KR102210670B1 - 게이트웨이에 장치를 등록하는 방법 및 장치 - Google Patents

게이트웨이에 장치를 등록하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스터게이트웨이가 장치를 등록하는 방법 및 장치에 관한 것으로 본 발명에 따른 장치를 등록하는 방법은 상기 마스터게이트웨이를 포함하여 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 상기 장치에 대하여 측정할 성능 파라미터를 선택하는 단계; 상기 게이트웨이들에 등록 가능한 장치에 대해서 측정한, 상기 성능 파라미터의 적어도 한 개 이상의 제1정보를 상기 게이트웨이들로부터 수집하는 단계; 각 게이트웨이 별로, 상기 적어도 한 개 이상의 제1정보에 기반하여 상기 장치를 등록하기 위해 사용되는 제 2정보를 생성하는 단계; 상기 제2정보에 기반하여 상기 적어도 두 개 이상의 게이트웨이 중 선택된 게이트웨이에 상기 장치의 등록을 지시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

게이트웨이에 장치를 등록하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REGISTERING DEVICE TO GATEWAY}
본 발명은 게이트웨이에 장치를 등록하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 발명은 특히 멀티게이트웨이 환경에서 게이트웨이에 장치를 등록하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 홈 네트워크 시스템에서는 댁내 주로 1개의 게이트웨이를 통해 장치가 관리된다. 향후, IoT(Internet of Things, 사물 인터넷) 시대가 도래하고 스마트 홈 시장이 확대될 전망인 바, 다양한 장치에 대한 수용 및 네트워크 커버리지 확대 등의 요구로 인해 멀티게이트웨이 환경이 필연적으로 도입될 것이다. 멀티게이트웨이 환경에서 중요한 이슈는 장치 관리 부분으로, 특히 신규 장치 등록 시 최적의 게이트웨이를 판단하는 것이다. 그러나 종래 기술에서는 이러한 문제에 대한 기술적인 해결방안이 미흡하다.
멀티 게이트웨이의 장치 관리방법에 대한 종래 기술은 홈 네트워크 시스템(Home Network System), 레지스터 콘트롤러(Register Controller) 및 홈 장치(Home 장치) 등록 방법에 관한 것이다. 장치는 레지스터 콘트롤러(register controller)에 등록될 수 있다. 게이트웨이는 레지스터 콘트롤러가 속한 지역(region)과 장치의 UID(Unique Identification Number)를 서로 맵핑하여 관리한다. 그러나 종래 기술은 등록 가능한 게이트웨이들이 여러 개 존재하는 경우에도, 다바이스 관리에 대한 최적 게이트웨이를 판단하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 성능 파라미터 및/또는 장치의 서비스 카테고리에 기반한 최적 게이트웨이를 결정하여 장치를 등록하는 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 스마트 홈 네트워크 시스템의 마스터게이트웨이에서 장치를 등록하는 방법은 상기 마스터게이트웨이를 포함하여 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 상기 장치에 대하여 측정할 성능 파라미터를 선택하는 단계; 상기 게이트웨이들에 등록 가능한 장치에 대해서 측정한, 상기 성능 파라미터의 적어도 한 개 이상의 제1정보를 상기 게이트웨이들로부터 수집하는 단계; 각 게이트웨이 별로, 상기 적어도 한 개 이상의 제1정보에 기반하여 상기 장치를 등록하기 위해 사용되는 제 2정보를 생성하는 단계; 상기 제2정보에 기반하여 상기 적어도 두 개 이상의 게이트웨이 중 선택된 게이트웨이에 상기 장치의 등록을 지시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 스마트 홈 네트워크 시스템의 마스터게이트웨이가 장치를 등록하는 방법은 상기 등록할 장치의 서비스 카테고리를 결정하는 단계; 상기 결정된 서비스 카테고리에 기반하여 게이트웨이를 검색하는 단계; 및 상기 게이트웨이가 검색된 경우, 검색된 게이트웨이에 상기 장치의 등록을 지시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 스마트 홈 네트워크 시스템의 장치를 등록하는 마스터게이트웨이는 클라이언트, 다른 게이트웨이 및 장치 중 적어도 어느 하나와 정보를 송수신하는 인터페이스부; 상기 게이트웨이를 포함하여 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 상기 장치에 대하여 측정할 성능 파라미터를 선택하고, 상기 게이트웨이들에 등록 가능한 장치에 대해서 측정한, 상기 성능 파라미터의 적어도 한 개 이상의 제1정보를 상기 게이트웨이들로부터 수집하고, 각 게이트웨이 별로, 상기 적어도 한 개 이상의 제1정보에 기반하여 상기 장치를 등록하기 위해 사용되는 제 2정보를 생성하고, 상기 제2정보에 기반하여 상기 적어도 두 개 이상의 게이트웨이 중 선택된 게이트웨이에 상기 장치의 등록을 지시하는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 스마트 홈 네트워크 시스템에서 장치를 등록하는 마스터게이트웨이는 클라이언트, 다른 게이트웨이 및 장치 중 적어도 어느 하나와 정보를 송수신하는 인터페이스부; 상기 등록할 장치의 서비스 카테고리를 결정하고, 상기 결정된 서비스 카테고리에 기반하여 게이트웨이를 검색하고, 상기 게이트웨이가 검색된 경우, 검색된 게이트웨이에 상기 장치의 등록을 지시하는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자는 장치를 등록할 각 게이트웨이들을 성능 파라미터 및/또는 장치의 서비스 카테고리에 기반해서 효율적으로 선택 가능하다. 또한 장치가 가장 적합한 게이트웨이에 등록될 수 있으며, 이에 따라 전체적으로 시스템 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 스마트홈 네트워크 시스템의 구성요소를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 멀티게이트웨이 환경에서 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 도 2의 S210단계에서 선택되는 성능 파라미터의 목록과 측정 단위를 장치의 유형 별로 도시하는 예시도이다.
도 4는 본 발 명의 일 실시 예에 따라 상기 도 2의 S215단계에서 측정된 원본 데이터들이 수집된 이후에, 마스터게이트웨이가 실행하는 계산함수 pseudo code를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발 명의 일 실시 예에 따라 상기 도 2의 S210단계 내지 S220단계를 제안된 방법 별로 구체화하여 도시하는 순서도이다.
도 6는 본 발 명의 일 실시 예에 따라 상기 도 2의 S210단계 내지 S220단계를 제안된 방법 별로 구체화하여 도시하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 도 2의 S235단계의 성능 파라미터 측정값을 정규화하는 수학식의 그래프를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 최적의 게이트웨이를 선택하기 위한 의사 결정 트리를 도시하는 예시도이다.
도 9은 본 발 명의 일 실시 예에 따라 각 성능 파라미터 별로 할당된 가중치를 도시하는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2의 S275단계를 구체화한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 멀티게이트웨이 환경에서 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 11의 S1115단계를 제안된 방법 별로 구체화 시킨 과정을 나타낸 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 11의 S1115단계를 제안된 방법 별로 구체화 시킨 과정을 나타낸 예시도이다. 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 11의 S1115단계를 제안된 방법 별로 구체화 시킨 과정을 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 멀티게이트웨이 환경에서 게이트웨이에 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 주기적 백그라운드 작업을 통한 장치 등록을 자동으로 조정하는 것을 클라이언트가 설정하는 과정을 도시하는 예시도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 상기 도 16의 백그라운드 작업을 위한 알고리즘을 나타내는 pseudo code를 도시한다.
도 18은 발명의 또 다른 실시 예에 따라 도 15의 S1585단계를 구체화하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따라 마스터게이트웨이의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트홈 네트워크 시스템의 구성요소를 도시하는 도면이다.
클라이언트(110)는 댁내 게이트웨이(마스터 및/또는 슬레이브)에 원격으로 접속(remote access)할 수 있다. 또한 클라이언트(110)은 장치(160)가 전반적인 기능을 수행할 수 있도록 제어할 수 있다. 일반적으로 클라이언트는 사용자가 조작하는 장치를 나타내며, 아래에서 클라이언트(110)와 사용자는 혼용되어 사용될 수 있다.
클라우드(130)는 클라이언트(110)와 댁내 게이트웨이(마스터 및/또는 슬레이브)간의 원격 접속(remote access)을 위해 필요한 채널을 관리할 수 있다. 사용자 계정(user account)을 관리할 수 있다. 또한 클라우드(130)은 댁내 게이트웨이로부터 수집된 운영 데이터(operation data)를 관리할 수 있다.
마스터게이트웨이(140)는 홈네트워크를 구성하는 슬레이브게이트웨이(150)들을 관리할 수 있다, 또한 각 게이트웨이에 등록된 장치(160)들이 게이트웨이에 등록/해제되는 것을 관리할 수 있다. 또한 장치(160) 관리에 필요한 여러 알고리즘을 실행할 수 있다.
슬레이브게이트웨이(150)는 홈네트워크를 구성하는 게이트웨이로서 마스터게이트웨이에 종속적이며, 각 게이트웨이들에 등록된 장치(160)들이 클라이언트(110)의 지시에 따라 동작하는 것을 관리할 수 있다.
장치(160)는 홈네트워크를 구성하는 게이트웨이에 등록되어 사용자에게 실제 서비스에 필요한 기능을 수행하는 물리적/기능적 단위일 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 멀티게이트웨이 환경에서 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 결정하는 방법을 개시한다. 이를 위해 성능 파라미터(부하, 신호세기 등) 및/또는 장치의 서비스 카테고리 등의 기준에 기반해서 마스터게이트웨이(140)가 클라이언트(110)에게 최적 게이트웨이를 제안한다. 이는 다음과 같은 3가지 방법으로 동작할 수 있다.
- 마스터게이트웨이가 최적의 게이트를 제안하는 방법 1 : 성능 파라미터 기반의 장치를 등록할 게이트웨이 제안. 　
- 마스터게이트웨이가 최적의 게이트를 제안하는 방법 2 : 장치의 서비스 카테고리 기반의 장치를 등록할 게이트웨이 제안.
- 마스터게이트웨이가 최적의 게이트를 제안하는 방법 3 : 주기적 백그라운드 작업을 통한 장치를 등록할 게이트웨이 자동 조정.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 멀티게이트웨이 환경에서 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한 순서도이다.
보다 구체적으로, 도 2에서는 상기한 방법 중 첫 번째 방법에 따라 마스터게이트웨이가 성능 파라미터에 기반하여, 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한다.
그리고 마스터게이트웨이는 S210 단계에서 등록하고자 하는 장치 유형을 위한 성능 파라미터를 선택한다. 그리고 마스터게이트웨이는 S215 단계에서 각 게이트웨이로 부터 상기 성능 파라미터에 따라 측정된 원본데이터를 수집한다. 상기에서 상기 원본데이터를 제1정보라 할 수 있다. S220 단계에서 마스터게이트웨이는 수집된 상기 원본데이터를 각 게이트웨이별로 통합하며, S225단계에서 상기 통합된 원본데이터를 이용가능한지 결정한다.
상기 통합된 원본데이터가 이용 가능하지 않다면 마스터게이트웨이는 S230단계에서 상기 통합된 원본데이터를 제거하고 정규화된 데이터에 0점을 할당한다. 상기 통합된 데이터가 이용 가능하다면 마스터게이트웨이는 S235단계에서 상기 통합된 데이터를 정규화한다. 마스터게이트웨이는 S240단계에서 S230단계와 S235단계에서 상기 정규화된 데이터를 저장한다. 마스터게이트웨이는 S245단계에서 상기 정규화된 데이터를 기반으로 의사 결정 트리를 생성한다. 의사 결정 트리를 생성하는 이유는 상기 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는데 사용되는 전체 성능 데이터를 생성하기 위함이다. 상기 전체 성능 데이터가 가장 높은 게이트웨이가 제안할 게이트웨이로 선택된다. 상기 전체 성능 데이터를 제2정보라고 할 수 있다.
의사 결정 트리를 생성하는 과정은 다음과 같다. 상기 정규화된 데이터를 상기 선택된 파라미터에 따른 가중치를 기반으로 합산하여 각 게이트웨이 별 전체 성능 데이터를 생성한다. 상기 가중치는 각 장치 유형별로 상기 성능 파라미터 별로 할당된 가중치를 도시한 것이며, 이는 현재 설정된 초기 세팅 값에 따라 정해진다. 상기 초기 세팅 값은 장치가 게이트웨이에 등록되어 동작할 때, 장치 유형 별로 강화되도록 요구되는 성능 파라미터일수록 더 높은 값으로 설정된다. 초기 세팅 값은 제조사에 의해 설정되며, 전문가의 조사 또는 도메인 지식에 근거하여 설정될 수 있다. 상기 전체 성능 데이터를 비교하여 가장 높은 전체 성능 데이터를 가지는 게이트웨이를 제안한다.
마스터게이트웨이는 S250단계에서 상기 각 게이트웨이의 전체 성능 데이터가 같은 값인지 감지하고, S255단계에서 각 게이트웨이의 전체 성능 데이터가 같은 값인지 결정한다. 만일 같은 값이 존재한다면, 마스터게이트웨이는 S260단계에서 같은 값을 일정 규칙에 의해 재조정하고, 의사 결정 트리를 업데이트 한다. 마스터게이트웨이는 S265단계에서 상기 업데이트된 의사 결정 트리에서 선택된 게이트웨이를 우선하여 사용자에게 제시한다. 마스터게이트웨이는 S255단계에서 결정 결과 같은 값이 존재하지 않는다면 의사 결정 트리를 업데이트하지 않고 의사 결정 트리에서 선택된 게이트웨이를 우선하여 사용자에게 제시한다.
마스터게이트웨이는 S270단계에서 사용자가 상기 제안된 게이트웨이 선택을 수락하는지 결정하고, 사용자가 수락한다면 마스터게이트웨이는 S275단계에서 상기 장치를 상기 선택된 게이트웨이에 등록하도록, 선택된 게이트웨이에게 요청하며, 종료하며, 그렇지 않다면 곧바로 종료한다.
이하에서는 상기한 s210단계에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
S210단계는 발견단계에서 식별된 장치 유형에 대해 고려될 성능 파라미터를 선택하는 단계이다.　각 게이트웨이는 장치를 발견하고, 그것의 장치 유형을 식별한다. 각각의 장치 유형 특성 별로 서로 다른 성능 파라미터가 고려된다. 도 3은 상기 S210단계에서 선택되는 성능 파라미터의 목록을 장치의 유형 특성별로 도시하는 예시도이다. 장치 유형의 영역별로 Failure Rate 등의 파라미터가 존재하며, 상기 성능 파라미터 값들이 측정되는 단위에 대한 예시가 있다.
각 게이트웨이는 장치의 RSSI 및 connectivity 정보를 나타내는 파라미터를 확인하여, 장치 등록을 처리 가능한지 여부를 판단한다. 장치 유형에 따라, 1~2 개 정도의 추가적인 성능 파라미터들이 선택된다. 이 파라미터들은 장치 등록 시 적합성을 계산하는 데 사용된다. 마스터게이트웨이는 각각의 후보 게이트웨이들에게 선택된 성능 파라미터의 측정을 요청한다.
이하에서는 상기한 S215단계에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
S215단계는 마스터게이트웨이가 각 게이트웨이별로 선택된 파라미터에 대한 성능 파라미터를 측정하고 수집하는 단계이다. 마스터게이트웨이는 주어진 시간 동안 각 후보 게이트웨이들에 의해 측정된 성능 파라미터들의 측정 데이터를 수집한다. 만약 각 후보 게이트웨이들에서 특정 게이트웨이의 일부 파라미터가 주어진 시간 내에 측정되지 않은 경우, 그 측정 데이터는 무시되고, 측정된 다른 파라미터 데이터가 사용된다. 도 4는 상기 S215단계에서 측정된 데이터들이 수집된 이후에, 마스터게이트웨이가 실행하는 계산함수 pseudo code를 도시한 도면이다.
상기 S210단계 내지 S220단계에서 게이트웨이에 등록시키려는 장치의 유형에 따라 마스터게이트웨이가 최적의 게이트웨이를 제안하는 방법은 상이하다. 이하에서는 상기 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
- 성능 파라미터 기반의 게이트웨이를 제안하는 방법 1: 장치가 발견 되는 경우(IP-장치)로서, 마스터게이트웨이는 후보 게이트웨이들에게 해당 장치에 대한 성능 파라미터 측정을 요청하고, 그 결과에 기반하여 사용자는 장치를 등록할 게이트웨이를 제안함 (예를 들어, ping　time, RSSI)
- 성능 파라미터 기반의 게이트웨이를 제안하는 방법 2: 장치가 발견 되지 않는 경우(Non-IP-장치)로서, 마스터게이트웨이는 후보 게이트웨이들에게 해당 장치에 대한 성능 파라미터 측정 없이 데이터를 수집 가능한, 성능 파라미터 값에 기반하여 장치를 등록할 게이트웨이를 제안함 (예를 들어, connectivity, load index)
도 5는 상기 설명한 도 2의 S210단계 내지 S220단계를 성능 파라미터 기반의 게이트웨이를 제안하는 방법에 따라 구체화하여 도시하는 순서도이다.
마스터게이트웨이는 S510단계에서 여러 게이트웨이들이 추가된 장치를 검색할 수 있도록 시도하게 한다. 마스터게이트웨이는 S515단계에서 discovery protocol에 의해 장치가 검색되는지 여부를 결정한다. 만약 S515단계에서 장치가 검색 된다면 마스터게이트웨이는 S525단계에서 상기 검색된 장치 유형을 식별한다. 그리고 마스터게이트웨이는 S530단계에서 해당 장치 유형에 기반하여 성능 파라미터를 선택한다. 마스터게이트웨이는 S535단계에서 게이트웨이들에게 상기 선택된 성능 파라미터의 측정을 요청한다. 상기 게이트웨이들에는 마스터게이트웨이 본인도 포함되어 있다. 마스터게이트웨이는 S540단계에서 상기 게이트웨이들로부터 측정 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터를 게이트웨이 별로 통합한다.
만약 S515단계에서 장치가 검색되지 않은 경우 마스터게이트웨이는 S550단계에서 클라이언트로부터 최적의 게이트웨이 선택요청을 수신한다. 마스터게이트웨이는 S555단계에서 추가된 장치의 connectivity를 지원하는 게이트웨이들을 나열한다. 상기 게이트웨이들에는 마스터게이트웨이 본인도 포함될 수 있다. 마스터게이트웨이는 S560단계에서 상기 게이트웨이들이 장치에 대한 성능 파라미터 측정 없이 데이터를 수집 가능한, 성능 파라미터를 선택한다. 마스터게이트웨이는 S565단계에서 게이트웨이들에게 장치가 검색되었는지 다시 결정한다.
만약 S565단계에서 장치가 검색된 경우 마스터게이트웨이는 S525단계로 이동하여 검색된 장치의 유형을 식별한다. 그리고 마스터게이트웨이는 S530단계에서 해당 장치 유형에 기반하여 성능 파라미터를 선택한다. 마스터게이트웨이는 S535단계에서 게이트웨이들에게 상기 선택된 성능 파라미터의 측정을 요청한다. 상기 게이트웨이들에는 마스터게이트웨이 본인도 포함되어 있다. 마스터게이트웨이는 S540단계에서 상기 게이트웨이들로부터 측정 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터를 통합한다.
만약 S565단계에서 장치가 검색되지 않은 경우 마스터게이트웨이는 S570단계에서, 상기 S560 단계에서 선택된 게이트웨이들의 상기 성능 파라미터 데이터를 게이트웨이 별로 통합한다
도 6은 상기 도 2의 S210단계 내지 S220단계를 성능 파라미터 기반의 게이트웨이를 제안하는 방법에 따라 구체화하여 도시하는 예시도이다. 도 6(a)는 게이트웨이에 등록하려는 장치가 IP-장치(IP-장치(Internet Protocol-장치)인 경우의 도면이며, 도 6(b)는 NON-IP-장치인 경우의 도면이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 마스터게이트웨이가 성능 파라미터를 기반으로 하여 IP-장치(Internet Protocol-장치)를 등록할 최적의 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시하는 도면이다.
신규 장치(650)가 추가되면, 클라이언트(610)가 명시적으로 장치(650)를 탐색하도록 클라우드(620)에게 요청하거나(S660) 혹은 상기 추가된 신규 장치(650)가 발견 프로토콜에 의해 여러 게이트웨이(630, 640)들에게 발견된다.(S680) 이 때, 마스터게이트웨이(630)는 장치(650) 유형을 식별하고, 해당 장치(650) 유형에 대한 추가적인 파라미터들을 선택한다. (예를 들어,RSSI, ping time, load index, availability, 등.) 이 때, 각 게이트웨이(630, 640)는 발견된 장치(650)에 대한 성능 파라미터의 데이터를 측정한다. 정확도를 높이기 위해, 여러 번 반복 측정하고, 그것의 평균값, 최대 값, 최소 값을 수집할 수 있다. 마스터게이트웨이(630)는 게이트웨이(630, 640)들로부터 측정된 성능 파라미터값을 수집하고 통합하여, 최적의 게이트웨이를 제안한다.
도 6(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 마스터게이트웨이가 성능 파라미터를 기반으로 하여 NON-IP-장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시하는 도면이다.
만약 신규 장치(650)가 추가되어도, 상기 장치가 등록 전에 발견되지 않는다면, 디스커버리 프로토콜이 존재하지 않는 경우이다. (예를 들어, Non-IP 장치, Zigbee, ZWave, Bluetooth 등.) 상기 장치(650)를 등록하기 전에, 클라이언트(610)는 마스터게이트웨이(630)에게 장치(650)를 등록할 최적의 게이트웨이에 대한 정보를 클라우드(620)를 통해 요청한다(S690). 마스터게이트웨이(630)는 이미 모든 게이트웨이(630, 640)에 대하여 그들의 성능 파라미터 데이터(load index, connectivity 등)에 대한 게이트웨이 정보(632,642)를 관리하고 있다.
이하에서는 도 6(b)에서 사용 가능한 게이트웨이의 목록에 대하여 설명한다.
마스터게이트웨이(630)는 해당 장치(650)에 대한 connectivity를 지원하는 모든 게이트웨이를 나열한다. 그리고 마스터게이트웨이(630)는 그것들의 connectivity 및 load index (예를 들어, 게이트웨이에 등록된 장치의 수)와 같은, 장치에 대한 측정 없이 수집 가능한 성능 파라미터의 데이터들을 통합하고(S695) 비교하여, 장치(650)의 등록을 위한 가장 최적의 게이트웨이를 제안한다.
도 6(b)에 있는 사용 가능한 게이트웨이의 목록을 예를 들어 설명하면, 만약 등록할 장치(650) 유형이 Zigbee인 경우, 마스터게이트웨이와 슬레이브게이트웨이2가 Zigbee connectivity 를 가지고 있고, 그 중 슬레이브게이트웨이2 는 가장 적은 load 를 갖는다. 이 경우, 2가지 파라미터를 함께 고려할 때 최적 게이트웨이는 슬레이브2 이다
추가적으로, 또 다른 파라미터로 고려될 수 있는 것은 게이트웨이의 down time (시스템을 이용할 수 없는 시간으로써, 시스템이 오프라인이거나 사용할 수 없는 상황에 놓이게 된 상태. 모든 슬레이브게이트웨이는 마스터게이트웨이에게 power on, power off 를 통지해야 함) 및, 클라이언트 요청 패킷에 대한 failure rate(고장률) (네트워크 연결 또는 게이트웨이의 또 다른 문제로 인해 야기되는 경우) 등이 있으며, 상기의 것들을 고려함으로써 마스터게이트웨이(630)는 가장 최적의 게이트웨이가 무엇인지 결정하고 제안할 수 있다. (이 2개는 모두 운영 시 발생하는 historic data 로 관리된다). 만약 장치(650)가 등록되기 전에 검색될 수 있다면, 다른 성능 파라미터들을 함께 측정하여 최적 게이트웨이를 판단하는 데 사용될 수 있다
이하에서는 S235 단계에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
S235단계는 성능 파라미터를 측정한 원본데이터에 대한 정규화 단계이다.
상기 정규화란 각 성능 파라미터의 측정 원본데이터를 0~100의 범위를 갖는 값으로 변환하는 것이다. 상기 정규화 과정은 각 성능 파라미터의 특성을 고려하여 수행되며, 이러한 특성을 고려하여 적용되는 수학식에 따라 정규화된 데이터가 계산된다. 상기 정규화를 수행하는 이유는 단위와 범위가 상이한 각 성능 파라미터의 원본데이터를 종합하여 비교하기 용이하게 하기 위함이다. 상기 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 S235단계의 성능 파라미터 측정값을 정규화하는 수학식의 그래프를 도시하는 도면이다.
도 7(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 Failure Rate(고장률)에 대해 도시한 그래프이다. Failure Rate의 파라미터에 대한 측정은 % 단위의 데이터로 얻어진다고 가정한다. (예를 들어, 게이트웨이1 의 Failure Rate 은 20%) failure rate 이 낮을수록 선호되는 게이트웨이이므로 정규화 데이터는 높은 값을 가져야 한다. 그래프를 가정한 정규화는 하기의 수학식으로 도출된다.
[수학식 1]
Normalized Score = 100 - FailureRate(%)
도 7(b)는 Down Time(시스템을 이용할 수 없는 시간)에 대해 도시한 그래프이다. Down Time의 파라미터에 대한 측정은 % 단위의 값으로 얻어진다고 가정한다. (예를 들어, 게이트웨이1 의 down time 은 전체 time대비 30%) down time 이 낮을수록 선호되는 게이트웨이이므로 정규화 데이터는 높은 값을 가져야 한다. 그래프를 가정한 정규화는 하기의 수학식으로 도출된다.
[수학식2]
Normalized Score = 100 - DownTime(%)
　도 7(c)는 Ping Time(응답 시간)에 대해 도시한 그래프이다. Ping Time의 파라미터에 대한 측정은 Milliseconds(ms) 단위로 얻어진다고 가정한다. (예를 들어, 게이트웨이1의 장치에 대한 Ping Time 은 0.4 ms) ping time이 낮을수록 선호되는 게이트웨이이므로 정규화 데이터는 높은 값을 가져야 한다. 그래프를 가정한 정규화는 하기의 수학식으로 도출된다.
[수학식 3]
Normalized Score = 100 * (Tmax - PingTime) / Tmax
Tmax 값은 허용되는 Ping Time 의 최대치로서, 이 값은 제조사의 초기 설정으로 지정되어 있다. Tmax 는 주기적으로 업데이트 될 수 있다. (예를 들어, 1달에 1회업데이트 되며 계산방법은 Tmax = 최근 1달간 측정된 모든 ping time값의 평균 * 2) 이 값은 네트워크 환경에 따라 보정 되며, 만약 시스템의 네트워크 속도가 느려지는 것이 관찰된다면, Tmax 값은 더 늘어날 것이고, 정규화된 값에도 이러한 영향이 반영될 수 있다.
도 7(d)와 7(e)는 Load Index(작업량)에 대해 도시한 그래프이다.　Load Index는 장치 Load와 서비스 Load의 2가지 부분으로 나누어진다.
먼저 도 7(d)에서 장치 Load는 등록된 장치의 수로 표현되며, 파라미터에 대한 측정은 정수 값으로 얻어진다고 가정한다. (0 <= DevLoadIndex <　DevLoadmax) DevLoadIndex는 장치의 Load Index이며, DevLoadmax 값은 허용되는 장치 Load Index 의 최대치로서, 이 값은 제조사의 초기 설정 값으로 지정되어 있다.
장치의 Load Index가 낮을 수록 선호되는 게이트웨이이므로 정규화 데이터는 높은 값을 가져야 한다. 그래프를 가정한 정규화는 하기의 수학식으로 도출된다.
Normalized Score = 100 * (DevLoadmax - DevLoadIndex) / DevLoadmax
도 7(e)에서 서비스 Load는 게이트웨이에서 현재 구동되는 서비스들의 수치로 표현된다. 이 값은 다음과 같이 서비스와 관련된 요소들의 footprint 에 따라 산출된다.
　a. CPU 평균 사용량 및 최고 사용량
　b. 메모리 평균 사용량 및 최고 사용량
　c. 시간당 패킷 수신 비율 (예를 들어, 1시간에 20 패킷 수신)
　d. 평균 패킷 처리 시간
a와 b는 하드웨어 사양과 유사한 방법으로 계산될 수 있다. 서비스 Load Index 가 낮을수록 선호되는 게이트웨이이므로 정규화 데이터는 높은 값을 가져야 한다. 그래프를 가정한 정규화는 하기의 수학식으로 도출된다.
[수학식 4]
Normalized Score = 100 * (SvcLoadmax - SvcLoadIndex) / SvcLoadIndex
SvcLoadIndex는 서비스의 Load Index이며, SvcLoadmax 값은 허용되는 서비스의 Load Index 의 최대치로서, 이 값은 제조사의 초기 설정 값으로 지정되어 있다.
도 7(f)와 7(g)는 하드웨어 사양에 대해 도시한 그래프이다.　하드웨어 사양은 CPU의 속도와 메모리를 측정하여 도출된다. CPU의 속도의 파라미터에 대한 측정은 Mhz(Megahertz)로 얻어지고, 메모리의 파라미터에 대한 측정은 Mbyte(Megabyte) 단위로 얻어진다고 가정한다.
하드웨어 사양은 최초 게이트웨이가 설정되고 마스터게이트웨이에 상기 게이트웨이가 추가된 경우, 마스터게이트웨이는 상기 게이트웨이의 하드웨어 사양을 수집하여 저장한다. 고사양의 게이트웨이일수록 상기 하드웨어 사양은 높은 데이터를 가진다. 그러므로, 만약 신규 게이트웨이가 기존 게이트웨이 대비 가장 높은 하드웨어 사용을 갖는다면, 신규 게이트웨이의 값이 100이 되고, 기존의 다른 게이트웨이들은 값이 변경될 것이다. 하드웨어 사양이 높을수록 선호되는 게이트웨이이므로 정규화 데이터는 높은 값을 가져야 한다. 그래프를 가정한 정규화는 하기의 수학식으로 도출된다.
-CPU의 속도를 기반으로 한 정규화 공식
[수학식 5]
Normalized Score = 0 　(CpuSpeed <　Cmin 인 경우)
　　　　　　　　　　　　　　　　　=　100 * (CpuSpeed - Cmin) / (Cmax - Cmin)
　CpuSpeedsms CPU의 속도이며, Cmin 값은 게이트웨이가 구동되기 위해 허용되는 최소치로서, 이 값은 제조사의 초기 설정 값으로 지정되어 있다. CPU의 속도는 Mhz(Megahertz)단위로 측정된다.
-Memory를 기반으로 한 정규화 공식
[수학식 6]
　Normalized Score = 0 (Memory <　Mmin 인 경우)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　=　100 * (Memory - Mmin) / (Mmax - Mmin)
Memory는 메모리 값이며, Mmin 값은 게이트웨이가 구동되기 위해 허용되는 최소치로서, 이 값은 제조사의 초기 설정 값으로 지정되어 있다.
이하에서는 상기한 S245단계 내지 S265에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
S245단계 내지 S265단계는 최적 게이트웨이를 제안하기 위한 의사 결정 트리 생성 및 순위 산출 단계이다. 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 게이트웨이를 제안하기 위한 의사 결정 트리를 도시하는 예시도이다. 마스터게이트웨이는 각 게이트웨이에서 측정된 성능 파라미터의 원본데이터에서 산출된 정규화된 데이터를 기반으로 의사 결정 트리를 생성한다. 의사 결정 트리를 생성하는 이유는 상기 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는데 사용되는 전체 성능 데이터를 생성하기 위함이다. 상기 전체 성능 데이터가 가장 높은 게이트웨이가 제안할 게이트웨이로 선택된다. 도 8를 참조하면, 의사 결정 트리를 생성하는 과정은 다음과 같음을 알 수 있다. 상기 수학식으로 정규화된 데이터들을 상기 선택된 성능 파라미터에 따른 가중치를 기반으로 합산하여 각 게이트웨이별 전체 성능 데이터를 생성한다. 도 9는 상기 가중치를 각 장치 유형별로 상기 성능 파라미터 별로 할당된 가중치를 도시한 예시도이다.
1 ~ Pn까지의 선택된 N 개의 파라미터가 존재한다면, 각 파라미터들은 할당된 가중치 Wp1 ~ Wpn를 가지고 있다. 하나의 게이트웨이에서 각 가중치 Wpi에 대한 모든 합은 1 이다. 이에 대한 공식은 하기 수학식과 같다.
[수학식7]
Figure 112014057893258-pat00001
상기 가중치는 현재 설정된 초기 세팅 값에 따라 정해진다. 상기 초기 세팅 값은 장치가 게이트웨이에 등록되어 동작할 때, 장치 유형 별로 강화되도록 요구되는 성능 파라미터 일수록 더 높은 값으로 설정된다. 상기 초기 세팅 값은 제조사에 의해 설정되며, 전문가의 조사 또는 도메인 지식에 근거하여 설정될 수 있다.
상기 전체 성능 데이터는 다음의 수학식으로 도출된다.
각 게이트웨이로부터 각각의 파라미터 (가중치>0 에 대한) 들에 대한 측정된 값을 얻는다.
[수학식 8]
Figure 112014057893258-pat00002
k 번째 게이트웨이인 게이트웨이k의 전체 성능 데이터 Sk는, 게이트웨이k 에 대한 i번째 파라미터 Pi 의 정규화된 값인 (Sk)(Pi) 에 파라미터 Pi의 가중치 Wpi 를 곱한 값을 합산한 것이다. 전체 성능 데이터 Sk를기반으로 해서 각 게이트웨이에 우선순위를 결정하고, 내림차순으로 정렬한다. 가장 높은 전체 성능 데이터를 가져 우선순위가 높은 게이트웨이가 가장 최적의 게이트웨이이다.
만약 같은 전체 성능 데이터를 가지는 게이트웨이가 존재하는 경우 다음과 같은 2가지 중 1가지 방법으로 재계산한다.
-같은 데이터 존재 시 재계산 방법 1: 낮은 가중치의 파라미터 제거
-같은 데이터 존재 시 재계산 방법 2: 높은 가중치의 파라미터 추가
같은 데이터 존재 시 재계산 방법 1은 낮은 가중치의 파라미터를 제거하는 방법이다. 선택된 N개의 파라미터 중 가장 낮은 가중치를 갖는 j번째의 파라미터(0 <　j <= N)를 제외한 나머지 파라미터를 가지고 성능 데이터를 재계산 한다. 만약 계속 같은 데이터가 존재하는 경우, 그 다음 낮은 가중치를 갖는 j-1 번째의 파라미터를 제외하며, 이러한 식으로 1개가 남을 때까지 반복한다. 그래도 같은 데이터가 계속 존재할 경우, 해당 게이트웨이들은 같은 성능을 갖는 것으로 간주된다.
같은 데이터 존재 시 재계산 방법 2는 가장 높은 가중치를 갖는 j번째의 파라미터 (0 <　j <=N) 를 가지고 성능 데이터를 재계산하는 방법이다. 만약 계속 같은 데이터가 존재하는 경우, 그 다음 높은 가중치를 갖는 j-1 번째의 파라미터를 추가하며, 이러한 식으로 N개에 도달할 때까지 반복한다. 그래도 같은 데이터가 계속 존재할 경우, 해당 게이트웨이들은 같은 성능을 갖는 것으로 간주된다.
이하에서는 S275단계의 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스터게이트웨이가 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 제안하고 장치를 등록하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다. 도 10은 이를 구체화한 도면이다. 도 10(a)는 순서도이며, 도 10(b)는 예시도이다.
도 10(a)에서, 마스터게이트웨이는 S1090단계에서 우선순위가 결정되어 내림차순 정렬된 후보 게이트웨이들의 목록을 클라이언트에게 제시한다. 마스터게이트웨이는 S1091단계에서 클라이언트가 장치 등록을 담당할 게이트웨이를 선택 하는 명령을 수신한다. 마스터게이트웨이는 S1092단계에서 선택된 게이트웨이에 장치를 등록시키도록 지시한다.
도 10(b)에서, 클라이언트(1010)가 클라우드(1020)를 통하여 마스터게이트웨이(1030)에게 장치(1050)등록을 위한 후보 게이트웨이에 대한 정보를 클라우드(1020)를 통해 요청한다(1070). 마스터게이트웨이(1030)는 게이트웨이의 전체 성능 데이터를 기반으로 우선순위가 결정되고 우선순위로 내림차순 정렬된 후보 게이트웨이 목록을 클라이언트(1010)에게 전송한다(1075). 클라이언트(1010)는 상기 게이트웨이 목록(1060)중에서 장치 등록을 담당할 게이트웨이를 선택한다.
만약 최적 게이트웨이와 클라이언트(1010)가 선택한 게이트웨이가 다른 경우에 대해 설명한다. 해당 게이트웨이는 클라이언트(1010) 선택한 것이므로, 상기 게이트웨이에 장치가 등록되며, 이후에 클라이언트(1010)의 주기적인 백그라운드 프로세스의 설정에 따라 자동 조정될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후에 도 15에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예에서 한다.
선택된 게이트웨이에서 등록 프로토콜에 의해 실제 장치 등록(1041) 및 관리를 수행한다(S1085). 이 단계에서 장치에 따라 클라이언트(1010)가 물리적으로 장치의 버튼을 눌러서 연결(pairing)하는 것이 필요할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 멀티게이트웨이 환경에서 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한 순서도이다.
보다 구체적으로, 도 11에서는 상기한 방법 중 두 번째 방법에 따라 마스터게이트웨이가 장치의 서비스 카테고리에 기반하여, 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한다.
마스터게이트웨이는 신규 장치가 추가되는 경우 장치 유형을 식별하고, S1110 단계에서 장치의 서비스 카테고리를 결정한다. 마스터게이트웨이는 S1115단계에서 결정된 서비스 카테고리를 가지고 있는 게이트웨이 검색한다. 마스터게이트웨이는 S1120단계에서 게이트웨이가 검색되었는지 여부를 결정한다.
만약 S1120단계에서 적합한 게이트웨이가 검색되지 않은 경우 S1125단계에서 대체기준에 따라 게이트웨이를 검색할 수 있다. 마스터게이트웨이는 S1130단계에서 지시자를 제1값으로 설정한다. 여기서 상기 대체기준은 상기 마스터게이트웨이가 서비스 카테고리를 기반으로 하여 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 검색하지 못했을 때, 게이트웨이 검색에 사용되는 기준으로서, 예를 들어, 성능, 사용자선호, 임의선택 등이 있다.
그리고 S1135단계에서 마스터게이트웨이는 상기 대체기준에 의한 게이트웨이가 검색되었는지 결정한다. 만약 게이트웨이 검색 시에 S1160단계에서 마스터게이트웨이는 검색된 게이트웨이를 우선하여 사용자에게 제시한다. S1165단계에서 마스터게이트웨이는 사용자가 상기 제안된 게이트웨이 선택의 수락여부를 결정하고, 만약 사용자가 수락 시에 S1170단계에서 상기 장치를 상기 선택된 게이트웨이에 등록하도록, 선택된 게이트웨이에게 요청한다. 그리고 마스터게이트웨이는 S1175단계에서 지시자가 제1값으로 설정됐는지 여부를 결정한다. 제1값으로 설정된 경우 S1180단계에서 추가할 장치의 서비스 카테고리를 게이트웨이 서비스 카테고리 목록에 추가한 후 종료하며, 제2값으로 설정된 경우 추가하지 않고 종료한다.
만일 마스터게이트웨이가 S1135단계에서 상기 대체기준에 의한 게이트웨이를 검색하지 못한다면 마스터게이트웨이는 이 게이트웨이 제안 과정을 종료하게 되며, S1165단계에서 사용자가 제안한 게이트웨이의 선택을 수락하지 않은 경우에도 종료하게 된다.
만일 S1120단계에서 마스터게이트웨이가 적합한 게이트웨이를 검색한 경우 S1140단계에서 마스터게이트웨이는 검색된 게이트웨이가 과부하 상태인지 결정한다. 검색된 게이트웨이가 과부하 상태인 경우 마스터게이트웨이는 S1145단계에서 상기 대체기준(성능, 사용자선호, 임의선택, 등)에 따라 게이트웨이를 선택하고, S1150단계에서 지시자를 제2값으로 설정한다. 그리고 마스터게이트웨이는 S1160단계에서 상기 검색된 게이트웨이를 우선하여 사용자에게 제시한다. S1165단계에서 사용자가 상기 제안된 게이트웨이 선택을 수락하는지 결정하고, 만약 사용자가 수락 시에 S1170단계에서 장치를 상기 선택된 게이트웨이에 등록하도록, 선택된 게이트웨이에 요청한다. 그리고 S1175단계에서 지시자가 제1값으로 설정됐는지 여부를 결정한다. 상기 과정에서는 지시자가 제2값으로 설정된 경우인바 추가할 장치의 서비스 카테고리를 게이트웨이 서비스 카테고리 목록에 추가하지 않고 종료한다.
만일 S1140단계에서 검색된 게이트웨이가 과부하 상태가 아닌 경우에는 S1155단계에서 마스터게이트웨이는 지시자를 제2값으로 설정하며, S1160단계 이후에는 상기와 동일하게 진행된다.
이하에서는 상기 S1115단계에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 S1115단계의 서비스 카테고리 기반의 장치를 등록할 게이트웨이를 검색하는 2가지의 방법은 다음과 같다
-서비스 카테고리 기반의 게이트웨이를 검색하는 방법 1 : 장치 추가 또는 연결 시, 마스터게이트웨이는 장치의 서비스 카테고리를 기반하여 게이트웨이를 검색함. 만약 해당 게이트웨이가 존재하지 않으면 대체 기준에 따라 (성능, 사용자 선호, 혹은 임의선택) 게이트웨이를 결정함.
- 서비스 카테고리 기반의 게이트웨이를 검색하는 방법 2: 게이트웨이가 동등/구조를 갖는 경우, 장치 추가 또는 연결 시 그룹 단위로 제공할 서비스를 설정하고, 해당 그룹 내에서 게이트웨이 검색함. 만약 해당 게이트웨이가 존재하지 않으면 대체 기준에 따라 (성능, 사용자 선호, 혹은 임의선택) 게이트웨이를 결정함.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 11의 S1115단계를 서비스 카테고리 기반의 게이트웨이를 검색하는 방법 별로 구체화 시킨 과정을 나타낸 순서도이다.
마스터게이트웨이는 S1210단계에서 적어도 두 개 이상의 게이트웨이들이 그룹단위로 있는지 결정한다. 마스터게이트웨이는 S1210단계에서 게이트웨이들이 그룹단위로 존재하지 않는다면 S1215단계에서 결정된 장치의 서비스 카테고리를 갖는 게이트웨이를 개별적으로 검색한다. 이는 서비스 카테고리 기반의 게이트웨이를 검색하는 방법 1에 해당한다.
이하에서는 S1210단계에서 게이트웨이가 그룹단위로 존재하는 경우를 설명한다. 이는 서비스 카테고리 기반의 게이트웨이를 검색하는 방법 2에 해당한다.
S1220단계에서 게이트웨이가 동등구조인지 계층구조인지 결정한다. S1220단계에서 게이트웨이들이 계층구조인 경우, 마스터게이트웨이는 S1225단계에서 결정된 장치의 서비스카테고리를 가지는 하위 슬레이브그룹을 검색한다. 마스터게이트웨이는 S1230단계에서 슬레이브그룹에게 서브서비스 카테고리를 가지는 게이트웨이를 검색할 것을 지시한다. 마스터게이트웨이는 S1235단계에서 상기 슬레이브 그룹으로부터 검색된 게이트웨이에 대한 정보를 수신한다.
만약 S1220단계에서 게이트웨이들이 동등구조인 경우, 마스터게이트웨이는 S1240단계에서 서비스 카테고리를 갖는 그룹을 검색한다. S1245단계에서 검색된 그룹 내에서 성능 파라미터에 기반하여 장치를 등록할 게이트웨이를 검색한다.
이하에서는 상기 도 12의 S1210단계에서 마스터게이트웨이가 그룹 구조를 갖지 않을 때, 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 검색하는 것을 보다 구체화하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 도 12의 마스터게이트웨이가 그룹 구조를 갖지 않을 경우에, 마스터게이트웨이가 서비스 카테고리 기반의 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 검색하는 것을 도시하는 도면이다. 이는 서비스 카테고리 기반의 게이트웨이를 검색하는 방법 1에 해당한다.
도 13에서 마스터게이트웨이가 장치의 서비스카테고리를 기반으로 하여 장치를 등록할 최적의 게이트웨이(1310)를 제안할 수 있다. 신규 장치(1320)가 추가 또는 연결되는 경우, 마스터게이트웨이는 장치 유형을 식별하고, 해당 장치 유형에 적합한 서비스 카테고리(1311)를 도 13 하단의 서비스 카테고리 목록으로부터 선택한다. 서비스 카테고리 목록에는 서비스 카테고리가 존재하고 하위에 구체적인 서브서비스들이 존재한다. 각 서브서비스마다 관련된 장치가 있다. 마스터게이트웨이는 최적 게이트웨이를 검색하기 위해 추가 또는 연결된 장치가 해당하는 서비스 카테고리를 갖는 게이트웨이를 검색한다.
게이트웨이를 검색한 후 만약 해당하는 게이트웨이가 없는 경우, 마스터게이트웨이는 대체기준에 의해 게이트웨이를 선택할 수 있다. 여기서 대체기준은 상기 마스터게이트웨이가 서비스 카테고리를 기반으로 하여 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 검색하지 못했을 때 게이트웨이 검색에 사용되는 기준으로서, 예를 들어 성능, 사용자선호, 임의선택 등이 있다. 만약 최적 게이트웨이가 결정되면, 게이트웨이는 사용자에게 우선하여 보여지며, 사용자 확인 후 장치가 해당 게이트웨이에 등록될 것이다
상기 대체기준에 의해 선택된 게이트웨이에 장치를 등록할 때(1330)에 마스터게이트웨이는 상기 게이트웨이에 장치의 서비스 카테고리를 할당할 수 있다(1312). 이 때 게이트웨이는 상기 추가되는 장치의 서비스 카테고리에 특화된 프로세스를 실행할 수 있다
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 도 12의 S1220단계에서 게이트웨이가 그룹 구조를 갖는 경우에, 마스터게이트웨이가 장치의 서비스카테고리를 기반으로 하여 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 검색하는 것을 도시하는 도면이다. 이는 서비스 카테고리 기반의 게이트웨이를 검색하는 방법 2에 해당한다.
도 14(a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 도 12의 s1220단계에서 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 동등구조 그룹단위로 되어있는 경우에, 마스터게이트웨이(1411)가 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 검색하는 것을 도시하는 도면이다.
만약 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 동등구조인 경우, 각 그룹(1410,1420,1430)은 서비스 카테고리(1413,1423,1433)를 가지며, 그룹 안의 모든 게이트웨이(1411, 1421,1431)들은 해당 서비스 카테고리(1413,1423,1433)의 어떠한 서브-서비스도 가질 수 있다.
신규 장치(1412,1422,1432)가 추가될 때, 마스터게이트웨이는 장치에 적합한 서비스 카테고리를 식별하고, 서비스 카테고리를 가지는 그룹을 판단한다. 그룹 내에서는 성능 파라미터에 기반하여 최적의 게이트웨이를 검색한다.
게이트 웨이를 검색 한 후 만약 해당되는 서비스 카테고리를 가진 그룹이 없는 경우, 마스터게이트웨이는 또 다른 게이트웨이를 선택하거나, 대체 기준 기반으로 신규 그룹이 생성되고 장치의 서비스 카테고리를 추가한다.
도 14(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 도 12의 S1220단계에서 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 계층구조 그룹단위로 되어있는 경우에, 마스터게이트웨이(1441)가 장치를 등록할 최적의 게이트웨이를 검색하는 것을 도시하는 도면이다.
만약 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 계급구조인 경우, 마스터 제어층(1480)은 하위 슬레이브 제어층(1485)에 있는 모든 그룹(1450, 1455)들을 관리하고, 각 그룹은 서비스 카테고리(1452,1457)를 갖는다. 슬레이브 제어층(1485)은 여러 슬레이브 서브제어층(1490)들을 가질 수 있으며, 서브 서비스(1462,1467,1472,1477)들이 슬레이브 서브제어층(1490)에 있는 슬레이브게이트웨이(1461,1466,1471,1476)에서 실행된다.
신규 장치(1468, 1478)가 추가될 때, 마스터게이트웨이(1441)는 장치에 적합한 서비스 카테고리를 식별하고, 해당 서비스 카테고리에 적합한 최적 슬레이브게이트웨이 그룹(1450,1455)을 판단한다. 만약 슬레이브 제어층(1485)에 슬레이브 서브제어층(1490)이 존재한다면, 슬레이브 그룹(1450,1455)은 장치의 서브서비스를 가지는 최적 게이트웨이를 검색한다.
게이트웨이를 검색 한 후 만약 서비스 카테고리에 해당하는 그룹이 없으면, 마스터게이트웨이는 대체 기준에 의해 또 다른 게이트웨이를 선택하거나, 또는 슬레이브 제어층에 신규 그룹을 생성하고 서비스 카테고리를 추가 한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 멀티게이트웨이 환경에서 게이트웨이에 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는 과정을 도시한 순서도이다.
보다 구체적으로, 도 15에서는 상기한 방법 중 세 번째 방법에 따라 마스터게이트웨이가 주기적 백그라운드 작업을 통한 장치를 등록할 게이트웨이를 자동 조정하는 과정을 도시한다.
마스터게이트웨이는 주기적 백그라운드 작업을 통하여 장치를 등록할 게이트웨이를 자동으로 조정할 수 있다. 마스터게이트웨이는 S1505 단계에서 서비스카테고리 기반하여 검색된 게이트웨이와 잘못 매치된 장치를 검색한다. 마스터게이트웨이는 S1510단계에서 잘못 매치된 장치를 상기 게이트웨이와 다른 게이트웨이로 재배치하고, S1515단계에서 주어진 장치 유형을 위한 성능 파라미터를 선택한다. 마스터게이트웨이는 S1520단계에서 각 게이트웨이에서 발견된 장치에 대하여 측정한 상기 성능 파라미터의 원본데이터를 각 게이트웨이로부터 수집한다. 마스터게이트웨이는 S1525단계에서 수집된 상기 원본데이터를 각 게이트웨이별로 통합하고, S1530단계에서 상기 통합된 원본데이터를 이용가능한지 결정한다.
상기 통합된 원본데이터가 이용 가능하지 않다면 마스터게이트웨이는S1535단계에서 재전송횟수가 0보다 큰지 결정하고, 만일 재전송횟수가 0보다 크다면 마스터게이트웨이는 S1520단계로 복귀하여 상기 과정을 반복한다. 만일 재전송 횟수가 0보다 크지 않다면 마스터게이트웨이는 S1545단계에서 정규화 데이터에 0을 할당하고 S1550단계에서 상기 정규화된 데이터를 저장한다.
만일 S1530단계에서 상기 통합된 데이터가 이용 가능하다고 결정되면, 마스터게이트웨이는 S1540단계에서 상기 통합된 데이터를 정규화한다. S1550단계에서 상기 정규화된 데이터를 저장한다. S1555단계에서는 상기 정규화된 데이터를 기반으로 의사 결정 트리를 생성한다. 의사 결정 트리를 생성하는 이유는 상기 장치를 등록할 게이트웨이를 제안하는데 사용되는 전체 성능 데이터를 생성하기 위함이다. 상기 전체 성능 데이터가 가장 높은 게이트웨이가 제안할 게이트웨이로 선택된다. 의사 결정 트리를 생성하는 과정은 다음과 같다. 상기 정규화된 데이터를 상기 선택된 파라미터에 따른 가중치를 기반으로 합산하여 각 게이트웨이별 전체 성능 데이터를 생성한다. 상기 가중치는 각 장치 유형별로 상기 성능 파라미터 별로 할당된 가중치를 도시한 것이며, 상기 가중치는 현재 설정된 초기 세팅 값에 따라 정해진다. 상기 초기 세팅 값은 장치가 게이트웨이에 등록되어 동작할 때, 장치 유형 별로 강화되도록 요구되는 성능 파라미터일 수록 더 높은 값으로 설정된다. 상기 초기 세팅 값은 제조사에 의해 설정되며, 전문가의 조사 또는 도메인 지식에 근거하여 설정될 수 있다. 상기 전체 성능 데이터를 비교하여 가장 높은 전체 성능 데이터를 가지는 게이트웨이를 제안한다.
마스터게이트웨이는 S1560단계에서는 상기 각 게이트웨이의 전체 성능 데이터가 같은 값인지 감지하고, S1565단계에서는 각 게이트웨이의 전체 성능 데이터가 같은 값인지 결정한다. 만일 같은 값이 존재한다면, 마스터게이트웨이는 S1570단계에서 같은 값을 일정 규칙에 의해 재조정하고, 의사 결정 트리를 업데이트 하고 이에 기반하여 S1575단계에서 각 장치들에게 가장 적합한 게이트웨이를 검색한다. S1580단계에서 마스터게이트웨이가 자동으로 장치가 등록된 게이트웨이를 변경 가능한지 결정하고, 만일 변경이 가능하다면 마스터게이트웨이는 S1585단계에서 게이트웨이를 변경한다. 마스터게이트웨이는 S1590단계에서 이 변경 내용을 보고서에 추가하고, S1595단계에서 사용자에게 보고서를 전송할 수 있다.
만일 S1565단계에서 같은 값이 존재하지 않는다면, 의사 결정 트리를 업데이트하지 않고 S1575단계로 이동하여 이후에 상기와 동일하게 진행한다.
상기 백그라운드 작업으로, 주기적으로 진행하는 시간대를 선택할 수 있다. 백그라운드 작업을 진행하는 시간대를 선택하는 가장 큰 기준은 부하의 개수가 되며 상기와 같은 기준에 의해 보통 자정 때 진행하게 된다.
마스터게이트웨이는 주기적으로 미리 정해진 시간에 의해 자동 조정 작업을 실행한다. 마스터게이트웨이는 모든 게이트웨이에 등록된 모든 장치들을 체크 한다. 마스터게이트웨이는 다른 게이트웨이들로부터 모든 측정된 원본데이터를 수집하고, 상기와 같이 의사 결정 트리를 생성하여 전체 성능 데이터를 비교한 후 장치에 대해 가장 최적의 게이트웨이를 결정한다.
자동 장치 조정 작업을 수행하는 마스터게이트웨이는 모든 슬레이브게이트웨이와 등록된 모든 장치들을 조사해서 가장 최적의 게이트웨이를 식별하고, 사용자에게 통보하거나 자동적으로 장치의 ownership(소유권)을 최적 게이트웨이가 갖도록 변경 한다. 이러한 작업은 사용자의 설정에 따라 관리하게 된다.
이하에서는 도 15의 S1580단계에서 자동으로 게이트웨이 변경가능한지 결정하는 것의 기반이 되는 사용자의 설정에 대하여 설명한다. 도 16은 상기 설정에 대한 것으로서, 주기적 백그라운드 작업을 통한 장치 등록을 자동으로 조정하는 것을 클라이언트가 설정하는 과정을 도시하는 예시도이다.
도 16에서, 사용자는 장치 등록 및 관리를 자동 조정을 위해 마스터게이트웨이에 설정을 할 수 있다. 도면의 설정에서 굵은 것으로 표시된 값은 기본값을 의미한다. 클라이언트(1610)은 마스터게이트웨이(1630)에게 자동 조정 설정 내용을 전송한다(1660). 자동 조정 설정(1650)을 보면 클라이언트(1610)는 자동 조정 동작의 가능여부, 주기, 클라이언트에게 알림 등의 항목을 설정 가능하다. 도 17에서는 상기 도16의 백그라운드 작업을 위한 알고리즘을 나타내는 pseudo code를 도시한다
이하에서는 S1585단계에서 장치 등록을 변경하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다. 도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 주기적 백그라운드 작업을 통한 장치 등록을 자동으로 조정하는 것에서 장치 등록을 변경하는 과정을 도시하는 도면이다. 도 18(a)는 이에 대한 순서도이며, 도 18(b)는 예시도이다.
도 18(a)에서, 마스터게이트웨이는 S1890단계에서 장치가 등록된 게이트웨이를 변경할지를 결정한다. S1891단계에서 현재 장치가 등록된 게이트웨이에 대해 장치 등록을 해제(de-registration)하는 요청을 전송하고, S1982단계에서 신규로 결정된 최적 게이트웨이에 대해 장치 등록(registration) 수행을 요청한다. 만약 장치 등록 변경이 발생한 경우, 클라이언트에게 통지할 수 있다.
도 18(b)에서, 마스터게이트웨이(1830)는 모든 다른 게이트웨이들(1840)에 대해 자동 수정 작업을 트리거하고, 장치를 다시 한번 발견하도록 요청한다(1831). 모든 가능한 게이트웨이들에 대해 해당 장치의 성능 파라미터를 측정한다. 마스터게이트웨이는 다른 게이트웨이들로부터 모든 측정된 성능 데이터를 수집하고, 장치에 대해 가장 최적의 게이트웨이를 판단한다. 마스터게이트웨이는 장치의 등록을 변경할지를 결정한다.
마스터게이트웨이는 현재 등록된 게이트웨이에 대해 장치 등록을 해제(de-registration)하는 요청을 전송(s1860)하고 등록 해제 프로토콜(1870)에 의해 장치 등록을 해제한다. 신규 최적 게이트웨이에 대해 장치 등록(registration)수행을 요청하고, 등록 프로토콜에 의해 장치를 등록한다. (S1880) 상기 예시도에서는 장치가 슬레이브게이트웨이에서 등록 해제되어 마스터게이트웨이에 등록되는 것을 도시하였다. 만약 장치 등록 변경이 발생한 경우, 클라이언트에게 통지할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따라 마스터게이트웨이의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 19를 참조하면 마스터게이트웨이는 인터페이스부(1910)과 제어부(1920)를 구비할 수 있다.
인터페이스부(1910)은 유선통신과 무선통신이 가능하며 클라이언트, 다른 게이트웨이 및 장치 중 적어도 어느 하나와 해당 정보의 송수신 기능을 수행한다. 인터페이스부(1910)은 유무선 채널을 통하여 데이터 또는 제어 신호를 수신하여 제어부(1920)로 출력하고, 제어부(830)로부터 출력되는 데이터 또는 제어 신호를 유무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(1920)는 본 발명의 실시 예에 따른 마스터게이트웨이의 전반적인 동작을 제어한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 제어부(1920)는 적어도 두 개 이상의 게이트웨이가 측정할 성능 파라미터를 선택하고, 상기 게이트웨이에 등록 가능한 장치에 대해서 측정한, 상기 성능 파라미터의 적어도 한 개 이상의 측정값인 원본데이터를 수집하고, 각 게이트웨이 별로, 상기 적어도 한 개 이상의 원본데이터에 기반하여 상기 장치를 등록하기 위해 사용되는 전체 성능 데이터를 생성하고, 상기 전체 성능 데이터에 기반하여 상기 적어도 두 개 이상의 게이트웨이 중 선택된 게이트웨이에 상기 장치를 등록하는 것을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면 제어부(1920)는 등록할 장치의 서비스 카테고리를 결정하고, 상기 결정된 서비스 카테고리에 기반하여 게이트웨이를 검색하고, 상기 게이트웨이가 검색된 경우, 검색된 게이트웨이에 상기 장치를 등록하는 것을 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면 제어부(1920)는 미리 설정된 시간을 주기로 상기 장치에 대하여 우선순위가 높은 게이트웨이를 선택하고, 임의의 주기에서 선택되어 상기 장치가 등록된 제1게이트웨이와 그 다음 주기에서 선택된 제2게이트웨이가 상이한 경우 제1게이트웨이에서 상기 장치 등록을 해제하고 제2게이트웨이에 등록하는 것을 제어할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (24)

  1. 스마트 홈 네트워크 시스템에서 마스터게이트웨이가 장치를 등록하는 방법에 있어서,
    상기 마스터게이트웨이를 포함하여 적어도 두 개 이상의 게이트웨이에 등록할 상기 장치의 유형을 식별하는 단계;
    상기 식별된 장치의 유형에 기반하여 상기 장치에 대하여 측정할 성능 파라미터를 성능 파라미터 목록으로부터 선택하는 단계;
    상기 적어도 두 개의 게이트웨이 각각에 의해 상기 선택된 성능 파라미터의 측정된 결과에 기초해 제1 정보를 생성하는 단계;
    상기 적어도 두 개의 게이트웨이 각각에 대해 상기 제1 정보를 정규화하고 그 합에 기초하여 전체 성능 데이터에 대한 제 2 정보를 생성하는 단계;
    상기 제2 정보를 기반으로 상기 적어도 두 개 이상의 게이트웨이 중 전체 성능 데이터가 가장 높은 하나의 게이트웨이를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 게이트웨이에 상기 장치의 등록을 지시하는 단계를 포함하고,
    상기 성능 파라미터 목록은 장치 유형 특성에 대응되는 성능 파라미터를 포함하는, 장치 등록 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2정보를 생성하는 단계는,
    상기 장치의 상기 성능 파라미터에 따른 가중치를 확인하는 단계; 및
    상기 가중치에 기반하여 상기 정규화된 제1정보들을 합산하여 상기 제2 정보를 재생성하는 단계를 더 포함하는, 장치 등록 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하나의 게이트웨이를 선택하는 단계는,
    상기 제2정보에 기반하여 각 게이트웨이의 우선순위를 결정하는 단계;
    상기 결정된 우선순위가 가장 높은 게이트웨이를 재선택하는 단계를 더 포함하는, 장치 등록 방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 상기 각 게이트웨이의 우선순위를 결정하는 단계는,
    상기 제2정보가 동일할 경우 상기 가중치가 가장 작은 성능 파라미터의 제1정보를 배제하고 상기 제2정보를 재생성하여 우선순위를 결정하는 단계인, 장치 등록 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 등록을 지시하는 단계는,
    미리 설정된 시간을 주기로 상기 장치에 대하여 우선순위가 가장 높은 게이트웨이를 선택하는 단계;
    임의의 주기에서 선택되어 상기 장치가 등록된 제1게이트웨이와 그 다음 주기에서 선택된 제2게이트웨이가 상이한 경우 제1게이트웨이에게 상기 장치 등록 해제를 요청하고 제2게이트웨이에게 상기 장치 등록을 요청하는 단계;를 더 포함하는 장치 등록 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 스마트 홈 네트워크 시스템의 장치를 등록하는 마스터게이트웨이에 있어서,
    클라이언트, 다른 게이트웨이 및 장치 중 적어도 어느 하나와 정보를 송수신하는 인터페이스부;
    상기 마스터게이트웨이를 포함하여 적어도 두 개 이상의 게이트웨이에 등록할 상기 장치의 유형을 식별하고, 상기 식별된 장치의 유형에 기반하여 상기 장치에 대하여 측정할 성능 파라미터를 성능 파라미터 목록으로부터 선택하고, 상기 적어도 두 개의 게이트웨이 각각에 의해 상기 선택된 성능 파라미터의 측정된 결과에 기초해 제1 정보를 생성하고, 상기 적어도 두 개의 게이트웨이 각각에 대해 상기 제1 정보를 정규화하고 그 합에 기초하여 전체 성능 데이터에 대한 제2 정보를 생성하고, 상기 제2 정보를 기반으로 상기 적어도 두 개 이상의 게이트웨이 중 전체 성능 데이터가 가장 높은 하나의 게이트웨이를 선택하고, 상기 선택된 게이트웨이에 상기 장치의 등록을 지시하는 제어부를 포함하고,
    상기 성능 파라미터 목록은 장치 유형 특성에 대응되는 성능 파라미터를 포함하는, 마스터게이트웨이.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2정보를 생성하는 것은,
    상기 장치의 상기 성능 파라미터에 따른 가중치를 확인하고, 상기 가중치에 기반하여 상기 정규화된 제1정보들을 합산하여 상기 제2 정보를 재생성하는, 마스터게이트웨이.
  16. 제15항에 있어서, 상기 하나의 게이트웨이를 선택하는 것은,
    상기 제2정보에 기반하여 각 게이트웨이의 우선순위를 결정하고,
    상기 결정된 우선순위가 높은 게이트웨이를 재선택하는, 마스터게이트웨이.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서, 상기 각 게이트웨이의 우선 순위를 결정하는 것은,
    상기 제2정보가 동일할 경우 가중치가 가장 작은 성능 파라미터의 제1정보를 배제하고 상기 제2정보를 재생성하여 우선순위를 결정하는, 마스터게이트웨이.
  19. 제18항에 있어서, 상기 등록을 지시하는 것은,
    미리 설정된 시간을 주기로 상기 장치에 대하여 우선순위가 가장 높은 게이트웨이를 선택하고, 임의의 주기에서 선택되어 상기 장치가 등록된 제1게이트웨이와 그 다음 주기에서 선택된 제2게이트웨이가 상이한 경우 제1게이트웨이에게 상기 장치 등록 해제를 요청하고 제2게이트웨이에게 상기 장치 등록을 요청하는 것을 더 포함하는 마스터게이트웨이.
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