KR101209005B1 - 지능형 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특정 프로토콜에 종속적이지 않은 유연한 프로토콜 대응과 데이터를 통합하여 전송할 수 있는 지능형 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템을 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템은 상위 시스템과, 하나 이상의 장비와, 상기 상위 시스템이 상기 하나 이상의 장비로부터 데이터(패킷)를 수집할 수 있도록 프로토콜을 변환하는 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템에 있어서, 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치로 프로토콜 명세서 데이터를 확장성표기언어(XML) 형식으로 전송하는 상위 시스템; 상기 상위 시스템으로부터 전송되는 프로토콜 명세서 데이터를 수신하는 수신부, 상기 프로토콜 명세서에 따라 상기 장비와 시리얼(Serial) 통신을 수행할 시리얼 포트를 설정하는 시리얼포트설정부, 상기 프로토콜 명세서 데이터에 포함된 명령 정보를 상기 장비에 전송하는 명령정보전송부, 상기 명령정보전송부를 통해 상기 장비에 전송된 명령 정보에 대응하여 상기 장비가 전송하는 명령 응답 정보를 수신하는 명령응답정보수신부, 상기 수신부를 통해 수신한 명령 응답 정보를 기초로 확장성표기언어 형식의 수집 데이터를 산출하는 제어부, 상기 제어부를 통해 산출한 수집 데이터를 상기 상위 시스템에 전송하는 수집데이터전송부를 포함하는 데이터 통신 게이트웨이 장치;와 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치와 시리얼 통신을 수행하는 하나 이상의 장비;를 포함한다.
이를 통해 별도의 응용프로그램의 추가, 변경 없이도 사용자가 필요한 프로토콜을 사용할 수 있도록 한다.

Description

지능형 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템{Communication System Comprising Intelligent Data Communication Gateway Device}
본 발명은 특정 프로토콜에 종속적이지 않고 데이터를 통합하여 송수신할 수 있는 지능형 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템에 관한 것이다.
IT 산업의 초고속 성장에 힘입어 수 많은 비즈니스 모델의 등장과 함께 수 많은 시스템이 구축되고 있다. 이러한 현상은 IT 산업뿐만 아니라 IT와 연계된 통신/반도체/자동차/물류/유통 등 수 많은 산업 부분에도 널리 보급되었다.
특히 반도체, LCD 제조업등의 자동화시스템은 많은 장치/장비들로 구성되어진다. 이 장치/장비들은 타 시스템과 데이터를 주고 받을 때 고유의 프로토콜을 사용하는데, 장치/장비별 혹은 제조사별로 다양한 프로토콜을 사용하고 있다. 또한 통신을 위한 물리적 연결도 TCP/IP, RS232C, RS422 등 다양한 방식을 사용한다.
만약 통합된 상위제어시스템이 이러한 장치/장비들과 데이터를 직접 주고받는다면, 많은 수의 프로토콜 및 통신방식으로 시스템은 복잡하게 구성될 것이며, 유지보수 또한 어렵게 될것이다.
따라서 이 문제를 해결하기 위해 많은수의 프로토콜을 제어할 수 있고, 여러 통신방식을 통합, 상위시스템으로 데이터를 제공해줄 중간장치가 필요하다.
현재 상용화되어 있는 대부분의 프로토콜 변환기는 특정 프로토콜을 표준 프로토콜로 변환하는 특정 산업에 특화되어 있거나, Serial 통신을 Ethernet으로 변환하는 물리적인 인터페이스 변환 시스템이 대부분이다. 이러한 프로토콜 변환기는 비공개 프로토콜을 변환하기 위한 프로토콜 설계 적용 기능을 지원하지 않기 때문에 상기 언급한 프로토콜 변환 및 데이터 통합 작업을 수행할 수 없는 문제점이 있다.
일반적으로 프로토콜을 변환하기 위해 사용하는 프로토콜 변환기로써, 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기(20)를 들 수 있다.
도 1은 종래의 Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기를 포함하는 통신 시스템의 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 종래의 Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기를 포함하는 통신 시스템의 동작 과정을 도시한 개념도이다.
Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기(20)는 RS-232-C Serial 통신을 네트워크가 가능하도록 Ethernet 프로토콜로 변환하는 장치이다. 이 변환기를 이용하면 Serial 통신을 지원하는 장비(70)에 대하여 Ethernet 통신을 통하여 데이터를 받을 수 있으나, 직접 변환기 또는 별도 프로그램을 이용하여 통신 포트에 대한 설정을 변경해야 하는 단점이 있다.
또한, 이 변환기는 상위 시스템(1)의 하나의 명령어 요청에 대한 응답처리 방식 기능만 지원한다는 단점이 있다.
또한, 도 3은 Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기(20)가 포함하는 장비 응용 프로그램(30)에서 상위 시스템(10)인 중앙 집중 관리 시스템으로 데이터를 올리지 못하는 것을 개선하기 위한 방법으로, 기존의 장비(70a)에 새롭게 추가된 장비(70b) 프로토콜에 맞게 응용 프로그램(35)을 추가한 것을 도시하고 있다. 도 3은 종래의 프로토콜 변환기를 포함하는 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
이와 같은 경우, 해당 응용 프로그램 개발기간이 길뿐 아니라 신규 장비 추가 또는 신규 프로토콜 도입 시에 해당 응용프로그램을 변경해야 하거나 신규 프로토콜을 추가할 수 없는 문제점 및 응용 프로그램 개발/변경에 대한 비용이 과다하게 든다는 문제점이 있다.
이러한 예로 한국공개특허공보 제10-2004-0024969호의 “이기종 프로토콜과 멀티미디어 데이터의 통합처리 방법 및 장치” 발명을 들 수 있는데, 이 종래기술은 동시에 이기종 멀티프로토콜 처리가 가능하도록 다양한 종류의 패킷을 각각의 채널로 할당하여 채널별로 처리하여, 멀티 채널 처리가 가능한 다양한 네트워크와 다양한 트래픽이 존재하는 댁내망의 통합처리가 실현되도록 이기종 멀티프로토콜과 멀티미디어 데이터의 통합처리를 위한 구조를 제공한다.
다만, 이러한 종래기술도 하드웨어적인 구조를 변경해야 한다는 단점을 여전히 내포하고 있다.
한국공개특허공보 제10-2004-0024969호
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특정 프로토콜에 종속적이지 않은 유연한 프로토콜 대응과 데이터를 통합하여 전송할 수 있는 지능형 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템은 상위 시스템과, 하나 이상의 장비와, 상기 상위 시스템이 상기 하나 이상의 장비로부터 데이터(패킷)를 수집할 수 있도록 프로토콜을 변환하는 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템에 있어서, 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치로 프로토콜 명세서 데이터를 확장성표기언어(XML) 형식으로 전송하는 상위 시스템;
상기 상위 시스템으로부터 전송되는 프로토콜 명세서 데이터를 수신하는 수신부,
상기 프로토콜 명세서에 따라 상기 장비와 시리얼(Serial) 통신을 수행할 시리얼 포트를 설정하는 시리얼포트설정부, 상기 프로토콜 명세서 데이터에 포함된 명령 정보를 상기 장비에 전송하는 명령정보전송부, 상기 명령정보전송부를 통해 상기 장비에 전송된 명령 정보에 대응하여 상기 장비가 전송하는 명령 응답 정보를 수신하는 명령응답정보수신부, 상기 명령응답정보수신부를 통해 수신한 명령 응답 정보를 기초로 확장성표기언어 형식의 수집 데이터를 산출하는 제어부, 상기 제어부를 통해 산출한 수집 데이터를 상기 상위 시스템에 전송하는 수집데이터전송부를 포함하는 데이터 통신 게이트웨이 장치;와 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치와 시리얼 통신을 수행하는 하나 이상의 장비;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치는 상기 명령 정보에 포함되는 초기 명령어 또는 데이터 명령어를 통해 상기 장비와 통신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로토콜 명세서는 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치의 통신 포트 정보와, 통신 속도 및 데이터 비트 등의 속성 정보와, 상기 장비에 대한 초기 명령 정보 및 데이터 수집 명령 및 데이터 수집 주기 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치는 상기 명령응답정보를 제어하는 응답종결 판단명령어 또는 응답종결 판단 명령어를 통해 응답정보를 해석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치는 Electronic Industries Association(EIA) standard RS-232-C 인터페이스가 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 별도의 응용프로그램의 추가, 변경 없이도 사용자가 필요한 프로토콜을 사용할 수 있도록 한다.
또한, Serial 통신으로 데이터를 지원하는 생산 장비 또는 장치의 경우에, 해당 장비의 응용 프로그램을 변경하지 않고도 데이터를 수집할 수 있다.
또한, Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환을 가능하도록 한다.
또한, 추가적인 하드웨어 구성을 부가하지 않으므로 통신 시스템 구축에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 프로토콜이 변경되는 경우에도 시스템의 수정 작업 없이도 프로토콜 재전송 작업만으로 시스템을 유연하게 변경할 수 있다.
도 1은 종래의 Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기를 포함하는 통신 시스템의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 종래의 Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기를 포함하는 통신 시스템의 동작 과정을 도시한 개념도이다.
도 3은 종래의 프로토콜 변환기를 포함하는 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 동작 과정을 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한 개략도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명한다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 구성에 대해 도 4를 기초로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템(1)은 상위 시스템(10), 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)와 장비(70)를 포함한다.
상위 시스템(10)은 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)와 Ethernet 통신을 수행한다. 상위 시스템(10)은 하나 이상의 장비(70)로부터 데이터를 수집하는데, 상위 시스템(10)은 Total System, HMI, 중앙 집중 관리 시스템 등 용어를 불문하고 하나 이상의 장비(70)로부터 데이터를 수집하는 형태면 모두 적용될 수 있다.
데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 수신부(41), 시리얼포트설정부(42), 명령정보전송부(43), 명령응답정보수신부(44), 제어부(45)와 수집데이터전송부(46)를 포함한다.
수신부(41)는 상위 시스템(10)으로부터 전송되는 프로토콜 명세서 데이터를 수신한다. 프로토콜 명세서는 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)의 통신 포트 정보와, 통신 속도 및 데이터 비트 등의 속성 정보와, 장비(70)에 대한 초기 명령 정보 및 데이터 수집 명령 및 데이터 수집 주기 정보를 포함한다.
또한, 시리얼포트설정부(42)는 프로토콜 명세서에 따라 장비(70)와 시리얼(Serial) 통신을 수행할 시리얼 포트를 설정한다.
또한, 명령정보전송부(43)는 프로토콜 명세서 데이터에 포함된 명령 정보를 장비(70)에 전송한다.
또한, 명령응답정보수신부(44)는 명령정보전송부(43)를 통해 장비(70)에 전송된 명령 정보에 대응하여 장비(70)가 전송하는 명령 응답 정보를 수신한다.
또한, 제어부(45)는 수신부(41)를 통해 수신한 명령 응답 정보를 기초로 확장성표기언어(XML) 형식의 수집 데이터를 산출한다.
또한, 수집데이터전송부(46)는 제어부(45)를 통해 산출한 수집 데이터를 상위 시스템(10)에 전송한다.
또한, 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 명령 정보에 포함되는 초기 명령어 또는 데이터 명령어를 통해 장비(70)와 통신한다.
또한, 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 Electronic Industries Association(EIA) standard RS-232-C 인터페이스가 적용될 수 있다.
또한, 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)와 시리얼 통신을 수행하는 장비(70)는 하나 이상이 될 수 있는데, 도 4는 장비(70)가 3개인 경우를 도시하고 있다.
다음으로 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템(1)의 동작 과정을 도 5를 통해 이하에서 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 동작 과정을 도시한 개념도이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템(1)의 상위 시스템(10)은 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)로 프로토콜 명세서 데이터를 확장성표기언어(XML) 형식으로 전송한다. 프로토콜 명세서 데이터를 전송받은 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 프로토콜 명세서에 따라 장비(70)와 시리얼(Serial) 통신을 수행할 시리얼 포트를 설정한다.
데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 설정된 시리얼 포트를 통해 장비(70)에게 프로토콜 명세서 데이터에 포함되는 명령(명령 요청 데이터)을 전송한다. 여기서 명령 요청 데이터는 장비(70)가 가지는 데이터를 수신하기 위해 전송되는 데이터이다. 도 5에 도시된 바와 같이 명령 요청 데이터는 '형태로 n개로 이루어질 수 있다.
데이터 통신 게이트웨이 장치(40)로부터 명령 요청 데이터를 전송받은 장비(70)는 명령 요청 데이터에 상응하는 명령 응답 데이터를 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)로 전송한다. 역시 마찬가지로 명령 응답 데이터는 도 5에 도시된 바와 같이 명령 요청 데이터는 '명령 1 요청', '명령 2 요청', ... , '명령 n 요청' 형태로 n개로 이루어질 수 있다.
또한, 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 하나 이상의 장비(70)로부터 전송받은 명령 응답 데이터 정보를 기초로 확장성표기언어 형식의 수집 데이터를 산출한다. 그리고 마지막으로 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 산출한 수집 데이터 정보를 상위 시스템(10)에 전송한다.
이러한 일련의 과정을 통해 상위 시스템은 하나 이상의 장비(70)가 가지는 각기 다른 프로토콜에 구애받지 않고 장비(70)의 데이터를 수집할 수 있다.
마지막으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템(1)의 구성을 도 6을 통해 이하에서 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한 개략도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템(1)은 반도체, LCD, LED 및 태양광산업에서 표준으로 사용되는 Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI) standard의 통신 프로토콜인 SECS-I(E4) 또는 HSMS(E37) 인터페이스로, 표준 메시지인 SECS-II(E5)로 데이터를 호스트인 상위 시스템(10)으로 제공하지 못하는 생산 장비(70d) 또는 부가 장치(70c)에 대하여 상위 시스템(10)으로 보낼 수 있도록 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)를 포함한다.
상위 시스템(10)은 생산 장비(70d) 또는 부가 장치(70c)에 대한 통신 프로토콜을 확장성표기언어 형식으로 정의하여 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)로 전달한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템(1)에 포함되는 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 상위 시스템(10)이 제공하는 프로토콜 명세서에 따라 해당 포트를 설정하고 초기명령어 또는 데이터 명령어를 통하여 장비(70c, 70d)와 통신한다. 또한, 데이터 통신 게이트웨이 장치(40)는 이러한 통신을 통해 얻어진 장비(70c, 70d)의 데이터를 취합하여 확장성표기언어 형식으로 호스트인 상위 시스템(10)으로 전달할 수 있다.
1 : 통신 시스템 10 : 상위 시스템
20 : Serial-to-Ethernet 프로토콜 변환기 30 : 장비 응용 프로그램
35 : 응용 프로그램 40 : 데이터 통신 게이트웨이 장치
70 : 장비

Claims (5)

  1. 중앙 집중 관리 시스템에 해당하는 상위 시스템과, 하나 이상의 장비와, 상기 중앙 집중 관리 시스템에 해당하는 상위 시스템이 상기 하나 이상의 장비로부터 데이터(패킷)를 수집할 수 있도록 프로토콜을 변환하는 데이터 통신 게이트웨이 장치를 포함하는 통신 시스템에 있어서,
    상기 중앙 집중 관리 시스템에 해당하는 상위 시스템은,
    상기 데이터 통신 게이트웨이 장치로 프로토콜 명세서 데이터를 확장성표기언어(XML) 형식으로 전송하고;
    상기 데이터 통신 게이트웨이 장치는,
    상기 중앙 집중 관리 시스템에 해당하는 상위 시스템으로부터 전송되는 프로토콜 명세서 데이터를 수신하는 수신부, 상기 프로토콜 명세서에 따라 상기 하나 이상의 장비와 시리얼(Serial) 통신을 수행할 시리얼 포트를 설정하는 시리얼포트설정부, 상기 프로토콜 명세서 데이터에 포함된 명령 정보를 상기 하나 이상의 장비에 전송하는 명령정보전송부, 상기 명령정보전송부를 통해 상기 하나 이상의 장비에 전송된 명령 정보에 대응하여 상기 하나 이상의 장비가 전송하는 명령 응답 정보를 수신받는 명령응답정보수신부, 상기 명령응답정보수신부를 통해 수신한 명령 응답 정보를 기초로 확장성표기언어 형식의 수집 데이터를 산출하는 제어부, 상기 제어부를 통해 산출한 수집 데이터를 상기 중앙 집중 관리 시스템에 해당하는 상위 시스템에 전송하는 수집데이터전송부를 포함하며;
    상기 하나 이상의 장비는,
    상기 데이터 통신 게이트웨이 장치와 시리얼 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로토콜 명세서는 상기 데이터 통신 게이트웨이 장치의 통신 포트 정보와, 통신 속도 및 데이터 비트 등의 속성 정보와, 상기 장비에 대한 초기 명령 정보 및 데이터 수집 명령 및 데이터 수집 주기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 통신 게이트웨이 장치는 상기 명령 정보에 포함되는 초기 명령어 또는 데이터 명령어를 통해 상기 장비와 통신하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 통신 게이트웨이 장치는 상기 명령응답정보를 제어하는 응답종결 판단명령어 또는 응답종결 판단 명령어를 통해 응답정보를 해석하는 통신 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 통신 게이트웨이 장치는 Electronic Industries Association(EIA) standard RS-232-C 인터페이스가 적용되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104506449A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 重庆瑞坤科技发展有限公司 一种兼容有线与无线的智能路由器
KR102007484B1 (ko) 2019-04-10 2019-08-06 주식회사 드림시스얼 디바이스 모델링 장치 및 방법

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