KR20240032371A - 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템 및 방법 - Google Patents

지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템에 관한 것으로, 센서들로부터 감지한 센서 데이터를 무선통신으로 전송하는 다수의 제1 지그비; 상기 다수의 제1 지그비로부터 수신된 패킷데이터(센서 데이터)를 전송 역할을 하는 제2 지그비; 상기 제2 지그비를 통해 전송된 센서 데이터를 수신하는 제3 지그비; 및 상기 제3 지그비를 통해 전송된 센서 데이터를 모니터링하는 PC;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템 및 방법{Packet Data Implementation System And Method for Zigbee Multi-Wireless Communication Data Transmission}
본 발명은 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트래픽 양이 줄이고 안전한 정보를 전송할 수 있는 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지그비(ZigBee)는 IEEE 802.15표준을 기반으로 작고, 저전력의 디지털 라디오를 사용하는 하이레벨 통신 프로토콜이다. 지그비 장치는 메시 네트워크 방식을 이용, 여러 중간 노드를 거쳐 목적지까지 데이터를 전송함으로써 저전력임에도 불구하고 넓은 범위의 통신이 가능하다.
이러한 장점으로 여러 센서들을 부착해 산업응용분야에 많이 쓰이는데, 적은 데이터 량은 충분히 통신이 가능하지만 많은 데이터 량을 통신할 경우 데이터가 깨지거나 혼동해서 들어오는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해 충분한 시간을 두어 통신을 하거나 재전송을 하여 다시 데이터를 보내게 되는데 이러면 지그비 통신에 있어서 트래픽(Traffic) 양이 증가해 효율적인 통신이 되질 못한다.
따라서, 산업 현장에서 트래픽 양이 증가해 통신이 원활하게 이루어지지 않는다면 큰 문제가 발생할 수도 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 패킷데이터를 구현함으로써 지그비 기반의 센서 통신에 발생하는 트래픽 양을 줄이고 높은 에러율을 개선할 수 있는 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템은 센서들로부터 감지한 센서 데이터를 무선통신으로 전송하는 다수의 제1 지그비; 상기 다수의 제1 지그비로부터 수신된 패킷데이터(센서 데이터)를 전송 역할을 하는 제2 지그비; 상기 제2 지그비를 통해 전송된 센서 데이터를 수신하는 제3 지그비; 및 상기 제3 지그비를 통해 전송된 센서 데이터를 모니터링하는 PC;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패킷데이터는 센서 데이터를 보내기 전에 패킷의 앞부분에서 주소 등 각종 제어 정보를 담는 헤더와, 상기 센서 데이터를 전송하는 페이로드와, 상기 센서 데이터 끝을 탐지하는 EOF, 및 네트워크를 통하여 센서 데이터를 전송할 때 전송된 데이터에 오류가 있는지 확인하는 CRC를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 헤더는 센서 데이터 전송이 시작 되는지를 알려주는 프리엠블과, 고유 번호를 이용하여 수신측에서 중복된 자료는 폐기하고 순서가 바뀌어 수신되는 경우 순서대로 재구성하는 시퀀스 넘버와, 송신측의 어드레스인 Destination 어드레스와, 시퀀스 넘버를 초기화하는 SYN, 송신된 메시지가 수신측에서 정상적으로 수신되었음을 송신측으로 확인 응답하는 ACK를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 방법은 센서들에 부착된 제1 지그비가 라우터 역할을 하는 제2 지그비를 통해 PC에 센서 데이터를 전송할 때에 PC에 있는 제3 지그비가 준비가 되었는지 확인하는 단계; 상기 PC에 부착된 제3 지그비가 센서들에 부착된 제1 지그비에게 ACK를 통해 정상적으로 수신되었음을 알리는 단계; 상기 PC에 부착된 제3 지그비로부터 응답이 온 뒤로 센서 데이터를 보내는 단계; 및 상기 센서들에 부착된 제1 지그비가 PC에 데이터가 전송할 때에 CRC를 통해 전송된 데이터에 오류가 있는지 중복 검사를 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면 패킷데이터를 구현하여 데이터가 깨지거나 혼동해서 들어오는 경우를 방지하고, 에러율을 줄여 정확한 데이터를 보낼 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 패킷데이터를 구현함으로써 지그비 통신에 있어서 트래픽 양을 줄일 수 있고 안전한 정보를 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 패킷데이터를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그러면 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템을 나타낸 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 패킷데이터를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템은 센서들(110)로부터 감지한 센서 데이터를 무선통신으로 전송하는 다수의 제1 지그비(120)와, 상기 다수의 제1 지그비(120)로부터 수신된 패킷데이터(센서 데이터)를 전송하는 역할(라우터 역할)을 하는 제2 지그비(130)와, 상기 제2 지그비(130)를 통해 전송된 센서 데이터를 수신하는 제3 지그비(141), 및 상기 제3 지그비(141)를 통해 전송된 센서 데이터를 모니터링하는 PC(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 패킷데이터는 헤더(Header)(210), 페이로드(Payload)(220), EOF(230), 및 CRC(240)을 포함될 수 있다.
상기 헤더(Header)(210)는 센서 데이터를 보내기 전에 패킷의 앞부분에서 주소 등 각종 제어 정보를 담을 수 있다.
여기서, 상기 헤더(Header)(210)는 프리엠블(Preamble)(211), 시퀀스 넘버(Sequence Number)(212), Destination Address(213), SYN(214), ACK(215)를 포함할 수 있다.
상기 프리엠블(Preamble)(211)은 네트워크 통신에서 두 개 이상의 시스템 간에 전송 타이밍을 동기화하기 위해 사용되는 신호이다. 이것은 센서 정보를 수신하고 있는 시스템들이 언제 데이터 전송이 시작 되는지를 알려줄 수 있다.
상기 Sequence Number(212)는 데이터 전송에서 사용되는 데이터의 묶음으로 나눌 때 그 순서에 따라 붙인 번호이다. 고유 번호를 이용하여 수신측에서 중복된 자료는 폐기하고 순서가 바뀌어 수신되는 경우 순서대로 재구성할 수 있다.
상기 Destination Address(213)는 송신측의 어드레스(Address)이다.
상기 SYN(Sequence Number)(214)는 유한한 값으로 Sequence Number를 초기화할 수 있다.
상기 ACK(Acknowledgement)(215)는 송신된 메시지가 수신측에서 정상적으로 수신되었음을 송신측으로 확인 응답하는 것으로 오류 제어를 위해 사용할 수 있다.
상기 페이로드(Payload)(220)는 센서 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 보내고자 하는 데이터 자체를 의미하는 것으로 부가적인 요소는 들어가 있지 않는다.
상기 EOF(End Of File)(230)는 파일의 끝을 탐지할 수 있다. 즉, 센서 데이터 끝에 붙혀 줌으로써 끝맺음을 알려준다. 예를 들어, A장치에서‘12345678’이라는 센서 데이터를 보내고 B장치에서‘ABCDEF’라는 센서 데이터를 보냈을 경우 적은 수량의 통신은 잘 받을 진 몰라도 개수가 늘어나면‘123ABC45DEF678’라는 센서 데이터를 수신하게 된다. 여러 송신장치에서 수신측으로 데이터를 보낼 때, 센서 데이터가 깨지거나 혼동이 생기는 경우를 방지하기 위해 사용될 수 있다.
상기 CRC(240)는 중복 검사의 한 형태로 네트워크 등을 통하여 센서 데이터를 전송할 때 전송된 데이터에 오류가 있는지 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 방법의 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 방법, 먼저 센서들(110)에 부착된 제1 지그비(120)가 라우터 역할을 하는 제2 지그비(130)를 통해 PC(140)에 데이터를 전송할 때에 PC에 있는 제3 지그비(141)가 준비가 되었는지 확인한다(S100).
이어서, PC(140)에 부착된 제3 지그비(141)가 센서들(110)에 부착된 제1 지그비(120)에게 ACK(215)를 통해 정상적으로 수신되었음을 알린다(S200).
이어서, PC(140)에 부착된 제3 지그비(141)로부터 응답이 온 뒤로 센서 데이터를 보낸다(S300).
다음으로, 센서들(110)에 부착된 제1 지그비(120)가 PC(140)에 데이터가 전송할 때에 CRC(240)를 통해 전송된 데이터에 오류가 있는지 중복 검사를 한다(S400). 이로 인해 에러율을 현저히 줄일 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 패킷데이터를 구현함으로써 심장 박동수 및 생체신호, 산업현장에서 필요한 센서데이터들의 높은 에러율을 해결하며, 데이터가 혼동하여 재전송되는 데이터들의 트래픽 양이 증가하는 문제점을 해결할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 센서 120, 130, 141: 지그비
140: PC 210: 헤더
211: 프리엠블 212: 시퀀스 넘버
213: Destination Address 214: SYN
215: ACK 220: 페이로드
230: EOF 240: CRC

Claims (4)

  1. 센서들로부터 감지한 센서 데이터를 무선통신으로 전송하는 다수의 제1 지그비;
    상기 다수의 제1 지그비로부터 수신된 패킷데이터(센서 데이터)를 전송 역할을 하는 제2 지그비;
    상기 제2 지그비를 통해 전송된 센서 데이터를 수신하는 제3 지그비; 및
    상기 제3 지그비를 통해 전송된 센서 데이터를 모니터링하는 PC;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패킷데이터는,
    센서 데이터를 보내기 전에 패킷의 앞부분에서 주소 등 각종 제어 정보를 담는 헤더와,
    상기 센서 데이터를 전송하는 페이로드와,
    상기 센서 데이터 끝을 탐지하는 EOF, 및
    네트워크를 통하여 센서 데이터를 전송할 때 전송된 데이터에 오류가 있는지 확인하는 CRC를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 헤더는,
    센서 데이터 전송이 시작 되는지를 알려주는 프리엠블과,
    고유 번호를 이용하여 수신측에서 중복된 자료는 폐기하고 순서가 바뀌어 수신되는 경우 순서대로 재구성하는 Sequence Number와,
    송신측의 어드레스인 Destination 어드레스와,
    시퀀스 넘버를 초기화하는 SYN, 및
    송신된 메시지가 수신측에서 정상적으로 수신되었음을 송신측으로 확인 응답하는 ACK를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 시스템.
  4. 센서들에 부착된 제1 지그비가 라우터 역할을 하는 제2 지그비를 통해 PC에 센서 데이터를 전송할 때에 PC에 있는 제3 지그비가 준비가 되었는지 확인하는 단계;
    상기 PC에 부착된 제3 지그비가 센서들에 부착된 제1 지그비에게 ACK를 통해 정상적으로 수신되었음을 알리는 단계;.
    상기 PC에 부착된 제3 지그비로부터 응답이 온 뒤로 센서 데이터를 보내는 단계; 및
    상기 센서들에 부착된 제1 지그비가 PC에 데이터가 전송할 때에 CRC를 통해 전송된 데이터에 오류가 있는지 중복 검사를 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 다중무선통신 데이터 전송을 위한 패킷데이터 구현 방법.
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