KR101913613B1 - 컨트롤러 또는 센서로 사용될 수 있는 다용도 사물 인터넷 디바이스 및 이를 이용한 사물인터넷 서비스 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 센서; 상기 센서와는 별개로 설치된 센서모듈 또는 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선 통신부; 동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 모드선택부; 상기 모드선택부에 의해 컨트롤러모드가 선택되었을 때 서버에 컨트롤러로 등록하는 컨트롤러 등록부; 상기 모드선택부에 의해 컨트롤러모드가 선택되었을 때 제어대상 센서모듈을 등록하는 센서등록부를 포함하는 다용도 사물 인터넷 디바이스와 이를 이용한 사물인터넷 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 다용도 IoT 디바이스는 설치환경이나 필요에 따라 컨트롤러 또는 센서로 활용될 수 있으므로 이를 이용하면 사물 인터넷 시스템을 구축할 때 종래처럼 별도의 컨트롤러를 반드시 설치하지 않아도 된다. 따라서 시스템 구축 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 설계를 보다 유연하게 할 수 있게 되는 이점이 있다. 또한 기존에 설치된 컨트롤러가 오작동하거나 외부 서버와의 통신이 단절된 경우에도 다용도 IoT 디바이스를 컨트롤러모드로 전환하여 다른 센서모듈을 제어할 수 있으므로 시스템의 안전성과 서비스 지속성을 향상시킬 수 있고, 사용자단말을 통한 직접 제어를 지원함으로써 사용편의성을 크게 높일 수 있다.

Description

컨트롤러 또는 센서로 사용될 수 있는 다용도 사물 인터넷 디바이스 및 이를 이용한 사물인터넷 서비스 시스템 및 방법{Multi-functional IoT device which can be used as controller or sensor and IoT service system and method using the same}
본 발명은 사물 인터넷(Internet of Things: IoT) 디바이스에 관한 것으로서, 구체적으로는 컨트롤러 기능과 센서 기능을 함께 구비하며 사용자의 선택이나 설정된 바에 따라 컨트롤러 또는 센서로 사용될 수 있는 다용도 Iot 디바이스와 이를 이용한 IoT 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 각종 사물에 센서와 통신기능을 내장하여 인터넷으로 서로 연결한 사물 인터넷이 새로운 미래 산업으로 부상함에 따라 관련 기술과 서비스에 대한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 사물 인터넷의 적용 분야는 매우 다양하며, 예를 들어 홈 오토메이션 분야에서도 활발하게 적용되고 있다.
도 1은 홈 오토메이션 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 것으로서, 댁내에 설치된 다수의 센서모듈(10)과, 다수의 센서모듈(10)과 근거리 무선통신으로 연결된 컨트롤러(20), 통신망(30)을 통해 컨트롤러(20)와 연결된 서버(40), 통신망(30)을 통해 서버(40)와 연결되는 사용자단말(50)을 포함한다.
센서모듈(10)은 도 2에 나타낸 바와 같이, CPU(11), 센서(12), 액츄에이터(13), 무선통신부(14) 등을 포함한다.
CPU(11)는 센서(12)에서 검출된 측정값을 기반으로 무선통신부(14)를 통해 이벤트 신호를 송출하는 한편, 무선통신부(14)를 통해 수신한 컨트롤러(20)의 제어신호에 따라 액츄에이터(13)의 동작을 제어한다.
센서(12)는 온도, 습도, 압력, 전기적 연결상태 등과 같은 감지요소의 변화여부 및/또는 변화량을 검출한다. 액츄에이터(13)는 가스잠금장치. 도어잠금장치, 조명장치 등과 같이 온/오프 동작이 요구되는 센서모듈(10)에 설치된다.
무선통신부(14)는 컨트롤러(20)와의 근거리 무선통신을 지원한다. 근거리 무선통신 프로토콜은 예를 들어 지웨이브(Z-wave)일 수 있다. 지웨이브(Z-Wave)는 홈오토메이션, 센서 네트워크 등과 같이 저전력, 저대역폭을 요구하는 환경에 적합하도록 설계된 근거리 무선통신 프로토콜이며 현재 홈오토메이션 분야에서 가장 폭넓게 사용되고 있는 것으로 알려져 있다.
컨트롤러(20)는 각 센서모듈(10)의 센서(12)에서 검출된 측정값이나 소정의 이벤트신호를 수신하여 서버(40)로 전송하고, 서버(40)로부터 수신한 제어신호를 센서모듈(10)로 전송하는 역할을 한다. 구체적으로 컨트롤러(20)는 CPU(21), 입력부(22), 제1 통신부(23), 제2 통신부(24) 등을 포함한다.
CPU(21)는 센서모듈(10)의 등록, 해제 등의 절차를 수행하고, 센서모듈(10)의 상태정보, 측정값, 이벤트신호 등을 서버(40)로 전송하는 한편 서버(40)로부터 수신한 제어신호를 센서모듈(10)로 전송한다. 입력부(22)는 센서모듈(10)의 등록, 해제 등을 위한 사용자 입력인터페이스를 제공한다.
제1 통신부(23)는 센서모듈(10)과의 근거리 무선통신(예, 지웨이브 통신)을 지원하며, 제2 통신부(24)는 서버(40)와의 통신(예, 인터넷)을 지원한다.
이러한 홈 오토메이션 시스템이 구축되면, 사용자는 스마트폰, 태블릿, PC 등의 사용자단말(50)을 통해 서버(40)에 접속하여 자신의 집에 설치된 각종 센서모듈(10)의 상태와 측정값을 확인할 수 있고, 필요한 경우 제어명령을 입력하여 센서모듈(10)의 액츄에이터(13)를 구동시킴으로써 원격에서 댁내 기기를 제어할 수 있다.
그런데 이러한 사물 인터넷 시스템은 다음과 같은 몇 가지 문제점이 있다.
첫째, 센서모듈(10)과 컨트롤러(20)는 서로 별개의 기능을 수행하기 때문에 각각 별도의 CPU(11,21)와 소프트웨어를 이용하여 독립적으로 제조되는데, 이로 인해 센서모듈(10)과 컨트롤러(20)를 항상 별도로 구매하여 설치해야 하므로 시스템 구축 비용이 증가하고 시스템의 설계 자유도가 저하되는 문제가 있다.
둘째, 일종의 게이트웨이 역할을 하는 컨트롤러(20)가 오작동하거나 서버(40)와의 통신이 단절된 경우에는 사용자가 사용자단말(50)을 통해 센서모듈(10)의 상태를 확인하거나 센서모듈(10)을 제어할 수 없는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2016-0068703호(2016.06.15 공개)
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 컨트롤러 기능과 센서기능을 모두 가지는 디바이스를 제공하여 필요에 따라 컨트롤러 또는 센서로 선택하여 사용할 수 있도록 함으로써 사물 인터넷 시스템의 구축 비용을 절감하고 설계 자유도를 높이는데 그 목적이 있다.
또한 기존에 설치된 컨트롤러가 오작동하거나 외부 서버와의 통신이 단절된 경우에 센서모드에서 컨트롤러모드로 전환하여 다른 센서모듈을 제어할 수 있도록 함으로써 사물 인터넷 서비스를 지속적으로 제공할 수 있고, 나아가 사용자단말과의 연동이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은. 적어도 하나의 센서; 상기 센서와는 별개로 설치된 센서모듈 또는 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선 통신부; 동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 모드선택부; 상기 모드선택부에 의해 컨트롤러모드가 선택되었을 때 서버에 컨트롤러로 등록하는 컨트롤러 등록부; 상기 모드선택부에 의해 컨트롤러모드가 선택되었을 때 제어대상 센서모듈을 등록하는 센서등록부를 포함하는 다용도 사물 인터넷 디바이스를 제공한다.
본 발명에 따른 다용도 사물 인터넷 디바이스는, 상기 모드선택부에 의해 센서모드로 설정되었을 때 통신오류 여부를 감시하는 연결확인부; 상기 연결확인부에서 통신오류가 확인된 경우에 동작모드를 센서모드에서 컨트롤러모드로 전환시키는 자동전환부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상은, 통신망을 통해 서버와 연결된 컨트롤러; 센서와, 상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선통신부를 구비하는 하나 이상의 센서모듈; 상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선 통신부와, 적어도 하나의 센서와, 동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 모드선택부와, 컨트롤러모드가 선택되었을 때 상기 서버에 컨트롤러로 등록하는 컨트롤러 등록부와, 컨트롤러모드가 선택되었을 때 제어대상 센서모듈을 등록하는 센서등록부를 포함하는 다용도 사물 인터넷 디바이스를 포함하는 사물 인터넷 서비스 시스템을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상은, 통신망을 통해 서버와 연결된 컨트롤러; 센서와, 상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선통신부를 구비하는 하나 이상의 센서모듈; 상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선 통신부와, 적어도 하나의 센서와, 동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 모드선택부를 구비하는 다용도 사물 인터넷 디바이스를 이용한 사물 인터넷 서비스 방법에 있어서, 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 센서모드에서 동작하는 단계; 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 통신오류 여부를 감시하는 연결확인단계; 상기 연결확인단계에서 통신오류가 확인되면 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스의 동작모드를 센서모드에서 컨트롤러모드로 자동 전환하는 모드 전환 단계; 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 상기 센서모듈과의 통신을 연결하여 컨트롤러의 기능을 수행하는 단계를 포함하는 사물 인터넷 서비스 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 사물 인터넷 서비스 방법에 있어서, 상기 컨트롤러의 기능을 수행하는 단계의 이후에는, 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 등록된 사용자단말과의 통신을 연결하는 단계; 상기 사용자단말로부터 제어신호가 수신되면 상기 센서모듈로 대응하는 제어명령을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 사물 인터넷 서비스 방법에 있어서, 상기 컨트롤러의 기능을 수행하는 단계의 이후에는, 상기 통신오류가 정상화되면 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스의 동작모드를 컨트롤러 모드에서 센서모드로 자동 전환하는 단계; 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 컨트롤러 모드일 때 저장해 둔 로그데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다용도 IoT 디바이스는 설치환경이나 필요에 따라 컨트롤러 또는 센서로 활용될 수 있으므로 이를 이용하면 사물 인터넷 시스템을 구축할 때 종래처럼 별도의 컨트롤러를 반드시 설치하지 않아도 된다. 따라서 시스템 구축 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 설계를 보다 유연하게 할 수 있게 되는 이점이 있다.
또한 기존에 설치된 컨트롤러가 오작동하거나 외부 서버와의 통신이 단절된 경우에도 다용도 IoT 디바이스를 컨트롤러모드로 전환하여 다른 센서모듈을 제어할 수 있으므로 시스템의 안전성과 서비스 지속성을 향상시킬 수 있고, 사용자단말을 통한 직접 제어를 지원함으로써 사용편의성을 크게 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 다용도 IoT 디바이스는 컨트롤러 또는 센서로 선택하여 사용될 수 있으므로 교육현장에서 컨트롤러와 센서의 역할과 동작을 설명할 때 매우 유용한 교육재료로 활용될 수 있다.
도 1은 홈 오토메이션 시스템의 개략 구성도
도 2는 종래 센서모듈과 컨트롤러의 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 IoT 디바이스의 구성도
도 4는 제어프로그램의 기능 구성도
도 5a 및 도 5b는 다용도 IoT 디바이스가 각각 센서모듈과 컨트롤러로 사용되는 경우를 나타낸 시스템 구성도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 IoT 디바이스의 동작모드 선택과정을 나타낸 순서도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 IoT 디바이스의 동작모드가 센서모드에서 컨트롤러모드로 자동 전환된 상태를 나타낸 시스템 구성도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 IoT 디바이스의 동작모드가 자동으로 전환되는 과정을 나타낸 순서도
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
참고로 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합, 또는 통신하는 경우는 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합, 또는 통신하는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합, 또는 통신하는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 직접 연결, 결합, 또는 통신하는 경우는 중간에 다른 요소 없이 연결, 결합, 또는 통신하는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없다면 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면은 설명과 이해의 편의를 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 됨은 물론이다.
본 발명의 일 실시예는 센서기능과 컨트롤러 기능을 모두 포함하는 다용도 IoT 디바이스와 이를 이용한 IoT 시스템을 제공한다.
먼저 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 IoT 디바이스(100)는 CPU(110), 센서(120), 액츄에이터(130), 표시부(140), 입력부(150), 저장부(160), 제어프로그램(170), 제1 통신부(180), 제2 통신부(190)를 포함할 수 있다.
CPU(110)는 제어프로그램(170)의 알고리즘에 따라 다용도 IoT 디바이스(100)의 동작 전반을 제어한다.
센서(120)는 사물 인터넷 서비스에 활용되는 감지요소의 변화여부 또는 변화량을 감지하는 것으로서 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 온도센서, 습도센서, 조도센서, 가스센서, 압력센서, 소리센서, 모션센서(가속도센서, 자이로센서 등), 근접센서, 생체감지센서(혈압센서, 체온센서, 맥박센서, 근전도센서, 뇌파센서, 홍채인식센서, 지문센서) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 액츄에이터의 구동스위치도 온/오프 상태를 감지하는 센서로 활용될 수 있다.
액츄에이터(130)는 가스잠금장치. 도어잠금장치, 조명장치 등과 같이 온/오프 동작이 요구되는 곳에 설치되는 모터, 실린더, 구동스위치 등에서 선택될 수 있다.
표시부(140)는 액정표시장치(LCD), 유기발광다이오드 표시장치(OLED) 등과 같은 표시장치로서, 사용자는 표시부(140)에서 나타난 모드선택화면, 센서등록화면, 센서선택화면 등을 통해 동작모드를 선택하거나, 컨트롤러모드에서 제어할 제어대상 센서를 등록하거나, 다수의 센서를 구비하는 경우에 센서모드에서 동작할 센서의 종류를 선택할 수 있다.
입력부(150)는 버튼, 키패드, 터치스크린 등과 같은 사용자 입력장치로서, 사용자는 입력부(150)를 조작하여 동작모드선택, 센서등록, 센서선택 등의 명령을 입력할 수 있다.
저장부(160)는 제어프로그램(170) 및 관련 데이터를 저장하는 것으로서 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 롬(ROM), 램(RAM) 등의 선택 또는 조합을 통해 구성될 수 있다.
제어프로그램(170)은 다용도 IoT 디바이스(100)의 제어를 위한 것으로서, 펌웨어 또는 응용소프트웨어일 수 있다.
제어프로그램(170)은 기능적인 측면에서, 도 4에 나타낸 바와 같이 모드선택부(171), 컨트롤러등록부(172), 센서등록부(173), 센서선택부(174), 자동전환부(175), 연결확인부(176) 등을 포함할 수 있다. 상기 각 기능부는 서로 독립된 프로그램으로 제공될 수도 있고, 하나의 프로그램에 모두 포함될 수도 있고, 2 이상의 기능부가 하나의 프로그램에 포함될 수도 있다. 한편 상기 각 기능부 중에서 적어도 하나는 하드웨어로 대체되거나 하드웨어와 결합하여 제공될 수도 있다.
모드선택부(171)는 다용도 IoT 디바이스(100)의 동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 기능과 인터페이스(예, 모드선택화면)를 제공한다.
컨트롤러등록부(172)는 다용도 IoT 디바이스(100)가 컨트롤러모드로 설정된 경우에 기기정보(예, MAC주소, 어드레스 정보 등)를 서버(40)로 전송하여 컨트롤러로 등록하는 기능과 인터페이스(예, 컨트롤러 등록화면)를 제공한다.
센서등록부(173)는 다용도 IoT 디바이스(100)가 컨트롤러모드로 설정된 경우에 제어대상 센서모듈(10)을 등록하는 기능과 관련 인터페이스(예, 센서등록화면)를 제공한다.
센서선택부(174)는 다용도 IoT 디바이스(100)가 센서모드로 설정되고 센서모듈(10)에 서로 다른 다수의 센서(120)가 구비된 경우에 동작할 센서(120)를 선택하는 기능과 인터페이스(예, 센서선택화면)를 제공한다.
자동전환부(175)는 설정된 조건이 충족된 경우에 다용도 IoT 디바이스(100)의 동작모드를 센서모드 또는 컨트롤러모드로 자동 전환하는 기능과 인터페이스(예, 자동전환모드 온/오프 선택화면)를 제공한다.
연결확인부(176)는 다용도 IoT 디바이스(100)가 센서모드로 동작할 때 컨트롤러(20)와의 통신오류 여부를 판단하거나 컨트롤러(20)와 서버(40)와의 통신오류 여부를 판단하는 기능과 관련 인터페이스(예, 연결확인모드 온/오프 선택화면)를 제공한다. 연결확인부(176)는 컨트롤러(20)가 오작동하는 경우 또는 컨트롤러(20)와의 근거리 무선통신에 오류가 있는 경우에 컨트롤러(20)와의 통신오류가 있다고 판단할 수 있다. 또한 컨트롤러(20)가 오작동하는 경우, 통신망(30) 또는 서버(40)의 장애로 인해 컨트롤러(20)와 서버(40)간의 통신연결이 이루어지지 않는 경우에 서버(40)와의 통신오류가 있다고 판단할 수 있다.
제1 통신부(180)는 컨트롤러(20) 또는 다른 센서모듈(10)과의 근거리 무선통신(예, 지웨이브 통신)을 지원한다.
제 2 통신부(190)는 서버(40)와의 통신(예, 인터넷)을 지원한다. 다만 제2 통신부(190)는 필수적인 것은 아니며 생략될 수도 있다.
이 밖에도 다용도 IoT 디바이스(100)는 인접한 사용자단말(50)과의 근거리 무선통신(예, 와이파이, 블루투스 등)을 지원하는 통신수단을 포함할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 IoT 디바이스(100)는 설치환경이나 필요에 따라 센서모듈로 사용될 수도 있고, 다른 센서모듈을 제어하는 컨트롤러로 사용될 수도 있다. 도 5a 및 도 5b는 각각 다용도 IoT 디바이스(100)가 센서모듈로 사용되는 경우와 컨트롤러로 사용되는 경우의 시스템 구성도를 예시한 것이다.
이하에서는 도 6을 참조하여 다용도 IoT 디바이스(100)의 동작 모드를 선택하는 방법을 예를 들어 설명한다. 다만 동작모드 선택방법이 반드시 이에 한정되지 않음은 물론이다.
먼저 다용도 IoT 디바이스(100)의 전원을 켜서 부팅시키면, 제어프로그램(170)의 모드선택부(171)는 모드선택화면을 표시부(140)에 표시하도록 설정할 수 있다. 이와 달리 사용자가 입력부(150)를 조작하여 모드선택화면을 호출하도록 설정할 수도 있다. (ST11)
이와 같이 모드선택화면이 표시되면, 사용자는 모드선택화면 상에서 센서모드 또는 컨트롤러모드 중에서 하나의 모드를 선택한다. (ST12)
만일 컨트롤러모드가 선택되면, 컨트롤러등록부(172)는 컨트롤러 동작과 관련된 데이터를 초기화하고 다용도 IoT 디바이스(100)의 기기정보(예, MAC 주소, 어드레스 정보 등)를 서버(40)로 전송하여 등록을 요청할 수 있다. 그리고 서버(40)는 수신된 기기정보를 이용하여 다용도 IoT 디바이스(100)를 해당 홈 네트워크의 컨트롤러로 등록할 수 있다. 이를 위해서는 도 5b에 나타낸 바와 같이 다용도 IoT 디바이스(100)가 통신망(30)을 통해 서버(40)에 연결되어 있어야 함은 물론이다. (ST13, ST14)
이와 같이 다용도 IoT 디바이스(100)를 통해 컨트롤러모드로 설정한 이후에는 다용도 IoT 디바이스(100)와 연결할 센서를 등록해야 한다. 이를 위해서 먼저 제어프로그램(170)의 센서등록부(173)는 센서등록화면을 표시부(140)에 표시할 수 있다. 센서등록화면에는 제1 통신부(180)와 근거리 무선통신(예, 지웨이브)으로 연결된 센서모듈(10)의 목록이 표시될 수 있다.
사용자가 센서등록화면에 표시된 센서모듈(10)의 목록 중에서 특정 센서모듈(10)을 선택하면, 센서등록부(173)는 선택된 센서모듈(10)을 등록하여 저장부(160)에 저장하는 한편 등록된 센서모듈(10)의 정보를 서버(40)로 전송하여 저장할 수 있다. 이와 달리 센서등록부(173)는 제1 통신부(180)와 근거리 무선통신으로 연결된 모든 센서모듈(10)을 자동으로 등록하고 해당 정보를 서버(40)로 전송하여 저장할 수도 있다.
한편 컨트롤러 모드로 설정된 다용도 IoT 디바이스(100)에 제어대상 센서모듈(10)을 등록할 때, 다용도 IoT 디바이스(100) 자체에 구비된 센서(120)도 제어대상 센서로 등록할 수 있다. (ST15)
이상의 과정을 거쳐 다용도 IoT 디바이스(100)가 컨트롤러로 등록되고, 제어대상 센서모듈(10)의 등록이 완료되면, 다용도 IoT 디바이스(100)는 등록된 센서모듈(10)로부터 송출된 측정값, 이벤트 신호 등을 서버(40)로 전송하는 한편 서버(40)로부터 전송된 제어신호를 등록된 센서모듈(10)로 전송하는 등 컨트롤러로서의 동작을 수행한다. (ST16)
한편 동작모드 선택 단계에서 센서모드가 선택되고, 다용도 IoT 디바이스(100)가 다수의 센서(120)를 구비하는 경우에는 센서선택부(174)는 기존의 센서 선택정보를 초기화하고 센서선택화면을 표시부(140)에 표시할 수 있다. 센서선택화면에는 다용도 IoT 디바이스(100)에 구비된 모든 센서(120)의 목록이 표시될 수 있다.
사용자가 센서선택화면에 표시된 센서(120)의 목록 중에서 특정 센서(120)를 선택하면, 센서선택부(174)는 선택된 센서(120)의 정보를 저장한다. (ST17, ST18)
이와 같이 다용도 IoT 디바이스(100)의 센서유형이 결정된 이후에는 컨트롤러(20)와의 무선통신을 통해 센서등록 절차를 수행하여 컨트롤러(20)와 서버(40)에 센서로서 등록하고, 감지요소의 변화여부 또는 변화량을 컨트롤러(20)로 전송하고 컨트롤러(20)로부터 수신한 제어신호에 따라 액츄에이터(130)를 동작시킬 수 있다. 이를 위해서는 도 5a에 나타낸 바와 같이 컨트롤러(20)는 통신망(30)을 통해 서버(40)에 연결되고, 다용도 IoT 디바이스(100)는 근거리 무선통신(예, 지웨이브)을 통해 컨트롤러(20)와 연결되어야 함은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 다용도 IoT 디바이스(100)의 동작모드를 사용자가 임의로 선택하는 경우를 설명하였다.
그런데 도 7에 나타낸 바와 같이 통신망(30)에 장애가 있거나 컨트롤러(20)에 장애가 있는 경우에는 이러한 임의선택 방식으로는 지속적인 서비스를 제공하는데 한계가 있다.
따라서 이러한 통신오류가 발생한 경우에는 다용도 IoT 디바이스(100)가 센서모드로 설정되어 있었더라도 컨트롤러모드로 자동 전환시킴으로써 나머지 센서모듈(10)을 제어하도록 설정하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 8을 참조하여 다용도 IoT 디바이스(100)의 동작모드를 자동 전환시키는 방법을 설명한다.
먼저 자동 모드 전환을 위해서는 다용도 IoT 디바이스(100)가 센서모드에서 컨트롤러모드로 자동 전환된 이후에 제어해야 할 다른 센서모듈(10)을 미리 등록해 두는 것이 바람직하다.
등록 방식은 특별히 제한되지 않는다. 일 예로서, 다용도 IoT 디바이스(100)가 다른 센서모듈(10)의 정보를 컨트롤러(20)로 요청하고, 컨트롤러(20)로부터 수신한 정보를 이용하여 등록할 수도 있다. 다른 예로서, 다용도 IoT 디바이스(100)가 제1 통신부(180)를 통해 등록 요청신호를 송출하고 다른 센서모듈(10)로부터 필요한 정보를 직접 수신하여 등록할 수도 있다. (ST31)
이와 같이 제어대상 센서모듈(10)을 미리 등록해 둔 상태에서 다용도 IoT 디바이스(100)는 센서모드에서 동작을 수행한다. 설명의 편의를 위하여 도 5a와 같은 시스템에서 센서의 기능을 수행한다고 가정한다. ST(32)
다용도 IoT 디바이스(100)의 제어프로그램(170)에 구비된 연결확인부(176)는 센서모드로 동작하는 중에 컨트롤러(20)와의 통신연결상태를 주기적으로 확인하는 한편 컨트롤러(20)와 서버(40)와의 통신상태 정보를 컨트롤러(20)로부터 주기적으로 수신한다. (ST33)
그리고 연결확인부(176)에서 설정 기간 이상의 컨트롤러(20) 오작동이나 서버(40)와의 통신오류가 확인되면 자동전환부(175)는 동작모드를 센서모드에서 컨트롤러모드로 자동 전환시킨다. (ST34)
이와 같이 컨트롤러모드로 자동 전환되면, 제1 통신부(180)를 통해 사전에 등록된 센서모듈(10)과의 근거리 무선 통신을 연결하고, 이들 센서모듈(10)에 대해 컨트롤러의 역할을 수행한다.
한편 다용도 IoT 디바이스(100)는 컨트롤러모드로 자동 전환된 이후에 별도의 통신수단을 통해 사용자단말(50)과의 통신을 연결할 수도 있다.
컨트롤러(20)와 서버(40) 간의 통신오류가 발생하면 사용자단말(50)에서 서버(40)를 통해 홈 오토메이션 시스템에 접속할 수 없으므로 이와 같이 다용도 IoT 디바이스(100)와 사용자단말(50)간의 통신을 연결하고, 사용자단말(50)을 통한 제어가 가능하도록 하면 통신 장애가 발생한 경우에도 홈 오토메이션 서비스를 지속적으로 제공할 수 있어 사용편의성을 높이는 효과가 있다.
이를 위해서는 다용도 IoT 디바이스(100)에 사용자단말(50)과의 직접 통신을 지원하는 근거리 무선통신모듈(예, 와이파이, 블루투스 등)을 설치하고, 사용자단말(50)의 정보를 미리 등록해 두는 것이 바람직하다. (ST35)
한편 다용도 IoT 디바이스(100)의 제어프로그램(170)에 구비된 연결확인부(176)는 컨트롤러(20)의 역할을 수행하는 중에도 기존 컨트롤러(20)와의 통신상태, 컨트롤러(20)와 서버(40)와의 통신상태를 감시하고 이를 통해 컨트롤러(20)를 통한 서버(40)와의 통신이 정상화되었는지 여부를 주기적으로 확인할 수 있다. (ST36)
만일 컨트롤러(20)를 통한 서버(40)와의 통신이 정상화되었다면, 동작모드를 다시 센서모드로 자동 전환시키고, 컨트롤러모드로 동작할 때 저장해둔 각 센서모듈(10)의 로그데이터를 컨트롤러(20)를 거쳐 서버(40)로 전송하여 저장할 수 있다.(ST37, ST38)
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정 되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.
20: 컨트롤러 40: 서버
50: 사용자단말 100: 다용도 IoT 디바이스
110: CPU 120: 센서
130: 액츄에이터 140: 표시부
150: 입력부 160: 저장부
170: 제어프로그램 171: 모드선택부
172: 컨트롤러등록부 173: 센서등록부
174: 센서선택부 175: 자동전환부
176: 연결확인부 180 제1 통신부
190 제2 통신부

Claims (7)

  1. 적어도 하나의 센서;
    상기 센서와는 별개로 설치된 센서모듈 또는 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선 통신부;
    동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 모드선택부;
    상기 모드선택부에 의해 컨트롤러모드가 선택되었을 때 서버에 컨트롤러로 등록하는 컨트롤러 등록부;
    상기 모드선택부에 의해 컨트롤러모드가 선택되었을 때 제어대상 센서모듈을 등록하는 센서등록부
    를 포함하는 다용도 사물 인터넷 디바이스
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모드선택부에 의해 센서모드로 설정되었을 때 통신오류 여부를 감시하는 연결확인부;
    상기 연결확인부에서 통신오류가 확인된 경우에 동작모드를 센서모드에서 컨트롤러모드로 전환시키는 자동전환부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 사물 인터넷 디바이스
  3. 통신망을 통해 서버와 연결된 컨트롤러;
    센서와, 상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선통신부를 구비하는 하나 이상의 센서모듈;
    상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선 통신부와, 적어도 하나의 센서와, 동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 모드선택부와, 컨트롤러모드가 선택되었을 때 상기 서버에 컨트롤러로 등록하는 컨트롤러 등록부와, 컨트롤러모드가 선택되었을 때 제어대상 센서모듈을 등록하는 센서등록부를 포함하는 다용도 사물 인터넷 디바이스
    를 포함하는 사물 인터넷 서비스 시스템
  4. 제3항에 있어서, 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스는,
    상기 모드선택부에 의해 센서모드로 설정되었을 때 통신오류 여부를 감시하는 연결확인부;
    상기 연결확인부에서 통신오류가 확인된 경우에 동작모드를 센서모드에서 컨트롤러모드로 전환시키는 자동전환부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 서비스 시스템
  5. 통신망을 통해 서버와 연결된 컨트롤러; 센서와, 상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선통신부를 구비하는 하나 이상의 센서모듈; 상기 컨트롤러와의 무선통신을 수행하는 근거리 무선 통신부와, 적어도 하나의 센서와, 동작모드를 센서모드와 컨트롤러모드 중에서 선택하는 모드선택부를 구비하는 다용도 사물 인터넷 디바이스를 이용한 사물 인터넷 서비스 방법에 있어서,
    상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 센서모드에서 동작하는 단계;
    상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 통신오류 여부를 감시하는 연결확인단계;
    상기 연결확인단계에서 통신오류가 확인되면 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스의 동작모드를 센서모드에서 컨트롤러모드로 자동 전환하는 모드 전환 단계;
    상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 상기 센서모듈과의 통신을 연결하여 컨트롤러의 기능을 수행하는 단계
    를 포함하는 사물 인터넷 서비스 방법
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 기능을 수행하는 단계의 이후에는,
    상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 등록된 사용자단말과의 통신을 연결하는 단계;
    상기 사용자단말로부터 제어신호가 수신되면 상기 센서모듈로 대응하는 제어명령을 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 서비스 방법
  7. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 기능을 수행하는 단계의 이후에는,
    상기 통신오류가 정상화되면 상기 다용도 사물 인터넷 디바이스의 동작모드를 컨트롤러 모드에서 센서모드로 자동 전환하는 단계;
    상기 다용도 사물 인터넷 디바이스가 컨트롤러 모드일 때 저장해 둔 로그데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 서비스 방법
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