KR101716855B1 - 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사물인터넷 게이트웨이(IGoT: Internet Gateway of Things) 시스템에서의 네트워크 페어링 방법을 개시하고 있다. 상기 방법은 설정 모듈이 제 1 무선 네트워크 기반의 사물인터넷 게이트웨이에 제 2 무선 네트워크를 통해 접속을 시도하는 단계, 상기 사물인터넷 게이트웨이가 인증을 요구하는 단계, 상기 인증 요구에 응답하여 상기 설정 모듈이 제품 식별 정보를 상기 사물인터넷 게이트웨이로 전송하는 단계 및 상기 사물인터넷 게이트웨이가 상기 제품 식별 정보 확인 후, 결과 값을 반환하여 상기 제 2 네트워크 접속 연결을 완료하는 단계를 포함하되, 상기 설정 모듈은 상기 제 2 무선 네트워크를 이용하여 지능형 사물 디바이스의 상기 사물인터넷 게이트웨이에 대한 제 1 무선 네트워크 연결을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법{NETWORK PAIRING METHOD IN GATEWAY FOR INTERNET OF THINGS SYSTEM}

본 발명은 사물인터넷 게이트웨이(IGoT: Internet Gatweway of Things) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사물 인터넷 게이트웨이의 네트워크 설정을 용이하게 하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

인터넷은 인간이 정보의 생산자/소비자로 정보를 공유할 수 있는 공간으로 활용되어 왔다. 최근 들어, 가전, 센서 등 우리 주변의 사물까지도 네트워크에 연결되어 사물 주변의 환경 정보, 사물 자체의 정보도 공유될 수 있는 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 시대가 도래할 것으로 예측된다. 즉, IoT를 지원하는 디바이스는 향후 급속히 증가할 것이라는 전망되고 있다.

IoT를 통해 사람과 사람, 사람과 사물, 사물과 사물 간의 통신, 상호작용, 정보공유가 가능해지면, 사물 스스로 판단하는 지능형 서비스가 가능해지고, 기업은 비용절감, 나아가 녹색 성장을 위한 그린 IT를 지원할 수 있는 인프라가 될 수 있다. 이러한, IoT 시대가 도래하면 사물과 사물 간의 통신이 다양하게 이루어질 것으로 예상된다.

다만, 이러한 IoT 시스템에서, 사물과 IoT 게이트웨이 간의 페어링(pairing)은 사물 디바이스에 통신 설정 애플리케이션(Application)이 존재하여 직접 게이트웨이에 접속하거나 또는 특정 포트를 통해 유선으로 게이트웨이에 연결된 컴퓨터를 이용하여 접속시키는 방법이 있는데, 이러한 방법은 사물 내에 특정 인터페이스가 존재해야 하므로 구성이 복잡해지거나 컴퓨터와의 유선 연결 등과 같은 번거로운 작업을 동반해야 하는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 IoT를 지원하는 디바이스의 일종인 스마트폰 등의 휴대용 단말을 통해 센서, 가전기기 등 IoT를 지원하는 지능형 사물 디바이스가 사물인터넷 게이트웨이에 용이하게 접속할 수 있도록 하는 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사물인터넷 게이트웨이(IGoT: Internet Gateway of Things) 시스템에서의 네트워크 페어링 방법은, 설정 모듈이 제 1 무선 네트워크 기반의 사물인터넷 게이트웨이에 제 2 무선 네트워크를 통해 접속을 시도하는 단계, 상기 사물인터넷 게이트웨이가 인증을 요구하는 단계, 상기 인증 요구에 응답하여 상기 설정 모듈이 제품 식별 정보를 상기 사물인터넷 게이트웨이로 전송하는 단계 및 상기 사물인터넷 게이트웨이가 상기 제품 식별 정보 확인 후, 결과 값을 반환하여 상기 제 2 네트워크 접속 연결을 완료하는 단계를 포함하되, 상기 설정 모듈은 상기 제 2 무선 네트워크를 이용하여 지능형 사물 디바이스의 상기 사물인터넷 게이트웨이에 대한 제 1 무선 네트워크 연결을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제품 식별 정보는 제품의 QR 코드 또는 제품 시리얼 넘버를 포함할 수 있다.

상기 네트워크 페어링 방법은 제 2 네트워크를 통해 접속된 상기 설정 모듈이 검색한 주변 제 3 네트워크의 정보를 상기 사물인터넷 게이트웨이로 전송하는 단계, 상기 사물인터넷 게이트웨이가 상기 제 3 무선 네트워크 정보의 수신에 대한 결과를 상기 설정 모듈로 반환하는 단계, 상기 설정 모듈이 상기 사물인터넷 게이트웨이의 네트워크 모듈의 리셋(reset)을 활성화하는 단계 및 상기 사물인터넷 게이트웨이가 상기 제 3 무선 네트워크 정보로 네트워크를 리셋하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 3 무선 네트워크의 정보는 주변 제 3 무선 네트워크의 리스트 및 패스워드 값일 수 있다.

상기 제 1 무선 네트워크는 지그비(zigbee)이고, 상기 제 2 무선 네트워크는 블루투스(bluetooth)이며, 상기 제 3 무선 네트워크는 와이파이(wi-fi)일 수 있다.

상기 설정 모듈이 지능형 사물 디바이스의 제 2 무선 네트워크 모듈에 상기 제 2 무선 네트워크를 통해 접속하는 단계, 상기 설정 모듈의 통신 설정 모드에서 현재 연결 가능한 사물인터넷 게이트웨이의 PAN(Personal Area Network) ID를 스캔하여 표시하는 단계, 상기 표시된 PAN ID 중 연결하고자 하는 사물인터넷 게이트웨이의 PAN ID를 선택하여 선택된 게이트웨이로의 제 1 무선 네트워크 연결을 요청하는 단계 및 상기 지능형 사물 디바이스가 상기 연결 요청에 응답하여 제 1 무선 네트워크 연결을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법에 따르면, 다양한 사물 디바이스와 게이트웨이 간의 효율적인 상호 접속이 가능하고, 이종 네트워크간의 페어링도 효율적으로 확립할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 설정 모듈을 이용하여 게이트웨이와 와이파이 AP간의 페어링을 설명하기 위한 개념도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법의 블루투스 접속 연결 절차(procedure)를 구체적으로 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법의 와이파이 페어링 절차를 구체적으로 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법의 지능형 사물 디바이스의 지그비 연결 절차를 구체적으로 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 게이트웨이 디바이스의 구성을 나타낸 블록도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이를 통한 전력 모니터링 시스템을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 원격 조종 모듈을 통해 학습되는 사물 제어 모듈을 통해 원격 조종 모듈로부터의 제어 신호를 수신하는 연결 관계를 설명하기 위한 개념도,
도 9a 및 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이와 연동하는 전원 멀티탭을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 전력 모니터링에 따른 전원 제어 절차를 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

사물인터넷 게이트웨이 시스템 구성

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템은 지능형 사물 디바이스(110), 설정 모듈(120), 게이트웨이(130), 제 3 네트워크 AP(140), 유무선 통신망(150) 및 통신 단말(160)을 포함할 수 있다. 여기서, 게이트웨이(130)는 사물인터넷 게이트웨이로써, IGoT(Internet Gateway of Things)라고 불릴 수 있다.

도 1을 참조하면, 지능형 사물 디바이스(110)는 특정 정보를 센싱하거나 또는 사용자의 제어에 의해 동작하는 설비 디바이스로써 게이트웨이(130)와 제 1 네트워크로써 통신하기 위한 모듈(예컨대, 지그비(Zigbee) 모듈, WSN(Wireless Sensor Network) 모듈 또는 M2M(Machine to Machine) 모듈 등을 포함할 수 있음) 및 제 2 네트워크 모듈(112)을 포함할 수 있다. 제 2 네트워크 모듈(112)은 설정 모듈(120)과 제 2 네트워크(예컨대, 블루투스)를 통한 통신을 가능케 하고, 설정 모듈(120)을 통해 게이트웨이(130)로의 연결을 가능케 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 네트워크 모듈(112)은 블루투스 모듈일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

지능형 사물 디바이스(110)는 자신 고유의 IP를 가질 수 있으며 실시간으로 게이트웨이(130)로부터 제어신호를 수신하거나 또는 자신이 센싱한 정보를 게이트웨이(130)로 제 1 네트워크를 통해 전송할 수 있다. 제 1 네트워크는 지그비, WSN, WPAN(Wireless Personal Areal Networks) 또는 M2M 등이 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 몇몇 실시예에서는 제 1 네트워크를 지그비로 가정하여 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

지능형 사물 디바이스(110)는 보일러, 가스 밸브, 현관 도어락, 창문 개폐기 등 댁내의 안전이 요구되는 중요 설비들일 수 있으며, 이외에도 각종 가전기기, 예를 들어, 냉장고, TV, 컴퓨터, 밥솥(통), 세탁기, 에어컨 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 설비의 상태(예, 열림/닫힘, 가전기기의 파워 온/오프, TV 채널, 세탁기 시작/중지, 에어컨 온도 등)를 감지하기 위하여 각 설비에는 별도 센서가 장착될 수 있으며, 센서는 이와 같은 설비의 상태를 감지해 게이트웨이(130)를 경유하여 또는 직접 외부 네트워크(150: 이동통신 네트워크 또는 IP 네트워크) 통신으로 외부 통신 단말(160)에 전송할 수 있다. 이외에도 지능형 사물 디바이스(110)는 사용자의 부재 여부 등을 감지하기 위한 센서, 예를 들어, 움직임 감지 센서, 또는 카메라 등일 수 있다. 이와 같은 지능형 사물 디바이스(110)는 외부 통신 단말(160)로부터 제어 신호를 받아 해당 설비의 동작을 제어할 수 있는 제어 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.

설정 모듈(120)은 이동통신 네트워크 또는 IP 네트워크를 통해 통신할 수 있는 단말로써, 무선 인터넷을 지원하는 AP(Access Point)(112)(또는 유선 인터넷)를 통해 네트워크에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있는 단말일 수 있다. 좀더 구체적으로, 설정 모듈(120)은 제 2 네트워크를 이용하여 지능형 사물 디바이스(110) 및 게이트웨이(130)와 통신할 수 있으며, 제 3 네트워크를 통해 제 3 네트워크 AP(140: Access Point)와 통신할 수 있다. 예컨대, 제 3 네트워크는 와이-파이일 수 있고, 제 3 네트워크 AP는 와이파이 AP일 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 근거리 네트워크가 될 수도 있다. 설정 모듈(120)은 스마트 폰 등 이동통신 단말, 또는 AP(또는 유선 인터넷)를 통한 이동통신 또는 무선 인터넷 서비스를 제공받을 수 있는 노트북, PC, PDA, PMP 등의 단말일 수 있다.

설정 모듈(120)은 제 2 네트워크를 통해 지능형 사물 디바이스(110)의 제 2 네트워크 모듈(112) 및 게이트웨이(130)의 제 2 네트워크 모듈(132)과 통신할 수 있고, 제 3 네트워크를 통해 제 3 네트워크 AP(140)와 통신할 수 있으며, 게이트웨이(130) 및 제 3 네트워크 AP(140)와의 연결을 통해, 게이트웨이(130)의 제 3 네트워크 페어링을 수행할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)의 통신 설정 변경(예컨대, 새로운 디바이스(110) 등록) 등의 동작을 수행할 수 있다.

설정 모듈(120)은 다양한 애플리케이션의 활성화를 통해 나타나는 사용자 화면을 기반으로 사용자로부터 위와 같은 통신 설정 등에 관한 입력을 수신할 수 있고, 수신된 사용자 입력 정보를 지능형 사물 디바이스(110) 및 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다. 이를 위해, 설정 모듈(120)은 게이트웨이(130) 및 제 3 네트워크 AP(140)에 등록되어 있을 수 있고, 상호 인증을 통해 서로 데이터를 주고받을 수 있다. 설정 모듈(120)은 디바이스 프로파일(profile) 정보(예컨대, 제품 시리얼 넘버, QR 코드, 디바이스 IP 주소 정보, 전화번호 정보, 접속 정보 등)를 보유하고 있으며, 사용자에 대한 정보도 포함할 수 있다. 이는 추후 지능형 사물 디바이스(110), 게이트웨이(130) 및 제 3 네트워크 AP(140)로의 접속에 사용될 수 있다.

설정 모듈(120)에 포함된 애플리케이션은 임베디드(Embeded) 형태로 탑재될 수 있다. 애플리케이션은 특정 URL(Uniform Resource Locator) 주소를 통해 다운받을 수 있다. 애플리케이션은 주기적으로 최신버전으로 업그레이드될 수 있다. 설정 모듈(120)은 OS(Operating System)을 임베디드 형태로 탑재하고 있을 수 있으며, 여기서, OS는 도스(DOS), 유닛스, 리눅스, 윈도우 등을 포함할 수 있으며, 이를 통해, 게이트웨이(130)에 대한 크로스 컴파일링(cross-compling), 프로그램 실행 및 디버깅(debugging) 등을 수행할 수 있다.

게이트웨이(130)는 지능형 사물 디바이스(110)와 제 1 네트워크를 통해 통신하면서 제어신호를 디바이스(110) 측으로 송신할 수 있고, 또는 센싱 정보를 디바이스(110)로부터 수신할 수 있다. 또한, 유무선 통신망(150)을 통해 외부 통신 단말(160)로부터 제어신호를 수신할 수 있고, 수신된 센싱 정보를 외부 통신 단말(160)로 전송할 수 있다. 게이트웨이(130)는 일반적으로 유선 수단을 통해 유무선 통신망(150)에 직접 연결될 수 있다. 하지만, 이러한 경우, 유선 수단으로의 연결에 따른 위치의 제약이 따를 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 3 네트워크 AP(140)와의 연동을 통해 제 3 네트워크에 연결하여 유무선 통신망(150)을 사용할 수 있도록 할 수 있다.

게이트웨이(130)는 프로토콜이 서로 다른 복수의 네트워크, 즉 유무선 통신망(150)과 근거리 통신망(예컨대, 제 1 내지 제 3 네트워크) 간에 프로토콜을 변환하여 정보를 전달하는 일종의 통로 역할을 하는 장치이다. 게이트웨이(130)는 설정 모듈(120)로부터 데이터를 손쉽게 송수신할 수 있도록 제 2 네트워크 모듈(132)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 설정 모듈(120)은 인증 절차를 수행하여 게이트웨이(130)에 제 2 네트워크를 통해 접속할 수 있고, 게이트웨이(130)로 새로운 디바이스(110)를 추가시키거나 또는 제 3 네트워크와의 페어링을 가능케 한다.

게이트웨이(130)는 유무선 통신망(150: 이동통신 네트워크 또는 IP(Internet Protocol) 네트워크를 포함할 수 있음)을 통해 해당 통신 방식에 따른 신호로 인터넷 상의 통신 단말(160)과 통신하며, 여기서, 3G(WCDMA)/4G(LTE) 이동통신을 위한 이동통신 네트워크와 유무선 인터넷 통신을 지원하는 IP 네트워크는 서로 연동 가능하다.

제 3 네트워크 AP(140)는 설정 모듈(120)과 제 3 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 제 3 네트워크 통신을 수행한다. 전술한 바와 같이, 제 3 네트워크는 와이파이일 수 있고, 이에 따라 제 3 네트워크 AP(140)는 AP의 식별 정보(ID 정보) 및 그에 대한 패스워드 정보를 포함할 수 있으며, 이를 정확히 입력하는 단말만이 AP(140)가 가지고 있는 무선 자원을 사용할 수 있도록 제어한다. 제 3 네트워크 AP(140)는 유무선 통신망(150)과 직접 연결될 수 있고, 게이트웨이(130)로부터 전송되는 센싱 정보를 받아 유무선 통신망(150)을 통해 통신 단말(160)로 전송할 수 있다.

유무선 통신망(150)은 3G, 4G 및 LTE 망, 이더넷(Ethernet), BcN, 위성통신, 시리얼 통신, PLC 등, 인간과 사물 및 서비스를 연결시킬 수 있는 모든 유무선 네트워크를 포함할 수 있다.

통신 단말(160)은 유무선 통신망(150)에 접속할 수 있는 단말 기기를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 네트워크는 주로 지그비으로, 제 2 네트워크는 블루투스로, 제 3 네트워크는 와이파이로 설명하나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니고, 서로 다른 근거리 무선 네트워크(서로 매칭 관계가 다르거나, 또는 USN, M2M과 같은 다른 프로토콜의 무선 통신 방식)가 매칭되는 것도 무방하다.

와이파이 페어링 구성

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 설정 모듈을 이용하여 게이트웨이와 와이파이 AP간의 페어링을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2를 참조하면, 설정 모듈(210)은 게이트웨이(220)의 블루투스 모듈(미도시)을 이용하여 블루투스 통신 접속을 확립할 수 있다. 또한, 설정 모듈(210)은 와이파이 AP(230)에 접속하여 와이파이 무선 자원을 할당받아 사용할 수 있다. 다만, 게이트웨이(220)는 자체적으로 와이파이 AP(230)에 접속이 어려울 수 있으므로, 와이파이 AP(230)와 관련된 정보를 설정 모듈(210)에서 제공하여 게이트웨이(220)와 와이파이 AP(230) 간에 와이파이 연결이 확립될 수 있다. 이때, 제공되는 와이파이 정보는 와이파이 식별정보(ID 정보) 및 패스워드 정보가 포함될 수 있다. 설정 모듈(210)이 주변 와이파이를 스캔하면 복수 개의 와이파이가 검색될 수 있는데, 설정 모듈(210)은 이 중 타겟 와이파이 AP(230)를 선택할 수 있고, 선택된 와이파이 관련 정보를 게이트웨이(220)에 제공할 수 있다.

설정 모듈(210)은 게이트웨이 설정 애플리케이션을 실행함으로써, 게이트웨이(220)(예컨대, 지그비 통신 기반의 게이트웨이)에 와이파이 AP(230)를 연결시킬 수 있다. 게이트웨이(220)는 지그비 통신을 통해 사물 디바이스들로부터 센싱 정보를 수신할 수 있고, 게이트웨이(220)에 유선 연결이 되어 있지 않아도, 설정 모듈(210)을 통한 와이파이 통신 확립을 통해 효율적으로 와이파이 무선 자원을 사용하여 위 센싱 정보를 외부로 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 와이파이 AP(230)는 IoT 클라우드(240)와 연결될 수 있다. IoT 클라우드(240)를 이용하여 웹 서버 기반의 클라우드 서비스를 제공할 수 있다. 이를 이용하여 방대한 양의 센싱 데이터를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이때, 원하는 사물의 수, 사물의 종류를 설정하여 사물의 속성별로 데이터 테이블을 생성할 수 있다. 또한, IoT 클라우드(240)를 통해 위치의 제약 없이 외부에서 게이트웨이(220)에 접속할 수 있고, 타겟 사물 디바이스에 대한 제어가 가능하다.

블루투스 접속 연결 절차

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법의 블루투스 접속 연결 절차(procedure)를 구체적으로 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 설정 모듈(310)은 게이트웨이(320)에 블루투스 접속을 위해 접속 연결 절차를 수행한다. 이는 게이트웨이 애플리케이션, 게이트웨이 설정 변경 애플리케이션, 게이트웨이 멀티탭 애플리케이션 등을 활용할 때 사전작업으로 수행될 수 있다. 또한, 원격 조종 애플리케이션을 실행하여 사물 제어 모듈(리모컨)에 연결할 때도 수행될 수 있다.

블루투스 접속을 위해, 먼저, 설정 모듈(310)은 게이트웨이 애플리케이션을 실행한다(S310). 실행화면이 나오면, 사용자는 연결가능한 게이트웨이 제품들 중 연결하고자 하는 게이트웨이 제품을 특정하여 블루투스 접속을 시도한다(S312). 게이트웨이(320)는 설정 모듈(310)의 블루투스 접속 요청을 수신하면 인증 요청 메시지를 설정 모듈(310)로 전송한다(S314). 설정 모듈(310)은 인증 요청에 대응하여 제품 QR 코드를 스캔하여 전송하거나 또는 자신이 보유한 제품 시리얼 넘버를 게이트웨이(320)로 전송할 수 있다(S316). 또는 설정 모듈(310)이 사용하는 블루투스 버전 정보를 게이트웨이(320)로 전송할 수 있다.

게이트웨이(320)는 설정 모듈(310)의 시리얼 넘버를 확인하고 인증을 진행한다(S318). 인증은 게이트웨이(320)의 블루투스 모듈이 지원하는 제품인지, 지원하는 블루투스 버전을 사용하는지 여부를 통해 수행될 수 있다. 그리고는, 인증 결과값을 설정 모듈(310)로 전송한다(S320). 결과 값은 성공/실패(success/fail)로 표시될 수 있다. 인증이 성공한 경우, 설정 모듈(310)은 현재 접속된 게이트웨이 제품(예컨대, 지그비 허브 제품)의 정보를 로컬에 저장하고(S322), 이후 애플리케이션 실행시 블루투스를 자동으로 해당 제품에 연결할 수 있다(S324).

와이파이 페어링 절차

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법의 와이파이 페어링 절차를 구체적으로 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 설정 모듈(410)은 게이트웨이 설정 애플리케이션을 실행하여 와이파이 정보를 게이트웨이(420)로 전송할 수 있다.

이를 위해, 먼저, 설정 모듈(410)은 게이트웨이 설정 애플리케이션을 실행한다(S410). 그리고는, 게이트웨이(420)로의 블루투스 접속을 시도할 수 있다(S412). 게이트웨이(420)는 도 3이 절차에 따라 블루투스 연결을 확립할 수 있다(S414).

블루투스 연결이 확립되면, 설정 모듈(410)은 게이트웨이 설정 애플리케이션의 주변 와이파이 자원 검색 인터페이스를 통해 주변 와이파이 자원을 검색한다(S416). 그리고는, 게이트웨이(420)에 연결시키고자 하는 와이파이 리스트를 선택할 수 있다(S418). 이때, 와이파이 리스트는 하나의 와이파이 자원이 포함될 수도 있고, 복수 개가 될 수도 있다. 그리고는, 각각의 와이파이 ID에 대응되는 패스워드를 입력한다(S420).

그리고는, 설정 모듈(410)은 와이파이 리스트와 대응되는 와이파이 패스워드 값을 게이트웨이(420)로 전송할 수 있다(S422). 게이트웨이(420)는 설정 모듈(410)로부터 와이파이 정보를 수신한 후, 수신에 문제가 없는지에 대한 결과값(예컨대, "complete")을 설정 모듈(410)로 전송할 수 있다(S424). 이때, 와이파이 정보 누락 또는 통신 불안정 등의 문제가 발생하여 정보 수신이 이루어지지 않으면, 수신 실패와 관련된 결과값을 설정 모듈(410)로 전송할 수 있다.

성공적인 와이파이 정보 전송 이후, 사용자가 설정 모듈(410)의 애플리케이션 상의 네트워크 리셋 활성화 버튼을 클릭하면, 설정 모듈(410)은 리셋 활성화 신호(예컨대, "wifi,reboot"를 생성하여 게이트웨이로 전송한다(S426). 게이트웨이(420)는 해당 와이파이 정보로 네트워크 모듈(미도시)을 리셋시키고(S428), 그 결과값(예컨대, "reboot")을 설정 모듈(410)로 반환한다(S430). 네트워크 모듈의 리부팅을 통해 게이트웨이(420)의 네트워크 모듈은 해당 와이파이 정보를 가지고 와이파이 AP에 접속 시도할 수 있고, 와이파이 AP로부터 승인을 받아 해당 와이파이 AP와의 연결이 확립될 수 있다. 이때, 복수 개의 와이파이와 연결이 가능할 수 있다. 설정 모듈(410)은 게이트웨이(420)로부터의 리셋 결과값을 통해 성공/실패 여부를 화면에 표시할 수 있다. 성공적으로 와이파이가 확립되면 애플리케이션을 종료할 수 있다(S432).

지그비 연결 절차

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법의 지능형 사물 디바이스의 지그비 연결 절차를 구체적으로 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 설정 모듈(510)은 지능형 사물 디바이스의 블루투스 모듈(520)과 데이터를 송수신하여 특정 게이트웨이로의 통신 연결을 수행할 수 있다.

이를 위해, 설정 모듈(510)은 지그비 설정 애플리케이션을 실행할 수 있다(S510). 그리고는, 지능형 사물 디바이스 블루투스 모듈(520)에 접속을 시도할 수 있다(S512). 지능형 사물 디바이스 블루투스 모듈(520)은 도 3과 같은 절차를 거쳐 접속을 확립할 수 있다(S514).

지능형 사물 디바이스 블루투스 모듈(520)과의 블루투스 접속이 확립되면, 설정 모듈(510)은 통신 설정 모드로 전환하여(S516), 현재 연결된 제품 정보를 표시할 수 있다(S518). 즉, 현재 연결되어 있는 게이트웨이 제품의 정보(예컨대, Zigbee Hub PAN ID)가 표시될 수 있다(S518). 지그비 통신의 경우, 반드시 게이트웨이 제품일 필요는 없고, 특정 게이트웨이와 연결되어 있는 다른 지능형 사물 디바이스의 PAN ID가 표시될 수도 있다.

사용자는 설정 모듈(510) 화면 상의 스캔 버튼을 클릭하여(S520), 현재 연결가능한 게이트웨이 제품(또는 다른 사물 디바이스 제품)의 정보를 표시할 수 있다(S522). 예컨대, 해당 제품의 Zigbee Hub PAN ID를 포시할 수 있다. 이는 복수 개일 수 있다. 그리고는, 사용자는 설정 모듈(510)을 통해 지능형 사물 디바이스가 연결되기 원하는 게이트웨이 제품을 선택할 수 있다(S524). 특정 제품 선택 이후, 설정 모듈(510)은 해당 게이트웨이 제품으로 연결할 것을 지능형 사물 디바이스 블루투스 모듈(520)로 요청할 수 있다(S526). 이때, 지그비 연결에 필요한 정보(예컨대, 연결 대상 게이트웨이 식별 정보(제품 정보 등))가 지능형 사물 디바이스 블루투스 모듈(520)로 전송될 수 있다. 지능형 사물 디바이스 블루투스 모듈(520)은 상기 연결 요청에 대응하여 해당 게이트웨이 제품(또는 다른 사물 디바이스 제품)으로 연결을 요청하여 지그비 통신 연결을 확립하고, 그 결과를 설정 모듈(510)로 반환한다. 지능형 사물 디바이스의 지그비 연결이 성공적으로 이루어진 경우, 설정 모듈(510)은 현재 연결된(즉, 변경된) 제품 정보(예컨대, Zigbee Hub PAN ID)를 표시하고(S530), 애플리케이션을 종료할 수 있다(S532).

위와 같은 사물 디바이스를 타겟으로 한 게이트웨이 지그비 연결을 이용하여 사물 디바이스 각각에 대한 특정 디바이스 드라이버 없이도, 효율적으로 사물 디바이스를 게이트웨이에 등록 및 연결시킬 수 있다.

게이트웨이 디바이스의 구성

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 게이트웨이 디바이스의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 디바이스(600)는 블루투스 모듈(610), 와이파이 모듈(620), 센서 제어부(630) 및 IoT 미들웨어(640)를 포함할 수 있다. 여기서 각각의 모듈은 하나의 마이크로 프로세서 또는 서로 다른 마이크로 프로세서로써 구현될 수 있다.

블루투스 모듈(610)은 설정 모듈(미도시)과의 블루투스 통신을 제어할 수 있다. 블루투스 모듈(610)은 설정 모듈로부터 수신되는 블루투스 접속 시도 요청에 대응하여 제품 인증 및 통신 확립까지의 과정을 도 3과 같은 절차에 따라 수행할 수 있다.

와이파이 모듈(620)은 블루투스 모듈(610)을 통해 연결된 설정 모듈로부터 와이파이 AP 관련 정보를 수신하여 와이파이 연결을 수행할 수 있다. 와이파이 모듈(620)은 설정 모듈(620)이 전송하는 와이파이 식별 정보 및 패스워드 정보를 블루투스 모듈(610)로부터 수신하여 해당 정보를 가지고 네트워크 리셋을 통해 와이파이 모듈(620)을 동작시킬 수 있다.

센서 제어부(630)는 적어도 하나의 지능형 사물 디바이스를 제어하는 구성요소로써, 메모리(632), 센서 도메인 매니저(634) 및 지그비/WSN 모듈(636)을 포함할 수 있다.

메모리(632)는 지능형 사물 디바이스의 센싱 데이터 값 및 지능형 사물 디바이스로 전송되어야 할 제어 정보를 포함할 수 있다. 메모리(632)는 센서 도메인 매니저(634)로부터 필터링된 데이터가 저장되는 스토리지 공간일 수 있다.

센서 도메인 매니저(634)는 사물 디바이스의 프로파일을 포함하면서, 지그비/WSN 모듈(636)을 통해 수신되는 각종 센서 데이터를 관리하는 인터페이스이다. 이는 유무선 센서 인터페이스를 위한 통일된 인터페이스일 수 있다. 즉, 센서 도메인 매니저(634)는 RS485 및 I2C 포트를 통해 입력되는 데이터 또는 디바이스 드라이버에 의해 제어될 수 있다. 또한, 지그비/WSN 모듈(636)을 통해 입력되는 사물 디바이스 정보를 수신하여 이를 메모리에 저장하기 위한 신호로 변환하여 메모리(632)를 통해 관리하는 인터페이스일 수 있다.

지그비/WSN 모듈(636)은 지그비 통신 및 WSN 통신을 수행하는 모듈이다. 이는 사물 디바이스들과의 통신을 수행할 수 있다. 지그비/WSN 모듈(636)은 설정 모듈 지그비 통신 설정 애플리케이션의 실행을 통해 수행되는 사물 디바이스의 지그비 연결 요청에 응답하여 사물 디바이스와 지그비 통신 연결을 확립할 수 있다. 그리고는, 이를 통해 센서 데이터를 수신하여 센싱된 센서 값을 센서 도메인 매니저(634)로 제공할 수 있다. 지그비/WSN 모듈(636)은 지그비 안테나(미도시)를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.

IoT 미들웨어(640)는 외부로 송수신되는 신호 및 게이트웨이 디바이스(600)의 운영을 전반적으로 관리하는 미들웨어이다. IoT 미들웨어(640)는 설정 모듈에 의해 크로스 컴파일링될 수 있고, 실행 환경을 구축하며, 디버깅을 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, IoT 미들웨어(640)는 설정 모듈의 다양한 OS(리눅스, 윈도우 등)에 의해 설정이 변경될 수 있다.

또한, IoT 미들웨어(640)는 MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 방식으로 신호를 송수신할 수 있다. 이는 사물인터넷 접속 프로토콜로써 네트워크 대역폭이 극히 작은 지역에서의 원격 접속을 위한 프로토콜로, 극히 가벼운 통보/등록(publish/subscribe) 방식의 메시지 전송을 위한 프로토콜이다. 즉, 게이트웨이 디바이스(600)는 IoT 미들웨어(640) 및 클라우드 인터페이스를 위한 선택적인 오픈-소스 MQTT 브로커를 포함할 수 있다.

전력 모니터링 시스템의 구성

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이를 통한 전력 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템은 원격 조종 모듈(710), 게이트웨이(720: IGoT) 및 전원 멀티탭(730)을 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 원격 조종 모듈(710)은 유무선 통신망(미도시)을 통해 외부에서 게이트웨이(720)에 연결된 사물 디바이스(미도시)로 제어 신호를 송신하는 단말일 수 있다. 원격 조종 모듈(710)은 리모컨 애플리케이션을 통해 게이트웨이(720)와 특정 무선 네트워크(예컨대, 지그비 등)를 통해 통신하는 사물 디바이스로 제어 신호를 전송할 수 있다. 예컨대, 에어콘으로 전원 온/오프 동작을 실행시킬 수 있고, 보다 세부적인 동작으로 온도/풍향/타이머 등의 조작도 가능하다.

게이트웨이(720)는 원격 조종 모듈(710)로부터 제어신호를 수신하여 사물 디바이스로 제어 신호를 전달할 수 있다. 게이트웨이(720)는 특정 무선 네트워크(예컨대, 지그비 통신)에 의해 연결된 적어도 하나의 전원 멀티탭(730)으로부터 전력 모니터링 정보를 수신하여 원격 조종 모듈(710)로 제공할 수 있다. 즉, 전원 멀티탭(730)은 각각의 사물 디바이스에 전원를 제공할 수 있고, 전력 소모량을 모니터링하여 게이트웨이(720)로 전송할 수 있으며, 게이트웨이(720)는 이러한 전력 모니터링 정보를 수신하여 원격 조종 모듈(710)로 전송함으로써 원격 조종 모듈(710)에서 제어하고자 하는 사물 디바이스에 대한 제어 신호가 제대로 전달되었는지 확인케 할 수 있다. 게이트웨이(720)는 지그비 통신뿐만 아니라 와이파이 등과 같은 근거리 네트워크를 통해 다른 디바이스와 연동가능하다.

전원 멀티탭(730)은 사물 디바이스에 전력을 제공하는 멀티탭 장치로써, 지그비 통신 기능을 포함하고, 경우에 따라 유선 연결이 가능하게 구성되어 유선 네트워크와 연결될 수도 있다. 전원 멀티탭(730)은 적어도 하나의 콘센트를 포함하며, 원격 제어 모듈(710)로부터의 제어신호를 받아 각각의 멀티탭의 온/오프(on/off) 제어가 가능하도록 구성될 수 있다. 전원 멀티탭(730)은 전원 모니터링 기능을 구비하여 각각의 콘센트를 통해 소모되는 전력량을 파악할 수 있도록 구성될 수 있다. 모니터링된 전원 정보는 지그비를 통해 게이트웨이(720)로 전송될 수 있다.

사물 제어 모듈(만능 리모컨) 학습 및 외부에서의 원격 조종 수행

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 원격 조종 모듈을 통해 학습되는 사물 제어 모듈을 통해 원격 조종 모듈로부터의 제어 신호를 수신하는 연결 관계를 설명하기 위한 개념도이다.

도 8을 참조하면, 원격 조종 모듈(810)은 외부(예컨대, 지그비 네트워크 또는 홈 네트워크 외부)에서의 원격 조종 이전에, 미리 블루투스 통신을 이용하여 사물 제어 모듈(815)에 제어 신호를 학습시킬 수 있다. 예컨대, 원격 조종 모듈(810)은 리모컨 애플리케이션을 실행하고, 이를 통해 사물 제어 모듈(815)과 블루투스 접속을 수행하여 특정 키 버튼과 제어되는 신호(예컨대, 1번 키 버튼은 전원 온/오프 버튼, 2번 키 버튼은 온도 조절 등)를 매칭시켜 사물 제어 모듈(815)에 입력함으로써 특정 디바이스에 대한 제어가 가능하도록 할 수 있다. 이러한 애플리케이션 및 사물 제어 모듈(815)의 학습을 통해 외부에서도 집안의 모든 가정 기기를 와아파이, 지그비 등의 다른 무선 프로토콜로 제어가능하다. 사물 제어 모듈(815)은 외부에 위치한 원격 제어 모듈(810)로부터의 제어 신호를 게이트웨이(820)로부터 와이파이 또는 지그비 등의 무선 통신을 통해 수신하여 가정 내 기기들에게 전달한다.

사물 제어 모듈(815)은 전방위 적외선 신호를 송출하는 적외선 모듈(미도시)을 포함하여, 전방위로 적외선을 신호를 가정 내의 모든 사물 디바이스에 송출할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 사물 제어 모듈(815)은 메모리에 특정 디바이스에 대한 키 버튼 및 대응되는 제어신호를 학습 저장 가능하기에, 한번 등록으로 용이하게 가정 내 사물 디바이스의 제어가 가능케 한다.

게이트웨이(820)는 유무선 통신망을 통해 수신되는 외부 원격 조종 모듈(810)의 제어 신호를 수신하여 지그비 또는 와이파이 등의 무선 네트워크를 통해 사물 제어 모듈(815)로 전송할 수 있다.

전원 멀티탭의 구성

도 9a 및 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물인터넷 게이트웨이와 연동하는 전원 멀티탭을 설명하기 위한 도면이다.

도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 멀티탭의 외형적인 구성을 나타낸 도면으로, 도 9a를 참조하면, 상기 전원 멀티탭은 전체 제어 온/오프 스위치(910), 적어도 하나의 콘센트들(920) 및 무선 통신 안테나(930)를 포함할 수 있다.

전체 제어 온/오프 스위치(910)는 전원 멀티탭의 전체 작동을 제어하는 스위치이다.

적어도 하나의 콘센트들(920)은 릴레이에 의해 개별 온/오프 동작을 수행하는 콘센트들이다. 각 콘센트(920)는 게이트웨이로부터의 제어신호에 의해 시간 및 장소의 제약 없이 제어될 수 있으며, 턴 온(turn on)시, 레귤레이팅된 전압을 플러그 인된 사물 디바이스로 제공할 수 있다. 각각의 콘센트(920)는 개별적으로 또는 전체적으로 전력 모니터링의 대상이 될 수 있다.

무선 통신 안테나(930)는 지그비, 와이파이 또는 다른 근거리 통신을 위한 안테나로써, 게이트웨이와의 무선 네트워크를 통해 제어신호를 수신하고, 전력 모니터링 정보를 송신할 수 있다.

전원 멀티탭은 UTP 케이블을 꽂을 수 있는 커넥터를 포함할 수 있고, 이에 따라 유선망에 또는 다른 사물 디바이스에 유선으로 연결되어 동작할 수 있다.

도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 멀티탭의 내부 구성을 나타낸 블록도이다. 도 9b를 참조하면, 전원 멀티탭은 적어도 하나의 SSR(Solid State Relay) 모듈(950), SMPS 모듈(960), 전력 모니터링부(970), 네트워크 모듈(980) 및 전원 제어부(990)를 포함할 수 있다.

SSR 모듈(950)은 각각의 콘센트를 개폐하는 릴레이 스위치로써, 전원 제어부(990)에서 수신된 제어 신호를 기반으로 동작하며, SSR 모듈(950)을 통해 콘센트의 전원 공급이 제어될 수 있다. SSR 모듈(950)은 무접점식 릴레이(차단기)의 대표적인 것으로 반도체를 이용한 전자식 릴레이이다. SSR 모듈(950)은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것일뿐 다른 형식의 릴레이로 대체하여도 무방하다. 예컨대, 코일형 릴레이와 같은 기계적인 릴레이 등도 사용가능하다. 모든 콘센트가 SSR 모듈(950)과 연결된 것은 아닐 수 있으며, 전체 콘센트 중 일부만이 SSR 모듈(950)과 연결되어 전원 제어부(990)의 제어를 받을 수 있다.

SMPS 모듈(960)은 교류 전압(예컨대, 220V)를 변환하여 DC 전압으로 출력하고, 레귤레이터(미도시)는 DC 전압을 서로 다른 크기의 전압을 출력할 수 있다.

전력 모니터링부(970)는 전원 멀티탭의 콘센트를 통해 소모되는 전력을 모니터링하는 기능을 수행한다. 모니터링된 전력 정보는 네트워크 모듈(980)을 통해 게이트웨이로 전송될 수 있다. 전력 모니터링은 시간의 흐름에 따라 수행되며, 시간에 따른 전력 소모량이 메모리(미도시)에 저장될 수 있다. 전력 모니터링부(970)는 각각의 콘센트를 통해 소모되는 전력량을 구분하여 모니터링할 수 있고, 전체 콘센트에서 소모되는 전력량을 통합하여 모니터링할 수도 있다.

네트워크 모듈(980)은 게이트웨이와 무선 네트워크 통신을 수행하는 모듈로써, 지그비 모듈, 와이파이 모듈 등이 될 수 있다. 네트워크 모듈(980)은 블루투스 모듈(미도시)을 포함할 수 있고, 블루투스를 이용하여 설정 단말(미도시)을 통해 게이트웨이에 지그비 또는 와이파이 등 근거리 통신 연결이 이루어질 수 있다. 네트워크 모듈(980)을 통해 게이트웨이와 멀티탭 사이에 데이터를 송수신할 수 있고, 수신된 데이터는 전원 제어부(990)로 제공될 수 있다.

전원 제어부(990)는 네트워크 모듈(980)을 통해 수신되는 전원 제어 데이터를 기반으로 SSR 모듈(950)을 개별 제어할 수 있다.

전력 모니터링의 활용

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 전력 모니터링에 따른 전원 제어 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 전력 멀티탭(1010)은 소모되는 전력을 모니터링한 정보를 지그비와 같은 무선 네트워크를 통해 게이트웨이(1020)로 전송한다.

게이트웨이(1020)는 모니터링된 전력을 전력 분석 기기(1030)를 통해 분석할 수 있다. 전력 분석 기기(1030)는 대기 상태의 전력 소모량을 세팅해 놓고, 대기 전력 소모량을 기준으로 현재 소모되는 전력량을 비교하여 사물 디바이스(1040)가 원격 조종 단말에 의한 제어신호에 의해 제대로 동작하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 전력 분석 기기(1030)는 대기 전력 소모량을 학습을 통해 파악할 수 있고, 접속된 사물 디바이스(1040)를 인식하고 있다가, 원격 조종 단말의 제어에 의해 콘센트에 접속된 특정 사물 디바이스(1040)가 동작하는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 전력 분석 기기(1030)는 모니터링된 소모 전력 분석 결과, 제대로 제어 대상 사물 디바이스(1040)가 동작하지 않은 경우, 이러한 전력 소모 분석 결과를 외부 원격 조종 모듈로 전송하여 사용자가 파악하게 한 후, 사용자의 제어 신호 재입력을 통해 재차 해당 사물 디바이스(1040)의 동작이 이루어지도록 할 수 있다. 또는, 오동작 검출에 대응하여, 자동으로 제어 신호를 다시 전원 멀티탭(1010) 또는 사물 디바이스(1040)로 전송하여 온/오프 동작 제어가 이루어지도록 할 수 있다. 이와 같은 절차를 통해 원격 조종 모듈의 제어 신호의 오동작을 방지할 수 있다.

전력 모니터링은 실시간으로 끊김없이 진행될 수 있지만, 소모 전력 분석은 일정 주기를 기반으로 이루어질 수 있다. 전력 모니터링 정보는 게이트웨이(1020)를 통해 직접 원격 조종 모듈로 전송되어 사용자가 직접 소모 전력 분석 및 사물 디바이스의 오동작을 파악할 수 있도록 할 수 있다. 소모 전력 분석 주기는 사용자 설정을 통해 변경될 수 있고, 디폴트로 특정 시간 간격이 설정되어 있을 수 있다. 전력 분석 기기(1030)는 일정 주기로 소모 전력을 분석하여 특정 제어 신호에 따른 동작 여부를 실시간으로 관찰하고 있다가, 오동작이 감지되면 상기 특정 제어 신호를 다시 멀티탭(1010)으로 전송하도록 할 수 있다.

또한, 전력 분석 기기(1030)는 전원 차단 규칙 데이터베이스를 유지하고 있을 수 있다. 이는 특정 상황 또는 특정 전력량 이상이 소모되는 경우, 자동으로 멀티탭(1010)의 전원을 차단하는 알고리즘으로, 멀티탭(1010)으로부터 수집되는 전력 모니터링 정보를 기반으로 이루어질 수 있다.

경우에 따라, 위와 같은 전력 분석 기기(1030)에서 이루어지는 전력 분석 알고리즘은 게이트웨이(1020) 내에 탑재되어 게이트웨이(1020) 자체적으로 소모 전력 분석 및 사물 디바이스(1040) 또는 멀티탭(1010)의 제어가 이루어지도록 할 수 있다.

전력 모니터링 정보 전송 및 이에 따른 전력 소모 분석 알고리즘은 원격으로 위치한 원격 조종 모듈을 통한 제어의 실시예를 기반으로 설명하였는데, 이외에 다른 실시예에서도 사익 전력 소모 분석 알고리즘이 활용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 사물 디바이스(1040)는 웹(또는 유무선 네트워크)으로 연결된 외부 원격 조종 모듈이 아닌, 근거리 네트워크 내에 위치한 스마트 기기로부터 직접 제어신호를 수신하여 온/오프 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 사물 디바이스에서 센성된 정보(예컨대, 온도 정보 등)에 의해 제어될 수 있으며(예컨대, 특정 온도 이상인 경우 자동으로 해당 사물 디바이스 동작 정지 또는 특정 온도 이하인 경우, 에어콘 등의 특정 사물의 가동 등), 특정 이벤트(특정 날짜, 또는 특정 시간 도달시)에 따라 제어될 수 있다.

전술한 전력 분석 알고리즘은 위와 같은 스마트 기기로부터의 제어에 대응하여, 스마트 기기의 제어 신호 전송을 전력 분석 기기(1030) 또는 게이트웨이(1020)가 감지하여, 감지된 제어신호에 적절하게 사물 디바이스가 동작하여 전력 소모가 이루어졌는지를 판단할 수 있다. 또한, 센싱 정보 기반의 사물 디바이스 제어에 대응하여, 센싱 정보를 수신 가능한 게이트웨이(1020)에 의해, 센싱 정보를 통한 사물 디바이스의 제어가 제대로 이루어졌는지를 소모 전력 모니터링 정보를 이용하여 파악한 후, 사물 디바이스 오동작 검출시 제대로 사물 디바이스의 센싱 정보에 따른 동작이 이루어지도록 게이트웨이(1020) 또는 전력 분석 기기(1030)가 제어할 수 있다. 더욱이, 특정 이벤트 기반의 디바이스 제어에 대응하여, 이벤트 정보를 전원 차단 규칙 데이터베이스를 통해 감지하여, 감지된 이벤트에 따라 사물 디바이스가 제대로 반응했는지를 전력 소모 모니터링 정보를 통해 파악 후, 그에 따른 후속 조치를 취할 수 있다.

이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 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.

Claims (6)

1. 사물인터넷 게이트웨이(IGoT: Internet Gateway of Things) 시스템에서의 네트워크 페어링 방법에 있어서,
   설정 모듈이 제 1 무선 네트워크 기반의 사물인터넷 게이트웨이에 제 2 무선 네트워크를 통해 접속을 시도하는 단계;
   상기 사물인터넷 게이트웨이가 인증을 요구하는 단계;
   상기 인증 요구에 응답하여 상기 설정 모듈이 제품 식별 정보를 상기 사물인터넷 게이트웨이로 전송하는 단계; 및
   상기 사물인터넷 게이트웨이가 상기 제품 식별 정보 확인 후, 결과 값을 반환하여 상기 제 2 무선 네트워크에 대한 접속 연결을 완료하는 단계를 포함하되,
   상기 설정 모듈은 상기 제 2 무선 네트워크를 이용하여 지능형 사물 디바이스의 상기 사물인터넷 게이트웨이에 대한 제 1 무선 네트워크 연결을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제품 식별 정보는 제품의 QR 코드 또는 제품 시리얼 넘버를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   제 2 무선 네트워크를 통해 접속된 상기 설정 모듈이 검색한 주변 제 3 무선 네트워크의 정보를 상기 사물인터넷 게이트웨이로 전송하는 단계;
   상기 사물인터넷 게이트웨이가 상기 제 3 무선 네트워크 정보의 수신에 대한 결과를 상기 설정 모듈로 반환하는 단계;
   상기 설정 모듈이 상기 사물인터넷 게이트웨이의 네트워크 모듈의 리셋(reset)을 활성화하는 단계; 및
   상기 사물인터넷 게이트웨이가 상기 제 3 무선 네트워크 정보로 네트워크 모듈을 리셋하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 3 무선 네트워크의 정보는 주변 제 3 무선 네트워크의 리스트 및 패스워드 값인 것을 특징으로 하는 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 무선 네트워크는 지그비(zigbee)이고, 상기 제 2 무선 네트워크는 블루투스(bluetooth)이며, 상기 제 3 무선 네트워크는 와이파이(wi-fi)인 것을 특징으로 하는 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 설정 모듈이 지능형 사물 디바이스의 제 2 무선 네트워크 모듈에 상기 제 2 무선 네트워크를 통해 접속하는 단계;
   상기 설정 모듈의 통신 설정 모드에서 현재 연결 가능한 사물인터넷 게이트웨이의 PAN(Personal Area Network) ID를 스캔하여 표시하는 단계;
   상기 표시된 PAN ID 중 연결하고자 하는 사물인터넷 게이트웨이의 PAN ID를 선택하여 선택된 게이트웨이로의 제 1 무선 네트워크 연결을 요청하는 단계; 및
   상기 지능형 사물 디바이스가 상기 연결 요청에 응답하여 제 1 무선 네트워크 연결을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 게이트웨이 시스템에서의 네트워크 페어링 방법.
   
   
   
   
   

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