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KR20040104346A - 홈 네트워크 시스템 - Google Patents

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KR20040104346A
KR20040104346A KR1020040022218A KR20040022218A KR20040104346A KR 20040104346 A KR20040104346 A KR 20040104346A KR 1020040022218 A KR1020040022218 A KR 1020040022218A KR 20040022218 A KR20040022218 A KR 20040022218A KR 20040104346 A KR20040104346 A KR 20040104346A
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KR1020040022218A
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하삼철
백승면
이군석
김용태
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 홈 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 특히 리빙 네트워크 제어 프로토콜이 적용된 홈 네트워크 시스템에 관한 것이다.
본 발명인 홈 네트워크 시스템은 소정의 네트워크를 통하여 홈 네트워크 시스템에 연결된 때 초기논리번지를 포함하는 노드 번지를 지니고, 상기 노드 번지를 포함하는 구성요청 메시지를 상기 마스터 디바이스로 송신하고, 상기 마스터 디바이스에 의해 설정된 논리번지를 포함하는 번지변경 요청메시지 및/또는 임시논리번지 범위를 포함하는 임시번지설정 요청메시지를 수신하고 처리하여 유일한 노드 번지를 지니는 적어도 하나 이상의 신규 디바이스와, 상기 구성요청 메시지를 수신하여 상기 신규 디바이스가 단수인지 또는 복수인지를 판단하여, 이에 따라 상기 신규 디바이스에 대한 유일한 논리번지 또는 임시논리번지 범위를 선택하여, 번지변경 요청메시지 또는 임시번지설정 요청메시지를 생성하고 상기 신규 디바이스로 송신하여 상기 신규 디바이스가 상기 유일한 노드 번지를 지니도록 한다.

Description

홈 네트워크 시스템{HOME NETWORK SYSTEM}
본 발명은 홈 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 특히 리빙 네트워크 제어 프로토콜이 적용된 홈 네트워크 시스템에 관한 것이다.
홈 네트워크(home Network)란 집안과 밖에서 언제든지 편리하고 안전하며 경제적인 생활 서비스를 즐길 수 있도록 다양한 디지털 가전 기기들이 서로 연결된 네트워크를 의미한다. 디지털 신호 처리 기술의 발전으로 인하여 백색 가전으로 불리우던 냉장고나 세탁기 등이 점차 디지털화 되고, 가전용 운영 체제 기술과 고속 멀티미디어 통신 기술 등이 디지털 가전에 집약되고, 새로운 형태의 정보 가전이 등장함에 따라, 홈 네트워크가 발전하게 되었다.
이러한 홈 네트워크는 하기의 표 1과 같이 제공 서비스의 유형에 따라 데이터 네트워크, 엔터테인먼트 네트워크, 그리고 리빙 네트워크로 분류할 수 있다.
분류 기능 서비스 유형
데이터 네트워크 PC와 주변 장치들간의 네트워크 데이터 교환, 인터넷 서비스 등
엔터테인먼트 네트워크 A/V(Audio/Video) 장치들 간의 네트워크 음악, 동영상 서비스 등
리빙 네트워크 가전 기기의 제어를 위한 네트워크 가전 기기의 제어, 홈 오토메이션, 원격 검침, 메시지 서비스 등
여기서, 데이터 네트워크(data network)란 PC와 주변 장치들 간에 데이터 교환이나 인터넷 서비스 제공 등을 위해 구축되는 네트워크 유형을 말하며, 엔터테인먼트 네트워크(entertainment network)는 오디오나 비디오 정보를 다루는 가전 기기들간의 네트워크 유형을 말한다. 그리고, 리빙 네트워크(living network)는 가전기기, 홈 오토메이션 그리고 원격 검침과 같이 기기들의 단순한 제어를 목적으로 하여 구축되는 네트워크를 말한다.
이러한 가정 내에 구성된 홈 네트워크 시스템은 다른 전기 기기의 동작을 제어하거나 상태를 모니터링할 수 있는 전기 기기인 마스터 장치와, 전기 기기의 특성이나 기타 요인에 의하여 마스터 장치의 요구에 응답하는 기능과 자신의 상태 변화에 대한 정보를 알리는 기능을 갖는 전기 기기 슬레이브 장치로 이루어진다. 본 명세서에서 사용되는 전기 기기는 세탁기, 냉장고 등과 같은 상술된 리빙 네트워크 서비스를 위한 가전기기와, 데이터 네트워크 서비스 및 엔터테인먼트 네트워크 서비스를 위한 가전기기를 모두 포함하고, 또한, 가스밸브제어장치, 자동 도어 장치, 전등 등과 같은 제품들도 포함하는 것을 의미한다.
이러한 종래 기술에서는 홈 네트워크 시스템에 구비된 전기 기기에 대한 제어 및 모니터링 등을 위한 기능을 제공하는 범용의 통신 규격을 제공하고 있지 못하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 홈 네트워크 시스템 내의 전기 기기의 제어 및 모니터링 등을 위한 기능을 제공하는 범용의 통신 규격인 제어 프로토콜이 적용된 홈 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 특히 범용의 통신 규격으로 리빙 네트워크 제어 프로토콜(Living network Control Protocol: LnCP)이 적용된 홈 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 신규 디바이스에 유일한 노드 번지를 지정하여 등록시키는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 동일한 종류의 다수의 신규 디바이스에 유일한 노드 번지를 지정하여 등록시키는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 신규 디바이스들이 서로 논리번지를 확인하도록 하여 중복된 논리번지로 인한 효율의 저하를 방지하는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전원의 공급 및 네트워크와의 연결만으로 신규 디바이스가 홈 네트워크 시스템의 구성원이 되도록 하는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리빙 네트워크 제어 프로토콜 스택의 구성도이다.
도 3a 및 3b는 도 2의 계층 간의 인터페이스의 구성도이다.
도 4a 내지 4f는 도 3a 및 3b의 인터페이스의 상세한 구성도이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에서 사용되는 번지 시스템을 도시한다.
도 6은 네트워크 관리기와 전기 기기의 공통적인 개략 구성도이다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템의 신규 디바이스에 대한 노드 번지를 설정하는 순서도들이다.
도 8a 내지 8f는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에서 사용되는 메시지들의 개략 구성도이다.
도 9는 도 7a의 단계(S12)에 대한 실시예의 간략도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 홈 네트워크 시스템 2: 인터넷
3: LnCP 서버 4: 클라이언트 디바이스
10: 홈 게이트웨이 20 내지 23: 네트워크 관리기
30, 31: LnCP 라우터 40 내지 49: 전기 기기
본 발명인 홈 네트워크 시스템은 소정의 네트워크를 통하여 홈 네트워크 시스템에 연결된 때 초기논리번지를 포함하는 노드 번지를 지니고, 상기 노드 번지를 포함하는 구성요청 메시지를 상기 마스터 디바이스로 송신하고, 상기 마스터 디바이스에 의해 설정된 논리번지를 포함하는 번지변경 요청메시지 및/또는 임시논리번지 범위를 포함하는 임시번지설정 요청메시지를 수신하고 처리하여 유일한 노드 번지를 지니는 적어도 하나 이상의 신규 디바이스와, 상기 구성요청 메시지를 수신하여 상기 신규 디바이스가 단수인지 또는 복수인지를 판단하여, 이에 따라 상기 신규 디바이스에 대한 유일한 논리번지 또는 임시논리번지 범위를 선택하여, 번지변경 요청메시지 또는 임시번지설정 요청메시지를 생성하고 상기 신규 디바이스로 송신하여 상기 신규 디바이스가 상기 유일한 노드 번지를 지니도록 한다.
이때, 상기 구성요청 메시지는 제품코드와 초기논리번지를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 신규 디바이스는 상기 구성요청 메시지를 소정의 번지요청간격(AddressReqInt)마다 상기 마스터 디바이스로 송신하고, 상기 마스터 디바이스는 상기 구성요청 메시지를 수신한 때부터 상기 번지요청간격(AddressReqInt)의 소정의 배수의 시간을 대기하여 상기 신규 디바이스로부터 수신된 구성요청 메시지의 개수를 통하여 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마스터 디바이스가 상기 배수의 시간 이내에 상기 배수를 초과하는 개수의 구성요청 메시지를 수신하면 상기 신규 디바이스가 복수인 것을 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 신규 디바이스가 복수인 경우, 상기 신규 디바이스는 수신된 임시논리번지 범위 중에서 하나의 임시논리번지를 선택하여 상기 초기논리번지를 변경하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 신규 디바이스는 다른 신규 디바이스로부터 상기 다른 신규 디바이스에 의해 설정된 임시논리번지를 포함하는 임시번지할당 통지메시지를 수신하고, 상기 수신된 임시논리번지와 상기 신규 디바이스에 의해 선택된 임시논리번지를 비교하여, 상기 비교에 따라 만약 서로 동일하면 상기 선택된 임시논리번지를 소정의 제한논리번지로 변경하고, 상기 마스터 디바이스로 상기 선택된 임시논리번지 또는 상기 변경된 제한논리번지를 포함하는 임시번지설정 응답메시지를 생성하여 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마스터 디바이스는 수신된 임시번지변경 응답메시지에 포함된 임시논리번지가 상기 제한논리번지인지를 판단하여, 만약 상기 임시논리번지가 상기 제한논리번지이면, 상기 임시논리번지를 초기논리번지로 변경하는 번지변경 요청메시지를 생성하여 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 신규 디바이스는 상기 임시논리번지를 포함하는 임시번지할당 통지메시지를 생성하여 다른 신규 디바이스로 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마스터 디바이스는 상기 신규 디바이스가 단수이거나, 만약 상기 임시논리번지가 상기 제한논리번지가 아니면, 상기 신규 디바이스가 속하는 제품 종류에 따른 미설정된 논리번지를 선택하여 상기 번지변경 메시지에 포함시키고,상기 신규 디바이스는 상기 초기논리번지 또는 임시논리번지를 수신된 번지변경 요청메시지에 포함된 논리번지로 변경하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 신규 디바이스와 상기 다른 신규 디바이스는 동일한 제품 코드를 지닌 것이 바람직하다.
또한, 상기 프로토콜은 리빙 네트워크 제어 프로토콜(LnCP)인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명인 전기 기기는 소정의 네트워크를 통하여 접속하는 인터페이스 수단과, 상기 네트워크에 연결된 디바이스들의 노드 번지를 포함하는 홈넷 프로파일과 소정의 논리번지를 저장하는 저장수단과, 상기 인터페이스 수단을 통하여 적어도 하나 이상의 신규 디바이스와 연결되고, 초기논리번지를 포함하는 노드 번지를 지니는 구성요청 메시지를 수신하여, 상기 신규 디바이스가 단수인지 또는 복수인지를 판단하여, 이에 따라 상기 신규 디바이스에 대한 유일한 논리번지 또는 임시논리번지 범위를 선택하여, 번지변경 요청메시지 또는 임시번지설정 요청메시지를 생성하고 상기 신규 디바이스로 송신하여 상기 신규 디바이스가 상기 유일한 노드 번지를 지니도록 하는 제어수단을 포함한다.
본 발명은 본 발명의 실시예들 및 첨부도면에 기초하여 홈 네트워크 시스템을 예로 들어 상세하게 설명되었다. 그러나, 이하의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 홈 네트워크 시스템(1)은 인터넷(2)을 통하여 LnCP 서버(3)에 접속하고, 또한 클라이언트 디바이스(4)는 인터넷(2)을 통하여 LnCP 서버(3)에 접속한다. 즉, 홈 네트워크 시스템(1)은 LnCP 서버(3) 및/또는 클라이언트 디바이스(4)와 통신가능하도록 연결된다.
인터넷(2)을 포함하는 홈 네트워크 시스템(1) 외부의 네트워크는 클라이언트 디바이스(4)의 종류에 따라 다른 구성소자들을 추가적으로 구비한다. 즉, 이 인터넷(2)은 예를 들면, 클라이언트 디바이스(4)가 컴퓨터인 경우에는, 웹 서버(Web sever)(도시되지 않음)를 구비하고, 클라이언트 디바이스(4)가 인터넷 폰인 경우에는, 왑 서버(Wap sever)(도시되지 않음)를 구비한다.
다음으로, LnCP 서버(3)는 소정의 로그인 및 로그아웃 절차에 따라 홈 네트워크 시스템(1) 및 클라이언트 디바이스(4)와 각각 접속되어, 클라이언트 디바이스(4)로부터 모니터링 및 제어 명령 등을 수신하여, 이를 홈 네트워크 시스템(1)으로 소정의 형식을 지닌 메시지로 인터넷(2)을 통하여 전송한다. 또한, LnCP 서버(3)는 소정의 형식을 지닌 메시지를 홈 네트워크 시스템(1)으로부터 수신하여 저장하거나 클라이언트 디바이스(4)로 전송한다. 또한, LnCP 서버(3)는 자체적으로 저장되거나 생성된 메시지를 상기 홈 네트워크 시스템(1)으로 전송하고 수신한다. 즉, 홈 네트워크 시스템(1)은 LnCP 서버(3)에 접속하여, 제공되는 컨텐츠를 다운로드 받을 수 있다.
이 홈 네트워크 시스템(1)은 인터넷(2)과의 연결 기능을 담당하는 홈 게이트웨이(10)와, 전기 기기(40 내지 49)의 환경 설정 및 관리 기능을 수행하는 네트워크 관리기(20 내지 23)와, 전송매체 간의 접속을 위한 LnCP 라우터(30 및 31)와, 네트워크 관리기(22) 및 전기 기기(46)가 전송매체에 접속될 수 있도록 하는 LnCP 어댑터(35 및 36)와, 다수의 전기 기기(40 내지 49)를 포함한다.
홈 네트워크 시스템(1) 내의 네트워크는 전기 기기들(40 내지 49)이 공유하는 전송매체를 이용하여 연결함으로써 구성된다. 이 전송매체는 RS-485나 소출력 RF와 같은 데이터링크 계층이 비규격화된 전송 매체(non-standardized transmission medium)를 이용하거나, 전력선이나 IEEE 802.11과 같은 규격화된 전송 매체(standardized transmission medium)를 이용할 수 있다.
이 홈 네트워크 시스템(1) 내의 네트워크는 인터넷(2)과 서로 분리된 네트워크로 이루어지고, 즉 유선 혹은 무선 전송 매체로 연결하는 독립형 네트워크를 구성하게 된다. 여기서 독립형 네트워크는 물리적으로 연결되어 있으나 논리적으로 분리된 네트워크를 포함하는 것으로 한다.
이 홈 네트워크 시스템(1)은 다른 전기 기기(40 내지 49)의 동작을 제어하거나 상태를 모니터링 할 수 있는 마스터(Master) 디바이스와, 마스터 디바이스의 요구에 응답하는 기능과 자신의 상태 변화에 대한 정보를 알리는 기능을 갖는 슬레이브(Slave) 디바이스를 포함한다. 이 마스터 디바이스는 네트워크 관리기(20 내지 23)를 포함하고, 슬레이브 디바이스는 전기 기기(40 내지 49)를 포함한다. 다만, 이 네트워크 관리기(20 내지 23)는 제어하려는 전기 기기(40 내지 49)에 대한 정보 및 제어 코드를 포함하고, 프로그램된 방식에 따르거나 LnCP 서버(3) 및/또는 클라이언트 디바이스(4)로부터의 입력을 받아 제어하게 된다. 또한, 도시된 바와 같이,다수의 네트워크 관리기(20 내지 23)가 연결된 경우, 이 네트워크 관리기(20 내지 23)는 다른 네트워크 관리기(20 내지 23)와의 정보 교환과, 정보의 동기화 및 제어를 위해 마스터 디바이스이면서도 슬레이브 디바이스가 되도록, 즉 물리적으로는 하나의 디바이스이지만, 논리적으로 마스터와 슬레이브의 기능을 동시에 수행하는 장치(즉, 하이브리드 장치)이어야 한다.
또한, 이들 네트워크 관리기(20 내지 23) 및 전기 기기(40 내지 49)는 네트워크(도시된 전력선 네트워크, RS-485 네트워크, RF 네트워크)에 직접 연결될 수 있으며, 또한 LnCP 라우터(30 및 31) 및/또는 LnCP 어댑터(35 및 36)를 통하여 연결될 수 있다.
또한, 전기 기기(40 내지 49) 및/또는 LnCP 라우터(30 및 31) 및/또는 LnCP 어댑터(35 및 36)는 네트워크 관리기(20 내지 23)에 등록되어 제품에 따라 유일한 논리번지(예를 들면, Ox00, Ox01 등)를 부여받게 되어, 이 논리번지는 제품코드(예를 들면, 에어컨인 경우 '0x02', 세탁기인 경우 '0x01')와 조합되어 노드 번지(Node Address)로서 사용된다. LnCP에 따른 번지 시스템(address system)은 하기에서 개시된다.
도 2는 본 발명에 따른 리빙 네트워크 제어 프로토콜 스택의 구성도이다. 홈 네트워크 시스템(1)은 도 2의 리빙 네트워크 제어 프로토콜(LnCP)에 따라 네트워크 관리기(20 내지 23)와, LnCP 라우터(30 및 31)와, LnCP 어댑터(35 및 36) 및 전기 기기(40 내지 49) 간의 통신이 가능하도록 한다. 따라서, 네트워크 관리기(20 내지 23)와, LnCP 라우터(30 및 31)와, LnCP 어댑터(35 및 36) 및 전기 기기(40 내지49)는 이러한 LnCP에 따라 네트워크 통신을 수행한다.
도 2에 도시된 바와 같이, LnCP는 네트워크 관리기(20 내지 23)와, LnCP 라우터(30 및 31)와 LnCP 어댑터(35 및 36) 및 전기 기기(40 내지 49)의 고유 기능을 수행하며, 네트워크 상에서 원격 조작 및 모니터링을 위하여 응용 계층(60)과의 인터페이스 기능을 제공하는 응용 소프트웨어(50)와, 사용자에게 서비스를 제공하고 사용자가 제공한 정보나 명령을 메시지로 구성하여 하위 계층으로 전달하는 기능을 제공하는 응용계층(60)과, 네트워크 관리기(20 내지 23)와, LnCP 라우터(30 및 31)와 LnCP 어댑터(35 및 36) 및 전기 기기(40 내지 49) 간의 신뢰성있는 네트워크 연결을 위한 네트워크 계층(70)과, 공유 전송 매체에 접속하기 위한 매체 접근 제어 기능을 제공하는 데이터링크 계층(80)과, 네트워크 관리기(20 내지 23)와, LnCP 라우터(30 및 31)와 LnCP 어댑터(35 및 36) 및 전기 기기(40 내지 49) 간의 물리적 인터페이스와 전송할 비트에 대한 규칙을 제공하는 물리계층(90) 및 각 계층에서 사용되는 노드 매개 변수(node parameter)를 설정하고 관리하는 매개 변수 관리 계층(100)으로 이루어진다.
자세하게는, 응용 소프트웨어(50)는 노드 매개 변수와 네트워크 상에 접속된 네트워크 관리기(20 내지 23)와, LnCP 라우터(30 및 31)와 LnCP 어댑터(35 및 36) 및 전기 기기(40 내지 49)의 관리 기능을 담당하는 네트워크 관리 부속계층(51)을 추가적으로 포함한다. 즉, 이 네트워크 관리 부속계층(51)은 매개 변수 관리 계층(100)을 통하여 노드 매개 변수의 값을 설정하거나 이용하는 매개 변수 관리 기능과, LnCP가 적용된 기기가 마스터 디바이스인 경우 네트워크를 구성하거나 관리하는 네트워크 관리 기능을 수행한다.
또한, 네트워크 계층(70)은 네트워크 관리기(20 내지 23)와, LnCP 라우터(30 및 31)와 LnCP 어댑터(35 및 36) 및 전기 기기(40 내지 49)가 접속되는 네트워크가 전력선이나 IEEE 802.11, 무선과 같은 비독립형 전송 매체(예를 들면, LnCP가 전력선통신(PLC) 프로토콜 및/또는 무선(wireless) 프로토콜을 포함하는 경우)를 이용하여 구성될 때, 각 개별 네트워크를 논리적으로 구분하기 위한 홈 코드의 설정, 관리 및 처리 기능을 수행하는 홈코드 제어 부속계층(71)을 추가적으로 포함한다. 이 홈코드 제어 부속계층(71)은 RS-485와 같은 독립형 전송 매체에 의해서 개별 네트워크 간에 물리적으로 분리되는 경우에는 LnCP에 포함되지 않는다. 이 홈코드는 4바이트로 구성되며 랜덤값 또는 사용자가 지정한 값으로 설정된다.
도 3a 및 3b는 도 2의 계층 간의 인터페이스의 구성도이다.
도 3a는 물리계층(90)이 비독립형 전송매체에 연결되는 경우의 계층 간의 인터페이스를 도시하고, 도 3b는 물리계층(90)이 독립형 전송매체에 연결되는 경우의 계층 간의 인터페이스를 도시한다.
홈 네트워크 시스템(1)은 상위 계층으로부터 전달받은 프로토콜 정보 단위(Protocol Data Unit: PDU)에 각 계층에서 요구되는 헤더와 트레일러 정보를 합쳐 하위 계층으로 전달한다.
도시된 바와 같이, APDU(Application layer PDU)는 응용 계층(60)과 네트워크 계층(70) 간에 전달되는 데이터이고, NPDU(Network Layer PDU)는 네트워크 계층(70)과 데이터링크 계층(80) 또는 홈 코드 부속 계층(71) 간에 전달되는 데이터이고, HCNPDU(Home Code Control Sublayer PDU)는 네트워크 계층(70)(정확하게는 홈코드 부속계층(71))과 데이터링크 계층(80) 간에 전달되는 데이터이다. 데이터링크 계층(80)과 물리계층(90) 간에는 데이터 프레임 단위로 인터페이스가 이루어진다.
도 4a 내지 4f는 도 3a 및 3b의 인터페이스의 상세한 구성도이다.
도 4a는 응용 계층(60)에서의 APDU의 구조이다.
AL(APDU Length) 필드는 APDU의 길이(AL로부터 메시지 필드까지의 길이)를 나타내는 필드로서, 최소값은 4이고 최대값은 77이다.
AHL(APDU Header Length) 필드는 APDU 헤더의 길이(AL로부터 ALO까지의 길이)를 나타내는 필드로서, 확장이 되지 않는 경우에는 3바이트이며, 7바이트까지 확장이 가능하다. LnCP 프로토콜에서는 메시지 필드의 암호화, 응용 프로토콜의 변경 등을 위하여 APDU 헤더를 7바이트까지 확장할 수 있다.
ALO(Application Layer Option) 필드는 메시지 셋의 확장을 위한 필드이고, 예를 들어 '0'으로 설정되면, 다른 값이 담겨 있는 경우에는 메시지 처리를 무시한다.
메시지 필드는 사용자의 제어 메시지나 이벤트 정보를 처리하기 위한 필드로서, ALO 필드에 담긴 값에 따라 달리 구성된다.
도 4b는 네트워크 계층(70)에서의 NPDU의 구조이고, 도 4c는 NPDU 중에서 NLC의 상세 구조이다.
SLP(Start of LnCP Packet) 필드는 패킷의 시작을 나타내는 필드로서 0x02값을 갖는다.
DA(Destination Address) 및 SA(Source Address) 필드는 전송하려는 패킷의 수신자와 송신자의 노드 번지로서 각각 16 비트로 구성된다. 여기서 최상위 1비트는 그룹 번지를 나타내기 위한 플랙(flag), 다음 7비트는 제품의 종류(제품코드), 하위 8비트는 같은 종류의 네트워크 관리기(20 내지 23) 및 전기 기기(40 내지 49)가 다수 개 있을 때 서로 구분하기 위하여 할당된 논리번지를 포함한다.
PL(Packet Length) 필드는 전송하려는 NPDU의 전체 길이를 나타내는 필드로서 최소값은 12 바이트, 최대값은 100 바이트이다.
SP(Service Priority) 필드는 전송 메시지에 전송 우선 순위를 부여하기 위한 필드로서 3비트로 구성되며, 각 전송 메시지에 따른 우선 순위는 표 2와 같다.
슬레이브 디바이스가 마스터 디바이스의 요청에 의하여 응답하는 경우에는 마스터 디바이스로부터 수신된 요청 메시지의 우선 순위를 따른다.
우선순위 값 적용(Application Layer)
높음(High) 0 - 긴급한 메시지를 전송할 때
중간(Middle) 1 - 일반적인 패킷을 전송할 때- 온라인(Online State) 또는 오프라인 상태 (Offline State) 변화에 대한 이벤트 메시지 전송할 때
표준(Normal) 2 - 네트워크 구성을 위한 통지 메시지 전송할 때- 일반적인 이벤트 메시지 전송할 때
낮음(Low) 3 -다운로드 또는 업로드 메커니즘에 의하여 데이터를 전송 할 때
NHL(NPDU Header Length) 필드는 NPDU 헤더(SLP에서 NLC 필드)의 확장을 위하여 사용되는 필드로서, 확장이 되지 않은 경우에는 9 바이트이며, 최대 16 바이트까지 확장 가능하다.
PV(Protocol Version) 필드는 채용된 프로토콜의 버전을 나타내는 1 바이트 필드로서 상위 4비트는 버전(version) 필드로, 하위 4비트는 서브 버전(sub-version) 필드로 구성된다. 버전과 서브 버전은 각각 16 진수 표기로 버전을 나타낸다.
NPT(Network layer Packet Type) 필드는 네트워크 계층에서 패킷의 종류를 구분하는 4 비트 필드로서, LnCP는 요청 패킷(Request Packet), 응답 패킷(Response Packet), 통지 패킷(Notification Packet)을 포함하고, 마스터 디바이스의 NPL 필드는 요청 패킷 또는 통지 패킷으로 설정되어야 하며, 슬레이브 디바이스의 NPL 필드는 응답 패킷 또는 통지 패킷으로 설정되어야 한다. 패킷 종류에 따른 NPT값은 하기의 표 3과 같다.
값 설명
0 요청 패킷
1~3 사용하지 않음
4 응답 패킷
5~7 사용하지 않음
8 통지 패킷
9~12 사용하지 않음
13~15 홈 코드 제어 부속계층과의 인터페이스용으로 예약된 값임
TC(Transmission Counter) 필드는 네트워크 계층에서 통신 에러가 발생하여 요청 패킷 또는 응답 패킷이 성공적으로 전송되지 않을 때 요청 패킷을 재전송하거나, 통지 패킷의 전송 성공율을 높이기 위하여 반복 전송하기 위한 2비트의 필드이다. 수신자는 TC 필드 값을 이용하여 중복 메시지를 검출할 수 있다. NPT값에 따른 TC 필드의 값의 범위는 표 4와 같다.
패킷 종류 값(범위)
요청 패킷 1~3
응답 패킷 1
통지 패킷 1~3
PN(Packet Number) 필드는 2비트로 구성되며, 슬레이브 디바이스에서는 TC와 함께 중복 패킷의 검출을 위하여 사용되고, 마스터 디바이스에서는 복수 개의 통신 싸이클을 처리하기 위하여 사용된다. NPT값에 따른 PN 필드의 범위는 하기의 표 5와 같다.
패킷 종류 값(범위)
요청 패킷 0~3
응답 패킷 요청 패킷의 PN 필드 값을 복사
통지 패킷 0~3
APDU 필드는 응용 계층(60)과 네트워크 계층(70) 간에 전달되는 응용 계층의 프로토콜 데이터 단위이다. APDU의 최소값은 0바이트이며, 최대값은 88바이트이다.
CRC(Cyclic Redundancy Check) 필드는 수신된 패킷(SLP부터 APDU 필드)의 에러를 검출하기 위한 16비트의 필드이다.
ELP(End of LnCP Packet) 필드는 패킷의 끝을 나타내는 필드로서 0x03 값을 갖는다. 만약, 패킷의 길이 필드에 담긴 길이만큼 데이터를 수신하였음에도 불구하고 ELP 필드가 검출되지 않으면 패킷 에러로 간주한다.
도 4d는 홈 코드 제어 부속계층(71)에서의 HCNPDU의 구조이다.
도시된 바와 같이, NPDU의 상위 부분에 HC(Home Code) 필드가 추가로 포함된다.
이 홈 코드값은 4바이트로 구성되되, 이 홈코드는 패킷이 전파될 수 있는 선로의 거리 내에서 유일한 값을 지닌다.
도 4e는 데이터링크 계층(80)에서의 프레임의 구조이다.
LnCP의 데이터 링크 계층 프레임의 헤더 및 트레일러는 전송 매체에 따라 그 구성이 달라지게 된다. 데이터링크 계층(80)이 비규격화된 전송 매체를 사용하는 경우에는 프레임의 헤더 및 트레일러가 널 필드(Null Field)를 가져야 한다. 만약, 규격화된 전송 매체를 사용하는 경우에는 프로토콜에서 규정된 바에 의한다. NPDU필드는 상위 네트워크 계층(70)에서 전달한 데이터 단위이고, HCNPDU는 물리계층(90)이 전력선이나 IEEE 802.11과 같은 비독립적인 전송 매체인 경우에 사용된 4바이트의 홈 코드가 NPDU 앞부분에 추가된 데이터 단위이다. 데이터링크 계층(80)은 NPDU와 HCNPDU를 구분하여 처리하지 않는다.
도 4f는 물리 계층(90)에서의 프레임 구조이다.
LnCP의 물리 계층(90)에서는 전송 매체에 물리적인 신호를 송수신하는 기능을 다룬다. LnCP 프로토콜의 물리 계층(90)으로는 RS-485나 소출력 RF와 같은 데이터링크 계층(80)이 비규격화된 전송 매체를 사용할 수 있으며, 전력선이나 IEEE 802.11과 같은 규격화된 전송 매체를 사용할 수 있다. LnCP 네트워크에서 적용된 홈 네트워크 시스템(1)에서, 네트워크 관리기(20 내지 23) 및 전기 기기(40 내지 49)가 RS-485나 LnCP 라우터(30 및 31), LnCP 어댑터(35 및 36)와 인터페이스되도록 UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter) 프레임 구조와 RS-232의 신호 레벨을 이용한다. UART는 디바이스간에 시리얼 버스를 이용하여 연결되는 경우 통신 선로에서 비트 신호의 흐름을 제어한다. LnCP에서는 상위 계층에서 보내오는 패킷을 도 4f와 같이, 10 비트 크기의 UART 프레임 단위로 변환하여 전송 매체를 통해 전달한다. UART 프레임은 1 비트의 시작 비트(Start Bit), 8 비트의 데이터, 그리고 1 비트의 정지 비트(Stop Bit)로 구성되며, 패리티 비트(Parity Bit)는 사용하지 않는다. UART 프레임은 시작 비트부터 전달되며, 맨 마지막으로 정지 비트가 전달된다. LnCP가 적용된 홈 네트워크 시스템(1)에서 UART를 이용하는 경우에는 추가적인 프레임 헤더와 프레임 트레일러를 사용하지 않는다.
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에서 사용되는 번지 시스템을 도시한다.
도 5a는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템(1)에서 사용되는 번지 필드의 구조를 개시한다. 도시된 바와 같이, 제품 코드는 제품의 기본적 기능을 식별하도록 하는 유일한 값으로 할당되는 것으로 제품 출하 시에 제품에 할당되는 변경될 수 없는 물리적 번지이며 동일한 종류의 제품은 동일한 고정번지를 갖게 된다. 장치 코드는 동일한 제품 코드를 지닌 장치들을 식별하기 위해 사용되는 논리번지이다. 다음으로, 클러스터 코드는 소정의 기준에 따라 적어도 하나 이상의 제품에 할당되는 논리번지이다.
도 5b는 도 5a의 번지 필드의 상세 구성도이다. 도시된 바와 같이, 고정 번지 필드의 MSB는 플랙(flag)으로 사용되어, '0'은 장치 코드를 의미하고, '1'은 클러스터 코드를 의미하게 된다. 이처럼, 이 장치 코드와 클러스터 코드를 위한 논리 번지의 사용은 전체 번지 필드 중의 MSB의 값을 다르게 설정함에 의해 식별될 수 있다. 또한, 각 서브필드 내의 모든 비트들이 1로 설정되는 때는 그룹 번지를 의미한다. 예를 들어, 냉장고의 제품 코드가 0x01일 때, 0x01FF는 냉장고들의 그룹 번지를 나타내고, 0x81XX(여기서, X는 불특정 숫자를 의미함)는 동일한 클러스터 코드를 지닌 모드 냉장고들을 나타내는 그룹 번지가 된다.
이 장치 코드는 마스터 디바이스에 의해 슬레이브 디바이스마다 자동적으로 설정되지만, 클러스터 코드는 마스터 디바이스에 의해 자동적으로 설정될 수도 있지만, 많은 경우에 기술적 문제 등으로 사용자에 의해 설정될 수도 있다.
예를 들면, 0x0200(에어컨1), 0x0201(에어컨2)과 같은 노드 번지에 의해 전기 기기(40 내지 49) 및/또는 LnCP 라우터(30 및 31) 및/또는 LnCP 어댑터(35 및 36)가 식별된다. 또한, 소정의 기준(동일한 제품 전체, 제품의 설치 장소, 사용자 등)에 따라 하나 이상의 전기 기기(40 내지 49) 및/또는 LnCP 라우터(30 및 31) 및/또는 LnCP 어댑터(35 및 36)를 한꺼번에 식별되도록 하는 그룹 번지가 사용될 수 있다. 이 그룹 번지에서, 명시적 그룹 번지는 번지옵션값(하기에서의 플랙)을 '1'로 설정하면 복수의 디바이스를 지정하는 클러스터이고, 묵시적 그룹 번지는 논리 번지 및/또는 제품코드의 모든 비트값들을 '1'로 채움으로써 복수 개의 디바이스 지정이 가능하다. 특히 명시적 그룹 번지를 클러스터 코드라 한다.
예를 들면, 제품 코드가 0bXXX XXXX, 논리 번지가 0bYYYY YYYYY, 그리고 클러스터 코드가 0bZZZZ ZZZZ인 경우의 디바이스는 8종류의 번지로 인식된다.
(1)모든 디바이스에 번지 지정은 0b1111 1111 1111 1111 또는 0b0111 1111 1111 1111(0xFFFF 또는 0x7FFF)에 의해 이루어지고;
(2)제품 코드에 의한 번지 지정은 0b1XXX XXXX 1111 1111 또는 0b0XXX XXXX 1111 1111에 의해 이루어지고;
(3)클러스터 코드에 의한 번지 지정은 0b1111 1111 ZZZZ ZZZZ에 의해 이루어지고;
(4)논리 번지에 의한 번지 지정은 0b0111 1111 YYYY YYYY에 의해 이루어지고;
(5)제품 코드와 논리 번지에 의한 번지 지정은 0b0XXX XXXX YYYY YYYY에 의해 이루어지고;
(6)제품 코드와 클러스터 코드에 의한 번지 지정은 0b1XXX XXXX ZZZZ ZZZZ에 의해 이루어진다.
도 5c는 제품별 제품 코드와 번지 범위의 실시예이다. 여기서, 번지 범위 중에서, 0xXX00은 각 제품의 초기논리번지를 의미하고, 상술된 바와 같이, 0xXXFF는 각 제품의 그룹 번지를 의미하며, 0xXXFE는 제한논리번지(하기에서 개시됨)를 의미하여, 나머지인 0xXX01 ~ 0xXXFD는 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스에 할당 가능한 노드 번지가 된다.
이 제품 코드와 초기논리번지로 이루어진 노드 번지는 제품 출하시에 마스터 디바이스 및 슬레이브 디바이스의 소정의 저장수단에 저장된다.
도 6은 네트워크 관리기와 전기 기기의 공통적인 개략 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 네트워크 관리기(20 내지 23)(이하에서, 마스터 디바이스라 칭함)와 전기 기기(40 내지 49)(이하에서, 슬레이브 디바이스라 칭함)는 네트워크와의 연결을 위한 인터페이스 수단(210)과, 소정의 저장수단(220) 및 인터페이스 수단(210)과 저장수단(220)을 제어하여 적어도 신규 디바이스(신규의 전기 기기 또는 신규의 네트워크 관리기)에 대한 유일한 노드 번지를 설정하도록 하는 제어수단(230)으로 이루어진다.
자세하게는, 마스터 디바이스의 저장수단(220)은 다른 마스터 디바이스 및 슬레이브 디바이스에 대한 제품 정보 및 제품별 번지에 관한 정보를 저장한다. 이러한 네트워크에 연결된 모든 제품의 정보(제품 정보 및 설정된 또는 미설정된 노드 번지 정보 등)를 포함하는 것을 홈넷 프로파일이라 하며, 이 홈넷 프로파일은 저장수단(220)에 저장되며, 제어수단(230)에 의해 판독되며 갱신되어 등록된다.
슬레이브 디바이스의 저장수단(220)은 적어도 자신의 제품 코드와 초기논리번지를 저장한다. 이 저장수단(220)은 이후에 임시논리번지 및 마스터 디바이스에 의해 설정된 논리번지 등을 추가적으로 저장한다.
이하에서는, 실제로는 마스터 디바이스 또는 슬레이브 디바이스의 제어수단(230)에 의해 소정의 동작들이 수행되나, 편의상 마스터 디바이스 또는 슬레이브 디바이스가 소정의 동작들을 수행하는 것으로 기재되는 점이 인식되어야 한다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템의 신규 디바이스에 대한 노드 번지를 설정하는 순서도들이다. 즉, 도 7a는 마스터 디바이스의 동작이고, 도 7b는 신규 디바이스(마스터 디바이스 또는 슬레이브 디바이스)의 동작이다. 하기에서 개시되는 다수의 메시지는 상술된 도 4a의 APDU의 메시지 뿐만 아니라 도 도 4b의 DA 필드 및 SA 필드를 편의상 포함하는 것이고, 또한 하기의 메시지는 소정의 명령 코드 및 이에 따른 인자를 포함하는 것으로 한다.
자세하게는, 도 7b의 단계(S41)에서, 신규 디바이스가 홈 네트워크 시스템(1)에 연결되어 전원이 공급되면, 도 7b의 단계(S42)로 진행하여 자신이 연결된 홈 네트워크 시스템(1)으로부터 유일한 노드 번지를 부여받았는지를 판단한다.
도 7b의 단계(S42)에서, 신규 디바이스는 자신의 노드 번지의 논리 번지가초기논리번지(0x00)인지를 판단한다. 만약 논리 번지가 초기논리번지이면, 이 신규 디바이스는 홈 네트워크 시스템(1)에 처음으로 연결된 전기 기기이므로, 단계(S43) 이하로 진행하여 노드 번지 설정 단계를 수행한다. 만약 논리 번지가 초기논리번지가 아니면, 이 신규 디바이스는 이미 유일한 노드 번지를 부여받았으므로, 노드 번지 설정 단계는 종료된다.
도 7b의 단계(S43)에서, 신규 디바이스는 홈 네트워크 시스템(1)으로의 구성을 위한 구성요청(ConfigurationReq) 메시지를 생성하여 모든 마스터 디바이스(예를 들면, 0x00FF)로 송신한다. 이 구성요청 메시지는 도 8a에 도시된 바와 같이, 수신자 필드는 모든 마스터 디바이스를 의미하는 노드 번지를 포함하고, 송신자 필드는 예를 들면 에어컨일 때, 신규 디바이스의 제품 코드와 초기논리번지로 이루어진 노드 번지를 포함하고, 명령 코드는 구성요청 메시지에 대응하는 명령 코드를 포함하며, 이때 인자 필드는 사용되지 않는다. 신규 디바이스는 이 구성요청 메시지를 소정의 시간 간격(예를 들면 5초 간격)인 번지요청간격(AddressReqInt)으로 지속적으로 전송한다. 다만, 신규 디바이스는 전원이 공급된 이후에 0 내지 1000ms 범위에서 랜덤 시간 동안 지연하고 송신을 시작한다.
다음으로, 도 7a의 단계(S11)에서, 마스터 디바이스는 구성요청 메시지를 수신한다. 이때 마스터 디바이스는 최초의 구성요청 메시지를 수신한 이후, 그 시점 부터 2×AddressReqInt 동안 동일 및/또는 동종의 신규 디바이스로부터의 또는 다른 신규 디바이스로부터의 구성요청 메시지를 기다린다.
도 7a의 단계(S12)에서, 마스터 디바이스는 다수의 구성요청 메시지를 수신하였는지를 판단한다. 즉, 수신된 구성요청 메시지의 송신자 필드(정확하게는 제품 코드)를 확인하여 동종의 제품으로부터 다수 개의 구성요청 메시지를 수신하였는지를 판단하여, 만약 적어도 그 일부가 동일 종류의 복수 제품으로부터 송신된 것이면(즉, 최초의 구성요청 메시지를 수신한 이후 2×AddressReqInt 동안 동종의 신규 디바이스로부터 적어도 2회 이상의 구성요청 메시지를 수신하였으면), 단계(S17)로 진행하고, 그렇지 않고 만약 단수의 제품으로부터 단수의 구성요청 메시지를 수신하거나 이종의 단수 제품들로부터 다수의 구성요청 메시지를 수신하였으면, 단계(S13)로 진행한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 마스터 디바이스가 구성요청 메시지(A0)를 수신한 때(T=0)부터, 2×AddressReqInt 동안 계속 송신되는 구성요청 메시지를 수신한다. 여기서, 비례상수인 '2'는 가변 가능한 상수로서, 홈 네트워크 시스템(1)의 네트워크 환경상태에 따라, 또는 사용자의 임의적 설정에 따라 결정될 수도 있다. 이때 동일한 문자를 지닌 구성요청 메시지는 동종의 신규 디바이스로부터 생성되어 송신된 것이다. 도시된 바와 같이, 구성요청 메시지(A1) 및 (A3)의 수신 시간 간격은 번지요청간격(AddressReqInt)에 대응하므로, 동일한 신규 디바이스로부터 생성되어 송신된 것이고, 구성요청 메시지(A2)는 그렇지 않으므로 다른 동종의 신규 디바이스로부터 생성되어 송신된 것이다. 즉, 마스터 디바이스가 비례상수인 '2'를 초과하는 개수의 구성요청 메시지(A1, A2, A3)를 수신하였으므로, 이 홈 네트워크 시스템(1)에 연결된 신규 디바이스는 복수 개인 것으로 판단한다. 또한, 구성요청 메시지(B0)와 (B1)는 다른 종류의 신규 디바이스로부터 생성되어 송신된 것이다. 이다.이러한 경우, 단계(S17)로 진행되게 된다. 만약 구성요청 메시지(A2)가 수신되지 않은 경우에는, 단계(S13)로 진행하되, 마스터 디바이스는 구성요청 메시지(A0), (A1), (A3)만을 처리하고, 구성요청 메시지(B0) 및 (B1)을 무시한다.
도 7a의 단계(S13)에서, 마스터 디바이스는 복수의 구성요청 메시지를 수신하였더라도 그 중 하나의 구성요청 메시지만을 처리하고 나머지 구성요청 메시지를 무시한다(이렇게 무시된 신규 디바이스는 도 7b의 단계(S43)에서 AddressReqInt 간격으로 계속 구성요청 메시지를 송신하므로, 이후에 이 신규 디바이스는 마스터 디바이스에 의해 처리된다). 마스터 디바이스가 예를 들면 도 8a의 구성요청 메시지를 수신한 후, 수신된 구성요청 메시지의 송신자 필드에 대응하는 제품의 노드 번지 정보를 홈넷 프로파일을 통하여 파악하여, 아직 설정되지 않는 논리 번지를, 즉 노드 번지를 설정하고, 이 설정된 논리 번지를 포함하는 번지변경요청(AddressChangeReq) 메시지를 생성하여 신규 디바이스로 송신한다. 이때, 논리 번지를 설정할 때, 마스터 디바이스는 이전에 설정된 가장 큰 논리 번지의 다음 논리 번지를 신규 디바이스의 논리 번지로 설정하거나, 설정된 논리 번지 사이에 미설정된 논리 번지를 신규 디바이스의 논리 번지로 설정하고, 이 신규 디바이스의 노드 번지를 홈넷 프로파일에 저장한다. 이러한 번지변경요청 메시지의 구조는 도 8b와 같다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 신규 디바이스의 논리 번지로 0x01이 설정된다. 여기서, 다수의 마스터 디바이스 중에서 하나의 마스터 디바이스(0x0001)가 이 신규 디바이스에 대한 노드 번지 설정을 가장 먼저 처리하는 것으로 한다. 이때 설정되는 논리 번지는 장치 코드 및/또는 클러스터 코드이다.
도 7b의 단계(S44)에서, 신규 디바이스는 임시번지설정요청(SetTempAddressReq) 메시지 또는 번지변경요청 메시지를 수신하였는지를 판단한다. 여기서, 신규 디바이스는 수신된 메시지의 명령 코드를 통하여 판단할 수 있다. 여기서, 신규 디바이스가 번지변경요청 메시지를 수신하였으면, 단계(S45)로 진행하고, 임시번지설정요청 메시지를 수신하였으면, 단계(S48)로 진행한다.
도 7b의 단계(S45)에서, 신규 디바이스는 도 7a의 단계(S13)에서 송신된 번지변경요청 메시지를 수신하고, 단계(S46)에서 신규 디바이스는 번지변경요청 메시지의 송신자 필드에 표시된 마스터 디바이스로 번지변경ACK응답(AddressChangeAckRes) 메시지를 생성하여 송신한다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 번지변경ACK응답 메시지는 변경되기 이전의 노드 번지를 송신자 필드의 값으로 포함하고, ACK(Acknowledgement)를 의미하는 '0x06'을 포함한다.
도 7b의 단계(S47)에서, 신규 디바이스는 기저장된 초기논리번지를 삭제하고, 번지변경요청 메시지에 포함된 인자인 마스터 디바이스에 의해 설정된 논리 번지를 저장한다.
도 7a의 단계(S14)에서, 마스터 디바이스는 번지변경ACK응답 메시지를 수신하고, 단계(S15)로 진행하여 구성요청 메시지를 송신한 모든 디바이스에 대한 노드 번지 설정이 이루어졌는지를 판단하고, 만약 모두 처리되었으면 단계(S16)로 진행한다. 만약, 그렇지 않으면 단계(S12)로 진행하여 남은 신규 디바이스에 대한 처리를 수행하되, 이때 단계(S11)로 진행할 수도 있다.
도 7a의 단계(S16)에서, 마스터 디바이스는 홈 네트워크 시스템(1)에 추가된 디바이스통지(DeviceAddReq) 메시지를 생성하여 다른 마스터 디바이스로 전송한다. 이 추가된 디바이스통지 메시지는 신규 디바이스의 노드 번지(장치코드 및/또는 클러스터 코드)를 포함한다. 이를 수신한 다른 마스터 디바이스는 자신의 홈넷 프로파일에 부가하여 갱신한다. 이 단계(S16)는 단계(S13)의 수행과 동시에 또는 그 이후에 바로 수행될 수도 있다.
상술된 도 7a의 단계(S12)에서, 만약 적어도 그 일부가 동일 종류의 복수 제품으로부터 송신된 것이면, 단계(S17)로 진행하여, 마스터 디바이스는 만약 이들 구성요청 메시지가 모두 동일한 신규 디바이스로부터 수신된 것이면(즉, 최초의 구성요청 메시지를 수신한 이후 2×AddressReqInt 동안 한 종류의 신규 디바이스로부터 비례상수 '2'를 초과하는 구성요청 메시지를 수신하였으면)(구성요청 메시지(B0), (B1)을 수신하지 않고 구성요청 메시지(A1), (A2), (A3)만을 수신한 경우), 단계(S18)로 진행하고, 만약 그렇지 않으면(즉, 최초의 구성요청 메시지를 수신한 이후 2×AddressReqInt 동안 동일한 신규 디바이스로부터 2회 초과의 구성요청 메시지 및 이종의 신규 디바이스로부터 1회 또는 2회 이상의 구성요청 메시지를 수신하였으면)(즉, 구성요청 메시지(A1), (A2), (A3)를 수신하고, 구성요청 메시지(B0), (B1)도 수신한 경우), 단계(S19)로 진행한다.
도 7a의 단계(S18)에서, 마스터 디바이스는 구성요청 메시지로부터 송신자의 제품 코드(예를 들면, 0x02)를 추출하고, 홈넷 프로파일에서 동일한 제품 코드를가지는 디바이스에 할당된 가장 큰 값의 논리 번지 값(예를 들면, 0xYY)을 확인한다. 마스터 디바이스는 동일한 신규 디바이스로 임시논리번지 범위(예를 들면, 0xYY+Nd+1 ~ 0xFD)를 포함하는 임시번지설정요청(SetTempAddressReq) 메시지를 생성한다. 이때, Nd는 소정의 절차에 따라 논리 번지를 부여받을 수 있는 디바이스의 수이며, 적어도 Nd는 '1'이상이 되어야 한다. 따라서 이후에 이 다수의 신규 디바이스들이 부여받는 논리 번지는 0xYY+1 ~ 0xYY+Nd에 포함된다. 이와 같이 본 발명에 따른 마스터 디바이스는 디바이스에 최종적으로 부여되는 논리번지와 일시적으로 부여되는 임시논리번지를 서로 분리하여, 이후의 과정에서 논리 번지와 임시논리번지가 중복되는 것을 방지한다. 도 8d에 도시된 임시번지설정요청 메시지는 임시논리번지 범위로 '0x0F ~ 0xFD'를 포함하고, 임시번지설정요청의 명령코드로 '0x0E'를 포함한다.
도 7a의 단계(S19)에서, 마스터 디바이스는 동일 종류 제품에 대해서만 먼저 처리한다. 즉, 마스터 디바이스는 다수의 구성요청 메시지를 송신한 적어도 한 종류 이상의 제품 또는 단일 제품 중에서 하나의 제품을 선택하게 되며, 복수의 동종 제품에 대한 논리 번지 설정을 먼저 처리할 수 있다. 이때, 다수의 구성요청 메시지 중에서 동일 종류 제품인 신규 디바이스들에게만 단계(S18)에서와 같은 방법에 의해 설정된 임시논리번지를 포함하는 임시번지설정요청 메시지를 생성하여 송신하고, 나머지 구성요청 메시지들(B0) 및 (B1)을 무시한다.
이러한 단계(S12, S17, S18, S19)가 요구되는 것은 동종의 디바이스로부터의 구성요청 메시지에 포함되는 모든 인자가 동일하므로, 마스터 디바이스가 각각을별개의 구성요청 메시지로 식별하여 처리할 수 없으며, 또한 이들 구성요청 메시지를 중복 메시지로 처리할 수 있기 때문에 요구된다.
도 7b의 단계(S48)에서, 신규 디바이스는 임시번지설정요청 메시지를 수신하여, 포함된 임시논리번지 범위 중에서 하나의 임시논리번지를 선택하여 저장한다. 이때, 신규 디바이스는 다른 신규 디바이스들의 임시논리번지의 선택 시간 및 단계(S49)의 동시 수행을 방지하기 위해 소정의 시간(예를 들면, 1~5000ms) 범위에서 랜덤 시간동안 지연시키고 단계(S49)로 진행한다.
도 7b의 단계(S49)에서, 신규 디바이스는 네트워크를 통하여 임시번지할당(AddressChangeEvent) 메시지를 수신하고, 또한 선택된 임시논리번지를 포함하는 임시번지할당 메시지를 생성하여 네트워크를 통하여 동일한 종류의 신규 디바이스로 송신한다. 이러한 송신은 1회 수행되나, 다수의 신규 디바이스가 임시번지설정요청 메시지를 수신하여 처리하므로, 신규 디바이스는 수신을 위해 소정의 시간 내의 임의의 시간 동안 대기한다. 도 8e에 도시된 바와 같이, 임시번지할당 메시지는 수신자 필드에 동일 종류의 모든 디바이스를 나타내는 노드 번지를 포함하고, 송신자 필드로 '0x0200'을 포함하고, 임시번지할당 메시지를 의미하는 명령코드로 '0xFF81'를 포함하고, 선택된 임시논리번지인 '0x10'을 포함한다. 또는 송신자 필드는 임시논리번지를 포함하는 '0x0210'으로 설정될 수도 있다.
도 7b의 단계(S50)에서, 신규 디바이스는 수신된 임시번지할당 메시지에 포함된 다른 디바이스의 임시논리번지와 자신에 의해 선택되어 저장된 임시논리번지를 비교하여, 만약 동일하면 단계(S52)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S51)로 진행한다. 여기서, 도 7b의 단계(S49) 및 (S50)의 수행에 있어서, 신규 디바이스는 수신되는 임시번지할당 메시지를 수신하는 즉시 자신의 임시논리번지와 비교하도록 하여, 만약 동일하다면 즉시(임시번지할당 메시지의 송신과 무관하게) 단계(S52)로 진행하고, 그렇지 않으면 수신을 지속할 수도 있다.
도 7b의 단계(S51)로 진행함에, 신규 디바이스는 신규 디바이스에 의해 선택한 임시논리번지가 다른 디바이스에 의해 선택된 임시논리번지와 동일하지 않은 유일한 임시논리번지라고 판단하고, 논리 번지를 임시논리번지로 변경하여 저장한다. 신규 디바이스는 이 임시논리번지를 포함하는 임시번지설정ACK응답(SetTempAddressAckRes) 메시지를 생성하여 마스터 디바이스로 송신한다. 도 8f에 도시된 바와 같이, 임시번지설정ACK응답 메시지는 임시번지설정요청에 대한 명령 코드와, 인자로 임시논리번지인 '0x10'를 포함한다. 이때, 신규 디바이스는 임시번지설정요청 메시지를 수신하고 나서 15초 이후에, 소정의 시간 범위(예를 들면, 1~5000ms)에서 랜덤 시간 동안 지연시킨 후, 임시번지설정ACK응답 메시지를 송신한다.
이어서, 도 7a의 단계(S20)로 진행하여, 마스터 디바이스는 임시번지설정ACK응답 메시지를 수신한다.
도 7a의 단계(S21)에서, 마스터 디바이스는 임시번지설정ACK응답 메시지로부터 추출된 임시논리번지가 제한논리번지(0xFE)와 동일한지를 판단하여, 만약 동일하지 않으면, 단계(S13)로 진행하여, 신규 디바이스에 대한 논리 번지를 설정하고, 수신자 필드에 임시논리번지를 포함하는 노드 번지를 포함시켜, 설정된 논리 번지를 인자로 하여 번지변경요청 메시지를 생성하여 송신하며, 이후의 도 7b의 단계(S45, S46, S47)를 통하여, 신규 디바이스는 수신된 논리 번지로 기저장된 임시논리번지를 변경하여 저장하게 된다. 또한, 마스터 디바이스는 도 7a의 단계(S14, S15)를 상술된 바와 같이 수행한다.
만약 단계(S50)에서, 수신된 임시논리번지와 선택되어 기저장된 임시논리번지가 동일하면, 이것은 복수의 디바이스가 동일한 임시논리번지를 선택한 것을 의미한다. 이에 복수의 디바이스가 동일한 임시논리번지를 포함하는 임시번지설정ACK응답 메시지를 송신하게 되면, 마스터 디바이스는 이 메시지들을 중복 메시지로 처리하여 그 중 하나만을 처리하게 된다. 이후에 마스터 디바이스가 설정된 논리 번지를 포함하는 번지변경요청 메시지를 송신하게 되면, 이 복수의 디바이스가 모두 자신에게 이 번지변경요청 메시지가 송신된 것으로 판단하여 모두 동일한 논리번지를 포함하는 노드 번지를 저장하게 된다. 따라서, 마스터 디바이스가 이들을 별개로 구별할 수 있는 방법이 이후에는 없게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 도 7a의 단계(S21, S22, S23) 및 도 7b의 단계(S50, S52, S53, S54, S55)가 요구된다.
도 7b의 단계(S52)를 수행함에 있어서, 신규 디바이스는 신규 디바이스는 중복된 임시논리번지를 제한논리번지(0xFE)로 변경한다. 이 제한논리번지(0xFE)는 중복된 임시논리번지에 대한 처리 단계들에서만 사용되는 논리번지로서, 어떠한 종류의 신규 디바이스에 유일한 논리번지로 설정되지 않는다. 또한, 신규 디바이스는 기저장된 초기논리번지를 제한논리번지로 변경하여 저장한다.
도 7b의 단계(S53)에서, 신규 디바이스는 이 제한논리번지를 포함하는 임시번지설정ACK응답 메시지를 생성하여 마스터 디바이스로 송신한다. 이때, 임시번지설정ACK응답 메시지는 제한논리번지를 포함하는 노드 번지(0x02FD)를 송신자 필드로 포함하고, 인자로 제한논리번지를 포함한다.
도 7a의 단계(S20)에서, 마스터 디바이스는 임시번지설정ACK응답 메시지를 수신하며, 단계(S21)에서, 수신된 임시번지설정ACK응답 메시지에 포함된 인자가 제한논리번지인지를 판단하여, 이 경우에 단계(S22)로 진행한다.
도 7a의 단계(S22)에서, 마스터 디바이스는 이 제한논리번지를 초기논리번지로 변경하도록 하는 번지변경요청 메시지를 생성하여 송신한다. 이것은 중복된 임시논리번지를 선택한 디바이스들로 하여금 초기논리번지로 복귀하도록 하여 다시 구성요청 메시지를 생성하여 송신하도록 하기 위한 것이다.
도 7b의 단계(S54)에서, 신규 디바이스는 마스터 디바이스로부터 초기논리번지로의 번지변경요청 메시지를 수신할 때까지 대기하고, 단계(S55)에서, 제한논리번지를 초기논리번지로 변경하여 저장한다. 이에 단계(S42)로 진행하여, 다시 마스터 디바이스로부터 유일한 노드 번지를 설정 받는 과정을 수행한다.
이러한 구성의 본 발명은 홈 네트워크 시스템 내의 전기 기기의 제어 및 모니터링 등을 위한 기능을 제공하는 범용의 통신 규격인 제어 프로토콜이 적용된 홈 네트워크 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 특히 범용의 통신 규격으로 리빙 네트워크 제어프로토콜(Living network Control Protocol: LnCP)이 적용된 홈 네트워크 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 신규 디바이스에 유일한 노드 번지를 지정하여 등록시키는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 동일한 종류의 다수의 신규 디바이스에 유일한 노드 번지를 지정하여 등록시키는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 신규 디바이스들이 서로 논리번지를 확인하도록 하여 중복된 논리번지로 인한 효율의 저하를 방지하는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 전원의 공급 및 네트워크와의 연결만으로 신규 디바이스가 홈 네트워크 시스템의 구성원이 되도록 하는 홈 네트워크 시스템을 제공하는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 소정의 네트워크를 통하여 홈 네트워크 시스템에 연결된 때 초기논리번지를 포함하는 노드 번지를 지니고, 상기 노드 번지를 포함하는 구성요청 메시지를 상기 마스터 디바이스로 송신하고, 상기 마스터 디바이스에 의해 설정된 논리번지를 포함하는 번지변경 요청메시지 및/또는 임시논리번지 범위를 포함하는 임시번지설정 요청메시지를 수신하고 처리하여 유일한 노드 번지를 지니는 적어도 하나 이상의 신규 디바이스와;
    상기 구성요청 메시지를 수신하여 상기 신규 디바이스가 단수인지 또는 복수인지를 판단하여, 이에 따라 상기 신규 디바이스에 대한 유일한 논리번지 또는 임시논리번지 범위를 선택하여, 번지변경 요청메시지 또는 임시번지설정 요청메시지를 생성하고 상기 신규 디바이스로 송신하여 상기 신규 디바이스가 상기 유일한 노드 번지를 지니도록 하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구성요청 메시지는 제품코드와 초기논리번지를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신규 디바이스는 상기 구성요청 메시지를 소정의 번지요청간격(AddressReqInt)마다 상기 마스터 디바이스로 송신하고, 상기 마스터 디바이스는 상기 구성요청 메시지를 수신한 때부터 상기 번지요청간격(AddressReqInt)의 소정의 배수의 시간을 대기하여 상기 신규 디바이스로부터 수신된 구성요청 메시지의 개수를 통하여 판단하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마스터 디바이스가 상기 배수의 시간 이내에 상기 배수를 초과하는 개수의 구성요청 메시지를 수신하면 상기 신규 디바이스가 복수인 것을 판단하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신규 디바이스가 복수인 경우, 상기 신규 디바이스는 수신된 임시논리번지 범위 중에서 하나의 임시논리번지를 선택하여 상기 초기논리번지를 변경하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 신규 디바이스는 다른 신규 디바이스로부터 상기 다른 신규 디바이스에 의해 설정된 임시논리번지를 포함하는 임시번지할당 통지메시지를 수신하고, 상기 수신된 임시논리번지와 상기 신규 디바이스에 의해 선택된 임시논리번지를 비교하여, 상기 비교에 따라 만약 서로 동일하면 상기 선택된 임시논리번지를 소정의 제한논리번지로 변경하고, 상기 마스터 디바이스로 상기 선택된 임시논리번지 또는 상기 변경된 제한논리번지를 포함하는 임시번지설정 응답메시지를 생성하여 송신하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마스터 디바이스는 수신된 임시번지변경 응답메시지에 포함된 임시논리번지가 상기 제한논리번지인지를 판단하여, 만약 상기 임시논리번지가 상기 제한논리번지이면, 상기 임시논리번지를 초기논리번지로 변경하는 번지변경 요청메시지를 생성하여 송신하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 신규 디바이스는 상기 임시논리번지를 포함하는 임시번지할당 통지메시지를 생성하여 다른 신규 디바이스로 송신하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스터 디바이스는 상기 신규 디바이스가 단수이거나, 만약 상기 임시논리번지가 상기 제한논리번지가 아니면, 상기 신규 디바이스가 속하는 제품 종류에 따른 미설정된 논리번지를 선택하여 상기 번지변경 메시지에 포함시키고, 상기 신규 디바이스는 상기 초기논리번지 또는 임시논리번지를 수신된 번지변경 요청메시지에 포함된 논리번지로 변경하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  10. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 신규 디바이스와 상기 다른 신규 디바이스는 동일한 제품 코드를 지닌 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프로토콜은 리빙 네트워크 제어 프로토콜(LnCP)인 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  12. 소정의 네트워크를 통하여 접속하는 인터페이스 수단과;
    상기 네트워크에 연결된 디바이스들의 노드 번지를 포함하는 홈넷 프로파일과 소정의 논리번지를 저장하는 저장수단과;
    상기 인터페이스 수단을 통하여 적어도 하나 이상의 신규 디바이스와 연결되고, 초기논리번지를 포함하는 노드 번지를 지니는 구성요청 메시지를 수신하여, 상기 신규 디바이스가 단수인지 또는 복수인지를 판단하여, 이에 따라 상기 신규 디바이스에 대한 유일한 논리번지 또는 임시논리번지 범위를 선택하여, 번지변경 요청메시지 또는 임시번지설정 요청메시지를 생성하고 상기 신규 디바이스로 송신하여 상기 신규 디바이스가 상기 유일한 노드 번지를 지니도록 하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구성요청 메시지는 제품코드와 초기논리번지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 기기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 구성요청 메시지를 수신한 때부터 소정의 번지요청간격(AddressReqInt)의 소정의 배수의 시간을 대기하여 상기 신규 디바이스로부터 수신된 구성요청 메시지의 개수를 통하여 판단하는 것을 특징으로 하는 전기 기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어수단이 상기 배수의 시간 이내에 상기 배수를 초과하는 개수의 구성요청 메시지를 수신하면 상기 신규 디바이스가 복수인 것을 판단하는 것을 특징으로 하는 전기 기기.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 신규 디바이스가 복수인 경우, 상기 제어수단은 하나의 임시번지를 포함하는 임시번지변경 응답메시지를 수신하여, 상기 임시논리번지가 상기 제한논리번지인지를 판단하여, 만약 상기 임시논리번지가 상기 제한논리번지이면, 상기 임시논리번지를 초기논리번지로 변경하는 번지변경 요청메시지를 생성하여 상기 신규 디바이스로 송신하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  17. 제12항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 신규 디바이스가 단수이거나, 만약 상기 임시논리번지가 상기 제한논리번지가 아니면, 상기 신규 디바이스가 속하는 제품 종류에 따른 미설정된 논리번지를 선택하여 이를 포함하는 번지변경 메시지를 생성하여 상기 신규 디바이스로 송신하는 것을 특징으로 하는 전기 기기.
  18. 제12항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 신규 디바이스로부터의 구성요청 메시지들은 동일한 제품 코드를 지닌 것을 특징으로 하는 전기 기기.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 프로토콜은 리빙 네트워크 제어 프로토콜(LnCP)인 것을 특징으로 하는 전기 기기.
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