KR102050560B1 - Low power communication device for IoT terminal and method thereof - Google Patents

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양진원
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Abstract

본 발명은 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치 및 방법을 개시한다. 즉, 본 발명은 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드가 일치하는 경우, 해당 신호가 정상적인 신호인 것으로 판단하여 저전력 통신 장치의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한 후, MCU에서 상기 신호 내에 포함된 미리 설정된 데이터 필드에 포함된 데이터를 처리함으로써, LoRa의 단일 수신 동작 모드 구현에서의 신호 수신 시의 취약점을 보완하여, 수신측 단말의 전체 운영 효율을 높이고, 전력 소모를 안정적으로 유지하며, 하드웨어 수준에서 데이터의 수신 여부를 조기에 결정할 수 있다.The present invention discloses a low power communication device and method for an IoT terminal. That is, the present invention compares a hash code of a preset hash field included in a signal with a hash code generated through an RTC and a hash generator synchronized with a caller, and when two hash codes match, the corresponding signal is a normal signal. A signal in the implementation of LoRa's single receive mode of operation by determining that the state of the low-power communication device transitions from a sleep state to a wake-up state and then processes the data contained in a preset data field included in the signal at the MCU. By complementing the weak point at the time of reception, it is possible to increase the overall operating efficiency of the receiving terminal, maintain the power consumption stably, and determine whether to receive data at the hardware level early.

Description

IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치 및 방법{Low power communication device for IoT terminal and method thereof}Low power communication device for IoT terminal and method

본 발명은 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드가 일치하는 경우, 해당 신호가 정상적인 신호인 것으로 판단하여 저전력 통신 장치의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한 후, MCU에서 상기 신호 내에 포함된 미리 설정된 데이터 필드에 포함된 데이터를 처리하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low-power communication apparatus and method for an IoT terminal, and in particular, compares a hash code of a preset hash field included in a signal with a hash code generated through an RTC and a hash generator synchronized with a caller. If the hash codes match, the signal is determined to be a normal signal, and the state of the low power communication device is switched from a sleep state to a wake-up state, and then the MCU processes data included in a preset data field included in the signal. It relates to a low power communication device and method for an IoT terminal.

사물인터넷(Internet of Things: IoT)은 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 의미한다.The Internet of Things (IoT) is an intelligent technology and service that connects all things based on the Internet and communicates information between people and things, things and things.

이러한 사물인터넷 시스템의 구축을 위해 사용되는 통신 방식에는 와이파이(wifi), 블루투스(Bluetooth) 등이 있으며, 저전력 장거리 통신(Low Power Wide-Area: LPWA)에 대한 요구가 대두함에 따라, 저속 전송이 용인되고 광역 커버리지 및 낮은 전력 소모의 특징을 갖는 LoRa(Long Range) 네트워크가 널리 사용되고 있다.The communication methods used to construct the IoT system include Wi-Fi and Bluetooth, and as the demand for low power wide-area (LPWA) emerges, low-speed transmission is acceptable. Long Range (LoRa) networks with wide coverage and low power consumption are widely used.

이러한 LoRa 네트워크의 구현은 단일 수신 동작 모드(single reception operating mode)를 지원하며, 상기 단일 수신 동작 모드는 RF 신호의 프리앰블(preamble)이 검출(detect)되기 전까지 슬립 상태(sleep state)를 유지하여 전력 소모를 줄이는 형태이다.The implementation of this LoRa network supports a single reception operating mode, which maintains a sleep state until the preamble of the RF signal is detected. It is a form that reduces consumption.

수신측 단말인 LoRa 디바이스는 매 주기마다 짧은 시간 동안 RX 모듈을 웨이크-업(wake-up)시키는데, 해당 시간 프리앰블과 동기 워드(sync word)를 수신하게 되면, 전체 시스템의 동작 상태가 웨이크업 상태로 유지(또는 전환)된 후 해당 프리앰블과 동기 워드를 포함하는 신호에 포함된 전체 데이터를 수신하도록 설계되어 있다.The LoRa device, which is the receiving terminal, wakes up the RX module for a short time every period. When the preamble and the sync word are received, the operating state of the entire system wakes up. It is designed to receive the entire data contained in the signal including the preamble and the sync word after being maintained (or switched).

이와 같은 구현에 대해서, 외부에서 악의적인 의도가 있어서, 프리앰블과 동기 워드를 연속하여 송신하면, 이를 수신하는 모든 LoRa 디바이스들은 해당 데이터를 포함하는 신호를 수신하고자 할 것이며, 따라서 해당 LoRa 디바이스들을 지속적으로 웨이크업 상태로 만들어, 전력 소모를 크게 증가시킬 수 있는 문제점이 있다.For such an implementation, if there is a malicious intent externally and continuously transmits the preamble and sync word, all LoRa devices that receive it will want to receive a signal that contains the data, so that the LoRa devices will continue to There is a problem that can be made to wake up, greatly increasing the power consumption.

한국공개특허 제10-2018-0025613호 [명칭: LoRa 네트워크 단말에서의 시간 보정 방법 및 그 방법을 수행하는 단말]Korean Laid-Open Patent No. 10-2018-0025613 [Name: Time correction method in LoRa network terminal and terminal performing the method]

본 발명의 목적은 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드가 일치하는 경우, 해당 신호가 정상적인 신호인 것으로 판단하여 저전력 통신 장치의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한 후, MCU에서 상기 신호 내에 포함된 미리 설정된 데이터 필드에 포함된 데이터를 처리하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to compare a hash code of a preset hash field included in a signal with a hash code generated through an RTC and a hash generator synchronized with a sender, and when two hash codes match, the corresponding signal is a normal signal. Provides a low-power communication device and method for an IoT terminal for processing data contained in a predetermined data field included in the signal after the state of the low-power communication device is determined to be in the sleep state from the wake-up state There is.

본 발명의 다른 목적은 신호가 수신되는 경우 동작 상태를 일시적으로 웨이크업 상태로 전환한 후, 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드의 일치 여부에 따라 웨이크업 상태를 계속하여 유지하거나 또는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to temporarily switch the operation state to a wake-up state when a signal is received, and then generate a hash code of a preset hash field included in the signal, and a hash generated by the RTC and the hash generator synchronized with the calling party. Comparing codes, there is provided a low-power communication device and method for an IoT terminal that continuously maintains a wake-up state or transitions from a wake-up state to a sleep state according to whether two hash codes match.

본 발명의 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법은 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법에 있어서, 수신부에 의해, 단일 수신 동작 모드에서 슬립 상태를 유지하며, 송신 단말로부터 전송되는 제 1 해시 코드가 포함된 신호를 수신하는 단계; 클록 데이터 복원부에 의해, 상기 수신된 신호에서 상기 제 1 해시 코드를 복원하는 단계; 인증부에 의해, 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 1 해시 코드와 상기 인증부에서 생성된 제 2 해시 코드를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치할 때, 상기 인증부에 의해, 상기 슬립 상태를 웨이크업 상태로 전환하기 위한 출력 신호를 MCU에 출력하는 단계를 포함할 수 있다.In a low power communication method for an IoT terminal, according to an embodiment of the present invention, in the low power communication method for an IoT terminal, a first hash code transmitted from a transmitting terminal is maintained by a receiving unit while maintaining a sleep state in a single receiving operation mode. Receiving an included signal; Restoring, by a clock data recovery unit, the first hash code from the received signal; Comparing, by an authenticator, a first hash code restored from the clock data recovery unit with a second hash code generated by the authentication unit; And outputting, by the authentication unit, an output signal for switching the sleep state to a wake-up state to the MCU when the first hash code and the second hash code match as a result of the comparison. have.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제 1 해시 코드는, 상기 송신 단말과 상기 수신부를 포함하는 저전력 통신 장치 간에 미리 설정된 키 문구(key phrase)와 상기 신호 생성 시점의 클록 값에 미리 설정된 해시 함수를 적용하여 생성된 코드일 수 있다.As an example related to the present invention, the first hash code applies a preset key phrase between the transmitting terminal and a low power communication device including the receiving unit and a preset hash function to a clock value at the time of signal generation. It may be generated by the code.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드를 비교하는 단계는, 상기 제 1 해시 코드 및 상기 제 2 해시 코드의 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트를 서로 비교할 수 있다.As an example related to the present invention, in the comparing of the first hash code and the second hash code, a predetermined length of bits from the most significant bits of the first hash code and the second hash code may be compared with each other. .

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하지 않을 때, 상기 단일 수신 동작 모드에서의 슬립 상태를 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the comparison may further include maintaining a sleep state in the single reception mode when the first hash code and the second hash code do not match.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 출력 신호를 상기 MCU에 출력하는 단계는, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하고 상기 클록 데이터 복원부에서 상기 인증부로 상기 제 1 해시 코드가 전달된 상태일 때, 상기 출력 신호를 상기 MCU로 출력할 수 있다.As an example related to the present invention, the outputting of the output signal to the MCU may include: matching the first hash code with the second hash code and transferring the first hash code from the clock data recovery unit to the authentication unit. In the state, the output signal may be output to the MCU.

본 발명의 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치에 있어서, 단일 수신 동작 모드에서 슬립 상태를 유지하며, 송신 단말로부터 전송되는 제 1 해시 코드가 포함된 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 신호에서 상기 제 1 해시 코드를 복원하는 클록 데이터 복원부; 및 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 1 해시 코드와 인증부에서 생성된 제 2 해시 코드를 비교하고, 상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치할 때, 상기 슬립 상태를 웨이크업 상태로 전환하기 위한 출력 신호를 MCU에 출력하는 상기 인증부를 포함할 수 있다.A low power communication device for an IoT terminal according to an embodiment of the present invention, in a low power communication device for an IoT terminal, maintains a sleep state in a single receiving operation mode, and receives a signal including a first hash code transmitted from a transmitting terminal. Receiving unit for receiving; A clock data recovery unit for recovering the first hash code from the received signal; And comparing the first hash code recovered from the clock data recovery unit with the second hash code generated by the authentication unit, and when the first hash code and the second hash code match as a result of the comparison, the sleep state. It may include the authentication unit for outputting an output signal to the MCU for switching to the wake-up state.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 인증부는, 상기 신호가 수신될 때, 해시 코드 생성을 위해 시간값을 생성하는 RTC(Real Time Clock); 상기 RTC로부터 생성된 시간값과 미리 설정된 키 문구를 미리 설정된 해시 함수에 적용하여 상기 제 2 해시 코드를 생성하는 해시 생성부; 상기 해시 생성부를 통해 생성된 제 2 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 1 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단하는 블록 비교기; 및 상기 제 1 해시 코드 및 상기 제 2 해시 코드가 일치할 때, 상기 블록 비교기로부터 출력되는 출력 신호와 상기 클록 데이터 복원부에서 출력되는 제 1 해시 코드를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 MCU에 출력하는 다중화부를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the authentication unit may include: a Real Time Clock (RTC) for generating a time value for generating a hash code when the signal is received; A hash generation unit generating the second hash code by applying the time value generated from the RTC and a predetermined key phrase to a preset hash function; A block comparator for determining whether a second hash code generated by the hash generator and the first hash code recovered from the clock data recovery unit match each other; And muxing the output signal output from the block comparator and the first hash code output from the clock data recovery unit when the first hash code and the second hash code coincide with each other, and transmitting the muxed signal to the MCU. It may include a multiplexer for outputting.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 인증부는, 상기 제 1 해시 코드 및 상기 제 2 해시 코드의 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트를 서로 비교할 수 있다.As an example related to the present invention, the authentication unit may compare a bit having a predetermined length from the most significant bit of the first hash code and the second hash code.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 인증부는, 상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하지 않을 때, 상기 단일 수신 동작 모드에서의 슬립 상태를 유지할 수 있다.As an example related to the present invention, when the first hash code and the second hash code do not match, the authentication unit may maintain a sleep state in the single reception mode.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 인증부는, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하고 상기 클록 데이터 복원부에서 상기 인증부로 상기 제 1 해시 코드가 전달된 상태일 때, 상기 출력 신호를 상기 MCU로 출력할 수 있다.As an example related to the present invention, the authentication unit may output the output signal when the first hash code and the second hash code match and the first hash code is transferred from the clock data recovery unit to the authentication unit. It can be output to the MCU.

본 발명의 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치에 있어서, 단일 수신 동작 모드에서 슬립 상태를 유지하며, 송신 단말로부터 전송되는 제 3 해시 코드가 포함된 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 신호에서 상기 제 3 해시 코드를 복원하는 클록 데이터 복원부; 및 상기 단일 수신 동작 모드에서의 슬립 상태를 웨이크업 상태로 전환하며, 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 3 해시 코드와 자체 생성된 제 4 해시 코드를 비교하고, 상기 비교 결과, 상기 제 3 해시 코드와 상기 제 4 해시 코드가 일치할 때, 상기 웨이크업 상태를 유지하며, 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 데이터에 대해 미리 설정된 기능을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.A low power communication device for an IoT terminal according to an embodiment of the present invention, in the low power communication device for an IoT terminal, maintains a sleep state in a single receiving operation mode, and receives a signal including a third hash code transmitted from a transmitting terminal. Receiving unit for receiving; A clock data recovery unit for recovering the third hash code from the received signal; And converting a sleep state in the single receive operation mode into a wake-up state, comparing a third hash code restored from the clock data recovery unit with a fourth generated hash code, and, as a result of the comparison, the third hash. When the code and the fourth hash code coincides with each other, the controller may maintain a wake-up state and perform a preset function on the data restored from the clock data recovery unit.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, RTC로부터 생성된 시간값과 미리 설정된 키 문구를 미리 설정된 해시 함수에 적용하여 상기 제 4 해시 코드를 생성하는 해시 생성부; 상기 해시 생성부를 통해 생성된 제 4 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 3 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단하는 블록 비교기; 및 상기 제 3 해시 코드 및 상기 제 4 해시 코드가 일치할 때, 상기 블록 비교기로부터 출력되는 상기 웨이크업 상태를 유지하기 위한 출력 신호를 근거로 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 데이터에 대해 미리 설정된 기능을 수행하는 MCU를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the controller may include: a hash generator configured to generate the fourth hash code by applying a time value and a preset key phrase generated from an RTC to a preset hash function; A block comparator for determining whether a fourth hash code generated by the hash generator and a third hash code recovered from the clock data recovery unit match; And a function previously set for data restored from the clock data recovery unit based on an output signal for maintaining the wakeup state output from the block comparator when the third hash code and the fourth hash code match. It may include an MCU that performs the.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 블록 비교기로부터 출력되는 상기 웨이크업 상태를 유지하기 위한 출력 신호와 상기 클록 데이터 복원부에서 출력되는 상기 제 3 해시 코드를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 MCU에 출력하는 다중화부를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the controller muxes the output signal for maintaining the wake-up state output from the block comparator and the third hash code output from the clock data recovery unit, and outputs the muxed signal. It may further include a multiplexer for outputting to the MCU.

본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제 4 해시 코드의 길이는, 상기 시간값의 길이 및 상기 키 문구의 길이보다 작을 수 있다.As an example related to the present invention, the length of the fourth hash code may be smaller than the length of the time value and the length of the key phrase.

본 발명은 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드가 일치하는 경우, 해당 신호가 정상적인 신호인 것으로 판단하여 저전력 통신 장치의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한 후, MCU에서 상기 신호 내에 포함된 미리 설정된 데이터 필드에 포함된 데이터를 처리함으로써, LoRa의 단일 수신 동작 모드 구현에서의 신호 수신 시의 취약점을 보완하여, 수신측 단말의 전체 운영 효율을 높이고, 전력 소모를 안정적으로 유지하며, 하드웨어 수준에서 데이터의 수신 여부를 조기에 결정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a hash code of a preset hash field included in a signal is compared with a hash code generated through an RTC and a hash generator synchronized with a sender, and when two hash codes match, the signal is a normal signal. After determining and switching the state of the low power communication device from the sleep state to the wake-up state, the MCU processes the data contained in the preset data field included in the signal, thereby receiving the signal in LoRa's single receive operation mode implementation. By complementing the weakness of the, it is possible to increase the overall operating efficiency of the receiving terminal, to maintain a stable power consumption, and to determine whether to receive data at the hardware level early.

또한, 본 발명은 신호가 수신되는 경우 동작 상태를 일시적으로 웨이크업 상태로 전환한 후, 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드의 일치 여부에 따라 웨이크업 상태를 계속하여 유지하거나 또는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환함으로써, 전력 소모를 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, when the signal is received, after temporarily switching the operation state to the wake-up state, the hash code generated by the hash code of the pre-set hash field included in the signal and the RTC and hash generator synchronized with the sender By comparing with, the power consumption can be stably maintained by continuously maintaining the wakeup state or by switching from the wakeup state to the sleep state according to whether two hash codes match.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해시 필드가 추가된 프레임을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해시 코드의 예를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수신하는 신호에 인증 과정이 추가된 LoRa 단일 수신 동작 모드에서의 동작을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 해시 코드의 예를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a low power communication device for an IoT terminal according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a frame to which a hash field is added according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a hash code according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a configuration of a low power communication device for an IoT terminal according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a low power communication method for an IoT terminal according to the first embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an operation in a LoRa single reception mode in which an authentication process is added to a received signal according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of a hash code according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a low power communication method for an IoT terminal according to a second embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in the present invention are merely used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be interpreted as meanings generally understood by those skilled in the art unless the present invention has a special meaning defined in the present invention, and is excessively comprehensive. It should not be interpreted in the sense of or in the sense of being excessively reduced. In addition, when a technical term used in the present invention is an incorrect technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be replaced with a technical term that can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or according to the context before and after, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms used in the present invention include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Terms such as “consisting of” or “comprising” in the present invention should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the invention, and some of the components or some steps may not be included. It should be construed that it may further include, or further include, additional components or steps.

또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second used in the present invention may be used to describe components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easily understanding the spirit of the present invention and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치(10)의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a low power communication device 10 for an IoT terminal according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 저전력 통신 장치(10)는 수신부(100), 클록 데이터 복원부(200), 인증부(300), MCU(400) 및 외부 인터페이스부(500)로 구성된다. 도 1에 도시된 저전력 통신 장치(10)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 저전력 통신 장치(10)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 저전력 통신 장치(10)가 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the low power communication device 10 includes a receiver 100, a clock data recovery unit 200, an authentication unit 300, an MCU 400, and an external interface unit 500. Not all components of the low power communication device 10 shown in FIG. 1 are essential components, and the low power communication device 10 may be implemented by more components than those shown in FIG. The low power communication device 10 may also be implemented by components.

상기 저전력 통신 장치(10)는 임의의 송신 장치(transmitter, 미도시)와 신호를 송/수신하는 수신 장치(또는 receiver, 수신기)일 수 있다.The low power communication device 10 may be a receiver (or receiver) for transmitting / receiving a signal with an arbitrary transmitter (not shown).

또한, 상기 저전력 통신 장치(10)는 단일 수신 동작 모드(single reception operating mode)로 동작할 수 있으며, 외부로부터 전송되는 신호를 수신하기 위해 슬립 상태(sleep state)일 수 있다. 여기서, 상기 단일 수신 동작 모드는 상기 신호(또는 RF 신호)의 프리앰블(preamble)이 검출(detect)되기 전까지 슬립 상태를 유지하여 전력 소모를 줄이는 형태이며, 본 발명에서는 이후 설명되는 해시 코드 간의 비교 과정 동안 슬립 상태를 유지하는 것으로 확대될 수 있다.In addition, the low power communication device 10 may operate in a single reception operating mode and may be in a sleep state to receive a signal transmitted from the outside. Here, the single receive operation mode is a form of reducing power consumption by maintaining a sleep state until a preamble of the signal (or RF signal) is detected, and in the present invention, a comparison process between hash codes described later. It can be extended to maintain the sleep state for a while.

또한, 상기 송신 장치와 상기 저전력 통신 장치(10) 간에 송수신되는 신호는 도 2에 도시된 바와 같이, 프리앰블, 싱크워드(sync word), 해시 코드(또는 인증 코드/락 상태) 및 데이터로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 해시 코드는 상기 송신 단말과 상기 저전력 통신 장치(10) 간에 미리 설정된 키 문구(key phrase)와 상기 신호 생성 시점의 클록 값(또는 RTC 값/시간값)에 미리 설정된 해시 함수를 적용하여 생성된 코드일 수 있다.In addition, a signal transmitted and received between the transmitting device and the low power communication device 10 may be composed of a preamble, a sync word, a hash code (or an authentication code / lock state) and data, as shown in FIG. 2. Can be. Here, the hash code applies a preset hash function between the transmitting terminal and the low power communication device 10 to a preset key phrase and a clock value (or RTC value / time value) at the time of signal generation. It may be generated code.

상기 수신부(100)는 공지된 다양한 무선 통신 방식을 통해 상기 송신 장치로부터 전송되는 신호(또는 RF 신호/무선 신호/패킷/프레임)를 수신한다.The receiver 100 receives a signal (or an RF signal / radio signal / packet / frame) transmitted from the transmitting apparatus through various known wireless communication schemes.

또한, 상기 수신부(100)는 상기 수신된 신호를 상기 클록 데이터 복원부(200)로 출력(또는 전달)한다.In addition, the receiver 100 outputs (or transmits) the received signal to the clock data recovery unit 200.

상기 클록 데이터 복원부(Clock Data Recovery: CDR)(200)는 상기 수신부(100)를 통해 수신된 신호에서 프리앰블 이후의 싱크워드, 해시 코드, 데이터를 각각 복원(또는 추출/확인)한다.The clock data recovery (CDR) 200 restores (or extracts / confirms) the syncword, hash code, and data after the preamble from the signal received through the receiver 100, respectively.

또한, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신된 신호를 근거로 클록을 복원(또는 추출/확인)한다.In addition, the clock data recovery unit 200 restores (or extracts / confirms) a clock based on the received signal.

즉, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신된 신호에 포함된 프리앰블이 검출된 이후, 상기 수신된 신호에 포함된 싱크워드, 해시 코드, 데이터, 클록을 각각 복원한다. 이때, 상기 해시 코드는 상기 송신 단말과 상기 저전력 통신 장치(10) 간에 미리 설정된 키 문구(key phrase)와 상기 신호 생성 시점의 클록 값(또는 RTC 값)에 미리 설정된 해시 함수를 적용하여 생성된 코드일 수 있다. 또한, 상기 해시 코드는 상기 해시 코드를 생성하는데 사용된 값(예를 들어 상기 기 문구, 상기 RTC 값 등 포함)보다 긴 길이로 구성하는 것이 바람직하나, 작은 길이로 구성할 수도 있다.That is, the clock data recovery unit 200 restores the syncword, hash code, data, and clock included in the received signal after detecting the preamble included in the received signal. In this case, the hash code is a code generated by applying a predetermined hash function between the transmitting terminal and the low power communication device 10 and a preset hash function at a clock value (or RTC value) at the time of signal generation. Can be. In addition, the hash code is preferably configured to have a longer length than the value used to generate the hash code (including the phrase, the RTC value, etc.), but may be configured to have a smaller length.

또한, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 복원된 싱크워드, 해시 코드, 데이터, 클록 등을 상기 인증부(300) 및/또는 상기 MCU(400)로 출력(또는 전달)한다.In addition, the clock data recovery unit 200 outputs (or transfers) the restored syncword, hash code, data, clock, etc. to the authentication unit 300 and / or the MCU 400.

상기 인증부(또는 인증 모듈)(300)는 상기 도 1에 도시된 바와 같이, RTC(310), 해시 생성부(320), 블록 비교기(330) 및 다중화부(340)로 구성된다. 도 1에 도시된 상기 인증부(300)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 인증부(300)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 인증부(300)가 구현될 수도 있다.As illustrated in FIG. 1, the authentication unit (or authentication module) 300 includes an RTC 310, a hash generator 320, a block comparator 330, and a multiplexer 340. Not all components of the authenticator 300 illustrated in FIG. 1 are essential components, and the authenticator 300 may be implemented by more components than those illustrated in FIG. The authentication unit 300 may also be implemented by elements.

상기 인증부(300)는 상기 클록 데이터 복원부(200)에 의해 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성되는 해시 코드를 비교하여, 상기 수신된 신호가 믿을 수 있는 정상적인 신호인지 여부를 인증(또는 판단/확인)한다.The authentication unit 300 compares the hash code generated by the clock data recovery unit 200 with the hash code generated by the authentication unit 300 to determine whether the received signal is a reliable normal signal. Authenticate (or judge / confirm).

또한, 상기 수신된 신호가 정상적인 신호인 것으로 인증되는 경우, 상기 인증부(300)는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환하기 위한 출력 신호를 상기 MCU(400)에 전달하여 상기 MCU(400)가 상기 수신된 신호에 포함된 데이터에 대응하는 일련의 기능을 수행하도록 구성할 수 있다.In addition, when the received signal is authenticated as a normal signal, the authentication unit 300 transmits an output signal for transitioning from the sleep state to the wake-up state to the MCU 400 so that the MCU 400 It may be configured to perform a series of functions corresponding to the data contained in the received signal.

상기 RTC(Real Time Clock)(310)는 상기 해시 생성부(320)가 해시 코드를 생성하기 위해 필요로 하는 시간값을 생성한다.The Real Time Clock (RTC) 310 generates a time value that the hash generator 320 needs to generate a hash code.

또한, 상기 저전력 통신 장치(10) 및, 상기 저전력 통신 장치(10)와 통신하는 송신 장치 간에는 동기화가 설정된 상태일 수 있다.In addition, synchronization may be established between the low power communication device 10 and the transmission device communicating with the low power communication device 10.

상기 해시 생성부(또는 hash generator, 해시 생성기/해시 제너레이터)(320)는 상기 RTC(310)로부터 생성된 시간값과 상기 미리 설정된 키 문구를 상기 미리 설정된 해시 함수에 적용하여 해시 코드를 생성한다. 여기서, 상기 해시 생성부(320)에 의해 생성되는 해시 코드의 길이는 상기 해시 코드를 생성하는데 사용되는 값(예를 들어 상기 키 문구, 상기 시간값 등 포함)의 길이보다 길게 구성하는 것이 바람직하나, 작게 구성할 수도 있다.The hash generator 320 (or hash generator / hash generator) 320 generates a hash code by applying the time value generated from the RTC 310 and the preset key phrase to the preset hash function. Here, the length of the hash code generated by the hash generator 320 is preferably configured to be longer than the length of the value (for example, including the key phrase, the time value, etc.) used to generate the hash code. It can also be configured small.

이때, RTC가 동기화된 상기 저전력 통신 장치(10)와 상기 송신 장치를 기준으로 미리 상기 해시 함수(또는 H(x))와 키 문구(또는 K)를 정의하고, H(K, RTC)의 결과값을 비교할 수 있다.In this case, the hash function (or H (x)) and the key phrase (or K) are defined in advance on the basis of the low power communication device 10 and the transmitting device with which the RTC is synchronized, and the result of H (K, RTC). You can compare the values.

여기서, 상기 해시 함수는 단방향 함수이므로, 해당 해시 함수(예를 들어 H(x))와 해시 함수(H(K))의 결과값, 그리고 일부 입력값(RTC)이 모두 노출된 상태에서도, 다음 해시 코드와 키 문구를 결정하기가 쉽지 않고, 오직 무차별대입(Brute Force)을 통해서만 키 문구를 판단할 수 있으며, 이 경우 키 문구가 노출될 가능성은 해시 함수의 균일성(uniformity)에 의존적이지만 널리 사용되는 해시 함수인 경우 그 가능성은 매우 낮다.Here, since the hash function is a one-way function, even if both the result value of the hash function (for example, H (x)) and the hash function (H (K)) and some input values (RTC) are exposed, Hash code and key phrases are not easy to determine, and key phrases can only be determined by brute force, in which case the probability of key phrases being exposed depends on the uniformity of the hash function, but In the case of the hash function used, the probability is very low.

예를 들어, 상기 해시 함수를 공지된 SHA256(Secure Hash Algorithms 256)로 사용하고, 상기 키 문구(K)를 'q1w2e3r4'라 하고, 상기 RTC(310)가 64-비트 second RTC인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 해시 생성부(320)는 00:00:00 시점, 00:00:05 시점 및 00:00:10 시점에 각각의 해시 코드를 생성할 수 있다.For example, when the hash function is used as a known SHA256 (Secure Hash Algorithms 256), the key phrase K is 'q1w2e3r4', and the RTC 310 is a 64-bit second RTC. As shown in FIG. 2, the hash generator 320 may generate hash codes at 00:00:00, 00:00:05, and 00:00:10.

이와 같이 생성되는 상기 해시 함수, 키 문구, 해시 코드 등의 결과값이 모두 노출되어도, 이를 기반으로 키 문구 또는 H(K)의 값을 알 수 없어, 보안이 유지될 수 있다.Even if the result values of the hash function, key phrase, hash code, etc. generated as described above are all exposed, the key phrase or the value of H (K) may not be known based on this, and security may be maintained.

상기 키 문구 및 상기 해시 함수의 선택(또는 설정)은 상기 저전력 통신 장치(10)가 적용되는 전체 시스템의 요구 사항(예를 들어 통신 대역폭, 인증부의 전력 소모 허용량 등 포함)에 의해 구현의 세부 사항을 결정할 수 있다.The selection (or setting) of the key phrase and the hash function is an implementation detail depending on the requirements of the entire system to which the low power communication device 10 is applied (e.g., communication bandwidth, power consumption allowance of the authenticator, etc.). Can be determined.

상기 블록 비교기(block comparator)(330)는 상기 해시 생성부(320)를 통해 생성된 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단(또는 확인/비교/인증)한다.The block comparator 330 determines whether or not the hash code generated by the hash generator 320 and the hash code restored from the clock data restorer 200 match each other (or verify / compare / Authentication).

이때, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드의 길이가 길어서 판단 과정에서의 지연 시간이 증가하는 것을 방지하며 최대한 빠른 시간 내에 상기 MCU(400)에 대한 웨이크업 여부를 판단하기 위해서, 상기 블록 비교기(330)는 상기 수신된 신호에 포함된 해시 코드의 최상위 비트(Most Significant Bit: MSB)로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트(예를 들어 8비트)와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 해시 코드의 최상위 비트로부터 상기 미리 설정된 길이만큼의 비트를 순차적으로 서로 비교할 수도 있다.In this case, the length of the hash code restored from the clock data recovery unit 200 is long to prevent the delay time increase in the determination process and to determine whether to wake up the MCU 400 within the fastest time. The block comparator 330 generates a bit (eg, 8 bits) having a predetermined length from the most significant bit (MSB) of the hash code included in the received signal and generated by the hash generator 320. Bits of the predetermined length may be sequentially compared with each other from the most significant bit of the hash code.

이와 같이, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드 전체와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드 전체를 비교할 수도 있고 또는, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드의 일부와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드의 일부를 서로 비교하여 전체 비교 시간(또는 연산 시간)을 줄일 수도 있다.As such, the entire hash code restored by the clock data recovery unit 200 may be compared with the entire hash code generated by the authentication unit 300, or the hash code restored by the clock data recovery unit 200 may be compared. The total comparison time (or calculation time) may be reduced by comparing a portion and a portion of the hash code generated by the authenticator 300 with each other.

본 발명의 실시예에서는 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드에 대해서, 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트를 순차적으로 서로 비교하는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드 중 특정 영역(또는 해시 필드 내의 특정 영역) 내의 적어도 하나 이상의 비트를 서로 비교할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the hash code restored by the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 are sequentially compared with each other by a predetermined length bit from the most significant bit. Although not limited thereto, at least one or more of a hash code restored by the clock data recovery unit 200 and a hash code generated by the authentication unit 300 in a specific area (or a specific area within a hash field). You can also compare the bits to each other.

상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드가 일치하지 않는 경우, 상기 블록 비교기(330)는 상기 MCU(400)를 웨이크업 상태로 전환하지 않고, 슬립 상태를 유지하며, 상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 단말로부터 전송되는 다른 신호를 수신하는 과정으로 복귀한다. 이때, 상기 인증부(300)는 상기 수신된 신호를 삭제(또는 폐기)할 수 있다.If the comparison result (or determination / confirmation result), the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 does not match, the block comparator 330 is the The MCU 400 maintains a sleep state without switching to the wake-up state, and returns to the process of receiving another signal transmitted from the transmitting terminal through the receiver 100. In this case, the authentication unit 300 may delete (or discard) the received signal.

또한, 상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 블록 비교기(330)는 상기 MCU(400)를 웨이크업(또는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환)하기 위한 출력 신호를 상기 MCU(400)로 전달(또는 출력)한다.In addition, when the comparison result (or determination / confirmation result), the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 match, the block comparator 330 The MCU 400 transmits (or outputs) an output signal for waking up (or switching from a sleep state to a wake-up state) to the MCU 400.

또한, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드에 대해서, 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트를 순차적으로 서로 비교하는 도중에, 특정 영역에서의 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드가 서로 일치하지 않는 경우, 상기 블록 비교기(330)는 상기 MCU(400)를 웨이크업 상태로 전환하지 않고, 슬립 상태를 유지하며, 상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 단말로부터 전송되는 다른 신호를 수신하는 과정으로 복귀한다.In addition, the hash code restored by the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 are sequentially compared with each other by a predetermined length of bits from the most significant bit. When the hash code restored by the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 do not coincide with each other, the block comparator 330 puts the MCU 400 into a wake-up state. Without switching, it maintains a sleep state and returns to the process of receiving another signal transmitted from the transmitting terminal through the receiving unit 100.

이때, 상기 인증부(300)는 오류를 방지하기 위해서 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 상기 인증부(300)로 해시 코드가 전달된 상태일 때, 상기 출력 신호를 상기 MCU(400)로 전달할 수도 있다.At this time, the authentication unit 300 transmits the output signal to the MCU 400 when the hash code is transferred from the clock data recovery unit 200 to the authentication unit 300 to prevent an error. It may be.

즉, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 다중화부(또는 MUX, 먹스)(340)는 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 출력되는 해시 코드와 상기 출력 신호를 먹싱(muxing)하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 MCU(400)로 전달할 수도 있다.That is, when the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 coincide with each other, the multiplexing unit (or MUX, mux) 340 is configured to perform the clock data recovery unit. The hash code output from the 200 and the output signal may be muxed, and the muxed signal may be transferred to the MCU 400.

이와 같이, 상기 블록 비교기(330)의 출력 신호가 상기 MCU(400)에 바로 전달될 수도 있고, 상기 다중화부(340)에 의해 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 출력되는 해시 코드와 먹싱되어 상기 MCU(400)로 전달될 수도 있다.As such, the output signal of the block comparator 330 may be directly transmitted to the MCU 400, and is muxed with the hash code output from the clock data recovery unit 200 by the multiplexer 340. It may be delivered to the MCU (400).

상기 MCU(또는 Micro Control Unit/제어부)(400)는 상기 저전력 통신 장치(10)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.The MCU (or Micro Control Unit / control unit) 400 executes an overall control function of the low power communication device 10.

또한, 상기 MCU(400)는 상기 인증부(300)로부터 출력되는 출력 신호를 근거로 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환되며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 클록과 데이터에 대응하여 미리 설정된 기능을 수행(또는 처리)한다.In addition, the MCU 400 is switched from the sleep state to the wake-up state based on the output signal output from the authentication unit 300, and in advance corresponding to the clock and data restored from the clock data recovery unit 200. Performs (or processes) the set function.

또한, 상기 MCU(400)는 수행 결과(또는 처리 결과)를 외부 인터페이스부(500)에 출력(또는 전달)한다.In addition, the MCU 400 outputs (or transmits) an execution result (or a processing result) to the external interface unit 500.

상기 외부 인터페이스부(500)는 상기 MCU(400)로부터 출력되는 수행 결과(또는 처리 결과)를 수신한다.The external interface unit 500 receives an execution result (or a processing result) output from the MCU 400.

또한, 상기 외부 인터페이스부(500)는 상기 수신된 수행 결과를 출력하거나 또는, 상기 수신된 수행 결과에 대응하는 기능을 수행하고, 해당 기능 수행 결과를 출력한다.In addition, the external interface unit 500 outputs the received performance result, or performs a function corresponding to the received performance result, and outputs a function performance result.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치(10)의 구성을 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a low power communication device 10 for an IoT terminal according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 저전력 통신 장치(10)는 수신부(100), 클록 데이터 복원부(200), RTC(600), 제어부(700) 및 외부 인터페이스부(500)로 구성된다. 도 4에 도시된 저전력 통신 장치(10)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 4에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 저전력 통신 장치(10)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 저전력 통신 장치(10)가 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 4, the low power communication device 10 includes a receiver 100, a clock data recovery unit 200, an RTC 600, a controller 700, and an external interface unit 500. Not all components of the low power communication device 10 shown in FIG. 4 are essential components, and the low power communication device 10 may be implemented by more components than those shown in FIG. The low power communication device 10 may also be implemented by components.

상기 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 저전력 통신 장치(10)는 앞선 도 1과 비교하여, 상기 인증부(300)에 포함된 RTC(310)가 독립적으로 동작하며, 상기 인증부(300)에 포함된 해시 생성부(320), 블록 비교기(330) 및 다중화부(340)가 상기 MCU(400)와 통합하여 상기 제어부(700) 내에 포함되도록 구성할 수 있다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 MCU(400)일 수도 있다.As shown in FIG. 4, the low power communication device 10 operates independently of the RTC 310 included in the authentication unit 300, compared to the previous FIG. 1. The included hash generator 320, the block comparator 330, and the multiplexer 340 may be integrated with the MCU 400 to be included in the controller 700. In this case, the controller 700 may be the MCU 400.

상기 도 1에 도시된 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Duplicate descriptions of the same elements as those shown in FIG. 1 will be omitted.

상기 수신부(100)를 통해 송신 단말로부터 전송되는 신호가 수신되는 경우, 상기 RTC(600)는 상기 제어부(700)가 해시 코드를 생성하기 위해 필요로 하는 시간값을 생성한다.When the signal transmitted from the transmitting terminal through the receiving unit 100 is received, the RTC 600 generates a time value required for the control unit 700 to generate a hash code.

또한, 상기 저전력 통신 장치(10) 및, 상기 저전력 통신 장치(10)와 통신하는 송신 장치 간에는 동기화가 설정된 상태일 수 있다.In addition, synchronization may be established between the low power communication device 10 and the transmission device communicating with the low power communication device 10.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(700)는 해시 생성부(710), 블록 비교기(720), 다중화부(730) 및 MCU(740)로 구성된다. 도 4에 도시된 제어부(700)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 4에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 제어부(700)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 제어부(700)가 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 4, the controller 700 includes a hash generator 710, a block comparator 720, a multiplexer 730, and an MCU 740. Not all components of the controller 700 illustrated in FIG. 4 are essential components, and the controller 700 may be implemented by more components than those illustrated in FIG. 4, or by fewer components. The control unit 700 may be implemented.

상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 장치로부터 전송되는 신호가 수신되는 경우, 상기 MCU(740)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환하며, 상기 해시 생성부(710)는 상기 RTC(600)로부터 생성된 시간값과 상기 저전력 통신 장치(10)에 미리 저장된 미리 설정된 키 문구를 상기 미리 설정된 해시 함수에 적용하여 해시 코드를 생성한다.When the signal transmitted from the transmitting device is received through the receiving unit 100, the MCU 740 switches the state of the single receiving operation mode from the sleep state to the wake-up state, and the hash generator 710 The hash code is generated by applying the time value generated from the RTC 600 and the preset key phrase stored in the low power communication device 10 to the preset hash function.

이때, RTC가 동기화된 상기 저전력 통신 장치(10)와 상기 송신 장치를 기준으로 미리 상기 해시 함수(H(x))와 키 문구(K)를 정의하고, H(K, RTC)의 결과값을 비교할 수 있다.In this case, the hash function H (x) and the key phrase K are defined in advance on the basis of the low power communication device 10 and the transmitter in which the RTC is synchronized, and the result values of H (K, RTC) are defined. Can be compared.

상기 블록 비교기(720)는 상기 해시 생성부(710)를 통해 생성된 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단(또는 확인/비교/인증)한다.The block comparator 720 determines (or confirms / compares / authenticates) whether the hash code generated by the hash generator 710 and the hash code restored from the clock data restorer 200 match.

이때, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드의 길이가 길어서 판단 과정에서의 지연 시간이 증가하는 것을 방지하며 최대한 빠른 시간 내에 상기 제어부(700)(또는 상기 제어부(700)에 포함된 MCU(740))에 대한 웨이크업 상태의 지속 여부를 판단하기 위해서, 상기 블록 비교기(720)는 상기 수신된 신호에 포함된 해시 코드의 최상위 비트(MSB)로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트(예를 들어 8비트)와 상기 해시 생성부(710)에 의해 생성된 해시 코드의 최상위 비트로부터 상기 미리 설정된 길이만큼의 비트를 순차적으로 서로 비교할 수도 있다.In this case, since the length of the hash code restored from the clock data recovery unit 200 is long, the delay time in the determination process is prevented from increasing, and the controller 700 (or the control unit 700) In order to determine whether the wake-up state for the MCU 740 is continued, the block comparator 720 may determine a bit length (eg, a predetermined length) from the most significant bit MSB of the hash code included in the received signal. For example, 8 bits) and bits of the predetermined length may be sequentially compared with each other from the most significant bit of the hash code generated by the hash generator 710.

이와 같이, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드 전체와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드 전체를 비교할 수도 있고 또는, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드의 일부와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드의 일부를 서로 비교하여 전체 비교 시간(또는 연산 시간)을 줄일 수도 있다.As such, the entire hash code restored by the clock data restorer 200 may be compared with the entire hash code generated by the controller 700, or a part of the hash code restored by the clock data restorer 200 may be compared. And a portion of the hash code generated by the controller 700 may be compared with each other to reduce the total comparison time (or calculation time).

상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 해시 코드가 일치하지 않는 경우, 상기 블록 비교기(720)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환한 후, 상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 단말로부터 전송되는 다른 신호를 수신하는 과정으로 복귀한다. 이때, 상기 MCU(740)는 상기 수신된 신호를 삭제(또는 폐기)할 수 있다.When the comparison result (or determination / confirmation result), the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the hash generation unit 710 do not match, the block comparator 720 is After switching from the wake-up state to the sleep state in the single reception mode, the process returns to the process of receiving another signal transmitted from the transmitting terminal through the receiver 100. In this case, the MCU 740 may delete (or discard) the received signal.

또한, 상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 블록 비교기(720)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 웨이크업 상태로 유지하기 위한 출력 신호를 상기 MCU(740)로 전달(또는 출력)한다.In addition, when the hash code generated by the hash generator 710 and the hash code restored from the clock data recovery unit 200 match the comparison result (or determination / confirmation result), the block comparator 720 Transmits (or outputs) an output signal to the MCU 740 to maintain the state of the single receive mode of operation in the wake up state.

또한, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 해시 코드에 대해서, 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트를 순차적으로 서로 비교하는 도중에, 특정 영역에서의 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 해시 코드가 서로 일치하지 않는 경우, 상기 블록 비교기(720)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환한 후, 상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 단말로부터 전송되는 다른 신호를 수신하는 과정으로 복귀한다.In addition, the hash code restored by the clock data restorer 200 and the hash code generated by the hash generator 710 are sequentially compared with each other by a predetermined length of bits from the most significant bit. When the hash code restored by the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the hash generator 710 do not coincide with each other, the block comparator 720 wakes up a state of a single reception operation mode. After switching from the up state to the sleep state, the process returns to the process of receiving another signal transmitted from the transmitting terminal through the receiving unit 100.

이때, 상기 제어부(700)(또는 상기 MCU(740))는 오류를 방지하기 위해서 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 상기 제어부(700)로 해시 코드가 전달된 상태일 때, 웨이크업 상태를 유지하하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 클록과 데이터에 대응하여 미리 설정된 기능을 수행할 수도 있다.At this time, the controller 700 (or the MCU 740) maintains the wake-up state when the hash code is transmitted from the clock data recovery unit 200 to the controller 700 in order to prevent an error. The clock data recovery unit 200 may perform a preset function corresponding to the clock and data restored from the clock data recovery unit 200.

즉, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 다중화부(730)는 상기 블록 비교기(720)로부터 출력되는 웨이크업 상태를 유지하기 위한 출력 신호와, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 출력된 해시 코드를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 MCU(740)에 출력한다.That is, when the hash code restored from the clock data restorer 200 and the hash code generated by the hash generator 710 match, the multiplexer 730 wakes up from the block comparator 720. An output signal for maintaining the up state and a hash code output from the clock data recovery unit 200 are muxed, and the muxed signal is output to the MCU 740.

이와 같이, 상기 블록 비교기(720)의 출력 신호가 상기 MCU(740)에 바로 전달될 수도 있고, 상기 다중화부(730)에 의해 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 출력되는 해시 코드와 먹싱되어 상기 MCU(740)로 전달될 수도 있다.As such, the output signal of the block comparator 720 may be directly transmitted to the MCU 740, and is muxed with the hash code output from the clock data recovery unit 200 by the multiplexer 730. It may also be passed to the MCU 740.

상기 MCU(740)는 상기 저전력 통신 장치(10)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.The MCU 740 executes an overall control function of the low power communication device 10.

또한, 상기 MCU(740)는 상기 수신부(100)를 통해 신호를 수신하는 경우, 단일 수신 동작 모드의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한다.In addition, when the MCU 740 receives the signal through the receiver 100, the MCU 740 switches the state of the single reception operation mode from the sleep state to the wake-up state.

또한, 상기 MCU(740)는 상기 블록 비교기(720) 또는 상기 다중화부(730)로부터 출력되는 출력 신호를 근거로 동작하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 클록과 데이터에 대응하여 미리 설정된 기능을 수행(또는 처리)한다.In addition, the MCU 740 operates on the basis of an output signal output from the block comparator 720 or the multiplexer 730, and in advance corresponding to the clock and data restored from the clock data restorer 200. Performs (or processes) the set function.

또한, 상기 MCU(740)는 수행 결과(또는 처리 결과)를 외부 인터페이스부(500)에 출력(또는 전달)한다.In addition, the MCU 740 outputs (or transmits) an execution result (or a processing result) to the external interface unit 500.

이와 같이, 상기 인증부(300)를 구성하는 해시 생성부(320, 710), 블록 비교기(330, 720) 및 다중화부(340, 730) 중 적어도 일부의 구성은 상기 MCU(400, 740)와 독립적으로 구성하거나 또는, 상기 MCU(400, 740)에 포함(또는 통합)되도록 구성할 수 있다.As such, at least some of the hash generators 320 and 710, the block comparators 330 and 720, and the multiplexers 340 and 730 constituting the authenticator 300 may be connected to the MCUs 400 and 740. It may be configured independently or may be configured to be included (or integrated) in the MCU (400, 740).

또한, 이와 같이, 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드가 일치하는 경우, 해당 신호가 정상적인 신호인 것으로 판단하여 저전력 통신 장치의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한 후, MCU에서 상기 신호 내에 포함된 미리 설정된 데이터 필드에 포함된 데이터를 처리할 수 있다.In addition, the hash code of the preset hash field included in the signal is compared with the hash code generated through the RTC and the hash generator synchronized with the caller, and when the two hash codes match, the corresponding signal is a normal signal. After determining that the state of the low-power communication device from the sleep state to the wake-up state, the MCU may process data included in the preset data field included in the signal.

또한, 이와 같이, 신호가 수신되는 경우 동작 상태를 일시적으로 웨이크업 상태로 전환한 후, 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드의 일치 여부에 따라 웨이크업 상태를 계속하여 유지하거나 또는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환할 수 있다.In addition, as described above, when a signal is received, the operation state is temporarily switched to a wake-up state, and then a hash code generated through a hash code of a preset hash field included in the signal, and an RTC and a hash generator synchronized with the caller. By comparing the two hash codes, the wakeup state may be continuously maintained or the sleep state may be switched to the sleep state depending on whether two hash codes match.

이하에서는, 본 발명에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법을 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a low power communication method for an IoT terminal according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a low power communication method for an IoT terminal according to the first embodiment of the present invention.

먼저, 수신부(100)는 송신 단말(미도시)로부터 전송되는 신호(또는 패킷/프레임)를 수신한다.First, the receiver 100 receives a signal (or packet / frame) transmitted from a transmitting terminal (not shown).

이때, 상기 수신부(100)가 포함된 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치(10)는 단일 수신 동작 모드로 동작할 수 있으며, 외부로부터 전송되는 신호를 수신하기 위해 슬립 상태(sleep state)일 수 있다. 여기서, 상기 신호는 도 2에 도시된 바와 같이, 프리앰블, 싱크워드(sync word), 해시 코드(또는 인증 코드/락 상태) 및 데이터로 구성될 수 있다. 이때, 상기 해시 코드는 상기 송신 단말과 상기 저전력 통신 장치(10) 간에 미리 설정된 키 문구(key phrase)와 상기 신호 생성 시점의 클록 값(또는 RTC 값)에 미리 설정된 해시 함수를 적용하여 생성된 코드일 수 있다. 또한, 상기 해시 코드는 상기 해시 코드를 생성하는데 사용된 값(예를 들어 상기 기 문구, 상기 RTC 값 등 포함)보다 긴 길이로 구성하는 것이 바람직하나, 작은 길이로 구성할 수도 있다.In this case, the low power communication device 10 for the IoT terminal including the receiver 100 may operate in a single reception operation mode and may be in a sleep state to receive a signal transmitted from the outside. Here, the signal may be composed of a preamble, a sync word, a hash code (or an authentication code / lock state), and data, as shown in FIG. 2. In this case, the hash code is a code generated by applying a predetermined hash function between the transmitting terminal and the low power communication device 10 and a preset hash function at a clock value (or RTC value) at the time of signal generation. Can be. In addition, the hash code is preferably configured to have a longer length than the value used to generate the hash code (including the phrase, the RTC value, etc.), but may be configured to have a smaller length.

일 예로, 상기 수신부(100)는 상기 송신 단말로부터 전송되는 제 1 프리앰블, 제 1 싱크워드, 제 1 해시 코드 및 제 1 데이터로 구성된 제 1 신호를 수신한다(S510).For example, the receiving unit 100 receives a first signal composed of a first preamble, a first syncword, a first hash code, and first data transmitted from the transmitting terminal (S510).

이후, 클록 데이터 복원부(CDR)(200)는 상기 수신된 신호에서 프리앰블 이후의 싱크워드, 해시 코드, 데이터를 각각 복원(또는 추출/확인)한다.Thereafter, the clock data recovery unit (CDR) 200 restores (or extracts / confirms) the syncword, the hash code, and the data after the preamble from the received signal.

또한, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신된 신호를 근거로 클록을 복원(또는 추출/확인)한다.In addition, the clock data recovery unit 200 restores (or extracts / confirms) a clock based on the received signal.

즉, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신된 신호에 포함된 프리앰블이 검출된 이후, 상기 수신된 신호에 포함된 싱크워드, 해시 코드, 데이터, 클록을 각각 복원한다.That is, the clock data recovery unit 200 restores the syncword, hash code, data, and clock included in the received signal after detecting the preamble included in the received signal.

일 예로, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신부(100)에서 수신된 제 1 신호로부터 제 1 클록, 제 1 해시 코드 등을 각각 복원한다(S520).For example, the clock data recovery unit 200 restores a first clock, a first hash code, and the like from the first signal received by the reception unit 100 (S520).

이후, 인증부(300)는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와, 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드를 비교한다.Thereafter, the authentication unit 300 compares the hash code restored from the clock data recovery unit 200 with the hash code generated by the authentication unit 300.

즉, 상기 인증부(300)는 상기 신호를 수신한 시점에 생성된 시간값과 상기 저전력 통신 장치(10)에 미리 저장된 미리 설정된 키 문구를 근거로 해시 코드를 생성하고, 상기 생성된 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단(또는 확인/비교/인증)한다. 이때, 상기 인증부(300)에 의해 생성되는 해시 코드의 길이는 상기 해시 코드를 생성하는데 사용되는 값(예를 들어 상기 키 문구, 상기 시간값 등 포함)의 길이보다 길게 구성하는 것이 바람직하나, 작게 구성할 수도 있다.That is, the authentication unit 300 generates a hash code based on a time value generated at the time of receiving the signal and a preset key phrase stored in the low power communication device 10, and generates the hash code. The clock data recovery unit 200 determines (or confirms, compares, or authenticates) whether or not the hash codes restored from the clock data recovery unit 200 match. At this time, the length of the hash code generated by the authentication unit 300 is preferably configured to be longer than the length of the value (for example, including the key phrase, the time value, etc.) used to generate the hash code, It can also be configured small.

일 예로, 상기 인증부(300)에 포함된 RTC(310)는 상기 제 1 신호가 수신된 시점에서의 제 2 시간값을 생성하고, 상기 인증부(300)에 포함된 해시 생성부(320)는 상기 생성된 제 2 시간값과 상기 미리 설정된 키 문구(예를 들어 'q1w2e3r4')를 상기 미리 설정된 해시 함수에 적용하여, 상기 송신 단말과 상기 저전력 통신 장치(10)가 신호를 송/수신하는 해당 시점의 제 2 해시 코드를 생성한다.For example, the RTC 310 included in the authenticator 300 generates a second time value at the time when the first signal is received, and the hash generator 320 included in the authenticator 300. Applies the generated second time value and the preset key phrase (for example, 'q1w2e3r4') to the preset hash function so that the transmitting terminal and the low power communication device 10 transmit / receive a signal. Generate a second hash code at that time.

또한, 상기 인증부(300)에 포함된 블록 비교기(330)는 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 제 1 해시 코드와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 제 2 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단한다.In addition, the block comparator 330 included in the authenticator 300 determines whether the first hash code restored by the clock data restorer 200 and the second hash code generated by the hash generator 320 match with each other. Determine whether or not.

이때, 상기 인증부(300)는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드의 길이가 길어서 판단 과정에서의 지연 시간이 증가하는 것을 방지하며 최대한 빠른 시간 내에 상기 MCU(400)에 대한 웨이크업 여부를 판단하기 위해서, 상기 수신된 신호에 포함된 해시 코드의 최상위 비트(MSB)로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트(예를 들어 8비트)와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드의 최상위 비트로부터 상기 미리 설정된 길이만큼의 비트를 순차적으로 서로 비교할 수도 있다.At this time, the authentication unit 300 prevents an increase in the delay time in the determination process due to the length of the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and wakes the MCU 400 as soon as possible. In order to determine whether the data is up, a bit (for example, 8 bits) having a predetermined length from the most significant bit (MSB) of the hash code included in the received signal and the most significant of the hash code generated by the authentication unit 300. The bits of the predetermined length may be sequentially compared with each other from the bits.

이와 같이, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드 전체와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드 전체를 비교할 수도 있고 또는, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드의 일부와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드의 일부를 순차적으로 서로 비교하여 전체 비교 시간(또는 연산 시간)을 줄일 수도 있다.As such, the entire hash code restored by the clock data recovery unit 200 may be compared with the entire hash code generated by the authentication unit 300, or the hash code restored by the clock data recovery unit 200 may be compared. The total comparison time (or calculation time) may be reduced by comparing a portion and a portion of the hash code generated by the authenticator 300 sequentially with each other.

다른 일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 블록 비교기(330)는 인증 과정을 통해 도 7에 도시된 상기 클록 데이터 복원(200)에서 복원된 제 1 해시 코드 중 미리 설정된 길이인 8비트의 최상위 비트(예를 들어 도 7에서 'e9')와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 제 2 해시 코드 중 상기 8비트의 최상위 비트가 일치하는지 여부를 판단한다(S530).As another example, as shown in FIG. 6, the block comparator 330 is an 8-bit of a predetermined length of the first hash codes restored in the clock data recovery 200 shown in FIG. 7 through an authentication process. It is determined whether the most significant bit (for example, 'e9' in FIG. 7) and the most significant bit of the 8 bits among the second hash codes generated by the hash generator 320 match (S530).

상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드가 일치하지 않는 경우, 상기 인증부(300)는 MCU(400)를 웨이크업 상태로 전환하지 않고, 슬립 상태를 유지하며, 상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 단말로부터 전송되는 다른 신호를 수신하는 과정으로 복귀한다. 이때, 상기 인증부(300)는 상기 수신된 신호를 삭제(또는 폐기)할 수 있다.When the comparison result (or determination / confirmation result), the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 do not match, the authentication unit 300 is MCU 400 does not switch to the wake-up state, maintains the sleep state, and returns to the process of receiving another signal transmitted from the transmitting terminal through the receiving unit 100. In this case, the authentication unit 300 may delete (or discard) the received signal.

일 예로, 상기 판단 결과, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 제 1 해시 코드와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 제 2 해시 코드가 일치하지 않을 때, 상기 블록 비교기(330)는 슬립 상태를 유지하며, 상기 송신 단말로부터 전송되는 신호를 수신하는 과정(S510 단계)으로 복귀한다.For example, when the first hash code restored by the clock data restorer 200 and the second hash code generated by the hash generator 320 do not coincide with each other, the block comparator 330 Maintaining the sleep state, and returns to the process of receiving a signal transmitted from the transmitting terminal (step S510).

다른 일 예로, 상기 판단 결과, 상기 제 1 해시 코드 중 미리 설정된 길이인 8비트의 최상위 비트(예를 들어 도 7에서 'e9')와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 제 2 해시 코드 중 상기 8비트의 최상위 비트가 일치하지 않을 때, 상기 블록 비교기(330)는 슬립 상태를 유지하며, 상기 송신 단말로부터 전송되는 신호를 수신하는 과정(S510 단계)으로 복귀한다(S540).As another example, as a result of the determination, the most significant bit (eg, 'e9' in FIG. 7), which is a predetermined length among the first hash codes, and the second hash code generated by the hash generator 320 may be included. When the most significant bits of the 8 bits do not match, the block comparator 330 maintains a sleep state, and returns to a process of receiving a signal transmitted from the transmitting terminal (S510) (S540).

또한, 상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 인증부(300)는 상기 MCU(400)를 웨이크업(또는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환)하기 위한 출력 신호를 상기 MCU(400)로 전달(또는 출력)한다.In addition, when the comparison result (or determination / confirmation result), the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 match, the authentication unit 300 The MCU 400 transmits (or outputs) an output signal for waking up (or switching from a sleep state to a wake-up state) to the MCU 400.

이때, 상기 인증부(300)는 오류를 방지하기 위해서 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 상기 인증부(300)로 해시 코드가 전달된 상태일 때, 상기 출력 신호를 상기 MCU(400)로 전달할 수도 있다.At this time, the authentication unit 300 transmits the output signal to the MCU 400 when the hash code is transferred from the clock data recovery unit 200 to the authentication unit 300 to prevent an error. It may be.

즉, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 인증부(300)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 인증부(300)에 포함된 다중화부(340)는 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 출력되는 해시 코드와 상기 출력 신호를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 MCU(400)로 전달할 수도 있다.That is, when the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the authentication unit 300 coincide with each other, the multiplexer 340 included in the authentication unit 300 performs the clock data. The hash code output from the restoration unit 200 and the output signal may be muxed, and the muxed signal may be transferred to the MCU 400.

일 예로, 상기 판단 결과, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 제 1 해시 코드와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 제 2 해시 코드가 일치할 때, 상기 블록 비교기(330)는 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 슬립 모드(또는 슬립 상태)에서 웨이크업 모드(또는 웨이크업 상태)로 전환하기 위한 제 1 출력 신호를 상기 MCU(400)에 전달한다.For example, when the first hash code restored by the clock data recovery unit 200 and the second hash code generated by the hash generation unit 320 coincide with each other as a result of the determination, the block comparator 330 determines A first output signal is transmitted to the MCU 400 to change the operation state in the single receive operation mode from the sleep mode (or the sleep state) to the wake up mode (or the wake up state).

다른 일 예로, 상기 판단 결과, 상기 제 1 해시 코드 중 미리 설정된 길이인 8비트의 최상위 비트(예를 들어 도 7에서 'e9')와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 제 2 해시 코드 중 상기 8비트의 최상위 비트(예를 들어 'e9')가 일치할 때, 상기 블록 비교기(330)는 순차적으로 상기 제 1 해시 코드 중 상기 최상위 비트로부터 8비트 다음의 8비트(예를 들어 상기 도 7에서 '18')와 상기 해시 생성부(320)에서 생성된 제 2 해시 코드 중 상기 최상위 비트로부터 8비트 다음의 8비트를 비교하는 식으로, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드에 대해서 8비트 단위로 순차적으로 비교하고, 상기 비교에 따라 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하고, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 상기 제 1 해시 코드를 상기 인증부(300)로 전달한 상태일 때, 상기 블록 비교기(330)는 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환하기 위한 제 2 출력 신호를 출력한다. 또한, 상기 다중화부(340)는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 제 1 해시 코드를 수신하는 경우(또는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 제 1 해시 코드가 전달되는 경우) 상기 블록 비교기(330)에서 출력된 제 2 출력 신호를 상기 MCU(400)에 전달하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 제 1 해시 코드를 수신하지 못하는 경우 슬립 상태를 계속 유지하도록 상기 블록 비교기(330)에서 출력된 제 2 출력 신호를 상기 MCU(400)에 전달하지 않는다.As another example, as a result of the determination, the most significant bit (eg, 'e9' in FIG. 7), which is a predetermined length among the first hash codes, and the second hash code generated by the hash generator 320 may be included. When the most significant bit of the eight bits (for example, 'e9') matches, the block comparator 330 sequentially orders the eight bits following the eight bits from the most significant bit of the first hash code (for example, the figure). 7 in '18') and the second hash code generated by the hash generator 320 are compared with 8 bits after the 8th bit from the most significant bit, and thus the first hash code and the second hash code are compared with each other. And sequentially compare the first hash code with the second hash code according to the comparison, and the clock data recovery unit 200 compares the first hash code with the authentication unit 300. Compared to the block when passed to The machine 330 outputs a second output signal for switching the operation state in the single receive operation mode from the sleep mode to the wake up mode. In addition, when the multiplexer 340 receives the first hash code restored from the clock data recovery unit 200 (or when the first hash code restored from the clock data recovery unit 200 is delivered), the multiplexer 340 receives the first hash code restored from the clock data recovery unit 200. The second output signal output from the block comparator 330 is transmitted to the MCU 400, and if the first hash code restored from the clock data recovery unit 200 is not received, the sleep comparator 330 continues to sleep. The second output signal output from the block comparator 330 is not transmitted to the MCU 400.

이와 같이, 상기 저전력 통신 장치(10)는 인증된 신호에 대해서만 신호에 포함된 데이터 수신이 가능하도록 구성할 수 있다(S550).In this manner, the low power communication device 10 may be configured to receive data included in the signal only for the authenticated signal (S550).

상기 MCU(400)는 상기 인증부(300)로부터 출력되는 출력 신호를 근거로 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환되며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 클록과 데이터에 대응하여 미리 설정된 기능을 수행(또는 처리)한다.The MCU 400 is switched from the sleep state to the wake-up state based on the output signal output from the authentication unit 300, and is preset in response to the clock and data restored from the clock data recovery unit 200. (Or process)

또한, 상기 MCU(400)는 수행 결과(또는 처리 결과)를 외부 인터페이스부(500)에 출력(또는 전달)한다.In addition, the MCU 400 outputs (or transmits) an execution result (or a processing result) to the external interface unit 500.

일 예로, 상기 MCU(400)는 상기 인증부(300)로부터 전달되는 제 1 출력 신호를 근거로 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 제 1 데이터에 대응하는 기능을 수행하고, 기능 수행 결과를 상기 외부 인터페이스부(500)에 출력한다(S560).For example, the MCU 400 switches the operation state in the single reception mode from the sleep mode to the wake-up mode based on the first output signal transmitted from the authenticator 300, and recovers the clock data. A function corresponding to the first data restored in operation 200 is performed, and a result of performing the function is output to the external interface unit 500 (S560).

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a low power communication method for an IoT terminal according to a second embodiment of the present invention.

먼저, 수신부(100)는 송신 단말(미도시)로부터 전송되는 신호(또는 패킷/프레임)를 수신한다.First, the receiver 100 receives a signal (or packet / frame) transmitted from a transmitting terminal (not shown).

이때, 상기 수신부(100)가 포함된 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치(10)는 단일 수신 동작 모드로 동작할 수 있으며, 외부로부터 전송되는 신호를 수신하기 위해 슬립 상태일 수 있다. 여기서, 상기 신호는 도 2에 도시된 바와 같이, 프리앰블, 싱크워드, 해시 코드(또는 인증 코드/락 상태) 및 데이터로 구성될 수 있다. 이때, 상기 해시 코드는 상기 송신 단말과 상기 저전력 통신 장치(10) 간에 미리 설정된 키 문구와 상기 신호 생성 시점의 클록 값(또는 RTC 값)에 미리 설정된 해시 함수를 적용하여 생성된 코드일 수 있다. 또한, 상기 해시 코드는 상기 해시 코드를 생성하는데 사용된 값(예를 들어 상기 키 문구, 상기 RTC 값 등 포함)보다 긴 길이로 구성하는 것이 바람직하나, 작은 길이로 구성할 수도 있다.In this case, the low power communication device 10 for the IoT terminal including the receiver 100 may operate in a single reception mode and may be in a sleep state to receive a signal transmitted from the outside. Here, the signal may be composed of a preamble, a syncword, a hash code (or an authentication code / lock state) and data, as shown in FIG. 2. In this case, the hash code may be a code generated by applying a preset hash function between the transmitting terminal and the low power communication device 10 and a preset hash word and a clock value (or RTC value) at the time of signal generation. In addition, the hash code may be configured to have a length longer than the value (for example, the key phrase, the RTC value, etc.) used to generate the hash code, but may be configured to have a small length.

일 예로, 상기 수신부(100)는 상기 송신 단말로부터 전송되는 제 3 프리앰블, 제 3 싱크워드, 제 3 해시 코드 및 제 3 데이터로 구성된 제 3 신호를 수신한다(S810).As an example, the receiver 100 receives a third signal composed of a third preamble, a third syncword, a third hash code, and third data transmitted from the transmitting terminal (S810).

이후, 클록 데이터 복원부(CDR)(200)는 상기 수신된 신호에서 프리앰블 이후의 싱크워드, 해시 코드, 데이터를 각각 복원(또는 추출/확인)한다.Thereafter, the clock data recovery unit (CDR) 200 restores (or extracts / confirms) the syncword, the hash code, and the data after the preamble from the received signal.

또한, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신된 신호를 근거로 클록을 복원(또는 추출/확인)한다.In addition, the clock data recovery unit 200 restores (or extracts / confirms) a clock based on the received signal.

즉, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신된 신호에 포함된 프리앰블이 검출된 이후, 상기 수신된 신호에 포함된 싱크워드, 해시 코드, 데이터, 클록을 각각 복원한다.That is, the clock data recovery unit 200 restores the syncword, hash code, data, and clock included in the received signal after detecting the preamble included in the received signal.

일 예로, 상기 클록 데이터 복원부(200)는 상기 수신부(100)에서 수신된 제 3 신호로부터 제 3 클록, 제 3 해시 코드 등을 각각 복원한다(S820).For example, the clock data recovery unit 200 restores a third clock, a third hash code, and the like from the third signal received by the receiver 100 (S820).

이후, 제어부(700)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와, 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드를 비교한다.Thereafter, the control unit 700 switches the state of the single reception operation mode from the sleep state to the wake-up state, and converts the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the control unit 700. Compare.

즉, 상기 제어부(700)는 상기 신호를 수신한 시점에 생성된 시간값과 상기 저전력 통신 장치(10)에 미리 저장된 미리 설정된 키 문구를 근거로 해시 코드를 생성하고, 상기 생성된 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단(또는 확인/비교/인증)한다. 이때, 상기 제어부(700)에 의해 생성되는 해시 코드의 길이는 상기 해시 코드를 생성하는데 사용되는 값(예를 들어 상기 키 문구, 상기 시간값 등 포함)의 길이보다 길게 구성하는 것이 바람직하나, 작게 구성할 수도 있다.That is, the controller 700 generates a hash code based on a time value generated when the signal is received and a preset key phrase stored in the low power communication device 10, and generates the hash code and the hash code. The hash data recovered from the clock data recovery unit 200 determines whether or not the hash codes match (or confirms, compares, or authenticates). At this time, the length of the hash code generated by the control unit 700 is preferably configured to be longer than the length of the value (for example, including the key phrase, the time value, etc.) used to generate the hash code, but smaller It can also be configured.

일 예로, RTC(600)는 상기 제 3 신호가 수신된 시점에서의 제 4 시간값을 생성하고, 상기 제어부(700)에 포함된 해시 생성부(710)는 상기 생성된 제 4 시간값과 상기 미리 설정된 키 문구(예를 들어 'q1w2e3r4')를 상기 미리 설정된 해시 함수에 적용하여, 상기 송신 단말과 상기 저전력 통신 장치(10)가 신호를 송/수신하는 해당 시점의 제 4 해시 코드를 생성한다.For example, the RTC 600 generates a fourth time value at the time point at which the third signal is received, and the hash generator 710 included in the controller 700 generates the fourth time value and the fourth time value. A preset key phrase (for example, 'q1w2e3r4') is applied to the preset hash function to generate a fourth hash code at a corresponding point in time at which the transmitting terminal and the low power communication device 10 transmit / receive a signal. .

또한, 상기 제어부(700)에 포함된 블록 비교기(720)는 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 제 3 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 제 4 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단한다.In addition, the block comparator 720 included in the controller 700 determines whether the third hash code restored by the clock data restorer 200 and the fourth hash code generated by the hash generator 710 match. Judge.

이때, 상기 제어부(700)는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드의 길이가 길어서 판단 과정에서의 지연 시간이 증가하는 것을 방지하며 최대한 빠른 시간 내에 상기 제어부(700)(또는 상기 제어부(700)에 포함된 MCU(740))에 대한 웨이크업 상태의 지속 여부를 판단하기 위해서, 상기 수신된 신호에 포함된 해시 코드의 최상위 비트(MSB)로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트(예를 들어 8비트)와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드의 최상위 비트로부터 상기 미리 설정된 길이만큼의 비트를 순차적으로 서로 비교할 수도 있다.In this case, the controller 700 prevents an increase in the delay time in the determination process due to the length of the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the controller 700 (or the control unit) as soon as possible. In order to determine whether the wake-up state for the MCU 740 included in 700 is continued, a predetermined length bit (for example, the most significant bit MSB of the hash code included in the received signal) 8 bits) and bits of the predetermined length may be sequentially compared with each other from the most significant bit of the hash code generated by the controller 700.

이와 같이, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드 전체와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드 전체를 비교할 수도 있고 또는, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 해시 코드의 일부와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드의 일부를 서로 비교하여 전체 비교 시간(또는 연산 시간)을 줄일 수도 있다.As such, the entire hash code restored by the clock data restorer 200 may be compared with the entire hash code generated by the controller 700, or a part of the hash code restored by the clock data restorer 200 may be compared. And a portion of the hash code generated by the controller 700 may be compared with each other to reduce the total comparison time (or calculation time).

다른 일 예로, 상기 블록 비교기(720)는 상기 클록 데이터 복원(200)에서 복원된 제 3 해시 코드 중 미리 설정된 길이인 8비트의 최상위 비트와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 제 4 해시 코드 중 상기 8비트의 최상위 비트가 일치하는지 여부를 판단한다(S830).As another example, the block comparator 720 may include an 8-bit most significant bit that is a predetermined length among the third hash codes restored by the clock data recovery 200, and a fourth hash code generated by the hash generator 710. It is determined whether or not the most significant bits of the eight bits of the (S830).

상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드가 일치하지 않는 경우, 상기 제어부(700)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환한 후, 상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 단말로부터 전송되는 다른 신호를 수신하는 과정으로 복귀한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 수신된 신호를 삭제(또는 폐기)할 수 있다.When the comparison result (or determination / confirmation result), the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the control unit 700 do not match, the control unit 700 performs a single reception operation. After switching from the wake-up state to the sleep state, the mode returns to the process of receiving another signal transmitted from the transmitting terminal through the receiver 100. In this case, the controller 700 may delete (or discard) the received signal.

일 예로, 상기 판단 결과, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 제 3 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 제 4 해시 코드가 일치하지 않을 때, 상기 블록 비교기(720)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환한 후, 상기 송신 단말로부터 전송되는 신호를 수신하는 과정(S810 단계)으로 복귀한다.For example, when the third hash code restored by the clock data restorer 200 and the fourth hash code generated by the hash generator 710 do not match, the block comparator 720 may determine that the block comparator 720 is not identical. After switching from the wake-up state to the sleep state in the single reception mode, the process returns to the process of receiving a signal transmitted from the transmitting terminal (step S810).

다른 일 예로, 상기 판단 결과, 상기 제 3 해시 코드 중 미리 설정된 길이인 8비트의 최상위 비트와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 제 4 해시 코드 중 상기 8비트의 최상위 비트가 일치하지 않을 때, 상기 블록 비교기(720)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환한 후, 상기 송신 단말로부터 전송되는 신호를 수신하는 과정(S810 단계)으로 복귀한다(S840).As another example, as a result of the determination, when the most significant bit of the eight bits which is a predetermined length among the third hash codes and the most significant bit of the eight bits of the fourth hash code generated by the hash generator 710 do not match. The block comparator 720 switches the state of the single receiving operation mode from the wakeup state to the sleep state, and then returns to the process of receiving a signal transmitted from the transmitting terminal (step S810).

또한, 상기 비교 결과(또는 판단/확인 결과), 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 제어부(700)는 단일 수신 동작 모드의 상태를 웨이크업 상태로 유지하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 클록과 데이터에 대응하여 미리 설정된 기능을 수행(또는 처리)한다.In addition, when the comparison result (or determination / confirmation result) and the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the control unit 700 match, the control unit 700 receives a single reception. The operation mode is maintained in the wake-up state, and a function preset in response to the clock and data restored from the clock data recovery unit 200 is performed (or processed).

이때, 상기 제어부(700)(또는 상기 제어부(700)에 포함된 MCU(740))는 오류를 방지하기 위해서 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 상기 제어부(700)로 해시 코드가 전달된 상태일 때, 웨이크업 상태를 유지하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 클록과 데이터에 대응하여 미리 설정된 기능을 수행할 수도 있다.In this case, the controller 700 (or the MCU 740 included in the controller 700) is a state in which a hash code is transmitted from the clock data recovery unit 200 to the controller 700 in order to prevent an error. In this case, a wake-up state may be maintained and a preset function may be performed in response to the clock and data restored from the clock data recovery unit 200.

즉, 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 해시 코드와 상기 제어부(700)에서 생성된 해시 코드가 일치하는 경우, 상기 제어부(700)에 포함된 다중화부(730)는 웨이크업 상태를 유지하기 위한 출력 신호와, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 출력된 해시 코드를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 근거로 상기 MCU(740)에서 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 클록과 데이터에 대응하여 미리 설정된 기능을 수행할 수도 있다.That is, when the hash code restored from the clock data recovery unit 200 and the hash code generated by the controller 700 match, the multiplexer 730 included in the controller 700 maintains a wake-up state. A hash code output from the clock data recovery unit 200 and a clock and data restored from the clock data recovery unit 200 at the MCU 740 based on the muxed signal. In response to the preset function may be performed.

또한, 상기 제어부(700)(또는 상기 MCU(740))는 수행 결과(또는 처리 결과)를 외부 인터페이스부(500)에 출력(또는 전달)한다.In addition, the controller 700 (or the MCU 740) outputs (or transmits) an execution result (or a processing result) to the external interface unit 500.

일 예로, 상기 판단 결과, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원된 제 3 해시 코드와 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 제 4 해시 코드가 일치할 때, 상기 블록 비교기(720)는 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 웨이크업 상태로 유지하기 위한 제 3 출력 신호를 상기 MCU(740)로 출력한다. 또한, 상기 MCU(740)는 상기 제 3 출력 신호를 근거로 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 웨이크업 상태로 유지하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 제 3 데이터에 대응하는 기능을 수행하고, 기능 수행 결과를 상기 외부 인터페이스부(500)에 출력한다.For example, when the third hash code restored by the clock data recovery unit 200 and the fourth hash code generated by the hash generation unit 710 match, the block comparator 720 may perform the determination. A third output signal for maintaining the operating state in the single receive operation mode as the wake up state is output to the MCU 740. In addition, the MCU 740 maintains an operating state in the single receive operation mode as a wake-up state based on the third output signal, and corresponds to the third data restored by the clock data recovery unit 200. Performs a function and outputs a result of performing the function to the external interface unit 500.

다른 일 예로, 상기 판단 결과, 상기 제 3 해시 코드 및 상기 해시 생성부(710)에서 생성된 제 4 해시 코드에 대해서 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이인 8비트 단위로 비교한 결과, 상기 제 3 해시 코드와 상기 제 4 해시 코드가 일치하고, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 상기 제 3 해시 코드를 상기 제어부(700)로 전달한 상태일 때, 상기 블록 비교기(720)는 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 웨이크업 상태로 유지하기 위한 제 4 출력 신호를 출력한다. 또한, 상기 다중화부(730)는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 제 3 해시 코드를 수신하는 경우(또는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 제 3 해시 코드가 전달되는 경우) 상기 블록 비교기(720)에서 출력된 제 4 출력 신호를 상기 MCU(740)에 전달하며, 상기 MCU(740)는 상기 제 4 출력 신호를 근거로 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 웨이크업 상태로 유지하며, 상기 클록 데이터 복원부(200)에서 복원되는 제 3 데이터에 대응하는 기능을 수행하고, 기능 수행 결과를 상기 외부 인터페이스부(500)에 출력한다.As another example, as a result of the determination, as a result of comparing the third hash code and the fourth hash code generated by the hash generator 710 in 8-bit units having a preset length from the most significant bit, the third hash code And the fourth hash code coincide with each other, and the clock comparator 200 transfers the third hash code to the controller 700, the block comparator 720 is configured to operate in the single reception mode. And outputs a fourth output signal for maintaining the operating state in the wake up state. In addition, when the multiplexer 730 receives the third hash code restored from the clock data recovery unit 200 (or when the third hash code restored from the clock data recovery unit 200 is delivered) The fourth output signal output from the block comparator 720 is transmitted to the MCU 740, and the MCU 740 wakes up an operating state in the single receive operation mode based on the fourth output signal. In this case, the clock data recovery unit 200 performs a function corresponding to the third data restored from the clock data recovery unit 200, and outputs the result of the function to the external interface unit 500.

또한, 상기 다중화부(730)는 상기 클록 데이터 복원부(200)로부터 복원된 제 3 해시 코드를 수신하지 못하는 경우 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환하기 위한 제 5 출력 신호를 상기 MCU(740)에 전달하며, 상기 MCU(740)는 상기 제 5 출력 신호를 근거로 상기 단일 수신 동작 모드에서의 동작 상태를 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환한 후, 상기 수신부(100)를 통해 상기 송신 단말로부터 전송되는 다른 신호를 수신하는 과정(S810 단계)으로 복귀한다(S850).In addition, the multiplexer 730 is configured to switch the operation state in the single receive operation mode from the wakeup state to the sleep state when the third hash code restored from the clock data restorer 200 is not received. A fifth output signal is transmitted to the MCU 740, and the MCU 740 switches the operation state in the single reception operation mode from a wakeup state to a sleep state based on the fifth output signal, and then receives the reception unit. The method returns to the process of receiving another signal transmitted from the transmitting terminal through step S810 (step S810) (S850).

본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드가 일치하는 경우, 해당 신호가 정상적인 신호인 것으로 판단하여 저전력 통신 장치의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한 후, MCU에서 상기 신호 내에 포함된 미리 설정된 데이터 필드에 포함된 데이터를 처리하여, LoRa의 단일 수신 동작 모드 구현에서의 신호 수신 시의 취약점을 보완하여, 수신측 단말의 전체 운영 효율을 높이고, 전력 소모를 안정적으로 유지하며, 하드웨어 수준에서 데이터의 수신 여부를 조기에 결정할 수 있다.As described above, an embodiment of the present invention compares a hash code of a preset hash field included in a signal with a hash code generated through an RTC and a hash generator synchronized with an originator, so that two hash codes match. If the signal is determined to be a normal signal, the state of the low-power communication device is switched from a sleep state to a wake-up state, and then the MCU processes data included in a preset data field included in the signal, thereby providing a single LoRa signal. By complementing the weak point in the reception of the signal in the reception mode implementation, it is possible to increase the overall operating efficiency of the receiving terminal, to maintain a stable power consumption, and to determine whether to receive data at the hardware level early.

본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 신호가 수신되는 경우 동작 상태를 일시적으로 웨이크업 상태로 전환한 후, 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드의 일치 여부에 따라 웨이크업 상태를 계속하여 유지하거나 또는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 전환하여, 전력 소모를 안정적으로 유지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, as described above, when a signal is received, the operating state is temporarily switched to a wake-up state, and then a hash code of a preset hash field included in the signal and RTC and hash synchronized with the calling party By comparing the hash codes generated through the generators, power consumption can be kept stable by continuously maintaining the wakeup state or switching from the wakeup state to the sleep state according to whether two hash codes match.

전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description may be modified and modified by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

본 발명은 신호 내에 포함된 미리 설정된 해시 필드의 해시 코드와 발신측과 동기화된 RTC 및 해시 제너레이터를 통해 생성된 해시 코드를 비교하여, 2개의 해시 코드가 일치하는 경우, 해당 신호가 정상적인 신호인 것으로 판단하여 저전력 통신 장치의 상태를 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 전환한 후, MCU에서 상기 신호 내에 포함된 미리 설정된 데이터 필드에 포함된 데이터를 처리함으로써, LoRa의 단일 수신 동작 모드 구현에서의 신호 수신 시의 취약점을 보완하여, 수신측 단말의 전체 운영 효율을 높이고, 전력 소모를 안정적으로 유지하며, 하드웨어 수준에서 데이터의 수신 여부를 조기에 결정할 수 있는 것으로, LoRa 통신 분야, 단일 수신 동작 모드 구현 분야 등에서 광범위하게 이용될 수 있다.According to the present invention, a hash code of a preset hash field included in a signal is compared with a hash code generated through an RTC and a hash generator synchronized with a sender, and when two hash codes match, the signal is a normal signal. After determining and switching the state of the low power communication device from the sleep state to the wake-up state, the MCU processes the data contained in the preset data field included in the signal, thereby receiving the signal in LoRa's single receive operation mode implementation. In order to improve the overall operating efficiency of the receiving terminal, to maintain stable power consumption, and to determine whether to receive data at the hardware level early, the LoRa communication field and the single receiving operation mode are implemented. It can be widely used.

Claims (14)

IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법에 있어서,
수신부에 의해, 단일 수신 동작 모드에서 슬립 상태를 유지하며, 송신 단말로부터 전송되는 제 1 해시 코드가 포함된 신호를 수신하는 단계;
클록 데이터 복원부에 의해, 상기 수신된 신호에서 상기 제 1 해시 코드를 복원하는 단계;
인증부에 의해, 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 1 해시 코드와 상기 인증부에서 생성된 제 2 해시 코드를 블록 비교기로 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치할 때, 상기 인증부에 의해, 상기 블록 비교기로부터 출력되는 출력 신호와 상기 클록 데이터 복원부에서 복원된 제 1 해시 코드를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 슬립 상태를 웨이크업 상태로 전환하기 위한 출력 신호로서 MCU에 출력하는 단계를 포함하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법.In the low power communication method for an IoT terminal,
Receiving, by the receiver, a signal including a first hash code transmitted from a transmitting terminal while maintaining a sleep state in a single receiving operation mode;
Restoring, by a clock data recovery unit, the first hash code from the received signal;
Comparing, by an authenticator, a first hash code restored from the clock data recovery unit and a second hash code generated by the authentication unit with a block comparator; And
As a result of the comparison, when the first hash code and the second hash code coincide, the authentication unit muxes the output signal output from the block comparator and the first hash code restored from the clock data recovery unit. And outputting the muxed signal to an MCU as an output signal for transitioning the sleep state to a wake-up state. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 해시 코드는,
상기 송신 단말과 상기 수신부를 포함하는 저전력 통신 장치 간에 미리 설정된 키 문구(key phrase)와 상기 신호 생성 시점의 클록 값에 미리 설정된 해시 함수를 적용하여 생성된 코드인 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법.The method of claim 1,
The first hash code is,
Low power for the IoT terminal characterized in that the code generated by applying a predetermined key phrase (key phrase) between the transmitting terminal and the low power communication device including the receiving unit and a predetermined hash function to the clock value at the time of signal generation. Communication method. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드를 비교하는 단계는,
상기 제 1 해시 코드 및 상기 제 2 해시 코드의 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트를 서로 비교하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법.The method of claim 1,
Comparing the first hash code and the second hash code,
And comparing bits of a predetermined length from most significant bits of the first hash code and the second hash code with each other. 제 1 항에 있어서,
상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하지 않을 때, 상기 단일 수신 동작 모드에서의 슬립 상태를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법.The method of claim 1,
And comparing the first hash code with the second hash code as a result of the comparison, and maintaining a sleep state in the single receive mode of operation. 제 1 항에 있어서,
상기 출력 신호를 상기 MCU에 출력하는 단계는,
상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하고 상기 클록 데이터 복원부에서 상기 인증부로 상기 제 1 해시 코드가 전달된 상태일 때, 상기 출력 신호를 상기 MCU로 출력하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 방법.The method of claim 1,
Outputting the output signal to the MCU,
An IoT terminal outputting the output signal to the MCU when the first hash code and the second hash code coincide with each other and the first hash code is transmitted from the clock data recovery unit to the authentication unit Low power communication method. IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치에 있어서,
단일 수신 동작 모드에서 슬립 상태를 유지하며, 송신 단말로부터 전송되는 제 1 해시 코드가 포함된 신호를 수신하는 수신부;
상기 수신된 신호에서 상기 제 1 해시 코드를 복원하는 클록 데이터 복원부; 및
상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 1 해시 코드와 인증부에서 생성된 제 2 해시 코드를 비교하고, 상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치할 때, 상기 슬립 상태를 웨이크업 상태로 전환하기 위한 출력 신호를 MCU에 출력하는 상기 인증부를 포함하되,
상기 인증부는,
상기 신호가 수신될 때, 해시 코드 생성을 위해 시간값을 생성하는 RTC(Real Time Clock);
상기 RTC로부터 생성된 시간값과 미리 설정된 키 문구를 미리 설정된 해시 함수에 적용하여 상기 제 2 해시 코드를 생성하는 해시 생성부;
상기 해시 생성부를 통해 생성된 제 2 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 1 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단하는 블록 비교기; 및
상기 제 1 해시 코드 및 상기 제 2 해시 코드가 일치할 때, 상기 블록 비교기로부터 출력되는 출력 신호와 상기 클록 데이터 복원부에서 출력되는 제 1 해시 코드를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 MCU에 출력하는 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치.In the low power communication device for the IoT terminal,
A receiving unit which maintains a sleep state in a single receiving operation mode and receives a signal including a first hash code transmitted from a transmitting terminal;
A clock data recovery unit for recovering the first hash code from the received signal; And
The first hash code restored from the clock data recovery unit is compared with the second hash code generated by the authentication unit. When the first hash code and the second hash code coincide with each other, the sleep state is determined. Including the authentication unit for outputting the output signal for switching to the wake-up state to the MCU,
The authentication unit,
A Real Time Clock (RTC) for generating a time value for hash code generation when the signal is received;
A hash generation unit generating the second hash code by applying the time value generated from the RTC and a predetermined key phrase to a preset hash function;
A block comparator for determining whether a second hash code generated by the hash generator and the first hash code recovered from the clock data recovery unit match each other; And
When the first hash code and the second hash code match, the output signal output from the block comparator and the first hash code output from the clock data recovery unit are muxed, and the muxed signal is output to the MCU. Low power communication device for an IoT terminal, characterized in that it comprises a multiplexing unit. 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 인증부는,
상기 제 1 해시 코드 및 상기 제 2 해시 코드의 최상위 비트로부터 미리 설정된 길이만큼의 비트를 서로 비교하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치.The method of claim 6,
The authentication unit,
And comparing a bit by a predetermined length from the most significant bit of the first hash code and the second hash code to each other. 제 6 항에 있어서,
상기 인증부는,
상기 비교 결과, 상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하지 않을 때, 상기 단일 수신 동작 모드에서의 슬립 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치.The method of claim 6,
The authentication unit,
And comparing the first hash code with the second hash code as a result of the comparison to maintain a sleep state in the single receive operation mode. 제 6 항에 있어서,
상기 인증부는,
상기 제 1 해시 코드와 상기 제 2 해시 코드가 일치하고 상기 클록 데이터 복원부에서 상기 인증부로 상기 제 1 해시 코드가 전달된 상태일 때, 상기 출력 신호를 상기 MCU로 출력하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치.The method of claim 6,
The authentication unit,
An IoT terminal outputting the output signal to the MCU when the first hash code and the second hash code coincide with each other and the first hash code is transmitted from the clock data recovery unit to the authentication unit Low power communication device. IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치에 있어서,
단일 수신 동작 모드에서 슬립 상태를 유지하며, 송신 단말로부터 전송되는 제 3 해시 코드가 포함된 신호를 수신하는 수신부;
상기 수신된 신호에서 상기 제 3 해시 코드를 복원하는 클록 데이터 복원부; 및
상기 단일 수신 동작 모드에서의 슬립 상태를 웨이크업 상태로 전환하며, 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 3 해시 코드와 자체 생성된 제 4 해시 코드를 비교하고, 상기 비교 결과, 상기 제 3 해시 코드와 상기 제 4 해시 코드가 일치할 때, 상기 웨이크업 상태를 유지하며, 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 데이터에 대해 미리 설정된 기능을 수행하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
RTC로부터 생성된 시간값과 미리 설정된 키 문구를 미리 설정된 해시 함수에 적용하여 상기 제 4 해시 코드를 생성하는 해시 생성부;
상기 해시 생성부를 통해 생성된 제 4 해시 코드와 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 제 3 해시 코드가 일치하는지 여부를 판단하는 블록 비교기; 및
상기 제 3 해시 코드 및 상기 제 4 해시 코드가 일치할 때, 상기 블록 비교기로부터 출력되는 상기 웨이크업 상태를 유지하기 위한 출력 신호를 근거로 상기 클록 데이터 복원부로부터 복원된 데이터에 대해 미리 설정된 기능을 수행하는 MCU를 포함하되,
상기 블록 비교기로부터 출력되는 상기 웨이크업 상태를 유지하기 위한 출력 신호와 상기 클록 데이터 복원부에서 출력되는 상기 제 3 해시 코드를 먹싱하고, 상기 먹싱된 신호를 상기 MCU에 출력하는 다중화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 단말을 위한 저전력 통신 장치.In the low power communication device for the IoT terminal,
A receiving unit which maintains a sleep state in a single receiving operation mode and receives a signal including a third hash code transmitted from a transmitting terminal;
A clock data recovery unit for recovering the third hash code from the received signal; And
Transitions a sleep state in the single receive operation mode to a wake-up state, compares a third hash code recovered from the clock data recovery unit with a fourth generated hash code, and, as a result of the comparison, the third hash code And a controller configured to maintain the wake-up state when the fourth hash code coincides with the fourth hash code and perform a preset function on the data restored from the clock data recovery unit.
The control unit,
A hash generator for generating the fourth hash code by applying a time value generated from an RTC and a preset key phrase to a preset hash function;
A block comparator for determining whether a fourth hash code generated by the hash generator and a third hash code recovered from the clock data recovery unit match; And
When the third hash code and the fourth hash code coincide with each other, the preset function is performed on the data restored from the clock data recovery unit based on an output signal for maintaining the wake-up state output from the block comparator. Include any MCU that performs
And a multiplexer configured to mux the output signal for maintaining the wake-up state output from the block comparator and the third hash code output from the clock data recovery unit, and output the muxed signal to the MCU. Low power communication device for the IoT terminal characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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