KR20160058265A - Power provision and wireless network system using data signal - Google Patents

Abstract

Disclosed is a power supply and wireless network system using a data signal. The power provision and wireless network system using a data signal comprises: a dongle device which is connected to a network device including a plurality of communication connector connection ports, and, receives power and data from a first connection port of the network device and wirelessly transmits power and data, or transmits data received from a second connection port of the network device and receives power from a third connection port of the network device; and a sensor node device which receives at least one of data and power from the dongle device.

Description

데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템{POWER PROVISION AND WIRELESS NETWORK SYSTEM USING DATA SIGNAL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power supply system using a data signal,

기술분야는 데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템에 관한 것이다. The technical field relates to a power supply using a data signal and a wireless network system.

통신 커넥터(예를 들어, RJ-45)는 랜카드나 허브에 연결되어 네트워크 장치 간에 신호를 전송할 수 있도록 해준다. 네트워크 장치는 허브, 모뎀 등의 중계기 및 랜카드와 같은 네트워크 디바이스가 장착된 컴퓨터, 프린터, TV 등이 있다. 네트워크 방식으로는 TCP/IP 이더넷(ethernet) 방식이 있으며, 네트워크에 포함된 장치들은 하나의 서브네트워크(subnet)를 형성할 수 있다. 이러한 네트워크를 연결하는데 있어서 유선을 무선으로 전환해야 할 필요성이 있는데, 이를 위해서 다양한 변환 장치를 사용하게 된다.A communication connector (for example, RJ-45) is connected to the LAN card or hub to allow transmission of signals between network devices. The network device includes a repeater such as a hub, a modem, and the like, a computer equipped with a network device such as an Ethernet card, a printer, a TV, and the like. In the network system, there is a TCP / IP Ethernet system, and the devices included in the network can form a single subnet. In order to connect these networks, there is a need to convert wired to wireless, and various conversion devices are used for this purpose.

IP기반의 무선 통신 기기를 연결할 경우, Ethernet Cable(Category 5, 6E 등)로 WLAN Bridge에 연결하여 WLAN을 사용할 수 있다. 이때, Bridge는 별도의 전원 어댑터를 사용한다. When connecting IP-based wireless communication devices, you can use WLAN by connecting to WLAN Bridge with Ethernet Cable (Category 5, 6E, etc.). At this time, the bridge uses a separate power adapter.

별도의 통신을 연결하기 위해서 Gateway(허브)에 있는 USB 동글을 사용하고 무선 USB 동글을 사용할 수 있다. USB는 별도 전원이 공급되므로 별도 전원 어댑터가 없으나, Ethernet 신호를 USB로 전환하면서 속도의 손실과 지연이 발생하게 된다. You can use a USB dongle in the Gateway (hub) and a wireless USB dongle to connect separate communications. Since USB is supplied separately, there is no separate power adapter, but loss of speed and delay occurs when switching Ethernet signal to USB.

다양한 무선통신을 연결하기 위해서 게이트웨이의 I/O 인터페이스에 각각의 통신 인터페이스별(예, I2C, USB, UART, SPI 등)의 방식으로 연결하여야 한다. 그러나, 연결해야하는 인터페이스가 많을 경우 대부분 CPU 에서 제공되는 인터페이스의 개수는 제한이 있다. 따라서 주어진 CPU의 인터페이스를 넘어서는 주변장치를 연결하는 것은 불가능하다.In order to connect various wireless communication, I / O interface of gateway should be connected by each communication interface (for example, I2C, USB, UART, SPI, etc.). However, when there are many interfaces to be connected, the number of interfaces provided by the CPU is limited. It is therefore impossible to connect peripherals beyond the interface of a given CPU.

대한민국 공개특허 제2011-0134879호(공개일자: 2011.12.15), 발명의 명칭 "무선 주파수 수확을 통해 구동되는 센서 장치"Korean Patent Publication No. 2011-0134879 (published on Dec. 15, 2011), entitled " Sensor Device Driven Through Radio Frequency Harvesting "

종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 많은 인터페이스를 제공하는 CPU를 디바이스에 장착하는 것은 비용이나 시스템 구성 면에서 용이하지 않으므로, 독자적인 IP로 동작하는 무선 디바이스를 Ethernet에 바로 연결함으로써 확장성을 제공할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art, mounting a CPU, which provides many interfaces, in a device is not easy in terms of cost and system configuration. Therefore, it is possible to provide a scalable property by directly connecting a wireless device, System.

본 발명의 일실시예에 따른 데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템은 복수의 통신 커넥터 연결 포트를 구비하는 네트워크 장치에 연결되고, 상기 네트워크 장치의 제1 연결 포트로부터 전력 및 데이터를 수신하여 무선으로 전력 및 데이터를 전송하거나, 상기 네트워크 장치의 제2 연결 포트로부터 수신되는 데이터를 전송하고 상기 네트워크 장치의 제3 연결 포트로부터 전력을 공급받는 동글 장치 및 상기 동글 장치로부터 데이터 및 전력 중 적어도 하나를 수신하는 센서 노드 장치를 포함한다. A power supply and a wireless network system using a data signal according to an embodiment of the present invention are connected to a network device having a plurality of communication connector connection ports and receive power and data from a first connection port of the network device, A dongle device for transmitting data and power received from a second connection port of the network device and being powered by a third connection port of the network device and at least one of data and power from the dongle device And a receiving sensor node device.

상기 동글 장치는 상기 제1 연결 포트의 제1 핀 및 제2 핀을 통해 전력 및 데이터를 수신하고, 상기 센서 노드 장치로부터 센싱 데이터를 수신하여 호스트 장치로 전달할 수 있다.The dongle device receives power and data through the first pin and the second pin of the first connection port, and receives the sensing data from the sensor node device and transmits the sensing data to the host device.

상기 동글 장치는 상기 제3 연결 포트의 제1 핀 및 제2 핀을 통해 전력을 수신하고, 상기 센서 노드 장치로부터 센싱 데이터를 수신하여 호스트 장치로 전달할 수 있다.The dongle device receives power through the first pin and the second pin of the third connection port, receives the sensing data from the sensor node device, and transmits the sensing data to the host device.

상기 네트워크 장치는 상기 동글 장치로 전력을 공급하기 위한 널 데이터를 전송할 수 있다.The network device may transmit null data to power the dongle device.

상기 동글 장치는 센서를 통해 수신되는 센싱 데이터를 안테나를 통해 송수신하고, 상기 안테나를 통해 방사되는 RF 신호를 정류하고, 상기 정류된 신호로부터 전원을 공급받을 수 있다.The dongle device transmits and receives sensing data received through a sensor through an antenna, rectifies an RF signal radiated through the antenna, and receives power from the rectified signal.

Hub의 복수 개 Port에 연결하면서 자체 전원을 사용하는 디바이스가 되면 Ethernet- to-WiFi, Ethernet- to-Zigbee, Ethernet- to-Bluetooth (혹은 BLE), Ethernet- to-Z-wave 등의 변환 게이트웨이 동글을 구현할 수 있다. When a device is connected to multiple ports of a hub and uses its own power, a conversion gateway dongle such as Ethernet-to-WiFi, Ethernet-to-Zigbee, Ethernet-to-Bluetooth (or BLE) Can be implemented.

이때 각각의 동글은 RF-45에 연결되고 Ethernet 신호에서 에너지를 변환하여 전원으로 사용하면서 신호를 그대로 by-pass할 수 있다.At this time, each dongle is connected to RF-45 and it can convert the energy from the Ethernet signal and use it as a power source, but can pass-by the signal as it is.

각각의 동글은 TCP/IP로 바로 전송이 되므로 신호의 변환 손실, 속도 저하, 지연 등이 크지 않다.Since each dongle is transmitted directly to TCP / IP, signal conversion loss, speed degradation, and delay are not large.

별도의 전원 어댑터를 연결하지 않아도 되므로 회로 구성이 간단하며, 가격이 저렴하다.It does not need to connect a separate power adapter, so the circuit configuration is simple and the price is low.

다시 말해, 직접적으로 Ethernet신호를 무선으로 변환하면서 Ethernet 신호의 주파수 신호를 DC전원으로 사용하므로 PoE(Power over Ethernet)가 없어도 별도 전원부 없이 자체 동작할 수 있어서 회로가 간단하고 동글의 크기를 줄일 수 있으며, 가격도 낮출 수 있다In other words, since the Ethernet signal is directly converted into the wireless signal and the frequency signal of the Ethernet signal is used as the DC power source, it can be operated without any power source without PoE (Power over Ethernet) so that the circuit is simple and the size of the dongle can be reduced , Prices can be lowered

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 동글 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 동글 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 네트워크 장치 및 동글 장치의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 예에서 출력 전압 및 전류 공급을 제어하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 동글 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 듀티 제어를 통한 전압 및 전류의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 2에서 동글 장치에 센서가 부착된 예를 나타낸다.
도 10은 도 3에서 동글 장치에 센서가 부착된 예를 나타낸다.
도 11은 호스트 장치가 RS232 케이블을 통해 네트워크 장치에 연결된 상태에서 도 2에 도시된 동글 장치가 연결된 예를 나타낸다.
도 12는 호스트 장치가 RS232 케이블을 통해 네트워크 장치에 연결된 상태에서 도 3에 도시된 동글 장치가 연결된 예를 나타낸다.
도 13은 호스트 장치가 RS232 케이블을 통해 네트워크 장치에 연결된 상태에서 도 10에 도시된 동글 장치가 연결된 예를 나타낸다.
도 14 내지 도 16은 동글 장치와 센서 노드 장치 간의 다양한 구현 예들을 나타낸다.
도 17은 일 실시예에 따른 동글 장치의 전원 공급 및 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 센서 노드 장치의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 19는 센서 노드 장치에 전력을 전달하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 도 2에 도시된 동글 장치의 상세 구성 예를 나타낸다.
도 21은 도 3 에 도시된 동글 장치의 상세 구성 예를 나타낸다.1 is a diagram for explaining an overall system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a dongle apparatus according to an embodiment.
3 is a view for explaining a dongle apparatus according to another embodiment.
4 is a diagram for explaining a connection relationship between the network device and the dongle device.
5 is a diagram for explaining a concept of controlling the output voltage and the current supply in the example shown in Fig.
6 and 7 are views showing a schematic configuration of a dongle device.
8 is a view for explaining a method of controlling voltage and current through duty control.
Fig. 9 shows an example in which a sensor is attached to the dongle device in Fig.
Fig. 10 shows an example in which a sensor is attached to the dongle device in Fig.
Fig. 11 shows an example in which the dongle device shown in Fig. 2 is connected with the host device connected to the network device via the RS232 cable.
12 shows an example in which the dongle device shown in Fig. 3 is connected with the host device connected to the network device via the RS232 cable.
Fig. 13 shows an example in which the dongle device shown in Fig. 10 is connected with the host device connected to the network device via the RS232 cable.
14 to 16 show various implementations between the dongle device and the sensor node device.
17 is a diagram for explaining a power supply and sensing method of a dongle apparatus according to an embodiment.
18 shows a schematic configuration of a sensor node apparatus according to an embodiment.
19 is a diagram for explaining a concept of transferring power to a sensor node device.
20 shows a detailed configuration example of the dongle apparatus shown in Fig.
21 shows a detailed configuration example of the dongle apparatus shown in Fig.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining an overall system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전체 시스템은 동글 장치 및 센서 노드 장치를 포함한다. Referring to Figure 1, the overall system includes a dongle device and a sensor node device.

동글 장치는 복수의 통신 커넥터 연결 포트를 구비하는 네트워크 장치에 연결되고, 상기 네트워크 장치의 제1 연결 포트로부터 전력 및 데이터를 수신하여 무선으로 전력 및 데이터를 전송하거나, 상기 네트워크 장치의 제2 연결 포트로부터 수신되는 데이터를 전송하고 상기 네트워크 장치의 제3 연결 포트로부터 전력을 공급받는다. 제3 연결 포트는 전력만 전송하는 용도의 동글로써 고이득 안테나를 사용할 수 있다.A dongle device is connected to a network device having a plurality of communication connector connection ports and receives power and data from a first connection port of the network device and wirelessly transmits power and data, And receives power from a third connection port of the network device. The third connection port can use a high gain antenna as a dongle for transmitting power only.

센서 노드 장치는 동글 장치로부터 데이터 및 전력 중 적어도 하나를 수신하며 센서를 구동할 때 사용하는 전력으로 사용한다. 센서가 구동되지 않을 때는 수신되는 전력을 에너지 저장장치(예, 2차전지, 수퍼캐피시터 등)에 저장을 한다. (그림에서 Rx만이 아니라 TxRx 모두 될 수 있는 그림으로 변경 요망)
The sensor node device receives at least one of data and power from the dongle device and uses it as power for driving the sensor. When the sensor is not activated, the received power is stored in an energy storage device (eg, secondary battery, supercapitator, etc.). (Change to a picture that can be all TxRx, not just Rx)

도 2는 일 실시예에 따른 동글 장치를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a dongle apparatus according to an embodiment.

동글 장치는 상기 제1 연결 포트의 제1 핀 및 제2 핀을 통해 전력 및 데이터를 수신하고, 상기 센서 노드 장치로부터 센싱 데이터를 수신하여 호스트 장치로 전달할 수 있다. The dongle device receives power and data through the first pin and the second pin of the first connection port, and receives the sensing data from the sensor node device and transmits the sensing data to the host device.

도 2를 참조하면, 무선 통신 안테나를 구비하는 동글 장치는 컴퓨터 등이 연결될 수 있는 연결 포트 ①로부터 통신 데이터 및 전력을 수신할 수 있다. Referring to FIG. 2, a dongle device having a wireless communication antenna can receive communication data and power from a connection port 1 to which a computer or the like can be connected.

이때, 통신과 전력공급을 하나의 포트에서 동시에 할 경우는 트랜스포머(transformer), 임피던스 정합 회로(impedance matching circuit) 등이 추가 될 수 있다.
In this case, a transformer, an impedance matching circuit, and the like may be added when the communication and the power supply are simultaneously performed in one port.

도 3은 다른 일 실시예에 따른 동글 장치를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a dongle apparatus according to another embodiment.

동글 장치는 상기 제3 연결 포트의 제1 핀 및 제2 핀을 통해 전력을 수신하고, 상기 센서 노드 장치로부터 센싱 데이터를 수신하여 호스트 장치로 전달할 수 있다. The dongle device receives power through the first pin and the second pin of the third connection port, and receives the sensing data from the sensor node device and transmits the sensing data to the host device.

이때, 네트워크 장치는 상기 동글 장치로 전력을 공급하기 위한 더미 데이터(dummy data)를 지속적으로 발생 시킬 수 도 있다. At this time, the network device may continuously generate dummy data for supplying power to the dongle device.

도 3과 같이, 통신과 전력공급을 분리형으로 사용시 통신속도, 데이터 폭 조절을 통하여 출력 전압, 전류공급을 제어할 수 있다.
As shown in FIG. 3, when the communication and the power supply are separated, the output voltage and the current supply can be controlled by controlling the communication speed and the data width.

도 4는 네트워크 장치 및 동글 장치의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a connection relationship between the network device and the dongle device.

도 4에서 PoE(Power over Ethernet) 신호가 없는 경우 Signal 1 및 Signal 2 를 통해 전력을 공급받을 수 있다. In FIG. 4, power can be supplied through Signal 1 and Signal 2 when there is no PoE (Power over Ethernet) signal.

또한, PoE 신호가 있는 경우, Signal 3 및 Signal 4를 통해 전력을 공급받을 수 있다. In addition, when there is a PoE signal, power can be supplied through Signal 3 and Signal 4.

도 4의 연결 포트에서 각 핀 별 기능은 아래 표 1에 도시된 바와 같다. The function of each pin in the connection port of FIG. 4 is as shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

스마트폰 앱으로 인터넷을 통하여 가정의 디바이스 (전구, 가스밸브, 도어락, 각종 센서, 가전기기 등)를 제어하기 위하여 보통은 각 디바이스와 스마트폰이 직접 연결이 되어야 하지만, Z-wave, Zigbee로 무선 연결이 되는 디바이스는 스마트폰에 직접 연결이 어렵기 때문에 허브에 연결되는 동글 등의 제품이 별도로 구비되어야 한다. In order to control home devices (bulbs, gas valves, door locks, various sensors, home appliances, etc.) through the Internet as smartphone apps, each device and smartphone should normally be connected directly. However, Z-wave and Zigbee Because the connected device is difficult to connect directly to the smartphone, a separate product such as a dongle connected to the hub must be provided separately.

그러나, 일 실시예에 따르면, 유선 허브에 Z-wave, Zigbee, BLE가 되는 RJ-45 동글을 꽂으면 TCP/IP를 통해서 바로 스마트폰으로 제어가 가능하다. 각각의 동글이 별도 전원이 없어도 되므로 간편하게 설치 가능하다.However, according to one embodiment, if an RJ-45 dongle, which is a Z-wave, Zigbee, or BLE, is inserted into a wired hub, it can be directly controlled by a smartphone through TCP / IP. Each dongle can be easily installed because it does not need separate power source.

지하철이나 공공장소 등에 WiFi 공유기가 설치되는데, 보통 Ethernet 포트가 별도로 추가 여분이 있다. 공공장소에서 BLE를 이용한 비콘 서비스를 할 경우 비콘 장비를 별도 설치하고 전원 어댑터를 연결하거나 배터리를 사용하게 되는데, 만약 WiFi 공유기에 BLE RJ-45 동글을 꽂으면 별도 전원 필요 없이 지속적으로 비콘 서비스를 제공할 수 있다. 게다가 Non-IP 디바이스인 BLE가 TCP/IP를 통해서 직접 통신할 수 있도록 개발하면 비콘 디바이스를 원격에서 제어할 수도 있다. 물론 PoE가 지원되는 공공 WiFi 공유기일 경우에는 직접 전원을 공급받을 수도 있다.
WiFi router is installed in subway or public places, usually there is extra extra Ethernet port. In case of beacon service in public places, beacon equipment is installed separately, power adapter is connected or battery is used. If BLE RJ-45 dongle is plugged into WiFi router, can do. In addition, the non-IP device, BLE, can be remotely controlled by developing it so that it can communicate directly via TCP / IP. Of course, if you are a public WiFi router with PoE support, you may be directly powered.

도 5는 도 3에 도시된 예에서 출력 전압 및 전류 공급을 제어하는 개념을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining a concept of controlling the output voltage and the current supply in the example shown in Fig.

도 5에 도시된 바와 같이, 네트워크 장치(510)로부터 데이터 신호 라인과 별도로 전력 공급을 위한 클럭 신호 라인이 동글 장치(520)에 연결 될 수 있다.
As shown in FIG. 5, a clock signal line for supplying power separately from the data signal line from the network device 510 may be connected to the dongle device 520.

도 6 및 도 7은 동글 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 6 and 7 are views showing a schematic configuration of a dongle device.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 동글 장치는 에너지 수확부, 컨트롤러 및 센서 및 통신부를 포함할 수 있다. 에너지 수확부에는 에너지 변환부와 에너지 저장부로 구성된다. 지속적인 에너지가 공급될 때는 바로 전력을 사용하면 되지만, 에너지를 사용하지 않는 경우에는 잉여 에너지를 에너지 저장부에 충전을 해놨다가 나중에 사용할 수도 있다.As shown in Figs. 6 and 7, the dongle apparatus may include an energy harvesting unit, a controller and a sensor and a communication unit. The energy harvesting part consists of an energy conversion part and an energy storage part. When continuous energy is supplied, power can be used immediately. However, if energy is not used, surplus energy can be charged to the energy storage unit for later use.

또한, 전압 레귤레이터가 추가로 구비될 수 도 있다.
In addition, a voltage regulator may be additionally provided.

도 8은 듀티 제어를 통한 전압 및 전류의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a method of controlling voltage and current through duty control.

도 8에 도시된 바와 같이, 신호 또는 전력의 전압 유지 시간을 통해 출력 전압을 조정할 수 있다.
As shown in Fig. 8, the output voltage can be adjusted through the voltage holding time of the signal or the power.

도 9는 도 2에서 동글 장치에 센서가 부착된 예를 나타낸다. Fig. 9 shows an example in which a sensor is attached to the dongle device in Fig.

도 9를 참조하면, 동글 장치는 센서를 통해 각종 센싱 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 호스트 장치로 전송할 수 있다.
Referring to FIG. 9, the dongle device may collect various sensing data through a sensor and transmit the collected data to a host device.

도 10은 도 3에서 동글 장치에 센서가 부착된 예를 나타낸다. Fig. 10 shows an example in which a sensor is attached to the dongle device in Fig.

도 10을 참조하면, 동글 장치는 통신과 전력 공급이 각각 별개의 연결 포트를 통해 가능하고, 구비된 센서를 통해 센싱 데이터를 수집할 수 있다.
Referring to FIG. 10, the dongle device is capable of communication and power supply through separate connection ports, and can collect sensing data through the provided sensors.

도 11은 호스트 장치가 RS232 케이블을 통해 네트워크 장치에 연결된 상태에서 도 2에 도시된 동글 장치가 연결된 예를 나타낸다. Fig. 11 shows an example in which the dongle device shown in Fig. 2 is connected with the host device connected to the network device via the RS232 cable.

도 12는 호스트 장치가 RS232 케이블을 통해 네트워크 장치에 연결된 상태에서 도 3에 도시된 동글 장치가 연결된 예를 나타낸다.12 shows an example in which the dongle device shown in Fig. 3 is connected with the host device connected to the network device via the RS232 cable.

도 13은 호스트 장치가 RS232 케이블을 통해 네트워크 장치에 연결된 상태에서 도 10에 도시된 동글 장치가 연결된 예를 나타낸다.Fig. 13 shows an example in which the dongle device shown in Fig. 10 is connected with the host device connected to the network device via the RS232 cable.

도 9 내지 도 13의 구성을 통해, 무전원 동글 시스템은 홈 네트워크 정보 (온도, 가스, 화재, 모션센서, 조명), 헬스케어 정보(심박, 당뇨, 호흡, 근전도, 생체리듬), 유통물류정보(입고출하, 차량정보, 상품상태정보), 교통관리정보 는 인터넷, 이동통신망과 접속되어 다양한 정보를 제공할 수 있다. 9 through 13, the power-free dongle system includes home network information (temperature, gas, fire, motion sensor, illumination), healthcare information (heartbeat, diabetes, breathing, electromyography, biorhythm) Vehicle shipment, vehicle information, and product status information), traffic management information can be connected to the Internet and mobile communication network to provide various information.

또한 근거리 통신(ZigBee, Wi-Fi, BT, Z-wave 등) 접속이 가능하며 master와 slave로 나뉘어 통신하여 각종 정보 (홈네트워크 정보, 헬스 정보 등)를 수집 및 전달할 수 있다.
It can also be used for short-range communication (ZigBee, Wi-Fi, BT, Z-wave, etc.) and can be divided into master and slave to collect and transmit various information (home network information, health information, etc.).

도 14 내지 도 16은 동글 장치와 센서 노드 장치 간의 다양한 구현 예들을 나타낸다. 14 to 16 show various implementations between the dongle device and the sensor node device.

도 14 내지 도 16의 구성을 통해, 모바일기기에 대한 정보, 헬스케어 정보를 수집하여 인터넷을 통하여 병원, 개인에게 정보를 호스트 장치로 제공하고 진료 및 건강관리에 사용할 수 있다.Through the configurations of FIGS. 14 to 16, information on the mobile device and healthcare information can be collected, and the information can be provided to a host or a hospital through the Internet, and used for medical treatment and healthcare.

예를 들어, 인터넷 허브와 무전원 동글 장치를 통해 무선인터넷 지원이 가능하고, 유선 허브 와 같이 무선인터넷이 지원되지 않는 제품과 결합하여 무선통신을 지원할 수 있다.
For example, it is possible to support wireless Internet through an Internet hub and a non-powered dongle device, and to support wireless communication in combination with products that do not support wireless Internet, such as a wired hub.

도 17은 일 실시예에 따른 동글 장치의 전원 공급 및 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다. 17 is a diagram for explaining a power supply and sensing method of a dongle apparatus according to an embodiment.

동글 장치는 센서를 통해 수신되는 센싱 데이터를 안테나를 통해 송수신하고, 상기 안테나를 통해 방사되는 RF 신호를 정류하고, 상기 정류된 신호로부터 전원을 공급 받을 수 있다. The dongle device transmits and receives sensing data received through a sensor through an antenna, rectifies an RF signal radiated through the antenna, and receives power from the rectified signal.

예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 유무선 인터넷 허브의 무선(RF)에너지를 수신하여 무전원 동글 장치의 공급에너지로 사용하고 동글 장치에 구비된 센서를 구동하여 센서에 수집된 정보를 송수신할 수 있다.
For example, as shown in FIG. 17, the wireless energy of a wired / wireless Internet hub is received and used as supply energy for a non-powered dongle device, and a sensor provided in the dongle device is driven to transmit and receive collected information to the sensor .

도 18은 일 실시예에 따른 센서 노드 장치의 개략적인 구성을 나타낸다. 18 shows a schematic configuration of a sensor node apparatus according to an embodiment.

도 18을 참조하면 센서 노드 장치는 무선으로 RF 신호를 수신하고, RF 신호를 정류하여 전력을 콘트롤러 및 통신부에 공급할 수 있다.
Referring to FIG. 18, the sensor node apparatus wirelessly receives an RF signal, and rectifies the RF signal to supply power to the controller and the communication unit.

도 19는 센서 노드 장치에 전력을 전달하는 개념을 설명하기 위한 도면이다. 19 is a diagram for explaining a concept of transferring power to a sensor node device.

도 19를 참조하면, 클럭 또는 데이터를 송수신 공진기(코일)에 의해 무선으로 전송하여 무전원 동글 장치 또는 센서 노드 장치의 공급에너지로 사용하고 동글 장치 또는 센서 노드 장치의 센서를 구동하여 센서에 수집된 정보를 송수신할 수 있다.
Referring to FIG. 19, a clock or data is wirelessly transmitted by a transmission / reception resonator (coil) to be used as supply energy for a non-powered dongle device or a sensor node device, and a sensor of a dongle device or a sensor node device is driven, Lt; / RTI >

도 20은 도 2에 도시된 동글 장치의 상세 구성 예를 나타낸다. 20 shows a detailed configuration example of the dongle apparatus shown in Fig.

도 21은 도 3 에 도시된 동글 장치의 상세 구성 예를 나타낸다.21 shows a detailed configuration example of the dongle apparatus shown in Fig.

도 20을 참조하면, 동글 장치는 통신부로 수신되는 데이터 신호로부터 전력을 변환하여 충전제어부로 전력을 공급하고, 충전 제어부는 배터리 또는 커패시터에 전력을 저장할 수 있다. Referring to FIG. 20, the dongle device converts power from a data signal received by a communication unit to supply power to the charge control unit, and the charge control unit can store power to the battery or the capacitor.

이때, 통신부는 수신된 데이터를 무선 신호로 변환하여 센서 노드 장치로 전송할 수 있다.At this time, the communication unit can convert the received data into a wireless signal and transmit it to the sensor node apparatus.

도 21을 참조하면, 에너지는 별도 포트를 통해 동글 장치로 전달되고, 통신 데이터는 통신 및 제어부로 전달 될 수 있다. Referring to FIG. 21, the energy may be transmitted to the dongle device through a separate port, and the communication data may be transmitted to the communication and control unit.

이때, 통신 및 제어부는 수신된 데이터를 무선 신호로 변환하여 센서 노드 장치로 전송할 수 있다.
At this time, the communication and control unit may convert the received data into a wireless signal and transmit the wireless signal to the sensor node apparatus.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, SSD(Solid state Drive) 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Includes hardware devices that are specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, RAM, flash memory, Solid State Drive (SSD), and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (5)

복수의 통신 커넥터 연결 포트를 구비하는 네트워크 장치에 연결되고, 상기 네트워크 장치의 제1 연결 포트로부터 전력 및 데이터를 수신하여 무선으로 전력 및 데이터를 전송하거나, 상기 네트워크 장치의 제2 연결 포트로부터 수신되는 데이터를 전송하고 상기 네트워크 장치의 제3 연결 포트로부터 전력을 공급받는 동글 장치; 및
상기 동글 장치로부터 데이터 및 전력 중 적어도 하나를 수신하는 센서 노드 장치를 포함하는
데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템.A communication device, comprising: a plurality of communication connector connection ports, connected to a network device having a plurality of communication connector connection ports, for receiving power and data from a first connection port of the network device and wirelessly transmitting power and data, A dongle device for transmitting data and receiving power from a third connection port of the network device; And
And a sensor node device for receiving at least one of data and power from the dongle device
Power supply and wireless network system using data signal. 제1항에 있어서,
상기 동글 장치는 상기 제1 연결 포트의 제1 핀 및 제2 핀을 통해 전력 및 데이터를 수신하고, 상기 센서 노드 장치로부터 센싱 데이터를 수신하여 호스트 장치로 전달하는
데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템.The method according to claim 1,
The dongle device receives power and data through the first pin and the second pin of the first connection port, receives sensing data from the sensor node device, and transmits the sensing data to the host device
Power supply and wireless network system using data signal. 제1항에 있어서,
상기 동글 장치는 상기 제3 연결 포트의 제1 핀 및 제2 핀을 통해 전력을 수신하고,
상기 센서 노드 장치로부터 센싱 데이터를 수신하여 호스트 장치로 전달하는
데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the dongle device receives power through a first pin and a second pin of the third connection port,
Receiving the sensing data from the sensor node device and transmitting the sensing data to the host device
Power supply and wireless network system using data signal. 제1항에 있어서,
상기 네트워크 장치는 상기 동글 장치로 전력을 공급하기 위한 널 데이터를 전송하는
데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the network device transmits null data for powering the dongle device
Power supply and wireless network system using data signal. 제1항에 있어서,
상기 동글 장치는 센서를 통해 수신되는 센싱 데이터를 안테나를 통해 송수신하고, 상기 안테나를 통해 방사되는 RF 신호를 정류하고, 상기 정류된 신호로부터 전원을 공급받는
데이터 신호를 이용한 전력 공급 및 무선 네트워크 시스템.
The method according to claim 1,
The dongle device transmits and receives sensing data received through a sensor through an antenna, rectifies an RF signal radiated through the antenna, and receives power from the rectified signal
Power supply and wireless network system using data signal.

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