일 주파수 채널을 사용하는 센서노드(200)에게 변경될 주파수 대역 정보를 공지하고, 동일 주파수 채널을 사용하는 타 센서노드에 내장된 동기화부(미도시)와 호핑부(미도시)가 해당 주파수 채널을 자동으로 동기화할 수 있도록 한다.The synchronizer 214 synchronizes frequencies between the sensor nodes 200 using the same frequency channel. That is, the synchronization unit 214 notifies the sensor node 200 using the same frequency channel to change the frequency band information, and the synchronization unit (not shown) and the hopping unit built in other sensor nodes using the same frequency channel. Allow (not shown) to automatically synchronize the frequency channel.

싱크노드(100)는 센서 네트워크 주파수를 사용하여 다른 싱크노드 또는 다른 센서노드와 통신하며, 무선통신 주파수를 사용하여 센서 네트워크와 구분되는 다른 네트워크에 포함된 외부 관리자(300)와 통신한다. 여기서, 무선통신 주파수는 AM(Amplitude Modulation) 주파수 또는 FM(Frequency Modulation) 주파수이거나, 동일 조건에서 센서 네트워크 주파수보다 원거리 전송을 할 수 있는 주파수일 수 있다.The sink node 100 communicates with another sink node or another sensor node using a sensor network frequency, and communicates with an external manager 300 included in another network separated from the sensor network using a wireless communication frequency. Herein, the wireless communication frequency may be an amplitude modulation (AM) frequency or a frequency modulation (FM) frequency, or a frequency capable of remote transmission than the sensor network frequency under the same conditions.

이때, 센서 네트워크 주파수와 무선통신 주파수를 송수신하는 안테나는 각각 다른 형태의 두 개의 안테나일 수 있으며, 또는 두 개의 주파수를 송수신할 수 있는 하나의 안테나일 수도 있다.At this time, the antenna for transmitting and receiving the sensor network frequency and the wireless communication frequency may be two antennas of different types, or may be one antenna capable of transmitting and receiving two frequencies.

한편, 싱크노드(100)도 센서노드(200)와 같이 주변지역 상태정보 수집, 수집된 정보 가공, 각 센서노드의 위치인식, 각 센서노드의 동기화 등을 수행할 수 있다.Meanwhile, like the sensor node 200, the sink node 100 may also collect surrounding area state information, process collected information, recognize location of each sensor node, and synchronize each sensor node.

외부 관리자(300)는 각 센서노드(200) 및 싱크노드(100)를 관리 및 모니터링할 수 있는 제어장치일 수 있으며, 헬리콥터, 비행기, 차량, 이동통신 등에 포함될 수 있다.The external manager 300 may be a control device capable of managing and monitoring each sensor node 200 and the sink node 100, and may be included in a helicopter, an airplane, a vehicle, and mobile communication.

한편, 싱크노드(100)와 센서노드(200)는 동일한 하드웨어 구조로 구성될 수 있으며, 싱크노드(100) 및 센서노드(200)의 기능을 서로 스위칭시켜 센서 네트워크 시스템(10)의 수명을 연장할 수 있다.Meanwhile, the sink node 100 and the sensor node 200 may be configured with the same hardware structure, and the functions of the sink node 100 and the sensor node 200 may be switched to each other to extend the life of the sensor network system 10. can do.

이같이 본 발명에 따르면, 센서 네트워크 주파수 뿐만 아니라, 무선통신 주파수를 이용하여 제어범위를 넓힐 수 있으며, 모니터링 효율을 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, the control range can be widened by using the wireless communication frequency as well as the sensor network frequency, and the monitoring efficiency can be improved.

한편, 도 1의 센서노드(200)는 싱크노드(100)와 마찬가지로 무선통신 주파수를 통해 외부 관리자(300)와 통신할 수 있는데, 이러한 센서노드(200)에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서노드(200)를 도시한 구성도이다.Meanwhile, like the sink node 100, the sensor node 200 of FIG. 1 may communicate with the external manager 300 through a wireless communication frequency, which will be described with reference to FIG. 2. 2 is a block diagram illustrating a sensor node 200 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 센서노드(200)는 원거리 무선 통신부(230), 무선통신 처리부(220), 센싱부(210), 근거리 무선 통신부(240)및 판단부(250)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the sensor node 200 according to an embodiment of the present invention includes a remote wireless communication unit 230, a wireless communication processing unit 220, a sensing unit 210, a short range wireless communication unit 240, and a determination unit. 250.

원거리 무선 통신부(230)는 센서 네트워크와 구분되는 외부 네트워크에 포함된 외부 관리자(300)로부터 무선통신 주파수에 실려 송신된 명령을 수신한다. 여기서, 무선통신 주파수는 AM(Amplitude Modulation), FM(Frequency Modulation) 등의 주파수를 사용하여 LOS(Line Of Sight)가 확보되지 않는 상태에서도 센서 네트워크 주파수보다 원거리 통신을 할 수 있다.The remote wireless communication unit 230 receives a command transmitted on a wireless communication frequency from an external manager 300 included in an external network that is separated from the sensor network. In this case, the wireless communication frequency may use a frequency such as AM (Amplitude Modulation) or FM (Frequency Modulation) to perform long-distance communication than the sensor network frequency even when LOS (Line Of Sight) is not secured.

이때, 명령은 센서노드(200)를 액티브 모드 또는 슬립 모드로 전환시키거나, 액티브 모드에서 센싱 블록 및 송수신 블럭을 동작시키고, 슬립 모드에서 센싱 또는 송수신 블럭을 절전상태로 동작시키는 것일 수 있다. 이때, 센서노드(200)는 원거리 무선 통신부(230)와 무선통신 처리부(220)를 제외한 나머지 부분들을 액티브 모드 또는 슬립 모드로 전환시키는 것이다.In this case, the command may be to switch the sensor node 200 into an active mode or a sleep mode, or operate the sensing block and the transmission / reception block in the active mode, and operate the sensing or transmission / reception block in the power saving state in the sleep mode. In this case, the sensor node 200 converts the remaining portions except for the remote wireless communication unit 230 and the wireless communication processing unit 220 into an active mode or a sleep mode.

무선통신 처리부(220)는 원거리 무선 통신부(230)에 수신되는 명령에 따라 슬립 모드에서 액티브 모드로 전환하여 센싱부(210)를 동작시키고, 또는 무선통신 처리부(220)는 원거리 무선 통신부(230)에 수신되는 명령을 해석한 다음 제2 무선통신부(240)와 무선통신 처리부(220)를 제외한 나머지 부분들을 액티브 모드에서 슬립 모드로 전환하여 센싱부(210) 등을 비동작시킬 수 있다.The wireless communication processor 220 operates the sensing unit 210 by switching from the sleep mode to the active mode according to a command received by the remote wireless communication unit 230, or the wireless communication processor 220 operates the remote wireless communication unit 230. After interpreting the command received by the second wireless communication unit 240 and the wireless communication processing unit 220 except for the rest of the switching mode from the active mode, the sensing unit 210 may be inoperative.

예컨대, 수신되는 명령이 액티브 모드/슬립 모드 전환 명령일 경우 이에 따라 센싱부(210)의 모드를 액티브/슬립으로 전환하고, 또는 상태정보 수집 명령일 경우 액티브 모드로 전환하고, 그외에는 슬립 모드를 유지하도록 구성될 수 있다.For example, when the received command is an active mode / sleep mode switch command, the mode of the sensing unit 210 is switched to active / sleep, or when the command is a state information collection command, the active mode is switched. It can be configured to maintain.

이때, 무선통신 처리부(220)는 센싱부(210)에 의해 수집된 상태정보를 가공한 다음 원거리 무선 통신부(230)로 전달하여 수집된 상태정보가 원거리 무선 통신부(230)를 통하여 외부 관리자(300)에게 송신되도록 하거나 또는, 원거리 무선 통신부(230)에 의해 수신된 명령을 해석하여 해당 명령이 어떤 명령인지를 해석하여 해석된 명령에 따라 센싱부(210) 및 근거리 무선 통신부(240)의 동작상태를 제어한다.At this time, the wireless communication processing unit 220 processes the state information collected by the sensing unit 210 and then transfers the collected state information to the remote wireless communication unit 230 through the remote wireless communication unit 230 through the external manager 300. Or a command received by the long range wireless communication unit 230 to interpret the command to determine which command is the operating state of the sensing unit 210 and the short range wireless communication unit 240 according to the interpreted command. To control.

센싱부(210)는 액티브 모드에서 주변지역의 상태정보를 수집하고, 수집된 상 태정보를 원거리 무선 통신부(230)를 통하여 외부 관리자(300)에게 송신하거나, 또는 근거리 무선 통신부(240)를 통하여 타 센서노드로 송신하여 타 센서노드에 의하여 외부 관리자(300)에게 송신되도록 할 수 있다.The sensing unit 210 collects state information of the surrounding area in the active mode, and transmits the collected state information to the external manager 300 through the long range wireless communication unit 230 or through the short range wireless communication unit 240. It may be transmitted to another sensor node to be transmitted to the external manager 300 by another sensor node.

다시말해, 센싱부(210)는 도 1의 센서노드(200)에 대응되는 기능을 수행하는 블록으로서, 주변지역 상태정보 수집, 수집된 정보 가공, 센서노드의 위치인식, 센서노드(200)의 동기화 등을 수행할 수 있다.In other words, the sensing unit 210 is a block that performs a function corresponding to the sensor node 200 of FIG. 1, and collects state information of the surrounding area, process the collected information, recognize the position of the sensor node, and identify the sensor node 200. Synchronization and so on.

여기서, 센싱부(210)의 종류는 주변지역의 온도를 감지하는 온도센서, 주변지역의 이산화탄소량을 감지하는 이산화탄소센서, 주변지역의 습도를 감지하는 습도센서 등일 수 있다.Here, the type of the sensing unit 210 may be a temperature sensor for detecting the temperature of the surrounding area, a carbon dioxide sensor for detecting the amount of carbon dioxide in the surrounding area, a humidity sensor for detecting the humidity in the surrounding area.

근거리 무선 통신부(240)는 센싱부(210)에 의해 수집된 상태정보를 센서 네트워크 주파수 대역을 거쳐 타 센서노드들에게 송신하거나, 또는 무선통신 처리부(220)에 의하여 전달된 외부 관리자(300)의 제어 명령을 타 센서노드들에게 송신한다. 여기서, 센서 네트워크 주파수는 예컨대, 400MHz 대역, 900MHz 대역 및 2.4GHz 대역과 같이 통상의 센서 노드 간의 근거리 통신에 사용되는 주파수를 의미한다.The short range wireless communication unit 240 transmits the state information collected by the sensing unit 210 to other sensor nodes through the sensor network frequency band, or of the external manager 300 transmitted by the wireless communication processing unit 220. Send control command to other sensor nodes. Here, the sensor network frequency refers to a frequency used for short-range communication between conventional sensor nodes, for example, 400 MHz band, 900 MHz band, and 2.4 GHz band.

판단부(250)는 센싱부(210)에 의해 수집된 주변지역의 상태정보에 대한 긴급성을 판단한다. 상세하게는, 판단부(250)는 각 센서노드(200)에 사용된 센싱부(210)의 종류, 각 센서노드(200)에서 수집된 상태정보 및 타 센서노드에서 수집된 상태정보를 종합적으로 추론하여 긴급성을 판단한다. 이때, 판단부(250)는 판단결과 긴급한 경우, 수집된 상태정보가 원거리 무선 통신부(230)를 통해 타 센서노 드를 거치지 않고 외부 관리자(300)에게 직접 송신되도록 한다.The determination unit 250 determines the urgency of the state information of the surrounding area collected by the sensing unit 210. In detail, the determination unit 250 comprehensively collects the type of the sensing unit 210 used in each sensor node 200, the state information collected from each sensor node 200, and the state information collected from other sensor nodes. Infer and judge urgency. At this time, the determination unit 250 in the case of an emergency as a result of the determination, so that the collected state information is transmitted directly to the external manager 300 through the remote wireless communication unit 230 without passing through other sensor nodes.

이하, 도 3을 참조하여 센서노드(200)가 액티브 모드 또는 슬립 모드에서의 동작하는 과정에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서노드 제어 방법을 도시한 흐름도이다.Hereinafter, a process in which the sensor node 200 operates in an active mode or a sleep mode will be described with reference to FIG. 3. 3 is a flowchart illustrating a sensor node control method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저, 센서노드(200)는 외부 네트워크에 포함된 외부 관리자(300)로부터 무선통신 주파수에 실려 송신된 명령을 수신하여 해석한다(S310). 이때, 명령은 센서노드(200)의 주변지역의 상태정보를 요청하는 명령이거나, 모드 전환을 지시하는 명령일 수 있다. 여기서, 각 센서노드(200)는 명령에 포함된 아이디 등으로 자신에게 송신된 명령을 구분하여 수신할 수 있다.Referring to FIG. 3, first, the sensor node 200 receives and interprets a command transmitted on a wireless communication frequency from an external manager 300 included in an external network (S310). In this case, the command may be a command for requesting status information of the surrounding area of the sensor node 200 or a command for instructing mode switching. Here, each sensor node 200 may receive a command transmitted to the user by ID included in the command.

이어서, 센서노드(200)는 해당 명령을 해석하여 해당 명령이 모드 전환을 지시하는 명령이면(S320), 슬립 모드로 전환시키는 명령인지를 확인한다(S330).Subsequently, the sensor node 200 analyzes the corresponding command and checks whether the corresponding command is a command for switching to the sleep mode (S320).

슬립 모드로 전환시키는 명령이면, 센서노드(200)는 액티브 모드 또는 대기 모드에서 동작중인 각 기능블록을 슬립 모드로 전환시킨다(S340).If the command to switch to the sleep mode, the sensor node 200 converts each functional block operating in the active mode or the standby mode to the sleep mode (S340).

반면, 센서노드(200)는 액티브 모드로 전환시키는 명령이면(S330), 슬립 모드 또는 대기 모드에서 동작중인 각 기능블록을 액티브 모드로 전환시킨다(S350).On the other hand, if the sensor node 200 is a command to switch to the active mode (S330), it switches each functional block operating in the sleep mode or the standby mode to the active mode (S350).

반면, 센서노드(200)는 해당 명령이 상태정보를 요청하는 명령이면(S320), 주변지역의 상태정보를 수집한다(S360). 이때, 센서노드(200)는 슬립 모드에서는 상태정보를 요청하는 명령을 무시하고, 액티브 모드 또는 대기(IDLE) 모드에서만 상태정보를 요청하는 명령에 대응하는 상태정보를 수집할 수 있다. 또는, 센서노드(200)는 슬립 모드에서 자신에게 송신된 상태정보를 요청하는 명령을 수신하면, 액티브 모드로 전환하여 상태정보를 수집할 수 있다.On the other hand, if the sensor node 200 is a command for requesting the status information (S320), and collects the status information of the surrounding area (S360). In this case, the sensor node 200 may ignore the command for requesting the status information in the sleep mode and collect the status information corresponding to the command for requesting the status information only in the active mode or the idle mode. Alternatively, when the sensor node 200 receives a command for requesting status information transmitted to the user in the sleep mode, the sensor node 200 may switch to the active mode and collect the status information.

그리고, 센서노드(200)는 판단부(250)를 이용하여 수집된 상태정보의 긴급성 여부를 판단한다(S370).The sensor node 200 determines whether the collected state information is urgent using the determination unit 250 (S370).

센서노드(200)는 판단결과 긴급하면, 수집된 상태정보를 무선통신 주파수에 실어 외부 관리자(300)에게 직접 송신한다(S380). 예컨대, 센서노드(200)는 화재발생으로 인하여 급격한 주변 온도 상승을 감지한 경우, 타 센서노드를 거치지 않고 외부 관리자(300)에게 직접 화재발생에 대한 상태정보를 송신함으로써(즉, 송신 경로 및 송신 시간을 단축함으로써), 사용자가 긴급히 화재에 대한 대책을 수립하도록 할 수 있다.If the sensor node 200 is urgent as a result of the determination, the sensor node 200 loads the collected state information on the wireless communication frequency and directly transmits it to the external manager 300 (S380). For example, when the sensor node 200 detects a sudden increase in ambient temperature due to a fire, the sensor node 200 directly transmits the status information on the fire to the external manager 300 without passing through other sensor nodes (that is, a transmission path and a transmission). By shortening the time), the user can urgently establish a countermeasure against fire.

반면, 센서노드(200)는 판단결과 긴급하지 않으면, 수집된 상태정보를 센서 네트워크 주파수에 실어 타 센서노드들에게 송신한다(S380). 즉, 센서노드(200)는 타 센서노드를 거쳐 수집된 상태정보를 외부 관리자(300)에게 송신하여 외부 관리자 또는 타 센서노드가 이를 바탕으로 문제가 발생했는지 여부를 판단할 수 있도록 한다.On the other hand, if the sensor node 200 is not urgent as a result of the determination, the sensor node 200 transmits the collected state information to the sensor network frequency to other sensor nodes (S380). That is, the sensor node 200 transmits the state information collected through the other sensor node to the external manager 300 so that the external manager or another sensor node can determine whether a problem has occurred based on this.

한편, 센서노드(200)는 수신된 명령이 액티브 모드에서 슬립 모드로의 전환을 지시하는 명령이면, 슬립 모드로 전환하고 필요한 블록만을 동작시킨다.On the other hand, if the received command is a command for instructing the transition from the active mode to the sleep mode, the sensor node 200 switches to the sleep mode and operates only necessary blocks.

이와 같이, 본 발명에 따른 센서노드(200)는 불필요한 블록의 동작으로 인하여 발생하는 소비전력을 절감할 수 있으며, 또한 통상의 센서노드에서 사용되는 센서 네트워크 주파수 이외에 무선통신 주파수를 추가로 사용함으로써, 원거리에 위치한 관리자가 센서노드(200)의 동작을 제어할 수 있어 설치 및 적용 범위를 넓힐 수 있으며, 유지보수 비용과 노력을 절감할 수 있다.As such, the sensor node 200 according to the present invention can reduce the power consumption generated due to unnecessary block operation, and by using a wireless communication frequency in addition to the sensor network frequency used in the conventional sensor node, A remotely located administrator can control the operation of the sensor node 200, thereby widening the installation and application range, and reducing maintenance costs and efforts.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, Of course, this is possible. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment but should be defined by the description of the claims below.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 네트워크 시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a sensor network system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서노드를 도시한 구성도.2 is a block diagram showing a sensor node according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서노드 제어 방법을 도시한 흐름도.3 is a flowchart illustrating a sensor node control method according to an embodiment of the present invention.

Claims (11)

주변지역의 상태정보를 수집하여 제1 주파수로 송신하는 다수의 센서노드; 및A plurality of sensor nodes collecting state information of the surrounding area and transmitting the signal at a first frequency; And 상기 제1 주파수로 송신된 상기 상태정보를 수신하여 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 센서 네트워크의 외부 관리자에게 송신하는 적어도 하나의 싱크노드At least one sink node for receiving the state information transmitted at the first frequency and transmitting to the external manager of the sensor network at a second frequency different from the first frequency. 를 포함하는 센서 네트워크 시스템.Sensor network system comprising a. 제1항에 있어서, 상기 제1 주파수는,The method of claim 1, wherein the first frequency is, 400MHz 대역, 900MHz 대역 및 2.4GHz 대역 중 적어도 하나인 센서 네트워크 시스템.A sensor network system that is at least one of a 400 MHz band, a 900 MHz band, and a 2.4 GHz band. 제2항에 있어서, 상기 제2 주파수는,The method of claim 2, wherein the second frequency is, AM(Amplitude Modulation) 주파수 또는 FM(Frequency Modulation) 주파수이거나, 상기 제1 주파수보다 원거리 전송이 가능한 주파수인 센서 네트워크 시스템.A sensor network system, which is an AM (Amplitude Modulation) frequency or an FM (Frequency Modulation) frequency or a frequency that can be transmitted remotely from the first frequency. 제1항에 있어서, 상기 센서 노드는,The method of claim 1, wherein the sensor node, 상기 제2 주파수를 통하여 상기 외부 관리자와 통신하는 것인 센서 네트워크 시스템.Communicate with the external manager via the second frequency. 외부 관리자로부터 제1 주파수로 송신된 명령을 수신하는 제1 무선 통신부;A first wireless communication unit for receiving a command transmitted at a first frequency from an external manager; 상기 수신한 명령을 해석하고, 상기 해석된 명령이 상태정보 수집 명령이면, 액티브 모드로 전환하는 무선통신 처리부;A wireless communication processing unit for interpreting the received command and switching to an active mode if the interpreted command is a status information collecting command; 상기 액티브 모드에서 주변지역의 상태정보를 수집하는 센싱부;A sensing unit collecting state information of the surrounding area in the active mode; 상기 액티브 모드에서 상기 수집된 상태정보를 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 타 센서노드들에게 송신하는 제2 무선 통신부; 및A second wireless communication unit which transmits the collected state information to other sensor nodes at a second frequency different from the first frequency in the active mode; And 상기 수집된 주변지역의 상태정보에 대한 긴급성을 판단하는 판단부Determination unit for determining the urgency of the collected state information of the surrounding area 를 포함하는 센서노드.Sensor node comprising a. 제5항에 있어서, 상기 무선통신 처리부는,The method of claim 5, wherein the wireless communication processing unit, 상기 해석된 명령이 상기 상태정보 수집 명령이 아니면, 슬립 모드로 전환하여 상기 센싱부가 상기 수집을 수행하지 않도록 하는 것인 센서노드.If the interpreted command is not the state information collecting command, the sensor node switches to a sleep mode so that the sensing unit does not perform the collecting. 제5항에 있어서, 상기 제1 무선 통신부는,The method of claim 5, wherein the first wireless communication unit, 상기 수집된 상태정보를 상기 제1 주파수로 상기 외부 관리자에게 전송하는 것인 센서노드.Sensor node for transmitting the collected state information to the external manager at the first frequency. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제2 주파수는 400MHz 대역, 900MHz 대역 및 2.4GHz 대역 중 적어도 하 나를 포함하며,The second frequency includes at least one of a 400 MHz band, a 900 MHz band, and a 2.4 GHz band, 상기 제1 주파수는 동일 조건에서 상기 제2 주파수보다 원거리 전송이 가능한 주파수인 것인 센서노드.Wherein the first frequency is a sensor node that is a frequency capable of far transmission than the second frequency in the same condition. 제5항에 있어서, 상기 판단부는,The method of claim 5, wherein the determination unit, 상기 센싱부가 수집한 주변지역의 상태정보와 상기 타 센서노드가 수집한 상태정보를 종합적으로 추론하여 상기 긴급성 여부를 판단하고,The state information of the surrounding area collected by the sensing unit and the state information collected by the other sensor nodes are inferred to determine the urgency. 상기 판단결과 긴급하면, 상기 제1 무선 통신부가 상기 수집된 상태정보를 상기 외부 관리자에게 송신하도록 하는 것인 센서노드.And if the determination result is urgent, the first wireless communication unit to transmit the collected state information to the external manager. 외부 관리자로부터 제1 주파수로 송신된 명령을 수신하는 단계;Receiving a command transmitted at a first frequency from an external manager; 상기 수신한 명령을 해석하여 슬립 모드에서 액티브 모드로 전환하거나, 상기 액티브 모드에서 상기 슬립 모드로 전환하는 단계;Interpreting the received command to switch from a sleep mode to an active mode or from the active mode to the sleep mode; 상기 액티브 모드에서 주변지역의 상태정보를 수집하는 단계;Collecting state information of the surrounding area in the active mode; 상기 수집된 상태정보를 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 타 센서노드들에게 송신하는 단계; 및Transmitting the collected state information to other sensor nodes at a second frequency different from the first frequency; And 상기 수집된 상태정보의 긴급성 여부를 판단하고, 상기 판단결과 긴급하면 상기 수집된 상태정보를 상기 제1 주파수로 상기 외부관리자에게 송신하는 단계Determining whether the collected state information is urgent, and if the determination result is urgent, transmitting the collected state information to the external manager at the first frequency. 를 포함하는 것인 센서노드 제어 방법.Sensor node control method comprising a. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 수집된 상태정보를 제1 주파수로 상기 외부 관리자에게 전송하는 단계Transmitting the collected state information to the external manager at a first frequency 를 더 포함하는 센서노드 제어 방법.Sensor node control method further comprising.
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