무선 센서 네트워크 시스템 및 노드장치, 센싱 메시지 처리방법
wireless sensor network system and node, sensing message prosess method
특허 요약
본 발명의 무선 센서 네트워크 시스템은, 미리 정해둔 송신구간에서 비컨 메시지를 송신하고, 미리 정해둔 수신구간들 각각에서 외부로부터 센싱 메시지를 수신받아 외부로 전송하거나, 내부 메모리부에 저장된 센싱 데이터를 리드하여 센싱메시지를 생성하여 외부로 송신하고, 미리 정해둔 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 내부 메모리부에 저장하는 싱크노드장치; 상기 싱크노드장치의 송신구간에 대응되게 정해진 수신구간에서 상기 비컨 메시지를 수신받아 시간 동기화를 이행하고, 상기 싱크노드장치의 수신구간들 중 어느 하나에 대응되게 정해진 송신구간에서 내부 메모리부에 저장된 센싱 데이터를 리드하여 센싱메시지를 생성하여 상기 싱크노드장치로 송신하고, 미리 정해둔 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 내부 메모리부에 저장하는 일반노드장치들;을 구비하며, 상기 일반노드장치들은 수신구간과 송신구간과 센싱구간이 아닌 구간에서는 슬립하며, 상기 비컨 메시지가 수신되지 않으면 리브 상태로 천이하며, 그 리브상태에서 상기 일반노드장치들은, 미리 정해진 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값이 미리 정해둔 비상경보 한계범위를 초과하면 긴급 비상 경보 메시지를 외부로 브로드...(이하생략)
청구항
번호청구항
1

무선 센서 네트워크 시스템에 있어서, 미리 정해둔 송신구간에서 비컨 메시지를 송신하고, 미리 정해둔 수신구간들 각각에서 외부로부터 센싱 메시지를 수신받아 외부로 전송하거나, 내부 메모리부에 저장된 센싱 데이터를 리드하여 센싱메시지를 생성하여 외부로 송신하고, 미리 정해둔 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 내부 메모리부에 저장하는 싱크노드장치;상기 싱크노드장치의 송신구간에 대응되게 정해진 수신구간에서 상기 비컨 메시지를 수신받아 시간 동기화를 이행하고, 상기 싱크노드장치의 수신구간들 중 어느 하나에 대응되게 정해진 송신구간에서 내부 메모리부에 저장된 센싱 데이터를 리드하여 센싱메시지를 생성하여 상기 싱크노드장치로 송신하고, 미리 정해둔 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 내부 메모리부에 저장하는 일반노드장치들;을 구비하며, 상기 일반노드장치들은 수신구간과 송신구간과 센싱구간이 아닌 구간에서는 슬립하며, 상기 비컨 메시지가 수신되지 않으면 리브 상태로 천이하며, 그 리브상태에서 상기 일반노드장치들은, 미리 정해진 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값이 미리 정해둔 비상경보 한계범위를 초과하면 긴급 비상 경보 메시지를 외부로 브로드캐스팅함과 아울러 비상경보를 출력하고, 상기 센싱구간이 아니면 슬립함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.

2

제1항에 있어서, 상기 싱크노드장치 또는 일반노드장치들은, 상기 센싱값의 종류가 미리 정해둔 종류이거나 상기 센싱값이 미리 정해둔 비상경보 한계범위를 초과하면 긴급 비상 경보 메시지를 상기 미리 정해진 송신구간에서 외부로 송신하고, 상기 미리 정해진 수신구간에서 외부로부터 긴급 비상 경보 메시지가 수신되면 비상경보를 출력함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.

3

제1항에 있어서, 상기 일반노드장치들 중 일부는, 상기 싱크노드장치의 수신구간들 중 어느 하나에 대응되는 송신구간을 공통으로 할당받아 일반노드장치 그룹을 형성하며, 상기 일반노드장치 그룹을 형성하는 일반노드장치들 각각은, 상기 송신구간을 다수로 분할한 타임슬롯들 중 어느 하나를 센싱 데이터의 종류 또는 센싱 데이터의 값의 크기에 따라 부여된 우선 순위와 노드 주소정보에 따라 선택하고, 그 선택된 타임슬롯이 도래할 때까지 수신모드로 전환하여 상기 일반노드장치 그룹을 형성하는 일반노드장치들 중 다른 일반노드장치가 송신하는 센싱 메시지를 수신받고, 상기 선택된 타임슬롯이 도래할 때까지 다른 일반노드장치가 송신하는 센싱 메시지를 수신받지 못하면, 상기 선택된 타임슬롯을 통해 센싱 데이터에 따른 센싱 메시지를 상기 싱크노드장치로 송신함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.

4

제3항에 있어서, 상기 선택된 타임슬롯이 도래하기 전에 다른 일반노드장치가 송신한 센싱 메지가 수신되거나, 자신이 송신한 센싱 메시지에 대해 싱크노드장치로부터 ACK 메시지를 반환받지 못한 일반노드장치는, 자신의 센싱 데이터에 대한 우선순위를 상향조절함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.

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제1항에 있어서, 상기 싱크노드장치 또는 상기 일반노드장치는, 상기 센싱구간이 도래하면, 내부의 센서모듈들 중 미리 설정된 센싱주기가 도래한 센서모듈이 있는지를 체크하고, 그 센싱주기가 도래한 센서모듈이 있으면, 그 센서모듈을 구동하여 센싱하며, 상기 센싱주기는 상기 센싱구간의 주기의 배수로 결정됨을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.

6

무선 센서 네트워크 시스템의 센싱 메시지 처리방법에 있어서,싱크노드장치가, 미리 정해둔 송신구간에서 비컨 메시지를 송신하는 단계;일반노드장치들이, 상기 비컨 메시지를 수신하여 시간 동기화를 이행하는 단계;상기 싱크노드장치가 미리 정해둔 수신구간들 각각에서, 상기 수신구간들 중 어느 하나에 대응되게 송신구간이 설정된 일반노드장치들로부터 센싱 메시지를 수신받아 외부로 송신하고, 상기 수신구간들 중 어느 한 수신구간에서 내부 메모리부에 저장된 센싱 데이터를 리드하여 센싱메시지를 생성하여 외부로 송신하는 단계; 상기 일반노드장치들은 상기 수신구간들 중 어느 하나에 대응되게 설정된 송신구간에서 내부 메모리부에 저장된 센싱 데이터를 리드하여 센싱메시지를 생성하여 상기 싱크노드장치로 송신하는 단계;상기 싱크노드장치 및 상기 일반노드장치들 각각이, 미리 정해둔 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 내부 메모리부에 저장하는 단계; 상기 일반노드장치들은 수신구간과 송신구간과 센싱구간이 아닌 구간에서는 슬립하는 단계;상기 일반노드장치들이, 상기 비컨 메시지가 수신되지 않으면 리브 상태로 천이하여, 미리 정해진 센싱구간에서 내부의 센서모듈을 통해 센싱하고, 그 센싱에 따른 센싱값이 미리 정해둔 종류이거나 미리 정해둔 비상경보 한계범위를 초과하면 긴급 비상 경보 메시지를 외부로 브로드캐스팅함과 아울러 비상경보를 출력하고, 상기 센싱구간이 아니면 슬립하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 센싱 메시지 처리방법.

7

제6항에 있어서, 상기 싱크노드장치 또는 일반노드장치들은, 상기 센싱값의 종류가 미리 정해둔 종류이거나 상기 센싱값이 미리 정해둔 비상경보 한계범위를 초과하면 긴급 비상 경보 메시지를 생성하여 상기 미리 정해진 송신구간에서 외부로 송신하고, 상기 미리 정해진 수신구간에서 외부로부터 긴급 비상 경보 메시지가 수신되면 비상경보를 출력하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 센싱 메시지 처리방법.

8

제6항에 있어서, 상기 일반노드장치들 중 일부는, 상기 싱크노드장치의 수신구간들 중 어느 하나에 대응되는 송신구간을 공통으로 할당받아 일반노드장치 그룹으로 형성되며, 상기 일반노드장치 그룹을 형성하는 일반노드장치들 각각이, 상기 송신구간을 다수로 분할한 타임슬롯들 중 어느 하나를 센싱 데이터의 종류 또는 센싱 데이터의 값의 크기에 따라 부여된 우선 순위와 노드 주소정보에 따라 선택하고, 그 선택된 타임슬롯이 도래할 때까지 수신모드로 전환하여 상기 일반노드장치 그룹을 형성하는 일반노드장치들 중 다른 일반노드장치가 송신하는 센셍 메시지를 수신받고, 상기 선택된 타임슬롯이 도래할 때까지 다른 일반노드장치가 송신하는 센싱 메시지를 수신받지 못하면, 상기 선택된 타임슬롯을 통해 센싱 데이터에 따른 센싱 메시지를 상기 싱크노드장치로 송신하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 센싱 메시지 처리방법.

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제8항에 있어서, 상기 선택된 타임슬롯이 도래하기 전에 다른 일반노드장치가 송신한 센싱 메지가 수신되거나, 자신이 송신한 센싱 메시지에 대해 싱크노드장치로부터 ACK 메시지를 반환받지 못한 일반노드장치가, 자신의 센싱 데이터에 대한 우선순위를 상향조절하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 센싱 메시지의 처리방법.

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제6항에 있어서, 상기 싱크노드장치 또는 상기 일반노드장치가, 상기 센싱구간이 도래하면, 내부의 센신모듈들 중 미리 설정된 센싱주기가 도래한 센서모듈이 있는지를 체크하고, 그 센싱주기가 도래한 센서모듈이 있으면, 그 센서모듈을 구동하여 센싱하며, 상기 센싱주기는 상기 센싱구간의 주기의 배수로 결정됨을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 센싱 메시지의 처리방법.

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외부의 싱크 노드 장치 및 다른 일반 노드 장치와 통신할수 있는 일반 노드 장치에 있어서, 외부의 싱크 노드 장치 또는 다른 일반 노드 장치와 통신하는 통신 모듈;센서 모듈들; 및일반 노드 장치가 초기 상태로 시작하여 동기 상태 및 리브 상태 중 하나의 상태로 천이하도록 제어하여, 일반 노드 장치가 초기 상태, 동기 상태 및 리브 상태 중 하나의 상태로 천이하면서 동작되도록 하는 제어부;를 구비하고,초기 상태인 경우, 상기 제어부는 상기 통신 모듈을 이용하여 외부로부터 수신되는 메시지를 스캔하고, 싱크 노드 장치로부터 비컨 메시지가 수신되면 동기 상태로 천이하고, 일정 시간동안 싱크 노드 장치로부터 비컨 메시지가 수신되지 않으면 리브 상태로 천이하는 것을 특징으로 하며, 동기 상태인 경우, 상기 제어부는 상기 통신 모듈을 이용하여 싱크 노드 장치로부터 비컨 메시지를 수신되면, 싱크 노드 장치로부터 수신된 비컨 메시지에 따라 싱크 노드 장치와 동기화시키고, 상기 센서 모듈을 이용하여 센싱하고, 센싱된 정보를 포함하는 센싱 메시지를 생성하고, 상기 통신 모듈을 이용하여 싱크 노드 장치로 센싱 메시지를 송신하며, 일정 시간동안 싱크 노드 장치로부터 비컨 메시지가 수신되지 않으면 리브 상태로 천이하는 것을 특징으로 하며,리브 상태인 경우, 상기 제어부는 상기 센서 모듈을 이용하여 센싱하고, 센싱된 정보를 포함하는 센싱 메시지를 브로드캐스팅하며, 리브 상태가 사전 설정된 시간동안 지속되면 초기 상태로 천이하는 것을 특징으로 하는 일반 노드 장치.

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제11항에 있어서, 동기 상태인 경우, 상기 제어부는 메시지 송수신을 위한 하나의 프레임 구간에 수신 구간, 송신 구간, 센싱 구간 및 슬립구간을 포함하며,상기 수신 구간은 싱크 노드 장치로부터 비컨 메시지를 수신하는 구간이며, 상기 송신 구간은 싱크 노드 장치로 센싱 메시지를 송신하는 구간이며, 상기 센싱 구간은 센서 모듈을 이용하여 센싱하는 구간이며, 상기 슬립 구간은 수신 구간, 송신 구간, 센싱 구간을 제외한 나머지 구간인 것을 특징으로 하며, 상기 제어부는 싱크 노드 장치로부터 수신된 비컨 메시지에 따라 일반 노드 장치와 싱크 노드 장치를 시간동기화시켜, 상기 수신 구간은 싱크 노드 장치의 송신 구간에 대응되도록 설정하며, 상기 송신구간은 싱크 노드 장치의 수신 구간에 대응되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 일반 노드 장치.

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제11항에 있어서, 상기 일반 노드 장치는 비상경보를 출력하는 출력부;를 더 구비하고, 상기 제어부는, 동기 상태 또는 리브 상태인 경우, 센싱 메시지의 센싱값이 해당 센서 모듈에 대해 사전 설정된 한계범위를 초과하면 상기 출력부를 통해 비상경보를 출력함과 동시에 비상 경보 메시지를 생성하여 브로드캐스팅하며, 상기 통신 모듈을 통해 비상 경보 메시지가 수신되면 상기 출력부를 통해 비상경보를 출력함을 특징으로 하는 일반 노드 장치.

14

제12항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 송신 구간을 다수개의 타임 슬롯으로 분할하고, 상기 분할된 타임 슬롯들 중 하나를 선택하고,상기 선택된 타임 슬롯이 도래할 때까지 상기 송신 구간을 수신모드로 전환하고,상기 선택된 타임 슬롯이 도래할 때까지 다른 일반 노드 장치로부터 센싱 메시지가 수신되지 않으면, 상기 선택된 타임 슬롯을 통해 상기 센싱 메시지를 상기 싱크 노드 장치 및 다른 일반 노드 장치로 송신함을 특징으로 하는 일반 노드 장치.

15

제14항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 센싱 메시지에 포함된 센서의 종류 또는 센싱값의 크기에 따라 센싱 메시지에 대한 우선 순위를 부여하고, 상기 우선 순위에 따라 또는 상기 우선 순위와 일반 노드 장치의 노드주소에 따라 상기 송신 구간의 분할된 타임 슬롯들 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 일반 노드 장치.

16

제14항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 선택된 타임 슬롯이 도래하기 전에 다른 일반 노드 장치로부터 센싱 메시지를 수신하거나, 자신이 싱크 노드 장치로 송신한 센싱 메시지에 대해 싱크 노드 장치로부터 ACK 메시지를 반환받지 못하였으면, 자신의 센싱 메시지에 대한 우선 순위를 상향 조절함을 특징으로 하는 일반노드 장치.

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제11항에 있어서, 상기 일반 노드 장치는 내부 메모리를 더 구비하고, 상기 내부 메모리에는 상기 센서 모듈들의 각각에 대한 센싱주기가 저장되며, 상기 센싱주기는 센싱 구간의 주기의 배수로 결정됨을 특징으로 하고, 상기 제어부는, 동기 상태 또는 리브 상태의 센싱 구간이 도래하면, 상기 센서 모듈들 중 센싱주기가 도래한 센서 모듈이 있는지를 체크하고, 센싱주기가 도래한 센서 모듈이 있으면, 그 센서 모듈을 구동하여 센싱하는 것을 특징으로 하는 일반 노드 장치.

18

제11항에 있어서, 상기 일반 노드 장치는 상용전원을 입력받아 출력하는 다수의 전원 출력 콘센트;를 더 구비하며, 상기 센서 모듈들은, 일산화탄소 센서, 온도 센서, 연기 센서, 상기 전원 출력 콘센트에 대한 과전류 센서, 상기 전원 출력 콘센트에 대한 전력 검출부, 상기 전원 출력 콘센트에 대한 전압 검출부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 노드 장치.

19

제11항에 있어서, 상기 일반 노드 장치는 내부 메모리를 더 구비하고,상기 제어부는 동기 상태 또는 리브 상태인 경우, 상기 센서 모듈들 중 하나 또는 둘 이상을 이용하여 센싱하고, 센싱한 정보를 포함하는 센싱 데이터를 상기 내부 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하며,상기 센싱한 정보는 센싱한 센서의 종류 및 센싱값을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 노드 장치.