KR20110055060A - 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드 - Google Patents

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KR20110055060A
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Abstract

본 발명은 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드에 관한 것으로서, 조립식 센서 노드는 호스트 모듈(host module)과 적어도 하나의 디바이스(device) 모듈을 포함한다. 호스트 모듈은 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 통신 포트가 내부에 각각 설치된 복수의 디바이스 수용부를 구비하고, 설정된 장소 내에 설치된다. 적어도 하나의 디바이스 모듈은 복수의 디바이스 수용부 중 하나에 삽입되어 그 내부에 설치된 통신 포트에 연결되거나, 또는 호스트 모듈로부터 분리 가능하다. 적어도 하나의 디바이스 모듈은 통신 포트에 연결되어 호스트 모듈로부터 동작 전원이 공급될 때, 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 결과 데이터를 호스트 모듈에 송신한다. 호스트 모듈은 적어도 하나의 디바이스 모듈로부터 수신되는 센싱 결과 데이터에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 경보를 발생한다. 본 발명에 따르면, 센서 네트워크의 동작 중에도 사용자의 요구와 환경의 변화에 맞게 센서 노드가 재구성될 수 있으므로, 센서 네트워크의 기능을 변경하거나 또는 센서 네트워크에 새로운 기능을 추가하는데 소요되는 비용과 시간이 대폭적으로 감소될 수 있다.
호스트 모듈, 디바이스 모듈

Description

센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드{Sectional sensor node for the use of sensor network system}
본 발명은 센서 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 센서 네트워크 시스템에서 사용되는 조립식 센서 노드에 관한 것이다.
최근, 센서 노드가 소형화되고, 저전력 기술이 발달함에 따라, 다양한 환경 정보를 수집하도록 구축된 센서 네트워크 시스템의 보급이 확대되고 있다. 센서 네트워크 시스템은 원격의 현장에 설치된 다수의 센서 노드들로 구성되는 센서 네트워크를 포함한다. 도 1은 종래의 센서 노드의 일례를 개략적으로 나타내는 블록도로서, 화재 감지를 위한 센서 노드를 나타낸다. 센서 노드(10)는 연기 감지 센서(11), 온도 감지 센서(12), MCU(Micro Controller Unit)(13), 무선 통신부(14), 경보 발생부(15), 및 전원부(16)를 포함한다. 센서 노드(10)가 센서 네트워크의 구성 요소로서 일단 현장에 설치된 후에는 센서 노드(10)에 어떤 기능이 추가되거나 센서 노드(10)의 기능이 수정되기가 매우 어렵다. 현장에 설치된 센서 노드(10)는 제작시에 설정된 기능, 즉, 연기 감지 기능과 온도 감지 기능만을 실행할 수 있고, 센싱 데이터의 수집 주기나 센싱 데이터의 전송 주기와 같이 센서 노드(10)의 간단 한 설정 정보만이 변경될 수 있다. 센서 노드(10)에 어떤 기능이 추가되어야 할 때, 개발자는 센서 노드(10)의 하드웨어를 다시 제작하여, 현장에 설치된 센서 노드를 새롭게 제작된 센서 노드로 교체해야 한다. 또, 센서 노드(10)의 기능이 수정되어야 할 때, 개발자는 현장에 설치된 센서 노드에 새로운 펌웨어(firmware)를 설치해야 한다.
상술한 것과 같이, 종래의 센서 노드는 특정 센싱 정보만을 수집할 수 있도록 설계되어 있기 때문에, 다양한 환경 센싱 정보를 수집하기 위해서는 복수의 센서 네트워크가 동일한 장소에 중복되어 구축되어야 한다. 예를 들어, 화재 감지를 위한 복수의 센서 노드로 이루어진 화재 감시용 센서 네트워크가 구축된 건물 내부에, 방범용 센서 네트워크가 추가로 구축되어야 하는 경우가 있다. 이 경우, 화재 감시용 센서 네트워크와 방범용 센서 네트워크가 서로 중복되어 설치되면, 두 센서 네트워크 간의 통신 신호들의 간섭이 발생할 수 있다. 그 결과, 각 센서 네트워크에서 무선 통신 장애가 발생할 수 있다.
또한, 화재 감시용 센서 네트워크와 방범용 센서 네트워크가 서로 중복되어 설치됨으로 인하여 설치 비용이 증가되고, 너무 많은 센서 노드가 건물 내부에 부착됨으로 인해 미관상 좋지 않은 결과가 초래된다. 한편, 개발자는 기존에 구축된 화재 감시용 센서 네트워크를 제거하고, 화재 감지 기능과 방범 기능을 모두 포함하도록 제작된 새로운 센서 노드를 설치하여, 새로운 센서 네트워크를 구축할 수도 있다. 이 경우, 새로운 센서 노드를 제작하기 위해 개발자는 많은 비용과 시간을 들여야 한다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 복수의 통신 포트가 구비된 호스트 모듈과, 호스트 모듈의 복수의 통신 포트 중 하나에 끼워지거나 또는 제거 가능하고, 호스트 모듈에 센싱 정보를 전달하거나 또는 호스트 모듈에 무선 통신 기능을 제공하는 적어도 하나의 디바이스 모듈을 포함함으로써, 센서 네트워크의 동작 중에도 사용자의 요구와 환경의 변화에 맞게 디바이스 모듈의 교체에 의해 재구성될 수 있는 조립식 센서 노드를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 조립식 센서 노드는, 호스트 모듈(host module)과 적어도 하나의 디바이스(device) 모듈을 포함한다. 호스트 모듈은 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 통신 포트가 내부에 각각 설치된 복수의 디바이스 수용부를 구비하고, 설정된 장소 내에 설치된다.
적어도 하나의 디바이스 모듈은 복수의 디바이스 수용부 중 하나에 삽입되어 그 내부에 설치된 통신 포트에 연결되거나, 또는 호스트 모듈로부터 분리 가능하다. 적어도 하나의 디바이스 모듈은 통신 포트에 연결되어 호스트 모듈로부터 동작 전원이 공급될 때, 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 결과 데이터를 호스트 모듈에 송신한다.
호스트 모듈은, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), USB(Universal Serial Bus), SPI(Serial Peripheral Interface), I2C(Inter-Integrated Circuit bus), PIO(Programmed Input/Output), ADC(Analog-to-Digital Converter) 중 적어도 하나의 통신 인터페이스 방식을 이용하여, 통신 포트에 연결된 적어도 하나의 디바이스 모듈과 통신한다. 호스트 모듈은 적어도 하나의 디바이스 모듈로부터 수신되는 센싱 결과 데이터에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 경보를 발생한다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 따른 조립식 센서 노드는 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 복수의 통신 포트가 구비된 호스트 모듈과, 호스트 모듈의 복수의 통신 포트 중 하나에 끼워지거나 또는 제거 가능하고, 호스트 모듈에 센싱 정보를 전달하거나 또는 호스트 모듈에 무선 통신 기능을 제공하는 디바이스 모듈을 포함하므로, 센서 네트워크의 동작 중에도 사용자의 요구와 환경의 변화에 맞게 재구성될 수 있다.
또한, 센서 노드가 현장에 설치된 후, 해당 센서 노드에 특정 기능을 추가하거나 해당 센서 노드의 기능을 변경할 때, 사용자는 센서 노드를 교체하거나 센서 노드에 새로운 펌웨어를 설치할 필요없이 해당 기능을 가지는 디바이스 모듈들을 호스트 모듈에 끼워 원하는 기능을 가지는 센서 노드를 조립할 수 있다. 따라서, 센서 네트워크의 기능을 변경하거나 또는 센서 네트워크에 새로운 기능을 추가하는데 소요되는 비용과 시간이 대폭적으로 감소될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 센서 노드를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도면의 간략화를 위해, 도 2에는 본 발명과 관련된 부분들만이 도시되고, 각 구성 요소들 간의 송수신 신호들에 대한 도시가 생략된다.
조립식 센서 노드(SD)는 호스트 모듈(host module)(100)과 디바이스 모듈(200∼500 중 적어도 하나)을 포함한다. 호스트 모듈(100)은 센서 네트워크가 구축되는 설정된 장소 내에 설치된다. 호스트 모듈(100)은 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 통신 포트(111∼114)가 내부에 각각 설치된 복수의 디바이스 수용부(101∼104)(도 3참고)를 구비한다. 디바이스 수용부(101∼104) 내에는 디바이스 모듈들(200∼500)이 각각 삽입될 수 있다. 도 4a를 참고하면, 디바이스 수용부(101∼104) 내에 서로 다른 기능을 가지는 디바이스 모듈들(200∼500)이 삽입된 경우의 조립식 센서 노드(SD)가 도시되어 있다. 한편, 도 4b에 도시된 것과 같이, 디바이스 수용부(101∼104) 중 일부에만 디바이스 모듈이 삽입될 수도 있다.
다시 도 2를 참고하면, 통신 포트(111∼114)로서, 예를 들어 20개의 핀(pin)을 포함하는 TTA(Telecommunicatons Technology Association) 표준 커넥 터(connector)가 사용될 수 있다.
통신 포트(111∼114)가 핫 플러그 방식으로 이루어져 있기 때문에, 복수의 조립식 센서 노드(SD)로 이루어진 센서 네트워크가 현장에 구축되어 동작하는 도중에, 통신 포트(111∼114 중 적어도 하나)에 새로운 디바이스 모듈이 연결되어도, 호스트 모듈(100)이 새롭게 연결된 디바이스 모듈을 인식할 수 있다. 따라서, 사용자는 조립식 센서 노드(SD)에 새로운 기능을 추가하거나 또는 조립식 센서 노드(SD)의 기능을 변경하기 위해, 센서 네트워크가 동작하는 도중이라도 조립식 센서 노드(SD)의 디바이스 모듈을 사용 목적에 맞는 새로운 디바이스 모듈로 간편하게 교체할 수 있다. 즉, 사용자의 요구 및 환경의 변화에 따라 조립식 센서 노드(SD)에 새로운 디바이스 모듈이 재조립됨으로써, 조립식 센서 노드(SD)의 하드웨어의 구성이 자유롭게 변경될 수 있다.
호스트 모듈(100)은, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), USB(Universal Serial Bus), SPI(Serial Peripheral Interface), I2C(Inter-Integrated Circuit bus), PIO(Programmed Input/Output), ADC(Analog-to-Digital Converter) 중 적어도 하나의 통신 인터페이스 방식을 이용하여, 통신 포트(111∼114 중 적어도 하나)에 연결된 디바이스 모듈(200∼500 중 적어도 하나)과 통신한다.
호스트 모듈(100)은 전원 발생부(120), 배터리(130), 디바이스 전원 제어부(140), 호스트 MCU(Micro Controller Unit)(150), 외부 메모리부(160), 이더 넷(ethernet) 통신부(170), 경보 전파부(180), 및 스피커(190)를 포함한다.
전원 발생부(120)는 외부 전원(EPWR)에 기초하여 내부 전원(IPWR)과 동작 전원(OPWR)을 발생한다. 한편, 정전으로 인하여 외부 전원(EPWR)이 공급되지 않을 때, 전원 발생부(120)는 배터리(130)의 전원(BPWR)에 기초하여 내부 전원(IPWR)과 동작 전원(OPWR)을 발생한다.
전원 발생부(120)는 동작 전원(OPWR)을 디바이스 전원 제어부(140)에 출력하고, 내부 전원(IPWR)을 호스트 MCU(150), 외부 메모리부(160), 이더넷 통신부(170) 및 경보 전파부(180)에 각각 출력한다.
디바이스 전원 제어부(140)는 호스트 MCU(150)로부터 수신되는 포트 확인 신호(PTCN)에 응답하여 디바이스 수용부(101∼104) 내에 각각 설치된 통신 포트(111∼114)에 디바이스 모듈(200∼500 중 적어도 하나)이 연결되었는지의 여부를 체크한다.
통신 포트(111∼114) 중에서 디바이스 모듈이 연결되지 않은 통신 포트가 있는 경우, 해당 통신 포트에 디바이스 모듈이 접속되는지의 여부를 체크하기 위해, 호스트 MCU(150)가 주기적으로 포트 확인 신호(PTCN)를 디바이스 전원 제어부(140)에 출력할 수 있다.
디바이스 전원 제어부(140)는 통신 포트(111∼114)의 체크 결과, 통신 포트(111∼114)에 디바이스 모듈(200∼500 중 적어도 하나)이 연결될 때, 포트 연결 신호(PTEN)를 호스트 MCU(150)에 출력한다. 디바이스 전원 제어부(140)는 호스트 MCU(150)로부터 수신되는 전원 제어 신호들(PCTL1∼PCTL4)에 응답하여 통신 포 트(111∼114 중 적어도 하나)에 동작 전원(OPWR)을 공급한다.
호스트 MCU(150)는 통신부(151), 데이터 처리부(152), 내부 메모리부(153), 및 네트워크 관리부(154)를 포함한다. 통신부(151)는 UART 통신부(51), USB 통신부(52), SPI 통신부(53), I2C 통신부(54), PIO 통신부(55), 및 A/D(Analog-to-Digital) 변환부(56)를 포함한다. 통신 포트(111∼114) 각각의 데이터 신호용 핀들은 UART 통신부(51), USB 통신부(52), SPI 통신부(53), I2C 통신부(54), PIO 통신부(55), 및 A/D 변환부(56)에 각각의 통신 방식에 맞는 개수만큼씩 할당될 수 있다. 예를 들어, 통신 포트(111∼114) 각각이 18개의 데이터 신호용 핀을 포함할 때, 2개의 데이터 신호용 핀이 UART 통신부(51)의 데이터 통신용 핀으로서 사용될 수 있다. 이와 유사하게, USB 통신부(52), SPI 통신부(53), I2C 통신부(54), PIO 통신부(55), 및 A/D 변환부(56)에도 필요한 개수만큼의 데이터 신호용 핀이 할당될 수 있다.
UART 통신부(51), USB 통신부(52), SPI 통신부(53), I2C 통신부(54), PIO 통신부(55) 각각은, 디바이스 모듈(200∼500 중 적어도 하나)이 연결된 해당 통신 포트(111∼114 중 적어도 하나)를 통하여 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 수신하여 데이터 처리부(152)에 출력한다.
A/D 변환부(56)는 디바이스 모듈(200∼500 중 적어도 하나)이 연결된 해당 통신 포트(111∼114 중 적어도 하나)를 통하여 수신되는 아날로그 데이터 신 호(AGDAT)를 디지털 형식의 센싱 결과 데이터(SENRDAT)로 변환하여 데이터 처리부(152)에 출력한다.
데이터 처리부(152)는 통신부(151)로부터 수신되는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 경보 발생 신호(ALMGEN)를 경보 전파부(180)에 출력한다. 선택적으로, 데이터 처리부(152)는 이더넷 통신부(170) 및 네트워크 관리부(154)를 통하여 서버(미도시)로부터 경보 전파 신호(ALMPPG)를 수신할 때에도 경보 발생 신호(ALMGEN)를 경보 전파부(180)에 출력할 수 있다.
센싱 결과 데이터(SENRDAT)는 센싱 데이터(SEN1∼SENK 중 적어도 하나)와 긴급 상황 정보(EMIF)를 포함할 수 있고, 센싱 데이터(SEN1∼SENK 중 적어도 하나)만을 포함할 수도 있다. 데이터 처리부(152)는 긴급 상황 정보(EMIF)를 포함하는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 수신할 때, 긴급 상황이 발생한 것으로 인식한다.
데이터 처리부(152)는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 내부 메모리부(153)에 일시적으로 저장한다. 또, 데이터 처리부(152)는 내부 메모리부(153)에 저장된 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 주기적으로 외부 메모리부(160)에 저장한 후, 내부 메모리부(153)에 저장된 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 삭제한다. 데이터 처리부(152)는 서버로부터 데이터 요청이 있거나 또는 긴급상황 발생 시, 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 이더넷 패킷(EPKT)으로 변환하여 네트워크 관리부(154)에 출력한다.
한편, 사용자는 긴급상황 발생 시 이외에 주기적으로 센싱 결과 데이터(SENRDAT)가 서버에 전달되도록 미리 설정할 수도 있다. 이 경우, 데이터 처리 부(152)는 주기적으로 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 이더넷 패킷(EPKT)으로 변환하여 네트워크 관리부(154)에 출력한다.
데이터 처리부(152)는 포트 확인 신호(PTCN)를 주기적으로 디바이스 전원 제어부(140)에 출력할 수 있다. 데이터 처리부(152)는 디바이스 전원 제어부(140)로부터 포트 연결 신호(PTEN)를 수신하고, 전원 제어 신호들(PCTL1∼PCTL4)을 디바이스 전원 제어부(140)에 출력한다.
한편, 데이터 처리부(152)는 통신포트(111∼114)에 연결된 디바이스 모듈들(200∼500)이 각각 정해진 시간 동안만 동작하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 디바이스 모듈(200)이 화재 감지용 디바이스 모듈이고, 디바이스 모듈(300)이 방범용 디바이스 모듈인 경우, 데이터 처리부(152)는 전원 제어 신호들(PCTL1, PCTL2)을 디바이스 전원 제어부(140)에 출력함으로써, 디바이스 모듈(200)이 낮에만 동작하고, 디바이스 모듈(300)이 밤에만 동작하도록 제어할 수 있다.
내부 메모리부(153)는 데이터 처리부(152)에 의해 제어되고, 데이터 처리부(152)로부터 수신되는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 저장한다. 내부 메모리부(153)에는 호스트 MCU(150)의 동작을 위한 동작 프로그램 및 설정 데이터들이 더 저장될 수 있다.
네트워크 관리부(154)는 이더넷 통신부(170)의 동작을 제어한다. 네트워크 관리부(154)는 데이터 처리부(152)로부터 이더넷 패킷(EPKT)이 수신되면, 이더넷 패킷(EPKT)을 이더넷 통신부(170)를 통하여 서버에 송신한다. 한편, 네트워크 관리부(154)는 서버로부터 조립식 센서 노드(SD)의 동작을 제어하기 위한 각종 설정 데 이터 및 제어 데이터를 포함하는 이더넷 패킷(SEPKT)을 수신할 수도 있다. 이 경우, 네트워크 관리부(154)는 이더넷 패킷(SEPKT)을 데이터 처리부(152)에 출력한다.
외부 메모리부(160)는 데이터 처리부(152)에 의해 제어되고, 데이터 처리부(152)로부터 수신되는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 저장한다.
이더넷(ethernet) 통신부(170)는 네트워크 관리부(154)에 의해 제어되고, 네트워크 관리부(154)로부터 수신되는 이더넷 패킷(EPKT)을 이더넷 통신망(미도시)을 통하여 서버에 송신한다. 또, 이더넷 통신부(170)는 서버로부터 수신되는 각종 제어 정보를 포함하는 이더넷 패킷(SBEPKT)을 네트워크 관리부(154)에 출력한다.
경보 전파부(180)는 데이터 처리부(152)로부터 수신되는 경보 발생 신호(ALMGEN)에 응답하여 경보음과 안내 음성에 해당하는 경보 오디오 신호(ALMAUD)를 스피커(190)에 출력한다.
디바이스 모듈들(200∼500) 각각은 디바이스 수용부(101∼104 중 하나)에 삽입되어, 그 내부에 설치된 통신 포트(111∼114 중 하나)에 연결되거나, 또는 호스트 모듈(100)로부터 분리될 수 있다.
디바이스 모듈들(200∼500) 각각은 통신 포트(111∼114 중 하나)에 연결되어 호스트 모듈(100)로부터 동작 전원(OPWR)이 공급될 때 동작한다. 디바이스 모듈들(200∼500) 각각은 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 호스트 모듈(100)에 송신한다.
디바이스 모듈들(200∼500)의 구성 및 구체적인 동작은 서로 유사하므로, 설 명의 중복을 피하기 위해, 하나의 디바이스 모듈의 구성 및 동작을 중심으로 설명한다.
도 5는 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(201)은 포트 인터페이스부(210), 센서부(220), 및 디바이스 MCU(230)를 포함한다.
포트 인터페이스부(210)는 디바이스 수용부(101∼104) 중 하나의 통신 포트(111∼114 중 하나)에 연결되거나 또는 분리될 수 있다. 센서부(220)는 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)로부터 동작 전원(OPWR)이 공급될 때 동작하는 서로 다른 복수의 센서들(S1∼SK)(K는 정수)을 포함한다. 복수의 센서들(S1∼SK)은 호스트 모듈(100)이 설치된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)을 디바이스 MCU(230)에 출력한다.
디바이스 MCU(230)는 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)로부터 동작 전원(OPWR)이 공급될 때 동작한다. 디바이스 MCU(230)는 데이터 처리부(231), 내부 메모리부(232), 및 통신부(233)를 포함한다.
데이터 처리부(231)는 센서부(220)로부터 수신되는 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)을 내부 메모리부(232)에 저장한다. 데이터 처리부(231)는 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)에 기초하여 긴급 상황의 발생 여부를 판단하고, 그 판단 결과와 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)에 기초하여 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 생성한다. 예를 들어, 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)의 값들이 설정된 범위를 벗어날 때, 데이터 처리부(231)는 긴급 상황이 발생한 것으로 판단하여, 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)과 긴 급 상황 정보(EMIF)를 포함하는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 생성한다. 한편, 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)의 값들이 설정된 범위 내에 있을 때, 데이터 처리부(231)는 긴급 상황이 발생하지 않은 것으로 판단하여, 센싱 데이터들(SEN1∼SENK)만을 포함하는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 생성한다.
데이터 처리부(231)는 주기적으로 또는 긴급 상황 발생 시, 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 통신부(233)에 출력한다.
통신부(233)는 UART 통신부(31), USB 통신부(32), SPI 통신부(33), I2C 통신부(34), PIO 통신부(35), 및 A/D 변환부(36)를 포함한다. UART 통신부(51), USB 통신부(52), SPI 통신부(53), I2C 통신부(54), PIO 통신부(55) 중 어느 하나가 데이터 처리부(231)로부터 수신되는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)에 송신한다.
A/D 변환부(36)가 데이터 처리부(231)로부터 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 수신하면, A/D 변환부(36)는 디지털 형식의 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 아날로그 데이터 신호(AGDAT)로 변환하여 호스트 모듈(100)에 송신한다. 이 경우, 호스트 모듈(100)에 포함된 A/D 변환부(56)가 아날로그 데이터 신호(AGDAT)를 디지털 형식의 센싱 결과 데이터(SENRDAT)로 변환하여 데이터 처리부(152)에 출력한다.
도 6a는 도 5에 도시된 디바이스 모듈의 일례로서, 환경 감시용 디바이스 모듈을 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(201)이 환경 감시용 디바이스 모듈로 구현된 경우, 센서부(221)는 온도 감지 센서(SN11), 습도 감지 센서(SN12), VOCs(Volatile Organic Compounds) 가스 센서(SN13), CO2 가스 센서(SN14) 등을 포함할 수 있다.
온도 감지 센서(SN11)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 온도를 감지한다. 습도 감지 센서(SN12)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 습도를 감지한다. VOCs 가스 센서(SN13)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 VOCs 가스의 농도를 감지한다. CO2 가스 센서(SN14)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 CO2 가스의 농도를 감지한다.
도 6b는 도 5에 도시된 디바이스 모듈의 일례로서, 화재 감지용 디바이스 모듈을 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(201)이 화재 감지용 디바이스 모듈로 구현된 경우, 센서부(222)는 온도 감지 센서(SN21), 연기 감지 센서(SN22), 가스 감지 센서(SN23), 불꽃 감지 센서(SN24) 등을 포함할 수 있다.
연기 감지 센서(SN22)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 연기를 감지한다. 가스 감지 센서(SN23)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 가스를 감지한다. 불꽃 감지 센서(SN24)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 불꽃을 감지한다.
도 6c는 도 5에 도시된 디바이스 모듈의 일례로서, 방범용 디바이스 모듈을 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(201)이 방범용 디바이스 모듈로 구현된 경우, 센서부(223)는 동체 감지 센서(SN31), 음향 감지 센서(SN32), 초음파 감지 센서(SN33), 유리 감지 센서(SN34) 등을 포함할 수 있다. 동체 감지 센서(SN31)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 동체를 감지한다. 음향 감지 센서(SN32)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 음향을 감지한다. 초음파 감지 센서(SN33)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 물체를 감지한다. 유리 감지 센서(SN34)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소에 존재하는 유리의 충격을 감지한다.
도 7은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 7에 도시된 디바이스 모듈(202)의 구성 및 구체적인 동작은 도 5를 참고하여 상술한 디바이스 모듈(201)과 한 가지 차이점을 제외하고 실질적으로 동일하다. 따라서 본 실시예에서는 디바이스 모듈(202, 201) 간의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다. 디바이스 모듈(202, 201) 간의 차이점은 디바이스 모듈(202)이 무선 통신 모듈(240)을 더 포함하는 것이다.
디바이스 MCU(230)의 데이터 처리부(231)는 호스트 모듈(100)로부터의 무선 통신 요청에 응답하여, 포트 인터페이스부(210) 및 통신부(233)를 통하여 호스트 모듈(100)로부터 수신되는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 무선 데이터 패킷(WPKT)으로 변환하여 무선 통신 모듈(240)에 출력한다. 무선 통신 모듈(240)은 무선 데이터 패킷(WPKT)을 호스트 모듈(100)의 주변에 설치된 추가의 조립식 센서 노드(SD')(미도시)에 송신한다.
한편, 호스트 모듈(100)은 디바이스 모듈(202)의 무선 통신 모듈(240)을 통하여 센싱 결과 데이터(SENRDAT) 외에 서버로부터 수신한 각종 설정 데이터 및 제어 데이터를 주변에 있는 조립식 센서 노드들에 송신할 수 있다. 또한, 호스트 모듈(100)은 디바이스 모듈(202)의 무선 통신 모듈(240)을 통해 주변에 있는 조립식 센서 노드들과 통신하여 센싱 결과 데이터들을 서로 주고 받을 수 있다.
호스트 모듈(100)은 디바이스 모듈(202)로부터 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 수집하여 서버에 전송하기 위한 이더넷 패킷(EPKT)을 생성하고, 또한 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 무선 데이터 패킷(WPKT)으로 변환하여 무선 통신 모듈(240)을 통하여 주변에 있는 조립식 센서 노드들에게 전달한다. 무선 데이터 패킷(WPKT)은 센서 네트워크망(미도시)을 통하여 서버 혹은 주변의 조립식 센서 노드에 전달될 수 있다.
무선 통신 모듈(240)은 지그비(ZigBee) 통신망, RF(Radio Frequency) 통신망, 블루투스(bluetooth) 통신망, 무선 랜(LAN) 통신망 중 적어도 하나를 통하여, 호스트 모듈(100)과 주변의 조립식 센서 노드들 간의 무선 통신을 제공한다. 여기에서, 무선 통신 모듈(240)은 통신 방식으로서, 지그비 통신 방식, RF 통신 방식, 블루투스 통신 방식, 무선랜 통신 방식 등을 사용할 수 있다.
도 8은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제3 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(203)은 포트 인터페이스부(210), 디바이스 MCU(230), 및 무선 통신 모듈(240)을 포함한다. 디바이스 모듈(203)은 무선 통신용 디바이스 모듈로서, 센서부(220)를 포함하지 않는다. 무선 통신 모듈(240)의 동작은 도 7을 참고하여 상술한 것과 유사하다. 호스트 모듈(100)은 디바이스 모듈(202)을 통하여 주변의 다른 조립식 센서 노드들과 통신할 수 있다.
무선 통신 모듈(240)은 지그비(ZigBee) 통신망, RF(Radio Frequency) 통신망, 블루투스(bluetooth) 통신망, 무선 랜(LAN) 통신망 중 적어도 하나를 통하여, 호스트 모듈(100)과 주변의 조립식 센서 노드들 간의 무선 통신을 제공한다. 여기 에서, 무선 통신 모듈(240)은 통신 방식으로서, 지그비 통신 방식, RF 통신 방식, 블루투스 통신 방식, 무선랜 통신 방식 등을 사용할 수 있다.
도 9는 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제4 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(204)의 구성 및 동작은 도 5를 참고하여 상술한 디바이스 모듈(201)과 한 가지 차이점을 제외하고 동일하다. 디바이스 모듈들(204, 201) 간의 차이점은 디바이스 모듈(204)의 디바이스 MCU(250)가 통신부로서 USB 통신부(253)만을 포함하는 것이다. 따라서, 디바이스 MCU(250)의 데이터 처리부(251)는 USB 통신부(253) 및 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)과 통신한다.
도 10은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제5 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(205)의 구성 및 동작은 도 5를 참고하여 상술한 디바이스 모듈(201)과 한 가지 차이점을 제외하고 동일하다. 디바이스 모듈들(205, 201) 간의 차이점은 디바이스 모듈(205)의 디바이스 MCU(260)가 통신부로서 UART 통신부(263)만을 포함하는 것이다. 따라서, 디바이스 MCU(260)의 데이터 처리부(261)는 UART 통신부(263) 및 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)과 통신한다.
도 11은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제6 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(206)은 포트 인터페이스부(210), SPI 센서 모듈(271), 및 SPI 통신 모듈(272)을 포함한다.
SPI 센서 모듈(271)은 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)로 부터 동작 전원(OPWR)이 공급될 때 동작한다. SPI 센서 모듈(271)은 호스트 모듈(100)이 설치된 장소 내의 환경 상태를 센싱하여, 긴급 상황의 발생 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 SPI 통신 모듈(272)에 출력한다. 센싱 결과 데이터(SENRDAT)는 센싱 데이터(SEN_SPI)와 긴급 상황 정보(EMIF)를 포함하거나, 또는 센싱 데이터(SEN_SPI)만을 포함할 수 있다.
SPI 센서 모듈(271)은 예를 들어, 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 온도, 습도, 연기, 가스, 불꽃, 동체, 음향, 초음파, 유리 충격 중 어느 하나를 감지할 수 있다. SPI 통신 모듈(272)은 SPI 센서 모듈(271)로부터 수신되는 센싱 결과 데이터(SENRDAT)를 포트 인터페이스(210)를 통하여 호스트 모듈(100)에 송신한다.
도 12는 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제7 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 디바이스 모듈(207)은 포트 인터페이스부(210), 센서(281), 및 비교기(282)를 포함한다.
센서(281)는 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)로부터 동작 전원(OPWR)이 공급될 때 동작한다. 센서(281)는 호스트 모듈(100)이 설치된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고, 그 센싱 결과에 따라 센싱 신호(SENSIG)를 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호스트 모듈(100)에 출력한다. 센서(281)는 예를 들어, 호스트 모듈(100)이 설치된 장소의 온도, 습도, 연기, 가스, 불꽃, 동체, 음향, 초음파, 유리 충격 중 어느 하나를 감지할 수 있다.
비교기(282)는 센싱 신호(SENSIG)의 전압을 기준 전압(VREF)에 비교하고, 그 비교 결과에 따라 비교 결과 신호(CMRSIG)를 포트 인터페이스부(210)를 통하여 호 스트 모듈(100)에 출력한다. 이 경우, 호스트 모듈(100)은 디바이스 모듈(207)로부터 수신되는 비교 결과 신호(CMRSIG)에 기초하여 긴급 상황의 발생 여부를 인식할 수 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 호스트 MCU(150)의 A/D 변환부(56)는 아날로그 형식의 센싱 신호(SENSIG) 및 비교 결과 신호(CMRSIG)를 디지털 형식의 센싱 데이터(SENDAT) 및 비교 결과 데이터(CMRDAT)로 변환하여, 데이터 처리부(152)에 출력한다. 데이터 처리부(152)는 비교 결과 데이터(CMRDAT)에 기초하여 긴급 상황이 발생하였는지의 여부를 판단할 수 있다.
상기한 실시 예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명이 이들 실시 예에 국한되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 센서 노드의 일례를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 센서 노드를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 조립식 센서 노드 외관의 평면도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 조립식 센서 노드의 조립 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6a는 도 5에 도시된 디바이스 모듈의 일례로서, 환경 감시용 디바이스 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 6b는 도 5에 도시된 디바이스 모듈의 일례로서, 화재 감지용 디바이스 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 6c는 도 5에 도시된 디바이스 모듈의 일례로서, 방범용 디바이스 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제3 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제4 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제5 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제6 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 2에 도시된 디바이스 모듈의 제7 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
SD: 조립식 센서 노드 100: 호스트 모듈
200∼500, 201∼207: 디바이스 모듈 101∼104: 디바이스 수용부
111∼114: 통신 포트 120: 전원 발생부
130: 배터리 140: 디바이스 전원 제어부
150: 호스트 MCU 160: 외부 메모리부
170: 이더넷 통신부 180: 경보 전파부
190: 스피커 210: 포트 인터페이스부
220: 센서부 230, 250, 260: 디바이스 MCU
240: 무선 통신 모듈 271: SPI 센서 모듈
272: SPI 통신 모듈 281: 센서
282: 비교기

Claims (20)

  1. 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 통신 포트가 내부에 각각 설치된 복수의 디바이스 수용부를 구비하고, 설정된 장소 내에 설치되는 호스트 모듈; 및
    상기 복수의 디바이스 수용부 중 하나에 삽입되어 그 내부에 설치된 통신 포트에 연결되거나, 또는 상기 호스트 모듈로부터 분리 가능하고, 상기 통신 포트에 연결되어 상기 호스트 모듈로부터 동작 전원이 공급될 때, 상기 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 결과 데이터를 상기 호스트 모듈에 송신하는 적어도 하나의 디바이스 모듈을 포함하고,
    상기 호스트 모듈은, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), USB(Universal Serial Bus), SPI(Serial Peripheral Interface), I2C(Inter-Integrated Circuit bus), PIO(Programmed Input/Output), ADC(Analog-to-Digital Converter) 중 적어도 하나의 통신 인터페이스 방식을 이용하여, 상기 통신 포트에 연결된 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈과 통신하고, 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈로부터 수신되는 상기 센싱 결과 데이터에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 경보를 발생하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호스트 모듈은 이더넷 통신망을 통하여 서버와 통신하고, 상기 서버로 부터의 데이터 요청 시 또는 긴급 상황 발생 시 상기 센싱 결과 데이터를 이더넷 패킷으로 변환하여 상기 서버에 송신하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 호스트 모듈은,
    포트 확인 신호에 응답하여 상기 복수의 디바이스 수용부 내에 각각 설치된 통신 포트에 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈의 연결 여부를 체크하고, 상기 통신 포트에 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈이 연결될 때, 포트 연결 신호를 출력하고, 전원 제어 신호들에 응답하여 상기 복수의 디바이스 수용부 중 적어도 하나의 통신 포트에 상기 동작 전원을 공급하는 디바이스 전원 제어부;
    상기 디바이스 전원 제어부로부터 수신되는 상기 포트 연결 신호에 기초하여 디바이스 모듈이 연결된 해당 통신 포트를 인식하고, 상기 전원 제어 신호들을 상기 디바이스 전원 제어부에 출력하고, 해당 통신 포트에 연결된 디바이스 모듈과 통신하여 상기 센싱 결과 데이터를 수신하고, 상기 센싱 결과 데이터에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 경보 발생 신호를 출력하고, 상기 서버로부터의 데이터 요청 시 또는 긴급상황 발생 시, 상기 센싱 결과 데이터를 상기 이더넷 패킷으로 변환하여 출력하는 호스트 MCU(Micro Controller Unit);
    상기 경보 발생 신호에 응답하여 경보음과 안내 음성에 대응하는 경보 오디오 신호를 스피커에 출력하는 경보 전파부;
    상기 호스트 MCU의 제어에 따라 상기 센싱 결과 데이터를 저장하는 외부 메 모리부;
    상기 호스트 MCU의 제어에 따라 이더넷 통신망을 통하여 상기 서버에 상기 이더넷 패킷을 송신하는 이더넷 통신부; 및
    외부 전원에 기초하여 내부 전원과 상기 동작 전원을 발생하고, 상기 동작 전원을 상기 디바이스 전원 제어부에 출력하고, 상기 내부 전원을 상기 호스트 MCU, 상기 경보 전파부, 상기 이더넷 통신부 및 상기 외부 메모리부에 출력하는 전원 발생부를 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 호스트 모듈은 배터리를 더 포함하고,
    상기 전원 발생부는 상기 외부 전원이 공급되지 않을 때, 상기 배터리의 전원에 기초하여 상기 내부 전원과 상기 동작 전원을 발생하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  5. 제3항에 있어서, 상기 호스트 MCU는,
    내부 메모리부;
    디바이스 모듈이 연결된 해당 통신 포트를 통하여 상기 센싱 결과 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 통신부로부터 수신되는 상기 센싱 결과 데이터에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 상기 경보 발생 신호를 상기 경보 전파부에 출력하고, 상기 센싱 결과 데이터를 상기 내부 메모리부에 저장하고, 상기 내부 메모리부에 저장된 상기 센싱 결과 데이터를 주기적으로 상기 외부 메모리부에 저장한 후 상기 내부 메모리부에 저장된 상기 센싱 결과 데이터를 삭제하고, 상기 서버로부터의 데이터 요청 시 또는 긴급상황 발생 시, 상기 센싱 결과 데이터를 상기 이더넷 패킷으로 변환하여 출력하는 데이터 처리부; 및
    상기 이더넷 통신부의 동작을 제어하고, 상기 데이터 처리부로부터 수신되는 상기 이더넷 패킷을 상기 이더넷 통신부를 통하여 상기 서버에 송신하는 네트워크 관리부를 포함하고,
    상기 통신부는, UART 통신부, USB 통신부, SPI 통신부, I2C 통신부, PIO 통신부, 및 A/D(Analog-to-Digital) 변환부를 포함하고,
    상기 A/D 변환부는 디바이스 모듈이 연결된 해당 통신 포트를 통하여 수신되는 아날로그 데이터 신호를 디지털 형식의 상기 센싱 결과 데이터로 변환하여 상기 데이터 처리부에 출력하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디바이스 모듈은 주기적으로 또는 긴급 상황 발생 시 상기 센싱 결과 데이터를 상기 호스트 모듈에 송신하고,
    상기 센싱 결과 데이터는 적어도 하나의 센싱 데이터와 긴급 상황 정보를 포함하거나, 또는 상기 적어도 하나의 센싱 데이터만을 포함하고,
    상기 데이터 처리부는 상기 긴급 상황 정보를 포함하는 상기 센싱 결과 데이터를 수신할 때, 긴급 상황이 발생한 것으로 인식하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈은,
    상기 복수의 디바이스 수용부 중 하나의 통신 포트에 연결되거나 또는 분리되는 포트 인터페이스부;
    상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈로부터 상기 동작 전원이 공급될 때 동작하는 서로 다른 복수의 센서들을 포함하고, 상기 복수의 센서들에 의해 상기 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 데이터들을 출력하는 센서부; 및
    상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈로부터 상기 동작 전원이 공급될 때 동작하고, 상기 센서부로부터 수신되는 상기 센싱 데이터들에 기초하여 긴급 상황의 발생 여부를 판단하고, 그 판단 결과와 상기 센싱 데이터들에 기초하여 상기 센싱 결과 데이터를 생성하고, 상기 센싱 결과 데이터를 상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈에 송신하는 디바이스 MCU를 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 디바이스 MCU는,
    내부 메모리부;
    상기 센서부로부터 수신되는 상기 센싱 데이터들을 상기 내부 메모리부에 저장하고, 상기 센싱 데이터들에 기초하여 긴급 상황의 발생 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라, 상기 센싱 데이터들과 긴급 상황 정보를 포함하거나, 또는 상기 센싱 데이터들만을 포함하는 상기 센싱 결과 데이터를 생성하는 데이터 처리부; 및
    상기 데이터 처리부로부터 수신되는 상기 센싱 결과 데이터를 상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈에 송신하는 통신부를 포함하고,
    상기 통신부는, UART 통신부, USB 통신부, SPI 통신부, I2C 통신부, PIO 통신부, 및 A/D(Analog-to-Digital) 변환부를 포함하고,
    상기 A/D 변환부는 디지털 형식의 상기 센싱 결과 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 상기 포트 인터페이스부에 출력하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 디바이스 모듈은 환경 감시용 디바이스 모듈이고,
    상기 복수의 센서들은,
    상기 설정된 장소의 온도를 감지하는 온도 감지 센서;
    상기 설정된 장소의 습도를 감지하는 습도 감지 센서;
    상기 설정된 장소의 VOCs(Volatile Organic Compounds) 가스의 농도를 감지하는 VOCs 가스 센서; 및
    상기 설정된 장소의 CO2 가스의 농도를 감지하는 CO2 가스 센서를 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 디바이스 모듈은 화재 감지용 디바이스 모듈이고,
    상기 복수의 센서들은,
    상기 설정된 장소의 온도를 감지하는 온도 감지 센서;
    상기 설정된 장소의 연기를 감지하는 연기 감지 센서;
    상기 설정된 장소에서의 설정된 가스의 발생 여부를 감지하는 가스 감지 센서; 및
    상기 설정된 장소의 불꽃을 감지하는 불꽃 감지 센서를 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 디바이스 모듈은 방범용 디바이스 모듈이고,
    상기 복수의 센서들은,
    상기 설정된 장소의 동체를 감지하는 동체 감지 센서;
    상기 설정된 장소의 음향을 감지하는 음향 감지 센서;
    상기 설정된 장소의 물체를 감지하는 초음파 감지 센서; 및
    상기 설정된 장소에 존재하는 유리의 충격을 감지하는 유리 감지 센서를 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디바이스 모듈은 무선 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 디바이스 MCU는 상기 호스트 모듈의 무선 통신 요청에 응답하여, 상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈로부터 수신되는 센싱 결과 데이터를 무선 데이터 패킷으로 변환하여 상기 무선 통신 모듈에 출력하고,
    상기 무선 통신 모듈은 상기 무선 데이터 패킷을 상기 호스트 모듈의 주변에 설치된 추가의 조립식 센서 노드에 송신하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  13. 제7항에 있어서, 상기 디바이스 MCU는,
    내부 메모리부;
    상기 센서부로부터 수신되는 상기 센싱 데이터들을 상기 내부 메모리부에 저장하고, 상기 센싱 데이터들에 기초하여 긴급 상황의 발생 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라, 상기 센싱 데이터들과 긴급 상황 정보를 포함하거나, 또는 상기 센싱 데이터들만을 포함하는 상기 센싱 결과 데이터를 생성하는 데이터 처리부; 및
    상기 데이터 처리부로부터 수신되는 상기 센싱 결과 데이터를 상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈에 송신하는 통신부를 포함하고,
    상기 통신부는, UART 통신부, USB 통신부, SPI 통신부, I2C 통신부, PIO 통신부, 및 A/D(Analog-to-Digital) 변환부 중 어느 하나를 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  14. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈은,
    상기 복수의 디바이스 수용부 중 하나의 통신 포트에 연결되거나 또는 분리되는 포트 인터페이스부;
    상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈로부터 상기 동작 전원이 공급될 때 동작하고, 상기 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하여, 긴급 상황의 발생 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 센싱 결과 데이터를 출력하는 SPI 센서 모듈; 및
    상기 SPI 센서 모듈로부터 수신되는 상기 센싱 결과 데이터를 상기 포트 인터페이스를 통하여 상기 호스트 모듈에 송신하는 SPI 통신 모듈을 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 SPI 센서 모듈은 상기 설정된 장소의 온도, 습도, 연기, 가스, 불꽃, 동체, 음향, 초음파, 유리 충격 중 어느 하나를 감지하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  16. 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 통신 포트가 내부에 각각 설치된 복수의 디바이스 수용부를 구비하고, 설정된 장소 내에 설치되는 호스트 모듈; 및
    상기 복수의 디바이스 수용부 중 하나에 삽입되어 그 내부에 설치된 통신 포트에 연결되거나, 또는 상기 호스트 모듈로부터 분리 가능하고, 상기 통신 포트에 연결되어 상기 호스트 모듈로부터 동작 전원이 공급될 때, 상기 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 신호 및 비교 결과 신호를 상기 호스트 모듈에 출력하는 적어도 하나의 디바이스 모듈을 포함하고,
    상기 호스트 모듈은, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), USB(Universal Serial Bus), SPI(Serial Peripheral Interface), I2C(Inter-Integrated Circuit bus), PIO(Programmed Input/Output), ADC(Analog-to-Digital Converter) 중 적어도 하나의 통신 인터페이스 방식을 이용하여, 상기 통신 포트에 연결된 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈과 통신하고, 상기 적어도 하나의 디바이스 모듈로부터 수신되는 상기 비교 결과 신호에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 경보를 발생하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디바이스 모듈은,
    상기 복수의 디바이스 수용부 중 하나의 통신 포트에 연결되거나 또는 분리 되는 포트 인터페이스부;
    상기 포트 인터페이스부를 통하여 상기 호스트 모듈로부터 상기 동작 전원이 공급될 때 동작하고, 상기 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고, 그 센싱 결과에 따라 상기 센싱 신호를 출력하는 센서; 및
    상기 센싱 신호의 전압을 기준 전압에 비교하고, 그 비교 결과에 따라 상기 비교 결과 신호를 출력하는 비교기를 포함하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 센서는 상기 설정된 장소의 온도, 습도, 연기, 가스, 불꽃, 동체, 음향, 초음파, 유리 충격 중 어느 하나를 감지하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  19. 핫 플러그(hot plug) 기능을 가지는 통신 포트가 내부에 각각 설치된 복수의 디바이스 수용부를 구비하고, 설정된 장소 내에 설치되는 호스트 모듈; 및
    상기 복수의 디바이스 수용부 중 하나에 삽입되어 그 내부에 설치된 통신 포트에 연결되거나, 또는 상기 호스트 모듈로부터 분리 가능하고, 상기 통신 포트에 연결되어 상기 호스트 모듈로부터 동작 전원이 공급될 때, 상기 호스트 모듈의 무선 통신 요청에 응답하여 상기 호스트 모듈로부터 수신되는 센싱 결과 데이터를 무선 데이터 패킷으로 변환하여 상기 호스트 모듈의 주변에 설치된 추가의 조립식 센 서 노드에 송신하는 제1 디바이스 모듈을 포함하고,
    상기 호스트 모듈은, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), USB(Universal Serial Bus), SPI(Serial Peripheral Interface), I2C(Inter-Integrated Circuit bus), PIO(Programmed Input/Output), ADC(Analog-to-Digital Converter) 중 적어도 하나의 통신 인터페이스 방식을 이용하여, 상기 제1 디바이스 모듈과 통신하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 디바이스 수용부 중 하나에 삽입되어 그 내부에 설치된 통신 포트에 연결되거나, 또는 상기 호스트 모듈로부터 분리 가능하고, 상기 통신 포트에 연결되어 상기 호스트 모듈로부터 동작 전원이 공급될 때, 상기 설정된 장소 내의 환경 상태를 센싱하고 그 센싱 결과에 따른 센싱 결과 데이터를 상기 호스트 모듈에 송신하는 적어도 하나의 제2 디바이스 모듈을 포함하고,
    상기 호스트 모듈은, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), USB(Universal Serial Bus), SPI(Serial Peripheral Interface), I2C(Inter-Integrated Circuit bus), PIO(Programmed Input/Output), ADC(Analog-to-Digital Converter) 중 적어도 하나의 통신 인터페이스 방식을 이용하여, 상기 적어도 하나의 제2 디바이스 모듈과 통신하고, 상기 제2 디바이스 모듈로부터 수신되는 상기 센싱 결과 데이터에 기초하여 긴급 상황을 인식하고 긴급 상황 발생 시 경보를 발 생하고, 상기 적어도 하나의 제2 디바이스 모듈로부터 수신한 상기 센싱 결과 데이터를 상기 제1 디바이스 모듈을 통하여 무선 통신으로 상기 추가의 조립식 센서 노드에 송신하는 센서 네트워크 시스템용 조립식 센서 노드.
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