KR102085550B1 - 폰 케이스에 ＶｏＬＴＥ 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 ＩｏＴ 시스템 - Google Patents

폰 케이스에 ＶｏＬＴＥ 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 ＩｏＴ 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 폰 케이스에 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 IoT 시스템은, 스마트 기기, 상기 스마트 기기를 커버하는 폰 케이스, 및 상기 폰 케이스 일측에 탑재되고, USB 커넥터를 이용하여 스마트 기기와 연결되며, 긴급 전화 통신을 수행하는 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈을 포함한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 평상 시 사물 인터넷 서비스를 지원하고, 비상 시 긴급 통화 서비스를 지원할 수 있다.

Description

폰 케이스에 ＶｏＬＴＥ 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 ＩｏＴ 시스템 {IoT system with VoLTE-based IoT device in phone case}
본 발명은, 긴급 통화가 가능하도록 폰 케이스에 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 IoT 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 폰 케이스에 탑재되고, 폰 본체와는 USB 커넥터에 의하여 선택적으로 연결되며, 폰의 최소 전원으로 동작되고, 저용량 저비용으로 사물 통신을 수행하여 폰에 IoT 서비스를 지원하고, 비상 시 폰의 최소 전원으로 긴급 전화를 사용할 수 있는 IoT 시스템에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 사물 통신은 VoLTE의 데이터 서비스에 기반하여 음성 통화 서비스를 제공하고, 이러한 음성 통화 서비스는 LTE 통신망에 의해 처리되며, 이러한 사물 통신은 사용자에게 긴급한 상황이 발생되는 경우, VoLTE 통신 방법을 통해서 긴급 통화를 수행할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.
일반적인 통신 시스템에서 이동 단말기 사용자는 긴급 상황 발생 시 긴급 전화 서비스를 제공받을 수 있다. 이러한 이동 단말기 사용자가 긴급 전화 서비스를 제공받기 위한 긴급 전화 번호는 일예로, '112', '113', '119' 등이 있다.
현재 통신 시스템은 긴급 전화 서비스에 대해서는 이동 전화 가입자 전산 시스템에 등록되지 않은 미등록 이동 단말기에 대해서도 호 처리가 가능한 상태에 있다. 여기서 상기의 미등록 이동 단말기라 함은 사용자의 단말기 교체 등으로 인한 노후 단말기나 폐 단말기 일 수 있다.
그러나, 이러한 이동 단말기 자체에 이상이 발생하거나 정상적인 통화를 할 수 있을 정도로 배터리 전원이 남아 있지 않은 경우 이를 해결하기 위하여 전화 통화를 할 수 없다. 이에 긴급 대응이 불가능한 문제점이 있다.
또한 이동 단말기에 사물 인터넷 기능이 지원되지 않는 경우, 평상 시에도 IoT 단말 서비스를 받을 수 없다.
한국 등록특허 10-1805637
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 이동 단말기의 폰 케이스에 저용량 저전력 사물 통신 모듈을 항상적으로 구비하여 이동 단말기의 이상 발생 시 긴급 전화를 지원하여 긴급 상황에 대처할 수 있는 IoT 시스템를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 이동 단말기 자체에 IoT 기능이 지원되지 않은 경우라도, 평상 시 이동 단말기의 최소 전원만으로 사물 통신 기능을 수행하여 원격 제어 및 정보 수신이 가능한 IoT 시스템를 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 IoT 시스템은, 스마트 기기, 상기 스마트 기기를 커버하는 폰 케이스, 및 상기 폰 케이스 일측에 탑재되고, USB 커넥터를 이용하여 스마트 기기와 연결되며, 긴급 전화 통신을 수행하는 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈을 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 종래에는 스마트 기기 자체에 장애가 발생하는 경우, 정상적인 통신은 물론이고 긴급 전화 통신도 사용할 수 없었으나, 스마트 기기의 최소 전원만으로 긴급 통화를 수행할 수 있도록 되어 있어, 긴급 대응이 가능하다.
둘째, 사물 통신 모듈을 폰 케이스에 인서트하고 USB로 연결하기만 하면, 스마트 기기의 최소 전원으로 IoT 서비스를 지원할 수 있기 때문에, 저가의 사물 통신 모듈로 다양한 부가 기능을 수행할 수 있고, 스마트 기기의 사양에 관계 없이 새로운 기능을 확장할 수 있어 소비자의 편의성이 증대된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 폰 케이스에 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 IoT 시스템의 구성을 나타내는 사시도 및 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 멀티 USB 커넥터의 구성을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 이어젝을 이용하여 긴급 통화 동작의 예시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 구성 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 폰 케이스에 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 IoT 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
통상의 스마트 기기는 미 개통 기기, 계약 후 해지된 기기, 분실 신고된 기기 혹은 USIM 칩이 없는 기기를 포함하여 통신사에 관계없이 긴급 전화를 사용할 수 있도록 되어 있다. 가령, 스마트 기기에서 발신한 신호는 가까운 기지국에서 이를 수신할 수 있도록 강제되어 있다.
그러나, 스마트 기기의 배터리가 방전되어 있거나 기기의 일부 통신 기능에 장애가 발생하여 통상의 발신이 어려운 경우에는 사정이 다르다. 이러한 경우 긴급 전화도 사용할 수 없다.
다른 한편, 스마트 기기 자체에 사물 통신(IoT) 서비스가 지원되지 않는 경우 사물 인터넷 기능을 사용할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우, 스마트 기기의 본체 외에 이러한 보조 기능을 수행할 수 있는 VoLTE 가능 모듈이 요구된다. 비상 시 상황이 아니더라도 사물 통신은 최소 전원만으로 사물 인터넷 서비스를 수행할 수 있어야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 긴급 통화가 가능하도록 폰 케이스에 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈이 탑재되는 IoT 시스템(100)은, 스마트 기기(110), 스마트 기기(110)를 커버하는 폰 케이스(120), 및 폰 케이스(120) 일측에 탑재되고, USB를 이용하여 스마트 기기(110)와 연결되며, VoLTE 기반의 긴급 전화를 수행할 수 있는 사물 통신 모듈(130)을 포함한다.
도 3을 참조하면, VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은, 평상 시에는 사물 인터넷 통신 기능을 수행하고, 비상 시에는 긴급 전화 통신 기능 등의 기능을 수행한다. VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은, 프로세서(132), 메모리(134), 입출력 인터페이스(136), 및 통신 인터페이스(138)를 포함할 수 있다.
프로세서(132)는, CPU 등을 포함하고, 각 구성요소들을 제어하거나 통신에 관한 데이터를 처리한다.
메모리(134)는, 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함하고, 각 구성요소들의 명령 및 데이터 혹은 프로그램을 저장한다.
입출력 인터페이스(136)는, 하나 구성요소로부터 수신된 명령이나 데이터를 다른 기기로 출력하는데 사용되고, 특히 평상 시 USB 커넥터(140)를 통하여 수신된 At Command 명령이나 비상 시 이어잭(142)을 연결하면서 긴급 전화 명령을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스(138)는, 긴급 전화 발신 메시지를 주변 기지국으로 전송하는 통신을 설정할 수 있다. 통신 인터페이스(138)는 VoLTE 기반의 통신 외에도 기타 다른 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(138)는, 주변 스마트 기기와 근거리 통신을 위하여 RF 송/수신기를 더 포함할 수 있다. RF 송/수신기는 주변에 연결 가능한 AP 시스템이 존재하지 않으나, 수키로미터 내외에 위치한 스마트 기기로 위치 정보를 송/수신하여 긴급 상황을 알릴 수 있다.
통신 인터페이스(138)는, GPS 수신기를 통하여 위성 정보를 수신하여 스마트 기기(110)의 현재 위치를 프로세서(132)로 전달할 수 있다.
스마트 기기(110)는, 디스플레이 혹은 통신 기능을 가지는 스마트 기기로서, 통상의 스마트 폰 이외에도 PDA, 핸드헬드 PC, 핸드폰 기타 이와 유사한 기능의 스마트 기기를 포함할 수 있다.
그 밖에 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은, 보조 배터리를 더 포함할 수 있다.
폰 케이스(120)는, 적어도 스마트 기기(110)의 배면 및 측면을 커버하고, 전면은 완전 개방하거나 선택적으로 개폐할 수 있다. 폰 케이스(120)는 경질 혹은 연질의 커버일 수 있다. 가령, 스마트 기기(110)와의 탈부착을 위하여 스마트 기기(110)의 측면을 커버하되, 구부리면 휘어질 수 있는 탄성력을 가질 수 있다. 즉, 탄성력에 의하여 스마트 기기(110)의 에지(edge)에 결합 혹은 해제될 수 있다. 이를 위하여 폰 케이스(120)는 소정의 탄성력을 제공하기 위하여 연질 커버일 수 있다.
VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은, PCB 기판을 포함하여 실장 부품이 유연할 수 있다. 가령, 전술한 폰 케이스(120)가 굽어지거나 위아래로 휘어지는 경우 사물 통신 모듈(130)에 압축 응력이나 인장 응력이 작용하면 충격이나 데미지가 올 수 있기 때문에, 연질 PCB 보드와 연질 배선 패턴을 채택할 수 있다.
폰 케이스(120)에는 사물 통신 모듈(130)이 탑재되는 안착홈이 제공될 수 있다. 안착홈은 폰 케이스 내부에 위치할 수 있다. 이때, 사물 통신 모듈(130)의 접속 단자는 폰 케이스(120)의 외부로 노출될 수 있다. 접속 단자는 케이블을 이용하여 연장되고, 스마트 기기(110)의 접속 포트와 체결되는 USB 커넥터(140)를 포함할 수 있다.
폰 케이스(120) 타측에는 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)의 사용자 인터페이스 기능을 수행하는 이어잭(142)이 이어폰(P)과 체결될 수 있도록 체결홀(122)이 더 구비될 수 있다. 이어폰(P)이 이어잭(142)에 삽입되도록 폰 케이스(110)에 이미 체결홀(122)이 제공되어 있는 경우에는 이를 이용한다.
이어잭(142)에는, 이어폰(P)이 삽입되고, 사용자는 이어폰(P)을 통하여 음성 안내를 받을 수 있으며, 이어폰(P)에는 통화 키 혹은 볼륨 키를 포함하기 때문에, 사용자는 이러한 이어폰 키를 선택 조작하여 VoLTE 기능을 제어할 수 있다. 혹은 이어폰(P)에 설치되는 마이크를 통해서 선택 조작이 가능하다.
VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은, 평상 시 스마트 기기(110)와 At Command 로 데이터 통신을 수행할 수 있다. 스마트 기기(110)의 동작 중인 사용자 인터페이스가 사용 가능하기 때문이다.
그러나, 비상 시 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은, 스마트 기기(110)의 사용자 인터페이스를 사용할 수 없기 때문에, 스마트 기기(110)를 통하여 데이터 통신을 수행할 수 없다. 이에, 도 5를 참조하면, 이어잭(142)을 이용하여 사용자 인터페이스를 실현할 수 있다.
가령, 음성 통화에 사용되는 이어잭(142)에 이어폰(P)의 플러그를 삽입하여 긴급 통화 시 스마트 기기(110)와 연결하여 음성 통화를 수행할 수 있다.
이와 같이, VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은, 저전력, 저비용 LTE 기반의 사물 인터넷(IoT) 기술이 적용될 수 있다. 특히, VoLTE 기반의 사물 인터넷(loT) 기술은 저용량 및 저전력 데이터 전송에 매우 유리하여, 비상 시 긴급 통화 사용에 최적화 될 수 있다. 또한, VoLTE 기반의 음성 통화의 경우 음성 데이터가 전송되지 않는 구간에서는 저전력 모드로 전환 가능하기 때문에 전력 사용이 최소화 되는 장점이 있다.
무엇보다도, 스마트 기기(110)와 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은 USB에 의하여 연결된다. 가령, 스마트 기기(110)의 접속 포트와 사물 통신 모듈(130)의 접속 단자를 연결하는 USB 커넥터(140)는 평상 시에도 항상적인 사물 통신을 수행하기 위하여 지속적으로 접속될 수 있다.
이때, 다른 USB 커넥터를 데이터 통신이나 충전을 위하여 동시에 사용한다고 할 때, 복수의 USB 상호간의 충돌이 발생할 수 있다. 이에 도 4를 참조하면, USB 커넥터(140)를 멀티 USB 커넥터(140a)로 구성하면, 통상적인 데이터 통신이나 충전을 수행하면서도 사물 통신을 함께 수행할 수 있다.
따라서, 평상 시에는 스마트 기기(110)의 사물 인터넷 기능이 확장되지만, 스마트 기기(110)의 배터리 충전이 필요한 경우에도, 본 발명의 사물 통신은 VoLTE의 긴급 통화 연결을 지원하기 때문에, 긴급 상황에 대처할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈의 동작을 설명한다.
일반 상황 시 동작
스마트 기기(110)의 배터리 전원이 충분할 때, 스마트 기기(110)의 사용자 인터페이스(가령, 터치 패널이나 키 버튼)로 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)을 동작시킨다. 스마트 기기(110)와 사물 통신 모듈(130)은 USB를 통하여 연결되어 있기 때문에, 전원 및 데이터 전송이 모두 가능하다. 따라서, 일반 상황에서는 USB를 통해 AT Command 가 가능하기 때문에, 스마트 기기(110) 자체의 사용자 인터페이스를 통해서 VoLTE 기능 모듈을 제어할 수 있다. 특히 스마트 기기 본체에 소용되는 전력에 비하여 사물 통신 모듈(130)에 의하여 소비되는 전력은 매우 작기 때문에, 배터리 소모성이 작다.
비상 상황 시 동작
스마트 기기(110)는 부팅을 위한 전원이 부족하면, 부팅이 되지 않는다. 그러나, 반면, VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은 최소 전원으로 부팅 및 서비스가 가능하다. 스마트 기기(110)와 사물 통신 모듈(130)은 USB 커넥터(140)를 통하여 전원 및 데이터 연결이 되어 있기 때문에, 스마트 기기(110)의 최소 전원으로 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)이 동작할 수 있다.
이어잭(142)이 스마트 기기(110)의 접속 포트(가령, 이어잭 홀)에 연결되어 있지 않으면, 긴급 전화 기능을 제어할 수 없다. VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은 USB 커넥터(140)를 통하여 스마트 기기(110)와 연결되어 있기 때문에, 이어폰(P)을 이어잭(142)에 삽입하면, 긴급 통화 모드로 변환되고, 이어폰 키로 동작시키면, 긴급 통화가 가능하다.
가령, 이어잭(142)이 연결되면 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈(130)은 음성으로 긴급 통화 모드를 사용자에게 알린다. 그러면, 사물 통신 모듈(130)은 음성으로 전화 가능 번호를 사용자에게 유도하고 이어폰 키로 선택 가능하도록 한다. 사용자의 선택이 있을 경우 해당 번호로 VoLTE 연결을 시도한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 IoT 서비스가 본래 사용자의 조작으로부터 비교적 자유롭고, 상대적으로 적은 트래픽이 사용되며, 주로 원격 제어나 정보 제공에 이용될 수 있어야 하기 때문에, 사물 통신 모듈을 VoLTE 기반으로 스마트 기기의 본체와 별도로 구비하되 USB를 이용하여 연결하고, 스마트 기기가 정상적인 동작을 하는 동안에서 사물 인터넷 기능을 지원하고, 비상 시에는 긴급 전화 통신을 수행할 수 있도록 하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 스마트 기기;
    상기 스마트 기기를 커버하는 폰 케이스; 및
    상기 폰 케이스 일측에 탑재되고, USB 커넥터를 이용하여 스마트 기기와 연결되며, 상기 스마트 기기에서 사용자 인터페이스를 사용할 수 없을 정도로 배터리 전원이 충분하지 않아서, 상기 스마트 기기를 통하여는 데이터 통신을 수행할 수 없을 때, 최소 전원만으로 긴급 전화 통신을 수행하는 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈을 포함하고,
    상기 사물 통신 모듈은, 이어잭이 입출력 인터페이스 기능을 수행하고, 상기 이어잭에 결합된 이어폰을 통해 음성 안내가 제공되고, 이어폰 키(통화 키 혹은 볼륨 키)를 선택 조작하여 VoLTE 기능을 제어하고,
    상기 스마트 기기의 배터리 전원이 정상 전화 통신을 수행할 수 있는 경우에도 사물 인터넷 통신을 수행하여 구성됨을 특징으로 하는 IoT 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 VoLTE 기반의 사물 통신 모듈은, 프로세서, 메모리, 입출력 인터페이스, 및 통신 인터페이스를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 메모리, 입출력 인터페이스, 및 통신 인터페이스를 제어하고, 상기 메모리는, 상기 프로세서, 입출력 인터페이스 및 통신 인터페이스의 명령 및 데이터를 저장하며, 상기 입출력 인터페이스는, 상기 명령 및 데이터를 출력하는데 사용되고, 상기 통신 인터페이스는 VoLTE 기반의 상기 긴급 전화 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 IoT 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 입출력 인터페이스는 상기 USB 커넥터를 포함하고, 상기 USB 커넥터는 상기 정상 전화 통화 시 상기 사물 인터넷 통신을 수행하는 At Command 명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 IoT 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 통신 인터페이스는, 주변 스마트 기기와 근거리 통신을 수행하는 RF 송/수신기, 및 위성 정보를 수신하여 상기 스마트 기기의 현재 위치를 상기 프로세서로 전달하는 GPS 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 폰 케이스는, 적어도 상기 스마트 기기의 배면 및 측면을 커버하고, 상기 폰 케이스의 일측에는 상기 사물 통신 모듈이 탑재되는 안착홈이 구비되며, 상기 폰 케이스의 타측에는 상기 이어잭을 노출시키는 체결홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 IoT 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 사물 통신 모듈의 접속 단자는 상기 폰 케이스의 외부로 노출되어 상기 USB 커넥터와 연결되고, 상기 USB 커넥터는, 상기 스마트 기기의 접속 포트에 선택적으로 삽입되며, 통상적인 데이터 통신이나 충전을 수행하면서도 사물 통신을 함께 수행할 수 있도록 멀티 커넥터로 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 시스템.
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KR20100110203A (ko) * 2009-04-02 2010-10-12 한덕환 무선통신 단말기를 이용하는 긴급상황 알림 시스템 및 방법
KR20160085554A (ko) * 2015-01-08 2016-07-18 이철우 비상버튼이 구비된 스마트폰 케이스
KR101805637B1 (ko) 2015-12-01 2017-12-07 주식회사 엘지유플러스 VoLTE 응급통화 연결 방법 및 이를 위한 싱글 LTE 단말

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