KR101594731B1 - 무선통신 시스템에서 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)을 이용하여 복수의 단말이 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 단계; 상기 차일드 비컨(Child Beacon)으로부터 상기 마더 비컨이 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 변경한 제 1 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하는 단계;를 포함하되, 상기 단말은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로부터 수신하고, 상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및 상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법 및 장치{METHOD OF TRANSMITTING AND RECEIVING DATA IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING BLUETOOTH LOW ENERGY BEACON AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)을 이용하여 복수의 단말이 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 블루투스 4.0(BLE, Bluetooth Low Energy)를 기반으로 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)의 복제방지를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 무선 통신망의 데이터 전송량이 빠르게 증가하고 있다. 그 이유는 머신 대 머신(Machine-to-Machine, M2M) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스의 출현 및 보급 때문이다.

요구되는 높은 데이터 전송량을 만족시키기 위해 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 기술, 인지 무선(cognitive radio) 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 전송 기술 등이 최근 부각되고 있다.

또한, 유비쿼터스 환경이 도래함에 따라 장비를 이용하여 시간 및 장소에 구애 받지 않고 끊김 없는 서비스를 제공받고자 하는 수요가 급속도로 증가하고 있는 실정이다.

따라서 무선 통신망은 기지국을 통해 통신하는 복수의 단말들이 서로 협력 체계를 구축하고, 통신 환경에 따라 적어도 하나 이상의 단말들이 협력하여 데이터를 전송하거나 기지국으로부터 수신할 수 있는 방향으로 진화하고 있다.

여기서 복수의 단말들은 무선 통신 시스템에서 다른 단말들과의 연결되고 다른 단말들의 도움을 받아 기지국과 통신하고자 하는 주체인 소스 기기(Source Device), 소스 기기(Source Device)가 기지국과 통신할 수 있도록 도움을 주는 중계자 역할을 담당하는 협력 기기(Cooperative device) 및 협력 기기(Cooperative device) 역할을 담당하지 않는 소스 기기(Source Device) 이외의 후보 협력 기기를 포함한다.

높은 밀도의 단말들을 갖춘 무선 통신 시스템은 단말 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 예를 들어, 소정의 데이터를 기지국으로 전송하고자 하는 경우, 소스 기기(Source Device)는 협력 기기(Cooperative device)와 함께 상기 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 소스 기기(Source Device)는 협력 기기(Cooperative device)를 통해 상기 데이터를 전송할 수도 있다. 전술한 예는 기지국이 단말로 데이터를 전송하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있고, 이를 통해 훨씬 우수한 시스템 성능을 낼 수 있다. 이하에서는, 협력 체계를 구축한 복수의 단말을 포함하는 무선 통신 시스템을 다중 무선 접속 시스템(Multi Radio Access Technology(RAT) System)이라 칭한다.

다중 무선 접속 시스템은 단일한 통신방식을 이용하거나 복수의 통신방식을 동시에 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

여기서, 다중 무선 접속 시스템은 근거리 무선통신의 일종인 블루투스를 이용할 수 있다. 특히, 저전력 블루투스 비컨 기술이 적용될 수 있다.

이러한 저전력 블루투스 비컨 기술은 블루투스 신호를 활용하여 근거리에 위치한 스마트 디바이스가 비컨을 인식하도록 하고, 비컨이 설치된 장소에서 각종 정보를 해당 스마트 디바이스에게 제공 또는 스마트 디바이스로부터 정보를 수신할 수 있도록 한 저전력, 저비용 무선 통신 기술에 일종이다. 구체적으로, 애플사가 공개한 아이비컨(iBeacon) 기능은 블루투스 비콘의 신호가 정의된 신호체계에 부합하는 경우, 애플사의 스마트기기가 이를 확인할 수 있도록 한 기능으로 파악될 수도 있다.

이때, 비컨 주변으로 접근한 스마트 디바이스와의 통신은 제공되는 정보의 형태 또는 스마트 디바이스로부터 수신되는 정보의 형태에 따라 다양한 비즈니스 모델이 발현될 수 있는 기술플랫폼이라 할 수 있으므로, 크게 각광받고 있는 기술이다.

그러나 현재 공개된 아이비콘(iBeacon) 기능은 블루투스 비콘의 신호 내용이 무엇인지 정보를 공개하고 있어 접속된 블루투스 비콘을 어디서나 쉽게 복제할 수 있는 문제를 야기하고 있다.

이러한 문제점은 블루투스 통신을 활용한 UX기반의 서비스 모델의 다양성 확보에 있어서 큰 장벽으로 나타나게 된다.

예를 들어, 블루투스 비컨에 접근한 특정 사용자에게만 제공되는 현금화 가능 쿠폰은 비컨 신호의 복제를 통해 사용자의 특정 행동이 발생하지 않은 경우에도 쿠폰 발급이 가능하도록 하여 서비스 모델 활용에 장애가 될 수 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 특허청 공개번호 제10-201-0050573호

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)을 이용하여 복수의 단말이 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 사용자에게 제공하고자 한다.

구체적으로, 본 발명은 블루투스 4.0(BLE, Bluetooth Low Energy)를 기반으로 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)의 복제방지를 위한 방법 및 장치를 사용자에게 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 단계; 상기 차일드 비컨(Child Beacon)으로부터 상기 마더 비컨이 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 변경한 제 1 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하는 단계;를 포함하되, 상기 단말은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로부터 수신하고, 상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및 상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상인 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 마더 비컨(Mother Beacon)이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 단말의 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하는 단계; 상기 제 1 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송하는 단계; 상기 차일드 비컨에서 상기 단말로 전송된 상기 제 1 정보를 상기 단말을 통해 수신하는 단계; 및 상기 미리 설정된 프로토콜 및 상기 단말로부터 수신한 제 1 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하는 단계;를 포함하되, 상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및 상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 차일드 비컨(Child Beacon)이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 마더 비컨(Mother Beacon)이 미리 설정된 프로토콜에 따라 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 변경한 제 1 정보 를 상기 마더 비컨으로부터 수신하는 단계; 현재 전송하는 동작을 중단하는 단계; 및 상기 제 1 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하되, 상기 차일드 비컨은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 전송하고, 상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및 상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 단계; 차일드 비컨(Child Beacon)이 상기 마더 비컨으로부터 수신한 제 1 정보를 기초로 상기 식별자 정보를 변경함으로써 생성한 제 2 정보를 상기 차일드 비컨으로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 2 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하는 단계;를 포함하되, 상기 단말은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 2 정보를 상기 차일드 비컨으로부터 수신할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 마더 비컨(Mother Beacon)이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 단말로부터 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 수신하는 단계; 신호 변경을 위한 제 1 정보 및 상기 식별자 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송하는 단계; 상기 차일드 비컨이 상기 제 1 정보를 기초로 상기 식별자 정보를 변경함으로써 생성한 제 2 정보를 상기 단말을 통해 수신하는 단계; 및 상기 제 1 정보, 상기 식별자 정보 및 상기 단말로부터 수신한 제 2 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 차일드 비컨(Child Beacon)이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 마더 비컨(Mother Beacon)으로부터 신호 변경을 위한 제 1 정보 및 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 수신하는 단계; 상기 제 1 정보를 기초로 상기 식별자 정보를 변경하여 제 2 정보를 생성하는 단계; 및 상기 제 2 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하되, 상기 차일드 비컨은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 2 정보를 전송할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 단말이 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 제 1 단계; 상기 마더 비컨이 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하는 제 2 -1 단계; 상기 제 1 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송하는 제 2-2 단계; 상기 차일드 비컨이 현재 전송하는 동작을 중단하는 제 3 단계; 상기 차일드 비컨이 상기 제 1 정보를 상기 단말로 전송하는 제 4 단계; 상기 단말이 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하는 제 5 단계; 및 상기 마더 비컨이 상기 미리 설정된 프로토콜 및 상기 단말로부터 수신한 제 1 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하는 제 6 단계;를 포함하되, 상기 제 4 단계에서 상기 차일드 비컨은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 2 정보를 전송하고, 상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및 상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 단말이 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 제 1 단계; 상기 마더 비컨이 신호 변경을 위한 제 1 정보 및 상기 식별자 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송하는 제 2 단계; 상기 차일드 비컨이 상기 제 1 정보를 기초로 상기 식별자 정보를 변경하여 제 2 정보를 생성하는 제 3 단계; 상기 차일드 비컨이 상기 제 2 정보를 상기 단말로 전송하는 제 4 단계; 상기 단말이 상기 제 2 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하는 제 5 단계; 및 상기 마더 비컨이 상기 제 2 단계의 상기 제 1 정보, 상기 식별자 정보 및 상기 단말로부터 수신한 제 2 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하는 제 6 단계;를 포함하되, 상기 제 4 단계에서 상기 차일드 비컨은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 2 정보를 전송할 수 있다.

또한, 상기 미리 설정된 프로토콜 또는 상기 제 1 정보는, 상기 식별자 정보가 유효한 것으로 지속되는 주기 정보 및 상기 식별자 정보를 변조하기 위한 함수 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 단말과 마더 비컨 간과 상기 마더 비컨과 상기 차일드 비컨 간에는 근거리 통신 및 원거리 통신 중 적어도 하나가 이용되고, 상기 근거리 통신은, ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 기술을 포함하고, 상기 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 단말은 복수이고, 상기 제 6 단계에서, 상기 복수의 단말은 함께 인증 가능할 수 있다.

또한, 상기 단말은 복수이고, 상기 제 6 단계에서, 상기 복수의 단말 중 하나의 제 1 단말만이 인증 가능할 수 있다.

또한, 상기 제 1 단계 이전에, 상기 단말이 기 설정된 영역의 적어도 일부에 위치하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제 6 단계 이후에, 상기 제 6 단계에서 인증된 단말에 대해서만 상기 마더 비컨 및 차일드 비컨은 기 설정된 태스크(task)를 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 인증시작 요청을 위해 자신을 식별할 수 있는 식별자 정보를 전송하는 단말; 상기 식별자 정보를 수신하고 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하는 마더 비컨(Mother Beacon); 및 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로부터 수신하는 차일드 비컨(Child Beacon); 을 포함하는 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 시스템에 있어서, 상기 차일드 비컨은, 상기 제 2 정보에 대응하여 현재 전송하는 동작을 중단하고 상기 제 1 정보를 상기 단말로 전송하며, 상기 단말은, 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하고, 상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 및 상기 단말로부터 수신한 제 1 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하며, 상기 차일드 비컨은, BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 전송하고, 상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및 상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상인 인증시작 요청을 위해 자신을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 단말; 신호 변경을 위한 제 1 정보 및 상기 식별자 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송하는 마더 비컨; 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 식별자 정보를 변경하여 제 2 정보를 생성하고, 상기 생성한 제 2 정보를 상기 단말로 전송하는 차일드 비컨;을 포함하는 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 시스템에 있어서, 상기 단말은 상기 제 2 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하고, 상기 마더 비컨은 상기 제 1 정보, 상기 식별자 정보 및 상기 단말로부터 수신한 제 2 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하며, 상기 차일드 비컨은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 2 정보를 전송할 수 있다.

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)을 이용하여 복수의 단말이 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로, 본 발명은 블루투스 4.0(BLE, Bluetooth Low Energy)를 기반으로 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)의 복제방지를 위한 방법 및 장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 단말 또는 비콘 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스 비컨 및 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명과 관련하여, 저전력 블루투스 비컨 신호를 이용한 다중 무선 접속 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 저전력 블루투스 비컨 신호를 이용한 다중 무선 접속 시스템 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명과 관련하여, 비컨 장치를 접근점(AP: ACCESS POINT)으로 사용하는지 여부에 따른 기본 서비스 세트(BSS)의 구체적 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명과 관련하여, 비컨 장치를 접근점(AP: ACCESS POINT)으로 이용하는 다중 무선 접속 시스템에서 기지국 및 단말이 데이터를 송수신하는 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 복수의 비컨 장치가 이종 네트워크를 형성하는 일례를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 복수의 비컨 장치가 이종 네트워크를 형성하는 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 적용되는 복수의 비컨 장치가 이종 네트워크를 형성하는 구체적인 다른 일례를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명과 관련하여, 블루투스 4.0을 기반으로 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명과 관련하여, 주기를 갖는 시간차 전송을 통해 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명과 관련하여, 별도 SDK를 통한 인증 프로세스를 통해 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명과 관련하여, 블루투스 4.0을 기반으로 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 14는 도 10에서 설명한 방법을 기초로 위치 인증 이후에 각 기기들이 통신을 수행하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 13에서 설명한 방법을 기초로 위치 인증 이후에 각 기기들이 통신을 수행하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명과 관련된 마더 비컨의 구체적인 형태를 설명하기 위한 비교 도면이다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 다중 접속 방식(multiple access scheme)에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 진화이다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화이다.

본 명세서에서 “무선 접속(Multi-RAT)”이라고 사용하는 용어는 “무선통신 방식” 등과 같은 다양한 용어로 호칭될 수 있다.

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 단말 또는 비콘 장치의 일례를 나타내는 도면이다.

상기 단말 또는 비콘 장치는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말 또는 비콘 장치가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 단말 또는 비콘 장치와 무선 통신 시스템 사이 또는 단말 또는 비콘 장치와 단말 또는 비콘 장치가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 단말 또는 비콘 장치에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 단말 또는 비콘 장치의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 단말 또는 비콘 장치의 개폐 상태, 단말 또는 비콘 장치의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말 또는 비콘 장치의 방위, 단말 또는 비콘 장치의 가속/감속 등과 같이 단말 또는 비콘 장치의 현 상태를 감지하여 단말 또는 비콘 장치의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 단말 또는 비콘 장치가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 햅틱 모듈(154) 및 프로젝터 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 단말 또는 비콘 장치에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 단말 또는 비콘 장치가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 단말 또는 비콘 장치가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

단말 또는 비콘 장치의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 단말 또는 비콘 장치에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 단말 또는 비콘 장치의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 단말 또는 비콘 장치에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 단말 또는 비콘 장치의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 단말 또는 비콘 장치에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

프로젝터 모듈(155)은, 단말 또는 비콘 장치를 이용하여 이미지 프로젝트(project) 기능을 수행하기 위한 구성요소로서, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 디스플레이부(151)상에 디스플레이되는 영상과 동일하거나 적어도 일부가 다른 영상을 외부 스크린 또는 벽에 디스플레이할 수 있다.

구체적으로, 프로젝터 모듈(155)은, 영상을 외부로 출력하기 위한 빛(일 예로서, 레이저 광)을 발생시키는 광원(미도시), 광원에 의해 발생한 빛을 이용하여 외부로 출력할 영상을 생성하기 위한 영상 생성 수단 (미도시), 및 영상을 일정 초점 거리에서 외부로 확대 출력하기 위한 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 프로젝터 모듈(155)은, 렌즈 또는 모듈 전체를 기계적으로 움직여 영상 투사 방향을 조절할 수 있는 장치(미도시)를 포함할 수 있다.

프로젝터 모듈(155)은 디스플레이 수단의 소자 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 모듈 및 DLP(Digital Light Processing) 모듈 등으로 나뉠 수 있다. 특히, DLP 모듈은, 광원에서 발생한 빛이 DMD(Digital Micromirror Device) 칩에 반사됨으로써 생성된 영상을 확대 투사하는 방식으로 프로젝터 모듈(151)의 소형화에 유리할 수 있다.

바람직하게, 프로젝터 모듈(155)은, 단말 또는 비콘 장치의 측면, 정면 또는 배면에 길이 방향으로 구비될 수 있다. 물론, 프로젝터 모듈(155)은, 필요에 따라 단말 또는 비콘 장치의 어느 위치에라도 구비될 수 있음은 당연하다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도(예를 들면, 각 전화번호, 각 메시지, 각 멀티미디어에 대한 사용빈도)도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 단말 또는 비콘 장치는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 단말 또는 비콘 장치에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말 또는 비콘 장치 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말 또는 비콘 장치 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 단말 또는 비콘 장치의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 단말 또는 비콘 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

전술한 단말 또는 비콘 장치는 다중 무선 접속 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 수행할 수 있다.

D2D(device-to-device) 통신은 모바일 기기를 대상으로 근거리에 있는 기기들끼리 직접 통신할 수 있는 기술을 의미한다.

대표적인 예로는 블루투스가 있으며, 근거리에 있는 통신기기 간에 LTE로 통신을 할 수 있게 해주는 LTE D2D 기술도 급부상하고 있다. 통신을 위해 기기 간 활성화를 시키는 과정과 단말기 인증이 필요한 블루투스와는 달리, LTE D2D는 기지국 없이 75Mbps의 속도로 데이터를 주고받을 수 있다. 자동으로 연결되고 재난, 전쟁 등으로 기지국 가동이 멈춘 경우에도 통신을 유지할 수 있는 것이 장점이다.

여기서 육상 이동국과의 통신 또는 이동 중계국의 중계에 의한 통신을 하기 위해 육상에 개설하고 이동하지 않는 무선국을 기지국이라고 하고, base station 또는 eNB라고 호칭할 수 있다. 다음으로, 사용자 단말은 user equipment(UE)라고 호칭될 수도 있다.

UE가 다른 UE와 직접 무선 통신을 수행하는 D2D(device-to-device) 통신, 즉, 단말 간 직접 통신에서는 eNB가 D2D 송수신을 지시하기 위한 스케줄링 메시지를 송신할 수 있다. D2D 통신에 참여하는 UE는 eNB로부터 D2D 스케줄링 메시지를 수신하고, D2D 스케줄링 메시지가 지시하는 송수신 동작을 수행한다. 여기서 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 엔티티가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다. UE 사이에 직접 연결된 링크를 D2D 링크로, UE가 eNB와 통신하는 링크를 NU링크로 지칭한다.

한편, 다중 무선 접속 시스템은 근거리 무선통신의 일종인 블루투스를 이용할 수 있고, 특히, 저전력 블루투스 비컨 기술이 적용될 수 있다.

이러한 저전력 블루투스 비컨 기술은 블루투스 신호를 활용하여 근거리에 위치한 스마트 디바이스가 비컨을 인식하도록 하고, 비컨이 설치된 장소에서 각종 정보를 해당 스마트 디바이스에게 제공 또는 스마트 디바이스로부터 정보를 수신할 수 있도록 한 저전력, 저비용 무선 통신 기술에 일종이다. 구체적으로, 애플사가 공개한 아이비컨(iBeacon) 기능은 블루투스 비콘의 신호가 정의된 신호체계에 부합하는 경우, 애플사의 스마트기기가 이를 확인할 수 있도록 한 기능으로 파악될 수도 있다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명과 관련된 저전력 블루투스 비컨 및 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2a는 WWDC 2013에서 발표된 iBeacon 기술을 나타낸 것이다.

도 2a에 나타난 것과 같이, 최근 NFC를 공식적으로 지원하지 않은 애플사가 저전력 블루투스 기술을 iOS7에서 지원하면서 iBeacon이라는 기능을 공개하였고, 이를 계기로 폭발적으로 기술에 대한 관심 및 관련 제품들이 시장에 공개되고 있다.

또한, 도 2b에 도시된 것과 같이, 샵킥(ShopKick)사 및 Sonic Notify의 경우, 비가청 주파수(초음파)를 이용하여 오프라인 상점을 위한 마케팅 솔루션 사업을 진행하였다가 iBeacon기능이 공개되자 블루투스 비컨을 이용하도록 동일한 비즈니스 모델에서 기술을 변경하고 있다.

즉, 저전력 블루투스 비컨기술은 그 활용처가 매우 폭넓어 근미래에 폭발적 이용이 기대되고 있으나, 주요 블루투스 비컨제품을 출시한 기업은 에스티모트(Estimote, 현재 점유율 1위), 콘탁트(Kontakt), 블루캣(Bluecats) 퀄컴(Qualcomm, Gimbal제품), 페이팔(Paypal) 등으로 해외기업들이 기술을 선도하고 있는 영역이라 할 수 있다.

구체적으로 비컨 주변으로 접근한 스마트 디바이스와의 통신은 제공되는 정보의 형태 또는 스마트 디바이스로부터 수신되는 정보의 형태에 따라 다양한 비즈니스 모델이 발현될 수 있는 기술플랫폼이라 할 수 있다.

도 2c는 비콘 서비스 활용의 구체적인 일례를 도시한 것으로, 저전력 블루투스 비컨기술은 오프라인 커머스 영역에서 고객을 유인하는 마케팅 모델, 매장에 진입한 고객에 제품을 홍보 또는 보상하는 모델 및 제품을 구매한 고객에게 자동결재 또는 자동적립하는 모델 등으로 활용이 가능하다.

이때, 블루투스 비컨이 전송하는 신호의 보안은 블루투스 비컨기술의 활용처 중 가장 시장이 크다고 예상되는 모바일 결제시장으로 기술의 적용확대를 위하여 필수적 기술이라 할 수 있다.

즉, 블루투스 비컨 신호의 보안이 신뢰성을 가지며 저전력이 가능하도록 하는 기술이 개발하고 이에 대한 지재권을 강하게 확보한다면, 해외기업에 의해 선점된 블루투스 비컨 시장에 안정적이며 높은 경쟁력으로 진입할 수 있을 뿐만 아니라 향후 예견되는 해외기업들과의 분쟁에서 우위를 점할 수 있을 것으로 기대된다.

그러나 현재 공개된 아이비콘(iBeacon) 기능은 블루투스 비콘의 신호 내용이 무엇인지 정보를 공개하고 있어 접속된 블루투스 비콘을 어디서나 쉽게 복제할 수 있는 문제를 야기하고 있다.

이러한 문제점은 블루투스 통신을 활용한 UX기반의 서비스 모델의 다양성 확보에 있어서 큰 장벽으로 나타나게 된다.

예를 들어, 블루투스 비컨에 접근한 특정 사용자에게만 제공되는 현금화 가능 쿠폰은 비컨 신호의 복제를 통해 사용자의 특정 행동이 발생하지 않은 경우에도 쿠폰 발급이 가능하도록 하여 서비스 모델 활용에 장애가 될 수 있다.

따라서 본 명세서에서는 이러한 문제점을 해결하고자 블루투스 4.0(BLE, Bluetooth Low Energy)를 기반으로 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)의 복제방지를 위한 방법 및 장치를 사용자에게 제공하고자 한다.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명의 내용에 기초가 되는 다중 무선 접속 시스템에 대해 도면을 참조하여 선결적으로 설명한다.

도 3은 본 발명과 관련하여, 저전력 블루투스 비컨 신호를 이용한 다중 무선 접속 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 다중 무선 접속 시스템은 기지국(1100) 및 복수의 통신 기기(1110, 1120, 1130, 1140)를 포함한다.

도 3에서 통신 기기로 표시된 기기(1110, 1120, 1130, 1140)는 다른 통신 기기들과의 연결되고 다른 통신 기기들의 도움을 받아 기지국과 통신하고자 하는 주체인 소스 기기(Source Device), 소스 기기(Source Device)가 기지국과 통신할 수 있도록 도움을 주는 중계자 역할을 담당하는 협력 기기(Cooperative device) 또는 협력 기기(Cooperative device) 역할을 담당하지 않는 소스 기기(Source Device) 이외의 후보 협력 기기가 될 수 있다.

다중 무선 접속 시스템에서, 복수의 통신 기기(1110, 1120, 1130, 1140)는 서로 협력 체계를 구축할 수 있다. 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(Source Device)는 협력 기기(Cooperative device)와 함께 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 더 나아가 소스 기기(Source Device)는 협력 기기(Cooperative device)와 함께 데이터를 기지국으로부터 수신할 수도 있다.

여기서 복수의 기기들 간의 다이렉트(direct) 무선 통신 방식은 기지국과 복수의 기기들 간의 다이렉트(direct) 무선 통신 방식과 다를 수 있다. 즉, 복수의 기기들 간에는 무선랜 접속 방식(예를 들면, 블루투스, Wi-Fi 등)이 적용되어 데이터가 송수신되고, 기지국과 복수의 기기들 간에는 이동 통신망 접속 방식(예를 들면, IEEE 802.16 (WiMAX) 등)이 적용되어 데이터가 송수신될 수 있다.

예를 들어, 복수의 기기들은 IEEE 802.11 (Wi-Fi) 기술 방식 또는 블루투스 기술 방식에 따라 서로 다이렉트 통신할 수 있다. 반면, 복수의 기기들 각각은 기지국과 IEEE 802.16 (WiMAX) 기술 방식을 이용하여 서로 다이렉트 통신할 수도 있다.

단, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 같은 무선 통신 방식에 따라 기지국, 복수의 기기들이 서로 통신할 수도 있다.

즉, 복수의 기기들 간에 무선랜 접속 방식(예를 들면, 블루투스, Wi-Fi 등)이 적용되어 데이터가 송수신 되고, 기지국과 복수의 기기들 간에도 무선랜 접속 방식이 적용될 수 있다. 또한, 복수의 기기들 간에 이동 통신망 접속 방식(예를 들면, IEEE 802.16 (WiMAX) 등)이 적용되어 데이터가 송수신되고, 기지국과 복수의 기기들 간에도 이동 통신망 접속 방식이 동일하게 적용되어 데이터가 송수신될 수 있다.

또한, 무선 통신 방식에 따라 기지국, 복수의 기기들이 서로 통신하는 방식을 인-밴드(in-band) 통신 방식, 대역 내 신호 (in-band signaling) 통신 방식 등으로 호칭할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(1140)는 협력 기기(1130)와 함께 데이터를 기지국(1100)으로 전송할 수 있다. 이를 통해, 통신 기기는 효율적으로 데이터를 전송할 수 있으므로 우수한 성능이 보장된다. 또한, 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템을 통해 각각의 기기들의 쓰루풋(Throughput)을 강화시킬 수 있고, 협력 체계를 통한 데이터 통신을 통해 전력 소비를 감소시키는 효과도 보장된다.

또한, 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(Source Device)는 협력 기기(Cooperative device)를 통해 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 더 나아가, 소스 기기(Source Device)는 협력 기기(Cooperative device)를 통해 데이터를 기지국으로부터 수신할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(1110)는 협력 기기(1120)를 통해 데이터를 기지국(1100)으로 전송할 수 있다. 이를 통해, 통신 기기는 효율적으로 데이터를 전송할 수 있으므로 시스템 성능의 열화를 방지할 수 있다.

도 3에서는 소스 기기가 협력 기기를 통해 데이터를 기지국으로 전송하는 일례에 대해 설명하였으나 기지국이 데이터를 소스 기기로부터 수신하는 경우에도 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 다른 데이터를 전송하는 경우, 도 3에서의 소스 기기(1110, 1140)는 협력 기기 또는 데이터의 전송에 참여하지 않는 이웃 기기가 될 수 있고, 협력 기기(1120, 1130)도 소스 기기 또는 데이터의 전송에 참여하지 않는 이웃 기기가 될 수도 있다.

한편, 도 3에서는 데이터를 전송하는 객체를 기지국(1100)인 것으로 가정하여 설명하였으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 기지국(1100)의 역할은 다른 단말(1110, 1120, 1130, 1140) 또는 비컨 장치가 대신할 수도 있다.

도 4는 본 발명과 관련하여, 저전력 블루투스 비컨 신호를 이용한 다중 무선 접속 시스템 동작의 일례를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 다중 무선 접속 시스템은 기지국(210) 및 복수의 통신 기기들(220, 230)로 구성된다.

다중 무선 접속 시스템에서 복수의 통신 기기들(220, 230)은 802.11 (Wi-Fi)과 같은 무선 기술을 통해 서로 협력 체계를 구축할 수 있다.

일반적으로 복수의 통신 기기들(220, 230) 각각은 기지국(210)과 IEEE 802.16 (WiMAX)과 같은 무선 기술을 통해 데이터를 직접적(direct)으로 송신 또는 수신할 수 있다.

이때, 소스 기기(220)의 현재 통신 품질이 급격하게 떨어지는 경우, 소스 기기(220)는 협력 기기(230)를 통해 데이터를 기지국(210)으로 간접적(indirect)으로 전송할 수 있다. 또한, 소스 기기(220)는 협력 기기(230)를 통해 데이터를 기지국(210)으로부터 간접적(indirect)으로 수신할 수 있다.

따라서, 다중 무선 접속 시스템에서 통신 기기는 기지국과 직접적(direct)으로 데이터를 통신할 수 있을 뿐만 아니라 통신 품질이 우수한 협력 기기의 도움을 받아 간접적(indirect)으로도 데이터를 통신할 수 있으므로 시스템 성능의 열화를 방지하고 효율적인 데이터 통신을 수행할 수 있다.

다중 무선 접속 시스템에서 복수의 통신 기기들이 협력하여 데이터를 송수신하기 위해서는 선결적으로 정보를 교환하는 사전 절차가 요구된다.

다중 무선 접속 시스템에서 기지국과 복수의 통신 기기 간에 수행되어야 할 정보교환단계는 크게 네 단계로 구성될 수 있다. 즉, 일반적인 네트워크 진입 단계, 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계, 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계 및 선택한 협력 기기와 연결하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 다중 무선 접속 시스템에서 복수의 통신 기기들이 협력하여 통신하는 방법은 접근점(AP: ACCESS POINT)을 이용하는지 여부에 따라 인프라스트럭쳐 기초 서비스 세트(Infrastructure BBS(Basic Service Set))과 인디펜던트 기초 서비스 세트(Independent BBS(Basic Service Set))로 구분될 수 있다.

접근점(AP: ACCESS POINT)은 다중 무선 접속 시스템에서 기지국과 복수의 단말 간의 연결점을 의미하고, 상호 접속점이라 호칭될 수도 있다, 예를 들어, 접근점(AP: ACCESS POINT)은 유선랜과 무선랜을 연결하는 중간자이다.

접근점은 액세스 포인트, ACCESS POINT, AP 등으로 호칭될 수 있으나 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 접근점으로 호칭하여 설명한다.

다중 무선 접속 시스템에서 접근점(AP: ACCESS POINT)을 이용하는 경우, 두 지점에 위치한 단말들을 서로 연결하여 상호 통신할 수 있도록 하는 포인트 투 포인트(Point To Point) 기능이 제공될 수 있다.

또한, 포인트 투 포인트(Point To Point) 기능과 달리 복수의 단말들을 동시에 서로 연결시킴으로써 연결된 복수의 단말들이 상호 통신할 수 있도록 하는 포인트 투 멀티포인트(Point To Multi-Point) 기능이 제공될 수도 있다.

또한, 무선으로 기지국 및 다른 접근점(AP)과 연결됨으로써, 무선 영역으로 데이터 통신을 확장하는 리피터(Repeater)기능을 제공할 수도 있다. 즉, 리피터로 설정된 접근점(AP)은 기지국과의 연결을 제공하면서 동시에 다른 접근점(AP)과도 통신할 수 있다.

또한, 유선 또는 근접 통신망으로 신호를 주고 받을 수 있는 복수의 단말들과 연결되어, 무선으로 신호를 주고받을 수 있도록 하는 무선 클라이언트(Wireless Client) 기능이 제공될 수도 있다.

한편, 도 4에서는 데이터를 전송하는 객체를 기지국(210)인 것으로 가정하여 설명하였으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 기지국(210)의 역할은 다른 단말(220, 230) 또는 비컨 장치가 대신할 수도 있다.

도 5는 본 발명과 관련하여, 비컨 장치를 접근점(AP: ACCESS POINT)으로 사용하는지 여부에 따른 기본 서비스 세트(BSS)의 구체적 일례를 나타내는 도면이다.

도 5의 (a)는 인프라스트럭쳐 기초 서비스 세트(Infrastructure BBS(Basic Service Set))의 일례를 나타낸다.

인프라스트럭쳐 기초 서비스 세트(Infrastructure BBS)에서는 복수의 단말들이 접근점(AP: ACCESS POINT)을 이용하여 통신을 수행한다.

다중 무선 접속 시스템은 복수의 접근점(AP)을 포함할 수 있고, 복수의 접근점 각각의 주변에는 복수의 단말이 존재할 수 있다.

도 6을 참조하여 인프라스트럭쳐 기초 서비스 세트(Infrastructure BBS(Basic Service Set)) 구조 하에서 클라이언트 협력(Client Cooperation)을 위한 동작을 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 6은 본 발명과 관련하여, 비컨 장치를 접근점(AP: ACCESS POINT)으로 이용하는 다중 무선 접속 시스템에서 기지국 및 단말이 데이터를 송수신하는 일례를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 제 1 접근점(1150) 및 제 2 접근점(1160)이 다중 무선 접속 시스템에 포함된다.

또한, 제 1 접근점(1150) 인근에 제 1 단말(1110) 및 제 2 단말(1120)이 존재하며, 이들 제 1 단말(1110) 및 제 2 단말(1120)은 기지국(1100)과 클라이언트 협력(Client Cooperation)을 위한 데이터 통신 동작을 수행할 수 있다.

또한, 제 2 접근점(1160) 인근에 제 3 단말(1130) 및 제 4 단말(1140)이 존재하며, 이들 제 3 단말(1130) 및 제 4 단말(1140)은 기지국(100)과 클라이언트 협력(Client Cooperation)을 위한 데이터 통신 동작을 수행할 수 있다.

전술한 내용은 복수의 단말이 복수의 접근점 각각의 커버리지 내에 위치하거나 무선으로 연결되거나 커버리지 내에서 검출되는 경우를 모두 포함한다. 즉, 단말과 접근점이 상호 연관된 경우, 인프라스트럭쳐 기초 서비스 세트(Infrastructure BBS(Basic Service Set))가 구현될 수 있다.

도 5로 복귀하여, 도 5의 (b)는 인디펜던트 기초 서비스 세트(Independent BBS)의 일례를 나타낸다.

인디펜던트 기초 서비스 세트 Independent BBS)에서는 복수의 단말들이 서로 다이렉트(Direct)로 연결된다.

설명의 편의를 위해 이하에서는 복수의 단말들이 서로 다이렉트(Direct)로 연결되어 인디펜던트 기초 서비스 세트(Independent BBS)를 구성하는 것으로 가정하여 설명한다. 단, 이는 단순한 일례에 불과하고 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는, 전술한 통신방식 및 기기들을 기초로 본 발명이 제안하는 무선통신 시스템에서 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 설명한다.

본 발명이 제안하는 시스템은 단말(410), 서버 또는 마더 비컨(420) 및 차일드 비컨(430)을 포함할 수 있다.

기본적으로 단말(410), 서버 또는 마더 비컨(420) 및 차일드 비컨(430)은 도 1에서 설명한 구성을 모두 포함하거나 도 1에서 설명한 구성 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

또한, 서버 또는 마더 비컨(420)은 택일적으로 존재할 수 있다.

또한, 단말(410), 서버 또는 마더 비컨(420) 및 차일드 비컨(430) 모두 복수 개로 존재할 수 있다.

단말(410), 서버 또는 마더 비컨(420) 및 차일드 비컨(430) 간에는 유선통신 및/또는 무선통신이 모두 적용될 수 있다.

즉, 전술한 다중접속 시스템에 적용되는 통신방식이 적용될 수 있고, 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

또한, 서버 또는 마더 비컨(420) 및 차일드 비컨(430)은 비컨 신호를 전송 및/또는 수신할 수 있다. 이때, 비콘신호는 디스커버리(discovery) 신호로 호칭될 수도 있다.

즉, 전술한 D2D 동작의 수행을 위하여, UE는 우선 자신이 D2D 통신을 수행하고자 하는 상대 UE가 D2D 통신이 가능한 근접 영역에 위치하는지를 파악하는 디스커버리(discovery) 과정을 수행한다.

이러한 디스커버리 과정은 각 UE가 자신을 식별할 수 있는 고유의 디스커버리 신호를 송신하고, 인접한 UE가 이를 검출하는 경우에 디스커버리 신호를 송신한 UE가 인접한 위치에 있다는 것을 파악하는 형태로 이루어진다.

각 UE는 자신이 D2D 통신을 수행하고자 하는 상대 UE가 인접한 위치에 존재하는지를 디스커버리 과정을 거쳐서 확인한 후, 실제 사용자 데이터를 송수신하는 D2D 통신을 수행한다.

이러한 디스커버리 신호는 기존의 셀룰라 통신을 위하여 정의된 각종 신호, 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서 PRACH 프리앰블이나 PUSCH 복조를 위한 DM-RS, 혹은 CSI(channel state information) 획득을 위해 UE가 전송하는 SRS 등을 재사용할 수 있으며, 혹은 디스커버리의 목적에 보다 최적화된 새로운 형태의 신호를 사용할 수도 있다.

한편, 단말(410), 서버 또는 마더 비컨(420) 및 차일드 비컨(430) 간에는 서로 다른 통신방식이 적용되는 이종 네트워크가 형성될 수 있고, 복수의 차일드 비컨(430) 간에는 상호간에 네트워크 망을 형성할 수 있다.

도 7은 본 발명에 적용되는 복수의 비컨 장치가 이종 네트워크를 형성하는 일례를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 매니지먼트 시스템(어플리케이션)을 기초로 차일드 비컨(430) 및 서버 또는 마더 비컨(420)에 대응하는 허브 장치가 도시되어 있다.

또한, 도 7에 도시된 장치 간에는 ANT 네트워크, TCP/IP, 블루투스 통신 방식 등이 혼용되어 적용될 수 있다.

여기서 ANT란 ZigBee, Bluetooth 와 같은 근거리 무선센서네트워크기술중의 하나로 radio Protocol 을 지원함으로써, 연산 오버헤드가 낮고 효율성이 좋아 소비전력이 적다는 특징이 있다.

프로토콜의 간소화를 통해 low cpu overload로도 운용이 가능하고, 결과적으로 lower power로 운용 가능하다.

또한, ANT는 모바일 개인 모니터링에 적용 시 잦은 충전이 필요 없으므로 매우 우수한 성능을 제고할 수 있다.

ANT의 특징으로는 초 저전력, 간결성(작은 스택 사이즈), 확장성(복잡한 네트원크 톱폴로지지원), 유연성 네트웍 토폴로지 등을 들 수 있다.

다음으로, ANT의 적용분야로는 스포츠부분의 Fitness 와 사이클 성능 등을 모니터링을 하는 분야가 잇고, Garmin, 나이키 등이 그들의 성능 모니터링제품에 ANT 기술을 적용하였다.

또한, ANT는 전력 효율성은 무선 연결을 해야 하는 수많은 응용제품에 낮은 배터리 소모량과 비용 때문에 적합하며 실용적이다.

ANT적용 예로는 손목 부착형 계측 시스템, 심장 박동을 모니터링(HRM), 속도와 거리 모니터링(SDM), 자전거 컴퓨터, 건강 및 건강 모니터링 장치, 산업용 센서, 낮은 데이터 속도의 무선 통신을 요하는 장치, 액티브 RFID, 위치 기반 서비스, 유틸리티 무선 자동 검침(AMR) 등을 들 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명에 적용되는 복수의 비컨 장치가 이종 네트워크를 형성하는 구체적인 일례를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, Hub Device를 코디네이터로 하는 Mesh Network가 도시되어 있다.

여기서는 Beacon Network에 새로운 Beacon이 자동 추가될 수 있다.

또한, ANT 네트워크를 통해 네트워크 통신이 가능하다.

도 8을 참조하면, MAX beacon 개수는 64개이고, 각 차일드 비콘 당 최대 6개의 네트워트 연결이 가능하다.

다만, 이는 본 발명의 일 실시례에 불과하고 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 9는 본 발명에 적용되는 복수의 비컨 장치가 이종 네트워크를 형성하는 구체적인 다른 일례를 도시한 것이다.

도 9는 OTA Firmware update를 이용한 방식을 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, Hub Device을 통한 Beacon Network의 firmware update시 문제가 되는 상용 chip의 Memory 공간 부족 및 오류 추적 및 복구가 어려움을 해결하고자 Management Application을 통한 Firmware update를 수행하는 네트워크 구조가 도시되어 있다.

즉, 주변 beacon을 인식 후 firmware update를 수행하므로, 전술한 문제점을 해소할 수 있다.

이하에서는 전술한 통신방식 및 단말(410), 서버 또는 마더 비컨(420) 및 차일드 비컨(430) 간에 적용된 이종 네트워크를 기초로 본 발명이 제안하는 블루투스 4.0(BLE, Bluetooth Low Energy)를 기반으로 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)의 복제방지를 위한 방법에 대해 서술한다.

본 발명이 제안하는 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지하는 방법은 크게 2가지 방법으로 구분될 수 있다.

(1) 제 1 방법: 사용자 단말(410)로부터 인증 시작 요청을 받은 후 차일드 비컨(430) 또는 마더 비컨(420)이 정보를 변경하는 방법

(2) 제 2 방법: 차일드 비컨(430)이 주기적으로 정보를 변경하는 방법

또한, 상기 제 1 방법은 제 1-1 방법과 제 1-2 방법으로 구분될 수 있다.

(1) 제 1-1 방법: 신호의 변경이 비컨에서 일어나는 방법

(2) 제 1-2 방법: 신호의 변경이 차일드비컨에서 일어나는 방법

이하에서는 각각의 방법에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

제 1 방법

본 발명이 제안하는 제 1 방법은 서버 또는 마더 비컨(420)이 사용자 단말(410)로부터 인증 시작 요청을 받은 후 차일드 비컨(430)의 정보를 변경하는 방법이다.

도 10은 본 발명과 관련하여, 블루투스 4.0을 기반으로 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 제 1 방법의 일례를 도시한 것이다.

후술하는 제 1 방법은 신호에 대한 변경을 수행하는 주체에 따라 2가지 방법으로 나누어 질 수 있다.

즉, 인증을 위해 신호 변경을 수행하는 주체가 마더 비컨(420)인 경우(제 1-1 방법)와 주체가 차일드 비컨(430)인 경우(제 1-2 방법)로 나누어 질 수 있다.

선결적으로 인증을 위해 신호 변경을 수행하는 주체가 마더 비컨(420)인 제 1-1 방법에 대해 설명한다.

제 1-1 방법

도 10에서 서버 또는 마더 비컨(420)은 차일드 비컨(430)을 제어하는 기능을 제공한다. 더 나아가 서버 또는 마더 비컨(420)은 인증서버의 역할을 수행할 수도 있다.

도 10을 참조하면, 가장 먼저, 단말(410)이 서버 또는 마더 비컨(420) 측으로 인증시작 요청 정보를 전송할 수 있다(S1100).

여기서 인증시작 요청은 네트워크 및/또는 근거리 통신을 통해 전달 될 수 있다.

S1100 단계에서는 단말(410)이 자신을 식별할 수 있는 고유의 식별자인 p를 생성하고, 생성한 p를 서버 또는 마더 비컨(420) 측으로 전송하는 과정이 함께 수행될 수 있다.

서버 또는 마더 비컨(420)이 인증시작 요청정보를 수신한 경우, 서버 또는 마더 비컨(420)은 단말이 전송한 식별자 정보를 변경하고, 변경한 신호를 차일드 비컨(430) 측으로 전송하는 단계가 진행된다(S1200).

즉, 제 1-1 방법에서 단말이 전송한 식별자 정보를 변경하는 주체는 서버 또는 마더 비컨(420)이 된다.

한편, S1200 단계에서는 현재 차일드 비컨(430)이 송신하고 있는 정보 작업을 중단하고, S1200 단계를 통해 차일드 비컨(430)이 수신하는 변경된 식별자 정보를 단말(410)로 전송하라는 명령 정보를 식별자 정보와 함께 전송할 수 있다.

즉, 차일드 비컨(430)으로 전송되는 정보는 S1100 단계에서 서버 또는 마더 비컨(420)이 수신한 p를 변경한 p'과 서버 또는 마더 비컨(420)이 상기 차일드 비컨(430)에 명령하는 정보 q 값을 합쳐서 생성한 r 값이 될 수 있다.

즉, 서버 또는 마더 비컨(420)은 p'과 q가 합쳐진 신호 r을 차일드 비컨(430)으로 전송한다.

여기서 신호 r은 특정 시드(seed) 값으로 이용될 수 있고, 주로 타임스탬프(timestamp) 또는 카운터 역할로 이용된다.

이후, 차일드 비컨(430)은 q 값에 따라 현재 정보를 전송하는 동작을 중단하는 과정을 수행한다(S1300).

즉, 차일드 비컨(430)은 수신한 신호 r 값에서 메이저(major), 마이너(minor) 또는 네임(name)을 추출하여 q 값에 따라 현재 정보의 전송을 중단하고, r에 포함된 p'을 전송하게 된다.

단, S1300 단계는 필수적인 것은 아니고 차일드 비컨(430)이 수신한 신호 r을 그대로 이용할 수도 있다.

이후, 차일드 비컨(430)은 S1200 단계에서 변경된 p'은 단말(410)로 전송할 수 있다(S1400).

이후, 단말(410)은 차일드 비컨(430)으로부터 수신한 신호 p'을 포함하여, 서버 또는 마더 비컨(420) 측에 인증을 요청할 수 있다(S1500).

이때, 서버 또는 마더 비컨(420)은 단말(410)이 전송한 정보에 포함된 p'을 이용하여 인증을 수행한다.

여기서 필요에 따라 수신한 신호를 서버 또는 마더 비컨(420) 내부에서 처리하게 되는데, 신호 r에 캡(cap)을 씌우는 표준, 대칭키/비대칭키(공개키)를 이용하는 방법 등이 이용될 수 있다. 또한, 블루투스 표준으로 제공되는 방식이 적용될 수도 있다.

즉, 서버 또는 마더 비컨(420)은 단말(410)로부터 수신한 정보를 이용하여 인증 여부를 수행하고(S1600), 이러한 인증 여부에 따라 이후 정해진 작업의 수행여부가 결정된다(S1700).

이때, 서버 또는 마더 비컨(420)은 제 1 마더 비컨과 제 2 마더비컨으로 구분될 수 있다.

먼저, 제 1 마더비컨은 미리 설정된 프로토콜 전송하는 역할을 담당한다.

또한, 제 2 마더비컨은 제 1 마더비컨으로부터 전달받은 미리 설정된 프로토콜에 따라 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 변경한 제 1 정보를 차일드 비컨(430)으로 전송할 수 있다.

도 16a 및 도 16b는 본 발명과 관련된 마더 비컨의 구체적인 형태를 설명하기 위한 비교 도면이다.

먼저, 도 16a는 기존의 발명에서 제안하는 구조를 도시한 것이고, 도 16b는 본 발명이 제안하는 구조를 도시한 것이다.

도 16a 및 도 16b에서 H는 해시값을 의미하고, I는 실제정보(예를 들어, store ID)를 의미하며, N은 Nonce를 의미한다.

도 16b를 참조하면, MB는 실제 인증기능을 수행하는 부분 A와 Nonce를 생성하고 H를 만들어 내는 T로 구성될 수 있다. 여기서 A는 T로 key를 전송하고, T는 key를 사용해서 일정시간마다 N을 생성하고, N과 key를 이용하여 H를 만들어서 CB(차일드 비컨)로 전달한다.

또한, CB는 전달받은 H를 비컨신호로서 broadcasting하는 역할을 하고, T는 CB와 유선,혹은 무선으로 연결되어 네트워크를 구성한다(즉,T와 CB는 동일한 개체일 수 있다).

또한, 비컨신호에는 H 또는 H'이 포함되어 있고, H'은 A와 T가 공통으로 알고 있는 프로토콜에 의해 변환된 정보로 info는 포함되어 있지 않다

따라서 도 16b에 개시된 본 발명은 보안성 강화를 위해 필요한 information이 plain text로 외부에 알려지지 않는다는 장점이 보장된다.

이에 반해, 도 16a에 개시된 종래기술에서는 핸드셋이 네트워크가 불가능할 경우 secure identifier를 핸드셋 내부에 저장하고 나중에 온라인 상태가 되었을 때 인증을 진행(유효기간을 길게 가져갈 수 있다고 기재되어 있음, 예를 들어 1시간)하고 있다.

이러한 종래기술의 내용은 오프라인 인증시 broadcast로 공개된 Nonse가 시간에 기반해 있음을 의미하고, 시간 변조를 통한 보안 공격에 매우 취약한 단점이 있다는 것을 의미한다.

즉, 본 출원의 발명에서 Nonce는 MB(A, T)에서만 공유되고, 이는 시간 변조를 통한 공격이 어려워지는 것을 의미한다.

결국, 서버를 거쳐 인증하는 모델의 경우,종래기술에 따른 모델에서는 info와 Nonce를 인증하기 위한 Hash가 서버로 전달되는 반면, 본 출원이 제안하는모델에서는 Hash 만이 전달되고, 이는 변조 및 보안공격에 훨씬 더 강한 효과를 제공한다는 것을 의미하게 된다.

제 1-2 방법

전술한 것과 같이, 도 10에서 서버 또는 마더 비컨(420)은 차일드 비컨(430)을 제어하는 기능을 제공한다. 더 나아가 서버 또는 마더 비컨(420)은 인증서버의 역할을 수행할 수도 있다.

도 10을 참조하면, 가장 먼저, 단말(410)이 서버 또는 마더 비컨(420) 측으로 인증시작 요청 정보를 전송할 수 있다(S1100).

여기서 인증시작 요청은 네트워크 및/또는 근거리 통신을 통해 전달 될 수 있다.

S1100 단계에서는 단말(410)이 자신을 식별할 수 있는 고유의 식별자인 p를 생성하고, 생성한 p를 서버 또는 마더 비컨(420) 측으로 전송하는 과정이 함께 수행될 수 있다.

서버 또는 마더 비컨(420)에 인증시작 요청정보를 수신한 경우, 서버 또는 마더 비컨(420)은 수신한 정보와 신호 변경을 위한 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송할 수 있다(S1200).

여기서 신호 변경을 위한 정보는 특정 시드(seed) 값으로 이용될 수 있고, 주로 타임스탬프(timestamp) 또는 카운터 역할로 이용된다.

이후, 차일드 비컨(430)은 수신한 변경신호를 다시 변경하는 과정을 수행한다(S1300).

즉, 차일드 비컨은 서버 또는 마더 비컨(420)으로부터 수신한 신호 변경을 위한 정보를 기초로 식별자 정보를 변경하여 새로운 정보를 생성하게 된다.

따라서 제 1-1 방법과 달리, 사용자가 송신한 식별자 정보를 변경하는 주체는 제 1-2 방법에서는 차일드 비컨(430)이 된다.

이후, 차일드 비컨(430)은 변경된 신호를 단말(410)로 전송할 수 있다(S1400).

이후, 단말(410)은 차일드 비컨(430)으로부터 수신한 신호를 포함하여, 서버 또는 마더 비컨(420) 측에 인증을 요청할 수 있다(S1500).

이때, 서버 또는 마더 비컨(420)은 S1200 단계에서의 식별자 정보, 신호 변경을 위한 정보 및 S1500 단계에서 단말(410)으로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 단말(410)의 인증 여부를 판단할 수 있다(S1600).

여기서 필요에 따라 수신한 신호를 서버 또는 마더 비컨(420) 내부에서 처리하게 되는데, 신호 r에 캡(cap)을 씌우는 표준, 대칭키/비대칭키(공개키)를 이용하는 방법 등이 이용될 수 있다. 또한, 블루투스 표준으로 제공되는 방식이 적용될 수도 있다.

즉, 서버 또는 마더 비컨(420)은 단말(410)로부터 수신한 정보를 이용하여 인증 여부를 수행하고(S1600), 이러한 인증 여부에 따라 이후 정해진 작업의 수행여부가 결정된다(S1700).

한편, 차일드 비컨(430)에는 RTC(Real-Time Clock) 모듈을 넣는 경우, 지나치게 가격이 상승되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 서버 또는 마더 비컨(420)에 RTC 모듈을 넣고 네트워크 연결로 보정하는 방법(1회/hr)이 이용될 수 있다.

한편, 차일드 비컨(430) 및 서버 또는 마더 비컨(420) 중 적어도 일부가 신호를 변경하는 방식은 2가지가 이용될 수 있다.

즉, 일정 시간 동안에만 유효한 신호를 설정하는 방법과 별도의 인증 프로세스 예를 들어, 해쉬함수를 이용하여 시드값을 요구하는 방법이 이용될 수 있다.

도 11은 본 발명과 관련하여, 주기를 갖는 시간차 전송을 통해 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명과 관련하여, 별도 SDK를 통한 인증 프로세스를 통해 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 11에서는 One-Chip Solution Bluetooth Advertising에 대한 내용이 도시된 것으로, UUID, Major, Minor 데이터 및 신호세기, 신호주기를 설정하는 방법이다.

예를 들어, 복수의 Data를 1초 주기 시간차로 전송할 수 있다.

또한, 도 12에는 복제방지 인증 (별도 SDK를 통한 인증 프로세스)에 대한 것이 도시되어 있다.

도 12에서는 Beacon에서 추가적인 인증정보 전송하고, 단말에서 별도SDK를 통해 인증하는 방식이 적용된다.

도 10에서는 서버 또는 마더 비컨(420)이 OPT 시드를 여러 개 보유하고, 각 차일드 비컨(430)마다 다른 시드를 전송하는 방식이 이용될 수 있다.

또한, 복수의 단말(410) 사용자가 인증을 요청해도 하나의 OPT로 허용하는 방법이 적용될 수도 있다.

구체적으로 서버 또는 마더 비컨(420)과 차일드 비컨(430) 간 통신에는 인증방식으로 1:1 인증과 1:N 인증방식이 적용될 수 있다.

먼저, 1:N 인증은 OTP를 공유(share)하는 방식으로 동일한 OTP를 차일드 비컨(430) 근처에 있는 모든 사람이 사용 가능한 방식을 말한다. 이 방식은 존재 검출을 목적으로 하는 경우 이용되는 것이 바람직하다.

다음으로, 1:1 인증은 동일지역(하나 이상의 차일드 비컨(430))에서 전달 받은 OTP를 단일의 사용자가 사용하는 방식이다. 이 방식은 좀 더 높은 수준의 보안을 제공할 수 있으므로, 현금성 reward(예를들면, 쿠폰, 상품권 등) 지급시 이용되는 것이 바람직하다.

한편, 차일드 비컨(430)은 위치정보를 파악하기 위한 기본 기능을 제공하는 장치로 이용되거나 위치정보인증용으로 전원, 안테나, 무선 공유기의 형태로 구현되는 장치로 이용될 수도 있다.

또한, 전술한 것과 같이, 차일드 비컨(430)이 신호를 변경하는 방식은 메이저(major), 마이너(minor) 또는 네임(name)을 추출하는 방식이 이용될 수 있다.

제 2 방법

본 발명이 제안하는 제 2 방법은 차일드 비컨(430)이 주기적으로 정보를 변경하는 방법이다.

도 13은 본 발명과 관련하여, 블루투스 4.0을 기반으로 저전력 블루투스 비컨의 복제를 방지를 위한 방법의 일례를 도시한 것이다.

도 13에서 서버 또는 마더 비컨(420)은 차일드 비컨(430)을 제어하는 기능을 제공한다. 더 나아가 서버 또는 마더 비컨(420)은 인증서버의 역할을 수행할 수도 있다.

도 13을 참조하면, 차일드 비컨(430)은 주기적으로 신호를 변경하는 단계를 수행한다(S2100).

도 11 및 도 12에서 전술한 것과 같이, S2100 단계에서는 일정 시간 동안에만 유효한 신호를 설정하는 방법과 별도의 인증 프로세스 예를 들어, 해쉬함수를 이용하여 시드값을 요구하는 방법이 이용될 수 있다.

다음으로, 주기적으로 변경된 신호를 단말(410)이 수신하는 단계가 진행된다(S2200).

이후, 단말(410)은 차일드 비컨(430)으로부터 수신한 신호를 포함하여, 서버 또는 마더 비컨(420) 측에 인증을 요청할 수 있다(S2300).

이때, 서버 또는 마더 비컨(420)은 단말(410)이 전송한 정보 중 적어도 일부를 이용하여 인증을 수행하고, 필요에 따라 수신한 신호를 서버 또는 마더 비컨(420) 내부에서 처리하게 되는데, 캡(cap)을 씌우는 표준, 대칭키/비대칭키(공개키)를 이용하는 방법 등이 이용될 수 있다. 또한, 블루투스 표준으로 제공되는 방식이 적용될 수도 있다.

이후, 서버 또는 마더 비컨(420)은 단말(410)로부터 수신한 정보를 이용하여 인증 여부를 수행하고(S2400), 이러한 인증 여부에 따라 이후 정해진 작업의 수행여부가 결정된다(S2500).

한편, 대칭키/비대칭키(공개키)를 각각 이용하는 것은 장담점이 공존한다.

먼저, 대칭키 알고리즘의 경우, 암호화, 복원화할 때의 키가 같이므로, 간단한 산술연산을 사용한다.

구체적으로 대칭키 알고리즘은 비대칭키에 비해 속도가 빠르고, 비대칭키에 비해 알고리즘이 복잡하지 않다는 장점이 있다. 이에 반해 대칭키 알고리즘은 키 동기화가 필요하고 암호 알고리즘이 아무리 강력해도 키 값이 유출되면 문제가 발생된다는 단점이 존재한다.

대칭키 알고리즘의 유형으로는 (1)Pre-shared 방식(대칭형)이 있는데, 미리 약속을 하는 방식으로 통신으로 말고 다른 방법, 즉, 팩스, 전화 등을 이용하는 방식이 있다. 또한, 하이브리드 암호화 포장방식으로 SSHv1에서 해당방식을 사용하는 방식이 있으나 MITM에 취약한 단점이 있다. 또 다른 방법으로 Diffie Hellman 방식이 있다. 이 방식은 시드 값을 이용하는 것으로 키가 전혀 다르므로 공격자가 해독 불가능하여 강력한 보안을 제공한다.

다음으로, 공개키(비대칭키) 알고리즘의 경우, 암호화, 복원화 할 때의 키가 서로 다르고, 어려운 산술연산이 사용된다.

이러한 공개키(비대칭키) 알고리즘은 키 동기화 문제가 적다는 장점이 있는 반면, 느리고 Man-In-The-Middle 공격에 약하다는 단점이 있다.

이러한 공개키 알고리즘은 2개의 키가 필요한데, 개인키(나만 알고 있는 키)와 공개키(여러 사람들이 알고 가져갈 수 있는 키)가 있다,

이러한 2개의 키는 서로 보완적이며, 개인키로 암호화하면 공개키로 해독이 가능하고, 공개키로 암호화하면 개인키로 해독 가능해진다. 다만, 공개키로 공개키 해독은 불가능하고, 개인키로 개인키 해독을 불가능하다.

두 번째 방법은 개인키가 노출되면 폐기하는 것이 바람직하다.

한편, 도 14는 도 10에서 설명한 방법을 기초로 위치 인증 이후에 각 기기들이 통신을 수행하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 14에서 설명하는 각각의 단계는 가장 먼저, 단말(410)이 특정 장소로 입장하는 단계가 최초로 진행된다는 것을 제외하고는 도 10에서 설명한 단계와 대응된다.

도 14에서 설명하는 위치 인증 이후 도 10의 단계가 적용되는 시나리오는 사무실 근태 관리 방법, 상점에서 마일리지 또는 현금성 쿠폰을 발급하는 방법, 상점에서 모바일 결제하는 방법, 홈네트워크의 도어락 등에 응용될 수 있다.

또한, 도 15는 도 13에서 설명한 방법을 기초로 위치 인증 이후에 각 기기들이 통신을 수행하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 15에서 설명하는 각각의 단계는 가장 먼저, 단말(410)이 특정 장소로 입장하는 단계가 최초로 진행된다는 것을 제외하고는 도 13에서 설명한 단계와 대응된다.

도 15에서 설명하는 위치 인증 이후 도 13의 단계가 적용되는 시나리오는 영화관에서 위치 인증을 한 뒤 상영관 입장시에 본인 인증을 하는 경우, 스포츠 경기장에서 경기장 위치 인증하는 경우, 경기장의 특정 구역 입장시 본인 인증을 하는 경우 등에 활용될 수 있다.

전술한 것과 같이, 현재 공개된 아이비콘(iBeacon) 기능은 블루투스 비콘의 신호 내용이 무엇인지 정보를 공개하고 있어 접속된 블루투스 비콘을 어디서나 쉽게 복제할 수 있는 문제를 야기하고 있고, 이러한 문제점은 블루투스 통신을 활용한 UX기반의 서비스 모델의 다양성 확보에 있어서 큰 장벽으로 나타나게 된다.

본 명세서에서 제안하는 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 상기 문제점을 해소할 수 있고, 블루투스 4.0(BLE, Bluetooth Low Energy)를 기반으로 저전력 블루투스 비컨(Bluetooth low energy beacon)의 복제방지를 위한 방법 및 장치를 사용자에게 제공할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (15)

1. 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
   인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 단계;
   차일드 비컨(Child Beacon)으로부터 상기 마더 비컨이 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 변경한 제 1 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하는 단계;를 포함하되,
   상기 단말은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로부터 수신하고,
   상기 마더 비컨은,
   상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및
   상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 단말의 통신 수행 방법.
2. 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 마더 비컨(Mother Beacon)이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
   단말의 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
   미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하는 단계;
   상기 제 1 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송하는 단계;
   상기 차일드 비컨에서 상기 단말로 전송된 상기 제 1 정보를 상기 단말을 통해 수신하는 단계; 및
   상기 미리 설정된 프로토콜 및 상기 단말로부터 수신한 제 1 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하는 단계;를 포함하되,
   상기 마더 비컨은,
   상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및
   상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 마더 비컨의 통신 수행 방법.
3. 저전력 블루투스 비컨을 이용하여 차일드 비컨(Child Beacon)이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
   마더 비컨(Mother Beacon)이 미리 설정된 프로토콜에 따라 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 변경한 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로부터 수신하는 단계;
   현재 전송하는 동작을 중단하는 단계; 및
   상기 제 1 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하되,
   상기 차일드 비컨은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 전송하고,
   상기 마더 비컨은,
   상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및
   상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 차일드 비컨의 통신 수행 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 단말이 인증시작 요청을 위해 상기 단말을 식별할 수 있는 식별자 정보를 마더 비컨(Mother Beacon)으로 전송하는 제 1 단계;
   상기 마더 비컨이 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하는 제 2 -1 단계;
   상기 제 1 정보를 차일드 비컨(Child Beacon)으로 전송하는 제 2-2 단계;
   상기 차일드 비컨이 현재 전송하는 동작을 중단하는 제 3 단계;
   상기 차일드 비컨이 상기 제 1 정보를 상기 단말로 전송하는 제 4 단계;
   상기 단말이 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하는 제 5 단계; 및
   상기 마더 비컨이 상기 미리 설정된 프로토콜 및 상기 단말로부터 수신한 제 1 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하는 제 6 단계;를 포함하되,
   상기 제 4 단계에서 상기 차일드 비컨은 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 전송하고,
   상기 마더 비컨은,
   상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및
   상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 수행 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 7항에 있어서,
    상기 단말과 마더 비컨 간과 상기 마더 비컨과 상기 차일드 비컨 간에는 근거리 통신 및 원거리 통신 중 적어도 하나가 이용되고,
    상기 근거리 통신은, ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 기술을 포함하고,
    상기 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 수행 방법.
11. 제 7항에 있어서,
    상기 단말은 복수이고,
    상기 제 6 단계에서, 상기 복수의 단말은 함께 인증 가능한 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 수행 방법.
12. 제 7항에 있어서,
    상기 단말은 복수이고,
    상기 제 6 단계에서, 상기 복수의 단말 중 하나의 제 1 단말만이 인증 가능한 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 수행 방법.
13. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 단계 이전에, 상기 단말이 기 설정된 영역의 적어도 일부에 위치하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제 6 단계 이후에, 상기 제 6 단계에서 인증된 단말에 대해서만 상기 마더 비컨 및 차일드 비컨은 기 설정된 태스크(task)를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 수행 방법.
14. 인증시작 요청을 위해 자신을 식별할 수 있는 식별자 정보를 전송하는 단말; 상기 식별자 정보를 수신하고 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하는 마더 비컨(Mother Beacon); 및 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로부터 수신하는 차일드 비컨(Child Beacon); 을 포함하는 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 시스템에 있어서,
    상기 차일드 비컨은, 현재 전송하는 동작을 중단하고 상기 제 1 정보를 상기 단말로 전송하며,
    상기 단말은, 상기 제 1 정보를 상기 마더 비컨으로 전송하고,
    상기 마더 비컨은, 상기 미리 설정된 프로토콜 및 상기 단말로부터 수신한 제 1 정보를 이용하여 상기 단말의 인증 여부를 판단하며,
    상기 차일드 비컨은, BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜에 따라 상기 제 1 정보를 전송하고,
    상기 마더 비컨은,
    상기 미리 설정된 프로토콜 전송하는 제 1 마더 비컨; 및
    상기 제 1 마더 비컨으로부터 상기 미리 설정된 프로토콜을 수신하고, 상기 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 식별자 정보를 제 1 정보로 변경하며, 상기 변경한 제 1 정보를 상기 차일드 비컨으로 전송하는 제 2 마더 비컨;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저전력 블루투스 비컨을 이용한 통신 시스템.
15. 삭제

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