KR101606039B1 - 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크 및 그 탐색주기 변경 방법 - Google Patents

탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크 및 그 탐색주기 변경 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블루투스 저에너지 네트워크에 관한 것으로, 특히 제1 블루투스 기기인 애드버타이져와 제2 블루투스 기기인 스캐너간 탐색 실패시 기 설정된 감소 계수값을 근거로 적응적으로 애드버타이져의 애드버타이징 주기와 스캐너의 스캔주기를 변경하도록 함으로써, 블루투스 기기에 대한 탐색 속도를 보다 향상시킬 수 있도록 해 주는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크 및 그 탐색주기 변경 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크 및 그 탐색주기 변경 방법은 상기 애드버타이져에서 상기 스캐너로 기기 탐색 수행을 위한 애드버타이징 채널을 무선 송출하는 애드버타이징을 수행하고 이에 대해 상기 스캐너의 스캔처리에 의한 탐색처리가 성공적으로 완료될 때까지 애드버타이징 처리를 수행하되, 애드버타이징 실패 횟수가 증가 할수록 애드버타이징 주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 애드버타이징주기를 근거로 애드버타이징처리를 수행하도록 구성되거나 또는 상기 스캐너는 상기 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 성공적으로 완료될 때가지 스캔처리를 수행하되, 스캔 실패 횟수가 증가할수록 스캔주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 스캔주기를 근거로 스캔처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크 및 그 탐색주기 변경 방법{Bluetooth Low Energy Network having the setting function of scanning period and method for thereof}
본 발명은 블루투스 저에너지 네트워크에 관한 것으로, 특히 제1 블루투스 기기인 애드버타이져와 제2 블루투스 기기인 스캐너간 탐색 실패시 기 설정된 감소 계수값을 근거로 적응적으로 애드버타이져의 애드버타이징 주기와 스캐너의 스캔주기를 변경하도록 함으로써, 블루투스 기기에 대한 탐색 속도를 보다 향상시킬 수 있도록 해 주는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크 및 그 탐색주기 변경 방법에 관한 것이다.
최근 블루투스 4.0 규격이 기존의 블루투스에 비해 저전력 모드가 가능해짐에 따라 BLE 기술과 사물 인터넷 기술이 결합된 무선 센서 네트워크 분야에서 다시 주목받고 있다.
상기한 BLE 네트워크는 기본적으로 BLE 통신을 수행하는 스캐너와 애드버타이져로 구성된다. 애드버타이져는 데이터 패킷을 전송할 수 있는 상태의 블루투스 기기이고, 스캐너는 애드버타이져로부터 데이터 패킷을 수신할 수 있는 상태의 블루투스 기기를 의미한다.
또한, BLE 네트워크에서는 40개의 RF 채널들이 두 개의 물리적 채널들, 즉, 애드버타이징 채널 및 데이터 채널에 할당(allocate)된다. 애드버타이징 채널은 장치를 발견하고, 연결을 개시하고, 데이터를 브로드캐스팅하기 위해 3개의 RF 채널들을 사용한다. 그리고, 데이터 물리적 채널은 연결된 장치들 사이의 통신을 위해 최대 37개의 RF 채널들을 사용한다.
상기 BLE 네트워크에서 애드버타이져와 스캐너를 페어링하기 위하여 수행되는 기기 탬색과정은 상기 애드버타이져에서 3개 애드버타이징 무선채널을 기 설정된 주기간격으로 상기 스캐너로 전송하고, 스캐너는 일정 주기 간격으로 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 무선채널을 스캔하여, 스캐너의 동작주기 동안 애드버타이져로부터 전송된 무선채널이 스캔되는 때에 탐색동작이 완료된다.
즉, 도1에 도시된 바와 같이 일반적으로 애드버타이져(100)에 설정되는 애드버타이징 주기(τAI) 3개 애드버타이징 채널(ADV_IND)을 전송함과 더불어, 상기 스캐너(20)로부터 탐색에 성공하였음을 알리는 탐색응답정보를 수신하는 3개의 애드버타이징 채널전송 구간(τWA)으로 구성되는 애드버타이징 구간과, 슬리핑(sleeping) 구간으로 구성된다. 또한, 스캐너(200)에 설정되는 스캔주기(τSI)는 상기 애드버타이져(100)로부터 제공되는 애드버타이징 채널을 스캔함과 더불어, 탐색성공시 탐색응답정보를 송신하기 위한 스캔구간(τSW)과, 슬리핑(sleeping) 구간으로 구성된다.
그런데, 도1에 도시된 바와 같이, 애드버타이져(10)와 스캐너(20)는 각각 서로 다른 송수신 주기로 고정되게 설정되어 있고, 상호 동기화되어 있는 기기가 아니기 때문에 블루투스 기기 사용을 위한 탐색동작에 일정 이상의 시간이 소요될 수 있다.
이러한 블루투스 기기간 탐색시간의 지연은 결국 서비스 품질을 저하시키는 요인이 된다.
[선행문헌]
1.한국공개특허 제2009-0104992호 (발명의 명칭 : 블루투스 통신 장치 탐색 방법 및 이를 위한 단말기 및 시스템)
2. 한국등록특허 제0881223호 (발명의 명칭 : 질의 스캔 주기를 동적으로 조정할 수 있는 블루투스 장치 및 방법, 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체)
이에, 본 발명은 블루투스 저에너지 네트워크에 관한 것으로, 특히 제1 블루투스 기기인 애드버타이져와 제2 블루투스 기기인 스캐너간 탐색 실패시 기 설정된 감소 계수값을 근거로 적응적으로 애드버타이져의 애드버타이징 주기와 스캐너의 스캔주기를 변경하도록 함으로써, 블루투스 기기에 대한 탐색 속도를 보다 향상시킬 수 있도록 해 주는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크 및 그 탐색주기 변경 방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 정보가 실린 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 정보 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되는 블루투스 저에너지 네트워크에 있어서, 상기 애드버타이져는 상기 스캐너로 기기 탐색 수행을 위한 애드버타이징 채널을 무선 송출하는 애드버타이징을 수행하고 이에 대해 상기 스캐너의 스캔처리에 의한 탐색처리가 성공적으로 완료될 때까지 애드버타이징 처리를 수행하되, 애드버타이징 실패 횟수가 증가 할수록 애드버타이징 주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 애드버타이징주기를 근거로 애드버타이징처리를 수행하도록 구성되고, 상기 스캐너는 상기 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 성공적으로 완료될 때가지 스캔처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크가 제공된다.
또한, 상기 스캐너는 상기 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 성공적으로 완료될 때가지 스캔처리를 수행하되, 스캔 실패 횟수가 증가 할수록 스캔주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 스캔주기를 근거로 스캔처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크가 제공된다.
또한, 상기 애드버타이져 또는 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 해당 주기를 변경설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크가 제공된다.
Figure 112015005618820-pat00001
여기서, τk 은 변경설정되는 주기, τ0 은 현재 적용된 주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
삭제
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일측면에 따르면,정보가 실린 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 정보 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되는 블루투스 저에너지 네트워크에 있어서, 상기 애드버타이져는 상기 스캐너로 기기 탐색 수행을 위한 애드버타이징 채널을 무선 송출하는 애드버타이징을 수행하고 이에 대해 상기 스캐너의 스캔처리에 의한 탐색처리가 성공적으로 완료될 때까지 애드버타이징 처리를 수행하도록 구성되고, 상기 스캐너는 상기 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 성공적으로 완료될 때가지 스캔처리를 수행하되, 스캔 실패 횟수가 증가 할수록 스캔주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 스캔주기를 근거로 스캔처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크가 제공된다.
또한, 상기 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 스캔주기를 변경설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크가 제공된다.
Figure 112015005618820-pat00002
여기서, 상기 τSI,k 은 변경설정되는 이후 스캔주기, τSI,0 은 현재 적용된 스캔주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
또한, 상기 감소계수(γ)는 "0＜γ＜1" 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크가 제공된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되어 애드버타이져와 스캐너간 블루투스 저에너지 통신을 수행하는 블루투스 저에너지 네트워크의 탐색주기 변경 방법에 있어서, 상기 애드버타이져는 애드버타이징모드에서 상기 스캐너로 애드버타이징 채널을 전송하는 애드버타이징 동작을 수행하는 제1 단계와, 상기 스캐너는 스캔에서 상기 애드버타이져로부터 전송되는 애드버타이징 채널을 스캔하는 제2 단계, 상기 애드버타이져는 현재 애드버타이징 구간에서 상기 스캐너로부터 탐색응답정보가 수신되는지를 판단하는 제3 단계, 상기 애드버타이져는 상기 스캐너로부터 탐색응답정보가 수신되지 않는 경우, 애드버타이징 실패 횟수를 카운트하는 제4 단계 및, 상기 애드버타이져는 애드버타이징 실패횟수가 증가할수록 애드버타이징 주기가 짧아지도록 애드버타이징 주기를 변경설정하여 애드버타이징 처리를 수행하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
또한, 상기 스캐너는 상기 제2단계에서 애드버타이징 채널이 수신되는지를 판단하여, 해당 스캔주기의 스캔구간에서 애드버타이징 채널이 수신되지 않은 경우 스캔 실패 횟수를 카운트하는 제6 단계와, 상기 스캐너는 스캔 실패횟수가 증가할수록 스캔주기가 짧아지도록 스캔주기를 변경설정하여 스캔처리를 수행하는 제7 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
또한, 상기 탐색에 성공한 경우, 상기 애드버타이져와 상기 스캐너는 일정 시간 경과 후 실패횟수와 변경된 애드버타이징 주기 및 변경된 스캔주기를 클리어시키는 제8 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
또한, 상기 애드버타이져 또는 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 해당 주기를 변경설정하는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
Figure 112015005618820-pat00003
여기서, τk 은 변경설정되는 주기, τ0 은 현재 적용된 주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
삭제
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되어 애드버타이져와 스캐너간 블루투스 저에너지 통신을 수행하는 블루투스 저에너지 네트워크의 탐색주기 변경 방법에 있어서, 상기 애드버타이져는 애드버타이징모드에서 상기 스캐너로 애드버타이징 채널을 전송하는 애드버타이징 동작을 수행하는 제21 단계와, 상기 스캐너는 스캔에서 상기 애드버타이져로부터 전송되는 애드버타이징 채널을 스캔하는 제22 단계, 상기 스캐너는 상기 제22 단계에서 애드버타이징 채널이 수신되는지를 판단하는 제23 단계, 상기 스캐너는 상기 제23 단계에서 애드버타이징 채널이 수신되지 않으면, 스캔 실패 횟수를 카운트하는 제24 단계 및, 상기 스캐너는 상기 제24단계에서 카운트되는 스캔 실패횟수가 증가할수록 스캔주기가 짧아지도록 스캔주기를 변경설정하여 스캔처리를 수행하는 제25 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
또한, 상기 스캐너는 애드버타이져로부터 전송되는 애드버타이징 채널이 수신되는 경우 탐색응답정보를 상기 애드버타이져로 제공하는 제26 단계와, 상기 상기 스캐너는 상기 제26 단계 수행 이후 스캔 실패횟수와 현재 변경설정된 스캔주기를 클리어시키는 제27 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
또한, 상기 제25 단계에서 상기 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 스캔주기를 변경설정하는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
Figure 112015005618820-pat00004
여기서, 상기 τSI,k 은 변경설정되는 이후 스캔주기, τSI,0 은 현재 적용된 스캔주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
또한, 상기 감소계수(γ)는 "0＜γ＜1" 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 제1 블루투스 기기인 애드버타이져의 애드버타이징 주기와와 제2 블루투스 기기인 스캐너의 스캔주기를 해당 네트워크에 적합하도록 기 설정된 감소계수를 근거로 탐색 실패횟수에 적응적으로 변경함으로써, 블루투스 기기에 대한 탐색 속도를 보다 향상시킬 수 있도록된 블루투스 네트워크를 제공할 수 있게 된다.
도1은 종래 블루투스 저에너지(BLE) 네트워크에서의 애드버타이져와 스캐너간의 탐색과정을 설명하기 위한 도면.
도2는 본 발명에 따른 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지(BLE) 네트워크의 요부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도3은 도2에 도시된 애드버타이져(100)와 스캐너(200)에서 탐색처리를 수행하는 요부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 도면.
도4는 도3에 도시된 애드버타이징 주기 변경모듈(130) 및 스캔주기 변경모듈(230)에서의 감소계수(γ)에 따른 탐색특성 실험결과를 나타낸 도면.
도5는 도2에 도시된 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지(BLE) 네트워크의 탐색주기 변경방법을 설명하기 위한 도면.
도6은 도5에서의 블루투스 저에너지(BLE) 네트워크의 탐색주기 변경에 따른탐색처리과정을 예시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 블루투스 저에너지 네트워크는 블루투스 기기간 BLE 통신을 수행하는 무선 시스템을 의미하는 것으로, 바람직하게는 채널 전송을 수행하는 다수의 블루투스 기기인 애드버타이져와 애드버타이져로부터 제공되는 채널을 스캔하는 적어도 하나 이상의 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되는 BLE 통신을 수행하는 무선 센서 네트워크에 적용되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명이 적용되는 BLE 네트워크는 애드버타이져의 밀집도가 높은 환경에서 보다 높은 효과를 얻을 수 있는 것으로, 예컨대, 비닐하우스 등에 구현되는 무선 센서 네트워크에 적용되어 실시될 수 있다.
또한, 본원 발명에서 탐색주기라 함은 애드버타이져의 애드버타이징 주기와 스캐너의 스캔주기를 포함한다.
도2는 본 발명에 따른 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy, 이하 BLE 라 칭함) 네트워크의 요부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탐색주기 변경 기능을 갖는 BLE 네트워크는 정보가 실린 채널 전송을 수행하는 다수의 블루투스 기기인 애드버타이져(100, 1001~100N)와, 이 애드버타이져(100)로부터 제공되는 채널을 스캔하는 적어도 하나 이상의 블루투스 기기인 스캐너(200, 2001~200M)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 BLE 네트워크는 하나의 스캐너(200)에 대해 적어도 하나 이상의 애드버타이져(100)가 BLE 무선통신을 수행하는 모든 무선 시스템이 될 수 있다.
상기 애드버타이져(100)는 상기 스캐너(200)로 기기 탐색을 위해 기 설정된 3개의 애드버타이징 채널을 무선 송출하는 애드버타이징 처리를 수행하되, 상기 스캐너(200)의 스캔처리를 통한 탐색처리가 실패하게 되면, 현재 애드버타이징 주기에 기 설정된 감소계수를 적용하여 이후 애드버타이징을 위한 애드버이타이징 주기를 변경설정하도록 구성된다. 이때, 상기 애드버타이져(100)는 애드버타이징 구간과 슬리핑구간으로 구성되는 애드버타이징 주기에서 슬리핑구간을 변경시킴으로써, 애드버타이징 주기를 변경설정한다.
상기 스캐너(200)는 상기 애드버타이져(100)로부터 무선 송출되는 3개 애드버타이징 채널을 스캔하는 일련의 스캔처리를 수행하되, 상기 애드버타이져(100)로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 실패하게 되면, 현재 스캔주기에 기 설정된 감소계수를 적용하여 이후 스캔처리를 위한 스캔주기를 변경설정하도록 구성된다. 이때, 상기 스캐너(200)는 스캔구간과 슬리핑구간으로 구성되는 스캔주기에서 슬리핑구간을 변경시킴으로써, 스캔주기를 변경설정한다.
도3은 도2에 도시된 애드버타이져(100)와 스캐너(200)에서 탐색처리를 수행하는 요부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 도면이다.
도3에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 애드버타이져(100)는 제1 BLE 통신모듈(110)과, 제1 실패횟수 카운트모듈(120) 및, 애드버타이징 주기 변경모듈(130)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제1 BLE 통신모듈(110)은 상기 스캐너(200)와 BLE통신을 수행하는 모듈로서, 특히 기기 탐색을 위해 기 설정된 3개의 애드버타이징 채널을 무선 송출함과 더불어, 탐색 성공시 상기 스캐너(200)로부터 이에 대한 탐색응답정보를 수신한다. 이때, 상기 제1 BLE 통신모듈(110)은 기 설정된 애드버타이징 주기의 애드버타이징 구간에서 애드버타이징 채널을 무선 송출한다.
상기 제1 실패횟수 카운트모듈(120)은 상기 제1 BLE 통신모듈(110)에서 애드버타이징 채널을 무선 송출한 후, 스캐너(200)로부터 일정시간 동안 탐색응답정보가 수신되지 않는 경우, 애드버타이징 실패횟수를 카운트한다.
상기 애드버타이징 주기 변경모듈(130)은 현재 애드버타이징 주기에 기 설정된 감소계수 및 상기 제1 탐색 실패회수 카운트모듈(120)에서 산출된 현재 실패횟수를 이용하여 이후 애드버타이징을 위한 애드버이타이징 주기를 변경설정하도록 구성된다. 이때, 상기 애드버타이징 주기는 수학식1에 의해 설정된다.
Figure 112015005618820-pat00005
여기서, τAI,k 은 변경설정되는 이후 애드버타이징 주기이고, τAI,0 은 현재 적용된 애드버타이징 주기, γ는 감소계수, k는 애드버타이징 실패 횟수이다.
이때, 상기 감소계수(γ)은 0＜γ＜1 의 범위로 설정된다. 감소계수(γ)는 BLE 네트워크 환경에 따라 운용자에 의해 적절히 설정될 수 있다. 또한, 감소계수(γ)는 애드버타이징 실패 횟수를 근거로 자동 변경설정되도록 실시하는 것도 가능하다. 예컨대, 상기 감소계수(γ)는 애드버타이징 실패 횟수가 많아질수록 증가하도록 설정할 수 있다.
도4는 감소계수(γ)에 따른 탐색특성에 대한 실험결과를 나타낸 도면으로, 도4에 도시된 바와 같이, 감소계수(γ)가 증가할수록 탐색시간(Discovery lantency)은 점점 감소하고, 에너지 소비량(Energy consumption)은 점점 증가함을 알 수 있다. 특히, 감소계수(γ)가 0.3 이상이 경우에는 짧아진 탐색주기로 인해 탐색시간과 에너지 소비량이 정체상태가 됨을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는 감소계수(γ)가 0.3 이하, 보다 바람직하게는 에너지 소비량을 고려할 때, 0.1 이하로 설정하는 경우 가장 효율적인 탐색성능의 향상 효과를 얻을 수 있게 된다.
즉, 상기 애드버타이징 주기 변경모듈(130)은 애드버타이징 실패횟수가 증가할 수록 애드버타이징 주기가 점점 짧아지도록 애드버타이징 주기를 변경설정한다.
한편, 도3에서 상기 스캐너(200)는 제2 BLE 통신모듈(210)과, 제2 실패횟수 카운트모듈(220) 및, 스캔주기 변경모듈(230)을 포함하여 구성된다.
상기 제2 BLE 통신모듈(210)은 상기 애드버타이져(100)와 BLE통신을 수행하는 모듈로서, 특히 상기 애드버타이져(100)로부터 무선 송출되는 3개의 애드버타이징 채널을 스캔하여 성공적으로 스캔처리된 경우, 애드버타이징 채널을 수신하였다는 탐색응답정보를 애드버타이져(100)로 무선 송출한다. 이때, 상기 제2 BLE 통신모듈(210)은 기 설정된 스캔주기의 스캔 구간에서 애드버타이징 채널에 대한 스캔처리를 수행한다.
상기 제2 실패횟수 카운트모듈(220)은 상기 제2 BLE 통신모듈(210)에서 스캔주기의 스캔구간에서 애드버타이징 채널을 수신하지 못한 경우, 제2 탐색 실패횟수 즉, 스캔 실패횟수를 카운트한다.
상기 스캔주기 변경모듈(230)은 현재 스캔주기에 기 설정된 감소계수 및 상기 제2 탐색 실패회수 카운트모듈(220)에서 산출된 스캔 실패횟수를 이용하여 이후 스캔처리를 위한 스캔주기를 변경설정하도록 구성된다. 이때, 상기 스캔주기는 수학식2에 의해 변경설정된다.
Figure 112015005618820-pat00006
여기서, 상기 τSI,k 은 변경설정되는 이후 애드버타이징 주기이고, τSI,0 은 현재 적용된 애드버타이징 주기, γ는 감소계수, k는 스캔 실패 횟수이다.
상기 수학식2는 수학식1와 동일하고, 감소계수(γ)에 따른 스캔주기 변경에 대한 탐색특성은 도4에 도시된 바와 동일하게 적용되므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
즉, 상기 스캔주기 변경모듈(230)은 스캔 실패횟수가 증가할수록 스캔주기가 점점 짧아지도록 스캔주기를 변경설정한다.
이어, 상기한 구성으로 된 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크의 동작을 도5를 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 애드버타이져(100)는 스캐너(200)로 전송할 정보가 발생한 경우, 현재 설정된 애드버타이징 주기를 근거로 애드버타이징 구간에서 애드버타이징 채널을 무선송출한다(ST11). 이때, 상기 애드버타이져(100)는 사용자에 의해 블루투스 기기 설정요구가 이루어지는 경우 예컨대, 사용자가 애드버타이져(100)의 블루투스 설정버튼 또는 블루투스 항목을 선택하면 전송할 정보가 발생하였다고 판단하여 정보전송을 위한 애드버타이징처리를 수행하게 된다.
또한, 애드버타이져(100)는 애드버타이징 구간에 상기 스캐너(200)로부터 탐색응답정보가 수신되는지를 판단하게 되는 바, 스캐너(200)로부터 탐색응답정보가 수신되지 않는 경우(ST12), 애드버타이징 실패 횟수를 카운트한다(ST13).
또한, 상기 애드버타이져(100)는 기 설정된 감소계수(γ)와 상기 애드버타이징 실패횟수를 상기 수학식1에 적용하여 이후 애드버타이징 주기를 변경설정한다(ST14).
이후, 상기 애드버타이져(100)는 상기 ST12 내지 ST14와 같이 탐색 실패시 애드버타이징 주기를 변경하는 동작을 반복적으로 수행하고, 변경된 애드버타이징 주기를 근거로 애드버타이징 구간에서 탐색이 성공할 때까지 애드버타이징 채널을 무선 송출하는 처리를 반복적으로 수행한다. 이때, 애드버타이져(100)는 애드버타이징 실패횟수가 증가할수록 애드버타이징 주기의 슬리핑구간을 변경하여 애드버타이징 주기를 점점 짧게 변경설정한다.
상술한 바와 같이 탐색 실패시 애드버타이징 주기를 변경하여 애드버타이징 처리를 수행하는 중에 상기 스캐너(200)로부터 애드버타이징 채널을 성공적으로 수신하였음을 알리는 탐색응답정보가 애드버타이져(100)로 수신되면, 상기 애드버타이져(100)는 애드버타이징 처리를 종료함과 더불어, 애드버타이징 실패횟수와 현재설정된 애드버타이징 주기를 클리어시킨다(ST15). 이때, 상기 애드버타이져(100)는 현재 설정된 애드버타이징 주기를 일정 시간 유지한 후, 클리어시키도록 실시하는 것도 가능하다. 이는 일정시간 이내에 연속하여 발생될 수 있는 애드버타이져의 재탐색처리를 보다 효율적으로 수행하도록 하기 위함이다.
한편, 도5에서 상기 스캐너(200)는 애드버타이져(100)로부터 수신할 정보가 발생한 경우, 현재 설정된 스캔주기를 근거로 스캔 구간에서 애드버타이징 채널을 스캔한다(ST21). 이때, 상기 스캐너(200)는 사용자에 의해 블루투스 기기 설정요구가 이루어지는 경우, 예컨대, 사용자가 스캐너(200)의 블루투스 설정버튼 또는 블루투스 항목을 선택하면 수신할 정보가 발생하였다고 판단하여 정보수신을 위한 스캔처리를 수행하게 된다.
이때, 상기 스캐너(200)는 스캔구간에서 상기 애드버타이징 채널이 수신되는지를 판단하게 되는 바, 해당 스캔주기의 스캔구간에서 애드버타이징 채널이 수신되지 않은 경우(ST22), 스캔 실패 횟수를 카운트한다(ST23).
또한, 스캔 실패시 상기 스캐너(200)는 기 설정된 감소계수(γ)와 상기 스캔 실패횟수를 상기 수학식2에 적용하여 이후 스캔주기를 변경설정한다(ST24).
이후, 상기 스캐너(200)는 상기 ST22 내지 ST24와 같이 스캔 실패시 스캔주기를 변경하는 동작을 반복적으로 수행하고, 변경된 스캔주기를 근거로 스캔구간에서 탐색이 성공할 때까지 애드버타이징 채널을 스캔하는 스캔처리를 반복적으로 수행한다. 이때, 스캐너(200)는 스캔 실패횟수가 증가할수록 스캔주기의 슬리핑구간을 변경하여 스캔주기가 점점 짧게 되도록 변경설정한다.
상술한 바와 같이 스캔 실패시 스캔주기를 변경하여 스캔처리를 수행하는 중에 애드버타이징 채널을 성공적으로 수신하게 되면, 탐색응답정보를 상기 애드버타이져(100)로 송신함과 더불어(ST25), 스캔처리를 종료하고, 스캔 실패횟수와 현재설정된 스캔주기를 클리어시킨다(ST25). 이때, 상기 스캐너(200)는 현재 설정된 스캔주기를 일정 시간 유지한 후, 클리어시키도록 실시하는 것도 가능하다. 이는 일정시간 이내에 연속하여 발생될 수 있는 재탐색처리를 보다 효율적으로 수행하도록 하기 위함이다.
도6은 도5에서의 블루투스 저에너지(BLE) 네트워크의 탐색주기 변경에 따른탐색처리과정을 예시한 도면이다. 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서는 애드버타이져(100)와 스캐너(200)간의 탐색이 성공적으로 이루어지지 않은 경우, 애드버타이져(100)의 애드버타이징 주기(τAI)와 스캔주기(τSI)를 이전 주기보다 짧아지도록 변경시킴으로써, 애드버타이져(100)와 스캐너(200)간의 탐색 성공 확률을 높일 수 있게 된다.
따라서, 상기 실시예에 의하면 애드버타이져와 스캐너간의 탐색 실패시 탐색 실패횟수와 기 설정된 감소계수를 근거로 실패 횟수가 많아질수록 애드버타이져의 애드버타이징 주기와 스캐너의 스캔주기가 짧아지도록 변경함으로써, 블루투스 기기간의 탐색 성능을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서는 애드버타이징 주기와 스캔주기를 동시에 변경설정하도록 실시하였으나, 애드버타이징 주기만 변경하거나 또는 스캔주기만을 변경시켜 실시하는 것도 가능함은 물론이다.
비록, 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100 : 애드버타이져, 200 : 스캐너,
110, 210 : BLE 통신모듈, 120, 220 : 실패횟수 카운트모듈,
130 : 애드버타이징주기 변경모듈, 230 : 스캔주기 변경모듈.

Claims (16)

  1. 정보가 실린 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 정보 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되는 블루투스 저에너지 네트워크에 있어서,
    상기 애드버타이져는 상기 스캐너로 기기 탐색 수행을 위한 애드버타이징 채널을 무선 송출하는 애드버타이징을 수행하고 이에 대해 상기 스캐너의 스캔처리에 의한 탐색처리가 성공적으로 완료될 때까지 애드버타이징 처리를 수행하되, 애드버타이징 실패 횟수가 증가 할수록 애드버타이징 주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 애드버타이징주기를 근거로 애드버타이징처리를 수행하도록 구성되고,
    상기 스캐너는 상기 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 성공적으로 완료될 때가지 스캔처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캐너는 상기 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 성공적으로 완료될 때가지 스캔처리를 수행하되, 스캔 실패 횟수가 증가 할수록 스캔주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 스캔주기를 근거로 스캔처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 애드버타이져 또는 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 해당 주기를 변경설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크.
    Figure 112015005618820-pat00007

    여기서, τk 은 변경설정되는 주기, τ0 은 현재 적용된 주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
  4. 삭제
  5. 정보가 실린 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 정보 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되는 블루투스 저에너지 네트워크에 있어서,
    상기 애드버타이져는 상기 스캐너로 기기 탐색 수행을 위한 애드버타이징 채널을 무선 송출하는 애드버타이징을 수행하고 이에 대해 상기 스캐너의 스캔처리에 의한 탐색처리가 성공적으로 완료될 때까지 애드버타이징 처리를 수행하도록 구성되고,
    상기 스캐너는 상기 애드버타이져로부터 제공되는 애드버타이징 채널의 스캔처리가 성공적으로 완료될 때가지 스캔처리를 수행하되, 스캔 실패 횟수가 증가 할수록 스캔주기가 짧게 되도록 변경설정하여 변경된 스캔주기를 근거로 스캔처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 스캔주기를 변경설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크.
    Figure 112015005618820-pat00008

    여기서, 상기 τSI,k 은 변경설정되는 이후 스캔주기, τSI,0 은 현재 적용된 스캔주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감소계수(γ)는 "0＜γ＜1" 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 탐색주기 변경 기능을 갖는 블루투스 저에너지 네트워크.
  8. 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되어 애드버타이져와 스캐너간 블루투스 저에너지 통신을 수행하는 블루투스 저에너지 네트워크의 탐색주기 변경 방법에 있어서,
    상기 애드버타이져는 애드버타이징모드에서 상기 스캐너로 애드버타이징 채널을 전송하는 애드버타이징 동작을 수행하는 제1 단계와,
    상기 스캐너는 스캔에서 상기 애드버타이져로부터 전송되는 애드버타이징 채널을 스캔하는 제2 단계,
    상기 애드버타이져는 현재 애드버타이징 구간에서 상기 스캐너로부터 탐색응답정보가 수신되는지를 판단하는 제3 단계,
    상기 애드버타이져는 상기 스캐너로부터 탐색응답정보가 수신되지 않는 경우, 애드버타이징 실패 횟수를 카운트하는 제4 단계 및,
    상기 애드버타이져는 애드버타이징 실패횟수가 증가할수록 애드버타이징 주기가 짧아지도록 애드버타이징 주기를 변경설정하여 애드버타이징 처리를 수행하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스캐너는 상기 제2단계에서 애드버타이징 채널이 수신되는지를 판단하여, 해당 스캔주기의 스캔구간에서 애드버타이징 채널이 수신되지 않은 경우 스캔 실패 횟수를 카운트하는 제6 단계와,
    상기 스캐너는 스캔 실패횟수가 증가할수록 스캔주기가 짧아지도록 스캔주기를 변경설정하여 스캔처리를 수행하는 제7 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 탐색에 성공한 경우, 상기 애드버타이져와 상기 스캐너는 일정 시간 경과 후 실패횟수와 변경된 애드버타이징 주기 및 변경된 스캔주기를 클리어시키는 제8 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 애드버타이져 또는 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 해당 주기를 변경설정하는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
    Figure 112015005618820-pat00009

    여기서, τk 은 변경설정되는 주기, τ0 은 현재 적용된 주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
  12. 삭제
  13. 채널 전송을 수행하는 블루투스 기기인 애드버타이져와, 이 애드버타이져로부터 제공되는 채널을 스캔하는 블루투스 기기인 스캐너를 포함하여 구성되어 애드버타이져와 스캐너간 블루투스 저에너지 통신을 수행하는 블루투스 저에너지 네트워크의 탐색주기 변경 방법에 있어서,
    상기 애드버타이져는 애드버타이징모드에서 상기 스캐너로 애드버타이징 채널을 전송하는 애드버타이징 동작을 수행하는 제21 단계와,
    상기 스캐너는 스캔에서 상기 애드버타이져로부터 전송되는 애드버타이징 채널을 스캔하는 제22 단계,
    상기 스캐너는 상기 제22 단계에서 애드버타이징 채널이 수신되는지를 판단하는 제23 단계,
    상기 스캐너는 상기 제23 단계에서 애드버타이징 채널이 수신되지 않으면, 스캔 실패 횟수를 카운트하는 제24 단계 및,
    상기 스캐너는 상기 제24단계에서 카운트되는 스캔 실패횟수가 증가할수록 스캔주기가 짧아지도록 스캔주기를 변경설정하여 스캔처리를 수행하는 제25 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스캐너는 애드버타이져로부터 전송되는 애드버타이징 채널이 수신되는 경우 탐색응답정보를 상기 애드버타이져로 제공하는 제26 단계와,
    상기 상기 스캐너는 상기 제26 단계 수행 이후 스캔 실패횟수와 현재 변경설정된 스캔주기를 클리어시키는 제27 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제25 단계에서 상기 스캐너는 기 설정된 감소계수(γ)과 실패 횟수(k)값을 근거로 하기 수학식에 따라 스캔주기를 변경설정하는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
    Figure 112015005618820-pat00010

    여기서, 상기 τSI,k 은 변경설정되는 이후 스캔주기, τSI,0 은 현재 적용된 스캔주기, γ는 감소계수, k는 실패 횟수.
  16. 제15항에 있어서
    상기 감소계수(γ)는 "0＜γ＜1" 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 블루투스 저에너지 네트워크에서의 탐색주기 변경방법.
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