KR101509523B1 - 임베디드 소프트웨어 교육시스템에서 블루투스 기반 업로드 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트폰은 프로그래밍된 스크립트를 네트워크 공유기로 전송하는 단계, 상기 네트워크 공유기는 전송받은 스크립트를 컴파일하여 생성한 바이너리 파일을 상기 스마트폰으로 전송하는 단계, 상기 임베디드 보드는 부트로더 업로드 대기 모드로 동작하고, 블루투스 통신을 시작하여 상기 스마트폰으로부터 데이터 업로드 시작 신호를 수신하는 단계, 상기 스마트폰에서 전송받은 상기 바이너리 파일을 상기 임베디드 보드로 전송하는 단계, 상기 스마트폰으로부터 상기 바이너리 파일의 업로드가 완료되면 상기 임베디드 보드는 데이터 업로드 완료 신호를 입력받는 단계 및 상기 데이터 업로드 완료 신호가 입력됨에 따라 상기 임베디드 보드는 업로드된 바이너리 파일의 실행모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 업로드 방법에 관한 것이다.

Description

임베디드 소프트웨어 교육시스템에서 블루투스 기반 업로드 방법{Uploading method using blutooth communication in the education system of embedded software}

본 발명은 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어의 업로드 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 네트워크 공유기를 통해 스크립트를 컴파일하고, 블루투스 통신에 의한 데이터 전송의 시작과 끝을 리셋버튼과 스위치버튼에 의해 구분함으로써 데이터 전송이 완료된 이후에 전송받은 소프트웨어를 실행시키는 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어의 업로드 방법에 관한 것이다.

임베디드 소프트웨어란 여러 디지털 기기에서 다양한 용도로 활용되는 내장형 소프트웨어를 의미하며, 셋톱박스, 휴대폰, 디지털 TV, 게임기 등 거의 모든 디지털 제품에 내장되는 고부가가치 소프트웨어를 말한다. 임베디드 소프트웨어는 PC처럼 별도의 운영체제를 가지고 그 위에 소프트웨어를 따로 설치해 사용하는 것이 아니라 제품 자체에 임베디드(embedded)된 것이고, 이러한 제품을 임베디드 장치라 한다.

임베디드 소프트웨어는 전자기기에 내장된 채 실행되므로, 임베디드 장치와 분리된 소프트웨어만의 테스트만으로는 개발할 수는 없으며, 실제로 임베디드 장치로 업로드하여, 임베디드 장치가 프로그래밍된 내용대로 제대로 실행되는지 테스트하고 업그레이드하여 임베디드 소프트웨어를 개발하고 있다. 또한, 프로그래밍된 소프트웨어는 임베디드 보드에서 실행가능한 언어로의 컴파일을 거쳐 업로드하여야 임베디드 보드에서 실행될 수 있다.

한편 임베디드 소프트웨어를 임베디드 장치로의 업로드 방식은 USB 케이블이나 ISP 케이블을 연결하여 업로드하고 있고, 블루투스와 같은 무선 통신 환경에서의 업로드 방식은 많은 문제점들로 인해 자주 활용되지 못하다가, 최근 스마트폰이 보급됨에 따라 스마트폰 상에서 블루투스 통신에 의해 임베디드 장치로 업로드하는 방식의 활용이 늘고 있다. 그러나 스마트폰으로부터 임베디드 장치로 블루투스 통신에 의해 전송하는 방식은 아직까지 이를 효율적으로 지원하는 방식이 없어 임베디드 소프트웨어 개발에 많은 불편을 초래하고 있다.

도 1은 종래기술에 의한 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어의 업로드 방법의 순서도이다.

임베디드 보드의 리셋버튼이 클릭되면, 업로드 시작 신호를 수신하고 데이터를 업로드한다. 그리고 임베디드 보드는 일정 시간 후에 자동으로 데이터 실행모드로 전환되어 업로드된 데이터를 실행한다. 그런데, 블루투스 방식으로 무선 전송받는 경우에, 종래 기술에서는 업로드가 완료되기 전에 자동으로 실행모드로 전환되는 문제가 발생하여 업로드가 실패하는 경우가 빈번히 발생하는 문제점이 있다. 따라서 이러한 업로드 실패로 인한 불편함을 해결하고 확실하게 업로드를 성공시킬 수 있는 업로드 방법이 필요하다.

특허문헌 1은 블루투스 무선 규격을 채용하는 휴대폰에 관한 것으로, 특히 휴대폰의 각종 소프트웨어 프로그램을 블루투스 무선을 이용하여 PC 또는 다른 휴대폰에서 수신되는 소프트웨어 프로그램을 다운로드받아 내부 소프트웨어 프로그램을 업그레이드시키는 블루투스 무선 통신을 이용한 휴대폰의 소프트웨어 다운로드 방법에 관한 발명이나, 데이터 업로드 도중의 자동 실행에 따른 업로드 실패 문제를 해결하지 못하고 있다.

1. 한국등록특허 제10-0594088호(2006년 06월 20일 등록)

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 네트워크 공유기를 통해 컴파일하고, 블루투스 통신의 시작과 끝을 리셋버튼과 스위치버튼에 의해 구분함으로써 컴파일된 데이터의 전송이 완료된 이후에 업로드받은 소프트웨어를 실행시켜 업로드 성공율을 크게 향상시킨 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 업로드 방법 및 프로그래밍 교육 시스템을 제공하고자 한다.

상기의 해결하려는 과제를 위한 본 발명에 의한 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 업로드 방법은, 스마트폰으로부터 프로그래밍된 스크립트를 네트워크 공유기로 전송하는 단계, 상기 네트워크 공유기에서 전송받은 스크립트를 컴파일하여 생성한 바이너리 파일을 상기 스마트폰으로 전송하는 단계, 상기 임베디드 보드는 부트로더 업로드 대기 모드로 동작하고, 블루투스 통신을 시작하여 상기 스마트폰으로부터 데이터 업로드 시작 신호를 수신하는 단계, 상기 스마트폰에서 전송받은 상기 바이너리 파일을 상기 임베디드 보드로 전송하는 단계, 상기 스마트폰으로부터 상기 바이너리 파일의 업로드가 완료되면 상기 임베디드 보드는 데이터 업로드 완료 신호를 입력받는 단계 및 상기 데이터 업로드 완료 신호가 입력됨에 따라 상기 임베디드 보드에서 업로드된 바이너리 파일의 프로그래밍 실행모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예로서 본 발명에 의한 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 프로그래밍 교육 시스템은 스크립트를 입력받는 적어도 하나의 스마트폰, 상기 스마트폰과 접속되고, 상기 스마트폰으로부터 상기 스크립트를 전송받아 컴파일하여 바이너리 파일을 생성하고, 접속된 스마트폰에 상기 바이너리 파일을 전송하는 네트워크 공유기 및 리셋버튼과 스위치버튼이 작동됨에 따라 상기 스마트폰으로부터 블루투스 방식으로 상기 바이너리 파일을 전송받고, 상기 리셋버튼이 작동됨에 따라 상기 바이너리 파일이 실행되는 적어도 하나의 임베디드 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래의 블루투스 방식의 임베디드 보드 데이터 업로드 도중에 업그레이드가 실행되거나 데이터가 실행됨에 따른 업로드 실패나 데이터 실행 오류를 말끔히 해결할 수 있다.

본 발명은 임베디드 프로그래밍 교육 현장에서 실습자 자신의 스마트폰과 주변의 네트워크 공유기를 이용하여 스크립트를 컴파일할 수 있으므로, 실습자가 프로그래밍한 내용에 의해 임베디드 보드가 동작하는지 바로 확인할 수 있으므로 별도의 PC와 인터넷을 구비하지 않고도 프로그래밍 교육을 원활하게 수행할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 블루투스 방식의 임베디드 소프트웨어 업로드 방법의 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 업로드 방법의 순서도.
도 3은 본 발명에 의한 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 업로드 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 프로그래밍 교육 시스템의 구성도.
도 5는 도 3에 도시된 네트워크 공유기의 상세 구성도.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것은 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.

이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 업로드 방법 및 프로그래밍 교육 시스템을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 인터넷과 PC가 충분히 확보되지 않은 교실에서 AVR과 같은 임베디드 개발 툴을 이용해 임베디드 소프트웨어를 개발하는데 있어서, 실습자가 프로그래밍한 내용을 교실에서 바로 컴파일하여 변경된 프로그래밍 내용을 임베디드 보드에 적용함으로써 프로그래밍 교육을 원활하게 수행할 수 있는 발명으로서, 본 발명은 스마트폰(4)과 주변의 네트워크 공유기(5)를 활용하여 컴파일을 수행하는 것과 리셋버튼과 스위치버튼의 작동에 의해 데이터 업로드의 시작과 종료 시점을 임베디드 보드에 알려줌으로써, 데이터 업로드가 확실히 완료된 이후에 임베디드 보드가 데이터를 실행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

임베디드 보드로의 변경된 프로그래밍 내용을 업로드하는데 있어서, 기본적으로 수행하는 동작으로서는 컴파일 동작과 업로드 동작이 있다. 컴파일 동작에는 많은 메모리 용량을 필요로 한다. PC가 충분히 제공되지 않는 교실에서는 실습자의 스마트폰이 보유한 기능을 PC 대신 부분적으로 활용할 수 있으나, 스마트폰은 모바일 기기의 특성상 메모리 용량이 제한될 수밖에 없어 컴파일하기에는 적합지 않다. 따라서 본 발명은 주변의 네트워크 공유기(50)로 프로그래밍 실습자들 자신의 스마트폰으로 접속하고, 실습자 자신의 스마트폰(40)을 통해 스크립트를 프로그래밍하여 네트워크 공유기(50)로 전송하면, 네트워크 공유기(50)에 구비된 컴파일모듈(51)은 전송받은 스크립트를 임베디드 보드(60)에서 수행 가능한 형태의 언어로 컴파일한다. 이후, 실습자의 스마트폰(40)으로 네트워크 공유기(50)에서 컴파일된 파일을 전송하고, 블루투스 통신을 이용하여 임베디드 보드(60)로 컴파일된 파일을 업로드한다.

또한 본 발명은 블루투스 방식에 의한 업로드 방법은 데이터 업로드가 완료되기 전에 데이터의 실행모드로 전환됨에 따른 오류를 해결하기 위해, 블루투스 방식에 의한 데이터 전송 전에 임베디드 보드의 리셋버튼과 스위치버튼을 작동시켜 임베디드 보드(60)를 부트로더 업로드 대기 모드로 동작하게 하고, 데이터 전송이 완료되면 리셋버튼을 작동시켜 비로소 데이터 실행모드로 동작하도록 한다.

따라서 임베디드 보드(60)는 컴파일된 파일을 입력받았기 때문에 실습자가 프로그래밍한 내용으로 변경되고 실행되게 되며, 데이터 전송이 완전히 종료된 이후에 바이너리 파일을 실행시킴으로써 업로드 성공율을 크게 향상시킬 수 있다. 더불어 실습자마다 PC를 제공받지 않고도, 실습자 자신의 스마트폰과 네트워크 공유기를 활용하여 스크립트를 컴파일할 수 있고, 임베디드 보드를 실습자가 원하는 프로그래밍 내용으로 변경할 수 있게 되는 효과가 발생한다.

도 2는 본 발명에 따른 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 컴파일 및 업로드 방법 순서도이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 의한 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 컴파일과 업로드 방법이 적용된 업로드 시스템을 도시한 것이며, 도 5는 도 4를 확장한 프로그래밍 교육 현장에서 다수의 실습자가 원활하게 프로그래밍 교육을 진행할 수 있는 블루투스 기반의 임베디드 소프트웨어 프로그래밍 교육 시스템을 도시한 것이다. 본 발명에 의한 임베디드 소프트웨어 컴파일 방법부터 설명하면 아래와 같다.

교육 현장에서 각 실습자들은 자신의 스마트폰(40)에 스크립트를 작성할 수 있는 프로그램을 설치하고, 스마트폰(40)으로 임베디드 보드(60)에 실행할 소프트웨어를 프로그래밍하여 스크립트를 완성한다. 실습자들은 각 스크립트 전체를 한 번에 전송할 수도 있지만, 소정 분량씩 분할하여 전송하고, 전송된 순서대로 컴파일된 바이너리 파일을 수신하면, 이를 합성함으로서 컴파일에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

각각의 스마트폰(40)을 하나의 네트워크 공유기(50)에 연결하여 네트워크 접속 상태를 유지한다. 상기 네트워크 공유기(50)에 접속되는 스마트폰은 실습자 단말기일 수 있으며, 적어도 하나 이상으로 구성된다. 각각의 스마트폰(40)은 실습자가 별도로 IP 주소를 입력할 필요 없이, 접속된 네트워크 공유기(50)의 게이트웨이 IP(internet protocol)를 자동 탐지하고, 탐지된 IP를 이용하여 상기 네트워크 공유기(50)에 상기 스크립트를 무선 전송한다.

본 발명에 의한 일 실시예로서 도 4를 참조하면, 상기 네트워크 공유기(50)는 강사 컴퓨터(1)나 노트북과 무선 또는 유선으로 연결되어 각 실습자 스마트폰으로부터 전송받은 스크립트를 노트북이나 강사 컴퓨터(1)에서 컴파일하고, 컴파일된 바이너리 파일을 실습자의 스마트폰으로 전송할 수 있다. 즉, 네트워크 공유기(50)에 컴파일모듈이 구비될 수 있을 뿐만 아니라 네트워크 공유기(50)에 컴파일하기에 메모리 용량이 충분한 노트북이나 PC가 연결될 수 있다. 즉, 프로그래밍 교육 현장에는 각 실습생마다 사용할 수 있는 PC는 제공되지 않으나 적어도 강사 컴퓨터(1)는 구비되어 있는 경우에 본 발명은 네트워크 공유기(50)를 통해 강사 컴퓨터(1)를 다수의 실습생의 스크립트를 컴파일하는 수단으로서 효율적으로 활용할 수 있다.

상기 네트워크 공유기(50)의 컴파일모듈(51)은 상기 스크립트를 컴파일하여 바이너리 파일을 생성하고, 상기 네트워크 공유기(50)의 송수신모듈(52)은 컴파일된 바이너리 파일을 상기 스마트폰(40)으로 전송한다.

임베디드 보드는 장착된 리셋버튼과 스위치버튼이 모두 작동되면, 부트로더 업로드 대기 모드로 진입하고, 상기 스마트폰과 블루투스 통신을 시작하여 상기 스마트폰으로부터 데이터 업로드 시작 신호를 수신하면, 상기 바이너리 파일의 업로드를 진행한다.

임베디드 보드에 장착된 리셋버튼이 작동되면 상기 바이너리 파일의 업로드가 완료됨을 인식하고, 임베디드 보드에서 바이너리 파일 실행 모드로 전환한다.

따라서 임베디드 보드(60)에 상기 바이너리 파일의 전송이 완전히 종료된 이후에 상기 바이너리 파일이 실행됨으로써 종래의 업로드 오류의 성공율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다.

또한, PC나 인터넷이 충분히 제공되지 못하는 교육 현장에서 자신의 스마트폰과 네트워크 공유기를 활용하여 임베디드 보드(60)에 실행되는 프로그래밍 내용을 변경할 수 있고, 실습자들은 프로그래밍한 내용이 임베디드 보드에서 동작되는지 실시간 확인할 수 있게 되어 종래의 프로그래밍 교육 방법에 비해 교육 효과를 크게 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 네트워크 공유기와 스마트폰을 이용한 임베디드 소프트웨어 업로드 시스템의 개략도로서, 스마트폰(40), 네트워크 공유기(50) 및 임베디드 보드(60)를 포함한다.

임베디드 보드는 로봇, 게임기, 전자기기와 같은 임베디드 장치를 구동시키기 위한 임베디드 소프트웨어를 메모리 등에 저장하고, 이러한 임베디드 소프트웨어에의해 임베디드 장치가 실행되도록 하는 MCU(micro controller unit)와 주변 장치들을 하나의 플랫폼에 형성한 것이다. 예를 들면, 임베디드 보드는 AVR과 같은 임베디드 개발 툴이 될 수 있으며, 본 발명에서는 임베디드 소프트웨어가 내장되어 보드 또는 보드가 설치된 임베디드 장치를 포괄한 것일 수 있다.

상기 스마트폰(40) 실습자에 의해 사전 정의된 명령어로 프로그래밍된 스크립트를 상기 네트워크 공유기(50)에 전송한다. 스크립트는 소프트웨어에 실행시키는 처리 절차를 언어로 기술한 것이며, 컴파일이 되기 전의 프로그래밍된 파일이다.

본 발명에 의한 네트워크 공유기(50)는 상기 스마트폰(40)에서 전송된 스크립트를 컴파일하여 상기 임베디드 보드에서 실행 가능한 바이너리 파일로 변환하고, 바이너리 파일을 상기 스마트폰(40)으로 전송한다. 구체적으로 상기 네트워크 공유기(50)는 도 5에 도시한 바와 같이, 컴파일모듈(51) 및 송수신모듈(52)을 포함한다. 상기 컴파일모듈(51)은 실습자가 프로그래밍한 스크립트를 컴파일하여 바이너리 파일을 생성한다. 바이너리 파일은 상기 임베디드 보드(60)에서 실행되는 언어로 컴파일된 파일이다. 예를 들면, 바이너리 파일은 1과 0을 포함한 기계어일 수 있다. 상기 송수신모듈(52)은 상기 스마트폰(40)에서 전송된 스크립트를 수신하고 상기 바이너리 파일을 상기 스마트폰(40)으로 송신하는 기능을 포함할 수 있다.

상기 스마트폰(40)과 상기 임베디드 보드(60)는 블루투스모듈이 각각 장착되어, 블루투스 전송 방식에 의해 상기 바이너리 파일을 상기 임베디드 보드(60)로 업로드한다.

상기 임베디드 보드(60)는 리셋버튼과 스위치버튼이 작동됨에 따라 상기 스마트폰으로부터 블루투스 방식으로 상기 바이너리 파일을 전송받고, 상기 리셋버튼이 작동됨에 따라 변경된 소프트웨어가 실행되어, 상기 임베디드 보드(60)에 저장된 소프트웨어의 내용을 변경할 수 있다.

이상에서는 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

40 : 스마트폰 50 : 네트워크 공유기
51 : 컴파일모듈 52 : 송수신모듈
60 : 임베디드 보드

Claims (5)

1. 스마트폰에서 프로그래밍된 스크립트를 네트워크 공유기로 전송하는 단계;
   상기 네트워크 공유기는 전송받은 스크립트를 컴파일하여 생성한 바이너리 파일을 상기 스마트폰으로 전송하는 단계;
   임베디드 보드는 부트로더 업로드 대기 모드로 동작하고, 블루투스 통신을 시작하여 상기 스마트폰으로부터 데이터 업로드 시작 신호를 수신하는 단계;
   상기 스마트폰에서 전송받은 바이너리 파일을 상기 임베디드 보드로 전송하는 단계;
   상기 스마트폰으로부터 상기 바이너리 파일의 업로드가 완료되면 상기 임베디드 보드는 데이터 업로드 완료 신호를 입력받는 단계 및
   상기 데이터 업로드 완료 신호가 입력됨에 따라 상기 임베디드 보드는 업로드된 바이너리 파일의 실행모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 업로드 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 바이너리 파일을 상기 스마트폰으로 전송하는 단계 이후에,
   상기 임베디드 보드에 장착된 리셋버튼과 스위치버튼이 모두 작동됨에 따라 상기 임베디드 보드는 부트로더 업로드 대기 모드로 진입하고, 블루투스 통신을 시작하여 상기 스마트폰으로부터 데이터 업로드 시작 신호를 수신하는 것을 특징으로하는 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 업로드 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 임베디드 보드는 데이터 업로드 완료 신호를 입력받는 단계는,
   상기 스마트폰으로부터 상기 바이너리 파일의 업로드가 완료되면 상기 임베디드 보드에 장착된 리셋버튼이 작동되어 상기 데이터 업로드 완료 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 업로드 방법.
4. 스크립트를 작성할 수 있는 스마트폰;
   상기 스마트폰과 접속되고, 상기 스마트폰으로부터 상기 스크립트를 전송받아 컴파일하여 바이너리 파일을 생성하고, 접속된 스마트폰에 상기 바이너리 파일을 전송하는 네트워크 공유기 및
   리셋버튼과 스위치버튼이 작동됨에 따라 부트로더 업로드 대기 모드로 동작하여 상기 스마트폰으로부터 블루투스 방식으로 상기 바이너리 파일을 전송받고, 상기 리셋버튼이 작동됨에 따라 상기 바이너리 파일의 실행 모드로 동작되는 적어도 하나의 임베디드 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 프로그래밍 교육 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스마트폰은 접속된 네트워크 공유기의 게이트웨이 IP(internet protocol)를 자동 탐지하고, 탐지된 IP를 이용하여 상기 네트워크 공유기에 상기 스크립트를 전송하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반 임베디드 소프트웨어 프로그래밍 교육 시스템.

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