KR20190006841A - 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 장치 및 방법 - Google Patents

듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 장치 및 방법 Download PDF

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신승우
이규란
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Abstract

본 발명은 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치는 고정 식별자를 포함하며 무선 프로토콜에 기반하여 통신을 수행하는 무선 네트워크 통신부, 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 송신하는 가시광 송신부, 및 무선 네트워크 통신부가 무선 네트워크에 연결된 상태에 기반하여 가시광 송신부가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 선택적으로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 장치 및 방법{DEVICE IMPLEMENTING VISIBLE LIGHT COMMUNICATION AND WIRELESS NETWORK COMMUNICATION IN DUAL MODE AND METHOD OF IMPLEMENTING THEREOF}
본 발명은 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 장치 및 방법에 관한 기술이다.
사물인터넷(Internet of Thing, IoT) 또는 기계 대 기계간 통신(Machine to Machine Communication, M2M) 등에 대한 논의가 활성화되며 사물들간의 네트워크 접속 및 이를 통한 통신과 관련하여 다양한 기술들이 제시되고 있으며, 또한 이들 사물로 동작할 수 있는 장치들 또한 다양한 산업분야로 확장되고 있다.
고정으로 설치되는 조명, 스위치와 같은 장치들도 사물인터넷의 사물로 동작할 수 있는 기술들이 다수 제시되고 있다. 한편, 장치들이 네트워크에 접속하여 통신을 수행하기 위해서는 초기에 네트워크 접속을 위해서는 네트워크의 프로토콜에 따라 해당 장치가 네트워크에 연결을 시도할 수 있다. 그러나 매우 많은 숫자의 장치들이 하나의 공간 혹은 인접한 공간 내에 위치할 경우, 이들 장치들을 하나씩 네트워크에 연결시키는 것은 효율성이 매우 낮다. 뿐만 아니라, 이들을 자동으로 한번에 네트워크에 연결시킬 경우, 각 장치들을 식별하기 어려우며 오류가 발생할 가능성도 있다.
따라서, 본 명세서에서는 가시광 통신을 이용하여 장소적 특성을 반영하여 장치를 네트워크에 접속시키는 방법 및 이를 구현하는 장치에 대해 살펴본다.
본 명세서에서는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미리 설정된 고정 식별자를 이용하여 가시광 통신장치를 식별하고, 식별한 정보를 저장하여 특정한 공간 내에서 네트워크 설치가 가능하도록 한다.
본 명세서에서는 가시광 통신장치들을 설치 공간에 적합한 네트워크로 접속을 생성하도록 초기 설정 과정에서 필요한 정보를 가시광 통신을 이용하며 송수신하며, 이러한 네트워크 설정이 완료된 후에는 가시광 통신을 변경하도록 한다.
본 명세서에서는 이동성을 가지는 컨트롤러 장치를 이용하여 넓은 공간에 배치된 가시광 통신장치들을 공간에 따라 그룹지어 네트워크 연결을 설정할 수 있도록 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치는 고정 식별자를 포함하며 무선 프로토콜에 기반하여 통신을 수행하는 무선 네트워크 통신부, 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 송신하는 가시광 송신부, 및 무선 네트워크 통신부가 무선 네트워크에 연결된 상태에 기반하여 가시광 송신부가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 선택적으로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 무선 네트워크 제어장치는 무선 프로토콜에 기반하여 통신을 수행하는 무선 네트워크 통신부, 가시광 통신프로토콜에 따라 가시광 통신장치로부터 제1고정 식별자를 수신하는 가시광 수신부, 수신한 제1고정 식별자를 미리 설정된 그룹에 저장하는 저장부, 네트워크 통신부, 가시광 수신부 및 저장부를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는 무선 네트워크 통신부가 하나 이상의 가시광 통신장치에게 제1무선 네트워크로의 조인(Join)을 요청하는 제1메시지를 송신한 후, 무선 네트워크 통신부가 제2고정 식별자를 수신하면, 제2고정 식별자와 동일한 값의 제1 고정 식별자를 저장부에서 검색하여 검색된 제1고정 식별자가 제1무선 네트워크에 연결하지 않은 경우 가시광 통신장치가 제1무선 네트워크의 연결하도록 제어한다.
본 발명의 또다른 실시예에 의한 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법은 가시광 통신과 무선 네트워크 통신의 듀얼 모드로 통신하는 가시광 통신장치에 있어서, 제어부의 제어에 따라 가시광 송신부가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 송신하는 단계, 무선 네트워크 통신부가 무선 네트워크 제어장치로부터 조인을 요청하는 메시지를 수신하는 단계, 무선 네트워크 통신부는 무선 네트워크 제어장치에게 고정 식별자를 송신하는 단계, 및 무선 네트워크 제어장치가 제어하는 제1무선 네트워크에 무선 네트워크 통신부가 연결하는 단계를 포함하며, 수신하는 단계 또는 송신하는 단계 또는 연결하는 단계 중 어느 한 단계 이후에 제어부가 가시광 송신부를 제어하여 가시광 통신 프로토콜에 따른 고정 식별자의 송신을 변경시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에 의한 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법은 가시광 통신과 무선 네트워크 통신의 듀얼 모드로 통신하는 무선 네트워크 제어장치에 있어서, 가시광 수신부가 하나 이상의 가시광 통신장치로부터 가시광 통신 프로토콜에 따라 하나 이상의 제1고정 식별자를 수신하는 단계, 수신한 제1고정 식별자를 저장부에 저장된 그룹에 할당하여 저장하는 단계, 무선 네트워크 통신부가 하나 이상의 가시광 통신장치에게 제1무선 네트워크로의 조인(Join)을 요청하는 제1메시지를 송신하여 제2고정 식별자를 수신하는 단계, 및 제어부는 제2고정 식별자와 저장부에 저장된 제1고정 식별자를 비교하여 제1무선 네트워크에 연결하지 않은 경우 무선 네트워크 통신부가 가시광 통신장치에게 제1무선 네트워크에 연결하는데 필요한 설정 정보 또는 제어 정보를 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명을 적용할 경우 미리 고정된 식별자를 이용하여 가시광 통신장치를 새로운 무선 네트워크로 연결시킬 수 있다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 가시광 통신장치가 가시광 통신으로 제공하는 식별자를 컨트롤러 장치가 확인하여 네트워크 연결을 가능하게 한다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 가시광 통신장치가 제공하는 식별정보의 전파 범위가 한정되므로, 컨트롤러 장치는 인접한 가시광 통신장치에 대해서만 선별적으로 네트워크 연결을 제어할 수 있어 정확성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 이동성을 가지는 컨트롤러 장치를 이용하여 넓은 공간에 배치된 가시광 통신장치들을 공간에 따라 그룹지어 네트워크를 연결시키므로 네트워크 설정의 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 효과에 한정되지 않으며, 본 발명의 당업자들은 본 발명의 구성에서 본 발명의 다양한 효과를 쉽게 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 공간을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 네트워크 제어장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치가 네트워크에 연결하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 프로젝트 플래닝 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 커미셔닝 과정을 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 11은 발명의 일 실시예에 의한 커미셔닝 앱이 동작하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신이 가시광 통신에 기반하여 출력하는 고정 식별자의 데이터 구조를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 네트워크 통신 장치가 가시광 통신장치들을 식별하여 무선 네트워크에 가시광 통신장치들이 연결할 수 있도록 제어하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치가 동작하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 다수의 가시광 통신장치가 랜덤하게 VLC 전송 구간을 설정하는 과정을 도시한 도면이다.
본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
본 명세서에서는 하나의 공간 내에 위치하는 다수의 가시광 통신(Visible Light Communication, VLC) 장치들과 이들의 네트워크 연결을 설정하는 무선 네트워크 제어장치, 그리고 이들의 동작과 구성에 대해 살펴본다. 특히, 공간 내에 위치하는 다수의 장치들은 건축물 내에 다수 배치되는 조명, 전자제품, 또는 그 외의 다양한 장치들이 될 수 있다. 또한, 이들 장치들은 가시광 통신을 수행하기 위한 가시광 통신 모듈과 무선 네트워크 통신 모듈을 포함한다. 설명의 편의를 위하여 네트워크에 연결하는 장치의 일 실시예로 조명을 중심으로 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 본 발명은 가시광 통신을 이용하는 모든 장치에 적용된다. 한편, 무선 네트워크 제어장치는 하나 혹은 다수가 배치될 수 있으며, 전술한 장치들에 네트워크 주소의 할당을 제어하여 네트워크에 연결하도록 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 공간을 보여주는 도면이다. 공간 내에 다수의 조명들(11~22)이 배치되어 있다. 조명 외에도 공간 내에 변화를 센싱하기 위한 센서들(51~55)이 배치되어 있다. 이들 조명들(11~22) 및 센서들(51~55)은 사무실과 같은 넓은 공간에 배치되어 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth)와 같은 네트워크에 연결하여 원격으로 또는 중앙에서 제어될 수 있다. 일 실시예로 PAN(Personal Area Network)이 이에 해당하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, WiFi 등도 적용할 수 있다. 또한, 이들 조명들(11~22) 및 센서들(51~55)이 네트워크에 접속하여 연결상태가 되면, 이들 장치들 간에도 정보를 교환할 수 있는 상태가 된다.
한편, 도 1과 같이 하나의 공간 내에 다수의 장치들이 배치될 경우, 이들이 무선 네트워크에 접속하기 위해서는 주소를 할당받는 것이 필요하다. 그런데, 여러 개의 개별 장치들의 주소 정보 등록 시 종래의 방법을 적용할 경우, 주소 할당 요청에 응답한 장치들을 모두 보여주기 때문에 다수의 제품 중 해당 제품을 등록하는 것이 어렵다. 특히, 도 1에서 보여지는 것과 같이, 장치들이 대부분 동일한 종류(조명, 센서 등)라면, 더욱 제품을 식별하여 각각을 등록하는 것은 오류 가능성을 가진다.
이하, 본 명세서에서는 가시광 통신을 이용하여 근거리에 있는 장치들을 무선 네트워크에 접속시키기 위해 각각의 장치들을 식별할 수 있는 고정 식별자가 가시광 통신을 이용하여 전송되는 것을 설명한다. 그리고 이후 무선 네트워크에서의 통신은 새로운 무선 네트워크용 식별자를 사용하여, 다양한 종류의 장치들이 무선 네트워크에 연결될 수 있도록 한다. 전술한 장치들은 조명, 센서 등을 일 실시예로 한다.
가시광 통신을 이용하는 장치의 실시예로 전술한 조명, 센서와 같은 장치가 있으며, 이외에도 스위치, 온도계, 시계 등 다양한 기기들이 가시광 통신을 이용하는 장치의 실시예가 될 수 있다.
또한, 가시광 통신을 이용하는 장치의 네트워크 등록을 제어하는 무선 네트워크 제어장치는 스마트폰, 태블릿과 같은 포터블 장치가 될 수 있다. 뿐만 아니라 포터블 장치는 해당 공간의 네트워크 설정을 위해 할당된 전용의 무선 네트워크 제어장치가 될 수도 있다. 본 명세서에서는 무선 네트워크 제어장치, 포터블 장치, 리모트 컨트롤러 등 다양한 명칭으로 서술할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 네트워크의 실시예는 PAN(Personal Area Network)를 포함한다. 예를 들어, 해당 공간의 네트워크가 지그비 프로토콜을 사용하는 지그비 네트워크인 경우, 지그비 통신이 가능한 라우터가 컨트롤러의 일 실시예가 될 수 있다. 다른 실시예로, 해당 공간의 네트워크가 블루투스 프로토콜을 사용하는 블루투스 네트워크인 경우, 블루투스 통신이 가능하며, 마스터로 동작할 수 있는 장치가 컨트롤러의 일 실시예가 될 수 있다. 이외에도 UWB(Ultra WideBand)도 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치의 구성을 보여주는 도면이다. 가시광 통신장치(100)는 제어부(110), 무선 네트워크 통신부(120), 가시광 송신부(130), 그리고 기능부(140)와 저장부(150)로 구성된다. 무선 네트워크 통신부(120)는 선택적으로 모듈레이터(122)와 통신 모듈(124)을 포함할 수 있으나, 무선 네트워크 통신부(120)가 전술한 구성요소를 일체로 포함하여 구성될 수도 있다. 통신 모듈(124)은 특정한 통신 프로토콜에 따라 데이터를 송수신하는 구성요소로, 만약 무선 네트워크가 지그비(Zigbee)인 경우 통신 모듈(124)은 지그비 통신 모듈이 될 수 있다. 모듈레이터(122)는 고정 식별자를 코드화하여 가시광 송신부(130)가 이를 출력할 수 있다.
제어부(110)와 무선 네트워크 통신부(120) 역시 하나의 칩과 같이 일체로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(150)는 무선 네트워크 통신 과정에서 설정된 정보를 저장할 수 있는데 이 역시 제어부(110)에 일체로 통합하여 구성될 수 있다. 저장부(150)는 메모리 소자를 포함한다.
무선 네트워크 통신부(120)는 무선 프로토콜에 기반하여 통신을 수행하며 고정 식별자를 포함하는데, 고정 식별자의 일 실시예는 무선 네트워크 통신부의 MAC 주소(Media Access Control Address)가 될 수 있다. 또는 제어부(110)와 무선 네트워크 통신부(120)가 일체로 구성될 경우, 고정 식별자의 다른 실시예는 제어부(110)의 MAC 주소가 될 수 있다. 무선 네트워크 통신부(120)는 초기 네트워크와 타겟 네트워크의 종류에 따라 지그비 통신 모듈, 블루투스 통신 모듈, UWB, WiFi 통신 모듈 등 다양한 무선네트워크 통신 프로토콜을 포함할 수 있다.
가시광 송신부(130)는 무선 네트워크 통신부(120)가 포함하는 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 기반하여 송신한다. 이때, 가시광 송신부(130)는 제어부(110)의 제어에 따라, 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결되지 않은 상태에 기반하여 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 기반하여 송신한다. 이후, 전술한 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결된 경우에는 고정 식별자를 출력하는 것을 변경한다. 변경의 의미란, 고정 식별자의 송신을 중단하거나, 혹은 고정 식별자의 전송 주기를 길게 변경하는 것을 포함한다.
또한, 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에서 연결된 상태가 해제될 경우에도 제어부(110)의 제어에 따라, 가시광 송신부(130)는 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 기반하여 송신할 수 있다.
즉, 가시광 통신장치(100)의 제어부(110)의 제어에 따라, 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결되지 않은 상태에서만 가시광으로 고정 식별자를 송신할 수 있다. 제어부(110)는 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결된 상태에 기반하여 가시광 송신부(130)가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 선택적으로 송신하도록 제어할 수 있다.
선택적으로 송신한다는 것은 두 가지 실시예를 포함한다. 가시광 통신장치(100)는 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결되지 않은 경우 가시광 송신부(130)가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 제1주기로 전송한다. 반면, 가시광 통신장치(100)는 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결된 경우 가시광 송신부(130)가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 제2주기로 전송한다. 제1주기는 제2주기보다 짧을 수 있다. 또는 제2주기는 0이 되어 더 이상 가시광 송신부(130)가 고정 식별자를 송신하지 않는 것을 포함한다.
또다른 실시예로, 제어부(110)는 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크로부터 특정 시점 이후 해제될 것이라는 정보를 확인한다. 이후, 제어부(110)는 해당 시점에 전후하여 미리 가시광 송신부(130)가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 기반하여 송신할 수 있도록 제어할 수 있다.
기능부(140)는 가시광 통신장치(100)에 할당된 특정한 기능을 수행하는 구성요소이다. 센서의 경우, 센싱 모듈이 기능부(140)의 일 실시예가 된다. 조명의 경우, LED와 같은 모듈이 기능부(140)의 일 실시예가 된다. 이 경우 가시광 송신부(130)와 조명인 기능부(140)가 일체로 결합할 수 있다.
가시광 송신부(130)는 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 전송한다. 여기서 고정 식별자는 무선 네트워크 통신부(120) 또는 제어부(110)의 MAC 주소가 될 수 있다. 앞서, 조명, 센서 등의 가시광 통신장치(100)에 전원이 인가된 후 무선 네트워크에 연결되지 않은 초기 상태에서는 가시광 통신장치(100)의 가시광 송신부(130)가 고유의 고정 식별자(예를 들어 MAC 주소 등)를 가시광을 통해 전송한다.
이후 무선 네트워크와의 연결 설정이 완료된 후, 예를 들어 무선 네트워크 제어장치(200)를 통하여 무선 네트워크에 접속을 완료한 후에는 더 이상 가시광을 통해 고정 식별자를 전송하지 않도록 가시광 송신부(130)를 구현할 수 있다.
제어부(110)는 무선 네트워크 통신부(120), 가시광 송신부(130), 그리고 기능부(140)를 제어하여 가시광 통신장치(100)의 동작을 제어한다.
도 2를 정리하면, 가시광 통신장치(100)들이 새로이 전원이 인가되어 새로운 무선 네트워크로 연결이 필요한 시점에 가시광 통신을 이용하여 고정 식별자를 송출한다. 또는 가시광 통신장치(100)들이 이전에 연결되었던 무선 네트워크와의 연결이 해제된 상태에서만 가시광 통신을 이용하여 고정 식별자를 송출한다. 그 결과 무선 네트워크를 설정하는 무선 네트워크 제어장치(200)는 가시광 통신이 송출하는 고정 식별자를 확인 및 저장하고 이를 기반으로 무선 네트워크를 새로이 설정할 수 있다.
따라서, 가시광 통신장치(100)들은 항상 가시광 통신 프로토콜에 기반하여 항상 VLC 송신 상태인 것이 아니라, 무선 네트워크에 연결되지 않은 경우에만, 혹은 연결이 해제될 것으로 예상된 경우에만 가시광 통신을 이용하여 VLC 송신 상태를 유지할 수 있다. 이는 가시광 통신장치(100)가 무선 네트워크의 연결 상태에 기반하여 효율적으로 가시광 통신을 수행하는 것을 포함한다. 즉, 가시광 통신장치(100)들은 가시광 통신 프로토콜에 의한 고정 식별자 전송 모드와 무선 네트워크 통신 프로토콜에 의한 고정 식별자 전송 모드의 듀얼 모드로 동작할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 네트워크 제어장치의 구성을 보여주는 도면이다.
무선 네트워크 통신부(220)는 무선 프로토콜에 기반하여 통신을 수행한다. 가시광 수신부(230)는 가시광 통신프로토콜에 따라 가시광 통신장치로부터 제1고정 식별자를 수신한다. 가시광 수신부(230)는 일종의 조명 센서가 될 수 있다. 제1고정 식별자의 일 실시예로는 가시광 통신장치들에 포함된 무선 네트워크 통신부(120) 또는 제어부(110)의 MAC 주소가 됨은 앞서 살펴보았다.
제어부(210)의 제어에 따라 가시광 수신부(230)가 수신한 제1고정 식별자는 미리 설정된 그룹에 저장한다. 미리 설정된 그룹이란, 공간 별, 층별 또는 물리적 구획이나 논리적 구획 등에 따라 구현된 하나의 그룹을 의미한다. 가시광 통신장치(100)들이 가시광 프로토콜에 기반하여 전송하는 제1고정 식별자들은 각각 해당 그룹으로 저장하며 저장부(240)는 표 1과 같이 제1고정식별자들을 저장할 수 있다. 두 개의 그룹(Group01, Group02)이 있으며, VID(00001)~VID(00008)은 가시광 통신을 이용하여 수신된 각 가시광 통신장치(100)들의 제1고정 식별자들이다. 즉, VID(00001)은 VLC로 수신한 고정 식별자(VLC_ID 또는 VID)가 "00001"을 가짐을 의미한다.
COM_ID는 무선 네트워크를 이용하여 수신하는 고정식별자에 대한 정보인데, 가시광 통신으로 제1고정 식별자를 수신하는 경우에는 아직 설정되지 않은 상태일 수 있다. 또는 COM_ID는 VLC_ID와 동일한 것인지를 확인하기 위한 것이므로 별도로 저장하지 않고 비교만을 수행할 수 있다. NET_ID는 무선 네트워크에서 할당된 식별자로 고정되지 않으며 네트워크의 연결이 해제되면 새로이 할당될 수 있다. 다만, 무선 네트워크 상에서 각각의 가시광 통신장치를 식별하기 위해 NET_ID를 우선적으로 사용한다.
GroupID VLC_ID COM_ID NET_ID
Group01 VID(00001) 　
Group01 VID(00002) 　
Group01 VID(00003) 　
Group01 VID(00004) 　
Group02 VID(00005) 　
Group02 VID(00006) 　
Group02 VID(00007) 　
Group02 VID(00008) 　
도 3의 제어부(210)는 표 1과 같이 제1고정 식별자들을 취합한 후에, 무선 네트워크 통신부(220)를 제어하여 하나 이상의 가시광 통신장치에게 제1무선 네트워크로의 조인(Join)을 요청하는 제1메시지를 송신할 수 있다. 이 경우, 제1메시지를 수신한 가시광 통신장치(100)의 무선 네트워크 통신부(120)는 제2고정 식별자를 송신하는데, 이는 앞서 송신한 제1고정 식별자와 동일하다. 따라서, 무선 네트워크 제어장치(200)의 무선 네트워크 통신부(220)는 제2고정 식별자를 수신한다. 그리고, 무선 네트워크 제어장치(200)는 제2고정 식별자와 동일한 값의 제1 고정 식별자를 저장부(240)에서 검색한다. 검색 결과, 검색된 제1고정 식별자가 제1무선 네트워크에 연결하지 않은 경우(예를 들어 표 1의 COM_ID가 공란인 경우) 가시광 통신장치가 제1무선 네트워크의 연결하도록 제어할 수 있다.
표 2는 지그비와 같은 무선 네트워크 통신을 이용하여 일부 가시광 통신장치의 제2고정 식별자가 수신되어 저장된 예시이다. 저장된 제1고정 식별자와 비교하여 동일한 제2고정 식별자를 저장한다. COM(00001)~COM(00003)은 무선 네트워크 통신을 이용하여 수신한 고정 식별자이다. 표 2는 일부 가시광 통신장치의 무선 네트워크 통신부가 송신한 제2고정 식별자가 저장된 형태이다. COM(00001)은 무선 네트워크 통신 과정에서 수신된 "00001"이라는 식별자를 의미한다. "00001"이 같은지를 확인하여 이전에 VLC를 이용하여 수신한 고정 식별자와 동일한 식별자인지 확인한다.
GroupID VLC_ID COM_ID NET_ID
Group01 VID(00001) COM(00001)
Group01 VID(00002) COM(00002)
Group01 VID(00003) COM(00003)
Group01 VID(00004)
Group02 VID(00005)
Group02 VID(00006)
Group02 VID(00007)
Group02 VID(00008)
이후 무선 네트워크로의 통신 연결이 완료되면, 무선 네트워크에 기반하여 다양한 통신 데이터가 송수신될 수 있다. 예를 들어 지그비 네트워크에 연결된 경우 해당 가시광 통신장치를 그룹 단위로 혹은 개별로 제어할 수 있다. 또한 지그비 네트워크를 생성하는 과정에서 채널의 PanID 네트워크 키를 송수신할 수 있으며, 속성 데이터를 전달하여 페어링을 수행할 수 있다.
무선 네트워크로의 통신 연결이 완료되었다는 의미는 무선 네트워크에서 사용할 별도의 식별자가 각각의 가시광 통신장치에 부여되었음을 의미한다. 예를 들어 지그비 네트워크에서 사용하는 노드 ID(2 byte)가 NET_ID에 설정될 수 있다. 표 3을 일 실시예로 한다. NET_ID로 설정된 값은 해당 무선 네트워크에 가시광 통신장치가 연결된 상태에서만 유효하며 연결이 해제되거나 무선 네트워크가 제거될 경우 유효하지 않다. 이 경우, 가시광 통신장치는 새로운 무선 네트워크에 연결하기 전까지 VLC 통신 프로토콜에 기반하여 MAC 주소와 같은 고정 식별자를 송신할 수 있다.
GroupID VLC_ID COM_ID NET_ID
Group01 VID(00001) COM(00001) 6A8C
Group01 VID(00002) COM(00002) 72D1
Group01 VID(00003) COM(00003) 9C05
Group01 VID(00004) COM(00004) 071D
Group02 VID(00005) COM(00005) B34A
Group02 VID(00006) COM(00006) A7B9
Group02 VID(00007) COM(00007) 540D
Group02 VID(00008) COM(00008) 9D23
또한, 무선 네트워크 제어장치(200)는 가시광 수신부(230)와 무선 네트워크 통신부(220)를 별도의 장치로 하여 태블릿 또는 스마트폰에 USB를 이용하여 연결하여 하나의 무선 네트워크 제어장치(200)를 구성할 수 있다. 태블릿 또는 스마트폰은 제어부(210) 및 커미셔닝 앱(215), 그리고 저장부(240)가 배치될 수 있다.
한편, 도 3의 무선 네트워크 제어장치(200)는 그룹을 설정하거나 커미셔닝을 수행함에 있어 사용자에게 정보를 출력하거나 사용자로부터 정보를 입력받는 커미셔닝 앱(215)을 더 포함할 수 있다. 커미셔닝 앱(215)은 제어부(210)의 제어에 따라 실행되며 사용자와의 인터페이스 기능을 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치가 네트워크에 연결하는 과정을 보여주는 도면이다. 가시광 통신장치(100)는 가시광 통신(VLC)을 이용하여 고정 식별자를 전송한다(S401). 고정 식별자의 전송의 일 실시예로는 MAC 주소가 될 수 있다. 도 4는 무선 네트워크의 일 실시예로 지그비(Zigbee) 프로토콜을 이용하는 것에 대해 살펴본다.
가시광 통신장치(100)는 VLC를 통하여 고정 식별자를 송신한다(S401). 무선 네트워크 제어장치(200)의 가시광 수신부(230)는 VLC에서 송신된 고정 식별자를 수신하여 그룹을 구성한다(S402). 하나 이상의 가시광 통신장치(100)들의 고정 식별자를 이용하여 그룹을 구성한 후, 무선 네트워크 제어장치(200)는 무선 네트워크로 가시광 통신장치(100)들이 연결할 수 있도록 네트워크 조인 과정(Permit Join)을 수행한다. 이를 위한 첫번째 절차로 비콘 요청(Beacon Request) 메시지를 전송한다(S403). 이후 비콘 요청 메시지를 수신한 가시광 통신장치(100)의 무선 네트워크 통신부(120)는 네트워크에 조인하며 가시광 통신장치(100)의 제어부(110)는 VLC를 이용한 고정 식별자의 송신을 중단시킨다(S404). 또는 S404에서 고정 식별자의 송신을 변경할 수 있다. 예를 들어, 고정 식별자의 송신 주기를 길게 할 수 있다. 그리고 네트워크 조인 절차를 수행한다(Join Try)(S405). S405 과정에서 가시광 통신장치(100)의 무선 네트워크 통신부(120)는 고정 식별자를 송신한다. 그리고, 무선 네트워크 제어장치(200)의 제어부(210)는 저장부(240)에 저장된 고정 식별자와 비교하여 그룹을 확인하고 네트워크를 구성한다(S406). 그리고 미리 설정된 그룹으로 각 가시광 통신장치(100)들이 설정되도록 네트워크를 셋팅한다(S407). 전술한 과정에 따라 커미셔닝이 완료되고(S408). 가시광 통신장치(100)는 지그비 무선 네트워크에 연결되어 통신을 수행한다.
도 4의 절차를 살펴보면, 가시광 통신 장치(100)가 무선 네트워크 제어장치(200)로부터 무선 네트워크에 연결이 되었다는 메시지(Association Response)를 수신하면 가시광 통신 장치(100)는 자신의 상태를 네트워크 연결 상태(Network Up)으로 변경한다. 그리고 이후 가시광 송신부(130)는 더 이상 VLC 데이터로 고정 식별자를 전송하지 않는다. 혹은 가시광 통신 장치(100)는 고정 식별자의 전송 주기를 변경할 수 있다.
또는 가시광 통신 장치(100)는 고정 식별자의 전송 대신 다른 정보를 전송할 수 있다. 무선 네트워크에 연결된 상태이므로 더 이상 고정 식별자를 전송하지 않고, 가시광 통신 장치(100)의 상태 정보를 VLC 프로토콜에 따라 전송할 수 있다. 가시광 통신 장치(100)가 조명인 경우, 조명의 상태나 위치, 소모 전력량 등이 상태 정보가 될 수 있다. 이는 페어링 이후 조명과 같은 가시광 통신 장치(100)의 상태 정보를 VLC 프로토콜에 기반하여 확인할 수 있는 실시예를 포함한다.
한편, 가시광 통신 장치(100)가 무선 네트워크로부터 연결이 해제될 경우, 예를 들어 무선 네트워크 제어장치로부터 연결 해제 메시지(Network Leave)를 수신하면 다시 VLC 데이터로 제1고정 식별자를 전송할 수 있다.
정리하면, 조명을 일 실시예로 하는 가시광 통신 장치(100)가 무선 네트워크에 연결되기 전까지는 VLC로 고정식별자를 전송하는 VLC 전송 구간과 PWM으로 디밍하는 디밍 구간으로 동작 사이클을 나눌 수 있다. 가시광 통신 장치(100)가 무선 네트워크에 연결된 후, PWM으로 디밍하는 디밍 구간만 존재하거나 혹은 VLC로 전송하는 데이터의 종류가 변경되거나(상태 정보의 전송) 또는 VLC 전송 구간을 간헐적으로 배치할 수 있다.
이후 가시광 통신 장치(100)가 다시 무선 네트워크로부터 연결이 해제되면 VLC로 고정식별자를 전송하는 VLC 전송 구간과 PWM으로 디밍하는 디밍 구간으로 동작 사이클에 따라 동작할 수 있다.
도 4와 같은 절차에 따라 무선 네트워크에 노드 장치들을 연결시키는 커미셔닝 과정이 신속하게 구현(easy commissioning)될 수 있다. 즉, VLC를 통하여 조명과 같은 가시광 통신장치(100)의 위치와 식별 정보를 획득할 수 있다. 또한, 이를 기반으로 무선 네트워크 제어장치(200)는 그룹 내의 조명 정보를 획득할 수 있다. 또한 무선 네트워크 제어장치(200)는 지그비 페어링 전에 사전에 그룹을 설정할 수 있다. 그리고, 무선 네트워크 제어장치(200)는 각 가시광 통신장치(100)와 무선 네트워크 제어장치(200)에 설치된 커미셔닝 툴을 이용하여 지그비 페어링을 수행한 후 자동으로 가시광 통신장치를 제어할 수 있도록 그룹핑을 진행할 수 있다. 도 4는 지그비를 중심으로 설명하였으나 블루투스, WiFi, UWB 등 다양한 무선 통신에 적용할 수 있다.
가시광 통신장치가 무선 네트워크에 연결하는 과정을 나누면 프로젝트 플래닝(Project Planning) 과정과 커미셔닝(Commissioning) 과정으로 나눌 수 있다. 프로젝트 플래닝의 경우 가시광 통신에 기반하여 통신을 수행하고, 커미셔닝 과정은 지그비, 블루투스, WiFi, UWB 등의 무선 통신에 기반하여 통신을 수행한다. 도 4에서 S401 및 S402는 프로젝트 플래닝에 해당하며 S403 내지 S408은 커미셔닝에 해당한다.
각 과정에서 송수신되는 정보들에 대해 보다 상세히 살펴본다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 프로젝트 플래닝 과정을 보여주는 도면이다.
무선 네트워크 제어장치(200)의 제어부(210)는 존(zone) 또는 그룹을 생성하고 각 그룹에 적용할 그룹 설정을 적용한다. 그룹 설정이란 해당 그룹의 명칭, 해당 그룹에 포함되는 가시광 통신장치들을 제어하는데 필요한 정보 등이 될 수 있다. 존과 그룹의 생성은 구현 방식에 따라 다양해질 수 있다. 예를 들어 일정한 물리적 공간에 대응하는 존(zone)이 하나의 그룹에 대응하거나 혹은 둘 이상의 그룹들로 나뉘어질 수 있다. 또는 둘 이상의 존(zone)이 하나의 그룹에 포함될 수 있다. 즉, 존과 그룹은 N:M의 관계를 가질 수 있다(N, M >=1)
제1가시광통신장치(100a)로부터 VLC 데이터를 수신한다(S411). 보다 상세하게는 가시광 송신부(130a)가 VLC 데이터를 송신하고, 무선 네트워크 제어장치(200)가 수신하는 구조이다. VLC 데이터란, VLC 통신에 기반하여 수신되는 데이터이다. 일 실시예로 10byte가 될 수 있는데, VLC 데이터를 세분하면, 프리앰블(Preamble), 고정식별자 데이터(Fixed Identifier Data), CRC(cyclic redundancy check)가 VLC 데이터를 구성한다. 여기서 고정 식별자 데이터는 MAC 주소가 될 수 있으나, 반드시 불변하는 성질의 식별자만을 의미하는 것은 아니며, 일정 기간동안 외부 설정이나 조작 없이 변하지 않는 값을 가지는 식별자를 모두 포함한다.
가시광 수신부(230)가 VLC 데이터를 수신한 후, 무선 네트워크 제어장치(200)의 제어부(210)는 파싱을 진행하여(S412) VLC 데이터에서 의미있는 데이터인 유니크한 식별자, 즉 고정 식별자 데이터를 추출한다(S413). 추출한 유니크한 식별자인 데이터는 VID라는 유일한 식별자이며 제1가시광 통신장치(100a)를 식별할 수 있다. 무선 네트워크 제어장치(200)의 커미셔닝 앱(215)을 이용하여 VID를 특정한 그룹에 할당하고 제1가시광 통신장치(100a)의 위치를 저장한다(S414). 마찬가지로 제2가시광 통신장치(100b)와 무선 네트워크 제어장치(200)도 제1가시광 통신장치(100a)와 마찬가지로 S415 내지 S418 단계를 수행한다.
S411 및 S415에서 전송되는 VLC 데이터의 크기는 8 byte인 고정 식별자를 포함하여 총 10byte가 될 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 커미셔닝 과정을 보여주는 도면이다.
무선 네트워크 제어장치(200)는 비콘 요청(beacon request)를 송신한다(S421a, S421b). 브로드캐스팅 방식으로 전송할 수 있다. 이는 Permit Join 과정으로 무선 네트워크 제어장치(200)가 제어 또는 조정하는 무선 네트워크로 연결할 것을 요청하는 과정이다. 비콘 요청을 수신한 가시광 통신장치 중 제1가시광 통신장치(100a)를 중심으로 살펴본다.
제1가시광 통신장치(100a)는 연결을 요청하는 메시지인 Association을 전송한다(S422). 여기에는 지그비 통신에서 사용하는 8byte 크기의 MAC 주소(ZID)가 포함될 수 있다. 이는 도 5의 프로젝트 플래닝 과정에서 전송된 VID와 동일하다. 무선 네트워크 제어장치(200)는 ZID를 수신하여 이에 대응하는 노드 ID를 생성한다(S423). 노드 ID란 지그비 네트워크에서 사용하게 되는 식별자를 의미한다. S423 과정에서 무선 네트워크 제어장치(200)는 ZID가 앞서 도 5의 과정에서 수신한 VID와 동일한지 확인하고, 동일한 경우, VID에 설정된 그룹 정보를 식별하여 ZID를 송신한 가시광 통신장치가 어느 그룹에 속하게 되는지를 확인할 수 있다.
무선 네트워크 제어장치(200)는 생성한 노드 ID(지그비의 경우 2byte)를 연결에 응답하는 메시지인 Association Response 메시지에 포함시켜 전송한다(S424).
이후, 무선 네트워크 제어장치(200)는 장치의 정보를 요청하는 메시지를 전송한다(S425). 메시지의 구성으로는 엔드포인트(end pont)와 클러스터 식별자(cluster ID)가 될 수 있다. 수신한 제1가시광 통신장치(100a)의 무선 네트워크 통신부(120a)는 장치 정보 요청에 응답한다(S426). 그리고 무선 네트워크 제어장치(200)는 장치정보를 수신한 후, 앞서 ZID 와 VID를 비교하여 장치에 제공할 설정 정보와 그룹 정보를 포함하는 메시지를 생성하여(S427) 이를 송신한다(S428). 수신한 제1가시광 통신장치(100a)은 설정 정보를 저장부(150a)에 저장한다(S429). 이후 별도의 무선 네트워크와의 연결 해제가 발생하기 전까지 제1가시광 통신장치(100a)과 무선 네트워크 제어장치(200)는 지그비 방식으로 통신을 수행하며, 제1가시광 통신장치(100a)는 가시광으로 고정 식별자를 출력하는 것을 중단한다.
제2가시광 통신장치(100b) 역시 S422 내지 S429 과정을 진행한다.
S424에서 Association Response를 수신한 제1가시광 통신 장치(100a)는 자신의 상태를 네트워크 연결 상태(Network Up)으로 변경할 수 있다. 그리고 이후 가시광 송신부(130)는 더 이상 VLC 데이터로 고정 식별자를 전송하지 않는다. 혹은 가시광 통신 장치(100)는 고정 식별자의 전송 주기를 변경할 수 있다.
또는 제1가시광 통신 장치(100a)는 고정 식별자의 전송 대신 다른 정보를 전송할 수 있다. 무선 네트워크에 연결된 상태이므로 더 이상 고정 식별자를 전송하지 않고, 가시광 통신 장치(100)의 상태 정보를 VLC 프로토콜에 따라 전송할 수 있다. 가시광 통신 장치(100)가 조명인 경우, 조명의 상태나 위치, 소모 전력량 등이 상태 정보가 될 수 있다.
한편, 제1가시광 통신 장치(100a)가 무선 네트워크로부터 연결이 해제될 경우, 예를 들어 무선 네트워크 제어장치로부터 연결 해제 메시지(Network Leave)를 수신하면 다시 VLC 데이터로 제1고정 식별자를 전송할 수 있다.
도 7 내지 도 11은 발명의 일 실시예에 의한 커미셔닝 앱이 동작하는 과정을 보여주는 도면이다. 커미셔닝앱은 다수의 가시광 통신장치들의 그룹을 미리 설정하거나 설정한 그룹을 화면상에 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 7에서는 각 층 또는 각 구획 등에 대한 존(zone)을 설정한다. 도 7에서 3개의 존(zone 1~zone3)이 설정되었음을 확인하며, 각 존에는 3개씩 총 9개의 조명(100a~100i)이 배치되어 있다. 각 존에 대한 정보가 커미셔닝 앱(215a)에 표시되어 있다. 215a는 3개의 존이 등록되어 있음을 커미셔닝 앱이 표시하고 있음을 보여준다. 존은 사용자가 물리적 구획 또는 층에 따라 설정할 수 있으며 이는 제어하고자 하는 범위에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 예를 들어 각 층별로 존을 구성하고 구획별로 그룹을 설정하는 존-그룹 계층적 구조이거나 다수의 존을 하나의 그룹으로 설정하는 그룹-존 계층적 구조 등 다양하게 적용될 수 있다. 도 7에서는 존과 그룹이 1:1로 구성되며 하나의 존에 배치되는 가시광 통신장치들이 하나의 그룹에 속하는 것으로 살펴본다.
도 8은 무선 네트워크 제어장치(200)가 하나의 존 내에서 이동하면서 다수의 가시광 통신장치(100a~100c)로부터 각각의 고정 식별자를 수신하는 과정이다. 이동 후 3개의 가시광 통신장치(100a~100c)의 고정 식별자들(예를 들어 MAC 주소)이 ID1~ID3로 표시되어 무선 네트워크 제어장치(200)의 저장부(240)에 저장되었음을 커미셔닝 앱이 215b와 같이 표시하고 있다. 각 아이콘들은 가시광 통신장치 각각을 나타내며, 이들 아래에 고정 식별자가 표시된다. 도 8에 제시된 과정을 이용하여 특정한 범위 내에 배치된 다수의 가시광 통신장치들의 고정 식별자들을 무선 네트워크 제어장치(200)가 취득할 수 있으며, 이 과정에서 특정한 그룹에 각 가시광 통신장치들의 고정 식별자를 포함시킬 수 있다. 또는 무선 네트워크 제어장치(200)가 미리 가시광 통신장치들의 고정 식별자를 취합한 후, 이들을 특정한 그룹에 할당할 수 있다.
도 8을 살펴보면 커미셔닝 앱은 다수의 가시광 통신장치들로부터 각각 다수의 제1고정 식별자를 수신하여 표시하며 표시된 제1고정 식별자들을 하나의 그룹으로 생성하여 저장할 수 있음을 보여준다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 네트워크 장치가 가시광 통신을 이용하여 가시광 통신장치들의 고정 식별자를 검색하는 과정이다. 예를 들어, 가시광 통신장치들의 배치 혹은 이동 과정에서 도 8과 같이 3개의 가시광 통신장치들이 검색된 상태에서 살펴본다. 해당 존에 더 많은 수의 가시광 통신장치가 배치된 경우, 커미셔닝 앱(215c)의 화면에서 하단의 검색(search) 버튼을 터치하여 계속 가시광 통신장치들이 송출하는 고정 식별자를 수신하는 검색 과정을 수행한다. 그 결과 도 8보다 많은 수의 가시광 통신장치들의 고정 식별자가 리스트업된다.
한편, 리스트업된 가시광 통신장치들 중 일부를 선택하여 별도의 그룹으로 설정할 수 있다.
도 10 및 도 11은 커미셔닝 앱에서 식별된 가시광 통신장치를 다른 그룹으로 이동시키는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10에서 215d와 같이 일부 가시광 통신장치들의 아이콘들 중에서 사용자가 3개를 선택하여 하단의 이동(Move) 버튼을 터치한다. 이 경우 도 11의 215e와 같이 3개의 선택된 가시광 통신장치들의 아이콘이 이동하였음을 보여준다. 도 10 및 도 11의 가시광 통신장치들의 이동은 커미셔닝이 완료한 뒤 지그비와 같이 무선 네트워크로 통신하는 과정에도 적용될 수 있다. 또한, 특정한 가시광 통신장치를 선택하는 과정에서 지그비와 같은 무선 네트워크 통신을 이용하여 가시광 통신장치의 기능부가 동작하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 조명의 경우 지그비 통신을 이용하여 가시광 통신장치가 점멸하도록 제어하여 선택한 가시광 통신장치를 확인할 수 있다.
전술한 실시예에 따르면, 커미셔닝 앱은 미리 그룹을 설정하고 해당 그룹에 속할 것으로 예정된 가시광 통신장치들로부터 제1고정 식별자를 수신하여 해당 그룹에 제1고정 식별자를 확인할 수 있도록 표시할 수 있다.
커미셔닝 앱은 다수의 가시광 통신장치들의 그룹을 설정하여 이를 화면상에 출력할 수 있다. 또한 커미셔닝 앱은 수신한 고정 식별자에 대응하는 가시광 통신장치를 나타내는 아이콘을 표시하고, 이들 아이콘을 제어하여 그룹을 생성하거나 이동할 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신이 가시광 통신에 기반하여 출력하는 고정 식별자의 데이터 구조를 도시한 도면이다. 도 12를 먼저 살펴본다.가시광 통신장치가 조명인 경우를 일 실시예로 한다. 61은 가시광 통신장치의 조명의 구간을 보여준다. 보다 상세히 살펴보면, 고정식별자를 출력하는 VLC 전송 구간(VLC transmission)과 PWM(Pulse-width modulation)으로 디밍을 제어하는 디밍 구간(Dimming)으로 나뉘어진다. 가시광 통신장치는 VLC 전송 구간에 고정 식별자를 포함하는 데이터를 출력하고 일정한 조건이 충족될 경우, 디밍 구간만을 포함할 수 있다. 예를 들어 무선 네트워크에 가시광 통신장치의 무선 네트워크 통신부가 연결된 경우에는 VLC 전송 구간 없이 디밍만을 수행할 수 있다. 61에서 디밍전용구간(Dimming Only)으로 지시된 시점부터는 VLC 전송이 없다. 이후 가시광 통신장치가 무선 네트워크와의 연결이 해제되면 다시 VLC 전송을 수행할 수 있다.
한편, VLC 전송 구간과 디밍 구간 전체가 하나의 사이클이 될 수 있다. VLC 전송 구간의 길이(VLC_LEN)은 VLC를 이용하여 전송하는 데이터의 내용에 따라 달라질 수 있는데, VLC의 전송 프레임(62)의 구성을 살펴본다. 고정 식별자가 8byte의 지그비 MAC 주소인 경우에 프리앰블(Preamble)로 1byte, 실제 전송하고자 하는 데이터 8byte, CRC 체크를 위한 1byte로 총 10 byte가 VLC로 전송될 수 있다. 프리앰블은 데이터의 시작을 나타내기 위한 신호로 미리 약속된 정보를 송출할 수 있는데, 63과 같이 "0000"을 포함할 수 있다.
이는 약속에 따라 상이할 수 있으며, VLC 송출이 시작하는 구간이라는 것을 무선 네트워크 제어장치(200)가 확인할 수 있도록 약속된 정보가 프리앰블에 포함될 수 있다. 데이터 영역은 8byte가 될 수 있으며 데이터의 오류를 검출하는 CRC 영역(CRC-8)은 1byte가 될 수 있다.
한편, VLC 전송 구간에서 0과 1을 표현하는 방식으로 주파수 스펙트럼으로 구분할 경우(Frequency Spectrum), 0과 1로 구성되는 전체 VLC 10byte의 크기가 가변적일 수 있다. 즉, "0"과 "1"을 구분하기 위해 주파수 편이 변조 방식인 FSKM(Frequency Shift Keying Modulation)을 사용할 있다. 이 경우, 예를 들어 도 13과 같이 진폭을 동일하게 하고 주파수로 0과 1을 구분할 수 있다. 즉 "0"은 540 Hz로, "1"은 600Hz로 나타낼 경우, 10byte의 VLC 데이터에 포함되는 0과 1의 개수에 따라서 VLC 전체 데이터의 크기(10byte)가 최소 83.33ms에서 최대 92.59ms가 될 수 있다. 즉, 도 12의 VLC_LEN의 길이가 가변적일 수 있으며, 또한 VLC 전송 구간의 길이가 가시광 통신장치들 마다 상이할 수 있다.
VLC 전송 구간의 길이가 가변적이며 싸이클의 길이는 고정될 수 있는데, 일 실시예로 250 ms로 하여 고정할 수 있다. 디밍 구간은 조명의 밝기를 조절하여 제어할 수 있다.
한편, VLC 전송 구간은 FSK 변조 방식에 의해 그 길이가 가변될 수 있으며, 이로 인해 VLC 전송 구간이 랜덤하게 결정될 수 있다. 예를 들어 "0"을 제1주파수로, "1"을 제2주파수로 설정하여 고정 식별자를 VLC 데이터로 변환할 경우, 0과 1이 고정 식별자에 포함되는 정도에 따라 VLC 데이터의 길이가 달라질 수 있다. 그 결과 가시광 통신 장치의 고정 식별자에 따라 VLC 전송 구간의 길이가 상이함으로 인해 랜덤한 VLC 전송 구간이 설정될 수 있다. 예를 들어, 동일한 공간 내에 3개의 가시광 통신 장치의 고정 식별자의 길이가 각각 상이하므로 VLC 데이터의 충돌이 발생해도 일정 시간이 지나면 충돌하지 않을 수 있다.
뿐만 아니라, 도 16에서 설명하게 될 랜덤하게 VLC 전송 구간을 설정함으로써, 가시광 통신 장치들 사이의 VLC 전송 구간의 충돌을 방지하여 신호의 간섭을 배제할 수 있다.
또한, 무선 네트워크에 연결된 가시광 통신 장치가 고정 식별자를 전송하는 주기를 길게 변경하여 다수 가시광 통신 장치들 사이의 VLC 전송 구간의 충돌 가능성을 낮출 수 있다. 주기를 길게 변경한다는 것은 원래 VLC 전송 구간 사이의 시간적 차이를 길게 하는 것을 의미한다. 또는 디밍 구간을 길게 하여 VLC 전송 구간이 간헐적으로 배치되도록 하는 것을 의미한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 네트워크 통신 장치가 가시광 통신장치들을 식별하여 무선 네트워크에 가시광 통신장치들이 연결할 수 있도록 제어하는 과정을 보여주는 도면이다. 앞서 도 5 및 도 6에서 살펴본 내용을 포함한다. 조명이 가시광 통신장치의 일 실시예이며 무선 네트워크 통신이 지그비 통신인 실시예에 중심을 두어 살펴본다.
무선 네트워크 제어장치(200)의 커미셔닝 앱(215)을 이용하여 존과 그룹을 생성하고 그룹 설정 정보를 셋팅한다(S431). 예를 들어 층별로 존을 만들고 각 존을 구성하는 하위 단위로 그룹을 생성할 수 있다. 또는 층별/사무실별로 존을 만들고 다수의 존을 포함하는 하나의 그룹을 생성할 수 있다. 그리고 무선 네트워크 제어장치(200)의 가시광 수신부(230)를 이용하여 가시광 통신장치인 조명의 고정 식별자인 유니크 ID(VID)를 수신한다(S432). 수신된 아이디는 커미셔닝 앱(215)을 이용하여 그룹에 할당하고 위치 정보를 생성한다(S433).
커미셔닝 앱(215) 상에서 해당 물리적 영역 내에 배치된 가시광 통신장치들, 즉 조명들의 유니크 ID가 수신된 것으로 확인되면, 지그비로 통신을 수행하는 무선 네트워크 통신부(220)가 각 가시광 통신장치들과 네트워킹을 진행한다(S434). 예를 들어 조인 메시지를 무선 네트워크 통신부(220)가 송신한 후, 각각의 가시광 통신장치들(조명들)이 지그비 MAC 주소를 전송하면, 무선 네트워크 통신부(220)가 이를 수신하여 수신한 주소가 S433에서 할당 및 저장한 유니크 ID와 비교한다(S435). 그리고, 비교 결과 검색이 되면(Found), 해당 유니크 ID가 속한 그룹의 번호(그룹 식별정보)와 셋팅 정보를 찾아 조명에게 정보를 전달한다(S436). 이러한 정보의 전달은 모두 지그비를 이용하는 무선 네트워크 통신부(220)가 담당한다. 또한, 정보를 전달받은 조명은 무선 네트워크에 연결되었음을 확인한 후 가시광을 이용한 고정 식별자의 출력을 중단하고 전술한 도 12의 디밍 구간만을 유지할 수 있다.
커미셔닝 앱(215)은 모든 유니크 ID의 조명들에게 정보를 전달하였는지를 확인하여 S434 내지 S437 과정을 반복할 수 있으며, 모두 전달한 경우 커미셔닝을 완료한다.
한편, S435에서 비교 결과 검색되지 않은 경우(Not Found), 수신한 지그비 MAC 주소는 미지정 그룹으로 분류하여 무선 네트워크로 연결하고, 이후 커미셔닝 앱(215)을 이용하여 미지정 그룹으로 분류된 조명을 온/오프 하여 조명을 찾아서(S442) 해당 조명을 별도의 그룹 혹은 새로운 그룹으로 설정하여 그룹 셋팅 정보를 조명의 무선 네트워크 통신부(120)에게 전달한다(S443). 이후 S437 과정을 진행한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 가시광 통신장치가 동작하는 과정을 보여주는 도면이다.
가시광 통신장치에 전원이 인가되면(S451), 제어부는 무선 네트워크 통신부(120)의 연결 상태를 확인한다(S452). 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결된 상태인 경우(S453), 별도의 가시광 송신부를 제어하지 않고 종료한다. 반면 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결되지 않은 상태인 경우 가시광 송신부(130)가 VLC 전송 구간에 고정 식별자를 VLC로 송신한다(S454). VLC 전송 구간만 전송하는데, 만약 가시광 통신장치(100)가 조명인 경우 VLC 전송 구간과 디밍 구간으로 나누어 디밍 구간에서는 VLC 통신 없이 디밍 기능만을 제공한다.
그리고 무선 네트워크 통신부가 조인을 요청하는 메시지를 수신하였는지를 확인한다(S455). 보다 상세히 살펴보면, 앞서 도 6에서 살펴본 바와 같이 제1무선 네트워크를 제어하는 무선 네트워크 제어장치로부터 조인(Join)을 요청하는 제1메시지를 가시광 통신장치의 무선 네트워크 통신부(120)가 수신하는 것을 포함한다. 제1메시지의 일 실시예로 비콘 요청 메시지를 포함한다. 수신에 따라 가시광 통신장치의 무선 네트워크 통신부(120)는 무선 네트워크 제어장치에게 고정 식별자를 송신한다(S457).
이 과정에서 제어부(110)는 가시광 송신부(130)의 VLC 통신을 중단시킬 수 있다(S456). 또는 다른 실시예에 의하면 S457 이후, S458 이후 또는 S459 이후 중 어느 한 시점에서 무선 네트워크에 연결된 것이 확인되면 제어부(110)가 가시광 송신부(130)의 VLC 통신을 중단시키거나 혹은 VLC 데이터의 송신 주기를 변경할 수 있다. 즉, 제어부(110)는 가시광 통신장치(100)가 무선 네트워크에 연결되어 더 이상 가시광 통신을 이용한 고정 식별자의 출력이 불필요한 것으로 확인되면, 가시광 송신부(130)가 고정 식별자를 송신하지 않도록 가시광 송신부(130)를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(110)는 가시광 통신장치(100)가 무선 네트워크에 연결되면 고정 식별자의 송신 주기를 변경할 수 있다. 예를 들어, 고정 식별자의 송신 주기, 즉 VLC 데이터를 송신하는 주기를 10분 단위 주기, 30분 단위 주기, 또는 1시간 혹은 24시간의 길이와 같이 상이한 주기로 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 12에서 살펴본 바와 같이 무선 네트워크에 연결되기 전에 VLC 전송 구간의 길이를 디밍 구간의 길이와 대비할 때 비율이 A라고 가정한다. 그리고, 무선 네트워크에 연결된 후 VLC 전송 구간의 길이가 디밍 구간의 길이와 대비할 때 비율이 B라고 가정한다. 여기서 A > B >= 0 의 관계를 가질 수 있다.
즉, 무선 네트워크에 연결되기 전에는 VLC 전송 구간을 조밀하게 배치하여 무선 네트워크 제어장치가 VLC 데이터를 쉽게 수신할 수 있도록 한다. 반면, 무선 네트워크에 연결된 후에는 VLC 전송 구간을 느슨하게 배치하여 가시광 통신 장치가 VLC 데이터를 간헐적으로 송신한다. 또는 VLC 전송을 중단하여 무선 네트워크와의 연결이 해제된 이후 다시 가시광 통신 장치가 VLC 데이터를 전송할 수 있다. 또는 가시광 통신 장치는 해제된 이후 가시광 통신 장치의 VLC 데이터 송신 주기(또는 고정 식별자 송신 주기)를 짧게 변경할 수 있다.
S457 이후 가시광 통신장치는 무선 네트워크에 기반하여 설정 정보를 수신하고(S458), 제어 정보를 수신한다(S459). 설정 정보에 따라 특정한 그룹에 속할 경우 그룹으로 동작할 수 있으며 개별 장치로 동작할 수 도 있다.
무선 네트워크와 연결이 완료된 후에도 제어부(110)는 무선 네트워크와의 연결이 해제되면 새로운 무선 네트워크와 연결이 이루어지기 전까지 가시광 송신부(130)를 이용하여 고정 식별자를 송신하도록 제어할 수 있다.
한편 가시광 통신장치는 VLC 데이터를 송신함에 있어서 인접한 다른 가시광 통신장치와 충돌을 회피하기 위해 랜덤하게 VLC 전송 구간을 선택할 수 있다. 일 실시예로, 하나의 사이클 내에 맨 앞부분에 VLC 전송 구간을 설정할 수도 있고 하나의 사이클의 중간 혹은 뒷부분에 VLC 전송 구간을 설정할 수 있다.
도 15를 정리하면, 가시광에 의해 고정 식별자를 전송하는 모드와 무선 네트워크에 연결되어 통신하는 모드인 듀얼 모드로 가시광 통신장치가 동작할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 다수의 가시광 통신장치가 랜덤하게 VLC 전송 구간을 설정하는 과정을 도시한 도면이다. 조명인 경우를 중심으로 설명한다.
제어부(110)는 가시광 송신부(130)가 VLC를 송신하는 구간과 디밍 구간을 사이클 내에서 상이하게 위치할 수 있다. 일 실시예로, 제1가시광 통신장치의 경우에는 65에서 지시하는 바와 같이, 하나의 사이클 내에 일관되게 앞부분에 VLC 전송 구간이 배치된다. 반면, 66과 같이 제2가시광 통신장치는 제어부의 제어에 의해 하나의 사이클 내에 VLC 전송 구간을 랜덤하게 배치할 수 있다.
특히, 전원이 동시에 인가되지 않거나 혹은 각 가시광 통신장치의 프로세싱 시간 등의 차이로 인해 도 16과 같이 각 사이클 단위의 시작 지점이 달라질 수 있다. 따라서 가시광 통신에서 VLC 데이터가 포함되는 변조 시점이 각각의 가시광 통신 장치에 따라 상이해질 수 있으므로, 가시광 간섭에 의한 패킷 충돌을 막을 수 있다. 또한, 특정한 가시광 통신장치 혹은 모든 가시광 통신 장치들이 VLC 전송 구간을 랜덤하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 조명마다 고유 식별자의 데이터 변조 타이밍을 랜덤하게 생성하여, 무선네트워크 제어장치의 가시광 수신부(230)가 잡음이 섞인 신호를 필터링하여 주변 광의 간섭 없이 VLC 데이터(가시광 데이터)의 수신이 가능하다.
이러한 구성에서 제2가시광통신 장치가 VLC 전송구간을 랜덤하게 설정할 경우, 인접한 제1가시광 통신장치의 VLC 전송 구간과 일정 시점(Cycle 2)에서는 겹치지 않을 수 있다. 이는 각 가시광 통신장치에 전원이 인가되는 시점이 상이한 경우에 랜덤하게 VLC 전송 구간을 설정하여 인접한 가시광 통신장치들 사이에서 VLC를 통해 전송되는 고정 식별자를 보다 정확하게 수신할 수 있도록 한다.
정리하면 다음과 같다. 조명과 같은 가시광 통신장치는 가시광 송신부가 조명에 일체로 결합할 수 있는데, 조명의 발광부(예를 들어 LED조명)와 가시광 송신부가 일체로 결합할 수 있다. 이 경우 도 12에서 살펴본 바와 같이 제어부(110)는 가시광 송신부의 동작을 사이클 단위로 구분할 수 있으며, 사이클 중 VLC 전송 구간에 가시광 송신부가 고정 식별자를 송신하도록 제어할 수 있다.
또한, 가시광 통신장치의 무선 네트워크 통신부(120)가 무선 네트워크에 연결되지 않은 상태에서 사이클 단위는 VLC 전송 구간과 디밍 구간으로 나뉘어지며, 무선 네트워크에 연결된 상태에서는 사이클 구간 내에 디밍 구간만 포함됨을 도 12에서 살펴보았다.
도 16에서는 제어부(110)가 사이클 내의 VLC 전송 구간의 위치를 랜덤하게 설정하여 인접한 다른 가시광 통신장치와의 식별자 전송의 충돌을 회피하는 과정을 살펴보았다.
다수의 가시광 통신 장치들의 가시광을 이용한 고정 식별자의 송신 과정에서 패킷 충돌을 회피하기 위해, 본 명세서에서는 하기의 구성을 제공한다. 먼저, "0"과 "1"을 변조하는 방식을 주파수 변조 방식으로 하여 VLC 데이터로 전송하고자 하는 10byte의 데이터의 길이가 "0"과 "1"의 배치에 따라 다양한 길이를 가지도록 한다. 이에 의해 랜덤한 VLC 데이터의 전송을 가능하게 하낟.
다음으로 가시광 통신 장치들은 전원이 인가된 후 제어부(110)가 부팅된 후에 고정 식별자를 송신할 수 있으며, 이들 가시광 통신 장치들의 각 제어부들의 부팅 시점은 상이해 질 수 있으므로 고정 식별자의 송신 과정에서 패킷 충돌을 피할 수 있다.
또한, 가시광 통신 장치들은 고정 식별자를 전송하는 VLC 전송 구간과 디밍 구간을 배치함에 있어서 랜덤하게 배치하여 가시광 통신 장치들 사이의 VLC 전송 구간의 중첩을 회피할 수 있다. 이는 VLC 데이터의 패킷 충돌을 회피한다.
뿐만 아니라, 가시광 통신 장치들 중에서 무선 네트워크에 연결된 경우 VLC 전송을 중단하여 무선 네트워크로 연결되는 가시광 통신 장치들이 증가할수록 보다 정확하게 VLC 데이터가 송수신될 수 있다.
기존에 조명, 센서 등과 같은 장치들을 지그비 또는 블루투스와 같은 네트워크에 연결시키기 위해서는 각각의 장치들을 식별하는 과정이 필요했다. 공간 내에 배치된 조명을 검색하고 이 조명을 네트워크에 결합시키며 실제 조명이 맞는지 확인하는 절차가 필요하였으며, 이 경우, 장치의 수가 많을 경우 설치 중 에러를 발생할 수 있었다. 본 발명을 적용할 경우, VLC 통신을 이용하여 무선 네트워크에 연결되지 않은 가시광 통신장치들이 고정 식별자를 VLC를 이용하여 송신하도록 구현함으로써, 네트워크 등록의 편의와 정확성을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 가시광 통신장치로부터 네트워크 설정에 필요한 MAC 주소와 같은 고정 식별자를 가시광 통신을 통해 수신하여, 특정한 공간 내에서 네트워크 설치가 가능하다. 또한, 가시광 통신장치들을 설치 공간에 적합한 네트워크로 연결시키도록 설정 정보를 가시광 통신장치 내의 무선 네트워크 통신부에게 제공하기 위한 전단게로 가시광 통신을 이용할 수 있다. 또한, 무선 네트워크와의 연결 설정 완료된 후에는 가시광 통신장치들의 가시광 통신을 중단하도록 제어할 수 있다. 이후 무선 네트워크와의 연결이 해제되면 다시 가시광 통신이 고정 식별자를 송신할 수 있으므로, 무선 네트워크의 연결에 필요한 정보를 가시광 통신을 이용하여 정확하게 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 이동성을 가지는 무선 네트워크 제어장치를 이용하여 넓은 공간에 배치된 가시광 통신장치들을 공간에 따라 그룹지어 네트워크 연결을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예를 적용할 경우, 주변의 가시광 조명의 간섭 없이도 원하는 정보(고정 식별자)를 수신할 수 있다. 또한, 가시광 조명으로 부터 고유의 조명 아이디(고정 식별자)를 수신하고 위치 정보를 설정할 수 있다. 별도의 조명 찾기 없이 해당 공간 내에서 커미셔닝 진행으로 전체 시간 단축할 수 있다.
본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반도체 기록소자를 포함하는 저장매체를 포함한다. 또한 본 발명의 실시예를 구현하는 컴퓨터 프로그램은 외부의 장치를 통하여 실시간으로 전송되는 프로그램 모듈을 포함한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
100: 가시광 통신장치 110: 제어부
120: 무선 네트워크 통신부 130: 가시광 송신부
140: 기능부 200: 무선 네트워크 제어장치
210: 제어부 220: 무선 네트워크 통신부
230: 가시광 수신부 240: 저장부

Claims (20)

  1. 고정 식별자를 포함하며 무선 프로토콜에 기반하여 통신을 수행하는 무선 네트워크 통신부;
    상기 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 송신하는 가시광 송신부; 및
    상기 무선 네트워크 통신부가 무선 네트워크에 연결된 상태에 기반하여 상기 가시광 송신부가 상기 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 선택적으로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하는, 가시광 통신장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 식별자는 상기 무선 네트워크 통신부 또는 상기 제어부의 MAC 주소(Media Access Control Address)인, 가시광 통신장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 통신부가 제1무선 네트워크를 제어하는 무선 네트워크 제어장치로부터 조인(Join)을 요청하는 제1메시지를 수신한 후, 상기 무선 네트워크 통신부가 상기 무선 네트워크 제어장치에게 상기 고정 식별자를 송신하여 상기 무선 네트워크 통신부가 상기 제1무선 네트워크에 연결하면,
    상기 제어부는 상기 가시광 송신부가 상기 고정 식별자를 송신하지 않도록 상기 가시광 송신부를 제어하거나 또는 상기 고정 식별자의 송신 주기를 변경하는, 가시광 통신장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 무선 네트워크 통신부와 상기 제1무선 네트워크와의 연결이 해제된 것을 확인하면,
    상기 제어부는 상기 무선 네트워크 통신부가 제2무선 네트워크와 연결되기 전까지 상기 가시광 송신부가 상기 고정 식별자를 송신하도록 상기 가시광 송신부를 제어하는, 가시광 통신장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 통신부는 지그비(Zigbee) 통신 프로토콜에 대응하여 신호를 송수신하며,
    상기 제1무선 네트워크는 지그비 통신 프로토콜에 대응하여 생성된 지그비 네트워크인, 가시광 통신장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가시광 통신장치는 조명이며, 상기 조명의 발광부에 상기 가시광 송신부가 일체로 결합하며,
    상기 제어부는 상기 가시광 송신부의 동작을 사이클 단위로 구분하며,
    상기 제어부는 상기 가시광 송신부가 상기 사이클 중 VLC(Visible Light Communication) 전송 구간에 상기 고정 식별자를 송신하도록 제어하는, 가시광 통신장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 통신부가 무선 네트워크에 연결되지 않은 상태에서 상기 사이클 단위는 상기 VLC 전송 구간과 디밍 구간을 포함하며,
    상기 무선 네트워크 통신부가 무선 네트워크에 연결된 상태에서 상기 사이클 단위는 디밍 구간만을 포함하는, 가시광 통신장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 사이클 내의 VLC 전송 구간의 위치를 랜덤하게 설정하는, 가시광 통신장치.
  9. 무선 프로토콜에 기반하여 통신을 수행하는 무선 네트워크 통신부;
    가시광 통신프로토콜에 따라 가시광 통신장치로부터 제1고정 식별자를 수신하는 가시광 수신부;
    상기 수신한 제1고정 식별자를 미리 설정된 그룹에 저장하는 저장부; 및
    상기 네트워크 통신부, 상기 가시광 수신부 및 상기 저장부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 무선 네트워크 통신부가 하나 이상의 가시광 통신장치에게 제1무선 네트워크로의 조인(Join)을 요청하는 제1메시지를 송신한 후, 상기 무선 네트워크 통신부가 제2고정 식별자를 수신하면, 상기 제2고정 식별자와 동일한 값의 제1 고정 식별자를 상기 저장부에서 검색하여 상기 검색된 제1고정 식별자가 상기 제1무선 네트워크에 연결하지 않은 경우 상기 가시광 통신장치가 상기 제1무선 네트워크의 연결하도록 제어하는, 무선 네트워크 제어장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 통신부는 지그비(Zigbee) 통신 프로토콜에 대응하여 신호를 송수신하며,
    상기 제1무선 네트워크는 지그비 통신 프로토콜에 대응하여 생성된 지그비 네트워크인, 무선 네트워크 제어장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 통신부는 블루투스(Bluetooth) 통신 프로토콜에 대응하여 신호를 송수신하며, 상기 제1무선 네트워크는 블루투스 통신 프로토콜에 대응하여 생성된 블루투스 네트워크인, 무선 네트워크 제어장치.
  12. 제9항에 있어서,
    다수의 상기 가시광 통신장치들의 그룹을 설정하여 이를 화면상에 출력하는 커미셔닝 앱을 더 포함하는, 무선 네트워크 제어장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 커미셔닝 앱은 상기 가시광 통신장치의 위치에 대응하는 그룹을 표시하여 상기 제1고정 식별자가 수신되면 상기 그룹에 상기 제1고정 식별자를 확인할 수 있도록 표시하는, 무선 네트워크 제어장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 커미셔닝 앱은 다수의 가시광 통신장치들로부터 각각 다수의 제1고정 식별자를 수신하여 표시하며, 상기 표시된 제1고정 식별자들을 하나의 그룹으로 생성하여 저장하는, 무선 네트워크 제어장치.
  15. 가시광 통신과 무선 네트워크 통신의 듀얼 모드로 통신하는 가시광 통신장치에 있어서,
    제어부의 제어에 따라 가시광 송신부가 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 송신하는 단계;
    무선 네트워크 통신부가 무선 네트워크 제어장치로부터 조인을 요청하는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 무선 네트워크 통신부는 상기 무선 네트워크 제어장치에게 상기 고정 식별자를 송신하는 단계; 및
    상기 무선 네트워크 제어장치가 제어하는 제1무선 네트워크에 상기 무선 네트워크 통신부가 연결하는 단계를 포함하며,
    상기 수신하는 단계 또는 상기 송신하는 단계 또는 상기 연결하는 단계 중 어느 한 단계 이후에 상기 제어부가 상기 가시광 송신부를 제어하여 상기 가시광 통신 프로토콜에 따른 상기 고정 식별자의 송신을 변경시키는 단계를 포함하는, 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 고정 식별자는 상기 무선 네트워크 통신부 또는 상기 제어부의 MAC 주소(Media Access Control Address)인, 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 무선 네트워크 통신부와 상기 제1무선 네트워크와의 연결이 해제된 것을 확인하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 무선 네트워크 통신부가 제2무선 네트워크와 연결되기 전까지 상기 가시광 송신부가 상기 고정 식별자를 송신하도록 상기 가시광 송신부를 제어하는 단계를 더 포함하는, 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 가시광 통신장치는 조명이며, 상기 조명의 발광부에 상기 가시광 송신부가 일체로 결합하며,
    상기 고정 식별자를 가시광 통신 프로토콜에 따라 송신하는 단계는
    상기 제어부가 상기 가시광 송신부의 동작을 사이클 단위로 구분하여 상기 사이클 내의 고정 식별자를 송신하는 VLC(Visible Light Communication) 전송 구간의 위치를 랜덤하게 설정하는 단계를 더 포함하는, 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법.
  19. 가시광 통신과 무선 네트워크 통신의 듀얼 모드로 통신하는 무선 네트워크 제어장치에 있어서,
    가시광 수신부가 하나 이상의 가시광 통신장치로부터 가시광 통신 프로토콜에 따라 하나 이상의 제1고정 식별자를 수신하는 단계;
    상기 수신한 제1고정 식별자를 저장부에 저장된 그룹에 할당하여 저장하는 단계;
    무선 네트워크 통신부가 상기 하나 이상의 가시광 통신장치에게 제1무선 네트워크로의 조인(Join)을 요청하는 제1메시지를 송신하여 제2고정 식별자를 수신하는 단계; 및
    제어부는 상기 제2고정 식별자와 상기 저장부에 저장된 제1고정 식별자를 비교하여 상기 제1무선 네트워크에 연결하지 않은 경우 상기 무선 네트워크 통신부가 상기 가시광 통신장치에게 상기 제1무선 네트워크에 연결하는데 필요한 설정 정보 또는 제어 정보를 송신하는 단계를 포함하는, 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 제어장치는 다수의 상기 가시광 통신장치들의 그룹을 설정하여 이를 화면상에 출력하는 커미셔닝 앱을 더 포함하며,
    상기 커미셔닝 앱은 상기 제1고정 식별자를 수신하는 단계 이후에 상기 가시광 통신장치를 나타내는 아이콘과 표시하는 단계; 및
    상기 커미셔닝 앱은 상기 표시된 하나 이상의 아이콘을 제어하여 그룹을 생성하는 단계를 포함하는, 듀얼 모드의 가시광 통신과 무선 네트워크 통신을 구현하는 방법.

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