KR20180116873A - 스마트 홈 제어 단말기 및 이를 이용한 스마트 홈 서비스 방법, 시스템 및 서비스 서버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스마트 홈 제어 단말기 및 이를 이용한 스마트 홈 서비스 방법, 시스템 및 서비스 서버에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 제어 단말기는 사용자의 입력을 수신하거나, 정보를 출력하는 입출력부; 가전 디바이스 또는 서비스 서버로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 서비스 서버로부터 커맨드(Command) 메시지 수신 시, 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하는 보안 장치(SE, Secure Element); 및 상기 수집된 데이터 및 상기 커맨드 메시지 중 적어도 하나에 기초하여, 데이터를 처리하거나 제어 명령을 생성하는 데이터 처리부를 포함할 수 있다.

Description

스마트 홈 제어 단말기 및 이를 이용한 스마트 홈 서비스 방법, 시스템 및 서비스 서버{SMART HOME CONTROLLER AND SMART HOME SERVICE METHOD, SYSTEM AND SERVICE SERVER USING IT}

본 발명은 스마트 홈 제어 단말기 및 이를 이용한 스마트 홈 서비스 방법, 시스템 및 서비스 서버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 보안 장치(Secure Element)를 이용하여 보안성을 강화한 스마트 홈 서비스 방법, 시스템 및 서비스 방법을 제안한다.

스마트 홈 기술이란 가전 제품을 포함한 가정 내 다양한 기기 및 장치들이 센서와 유무선 네트워크로 연결되어 원격으로 모니터링, 제어하거나, 인공 지능과 결합되어 자동, 자율적으로 조정할 수 있는 기술을 말한다.

최근, 스마트 홈 기술은 가전, 자동화, 헬스케어, 보안, 안전, 에너지, 엔터테인먼트 등 다양한 산업으로 세분화되고, 스마트 디바이스의 개발, 초고속 무선 네트워크, 클라우드, 빅데이터 기술 등 첨단 ICT 기술과 융합되어 광대한 산업 발전과 시장을 형성해나가고 있다.

이러한 스마트 홈 기술의 발전과 더불어, 다양한 스마트 홈 제어 기술이 제안되고 있으나, 현재까지도 다양한 제조사들의 가전 기기의 통합 제어가 어렵고, 컨텐츠가 부족하며, 보안성이 취약하다는 등의 문제점들로 인해, 스마트 홈 기술의 상용화 및 보급률이 낮은 실정이다.

선행기술로서, 한국 공개특허 제10-2011-0112559호의 "아이에이치디를 이용한 로컬 정보 관리 시스템"이 있다. 선행 발명은 홈넷 단말기, IHD(In-Home Display Device) 단말기, 단지 서버, 매장 POS 단말기를 이용하여 로컬 영역내 매장에 예약 및 구매가 가능하도록 구현하는 기술로서, 각 가정에 구비된 홈넷 단말기와 연동되는 IHD를 이용하여 유저에게 로컬 정보를 포함한 다양한 정보를 입출력함으로써, 로컬 매장에 예약 및 구매가 가능하도록 하는 기술을 제안한다. 그러나 이러한 기술은 어떠한 보안 장치 없이 구매를 실시하는 것으로 기존의 보안성 취약의 문제점을 해결하기 어렵고, 해당 영역에 모든 매장 POS 단말기를 연동해야 하는 번거로움이 있어 실용성과 확장성이 매우 낮다는 문제점이 있다.

한국 공개특허 제10-2011-0112559호(2011. 10. 13 공개)

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하고, 보안 장치를 이용하여 보안성을 강화하면서도, 온오프라인 결제를 모두 지원할 수 있는 스마트 홈 제어 단말기 및 이를 이용한 스마트 홈 서비스 방법, 시스템 및 서비스 서버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면은, 스마트 홈 제어 단말기로서, 사용자의 입력을 수신하거나, 정보를 출력하는 입출력부; 가전 디바이스 또는 서비스 서버로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 서비스 서버로부터 커맨드(Command) 메시지 수신 시, 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하는 보안 장치(SE, Secure Element); 및 상기 수집된 데이터 및 상기 커맨드 메시지 중 적어도 하나에 기초하여, 데이터를 처리하거나 제어 명령을 생성하는 데이터 처리부를 포함할 수 있다.

선택적으로, 스마트 홈 제어 단말기는 보안 장치를 장착 가능한 보안 장치 슬롯(Slot)을 더 포함하고, 보안 장치는 하드웨어적으로 분리된 형태로, 상기 스마트 홈 제어 단말기에 장착될 수 있다. 보안 장치는 미리 저장된 고유 키를 보유하고, 상기 커맨드 메시지를 수신하면 상기 고유 키 및 상기 알고리즘을 이용하여 상기 커맨드 메시지를 검증할 수 있다. 또한 스마트 홈 제어 단말기는 사용자로부터 결제 요청 입력 시, 상기 보안 장치에 저장된 결제 정보를 포함한 결제 요청 정보를 상기 서비스 서버에 전송할 수 있다.

스마트 홈 제어 단말기의 입출력부는 상기 서비스 서버에서 제공하는 하나 이상의 메뉴 항목, 이벤트 및 광고 중 적어도 하나의 컨텐츠를 출력할 수 있고, 하나 이상의 메뉴 항목은 가전 디바이스 제어, 관리비 납부, 배달 주문, 예약, 간편 결제 및 에너지 관리 항목 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 입출력부는, 상기 서비스 서버에 의해 정해진 방법에 따라 상기 적어도 하나의 컨텐츠를 팝업창, 버튼, 리스트 또는 추천 형태로 게시할 수 있다. 커맨드 메시지는 사용자 단말로부터 상기 서비스 서버를 통해 수신될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 서비스 서버 및 스마트 홈 제어 단말기를 이용하여 구현되는 스마트 홈 서비스 방법으로서, 스마트 홈 제어 단말기가 상기 서비스 서버로부터 커맨드(Command) 메시지를 수신하는 단계, 스마트 홈 제어 단말기가 적어도 하나의 가전 디바이스로부터 감지된 데이터를 수집하는 단계; 및 상기 스마트 홈 제어 단말기가 상기 감지된 데이터를 분석하여 미리 정의된 방법에 따라 제어 명령을 생성하거나, 상기 커맨드 메시지에 상응하는 제어 명령을 생성하는 단계를 포함하고, 스마트 홈 제어 단말기는 보안 장치(SE, Secure Element)를 포함하고, 상기 커맨드 메시지 수신 시, 상기 보안 장치를 통해 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 스마트 홈 서비스 시스템으로서, 가전 디바이스 제어를 위한 커맨드 메시지를 송신하는 사용자 단말기; 스마트 홈 서비스를 제공하기 위한 서비스 어플리케이션을 제공하고, 상기 커맨드 메시지를 전달하는 서비스 서버; 및 상기 서비스 서버로부터 상기 커맨드 메시지를 수신하거나, 적어도 하나의 가전 디바이스로부터 감지된 데이터를 수집하는 스마트 홈 제어 단말기를 포함하고, 상기 스마트 홈 제어 단말기는 보안 장치(SE, Secure Element)를 포함하고, 상기 커맨드 메시지 수신 시, 상기 보안 장치를 통해 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하고, 상기 감지된 데이터를 분석하여 미리 정의된 방법에 따라 제어 명령을 생성하거나, 상기 커맨드 메시지에 상응하는 제어 명령을 생성할 수 있다.

스마트 홈 제어 단말기는, 사용자로부터 결제 요청을 입력받으면 상기 보안 장치에 저장된 결제 정보를 이용하여 결제 요청 정보를 생성하여 상기 서비스 서버에 송신할 수 있다.

또한 스마트 홈 서비스 시스템은 서비스 서버로부터 상기 결제 요청 정보를 수신하고, 보안 모듈을 통해 상기 결제 요청 정보에 대한 인증을 수행하고 금융사 서버에 결제 승인을 요청하는 PG 서버를 더 포함할 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기는 사용자에 대한 추가 인증 정보를 입력받고, 상기 서비스 서버 또는 PG 서버를 통해 추가 인증 정보를 검증할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 스마트 홈 서비스 서버에 관한 것으로, 스마트 홈 제어 단말기 또는 사용자 단말에 서비스 어플리케이션을 제공하고, 정보를 송수신하는 정보 송수신부, 스마트 홈 제어 단말기에 커맨드 메시지를 송신하여, 가전 디바이스를 제어하도록 구현하는 디바이스 관리부, 사용자 또는 관리자에 의해 미리 설정된 방식에 따라, 상기 커맨드 메시지를 생성하는 제어 설정부, 및 PG 사 또는 금융사 서버와 연동하여, 결제를 포함한 거래를 실시하는 거래 처리부를 포함하고, 커맨드 메시지는 상기 스마트 홈 제어 단말기에 포함된 보안 장치(SE)를 통해 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하도록 구현할 수 있다.

본 발명의 스마트 홈 서비스 시스템에 의하면, 각 구성요소들에 보안 장치, 보안 서버를 채용하고 통신 시 암호화된 메시지를 이용함으로써, 기존의 스마트 홈 기술의 보안성을 향상시키고, 해킹과 같은 문제점을 해결할 수 있다. 또한 본 발명의 제어 방법은, 물리적으로 분리된 보안 서버와 보안 장치(SE)를 이용하여 암호화 및 검증을 수행하므로, 소프트웨어적인 보안 시스템보다 외부 공격으로부터 보안성과 안전성이 뛰어나다는 이점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 결제 서비스에 의하면, 스마트 홈 제어 단말기를 통해 내부 가전 디바이스 제어뿐만 아니라, 스마트 홈 제어 단말기를 통해서 안전하고 편리한 결제가 가능해지므로, 관리비 납부, 배달음식 주문, 예약, 간편 결제 등 다양한 거래 기능을 구현할 수 있어 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다. 또한 지역 가맹점이나 관리 사무소 등과 연계하여 다양한 서비스를 구현함에 따라, 사용자가 실질적으로 빈번하게 이용하는 서비스들에 편의성을 더함으로써, 지역 경제가 활성화되고 스마트 홈 기술의 실용성과 확장성이 높아질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템이 외부 서버와 연동하는 관계에 대한 개요도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템이 내부 구성들과 연동하는 관계에 대한 개요도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템의 구성 각각에 대한 세부 구성요소를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템의 제어 방법을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템의 결제 방법을 도시한 것이다.
도 6, 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 제어 단말기에서의 결제 방법을 나타내기 위한 스크린샷이다. 다수의 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템이 외부 서버와 연동하는 관계에 대한 개요도를 나타낸다. 스마트 홈 서비스 시스템(100)은 사용자 단말(110), 스마트 홈 제어 단말기(200), 서비스 서버(300), 보안 서버(400), PG 서버(550) 및 금융사 서버(500), 가맹점 단말(130)을 포함할 수 있다. 다만, 서비스 시스템(100)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 구성요소 외에도 제휴사와 같은 타 기관 서버 등 추가적인 구성을 더 포함할 수 있다.

사용자 단말(110)은 사용자가 휴대하거나 보유한 기기로서, 서비스 서버(300)가 제공하는 서비스 어플리케이션을 구동할 수 있는 다양한 단말기를 포함한다. 사용자 단말(110)은 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 스마트 패드(smart pad), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 태블릿 PC 및 스마트 워치, 스마트 밴드와 같은 다양한 웨어러블 디바이스 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 무선 통신이 가능한 통신 기능과, 스마트 홈 서비스 및 결제 서비스를 실행할 수 있는 별도의 어플리케이션을 구동 가능한 다양한 형태의 장치일 수 있다.

사용자 단말(110)은 서비스 서버(300)에서 제공하는 서비스 어플리케이션을 설치 및 구동할 수 있다. 사용자 단말(110)은 어플리케이션 마켓(예컨대, 앱스토어 또는 구글 플레이 마켓 등)에서 서비스 서버(300)가 제공하는 서비스 어플리케이션을 다운로드받을 수 있다. 일 실시예로서, 결제를 위한 보안 어플리케이션을 함께 설치할 수 있다. 또한 사용자 단말(110)은 스마트 홈 제어 단말기(200) 및 서비스 서버(300)와 접속 가능하도록 구현될 수 있고, 접속 시 일반 통신 또는 보안 통신을 하도록 구현될 수 있다.

스마트 홈 제어 단말기(200)는 스마트 홈 서비스의 게이트웨이 역할을 하는 장치로서, 가정 내 여러 가전 디바이스들과 연결되어 가전 디바이스를 제어할 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기(200)는 사용자 단말(110)을 통해 입력받거나 직접 입력받은 제어 명령에 따라 서비스 서버(300)와 연동하여 가전 디바이스들을 제어할 수 있다. 또한 스마트 홈 제어 단말기(200)는 사용자 단말(110), 서비스 서버(300), 보안 서버(400) 또는 PG 서버(550)와도 접속 가능하도록 구현될 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기(200)는 서비스 서버(300)를 통해 외부 가맹점 또는 서버에 대한 서비스도 구현 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 지역 가맹점에 대한 배달 주문, 예약 기능을 실시하거나, 관리비 납부, 광고 출력 등 다양한 기능을 구현할 수 있다.

일 실시예로서, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 스마트 홈 서비스의 보안성 강화를 위한 보안 장치(SE, Secure Element)를 포함할 수 있다. 스마트 홈 서비스는 물리적으로 분리된 보안 요소인 보안 장치(SE)를 포함할 수 있고, 보안 장치(SE)는 카드에 부착된 카드 형태의 SE, UICC (Universal Integrated Circuit Card), embedded SE(eSE) 및 micro SD를 포함할 수 있다. UICC는 USIM 칩과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, eSE는 전자기기 제조업체가 기기의 메인보드에 SE를 부착하는 형태로 구현된 요소를 의미할 수 있다. Micro SD는 주로 탈부착을 할 수 있는 형태로 제공되는데, USIM을 축소시킨 형태로도 구현될 수 있다. 이처럼 하드웨어적으로 분리된 보안 장치(SE)를 이용하고 결제 또는 인증을 위한 키 관리, 연산 등을 SE에서 실시하도록 구현함으로써, 보안성을 강화할 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기(200)는 보안 장치(SE)를 탑재하기 위한 슬롯을 구비할 수 있고, 보안 장치(SE)를 삽입하거나 제거하도록 구현할 수 있다. 또는 스마트 홈 제어 단말기(200)의 내부에 장착된 형태로 구현할 수도 있다.

다른 실시예로서, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 결제 시, 물리적인 SE 대신, HCE 형태의 카드를 저장할 수도 있다. HCE 형태로 서비스를 구현할 경우, 서비스 서버(300)가 카드 정보를 관리하고, 카드 정보에 상응하는 토큰 값을 스마트 홈 제어 단말기(200)에 발급 또는 저장할 수 있다.

본 명세서에서는 스마트 홈 제어 단말기(200)가 가정 내 설치된 월 패드(Wall Pad)와 같은 형태로 구현되는 예를 위주로 설명하나, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 월 패드 외에도 다양한 형태의 디바이스로 구현될 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기(200)의 다양한 기능 구현에 대해서는 도 2 및 3을 참조하여 더 상세히 설명하도록 한다.

서비스 서버(300)는 서비스 제공자가 운용하는 스마트 홈 서비스 관리 서버를 말하며, 여러가지 기능들을 구현하는 서버들로 이루어진 플랫폼 형태로 구현될 수 있다. 서비스 서버(300)는 사용자 및 가맹점에 서비스 어플리케이션을 통해 가전 디바이스의 제어 및 결제 서비스를 제공할 수 있다. 서비스 서버(300)는 사용자 단말(110) 및 가맹점 단말(130)과 거래 정보를 송수신할 수 있고, 카드사, 은행과 같은 금융사 서버(500) 및/또는 제휴된 제휴사 서버와 연동하여 동작할 수 있다. 서비스 서버(300) 구체적인 구성에 대해서는 도 2, 3을 참조하여 후술하도록 한다.

일 실시예로서, 서비스 서버(300)가 사용자 단말(110)로부터 제어 명령 메시지를 수신하여 가정 내 가전 디바이스들을 제어하는 경우, 사용자 단말(110)로부터 수신한 명령 메시지를 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 가전 디바이스에 전달할 수 있다. 이 때, 명령 메시지 및 제어 명령은 미리 정의된 방법에 따라 암호화된 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시예로서, 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 외부 가맹점에 대한 결제 서비스를 수행하는 경우, 서비스 서버(300)는 PG 서버(550) 또는 금융사 서버(500)와 연동하여 인증 및 결제를 실시할 수 있다. 서비스 서버(300)는 보안 서버(400)를 통해 인증을 수행할 수 있다. 그 외에도, 서비스 서버(300)는 사용자 단말(110) 또는 가맹점 단말(130)에 클라이언트용 어플리케이션을 제공할 수 있고, 실시되는 서비스에 대해 실시간 결과 메시지 또는 이용 내역 등을 제공할 수 있다.

일 실시예로서, 서비스 서버(300)가 HCE(Host Card Emulation) 기반의 서비스를 구현하는 경우, 서비스 서버(300)는 카드 정보와 같은 개인 정보를 UICC(Universal Integrated Circuit Card) 및 임베디드 SE(Secure Element)와 같은 하드웨어 SE에 저장하지 않고, 클라우드 SE(또는 클라우드 플랫폼) 기능을 수행하는 사업자 서버에 저장, 관리하도록 구현될 수 있다. 또한 이러한 HCE 기술 구현 시의 보안성 문제를 해결하기 위하여, 토큰화 기술(tokenization)을 채용하여, 카드 정보(예컨대, PAN(Primary Account Number: 카드 고유번호))에 대응하는 토큰을 발행하고, 거래 과정에서 카드 정보 또는 개인 정보가 노출되는 것을 방지하도록 구현할 수 있다. 추가로, 서비스 서버(300)가 HCE 기반의 서버인 경우, TSP(Token service provider) 서버와 연동하도록 구현될 수 있다. TSP 서버는 별도 서버로 구현되거나 서비스 플랫폼 내에서 서비스 서버(300)와 연동하도록 구현될 수 있다.

일 실시예로서, 서비스 서버(300)와 스마트 홈 제어 단말기(200)는 MQTT(Message Queueing Telemetry Transport) 또는 HTTP와 같은 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있다. MQTT는 모바일 기기나 낮은 대역폭의 소형 디바이스들에 최적화된 메시징 프로토콜로서, 느리고 품질이 낮은 네트워크에서도 메시지를 안정적으로 전송할 수 있는 이점이 있다. 다른 실시예로서, 서비스 서버(300)는 보안 서버(400)와는 HTTP, 사용자 단말(110)과는 HTTPS 프로토콜을 이용할 수 있고, 가전 디바이스(610)와는 ZigBee 통신을 실시할 수 있다.

보안 서버(400)는 서비스 구현 시 보안 또는 인증에 필요한 키(key) 또는 알고리즘을 저장하고 연산 가능한 서버로서, 서비스 서버(300)와 연동하여 인증을 수행할 수 있다. 보안 서버(400)는 HSM(Hardware Security Module) 기능 또는 모듈(보안 토큰)을 포함하도록 구현될 수 있고, 인증에 필요한 키를 관리함으로써, 외부로 보안 키가 노출되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 서비스 서버(300)가 HSM에 인증 요청 시, HSM은 저장된 개인키를 이용하여 연산 결과 값을 서비스 서버(300)에 전송할 수 있다. 또는 보안 서버(400)가 HSM 결과 값에 따라 인증 결과를 서비스 서버(300)에 전송하도록 구현할 수 있다.

PG(Payment Gateway) 서버(550)는 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통한 결제 수행 시 결제 서비스를 제공하기 위한 중개 서버이다. PG 서버(550)는 서비스 서버(300)를 통해 결제 요청 메시지를 수신하고, 미리 정의된 방법에 따른 인증을 수행한 후 금융사 서버(500)에 결제 승인을 요청할 수 있다. 본 도면에는 도시하지 않았으나, 결제 방식에 따라 VAN(Value Added Network) 사와 같은 관련 기관의 서버를 더 포함하여 결제를 수행할 수 있다. 금융사 서버(500)는 서비스 서버(300) 또는 PG 서버(550)를 통해 수신한 결제 요청 메시지에 대해 결제 승인 여부를 결정하고, 승인 또는 거절 결과를 송신한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 결제를 실시하는 경우, 가맹점에 직접 방문하지 않고도 결제 또는 주문이 가능하여 사용자의 편의성이 향상되는 이점이 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 결제 서비스 구현 시, 스마트 홈 제어 단말기(200)가 보안 장치(SE)를 포함하도록 구현됨으로써, 결제에 필요한 정보를 기기 자체에 저장하지 않고 물리적으로 분리된 보안 장치를 이용함으로써 해킹, 도용과 같은 문제점들을 해결할 수 있다.

가맹점 단말(130)은 가맹점주가 소지한 단말로서, 가맹점 단말(130)은 사용자 단말과 마찬가지로, 가맹점주나 종업원의 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 스마트 패드(smart pad), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 태블릿 PC 및 스마트 워치, 스마트 밴드와 같은 다양한 웨어러블 디바이스 등을 포함할 수 있다. 가맹점 단말(130)은 상점이 보유한 PC 또는 직원 모바일 단말 등 하나 이상의 다양한 형태의 전자 장치일 수 있다. 다른 실시예로서, 가맹점 단말(130)은 기존의 결제 시스템을 이용하기 위해 설치된 별도의 결제 단말로 POS(Point-of-Sale) 시스템, CAT(Credit authorization terminal), NFC(Near Field Communication) 단말 등 다양한 형태의 결제 단말과 연동하여 동작되도록 구현될 수 있다.

또한, 가맹점주의 가맹점 단말(130)은, 서비스 서버(300)에서 제공하는 서비스 어플리케이션을 설치 및 구동할 수 있고, 서비스 어플리케이션을 통해 거래 내역 등을 확인하고 정산할 수 있다. 서비스 어플리케이션은 가맹점주를 위한 별도 계정을 생성하고 관리하거나, 별도의 가맹점용 서비스 어플리케이션으로 제공될 수 있다.

이러한 스마트 홈 서비스 시스템에 의하면, 각 구성요소들에 보안 장치, 보안 서버를 채용하고 통신 시 암호화된 메시지를 이용함으로써, 기존의 스마트 홈 기술의 보안성을 향상시키고, 해킹과 같은 문제점을 해결할 수 있다. 또한 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 내부 가전 디바이스 제어뿐만 아니라, 간편 결제, 배달 주문, 관리비 납부, 예약, 호출, 광고 등 외부 구성요소와의 다양한 서비스를 구현할 수 있어 사용자의 편의성을 극대화할 수 있다는 이점이 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템이 내부 구성들과 연동하는 관계에 대한 개요도를 나타낸다. 도 2에 도시한 것처럼, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 가전 디바이스(610), 공동 현관 단말(620), 서비스 서버(300), 보안 서버(400), 사용자 단말(110), 관리 자 단말(120)과 연결될 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기(200)는 상술한 것처럼, 가전 디바이스(610), 공동 현관 단말(620)과 같은 스마트 홈 기기들을 제어하기 위한 장치로서, 보안 장치(210)를 포함할 수 있다. 본 도면에 도시하지는 않았으나, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 관리 사무소 단말(또는 서버), 지역 관공서 서버와 같은 외부 서버와도 연결될 수 있다.

가전 디바이스(610)는 유무선 네트워크를 통해 스마트 홈 제어 단말기(200)와 연결되고, 제어 명령에 따라 제어 가능한 디바이스들을 의미한다. 가전 디바이스(610)는 도어락, 가스밸브, 웹캠, 플러그, 커튼, 도어 센서, 보일러, 스마트 스위치, 동작 감지 센서(PIR) 등 다양한 가전 기기를 포함할 수 있다. 가전 디바이스(610)는 스마트 홈 제어 단말기(200)로부터 제어 명령을 수신하여, 미리 설정된 동작들을 수행할 수 있고, 동작 완료 후에 완료 응답을 제어 단말기(200)에 전송할 수 있다.

일 실시예로서, 공동 현관 단말(620)은 아파트 입구에 배치된 도어 개폐를 위한 단말로서,스마트 홈 제어 단말기(200)와 연결되어 외부인의 호출을 송신하거나, 출입 기록 등을 전송할 수 있다. 공동 현관 단말(620)은 출입 허가에 대한 보안성 강화, 해킹 방지 등을 목적으로, 별도의 보안 장치(SE)를 포함할 수 있다. 예컨대, 스마트 홈 제어 단말기(200)에서 출입 허가 메시지를 송신하면, 공동 현관 단말(620)이 이를 수신하여, 보안 장치(SE)를 통해 메시지의 진정성 등을 인증하고, 허가에 따른 현관 열림 동작을 수행할 수 있다.

스마트 홈 제어 단말기(200)는 스마트 홈 서비스의 게이트웨이 역할을 하는 장치로서, 가정 내 여러 가전 디바이스들(610)과 연결되어 가전 디바이스를 제어할 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기(200)는 사용자 단말(110) 또는 관리자 단말(120)을 통해 입력받거나 직접 입력받은 제어 명령에 따라 서비스 서버(300)와 연동하여 가전 디바이스들을 제어할 수 있다. 일 실시예로서, 사용자 단말(110)이 서비스 어플리케이션을 구동하여, 가스 밸브의 잠금 명령을 생성한 경우, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 서비스 서버(300)를 통해 이러한 명령을 수신하고, 가스 밸브에 잠금 명령을 전송할 수 있다. 이러한 사용자 단말(110)을 이용한 명령 시, 서비스 서버(300)는 해커와 같은 범죄자에 의한 명령을 배제하기 위해, 명령이 진정성을 인증하기 위하여 보안 서버(400)와 연동하여 명령 메시지를 인증하는 과정을 거칠 수 있다.

또한 스마트 홈 제어 단말기(200)는 사용자 단말(110), 서비스 서버(300), 보안 서버(400) 또는 PG 서버(550)와도 접속 가능하도록 구현될 수 있다. 스마트 홈 제어 단말기(200)는 서비스 서버(300)를 통해 외부 가맹점 또는 서버에 대한 서비스도 구현 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 지역 가맹점에 대한 배달 주문, 예약 기능을 실시하거나, 관리비 납부, 광고 출력 등 다양한 기능을 구현할 수 있다.

사용자 단말(110)과 관리자 단말(120)은 서비스 서버(300)가 제공한 서비스 어플리케이션을 구동하는 휴대 단말로서, 제어 단말기(200)에 제어 명령을 송신할 수 있는 디바이스를 말한다. 예를 들어, 사용자 단말(110)은 가전 디바이스(610)에 대한 제어 설정 정보, 실시간 제어, 모니터링 정보 등을 이용할 수 있고, 관리자 단말(120)은 시스템 업데이트나 초기 설정 등에 이용될 수 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템은 다양한 가전 디바이스(610) 제어 시, 보안 장치(210)와 보안 서버(400)를 통한 메시지 검증 과정을 거치므로, 타인에 의해 오동작하거나 범죄에 악용될 수 없고, 제어의 안정성과 정확성을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 스마트 홈 서비스 시스템은 보안성을 강화하여, 가전 디바이스의 제어, 에너지 관리, IoT, 인공지능 등 다양한 디지털 생태계 구축에 활용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템의 구성 각각에 대한 세부 구성요소를 도시한 것이다.

스마트 홈 제어 단말기(200)는 가정 내 여러 가전 디바이스들(610)과 연결되어 가전 디바이스를 제어하고, 서비스 서버(300)를 통해 외부 서버를 이용한 서비스도 제공 가능한 제어 단말기로서, 보안 장치(SE, Secure Element; 210), 데이터 수집부(220), 데이터 처리부(230), 통신부(240)를 포함할 수 있다. 도시한 구성 외에 통신 모듈, 프로세서 등 다양한 구성요소를 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 하드웨어적으로 분리된 보안 장치(210)를 포함할 수 있다. 보안 장치(210)는 카드 형태의 SE, UICC (Universal Integrated Circuit Card), embedded SE(eSE) 및 micro SD를 포함할 수 있다. UICC는 USIM 칩과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, eSE는 전자기기 제조업체가 기기의 메인보드에 SE를 부착하는 형태로 구현된 요소를 의미할 수 있다. Micro SD는 주로 탈부착을 할 수 있는 형태로 제공되는데, USIM을 축소시킨 형태로도 구현될 수 있다. 보안 장치(210)는 운영체제(예컨대, COS)와 애플릿(예컨대, IoT applet)을 포함할 수 있다. 예컨대, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 보안 장치(210)를 삽입할 수 있는 슬롯(slot) 또는 장착부를 구비할 수 있고, 사용자의 보안 장치(210)를 삽입하도록 구현될 수 있다.

일 실시예로서, 보안 장치가 신용 카드와 같은 카드 형태인 경우, 가족 구성원 각자의 카드를 이용할 수 있다. 예를 들어, 구성원 A가 결제 서비스 이용 시 자신의 신용카드를 스마트 홈 제어 단말기(200)에 삽입하여, 보안 장치(210)로서 기능하도록 구현할 수 있다. 다른 실시예로서, 기본 보안 장치(210)는 내장되어 있고, 결제용 보안 장치(예컨대, 카드형 SE)는 탈착 가능하도록 구현함으로써, 하나 이상의 보안 장치를 이용할 수도 있다. 이처럼 하드웨어적으로 분리된 보안 장치(SE)를 이용하고 결제 또는 인증을 위한 키 관리, 연산 등을 SE에서 실시하도록 구현함으로써, 보안성을 강화할 수 있다.

데이터 수집부(220)는 여러 가전 디바이스(610)들의 상태 정보와 같은 정보를 수집하는 모듈일 수 있다. 일 실시예로서, 데이터 수집부(220)는 통신 모듈과 유무선 네트워크를 통해 하나 이상의 가전 디바이스(610)와 연결될 수 있다. 데이터 수집부(220)는 미리 설정된 방식에 따라 가전 디바이스(610)로부터 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 데이터 수집부(220)는 가전 디바이스(610) 중 가스 밸브로부터 주기적으로(예컨대, 1시간 마다) 상태 정보를 수신하되 이상 발생 시(예컨대, 가스 누출 감지) 실시간으로 데이터를 수집하도록 구현될 수 있다. 데이터 수집부(220)는 상태 정보 외에도, 설치 정보, 점검 정보, 교체 정보, AS 정보 등 가전 디바이스의 다양한 정보를 수집할 수 있다.

데이터 수집부(220)는 가전 디바이스(610)의 데이터 외에, 서비스 서버(300)로부터도 다양한 정보를 수집할 수 있다. 일 실시예로서, 데이터 수집부(220)는 등록된 가전과 관련된 이벤트, 광고 정보 등을 수집하여 표시할 수 있다. 점검 시기 또는 부품 교체 시기에 도달한 경우에는, 서비스 서버(300)를 통해 점검 또는 부품 구입에 관한 정보(예컨대, 업체 정보 또는 판매처, 가격 등)를 수신하여 디스플레이하도록 구현할 수 있다.

다른 실시예로서, 데이터 수집부(220)는 사용자의 요청에 따라 서비스 서버(300)를 통해 정보를 수집하고 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 스마트 홈 제어 단말기(200)에 출력된 메뉴 중 "배달 주문" 메뉴를 선택한 경우, 서비스 서버(300)를 통해 웹 서버와 연동하여, 제휴사의 웹 페이지 또는 어플리케이션을 출력하거나, 미리 저장된 지역 정보를 출력하도록 구현할 수 있다. 데이터 수집부(220)는 상술한 실시예 외에도, 가정 내부 기기 또는 외부 서버로부터 스마트 홈 제어 단말기(200)의 기능 구현을 위한 다양한 정보를 수집할 수 있다.

데이터 처리부(230)는 수집된 정보들을 처리하고 요청에 대한 응답을 생성하거나 출력하기 위한 프로세서로서, 데이터 수집부(220)로부터 수신한 정보들을 처리할 수 있다. 일 실시예로서, 데이터 처리부(230)는 보안 장치(210)나 인증 모듈과 연동하여, 요청 메시지의 진위 여부를 판별할 수 있고, 미리 정해진(설정된) 기준에 따라 정보를 처리할 수 있다. 다른 실시예로서, 데이터 처리부(230)는 학습 기능을 포함할 수 있다. 데이터 처리부(230)는 수집된 데이터와 처리 후 피드백 정보들을 수집하고, 분석하여 다음 데이터 처리 시에 반영할 수 있다. 또는 데이터 처리부(230)는 수집된 데이터 및 처리 상황을 서비스 서버(300)에 전송할 수 있고, 서비스 서버(300)의 분석을 통해 업데이트된 처리 기준(또는 매뉴얼)을 수신하여, 데이터 처리 방법을 업데이트할 수 있다.

일 실시예로서, 데이터 처리부(230)는 데이터 수집부(220)를 통해 사용자로부터 결제 요청 메시지를 수신할 수 있고, 보안 장치(210)로부터 결제 데이터(예컨대, Track2 정보)를 수신하여 서비스 서버(300)에 전송할 수 있다. 다른 실시예로서, 데이터 처리부(230)는 가스 밸브 잠금 명령 메시지를 수신한 경우, 보안 장치를 통해 명령 메시지의 진정성을 판단할 수 있고, 진정성 판별 후 명령 메시지에 따라 가전 디바이스(610) 중 하나인 가스 밸브에 잠금 명령을 송신하도록 구현될 수 있다.

통신부(240)는 가전 디바이스(610) 또는 서비스 서버(300)와 통신하기 위한 모듈로서, 유무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 통신부(240)는 가전 기기를 제어하고, 디바이스 상태를 체크하기 위한 지그비(Zigbee), WIFI, ZWAVE, BLE 등 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한 통신부(240)는 커맨드를 제어하거나, 제어 결과를 송신하거나 디바이스 상태를 모니터링하는 통신 모듈(예컨대, oneM2M Wi-Fi Module)을 포함할 수 있다. 이 외에도, 통신부(240)는 HTTPS, MQTT 통신 프로토콜을 지원하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이 외에도, 사용자의 입력을 수신하거나 정보를 출력하는 입출력부(예컨대, 터치 패드, 키패드, 디스플레이 창, 버튼 등)을 포함한다.

서비스 서버(300)는 정보 송수신부(310), 디바이스 관리부(320), 고객 관리부(330), 제어 설정부(340), 거래 처리부(350), 인증 처리부(360) 및 DB(370)를 포함할 수 있다. 서비스 서버(300)는 스마트 홈 제어 단말기(200)나 사용자 단말(110)로부터 수신한 제어 명령이나 요청 메시지를 수신하여 분석 및 처리한 후, 그에 대응되는 응답 메시지를 송신한다. 상술한 것처럼, 서비스 서버(300)는 여러 서버로 이루어진 플랫폼 형태로 구현될 수 있다. 또한 본 도면에 도시한 구성요소에 한정되는 것이 아니라, 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.

정보 송수신부(310)는 서비스 서버(300)와 연동하는 주체(타 서버 또는 컴퓨팅 디바이스)와의 정보를 주고 받기 위한 일종의 통신 모듈로서, 수신한 정보를 적절한 구성요소에 전달하거나, 외부로 전달할 수 있다.

디바이스 관리부(320)는 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 서비스 서버(300)에 연결된 다양한 가전 디바이스들을 관리하기 위한 구성요소이다. 일 실시예로서, 디바이스 관리부(320)는 사물 간 통신 규격을 정의하고 관리하기 위한 oneM2M 플랫폼을 구현하는 서버를 포함할 수 있다. one M2M 서버는 이종의 서비스나 어플리케이션에 사용되는 기능을 공통 플랫폼으로 통합하고 API를 제공하여 제품과 서비스 간의 호환성을 높이는 역할을 수행하고, 로컬 디바이스 구성뿐만 아니라 클라우드 기반의 서비스도 제공할 수 있다. 일 실시예로서, one M2M 공통 플랫폼은 다양한 디바이스와 어플리케이션을 연결하고, HTTP, CoAP, MQTT 프로토콜을 지원하고, 어플리케이션은 HTTP를 지원할 수 있다.

일 실시예로서, 디바이스 관리부(320)는 모니터링 서버를 포함할 수 있다. 모니터링 서버는 스마트 홈 제어 단말기(200)로부터 가전 디바이스(610)의 상태 정보를 실시간 또는 주기적으로 획득하여, 가전 디바이스(610)의 상태를 모니터링할 수 있다. 디바이스 관리부(320)는 가전 디바이스(610)뿐만 아니라 스마트 홈 제어 단말기(200)의 상태도 모니터링 할 수 있고, 이용 정보 등을 수집하거나 분석하는데 이용할 수 있다. 예를 들어, 디바이스 관리부(320)는 도어락이나 웹캠과 같은 디바이스로부터 감지된 움직임 정보를 분석하여 현재 가정 내 사람이 없는 부재중 상태임을 감지할 수 있고, 보일러에 따른 온도가 과하게 상승한 경우에는 사용자 단말(110)에 알림 메시지를 보내거나 자동 설정 정보에 따라 자동으로 보일러 온도를 낮추는 동작을 수행하도록 구현할 수 있다.

고객 관리부(330)는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스를 이용하는 사용자들의 고객 정보를 관리할 수 있다. 예컨대, 고객 정보는 성명, 주소, 전화번호, 사용자 ID, 보유 기기, AS 정보, 기기별 설정 정보 등 다양한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 고객 관리부(330)는 설치자 또는 관리자 단말에 제공되는 관리자용 애플리케이션을 제공 및 관리할 수 있고, 관리자를 위한 고객 관리 정보를 제공할 수 있다.

제어 설정부(340)는 사용자가 설정한 제어 정보를 저장하고, 저장된 제어 정보에 따라 제어 명령을 생성할 수 있다. 일 실시예로서, 제어 설정부(340)는 IFTTT 기능을 수행하는 서버(또는 프로세서)를 포함할 수 있다. IFTTT(If this then that)는 사용자가 사전에 조건에 따른 특정 제어를 하도록 선택한 경우, 별도의 제어가 없어도 자동으로 서비스를 제공할 수 있는 기능을 말한다. 제어 설정부(340)의 IFTTT 기능에 따라, 서비스 서버(300)는 제어 명령을 스마트 홈 제어 단말기(200)에 전송하고, 스마트 홈 제어 단말기(200)가 가전 디바이스(610)에 동작 명령을 송신할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 설정한 기상 시간에 도달하고 감지 센서가 동작을 감지하면 전등을 켜는(On) 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 사용자가 스마트 홈 제어 단말기(200) 또는 사용자 단말(110)을 통해 방범 모드를 설정한 경우 출입이 감지되면, 전등을 끄는(Off) 동작과 알림 메시지를 전송하도록 구현할 수 있다.

일 실시예로서, 제어 설정부(340)는 학습 기능을 통해, 수집된 데이터 및 피드백 정보에 기반한 제어 정보를 학습할 수 있다. 다른 실시예로, 제어 설정부(340)는 웹 서버와 연결되어, 웹 서버와 같은 외부 서버를 통해 수신한 정보(예컨대, 날씨, 미세먼지 정보 등)를 이용하여 제어 설정 정보를 업데이트할 수도 있다. 이러한 제어 설정부(340)의 학습 및 업데이트는 인공 지능을 통해 자동으로 수행되거나, 서비스 서버(300)의 관리자에 의해 수행될 수 있다.

거래 처리부(350)는 스마트 홈 제어 단말기(200)를 이용한 결제 수행 시, 거래를 처리하기 위한 것으로서, 스마트 홈 제어 단말기(200)로부터 결제 요청 정보를 수신하여 PG 서버(550)에 전달할 수 있다. 일 실시예로서, 결제 요청 정보는 신용카드 정보(예컨대, Track 2 정보)를 포함한다. 거래 처리부(350)는 스마트 홈 제어 단말기(200)로부터 수신한 결제 요청 정보를 PG 서버(550)에 전달하고, PG 서버(550)가 수신한 결제 요청 정보를 인증 과정을 수행하도록 한다. 다만, 서비스 서버(300)에서 발급 또는 관리하는 지불 수단을 통해 결제를 수행하는 경우에는, 거래 처리부(350)가 직접 결제 승인 여부를 결정하도록 구현될 수 있다. 또한 거래 처리부(350)는 사용자 계정 정보와 거래 내역 등을 저장 및 관리하거나, 전자 영수증을 발급할 수 있다. 거래 처리부(350)는 금융사 서버(500) 및 PG 서버(550)를 통해 거래가 완료된 이후에, 거래 결과 정보를 사용자 단말(110) 또는 스마트 홈 제어 단말기(200)에 송신할 수 있다.

일 실시예로서, PG 서버(550)는 결제 정보 처리부(551)와 보안 모듈(552)을 포함할 수 있다. 결제 정보 처리부(551)는 서비스 서버(300)로부터 수신한 결제 요청 정보를 수신하여 결제 요청 정보에 해당하는 금융사 서버(500)에 결제 승인 요청을 전달하는 역할을 한다. 한편, PG 서버(550)는 보안 모듈(552)을 포함할 수 있고, 보안 모듈(552)은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있다. 기존의 PG 서버를 이용한 결제 시에는, 온라인 결제 프로세스를 이용함에 따라 별도의 인증 과정(예컨대, 비자카드의 3D Secure)을 거쳐야 하는 번거로움이 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 제어 단말기(200)는 보안 장치(200)로서 물리적인 SE를 구비함에 따라, 보안 장치(200) 내에 있는 신용카드 정보를 PG 사에 송신해줄 수 있다. 이러한 경우, 별도의 인증 없이, 보안 모듈(552)이 신용카드 정보에 대한 인증만을 거쳐 결제를 실시할 수 있다. 사용자 측면에서는 결제를 수행한 후 추가 인증 과정없이 결제를 실시하게 되므로 사용자의 편의성이 향상된다. 다른 실시예로서, 보안성 강화를 위한 2차 인증(예컨대, 생체인증(지문, 홍체 등))을 수행하도록 구현할 수도 있다.

인증 처리부(360)는 보안 서버(400)와 연동하여 인증을 처리하는 구성요소를 말한다. 먼저, 보안 서버(400)는 SE에 대한 권한을 보유하고 보안 서비스를 제공하는 TSM(Trusted Service Management) 서버, 보안 서비스를 위한 키의 라이프사이클을 관리하는 KMS(Key Management System) 서버, 인증서를 발급하고 관리하는 CA(Certificate Authority) 서버, 인증서를 등록하는RA(Registration Authority), 인증 서버를 포함할 수 있다. 이러한 보안 서버와 연동하기 위하여, 인증 처리부(360)는 KMS, TSM과 연동하기 위한 SDK(Software Development Kit)를 포함할 수 있고, 보안 서버(400)의 인증 서비스를 이용하기 위한 SDK를 포함할 수 있다. 인증 처리부(360)는 보안 또는 인증 서비스 필요 시에, 보안 서버(400)와 연동하여 인증 서비스를 수행함으로써, 보안성이 향상된 서비스를 제공할 수 있다.

이 외에도, 서비스 서버(300)는 여러 정보 저장을 위한 DB(280), DM(Device Management)과 같은 구성요소를 포함할 수 있다. DM 솔루션은 OTA(Over the air) 기술을 통해 언제 어디서든 디바이스를 관리, 제어하고 소프트웨어와 펌웨어를 최신 상태로 유지하도록 제제공할 수 있다.

서비스 서버(300)는 상술한 구성요소들을 포함함으로써, 보안 장치(210), 디바이스 인증 등을 통해 보안 기능을 강화하고, 데이터의 수집, 제어, 통계 기능을 제어할 수 있다. 또한 미리 설정된 데이터 값의 분석을 통한 알림 및 푸시 서비스를 제공할 수 있고, Open API로 구성되어 서비스 연계가 용이하도록 구현될 수 있다. 그 외에도 디바이스의 펌웨어, 소프트웨어 업데이트를 지원하는 등 다양한 기능을 구현할 수 있다.

이처럼, 본 발명에 의한 서비스 서버(300)는 보안 서버(400)와 보안 장치(210)를 통해 보안성을 향상시킴과 동시에, 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 가정 내 디바이스 제어 뿐만 아니라, 외부 서버와의 연동을 통한 다양한 서비스를 실현할 수 있어, 사용자의 편의와 보안이 강화된 스마트 홈 플랫폼을 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템의 제어 방법을 도시한 것이다. 시스템은 사용자 단말(110), 서비스 서버(300), 제어 단말기를 통해 제어 메시지를 전달하고 수행할 수 있다.

일 실시예로서, 사용자 단말(110)이 서비스 서버(300)에 데이터 또는 커맨드 메시지를 송신할 수 있다(S410). 사용자는 사용자 단말(110)에서 구동하는 서비스 어플리케이션을 이용하여 커맨드 메시지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 커맨드 메시지는 가전 디바이스(610)의 제어 메시지(예칸대, On/Off), 결제 요청 등 다양한 커맨드를 포함한다.

서비스 서버(300)는 보안 서버와 연동하여 커맨드 메시지를 이용한 MAC 값을 생성할 수 있다(S420). 서비스 서버(300)가 사용자 단말(110)로부터 커맨드 메시지를 수신하면, 보안 서버(400)의 HSM(Hardware Security Module)에 인증을 요청할 수 있고, HSM은 저장된 개인키를 이용하여 연산 결과 값을 서비스 서버(300)에 전송할 수 있다. 예를 들어, HSM은 보유한 개인키를 이용하여, 수신한 커맨드 메시지를 입력값으로 MAC 알고리즘을 통해 제1 MAC값을 생성할 수 있다. 여기서, MAC값은 메시지 인증코드(MAC: Message Authentication Code)로서, 데이터가 변조(수정, 삭제, 삽입 등)되었는지를 검증할 수 있도록 데이터에 덧붙이는 코드이다 디지털 데이터는 일부의 비트가 변경되거나 임의의 데이터가 삽입되거나 일부가 삭제되어도 흔적이 남지 않으므로, 이런 문제를 해결하기 위해 원래의 데이터로만 생성할 수 있는 값을 데이터에 덧붙여서 확인하도록 하는 것이 MAC이다.

서비스 서버(300)는 커맨드 메시지를 이용한 제1 MAC값을 생성하여 스마트 홈 제어 단말기(200)로 전송하고(S430), 제어 단말기(200)가 이를 수신하여 검증을 실시할 수 있다(S440, S450). 일 실시예로서, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 보안 장치(210)에 검증을 요청하고, 보안 장치(210)가 MAC 알고리즘을 이용하여 제1 MAC 값의 메시지를 인증하고 진정성을 확인할 수 있다. 보안 장치(210)가 검증을 완료하고 검증 결과를 스마트 홈 제어 단말기(200)에 전달하면, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 커맨드 메시지에 따른 제어 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 현관 전등을 켜기 위한 메시지라면, 현관 조명 디바이스에 스위치 온(on) 명령을 송신할 수 있다.

본 실시예에서는, 서비스 서버(200)에서 스마트 홈 제어 단말기(200)로 전송되는 커맨드 메시지가 암호화된 경우를 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며, 스마트 홈 제어 단말기(200)에서 가전 디바이스(610)로 송신되는 메시지도 암호화된 형태로 전송될 수 있다. 예를 들어, 공동 현관 단말(620)은 보안 장치(SE)를 구비할 수 있고, 스마트 홈 제어 단말기(200)와 커맨드 또는 데이터 메시지 송수신 시 암호화 프로세스를 거쳐 메시지를 송신하도록 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은, 물리적으로 분리된 보안 서버(400)와 보안 장치(210)를 이용하여 암호화 및 검증을 수행하므로, 소프트웨어적인 보안 시스템보다 외부 공격으로부터 보안성과 안전성이 뛰어나다는 이점이 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 서비스 시스템의 결제 방법을 도시한 이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 제어 단말기(200)에서의 배달 주문 메뉴에 대한 결제 방법을 나타내기 위한 스크린샷이고, 도 7은 예약 호출 메뉴에 대한 결제 방법을 나타낸 스크린샷이다.

일 실시예로서, 사용자는 사용자 단말(110) 또는 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 상품 또는 서비스의 결제를 수행할 수 있다. 이하에서는, 스마트 홈 제어 단말기(200)를 이용한 결제 방법을 위주로 설명한다. 스마트 홈 제어 단말기(200)는 별도의 보안 장치(210)를 구비하여 결제를 수행함에 따라, 결제 정보를 노출하거나 해킹될 위험 없이 안전한 거래를 구현할 수 있다.

사용자는 사용자 단말(110)을 통해 입력하거나, 직접 입력하는 방식으로 제어 단말기(200) 디스플레이부에 개시된 상품 또는 서비스를 선택할 수 있다(S510). 도 6의 (a)에 도시된 것처럼, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 Home IoT, 통화, EMS, 배달 주문, 예약 호출과 같은 다양한 메뉴를 출력할 수 있고, 사용자가 원하는 항목을 선택할 수 있다. 예를 들어, 배달, 주문 항목을 선택한 경우, 스마트 홈 제어 단말기(200)는 미리 저장되거나 서비스 서버(300)를 통해 제공된, 배달 가능한 상점 목록을 출력할 수 있다(도 6의 (b)). 사용자는 가맹점을 선택하여 원하는 메뉴를 주문할 수 있고, 선택한 항목과 결제 정보를 확인한 후 결제를 수행할 수 있다(도 6의 (c), (d)). 실시예로, 사용자는 미리 설정된 결제번호(예컨대, 6자리 숫자)를 입력하여 결제를 요청할 수 있다. 다른 실시예로, 도 7에 도시된 것과 같이 사용자는 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 예약 호출 메뉴를 이용할 수 있다. 사용자가 출력된 메뉴 중 예약 호출 메뉴를 선택하면 제휴 가맹점이 표시되고, 표시된 가맹점 중 하나를 선택할 수 있다(도 7의 (a)). 예약 호출 메뉴의 안내에 따라 호출 날짜와 시간, 상품 등의 정보를 입력할 수 있고(도 7의 (b)), 결제를 수행할 수 있다(도 7의 (c)). 본 도면에서는 결제 번호를 이용한 결제 방법에 대해 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 대체 수단(번호 또는 생체 정보 등)을 통해 결제를 요청할 수 있다.

스마트 홈 제어 단말기(200)는 사용자로부터 결제 요청을 입력받으면, 결제 요청 메시지를 생성하고, 서비스 서버(300)로 송신한다(S520). 서비스 서버(300)는 결제 요청 메시지를 PG 서버(550)에 전달할 수 있다(S530). 다른 실시예로서, 결제 요청 메시지는 서비스 서버(300)를 거치지 않고, 스마트 홈 제어 단말기(200)에서 PG 서버(550)로 전달될 수 있다. 일 실시예로서, PG 서버(550)가 결제 요청 메시지를 수신하면, 보안 모듈을 이용하여 결제 요청 메시지의 인증 절차를 수행한다(S540, S550).

상술한 것처럼, 일 실시예로서 PG 서버(550)는 보안 모듈(552)을 포함할 수 있고, 보안 모듈(552)은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있다. 기존의 PG 서버를 이용한 결제 시에는, 온라인 결제 프로세스를 이용함에 따라 별도의 인증 과정(예컨대, 비자카드의 3D Secure 인증)을 거쳐야 하는 번거로움이 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 제어 단말기(200)는 하드웨어적으로 분리된 보안 장치(SE, 200)를 구비함에 따라, 보안 장치(200) 내에 있는 신용카드 정보를 PG 사에 송신해줄 수 있다. 이러한 경우, 별도의 인증 없이, 보안 모듈(552)이 신용카드 정보에 대한 인증만을 거쳐 결제를 실시할 수 있다. 사용자 측면에서는 결제를 수행한 후 추가 인증 과정 없이 결제를 실시하게 되므로 사용자의 편의성이 향상된다.

다른 실시예로서, 보안성 강화를 위한 2차 인증(예컨대, 생체인증(지문, 홍체 등))을 수행하도록 구현할 수도 있다(S570). 결제 요청 메시지가 추가 인증 정보를 포함하거나, 결제 요청 메시지의 검증 후에 추가 인증 프로세스를 구현할 수 있다. 예를 들어, 지문 인증을 추가로 실시하는 경우, 스마트 홈 제어 단말기(200)에 구비된 지문 입력기를 이용하여 인증 정보를 입력받고 인증을 실시할 수 있다(S560). 일 실시예로서 추가 인증 정보는 서비스 서버(300)에 의해 검증되고 검증 결과만을 PG 서버(550)에 전달할 수 있고, 다른 예로 PG 서버에서 추가 인증 정보 검증을 실시할 수도 있다(S570).

PG 서버(550)는 결제 요청 메시지에 대한 검증을 완료한 후에, 금융사 서버(500)에 결제 승인 요청 메시지를 송신할 수 있다(S585). 금융사 서버(500)는 결제 승인 요청을 수신하여 미리 정의된 기준에 따라 결제의 승인 여부를 판별할 수 있고, 결제 승인 결과를 서비스 서버(300)를 통해 스마트 홈 제어 단말기(200)에 전송할 수 있다.

다른 실시예로서, 금융사 서버(500)에서 발급한 결제 수단이 아닌, 서비스 서버(300)에서 발급한 선불 지급 수단과 같은 결제 수단을 이용하는 경우에는, PG 서버(550)나 금융사 서버(500)를 거치지 않고, 서비스 서버(300)에서 결제 요청 메시지 및 추가 인증 정보의 검증을 실시할 수 있다. 예를 들어, 서비스 서버(300)가 선불 카드를 발행하고, 사용자가 스마트 홈 제어 단말기(200)를 통해 미리 충전해둔 경우, 서비스 서버(300)는 결제 요청 시 잔액 및 선불 지급 수단의 식별 정보 등만을 확인한 후 결제를 승인할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 본 발명의 결제 방법을 이용하여, 실시간 결제뿐만 아니라, 지역 가맹점 또는 관리비 등에 대한 비용을 월별로 결제하는 등 정기 결제 수단으로서도 이용할 수 있고, 광고, 이벤트를 통한 할인 혜택, 포인트나 마일리지 적립과 같은 부가 기능을 함께 운용할 수도 있다.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 의한 결제 서비스에 의하면, 스마트 홈 제어 단말기를 통해서 안전하고 편리한 결제가 가능해지므로, 관리비 납부, 배달음식 주문, 예약, 간편 결제 등 다양한 거래 기능을 구현할 수 있어 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다. 또한 지역 가맹점이나 관리 사무소 등과 연계하여 다양한 서비스를 구현함에 따라, 사용자가 실질적으로 빈번하게 이용하는 서비스들에 편의성을 더함으로써, 지역 경제가 활성화되고 스마트 홈 기술의 실용성과 확장성이 높아질 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 스마트 홈 서비스 시스템 110: 사용자 단말
130: 가맹점 단말 200: 스마트 홈 제어 단말기
300: 서비스 서버 400: 보안 서버
550: PG 서버 500: 금융사 서버

Claims (22)

1. 사용자의 입력을 수신하거나, 정보를 출력하는 입출력부;
   가전 디바이스 또는 서비스 서버로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
   상기 서비스 서버로부터 커맨드(Command) 메시지 수신 시, 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하는 보안 장치(SE, Secure Element); 및
   상기 수집된 데이터 및 상기 커맨드 메시지 중 적어도 하나에 기초하여, 데이터를 처리하거나 제어 명령을 생성하는 데이터 처리부를 포함하는 스마트 홈 제어 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보안 장치를 장착 가능한 보안 장치 슬롯(Slot)을 더 포함하고,
   상기 보안 장치는 하드웨어적으로 분리된 형태로, 상기 스마트 홈 제어 단말기에 장착되는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 제어 단말기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 보안 장치는 미리 저장된 고유 키를 보유하고, 상기 커맨드 메시지를 수신하면 상기 고유 키 및 상기 알고리즘을 이용하여 상기 커맨드 메시지를 검증하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 제어 단말기.
4. 제 1 항에 있어서,
   사용자로부터 결제 요청 입력 시, 상기 보안 장치에 저장된 결제 정보를 포함한 결제 요청 정보를 상기 서비스 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 제어 단말기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 입출력부는 상기 서비스 서버에서 제공하는 하나 이상의 메뉴 항목, 이벤트 및 광고 중 적어도 하나의 컨텐츠를 출력하고,
   상기 하나 이상의 메뉴 항목은 가전 디바이스 제어, 관리비 납부, 배달 주문, 예약, 간편 결제 및 에너지 관리 항목 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 제어 단말기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 입출력부는, 상기 서비스 서버에 의해 정해진 방법에 따라 상기 적어도 하나의 컨텐츠를 팝업창, 버튼, 리스트 또는 추천 형태로 게시하는 것을 특징으로 하는, 스마트 홈 제어 단말기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 커맨드 메시지는 사용자 단말로부터 상기 서비스 서버를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 제어 단말기.
8. 서비스 서버 및 스마트 홈 제어 단말기를 이용하여 구현되는 스마트 홈 서비스 방법으로서,
   상기 스마트 홈 제어 단말기가 상기 서비스 서버로부터 커맨드(Command) 메시지를 수신하는 단계;
   상기 스마트 홈 제어 단말기가 적어도 하나의 가전 디바이스로부터 감지된 데이터를 수집하는 단계; 및
   상기 스마트 홈 제어 단말기가 상기 감지된 데이터를 분석하여 미리 정의된 방법에 따라 제어 명령을 생성하거나, 상기 커맨드 메시지에 상응하는 제어 명령을 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 스마트 홈 제어 단말기는 보안 장치(SE, Secure Element)를 포함하고, 상기 커맨드 메시지 수신 시, 상기 보안 장치를 통해 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 보안 장치는 하드웨어적으로 분리된 형태로, 상기 스마트 홈 제어 단말기에 장착되는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 보안 장치는 미리 저장된 고유 키를 보유하고, 상기 커맨드 메시지를 수신하면 상기 고유 키 및 상기 알고리즘을 이용하여 상기 커맨드 메시지를 검증하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    사용자로부터 결제 요청 입력 시, 상기 보안 장치에 저장된 결제 정보를 포함한 결제 요청 정보를 상기 서비스 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 방법.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 스마트 홈 제어 단말기는 상기 서비스 서버에서 제공하는 하나 이상의 메뉴 항목, 이벤트 및 광고 중 적어도 하나의 컨텐츠를 출력하고,
    상기 하나 이상의 메뉴 항목은 가전 디바이스 제어, 관리비 납부, 배달 주문, 예약, 간편 결제 및 에너지 관리 항목 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 방법.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 커맨드 메시지는 사용자 단말로부터 상기 서비스 서버를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 방법.
14. 가전 디바이스 제어를 위한 커맨드 메시지를 송신하는 사용자 단말기;
    스마트 홈 서비스를 제공하기 위한 서비스 어플리케이션을 제공하고, 상기 커맨드 메시지를 전달하는 서비스 서버; 및
    상기 서비스 서버로부터 상기 커맨드 메시지를 수신하거나, 적어도 하나의 가전 디바이스로부터 감지된 데이터를 수집하는 스마트 홈 제어 단말기를 포함하고,
    상기 스마트 홈 제어 단말기는 보안 장치(SE, Secure Element)를 포함하고, 상기 커맨드 메시지 수신 시, 상기 보안 장치를 통해 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하고, 상기 감지된 데이터를 분석하여 미리 정의된 방법에 따라 제어 명령을 생성하거나, 상기 커맨드 메시지에 상응하는 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 스마트 홈 제어 단말기는, 사용자로부터 결제 요청을 입력받으면 상기 보안 장치에 저장된 결제 정보를 이용하여 결제 요청 정보를 생성하여 상기 서비스 서버에 송신하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 서비스 서버로부터 상기 결제 요청 정보를 수신하고, 보안 모듈을 통해 상기 결제 요청 정보에 대한 인증을 수행하고 금융사 서버에 결제 승인을 요청하는 PG 서버를 더 포함하는 스마트 홈 서비스 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스마트 홈 제어 단말기는 사용자에 대한 추가 인증 정보를 입력받고, 상기 서비스 서버 또는 PG 서버를 통해 추가 인증 정보를 검증하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 시스템.
18. 스마트 홈 제어 단말기 또는 사용자 단말에 서비스 어플리케이션을 제공하고, 정보를 송수신하는 정보 송수신부;
    상기 스마트 홈 제어 단말기에 커맨드 메시지를 송신하여, 가전 디바이스를 제어하도록 구현하는 디바이스 관리부;
    사용자 또는 관리자에 의해 미리 설정된 방식에 따라, 상기 커맨드 메시지를 생성하는 제어 설정부; 및
    PG 사 또는 금융사 서버와 연동하여, 결제를 포함한 거래를 실시하는 거래 처리부를 포함하고,
    상기 커맨드 메시지는 상기 스마트 홈 제어 단말기에 포함된 보안 장치(SE)를 통해 미리 정의된 알고리즘에 따라 상기 커맨드 메시지의 진위성을 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 서버.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 거래 처리부는, 상기 스마트 홈 제어 단말기의 보안 장치에 저장된 결제 정보를 포함한 결제 요청 정보를 수신하고, 상기 PG 사에 전달하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 서버.
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 스마트 홈 서비스 서버는 하나 이상의 메뉴 항목, 이벤트 및 광고 중 적어도 하나의 컨텐츠를 상기 스마트 홈 제어 단말기에 제공하고,
    상기 하나 이상의 메뉴 항목은 가전 디바이스 제어, 관리비 납부, 배달 주문, 예약, 간편 결제 및 에너지 관리 항목 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 서버.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 스마트 홈 서비스 서버는, 미리 정해진 방법에 따라 상기 적어도 하나의 컨텐츠를 팝업창, 버튼, 리스트 또는 추천 형태로 게시하는 것을 특징으로 하는, 스마트 홈 서비스 서버.
22. 제 18 항에 있어서,
    상기 커맨드 메시지는 상기 사용자 단말로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 서버.

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