KR101913133B1 - 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 스마트 모바일디바이스(20)가 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 저전력 블루투스(BLE: bluetooth low energy) 기반 페어링 수행을 완료하는 제 1 단계; 스마트 모바일디바이스(20)가 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스 하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 사용자 계정정보와 페어링 과정에서 획득한 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address) 전송과 함께, 페어링 완료된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 의한 BLE 기반의 비콘 신호를 브로드캐스팅(broadcasting)시 데이터 암호화를 위한 비밀키를 요청하는 제 2 단계; 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 1 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장하여 비콘 장치인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 스마트 모바일디바이스(20) 간을 연계시킨 뒤, 비밀키를 생성하는 제 3 단계; 및 스마트 화분 관리 서버(50)가 생성된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)를 위한 비밀키를 스마트 모바일디바이스(20)를 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식으로 전송하는 제 4 단계; 를 포함한다.
이에 의해, 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 매칭되어 저장되지 않은 다른 사용자 계정을 갖는 사용자에 의한 게이트웨이 이용을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 무선 센서 노드인 비콘 기반 스마트 화분 장치에 대해서 지정된 사용자 계정을 통해서만 센싱 데이터를 전송할 수 있어 보안 기능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은, 무선 센서 노드에 해당하는 비콘 기반 스마트 화분 장치의 비콘 기반 보안 동기화에 의한 스마트 모바일디바이스의 개인 계정과의 연동을 수행시 초기 1회 동기화를 실시하는데 있어서 스마트 모바일디바이스 사용자가 QR code 입력, 일련번호 입력과 같은 번거로운 단계를 피하고 간편하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 비밀키를 이용한 암호화 방식으로 보안 과정을 한층 강화할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법{Method for providing data security of smart pot apparatus based on beacon synchronization}
본 발명은 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 식물을 재배하기 위한 각종 센서를 구비한 스마트 화분이 서버와 통신하는 과정에서 보안을 규율하도록 하기 위한 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법에 관한 것이다.
반도체 기술의 급격한 발전의 결과 데이터 기억장치 등은 점차 작은 크기에 큰 용량의 자료를 저장할 수 있도록 발전을 거듭하고 있고, 서버 등에서 사용되는 대용량 하드디스크 역시 서버와 연결된 셀 수 없는 노드를 위한 대량의 빅데이터를 위한 저장공간을 수용할 수 있을 정도로 발전했다.
이에 따라, 이동성 혹은 고정식 데이터 저장장치에 대한 보안에 대한 필요가 대두하고 있으며 그 보안방법은 다방면으로 연구되고 있다.
일반적으로 데이터 저장장치의 보안으로서는 비밀번호 등과 같은 간단한 잠금 기능을 적용하고 있으나, 이러한 경우 비밀번호를 외우기에 번거롭고 해킹의 위험성에 노출될 수 있는 단점이 있다.
따라서 데이터 저장장치의 보안대책으로서 안정적이며 고도의 보안성을 구현할 수 있는 기술개발 등이 시급한 실정이다.
이러한 데이터 보안 대책과 함께 최근에는 식물이 성장하는 데는 여러 가지 필요한 조건이 있는데, 온도, 수분, 채광, 환기, 영양 등이 식물의 생사를 좌우하는 다양한 센싱 데이터를 사용자에게 제공하기 위한 스마트 화분이 제품으로 제작되어 공급되고 있다.
이러한 스마트 화분은 실내에서 화분에 식물을 재배할 때에는 수분이나 온도, 환기 등을 화초 재배자가 일일이 맞춰야 하여 까다로운 문제점을 해결하고 개인, 식물 도매업자 및 소매업자, 각종 연구소 등에서 사용되고 있다.
본 발명에서는 스마트 화분이 무선 센서 노드의 점 형태로 대형으로 확장되어 하나의 서버에서 관리되는 경우, 상술한 데이터 보안을 위한 효율적인 방안을 제시하고자 하며, 이러한 보안 방식을 기반으로 시스템 플랫폼의 활용방안에 대해서도 고려하고자 한다.
대한민국 특허공개공보 공개번호 제10-2001-0109271호 "데이터보안 제공을 위한 시스템과 방법(System and method for providing data security)" 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1413118호 "에코 스마트 화분(Eco smart pot)" 대한민국 특허공개공보 공개번호 제10-2001-0068207호 "스마트 화분 및 이를 포함하는 스마트 화분 어셈블리(Smart flowerpot and smart plowerpot assemply including flowerpot)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선 센서 노드에 대한 비콘 기반 보안 동기화로 개인 계정과 연동시킬 수 있도록 초기 1회 동기화를 실시하는데 있어서 사용자가 QR code 입력, 일련번호 입력과 같은 번거로운 단계를 피하고 간편하게 수행할 수 있도록 하기 위한 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 매칭되어 저장되지 않은 다른 사용자 계정을 갖는 사용자에 의한 게이트웨이 이용을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 무선 센서 노드에 대해서 지정된 사용자 계정을 통해서만 센싱 데이터를 전송할 수 있도록 하기 위한 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 비밀키를 이용한 암호화 방식으로 보안 과정을 한층 강화할 수 있도록 하기 위한 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법은, 스마트 모바일디바이스(20)가 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 저전력 블루투스(BLE: bluetooth low energy) 기반 페어링 수행을 완료하는 제 1 단계; 스마트 모바일디바이스(20)가 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스 하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 사용자 계정정보와 페어링 과정에서 획득한 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address) 전송과 함께, 페어링 완료된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 의한 BLE 기반의 비콘 신호를 브로드캐스팅(broadcasting)시 데이터 암호화를 위한 비밀키를 요청하는 제 2 단계; 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 1 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장하여 비콘 장치인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 스마트 모바일디바이스(20) 간을 연계시킨 뒤, 비밀키를 생성하는 제 3 단계; 및 스마트 화분 관리 서버(50)가 생성된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)를 위한 비밀키를 스마트 모바일디바이스(20)를 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식으로 전송하는 제 4 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 제 2 단계는, 스마트 모바일디바이스(20)가 네트워크(40)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 액세스(access) 하거나, 게이트웨이(30)와의 WiFi 통신 방식으로 게이트웨이(30)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스(access) 하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 사용자 계정정보와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 4 단계는, 스마트 화분 관리 서버(50)가 네트워크(40)를 통해 스마트 모바일디바이스(20)로 직접 비밀키를 전송하거나, 네트워크(40)와 연결된 게이트웨이(30)로 비밀키를 전송한 뒤 게이트웨이(30)에 의해 스마트 모바일디바이스(30)로 WiFi 방식으로 비밀키가 전송되도록 하는 제 4a 단계; 및 스마트 모바일디바이스(30)가 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식 통신 연결을 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 최종적으로 비밀키를 제공하는 제 4b 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 4 단계 이후, 비밀키를 제공받은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)가 스마트 모바일디바이스(20) 간의 BLE 기반의 블루투스 방식의 데이터 통신 연결을 끊고, 비콘 방식으로 데이터 브로드캐스팅(broadcasting)을 위한 준비를 완료하는 제 5 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 4 단계 이후, 스마트 모바일디바이스(20)가 비밀키를 제공받은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와의 BLE 기반의 블루투스 방식의 데이터 통신 연결을 끊은 뒤, 게이트웨이(30)로 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 WiFi 통신 방식에 의해 요청하는 제 5 단계; 및 게이트웨이(30)는 WiFi 통신 방식을 통해 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 스마트 모바일디바이스(20)로 전송하는 제 6 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 6 단계 이후, 스마트 모바일디바이스(20)가 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 스마트 화분 관리 서버(50)에 전송하는 제 7 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 7 단계 이후, 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 2 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장하여, 스마트 모바일디바이스(20)와 게이트웨이(30) 간을 연계시키는 제 8 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 8 단계 이후, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)가 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 수신된 비밀키를 통해 암호화 수행을 통해 암호화된 데이터를 생성하는 제 9 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 9 단계 이후, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)가 비밀키로 암호화된 데이터와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 BLE 기반의 비콘 신호로 브로드캐스팅(broadcasting) 하는 제 10 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 10 단계 이후, 게이트웨이(30)가 비콘 신호를 통해 암호화된 데이터와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 수신한 뒤, 자신의 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 포함시켜 네트워크(40)를 통해 스마트 화분 관리 서버(50)로 전송하는 제 11 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 11 단계 이후, 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)에 대해서 데이터베이스(53)에 제 2 연결 정보로 함께 저장된 사용자 계정정보를 추출하는 제 12 단계; 및 스마트 화분 관리 서버(50)가 추출된 사용자 계정정보에 대해서, 단계(S13)에서 데이터베이스(53)에 제 1 연결 정보로 함께 저장된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소를 추출한 뒤, 추출된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소의 게이트웨이(30)로부터 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소와의 일치 여부를 판단하는 제 13 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 13 단계 이후, 판단 결과 일치하지 않는 경우, 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 비밀키로 암호화된 데이터를 폐기하는 제 14a 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 13 단계 이후, 판단 결과 일치하는 경우, 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 비콘 장치 MAC 주소에 대해서 상응하여 생성된 비밀키로 암호화된 데이터 복호화하여 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 획득한 뒤 데이터베이스(53)에 저장한 뒤 빅데이터로 사용하는 제 14b 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템은, 내부에 식물을 담기 위한 토양을 포함한 물리적 공간을 제공하며, 주위에 센싱 모듈(13)에 포함된 각종 센서들이 장착되는 화분 포트(12)에 대한 센싱 모듈(13)의 각 센서를 이용한 센싱 데이터와, 각 센서에 대한 센서 분류 코드를 생성하는 비콘 기반 스마트 화분 장치(10); 및 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 저전력 블루투스(BLE: bluetooth low energy) 기반 페어링을 수행하며, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로부터 수신된 센싱 데이터와, 각 센서에 대한 센서 분류 코드를 스마트 화분 관리 서버(50)로 전송하기 위한 보안 동기화 과정으로 스마트 화분 관리 서버(50)로 사용자 계정정보와 페어링 과정에서 획득한 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address) 전송과 함께, 페어링 완료된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 의한 BLE 기반의 비콘 신호를 브로드캐스팅(broadcasting)시 데이터 암호화를 위한 비밀키를 요청하는 스마트 모바일디바이스(20); 를 포함하며, 스마트 화분 관리 서버(50)는, 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 1 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장하여 비콘 장치인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 스마트 모바일디바이스(20) 간을 연계시킨 뒤, 비밀키를 생성한 뒤, 생성된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)를 위한 비밀키를 스마트 모바일디바이스(20)를 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법은, 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 매칭되어 저장되지 않은 다른 사용자 계정을 갖는 사용자에 의한 게이트웨이 이용을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 무선 센서 노드인 비콘 기반 스마트 화분 장치에 대해서 지정된 사용자 계정을 통해서만 센싱 데이터를 전송할 수 있어 보안 기능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법은, 무선 센서 노드에 해당하는 비콘 기반 스마트 화분 장치의 비콘 기반 보안 동기화에 의한 스마트 모바일디바이스의 개인 계정과의 연동을 수행시 초기 1회 동기화를 실시하는데 있어서 스마트 모바일디바이스 사용자가 QR code 입력, 일련번호 입력과 같은 번거로운 단계를 피하고 간편하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템, 이를 이용한 데이터 보안 방법은, 비밀키를 이용한 암호화 방식으로 보안 과정을 한층 강화할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템 중 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템 중 스마트 화분 관리 서버(50)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법 중 사용자 계정의 비콘(beacon) 등록 및 데이터 암호화를 위한 비밀키 전달 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법 중 사용자 계정에 게이트웨이 등록 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법 중 사용자 계정으로 비콘 장치 및 게이트웨이 등록에 의한 데이터 제공 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 4 내지 도 6에서 제시된 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법을 실행하는 도 1의 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템에 대한 변형된 형태의 다른 실시예를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10), 스마트 모바일 디바이스(20), 게이트웨이(30), 네트워크(40) 및 스마트 화분 관리 서버(50)를 포함한다.
스마트 모바일 디바이스(20)는 무선링크를 통하여 사용자에게 인터넷 데이터를 포함하는 인터넷 서비스를 제공하는 기기로서, 이는 포괄적인 개념의 휴대기기들이다. 즉, 핸드폰, 무선단말, PDA(Personal Digital Assistant), GSM(Global System for Mobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, CDMA-2000폰, MBS(Mobile Broad and System)폰, PMP(Portable Multimedia Player), 핸드헬드 컴퓨터(Handheld Computer)와 같이 멀티미디어 폰 및 멀티미디어 플레이어 등을 포함할 수 있다. 여기서, MBS폰은 제 4 세대 시스템에서 사용될 핸드폰일 수 있다.
게이트웨이(30)는 무선 센서 노드에 해당하는 각 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로부터 스마트 화분 관리 서버(50)로의 전송을 위해 블루투스 비콘 신호 기반으로 전송된 센싱 데이터를 수신한 뒤, 유선 및 무선 방식의 인터넷 망 등에 해당하는 네트워크(40)를 통해 스마트 화분 관리 서버(50)로 전달한다.
또한, 게이트웨이(30)는 프로토콜 변환기의 하나일 수 있으며, 이동통신망을 통해 무선으로 접속하는 스마트 모바일 디바이스(20)와 IP망을 통해 유선으로 접속하는 스마트 화분 관리 서버(50) 간의 데이터 송수신을 가능하게 할 수 있으며, 이 경우, 게이트웨이는 왑게이트웨이(Wap Gateway)로서, 스마트 모바일 디바이스(20)이 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스(access)하기 위한 프로토콜 스택을 포함할 수 있다.
한편, 도 1의 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 구성 요소에 대해서는 도 2에서 구체적으로 도시하고 있으며, 스마트 화분 관리 서버(50)의 구성 요소에 대해서는 도 3에서 구체적으로 도시하고 있으므로 이하에서 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 2는 도 1의 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템 중 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)는 비콘 모듈(11), 화분 포트(12), 센싱 모듈(13), 버튼(14), 제어 모듈(15) 및 구동 배터리(16)를 포함한다. 한편, 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
비콘 모듈(11)은 저전력 블루투스(BLE: bluetooth low energy) 기반으로 스마트 모바일 디바이스(20)로부터 블루투스 페어링 요청에 따라 스마트 모바일 디바이스(20)와 BLE 기반 페어링을 수행하며, BLE 기반의 비콘 신호를 브로드캐스팅(broadcasting)하는 방식으로 게이트웨이(30)로 데이터를 전송할 수 있다.
화분 포트(12)는 내부에 식물을 담기 위한 토양을 포함한 물리적 공간을 제공하며, 주위에 센싱 모듈(13)에 포함된 각종 센서들이 장착된다.
센싱 모듈(13)은 조도 센서, 온도 센서, 습도 센서 등의 집합으로 형성됨으로써, 센싱 데이터를 획득한 각 센서에 대한 센서 분류 코드와, 센싱 데이터를 제어 모듈(15)로 제공한다.
여기서, 센싱 모듈(13)을 구성하는 조도 센서, 온도 센서, 습도 센서 각각은, 화분 포트(12) 주위의 조도 센싱 데이터, 온도 센싱 데이터, 습도 센싱 데이터를 측정하여 제어 모듈(15)로 제공할 수 있다.
버튼(14)은 무선 센싱을 위한 비콘 노드에 해당하는 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 스마트 화분 관리 서버(50)로 통신하는 과정에서 보안 동기화 요청을 위해 동작하는 온/오프(On/Off) 방식 스위칭 버튼일 수 있다.
제어 모듈(15)은 보안 동기화를 위해 스마트 모바일 디바이스(20)에서 특정 어플리케이션(이하, 앱)인 스마트 화분 관리 앱에 의한 동기화 설정 UI 화면이 구현된 것을 BLE 기반 페어링 이후의 데이터 송신을 통해 수신한 뒤, 버튼(14)으로부터 스위칭 온(On) 신호를 수신하는 경우, 보안 동기화를 위한 정보인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 고유 식별 정보인 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 비콘 모듈(11)를 제어하여 비콘 신호로 전송한다.
구동 배터리(16)는 충전식 또는 교체식 배터리로 형성되며, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 별도로 형성된 전원 스위치에 대해서 전원 온(On)으로 설정시 비콘 모듈(11), 센싱 모듈(13), 그리고 제어 모듈(15)로 전원을 공급한다.
도 3은 도 1의 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템 중 스마트 화분 관리 서버(50)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 스마트 화분 관리 서버(50)는 송수신부(51), 제어부(52) 및 데이터베이스(53)를 포함한다. 제어부(52)는 스마트 화분 등록 모듈(52a), 비밀키 제공 모듈(52b), 게이트 등록 모듈(52c), 데이터 수신 모듈(52d), 그리고 데이터 복호화 및 사용 모듈(52e)을 구비한다.
이하에서는 제어부(52)의 각 모듈의 구성을 중심으로, 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
먼저, 스마트 화분 등록 모듈(52a)은, 스마트 모바일디바이스(20)에서 지정된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로의 블루투스 페어링 요청에 따라, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 저전력 블루투스(BLE) 기반 페어링 수행 완료에 따라, 스마트 모바일디바이스(20)로부터 네트워크(40)를 통한 액세스(access)를 허여하도록 송수신부(51)를 제어한다. 본 발명의 다른 실시예로, BLE 기반 페어링이 완료되면, 스마트 화분 등록 모듈(52a)은 스마트 모바일디바이스(20)의 WiFi 통신 방식으로 게이트웨이(30)로의 요청을 통한 게이트웨이(30)의 네트워크(40)를 통한 액세스(access)를 허여하도록 송수신부(51)를 제어할 수도 있다.
한편, 본 발명에서 네트워크(40)는 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선망(LAN, WAN, ...) 및 무선망(3G, LTE, ...)일 수 있다. 네트워크(40)가 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 이동통신망(700)은 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 네트워크(40)는 스마트 모바일 디바이스(20), 이트웨이(30), 스마트 화분 관리 서버(50), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
스마트 화분 등록 모듈(52a)은 액세스(access)를 수행한 스마트 모바일디바이스(20)로부터 '사용자 계정정보'와, 스마트 모바일디바이스(20)가 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로부터 획득한 '비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)'와 함께 비밀키 요청을 수신하도록 송수신부(51)를 제어한다.
비밀키 제공 모듈(52b)은 스마트 화분 등록 모듈(52a)에 의해 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 1 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장함으로써, 비콘 장치인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 스마트 모바일디바이스(20) 간을 보안 동기화로 연계시킨 뒤, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 데이터 전송을 위한 고유의 비밀키를 생성한다.
비밀키 제공 모듈(52b)은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로의 비밀키 전송 요청을 스마트 모바일디바이스(20)로 네트워크(40) 또는 네트워크(40)와 연결된 게이트웨이(30)를 통해 전송하도록 송수신부(51)를 제어함으로써, 스마트 모바일디바이스(20)에 의한 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로의 비밀키 전송이 비콘 기반 스마트 화분 장치(10) 간에 설정된 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식으로 수행되도록 한다.
한편, 비밀키를 제공받은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)는 스마트 모바일디바이스(20) 간의 BLE 기반의 블루투스 방식의 데이터 통신 연결을 끊고, 비콘 방식으로 데이터 브로드캐스팅(broadcasting)을 위한 준비가 완료된다.
게이트 등록 모듈(52c)은 비밀키 제공 모듈(52b)에 의한 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 대한 데이터 브로드캐스팅(broadcasting) 준비 완료 이후 게이트웨이(30)에 대한 요청에 따라 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 제공받은 스마트 모바일디바이스(20)로부터 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 수신하도록 송수신부(51)를 제어한다. 이 경우, 게이트 등록 모듈(52c)은 스마트 모바일디바이스(20)로부터 네트워크(40)를 통한 직접적인 액세스(access)에 의하거나, 게이트웨이(30), 네트워크(40)를 순차적으로 거친 액세스(access)에 의해서 정보(게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보)를 수신하도록 송수신부(51)를 제어할 수 있다.
게이트 등록 모듈(52c)은 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 2 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장함으로써, 스마트 모바일디바이스(20)와 게이트웨이(30) 간을 보안 동기화로 연계시킨다.
데이터 수신 모듈(52d)은, 비밀키 제공 모듈(52b)에 의한 비콘 장치인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 스마트 모바일디바이스(20) 간의 보안 동기화로 연계되고, 게이트 등록 모듈(52c)에 의한 스마트 모바일디바이스(20)와 게이트웨이(30) 간의 보안 동기화로 연계가 모두 완료되면, 두 개의 보안 동기화 연계 과정에서 공통으로 사용된 사용자 계정을 이용한 데이터 수집 과정을 수행한다.
보다 구체적으로, 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 비밀키를 통한 암호화를 수행하여 암호화된 데이터를 생성한 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 의한 암호화된 데이터 및 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)가 BLE 기반의 비콘 신호로 브로드캐스팅(broadcasting) 되면, 게이트웨이(30)는 이를 수신하여 자신의 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)까지 추가된 상태로 데이터 수신 모듈(52d)로 전송한다.
이에 따라 데이터 수신 모듈(52d)은 게이트웨이(30)로부터 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)에 대해서 데이터베이스(53)에 제 2 연결 정보로 함께 저장된 사용자 계정정보를 추출하여, 스마트 모바일 디바이스(20)의 사용자를 확인한다.
데이터 수신 모듈(52d)은 추출된 사용자 계정정보에 대해서, 데이터베이스(53)에 제 1 연결 정보로 함께 저장된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소를 추출한 뒤, 추출된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소를 게이트웨이(30)로부터 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소와의 일치 여부를 분석하여 분석 결과를 데이터 복호화 및 사용 모듈(52e)로 제공한다.
데이터 복호화 및 사용 모듈(52e)은 데이터 수신 모듈(52d)로부터 수신된 분석 결과에 따라 두 개의 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소가 일치하지 않는 경우, 게이트웨이(30)로부터 수신된 비밀키로 암호화된 데이터를 폐기하여 사용하지 않는다.
즉, 게이트웨이(30)로부터 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 이용해 사용자 계정을 구분한 뒤, 게이트웨이(30)로부터 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소가 구분된 사용자 계정의 것인지를 확인하여 아닌 경우 사용하지 않고 버리는 보안 과정을 거침으로써, 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 매칭되어 저장되지 않은 다른 사용자 계정을 갖는 사용자에 의한 게이트웨이(30) 이용을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 대해서 지정된 사용자 계정을 통해서만 센싱 데이터를 전송할 수 있어 보안 기능을 향상시킬 수 있다.
데이터 복호화 및 사용 모듈(52e)은 데이터 수신 모듈(52d)로부터 수신된 분석 결과에 따라 두 개의 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소가 일치하는 경우, 게이트웨이(30)에서 수신된 비콘 장치 MAC 주소에 대해서 비밀키 제공 모듈(52b)에 의해 생성된 비밀키로 암호화된 데이터 복호화하여 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 획득한 뒤 데이터베이스(53)에 저장한 뒤 빅데이터로 사용한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법 중 사용자 계정의 비콘(beacon) 등록 및 데이터 암호화를 위한 비밀키 전달 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 스마트 모바일디바이스(20)는 스마트 화분 관리 앱에 대한 사용자의 요청에 따라 스마트 화분 관리 앱을 실행시킨 뒤, 스마트 화분 관리 앱에 의해 구현된 메뉴 설정 유저 인터페이스(User Interface; 이하, UI) 화면상에서 사용자에 의해 지정된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로의 블루투스 페어링 요청에 따라, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 저전력 블루투스(BLE: bluetooth low energy) 기반 페어링 수행을 완료한다(S11).
단계(S11) 이후, 스마트 모바일디바이스(20)는 네트워크(40)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 액세스(access) 하거나, 게이트웨이(30)와의 WiFi 통신 방식으로 게이트웨이(30)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스 하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 사용자 계정정보와 단계(S11)의 과정에서 획득한 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 전송하며, 이에 상응하는 비밀키를 요청한다(S12).
즉 단계(S12)에서 스마트 모바일디바이스(20)와 스마트 화분 관리 서버(50) 간에는 WiFi 통신 방식 또는 네트워크(40)가 무선 통신망인 경우 3G, LTE, … 등의 무선 통신 방식, 그 밖의 네트워크(40)가 유선 통신망인 경우 LAN, WAN, … 등과 같은 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.
단계(S12) 이후, 스마트 화분 관리 서버(50)는 단계(S12)에서 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 1 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장함으로써, 비콘 장치인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 스마트 모바일디바이스(20) 간을 연계시킨 뒤, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 데이터 전송을 위한 고유의 비밀키를 생성한다(S13).
단계(S13) 이후, 스마트 화분 관리 서버(50)는 단계(S13)에서 생성된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)를 위한 비밀키를 스마트 모바일디바이스(20)를 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 단계(S11)에서의 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식으로 전송한다(S14). 즉, 스마트 화분 관리 서버(50)는 네트워크(40)를 통해 스마트 모바일디바이스(20)로 직접 비밀키를 전송하거나, 네트워크(40)와 연결된 게이트웨이(30)로 비밀키를 전송한 뒤 게이트웨이(30)에 의해 스마트 모바일디바이스(30)로 WiFi 방식으로 비밀키가 전송되도록 한다(S14a). 이후, 스마트 모바일디바이스(30)는 단계(S11)에서 생성된 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식 통신 연결을 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 최종적으로 비밀키가 제공되도록 하는 것이다(S14b).
단계(S14) 이후, 비밀키를 제공받은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)는 스마트 모바일디바이스(20) 간의 BLE 기반의 블루투스 방식의 데이터 통신 연결을 끊고, 비콘 방식으로 데이터 브로드캐스팅(broadcasting)을 위한 준비를 완료한다(S15).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법 중 사용자 계정에 게이트웨이 등록 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 스마트 모바일디바이스(20)는 도 4의 단계(S15)에서 비밀키를 제공받은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와의 BLE 기반의 블루투스 방식의 데이터 통신 연결을 끊은 뒤, 게이트웨이(30)로 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 WiFi 통신 방식에 의해 요청한다(S21).
단계(S21)의 요청에 따라 게이트웨이(30)는 WiFi 통신 방식을 통해 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 스마트 모바일디바이스(20)로 전송한다(S22).
단계(S23) 이후, 스마트 모바일디바이스(20)는 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 스마트 화분 관리 서버(50)에 전송한다(S23). 이 경우, 스마트 모바일디바이스(20)는 네트워크(40)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 액세스(access) 하거나, 게이트웨이(30)와의 WiFi 통신 방식으로 게이트웨이(30)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스 하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 전송할 수 있다.
단계(S23) 이후, 스마트 화분 관리 서버(50)는 단계(S23)에서 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 2 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장함으로써, 스마트 모바일디바이스(20)와 게이트웨이(30) 간을 연계시킨다(S24).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법 중 사용자 계정으로 비콘 장치 및 게이트웨이 등록에 의한 데이터 제공 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)는 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 도 4의 단계(S14)에서 수신된 비밀키를 통해 암호화 수행을 통해 암호화된 데이터를 생성한다(S31). 한편, 비밀키는 각 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address) 마다 알고리즘을 통해 다른 정보로 구분될 수 있어야 한다. 본 발명에서 비밀키를 이용한 암호화 과정 구체적인 예는, 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 비밀키를 이용한 2단 CTR 암호화 방식에 의할 수 있으며, 비밀키에 의한 센싱 데이터에 대한 블록 암호화를 적용하여 2단 CTR 암호화를 위한 E-Nonce를 생성하는 1단 CTR 암호화를 수행한 뒤, 센서 분류 코드를 블록화하여 복수의 평문블록으로 정렬시키고, E-Nonce와 평문블록 각각을 배타적 논리합을 수행하여 2단 암호화된 암호문블록을 생성하는 2단 CTR 암호화일 수 있다. 한편, 후술하는 복호화 과정은 역의 과정으로 진행될 수 있다.
단계(S31) 이후, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)는 비밀키로 암호화된 데이터와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 BLE 기반의 비콘 신호로 브로드캐스팅(broadcasting) 한다(S32).
단계(S32) 이후, 게이트웨이(30)는 비콘 신호를 통해 암호화된 데이터와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 수신한 뒤, 자신의 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 포함시켜 네트워크(40)를 통해 스마트 화분 관리 서버(50)로 전송한다(S33).
단계(S33) 이후, 스마트 화분 관리 서버(50)는 단계(S33)에서 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)에 대해서 단계(S24)에서 데이터베이스(53)에 제 2 연결 정보로 함께 저장된 사용자 계정정보를 추출한다(S34a).
단계(S34a) 이후, 스마트 화분 관리 서버(50)는 단계(S43a)에서 추출된 사용자 계정정보에 대해서, 단계(S13)에서 데이터베이스(53)에 제 1 연결 정보로 함께 저장된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소를 추출한 뒤, 추출된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소의 단계(S33)에 따라 게이트웨이(30)로부터 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소와의 일치 여부를 판단한다(S34b).
단계(S34b)의 판단 결과 일치하지 않는 경우, 스마트 화분 관리 서버(50)는 단계(S33)에서 수신된 비밀키로 암호화된 데이터를 폐기한다(S35a). 즉, 단계(S34a)의 과정에서 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 이용해 사용자 계정을 구분하고, 단계(S34b)의 과정에서 게이트웨이(30)로부터 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소가 사용자 계정의 것인지를 확인하여 아닌 경우 버림으로써, 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 매칭되어 저장되지 않은 다른 사용자 계정을 갖는 사용자에 의한 게이트웨이(30) 이용을 방지할 수 있으며, 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 대해서 지정된 사용자 계정을 통해서만 센싱 데이터를 전송할 수 있어 보안 기능을 향상시킬 수 있다.
반대로 단계(S34b)의 판단 결과 일치하는 경우, 스마트 화분 관리 서버(50)는 단계(S33)에서 수신된 비콘 장치 MAC 주소에 대해서 단계(S13)에서 상응하여 생성된 비밀키로 암호화된 데이터 복호화하여 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 획득한 뒤 데이터베이스(53)에 저장한 뒤 빅데이터로 사용한다(S35b).
이러한 과정에 의해서 무선 센서 노드에 해당하는 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)는 비콘 기반 보안 동기화로 스마트 모바일디바이스(20)의 개인 계정과 연동시킬 수 있도록 초기 1회 동기화를 실시하는데 있어서 스마트 모바일디바이스(20) 사용자가 QR code 입력, 일련번호 입력과 같은 번거로운 단계를 피하고 간편하게 수행할 수 있다.
한편, iOS 기반의 스마트 모바일 디바이스(20)의 경우 상술한 과정에서 무선 센서 노드인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)의 MAC 주소(MAC address)에 대해서는 파악이 불가능하므로, 고유의 시리얼넘버를 대체하여 전송하는 것이 바람직하다.
도 7은 도 4 내지 도 6에서 제시된 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법을 실행하는 도 1의 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 시스템에 대한 변형된 형태의 다른 실시예를 나타낸다. 도 7의 경우, 화분 포트(12)를 제외하고 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 유사한 구성요소를 갖는 버튼 오더 타입 비콘 장치(10a)의 버튼(14)으로의 입력시 스마트 모바일 디바이스(20)가 오더 타입 비콘 장치(10a)에 미리 등록해 놓은 물품(제품, 상품)에 대한 주문 및 발송 서비스로 활용될 수 있다.
즉, 도 4 내지 도 6 과정의 오더 타입 비콘 장치 MAC 주소와 사용자 계정에 대한 동기화, 게이트웨이 MAC 주소와 사용자 계정에 대한 동기화, 그리고 오더 타입 비콘 장치(10a)에서 전송되는 물품(제품, 상품) 주문 데이터에 대한 보완 과정을 통해 안전한 주문 과정이 제공될 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 비콘 기반 스마트 화분 장치
11 : 비콘 모듈
12 : 화분 포트
13 : 센싱 모듈
14 : 버튼
15 : 제어 모듈
16 : 구동 배터리
20 : 스마트 모바일 디바이스
30 : 게이트웨이
40 : 네트워크
50 : 스마트 화분 관리 서버
51 : 송수신부
52 : 제어부
52a : 스마트 화분 등록 모듈
52b : 비밀키 제공 모듈
52c : 게이트 등록 모듈
52d : 데이터 수신 모듈
52e : 데이터 복호화 및 사용 모듈
53 : 데이터베이스

Claims (15)

  1. 스마트 모바일디바이스(20)가 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 저전력 블루투스(BLE: bluetooth low energy) 기반 페어링 수행을 완료하는 제 1 단계;
    스마트 모바일디바이스(20)가 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스 하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 사용자 계정정보와 페어링 과정에서 획득한 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address) 전송과 함께, 페어링 완료된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)에 의한 BLE 기반의 비콘 신호를 브로드캐스팅(broadcasting)시 데이터 암호화를 위한 비밀키를 요청하는 제 2 단계;
    스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 1 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장하여 비콘 장치인 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와 스마트 모바일디바이스(20) 간을 연계시킨 뒤, 비밀키를 생성하는 제 3 단계;
    스마트 화분 관리 서버(50)가 생성된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)를 위한 비밀키를 스마트 모바일디바이스(20)를 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식으로 전송하는 제 4 단계;
    비밀키를 제공받은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)가 스마트 모바일디바이스(20) 간의 BLE 기반의 블루투스 방식의 데이터 통신 연결을 끊고, 비콘 방식으로 데이터 브로드캐스팅(broadcasting)을 위한 준비를 완료하거나, 또는
    스마트 모바일디바이스(20)가 비밀키를 제공받은 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)와의 BLE 기반의 블루투스 방식의 데이터 통신 연결을 끊은 뒤, 게이트웨이(30)로 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 WiFi 통신 방식에 의해 요청하는 제 5 단계;
    게이트웨이(30)는 WiFi 통신 방식을 통해 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 스마트 모바일디바이스(20)로 전송하는 제 6 단계;
    스마트 모바일디바이스(20)가 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 스마트 화분 관리 서버(50)에 전송하는 제 7 단계; 및
    스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)와 사용자 계정정보를 '제 2 연결 정보'로 데이터베이스(53)에 저장하여, 스마트 모바일디바이스(20)와 게이트웨이(30) 간을 연계시키는 제 8 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    스마트 모바일디바이스(20)가 스마트 화분 관리 앱에 대한 사용자의 요청에 따라 스마트 화분 관리 앱을 실행시킨 뒤, 스마트 화분 관리 앱에 의해 구현된 메뉴 설정 UI 화면상으로 사용자로부터 지정된 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로의 블루투스 페어링 요청을 입력 대기하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    스마트 모바일디바이스(20)가 네트워크(40)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 액세스(access) 하거나, 게이트웨이(30)와의 WiFi 통신 방식으로 게이트웨이(30)를 통하여 스마트 화분 관리 서버(50)에 액세스(access) 하여 스마트 화분 관리 서버(50)로 사용자 계정정보와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 전송하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    스마트 화분 관리 서버(50)가 네트워크(40)를 통해 스마트 모바일디바이스(20)로 직접 비밀키를 전송하거나, 네트워크(40)와 연결된 게이트웨이(30)로 비밀키를 전송한 뒤 게이트웨이(30)에 의해 스마트 모바일디바이스(30)로 WiFi 방식으로 비밀키가 전송되도록 하는 제 4a 단계; 및
    스마트 모바일디바이스(30)가 BLE 페어링을 이용한 블루투스 방식 통신 연결을 통해 비콘 기반 스마트 화분 장치(10)로 최종적으로 비밀키를 제공하는 제 4b 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제 8 단계 이후,
    비콘 기반 스마트 화분 장치(10)가 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 수신된 비밀키를 통해 암호화 수행을 통해 암호화된 데이터를 생성하는 제 9 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제 9 단계 이후,
    비콘 기반 스마트 화분 장치(10)가 비밀키로 암호화된 데이터와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 BLE 기반의 비콘 신호로 브로드캐스팅(broadcasting) 하는 제 10 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제 10 단계 이후,
    게이트웨이(30)가 비콘 신호를 통해 암호화된 데이터와 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소(MAC address)를 수신한 뒤, 자신의 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)를 포함시켜 네트워크(40)를 통해 스마트 화분 관리 서버(50)로 전송하는 제 11 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제 11 단계 이후,
    스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 게이트웨이 MAC 주소(MAC address)에 대해서 데이터베이스(53)에 제 2 연결 정보로 함께 저장된 사용자 계정정보를 추출하는 제 12 단계; 및
    스마트 화분 관리 서버(50)가 추출된 사용자 계정정보에 대해서, 단계(S13)에서 데이터베이스(53)에 제 1 연결 정보로 함께 저장된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소를 추출한 뒤, 추출된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소의 게이트웨이(30)로부터 수신된 비콘 기반 스마트 화분 장치 MAC 주소와의 일치 여부를 판단하는 제 13 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제 13 단계 이후,
    판단 결과 일치하지 않는 경우, 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 비밀키로 암호화된 데이터를 폐기하는 제 14a 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 제 13 단계 이후,
    판단 결과 일치하는 경우, 스마트 화분 관리 서버(50)가 수신된 비콘 장치 MAC 주소에 대해서 상응하여 생성된 비밀키로 암호화된 데이터 복호화하여 센싱 데이터와 센서 분류 코드를 획득한 뒤 데이터베이스(53)에 저장한 뒤 빅데이터로 사용하는 제 14b 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 동기화 기반의 스마트 화분의 데이터 보안 방법.
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