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KR100807008B1 - Ubiquitous Sensor Network / Ethernet Interface Module for Ubiquitous Industrial Automation - Google Patents

Ubiquitous Sensor Network / Ethernet Interface Module for Ubiquitous Industrial Automation Download PDF

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KR100807008B1
KR100807008B1 KR1020060100348A KR20060100348A KR100807008B1 KR 100807008 B1 KR100807008 B1 KR 100807008B1 KR 1020060100348 A KR1020060100348 A KR 1020060100348A KR 20060100348 A KR20060100348 A KR 20060100348A KR 100807008 B1 KR100807008 B1 KR 100807008B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ubiquitous
ethernet
interface module
network
sensor network
Prior art date
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KR1020060100348A
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Korean (ko)
Inventor
문용선
서재선
Original Assignee
순천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 유비쿼터스 산업자동화를 위한 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈에 관한 것으로, 트랜스시버와 유비쿼터스 인터페이스프로세서로 구성되는 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈과, 이더넷컨트롤러와 이더넷MAC으로 구성되는 이더넷프로토콜 인터페이스모듈 등으로 이루어진다.The present invention relates to a ubiquitous sensor network / Ethernet interface module for ubiquitous industrial automation, and comprises a ubiquitous sensor network interface module composed of a transceiver and a ubiquitous interface processor, and an Ethernet protocol interface module composed of an Ethernet controller and an Ethernet MAC.

본 발명은 유비쿼터스 센서네트워크와 상위레벨에서 이용되고 있는 이더넷네트워크를 연결시킬 수 있는 무선 인터페이스모듈을 제공함으로서 유비쿼터스 환경에서의 산업자동화를 용이하게 하는 효과가 있다.The present invention has an effect of facilitating industrial automation in the ubiquitous environment by providing a wireless interface module that can connect the ubiquitous sensor network and the Ethernet network used in the upper level.

Description

유비쿼터스 산업자동화을 위한 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈{USN/Ethernet Interface Module for Ubiquitous Industrial Automation}Ubiquitous Sensor Network / Ethernet Interface Module for Ubiquitous Industrial Automation

도 1은 본 발명이 적용된 산업자동화 네트워크의 개략도이고,1 is a schematic diagram of an industrial automation network to which the present invention is applied;

도 2는 본 발명 실시예의 구성도이다.2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

도 3은 유비쿼터스 센서네트워크 데이터의 수신 및 상위레벨로의 송신 설명도이며, 3 is an explanatory diagram of reception of ubiquitous sensor network data and transmission to a higher level,

도 4는 상위레벨의 제어명령 수신 및 유비쿼터스 센서네트워크로의 송신 설명도이고,4 is an explanatory diagram of receiving a control command of a high level and transmitting to a ubiquitous sensor network;

도 5는 센서데이터 송수신 액티비티 다이어그램이다.5 is a sensor data transmission and reception activity diagram.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of Signs for Main Parts of Drawings>

A: 유비쿼터스 센서네트워크(Ubiquitous Sensor Network, USN)A: Ubiquitous Sensor Network (USN)

B: 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈(USN/EthernetB: Ubiquitous Sensor Network / Ethernet Interface Module (USN / Ethernet

Interface Module)Interface Module)

C: 이더넷네트워크(Ethernet Network)C: Ethernet Network

D: 호스트 컨트롤러(메인컴퓨터)(Host Controller)D: Host Controller (Main Computer)

3: 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(USN Interface Module)3: Ubiquitous Sensor Network Interface Module

4: 이더넷프로토콜 인터페이스모듈(Ethernet Protocol Interface Module)4: Ethernet Protocol Interface Module

6: 트랜스시버(Transceiver)6: Transceiver

7: 유비쿼터스 인터페이스프로세서(Ubiquitous Interface Processor)7: Ubiquitous Interface Processor

8: 이더넷컨트롤러(Ethernet Controller)8: Ethernet Controller

9: 이더넷MAC(Ethernet MAC)9: Ethernet MAC

13: 시그날 델타 모듈(Signal Delta Module)13: Signal Delta Module

본 발명은 유비쿼터스 산업자동화(Ubiquitous Industrial Automation, uIA)를 위한 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유비쿼터스 환경의 산업자동화 제어네트워크에 사용되는 이더넷네트워크에 유비쿼터스 센서네트워크를 적용하기 위한 인터페이스모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a ubiquitous sensor network / Ethernet interface module for ubiquitous industrial automation (uIA), and more particularly, to apply a ubiquitous sensor network to an Ethernet network used in an industrial automation control network in a ubiquitous environment. It relates to an interface module.

현재 산업자동화에서 사용되는 네트워크 시스템은 이더넷 기반의 상위레벨 네트워크와 하위레벨의 다양한 필드버스 네트워크가 사용되고 있으며, 하위레벨에 집중적으로 적용되고 있는 센서네트워크에 있어 센서 인터페이스모듈과 센서 디바이스 간의 통신은 대부분 시리얼 통신방식인 1:1 (Point to Point) 연결방식으로 되어 있어 여전히 하위레벨에서 중앙집중식 구조를 이루고 있다.Currently, network systems used in industrial automation include Ethernet-based high-level networks and low-level fieldbus networks, and communication between sensor interface modules and sensor devices is mostly serial. Since it is a 1: 1 (Point to Point) connection, it is still centralized at a lower level.

이러한 연결구조로 인해 센서 디바이스 수가 증가할수록 인터페이스모듈과 디바이스 간의 통신을 위한 케이블의 배선이 증가되고, 케이블 및 배선이 복잡해지며, 설치비가 증가되는 문제점이 있다.Due to such a connection structure, as the number of sensor devices increases, wiring of cables for communication between the interface module and the device increases, cables and wiring become complicated, and installation costs increase.

이러한 문제점 때문에 하위레벨인 센서네트워크의 확장에 제약을 받게 되고, 유비쿼터스 환경에 산업자동화를 적용하는데 어려움이 많아 유비쿼터스 환경에 적용할 수 있는 장치에 대한 요구가 증대되고 있다. Due to these problems, the expansion of the sensor network, which is a lower level, is restricted, and it is difficult to apply industrial automation to the ubiquitous environment, and thus the demand for devices that can be applied to the ubiquitous environment is increasing.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유비쿼터스 센서네트워크와 상위레벨에서 이용되고 있는 이더넷네트워크를 연결시켜주는 인터페이스모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an interface module for connecting the ubiquitous sensor network and an Ethernet network used at a higher level.

본 발명의 다른 목적은, 산업자동화 시스템에 있어서 유비쿼터스 센서네트워크 상의 다수의 센서데이터를 수신하여 이를 상위레벨로 전송하기 위한 프레임 구성방법과 상위레벨의 제어명령을 수신하여 유비쿼터스 센서네트워크로 전송하는 방법을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide a frame configuration method for receiving a plurality of sensor data on a ubiquitous sensor network in an industrial automation system and transmitting the same to a higher level, and a method for receiving a higher level control command and transmitting the same to a ubiquitous sensor network. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은, 산업자동화 목적 이외에도 홈네트워크 시스템, 로봇, 빌딩 자동화 시스템에도 적용이 가능한 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a ubiquitous sensor network / Ethernet interface module that can be applied to home network systems, robots, and building automation systems in addition to industrial automation purposes.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 트랜스시버와 유비쿼터스 인터 페이스프로세서로 구성되는 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈과, 이더넷컨트롤러와 이더넷MAC으로 구성되는 이더넷프로토콜 인터페이스모듈 등으로 이루어진다.The present invention for achieving the above object is composed of a ubiquitous sensor network interface module consisting of a transceiver and a ubiquitous interface processor, an Ethernet protocol interface module consisting of an Ethernet controller and an Ethernet MAC.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명이 적용된 산업자동화 네트워크의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 유비쿼터스 센서네트워크(A)와 이더넷네트워크(C)가 본 발명인 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈(B)을 중계로 연결되어 있으며, 유비쿼터스 센서네트워크(A)와 본 발명인 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈(B)은 무선으로 연결되어 있다. 호스트 컨트롤러(D)는 메인컴퓨터이고, HMI(Human Machine Interface Computer)(E)는 관리자의 컴퓨터이다. 1 is a schematic diagram of an industrial automation network to which the present invention is applied. As shown, the ubiquitous sensor network (A) and the Ethernet network (C) is connected to the ubiquitous sensor network / Ethernet interface module (B) of the present invention as a relay, and the ubiquitous sensor network (A) and the present ubiquitous sensor network / The Ethernet interface module B is connected wirelessly. The host controller D is a main computer, and the HMI (Human Machine Interface Computer) E is an administrator's computer.

이와 같은 구성에서 본 발명은 유비쿼터스 센서네트워크(A)로부터 데이터를 수신하여 상위레벨로 전송하고, 또 호스트 컨트롤러(D)에서 하위레벨의 필드 디바이스로 전송하는 제어명령을 수신하여 유비쿼터스 센서네트워크(A)로 전송하는 역할을 수행한다. In this configuration, the present invention receives data from the ubiquitous sensor network A and transmits the data to the upper level, and receives the control command transmitted from the host controller D to the field device of the lower level, thereby receiving the ubiquitous sensor network A. It serves to transmit to.

산업자동화 네트워크에서의 이더넷네트워크는 상/하위레벨의 구분 없이 단일 네트워크로 통합이 가능하고, 호스트 컨트롤러와 필드 디바이스 간의 통신은 마스터/슬레이브(Master/Slave) 통신방식으로 동기화 특성이 뛰어나고 고속의 실시간 제어가 가능한 가장 빠른 네트워크이다. Ethernet network in industrial automation network can be integrated into a single network without distinguishing between upper and lower levels, and communication between host controller and field device is master / slave communication method, which has excellent synchronization characteristics and high speed real time control. Is the fastest network possible.

이와 같은 이더넷네트워크 구조에서 본 발명은 이더넷네트워크 상의 하나의 슬레이브 노드(Slave Node)로서 수많은 센서데이터를 보다 빠르게 전송하여 신속한 처리가 가능하도록 한다.In the Ethernet network structure as described above, the present invention transmits a large number of sensor data faster as one slave node on the Ethernet network, thereby enabling rapid processing.

도 2는 본 발명인 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스모듈의 실시예의 구성도로서, 도시된 바와 같이 안테나(2), 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(3), 이더넷프로토콜 인터페이스모듈(4) 및 이더넷 연결포트(5)로 이루진다.2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention ubiquitous sensor network / Ethernet interface module, as shown in the antenna (2), ubiquitous sensor network interface module (3), Ethernet protocol interface module (4) and Ethernet connection port (5) )

상기 안테나(2)는 유비쿼터스 센서네트워크(A)의 수많은 센서노드The antenna 2 is a number of sensor nodes of the ubiquitous sensor network (A)

(Sensor Node)에서 무선으로 송신하는 센서데이터를 수신한다.(Sensor Node) receives sensor data wirelessly transmitted.

상기 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(3)은 유비쿼터스 센서네트워크(A) 상의 센서노드와의 데이터 송수신을 담당하는 트랜스시버(6)와 트랜스시버(6)를 통해 수신된 아날로그값의 센서데이터를 디지털값으로 변환하는 유비쿼터스 인터페이스프로세서(7)로 구성되고, 수신된 센서데이터를 이더넷프로토콜 인터페이스모듈(4)로 전송한다.The ubiquitous sensor network interface module 3 converts the sensor data of the analog value received through the transceiver 6 and the transceiver 6 that are responsible for data transmission and reception with the sensor node on the ubiquitous sensor network A to a digital value. It consists of a ubiquitous interface processor (7), and transmits the received sensor data to the Ethernet protocol interface module (4).

상기 이더넷프로토콜 인터페이스모듈(4)은 유비쿼터스 센서네트워크인터페이 스모듈(3)에서 수신한 수많은 센서데이터를 패키지화하는 이더넷컨트롤러(8)와 이더넷네트워크(C)로 센서데이터 패키지를 전송하는 이더넷MAC(9)으로 구성된다. 상기 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(3)에서 전송된 수많은 센서데이터들은 이더넷컨트롤러(8)에서 패키지화하여 이더넷 MAC(9)를 통해 한꺼번에 이더넷네트워크(C)로 전송된다. 이더넷 연결포트(5)는 송신포트(10)와 수신포트(11)로 구성되며, 송신포트(10)를 통해 센서데이터 패키지가 상위레벨로 전송된다.The Ethernet protocol interface module 4 is an Ethernet controller 8 for packaging a large number of sensor data received from the ubiquitous sensor network interface module 3 and an Ethernet MAC 9 for transmitting sensor data packages to the Ethernet network C. It consists of. The numerous sensor data transmitted from the ubiquitous sensor network interface module 3 is packaged in the Ethernet controller 8 and transmitted to the Ethernet network C at once through the Ethernet MAC 9. The Ethernet connection port 5 is composed of a transmission port 10 and a receiving port 11, through which the sensor data package is transmitted to the upper level.

도 3은 유비쿼터스 센서네트워크(A)의 데이터를 수신하여 상위레벨로 송신하는 방법에 대한 설명도이다. 상기 유비쿼터스 센서네트워크(A)에서 전송한 센서데이터(12)는 상기 안테나(2)를 통해 트랜스시버(6)에서 수신된다. 수신된 센서데이터(12)는 유비쿼터스 인터페이스프로세서(7)로 전송되며, 유비쿼터스 인터페이스프로세서(7)는 아날로그값의 센서데이터(12)를 수치화된 디지털값으로 변환한다. 3 is an explanatory diagram for a method of receiving data of a ubiquitous sensor network A and transmitting the data to a higher level. The sensor data 12 transmitted from the ubiquitous sensor network A is received by the transceiver 6 through the antenna 2. The received sensor data 12 is transmitted to the ubiquitous interface processor 7, and the ubiquitous interface processor 7 converts the sensor data 12 of the analog value into a digitized digital value.

상기 유비쿼터스 인터페이스프로세서(7)에서 수치화된 센서데이터(12)는 이더넷컨트롤러(8)에서 Multi-to-One Framming 기법을 통해 1~n개의 개별적인 센서데이터(12)를 하나의 패키지 형태의 데이터 프레임(14)으로 구성한다. 1~n개의 센서데이터로 구성된 하나의 데이터 프레임(14)은 이더넷MAC(9)와 이더넷 연결포트(5)의 송신포트(10)를 통해 '실시간 데이터 이송(on the fly)'방식으로 이더넷네트워크(C)상의 호스트 컨트롤러(D)로 전송된다. 이렇게 하면 유비쿼터스 센서네트워크(A)에서 전송받은 대량의 센서데이터(12)를 한꺼번에 고속으로 호스트 컨트롤 러(D)로 전송할 수 있다. The sensor data 12 numerically digitized by the ubiquitous interface processor 7 is composed of 1 to n pieces of individual sensor data 12 through a multi-to-one framming technique in the Ethernet controller 8. 14). One data frame 14 consisting of 1 to n sensor data is connected to the Ethernet network 9 through the transmission port 10 of the Ethernet MAC 9 and the Ethernet connection port 5 in an 'on the fly' method. It is transmitted to the host controller D on (C). In this way, a large amount of sensor data 12 transmitted from the ubiquitous sensor network A can be simultaneously transmitted to the host controller D at a high speed.

상기 이더넷컨트롤러(8)가 Multi-to-One Framming 기법으로 데이터를 처리하는 능력은 한정되어 있는 반면 유비쿼터스 센서네트워크(A)의 센서의 수는 계속 늘어나기 때문에 디지털화된 센서데이터를 패키지화하여 프레임으로 구성하는데 무리가 따를 수 있다. 이와 같이 디지털화된 센서데이터를 패키지화하여 프레임으로 구성하는데 무리가 따르는 경우에는 이더넷컨트롤러(8) 내부의 시그날 델타 모듈(13)이 활용된다.The Ethernet controller 8 is limited in its ability to process data using a multi-to-one framming technique, while the number of sensors in the ubiquitous sensor network A continues to increase, so that the digitized sensor data is packaged into frames. It can be difficult to follow. When the digitized sensor data is packaged as described above and configured into frames, the signal delta module 13 inside the Ethernet controller 8 is utilized.

즉, 이더넷 컨트롤러(8)의 부담을 경감하기 위하여 다음과 같은 수식을 통해 센서데이터(12) 자체가 아닌 센서데이터(12)들의 차등분된 값들로 프레임을 구성하여 이더넷네트워크(C)로 전송한다. That is, in order to reduce the burden on the Ethernet controller 8, a frame is composed of differential values of the sensor data 12 instead of the sensor data 12 itself and transmitted to the Ethernet network C through the following equation. .

Figure 112006074454666-pat00001
Figure 112006074454666-pat00001

위 수식에서

Figure 112006074454666-pat00002
은 이전에 수신되어 디지털화된 센서값이고,
Figure 112006074454666-pat00003
는 이번에 수신되어 디지털화된 센서값으로, 이번에 수신된 센서값과 이전에 수신된 센서값과의 차인 차등분값(
Figure 112006074454666-pat00004
)은 Multi-to-One Framming기법으로 구성되는 프레임의 한 구성요소가 된다. In the above formula
Figure 112006074454666-pat00002
Is the previously received and digitized sensor value,
Figure 112006074454666-pat00003
Is the sensor value received and digitized at this time, and the difference value (
Figure 112006074454666-pat00004
) Becomes a component of a frame composed of multi-to-one framming techniques.

상기 시그날 델타 모듈(13)로 구성하는 프레임의 첫번째 요소는 초기에 수신된 센서값이며, 두번째 요소부터 n번째 요소는 위와 같은 차등분값들이다. 이와 같이 첫번째의 센서값과 이후의 차등분값으로 프레임을 구성하면 프레임이 크지 않으면서도 많은 수의 센서데이터값을 상위레벨의 호스트 컨트롤러(D)로 송신할 수 있으며, 센서데이터(12)의 수치를 손실하지 않고 전송할 수 있다.The first element of the frame constituting the signal delta module 13 is an initially received sensor value, and the second to nth elements are the above differential values. Thus, when the frame is composed of the first sensor value and the subsequent differential value, a large number of sensor data values can be transmitted to the host controller D of the upper level without having a large frame, and the numerical value of the sensor data 12 can be transmitted. Can be transferred without loss.

위에서 설명되지 아니한 부호 (16)은 호스트 컨트롤러(D)와 연결된 전송선로(16)를 나타낸다. 이더넷네트워크의 전송선로(16)는 호스트 컨트롤러(D)에서 하위레벨의 필드 디바이스로 데이터를 송신하거나 그 반대로 데이터를 수신하는 선로로, 상기 이더넷컨트롤러(8)에서 구성한 프레임 또는 호스트 컨트롤러(D)의 제어명령 프레임을 실어 나른다.Reference numeral 16 not described above denotes a transmission line 16 connected to the host controller D. The transmission line 16 of the Ethernet network is a line that transmits data from the host controller D to a field device of a lower level and vice versa, and is a frame or host controller D configured by the Ethernet controller 8. Carries the control command frame.

도 4는 호스트 컨트롤러(D)에서 하위레벨의 필드 디바이스로 전송되는 제어명령 프레임을 수신하여 유비쿼터스 센서네트워크(A)로 전송하는 방법에 대한 설명도이다.4 is a diagram illustrating a method of receiving a control command frame transmitted from a host controller D to a field device of a lower level and transmitting the received control command frame to the ubiquitous sensor network A. Referring to FIG.

본 발명의 모듈은 상기 호스트 컨트롤러(D)에서 전송한 제어 명령 프레임이 이더넷 연결포트(5)의 수신부(11)을 통과하는 동안'실시간 데이터 이송'방식으로 이더넷네트워크 전송선로(16) 상에서 필요한 제어명령 프레임만을 수신한다. 다른 하위레벨의 필드 디바이스도 같은 원리로 제어명령 프레임이 통과하는 동안 자신에 게 해당되는 제어명령 프레임만을 수신한다. The module of the present invention controls necessary on the Ethernet network transmission line 16 in a 'real-time data transfer' manner while the control command frame transmitted from the host controller D passes through the receiving unit 11 of the Ethernet connection port 5. Receive only command frames. The other low-level field device receives only the control command frame corresponding to the same while the control command frame passes.

상기 이더넷 연결포트(5)의 수신부(11)와 이더넷MAC(9)를 통해 수신되는 제어명령 프레임은 상기 이더넷컨트롤러(8)에서 One-to-Multi Framming 기법을 통해 수신된 제어명령 프레임 중 이더넷프로토콜 관련 프레임을 삭제하면서 선택적으로 제어명령을 추출하고 처리하여 상기 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(3)로 전송한다. 상기 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(3)은 전송받은 데이터를 유비쿼터스 센서네트워크(A)의 통신규격에 맞도록 구성하여 안테나(2)를 통해 전송한다.The control command frame received through the receiving unit 11 and the Ethernet MAC 9 of the Ethernet connection port 5 is an Ethernet protocol among control command frames received through the One-to-Multi Framming technique in the Ethernet controller 8. The control command is selectively extracted and processed while deleting the associated frame, and transmitted to the ubiquitous sensor network interface module 3. The ubiquitous sensor network interface module 3 configures the received data to meet the communication standard of the ubiquitous sensor network A and transmits it through the antenna 2.

도 5는 유비쿼터스 센서네트워크에서 전송한 센서데이터(12)를 이더넷 네트워크 상의 호스트컨트롤러(D)로 전송하는 과정을 보여주는 액티비티 다이어그램이다.FIG. 5 is an activity diagram illustrating a process of transmitting sensor data 12 transmitted from a ubiquitous sensor network to a host controller D on an Ethernet network.

상기 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(3)은 유비쿼터스 센서데이터(12)를 트랜스시버(6)에서 수신한다. 수신된 센서데이터(12)는 상기 유비쿼터스 인터페이스 프로세서(7)에서 수치화된 디지털값으로 변환되어 상기 이더넷컨트롤러(8)로 전송된다. The ubiquitous sensor network interface module 3 receives the ubiquitous sensor data 12 from the transceiver 6. The received sensor data 12 is converted into digital values digitized by the ubiquitous interface processor 7 and transmitted to the Ethernet controller 8.

상기 이더넷컨트롤러(8)는 수치화된 디지털값으로 변환된 센서데이터(12) n 개를 하나의 데이터 프레임(14)으로 구성함에 있어 센서데이터(12)의 단순한 결합으로 데이터 프레임(14)을 구성하는 경로와, 시그날 델타 모듈(13)의 알고리즘을 활용하여 이전의 센서 데이터와의 차등분값을 결합하여 데이터 프레임(14)을 구성하는 경로 중 하나의 경로를 선택하여 데이터 프레임(14)을 구성한다.The Ethernet controller 8 configures the data frame 14 by a simple combination of the sensor data 12 in configuring n pieces of sensor data 12 converted into digitized digital values into one data frame 14. The data frame 14 is configured by selecting one of the paths constituting the data frame 14 by combining the path and the differential value with previous sensor data using the algorithm of the signal delta module 13.

상기 이더넷 MAC(9)은 이더넷컨트롤러(8)에서 구성한 데이터 프레임(14)을 이더넷 프로토콜에 맞게 변환하여 이더넷프로토콜 사용 가능여부를 확인한 후에 이더넷네트워크(C)에 전송한다. The Ethernet MAC 9 converts the data frame 14 configured in the Ethernet controller 8 according to the Ethernet protocol to confirm whether the Ethernet protocol is available, and then transmits the data frame 14 to the Ethernet network C.

본 발명은 이더넷네트워크가 인터넷기반 제어방식으로 유비쿼터스 시스템과 연계가 가능하다는 점에 착안하여 산업자동화 네트워크에 유비쿼터스 센서네트워크를 접목한 것으로 산업자동화 이외에도 홈 네트워크 시스템, 로봇, 빌딩 자동화 시스템 등 다양한 환경에서의 활용이 가능하다.The present invention focuses on the fact that the Ethernet network can be connected with the ubiquitous system through the Internet-based control method, and the ubiquitous sensor network is applied to the industrial automation network. It can be used.

상기 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈(3)과 이더넷프로토콜 인터페이스모듈(4)은 사용 목적에 따라 랜카드 형식에 맞게 구성할 수도 있다. The ubiquitous sensor network interface module 3 and the Ethernet protocol interface module 4 may be configured according to the LAN card type according to the purpose of use.

이상에서 실시예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 다양한 변화와 변경이 가능하며, 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited thereto, and various changes and modifications are possible, and thus the scope of the present invention is not limited by the above description.

본 발명은 유비쿼터스 센서네트워크와 상위레벨에서 이용되고 있는 이더넷네트워크를 연결시킬 수 있는 무선 인터페이스모듈을 제공하여 많은 센서데이터를 메인프로세서에 빠르게 전송할 수 있고 별도의 인터페이스 장비 없이 기존의 이더넷카드를 사용함으로써 유비쿼터스 환경에서 산업자동화를 용이하게 하는 효과가 있다.The present invention provides a wireless interface module that can connect the ubiquitous sensor network and the Ethernet network used in the upper level, can quickly transfer a lot of sensor data to the main processor and by using the existing Ethernet card without additional interface equipment ubiquitous It has the effect of facilitating industrial automation in the environment.

본 발명은 산업자동화 네트워크 구축에 있어 라인, 트리, 스타, 링 등 모든 형태의 토폴로지를 지원하여 매우 유연하게 통신망을 구성할 수 있는 효과가 있으며, '실시간 데이터 이송'방식으로 데이터를 전송함으로써 유비쿼터스 센서 네트워크의 소형화 및 저전력 사용 등의 장점을 취하면서도 센서의 수의 증가에 따르는 병목현상 및 중앙집중처리에 따르는 문제를 최소화할 수 있어 센서 네트워크의 확대에 따른 문제점을 해결할 수 있다.The present invention has the effect of configuring a communication network very flexibly by supporting all types of topologies such as line, tree, star, and ring in building an industrial automation network, and by transmitting data in a 'real-time data transfer' method. While minimizing the network size and using low power, the bottleneck caused by the increase in the number of sensors and the problems caused by the centralized processing can be minimized, thereby solving the problems caused by the expansion of the sensor network.

또한, 본 발명은 유비쿼터스 자동화시스템의 뛰어난 응용성으로 산업자동화 목적 이외에도 기계제어, 유비쿼터스 로봇, 내장형 시스템, 빌딩 자동화,홈네트워크 시스템 등 활용범위가 넓다.In addition, the present invention has a wide range of applications such as machine control, ubiquitous robot, embedded system, building automation, home network system, etc. in addition to the purpose of industrial automation with the excellent application of ubiquitous automation system.

Claims (5)

네트워크 인터페이스모듈에 있어서, In the network interface module, 유비쿼터스 센서네트워크와의 데이터 송수신을 담당하는 트랜스시버와 상기 트랜스시버를 통해 수신된 아날로그값의 센서데이터를 디지털값으로 변환하는 유비쿼터스 인터페이스프로세서로 구성되는 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈과, 상기 유비쿼터스 센서네트워크 인터페이스모듈로부터 수신한 다량의 센서데이터를 패키지 형태의 데이터 프레임으로 구성하는 이더넷컨트롤러와 이더넷네트워크로 센서데이터 프레임을 전송하는 이더넷MAC으로 구성되는 이더넷프로토콜 인터페이스모듈로 구성되는 유비쿼터스 센서네트워크/이더넷 인터페이스 모듈Received from the ubiquitous sensor network interface module comprising a ubiquitous sensor network interface module comprising a transceiver for data transmission and reception with the ubiquitous sensor network, a ubiquitous interface processor for converting the sensor data of the analog value received through the transceiver into a digital value; Ubiquitous Sensor Network / Ethernet Interface Module, which consists of Ethernet Protocol Interface Module, which consists of Ethernet Controller, which consists of a large amount of sensor data in a package-type Data Frame, and Ethernet MAC, which transmits Sensor Data Frame to Ethernet Network. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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