KR20210018035A - Wireless Battery Management System and Node for Wireless Communication and Method for Assigning Slot - Google Patents

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KR20210018035A
KR20210018035A KR1020200081775A KR20200081775A KR20210018035A KR 20210018035 A KR20210018035 A KR 20210018035A KR 1020200081775 A KR1020200081775 A KR 1020200081775A KR 20200081775 A KR20200081775 A KR 20200081775A KR 20210018035 A KR20210018035 A KR 20210018035A
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KR1020200081775A
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최승준
이흥렬
홍주표
김덕수
서영호
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주식회사 실리콘웍스
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Abstract

The present invention relates to a wireless battery management system capable of collecting battery data by smoothly and stably conducting wireless communication, a node for wireless communication, and a slot allocation method. According to one embodiment of the present invention, the wireless battery management system includes: a manager node confirming the number of monitor nodes participating in a near field communication network for battery management, and creating a plurality of exclusive slots by dividing an exclusive slot allocated for data transmission by the number of the monitor nodes and allocating the plurality of exclusive slots to each of the monitor nodes; and a monitor node collecting battery data and transmitting the battery data to the manager node during an allocated exclusive slot.

Description

무선 배터리 관리 시스템과 무선통신을 위한 노드 및 슬롯 할당 방법{Wireless Battery Management System and Node for Wireless Communication and Method for Assigning Slot}Wireless Battery Management System and Node for Wireless Communication and Method for Assigning Slot}

본 발명은 무선 배리터 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 통신을 원활하고 안정적으로 진행하여 배터리 데이터를 수집하는 무선 배터리 관리 시스템과 무선통신을 위한 노드 및 슬롯 할당 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless variable management system, and more particularly, to a wireless battery management system for collecting battery data by smoothly and stably performing wireless communication, and a node and slot allocation method for wireless communication.

노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Research on high-performance batteries capable of repetitive charging and discharging as the demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones increases rapidly, and development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, etc. Is actively progressing.

배터리의 최소 단위를 배터리 셀이라고 지칭할 수 있으며, 다수 개가 직렬 연결된 배터리 셀은 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 또한, 다수의 배터리 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결됨으로써 배터리 팩을 구성할 수 있다.The minimum unit of the battery may be referred to as a battery cell, and a plurality of battery cells connected in series may constitute a battery module. In addition, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery modules in series or in parallel.

전기 자동차 등에 탑재되는 배터리 팩은 서로 직렬 또는 병렬로 연결되는 복수의 배터리 모듈을 포함하는 것이 일반적이다. 이러한 배터리 팩은, 이에 포함된 각각의 배터리 모듈의 상태를 모니터링하고, 모니터링한 상태에 대응하는 제어 동작을 실행하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)을 포함한다. A battery pack mounted on an electric vehicle or the like generally includes a plurality of battery modules connected in series or parallel to each other. Such a battery pack includes a battery management system that monitors the state of each battery module included therein and executes a control operation corresponding to the monitored state.

상기 배터리 관리 시스템은 배터리 데이터를 획득하고 분석하기 위한 컨트롤러(controller)를 구비한다. 그런데 배터리 팩에 포함되는 각각의 배터리 모듈은 다수의 배터리 셀을 포함하고 있어, 단일의 컨트롤러를 이용하여 배터리 팩에 포함된 모든 배터리 셀의 상태를 모니터링하는 데에는 한계가 따른다. 이에 따라, 최근에는 컨트롤러의 로드를 분산하고, 전체 배터리 팩의 상태를 신속하고 정확하게 모니터링하기 위하여, 배터리 팩에 포함되는 소정 개수의 배터리 모듈마다 컨트롤러를 장착한 후, 컨트롤러 중에서 어느 하나를 마스터(master)로 설정하고, 나머지 컨트롤러를 슬레이브(slave)로 설정하는 방식이 활용되고 있다. The battery management system includes a controller for acquiring and analyzing battery data. However, since each battery module included in the battery pack includes a plurality of battery cells, there is a limit to monitoring the state of all battery cells included in the battery pack using a single controller. Accordingly, in recent years, in order to distribute the load of the controller and quickly and accurately monitor the state of the entire battery pack, the controller is installed for each predetermined number of battery modules included in the battery pack, and then any one of the controllers is mastered. ), and the rest of the controllers as slaves.

소정 개수의 배터리 모듈마다 장착되는 슬레이브 컨트롤러는 CAN(Control Area Network)과 같은 유선 통신망을 통해 마스터 컨트롤러에 접속되어, 자신이 담당하는 배터리 모듈의 배터리 데이터를 수집하고, 상기 배터리 데이터를 마스터 컨트롤러로 전송한다. The slave controller mounted for each predetermined number of battery modules is connected to the master controller through a wired communication network such as CAN (Control Area Network), collects battery data of the battery module in charge of itself, and transmits the battery data to the master controller. do.

한편, 마스터 컨트롤러와 슬레이브 컨트롤러 간의 통신을 위해 CAN을 구축하는 경우에 발생하는 공간의 비효율성을 방지하기 위하여, 마스터 컨트롤러와 슬레이브 컨트롤러 간에 근거리 무선 채널을 설정하고, 무선 채널을 통해서 마스터 컨트롤러와 슬레이브 컨트롤러 간에 근거리 무선통신을 수행하는 기술이 대두되었다. On the other hand, in order to prevent space inefficiency that occurs when a CAN is established for communication between the master controller and the slave controller, a short-range wireless channel is set between the master controller and the slave controller, and the master controller and the slave controller through the wireless channel. A technology for performing short-range wireless communication has emerged.

상술한 바와 같이, 배터리 관리 시스템은 하나의 마스터 컨트롤러와 다수의 슬레이브 컨트롤러를 포함하고, 다수의 슬레이브 컨트롤러는 마스터 컨트롤러로 주기적으로 배터리 데이터를 전송한다. 그런데 근거리 무선통신을 통하여 하나의 마스터 컨트롤러와 다수의 슬레이브 컨트롤러가 통신을 수행하는 경우, 슬레이브 컨트롤러들 간의 무선 채널 경합하거나 전송 충돌이 발생하여, 배터리 데이터가 유실되거나 지연되는 등의 데이터 전송 에러가 발생하는 문제점이 있다. As described above, the battery management system includes one master controller and a plurality of slave controllers, and the plurality of slave controllers periodically transmit battery data to the master controller. However, when one master controller and a plurality of slave controllers communicate through short-range wireless communication, wireless channel contention or transmission collision between the slave controllers occurs, resulting in data transmission errors such as loss or delay of battery data. There is a problem.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서로 상이한 시간 간격을 가지는 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하여, 모니터 노드와 매니저 노드 간에 원활하고 안정적인 통신을 지원하는 무선 배터리 관리 시스템과 무선통신을 위한 노드 및 슬롯 할당 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problem, by allocating dedicated slots having different time intervals from each other to each monitor node, a wireless battery management system that supports smooth and stable communication between the monitor node and the manager node and for wireless communication. It is a technical problem to provide a node and slot allocation method.

본 발명의 일 측면에 따른 무선 배터리 관리 시스템은, 배터리 관리를 위한 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드의 개수를 확인하고, 데이터 전송을 위해 배정된 전송 슬롯을 상기 모니터 노드의 개수로 분할하여 복수의 전용 슬롯을 생성하고 상기 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하는 매니저 노드; 및 배터리 데이터를 수집하고, 할당받은 전용 슬롯 동안에 상기 배터리 데이터를 상기 매니저 노드로 전송하는 모니터 노드를 포함한다. A wireless battery management system according to an aspect of the present invention checks the number of monitor nodes participating in a short-range wireless network for battery management, divides a transmission slot allocated for data transmission by the number of monitor nodes, A manager node that creates a dedicated slot and allocates the plurality of dedicated slots to each monitor node; And a monitor node that collects battery data and transmits the battery data to the manager node during the allocated dedicated slot.

본 발명의 다른 측면에 따른 매니저 노드는, 복수의 모니터 노드와 근거리 무선 네트워크를 형성하는 무선통신부; 및 데이터 전송을 위해 배정된 전송 슬롯을 상기 모니터 노드의 개수만큼 분할하여 복수의 전용 슬롯을 생성하고, 상기 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하고, 할당한 전용 슬롯의 정보를 상기 무선통신부를 이용하여 각각의 모니터 노드로 전송하는 매니저 제어부를 포함한다.A manager node according to another aspect of the present invention includes a wireless communication unit for forming a short-range wireless network with a plurality of monitor nodes; And generating a plurality of dedicated slots by dividing the transmission slot allocated for data transmission by the number of the monitor nodes, allocating the plurality of dedicated slots to each monitor node, and transmitting information on the allocated dedicated slot to the wireless communication unit. It includes a manager control unit that transmits to each monitor node by using.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 모니터 노드는 근거리 무선 네트워크로 참여를 요청하는 메시지를 매니저 노드로부터 수신하는 무선통신부; 및 지연 시간을 생성하고, 상기 지연 시간이 경과된 후에 상기 무선통신부를 이용하여 참여 응답을 상기 매니저 노드로 전송하고, 상기 매니저 노드로부터 수신된 할당 정보를 확인하여 배터리 데이터 전송을 위한 전용 슬롯을 설정하는 모니터 제어부를 포함한다.A monitor node according to another aspect of the present invention includes a wireless communication unit for receiving a message requesting participation in a local area wireless network from a manager node; And generating a delay time, and transmitting a participation response to the manager node using the wireless communication unit after the delay time elapses, and checking the allocation information received from the manager node to set a dedicated slot for battery data transmission. And a monitor control unit.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 무선 배터리 관리 시스템에서 근거리 무선 네트워크에 참여중인 각 모니터 노드로 슬롯을 할당하는 방법은, 상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드의 개수를 확인하는 단계; 데이터의 전송을 위해 배정된 전송 슬롯을 상기 모니터 노드의 개수로 분할하여 상기 모니터 노드의 개수와 일치하는 복수의 전용 슬롯을 생성하는 단계; 상기 생성한 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하는 단계; 및 상기 할당한 전용 슬롯 동안에 해당 모니터 노드로부터 배터리 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. In a wireless battery management system according to another aspect of the present invention, a method of allocating a slot to each monitor node participating in a local area wireless network includes: checking the number of monitor nodes participating in the local area wireless network; Dividing the transmission slots allocated for data transmission by the number of monitor nodes to generate a plurality of dedicated slots matching the number of monitor nodes; Allocating the generated plurality of dedicated slots to each monitor node; And receiving battery data from a corresponding monitor node during the allocated dedicated slot.

본 발명의 실시예에 따르면, 모니터 노드 개수에 기초하여 전송 슬롯을 분할하여 복수의 전용 슬롯을 생성하고, 전용 슬롯들을 모니터 노드로 개별적으로 할당함으로써, 모니터 노드들 간에 무선 채널을 경합하는 현상을 방지하는 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of dedicated slots are generated by dividing transmission slots based on the number of monitor nodes, and by individually allocating dedicated slots to monitor nodes, the phenomenon of contention for wireless channels between monitor nodes is prevented. There is an advantage.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 모니터 노드의 개수가 변동되면, 변동된 모니터 노드의 개수에 따라 전송 슬롯에 포함되는 전용 슬롯을 동적으로 조정함으로써, 상기 전용 슬롯을 효율적으로 이용할 뿐만 아니라 무선 배터리 관리 시스템의 확장을 용이하게 하는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the number of monitor nodes is changed, the dedicated slot included in the transmission slot is dynamically adjusted according to the changed number of monitor nodes, thereby efficiently using the dedicated slot as well as the wireless battery. There is an effect of facilitating the expansion of the management system.

게다가, 본 발명의 실시예에 따르면, 모니터 노드는 매너지 노드로부터 참여(join)를 요청받으면, 타 모니터 노드들과 상이한 지연 시간을 생성하고 해당 지연 시간이 경과된 시점에 매니저 노드로 응답함으로써, 응답하는 과정에서 전송 충돌이 발생하는 것을 예방하는 이점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when a monitor node receives a request to join from a manner node, it generates a different delay time from other monitor nodes and responds to the manager node when the delay time elapses, There is an advantage of preventing transmission collisions from occurring during the response process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 프레임을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 배터리 관리 시스템에서 각 모니터 노드의 전용 슬롯을 할당하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명은 일 실시예에 따른, 특정 모니터 노드가 근거리 무선 네트워크에서 이탈한 경우에 전용 슬롯을 조정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드#4가 이탈한 후에 근거리 무선 네트워크의 상태를 예시하는 도면이다.
도 6은 전용 슬롯이 확장된 데이터 프레임을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명은 일 실시예에 따른, 신규 모니터 노드가 근거리 무선 네트워크에서 참여한 경우에 전용 슬롯을 조정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드#5가 참여한 경우의 근거리 무선 네트워크 상태를 예시하는 도면이다.
도 9는 전용 슬롯이 축소된 데이터 프레임을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니저 노드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니저 노드에서 전용 슬롯을 모니터 노드로 할당하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니저 노드에서 모니터 노드 개수의 변동에 따라 전용 슬롯을 조정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드에서 통신 ID와 전용 슬롯을 설정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a battery management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a data frame according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of allocating a dedicated slot of each monitor node in a wireless battery management system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dedicated slot when a specific monitor node leaves a local area wireless network according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a state of a short-range wireless network after a monitor node #4 leaves, according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a data frame in which a dedicated slot is extended.
7 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dedicated slot when a new monitor node participates in a local area wireless network according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a state of a short-range wireless network when monitor node #5 participates according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a data frame in which a dedicated slot is reduced.
10 is a diagram illustrating a configuration of a manager node according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a method of allocating a dedicated slot to a monitor node in a manager node according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dedicated slot according to a change in the number of monitor nodes in a manager node according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating a configuration of a monitor node according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating a method of setting a communication ID and a dedicated slot in a monitor node according to an embodiment of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The same reference numbers throughout the specification mean substantially the same elements. In the following description, when not related to the core configuration of the present invention and detailed descriptions of configurations and functions known in the technical field of the present invention may be omitted. The meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, and the present invention is not limited to the illustrated matters. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. When'include','have','consists of' and the like mentioned in the present specification are used, other parts may be added unless'only' is used. In the case of expressing the constituent elements in the singular, it includes the case of including the plural unless specifically stated otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is interpreted as including an error range even if there is no explicit description.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~다음으로', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, when a temporal predecessor relationship is described as'after to','following to','after to','to to the next','before to', etc., ' It may also include cases that are not continuous unless'direct' or'direct' is used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.First, second, etc. are used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Accordingly, the first component mentioned below may be a second component within the technical idea of the present invention.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term “at least one” is to be understood as including all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of “at least one of the first item, the second item, and the third item” means 2 among the first item, the second item, and the third item, as well as each of the first item, the second item, and the third item. It may mean a combination of all items that can be presented from more than one.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each of the features of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. May be.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 관리 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 매니저 노드(100) 및 다수의 모니터 노드(200-N)를 포함하고, 매니저 노드(100)와 모니터 노드(200-N)는 서로 무선통신을 수행한다. 1, a battery management system according to an embodiment of the present invention includes a manager node 100 and a plurality of monitor nodes 200-N, and includes a manager node 100 and a monitor node 200- N) perform wireless communication with each other.

배터리 관리 시스템에서 상기 매니저 노드(100)는 마스터로 설정된 컨트롤러를 포함하고, 상기 모니터 노드(200-N)는 슬레이브 설정된 컨트롤러를 포함한다. In the battery management system, the manager node 100 includes a controller set as a master, and the monitor node 200-N includes a controller set as a slave.

일 실시예로서, 매니저 노드(100)와 모니터 노드(200-N)는 IEEE 802.15.4+에 기반한 근거리 무선통신 규약을 통해서 서로 무선통신할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 매니저 노드(100)와 모니터 노드(200-N)는 IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.15.4 등 중에서 어느 하나에 기반한 프로토콜을 이용하여 서로 무선통신할 수 있으며, 또한 다른 방식의 근거리 무선 프로토콜을 이용하여 서로 무선통신할 수도 있다. As an embodiment, the manager node 100 and the monitor node 200-N may wirelessly communicate with each other through a short-range wireless communication protocol based on IEEE 802.15.4+. As another embodiment, the manager node 100 and the monitor node 200-N can wirelessly communicate with each other using a protocol based on any one of IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.15.4, etc. It is also possible to communicate wirelessly with each other using the short-range wireless protocol of.

모니터 노드(200-N)는 셀들이 집합된 하나 이상의 배터리 모듈에 탑재되어, 상기 배터리 모듈에서 발생하는 전압, 전류, 온도, 습도 등 중에서 하나 이상을 포함하는 배터리 데이터를 수집한다. 또한, 모니터 노드(200-N)는 자신이 탑재중인 배터리 모듈의 AFE(Analog Front End) 측정, 배터리 모듈의 상태 점검(즉, diagnostic test) 등과 같이 배터리 모듈의 상태를 자체적으로 점검하여, 점검 결과가 기록된 자가 진단 데이터를 생성할 수도 있다.The monitor node 200-N is mounted on one or more battery modules in which cells are assembled, and collects battery data including one or more of voltage, current, temperature, humidity, etc. generated from the battery module. In addition, the monitor node 200-N self-checks the status of the battery module, such as measuring the AFE (Analog Front End) of the battery module it is mounted on, and checking the status of the battery module (i.e., diagnostic test). It is also possible to generate self-diagnosis data with recorded data.

매니저 노드(100)는 전류, 전압, 온도, 자가 진단 데이터 중에서 하나 이상을 포함하는 배터리 데이터를 각각의 모니터 노드(200-N)로부터 수신하고, 상기 수신한 배터리 데이터를 분석하여 각 배터리 모듈의 상태 또는 배터리 팩의 상태를 모니터링한다. 상기 매니저 노드(100)는 각각의 모니터 노드(200-N)로부터 수신한 각 배터리 모듈의 데이터를 분석하여, 각 패터리 모듈의 상태(예컨대, SOC, SOH)와 전체 배터리 팩의 상태를 추정할 수도 있다.The manager node 100 receives battery data including one or more of current, voltage, temperature, and self-diagnosis data from each monitor node 200-N, and analyzes the received battery data to determine the status of each battery module. Or monitor the condition of the battery pack. The manager node 100 analyzes data of each battery module received from each monitor node 200-N, and estimates the state of each battery module (eg, SOC, SOH) and the state of the entire battery pack. May be.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 매니저 노드(100)는 배터리 관리를 위한 근거리 무선 네트워크를 형성한다. 또한, 상기 매니저 노드(100)는 근거리 무선 네트워크에 참여(join)중인 모니터 노드(200-N)의 개수를 확인하고, 전송 슬롯(도 2의 Transmission Slot 참조)을 상기 모니터 노드(200-N)의 개수로 균등 분할하여 하나 이상의 전용 슬롯을 생성한다. 상기 전송 슬롯은 복수의 모니터 노드들의 데이터 전송을 위해서 배정된 구간이고, 전용 슬롯은 하나의 모니터 노드로 할당되어 단일의 모니터 노드만이 이용할 수 있는 구간이다. 또한, 상기 근거리 무선 네트워크는 매니저 노드(100)의 주도하에 형성된 개인 네트워크로서, 상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드(200-N)는 매니저 노드(100)와 근거리 무선통신을 수행한다. 상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드(200-N)의 개수와 매니저 노드(100)와 근거리 무선 통신중인 모니터 노드(200-N)의 개수는 일치할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the manager node 100 forms a short-range wireless network for battery management. In addition, the manager node 100 checks the number of monitor nodes 200-N participating in a short-range wireless network, and determines a transmission slot (see Transmission Slot in FIG. 2) as the monitor node 200-N. Divide equally by the number of to create one or more dedicated slots. The transmission slot is a section allocated for data transmission of a plurality of monitor nodes, and a dedicated slot is a section that is allocated to one monitor node and can only be used by a single monitor node. In addition, the short-range wireless network is a personal network formed under the leadership of the manager node 100, and the monitor node 200-N participating in the short-range wireless network performs short-range wireless communication with the manager node 100. The number of monitor nodes 200-N participating in the short-range wireless network and the number of monitor nodes 200-N in short-range wireless communication with the manager node 100 may be identical.

매니저 노드(100)는 전용 슬롯과 통신 아이디를 각 모니터 노드(200-N)로 할당한다. 상기 통신 아이디는 근거리 무선 네트워크에서만 이용되는 식별정보로서, 매니저 노드(100)가 관리한다. 매니저 노드(100)는 미리 정의된 포맷을 가지는 데이터 프레임을 이용하여 모니터 노드(200-N)와 통신한다. The manager node 100 allocates a dedicated slot and a communication ID to each monitor node 200-N. The communication ID is identification information used only in a short-range wireless network and is managed by the manager node 100. The manager node 100 communicates with the monitor node 200-N using a data frame having a predefined format.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 프레임을 예시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a data frame according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 무선통신에서 이용되는 데이터 프레임은 매니저 슬롯(manager slot) 및 전송 슬롯(transmission slot)과 같이 복수의 타임 슬롯을 포함하고, 상기 데이터 프레임은 일정한 시간 길이(Tms)를 갖는다. 더불어, 상기 데이터 프레임에 포함된 매니저 슬롯, 전송 슬롯 각각은 사전에 설정된 시간을 할당받으며, 배열 순서도 일정하다. 상기 데이터 프레임에서 첫 번째로 배열된 매니저 슬롯은 매니저 노드(100)에서 이용하는 전용 슬롯으로서, 비콘을 포함한다.Referring to FIG. 2, a data frame used in wireless communication of the present invention includes a plurality of time slots such as a manager slot and a transmission slot, and the data frame has a constant time length (Tms). Has. In addition, each of the manager slot and the transmission slot included in the data frame is assigned a preset time, and the arrangement order is also constant. The first manager slot arranged in the data frame is a dedicated slot used by the manager node 100 and includes a beacon.

상기 비콘은 데이터 프레임의 시작을 알리는 기능을 수행함으로써, 슬롯 타이밍을 동기화한다. 매니저 노드(100)는 상기 비콘을 일정 주기 간격으로 계속적으로 송출한다. 모니터 노드(200-N)는 비콘을 토대로 데이터 프레임의 시작 시점을 인지하게 되고, 더불어 비콘을 기준으로 사전에 할당된 시간을 가지는 매니저 슬롯, 전송 슬롯을 데이터 프레임에서 추출할 수 있다.The beacon synchronizes slot timing by performing a function of notifying the start of a data frame. The manager node 100 continuously transmits the beacon at regular intervals. The monitor node 200-N recognizes the start time of the data frame based on the beacon, and may extract a manager slot and a transmission slot having a time allocated in advance based on the beacon from the data frame.

상기 데이터 프레임에서 매니저 슬롯은 매니저 노드(100)가 모니터 노드(200-N)를 제어하기 위해서 사용되는 슬롯이다. 상기 매니저 슬롯 동안에, 통신 아이디와 전용 슬롯 정보를 포함하는 할당 정보가 모니터 노드(200-N)로 전송될 수 있다.In the data frame, the manager slot is a slot used by the manager node 100 to control the monitor node 200-N. During the manager slot, allocation information including communication ID and dedicated slot information may be transmitted to the monitor node 200 -N.

상기 전송 슬롯은 배터리 데이터가 전송되는 타임 슬롯으로서, 각 모니터 노드(200-N)로 할당하기 위해서 복수의 전용 슬롯으로 분할된다. 상기 전송 슬롯은, 근거리 무선 네트워크에 참여중인(즉, 현재 매니저 노드와 통신중인) 모니터 노드 개수로 균등 분할될 수 있으며, 분할된 전송 슬롯(즉, 전용 슬롯)은 특정 모니터 노드(200-N)를 위해서 할당된다. 도 2에서는 전송 슬롯이 4개의 구간으로 분할되며, M1은 모니터 노드#1(200-1), M2은 모니터 노드#2(200-2), M3은 모니터 노드#3(200-3), M4는 모니터 노드#4(200-4)에 할당됨을 예시하고 있다.The transmission slot is a time slot through which battery data is transmitted, and is divided into a plurality of dedicated slots to be allocated to each monitor node 200-N. The transmission slot may be equally divided by the number of monitor nodes participating in the local area wireless network (i.e., currently communicating with the manager node), and the divided transmission slot (i.e., dedicated slot) is a specific monitor node 200-N Is allocated for In Figure 2, the transmission slot is divided into four sections, M1 is monitor node #1 (200-1), M2 is monitor node #2 (200-2), M3 is monitor node #3 (200-3), M4 Exemplifies assignment to monitor node #4 (200-4).

상기 데이터 프레임에 포함된 각 타임 슬롯의 정보는 모니터 노드(200-N)와 매니저 노드(100) 각각에 미리 저장되어 있다. 예컨대, 출하시에 상기 데이터 프레임의 슬롯 길이, 상기 매니저 슬롯의 길이 및 상기 전송 슬롯의 길이가 모니터 노드(200-N)와 매니저 노드(100)에 각각에 저장될 수 있다. Information on each time slot included in the data frame is previously stored in each of the monitor node 200 -N and the manager node 100. For example, upon shipment, the slot length of the data frame, the manager slot length, and the transmission slot length may be stored in the monitor node 200 -N and the manager node 100 respectively.

모니터 노드(200-N)는 매니저 노드(100)로부터 식별정보와 네트워크 참여를 요청하는 메시지를 수신하면, 자신의 식별정보(예컨대, MAC 주소)를 응답함으로써, 근거리 무선 네트워크에 참여할 수 있다. 이때, 모니터 노드(200-N)는 자신의 식별정보(예컨대, MAC 주소)를 시드(seed)로서 난수 생성기에 대입하여, 타 모니터 노드(200-N)와 상이한 지연 시간을 생성하고, 지연 시간이 경과되면 식별정보를 매니저 노드(100)로 응답함으로써 상기 근거리 무선 네트워크에 참여할 수 있다. 또한, 모니터 노드(200-N)는 통신 아이디와 전용 슬롯 정보를 포함하는 할당 정보를 수신하면, 상기 통신 아이디를 자신의 아이디로 설정하고, 전송 슬롯 전체 구간 중에서 상기 전용 슬롯 정보에 해당하는 구간을 배터리 데이터 전송을 위한 전용 슬롯으로 설정한다. 모니터 노드(200-N)는 자신이 탑재된 하나 이상의 배터리 모듈의 센싱 정보(예컨대, 온도, 습도, 전압, 전류 등), 자가 진단 결과 등 중에서 하나 이상이 포함된 배터리 데이터를 수집하고, 상기 전용 슬롯 동안에 상기 수집한 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 보고한다.When the monitor node 200 -N receives identification information and a message requesting network participation from the manager node 100, the monitor node 200-N responds to its identification information (eg, a MAC address), thereby participating in the short-range wireless network. At this time, the monitor node 200-N substitutes its identification information (eg, MAC address) as a seed to the random number generator to generate a delay time different from that of the other monitor nodes 200-N, and the delay time When elapses, it is possible to participate in the local area wireless network by responding to the identification information to the manager node 100. In addition, when the monitor node 200-N receives allocation information including a communication ID and dedicated slot information, it sets the communication ID as its own ID, and determines a section corresponding to the dedicated slot information among all transmission slots. Set as a dedicated slot for battery data transmission. The monitor node 200-N collects battery data including one or more of sensing information (eg, temperature, humidity, voltage, current, etc.) and self-diagnosis results of one or more battery modules mounted thereon, and the dedicated The collected battery data is reported to the manager node 100 during the slot.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 배터리 관리 시스템에서 각 모니터 노드의 전용 슬롯을 할당하는 방법을 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of allocating a dedicated slot of each monitor node in a wireless battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 따른 실시예는 초기에 근거리 무선 네트워크를 형성하는 것을 설명한다. The embodiment according to FIG. 3 describes initially forming a short-range wireless network.

도 3을 참조하면, 매니저 노드(100)는, 전원이 온되거나 네트워크 형성이 입력되면, 주변에 위치하는 모니터 노드들(200-N)을 근거리 무선 네트워크에 참여시키기 위하여, 근거리 무선통신을 기반으로 식별정보를 요청하는 메시지를 브로드캐스팅한다(S301, S303, S305, S307). 상기 매니저 노드(100)는 상기 메시지를 데이터 프레임의 매니저 슬롯 동안에 전송할 수 있다. Referring to FIG. 3, when power is turned on or network formation is input, the manager node 100 is based on short-range wireless communication in order to engage monitor nodes 200-N located in the vicinity to the short-range wireless network. A message requesting identification information is broadcast (S301, S303, S305, S307). The manager node 100 may transmit the message during a manager slot of a data frame.

그러면, 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 각각은, 자신의 식별정보를 시드로서 난수 생성기에 입력하여, 각기 다른 지연시간을 생성한다(S309, S311, S313, S315). 상기 난수 생성기는 모니터 노드(200-N)의 식별정보(예컨대, MAC 주소)를 입력받으면, 전송 슬롯 전체 구간 중에서 어느 한 시점(즉, 지연시간)이 출력될 수 있도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 전송 구간의 시간 길이 80ms인 경우, 상기 난수 생성기는, 모니터 노드(200-N)의 식별정보가 입력되면, 1 ~ 80 까지의 자연수 중에서 어느 하나를 결과로서 출력하고, 모니터 노드(200-N)는 난수 생성기에서 출력한 결과를 지연 시간으로 이용할 수 있다. 또한, 상기 난수 생성기의 결과값(즉, 지연 시간)이 서로 중첩되지 않도록, 모니터 노드들(200-N)이 선정되어 상기 무선 배터리 관리 시스템에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 적용되는 각 모니터 노드(200-N)는, 난수 생성기의 결과값이 서로 중첩되지 않는 식별정보(예컨대, MAC 주소)를 갖는다. 이에 따라, 모니터 노드들(200-N)은 상기 난수 생성기에 자신의 식별정보(예컨대, MAC 주소)를 입력하여 각기 다른 지연시간을 생성한다. Then, monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), monitor node #3 (200-3), and monitor node #4 (200-4) each seed their own identification information. As input to the random number generator, different delay times are generated (S309, S311, S313, S315). The random number generator may be implemented so that when the identification information (eg, MAC address) of the monitor node 200-N is input, a point in time (ie, a delay time) of the entire transmission slot may be output. For example, if the time length of the transmission section is 80 ms, the random number generator, when the identification information of the monitor node 200-N is input, outputs any one of natural numbers from 1 to 80 as a result, and the monitor node ( 200-N) can use the result output from the random number generator as a delay time. In addition, monitor nodes 200-N may be selected and applied to the wireless battery management system so that the result values (ie, delay time) of the random number generator do not overlap with each other. That is, each monitor node 200-N applied to the embodiment of the present invention has identification information (eg, MAC address) in which the result values of the random number generator do not overlap each other. Accordingly, the monitor nodes 200-N input their identification information (eg, MAC address) to the random number generator to generate different delay times.

모니터 노드들(200-N)은 식별정보 전체를 난수 생성기에 시드로서 입력하지 않고, 식별정보의 일부만을 난수 생성기에 시드로서 입력하여 지연 시간을 생성할 수 있다. 예를 들어, 모니터 노드(200-N)는 식별정보인 MAC 주소의 전체 중에서, 전반부에 나타나는 일부 비트(예컨대, 8bit), 후반부에 나타내는 일부 비트(예컨대, 8bit), 또는 중반부의 일부 비트를 시드로서 난수 생성기에 입력하여 지연 시간을 생성할 수 있다. 식별정보가 일부가 시드로서 이용되는 경우, 식별정보의 일부가 서로 중첩되지 않도록 모니터 노드들(200-N)이 선정되어 무선 배터리 관리 시스템에 포함될 수 있다.The monitor nodes 200 -N may generate a delay time by inputting only part of the identification information as a seed to the random number generator without inputting the entire identification information as a seed to the random number generator. For example, the monitor node 200-N seeded some bits (eg, 8 bits) appearing in the first half, some bits (eg, 8 bits) appearing in the second half, or some bits in the middle of the entire MAC address that is identification information. The delay time can be generated by inputting it to the random number generator. When a part of the identification information is used as a seed, the monitor nodes 200-N are selected so that a part of the identification information does not overlap each other and may be included in the wireless battery management system.

모니터 노드들(200-N)이 서로 다른 지연시간을 생성하는 이유는, 모니터 노드들(200-N)이 아직 전용 슬롯을 할당받지 않은 상태에서, 매니저 노드(100)로 동시에 응답을 전송하는 경우, 서로 간에 응답 충돌이 발생할 수 있기 때문이다. 본 발명의 실시예에서는, 모니터 노드들(200-N)간의 응답 충돌(즉, 전송 충돌)을 방지하기 위하여, 서로 다른 지연시간을 각 모니터 노드(200-N)에서 생성한다. 도 3을 참조한 설명에서는, 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 순으로 지연 시간이 짧은 것으로 설명된다.The reason why the monitor nodes 200-N generate different delay times is when the monitor nodes 200-N have not yet been allocated dedicated slots and simultaneously transmit a response to the manager node 100 This is because response conflict may occur between each other. In the embodiment of the present invention, in order to prevent response collisions (ie, transmission collisions) between the monitor nodes 200-N, different delay times are generated in each monitor node 200-N. In the description with reference to FIG. 3, the delay time in the order of monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), monitor node #3 (200-3), and monitor node #4 (200-4) It is described as being short.

각 모니터 노드들(200-N)은 상기 생성한 지연 시간이 경과되면, 자신의 식별정보(예컨대, MAC 주소)가 포함된 응답을 매니저 노드(100)로 전송한다(S317, S319, S321, S323). 상기 응답은 매니저 노드(100)가 형성하는 근거리 무선 네트워크에 참여하는 것을 나타낸다. 도 3에서는 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 순으로 지연 시간이 짧음에 따라, 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 순으로 매니저 노드(100)로 응답이 전송되고, 이에 따라 모니터 노드 간의 전송 충돌이 예방된다. When the generated delay time elapses, each of the monitor nodes 200-N transmits a response including their identification information (eg, MAC address) to the manager node 100 (S317, S319, S321, S323). ). The response indicates that the manager node 100 participates in a short-range wireless network formed by the manager node 100. In Figure 3, as the delay time is short in the order of monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), monitor node #3 (200-3), and monitor node #4 (200-4), , Monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), monitor node #3 (200-3), and monitor node #4 (200-4) in the order of the manager node (100). Transmission, thereby preventing transmission collisions between monitor nodes.

이어서, 매니저 노드(100)는 각각의 모니터 노드(200-N)로부터 수신한 응답 개수와 모니터 노드의 응답 순서를 확인한다(S325). 매니저 노드(100)는 상기 수신한 응답 개수에 따라, 근거리 무선 네트워크에 참여하는 모니터 노드(200-N)의 개수를 확인할 수 있다. 다음으로, 매니저 노드(100)는 데이터 프레임에 배정된 전송 슬롯을 상기 응답 개수(즉, 모니터 노드 개수)만큼 균등 분할하여, 각 모니터 노드(200-N)를 위한 복수의 전용 슬롯을 생성한다(S327). Subsequently, the manager node 100 checks the number of responses received from each of the monitor nodes 200-N and the order of responses from the monitor nodes (S325). The manager node 100 may check the number of monitor nodes 200-N participating in the short-range wireless network according to the number of received responses. Next, the manager node 100 generates a plurality of dedicated slots for each monitor node 200-N by equally dividing the transmission slot allocated to the data frame by the number of responses (ie, the number of monitor nodes) ( S327).

다음으로, 매니저 노드(100)는 상기 복수의 전용 슬롯의 시간 순서(즉, 배치 순서)와 모니터 노드(200-N)의 응답 시간 순서가 일치되도록, 복수의 전용 슬롯을 모니터 노드(200-N)로 개별적으로 할당한다(S329). 또한, 매니저 노드(100)는 응답 순서가 빠른 순으로 작은 숫자 또는 문자열의 가지는 통신 ID를 각각의 모니터 노드(200-N)로 할당할 수 있다. 도 2를 참조하여 예를 들어 설명하면, 매니저 노드(100)는 전송 슬롯을 4개로 분할하고, 첫 번째 구간의 전용 슬롯(M1)을 가장 먼저 응답한 모니터 노드#1(200-1)로 할당하고, 통신 ID로서 숫자 '1'을 모니터 노드#1(200-1)로 할당할 수 있다. 매니저 노드(100)는 두 번째 구간의 전용 슬롯(M2)을 두 번째 순서로 응답한 모니터 노드#2(200-2)로 할당하고, 통신 ID로서 숫자 '2'를 모니터 노드#2(200-2)로 할당할 수 있으며, 세 번째 구간의 전용 슬롯(M3)을 세 번째 순서로 응답한 모니터 노드#3(200-3)으로 할당하고, 통신 ID로서 숫자 '3'을 모니터 노드#3(200-3)로 할당할 수 있다. 또한, 매니저 노드(100)는 네 번째 구간의 전용 슬롯(M4)을 가장 늦게 응답한 모니터 노드#4(200-4)로 할당하고, 통신 ID로서 숫자 '4'를 모니터 노드#4(200-4)로 할당할 수 있다.Next, the manager node 100 sets the plurality of dedicated slots to the monitor node 200-N so that the time order (i.e., arrangement order) of the plurality of dedicated slots and the response time order of the monitor node 200-N are identical. ) Are individually assigned (S329). In addition, the manager node 100 may allocate a communication ID having a small number or character string to each of the monitor nodes 200 -N in the order of response order. Referring to FIG. 2 for example, the manager node 100 divides the transmission slot into four, and allocates the dedicated slot M1 of the first section as the first responding monitor node #1 (200-1). And, the number '1' as the communication ID can be assigned to the monitor node #1 (200-1). The manager node 100 allocates the dedicated slot M2 of the second section to the monitor node #2 (200-2) responding in the second order, and assigns the number '2' as the communication ID to monitor node #2 (200- 2), and the dedicated slot (M3) of the third section is assigned to monitor node #3 (200-3) responding in the third order, and the number '3' as the communication ID is assigned to monitor node #3 ( 200-3) can be assigned. In addition, the manager node 100 allocates the dedicated slot M4 of the fourth section to the latest responding monitor node #4 (200-4), and assigns the number '4' as the communication ID to monitor node #4 (200- 4) can be assigned.

매니저 노드(100)는 모니터 노드(200-N)의 식별정보, 할당한 통신 ID 및 응답 순서를 매핑하고 상기 매핑된 데이터를 참여 목록에 기록한다. 그리고 매니저 노드(100)는 전용 슬롯 정보와 통신 ID를 포함하는 할당 정보를 매니저 슬롯 동안에 해당 모니터 노드(200-N) 각각으로 전송한다(S331, S333, S335, S337). 매니저 노드(100)는 해당 모니터 노드(200-N)로 할당한 전용 슬롯의 시작 시점과 끝 시점을 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있으며, 또는 전송 슬롯의 분할 개수와 할당한 위치(예컨대, n 번째 위치)를 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있다.The manager node 100 maps the identification information of the monitor node 200-N, the assigned communication ID, and the response order, and records the mapped data in the participation list. In addition, the manager node 100 transmits allocation information including dedicated slot information and communication ID to each of the monitor nodes 200-N during the manager slot (S331, S333, S335, and S337). The manager node 100 may include the start time and end time of the dedicated slot allocated to the corresponding monitor node 200-N in the dedicated slot information, or the number of divisions of the transmission slot and the allocated position (e.g., n Th position) may be included in the dedicated slot information.

다음으로, 모니터 노드들(200-N)은 매니저 노드(100)로부터 수신한 할당 정보에서 통신 ID와 전용 슬롯 정보를 확인한 후, 상기 통신 ID로 자신의 ID를 설정하고, 더불어 전송 슬롯의 전체 구간 중에서 상기 전용 슬롯의 정보에 해당하는 구간을 자신의 전용 슬롯을 설정한다(S339, S341, S343, S345). 상기 전용 슬롯 정보에 시작 시점과 끝 시점이 포함되는 경우, 상기 모니터 노드(200-N)는 전송 슬롯의 전체 구간 중에서 상기 시작 시점과 끝 시점에 해당하는 구간을 자신의 전용 슬롯으로 설정한다. 다른 실시예로서, 상기 전용 슬롯 정보에 전송 슬롯의 분할 개수와 할당 위치가 포함되는 경우, 상기 모니터 노드(200-N)는 전송 슬롯을 상기 분할 개수에 따라 균등 분할한 후에, 분할한 구간들 중에서 상기 할당 위치에 대응되는 구간을 자신의 전용 슬롯으로 설정한다. Next, the monitor nodes 200-N check the communication ID and dedicated slot information from the allocation information received from the manager node 100, set their ID as the communication ID, and, together, the entire section of the transmission slot. Among them, a section corresponding to the information of the dedicated slot is set to its own dedicated slot (S339, S341, S343, S345). When the dedicated slot information includes a start time and an end time, the monitor node 200-N sets a section corresponding to the start time and end time among all sections of the transmission slot as its own dedicated slot. As another embodiment, when the dedicated slot information includes the number of divisions and the allocation position of the transmission slot, the monitor node 200-N equally divides the transmission slot according to the number of divisions, and then among the divided sections. The section corresponding to the assigned location is set as its own dedicated slot.

이후에, 모니터 노드들(200-N)은 자신과 연결된 배터리 모듈로부터 배터리 데이터를 획득하고, 상기 설정한 전용 슬롯 동안에 상기 획득한 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송한다(S347, S349, S351, S353). 도 2를 참조하여 예를 들어 설명하면, 모니터 노드#1(200-1)은 M1 슬롯 동안에 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송하고, 모니터 노드#2(200-2)는 M2 슬롯 동안에 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송하며, 모니터 노드#3(200-3)은 M3 슬롯 동안에 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송하고, 모니터 노드#4(200-4)는 M4 슬롯 동안에 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송한다. 모니터 노드들(200-N)은 할당받은 통신 ID와 상기 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송할 수 있다.Thereafter, the monitor nodes 200 -N acquire battery data from the battery module connected to them, and transmit the acquired battery data to the manager node 100 during the set dedicated slot (S347, S349, S351). , S353). Referring to FIG. 2 for example, monitor node #1 (200-1) transmits battery data to the manager node 100 during the M1 slot, and monitor node #2 (200-2) transmits the battery data to the manager node 100 during the M2 slot. Data is transmitted to the manager node 100, monitor node #3 (200-3) transmits battery data to the manager node 100 during the M3 slot, and monitor node #4 (200-4) transmits the battery data during the M4 slot. Data is transmitted to the manager node 100. The monitor nodes 200 -N may transmit the allocated communication ID and the battery data to the manager node 100.

그러면, 매니저 노드(100)는 각각의 모니터 노드(200-N)로부터 순차적으로 수신한 배터리 데이터를 저장하고, 이 배터리 데이터를 분석하여 각 배터리 모듈의 상태를 모니터링한다.Then, the manager node 100 stores battery data sequentially received from each of the monitor nodes 200-N, analyzes the battery data, and monitors the state of each battery module.

한편, 매니저 노드(100)가 형성한 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드들(200-N) 중에서, 하나 이상이 상기 근거리 무선 네트워크에서 이탈할 수 있다. 이 경우, 매니저 노드(100)는 지속적으로 참여중인 모니터 노드들(200-N)에게 더욱 긴 길이의 전용 슬롯이 할당되도록 전용 슬롯을 조정할 수 있다.Meanwhile, one or more of the monitor nodes 200-N participating in the local area wireless network formed by the manager node 100 may leave the local area wireless network. In this case, the manager node 100 may adjust the dedicated slot so that a longer dedicated slot is allocated to the monitor nodes 200-N continuously participating.

도 4는 본 발명은 일 실시예에 따른, 특정 모니터 노드가 근거리 무선 네트워크에서 이탈한 경우에 전용 슬롯을 조정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dedicated slot when a specific monitor node leaves a local area wireless network according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드#4가 이탈한 후에 근거리 무선 네트워크의 상태를 예시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating a state of a short-range wireless network after a monitor node #4 leaves, according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 모니터 노드#4(200-4)는, 근거리 무선 네트워크에서 이탈하기로 결정한 경우, 통신 ID가 포함된 탈퇴 알림 메시지를 매니저 노드(100)로 전송한다(S401). 모니터 노드#4(200-4)가 배터리 관리 시스템에서 제거되거나 타 모니터 노드로 교체될 때에, 모니터 노드#4(200-4)는 상기 탈퇴 알림 메시지를 매니저 노드(100)로 전송할 수 있다. 또한, 모니터 노드#4(200-4)는 전용 슬롯(M4) 동안에 상기 탈퇴 알림 메시지를 매니저 노드(100)로 전송할 수 있다. 모니터 노드#4(200-4)는 상기 탈퇴 알림 메시지에 대한 ACK를 매니저 노드(100)로부터 수신하는 경우, 매니저 노드(100)와의 근거리 무선통신 연결을 단절하고, 더불어 매니저 노드(100)로 배터리 데이터를 더 이상 전송하지 않는다. 4 and 5, when it is determined to leave the local area wireless network, the monitor node #4 200-4 transmits an withdrawal notification message including a communication ID to the manager node 100 (S401). . When the monitor node #4 200-4 is removed from the battery management system or replaced with another monitor node, the monitor node #4 200-4 may transmit the withdrawal notification message to the manager node 100. In addition, the monitor node #4 (200-4) may transmit the withdrawal notification message to the manager node 100 during the dedicated slot (M4). When the monitor node #4 (200-4) receives the ACK for the withdrawal notification message from the manager node 100, it disconnects the short-range wireless communication connection with the manager node 100, No more data is transmitted.

매니저 노드(100)는 탈퇴 알림 메시지에 포함된 통신 ID를 토대로, 모니터 노드#4(200-4)가 근거리 무선 네트워크에서 탈퇴함을 인지하고, 참여 목록에서 상기 통신 ID와 매핑된 데이터를 제거함으로써, 상기 참여 목록을 갱신한다. 도 4에서는 갱신된 참여 목록에 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2) 및 모니터 노드#3(200-3)의 식별정보, 통신 ID 및 응답 순서가 기록된 것으로 예시된다.Based on the communication ID included in the withdrawal notification message, the manager node 100 recognizes that the monitor node #4 (200-4) has withdrawn from the short-range wireless network, and removes the data mapped with the communication ID from the participation list. , Update the above participation list. In FIG. 4, identification information, communication ID, and response order of monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), and monitor node #3 (200-3) are recorded in the updated participation list. It is illustrated.

다음으로, 매니저 노드(100)는 참여 목록이 갱신되면, 상기 참여 목록에서 모니터 노드의 개수를 다시 확인하여, 현재 근거리 무선 네트워크에서 참여중인 모니터 노드의 개수를 다시 확인한다(S403). 이어서, 매니저 노드(100)는 상기 모니터 노드#4(200-4)로 할당한 전용 슬롯의 구간이, 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3) 각각의 전용 슬롯으로 분배되어 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3) 각각의 전용 슬롯이 확장되도록 조정한다. 그리고 매니저 노드(100)는 상기 조정한 전용 슬롯을 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3) 각각으로 재할당한다(S405). 즉, 매니저 노드(100)는 전송 슬롯을 분할되기 전의 상태로 초기화하고, 초기화한 전송 슬롯을 다시 확인한 모니터 노드의 개수(즉, 3개)로 다시 분할하여 복수의 전용 슬롯을 생성한다. 그리고 매니저 노드(100)는 참여 목록에 기록된 응답 순서와 분할한 전용 슬롯의 시간 순서가 일치하도록, 상기 분할한 전용 슬롯을 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3) 각각으로 할당한다. Next, when the participation list is updated, the manager node 100 checks the number of monitor nodes in the participation list again, and again checks the number of monitor nodes currently participating in the local area wireless network (S403). Subsequently, the manager node 100 has a section of the dedicated slot allocated to the monitor node #4 (200-4), monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), and monitor node # 3 (200-3) Distributed to each dedicated slot and adjusted to expand the dedicated slots of monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), and monitor node #3 (200-3) do. Then, the manager node 100 reallocates the adjusted dedicated slot to each of the monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), and monitor node #3 (200-3) (S405). . That is, the manager node 100 initializes the transmission slot to a state before being divided, and divides the initialized transmission slot by the number of monitor nodes (ie, three) that have checked again to generate a plurality of dedicated slots. In addition, the manager node 100 assigns the divided dedicated slots to monitor node #1 (200-1) and monitor node #2 (200-2) so that the response order recorded in the participation list and the time order of the divided dedicated slots coincide. ) And monitor node #3 (200-3).

도 6은 전용 슬롯이 확장된 데이터 프레임을 예시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating a data frame in which a dedicated slot is extended.

도 6은 모니터 노드#4(200-4)가 탈퇴하여, 전송 슬롯은 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2) 및 모니터 노드#3(200-3)의 전용 슬롯(M1, M2, M3)으로 분할된다. 도 6의 데이터 프레임과 도 2의 데이터 프레임을 비교하면, 도 6의 데이터 프레임에 포함된 M1, M2, M3 각각의 전용 슬롯은 도 2의 M1, M2, M3의 전용 슬롯과 비교하여 확장된 상태이다.6 shows that monitor node #4 (200-4) withdraws, and transmission slots are dedicated to monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), and monitor node #3 (200-3). It is divided into slots (M1, M2, M3). When comparing the data frame of FIG. 6 with the data frame of FIG. 2, the dedicated slots of M1, M2, and M3 included in the data frame of FIG. 6 are expanded compared to the dedicated slots of M1, M2, and M3 of FIG. to be.

매니저 노드(100)는 전용 슬롯의 재할당이 완료되면, 재할당한 전용 슬롯의 정보를 포함하는 재할당 정보를 해당 모니터 노드(200-N)로 전송한다(S407, S409, S411). 상기 매니저 노드(100)는 재할당한 전용 슬롯의 시작 시점과 끝 시점을 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있으며, 또는 재할당한 전송 슬롯의 분할 개수와 재할당한 전용 슬롯의 위치(예컨대, n 번째 위치)를 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있다. When the reallocation of the dedicated slot is completed, the manager node 100 transmits reallocation information including information on the reallocated dedicated slot to the corresponding monitor node 200-N (S407, S409, S411). The manager node 100 may include the start time and end time of the reallocated dedicated slot in the dedicated slot information, or the number of divisions of the reallocated transmission slot and the position of the reallocated dedicated slot (e.g., n Th position) may be included in the dedicated slot information.

그러면, 모니터 노드들(200-N)은 상기 재할당 정보에서 전용 슬롯 정보를 확인한 후, 전송 슬롯에서 상기 전용 슬롯 정보에 해당하는 구간을 자신의 전용 슬롯으로 다시 설정한다(S413, S415, S417). 다음으로, 모니터 노드들(200-N)은 자신과 연결된 배터리 모듈에서 배터리 데이터를 획득하고, 이 획득한 배터리 데이터 및 통신 ID를 재설정한 전용 슬롯 동안에 매니저 노드(100)로 전송한다(S419, S421, S423). Then, the monitor nodes 200-N check the dedicated slot information in the reallocation information, and then reconfigure the section corresponding to the dedicated slot information in the transmission slot to their own dedicated slot (S413, S415, S417). . Next, the monitor nodes 200 -N acquire battery data from a battery module connected to them, and transmit the acquired battery data and communication ID to the manager node 100 during a reset dedicated slot (S419, S421). , S423).

그러면, 매니저 노드(100)는 각각의 모니터 노드(200-N)로부터 순차적으로 수신한 배터리 데이터를 저장하고, 이 배터리 데이터를 분석하여 배터리 모듈의 상태를 모니터링한다.Then, the manager node 100 stores battery data sequentially received from each of the monitor nodes 200-N, analyzes the battery data, and monitors the state of the battery module.

한편, 매니저 노드(100)가 형성한 근거리 무선 네트워크에 하나 이상의 새로운 모니터 노드가 참여할 수 있다. 이 경우, 매니저 노드(100)는 새로운 모니터 노드에 전용 슬롯이 할당할 수 있도록, 이미 참여중인 모니터 노드들(200-N)의 전용 슬롯을 조정할 수 있다. Meanwhile, one or more new monitor nodes may participate in the short-range wireless network formed by the manager node 100. In this case, the manager node 100 may adjust the dedicated slots of the already participating monitor nodes 200 -N so that the dedicated slot can be allocated to the new monitor node.

도 7은 본 발명은 일 실시예에 따른, 신규 모니터 노드가 근거리 무선 네트워크에서 참여한 경우에 전용 슬롯을 조정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dedicated slot when a new monitor node participates in a local area wireless network according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드#5가 참여한 경우의 근거리 무선 네트워크 상태를 예시하는 도면이다.8 is a diagram illustrating a state of a short-range wireless network when monitor node #5 participates according to an embodiment of the present invention.

도 7은, 도 2에 따른 프로세스 이후에 진행되는 방법인 것으로 예시된다. FIG. 7 is illustrated as a method that proceeds after the process according to FIG. 2.

도 7 및 도 8을 참조하면, 모니터 노드#5(200-5)는 자신의 식별정보(예컨대, MAC 주소)를 포함하는 참여 알림 메시지를 매니저 노드(100)로 전송한다(S701). 이때, 모니터 노드#5(200-5)는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)를 이용하여, 데이터 충돌이 발생하지 않은 시점에 상기 참여 알림 메시지를 매니저 노드(100)로 전송할 수 있다. 새로운 배터리 모듈이 증설되고, 상기 새로운 배터리 모듈에 상기 모니터 노드#5(200-5)가 탑재되어 있는 경우, 상기 모니터 노드#5(200-5)는 상기 참여 알림 메시지를 매니저 노드(100)로 전송할 수 있다.7 and 8, monitor node #5 (200-5) transmits a participation notification message including its own identification information (eg, MAC address) to the manager node 100 (S701). At this time, the monitor node #5 (200-5) may transmit the participation notification message to the manager node 100 at a point in time when no data collision occurs using Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA). . When a new battery module is expanded and the monitor node #5 (200-5) is mounted on the new battery module, the monitor node #5 (200-5) sends the participation notification message to the manager node 100. Can be transmitted.

그러면, 매니저 노드(100)는 모니터 노드#5(200-5)가 근거리 무선 네트워크에 새롭게 참여함에 따라, 상기 모니터 노드#5(200-5)의 통신 ID를 할당하고, 상기 모니터 노드#5(200-5)의 응답 순서를 가장 마지막인 것으로 설정한다. 그리고 매니저 노드(100)는 상기 모니터 노드#5(200-5)의 통신 ID, 식별정보, 상기 설정한 응답 순서를 매핑하여 참여 목록에 새롭게 저장한다. Then, the manager node 100 allocates the communication ID of the monitor node #5 (200-5) as the monitor node #5 (200-5) newly participates in the short-range wireless network, and the monitor node #5 ( 200-5) is set to the last one. In addition, the manager node 100 maps the communication ID, identification information, and the set response order of the monitor node #5 (200-5), and newly stores it in the participation list.

매니저 노드(100)는 참여 목록이 갱신됨에 따라, 근거리 무선 네트워크에 참여하는 모니터 노드의 개수를 재확인한다(S703). 다음으로, 매니저 노드(100)는 신규로 참여한 모니터 노드#5(200-5)로 전용 슬롯을 할당하기 위하여, 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 각각의 전용 슬롯이 축소되도록 조정하고, 더불어 모니터 노드#5(200-5)의 전용 슬롯을 새롭게 할당한다(S705). 즉, 매니저 노드(100)는 전송 슬롯을 분할되기 전의 상태로 초기화하고, 초기화한 전송 슬롯을 다시 확인한 모니터 노드의 개수(즉, 5개)로 다시 분할하여 전용 슬롯을 생성한다. 그리고 매니저 노드(100)는 참여 목록에 기록된 응답 순서와 전용 슬롯의 시간 순서가 일치하도록, 상기 분할한 전용 슬롯을 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4), 모니터 노드#5(200-5) 각각으로 할당한다. As the participation list is updated, the manager node 100 reconfirms the number of monitor nodes participating in the short-range wireless network (S703). Next, the manager node 100 allocates a dedicated slot to the newly participated monitor node #5 (200-5), monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), and monitor The dedicated slots of each of the node #3 (200-3) and the monitor node #4 (200-4) are adjusted to be reduced, and a dedicated slot of the monitor node #5 (200-5) is newly allocated (S705). That is, the manager node 100 initializes the transmission slot to a state before being divided, and divides the initialized transmission slot by the number of monitor nodes (that is, five) that have checked again to generate a dedicated slot. In addition, the manager node 100 monitors the divided dedicated slots as monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2) so that the response order recorded in the participation list and the time order of the dedicated slots match. Assign to monitor node #3 (200-3), monitor node #4 (200-4), and monitor node #5 (200-5) respectively.

도 9는 전용 슬롯이 축소된 데이터 프레임을 예시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating a data frame in which a dedicated slot is reduced.

도 9는 모니터 노드#5(200-5)가 신규로 참여함에 따라, 전송 슬롯(Transmission slot)은 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 및 모니터 노드#5(200-5)의 전용 슬롯으로 분할된다. 도 9의 데이터 프레임과 도 2의 데이터 프레임을 비교하면, 도 9의 데이터 프레임에 포함된 전용 슬롯 M1, M2, M3, M4는 도 2의 전용 슬롯 M1, M2, M3, M4 보다 축소된 상태이다.9 shows that as monitor node #5 (200-5) newly participates, transmission slots are monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), and monitor node #3. It is divided into dedicated slots of (200-3), monitor node #4 (200-4) and monitor node #5 (200-5). When comparing the data frame of FIG. 9 with the data frame of FIG. 2, dedicated slots M1, M2, M3, and M4 included in the data frame of FIG. 9 are in a reduced state than the dedicated slots M1, M2, M3, and M4 of FIG. .

매니저 노드(100)는 전용 슬롯의 재할당이 완료되면, 매니저 노드(100)는 재할당한 전용 슬롯 정보를 포함하는 재할당 정보를 해당 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 각각으로 전송한다(S707, S709, S711, S713). 그리고 매니저 노드(100)는 모니터 노드#5(200-5)의 전용 슬롯 정보과 통신 ID를 포함하는 할당 정보를 상기 모니터 노드#5(200-5)로 전송한다(S715). 매니저 노드(100)는 매니저 슬롯 동안에 상기 재할당 정보 또는 상기 할당 정보 해당 모니터 노드로 전송할 수 있다.When the reallocation of the dedicated slot is completed, the manager node 100 transmits reallocation information including the reallocated dedicated slot information to the monitor node #1 (200-1) and monitor node #2 ( 200-2), monitor node #3 (200-3), and monitor node #4 (200-4), respectively (S707, S709, S711, S713). In addition, the manager node 100 transmits allocation information including dedicated slot information and communication ID of the monitor node #5 (200-5) to the monitor node #5 (200-5) (S715). The manager node 100 may transmit the reallocation information or the allocation information to a corresponding monitor node during a manager slot.

그러면, 모니터 노드#1(200-1), 모니터 노드#2(200-2), 모니터 노드#3(200-3), 모니터 노드#4(200-4) 각각은 수신한 재할당 정보에서 전용 슬롯 정보를 확인한 후, 전송 슬롯의 전체 구간 중에서 상기 전용 슬롯 정보에 해당하는 구간을 자신의 전용 슬롯으로 다시 설정한다(S717, S719, S721, S723). 또한, 모니터 노드#5(200-5)는 매니저 노드(100)로부터 수신한 할당 정보에서 통신 ID와 전용 슬롯 정보를 확인한 후, 상기 통신 ID로 자신의 ID를 설정하고, 더불어 전송 슬롯에서 전용 슬롯 정보에 해당하는 구간을 모니터 노드#5(200-5)의 전용 슬롯으로 설정한다(S725).Then, each of monitor node #1 (200-1), monitor node #2 (200-2), monitor node #3 (200-3), and monitor node #4 (200-4) is dedicated to the received reallocation information. After checking the slot information, the section corresponding to the dedicated slot information among all sections of the transmission slot is set again as its own dedicated slot (S717, S719, S721, S723). In addition, the monitor node #5 (200-5) checks the communication ID and dedicated slot information from the allocation information received from the manager node 100, sets its own ID as the communication ID, and sets the dedicated slot in the transmission slot. The section corresponding to the information is set as a dedicated slot of monitor node #5 (200-5) (S725).

다음으로, 모니터 노드들(200-N)은 배터리 데이터를 획득하고, 이 획득한 배터리 데이터 및 통신 ID를 자신의 전용 슬롯 동안에 매니저 노드(100)로 전송한다(S727, S729, S731, S733, S735). Next, the monitor nodes 200-N acquire battery data, and transmit the acquired battery data and communication ID to the manager node 100 during their dedicated slot (S727, S729, S731, S733, S735). ).

그러면, 매니저 노드(100)는 각각의 모니터 노드(200-N)로부터 순차적으로 수신한 배터리 데이터를 저장하고, 이 배터리 데이터를 분석하여 각 배터리 모듈의 상태를 모니터링한다.Then, the manager node 100 stores battery data sequentially received from each of the monitor nodes 200-N, analyzes the battery data, and monitors the state of each battery module.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니저 노드의 구성을 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a configuration of a manager node according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 매니저 노드(100)는 무선통신부(110), 매니저 저장부(120) 및 매니저 제어부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 10, the manager node 100 according to an embodiment of the present invention includes a wireless communication unit 110, a manager storage unit 120, and a manager control unit 130.

무선통신부(110)는 근거리 무선통신을 수행하기 위한 RF(Radio Frequency) 회로를 구비한다. 또한, 무선통신부(110)는 일정 주기 간격으로 비콘을 브로드캐스팅한다. 또한, 무선통신부(110)는 하나 이상의 모니터 노드(200-N)와 근거리 무선 네트워크를 형성한다. 상기 무선통신부(110)는 매니저 슬롯 동안에 메시지 또는 데이터를 모니터 노드(200-N)로 전송한다. 또한, 무선통신부(110)는 전송 슬롯 동안에 각 모니터 노드(200-N)로부터 배터리 데이터를 수신한다.The wireless communication unit 110 includes a radio frequency (RF) circuit for performing short-range wireless communication. In addition, the wireless communication unit 110 broadcasts a beacon at regular intervals. In addition, the wireless communication unit 110 forms a short-range wireless network with one or more monitor nodes 200-N. The wireless communication unit 110 transmits a message or data to the monitor node 200-N during the manager slot. In addition, the wireless communication unit 110 receives battery data from each monitor node 200-N during a transmission slot.

매니저 저장부(120)는 디스크 장치, 메모리 등과 같은 저장수단으로서, 매니저 노드(100)가 동작하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장한다. 매니저 저장부(120)는 상술한 매니저 노드(100)의 동작을 실행하는 프로그램(또는 명령어 세트)을 저장할 수 있다. 매니저 저장부(120)는 모니터 노드(200-N)의 통신 ID와 식별정보(예컨데, MAC 주소) 및 식별정보의 응답 순서가 매핑된 참여 목록을 저장한다. 또한, 매니저 저장부(120)는 각각의 모니터 노드(200-N)로부터 수신한 배터리 데이터를 저장할 수 있다. The manager storage unit 120 is a storage means such as a disk device and a memory, and stores various programs and data for the manager node 100 to operate. The manager storage unit 120 may store a program (or instruction set) that executes the operation of the manager node 100 described above. The manager storage unit 120 stores a communication ID of the monitor node 200-N, identification information (eg, MAC address), and a participation list in which the response order of the identification information is mapped. In addition, the manager storage unit 120 may store battery data received from each of the monitor nodes 200 -N.

매니저 제어부(130)는 마이크로프로세서와 같은 연산처리 장치로서, 매니저 노드(100)의 전반적인 동작을 제어하고, 더불어 모니터 노드(200-N)를 제어하기 위한 데이터를 생성한다. 상기 매니저 제어부(130)는 매니저 저장부(120)에 저장된 프로그램(또는 명령어 세트)과 관련된 데이터를 메모리에 탑재한 후에, 본 발명의 실시예에 따른 전용 슬롯 할당과 조정을 수행할 수 있다.The manager control unit 130 is an operation processing device such as a microprocessor, and controls the overall operation of the manager node 100 and generates data for controlling the monitor node 200-N. After loading data related to a program (or instruction set) stored in the manager storage unit 120 into a memory, the manager control unit 130 may perform dedicated slot allocation and adjustment according to an embodiment of the present invention.

매니저 제어부(130)는 무선통신부(110)를 이용하여, 각 모니터 노드(200-N)의 배터리 데이터를 획득하고, 이 배터리 데이터를 분석하여 모니터 노드(200-N)가 탑재된 배터리 모듈들의 상태를 분석할 수 있다. 또한, 매니저 제어부(130)는 각 배터리 데이터를 종합 분석하여 배터리 팩의 상태를 파악하여, 충전과 방전을 제어할 수 있다.The manager control unit 130 obtains battery data of each monitor node 200-N using the wireless communication unit 110 and analyzes the battery data to determine the status of the battery modules in which the monitor node 200-N is mounted. Can be analyzed. In addition, the manager controller 130 may comprehensively analyze each battery data to determine the state of the battery pack, and control charging and discharging.

본 발명의 실시예에 따르면, 매니저 제어부(130)는 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드(200-N)의 개수를 카운팅하고, 전송 슬롯을 상기 모니터 노드(200-N)의 개수만큼 분할하여, 모니터 노드(200-N)의 개수와 상응하는 개수의 전용 슬롯을 생성한다. 이때, 매니저 제어부(130)는 식별정보를 요청하며 네트워크 참여를 요청하는 메시지를 브로드캐스팅한 후에, 이에 응답한 모니터 노드들(200-N)을 카운팅함으로써, 상기 근거리 무선 네트워크에 참여하는 모니터 노드(200-N)의 개수를 확인할 수 있다. 매니저 제어부(130)는 상기 생성한 하나 이상의 전용 슬롯의 시간 순서와 모니터 노드(200-N)의 응답 순서가 일치되도록, 각각의 전용 슬롯을 모니터 노드(200-N)로 할당하고, 응답 순서가 빠른 순으로 작은 숫자(또는 문자열)의 통신 아이디를 모니터 노드(200-N)로 할당할 수 있다. 또한, 매니저 제어부(130)는 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드(200-N)의 개수가 변동되면, 이미 할당한 전용 슬롯들의 길이를 조정하고, 조정한 전용 슬롯을 모니터 노드(200-N) 각각으로 다시 할당할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the manager controller 130 counts the number of monitor nodes 200-N participating in the short-range wireless network, divides transmission slots by the number of monitor nodes 200-N, Dedicated slots corresponding to the number of monitor nodes 200-N are created. At this time, the manager control unit 130 requests identification information and broadcasts a message requesting network participation, and then counts the monitor nodes 200-N responding thereto, so that a monitor node participating in the short-range wireless network ( 200-N) can be checked. The manager control unit 130 allocates each dedicated slot to the monitor node 200-N so that the time order of the generated one or more dedicated slots and the response order of the monitor node 200-N match, and the response order is Communication IDs of small numbers (or character strings) in rapid order may be allocated to the monitor nodes 200-N. In addition, when the number of monitor nodes 200-N participating in the short-range wireless network changes, the manager control unit 130 adjusts the lengths of already allocated dedicated slots and adjusts the adjusted dedicated slots to the monitor node 200-N. Each can be reassigned.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니저 노드에서 전용 슬롯을 모니터 노드로 할당하는 방법을 설명하는 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a method of allocating a dedicated slot to a monitor node in a manager node according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 매니저 제어부(130)는 네트워크 초기 설정이 진행되면, 네트워크 참여와 식별정보를 요청하는 메시지를 상기 무선통신부(110)를 이용하여 브로드캐스팅하고, 시간을 카운팅하기 시작한다(S1101, S1103). 상기 매니저 제어부(130)는 매니저 노드(100)가 형성하는 근거리 무선 네트워크의 ID를 상기 메시지에 포함하여, 상기 메시지를 브로드캐스팅한다. 상기 근거리 무선 네트워크의 ID는 공장 출하시에 설정되어, 매니저 저장부(120)에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매니저 노드(100)는 매니저 슬롯 동안에 상기 메시지를 브로드캐스팅할 수 있다. Referring to FIG. 11, when initial network setup is in progress, the manager control unit 130 broadcasts a message requesting network participation and identification information using the wireless communication unit 110, and starts counting time (S1101). , S1103). The manager controller 130 broadcasts the message by including the ID of the short-range wireless network formed by the manager node 100 in the message. The ID of the short-range wireless network may be set at the time of factory shipment and may be stored in the manager storage unit 120. Also, the manager node 100 may broadcast the message during a manager slot.

다음으로, 매니저 제어부(130)는, 무선통신부(110)가 참여 응답을 모니터 노드(200-N)로부터 수신하는지 여부를 모니터링한다(S1105). 매니저 제어부(130)는 참여 응답이 수신되면, 해당 모니터 노드(200-N)의 참여 응답 순서와 식별정보(예컨대, MAC 주소)를 확인하고, 더불어 상기 모니터 노드(200-N)의 통신 ID를 할당한다(S1107). 그리고 매니저 제어부(130)는 상기 할당한 통신 ID, 응답 순서 및 상기 모니터 노드(200-N)의 식별정보를 매핑하여 참여 목록에 기록한다.Next, the manager control unit 130 monitors whether the wireless communication unit 110 receives a participation response from the monitor node 200-N (S1105). When the participation response is received, the manager control unit 130 checks the participation response order and identification information (eg, MAC address) of the corresponding monitor node 200-N, and also determines the communication ID of the monitor node 200-N. Allocate (S1107). In addition, the manager control unit 130 maps the allocated communication ID, response order, and identification information of the monitor node 200-N and records them in the participation list.

매니저 제어부(130)는 카운팅한 시간이 사전에 설정된 만료 시간에 도달하였는지 여부를 확인하여 도달하지 않으면(S1109의 no), S1105 단계를 재진행하여 응답 수신을 대기한다.The manager control unit 130 checks whether the counted time has reached a preset expiration time, and if it does not arrive (no in S1109), it re-proaches step S1105 to wait for a response to be received.

반면에, 매니저 제어부(130)는 카운팅한 시간이 만료 시간에 도달하면(S1109의 yes), 참여 목록에 기록된 모니터 노드의 개수를 확인하고, 전송 슬롯을 상기 모니터 노드의 개수만큼 분할하여, 모니터 노드 개수와 상응하는 개수를 가지는 전용 슬롯을 생성한다(S1111). 이어서, 매니저 제어부(130)는 상기 생성한 전용 슬롯의 시간 순서와 모니터 노드(200-N)의 응답 순서가 일치되도록, 각각의 전용 슬롯을 모니터 노드(200-N)로 할당한다(S1113). 그리고 매니저 제어부(130)는 전용 슬롯의 정보와 통신 ID가 포함된 할당 정보를 모니터 노드(200-N)별로 생성하고, 무선통신부(110)를 이용하여 상기 할당 정보를 해당 모니터 노드(200-N)로 전송한다(S1115). 이때, 매니저 제어부(130)는 전용 슬롯의 시작 시점과 끝 시점을 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있으며, 또는 전송 슬롯의 분할 개수와 할당 위치(예컨대, n 번째 위치)를 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있다. On the other hand, when the counted time reaches the expiration time (yes in S1109), the manager controller 130 checks the number of monitor nodes recorded in the participation list, divides the transmission slot by the number of monitor nodes, and monitors A dedicated slot having a number corresponding to the number of nodes is created (S1111). Subsequently, the manager control unit 130 allocates each dedicated slot to the monitor node 200-N so that the time order of the generated dedicated slot and the response order of the monitor node 200-N match (S1113). In addition, the manager control unit 130 generates allocation information including information on a dedicated slot and a communication ID for each monitor node 200-N, and uses the wireless communication unit 110 to store the allocation information in the corresponding monitor node 200-N. ) Is transmitted (S1115). In this case, the manager control unit 130 may include the start and end times of the dedicated slot in the dedicated slot information, or include the number of divisions of the transmission slot and the allocation position (eg, n-th position) in the dedicated slot information. I can make it.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니저 노드에서 모니터 노드 개수의 변동에 따라 전용 슬롯을 조정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dedicated slot according to a change in the number of monitor nodes in a manager node according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 무선통신부(110)는 모니터 노드(200-N)로부터 참여 요청 메시지 또는 탈퇴 알림 메시지를 수신할 수 있다(S1201). 그러면, 매니저 제어부(130)는 새로운 모니터 노드(200-N)가 참여하거나, 기존 모니터 노드(200-N)가 탈퇴함을 인지하여, 참여 목록을 갱신한다(S1203). 구체적으로, 무선통신부(110)가 탈퇴 알림 메시지를 수신하면, 매니저 제어부(130)는 상기 탈퇴 알림 메시지에서 통신 ID를 확인하고, 상기 통신 ID와 매핑되는 데이터를 상기 참여 목록에서 삭제한다. 또한, 무선통신부(110)가 참여 요청 메시지를 수신하면, 매니저 제어부(130)는 상기 참여 요청 메시지에서 신규 모니터 노드(200-N)의 식별정보를 확인하고, 상기 신규 모니터 노드(200-N)의 통신 ID를 할당한다. 그리고 매니저 제어부(130)는 상기 신규 모니터 노드(200-N)의 응답 순서를 가장 마지막으로 설정한 후, 상기 신규 모니터 노드(200-N)의 식별정보, 통신 ID 및 응답 순서를 매핑하여 상기 참여 목록에 새롭게 저장한다.Referring to FIG. 12, the wireless communication unit 110 may receive a participation request message or withdrawal notification message from the monitor node 200 -N (S1201). Then, the manager controller 130 recognizes that the new monitor node 200-N participates or the existing monitor node 200-N leaves, and updates the participation list (S1203). Specifically, when the wireless communication unit 110 receives the withdrawal notification message, the manager controller 130 checks the communication ID in the withdrawal notification message, and deletes data mapped to the communication ID from the participation list. In addition, when the wireless communication unit 110 receives the participation request message, the manager control unit 130 checks the identification information of the new monitor node 200-N in the participation request message, and the new monitor node 200-N Allocate the communication ID of. In addition, the manager control unit 130 finally sets the response order of the new monitor node 200-N, and then maps the identification information, communication ID, and response order of the new monitor node 200-N to participate. Save it newly in the list.

매니저 제어부(130)는 참여 목록이 갱신되면, 변동한 모니터 노드의 개수를 상기 참여 목록에서 확인한다(S1205). 이어서, 매니저 제어부(130)는 전송 슬롯을 분할되기 전의 상태로 초기화하고(S1207), 초기화한 전송 슬롯을 상기 확인한 모니터 노드의 개수로 다시 분할하여 전용 슬롯을 다시 생성한다(S1209). When the participation list is updated, the manager control unit 130 checks the number of changed monitor nodes from the participation list (S1205). Subsequently, the manager control unit 130 initializes the transmission slot to the state before being divided (S1207), and re-divides the initialized transmission slot by the number of monitor nodes checked to create a dedicated slot again (S1209).

그리고 매니저 제어부(130)는 참여 목록에 기록된 응답 순서와 분할한 전용 슬롯의 시간 순서(배치 순서)가 일치하도록, 상기 분할한 전용 슬롯을 모니터 노드(200-N) 각각으로 재할당한다(S1211). 다음으로, 매니저 제어부(130)는 재할당한 전용 슬롯의 정보를 포함하는 재할당 정보를 모니터 노드(200-N)별로 생성하고, 재할당 정보를 무선통신부(110)를 이용하여 해당 모니터 노드(200-N)로 전송한다(S1213). 이때, 매니저 제어부(130)는 매니저 슬롯 동안에 상기 재할당 정보를 모니터 노드(200-N)로 전송할 수 있다. 또한, 매니저 제어부(130)는 재할당한 전용 슬롯의 시작 시점과 끝 시점을 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있으며, 또는 전송 슬롯의 분할 개수와 할당한 위치(예컨대, n번째 위치)를 상기 전용 슬롯 정보에 포함시킬 수 있다. In addition, the manager controller 130 reallocates the divided dedicated slots to each of the monitor nodes 200-N so that the response order recorded in the participation list and the time order (arrangement order) of the divided dedicated slots coincide (S1211). ). Next, the manager control unit 130 generates reallocation information including information on the reallocated dedicated slot for each monitor node 200-N, and generates the reallocation information using the wireless communication unit 110. 200-N) is transmitted (S1213). In this case, the manager controller 130 may transmit the reallocation information to the monitor node 200 -N during the manager slot. In addition, the manager control unit 130 may include the start time and end time of the reallocated dedicated slot in the dedicated slot information, or the number of divisions of the transmission slot and the assigned position (e.g., the nth position). It can be included in the slot information.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드의 구성을 나타내는 도면이다.13 is a diagram illustrating a configuration of a monitor node according to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터 노드(200)는 무선통신부(210), 모니터 저장부(220), 인터페이스(230) 및 모니터 제어부(240)를 포함한다. As shown in FIG. 13, the monitor node 200 according to an embodiment of the present invention includes a wireless communication unit 210, a monitor storage unit 220, an interface 230, and a monitor control unit 240.

무선통신부(210)는 매니저 노드(100)와 근거리 무선통신을 수행한다. 상기 무선통신부(210)는 매니저 슬롯 동안에 매니저 노드(100)로부터 데이터를 수신하고, 상기 모니터 노드(200)의 전용 슬롯 동안에 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송한다. The wireless communication unit 210 performs short-range wireless communication with the manager node 100. The wireless communication unit 210 receives data from the manager node 100 during the manager slot and transmits battery data to the manager node 100 during the dedicated slot of the monitor node 200.

모니터 저장부(220)는 메모리, 디스크 장치 등과 같은 저장수단으로서, 모니터 노드(200)가 동작하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(220)는 상술한 모니터 노드(200)의 동작을 실행하는 프로그램(또는 명령어 세트)을 저장한다. 또한, 모니터 저장부(220)는 모니터 노드(200)가 접속할 수 있는 하나 이상의 근거리 무선 네트워크 식별정보가 기록되는 네트워크 목록을 저장한다. The monitor storage unit 220 is a storage means such as a memory or a disk device, and stores various programs and data for the monitor node 200 to operate. In particular, the storage unit 220 stores a program (or instruction set) that executes the operation of the monitor node 200 described above. In addition, the monitor storage unit 220 stores a network list in which identification information of one or more short-range wireless networks to which the monitor node 200 can access is recorded.

인터페이스(230)는 모니터 노드(200)가 탑재되는 배터리 모듈(10)과 통신 연결을 지원하는 구성요소로서, 버스 선, 케이블 등이 이용될 수 있으며, 또는 CAN 통신이 이용될 수 있다. 상기 인터페이스(230)를 통해서 모니터 노드(200)는 배터리 모듈(10)에서 발생하는 배터리 데이터를 획득할 수 있다. The interface 230 is a component supporting communication connection with the battery module 10 on which the monitor node 200 is mounted, and a bus line, a cable, etc. may be used, or CAN communication may be used. Through the interface 230, the monitor node 200 may acquire battery data generated from the battery module 10.

모니터 제어부(240)는 마이크로프로세서와 같은 연산처리 장치로서, 모니터 노드(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 모니터 제어부(240)는 저장부(220)에 저장된 프로그램(또는 명령어 세트)과 관련된 데이터를 메모리에 탑재한 후에, 본 발명의 실시예에 따른 응답 메시지를 매니저 노드(100)로 전송할 수 있으며, 또한 전용 슬롯과 통신 ID를 설정할 수 있다.The monitor control unit 240 is an operation processing device such as a microprocessor and controls the overall operation of the monitor node 200. The monitor control unit 240 may transmit a response message according to an embodiment of the present invention to the manager node 100 after loading data related to a program (or instruction set) stored in the storage unit 220 into a memory, In addition, dedicated slot and communication ID can be set.

무선통신부(210)가 매니저 노드(100)로부터 참여 요청 메시지를 수신하면, 모니터 제어부(240)는 모니터 노드(200)의 식별정보 일부 또는 전부를 난수 생성기에 입력하여, 타 모니터 노드들과 상이한 지연시간을 생성하고, 상기 지연시간이 경과된 후에 무선통신부(210)를 이용하여 참여 응답을 매니저 노드(100)로 전송할 수 있다. 모니터 제어부(240)는 인터페이스(230)를 통하여 배터리 모듈(10)의 온도, 전류, 습도, 전압 등의 각종 데이터를 획득하고, 배터리 모듈(10)의 AFE(Analog Front End) 측정, 상태 점검(즉, diagnostic test) 등의 자가 진단을 수행할 수 있다. 또한, 모니터 제어부(240)는 매니저 노드(100)로부터 수신한 할당 정보를 기초로, 모니터 노드(200)의 전용 슬롯과 통신 ID를 설정한다. 모니터 제어부(240)는 무선통신부(210)를 제어하여 상기 설정한 전용 슬롯 동안에, 전압, 전류, 습도, 온도, 자가 진단 데이터 중에서 하나 이상을 포함하는 배터리 데이터를 매니저 노드(100)로 전송한다.When the wireless communication unit 210 receives the participation request message from the manager node 100, the monitor control unit 240 inputs part or all of the identification information of the monitor node 200 to the random number generator, and delays different from other monitor nodes. After the time is generated and the delay time elapses, the participation response may be transmitted to the manager node 100 using the wireless communication unit 210. The monitor control unit 240 acquires various data such as temperature, current, humidity, and voltage of the battery module 10 through the interface 230, and measures the AFE (Analog Front End) of the battery module 10, and checks the status ( That is, self-diagnosis such as diagnostic test) can be performed. In addition, the monitor control unit 240 sets a dedicated slot and a communication ID of the monitor node 200 based on the allocation information received from the manager node 100. The monitor control unit 240 controls the wireless communication unit 210 to transmit battery data including one or more of voltage, current, humidity, temperature, and self-diagnosis data to the manager node 100 during the set dedicated slot.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터 노드에서 통신 ID와 전용 슬롯을 설정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a method of setting a communication ID and a dedicated slot in a monitor node according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 모니터 노드(200)의 무선통신부(210)는 근거리 무선 네트워크 ID가 포함되고, 식별정보와 네트워크 참여를 요청하는 메시지를 매니저 노드(100)로부터 수신한다(S1401).Referring to FIG. 14, the wireless communication unit 210 of the monitor node 200 includes a short-range wireless network ID and receives identification information and a message requesting network participation from the manager node 100 (S1401).

그러면, 모니터 제어부(240)는 모니터 저장부(220)의 네트워크 목록에 상기 근거리 무선 네트워크 ID를 비교하여, 매니저 노드(100)에서 형성하는 근거리 무선 네트워크가 참여 가능한 네트워크인지 여부를 판별한다. 즉, 모니터 제어부(240)는 상기 네트워크 목록에 상기 근거리 무선 네트워크 ID가 기록되어 있는지 여부를 확인한다. 모니터 제어부(240)는 상기 네트워크 목록에 상기 근거리 무선 네트워크 ID가 기록되어 있지 않으면, 매니저 노드(100)가 형성하는 근거리 무선 네트워크에 참여 불가능한 것으로 판단하여, 상기 매니저 노드(100)로 응답 메시지를 전송하지 않는다.Then, the monitor control unit 240 compares the short-range wireless network ID to the network list of the monitor storage unit 220 to determine whether the short-range wireless network formed by the manager node 100 is a participating network. That is, the monitor control unit 240 checks whether the short-range wireless network ID is recorded in the network list. If the short-range wireless network ID is not recorded in the network list, the monitor control unit 240 determines that it is impossible to participate in the short-range wireless network formed by the manager node 100 and transmits a response message to the manager node 100. I never do that.

반면에, 모니터 제어부(240)는 상기 근거리 무선 네트워크 ID가 상기 네트워크 목록에 포함되어 있으면, 상기 근거리 무선 네트워크에 참여하기 위한 프로세스를 개시한다. 우선, 모니터 제어부(240)는 모니터 노드(200)의 식별정보(예컨대, MAC 주소)의 일부 또는 전부를 시드(seed)로서 난수 생성기에 입력하여, 타 모니터 노드(200)와 상이한 지연 시간을 생성한다(S1403). 이어서, 모니터 제어부(240)는 상기 지연 시간을 카운팅하고(S1405). 상기 지연 시간이 경과되면(S1407의 yes), 무선통신부(210)를 이용하여 매니저 노드(100)와 형성된 채널의 상태가 사용중(busy) 상태인지 또는 유휴(idle) 상태인지 여부를 확인한다(S1409). 모니터 노드(200)의 지연 시간과 타 모니터 노드의 지연시간 차이가 짧아 채널 상태가 불안정할 수도 있고, 또는 주변 환경으로 인하여 채널이 상태가 불안정할 수도 있기 때문에, 모니터 제어부(240)는 매니저 노드(100)와의 채널 상태를 파악한다. 모니터 제어부(240)는 CCA(Clear Channel Assessment) 모드를 이용하여 채널 상태가 유휴 상태인지 사용중 상태인지 여부를 확인할 수 있다. 즉, 모니터 제어부(240)는 무선통신부(210)를 이용하여, 상기 채널의 에너지 검출을 수행한 후에, 에너지 검출 결과값이 소정의 임계값을 초과하면 상기 채널 상태를 사용중 상태인 것으로 판단할 수 있으며, 상기 에너지 검출 결과값이 임계값 이하이면, 상기 채널 상태를 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 모니터 제어부(240)는 상기 무선통신부(210)를 이용하여 캐리어 센싱을 수행한 후, 캐리어가 일정수준 이상으로 검출되면 상기 채널 상태가 사용중인 상태인 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 상기 채널 상태가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. On the other hand, if the local area wireless network ID is included in the network list, the monitor control unit 240 starts a process for participating in the local area wireless network. First, the monitor control unit 240 inputs part or all of the identification information (eg, MAC address) of the monitor node 200 as a seed to the random number generator, thereby generating a different delay time from the other monitor node 200 Do (S1403). Subsequently, the monitor control unit 240 counts the delay time (S1405). When the delay time elapses (Yes in S1407), it is checked using the wireless communication unit 210 whether the state of the channel formed with the manager node 100 is a busy state or an idle state (S1409). ). Since the difference between the delay time of the monitor node 200 and the delay time of other monitor nodes is short, the channel state may be unstable, or the channel state may be unstable due to the surrounding environment. 100) and check the channel status. The monitor control unit 240 may check whether a channel state is an idle state or a busy state by using a clear channel assessment (CCA) mode. That is, the monitor control unit 240 may determine that the channel state is in use when the energy detection result value exceeds a predetermined threshold value after performing energy detection of the channel using the wireless communication unit 210. And, if the energy detection result value is less than or equal to the threshold value, it may be determined that the channel state is an idle state. In addition, the monitor control unit 240 performs carrier sensing using the wireless communication unit 210, and then determines that the channel state is in use when a carrier is detected above a certain level, otherwise the channel state is It can be determined that it is in an idle state.

모니터 제어부(240)는 채널이 유휴(idle) 상태이면(S1411의 yes), 모니터 노드(200)의 식별정보를 포함하는 참여 응답 메시지를 생성하고, 무선통신부(210)를 이용하여 상기 참여 응답 메시지를 매니저 노드(100)로 전송한다(S1413). When the channel is idle (yes in S1411), the monitor control unit 240 generates a participation response message including identification information of the monitor node 200, and uses the wireless communication unit 210 to generate the participation response message. Is transmitted to the manager node 100 (S1413).

이어서, 무선통신부(210)는 상기 참여 응답 메시지를 전송한 후에, 할당 정보를 매니저 노드(100)로부터 수신하고(S1415), 모니터 제어부(240)는 상기 할당 정보에서 전용 슬롯 정보와 통신 ID를 확인한다. 그리고 모니터 제어부(240)는 상기 확인한 통신 ID를 모니터 노드(200)의 통신 ID로서 설정하고, 전송 슬롯 전체 구간 중에서 상기 전용 슬롯 정보와 대응하는 구간을 모니터 노드(200)의 전용 슬롯으로 설정한다(S1417). 상기 모니터 제어부(240)는 상기 전용 슬롯 정보에 시작 시점과 끝 시점이 포함되어 있는 경우, 전송 슬롯의 전체 구간 중에서 상기 시작 시점과 끝 시점에 해당하는 구간을 모니터 노드(200)의 전용 슬롯으로 설정한다. 다른 실시예로서, 상기 모니터 제어부(240)는 상기 전용 슬롯 정보에 전송 슬롯의 분할 개수와 할당 위치가 포함되는 경우, 전송 슬롯을 상기 분할 개수에 따라 분할한 후에, 분할한 구간들 중에서 상기 할당 위치에 대응되는 구간을 모니터 노드(200)의 전용 슬롯으로 설정한다. Subsequently, after transmitting the participation response message, the wireless communication unit 210 receives allocation information from the manager node 100 (S1415), and the monitor control unit 240 checks the dedicated slot information and the communication ID from the allocation information. do. In addition, the monitor control unit 240 sets the identified communication ID as the communication ID of the monitor node 200, and sets a section corresponding to the dedicated slot information among the entire transmission slots as a dedicated slot of the monitor node 200 ( S1417). When the dedicated slot information includes a start time and an end time, the monitor control unit 240 sets a section corresponding to the start time and end time of the entire transmission slot as a dedicated slot of the monitor node 200 do. In another embodiment, when the dedicated slot information includes the number of divisions and the allocation position of the transmission slot, the monitor control unit 240 divides the transmission slot according to the number of divisions, and then the allocation position among the divided sections. The section corresponding to is set as a dedicated slot of the monitor node 200.

모니터 제어부(240)는 인터페이스(230)를 이용하여 배터리 모듈(10)의 온도, 전압, 전류, 습도, 자가 진단 데이터 중에서 하나 이상을 포함하는 배터리 데이터를 수집하고, 상기 무선통신부(210)를 이용하여 상기 설정된 전용 슬롯 동안에 상기 수집한 배터리 데이터 및 통신 ID를 매니저 노드(100)로 전송한다.The monitor control unit 240 collects battery data including one or more of temperature, voltage, current, humidity, and self-diagnosis data of the battery module 10 using the interface 230, and uses the wireless communication unit 210 Thus, the collected battery data and communication ID are transmitted to the manager node 100 during the set dedicated slot.

한편, S1411 단계에서 채널 상태가 사용중인 상태인 경우, 모니터 제어부(240)는 랜덤 시간을 생성하고, 이 랜덤 시간을 카운팅한 후, 상기 랜덤 시간이 경과되면 상기 채널 상태를 다시 확인하는 프로세스를 진행한다(S1419). 상기 임의의 랜덤 시간은 사전에 설정된 시간 범위(예컨대, 1 ~ 10ms)에서 무작위로 선택되는 시간일 수 있다. On the other hand, when the channel state is in use in step S1411, the monitor control unit 240 generates a random time, counts the random time, and then proceeds with a process of re-checking the channel state when the random time elapses. Do (S1419). The random time may be a time randomly selected from a preset time range (eg, 1 to 10 ms).

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof.

또한, 본 명세서에 설명되어 있는 방법들은 적어도 부분적으로, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 또는 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다.　이 구성요소는 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 매체 또는 기계 판독 가능한 매체를 통해 일련의 컴퓨터 지시어들로서 제공될 수 있다. 상기 지시어들은 소프트웨어 또는 펌웨어로서 제공될 수 있으며, 전체적 또는 부분적으로, ASICs, FPGAs, DSPs, 또는 그 밖의 다른 유사 소자와 같은 하드웨어 구성에 구현될 수도 있다. 상기 지시어들은 하나 이상의 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성에 의해 실행되도록 구성될 수 있는데, 상기 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성은 상기 일련의 컴퓨터 지시어들을 실행할 때 본 명세서에 개시된 방법들 및 절차들의 모두 또는 일부를 수행하거나 수행할 수 있도록 한다.Also, the methods described herein may be implemented, at least in part, using one or more computer programs or components. This component may be provided as a series of computer directives through a computer-readable medium or a machine-readable medium including volatile and non-volatile memory. The directives may be provided as software or firmware, and may, in whole or in part, be implemented in a hardware configuration such as ASICs, FPGAs, DSPs, or other similar devices. The directives may be configured to be executed by one or more processors or other hardware configurations, wherein the processor or other hardware configurations perform or perform all or part of the methods and procedures disclosed herein when executing the series of computer directives. To be able to do it.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100 : 매니저 노드 110 : 무선통신부
120 : 매니저 저장부 130 : 매니저 제어부
200 : 모니터 노드 210 : 무선통신부
220 : 모니터 저장부 230 : 인터페이스
240 : 모니터 제어부100: manager node 110: wireless communication unit
120: manager storage unit 130: manager control unit
200: monitor node 210: wireless communication unit
220: monitor storage unit 230: interface
240: monitor control unit

Claims (19)

배터리 관리를 위한 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드의 개수를 확인하고, 데이터 전송을 위해 배정된 전송 슬롯을 상기 모니터 노드의 개수로 분할하여 복수의 전용 슬롯을 생성하고 상기 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하는 매니저 노드; 및
배터리 데이터를 수집하고, 할당받은 전용 슬롯 동안에 상기 배터리 데이터를 상기 매니저 노드로 전송하는 모니터 노드를 포함하는 무선 배터리 관리 시스템.Check the number of monitor nodes participating in the short-range wireless network for battery management, divide the transmission slots allocated for data transmission by the number of monitor nodes to create a plurality of dedicated slots, and monitor the plurality of dedicated slots, respectively. A manager node assigned to a node; And
A wireless battery management system comprising a monitor node that collects battery data and transmits the battery data to the manager node during an allocated dedicated slot. 제1 항에 있어서,
상기 매니저 노드는,
상기 근거리 무선 네트워크로 참여를 요청하는 메시지를 브로드캐스팅하고, 상기 메시지에 응답한 순서로 상기 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하는 무선 배터리 관리 시스템.The method of claim 1,
The manager node,
A wireless battery management system for broadcasting a message requesting participation in the local area wireless network, and allocating the plurality of dedicated slots to each monitor node in the order of response to the message. 제2 항에 있어서,
상기 모니터 노드는,
타 모니터 노드와 상이한 지연 시간을 생성하고, 상기 생성한 지연 시간이 경과된 후에, 상기 메시지에 대한 응답을 상기 매니저 노드로 전송하는 무선 배터리 관리 시스템.The method of claim 2,
The monitor node,
A wireless battery management system for generating a delay time different from that of other monitor nodes, and transmitting a response to the message to the manager node after the generated delay time elapses. 제1 항에 있어서,
상기 매니저 노드는,
상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드의 개수가 변동되면, 변동된 모니터 노드의 개수에 기초하여 상기 전용 슬롯이 확장 또는 축소되도록 조정하고, 상기 조정한 전용 슬롯을 상기 모니터 노드로 재할당하는 무선 배터리 관리 시스템.The method of claim 1,
The manager node,
When the number of monitor nodes participating in the local area wireless network is changed, the dedicated slot is adjusted to expand or contract based on the changed number of monitor nodes, and the adjusted dedicated slot is reallocated to the monitor node. Management system. 제4 항에 있어서,
상기 매니저 노드는,
상기 모니터 노드의 개수가 증가하면 상기 전용 슬롯을 축소하고, 상기 모니터 노드의 개수가 감소하면 상기 전용 슬롯을 확장하는 무선 배터리 관리 시스템.The method of claim 4,
The manager node,
A wireless battery management system for reducing the dedicated slot when the number of monitor nodes increases, and expanding the dedicated slot when the number of monitor nodes decreases. 제1 항에 있어서,
상기 모니터 노드는,
배터리 모듈의 온도, 전류, 전압, 자가 진단 데이터 중에서 하나 이상이 포함된 상기 배터리 데이터를 상기 매니저 노드로 전송하는 무선 배터리 관리 시스템.The method of claim 1,
The monitor node,
A wireless battery management system that transmits the battery data including one or more of temperature, current, voltage, and self-diagnosis data of a battery module to the manager node. 복수의 모니터 노드와 근거리 무선 네트워크를 형성하는 무선통신부; 및
데이터 전송을 위해 배정된 전송 슬롯을 상기 모니터 노드의 개수만큼 분할하여 복수의 전용 슬롯을 생성하고, 상기 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하고, 할당한 전용 슬롯의 정보를 상기 무선통신부를 이용하여 각각의 모니터 노드로 전송하는 매니저 제어부를 포함하는 매니저 노드.A wireless communication unit forming a short-range wireless network with a plurality of monitor nodes; And
The transmission slot allocated for data transmission is divided by the number of monitor nodes to generate a plurality of dedicated slots, the plurality of dedicated slots are allocated to each monitor node, and information of the allocated dedicated slot is used by the wireless communication unit. A manager node including a manager control unit that is transmitted to each monitor node. 제7 항에 있어서,
상기 무선통신부는, 상기 근거리 무선 네트워크로의 참여를 요청하는 메시지를 각각의 모니터 노드로 브로드캐스팅하고,
상기 매니저 제어부는, 상기 메시지에 응답한 모니터 노드의 개수를 카운팅하여 상기 모니터 노드의 개수를 확인하고, 모니터 노드로부터 응답을 수신한 순서와 전용 슬롯의 시간 순서가 일치하도록 상기 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하는 매니저 노드.The method of claim 7,
The wireless communication unit broadcasts a message requesting participation in the local area wireless network to each monitor node,
The manager control unit counts the number of monitor nodes responding to the message to check the number of monitor nodes, and sets the plurality of dedicated slots so that the order of receiving the response from the monitor node and the time order of the dedicated slots coincide. A manager node that is assigned as a monitor node. 제8 항에 있어서,
상기 매니저 제어부는,
모니터 노드 각각으로 통신 아이디를 할당하고, 모니터 노드의 식별정보, 응답 순서 및 통신 아이디를 매핑하여 참여 목록에 기록하는 매니저 노드.The method of claim 8,
The manager control unit,
Manager node that allocates communication ID to each monitor node, maps identification information, response order, and communication ID of the monitor node to record in the participation list. 제7 항에 있어서,
상기 매니저 제어부는,
상기 전용 슬롯의 정보에 해당 전용 슬롯의 시작 시점과 끝 시점을 포함시키는 매니저 노드.The method of claim 7,
The manager control unit,
A manager node including a start time and an end time of a corresponding dedicated slot in the information of the dedicated slot. 제7 항에 있어서,
상기 매니저 제어부는,
상기 전용 슬롯의 정보에 상기 전송 슬롯의 분할 개수와 할당 위치를 포함시키는 매니저 노드.The method of claim 7,
The manager control unit,
A manager node including the number of divisions and allocation positions of the transmission slots in the dedicated slot information. 제7 항에 있어서,
상기 매니저 제어부는,
상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드 개수가 변동되면, 변동된 모니터 노드 개수를 기초로 상기 전송 슬롯을 다시 분할하여 전용 슬롯을 재생성하고, 상기 재생성한 전용 슬롯을 각 모니터 노드에 재할당하고, 상기 재할당한 전용 슬롯의 정보를 상기 무선통신부를 이용하여 각각의 모니터 노드로 전송하는 매니저 노드.The method of claim 7,
The manager control unit,
When the number of monitor nodes participating in the local area wireless network changes, the transmission slot is re-divided based on the changed number of monitor nodes to regenerate the dedicated slot, and the re-allocated dedicated slot to each monitor node, and the A manager node that transmits information on the reallocated dedicated slot to each monitor node using the wireless communication unit. 근거리 무선 네트워크로 참여를 요청하는 메시지를 매니저 노드로부터 수신하는 무선통신부; 및
지연 시간을 생성하고, 상기 지연 시간이 경과된 후에 상기 무선통신부를 이용하여 참여 응답을 상기 매니저 노드로 전송하고, 상기 매니저 노드로부터 수신된 할당 정보를 확인하여 배터리 데이터 전송을 위한 전용 슬롯을 설정하는 모니터 제어부를 포함하는 모니터 노드.A wireless communication unit for receiving a message requesting participation in a short-range wireless network from a manager node; And
Create a delay time, transmit a participation response to the manager node using the wireless communication unit after the delay time elapses, and set a dedicated slot for battery data transmission by checking the allocation information received from the manager node. A monitor node including a monitor control unit. 제13 항에 있어서,
배터리 모듈과 연결되는 인터페이스를 더 포함하고,
상기 모니터 제어부는,
상기 인터페이스를 이용하여 상기 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도, 습도, 자가 진단 데이터 중에서 하나 이상을 포함하는 배터리 데이터를 수집하고, 상기 수집한 배터리 데이터가 상기 전용 슬롯 동안에 상기 매니저 노드로 전송되도록 상기 무선통신부를 제어하는 모니터 노드.The method of claim 13,
Further comprising an interface connected to the battery module,
The monitor control unit,
The wireless device collects battery data including one or more of voltage, current, temperature, humidity, and self-diagnosis data of the battery module using the interface, and transmits the collected battery data to the manager node during the dedicated slot. A monitor node that controls the communication unit. 제14 항에 있어서,
상기 모니터 제어부는,
상기 지연 시간이 경과한 후에 상기 매니저 노드와의 채널 상태를 확인하여, 상기 채널 상태가 유휴 상태인 경우에 상기 참여 응답이 상기 매니저 노드로 전송되도록 상기 무선통신부를 제어하는 모니터 노드.The method of claim 14,
The monitor control unit,
A monitor node for controlling the wireless communication unit to check a channel state with the manager node after the delay time has elapsed, and to transmit the participation response to the manager node when the channel state is idle. 제15 항에 있어서,
상기 모니터 제어부는,
상기 지연 시간이 경과된 후에, 상기 채널 상태가 사용중 상태이면 랜덤한 시간을 생성하고, 상기 랜덤한 시간이 경과된 후에 상기 채널 상태를 다시 확인하여 상기 채널 상태가 유휴 상태인 경우에 상기 참여 응답이 상기 매니저 노드로 전송되도록 상기 무선통신부를 제어하는 모니터 노드. The method of claim 15,
The monitor control unit,
After the delay time elapses, if the channel state is in use, a random time is generated, and after the random time elapses, the channel state is checked again, and the participation response is received when the channel state is idle. A monitor node that controls the wireless communication unit to be transmitted to the manager node. 제13 항에 있어서,
상기 모니터 제어부는,
상기 모니터 노드의 식별정보를 난수 생성기에 시드로서 입력하여 상기 지연 시간을 생성하는 모니터 노드.The method of claim 13,
The monitor control unit,
A monitor node generating the delay time by inputting the identification information of the monitor node as a seed to a random number generator. 무선 배터리 관리 시스템에서 근거리 무선 네트워크에 참여중인 각 모니터 노드로 슬롯을 할당하는 방법에 있어서,
상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드의 개수를 확인하는 단계;
데이터의 전송을 위해 배정된 전송 슬롯을 상기 모니터 노드의 개수로 분할하여 상기 모니터 노드의 개수와 일치하는 복수의 전용 슬롯을 생성하는 단계;
상기 생성한 복수의 전용 슬롯을 각 모니터 노드로 할당하는 단계; 및
상기 할당한 전용 슬롯 동안에 해당 모니터 노드로부터 배터리 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 슬롯 할당 방법.In a method of allocating a slot to each monitor node participating in a local area wireless network in a wireless battery management system,
Checking the number of monitor nodes participating in the local area wireless network;
Dividing the transmission slots allocated for data transmission by the number of monitor nodes to generate a plurality of dedicated slots matching the number of monitor nodes;
Allocating the generated plurality of dedicated slots to each monitor node; And
And receiving battery data from a corresponding monitor node during the allocated dedicated slot. 제18 항에 있어서,
상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 모니터 노드의 개수가 변동되었는지 모니터링하는 단계;
상기 모니터링 결과 상기 모니터 노드의 개수가 변동되면, 상기 전송 슬롯을 상기 변동된 모니터 노드의 개수로 다시 분할하여 전용 슬롯을 재생성하는 단계; 및
상기 재생성한 전용 슬롯을 상기 근거리 무선 네트워크에 참여중인 각각의 모니터 노드로 다시 할당하는 단계를 더 포함하는 슬롯 할당 방법.The method of claim 18,
Monitoring whether the number of monitor nodes participating in the local area wireless network has changed;
If the number of monitor nodes changes as a result of the monitoring, re-dividing the transmission slot by the changed number of monitor nodes to regenerate dedicated slots; And
And re-allocating the regenerated dedicated slot to each monitor node participating in the local area wireless network.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220160427A (en) 2021-05-27 2022-12-06 광주대학교산학협력단 Wireless power monitoring system

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