KR20210009129A - 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법 - Google Patents

차내기기 및 그의 데이터 통신 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210009129A
KR20210009129A KR1020190085717A KR20190085717A KR20210009129A KR 20210009129 A KR20210009129 A KR 20210009129A KR 1020190085717 A KR1020190085717 A KR 1020190085717A KR 20190085717 A KR20190085717 A KR 20190085717A KR 20210009129 A KR20210009129 A KR 20210009129A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
link
vehicle
data
data format
wireless communication
Prior art date
Application number
KR1020190085717A
Other languages
English (en)
Inventor
김준영
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190085717A priority Critical patent/KR20210009129A/ko
Priority to US16/587,998 priority patent/US20210021976A1/en
Priority to CN201910979181.XA priority patent/CN112242987A/zh
Publication of KR20210009129A publication Critical patent/KR20210009129A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/48—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for in-vehicle communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40052—High-speed IEEE 1394 serial bus
    • H04L12/40071—Packet processing; Packet format
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3822—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving specially adapted for use in vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/02—Standardisation; Integration
    • H04L41/022—Multivendor or multi-standard integration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/085—Retrieval of network configuration; Tracking network configuration history
    • H04L41/0853—Retrieval of network configuration; Tracking network configuration history by actively collecting configuration information or by backing up configuration information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0876—Aspects of the degree of configuration automation
    • H04L41/0886—Fully automatic configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/06—Generation of reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/06—Notations for structuring of protocol data, e.g. abstract syntax notation one [ASN.1]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/24—Negotiation of communication capabilities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/02—Data link layer protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법에 관한 것으로, 패킷을 송수신하는 송수신부, 및 상기 송수신부의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 차량 무선 네트워크 내 차내기기들의 데이터 전송량을 수집하고, 상기 차내기기들의 데이터 전송량을 기반으로 상기 무선 네트워크 내 링크 타입에 따라 데이터 링크를 수립하고, 수립된 데이터 링크를 통해 차내기기 상황 및 링크 상황을 파악하여 무선통신 및 데이터 포맷을 결정하고, 결정된 무선통신 및 데이터 포맷에 따라 데이터 패킷을 송수신한다.

Description

차내기기 및 그의 데이터 통신 방법{IN-VEHICLE DEVICE AND DATA COMMUNICATION METHOD THEREOF}
본 발명은 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법에 관한 것이다.
차량 통신 네트워크는 차량 내부망(In-Vehicle Network, IVN)과 차량 외부망으로 구분할 수 있다. 차량 내부망 예컨대, CAN(Controller Area Network) 및 이더넷(Ethernet) 등은 유선으로 구성되므로, 케이블 문제 등으로 네트워크 장애가 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 IoT(Internet of Things) 기반 센서 및 기기 등을 차량에 적용하고 있다.
그러나, IoT와 관련된 무선통신 및 프로토콜은 다양하게 존재하다보니, 각 IoT 기기에 적용되는 무선통신 및 프로토콜이 상이할 수 있다. 이에, 각 IoT 기기가 무선통신 및 프로토콜을 고정적(static)으로 설정하는 경우 무선통신 및 프로토콜이 상이하여 통신 불가 상태가 될 수 있다.
본 발명은 차량 무선 네트워크 내 기기 및 링크의 상황을 고려하여 데이터 송수신을 위한 무선통신 및 프로토콜을 결정하는 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차내기기는 패킷을 송수신하는 송수신부, 및 상기 송수신부의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 차량 무선 네트워크 내 차내기기들의 데이터 전송량을 수집하고, 상기 차내기기들의 데이터 전송량을 기반으로 상기 무선 네트워크 내 링크 타입에 따라 데이터 링크를 수립하고, 수립된 데이터 링크를 통해 차내기기 상황 및 링크 상황을 파악하여 무선통신 및 데이터 포맷을 결정하고, 결정된 무선통신 및 데이터 포맷에 따라 데이터 패킷을 송수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는 상기 무선 네트워크가 싱글 링크로 구성된 경우, 상기 차내기기와 다른 차내기기를 연결하는 제1링크의 변화 가능성에 따라 제1프로토콜 기반 데이터 링크 또는 제2프로토콜 기반 데이터 링크를 수립하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는 상기 무선 네트워크가 멀티 링크로 구성된 경우, 상기 다른 차내기기에 연결되는 제2링크의 데이터 전송 성능을 파악하여 상기 제1링크의 데이터 전송 성능과 비교하여 분석하고 분석결과에 따라 제1프로토콜 기반 데이터 링크 또는 제2프로토콜 기반 데이터 링크를 수립하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는 수립된 데이터 링크를 통해 차내기기 및 링크의 상황 정보를 수집하고 수집된 상황 정보를 고려하여 상기 데이터 포맷 레벨을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는 링크 연결 유지 필요 여부, 무선대역 간섭 현상 지속 여부, 기기의 이동 가능성 및 전송 패킷 사이즈 중 적어도 하나를 고려하여 상기 데이터 포맷 레벨을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는 링크 연결 유지 필요 여부, 무선대역 간섭 현상 지속 여부, 기기의 이동 가능성, 전송 패킷 사이즈, 대용량 데이터 여부, 및 스트리밍 전송 중 적어도 하나를 고려하여 상기 무선통신을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 포맷은 헤더 정보를 위한 필드, 트랜잭션 ID를 위한 필드, 기기간 협의된 프로토콜 설정 및 플래그를 위한 필드, 데이터가 삽입되는 필드, 및 에러 체크 코드를 위한 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 포맷은 링크 연결 유지 여부가 삽입되는 필드 및 멀티캐스트 필요 유무를 위한 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 포맷은 무선통신 표준이 포함되는 필드 및 수신신호 세기가 저장되는 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 포맷은 기기의 움직임 여부가 저장되는 필드 및 상기 데이터 포맷을 유지하는 시간이 저장되는 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차내기기의 데이터 통신 방법은 차량 무선 네트워크 내 차내기기들의 데이터 전송량을 수집하는 단계, 상기 차내기기들의 데이터 전송량을 기반으로 상기 무선 네트워크 내 링크 타입에 따라 데이터 링크를 수립하는 단계, 상기 데이터 링크를 통해 차내기기 상황 및 링크 상황을 파악하여 무선통신 및 데이터 포맷을 결정하는 단계, 및 상기 무선통신 및 데이터 포맷에 따라 데이터 패킷을 송수신하는 단계를 포함한다.
상기 데이터 링크를 수립하는 단계에서, 상기 링크 타입이 싱글 링크인 경우, 상기 차내기기와 다른 차내기기 간의 제1링크의 변화 가능성 여부에 따라 제1프로토콜 기반 링크 또는 제2프로토콜 기반 링크를 수립하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 링크를 수립하는 단계에서, 상기 링크 타입이 멀티 링크인 경우, 상기 다른 차내기기의 제2링크의 정보를 수집하는 단계, 상기 제2링크의 정보에 근거하여 상기 제2링크의 데이터 전송 성능이 상기 제1링크의 데이터 전송 성능을 초과하는지를 확인하는 단계, 상기 제2링크의 데이터 전송 성능이 상기 제1링크의 데이터 전송 성능을 초과하는 경우 상기 차내기기와 상기 다른 차내기기 간의 협상 진행 가능 여부를 확인하는 단계, 및 상기 차내기기와 상기 다른 차내기기 간의 협상 진행이 가능하면 상기 제1링크와 상기 제2링크의 변화 가능성에 따라 상기 제1프로토콜 기반 링크 또는 상기 제2프로토콜 기반 링크를 수립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선통신 및 데이터 포맷을 결정하는 단계는, 상기 차내기기와 상기 다른 차내기기 간에 공통으로 사용 가능한 무선통신 및 프로토콜을 확인하여 핸드셰이킹을 수행하는 단계, 상기 공통으로 사용 가능한 무선통신 및 프로토콜을 이용하여 상기 차내기기 상황 및 상기 링크 상황에 대한 정보를 수집하여 수집된 정보를 고려하여 무선통신 표준 및 데이터 포맷 레벨을 결정하는 단계, 상기 무선통신 표준 및 데이터 포맷 레벨로 테스트 패킷의 송수신을 통해 통신 가능여부를 판단하는 단계, 및 상기 통신 가능여부에 따라 상기 무선통신 표준 및 상기 데이터 포맷 레벨을 상기 무선통신 및 상기 데이터 포맷으로 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 결정하는 단계에서, 링크 연결 유지 필요 여부, 무선대역 간섭 현상 지속 여부, 기기의 이동 가능성 및 전송 패킷 사이즈 중 적어도 하나를 고려하여 상기 데이터 포맷 레벨을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다수의 기기로 구성된 네트워크 내에서 데이터 포맷 설정 자동화로 인해 각 기기별 업데이트 없이 링크 간 단일화된 데이터 포맷을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이벤트 및 일정 기간 후 네트워크 내 기기 및 링크의 상황 정보를 재수집하고 재수집된 상황 정보를 토대로 무선통신 및 프로토콜을 수정하므로, 데이터 포맷의 아웃오브데이트(out-of-date) 이슈를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량 IoT 환경 변화로 인한 데이터 포맷 수정이 빈번하여도 유연하게 대처할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 차량 내 무선 네트워크 구성의 일 예를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차내기기의 블록 구성도.
도 3a는 본 발명과 관련된 제1프로토콜 내 데이터 포맷을 도시한 도면.
도 3b는 본 발명과 관련된 제2프로토콜 내 데이터 포맷을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차내기기의 데이터 통신 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 도 4에 도시된 데이터 링크 수립 과정을 도시한 흐름도.
도 6은 도 4에 도시된 무선통신 및 최종 데이터 포맷 결정 과정을 도시한 흐름도.
도 7은 도 6에 도시된 무선통신 및 데이터 포맷 레벨 결정 과정을 도시한 흐름도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명과 관련된 차량 내 무선 네트워크 구성의 일 예를 도시한 예시도이다.
차량 내 무선 네트워크(무선통신망)는 차량에 탑재된 적어도 둘 이상의 차내기기들(in-vehicle devices)에 의해 구성된다. 둘 이상의 차내기기들 각각은 적어도 하나의 무선통신 기술을 사용한다. 무선통신 기술로는 와이파이(WiFi, Wireless LAN), WiFi 다이렉트(WiFi direct), 지그비(ZigBee), 지웨이브(Z-wave), 블루투스(Blutooth, BT), RF(Radio Frequency), 6LowPAN(IPv6 over low power wireless Personal Area Networks), GPRS(General Packet Radio Service), 3G(3Generation), LTE(Long Term Evolution), LTE 다이렉트(LTE Direct), NFC(Near Field Communication), CoAP(Constrained Application Protocol) 및/또는 MQTT(Message Queueing Telemetry Transport) 등이 이용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1차내기기 내지 제5차내기기(100a 내지 100e)는 차량 내 하나의 무선 네트워크를 구성할 수 있다. 제1차내기기(100a)는 제1링크(L1)를 통해 제2차내기기(100b)와 연결되고, 제2링크(L2)를 통해 제3차내기기(100c)와 연결되며, 제3링크(L3)를 통해 제4차내기기(100d)와 연결된다. 제3차내기기(100c)는 제4링크(L4)를 통해 제5차내기기(100e)와 연결되고, 제5차내기기(100e)는 제5링크(L5)를 통해 제4차내기기(100d)와 연결된다. 각각의 차내기기(100a, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는 데이터 통신 및 데이터 처리가 가능한 IoT(Internet of Things) 기기로, 센싱 장치, 액추에이터(actuator)(예: 모터, 스위치, 스피커 및/또는 램프 등), 또는 전자제어장치(ECU: Electric Control Unit) 등일 수 있다.
상기한 실시 예에서는 5개의 차내기기(100a 내지 100e)에 의해 구성되는 차량 내 무선 네트워크를 개시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 네트워크 구성이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차내기기의 블록 구성도를 도시하고, 도 3a는 본 발명과 관련된 제1프로토콜 내 데이터 포맷을 도시한 도면이며, 도 3b는 본 발명과 관련된 제2프로토콜 내 데이터 포맷을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차내기기(100)는 송수신기(transceiver)(110), 센서(120), 메모리(130) 및 프로세서(140)를 포함한다.
송수신기(110)는 적어도 하나의 무선통신 기술(즉, 통신 방식)을 이용하여 데이터(패킷)를 송수신한다. 다시 말해서, 송수신기(110)는 적어도 하나의 무선통신 표준에 따라 패킷 송수신을 수행한다. 이러한 송수신기(110)는 차내기기(100)의 내부에서 외부로 데이터를 송신하는 송신기(transmitter) 및 차내기기(100)의 외부로부터 내부로 유입되는 데이터를 수신하는 수신기(receiver)를 포함한다. 송수신기(110)는 차내기기(100)에 연결되는 적어도 하나의 링크(즉, 통신 채널)의 데이터 트래픽(즉, 데이터 전송량)을 측정할 수 있다.
센서(120)는 차내기기(100)의 주변 환경 즉, 차량 내 환경 및 상태 등의 정보를 획득한다. 센서(120)는 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 압력 센서, 가속도 센서, 조도 센서, 압력 센서, 휠 센서(wheel sensor) 및/또는 가상 센서(virtual sensor) 등을 포함할 수 있다. 가상 센서는 온도 센서, 습도 센서 및/또는 초음파 센서 등의 물리적 센서를 통해 측정된 센싱 데이터를 이용하여 새로운 센싱 데이터를 생성한다.
메모리(130)는 프로세서(140)가 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장할 수 있다. 메모리(130)는 무선통신 결정 알고리즘 및 프로토콜 결정 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 메모리(130)는 차내기기(100)에 적용된 무선통신 표준과 사용 가능 여부, 및 차내기기(100)에 적용된 프로토콜 리스트와 사용 가능 여부 등을 저장할 수 있다. 메모리(130)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 레지스터 및 착탈형 디스크 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
프로세서(140)는 차량 무선 네트워크 내 기기 및 링크의 상황(환경, condition) 정보를 고려하여 무선통신 표준(이하, 무선통신) 및/또는 프로토콜을 결정(선택)하고, 결정된 무선통신 표준 및 프로토콜에 따라 데이터 송수신을 진행한다. 여기서, 기기의 상황 정보(이하, 기기 정보)는 무선 네트워크에 연결되는 차내기기(100)들 각각에 대한 정보로, 기기의 이동성(mobility), 데이터 전송량, 사용 가능한 무선통신 표준(물리 계층), 기기에 연결된 링크 수, 및 멀티캐스트(multicast) 여부 등의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 링크의 상황 정보(링크 정보)는 통신 채널인 링크에 대한 상태(condition) 정보로, 수신신호 강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI), 전파 간섭, 링크율, 링크 연결 관계 및 연결 지속 여부 등의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 프로세서(140)는 설정 관리 모듈(setting management module)(141), 링크 분석 모듈(link analysis module)(142), 적응 모듈(adaptation module)(143), 및 데이터 포맷 모듈(data format module)(144)을 포함한다.
설정 관리 모듈(141)은 차내기기(100)에 적용된 적어도 하나의 무선통신 및 적어도 하나의 프로토콜을 관리한다. 설정 관리 모듈(141)은 무선통신 기술 즉, 통신 방식에 대한 규칙이 정의된 무선통신 표준 및 각 무선통신 표준의 사용 가능 여부 등을 관리한다. 또한, 설정 관리 모듈(141)은 차내기기(100)에 적용된 프로토콜 목록 및 각 프로토콜의 사용 가능 여부를 관리한다. 여기서, 프로토콜은 데이터 연결 계층 프로토콜(data link layer protocol)을 의미하며, 기본 프로토콜(primary protocol, 이하, 제1프로토콜) 및 다이나믹 프로토콜(non-primary protocol, 이하, 제2프로토콜)로 구분된다. 프로토콜은 데이터 포맷, 부호화 및 신호 레벨 등을 포함할 수 있다.
제1프로토콜 내 데이터 포맷은 무선 네트워크 내 차내기기들 간에 핸드셰이킹(handshaking)을 진행할 때 사용될 수 있다. 도 3a를 참조하면, 제1프로토콜 내 데이터 포맷은 헤더(header) 필드, 프로토콜 설정 및 플래그(protocol setting and flag) 필드, 바디(body) 필드 및 CRC(cyclical redundancy check) 필드를 포함한다. 헤더 필드에는 트랜잭션 ID(transaction identification) 및 송수신기 식별자(identifiers)가 저장(삽입)된다. 프로토콜 설정 및 플래그 필드에는 차내기기(100)의 송수신기(110)와 다른 차내기기의 송수신기 간에 동의된 프로토콜 및 선택 플래그 등의 정보가 저장된다. 차내기기(100)과 다른 차내기기 간의 프로토콜 설정 동의 전인 경우, 프로토콜 설정 및 플래그 필드에는 차내기기(100)와 다른 차내기기 사이에 송수신 가능한 프로토콜 중 적어도 하나가 저장된다. 바디 필드에는 데이터(payload) 및 상태 코드가 포함되며, 바디 필드의 길이는 채널 상태(channel condition) 즉, 링크 상태 및/또는 기기의 움직임 상황(mobility situation)에 따라 가변될 수 있다. CRC 필드는 데이터의 오류 검증을 위한 오류 검출 코드를 포함한다.
제2프로토콜 내 데이터 포맷은 무선 네트워크 내 차내기기들 간의 핸드셰이킹 이후에 사용되며, 레벨 설정이 가능하다. 도 3b를 참조하면, 제2프로토콜의 데이터 포맷은 헤더 필드, 트랜잭션 ID(Tran ID) 필드, 지속성(persistence) 필드, 멀티캐스트 필드, 표준(standard) 필드, RSSI 필드, 이동성 필드, 타임아웃(timeout) 필드, 프로토콜 설정 및 플래그 필드, 바디 필드 및 CRC 필드로 구성된다. 헤더 필드는 데이터 길이, 우선순위, 목적지 주소 등의 정보를 포함할 수 있다. 지속성 필드는 링크 연결(connection) 유지(지속) 여부를 포함하고, 멀티캐스트 필드는 멀티캐스트 필요 여부를 포함하며, 표준 필드는 물리 계층의 무선통신 표준을 포함한다. RSSI 필드는 수신 신호 강도(세기)를 포함하고, 이동성 필드는 기기의 움직임 여부를 포함하며, 타임아웃 필드는 데이터 포맷 유지 시간을 포함한다. 프로세서(140)는 데이터 포맷 유지 시간에 기초하여 타이머(미도시)를 설정할 수 있다. 타이머(미도시)는 데이터 포맷 유지 시간 경과 시 이벤트를 발생시킨다.
제2프로토콜에 기반한 데이터 포맷은 레벨 설정에 따라 가변적이다. 보다 구체적으로, 레벨(Level) 1 데이터 포맷은 기기의 주변 상황(차량 내 환경) 및 링크 상태에 의존하지 않는 경우에 사용되며, 헤더 필드, 트랜잭션 ID 필드, 프로토콜 설정 및 플래그 필드, 바디 필드 및 CRC 필드로 구성된다. 레벨 2 데이터 포맷은 기기에 연결된 링크 수가 둘 이상인 멀티 링크일 경우 링크 연결 유지 및 멀티캐스트 유무 등에 대한 판단이 필요하므로, 이 경우에 사용된다. 즉, 레벨 2 데이터 포맷은 레벨 1 데이터 포맷에 지속성 필드 및 멀티캐스트 필드를 추가하여 구성한다. 레벨 3 데이터 포맷은 기기 주변의 무선 환경에 영향을 받는 경우에 사용되며, 레벨 2 데이터 포맷에 표준 필드 및 RSSI 필드를 추가하여 구성한다. 레벨 4 데이터 포맷은 기기의 이동성과 전송 패킷 사이즈(데이터 크기)에 따른 기기의 전력 소비량 판단이 필요한 경우에 사용된다. 레벨 4 데이터 포맷은 레벨 3 데이터 포맷에 이동성 필드 및 타임아웃 필드를 추가하여 구성할 수 있다.
링크 분석 모듈(142)은 무선 네트워크 내 적어도 하나의 링크의 상태(상황)를 분석한다. 링크 분석 모듈(142)은 링크의 패킷 전송을 위한 링크율(link rate, transmission rate), RSSI, 링크 연결 관계 및 연결 지속성 등을 분석할 수 있다.
적응 모듈(143)은 무선 네트워크 내 차내기기(100) 및 적어도 하나의 다른 차내기기의 데이터 전송량을 측정 및 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1차내기기(100a)의 적응 모듈(143)은 송수신기(110)를 통해 제2차내기기(100b), 제3차내기기(100c) 및 제4차내기기(100d)의 데이터 전송량을 직접 측정할 수 있다. 또한, 제1차내기기(100a)의 적응 모듈(143)은 송수신기(110)를 통해 제3차내기기(100c) 또는 제4차내기기(100d)와 통신하여 제5차내기기(100e)의 데이터 전송량을 획득할 수 있다. 적응 모듈(143)는 무선 네트워크 내 기기들 즉, 차내기기(100) 및 적어도 하나의 다른 차내기기의 데이터 트래픽 현황을 파악할 수 있다. 적응 모듈(143)은 데이터 트래픽 및 무선 네트워크 분석결과, 링크 결정 및 링크 분석결과 등을 설정 관리 모듈(141)에 전달한다.
적응 모듈(143)은 차내기기(100)에 연결된 링크 수 및 링크 정보 등을 고려하여 링크를 결정할 수 있다. 적응 모듈(143)은 무선 네트워크 내 링크가 싱글 링크(single link)인 경우, 해당 링크의 변화 가능성이 있는지를 판단한다. 다시 말해서, 적응 모듈(143)은 링크가 기기의 주변 환경 및 링크 상태에 의존하는지를 확인한다. 적응 모듈(143)은 링크가 기기의 주변 환경 및 링크 상태에 의존하는 경우 링크의 변화 가능성이 있다고 판단하고, 링크가 기기의 주변 환경 및 링크 상태에 의존하지 않는 경우 링크의 변화 가능성이 없다고 판단한다. 적응 모듈(143)은 링크의 변화 가능성이 없는 경우 제1프로토콜 기반 링크를 선택하고, 링크의 변화 가능성이 있는 경우 제2프로토콜 기반 링크를 선택한다.
한편, 적응 모듈(143)은 무선 네트워크 내 링크가 멀티 링크(multiple links)인 경우, 멀티 링크에 연결되는 다른 차내기기들의 다른 링크들의 상태 정보를 수집하여 차내기기(100)에 연결된 링크의 상태 정보와 비교하여 분석한다. 예를 들어, 도 1에서 제2차내기기(100b)는 제1차내기기(100a)와 제2차내기기(100b) 간의 링크 L1 외에도 제1차내기기(110a)와 제3차내기기(100c) 및 제4차내기기(100d)간 의 링크 L2 및 L3의 상황(상태)를 고려해야 한다. 적응 모듈(143)은 다른 링크들의 대역폭(bandwidth) 및/또는 데이터율(data rate)이 차내기기(100)에 연결된 링크가 싱글일 때 사용 가능한 대역폭 및/또는 데이터율을 초과하는 경우, 차내기기(100)와 다른 차내기기들 간에 링크의 대역폭 및 데이터율의 협상(negotiation)이 가능한지를 판단한다. 적응 모듈(143)은 차내기기(100)와 다른 차내기기들 간에 대역폭 및 데이터율의 협상이 가능한 경우 멀티 링크와 다른 링크들의 변화 가능성이 있는지를 확인한다. 적응 모듈(143)은 멀티 링크와 다른 링크들의 변화 가능성이 없는 경우 제1프로토콜 기반 링크를 결정하고, 멀티 링크와 다른 링크들의 변화 가능성이 있는 경우 제2프로토콜 기반 링크를 결정할 수 있다. 또한, 적응 모듈(143)은 다른 링크들의 대역폭(bandwidth) 및/또는 데이터율(data rate)이 차내기기(100)에 연결된 링크가 싱글일 때 사용 가능한 대역폭 및/또는 데이터율을 초과하지 않거나 또는 차내기기(100)와 차내기기들 간에 대역폭 및 데이터율의 협상이 불가능한 경우 제1프로토콜 기반 링크를 선택한다. 적응 모듈(143)은 선택된 제1프로토콜 기반 링크 또는 제2프로토콜 기반 링크를 수립한다. 적응 모듈(143)은 수집된 링크를 통해 초기 핸드셰이킹(initial handshaking)을 수행할 수 있다.
데이터 포맷 모듈(144)은 적응 모듈(143)에서 선택된 프로토콜에 따른 데이터 포맷을 작성(build)한다. 데이터 포맷 모듈(144)은 핸드셰이킹을 통해 데이터 포맷을 최종적으로 선택한다.
데이터 포맷 모듈(144)은 적응 모듈(143)에 의해 수립된 링크를 통해 차내기기(100)와 다른 차내기기 간에 송수신 가능한 무선통신 및 프로토콜을 확인할 수 있다. 데이터 포맷 모듈(144)은 초기 핸드셰이킹을 통해 기기별 상황 및 링크별 상황 등을 확인하고 확인결과에 근거하여 최종 데이터 포맷을 설정(결정)한다. 데이터 포맷 모듈(144)은 링크 연결 유지 필요 여부 및 무선대역 간섭 현상 지속 여부를 고려하여 무선통신을 설정하고, 링크 연결 유지 필요 여부, 기기의 이동성(이동 가능성), 및 전송 패킷 사이즈 등을 고려하여 프로토콜 즉, 최종 데이터 포맷을 설정한다.
데이터 포맷 모듈(144)은 링크 연결 유지가 필요 없으나 무선대역 간섭 현상이 지속되는 경우, 무선통신 및 데이터 포맷을 간선 회피 무선통신 및 레벨 1 데이터 포맷으로 결정한다. 한편, 데이터 포맷 모듈(144)은 링크 연결 유지가 필요없으며 무선대역 간섭 현상이 지속되지 않는 경우 저전력 무선통신 및 레벨 1 데이터 포맷으로 결정한다. 데이터 포맷 모듈(144)은 링크 연결 유지가 필요하고, 무선대역 간섭 현상이 지속되지 않는 경우 저전력 무선통신 및 레벨 2 데이터 포맷으로 결정한다. 한편, 데이터 포맷 모듈(144)은 링크 연결 유지가 필요하고 무선대역 간섭 현상이 지속되며, 기기의 이동 가능성이 없는 경우 간선 회피 및 고전력 무선통신, 및 레벨 3 데이터 포맷으로 결정한다. 데이터 포맷 모듈(144)은 레벨 1 데이터 포맷, 레벨 2 데이터 포맷 또는 레벨 3 데이터 포맷을 결정한 후 대용량 데이터 및/또는 스트리밍 전송이 필요한 경우 고용량 무선통신을 선택하고 대용량 데이터 및 스트리밍 전송이 필요하지 않은 경우 저용량 무선통신을 선택할 수 있다. 데이터 포맷 모듈(144)은 링크 연결 유지가 필요하며 무선대역 간섭 현상이 지속되고 기기의 이동 가능성이 있으며 전송 패킷 사이즈가 기준 사이즈 이상이면 고용량 무선통신 및 레벨 4 데이터 포맷으로 결정하고, 타임아웃 설정을 수정한다. 한편, 데이터 포맷 모듈(144)은 링크 연결 유지가 필요하며 무선대역 간섭 현상이 지속되고 기기의 이동 가능성이 있으며 전송 패킷 사이즈가 기준 사이즈 미만이면 저용량 무선통신 및 레벨 4 데이터 포맷으로 결정한다.
데이터 포맷 모듈(144)은 데이터 포맷이 최종적으로 선택이 되면, 최종 선택된 데이터 포맷으로 테스트 패킷을 생성하여 송수신한다. 데이터 포맷 모듈(144)은 테스트 패킷의 송수신 성공 시 최종 선택된 데이터 포맷에 따라 데이터 패킷을 생성하여 송수신한다. 데이터 포맷 모듈(144)은 설정된 타임아웃 혹은 이벤트 발생 전까지 데이터 송수신을 진행한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차내기기의 데이터 통신 방법을 도시한 흐름도이다. 본 실시 예에서는 발명의 이해를 돕기 위해 도 1에 도시된 차량 내 무선 네트워크 구성을 참조하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 차내기기(100)의 프로세서(140)는 차량 내부에 구성되는 무선 네트워크 내 차내기기(100)들의 데이터 전송량을 수집한다(S100).
프로세서(140)는 수집된 차내기기(100)들의 데이터 전송량을 기반으로 무선 네트워크 내 링크 타입에 따라 데이터 링크를 수립한다(S200). 여기서, 링크 타입은 싱글 링크(하나의 링크로 무선 네트워크가 구성됨) 및 멀티 링크(둘 이상의 링크로 무선 네트워크가 구성됨)로 구분한다.
프로세서(140)는 수립된 데이터 링크를 통해 무선 네트워크 내 적어도 하나의 링크 및 링크에 연결된 차내기기들의 상황을 고려하여 무선통신 및 최종 데이터 포맷을 결정한다(S300).
프로세서(140)는 결정된 무선통신 및 최종 데이터 포맷에 따라 데이터 패킷을 송수신한다(S400). 프로세서(140)는 기설정된 데이터 포맷 유지 시간이 경과하거나 또는 이벤트 발생 시까지 데이터 패킷의 송수신을 진행한다.
도 5는 도 4에 도시된 데이터 링크 수립 과정을 도시한 흐름도이다. 본 실시 예에서 제1링크는 차내기기(100)에 연결되는 링크를 의미하고, 제2링크는 무선 네트워크 내 링크 중 제1링크를 제외한 링크를 의미한다.
도 5를 참조하면, 차내기기(100)의 프로세서(140)는 무선 네트워크 내 링크가 싱글 링크인지를 확인한다(S210). 다시 말해서, 차내기기(100)의 프로세서(140)는 무선 네트워크가 싱글 링크로 구성되는지 멀티 링크로 구성되는지를 파악한다.
프로세서(140)는 싱글 링크인 경우, 차내기기(100)에 연결된 제1링크의 변화 가능성이 있는지를 확인한다(S220). 프로세서(140)는 차내기기(100)과 다른 차내기기 간의 링크가 외부 환경 및 기기 상황에 의한 변화 가능성이 있는지를 확인한다.
프로세서(140)는 제1링크의 변화 가능성이 없으면 제1프로토콜 기반 데이터 링크를 수립한다(S230). 한편, 프로세서(140)는 제1링크의 변화 가능성이 있으면 제2프로토콜 기반 데이터 링크를 수립한다(S240).
S210에서 무선 네트워크 내 링크가 멀티 링크인 경우, 프로세서(140)는 멀티 링크에 연결된 다른 차내기기들의 제2링크에 대한 정보를 수집한다(S250). 제2링크 정보는 제2링크의 대역폭 및 데이터율 등을 포함할 수 있다.
프로세서(140)는 제2링크 정보를 기반으로 제2링크의 데이터 전송 성능(능력)이 차내기기(100)에 연결된 제1링크의 데이터 전송 성능을 초과하는지를 확인한다(S260). 여기서, 제1링크의 데이터 전송 성능은 제1링크가 싱글일 때 사용 가능한 대역폭 및 데이터율 등을 포함한다.
프로세서(140)는 제2링크의 데이터 전송 성능이 제1링크의 데이터 전송 성능을 초과하는 경우, 차내기기(100)과 다른 차내기기 간의 협상 진행이 가능한지를 확인한다(S270). 여기서, 협상 가능은 데이터율을 감소시켜 송수신하거나 또는 부족한 부분은 다른 통신 방식을 통해서 데이터를 송수신하는 것 등을 의미한다. 예를 들어, 제1기기와 제2기기 간의 제1링크가 50bps로 데이터 송수신하고, 제2기기와 제3기기 간의 제2링크가 100bps로 데이터 송수신하는 경우, 제1기기의 프로세서(140)는 제2링크의 데이터율이 제1링크의 데이터율을 초과하므로, 기기들 간에 제1링크와 제2링크의 데이터율 협상이 가능한지를 확인한다. 즉, 프로세서(140)는 제1링크와 제2링크의 데이터율을 50bps로 조정할 수 있거나 또는 제1링크를 통해 50bps로 데이터 송수신하며 제1링크의 통신 방식과 상이한 통신 방식을 이용하여 제1기기와 제2기기 간에 50bps로 나머지 데이터를 송수신할 수 있는 경우 협상 가능으로 판단한다.
프로세서(140)는 협상 진행이 가능하면, 제1링크와 제2링크의 변화 가능성이 있는지를 확인한다(S280). 프로세서(140)는 제1링크와 제2링크의 변화 가능성이 없는 경우 제1프로토콜 기반 데이터 링크를 수립한다(S230). 한편, 프로세서(140)는 제1링크와 제2링크의 변화 가능성이 있는 경우 제2프로토콜 기반 데이터 링크를 수립한다(S240).
프로세서(140)는 S260에서 제2링크의 데이터 전송 성능이 제1링크의 데이터 전송 성능을 초과하지 않거나 S270에서 협상 진행이 불가한 경우 제1프로토콜 기반 데이터 링크를 수립한다(S230).
프로세서(140)는 제1프로토콜 기반 데이터 링크 또는 제2프로토콜 기반 데이터 링크가 수립되면, 수립된 데이터 링크를 통해 데이터 송수신을 개시한다(S290).
도 6은 도 4에 도시된 무선통신 및 최종 데이터 포맷 결정 과정을 도시한 흐름도이다.
차내기기(100)의 프로세서(140)는 도 5에 도시된 절차에 따라 다른 차내기기와 데이터 링크를 수립한다. 다시 말해서, 제1링크에 연결된 차내기기(100) 및 다른 차내기기는 제1프로토콜 기반 데이터 링크 또는 제2프로토콜 기반 데이터 링크를 수립한다.
차내기기(100)의 프로세서(140)는 수립된 데이터 링크를 통해 연결된 다른 차내기기와 공통으로 사용 가능한 무선통신 및 프로토콜을 확인하여 초기 핸드셰이킹을 진행한다(S310). 예를 들어, 도 1에서 제1차내기기(100a)의 프로세서(140)는 주변 스캐닝을 통해 제2차내기기(100b), 제3차내기기(100c) 및 제4차내기기(100d)를 검색하고, 검색된 각 기기(100b, 100c, 및 100d)와 데이터 링크를 수립한다. 제1차내기기(100a)의 프로세서(140)는 수립된 데이터 링크를 통해 각 기기(100b, 100c, 및 100d)와 상호 간에 공통으로 사용 가능한 무선통신 및 프로토콜(데이터 포맷)을 확인하고 확인된 공통 무선통신 및 프로토콜을 이용한 데이터 송수신을 위한 핸드셰이킹을 진행한다.
프로세서(140)는 공통 무선통신 및 프로토콜을 이용하여 무선 네이트워크 내 기기 상황 및 링크 상황을 확인하고, 확인된 기기 상황 및 링크 상황을 고려하여 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 결정한다(S320). 프로세서(140)는 링크 연결 유지 필요 여부, 무선대역 간섭 현상 지속 여부, 기기의 이동 가능성(이동성), 및 전송 패킷 사이즈 등을 고려하여 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 결정한다.
프로세서(140)는 결정된 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 이용한 통신이 가능한지를 확인한다(S330). 프로세서(140)는 결정된 데이터 포맷 레벨에 따라 테스트 패킷을 생성하고 결정된 무선통신을 이용하여 테스트 패킷의 송수신을 진행한다. 프로세서(140)는 테스트 패킷의 송수신이 성공하면 결정된 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 이용한 통신이 가능하다고 판단한다. 한편, 프로세서(140)는 테스트 패킷의 송수신이 실패하면 결정된 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 이용한 통신이 불가능하다고 판단한다. 프로세서(140)는 통신 불가능으로 판단되면 S310로 돌아가 무선통신 및 데이터 포맷 레벨 결정 과정을 다시 수행한다.
프로세서(140)는 통신이 가능하다고 판단되면 결정된 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 최종 무선통신 및 데이터 포맷으로 결정한다(S340).
도 7은 도 6에 도시된 무선통신 및 데이터 포맷 레벨 결정 과정을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 프로세서(140)는 링크의 연결 유지가 필요한지를 확인한다(S3200). 프로세서(140)는 링크의 연결 유지가 필요하지 않은 경우 무선대역 간섭 현상이 지속되는지를 확인한다(S3205). 프로세서(140)는 무선대역 간섭 현상이 지속되는 경우, 간섭 회피가 가능한 무선통신을 최종 무선통신으로 설정하고 데이터 포맷 레벨을 '레벨 1'로 설정한다(S3210). 한편, 프로세서(140)는 무선대역 간섭 현상이 지속되지 않는 경우, 최종 무선통신을 저전력 무선통신로 결정하며 데이터 포맷 레벨을 '레벨 1'로 설정한다(S3215).
프로세서(140)는 S3200에서 링크의 연결 유지가 필요한 경우, 무선대역 간섭 현상이 지속되는지를 확인한다(S3220). 프로세서(140)는 무선대역 간섭 현상이 지속되는 경우 차내기기(100)가 이동 가능성이 있는지를 확인한다(S3225). 프로세서(140)는 차내기기(100)의 이동 가능성이 있는 경우 전송 패킷 사이즈가 메모리(130)에 기저장된 기준 사이즈를 초과하는지를 확인한다(S3230). 프로세서(140)는 전송 패킷 사이즈가 기준 사이즈를 초과하면 최종 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 고용량 무선통신 및 '레벨 4'로 설정한다(S3235). 한편, 프로세서(140)는 전송 패킷 사이즈가 기준 사이즈를 초과하지 않으면 최종 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 저용량 무선통신 및 '레벨 4'로 설정한다(S3240).
S3220에서, 프로세서(140)는 무선대역 간섭 현상이 지속되지 않는 경우, 최종 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 저전력 무선통신 및 '레벨 2'로 설정한다(S3245).
S3225에서, 프로세서(140)는 차내기기(100)의 이동 가능성이 없는 경우 최종 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 간섭 회피 및 고전력 무선통신 및 '레벨 3'으로 설정한다(S3250).
S3210, S3215, S3245 또는 S3250 이후, 프로세서(140)는 전송할 패킷이 대용량 데이터인지 및 스트리밍 전송을 요구하는지를 확인한다(S3255). 프로세서(140)는 전송할 패킷이 대용량 데이터이거나 스트리밍 전송을 요구하는 경우, 또는 대용량 데이터이며 스트리밍 전송을 요구하는 경우 고용량 무선통신을 최종 무선통신으로 결정한다(S3260). 한편, 프로세서(140)는 전송할 패킷이 대용량 데이터가 아니며 스트리밍 전송을 요구하지 않는 경우 저용량 무선통신을 최종 무선통신으로 결정한다(S3265).
이하, 상기한 실시 예에 따른 데이터 송수신 방법을 예를 들어 설명한다.
먼저, 차량에 탑재된 제1기기와 제2기기가 하나의 링크를 통해 연결되고, 제1기기는 WiFi, BT, ZigBee 및 MQTT를 이용할 수 있고, 제2기기는 BT, ZigBee 및 MQTT를 이용할 수 있는 경우, 제1기기와 제2기기는 초기 핸드셰이킹을 통해 상호 간에 공통으로 사용 가능한 통신 방식(즉, 무선통신) BT 및 MQTT를 확인하여 통신을 위한 연결 설정(링크 수립)을 한다.
제1기기는 BT 및 MQTT를 이용한 패킷 송수신과 송수신부(110)을 이용하여 제1기기의 주변 상황 및 제2기기의 주변 상황 및 링크 상황을 파악한다. 예컨대, 제1기기는 운전자만 차량에 탑승한 상태이며, 전파 방해(jamming) 즉, 무선대역 간섭 현상이 없으며, 저전력 무선통신 및 저용량 데이터만 전송 가능한 경우, 무선통신을 ZigBee와 MQTT로 설정하고, 데이터 포맷 레벨을 레벨 1로 설정한다. 레벨 1 데이터 포맷은 제1프로토콜 내 데이터 포맷과 동일하다.
제1기기와 제2기기는 제1프로토콜 즉, 레벨 1 데이터 포맷을 이용하여 핸드셰이킹을 진행한다. 제1기기는 레벨 1 데이터 포맷을 이용하여 ZigBee와 MQTT 설정을 제2기기에 제안한다. 제2기기는 제1기기가 제안한 무선통신 및 데이터 포맷이 사용 가능한 범위 내이고, 주변 상황이 안정적이면 동의 응답을 제1기기로 전송한다. 제1기기와 제2기기는 상호 간에 협의된 무선통신 및 데이터 포맷으로 설정하고 데이터 패킷의 송수신을 진행한다. 제1기기와 제2기기는 기설정된 데이터 포맷 유지 시간 경과을 알리는 이벤트가 발생하면 공통 프로토콜 확인 및 초기 핸드셰이킹부터 다시 진행한다.
다음, IoT 1은 WiFi(a/b/g), ZigBee 및 HTTP를 이용할 수 있고, IoT 2는 WiFi(a/b/g/ac), BT, 및 HTTP를 이용할 수 있는 경우, IoT 1은 스캔 및 핸드셰이킹을 통해 링크를 성립한다. IoT 1은 성립된 링크를 통해 IoT 2와 공통으로 이용 가능한 무선통신 WiFi 및 HTTP를 확인하고 확인된 공통 무선통신을 통해 데이터의 초기 송수신을 진행한다.
IoT 1은 WiFi 및 HTTP를 통해 네트워크 내 다른 기기들과의 통신(communication)을 통해 네트워크 내 링크 연결 관계를 확인할 수 있다. 링크 연결 관계는 [표 1]과 같다고 가정한다.
IoT 1 IoT 2 IoT 3 IoT 4
IoT 1 - ○ × ×
IoT 2 ○ - ○ ×
IoT 3 × ○ - ○
IoT 4 × × ○ -
IoT 1는 IoT 2와의 데이터 송수신을 통해 IoT 4의 상황을 파악할 수 있다. IoT 4의 상황을 파악한 결과, 본네트 안에 탑재된 IoT 1과 트렁크 안에 탑재된 IoT 4는 공기 청정 상태를 동기화 하기 위해 연결 유지가 필요하고, 트렁크 안이라 IoT 4의 무선대역이 불안정하며 중간 역할을 하는 타이어 휠에 탑재된 IoT 2 및 브레이크 센서인 IoT 3은 움직임이 심하며 간섭 현상이 빈번히 발생하므로, 안정적인 전송량 보장을 필요로 한다. 이 경우, IoT 1과 IoT 2 사이의 링크는 레벨 4 데이터 포맷, WiFi(802.11b) 및 HTTP의 무선통신, 및 단축된 타임아웃 설정을 결정한다.이어서, IoT 1과 IoT 2는 레벨 4 데이터 포맷으로 핸드셰이킹을 진행한다. IoT 1은 레벨 4 데이터 포맷을 통해 HTTP, WiFi 및 단축된 타임아웃 설정을 IoT 2에 제안한다. IoT 2는 IoT 1의 제안을 확인한 후 현재 사용 가능한 통신방식과 프로토콜이면 동의 응답을 전송한다.
IoT 1과 IoT 2 간에 협의된 사항을 IoT 2와 IoT 3간의 링크 및 IoT 3과 IoT 4 간의 링크에도 적용한다. 즉, IoT 2와 IoT 3 간의 링크는 IoT 1과 IoT 4의 통신을 위해 연결 유지가 필요하고, IoT 2 및 IoT 3는 움직임이 심하여 안정적인 전송량 보장을 요구한다. 따라서, IoT 2와 IoT 3은 상호 간에 레벨 4 데이터 포맷, WiFi(802.11b), HTTP 및 단축 타임아웃을 결정한다. 또한, IoT 3과 IoT 4 간의 링크는 IoT 1과 IoT 4의 통신을 위해 연결 유지가 필요하고, IoT 3과 IoT 4 사이에 간간히 간섭이 발생하고, IoT 4는 고정적이라 움직임이 없다. 따라서, IoT 3과 IoT 4는 레벨 3 데이터 포맷, WiFi(802.11g) 및 HTTP를 결정한다.
이후, IoT 1 내지 IoT 4는 상호간에 협의된 무선통신 및 프로토콜(즉, 데이터 포맷)을 이용하여 데이터 패킷의 송수신을 진행한다. IoT 1과 IoT 2, IoT 2와 IoT 3 및 IoT 3과 IoT 4 중 어느 한 구간에서 이벤트 발생 시 해당 구간만 무선통신 및 프로토콜 결정 절차를 재진행하며, 다른 데이터 송수신은 진행한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차내기기
110: 송수신기
120: 센서
130: 메모리
140: 프로세서

Claims (15)

  1. 패킷을 송수신하는 송수신부, 및
    상기 송수신부의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 차량 무선 네트워크 내 차내기기들의 데이터 전송량을 수집하고, 상기 차내기기들의 데이터 전송량을 기반으로 상기 무선 네트워크 내 링크 타입에 따라 데이터 링크를 수립하고, 수립된 데이터 링크를 통해 차내기기 상황 및 링크 상황을 파악하여 무선통신 및 데이터 포맷을 결정하고, 결정된 무선통신 및 데이터 포맷에 따라 데이터 패킷을 송수신하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 무선 네트워크가 싱글 링크로 구성된 경우, 상기 차내기기와 다른 차내기기를 연결하는 제1링크의 변화 가능성에 따라 제1프로토콜 기반 데이터 링크 또는 제2프로토콜 기반 데이터 링크를 수립하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 무선 네트워크가 멀티 링크로 구성된 경우, 상기 다른 차내기기에 연결되는 제2링크의 데이터 전송 성능을 파악하여 상기 제1링크의 데이터 전송 성능과 비교하여 분석하고 분석결과에 따라 제1프로토콜 기반 데이터 링크 또는 제2프로토콜 기반 데이터 링크를 수립하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는 수립된 데이터 링크를 통해 차내기기 및 링크의 상황 정보를 수집하고 수집된 상황 정보를 고려하여 상기 데이터 포맷 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 링크 연결 유지 필요 여부, 무선대역 간섭 현상 지속 여부, 기기의 이동 가능성 및 전송 패킷 사이즈 중 적어도 하나를 고려하여 상기 데이터 포맷 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 링크 연결 유지 필요 여부, 무선대역 간섭 현상 지속 여부, 기기의 이동 가능성, 전송 패킷 사이즈, 대용량 데이터 여부, 및 스트리밍 전송 중 적어도 하나를 고려하여 상기 무선통신을 결정하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 포맷은 헤더 정보를 위한 필드, 트랜잭션 ID를 위한 필드, 기기간 협의된 프로토콜 설정 및 플래그를 위한 필드, 데이터가 삽입되는 필드, 및 에러 체크 코드를 위한 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 포맷은 링크 연결 유지 여부가 삽입되는 필드 및 멀티캐스트 필요 유무를 위한 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 포맷은 무선통신 표준이 포함되는 필드 및 수신신호 세기가 저장되는 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 포맷은 기기의 움직임 여부가 저장되는 필드 및 상기 데이터 포맷을 유지하는 시간이 저장되는 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차내기기.
  11. 차량 무선 네트워크 내 차내기기들의 데이터 전송량을 수집하는 단계,
    상기 차내기기들의 데이터 전송량을 기반으로 상기 무선 네트워크 내 링크 타입에 따라 데이터 링크를 수립하는 단계,
    상기 데이터 링크를 통해 차내기기 상황 및 링크 상황을 파악하여 무선통신 및 데이터 포맷을 결정하는 단계, 및
    상기 무선통신 및 데이터 포맷에 따라 데이터 패킷을 송수신하는 단계를 포함하는 차내기기의 데이터 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터 링크를 수립하는 단계에서,
    상기 링크 타입이 싱글 링크인 경우, 상기 차내기기와 다른 차내기기 간의 제1링크의 변화 가능성 여부에 따라 제1프로토콜 기반 링크 또는 제2프로토콜 기반 링크를 수립하는 것을 특징으로 하는 차내기기의 데이터 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 링크를 수립하는 단계에서,
    상기 링크 타입이 멀티 링크인 경우, 상기 다른 차내기기의 제2링크의 정보를 수집하는 단계,
    상기 제2링크의 정보에 근거하여 상기 제2링크의 데이터 전송 성능이 상기 제1링크의 데이터 전송 성능을 초과하는지를 확인하는 단계,
    상기 제2링크의 데이터 전송 성능이 상기 제1링크의 데이터 전송 성능을 초과하는 경우 상기 차내기기와 상기 다른 차내기기 간의 협상 진행 가능 여부를 확인하는 단계, 및
    상기 차내기기와 상기 다른 차내기기 간의 협상 진행이 가능하면 상기 제1링크와 상기 제2링크의 변화 가능성에 따라 상기 제1프로토콜 기반 링크 또는 상기 제2프로토콜 기반 링크를 수립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차내기기의 데이터 통신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 무선통신 및 데이터 포맷을 결정하는 단계는,
    상기 차내기기와 상기 다른 차내기기 간에 공통으로 사용 가능한 무선통신 및 프로토콜을 확인하여 핸드셰이킹을 수행하는 단계,
    상기 공통으로 사용 가능한 무선통신 및 프로토콜을 이용하여 상기 차내기기 상황 및 상기 링크 상황에 대한 정보를 수집하여 수집된 정보를 고려하여 무선통신 표준 및 데이터 포맷 레벨을 결정하는 단계,
    상기 무선통신 표준 및 데이터 포맷 레벨로 테스트 패킷의 송수신을 통해 통신 가능여부를 판단하는 단계, 및
    상기 통신 가능여부에 따라 상기 무선통신 표준 및 상기 데이터 포맷 레벨을 상기 무선통신 및 상기 데이터 포맷으로 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차내기기의 데이터 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 무선통신 및 데이터 포맷 레벨을 결정하는 단계에서,
    링크 연결 유지 필요 여부, 무선대역 간섭 현상 지속 여부, 기기의 이동 가능성 및 전송 패킷 사이즈 중 적어도 하나를 고려하여 상기 데이터 포맷 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 차내기기의 데이터 통신 방법.
KR1020190085717A 2019-07-16 2019-07-16 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법 KR20210009129A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190085717A KR20210009129A (ko) 2019-07-16 2019-07-16 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법
US16/587,998 US20210021976A1 (en) 2019-07-16 2019-09-30 In-vehicle device and data communication method thereof
CN201910979181.XA CN112242987A (zh) 2019-07-16 2019-10-15 车载设备及其数据通信方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190085717A KR20210009129A (ko) 2019-07-16 2019-07-16 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210009129A true KR20210009129A (ko) 2021-01-26

Family

ID=74168318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190085717A KR20210009129A (ko) 2019-07-16 2019-07-16 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210021976A1 (ko)
KR (1) KR20210009129A (ko)
CN (1) CN112242987A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023013839A1 (ko) * 2021-08-05 2023-02-09 삼성전자 주식회사 외부 전자 장치의 성능 정보에 기반하여 인터페이스의 동작 모드를 설정하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019120548A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Control device configured for and method of determining a data format
DE102022202024A1 (de) * 2022-02-28 2023-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Netzwerkagent zur Einbindung in ein Multiagentennetzwerk, Verfahren zum Datenaustausch zwischen Komponenten eines Netzwerkagenten und Multiagentennetzwerk
WO2023161051A1 (de) * 2022-02-28 2023-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Netzwerkagent zur einbindung in ein multiagentennetzwerk, verfahren zum datenaustausch zwischen komponenten eines netzwerkagenten und multiagentennetzwerk
WO2024015327A1 (en) * 2022-07-12 2024-01-18 Lifelens Technologies, Inc. Assisted mobile ad-hoc network with physical layer adaptation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531539A (ja) * 2000-04-17 2003-10-21 エアビクティ インコーポレイテッド 移動体データ通信用の安全な動的リンク割り当てシステム
JP5682610B2 (ja) * 2012-11-07 2015-03-11 トヨタ自動車株式会社 車載通信装置、車載通信システムおよび通信方法
US9369991B2 (en) * 2013-11-08 2016-06-14 Gogo Llc Hybrid communications for devices on vehicles
CN104812086B (zh) * 2014-01-24 2018-10-26 索尼公司 用于进行设备到设备通信的用户设备、基站和方法
WO2018211488A1 (en) * 2017-05-18 2018-11-22 Liveu Ltd. Device, system, and method of wireless multiple-link vehicular communication
WO2017075782A1 (zh) * 2015-11-05 2017-05-11 华为技术有限公司 消息发送方法、资源分配方法及设备
CN105898471A (zh) * 2015-11-11 2016-08-24 乐卡汽车智能科技（北京）有限公司 一种车载音视频传输方法及系统、车载终端、服务器
US9992701B2 (en) * 2016-03-18 2018-06-05 Dell Products, Lp Method and apparatus for adaptive transmission techniques with connection context aware radio communication management and path prediction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023013839A1 (ko) * 2021-08-05 2023-02-09 삼성전자 주식회사 외부 전자 장치의 성능 정보에 기반하여 인터페이스의 동작 모드를 설정하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20210021976A1 (en) 2021-01-21
CN112242987A (zh) 2021-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210009129A (ko) 차내기기 및 그의 데이터 통신 방법
JP7040588B2 (ja) 無線通信装置及び無線通信方法
US7280506B2 (en) Apparatus for controlling multi-mode radio access and method for the same
US8149745B2 (en) Wireless communication system, wireless communication device, wireless communication method, and program
CN1829112B (zh) 通信装置和方法
US7342895B2 (en) Method and system for peer-to-peer wireless communication over unlicensed communication spectrum
Lethaby Wireless connectivity for the Internet of Things: One size does not fit all
US10575199B2 (en) System and method for performing over-the-air testing of device under test
CN111095898B (zh) 专有链路管理器特征发现和交换
US12016081B2 (en) Method of reporting received signal strength on per frame basis in Wi-Fi network
US10454840B2 (en) Transmission control protocol receiver controlled interruption mitigation
CN109923836A (zh) 用于使用非链路测试资源从无线被测设备传送测试结果的方法
US20230224019A1 (en) Country code or transmission power configuration prior to onboarding an extender
WO2020235182A1 (ja) 通信システム、通信方法およびサーバ
WO2021134682A1 (zh) 一种定向测量方法及设备
US20050237958A1 (en) System and method for relaying data in coordinator-based wireless network
CN111065130A (zh) 一种NB-loT基站无线聚合传输网系统及其组网方法
US20070110011A1 (en) Mobile communication apparatus for operation in a wireless local area network
KR100654453B1 (ko) 조정자 기반 무선 네트워크에서 데이터를 송수신하는 방법및 이를 이용한 무선 네트워크 장치
KR101495750B1 (ko) 무선 센서 노드 및 이를 이용한 무선 통신 방법
EP4142356A1 (en) Device, method, and computer-readable storage medium for transmitting and receiving information for performing communication in unlicensed band
US10687244B2 (en) Methods, first transmit device and relay device for supporting wireless communication
JP5000228B2 (ja) 無線通信装置
US20230217516A1 (en) Wireless communication method and remote terminal
WO2023069995A1 (en) Methods of low power on ear-buds in a btoip (wi-fi) topology

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination