JP2019537142A - 着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、ＩｏＴ機器を制御するそれぞれの制御ボードがメインボードに対して選択的に装着または脱着できるように構成された周辺機器制御モジュールと、ＩｏＴ機器からアップデートされるリアルタイム及び累積データとタイプ情報をユーザー端末と中継し、記録する管理サーバーと、管理サーバーのデータに基づいてユーザー端末のインターフェースを自動的に構成する応用プログラム構成管理者及びユーザー端末とを含んでなる。本発明は、ユーザーインターフェースをリアルタイムで構成してユーザー端末の応用プログラムと自動的に連携できる。【選択図】図１

Description

本発明は、モノのインターネット（以下、「ＩｏＴ」という）サービス、及び接続されたＩｏＴ制御ボードの開発期間を短縮し且つメンテナンス性を高めるためのハードウェア及びソフトウェア統合フレームワークに係り、より詳細には、ＩｏＴ機器とユーザー端末応用プログラムとが自動的に連携されるように支援することができる、着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステムに関する。

モノのインターネット（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ、ＩｏＴ）とは、各種のモノにコンピュータチップと通信機能を内蔵してインターネットに接続する技術を意味する。

ＩｏＴ機器は、ＩｏＴが適用される一般な機器やモノであってもよい。例えば、ＩｏＴ機器は、一般家庭で活用されるＣＣＴＶ、電灯、警報器、冷蔵庫、エアコンなどの家電機器であってもよく、産業現場で活用される様々なセンサー、セキュリティ装置、変圧／変電器、遮断器、エネルギーストレージ装置、医療機器、工場自動化機器などであってもよい。

ユーザーは、ＩｏＴのための端末を用いてＩｏＴ機器を遠隔で制御することができる。端末とＩｏＴ機器とは、ホームネットワーク、無線通信、近距離通信などのさまざまな通信方式で接続できる。このとき、ユーザーは、ＩｏＴ機器にアクセスし、制御することができるように与えられた制御権を持つ。

ユーザーが端末を用いて多数のＩｏＴ機器を遠隔で制御するのに最も必要な構成要素の一つが、ＩｏＴ機器を直接制御する制御装置である。最も多く使用される制御装置としては、マイクロコントローラユニット（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ：ＭＣＵ）を含む電気／電子部品をプリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）に実装する専用制御ボードやＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）がある。

専用制御ボードは、ボードが挿入される電気／電子製品が必要とする仕様に応じて製作するオーダーメイド型制御ボードであり、ＰＬＣは、十分な数量のリレー（Ｒｅｌａｙ）、ＤＣ入力、接点入力、アナログ入力端子を実装した汎用制御ボードである。
従来のＩｏＴ実現のための専用ボードは、ＩｏＴに適用される周辺機器（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）（センサー、アクチュエータ（Ａｃｔｕａｔｏｒ）、バルブなど）の種類とその数に応じて予め設計製作される。よって、ＩｏＴ機器の拡張及びアップグレードのためには、毎回回路を再設計したり交換したりして使用しなければならないという問題があった。

また、ＰＬＣは、ＬａｄｄｅｒというＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）形式の言語の使用により、現場に設置された機器の用途変更及び機能の拡張が容易であるものの、装着可能な周辺機器の多様性には限界があった。
前述したように、従来は、ＩｏＴ機器の増設及びメンテナンスの過程があまりにも面倒で費用の消費が大きいため、実質的にＩｏＴ環境が一度実現されると、ＩｏＴ機器を変動させたり追加設置したりすることなく持続的に使用するしかなかった。

本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、ＩｏＴ環境でＩｏＴ機器を制御するための制御ボードに周辺機器（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を追加装着する場合、装着された既存の制御ボードのハードウェアを交換することなく、追加された機能に該当する周辺機器だけを装着することができる。このとき、周辺機器がユーザー端末の応用プログラムと自動的に連携されるように支援することにより、制御ボードの拡張性を高め、ハードウェア及びソフトウェアの開発及び修正時間を短縮させることができる、着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の実施形態に係る着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステムは、ＩｏＴ機器に接続された周辺機器を制御するハードウェアモジュールをメインボードに対して選択的に装着または脱着することができるようにデザインされた制御ボードと、制御ボードに接続されたＩｏＴ機器を制御するためのハードウェアモジュールの種類と装着位置に関する情報を格納し、ＩｏＴ機器が追加または変更されると、当該情報をアップデートすることができる管理サーバーと、管理サーバーで確保された駆動プログラムと制御情報を受信して応用プログラムに追加的にインストール及び適用することにより、追加されたＩｏＴ機器の遠隔制御を支援するユーザー端末とを含んでなる。

具体的には、制御すべきＩｏＴ機器の種類に応じて選択的に装着及び脱着が可能なハードウェアモジュールと、ＩｏＴに接続するための通信モジュールとを含み、装着可能なハードウェアモジュールの種類と制御方式が追加されるたびに、インターネットを介してファームウェアを自動的にアップデートすることを可能にするＯＴＡ（Ｏｖｅｒ ｔｈｅ Ａｉｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）ブートローダーをさらに含む。

また、ＩｏＴ機器の固有識別番号、及び制御ボードに搭載されたメインＭＣＵに挿入されたファームウェア（Ｆｉｒｍｗａｒｅ）で発行する周辺機器のタイプ情報に基づいて自動的にユーザーインターフェースを生成するサーバー及び端末応用ソフトウェアが支援される。

本発明の制御ボードは、周辺機器の種類に応じて、ハードウェアモジュールを選択的に装着または脱着することが可能である。制御ボードに接続されたハードウェアモジュールの種類に基づいて、ユーザー端末に表示されるウィジェットが自動的にアップデートされる。これは、制御ボードに搭載されたメインＭＣＵに挿入されたブートローダー、ＯＴＡサーバー、通信モジュールを介して行われる。

自動的に生成されたウィジェットを用いて、ユーザーは、ＩｏＴ機器のリアルタイム情報を確認したりＩｏＴ機器の設定を変更したりすることもでき、ＩｏＴ機器に接続された周辺機器を遠隔で制御することができる。ウィジェットを介して入力される命令は、ＩｏＴサーバーを介してＩｏＴ機器に伝達され、ＩｏＴ機器で発行する状態情報は、ＩｏＴサーバーに格納されるとともに、ユーザー端末のウィジェットに表示されることを特徴とする。

上述した様々な技術特徴を持つ本発明の実施形態に係る着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステムは、次の効果がある。
まず、本発明に係る着脱可能なモジュール型制御ボードとＯＴＡサービス支援部とを結合して使用する場合、ＩｏＴ機器は、ハードウェアの変更に伴うソフトウェアのメンテナンスが容易であるという特長を持つ。これにより、ユーザーが購入または保有しているＩｏＴ機器にセンサーや制御モジュールを追加するのにかかる人員及びコストを最小限に抑えることができる。

特に、最近、脚光を浴びているスマート農場及び工場で各種センサー、照明、機械などが追加または交換されても、制御ボードは、変更される周辺機器に対する制御モジュールのみを交換すればよく、制御のためのソフトウェアは、自動的にアップデートされるため、部品及び製造工程の変更が自由である。また、ＩｏＴサービスを介して、各地点の生産情報を収集、管理して最適な工程を見つけるためのソフトウェア、ハードウェア及び機械の変更を大きなコストをかけずに複数回試みることもできる。
これに加えて、着脱可能なモジュール型制御ボードは、専用制御ボードの低い単価を持ちながらもＰＬＣの拡張性及びメンテナンスに容易であるという利点を持っており、専用制御ボードとＰＬＣで備えていない周辺機器との高い互換性も持っている。

本発明の実施形態に係る着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステムを示す構成図である。 図１に示された着脱可能なモジュール型制御ボードを具体的に示す構成図である。 図１に示された管理サーバーを具体的に示す構成図である。 図１に示された管理サーバーのバックエンド（Ｂａｃｋ−ｅｎｄ）サービスの実行方式を具体的に示すフローチャートである。 ユーザー端末とハードウェアモジュール及びＩｏＴ機器の連携動作を説明するための図である。 複数のユーザー端末に応用プログラム制御ツールが同様に適用される例を示す図である。

上述した目的、特徴及び利点は、添付図面を参照して詳細に後述される。これにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施し得るのである。本発明を説明するにあたり、本発明に関連した公知の技術についての具体的な説明が本発明の要旨を無駄に曖昧にするおそれがあると判断された場合には、詳細な説明を省略する。以下、添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステムを示す構成図である。
図１に示されたＩｏＴサービスシステムは、ＩｏＴ機器１００だけでなく、ＩｏＴ機器に追加できる周辺機器、少なくとも一つの制御ボード２００、管理サーバー３００、及びユーザー端末４００を含む。

ＩｏＴ機器１００は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）が適用される一般な機器やモノであって、一般家庭で活用されるＣＣＴＶ、電灯、警報器、冷蔵庫、エアコンなどの家電機器であることもある。併せて、産業現場で活用される様々なセンサー、セキュリティ装置、変圧／変電器、遮断器、エネルギー貯蔵装置、医療機器、工場自動化機器などがＩｏＴ機器１００になることもある。

それぞれの制御ボード２００は、ＩｏＴ機器１００を制御するハードウェアモジュールがメインボードにサブとして装着される形で構成される。すなわち、制御ボード２００は、ＩｏＴ機器１００を制御するそれぞれのハードウェアモジュールがメインボードに対して選択的に装着または脱着できるように構成される。このとき、それぞれのハードウェアモジュールは、必要に応じて選択的にメインボードに対して装着されることも、脱着されることも可能である。

それぞれのハードウェアモジュールは、少なくとも一つずつのＩｏＴ機器１００と対応してＩｏＴ機器１００の駆動を制御するので、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）機能を行う。すなわち、それぞれのハードウェアモジュールは、マイクロプロセッサなどのＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）を備えて、予め設定された入力プログラム及びユーザーの制御に応じて順次論理演算処理する。その処理結果を用いて、接続されたＩｏＴ機器１００の全般的な駆動を制御する。

制御ボード２００の各ハードウェアモジュールは、電源入力端子と通信インターフェース端子を有するコネクタがメインボードの各スレーブコネクタに電気的に結合される形でメインボードに装着される。

メインボードは、近距離／遠距離通信インターフェースモジュールとＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成され、予め設定されたシーケンスに応じてそれぞれのハードウェアモジュールと管理サーバー３００とユーザー端末４００とが連携駆動されるように支援する。このような少なくとも一つのハードウェアモジュールとメインボードからなる制御ボード２００については、添付図面を参照してより具体的に後述する。

管理サーバー３００は、インターネット網を介して少なくとも一つの制御ボード２００とのインターフェース通信を行う。このような管理サーバー３００は、制御ボード２００それぞれのハードウェアモジュールが、ユーザーの制御または予め設定されたプログラムに応じてＩｏＴ機器１００を制御することができるように支援するとともに、各ＩｏＴ機器１００の制御状態をリアルタイムでモニタリングする。

特に、管理サーバー３００は、制御ボード２００のメインボードに特定のＩｏＴ機器１００を制御するためのハードウェアモジュールが追加装着されると、追加されたＩｏＴ機器１００とハードウェアモジュールの駆動を制御するための駆動プログラム及び制御ツール（またはユーザーインターフェースツール）を確保して格納する。駆動プログラム及び制御ツールをユーザー端末４００に支援する。

管理サーバー３００には、それぞれのＩｏＴ機器１００とハードウェアモジュールなどの駆動を制御するための駆動プログラムとインターフェース制御ツールがさまざまな形で設計され、予め格納されていてもよい。したがって、メインボードにハードウェアモジュールが追加装着されると、当該ハードウェアモジュールとＩｏＴ機器１００の駆動を制御するための駆動プログラムと制御ツールを抽出してユーザー端末４００へ提供することができる。ユーザー端末４００の応用プログラム、応用プログラム内の制御ツール、及び制御情報を用いて当該ＩｏＴ機器１００が制御できるように、駆動プログラムと制御ツールの制御機能をソフトウェア的に連携させる。

もし制御ボード２００のメインボードにハードウェアモジュールが追加装着されたとき、当該ハードウェアモジュールとＩｏＴ機器１００の駆動プログラムまたは制御ツールが管理サーバー３００に予め格納されていない場合には、管理サーバー３００は、外部から当該ハードウェアモジュールとＩｏＴ機器１００の駆動を制御するための駆動プログラムの支援を受けて利用することができる。

ユーザー端末４００では、追加されるＩｏＴ機器１００とハードウェアモジュールの駆動を制御するための駆動プログラムと制御ツールを受信して駆動プログラムをインストールし、制御ツールを応用プログラムの機能とさらに連携させる。このとき、ユーザーは、応用プログラムに追加される制御ツールを必要に応じて再配置して使用することができ、それぞれの制御ツールは、駆動プログラムと連携されるので、ユーザーの遠隔制御を支援する。
図２は図１に示された着脱可能なモジュール型制御ボードを具体的に示す構成図である。

図２を参照すると、本発明におけるＩｏＴシステムは、ＩｏＴ機器１００を制御するそれぞれのハードウェアモジュール２１０が制御ボード２００に対して選択的に装着または脱着できるように構成される。周辺機器１００を制御ボード２００にさらに接続するためには、周辺機器の制御のためのハードウェアモジュール２１０がスロットに追加装着されなければならず、このとき、制御ボード２００に挿入されたマイクロプロセッサ２３０が通信モジュール２２０を介して管理サーバー３００へ、制御ボード２００に接続された周辺機器１００の種類及びスロット位置をアップデートする。

それぞれの制御ボード２００は、インターフェース通信及びシーケンス制御を行うメインボード２４０のスレーブゾーンＡＰにそれぞれのハードウェアモジュール２１０が装着され、それぞれのＩｏＴ機器１００を制御することができるように構成される。

メインボード２４０は、近距離／遠距離通信インターフェースモジュール２２０、ＣＰＵ２３０、少なくとも一つのスレーブコネクタＰなどを含む。このようなメインボード２４０は、予め設定されたＣＰＵ２３０のシーケンスに応じて、それぞれのハードウェアモジュール２１０、管理サーバー３００及びユーザー端末４００を連携させる。

メインボード２４０は、いずれかのスレーブコネクタＰにハードウェアモジュール２１０が追加装着されると、追加装着されたハードウェアモジュール２１０、及びハードウェアモジュール２１０を介して制御するＩｏＴ機器１００に対する製品情報を管理サーバー３００へ伝送する。逆に、管理サーバー３００またはユーザー端末４００を介して制御命令及び制御信号が入力されると、これを順次当該ハードウェアモジュール２１０へ供給する。

それぞれのハードウェアモジュール２１０は、電源入力端子と通信インターフェース端子を有するコネクタがメインボード２４０の各スレーブコネクタＰに電気的に結合される形で、メインボード２４０のスレーブゾーンＡＰにそれぞれ装着される。

ハードウェアモジュール２１０は、制御しようとする少なくとも一つのＩｏＴ機器１００と対応し、ユーザーの制御に応じて予め設定されたプログラム演算を行うことにより、該当するＩｏＴ機器１００の駆動を制御する。このため、各ハードウェアモジュール２１０には、少なくとも一つのＭＣＵを始めとする制御回路が構成される。
図３は図１に示された管理サーバーを具体的に示す構成図である。

図３に示された管理サーバー３００は、少なくとも一つの制御ボード２００とインターフェース通信を行い、制御ボード２００それぞれのハードウェアモジュール２１０がユーザーの制御または予め設定されたプログラムに応じてＩｏＴ機器１００を制御することができるように支援する。
このため、管理サーバー３００は、ＩｏＴ機器通信部３１０、データベース３２０、及びフロントエンドサービス支援部３３０を含む。

ＩｏＴ機器通信部３１０は、４Ｇ（４Ｇ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、５Ｇ（５Ｇ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）、ワイダイ（Ｗｉ−Ｄｉ）などの有線／無線インターネット通信モジュールを備え、少なくとも一つの制御ボード２００及びユーザー端末４００とのインターネット通信を行う。

ＩｏＴ機器通信部３１０は、ユーザー端末４００に応用プログラム、駆動プログラム及び制御ツールなどを提供する。ＩｏＴ機器通信部は、制御ボード２００からＩｏＴ機器１００に対する制御情報を受信してデータベース３２０及びフロントエンドサービス支援部３３０へ提供する。

制御ボード２００にハードウェアモジュール２１０が追加装着される場合、ＩｏＴ機器通信部３１０は、追加装着されたハードウェアモジュール２１０及びＩｏＴ機器１００に対する製品情報の入力を制御ボード２００から受ける。入力された製品情報は、ハードウェアリンク部３３０、制御ツール連携部３４０及びドライバ支援部３５０と共有する。

ＩｏＴサービス支援部３１１及びＯＴＡサービス支援部３１２は、制御ボード２００にＩｏＴ機器１００を制御するためのハードウェアモジュール２１０が追加装着されると、追加されたＩｏＴ機器１００とハードウェアモジュール２１０の駆動を制御するための駆動プログラムを支援する。ここで、駆動プログラムは、それぞれのＩｏＴ機器１００とハードウェアモジュール２１０の駆動ソース、実行ファイル及びフォーマットを含み、ＩｏＴ機器１００とハードウェアモジュール２１０のメーカーから配布された実行プログラムであってもよい。

ＩｏＴサービス支援部３１１及びＯＴＡサービス支援部３１２は、制御ボード２００にＩｏＴ機器１００を制御するためのハードウェアモジュール２１０が追加装着されると、追加されたＩｏＴ機器１００とハードウェアモジュールの駆動を制御するための制御ツールをウィジェットプログラムとして支援する。具体的には、ＩｏＴサービス支援部３１１及びＯＴＡサービス支援部３１２は、ハードウェアモジュール２１０及びＩｏＴ機器１００に対する製品情報が入力されると、製品情報に基づいて制御ツールを生成してユーザー端末４００にウィジェットプログラムとして支援する。このため、ユーザーは、ユーザー端末４００の応用プログラムを実行した後、ウィジェットプログラム画面を表示して応用プログラムに制御ツールを配置することができる。制御ツール連携部３５０は、応用プログラムの制御ツールを用いたユーザーの制御に応じて制御信号や動作命令を生成してハードウェアリンク部３３０へ伝送する。

ユーザー端末４００には、インターネットを介して管理サーバー３００のフロントエンドサービス支援部３３０に接続し、フロントエンドサービス支援部３３０の支援方式は、一般に、Ｗｅｂサービス方式が最も適するが、通信プロトコルには拘らない。
ユーザーが所有している装置の固有番号はデータベース３２０に格納されており、当該装置のリアルタイム或いは累積データもデータベース３２０に格納されているので、これに基づいて、ユーザーは、ユーザー端末４００を用いて自分の所有しているＩｏＴ機器の情報を閲覧し、遠隔で制御することができる。

ユーザー端末４００には、データベース３２０に格納されたＩｏＴ機器のタイプ情報（ＩｏＴ機器１００の種類とスロット位置）に基づいて、フロントエンドサービス支援部３３０によってユーザーインターフェースが自動的に生成される。ユーザー端末４００に自動生成されたウィジェットでデータベース３２０にＩｏＴ機器に対する命令を挿入すると、ＩｏＴサービス支援部３１１がデータベース３２０の変化を感知して制御ボード２００に知らせることにより、ユーザーが遠隔でＩｏＴ機器を制御することができる。

ＩｏＴ機器通信部３１０は、制御ボード２００に追加装着されたハードウェアモジュール２１０を介してＩｏＴ機器１００が制御できるように駆動プログラムを適用する。つまり、ハードウェアリンク部３３０は、ハードウェアモジュール２１０で駆動プログラムを実行させて、ハードウェアモジュール２１０とユーザー端末４００の応用プログラム制御ツールとが連携されるようにする。この時は、ユーザー端末４００の応用プログラム制御ツールを用いたユーザーの制御に基づいて生成された制御信号や動作命令に応じてハードウェアモジュール２１０が動作するようにプログラム命令を連携させる。これにより、制御ボード２００の各ハードウェアモジュール２１０は、制御信号と制御命令に応じて予め設定されたプログラム演算を行うことにより、該当するＩｏＴ機器１００の駆動を制御する。

一方、データベース３２０は、それぞれのＩｏＴ機器１００及びハードウェアモジュール２１０別の製品情報に基づいて、当該メーカーから支援される駆動プログラムの支援を受けて格納する。ＩｏＴ機器通信部３１０の要求に応じて、それぞれの製品情報にマッチングさせて、予め格納された駆動プログラムをＩｏＴ機器通信部３１０へ支援する。
図４は図１に示された管理サーバーのバックエンド（Ｂａｃｋ−ｅｎｄ）サービスの実行方式を具体的に示すフローチャートである。

具体的には、図４はＯＴＡサービス支援部３１２によるマイクロプロセッサ２３０の自動アップデート過程と、制御ボード２００のメインボード２４０のスロットに差し込まれたハードウェアモジュール２１０の変更に伴うタイプ情報掲示過程を図式化したものである。

システム管理者が管理サーバーのデータベース３２０にファームウェアをアップデートし、制御ボード２００を再ブートしたり、プロセッサ２３０のファームウェアがスロットに差し込まれたハードウェアモジュール２１０の変更を感知したりするなどの特定のイベントが発生した場合、ＯＴＡサービス支援部３１２は、制御ボードのプロセッサ２３０のファームウェアバージョンと、データベース３２０に登録されたバージョンとを比較する。
制御ボードのプロセッサ２３０のファームウェアバージョンよりも、データベース３２０に登録されたファームウェアのバージョンが最新である場合、プロセッサ２３０のＯＴＡブートローダーが実行され、ＯＴＡサービス支援部３１２との通信を介してプロセッサ２３０のファームウェアのアップデートを自動的に行う。

ファームウェアのバージョンが一致すると、ファームウェアのアップデートは進行せず、以後、制御ボード２００は、装着されたハードウェアモジュール２１０の情報に基づいて装着されたＩｏＴ機器１００のリストを構成して管理サーバー３００へ伝送する。データベース３２０に当該情報をアップデートすることはＩＯＴサービス支援部３１１が担当する。制御ボード２００がＩｏＴ機器１００の情報をサーバーに知らせることを、「Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ」と命名する。

ＩｏＴ機器１００のブートの際に、制御ボード２００からサーバー３００へ伝送するＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔパケットによって、遠隔のユーザー端末４００のウィジェットが自動的に変更される。ここにＯＴＡブートロード機能を加えたことは、支援されるＩｏＴ機器１００の制御シーケンスのアップデートとＩｏＴ製品の自動化された制御のためのものである。
別途のファームウェアが制御ボード２００のプロセッサ２３０にアップロードされなければ、ユーザー端末４００のウィジェットによる手動制御のみが可能である。

一方、ＩｏＴ機器通信部３１０は、新たに入力される製品情報に基づいて、当該ＩｏＴ機器１００の制御に応じる制御ツールを様々な形態で自動選定して、ユーザー端末４００にウィジェットプログラムとして支援することができる。ウィジェットプログラムでユーザーによって選択された制御ツールは、応用プログラムの制御画面に適用されることで、制御ツールの操作でＩｏＴ機器１００の動作を制御することができる。
図５はユーザー端末とハードウェアモジュール及びＩｏＴ機器の連携動作を説明するための図である。

図５に示すように、ユーザー端末４００にも、追加されたハードウェアモジュール２１０及びＩｏＴ機器１００の駆動プログラムがインストールされるので、ハードウェアリンク部３３０を介して一度連携動作が行われた後には、ユーザー端末４００でＩｏＴ機器１００を遠隔で制御することができる。

ユーザー端末４００では、追加されたハードウェアモジュール２１０及びＩｏＴ機器１００の駆動プログラムを実行させて、ハードウェアモジュール２１０とユーザー端末４００の応用プログラム制御ツールとが連携されるようにする。そして、ユーザー端末４００の応用プログラム制御ツールを用いたユーザーの制御に応じて生成された制御信号や動作命令をハードウェアモジュール２１０へ伝送する。ハードウェアモジュール２１０は、メインボード２４０を介して制御信号や制御命令が入力されると、これをプログラム命令語と連携させて、制御信号と制御命令に応じて予め設定されたプログラム演算を行うことにより、該当するＩｏＴ機器１００の駆動を制御することができる。
図６は複数のユーザー端末に応用プログラム制御ツールが同様に適用される例を示す図である。

図６に示すように、ユーザー端末４００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）であってもよく、スマートフォンなどのタブレット移動通信機器であってもよい。このため、ＩｏＴ機器通信部３１０は、Ｗｅｂタイプの応用プログラムとＡｐｐタイプの応用プログラムを互いに支援する。

ＩｏＴ機器通信部３１０の支援により、ユーザーがパーソナルコンピュータ（ＰＣ）上にＷｅｂタイプの応用プログラムを実行してＩｏＴ機器１００を制御するか、或いは制御ツールを追加設定しても、これはＡｐｐタイプの応用プログラムにも同様に適用される。

ＩｏＴ機器通信部３１０を介して支援されるモニタリング機能も同様に適用される。すなわち、ＷｅｂタイプまたはＡｐｐタイプの応用プログラムでいずれも各ハードウェアモジュール２１０とＩｏＴ機器１００及び応用プログラムの連携動作及び制御動作を確認することができる。

ユーザーは、ＷｅｂタイプまたはＡｐｐタイプの応用プログラムを選択的に実行して、各ハードウェアモジュール２１０とＩｏＴ機器１００の連携動作及び制御動作が円滑であるかを確認し、各ハードウェアモジュール２１０と応用プログラムの連携動作も正常に連携されたかを確認することができる。これは、ユーザーがＡｐｐまたはＷｅｂタイプの応用プログラム制御ツールを用いてＩｏＴ機器１００の動作をリアルタイムで制御しながら、ＩｏＴ機器１００の制御結果もリアルタイムで確認することができる。

上述したように、本発明の実施形態に係る制御ボード２００を用いたＩｏＴ実現システム及び方法は、ＩｏＴ環境下でＩｏＴ機器１００及びハードウェアモジュール２１０を追加装着するとき、追加されたＩｏＴ機器１００及びハードウェアモジュール２１０がユーザー端末の応用プログラムと自動的に連携されるように支援する。

特に、ユーザーが保有または購入したＩｏＴ機器１００及びそのハードウェアモジュール２００を直接制御ボード２００に追加装着することができるように支援するので、必要とされる人員及びコストを最小限に抑えることができる。

また、直接ＩｏＴ機器１００及びハードウェアモジュール２１０が制御ボード２００に追加装着されると、自動的にユーザー端末の応用プログラムにインターフェース制御ツールが追加され、応用プログラムと当該ＩｏＴ機器１００及びハードウェアモジュール２１０の駆動プログラムとが自動的に連携されるように支援することにより、ユーザーインターフェースの制御が容易に行われるようにすることができる。よって、ユーザーの利便性及び満足度を大幅に向上させることができる。

以上のように、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。これは、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正及び変形が可能である。よって、本発明の思想は下記の特許請求の範囲によってのみ把握されるべきであり、それらの均等または等価的変形も本発明の思想の範疇に属するといえる。

Claims (4)

1. ＩｏＴ（モノのインターネット）機器に接続された周辺機器を制御するハードウェアモジュールをメインボードに対して選択的に装着または脱着することができるようにデザインされた制御ボードと、
   前記制御ボードに接続されたＩｏＴ機器を制御するためのハードウェアモジュールの種類と装着位置に関する情報を格納し、ＩｏＴ機器が追加または変更されると、当該情報をアップデートすることができる管理サーバーと、
   前記管理サーバーで確保された駆動プログラムと制御情報を受信して応用プログラムに追加的にインストール及び適用することにより、追加されたＩｏＴ機器の遠隔制御を支援するユーザー端末とを含んでなる、着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステム。
2. 前記制御ボードは、
   前記メインボードのスレーブ領域に装着されるが、電源入力端子と通信インターフェース端子を有するコネクタが前記メインボードの各スレーブコネクタに電気的に結合される形で前記メインボードのスレーブ領域に対して装着または脱着される、請求項１に記載の着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステム。
3. 前記管理サーバーは、
   有線／無線インターネット通信モジュールを備えて、前記制御ボード及び前記ユーザー端末とのインターネット通信を行い、前記ユーザー端末に前記ＩｏＴ機器の制御のための応用プログラムを支援し、前記制御ボードに前記ハードウェアモジュールが追加装着されると、前記追加されたＩｏＴ機器と前記ハードウェアモジュールの駆動を制御するための駆動プログラムを支援するＩｏＴ機器通信部と、
   前記ＩｏＴ機器通信部に制御ボードのタイプ情報に基づいて自動化されたウィジェットを支援するフロントエンドサービス支援部とを含む、請求項１に記載の着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステム。
4. 前記管理サーバーは、
   有線／無線インターネット通信モジュールを備えて、前記制御ボードとのインターネット通信をしてＩｏＴサービスとＯＴＡサービスを行う通信部と、
   前記制御ボードの固有番号、装着された周辺機器のリスト、ファームウェア、ユーザーデータ、ユーザーが所有した制御ボードの固有番号リスト、制御ボードから提供するリアルタイムデータ及び累積データ、及びユーザーが前記制御ボードに送ろうとするリアルタイム命令を記録しているデータベースとをさらに含む、請求項１に記載の着脱可能なハードウェアモジュールを用いた適応性ＩｏＴサービスシステム。

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