KR102098156B1 - Remote ble mesh network system and method for configuring the same - Google Patents

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KR102098156B1
KR102098156B1 KR1020180122942A KR20180122942A KR102098156B1 KR 102098156 B1 KR102098156 B1 KR 102098156B1 KR 1020180122942 A KR1020180122942 A KR 1020180122942A KR 20180122942 A KR20180122942 A KR 20180122942A KR 102098156 B1 KR102098156 B1 KR 102098156B1
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ble mesh
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배현수
박성구
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주식회사 알아이파워
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Abstract

The present disclosure provides a remote BLE mesh network system comprising: a BLE mesh network configured of a plurality of nodes; a cloud server performing registration of the nodes for the BLE mesh network, correlation setting between the plurality of nodes, and monitoring management for the BLE mesh network; and a BLE mesh gateway configuring hardware connection of the BLE mesh network and performing protocol conversion between data transmission and reception through an Internet network between the BLE mesh network and the cloud server, and a method for configuring the same. According to the present disclosure, spatiotemporal constraints in the configuration and utilization of the BLE mesh network can be overcome.

Description

원격 저전력 BLE 메쉬 네트워크 시스템 및 그 구성 방법{REMOTE BLE MESH NETWORK SYSTEM AND METHOD FOR CONFIGURING THE SAME}REMOTE BLE MESH NETWORK SYSTEM AND METHOD FOR CONFIGURING THE SAME

본 개시는 저전력 블루투스(BLE) 메쉬 네트워크 시스템 및 BLE 메쉬 네트워크 시스템을 구성하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a low power Bluetooth (BLE) mesh network system and a method of configuring a BLE mesh network system.

블루투스(Bluetooth)는 근거리에서 각종 디바이스들을 무선으로 연결하여 데이터를 주고 받을 수 있는 근거리 무선 기술 규격이다. 블루투스 통신을 이용하여 두 기기간 무선 통신을 수행하고자 하는 경우, 사용자(User)는 통신하고자 하는 블루투스(Bluetooth) 디바이스(Device)들을 검색(Discovery)하고 연결(Connection)을 요청하는 절차를 수행한다. 본 개시에서 디바이스는 기기, 장치를 의미할 수 있다.Bluetooth (Bluetooth) is a short-range wireless technology that can send and receive data by wirelessly connecting various devices at a short distance. When performing wireless communication between two devices using Bluetooth communication, a user performs a procedure of discovering and discovering Bluetooth devices to be communicated. In the present disclosure, a device may mean an apparatus and an apparatus.

블루투스 통신방법 중, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE)는 블루투스 4.0부터 적용되어 적은 전력을 소모하여 수백 키로바이트(KB)의 정보를 안정적으로 제공할 수 있다. 저전력 블루투스 기술은 속성 프로토콜(Attribute Protocol)을 활용해서 디바이스(Device) 간 정보를 교환하게 된다. BLE 방식은 헤더의 오버헤드(overhead)를 줄이고 동작을 간단하게 해서 에너지 소비를 줄일 수 있다.Among Bluetooth communication methods, low-power Bluetooth (Bluetooth Low Energy, BLE) has been applied since Bluetooth 4.0, and it can stably provide hundreds of kilobytes (KB) of information by consuming less power. Low-power Bluetooth technology uses Attribute Protocol to exchange information between devices. The BLE method can reduce energy consumption by reducing header overhead and simplifying operation.

일반적으로 블루투스 기술은 장치와 장치를 일대일로 연결하는 기술이었으나, 블루투스 메쉬(mesh) 네트워크의 등장으로 다수의 장치를 연결할 수 있는 기술로 발전하였다. 이러한 BLE 메쉬 네트워크를 이용하여 사물인터넷 기기들을 연결하고, 적어도 하나의 제어 기기를 이용하여 BLE 메쉬 네트워크에 연결된 사물인터넷 기기들을 제어할 수 있다.In general, Bluetooth technology has been a one-to-one connection between devices and devices, but with the advent of Bluetooth mesh networks, it has developed into a technology that can connect multiple devices. The IoT devices may be connected using the BLE mesh network, and the IoT devices connected to the BLE mesh network may be controlled using at least one control device.

BLE 메쉬 시스템은 근거리 무선통신에서 소용량의 배터리만으로 장시간 무선 센서 네트워크를 구현함과 동시에, 상대적으로 거리의 제약성을 해결할 수 있다. 다만, 다수의 BLE 노드(node)가 사용됨에 따라 다수의 노드들을 등록하고, 상관관계를 구성하고, 관리함에 있어 복잡도가 증가할 수 있고, 이를 위한 개별의 애플리케이션 구성을 독립적으로 수행할 경우, 별도의 앱/웹 기반의 단말장치 또한 하나의 노드를 구성하여야 하며, 활용에 있어 케이스별 소프트웨어 운용 및 업그레이드가 추가되어야 하는 번거로운 작업이 수반되게 된다.The BLE mesh system can realize a wireless sensor network for a long time with only a small capacity battery in a short-range wireless communication, and at the same time, can solve a limitation of a relative distance. However, as multiple BLE nodes are used, complexity can be increased in registering multiple nodes, configuring correlations, and managing them. The app / web-based terminal device of also needs to configure one node, and it requires cumbersome work to add software operation and upgrade for each case.

이러한 배경에서, 본 개시의 목적은, 클라우드 기반의 원격 네트워크와 로컬의 BLE 메쉬 네트워크를 통합하여, 기기들에 대한 등록(Register), 상관관계 설정(Setting), 모니터링 관리(Dashboard) 등의 소프트웨어적인 동작은 원격의 클라우드 서버에서 수행하고, 로컬의 하드웨어적인 무선통신 네트워크는 BLE 메쉬 게이트웨이와 이와 연동된 다수의 BLE 메쉬 노드로 구현할 수 있는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템 및 그 구성 방법을 제공하는 것이다.Against this background, the purpose of the present disclosure is to integrate a cloud-based remote network and a local BLE mesh network, and to perform software software such as registration, correlation setting, and monitoring management for devices. The operation is performed by a remote cloud server, and the local hardware wireless communication network is to provide a remote BLE mesh network system and a configuration method thereof that can be implemented with a BLE mesh gateway and a number of BLE mesh nodes linked thereto.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 복수의 노드들로 구성된 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 메쉬 네트워크, BLE 메쉬 네트워크에 대한 노드의 등록, 복수의 노드 사이의 상관관계 설정 및 BLE 메쉬 네트워크에 대한 모니터링 관리를 수행하는 클라우드 서버 및 BLE 메쉬 네트워크의 하드웨어적 연결을 구성하고, BLE 메쉬 네트워크와 클라우드 서버 사이에서, 인터넷 네트워크를 통한 데이터의 송수신 시 프로토콜 변환을 수행하는 BLE 메쉬 게이트웨이를 포함하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, in one aspect, the present disclosure is a low-power Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network composed of a plurality of nodes, registration of a node for a BLE mesh network, and establishment of correlation between the plurality of nodes. And a BLE mesh gateway that configures the hardware connection of the cloud server and the BLE mesh network that performs monitoring management for the BLE mesh network, and performs protocol conversion between data transmission and reception through the Internet network between the BLE mesh network and the cloud server. It provides a remote BLE mesh network system comprising a.

다른 측면에서, 본 개시는 복수의 노드들로 구성된 BLE 메쉬 네트워크에 추가될 비설정 기기에 대한 노드 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이를 통하여 클라우드 서버로 전송하는 단계, 클라우드 서버로부터 비설정 기기에 대한 등록 정보를 수신하는 단계 및 수신된 등록 정보에 기초하여 상기 BLE 메쉬 네트워크에 상기 비설정 기기를 참여시키는 단계를 포함하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법을 제공한다.In another aspect, the present disclosure transmits node information for an unconfigured device to be added to a BLE mesh network composed of a plurality of nodes to a cloud server through a BLE mesh gateway, and registers information for the unconfigured device from the cloud server. It provides a method of configuring a remote BLE mesh network system comprising the step of receiving and engaging the unconfigured device in the BLE mesh network based on the received registration information.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 개시에 의하면, 기기들에 대한 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리 등의 소프트웨어적인 동작은 원격의 클라우드 서버에서 수행하고, 로컬의 하드웨어적인 무선통신 네트워크는 BLE 메쉬 게이트웨이와 이와 연동된 다수의 BLE 메쉬 노드로 구현함으로써, BLE 메쉬 네트워크의 구성 및 활용에 대한 원격관리 추가로 시공간적 제약을 해소할 수 있다.As described above, according to the present disclosure, software operations such as registration of devices, correlation setting, and monitoring management are performed in a remote cloud server, and a local hardware wireless communication network is a BLE mesh gateway and the same. By implementing a number of interlocked BLE mesh nodes, space-time restrictions can be resolved by adding remote management for the configuration and utilization of the BLE mesh network.

또한, 본 개시에 의하면, BLE 메쉬 게이트웨이와 프록시 노드에 적용된 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit; SDK)와 응용 프로그램 인터페이스(Application Programming Interface; API)를 이용하여 BLE 메쉬 네트워크의 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present disclosure, stability of a BLE mesh network may be improved using a software development kit (SDK) and an application programming interface (API) applied to the BLE mesh gateway and the proxy node.

또한, 본 개시에 의하면, BLE 메쉬 네트워크의 구성을 위한 다수의 노드들에 대한 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리를 위한 소프트웨어 전반을 클라우드 서버에서 관리함으로써, BLE 메쉬 네트워크 구성 및 활용에 있어서 자유도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present disclosure, by managing the entire software for registering, correlating, monitoring, and managing a plurality of nodes for configuring a BLE mesh network in a cloud server, the degree of freedom in configuring and utilizing the BLE mesh network is improved. I can do it.

또한, 본 개시에 의하면, BLE 메쉬 네트워크를 구성하는 노드들에 무선 네트워크를 구성하기 위한 하드웨어와 통신 프로토콜 교환 소프트웨어만을 구비하도록 단순화함으로써, BLE 메쉬 네트워크의 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present disclosure, it is possible to improve the stability of the BLE mesh network by simplifying the nodes constituting the BLE mesh network to include only hardware and communication protocol exchange software for configuring the wireless network.

또한, 본 개시에 의하면, BLE 메쉬 게이트웨이에 BLE 메쉬 네트워크 프로토콜 통신과 인터넷 네트워크 SDK 프로토콜 변환 소프트웨어만 구비하도록 함으로써, 사용자 애플리케이션, 노드 등록, 상관관계 설정 등에 필요한 빈번한 업그레이드 작업을 생략할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, the BLE mesh gateway is provided with only BLE mesh network protocol communication and Internet network SDK protocol conversion software, so that frequent upgrades required for user application, node registration, correlation setting, and the like can be omitted.

또한, 본 개시에 의하면, 클라우드 서버에서 노드 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리 등 모든 애플리케이션 관리를 수행함으로써, 사용자 및 관리자 기능 향상, 소프트웨어 및 BLE 메쉬 네트워크 구성이나 관리가 용이할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, by performing all application management such as node registration, correlation setting, and monitoring management in the cloud server, user and administrator functions may be improved, and software and BLE mesh network configuration or management may be easy.

도 1은 BLE 메쉬 네트워크의 토폴로지(topology)의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 클라우드 서버의 등록 엔진의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 클라우드 서버의 설정 엔진의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법에 대한 흐름도이다.
도 6 내지 도 8은 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
1 is a diagram showing an example of a topology of a BLE mesh network.
2 is a view for explaining a remote BLE mesh network system according to the present disclosure.
3 is a view for explaining the operation of the registration engine of the cloud server according to the present disclosure.
4 is a view for explaining the operation of the setting engine of the cloud server according to the present disclosure.
5 is a flowchart of a method of configuring a remote BLE mesh network system according to the present disclosure.
6 to 8 are flowcharts of a method of operating a remote BLE mesh network system according to the present disclosure.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present disclosure, the detailed description may be omitted.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that elements may be "connected", "coupled" or "connected".

다른 정의가 없다면, 본 개시에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 개시 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present disclosure may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the embodiments of the present disclosure pertain. . In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present disclosure, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present disclosure.

이하에서는, 첨부된 관련 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템 및 그 구성 방법을 설명한다.Hereinafter, a remote BLE mesh network system and a configuration method thereof according to embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 BLE 메쉬 네트워크의 토폴로지(topology)의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an example of a topology of a BLE mesh network.

저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE, 이하 BLE’로 기재) 메쉬 네트워크(1)에서 각 노드들은 BLE 기술을 이용하여 블루투스 통신을 수행한다. BLE 기술은 블루투스 BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate) 기술과 비교하여, 상대적으로 작은 duty cycle을 가지며 저 가격 생산이 가능하고, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있다. BLE 기술에서는 디바이스 간 연결 절차를 간소화하였으며, 패킷 사이즈도 블루투스 BR/EDR 기술에 비해 작게 설계되어 있다.Low-power Bluetooth (Bluetooth Low Energy; BLE, hereinafter referred to as BLE)) In the mesh network 1, each node performs Bluetooth communication using BLE technology. Compared to Bluetooth BR / EDR (Basic Rate / Enhanced Data Rate) technology, BLE technology has a relatively small duty cycle and is capable of low-cost production, and can significantly reduce power consumption through low-speed data rates. BLE technology simplifies the connection process between devices, and the packet size is also designed smaller than that of Bluetooth BR / EDR technology.

BLE 메쉬 네트워크를 구성하는 각 노드들은 상호간에 데이터를 제공 받고, 데이터 요청을 수신하는 경우 응답을 통해 데이터를 제공할 수 있다. 데이터를 주고받기 위하여, 각 노드들은 알림(Notification) 메시지, 지시(Indication) 메시지, 지시 메시지에 대응하는 확인(Confirm) 메시지 등을 송수신한다. 본 개시에서 '노드'는 메쉬 네트워크를 구성하는 디바이스들을 호칭하기 위한 것으로써, 노드와 디바이스는 혼용되어 사용될 수 있다.Each node constituting a BLE mesh network is provided with data to each other and, when receiving a data request, can provide data through a response. In order to exchange data, each node transmits and receives a notification message, an indication message, and a confirmation message corresponding to the indication message. In this disclosure, 'node' is used to refer to devices constituting a mesh network, and nodes and devices may be used interchangeably.

도 1에 도시된 바와 같이, BLE 메쉬 네트워크는 다수의 디바이스들이 블루투스를 통해서 그물망처럼 연결되어 데이터를 송수신할 수 있는 네트워크이다. BLE 메쉬 네트워크에 새로운 기기를 참여시키기 위한 과정인 프로비저닝(provisioning)은, 일반적으로 프록시(proxy) 노드(2)에 해당하는 스마트폰, 태블릿 등의 기기에 설치된 애플리케이션을 통하여 수행된다. 프로비저닝을 수행하기 위해 사용되는 기기는 프로비저너(provisioner)에 해당된다.As illustrated in FIG. 1, the BLE mesh network is a network in which a plurality of devices are connected like a network through Bluetooth to transmit and receive data. Provisioning, which is a process for joining a new device to a BLE mesh network, is generally performed through an application installed on a device such as a smartphone or tablet corresponding to the proxy node 2. A device used to perform provisioning corresponds to a provisioner.

BLE 메쉬 네트워크에 대한 참여 대상이 되는 새로운 기기를 비설정 기기라고 한다. 프로비저닝 과정은 비설정 기기에서 애드버타이징 패킷을 이용하여 프로비저닝이 가능하다는 것을 나타내는 비코닝(beaconing) 단계부터 시작된다. 이후 프로비저너가 비설정 기기로 프로비저닝 초청을 전송하는 초청(invitation) 단계, 프로비저너와 비설정 기기가 서로 공개 키를 교환하는 공개 키 교환 단계, 프로비저너와 비설정 기기 사이에서 서로 인증하는 인증 단계 및 프로비저닝 정보를 배포하는 단계를 거쳐 수행된다.A new device targeted for participation in a BLE mesh network is called a non-configuration device. The provisioning process starts with a beaconing step indicating that provisioning is possible using an advertising packet in an unconfigured device. Thereafter, an invitation step in which the provisioner sends a provisioning invitation to the non-configuration device, a public key exchange step in which the provisioner and the non-configuration device exchange public keys with each other, and an authentication step in which the provisioner and the non-configuration device authenticate each other. And distributing provisioning information.

BLE 메쉬 네트워크를 구성하는 노드들은 메쉬 네트워크를 통하여 메시지를 송수신할 수 있다. 또한, 각각의 노드들은 메시지의 송수신 기능만을 수행하거나, 추가적인 기능인 프록시, 릴레이(relay), 프렌드(friend) 또는 저출력(low power)의 네 가지 기능 중 적어도 하나 이상의 기능을 더 지원할 수 있다.Nodes constituting the BLE mesh network can transmit and receive messages through the mesh network. In addition, each node may perform only a function of transmitting and receiving a message, or may further support at least one of four functions: an additional function of proxy, relay, friend, or low power.

프록시 노드(2)의 경우, 블루투스 메쉬 스택을 구비하지 않은 BLE 기기가 메쉬 네트워크와 통신할 수 있도록 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile; GATT) 인터페이스를 제공한다. 릴레이 노드(3)의 경우, 수신한 메시지를 재전송하여 메시지가 전체 메쉬 네트워크를 횡단할 수 있게 한다. 저출력 노드(4)의 경우, 제한된 전원을 가지는 기기로 대부분 메시지를 전송하는 것을 주 목적으로 하되, 가끔씩 메시지를 수신해야 하는 노드에 해당된다. 이 경우, 프렌드 노드(5)는 저출력 노드(4)와 프렌드쉽 관계가 형성된 노드로서, 저출력 노드(4)로 전송된 메시지를 저장하고, 저출력 노드(4)의 요청에 따라 저장된 메시지를 전송한다. In the case of the proxy node 2, a Generic Attribute Profile (GATT) interface is provided so that a BLE device without a Bluetooth mesh stack can communicate with the mesh network. In the case of the relay node 3, the received message is retransmitted so that the message can traverse the entire mesh network. In the case of the low-power node 4, the main purpose is to transmit a message to a device having limited power, but it is a node that occasionally needs to receive a message. In this case, the friend node 5 is a node having a friendship relationship with the low power node 4, and stores the message transmitted to the low power node 4, and transmits the stored message according to the request of the low power node 4 .

BLE 메쉬 네트워크에서, 데이터를 전송하는 소스 디바이스와 데이터를 수신하는 목적지 디바이스를 엣지 노드(edge node)라 할 수 있다. 릴레이 노드들은 엣지 노드 사이에서 메시지를 릴레이한다. In a BLE mesh network, a source device that transmits data and a destination device that receives data may be referred to as an edge node. Relay nodes relay messages between edge nodes.

각 노드들은 최근에 수신한 메시지의 메시지 캐시(message cache)를 포함하고 있다. 만약 수신된 메시지가 이미 메시지 캐시에 존재하는 경우, 메시지는 릴레이 되지 않는다. 수신된 메시지가 메시지 캐시에 존재하지 않는다면, 메시지는 릴레이 되고, 메시지 캐시에 저장되게 된다.Each node contains a message cache of recently received messages. If the received message already exists in the message cache, the message is not relayed. If the received message does not exist in the message cache, the message is relayed and stored in the message cache.

엣지 노드는 일반적으로 배터리를 통해서 전력을 공급 받고, 평소에는 슬립 상태를 유지하다가 상호작용에 의해서 또는 주기적으로 깨어날 수 있다. 엣지 노드는 메시지가 메시지 캐시에 존재하지 않고, 메시지가 알려진 네트워크 키에 의해서 인증되고, 메시지의 목적지가 엣지 노드의 유니 캐스트 주소이거나, 브로드캐스트 주소 또는 그룹 주소가 엣지 노드가 속해 있는 곳의 주소인 경우의 조건을 만족하면 수신된 메시지를 처리할 수 있다.The edge node is generally powered by a battery, and normally sleeps and then wakes up either interactively or periodically. An edge node is a message whose message does not exist in the message cache, the message is authenticated by a known network key, and the destination of the message is the unicast address of the edge node, or the broadcast address or group address is the address where the edge node belongs to. If the condition is satisfied, the received message can be processed.

릴레이 노드는 일반적으로 메인 파워를 공급 받는 디바이스로써, 항상 깨어 있으며, 다른 노드들을 위해서 수신한 데이터를 전송할 수 있다. 릴레이 노드는 메시지가 메시지 캐시에 존재하지 않고, 메시지가 알려진 네트워크 키에 의해서 인증되고, 메시지의 릴레이 여부를 나타내는 필드(예를 들면, 릴레이 횟수 값)가 릴레이를 허용하는 값이고, 목적지 주소가 릴레이 노드에게 할당된 유니 캐스트 주소가 아닌 경우의 조건을 만족하면 수신한 메시지를 다른 노드로 재전송할 수 있다.The relay node is a device that is generally supplied with main power, and is always awake, and can transmit received data for other nodes. In the relay node, the message does not exist in the message cache, the message is authenticated by a known network key, and a field indicating whether the message is relayed (for example, the number of relays) is a value that allows relay, and the destination address is relay. If the condition that is not the unicast address assigned to the node is satisfied, the received message can be retransmitted to another node.

BLE 메쉬 네트워크에서의 데이터 전송 방식은 릴레이 노드들의 데이터 전송 방식에 따라 플로딩(flooding) 방식과 라우팅(routing) 방식으로 구분할 수 있다. 라우팅 방식에서 소스 디바이스는 특정 릴레이 노드로 메시지를 전송하고, 이를 수신한 특정 릴레이 노드는 메시지를 재전송할 다른 릴레이 노드 또는 목적지 디바이스의 정보를 가지고 메시지를 전송하게 된다.The data transmission method in the BLE mesh network can be divided into a floating method and a routing method according to data transmission methods of relay nodes. In the routing method, the source device transmits a message to a specific relay node, and the specific relay node receiving it transmits the message with information of another relay node or destination device to retransmit the message.

라우팅 방식은 메시지의 수신 및 재전송을 위해서 브로드캐스팅 채널 또는 Point-to-Point 연결 방식을 사용한다. 라우팅 방식에서 메시지를 수신한 라우팅 디바이스는 중간 디바이스 또는 목적지 디바이스로 메시지를 전송하기 위한 가장 최선의 라우팅 루트를 결정하고, 결정된 라우팅 테이블에 기초하여 메시지를 어떤 루트로 전송할지 여부를 결정한다.The routing method uses a broadcasting channel or a point-to-point connection method for receiving and retransmitting a message. In the routing method, the routing device receiving the message determines the best routing route for transmitting the message to the intermediate device or the destination device, and determines to which route the message is transmitted based on the determined routing table.

라우팅 방식에서 메시지들은 라우팅 테이블들을 유지하며 전송되어야 하기 때문에, 메시지가 증가함에 따라 복잡성(Complexity)이 커지고, 많은 메모리를 요구하며, 플로딩 방식보다 덜 동적이고 구현하는데 더 어려우나, 확장성이 좋다.Since the messages in the routing method must be transmitted while maintaining the routing tables, complexity increases as the message increases, requires a lot of memory, is less dynamic than the floating method, and is more difficult to implement, but is more scalable.

플로딩 방식은 무선 전파가 공기 중에서 사방으로 퍼지는 특성을 이용하여 메시지를 수신하는 릴레이 노드들이 이를 다시 공기 중에 쏘는 방식을 말한다. 즉, 소스 디바이스가 브로드캐스트 채널들을 통해서 메시지를 릴레이 노드들로 전송하고, 이를 수신한 릴레이 노드들은 메시지를 다시 인접 릴레이 노드들로 전송하여 목적지 디바이스로 전송하는 방식을 말한다.The floating method refers to a method in which relay nodes that receive a message shoot back in the air by using a characteristic in which radio waves spread in all directions in the air. That is, the source device transmits a message to the relay nodes through broadcast channels, and the relay nodes that receive the message transmit the message back to neighboring relay nodes and transmit the message to the destination device.

플로딩 방식에서는 메시지의 수신 및 재전송을 위해서 브로드캐스팅 채널을 사용하며, 메시지의 전송범위를 확장 시켜줄 수 있다. 플로딩 기법의 메쉬 네트워크는 동적 네트워크로써, 플로딩 방식의 메쉬 네트워크에서 디바이스는 어느 때라도 디바이스의 밀도(density)가 만족하는 한 메시지를 수신하고 전송하는 것이 가능할 수 있다. 플로딩 방식은 구현이 쉬우나, 메시지들이 방향성이 없이 전송되기 때문에 네트워크가 확장될수록 확장성 문제가 발생할 수 있다.In the floating method, a broadcasting channel is used for receiving and retransmitting the message, and the transmission range of the message can be extended. The mesh network of the floating scheme is a dynamic network, and in a floating mesh network, a device may be able to receive and transmit a message as long as the density of the device is satisfied at any time. The floating method is easy to implement, but the scalability problem may occur as the network expands because messages are transmitted without direction.

즉, 플로딩 방식의 메쉬 네트워크는 디바이스가 메시지를 전송하면 다수의 디바이스들이 메시지를 수신하고, 수신된 메시지를 다시 또 다른 다수의 디바이스들에게 전송한다. 플로딩 방식은 라우팅 방식과 다르게 라우팅 테이블의 구축 비용 없이 쉽게 메시지의 전달이 가능하지만, 메시지를 받은 릴레이 디바이스들 모두가 다시 전송 받은 메시지를 재 전송하는 특성으로 인하여 네트워크 트래픽을 증가시키게 된다. 이를 방지하기 위해서, 메쉬 네트워크를 구성하는 디바이스들의 숫자는 적절히 조절될 수 있으며, 정확한 디바이스들의 숫자는 여러가지 요소에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들면, 네트워크 커패시티, 데이터 소스들의 트래픽 부하, 네트워크의 레이턴시(latency) 및 신뢰성 요구사항 등에 의해서 결정될 수 있다.That is, in the floating mesh network, when a device transmits a message, a plurality of devices receive a message, and the received message is transmitted to another plurality of devices again. Unlike the routing method, the floating method can easily deliver a message without the cost of constructing a routing table, but increases the network traffic due to the characteristic that all relay devices that have received the message retransmit the received message. To prevent this, the number of devices constituting the mesh network may be appropriately adjusted, and the number of correct devices may be determined by various factors. For example, it may be determined by network capacity, traffic load of data sources, network latency, and reliability requirements.

이와 같이, 기존의 BLE 메쉬 네트워크에서는 BLE 메쉬 네트워크 내에 포함된 각 노드들에 의하여 네트워크의 구성이나 관리가 수행되어, 로컬 네트워크 망 관리에 따른 공간적 제약이 존재할 수 있다. 또한, 노드의 추가 및 망 구성에 따른 사용자 소프트웨어 애플리케이션의 유연성 한계로 인하여, 사용자 자체 상관관계 설정이나 업그레이드 빈번히 발생할 수 있다. 또한, BLE 메쉬 네트워크에 대한 관리자 구성이 어려워 사용자 편의성을 제공하는데 한계가 있을 수 있다. 또한, BLE 메쉬 네트워크 구성을 위한 노드 등록, 설정, 모니터링 관리가 프록시 애플리케이션에 제한되어, 시스템 구성 또는 변경 시 자체적 로컬망에 소프트웨어를 별도 탑재함에 따른 복잡도가 증가할 수 있다.As described above, in the existing BLE mesh network, network configuration or management is performed by each of the nodes included in the BLE mesh network, so that there may be spatial limitations due to local network management. In addition, due to limitations in flexibility of user software applications according to addition of nodes and network configuration, user self-correlation or upgrade may occur frequently. In addition, it is difficult to configure a manager for a BLE mesh network, so there may be limitations in providing user convenience. In addition, node registration, configuration, and monitoring management for BLE mesh network configuration are limited to the proxy application, and the complexity can be increased by separately installing the software in the local network when configuring or changing the system.

이러한 문제들을 해결하기 위하여, 이하에서는, 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템을 관련 도면을 참조하여 설명하기로 한다.In order to solve these problems, hereinafter, a remote BLE mesh network system according to the present disclosure will be described with reference to related drawings.

도 2는 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 개시에 따른 클라우드 서버의 등록 엔진의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 개시에 따른 클라우드 서버의 설정 엔진의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a remote BLE mesh network system according to the present disclosure. 3 is a view for explaining the operation of the registration engine of the cloud server according to the present disclosure. 4 is a view for explaining the operation of the setting engine of the cloud server according to the present disclosure.

도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템(10)은 복수의 노드들로 구성된 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 메쉬 네트워크(100), BLE 메쉬 네트워크에 대한 노드의 등록, 복수의 노드 사이의 상관관계 설정 및 BLE 메쉬 네트워크에 대한 모니터링 관리를 수행하는 클라우드 서버(300) 및 BLE 메쉬 네트워크의 하드웨어적 연결을 구성하고, BLE 메쉬 네트워크와 클라우드 서버 사이에서, 인터넷 네트워크를 통한 데이터의 송수신 시 프로토콜 변환을 수행하는 BLE 메쉬 게이트웨이(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the remote BLE mesh network system 10 according to the present disclosure includes a low-power Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network 100 composed of a plurality of nodes, and registration of nodes to a BLE mesh network. Configure the hardware connection of the cloud server 300 and the BLE mesh network to perform correlation management and monitoring management for the BLE mesh network between nodes of the network, and between the BLE mesh network and the cloud server, data of It includes a BLE mesh gateway 200 that performs protocol conversion during transmission and reception.

BLE 메쉬 네트워크(100)는 메시지를 릴레이하는 릴레이 노드들과 저전력 노드, 프렌드 노드 및 프록시 노드를 포함할 수 있다. BLE 메쉬 네트워크 및 각 노드들의 기능은, 본 개시의 내용에 반하지 않는 범위에서, 도 1에서 전술한 내용이 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.The BLE mesh network 100 may include relay nodes that relay messages, low power nodes, friend nodes, and proxy nodes. The functions of the BLE mesh network and each node may be applied in substantially the same manner as described above in FIG. 1 in a range not contrary to the contents of the present disclosure.

도 2 에서는 하나의 BLE 메쉬 네트워크가 도시되어 있으나, 이는 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 일 예에 따라, BLE 메쉬 게이트웨이(200)를 기준으로 다수의 독립적인 BLE 메쉬 네트워크가 구성되어, 클라우드 서버(300)에서 각각 관리될 수 있다.In FIG. 2, one BLE mesh network is illustrated, but this is not limited thereto. According to another example, a plurality of independent BLE mesh networks based on the BLE mesh gateway 200 may be configured and managed in the cloud server 300, respectively.

일 예에 따라, BLE 메쉬 네트워크(100) 내의 복수의 노드들은 BLE 메쉬 네트워크(100)의 하드웨어적 통신망 구성을 위한 모듈만을 구비하도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 복수의 노드들은 BLE 메쉬 네트워크(100) 내에서 데이터를 전송하거나 수신하기 위한 프로토콜 통신을 수행하는 모듈만을 구비하고, 복수의 노드들 상호간의 상관관계에 따른 사용자 애플리케이션 소프트웨어는 탑재하지 않을 수 있다. 이 경우, 복수의 노드들 사이의 상관관계의 설정이나 관리를 위한 사용자 애플리케이션 소프트웨어는 원격의 클라우드 서버(300)에 구비될 수 있다.According to an example, a plurality of nodes in the BLE mesh network 100 may be implemented to include only a module for configuring a hardware communication network of the BLE mesh network 100. That is, the plurality of nodes includes only a module for performing protocol communication for transmitting or receiving data in the BLE mesh network 100, and user application software according to a correlation between the plurality of nodes may not be mounted. have. In this case, user application software for setting or managing correlation between a plurality of nodes may be provided in the remote cloud server 300.

BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 BLE 메쉬 네트워크(100)의 하드웨어적 메쉬 망 구성을 위한 모듈을 포함할 수 있다. BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 BLE 메쉬 네트워크(100) 내의 노드들과의 데이터 송수신 및 BLE 메쉬 네트워크(100)의 망 구성을 위한 데이터 프로토콜 패킷을 양방향 또는 단방향으로 통신할 수 있다. BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 BLE 메쉬 네트워크(100) 상의 노드들과 통신을 수행하기 위한 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.The BLE mesh gateway 200 may include a module for configuring a hardware mesh network of the BLE mesh network 100. The BLE mesh gateway 200 may communicate data protocol packets for data transmission / reception with nodes in the BLE mesh network 100 and network configuration of the BLE mesh network 100 in both directions or in one direction. The BLE mesh gateway 200 may include a wireless communication device for communicating with nodes on the BLE mesh network 100.

또한, BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 원격의 클라우드 서버(300)와 인터넷 네트워크를 통한 통신을 수행하기 위한, 이더넷이나 와이파이와 같은 유무선 통신 장치를 포함할 수 있다. BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 원격의 클라우드 서버(300)로부터 데이터를 수신하여, BLE 메쉬 네트워크(100) 내의 복수의 노드들로 전송할 수 있다. BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 기 설정된 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit; SDK)에 따라, BLE 메쉬 네트워크(100)와 클라우드 서버(300) 사이의 데이터 송수신 시 프로토콜 변환을 수행할 수 있다. In addition, the BLE mesh gateway 200 may include a wired / wireless communication device such as Ethernet or Wi-Fi to perform communication through the remote cloud server 300 and an Internet network. The BLE mesh gateway 200 may receive data from the remote cloud server 300 and transmit it to a plurality of nodes in the BLE mesh network 100. The BLE mesh gateway 200 may perform protocol conversion when transmitting and receiving data between the BLE mesh network 100 and the cloud server 300 according to a preset software development kit (SDK).

BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 BLE 메쉬 네트워크(100)로부터의 데이터 패킷을 수신하면, 인터넷 네트워크에 대한 프로토콜 변환을 수행하여, 클라우드 서버(300)로 데이터를 전송할 수 있다. 또한, BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 클라우드 서버(300)로부터 데이터 패킷을 수신하면, BLE 메쉬 네트워크에 대한 프로토콜 변환을 수행하여, BLE 메쉬 네트워크(100) 내의 노드로 데이터를 전송할 수 있다. 즉, BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 데이터 패킷의 프로토콜 변환을 통한 클라우드 서버(300)와의 통신 인터페이스 외에 별도의 노드의 등록이나 설정 등의 소프트웨어 애플리케이션 기능을 포함하지 않을 수 있다.When the BLE mesh gateway 200 receives a data packet from the BLE mesh network 100, it may perform protocol conversion on the Internet network to transmit data to the cloud server 300. In addition, when receiving a data packet from the cloud server 300, the BLE mesh gateway 200 may perform protocol conversion on the BLE mesh network and transmit data to a node in the BLE mesh network 100. That is, the BLE mesh gateway 200 may not include a software application function such as registration or setting of a separate node in addition to a communication interface with the cloud server 300 through protocol conversion of data packets.

클라우드 서버(300)는 BLE 메쉬 네트워크(100)에 대한 노드의 등록, 복수의 노드 사이의 상관관계 설정 및 BLE 메쉬 네트워크(100)에 대한 모니터링 관리를 수행할 수 있다. 이를 위하여, 클라우드 서버(300)는 BLE 메쉬 네트워크(100)에의 노드 등록(register) 및 BLE 메쉬 게이트웨이(200)로부터 노드 정보를 수신하는 SDK 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 클라우드 서버(300)는 노드 간 상관관계 구성(setting) 구성 및 상관관계 입출력을 위해 BLE 메쉬 게이트웨이(200)와 데이터를 주고받는 SDK 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 클라우드 서버(300)는 클라우드 서버(300) 내 또는 사용자 조작 외부 장치인 프록시 노드(150)의 모니터링 관리(dashboard)를 위한 소프트웨어 API(Application Programing Interface)를 포함할 수 있다.The cloud server 300 may register a node for the BLE mesh network 100, set correlation between a plurality of nodes, and monitor and manage the BLE mesh network 100. To this end, the cloud server 300 may include an SDK interface that receives node information from the BLE mesh network 100 and node registration from the BLE mesh gateway 200. In addition, the cloud server 300 may include an SDK interface for exchanging data with the BLE mesh gateway 200 for configuring and setting correlation between nodes. In addition, the cloud server 300 may include a software application programming interface (API) for monitoring management (dashboard) of the proxy node 150, which is a cloud server 300 or an external device operated by a user.

즉, 클라우드 서버(300)에 BLE 메쉬 네트워크(100)를 소프트웨어적으로 구성하기 위한 노드 등록 및 상관관계 설정 등의 애플리케이션 소프트웨어를 구비할 수 있다. 이에 따라, BLE 메쉬 네트워크의 각 노드들은 노드 등록이나 상관관계 설정을 위한 소프트웨어를 구비하지 않을 수 있어 복잡도를 낮출 수 있고, 클라우드 서버(300)를 통한 관리에 의해 신뢰성을 추가적으로 확보할 수 있다. 또한, 클라우드 서버(300)를 통하여 전문적 관리자가 BLE 메쉬 네트워크를 관리할 수 있어, BLE 메쉬 네트워크로의 노드 추가 또는 망 구성 등에 있어, 편의성이 향상될 수 있다. 또한, 클라우드 서버(300)를 통한 관리에 의하여, 사용자 애플리케이션의 독립적인 업그레이드의 발생 빈도를 줄일 수 있다.That is, the cloud server 300 may be provided with application software such as node registration and correlation setting for configuring the BLE mesh network 100 in software. Accordingly, each node of the BLE mesh network may not have software for node registration or correlation setting, thereby reducing complexity, and additionally securing reliability by management through the cloud server 300. In addition, a professional administrator can manage the BLE mesh network through the cloud server 300, and convenience can be improved in adding nodes to the BLE mesh network or configuring a network. In addition, by management through the cloud server 300, it is possible to reduce the frequency of occurrence of independent upgrades of user applications.

BLE 메쉬 네트워크(100)를 구성하는 복수의 노드들은 적어도 하나의 프록시 노드(150)를 포함할 수 있다. 일 예에 따라, 프록시 노드(150)는 사용자가 조작 가능한 스마트폰이나 태블릿 등일 수 있다. 프록시 노드(150)는 BLE 메쉬 네트워크(100) 내에서 다른 노드들과 BLE 메쉬 프로토콜에 따라 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 프록시 노드(150)는 클라이언트 서버(300)와 API를 통하여 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 프록시 노드(150)는 클라우드 서버(300)의 API를 통한 원격 접속 및 로컬 BLE 메쉬 네트워크를 통한 로컬 접속 중 적어도 하나를 가능하게 하는 소프트웨어 애플리케이션을 구비할 수 있다.The plurality of nodes constituting the BLE mesh network 100 may include at least one proxy node 150. According to an example, the proxy node 150 may be a user-operable smartphone or tablet. The proxy node 150 may transmit and receive data according to the BLE mesh protocol with other nodes within the BLE mesh network 100. In addition, the proxy node 150 may transmit and receive data through the client server 300 and the API. That is, the proxy node 150 may include a software application that enables at least one of remote access through an API of the cloud server 300 and local access through a local BLE mesh network.

사용자는 프록시 노드(150)를 통하여 클라우드 서버(300)와의 원격 네트워크 및 로컬의 BLE MESH 네트워크에 참여할 수 있어, 시공간적 제약없이 BLE MESH 네트워크 망의 모니터링 관리가 가능할 수 있다. 또한, 원격 네트워크에 이상이 발생한 경우에도, 프록시 노드(150)를 통하여 로컬 네트워크에서 관리가 가능하므로, 네트워크 시스템의 안정성을 추가적으로 확보할 수 있다.The user can participate in the remote network and the local BLE MESH network with the cloud server 300 through the proxy node 150, so that monitoring and management of the BLE MESH network network can be performed without time and space restrictions. In addition, even in the event of an abnormality in the remote network, since it can be managed in the local network through the proxy node 150, stability of the network system can be additionally secured.

일 예에 따라, BLE 메쉬 네트워크(100)에 포함되지 않은 비설정 기기를 새로운 노드로 추가하기 위하여, BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 비설정 기기로부터 노드 정보를 수신할 수 있다. 노드 정보는 UUID(Universally Unique Identifier)와 같은 비설정 기기의 식별 정보를 포함할 수 있다. BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 비설정 기기에 대한 노드 정보를 기 설정된 SDK에 따라 프로토콜 변환하여 클라우드 서버(300)로 전송할 수 있다. According to an example, in order to add an unconfigured device that is not included in the BLE mesh network 100 as a new node, the BLE mesh gateway 200 may receive node information from the unconfigured device. The node information may include identification information of an unconfigured device, such as a universally unique identifier (UUID). The BLE mesh gateway 200 may convert the node information for the unconfigured device into a protocol server according to a preset SDK and transmit it to the cloud server 300.

클라우드 서버(300)는 수신된 노드 정보에 기초하여 비설정 기기를 BLE 메쉬 네트워크와 연계하여 등록하고, 등록 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이(200)로 전송할 수 있다. 즉, 종래에 프록시 노드 등의 프로비저너에서 수행하던 새로운 노드의 추가 기능인 프로비저닝을 클라우드 서버(300)에서 수행할 수 있다. 일 예에 따라, 전술한 프록시 노드와 비설정 기기 사이의 프로비저닝 과정은, BLE 메쉬 게이트웨이(200)의 중계를 거쳐, 클라우드 서버(300)와 비설정 기기 사이에서 실질적으로 동일하게 수행될 수 있다.The cloud server 300 may register the unconfigured device in association with the BLE mesh network based on the received node information, and transmit the registration information to the BLE mesh gateway 200. That is, provisioning, which is an additional function of a new node, which was previously performed by a provisioner such as a proxy node, may be performed by the cloud server 300. According to an example, the provisioning process between the above-described proxy node and the unconfigured device may be performed substantially the same between the cloud server 300 and the unconfigured device through the relay of the BLE mesh gateway 200.

비설정 기기가 클라우드 서버(300)에 의해 등록되어, 등록 정보가 수신되면, BLE 메쉬 게이트웨이(200)는 등록된 비설정 기기를 BLE 메쉬 네트워크(100) 내에 참여시킬 수 있다. 신규 노드의 BLE 메쉬 네트워크와의 하드웨어적 망 구성은 공지의 블루투스 기술에 따르며, 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 이를 통하여, 비설정 기기는 하드웨어적으로 BLE 메쉬 네트워크의 일 노드로 구성될 수 있다.When the unconfigured device is registered by the cloud server 300, and registration information is received, the BLE mesh gateway 200 may participate in the registered unconfigured device in the BLE mesh network 100. The hardware network configuration of the new node with the BLE mesh network follows a known Bluetooth technology, and a detailed description thereof will be omitted. Through this, the unconfigured device may be configured as one node of the BLE mesh network in hardware.

일 예에 따라, 클라우드 서버(300)는 기 설정된 SDK를 통해 BLE 메쉬 네트워크(100)에 대한 노드의 등록과 해지를 수행하는 등록 엔진(register engine), 복수의 노드들간의 상관관계를 설정하는 설정 엔진(setting engine) 및 복수의 노드들을 모니터링 관리하는 응용 프로그램 인터페이스(Application Programming Interface; API)를 포함할 수 있다. 또한, 일 예에 따라, 클라우드 서버(300)는 별도의 데이터 수집, 저장 및 분석을 위한 엔진을 추가로 구비할 수 있다.According to an example, the cloud server 300 is configured to set a correlation between a plurality of nodes and a registration engine that registers and cancels a node for the BLE mesh network 100 through a preset SDK. The engine may include a setting engine and an application programming interface (API) for monitoring and managing a plurality of nodes. Also, according to an example, the cloud server 300 may additionally include an engine for collecting, storing, and analyzing separate data.

클라우드 서버(300)의 등록 엔진은 BLE 메쉬 네트워크에 포함된 복수의 노드들에 대한 프로비저닝(provisioning)을 수행하고, 각 노드에 대한 디스크립션(Description), 모니터링(Monitoring), 컨트롤(Control)과 관련된 정보를 등록하거나 해지할 수 있다. 등록 엔진은 기 설정된 기기의 등록/해지 프로토콜 패킷의 SDK에 의해 동작할 수 있다. 또한, 해당 SDK에는 기기 식별 및 보안을 위한 추가 엔진이 포함될 수 있다.The registration engine of the cloud server 300 performs provisioning for a plurality of nodes included in the BLE mesh network, and information related to description, monitoring, and control for each node. You can register or cancel. The registration engine can be operated by the SDK of the registration / revocation protocol packet of the preset device. In addition, the SDK may include additional engines for device identification and security.

도 3을 참조하면, 등록 엔진에서 관리하는 BLE 메쉬 네트워크에 포함된 복수의 노드들에 대한 등록 정보 테이블이 도시되어 있다. 예를 들어, 1번 노드의 경우, 디스크립션은 스위치로 설정되고, 스위치의 온/오프를 모니터링하여, 스위치의 온/오프 동작을 컨트롤하는 것으로 설정되어 있다. N-1번 노드의 경우, 디스크린셥은 온도로 설정되고, 온도 센서의 감지 값을 모니터링하는 것으로 설정되어 있다. 이와 같이, 등록 엔진에는 BLE 메쉬 네트워크에 포함된 복수의 노드들 각각에 대한 정보가 등록될 수 있다.Referring to FIG. 3, a registration information table for a plurality of nodes included in a BLE mesh network managed by a registration engine is shown. For example, in the case of node 1, the description is set to a switch, and it is set to control on / off operation of the switch by monitoring on / off of the switch. In the case of node N-1, the descreen is set to temperature, and is set to monitor the sensing value of the temperature sensor. As such, information on each of a plurality of nodes included in the BLE mesh network may be registered in the registration engine.

또한, 특정 노드를 BLE 메쉬 네트워크에서 해지시키는 관리자의 입력이 수신되는 경우, 등록 엔진은 저장된 정보 테이블에서 해당 노드에 대응하는 정보를 삭제할 수 있다. 등록 엔진은 이와 관련 해지 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이(200)로 전송하면, BLE 메쉬 게이트웨이는 BLE 메쉬 네트워크에서 해당 노드를 하드웨어적으로 제거할 수 있다. 이와 같이, 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템은 BLE 메쉬 네트워크에의 신규 노드의 추가나 기존 노드의 제거 등이 쉽게 이루어질 수 있는 구조로 설계될 수 있다.In addition, when an administrator input for releasing a specific node from the BLE mesh network is received, the registration engine may delete information corresponding to the corresponding node from the stored information table. When the registration engine transmits termination information related to this to the BLE mesh gateway 200, the BLE mesh gateway can remove the corresponding node from the BLE mesh network in hardware. As described above, the remote BLE mesh network system according to the present disclosure may be designed in a structure in which addition of a new node to a BLE mesh network or removal of an existing node can be easily performed.

클라우드 서버(300)의 설정 엔진은 등록 엔진과 연계되어, 로컬 BLE 메쉬 네트워크(100) 내에 등록된 모든 노드들간의 상관관계를 정의하도록 구성될 수 있다. 상관관계는 BLE 메쉬 게이트웨이(200)와 SDK를 통해 통신하거나, 프록시 노드(150)와 API를 통해 통신하며, 조건에 해당하는 이벤트가 발생하면 이에 대응하는 결과를 피드백하도록 기 설정될 수 있다. 일 예에 따라, 해당 SDK와 API는 기기 식별 및 보안을 위한 추가 엔진과 연동될 수 있다.The setting engine of the cloud server 300 may be configured to define a correlation between all nodes registered in the local BLE mesh network 100 in connection with the registration engine. The correlation may be preset to communicate with the BLE mesh gateway 200 through the SDK, or communicate with the proxy node 150 through the API, and to feedback the result corresponding to the event corresponding to the condition. According to an example, the corresponding SDK and API may be interlocked with an additional engine for device identification and security.

설정 엔진은 등록 엔진에 등록된 특정 BLE 메쉬 네트워크의 모든 노드 정보를 수신할 수 있으며, 해당 정보를 바탕으로 사용자 및 관리자는 상관관계를 정의할 수 있다. 상관관계는 조건(condition)과 결과(result)로 기 설정될 수 있다. 조건은 단수 또는 복수의 노드일 수 있으며, 각각의 노드들이 발생할 수 있는 상태를 정의할 수 있다. 결과도 역시 단수 또는 복수의 노드일 수 있으며, 조건의 상황이 발생하였을 때 각각의 노드들이 취하여야 하는 행동(action)으로 설정될 수 있다.The configuration engine can receive all node information of a specific BLE mesh network registered in the registration engine, and based on the information, users and administrators can define correlations. The correlation can be preset as a condition and a result. The condition may be singular or multiple nodes, and may define a state in which each node can occur. The result may also be a singular or a plurality of nodes, and may be set as an action that each node should take when a condition condition occurs.

일 예에 따라, 설정 엔진에서 생성된 상관관계 구성은 도 4와 같이 테이블 형식으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 일 예에 따라, 설정 엔진에서 생성된 상관관계 구성은 그래픽 형식으로 구현될 수 있다. 기 설정된 상관관계는 BLE 메쉬 네트워크의 이벤트 기반 동작 애플리케이션의 기반이 될 수 있으며, SDK와 API를 통해 실제 네트워크 운용이 수행될 수 있다.According to an example, the correlation configuration generated by the setting engine may be implemented in a table format as shown in FIG. 4, but is not limited thereto. According to another example, the correlation configuration generated by the setting engine may be implemented in a graphic format. The preset correlation may be the basis of the event-based operation application of the BLE mesh network, and actual network operation may be performed through the SDK and API.

도 4를 참조하면, 설정 엔진에서 관리하는 BLE 메쉬 네트워크에 포함된 복수의 노드들에 대한 설정 정보 테이블이 도시되어 있다. 예를 들어, A번 상황의 경우, 조건은 1번 노드의 온 상태로 설정되고, 결과는 2번 노드의 온 동작으로 설정되어 있다. 예를 들어, A번 상황은 1번 노드인 전등 스위치의 상태가 온되면, 전등 스위치가 있는 방의 2번 노드인 컴퓨터를 온시키는 상황일 수 있다.4, a configuration information table for a plurality of nodes included in a BLE mesh network managed by a configuration engine is illustrated. For example, in the case of situation A, the condition is set to the ON state of node 1, and the result is set to the ON operation of node 2. For example, situation A may be a situation in which when the state of the light switch that is the first node is turned on, the computer that is the second node of the room where the light switch is located is turned on.

마찬가지로, Z번 상황의 경우, 조건은 8번 노드에서의 감지 값이 50 초과인 상태로 설정되고, 결과는 6번 노드의 온 동작 및 13번 노드의 오프 동작으로 설정되어 있다. 즉, 1번 노드의 상태가 온되는 조건이 만족되는 경우, 2번 노드도 온 상태로 동작하도록 설정된다. 이와 같이, 설정 엔진에는 BLE 메쉬 네트워크에 포함된 복수의 노드들 각각에 대하여 기 설정된 상관관계가 저장될 수 있다.Similarly, in the case of situation Z, the condition is set to a state in which the detection value at node 8 is greater than 50, and the result is set to the on operation of node 6 and the off operation of node 13. That is, when the condition that the state of the node 1 is on is satisfied, the node 2 is also set to operate in the on state. As described above, a predetermined correlation may be stored in each of the plurality of nodes included in the BLE mesh network in the setting engine.

설정 엔진은 노드들의 특정 이벤트 발생 시의 동작 상태를 전달(SDK 또는 API)받고 이를 대쉬보드(dashboard)로 표출하기 위한 API와 해당 이벤트 조건에 기반하여 결과를 전달하는 API, 해당 결과에 따른 상태변화를 전달(SDK 또는 API)받고 이를 대쉬보드로 표출하기 위한 API 등을 포함할 수 있다. The setting engine receives the operation status when a specific event of the nodes occurs (SDK or API), and an API for displaying it as a dashboard, and an API that delivers results based on the event conditions, and a state change according to the result And an API for receiving (SDK or API) and displaying it on a dashboard.

설정 엔진의 조건과 결과의 이벤트 상태는 복수의 노드들을 모니터링 관리하는 API를 통하여 출력될 수 있다. 또한, 조건과 결과의 이벤트 상태는 API를 통해 웹/앱 또는 기타 사용자 조작/디스플레이 장치에 전송될 수 있다. 이를 통하여, 클라우드 서버(300)의 관리자나 프록시 노드(150)의 사용자는 BLE 메쉬 네트워크 내의 복수의 노드들의 동작을 모니터링 관리할 수 있다.Event conditions of the conditions and results of the setting engine may be output through an API for monitoring and managing a plurality of nodes. Further, the event status of the conditions and results may be transmitted to a web / app or other user manipulation / display device through an API. Through this, an administrator of the cloud server 300 or a user of the proxy node 150 can monitor and manage the operation of a plurality of nodes in the BLE mesh network.

이에 따르면, 기기들에 대한 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리 등의 소프트웨어적인 동작은 원격의 클라우드 서버에서 수행하고, 로컬의 하드웨어적인 무선통신 네트워크는 BLE 메쉬 게이트웨이와 이와 연동된 다수의 BLE 메쉬 노드로 구현함으로써, BLE 메쉬 네트워크의 구성 및 활용에 대한 원격관리 추가로 시공간적 제약을 해소할 수 있다.According to this, software operations such as registration, correlation setting, and monitoring management of devices are performed on a remote cloud server, and a local hardware wireless communication network is configured with a BLE mesh gateway and a number of BLE mesh nodes linked thereto. By implementing, it is possible to solve the spatio-temporal limitations by adding remote management for the configuration and utilization of the BLE mesh network.

또한, BLE 메쉬 게이트웨이와 프록시 노드에 적용된 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit; SDK)와 응용 프로그램 인터페이스(Application Programming Interface; API)를 이용하여 BLE 메쉬 네트워크의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, BLE 메쉬 네트워크의 구성을 위한 다수의 노드들에 대한 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리를 위한 소프트웨어 전반을 클라우드 서버에서 관리함으로써, BLE 메쉬 네트워크 구성 및 활용에 있어서 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, BLE 메쉬 네트워크를 구성하는 노드들에 무선 네트워크를 구성하기 위한 하드웨어와 통신 프로토콜 교환 소프트웨어만을 구비하도록 단순화함으로써, BLE 메쉬 네트워크의 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the stability of the BLE mesh network by using a software development kit (SDK) and an application programming interface (API) applied to the BLE mesh gateway and the proxy node. In addition, by managing the software for registering, correlating, and monitoring multiple nodes for configuring a BLE mesh network in a cloud server, freedom in configuring and utilizing the BLE mesh network can be improved. In addition, it is possible to improve the stability of the BLE mesh network by simplifying the nodes constituting the BLE mesh network to have only hardware and communication protocol exchange software for configuring the wireless network.

또한, BLE 메쉬 게이트웨이에 BLE 메쉬 네트워크 프로토콜 통신과 인터넷 네트워크 SDK 프로토콜 변환 소프트웨어만 구비하도록 함으로써, 사용자 애플리케이션, 노드 등록, 상관관계 설정 등에 필요한 빈번한 업그레이드 작업을 생략할 수 있다. 또한, 클라우드 서버에서 노드 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리 등 모든 애플리케이션 관리를 수행함으로써, 사용자 및 관리자 기능 향상, 소프트웨어 및 BLE 메쉬 네트워크 구성이나 관리가 용이할 수 있다.In addition, by providing only BLE mesh network protocol communication and Internet network SDK protocol conversion software in the BLE mesh gateway, frequent upgrades required for user application, node registration, correlation setting, etc. can be omitted. In addition, by performing all application management such as node registration, correlation setting, and monitoring management in the cloud server, user and administrator functions can be improved, and software and BLE mesh network configuration or management can be facilitated.

도 5는 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법에 대한 흐름도이다. 5 is a flowchart of a method of configuring a remote BLE mesh network system according to the present disclosure.

본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법은, 도 2를 참조하여 설명한 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템(10)에서 구현될 수 있다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법과, 이를 구현하기 위한 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템(10)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.The configuration method of the remote BLE mesh network system according to the present disclosure may be implemented in the remote BLE mesh network system 10 described with reference to FIG. 2. Hereinafter, a configuration method of a remote BLE mesh network system according to the present disclosure and an operation of the remote BLE mesh network system 10 for implementing the same will be described in detail with reference to necessary drawings.

도 5를 참조하면, 복수의 노드들로 구성된 BLE 메쉬 네트워크에 추가될 비설정 기기에 대한 노드 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이를 통하여 클라우드 서버로 전송할 수 있다[S100].Referring to FIG. 5, node information for an unconfigured device to be added to a BLE mesh network composed of a plurality of nodes may be transmitted to a cloud server through a BLE mesh gateway [S100].

BLE 메쉬 네트워크에 포함되지 않은 비설정 기기를 새로운 노드로 추가하기 위하여, BLE 메쉬 게이트웨이는 비설정 기기로부터 노드 정보를 수신할 수 있다. 노드 정보는 UUID와 같은 비설정 기기의 식별 정보를 포함할 수 있다. BLE 메쉬 게이트웨이는 비설정 기기에 대한 노드 정보를 기 설정된 SDK에 따라 프로토콜 변환하여 클라우드 서버로 전송할 수 있다. In order to add an unconfigured device not included in the BLE mesh network as a new node, the BLE mesh gateway may receive node information from the unconfigured device. The node information may include identification information of an unconfigured device such as a UUID. The BLE mesh gateway can convert the node information for the unconfigured device according to a preset SDK and transmit it to the cloud server.

다시, 도 5를 참조하면, 클라우드 서버로부터 비설정 기기에 대한 등록 정보를 수신할 수 있다[S110].Referring again to FIG. 5, it is possible to receive registration information for an unconfigured device from a cloud server [S110].

클라우드 서버는 수신된 노드 정보에 기초하여 비설정 기기를 BLE 메쉬 네트워크와 연계하여 등록하고, 등록 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이로 전송할 수 있다. 즉, 종래에 프록시 노드 등의 프로비저너에서 수행하던 새로운 노드의 추가 기능인 프로비저닝을 클라우드 서버에서 수행할 수 있다. BLE 메쉬 게이트웨이는 클라우드 서버로부터 등록된 노드에 대한 등록 정보를 수신할 수 있다.The cloud server may register the unconfigured device in association with the BLE mesh network based on the received node information, and transmit the registration information to the BLE mesh gateway. That is, provisioning, which is an additional function of a new node, which was conventionally performed by a provisioner such as a proxy node, can be performed in a cloud server. The BLE mesh gateway can receive registration information for the registered node from the cloud server.

다시, 도 5를 참조하면, 수신된 등록 정보에 기초하여 BLE 메쉬 네트워크에 비설정 기기를 참여시킬 수 있다[S120].Referring again to FIG. 5, it is possible to engage a non-configuration device in the BLE mesh network based on the received registration information [S120].

비설정 기기가 클라우드 서버에 의해 등록되어, 등록 정보가 수신되면, BLE 메쉬 게이트웨이는 등록된 비설정 기기를 BLE 메쉬 네트워크 내에 참여시킬 수 있다. 이를 통하여, 비설정 기기는 하드웨어적으로 BLE 메쉬 네트워크의 일 노드로 구성될 수 있다. 이러한 과정을 거쳐, BLE 메쉬 네트워크에의 노드의 추가 및 확장이 수행될 수 있다.When the unconfigured device is registered by the cloud server, and the registration information is received, the BLE mesh gateway can participate in the registered unconfigured device in the BLE mesh network. Through this, the unconfigured device may be configured as one node of the BLE mesh network in hardware. Through this process, the addition and expansion of nodes to the BLE mesh network can be performed.

이하에서는, 복수의 노드들로 구성된 BLE 메쉬 네트워크의 동작 방법에 대하여 관련 도면을 참조하여, 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of operating a BLE mesh network composed of a plurality of nodes will be described in detail with reference to related drawings.

도 6 내지 도 8은 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 동작 방법에 대한 흐름도이다.6 to 8 are flowcharts of a method of operating a remote BLE mesh network system according to the present disclosure.

도 6에는 BLE 메쉬 네트워크에의 신규 노드의 추가 및 해지 노드의 제외에 대한 흐름도가 도시되어 있다. BLE 메쉬 네트워크에 포함되지 않은 비설정 기기는 식별 정보를 포함하는 노드 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이로 전송할 수 있다(S200). BLE 메쉬 게이트웨이는 비설정 기기에 대한 노드 정보를 기 설정된 SDK에 따라 프로토콜 변환하여 클라우드 서버로 전송할 수 있다(S210). 6 is a flowchart for adding a new node to a BLE mesh network and excluding a termination node. The non-configuration device not included in the BLE mesh network may transmit node information including identification information to the BLE mesh gateway (S200). The BLE mesh gateway may convert the node information for the unconfigured device into a protocol server according to a preset SDK and transmit it to the cloud server (S210).

클라우드 서버는 수신된 노드 정보에 기초하여 비설정 기기를 BLE 메쉬 네트워크와 연계하여 등록(S220)하고, 등록 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이로 전송할 수 있다(S230). 등록 정보가 수신되면, BLE 메쉬 게이트웨이는 등록 정보를 비설정 기기로 프로토콜 변환하여 전송할 수 있다(S240). 등록 정보에 기초하여 비설정 기기는 BLE 메쉬 네트워크에 참여할 수 있다(S250). 이를 통하여, 비설정 기기는 하드웨어적으로 BLE 메쉬 네트워크의 일 노드로 구성될 수 있다.The cloud server may register the unconfigured device in association with the BLE mesh network based on the received node information (S220), and transmit the registration information to the BLE mesh gateway (S230). When the registration information is received, the BLE mesh gateway may convert the registration information into a non-configuration device and transmit the protocol (S240). Based on the registration information, the non-configuration device may participate in the BLE mesh network (S250). Through this, the unconfigured device may be configured as one node of the BLE mesh network in hardware.

또한, 특정 노드를 BLE 메쉬 네트워크에서 해지시키는 관리자의 입력이 수신되는 경우(S300), 클라우드 서버는 저장된 정보 테이블에서 해당 노드에 대응하는 정보를 삭제할 수 있다. 클라우드 서버는 이와 관련 해지 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이로 전송할 수 있다(S310). BLE 메쉬 게이트웨이는 BLE 메쉬 네트워크에서 해당 노드를 하드웨어적으로 제거할 수 있다(S320). 이와 같이, 본 개시에 따른 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템은 BLE 메쉬 네트워크에의 신규 노드의 추가나 기존 노드의 제거 등이 쉽게 이루어질 수 있는 구조로 설계될 수 있다.In addition, when an administrator input for releasing a specific node from the BLE mesh network is received (S300), the cloud server may delete information corresponding to the corresponding node from the stored information table. The cloud server may transmit termination information related to this to the BLE mesh gateway (S310). The BLE mesh gateway can remove the corresponding node from the BLE mesh network in hardware (S320). As described above, the remote BLE mesh network system according to the present disclosure may be designed in a structure in which addition of a new node to a BLE mesh network or removal of an existing node can be easily performed.

이에 따르면, BLE 메쉬 네트워크의 구성을 위한 다수의 노드들에 대한 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리를 위한 소프트웨어 전반을 클라우드 서버에서 관리함으로써, BLE 메쉬 네트워크 구성 및 활용에 있어서 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, BLE 메쉬 네트워크를 구성하는 노드들에 무선 네트워크를 구성하기 위한 하드웨어와 통신 프로토콜 교환 소프트웨어만을 구비하도록 단순화함으로써, BLE 메쉬 네트워크의 안정성을 향상시킬 수 있다.According to this, it is possible to improve the degree of freedom in configuring and utilizing the BLE mesh network by managing the software for registration, correlation setting, and monitoring management of multiple nodes for the configuration of the BLE mesh network in the cloud server. In addition, it is possible to improve the stability of the BLE mesh network by simplifying the nodes constituting the BLE mesh network to have only hardware and communication protocol exchange software for configuring the wireless network.

또한, BLE 메쉬 게이트웨이에 BLE 메쉬 네트워크 프로토콜 통신과 인터넷 네트워크 SDK 프로토콜 변환 소프트웨어만 구비하도록 함으로써, 사용자 애플리케이션, 노드 등록, 상관관계 설정 등에 필요한 빈번한 업그레이드 작업을 생략할 수 있다.In addition, by providing only BLE mesh network protocol communication and Internet network SDK protocol conversion software in the BLE mesh gateway, frequent upgrades required for user application, node registration, correlation setting, etc. can be omitted.

도 7에는 BLE 메쉬 네트워크의 복수의 노드들의 상관관계의 설정 및 관리에 대한 흐름도가 도시되어 있다. 클라우드 서버는 BLE 메쉬 네트워크의 모든 노드 정보를 저장할 수 있으며, 이에 기초하여 관리자로부터의 입력에 따라 복수의 노드들 사이의 상관관계를 설정할 수 있다(S400). 상관관계는 BLE 메쉬 게이트웨이와 SDK를 통해 통신하거나, 프록시 노드와 API를 통해 통신하며, 조건에 해당하는 이벤트가 발생하면 이에 대응하는 결과를 피드백하도록 설정될 수 있다.7 is a flowchart for setting and managing correlation of a plurality of nodes in a BLE mesh network. The cloud server may store all the node information of the BLE mesh network, and based on this, the correlation between the plurality of nodes may be set according to the input from the administrator (S400). The correlation may be set to communicate through the BLE mesh gateway and the SDK, or through the proxy node and the API, and feedback the result corresponding to the event corresponding to the condition.

설정 엔진은 상관관계는 조건과 결과로 설정될 수 있다. 조건은 단수 또는 복수의 노드일 수 있으며, 각각의 노드들이 발생할 수 있는 상태를 정의할 수 있다. 결과도 역시 단수 또는 복수의 노드일 수 있으며, 조건의 상황이 발생하였을 때 각각의 노드들이 취하여야 하는 행동으로 설정될 수 있다.In the setting engine, correlation can be set by conditions and results. The condition may be singular or multiple nodes, and may define a state in which each node can occur. The result may also be a singular or a plurality of nodes, and may be set as an action that each node should take when a condition condition occurs.

클라우드 서버는 설정된 상관관계 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이로 전송할 수 있다(S410). BLE 메쉬 게이트웨이는 수신된 상관관계 정보를 기 설정된 SDK에 따라 프로토콜 변환하여 BLE 메쉬 네트워크로 전송할 수 있다(S420). 설정된 상관관계는 BLE 메쉬 네트워크의 이벤트 기반 동작 애플리케이션의 기반이 될 수 있으며, SDK와 API를 통해 실제 네트워크 운용이 수행될 수 있다.The cloud server may transmit the set correlation information to the BLE mesh gateway (S410). The BLE mesh gateway may convert the received correlation information into a protocol according to a preset SDK and transmit it to the BLE mesh network (S420). The established correlation may be the basis of the event-based operation application of the BLE mesh network, and actual network operation may be performed through the SDK and API.

BLE 메쉬 네트워크에 포함된 노드들 중에서 상관관계의 조건이 만족되는 노드가 발생하는 경우, 해당 노드는 조건이 만족된 상관관계에서 설정된 동작을 수행할 수 있다(S430). 예를 들어, 1번 노드인 전등 스위치의 상태가 온되는 조건이 만족되는 경우, 상관관계로 설정된 2번 노드인 컴퓨터가 온 동작할 수 있다.When a node that satisfies the condition of correlation occurs among nodes included in the BLE mesh network, the node may perform an operation set in the correlation where the condition is satisfied (S430). For example, when the condition that the state of the light switch, which is the first node, is turned on is satisfied, the computer, which is the second node that is set as a correlation, may be turned on.

설정된 동작을 수행한 노드는 BLE 메쉬 게이트웨이로 수행된 동작에 대한 동작 정보를 전송할 수 있다(S440). BLE 메쉬 게이트웨이는 수신된 동작 정보를 기 설정된 SDK에 따라 프로토콜 변환하여 클라우드 서버로 전송할 수 있다(S450). 클라우드 서버는 조건과 결과의 이벤트 상태인 수신된 동작 정보를 복수의 노드들을 모니터링 관리하는 API를 통하여 출력할 수 있다(S460). 클라우드 서버의 관리자는 출력된 정보를 통하여 BLE 메쉬 네트워크를 모니터링 관리할 수 있다(S470).The node performing the set operation may transmit operation information on the operation performed by the BLE mesh gateway (S440). The BLE mesh gateway may convert the received operation information into a protocol server according to a preset SDK and transmit it to the cloud server (S450). The cloud server may output the received operation information, which is an event state of conditions and results, through an API for monitoring and managing a plurality of nodes (S460). The administrator of the cloud server can monitor and manage the BLE mesh network through the output information (S470).

이에 따르면, 기기들에 대한 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리 등의 소프트웨어적인 동작은 원격의 클라우드 서버에서 수행하고, 로컬의 하드웨어적인 무선통신 네트워크는 BLE 메쉬 게이트웨이와 이와 연동된 다수의 BLE 메쉬 노드로 구현함으로써, BLE 메쉬 네트워크의 구성 및 활용에 대한 원격관리 추가로 시공간적 제약을 해소할 수 있다. 또한, 클라우드 서버에서 노드 등록, 상관관계 설정, 모니터링 관리 등 모든 애플리케이션 관리를 수행함으로써, 관리자 기능 향상, 소프트웨어 및 BLE 메쉬 네트워크 구성이나 관리가 용이할 수 있다.According to this, software operations such as registration, correlation setting, and monitoring management of devices are performed on a remote cloud server, and a local hardware wireless communication network is configured with a BLE mesh gateway and a number of BLE mesh nodes linked thereto. By implementing, it is possible to solve the spatio-temporal limitations by adding remote management for the configuration and utilization of the BLE mesh network. In addition, by performing all application management, such as node registration, correlation setting, and monitoring management, in the cloud server, it is possible to improve administrator functions, and to configure or manage software and BLE mesh networks.

도 8에는 사용자 조작 기기인 프록시 노드의 동작에 대한 흐름도가 도시되어 있다. 프록시 노드는 사용자가 조작 가능한 스마트폰이나 태블릿 등일 수 있다. 프록시 노드는 BLE 프로토콜에 기초하여 BLE 메쉬 네트워크 내에서 다른 노드들과 데이터를 송수신할 수 있다(S500). 또한, 프록시 노드는 클라이언트 서버와 API를 통하여 데이터를 송수신할 수 있다(S510). 즉, 프록시 노드는 클라우드 서버의 API를 통한 원격 접속 및 로컬 BLE 메쉬 네트워크를 통한 로컬 접속 중 적어도 하나를 가능하게 하는 소프트웨어 애플리케이션을 구비할 수 있다.8 is a flowchart illustrating an operation of a proxy node that is a user manipulation device. The proxy node may be a user-operable smartphone or tablet. The proxy node may transmit and receive data with other nodes in the BLE mesh network based on the BLE protocol (S500). Also, the proxy node may transmit and receive data through the client server and the API (S510). That is, the proxy node may include a software application that enables at least one of remote access through the cloud server's API and local access through a local BLE mesh network.

BLE 메쉬 네트워크에 포함된 노드들 중에서 전술한 상관관계의 조건이 만족되는 노드가 발생하는 경우, 해당 노드는 조건이 만족된 상관관계에서 설정된 동작을 수행할 수 있다(S520). 설정된 동작을 수행한 노드는 프록시 노드로 수행된 동작에 대한 동작 정보를 전송할 수 있다(S530). 프록시 노드는 조건과 결과의 이벤트 상태인 수신된 동작 정보를 출력할 수 있다(S540). 프록시 노드의 사용자는 출력된 정보를 통하여 BLE 메쉬 네트워크를 모니터링 관리할 수 있다(S550).When a node that satisfies the above-described correlation condition occurs among the nodes included in the BLE mesh network, the corresponding node may perform an operation set in the correlation where the condition is satisfied (S520). The node performing the set operation may transmit operation information on the operation performed to the proxy node (S530). The proxy node may output the received operation information, which is an event state of conditions and results (S540). The user of the proxy node can monitor and manage the BLE mesh network through the output information (S550).

이에 따르면, 사용자는 프록시 노드를 통하여 클라우드 서버와의 원격 네트워크 및 로컬의 BLE MESH 네트워크에 참여할 수 있어, 시공간적 제약없이 BLE MESH 네트워크 망의 모니터링 관리가 가능할 수 있다. 또한, 원격 네트워크에 이상이 발생한 경우에도, 프록시 노드를 통하여 로컬 네트워크에서 관리가 가능하므로, 네트워크 시스템의 안정성을 추가적으로 확보할 수 있다.According to this, the user can participate in a remote network with a cloud server and a local BLE MESH network through a proxy node, so that monitoring and management of the BLE MESH network network can be performed without time and space restrictions. In addition, even when an abnormality occurs in the remote network, since it can be managed in the local network through a proxy node, stability of the network system can be additionally secured.

전술한 본 개시는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The present disclosure described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes any kind of recording device in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include a hard disk drive (HDD), solid state disk (SSD), silicon disk drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. This includes, and is also implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description and the accompanying drawings are merely illustrative of the technical spirit of the present disclosure, and those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains combine combinations of configurations without departing from the essential characteristics of the present disclosure. , Various modifications and variations such as separation, substitution and change will be possible. Therefore, the embodiments disclosed in the present disclosure are not intended to limit the technical spirit of the present disclosure, but to explain the scope, and the scope of the technical spirit of the present disclosure is not limited by the embodiments. That is, within the scope of the present disclosure, all of the constituent elements may be selectively combined and operated. The scope of protection of the present disclosure should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present disclosure.

10: 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템
100: BLE 메쉬 네트워크 150: 프록시 노드
200: BLE 메쉬 게이트웨이 300: 클라우드 서버
10: Remote BLE mesh network system
100: BLE mesh network 150: proxy node
200: BLE mesh gateway 300: cloud server

Claims (13)

복수의 노드들로 구성된 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 메쉬 네트워크;
상기 BLE 메쉬 네트워크에 대한 노드의 등록, 상기 복수의 노드 사이의 상관관계 설정 및 상기 BLE 메쉬 네트워크에 대한 모니터링 관리를 수행하는 클라우드 서버; 및
상기 BLE 메쉬 네트워크의 하드웨어적 연결을 구성하고, 상기 BLE 메쉬 네트워크와 상기 클라우드 서버 사이에서, 인터넷 네트워크를 통한 데이터의 송수신 시 프로토콜 변환을 수행하는 BLE 메쉬 게이트웨이;를 포함하고,
상기 복수의 노드들은 적어도 하나의 프록시 노드를 포함하고,
상기 프록시 노드는 상기 BLE 메쉬 네트워크 내에서 다른 노드들과 데이터를 송수신하고, 상기 클라우드 서버와 API를 통하여 데이터를 송수신하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템.
A low-power Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network composed of a plurality of nodes;
A cloud server that registers a node for the BLE mesh network, sets correlation between the plurality of nodes, and monitors and manages the BLE mesh network; And
Includes; a BLE mesh gateway that configures a hardware connection of the BLE mesh network, and performs protocol conversion when transmitting and receiving data through the Internet network between the BLE mesh network and the cloud server.
The plurality of nodes includes at least one proxy node,
The proxy node transmits and receives data to and from other nodes in the BLE mesh network, and transmits and receives data through the cloud server and API through a remote BLE mesh network system.
제 1 항에 있어서,
상기 BLE 메쉬 게이트웨이는 기 설정된 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit; SDK)에 따라, 상기 BLE 메쉬 네트워크와 상기 클라우드 서버 사이의 데이터 송수신 시 프로토콜 변환을 수행하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템.
According to claim 1,
The BLE mesh gateway is a remote BLE mesh network system that performs protocol conversion when transmitting and receiving data between the BLE mesh network and the cloud server according to a preset software development kit (SDK).
제 2 항에 있어서,
상기 BLE 메쉬 게이트웨이는 상기 BLE 메쉬 네트워크에 포함되지 않은 비설정 기기에 대한 정보를 상기 클라우드 서버로 전송하고, 상기 클라우드 서버로부터 상기 비설정 기기에 대한 등록 정보를 수신하면 상기 BLE 메쉬 네트워크에 상기 비설정 기기를 참여시키는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템.
According to claim 2,
The BLE mesh gateway transmits information on unconfigured devices that are not included in the BLE mesh network to the cloud server, and receives registration information on the unconfigured devices from the cloud server. Remote BLE mesh network system to engage devices.
삭제delete 복수의 노드들로 구성된 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 메쉬 네트워크;
상기 BLE 메쉬 네트워크에 대한 노드의 등록, 상기 복수의 노드 사이의 상관관계 설정 및 상기 BLE 메쉬 네트워크에 대한 모니터링 관리를 수행하는 클라우드 서버; 및
상기 BLE 메쉬 네트워크의 하드웨어적 연결을 구성하고, 상기 BLE 메쉬 네트워크와 상기 클라우드 서버 사이에서, 인터넷 네트워크를 통한 데이터의 송수신 시 프로토콜 변환을 수행하는 BLE 메쉬 게이트웨이;를 포함하고,
상기 클라우드 서버는 상기 BLE 메쉬 네트워크에 대한 노드의 등록과 해지를 수행하는 등록 엔진(register engine), 상기 복수의 노드들간의 상관관계를 설정하는 설정 엔진(setting engine) 및 상기 복수의 노드들을 모니터링 관리하는 응용 프로그램 인터페이스(Application Programming Interface; API)를 포함하고, 기 설정된 SDK에 따라 상기 BLE 메쉬 게이트웨이와 데이터를 송수신하며,
상기 등록 엔진은 상기 BLE 메쉬 네트워크에 포함된 복수의 노드들에 대한 프로비저닝(provisioning)을 수행하고, 디스크립션, 모니터링 및 컨트롤과 관련된 정보를 관리하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템.
A low-power Bluetooth Low Energy (BLE) mesh network composed of a plurality of nodes;
A cloud server that registers a node for the BLE mesh network, sets correlation between the plurality of nodes, and monitors and manages the BLE mesh network; And
Includes; a BLE mesh gateway that configures a hardware connection of the BLE mesh network, and performs protocol conversion when transmitting and receiving data through the Internet network between the BLE mesh network and the cloud server.
The cloud server monitors and manages a plurality of nodes, including a registration engine that registers and terminates nodes for the BLE mesh network, a setting engine that sets correlations between the plurality of nodes, and a plurality of nodes. It includes an application programming interface (API), and transmits and receives data to and from the BLE mesh gateway according to a preset SDK,
The registration engine is a remote BLE mesh network system that performs provisioning for a plurality of nodes included in the BLE mesh network and manages information related to description, monitoring, and control.
제 5 항에 있어서,
상기 설정 엔진은 상기 등록 엔진과 연계되어 상기 BLE 메쉬 네트워크에 포함된 복수의 노드들 사이의 상관관계를 설정하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템.
The method of claim 5,
The setting engine is a remote BLE mesh network system that establishes a correlation between a plurality of nodes included in the BLE mesh network in association with the registration engine.
제 6 항에 있어서,
상기 상관관계는 상기 복수의 노드들 중 적어도 하나의 노드에 대한 조건 및 상기 조건 만족 시 각 노드들의 동작으로 설정되는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템.
The method of claim 6,
The correlation is a remote BLE mesh network system that is set as a condition for at least one node among the plurality of nodes and an operation of each node when the condition is satisfied.
삭제delete BLE 메쉬 네트워크 시스템을 구성하는 방법에 있어서,
복수의 노드들로 구성된 BLE 메쉬 네트워크에 추가될 비설정 기기에 대한 노드 정보를 BLE 메쉬 게이트웨이를 통하여 클라우드 서버로 전송하는 단계;
상기 클라우드 서버로부터 상기 비설정 기기에 대한 등록 정보를 수신하는 단계;
상기 수신된 등록 정보에 기초하여 상기 BLE 메쉬 네트워크에 상기 비설정 기기를 참여시키는 단계;
상기 복수의 노드들 사이의 상관관계를 설정하는 단계;
상기 상관관계에 따른 조건 만족 시, 조건 만족된 노드들의 동작을 수신하는 단계; 및
상기 수신된 노드들의 동작 결과를 출력하는 단계;를 포함하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법.
In the method of configuring a BLE mesh network system,
Transmitting node information for an unconfigured device to be added to a BLE mesh network composed of a plurality of nodes to a cloud server through a BLE mesh gateway;
Receiving registration information for the unconfigured device from the cloud server;
Joining the unconfigured device to the BLE mesh network based on the received registration information;
Establishing a correlation between the plurality of nodes;
Upon satisfying the condition according to the correlation, receiving operations of the satisfied nodes; And
And outputting an operation result of the received nodes.
제 9 항에 있어서,
상기 전송하는 단계는 상기 노드 정보에 대하여 기 설정된 SDK에 따라 프로토콜 변환을 수행하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법.
The method of claim 9,
The transmitting step is a method of configuring a remote BLE mesh network system that performs protocol conversion according to a preset SDK for the node information and transmits it to the cloud server.
제 9 항에 있어서,
상기 등록 정보를 수신하는 단계는 상기 클라우드 서버로부터 수신된 상기 등록 정보에 대하여 기 설정된 SDK에 따라 프로토콜 변환을 수행하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법.
The method of claim 9,
The step of receiving the registration information is a method of configuring a remote BLE mesh network system that performs protocol conversion according to a preset SDK for the registration information received from the cloud server.
삭제delete 제 9 항에 있어서,
상기 클라우드 서버 또는 프록시 노드에서 상기 BLE 메쉬 네트워크를 구성하는 복수의 노드들을 모니터링 관리하는 단계; 를 더 포함하는 원격 BLE 메쉬 네트워크 시스템의 구성 방법.


The method of claim 9,
Monitoring and managing a plurality of nodes constituting the BLE mesh network in the cloud server or proxy node; Method of configuring a remote BLE mesh network system further comprising a.


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