KR101618856B1 - 다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치 - Google Patents

다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 낮은 동작 전원으로 다수의 IoT 디바이스를 연계시킬 수 있도록 하는 IoT 게이트웨이 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 복수의 내장 무선통신 모듈에 대해 데이터 전송 시점을 적절하게 분배함으로써 낮은 동작 전원으로 동작하면서도 다양한 무선통신 기반으로 이루어진 다수의 IoT 디바이스를 통합적으로 연계시킬 수 있는 IoT 게이트웨이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 다수의 IoT 디바이스들과 다양한 무선통신을 수행하는 IoT 게이트웨이 장치가 매우 낮은 동작 전원만으로도 동작이 가능하여 별도의 전원 어댑터가 필요없게 되어 IoT 게이트웨이 장치를 매우 저렴한 가격으로 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치 {IoT gateway device linking multiple IoT device}
본 발명은 낮은 동작 전원으로 다수의 IoT 디바이스를 연계시킬 수 있도록 하는 IoT 게이트웨이 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 복수의 내장 무선통신 모듈에 대해 데이터 전송 시점을 적절하게 분배함으로써 낮은 동작 전원(예: 5 V, 50 mA)으로 동작하면서도 다양한 무선통신 기반으로 이루어진 다수의 IoT 디바이스를 통합적으로 연계시킬 수 있는 IoT 게이트웨이 장치에 관한 것이다.
사물인터넷(IoT : Internet of things) 기술은 IoT 센서를 부착한 사물들로부터 각종의 데이터를 네트워크를 통해 수집하고 이들 데이터를 이용하여 무언가 가치있는 서비스를 구현하는 기술을 가리킨다.
즉, 일반적으로는 인터넷을 통해 정보를 교환하려면 인간의 조작이 개입되어야 했지만, 사물인터넷(IoT)에서는 사물들(예: IoT 디바이스, 서버)이 각자 알아서 데이터를 주고 받을 수 있고, 서비스 서버가 이러한 데이터를 프로세싱하여 특정의 정보를 생성하고 서비스를 제공한다.
그런데 이와 같은 사물인터넷이 작동하기 위해서는 다수의 IoT 디바이스들로부터 데이터를 취합하는 과정이 선행되어야 한다. 즉, 댁내 또는 특정 공간에 위치하는 수많은 IoT 디바이스들(예: 냉장고, TV, 전기밥솥, 에어콘, 세탁기, 조명기기, 태블릿 PC 등)로부터 각종의 데이터, 예컨대 사용 패턴, 전력사용량 등의 정보를 획득하여 취합해야 한다. 또한, 수많은 IoT 디바이스들의 상태를 진단하기 위한 관리 동작도 필요하다.
일정 공간에 위치하는 다수의 IoT 디바이스를 관리하고 이들로부터 데이터를 취합할 목적으로 IoT 게이트웨이 장치가 유효하게 사용될 수 있다.
그런데, IoT 디바이스들은 각자의 사용환경을 반영하여 각자 다양한 무선통신 기술(예: 무선랜, 블루투스, 지웨이브, 지그비 등)으로 구현되어 있기에 이들을 통합적으로 연계시켜야 하는 IoT 게이트웨이 장치도 이러한 여러가지 무선통신 모듈을 모두 내장해야 한다. 무선통신 모듈은 개별적으로는 적절한 소비전력을 나타내지만 이들을 모두 내장한다면 IoT 게이트웨이 장치의 전체 소비전력은 상당히 큰 수준이 될 수 있다.
따라서 IoT 게이트웨이 장치를 안정적으로 동작시키기 위해서는 전원 어댑터를 통해 충분한 동작전원을 제공해야 한다. 현재 저소비전력의 장치에서 채용되고 있는 동글(dongle) 타입, 예컨대 HDMI 동글이나 USB 동글과 같은 방식으로는 도저히 구현이 불가능한 것이다.
하지만, 이렇게 전원 어댑터가 별도로 제공되는 독립형 장치는 상당한 제조단가를 의미하는 것이어서 저렴한 가격으로는 구현이 불가능하다. 특히, IoT 디바이스를 관리하기 위한 메뉴를 제공하기 위해 디스플레이 장치를 활용하려면 디지털 TV와 연결하기 위한 HDMI 케이블을 별도로 제공해야 하기 때문에 IoT 게이트웨이 장치은 부담스러운 수준이 된다.
따라서 IoT 디바이스들과 연계하기 위해 필요한 무선통신 모듈을 모두 장착하면서도 낮은 소비전력으로도 동작이 가능하여 저렴하게 IoT 게이트웨이 장치를 구현할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
1. 대한민국 특허출원 10-2012-0145554호 "사물인터넷에서의 데이터 메시지 교환 장치 및 방법" 2. 대한민국 특허출원 10-2013-0032088호 "근거리 통신용 태그를 이용한 사물인터넷 서비스 실행 방법 및 시스템" 3. 대한민국 특허출원 10-2012-0075462호 "사물인터넷 서비스 제공방법" 4. 대한민국 특허출원 10-2013-0114486호 "사물지능통신 및 사물인터넷을 위한 광대역모뎀 기반 다중센서장비 제어시스템" 5. 대한민국 특허출원 10-2013-0161990호 "IoT 플랫폼 서버 및 IoT 단말과 애플리케이션을 매칭한 정보를 생성하는 방법" 6. 대한민국 특허출원 10-2008-0083049호 "센서 네트워크에서의 게이트웨이 장애 관리 및 센서노드 부하 분산 방법" 7. 대한민국 특허출원 10-2007-0128224호 "무선 센서 네트워크에서 IPv6를 위한 코디네이터, 게이트웨이 및 전송 방법"
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 내장 무선통신 모듈에 대해 데이터 전송 시점을 적절하게 분배함으로써 낮은 동작 전원(예: 5 V, 50 mA)으로 동작하면서도 다양한 무선통신 기반으로 이루어진 다수의 IoT 디바이스를 통합적으로 연계시킬 수 있는 IoT 게이트웨이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 외부의 디스플레이 장치(예: 텔레비전)로부터 HDMI 접속을 통해 공급되는 낮은 동작 전원(예: 5 V, 50 mA)만으로 다수의 IoT 디바이스와 정상적으로 무선통신을 수행함으로써 별도의 전원 어댑터가 필요없는 IoT 게이트웨이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주변에 위치한 다수의 IoT 디바이스에 대한 모니터링을 지원할 수 있는 IoT 게이트웨이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제작단가가 저렴한 IoT 게이트웨이 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정 영역에 설치된 다수의 IoT 디바이스를 복합 무선통신 환경에서 상호 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치로서, IoT 디바이스와 복합 무선통신 환경에서 통신 가능하도록 복수의 무선통신 모듈을 구비하는 복합 무선통신부; IoT 디바이스와의 데이터 송수신을 제어하기 위해 상기 복수의 무선통신 모듈을 제어하는 메인 프로세서; 복합 무선통신부와 메인 프로세서에 동작 전원을 제공하는 전원 공급부; 외부 디스플레이 장치의 HDMI 포트에 연결되어 디스플레이 장치로부터 제공되는 전원을 상기 전원 공급부로 전달하는 HDMI 플러그;를 포함하여 구성된다.
이때, 복합 무선통신부는 무선랜 모듈, 블루투스 모듈, 지웨이브 모듈, 지그비 모듈 중 둘 이상을 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 메인 프로세서는 미리 설정한 관리주기에 대해 복합 무선통신부의 복수의 무선통신 모듈별로 상이한 시간 구간의 송신 타임슬롯을 할당하고, 복합 무선통신부를 통해 특정 IoT 디바이스로 데이터를 송신하는 경우에 IoT 디바이스와 통신하는 무선통신 모듈을 식별한 후 식별된 무선통신 모듈에 대응하는 송신 타임슬롯을 대기하였다가 송신 타임슬롯이 도래하면 IoT 디바이스로의 데이터 송신을 개시하도록 복합 무선통신부에 대한 송신 제어를 수행한다.
여기서, 메인 프로세서는 송신 타임슬롯 사이에 미리 설정한 시간 갭을 배치하여 구성될 수 있고, 다수의 IoT 디바이스로부터의 데이터 수신이 항상 가능하도록 메인 프로세서는 복수의 무선통신 모듈의 턴온상태를 유지하도록 제어하는 것이 바람직하다.
다른 한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 메인 프로세서는 복수의 무선통신 모듈을 복수의 무선통신 그룹으로 분류하고 미리 설정한 관리주기에 대해 복수의 무선통신 그룹별로 상이한 시간 구간의 송신 타임슬롯을 할당하며, 복합 무선통신부를 통해 특정 IoT 디바이스로 데이터를 송신하는 경우에 IoT 디바이스와 통신하는 무선통신 그룹을 식별한 후 식별된 무선통신 그룹에 대응하는 송신 타임슬롯을 대기하였다가 송신 타임슬롯이 도래하면 IoT 디바이스로의 데이터 송신을 개시하도록 복합 무선통신부에 대한 송신 제어를 수행한다.
여기서, 메인 프로세서는 송신 타임슬롯 사이에 미리 설정한 시간 갭을 배치하여 구성될 수 있고, 다수의 IoT 디바이스로부터의 데이터 수신이 항상 가능하도록 메인 프로세서는 복수의 무선통신 모듈의 턴온상태를 유지하도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 다수의 IoT 디바이스들과 다양한 무선통신을 수행하는 IoT 게이트웨이 장치가 매우 낮은 동작 전원만으로도 동작이 가능하여 별도의 전원 어댑터가 필요없게 되어 IoT 게이트웨이 장치를 매우 저렴한 가격으로 제공할 수 있는 장점이 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 IoT 게이트웨이 장치의 일반적인 사용 환경을 나타내는 예시도,
[도 2]는 본 발명에 따른 IoT 게이트웨이 장치의 블록구성도,
[도 3]은 여러 무선통신 모듈의 상대적인 전력 소모량을 비교한 도면,
[도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에서 무선통신 모듈 별로 송신 타임슬롯을 상이하게 할당한 상태의 예시도,
[도 5]는 본 발명의 제 2 실시예에서 송신 타임슬롯 사이마다 시간 갭을 배치한 상태의 예시도,
[도 6]은 본 발명의 제 3 실시예에서 무선통신 그룹 별로 송신 타임슬롯을 상이하게 할당한 상태의 예시도,
[도 7]은 본 발명의 제 4 실시예에서 무선통신 그룹 별로 송신 타임슬롯을 상이하게 할당한 상태의 예시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 IoT 게이트웨이 장치의 일반적인 사용 환경을 나타내는 예시도이다.
먼저, 본 발명에 따른 IoT 게이트웨이 장치(10)는 디스플레이 장치(20), 예컨대 디지털 텔레비전과 HDMI 인터페이스로 연결되어 이로부터 동작 전원을 제공받아 작동한다. IoT 게이트웨이 장치(10)는 HDMI 접속을 통해 디스플레이 장치(20)의 화면 상에 IoT 센서들(30)에 대한 상태 표시 및 관리 메뉴를 표시할 수 있으며, 동시에 자신의 동작 전원을 제공받을 수 있다. 이처럼 디지털 접속을 통해 동작 전원을 제공받아 작동함으로써 별도의 전원 어댑터가 필요치 않도록 구성하는 것이 본 발명의 주요한 특징이다.
또한, IoT 게이트웨이 장치(10)는 주변에 위치한 다수의 IoT 센서들(30)과 블루투스, 지그비, 지웨이브 등으로 무선통신을 수행하여 이들 IoT 센서들(30)로부터 각종의 데이터를 취합한다. 그리고, IoT 센서들(30)로부터 취합한 데이터를 무선랜 AP 장치(40)를 통해 외부의 서버(미도시)로 전달한다. 이처럼 주변의 IoT 센서들(30) 및 무선랜 AP 장치(40)와의 통신을 위하여 IoT 게이트웨이 장치(10)는 다수의 무선통신 모듈, 예컨대 무선랜 모듈, 블루투스 모듈, 지그비 모듈, 지웨이브 모듈 등을 구비한다.
본 발명에서 IoT 디바이스들은 IoT 센서(30)를 장착하여 IoT 게이트웨이 장치(10)와 근거리 무선통신을 수행하는데, [도 1]에서는 IoT 디바이스 대신 그에 탑재되는 IoT 센서(30)를 기준으로 도시하였다.
[도 2]는 본 발명에 따른 IoT 게이트웨이 장치의 블록구성도이다. [도 2]를 참조하면, 본 발명에 따른 IoT 게이트웨이 장치(10)는 디스플레이 장치(20)로부터 동작 전원을 공급받아 작동하며 소정 영역에 설치된 다수의 IoT 디바이스를 복합 무선통신 환경에서 상호 연계시킨다. 이와 같은 본 발명의 IoT 게이트웨이 장치(10)는 복합 무선통신부(100), 메인 프로세서(200), 전원 공급부(300), HDMI 플러그(400)를 포함하여 구성된다.
복합 무선통신부(100)는 IoT 게이트웨이 장치(10) 주변에 형성되는 무선통신 커버리지 내에 배치되는 다수의 IoT 디바이스들과 복합 무선통신 환경에서 통신을 수행한다. 이를 위해, 복합 무선통신부(100)는 복수의 무선통신 모듈, 예컨대 무선랜 모듈(110), 블루투스 모듈(120), 지웨이브 모듈(130), 지그비 모듈(140) 등을 적어도 둘 이상 구비하여 구성된다.
메인 프로세서(200)는 복합 무선통신부(100)에 구비된 복수의 무선통신 모듈을 제어하는데, 바람직하게는 IoT 게이트웨이 장치(10)의 소비전력을 낮추기 위해서 IoT 디바이스들와의 데이터 송수신, 특히 데이터 송신(tx)을 무선통신 모듈별로 소프트웨어적으로 시분할 제어한다.
전원 공급부(300)는 HDMI 접속을 통해 외부의 디스플레이 장치(20)로부터 제공되는 전원을 공급받아 복합 무선통신부(100)와 메인 프로세서(200)에 동작 전원을 제공하도록 구성된다.
HDMI 플러그(400)는 외부 디스플레이 장치(20)의 HDMI 포트(21)에 연결되어 디스플레이 장치(20)의 화면을 이용하는 한편 디스플레이 장치(20)로부터 제공되는 전원을 전원 공급부(300)로 전달한다. 이때, IoT 게이트웨이 장치(10)는 HDMI 동글 타입으로 구성되어 HDMI 플러그(400)를 통해 디스플레이 장치(20)의 HDMI 포트(21)에 착탈 가능하게 구성된다.
한편, GPU(500)는 IoT 게이트웨이 장치(10)의 무선통신 커버리지 내에 위치한 다수의 IoT 디바이스에 대한 관리 메뉴를 생성하여 HDMI 인터페이스(400, 21)를 통해 외부의 디스플레이 장치(20)에 표시한다. 이를 통하여 사용자는 IoT 게이트웨이 장치(10)에 인접하는 다수의 IoT 디바이스가 정상적으로 동작하는지 혹은 어떠한 조치가 필요한지 알 수 있게 된다.
[도 3]은 본 발명의 IoT 게이트웨이 장치에 장착될 수 있는 여러 무선통신 모듈의 상대적인 전력 소모량을 비교한 도면이다. [도 3]을 참조하면, 복합 무선통신부(100)에 장착되는 무선랜 모듈(110), 블루투스 모듈(120), 지웨이브 모듈(130), 지그비 모듈(140)은 데이터 송수신 동작, 특히 송신(tx) 동작에서 전력을 소모하는 정도가 상이하게 나타난다.
즉, 복수의 무선통신 모듈은 [도 3]에서와 같이 데이터 송신(tx)을 수행할 때 무선랜 모듈(110)의 전력 소모(P4)가 가장 크게 나타나고, 이어서 블루투스 모듈(120)의 전력 소모(P3), 지웨이브 모듈(130)의 전력 소모(P2), 지그비 모듈(140)의 전력 소모(P1)의 순서로 점차 작게 나타난다. 한편, 데이터 수신(rx)을 수행할 때에는 모든 무선통신 모듈(110 ~ 140)의 전력소모가 매우 낮은 수준(P0)에서 유사하게 나타난다.
그런데, 디지털 인터페이스, 즉 HDMI 포트(21), USB 포트, 이더넷 포트 등을 통해서는 매우 낮은 전력(5 V, 50 mA)을 공급받기 때문에 복합 무선통신부(100)에 내장된 복수의 무선통신 모듈(110 ~ 140)이 규칙없이 작동하는 경우에는 특정 시점에서 과부하로 인해 IoT 게이트웨이 장치(10)가 셧다운 되어버리는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 데이터 수신(rx)의 경우보다는 데이터 송신(tx) 동작에 있어서 타이밍 관리의 필요성이 크다.
이와 같은 동작전력의 부족 문제를 극복하기 위해서 이하의 [도 4] 내지 [도 7]을 참조하여 후술하는 바와 같이 무선통신 모듈을 통해 데이터 송수신을 수행할 때 송신 타임슬롯을 관리한다.
[도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에서 무선통신 모듈 별로 송신 타임슬롯을 상이하게 할당한 상태의 예시도이다. [도 4]를 참조하면, 메인 프로세서(200)는 미리 설정한 관리주기(T1)에 대해 복수의 무선통신 모듈별로 상이한 시간 구간의 송신 타임슬롯(S1,S2,S3,S4)을 할당한다.
즉, 무선랜 모듈(110)의 송신 타임슬롯(S1), 블루투스 모듈(120)의 송신 타임슬롯(S2), 지웨이브 모듈(130)의 송신 타임슬롯(S3), 지그비 모듈(140)의 송신 타임슬롯(S4)을 서로 충돌되지 않도록 상이한 시간 구간에 할당한 상태에서, 메인 프로세서(200)가 IoT 디바이스에 대해 데이터를 송신하려고 할 때, 해당 IoT 디바이스와의 접속 종류에 대응하는 시간 구간에 맞도록 데이터 송신 명령을 실행함으로써 각각의 무선통신 모듈이 데이터 송신(tx)을 수행할 때 필요한 동작 전력이 중첩되지 않고 분산시킬 수 있다.
이를 통해 HDMI 인터페이스(21, 400)를 통해 외부의 디스플레이 장치(20)로부터 공급되는 낮은 전력(5 V, 50 mA)으로도 복수의 무선통신 모듈을 구비한 복합 무선통신부(100)는 복합 무선통신 환경에서 다수의 IoT 디바이스와 데이터 송수신을 수행할 수 있게 된다.
좀더 상세하게 살펴보면, 메인 프로세서(200)가 복합 무선통신부(100)를 통해 특정의 IoT 디바이스로 데이터를 송신해야 하는 경우에, 해당 IoT 디바이스와 통신하는 무선통신 모듈(예: 블루투스 모듈)이 무엇인지 먼저 식별하고, 그 식별된 무선통신 모듈(예: 블루투스 모듈)에 대응하는 송신 타임슬롯(예: S2)가 될 때까지 대기하였다가 해당 송신 타임슬롯(S2)이 도래하면 IoT 디바이스로의 데이터 송신을 개시하도록 메인 프로세서(200)는 해당 데이터 송신 명령을 복합 무선통신부(100)로 전달한다.
이처럼 본 발명에서 데이터 송신 제어는 소프트웨어로 데이터 송신 명령을 실행하는 타이밍을 제어하는 방식으로 이루어진다. 이와 같은 타이밍 제어는 바람직하게는 메인 프로세서(200)가 수행하는데, 전용의 제어기를 별도 탑재하는 방식으로 복합 무선통신부(100)가 수행할 수도 있다.
한편, [도 3]을 참조하여 전술한 바와 같이 데이터 수신(rx) 동작의 소비전력은 매우 낮은 수준이고, 특히 IoT 디바이스들이 데이터를 전송하는 타이밍을 IoT 게이트웨이 장치(20)가 통제하기는 어렵기 때문에, 메인 프로세서(200)는 주변의 IoT 디바이스로부터의 데이터 수신이 항상 가능하도록 무선통신 모듈들의 턴온 상태를 유지하도록 제어한다. 즉, 본 발명에서는 복합 무선통신부(100)의 무선통신 모듈들(110 ~ 140)의 동작 상태는 활성화상태로 정상 운영하면서 데이터 송신 타이밍만 타임슬롯에 기반하여 관리한다.
[도 5]는 본 발명의 제 2 실시예에서 송신 타임슬롯 사이마다 시간 갭을 배치한 상태의 예시도이다.
[도 5]를 참조하면, 메인 프로세서(200)는 미리 설정한 관리주기(T2)에서 개별 무선통신 모듈에 대응하는 송신 타임슬롯(S1, S2, S3, S4) 사이에 미리 설정한 시간 갭(G1, G2, G3)을 배치할 수도 있다. 이와 같이 송신 타임슬롯들 사이에 시간 갭을 설정함으로써 개별 송신 타임슬롯(S1, S2, S3, S4) 간에 발생하는 일시적인 충돌을 피할 수 있다.
즉, 메인 프로세서(200)가 데이터 송신 명령을 실행하더라도 무선통신 모듈(110 ~ 140)은 각자 나름대로의 사정(예: 버퍼링, 콜리즌 등)으로 인하여 약간 지연시켜 해당 명령을 완료할 수 있다. 그로 인해, 하나의 송신 타임슬롯(S1)의 끝나는 시점에 실행된 데이터 송신 동작과 그 직후에 인접하는 다른 송신 타임슬롯(S2)이 시작하는 시점에 실행된 데이터 송신 동작이 일시적으로 중첩됨으로 인해 순간적인 전력 소모의 증폭이 생길 수 있다.
따라서, 송신 타임슬롯(S1, S2, S3, S4) 사이에 미리 설정한 시간 갭(G1, G2, G3)을 배치하여 이를 해소하려는 것이다.
한편, 본 명세서에서 제시되는 관리주기(T1, T2, T3)는 서로 동일하게 설정할 수도 있고 필요에 따라 상이하게 설정할 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 제시되는 시간 갭(G1, G2, G3, G1', G1", G2")도 서로 동일하게 설정할 수도 있고 필요에 따라 상이하게 설정할 수도 있다.
[도 6]과 [도 7]에서 무선통신 그룹 별로 송신 타임슬롯을 상이하게 할당한 상태에 관한 두가지 예시도이다. 이때, 무선통신 그룹은 하나이상의 무선통신 모듈을 그룹으로 묶은 것을 의미한다. [도 6]과 [도 7]에서 송신 타임슬롯들 사이에 시간 갭을 삽입하여 도시하였는데, 이는 일 예로서 도시된 것이며, 시간 갭이 없도록 구현하는 것도 가능하다.
먼저 [도 6]을 참조하면, 메인 프로세서(200)는 복수의 무선통신 모듈을 복수의 무선통신 그룹(예: Wi-Fi 모듈 + Zigbee 모듈, BT 모듈 + Z-wave 모듈)으로 분류하고 미리 설정한 관리주기(T3)에 대해 복수의 무선통신 그룹별로 즉, 무선랜 모듈과 지그비 모듈로 구성된 제 1 그룹과 블루투스 모듈과 지웨이브 모듈로 구성된 제 2 그룹에 대응하는 개별 송신 타임슬롯(S1', S2')을 상이한 시간 구간으로 할당한다.
앞서 [도 4]에서는 무선통신 모듈별로 개별적으로 송신 타임슬롯을 할당하여 데이터 송신 시점이 충돌되지 않도록 관리하였다. 그런데, 무선통신 모듈의 저전력 설계로 인하여 두가지 정도는 동시에 데이터 송신을 수행하더라도 문제가 없다고 판단되는 경우에는 [도 6]에서처럼 무선통신 모듈들을 그룹으로 묶어서 송신 타임슬롯을 할당하는 것이 좀더 양호하다. 송신 타임슬롯의 갯수가 많아질수록 타이밍 제어도 복잡하고 대기시간도 길어지기 때문에 무선통신 모듈들을 그룹으로 묶어 송신 타임슬롯의 갯수를 줄이면 장점이 많다.
그에 따라, 본 실시예에서도 복합 무선통신부(100)를 통해 특정 IoT 디바이스로 데이터를 송신하는 경우에 IoT 디바이스와 통신하는 무선통신 그룹(예: BT 모듈 + Z-wave 모듈)을 식별한 후 그 식별된 무선통신 그룹(예: BT 모듈 + Z-wave 모듈)에 대응하는 송신 타임슬롯(S2')을 대기하였다가 송신 타임슬롯(S2')이 도래하면 IoT 디바이스로의 데이터 송신을 개시하도록 복합 무선통신부(100)에 대한 송신 제어를 수행한다.
한편, [도 7]을 참조하면 무선통신 그룹의 일부는 하나의 무선통신 모듈만으로 구성될 수 있다. 즉, 전체 무선통신 모듈(110 ~ 140)을 무선랜 모듈(110), 블루투스 모듈(120), 지웨이브 모듈(130)과 지그비 모듈(140)과 같이 3개의 무선통신 그룹으로 분류한 후, 미리 설정한 관리주기(T3)에 대해 무선통신 그룹별로 각각 송신 타임슬롯(S1", S2", S3")을 할당한다.
10 : IoT 게이트웨이 장치
20 : 디스플레이 장치
30 : IoT 센서
40 : 무선랜 AP 장치
100 : 복합 무선통신부
110: 무선랜 모듈
120 : 블루투스 모듈
130 : 지웨이브 모듈
140 : 지그비 모듈
200 : 메인 프로세서
300 : 전원 공급부
400 : HDMI 플러그

Claims (6)

  1. 소정 영역에 설치된 다수의 IoT 디바이스를 복합 무선통신 환경에서 상호 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치로서,
    상기 IoT 디바이스와 복합 무선통신 환경에서 통신 가능하도록 복수의 무선통신 모듈을 구비하는 복합 무선통신부(100);
    상기 IoT 디바이스와의 데이터 송수신을 제어하기 위해 상기 복수의 무선통신 모듈을 제어하는 메인 프로세서(200);
    상기 복합 무선통신부와 상기 메인 프로세서에 동작 전원을 제공하는 전원 공급부(300);
    외부 디스플레이 장치의 HDMI 포트에 연결되어 상기 디스플레이 장치로부터 제공되는 전원을 상기 전원 공급부로 전달하는 HDMI 플러그(400);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 메인 프로세서(200)는 미리 설정한 관리주기에 대해 상기 복합 무선통신부의 복수의 무선통신 모듈별로 상이한 시간 구간의 송신 타임슬롯을 할당하고, 상기 복합 무선통신부를 통해 특정 IoT 디바이스로 데이터를 송신하는 경우에 상기 IoT 디바이스와 통신하는 무선통신 모듈을 식별한 후 상기 식별된 무선통신 모듈에 대응하는 송신 타임슬롯을 대기하였다가 상기 송신 타임슬롯이 도래하면 상기 IoT 디바이스로의 데이터 송신을 개시하도록 상기 복합 무선통신부에 대한 송신 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치.
  2. 삭제
  3. 소정 영역에 설치된 다수의 IoT 디바이스를 복합 무선통신 환경에서 상호 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치로서,
    상기 IoT 디바이스와 복합 무선통신 환경에서 통신 가능하도록 복수의 무선통신 모듈을 구비하는 복합 무선통신부(100);
    상기 IoT 디바이스와의 데이터 송수신을 제어하기 위해 상기 복수의 무선통신 모듈을 제어하는 메인 프로세서(200);
    상기 복합 무선통신부와 상기 메인 프로세서에 동작 전원을 제공하는 전원 공급부(300);
    외부 디스플레이 장치의 HDMI 포트에 연결되어 상기 디스플레이 장치로부터 제공되는 전원을 상기 전원 공급부로 전달하는 HDMI 플러그(400);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 메인 프로세서(200)는 상기 복수의 무선통신 모듈을 복수의 무선통신 그룹으로 분류하고 미리 설정한 관리주기에 대해 상기 복수의 무선통신 그룹별로 상이한 시간 구간의 송신 타임슬롯을 할당하며, 상기 복합 무선통신부를 통해 특정 IoT 디바이스로 데이터를 송신하는 경우에 상기 IoT 디바이스와 통신하는 무선통신 그룹을 식별한 후 상기 식별된 무선통신 그룹에 대응하는 송신 타임슬롯을 대기하였다가 상기 송신 타임슬롯이 도래하면 상기 IoT 디바이스로의 데이터 송신을 개시하도록 상기 복합 무선통신부에 대한 송신 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 메인 프로세서(200)는 상기 송신 타임슬롯 사이에 미리 설정한 시간 갭을 배치하는 것을 특징으로 하는 다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 다수의 IoT 디바이스로부터의 데이터 수신이 항상 가능하도록 상기 메인 프로세서(200)는 상기 복수의 무선통신 모듈의 턴온상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복합 무선통신부(100)는 무선랜 모듈, 블루투스 모듈, 지웨이브 모듈, 지그비 모듈 중 둘 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 다수의 IoT 디바이스를 연계시키는 IoT 게이트웨이 장치.
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