KR20160036724A - 데이터 전송 시스템, 그 시스템에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 데이터 전송 시스템, 그 시스템에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 마스터 노드가 전송 경로 상에 위치한 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하고, 설정된 제어 조건에 대응하여 상기 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 포함한 제어 데이터 필드를 구성하여, 상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 상기 전송 경로에 따라 전송하고, 복수의 슬레이브 노드가, 상기 제어 메시지를 수신하면, 수신된 제어 메시지 내의 오퍼레이터 필드에 포함된 제어 조건을 확인하여 자신이 통합 제어 대상인지를 확인하고, 자신이 통합 제어 대상인 경우, 제어 조건에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하고, 추출된 통합 제어 정보에 대응하는 동작을 수행함으로써, 복수의 노드를 통합 제어할 수 있어, 대량 노드로 소량 데이터 전송을 위해 대량의 정보를 제어 메시지에 추가할 필요가 없으므로 제어 프레임 내에서 복수의 슬레이브 노드를 제어하기 위해 요구되는 정보의 길이가 최소화될 수 있다.

Description

데이터 전송 시스템, 그 시스템에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법 및 장치{Integrated control Method, apparatus and system for nodes}

본 발명은 산업용 대량 객체 데이터 전송 기술에 관한 것으로서, 특히 산업용 대량 객체 데이터를 복수의 노드로 전송하여 데이터 전송 시스템, 그 시스템에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

산업용 대량 객체 데이터 전송 기술은 'Industrial Ethernet'를 기반으로 하는 30여개의 산업용 이더넷 시스템 중, 기술적인 측면, 표준화 상태 및 전략적 시장을 고려하여 PROFINET(RT, IRT), POWERLINK, EtherNet/IP, EtherCAT과 SERCOS ?등이 각광받고 있으나, 시스템 제어를 위한 데이터 전송 기술 개발은 난이도가 높아 기술 개발에 어려움을 겪고 있다.

이러한 시점에서 'Industrial Ethernet' 통신 방식을 기반으로 하는 Ethernet 전송 방식은 구성의 용이함과 확장성의 강점으로 널리 사용되고 있으나, 제어 데이터와 같은 소량의 데이터를 전송하기 위해서는 많은 정보를 추가해야 하는 단점을 보유하고 있다.

이러한 산업용 이더넷 기술의 시장 확대는 산업 설비 자동화에 따른 이더넷 기반의 통신 기술의 발달에 따른 결과로, 지속적인 이더넷 기술의 시장 지배를 예측할 수 있으나, 최근 산업용 이더넷 기반의 데이터 전송 기술은 기술적 한계에 다다르고 있어, 이를 극복할 수 있는 대량 객체 데이터 전송 기술 개발의 필요성이 점차 증대되고 있다.

특히, 최근 차세대 전력망이 발달함에 따라 복수의 노드를 동시에 제어하기 위한 데이터 전송 기술이 필요하게 되었으며, 실시간으로 서비스 품질을 만족하기 위한 기술 개발이 절실한 시점이다.

일본공개특허 제4107110호, 2008년 04월 11일 등록(명칭: FIELD BUS SYSTEM, CNNECION CONFIRMING METHOD, MASTER AND SLAVE)

본 발명은 종래의 불편함을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 온 더 플라이(on the fly) 방식으로, 전송 경로 상에 위치한 복수의 노드로 전송할 제어 메시지에 포함된 오퍼레이터 필드를 이용하여 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 데이터 전송 시스템, 그 시스템에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수 노드를 통합 제어하기 위한 시스템은, 전송 경로 상에 위치한 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하고, 설정된 제어 조건에 대응하여 상기 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 포함한 제어 데이터 필드를 구성하여, 상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 상기 전송 경로에 따라 전송하는 마스터 노드; 및 상기 제어 메시지를 수신하면, 수신된 제어 메시지 내의 오퍼레이터 필드에 포함된 제어 조건을 확인하여 자신이 통합 제어 대상인지를 확인하고, 자신이 통합 제어 대상인 경우, 제어 조건에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하고, 추출된 통합 제어 정보에 대응하는 동작을 수행하는 복수의 슬레이브 노드를 포함하며, 상기 제어 메시지는, 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드로 전송 순서에 따라 순차적으로 전송되어 상기 마스터 노드로 되돌아갈 수 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수 노드를 통합 제어하기 위한 장치는, 전송 경로 상에 위치한 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하고, 설정된 제어 조건에 대응하여 상기 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 포함한 제어 데이터 필드를 구성하여, 상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 상기 전송 경로에 따라 전송하도록 제어하는 제어부; 및 상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 상기 전송 경로에 따라 연결된 슬레이브 노드로 전송하는 데이터 송수신부를 포함하며, 상기 제어 메시지는 상기 연결된 슬레이브 노드를 거쳐 상기 전송 경로 상에서 이후에 위치한 하나 이상의 슬레이브 노드로 전송 순서에 따라 순차적으로 전송되어, 되돌아올 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수 노드를 통합 제어하기 위한 다른 장치는, 마스터 노드에서 생성된 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 수신하는 데이터 송수신부; 상기 제어 메시지 내의 오퍼레이터 필드에서 제어 조건을 확인하여, 통합 제어 대상 여부를 확인하고, 자신이 통합 제어 대상인 경우, 제어 조건에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하는 데이터 처리부; 및 상기 데이터 처리부에서 추출된 통합 제어 정보에 대응하여 동작을 수행하도록 제어하는 동작 수행부를 포함하며, 상기 데이터 송수신부는, 상기 제어 메시지를 전송 경로 상에서 전송 순서에 따라 순차적으로 전달하기 위해, 상기 전송 경로 상에 위치한 다음 슬레이브 노드로 상기 제어 메시지를 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 노드에서의 복수 노드를 통합 제어하기 위한 방법은, 전송 경로 상에 위치한 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하는 단계; 설정된 제어 조건에 대응하여 상기 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 포함한 제어 데이터 필드를 구성하는 단계; 상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 구성하는 단계; 및 상기 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 연결된 슬레이브 노드로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제어 메시지는 상기 연결된 슬레이브 노드를 거쳐 상기 전송 경로 상에서 이후에 위치한 하나 이상의 슬레이브 노드로 전송 순서에 따라 순차적으로 전달되어 되돌아올 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬레이브 노드에서의 복수 노드를 통합 제어하기 위한 방법은, 마스터 노드에서 생성된 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 수신하는 단계; 상기 제어 메시지 내의 오퍼레이터 필드에서 제어 조건을 확인하여 통합 제어 대상 여부를 확인하는 단계; 자신이 통합 제어 대상인 경우, 제어 조건에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하는 단계; 및 상기 데이터 처리부에서 추출된 통합 제어 정보에 대응하여 동작을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 제어 메시지는 전송 경로 상에서 전송 순서에 따라 순차적으로 전송되어, 상기 마스터 노드로 되돌아 갈 수 있다.

본 발명은 제어 메시지에 포함된 오퍼레이터 필드를 이용하여 일정 범위의 주소를 갖는 노드들을 선별적으로 통합 제어 함으로써, 대량 노드로 소량 데이터 전송을 위해 대량의 정보를 제어 메시지에 추가할 필요가 없으므로 제어 프레임 내에서 복수의 슬레이브 노드를 제어하기 위해 요구되는 정보의 길이가 최소화될 수 있다.

또한, 본 발명은 온 더 플라이 방식을 적용하여 제어 정보를 대량 노드에 전송함으로써, 각 노드에 제어 데이터를 전달 시 기존의 polling, time slicing 방식을 사용하지 않고 전송할 수 있으므로 제어 주기가 감소될 수 있어, 보다 빠른 속도로 슬레이브 노드들을 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 데이터 전송 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 온 더 플라이 방식을 적용하여 복수의 슬레이브 노드로 제어 데이터를 전송하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 마스터 노드에서 복수의 슬레이브 노드로 전송되는 제어 메시지의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 시스템에서의 마스터 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 시스템에서의 슬레이브 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 슬레이브 노드를 통합 제어하기 위한 방법을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 데이터 전송 시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 데이터 전송 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 시스템은 산업용 대량 객체 데이터를 전송하기 위한 시스템으로서, 전송 경로 상에 위치한 마스터 노드(100) 및 복수의 슬레이브 노드(200)를 포함하여 구성할 수 있다.

마스터 노드(100) 및 복수의 슬레이브 노드(200)는 산업 현장에 설치된 대량의 노드로서, 전력 공급 설비(직류를 이용해 교류 만듦) 등이 포함될 수 있다.

마스터 노드(100)는 산업 현장에서 복수의 슬레이브 노드(200)를 통합 제어하기 위한 객체로서, 일정 범위의 노드를 통합 제어를 위한 제어 데이터를 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드(200)로 포함한 제어 메시지를 순차적으로 전송할 수 있다. 이때, 마스터 노드(100)는 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 생성된 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 온 더 플라이 방식으로 제어 주기 동안 링 또는 선형 구조의 전송 경로 상의 복수의 슬레이브 노드(200)로 전송 순서에 따라 순차적으로 전송할 수 있다. 여기서, 생성된 제어 메시지는 전송 경로 상에 위치한 모든 슬레이브 노드(200)를 순차적으로 거쳐서 다시 마스터 노드(100)로 되돌아 갈 수 있다. 이때, 마스터 노드(100)로 되돌아온 제어 메시지는 각 노드의 응답 정보 등을 포함한 새로운 데이터를 포함할 수 있다.

또한, 마스터 노드(100)는 제어 메시지가 전송 경로 상의 복수의 슬레이브 노드(200)를 순차적으로 거쳐서 되돌아 오면, 각 슬레이브 노드(200)에서 포함된 제어 결과 및 응답 정보 등의 새로운 데이터를 확인하여 제어 결과 및 각 슬레이브 노드(200)의 상태를 확인할 수 있다.

그리고 마스터 노드(100)는 복수의 슬레이브 노드(200)를 통합 제어하기 위한 제어 데이터를 생성하고, 생성된 제어 데이터를 복수의 슬레이브 노드(200)로 순차적으로 전송하기 위해 데이터 프레임을 구성할 수 있다. 이에 따라 마스터 노드(100)는 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이, 제어 대상 즉, 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드를 식별하기 위한 주소 또는 식별자 등의 식별 정보 및 제어 메시지의 간단한 정보를 포함한 헤더 정보 필드 및 제어 범위의 설정 정보를 포함하는 오퍼레이터 필드를 포함하는 헤더 영역, 통합 제어 정보가 추가된 하나 이상의 데이터 그램을 포함한 데이터 영역, 오류 체크 영역 등으로 구분된 데이터 프레임을 구성할 수 있다.

슬레이브 노드(200)는 마스터 노드(100) 또는 이전 슬레이브 노드(200)로부터 제어 메시지를 수신하면, 수신된 제어 메시지를 분석하여 오퍼레이터 필드에 포함된 설정 정보를 확인하고, 확인된 설정 정보 내에 자신이 포함되는 경우, 대응되는 데이터 그램에 추가된 통합 제어 정보에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.

또한, 슬레이브 노드(200)는 수신된 제어 메시지를 전송 경로 상에 위치한 다음 슬레이브 노드(200)로 전송할 수 있다. 이때, 복수의 슬레이브 노드(200)는 자신의 새 데이터를 포함한 제어 메시지를 다음 슬레이브 노드(200)로 전송할 수 있다. 여기서, 제어 메시지 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드(200)를 전송 순서에 따라 순차적으로 거쳐 마스터 노드(100)로 되돌아간다.

이와 같은 복수의 슬레이브 노드를 통합 제어하기 위한 데이터 전송 시스템에서의 마스터 노드(100) 및 복수의 슬레이브 노드(200)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 우선, 마스터 노드의 구체적인 구성을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 시스템에서의 마스터 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스터 노드(100)는 제어부(110), 데이터 송수신부(120) 및 저장부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(110)는 일정범위의 복수의 슬레이브 노드(200)를 통합 제어하기 위한 제어 데이터를 생성하고, 생성된 제어 데이터를 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드(200)로 순차적으로 전송하기 위해 데이터 프레임을 구성할 수 있다. 이를 위해, 제어부(110)는 통합 제어 모듈(111) 및 데이터 프레임 생성 모듈(112)을 포함할 수 있다.

통합 제어 모듈(111)은 일정범위의 복수의 슬레이브 노드(200)를 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보가 추가된 데이터 그램을 구성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 슬레이브 노드(200)로 전력 공급을 위해 출력 전압을 유지하면서, 전원 공급 노드를 변경하기 위한 통합 제어를 수행하고자 하는 경우, 통합 제어 모듈(111)은 헤더 영역의 오퍼레이터 필드에 일정 범위의 복수의 슬레이브 노드(200)를 제어할 제어 조건을 설정하고, 설정된 제어 조건에 해당하는 제어 대상 슬레이브 노드(200)에 전원이 공급되도록 제어하기 위한 통합 제어 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 통합 제어 모듈(111)은 통합 제어 대상을 설정하기 위한 제어 조건을 추가하여 오퍼레이터 필드를 구성하되, 노드들의 주소 정보 또는 식별 번호 등을 이용하여 전송 경로 상에 위치한 모든 슬레이브 노드들(200) 중 일정 범위의 제어 범위를 제어 조건으로 설정하거나, 홀수 또는 짝수 등을 제어 조건으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어 조건으로 식별 번호 1부터 식별 번호 100까지의 노드들을 통합 제어하기 위해, 100 이상 또는 100 이하를 제어 범위로 설정하고, 설정된 제어 범위에 포함된 슬레이브 노드들(200)을 제어하기 위한 통합 제어 정보를 생성하거나, 홀수 또는 짝수의 식별번호를 갖는 슬레이브 노드들(200)을 제어하기 위한 통합 제어 정보를 생성할 수 있다.

또한, 통합 제어 모듈(111)은 제어 메시지가 전송 경로 상의 복수의 슬레이브 노드(200)를 순차적으로 거쳐서 되돌아 오면, 제어 대상 슬레이브 노드(200)에서 포함한 통합 제어 결과 및 응답 정보 등의 새로운 데이터를 되돌아온 제어 메시지에서 확인하여, 확인된 새로운 데이터를 통해 통합 제어 결과 및 각 슬레이브 노드(200)의 상태를 확인할 수 있다.

데이터 프레임 생성 모듈(112)은 전송 경로 상의 복수의 슬레이브 노드(200)로 전송할 데이터 프레임을 구성하여, 구성된 데이터 프레임을 데이터 송수신부(120)로 전달할 수 있다. 여기서, 데이터 프레임 생성 모듈(112)은 통합 제어 모듈(111)에서 생성된 통합 제어 정보가 추가된 하나 이상의 데이터 그램을 생성하고, 생성된 하나 이상의 데이터 그램을 포함한 데이터 영역을 구성할 수 있다. 그리고 데이터 프레임 생성 모듈(112)은 헤더 영역에 포함되는 헤더 정보 필드 및 오퍼레이터 필드를 구성할 수 있다.

그런 다음 데이터 프레임 생성 모듈(112)은 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 헤더 영역, 데이터 영역 및 오류 체크 영역으로 형성된 데이터 프레임을 구성할 수 있다.

예를 들어, 복수의 슬레이브 노드들이 전력 공급 설비(직류를 이용해 교류 만듦) 노드로서, 출력 전압을 유지하면서 전원 공급 노드를 변경하려는 경우, 제어부(110)는 예를 들어, 노드의 식별 번호를 이용하여 통합 제어 대상의 제어 범위로 제어 조건을 설정할 수 있다. 그런 다음 제어부(100)는 제어 조건 내에 슬레이브 노드들(200)을 통합 제어 정보에 따라 제어하기 위해 제어 대상의 슬레이브 노드들(200)로 전원을 공급하도록 제어할 수 있다.

또한, 다른 예를 들어, 제어부(110)는 전송 경로 상에 위치한 모든 노드들의 식별 번호들에서 기 설정된 조건(짝수 또는 홀수 등)에 따라 지정된 슬레이브 노드들(200)의 정보들을 오퍼레이터 필드에 추가하여 제어 조건을 설정할 수도 있다.

데이터 송수신부(120)는 제어부(110)에서 생성된 데이터 프레임을 전달받고, 전달된 데이터 프레임을 제어 메시지에 실어서 전송 경로 상에 위치한 제1 슬레이브 노드(200)로 전송할 수 있다. 또한, 데이터 송수신부(120)는 온 더 플라이 방식으로 연결된 전송 경로 상에 위치한 나머지 복수의 슬레이브 노드(200)로 순차적으로 전송된 후 되돌아온 제어 메시지를 수신하여 수신된 제어 메시지를 제어부(110)로 전달할 수 있다.

저장부(130)는 마스터 노드(100)의 동작에 필요한 정보들을 저장하며, 특히, 생성된 제어 데이터 및 수신된 통합 또는 개별 제어 결과 정보, 응답 정보 및 상태 정보 등을 포함한 새로운 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 저장부(130)는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리를 포함한다.

다음으로, 슬레이브 노드의 구체적인 구성을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 시스템에서의 슬레이브 노드의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 슬레이브 노드(200)는 데이터 송수신부(210), 데이터 처리부(220) 및 동작 수행부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

데이터 송수신부(210)는 마스터 노드(100)로부터 순차적으로 전송된 제어 메시지를 수신하고, 수신된 제어 메시지에 포함된 데이터 프레임을 데이터 처리부(220)로 전달할 수 있다. 또한, 데이터 송수신부(210)는 데이터 프레임에 포함된 통합 제어 정보에 따라 동작을 수행 후, 동작 결과, 현재 상태 또는 요청된 정보 등에 대한 응답 정보가 추가된 새로운 데이터를 포함하는 데이터 프레임을 데이터 처리부(220)로부터 전달받아 이를 제어 메시지에 실어 전송 경로 상에 위치한 다음 노드 즉, 다음 슬레이브 노드(200) 또는 마스터 노드(100)로 전송할 수 있다.

데이터 처리부(220)는 데이터 송수신부(210)로부터 수신된 데이터 프레임을 분석하여 헤더 영역 내의 오퍼레이터 필드의 제어 조건을 확인하고, 자신의 식별 번호를 확인된 제어 조건과 비교하여 자신의 식별 번호가 제어 조건에 해당되는지를 확인할 수 있다. 이에 따라 데이터 처리부(220)는 자신의 식별 번호가 제어 조건에 해당되면, 제어 조건에 대응하는 데이터 그램에서 통합 제어 정보를 추출하여, 추출된 통합 제어 정보를 동작 수행부(230)로 전달할 수 있다.

그리고 데이터 처리부(220)는 통합 제어 정보에 대응하여 동작을 수행한 결과 정보, 마스터 노드에서 요청한 응답 정보, 현재 상태 정보 중 하나 이상을 포함하는 새로운 데이터를 생성할 수 있으며, 생성된 새로운 데이터를 해당 데이터 그램 필드에 추가할 수 있다.

동작 수행부(230)는 데이터 처리부(220)로부터 전달된 통합 제어 정보에 따른 동작을 수행하고, 동작 수행에 따른 결과를 데이터 처리부(220)를 전달할 수 있다.

그러면 이와 같이 구성된 데이터 전송 시스템에서 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 여기서, 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드(200)를 설명의 편의를 위해 순차적으로 제1 슬레이브 노드(200a), 제2 슬레이브 노드(200b) 내지 제N 슬레이브 노드(200n)로 칭하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 슬레이브 노드를 통합 제어하기 위한 방법을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 1101단계에서 마스터 노드(100)는 전송 경로 상에 위치한 제어 조건에 따라 복수의 슬레이브 노드(200)를 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 생성하고, 생성된 통합 제어 정보에 따른 동작을 수행할 제어 대상의 통합 제어 대상을 제한한 제어 조건을 설정한다. 구체적으로, 일정 범위의 복수의 슬레이브 노드를 통합 제어 대상으로 선정하고, 선정된 복수의 슬레이브 노드의 식별번호를 이용하여 제어 범위를 확정하여 제어 조건을 설정하고, 설정된 제어 조건을 오퍼레이터 필드에 추가한다.

또한, 마스터 노드(100)는 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드를 개별적으로 제어하기 위한 개별 제어 정보를 생성하여 제어 데이터에 추가할 수도 있다. 그리고 마스터 노드(100)는 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 헤더 영역에 포함하고, 통합 제어 정보가 추가된 하나 이상의 데이터 그램으로 이루어진 제어 데이터를 포함한 데이터 영역 및 오류 체크 영역으로 데이터 프레임을 구성한다. 그런 다음 마스터 노드(100)는 구성된 데이터 프레임을 전송할 제어 메시지를 생성할 수 있다.

이에 따라 1102단계에서 마스터 노드(100)는 생성된 제어 메시지를 전송 경로 상에 위치한 다음 노드 즉, 제1 슬레이브 노드(200a)로 전송할 수 있다.

그러면 1103단계에서 제어 메시지를 수신한 제1 슬레이브 노드(200a)는 수신된 제어 메시지에서 데이터 프레임을 분석하여, 헤더 영역에 포함된 오퍼레이터 필드에 설정된 제어 조건을 확인한다. 이때, 1104단계에서 제1 슬레이브 노드(200a)는 자신이 통합 제어 대상인지를 확인한다. 예를 들어, 제1 슬레이브 노드(200a)는 자신의 식별 번호가 제어 조건 즉 제어 범위에 포함되는지를 확인하여 제어 범위 내에 포함되는 경우, 1105단계를 수행할 수 있다.

확인 결과, 자신의 식별 번호가 제어 범위 내에 포함되는 경우, 1105단계에서 제1 슬레이브 노드(200a)는 제어 범위에 상응하는 데이터 그램에 포함된 통합 제어 정보를 취하여 통합 제어 정보에 대응하는 동작을 수행한다. 이때, 제1 슬레이브 노드(200a)는 동작 수행에 따른 결과 정보, 응답 정보, 상태 정보 등을 포함한 통합 제어에 따른 새로운 데이터를 제어 데이터에 추가한다.

반면, 자신의 주소 정보가 주소 범위 정보 내에 포함되어 있지 않은 경우, 1106단계에서 제1 슬레이브 노드(200a)는 전송 경로 상에 위치한 다음 슬레이브 노드인 제2 슬레이브 노드(200b)로 새로운 데이터가 추가된 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 전달한다.

이에 따라 1107단계 내지 1110단계에서 제2 슬레이브 노드(220b)는 상술한 1103단계 내지 1106단계와 동일한 과정을 수행하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 이러한 과정을 통해, 전송 경로 상에 위치한 나머지 슬레이브 노드들(200)도 동일한 과정을 수행하여, 1111단계 내지 1113단계에서 마지막 제N 슬레이브 노드(220n)는 1103단계 내지 1106단계와 동일한 과정을 수행한 후, 1115단계에서 제어 메시지를 마스터 노드(100)로 전송한다.

예를 들어, 제어 조건이 100 이하라고 설정되어, 제어 범위가 식별번호 1 내지 식별번호 100이고, 식별번호 50인 슬레이브 노드(200)가 제어 메시지를 수신하면, 제어 범위에 대응하여 생성된 제1 데이터 그램에 포함된 통합 제어 정보를 추출하여 대응하는 동작을 수행한다. 그리고 식별 번호 101인 슬레이브 노드(200)가 제어 메시지를 수신하면, 자신의 식별번호에 상응하는 제어 조건을 확인한다. 예를 들어, 200 이하(식별번호 101 내지 200)의 슬레이브 노드들(200) 중 짝수로 제어 조건이 설정된 경우, 식별번호 101 슬레이브 노드(200)는 제어 데이터 내의 제2 데이터 그램에 포함된 통합 제어 정보를 추출하여 대응하는 동작을 수행한다.

이에 따라 1118단계에서 마스터 노드(100)는 전송 경로에 위치한 복수의 슬레이브 노드(200)를 순차적으로 거쳐 되돌아온 제어 메시지를 분석하여 처리할 수 있다. 즉, 마스터 노드(100)는 각 슬레이브 노드(200)에서 추가한 새로운 데이터를 통해 제어 결과, 요청한 응답 정보, 각 슬레이브 노드들(200)의 상태를 확인하여 처리할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

또한, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

본 발명은 데이터 전송 시스템, 그 시스템에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 제어 메시지에 포함된 오퍼레이터 필드를 이용하여 일정 범위의 주소를 갖는 노드들을 선별적으로 통합 제어 함으로써, 대량 노드로 소량 데이터 전송을 위해 대량의 정보를 제어 메시지에 추가할 필요가 없으므로 제어 프레임 내에서 복수의 슬레이브 노드를 제어하기 위해 요구되는 정보의 길이가 최소화될 수 있다.

또한, 본 발명은 온 더 플라이 방식을 적용하여 제어 정보를 대량 노드에 전송함으로써, 각 노드에 제어 데이터를 전달 시 기존의 polling, time slicing 방식을 사용하지 않고 전송할 수 있으므로 제어 주기가 감소될 수 있어, 보다 빠른 속도로 슬레이브 노드들을 제어할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.

100: 마스터 노드 110: 제어부
111: 통합 제어 모듈 112: 데이터 프레임 생성 모듈
120: 데이터 송수신부 130: 저장부
200: 슬레이브 노드 210: 데이터 송수신부
220: 데이터 처리부 230: 동작 수행부

Claims (16)

1. 전송 경로 상에 위치한 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하고, 설정된 제어 조건에 대응하여 상기 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 포함한 제어 데이터 필드를 구성하여, 상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 상기 전송 경로에 따라 전송하는 마스터 노드; 및
   상기 제어 메시지를 수신하면, 수신된 제어 메시지 내의 오퍼레이터 필드에 포함된 제어 조건을 확인하여 자신이 통합 제어 대상인지를 확인하고, 자신이 통합 제어 대상인 경우, 제어 조건에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하고, 추출된 통합 제어 정보에 대응하는 동작을 수행하는 복수의 슬레이브 노드;
   를 포함하며,
   상기 제어 메시지는, 전송 경로 상에 위치한 복수의 슬레이브 노드로 전송 순서에 따라 순차적으로 전송되어 상기 마스터 노드로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 시스템.
2. 전송 경로 상에 위치한 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하고, 설정된 제어 조건에 대응하여 상기 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 포함한 제어 데이터 필드를 구성하여, 상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 상기 전송 경로에 따라 전송하도록 제어하는 제어부; 및
   상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 상기 전송 경로에 따라 연결된 슬레이브 노드로 전송하는 데이터 송수신부;
   를 포함하며,
   상기 제어 메시지는 상기 연결된 슬레이브 노드를 거쳐 상기 전송 경로 상에서 이후에 위치한 하나 이상의 슬레이브 노드로 전송 순서에 따라 순차적으로 전송되어, 되돌아오는 것을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 전송 경로 상에서 순차적으로 전달되어 되돌아온 상기 제어 메시지를 수신하면, 수신된 제어 메시지에 포함된 새로운 데이터를 통해 통합 제어 결과를 확인하는 것을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 통합 제어 정보 필드를 포함한 제어 데이터를 추가한 데이터 영역, 상기 제어 조건이 설정된 오퍼레이터 필드를 포함한 헤더 영역 및 오류 체크 영역으로 형성된 데이터 프레임을 구성하고, 구성된 데이터 프레임을 상기 제어 메시지에 실어 전송하도록 제어함을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 일정 범위의 복수의 슬레이브 노드를 통합 제어하기 위한 제어 범위를 설정하고, 설정된 제어 범위를 상기 제어 조건으로 오퍼레이터 필드에 추가하며,
   상기 오퍼레이터 필드는 하나 이상의 제어 조건이 추가되어 하나 이상의 제어 범위를 설정하고, 설정된 하나 이상의 제어 범위에 대응하는 통합 제어 정보가 추가된 하나 이상의 데이터 그램을 포함한 제어 데이터를 구성함을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 전송 경로 상의 슬레이브 노드들 중 통합 제어 대상의 슬레이브 노드들의 제어 범위를 확정하고, 확정된 제어 범위 내에서 짝수 또는 홀수에 해당하는 식별번호를 갖는 슬레이브 노드들만을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정하여 설정된 제어 조건을 상기 오퍼레이터 필드에 추가함을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
7. 마스터 노드에서 생성된 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 수신하는 데이터 송수신부;
   상기 제어 메시지 내의 오퍼레이터 필드에서 제어 조건을 확인하여, 통합 제어 대상 여부를 확인하고, 자신이 통합 제어 대상인 경우, 제어 조건에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하는 데이터 처리부; 및
   상기 데이터 처리부에서 추출된 통합 제어 정보에 대응하여 동작을 수행하도록 제어하는 동작 수행부;
   를 포함하며,
   상기 데이터 송수신부는, 상기 제어 메시지를 전송 경로 상에서 전송 순서에 따라 순차적으로 전달하기 위해, 상기 전송 경로 상에 위치한 다음 슬레이브 노드로 상기 제어 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
   상기 오퍼레이터 필드에서 통합 제어 대상을 제한한 제어 조건을 확인하여, 자신의 식별 번호가 상기 제어 조건에 포함되면, 상기 제어 데이터에서 상기 제어 범위에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하는 하는 것을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
   상기 제어 조건이 일정 범위의 복수의 슬레이브 노드들의 제어 범위로 설정된 경우, 상기 제어 범위에 자신의 식별 정보가 포함되는지를 확인함을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 제어 조건이 일정 범위의 복수의 슬레이브 노드들의 제어 범위 내의 슬레이브 노드들 중 짝수 또는 홀수의 슬레이브 노드들만 제어하도록 설정된 경우, 자신의 식별 정보가 상기 제어 범위에 포함되고, 짝수 또는 홀수인지를 확인함을 특징으로 하는 복수위 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
11. 제7항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 동작을 수행한 결과 정보, 마스터 노드에서 요청한 응답 정보, 현재 상태 정보 중 하나 이상을 포함하는 새로운 데이터를 상기 제어 메시지에 추가하는 것을 특징으로 하는 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 장치.
12. 전송 경로 상에 위치한 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하는 단계;
    설정된 제어 조건에 대응하여 상기 일정 범위의 슬레이브 노드들을 통합 제어하기 위한 통합 제어 정보를 포함한 제어 데이터 필드를 구성하는 단계;
    상기 오퍼레이터 필드 및 상기 제어 데이터 필드를 포함한 제어 메시지를 구성하는 단계; 및
    상기 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 연결된 슬레이브 노드로 전송하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 제어 메시지는 상기 연결된 슬레이브 노드를 거쳐 상기 전송 경로 상에서 이후에 위치한 하나 이상의 슬레이브 노드로 전송 순서에 따라 순차적으로 전달되어 되돌아오는 것을 특징으로 하는 마스터 노드에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 전송 경로 상에서 순차적으로 전달되어 되돌아온 상기 제어 메시지를 수신하면, 수신된 제어 메시지에 포함된 새로운 데이터를 통해 통합 제어 결과를 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 노드에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 제어 조건을 설정한 오퍼레이터 필드를 구성하는 단계는,
    상기 일정 범위의 복수의 슬레이브 노드를 통합 제어 대상으로 선정하는 단계;
    선정된 복수의 슬레이브 노드의 식별번호를 이용하여 제어 범위를 확정하여 제어 조건을 설정하는 단계; 및
    설정된 제어 조건을 상기 오퍼레이터 필드에 추가하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 노드에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법.
15. 마스터 노드에서 생성된 제어 데이터를 포함한 제어 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제어 메시지 내의 오퍼레이터 필드에서 제어 조건을 확인하여 통합 제어 대상 여부를 확인하는 단계;
    자신이 통합 제어 대상인 경우, 제어 조건에 상응하여 추가된 통합 제어 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 데이터 처리부에서 추출된 통합 제어 정보에 대응하여 동작을 수행하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 제어 메시지는 전송 경로 상에서 전송 순서에 따라 순차적으로 전송되어, 상기 마스터 노드로 되돌아 가는 것을 특징으로 하는 슬레이브 노드에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 통합 제어 정보에 대응하여 동작을 수행한 결과 정보, 마스터 노드에서 요청한 응답 정보, 현재 상태 정보 중 하나 이상을 포함하는 새로운 데이터를 상기 제어 데이터에 포함시키는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬레이브 노드에서의 복수의 노드를 통합 제어하기 위한 방법.

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