KR102356790B1 - 양방향 통신을 제공하는 전력 소비 절약형 무선통신 디바이스 - Google Patents

양방향 통신을 제공하는 전력 소비 절약형 무선통신 디바이스 Download PDF

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Abstract

전력 소비를 최소화하여 상시 전원의 공급 없이 배터리 전원 만으로도 오랜 시간 동안 동작 상태를 유지하면서, 양방향 통신을 제공하는 무선통신 디바이스가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스는, 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스와, 세션유지 패킷이 반복하여 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어하는 세션유지 패킷 송신 제어부를 포함한다. 이 때, 상기 세션유지 패킷은 MAC 킵얼라이브 메시지, ARP 리스폰스 메시지 및 홀 펀칭(Hole Punching) 메시지를 포함한다.

Description

양방향 통신을 제공하는 전력 소비 절약형 무선통신 디바이스{WIRELESS COMMUNICATION DEVICE PROVIDING TWO-WAY COMMUNICATION WITH LOW POWER CONSUMPTION}
본 발명은 무선통신 디바이스에 관한 것이다. 보다 자세하게는 양방향 통신을 제공하면서도 적은 수준의 전력 소비 만을 요하는 무선통신 디바이스에 관한 것이다.
무선통신 기술이 제공된다. IoT(Internet of Things) 기술이 상용화 되면서, IoT 센서 등의 소형 무선통신 디바이스가 다양한 분야에 사용되고 있다. 그런데, 상기 소형 무선통신 디바이스 중 상당수는 설치 환경 등의 이유로 상시 전원 대신 배터리 전원에 의존하여 동작한다. 따라서, 상기 소형 무선통신 디바이스들이 오랜 기간 동안 동작하기 위하여는 전력 소비량을 낮추는 것이 필수적이다.
전력 소비량을 낮추기 위하여, 상기 소형 무선통신 디바이스는 주기적으로 슬립 모드(sleep mode)에서 깨어나서 송신 대상 데이터를 송신한 후 다시 슬립 모드로 복귀하는 등의 방식을 취한다. 이렇게 동작하는 무선통신 디바이스는 외부 장치로의 단방향 통신 기능 만을 제공할 뿐이다.
배터리 전원 기반의 소형 무선통신 디바이스와의 양방향 통신을 위하여 상기 소형 무선통신 디바이스와 별도로 허브 디바이스를 두는 경우가 있다. 예를 들어, 상기 소형 무선통신 디바이스가 와이파이(WiFi) 디바이스인 경우, AP와 상기 소형 무선통신 디바이스와의 사이에 와이파이 허브를 두는 것이다. 상기 와이파이 허브는 상시 전원을 공급 받는 것이 대부분이고, 상기 소형 무선통신 디바이스에 송신 될 데이터를 수신하여 저장해 두었다가, 상기 소형 무선통신 디바이스가 슬립 모드에서 깨어나면 상기 저장해 둔 데이터를 송신하는 동작을 수행한다. 와이파이 허브를 두는 것에 의하여 상기 소형 무선통신 디바이스에 대하여 양방향 통신 기능을 제공할 수는 있겠지만, 별도의 와이파이 허브를 두는 것은 번잡하다.
따라서, 전력 소모량을 절감할 수 있는 양방향 무선 통신 기능을 제공하는 무선통신 디바이스의 제공이 요구된다.
한국등록특허 10-1682303호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 서버와 같은 외부 장치와 양방향 통신 가능하도록 연결된 상태를 유지하면서도 낮은 전력 소비량을 요하는 무선통신 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 사용 패턴에 따라 외부 장치로부터 수신된 신호에 반응하는 응답 지연(latency)의 수준을 조정함으로써 낮은 전력 소비량의 양방향 통신 기능을 제공하는 무선통신 디바이스 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 특정 무선통신 디바이스에 대한 무선 연결을 통한 요청 이력을 분석한 결과를 이용하여, 그 무선통신 디바이스의 응답 지연의 수준을 조정함으로써, 상기 무선통신 디바이스의 전력 소모량을 절감하는 서버 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스는, 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스와, 세션유지 패킷이 반복하여 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어하는 세션유지 패킷 송신 제어부를 포함한다. 이 때, 상기 세션유지 패킷은, MAC 킵얼라이브 메시지, ARP 리스폰스 메시지 및 홀 펀칭(Hole Punching) 메시지를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세션유지 패킷 송신 제어부는 상기 세션유지 패킷이 주기적으로 반복하여 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어한다. 이 때, 상기 세션유지 패킷의 송신 주기는 상기 AP에 따라 결정될 수 있다. 또한, 상기 세션유지 패킷 송신 제어부는, 초기 값으로부터 시작하여 상기 AP와의 세션이 끊길 때까지 상기 세션유지 패킷을 반복하여 증가시키는 방식으로 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 확정할 수 있다. 또한, 상기 세션유지 패킷 송신 제어부는 상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 외부 장치로부터 수신된 세션유지 패킷 송신주기 제어신호에 따라 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 변경할 수 있다. 이 때, 상기 세션유지 패킷 송신주기 제어신호는 상기 AP에 매핑된 세션유지 패킷 송신 주기 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세션유지 패킷 송신 제어부는 상기 AP의 포트 매핑 리셋 주기를 초과하지 않는 세션유지 패킷 송신 주기를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선통신 디바이스는, 상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 요청 신호에 따라 도어락 제어 신호를 생성하여 도어락 컨트롤러에 제공하는 데이터 처리부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 홀 펀칭 메시지는 홀 펀칭을 세팅하기 위한 홀 펀칭 세팅 메시지일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세션유지 패킷 송신 제어부는, 홀 펀칭 세팅 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 포함하는 세션유지 패킷이 송신된 후, 홀 펀칭 기반의 더미 데이터 송신 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 포함하는 세션유지 패킷이 반복하여 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세션유지 패킷은, 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 순차적으로 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선통신 디바이스는, 상기 AP로부터의 비콘 수신 주기를 변경하는 비콘 수신 제어부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 비콘 수신 제어부는, 상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 외부 장치로부터 수신된 비콘 수신 주기 제어신호에 따라 상기 비콘 수신 주기를 변경할 수 있다. 또한, 상기 비콘 수신 제어부는 하루를 단위로 주기적으로 상기 비콘 수신 주기를 변경하되, 제1 시간대에는 제1 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하고, 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에는 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경할 수 있다. 이 때, 상기 무선통신 디바이스는, 상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 요청 신호에 따라 도어락 제어 신호를 생성하여 도어락 컨트롤러에 제공하는 데이터 처리부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선통신 디바이스는, 전원을 공급하는 배터리를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 비콘 수신 제어부는, 상기 배터리의 레벨에 기반하여 상기 비콘 수신 주기를 변경할 수 있다.
상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선통신 디바이스는, 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스와, 홀 펀칭(Hole Punching) 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 ARP 리스폰스 메시지 중 일부 또는 전부로 구성되는 제1 내지 제n 세션유지 패킷이 순차적으로 송신되는 것을 반복함으로써, 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지 각각이 반복 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어하는 세션유지 패킷 송신 제어부를 포함한다.
상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서버 장치는, 무선통신 디바이스 및 사용자 단말과의 연결을 제공하는 네트워크 인터페이스와, 하나 이상의 인스트럭션이 저장되는 메모리와, 상기 저장된 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함한다. 이 때, 상기 저장된 인스트럭션은, 기 무선통신 디바이스에 대한 요청을 상기 사용자 단말로부터 수신하고, 상기 요청 수신에 응답하여 상기 무선통신 디바이스에 제어 신호를 송신하는 인스트럭션과, 상기 요청의 수신 및 상기 제어 신호의 송신 중 적어도 하나를 로깅(logging) 하여 데이터 처리 로그를 구성하는 인스트럭션과, 상기 데이터 처리 로그에 대한 분석 결과를 이용하여, 상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 결정하는 인스트럭션과, 상기 무선통신 디바이스의 비콘 수신주기가 상기 결정된 비콘 수신주기로 변경되도록 하는 비콘 수신주기 제어신호를 상기 무선통신 디바이스에 송신하기 위한 인스트럭션을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 결정하는 인스트럭션은, 상기 데이터 처리 로그의 데이터를 트레이닝 데이터셋으로 이용한 기계학습의 결과로 생성된 모델을 이용하여 상기 비콘 수신주기를 결정하는 것일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 결정하는 인스트럭션은, 상기 데이터 처리 로그에 대한 분석 결과, 상기 무선통신 디바이스에 대한 단위 시간당 데이터 처리 빈도가 낮을 수록 상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 증가시키는 방향으로, 상기 비콘 수신주기를 결정하는 것일 수도 있다.
상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선통신 디바이스는, 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스와, 상기 AP로부터의 비콘 수신 주기를 변경하는 비콘 수신 제어부와, 전원을 공급하는 배터리를 포함한다. 이 때, 상기 비콘 수신 제어부는, 상기 배터리의 레벨에 기반하여 상기 비콘 수신 주기를 변경할 수 있다.
상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선통신 디바이스는, 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스와, 상기 AP로부터의 비콘 수신 주기를 변경하는 비콘 수신 제어부를 포함한다. 상기 비콘 수신 제어부는, 상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 외부 장치로부터 수신된 비콘 수신 주기 제어신호에 따라 상기 비콘 수신 주기를 변경할 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 통신 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에서 무선통신 디바이스가 송수신 하는 패킷을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에서 외부 장치의 제어에 의하여 무선통신 디바이스의 비콘 수신 주기가 변경되는 것을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에서 세션유지 패킷이 송신됨으로써 무선통신 디바이스와 AP(Access Point) 사이의 세션이 유지되는 것을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스의 제1 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스의 제2 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 장치의 제1 블록 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 장치의 제2 블록 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 통신 방법의 순서도이다.
도 11 내지 도 12는 도 10의 순서도에서 일부 동작을 상세하게 설명하기 위한 순서도들이다.
도 13 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 통신 제어 방법의 순서도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 장치의 하드웨어 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 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. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들을 설명한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 통신 시스템의 구성 및 동작을 설명한다. 본 실시예에 따른 시스템은 관리 서버(200), AP(Access Point)(10) 및 무선통신 디바이스(100) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무선통신 디바이스(100)는 AP(10)와 무선통신 채널을 통해 연결될 수 있는 모든 형태의 전자 장치를 가리킨다.
특히, 무선통신 디바이스(100)는 상시 전원이 아닌 배터리 전원에 의하여 동작하는 것일 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면 무선통신 디바이스(100)가 관리 서버(200)와 같은 외부 장치와 양방향 통신 함에 있어서, 전력 소비가 절감된다. 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예들은 상시 전원에 연결된 무선통신 디바이스(100) 보다는 배터리 전원의 무선통신 디바이스(100)에 더 큰 효과를 제공할 수 있다. 다만, 그렇다고 하여 상시 전원을 공급 받는 무선통신 디바이스(100)가 본 발명의 범위에서 제외되는 것은 아님을 유의한다.
본 실시예에 따른 시스템의 무선통신 디바이스(100)는 AP(10)로부터 브로드캐스팅(broadcasting) 되는 비콘(beacon)의 수신 주기를 동적으로 변경함으로써 전력 소비량을 절감할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 시스템의 무선통신 디바이스(100)는 AP(10)로 송신하는 새로운 구성의 세션유지 패킷을 생성함으로써, 외부 장치와의 양방향 통신을 지원하는 세션을 유지하는 한도 내에서 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 최대한 증가시키고, 그로 인해 전력 소비량을 절감할 수도 있다. 이러한 전력 소비량 절감 효과와 관련하여는 상세히 후술하기로 한다.
일 실시예에서, 도 2에 도시된 것과 같이 상기 무선통신 디바이스는 도어락(100a)일 수도 있다. 아파트 현관문 등에 설치되는 도어락(100a)은, 설치 장소의 제약으로 인하여 상시 전원을 공급 받기 어렵다. 따라서, 도어락(100a)은 대부분 배터리 전원에 의하여 동작한다. 도어락(100a)에 와이파이(WiFi) 통신 기능이 구비되더라도, 배터리 전원을 감안하면 AP(10)를 통한 외부 장치와의 상시 양방향 통신 연결에 많은 전력 소비를 하기 어렵다. 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 전력 절감형 양방향 통신 기술이 도어락(100a)에 적용되는 경우, 도어락(100a)에 대한 상시 양방향 통신 기능 제공에 큰 기여를 할 수 있을 것이다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예들에서 무선통신 디바이스가 송수신 하는 패킷을 설명한다. 도 3은 무선통신 디바이스의 패킷 송수신이 발생함에 따른 신호 캡쳐 결과(30)를 도시한다. 신호 캡쳐 결과(30)는 주기적인 비콘 수신(40)을 가리키는 신호 및 반복되는 세션유지 패킷 송신(50)을 가리키는 신호를 표현한다. 무선통신 디바이스가 비콘을 수신할 때 발생되는 신호(41)와 다르게, 세션유지 패킷을 송신할 때 발생되는 신호(51, 52, 53)는 3개의 피크(peak)를 형성한다. 이는, 도 3이 3개의 메시지를 포함하는 상기 세션유지 패킷을 표현하기 때문이다.
상기 무선통신 디바이스의 양방향 통신 세션을 유지하기 위하여, 상기 세션유지 패킷은 반복하여 송신된다. 상기 세션유지 패킷의 송신은 주기적으로 또는 비주기적으로 반복하여 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세션유지 패킷이 반복 송신됨에 있어서, 항상 동일한 세션유지 패킷이 송신될 수 있다. 이 때, 상기 세션유지 패킷은 MAC 킵얼라이브(keep alive) 메시지, ARP(Address Resolution Protocol) 리스폰스(response) 메시지 및 홀 펀칭(hole punching) 메시지를 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서는 상기 세션유지 패킷이 반복 송신됨에 있어서, 서로 다른 구성의 세션유지 패킷이 주기적으로 돌아가면서 반복 송신될 수도 있다. 이 때, 상기 세션유지 패킷은 MAC 킵얼라이브 메시지, ARP 리스폰스 메시지 및 홀 펀칭 메시지 중 적어도 일부를 이용하여 구성된 제1 세션유지 패킷 내지 제n 세션유지 패킷이 돌아가면서 반복 송신될 수 있다. 이하, 이해의 편의를 위해 상기 세션유지 패킷이 반복 송신됨에 있어서, 항상 동일한 세션유지 패킷이 송신되는 경우를 먼저 설명한다.
다양한 기종의 AP들을 이용한 테스트들을 진행한 결과, MAC 킵얼라이브 메시지, ARP 리스폰스 메시지 및 홀 펀칭 메시지로 세션유지 패킷을 구성하면, 세션유지를 위한 반복 송신 주기를 최대한 길게 할 수 있다는 점이 발견되었다. 이하, 홀 펀칭 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 ARP 리스폰스 메시지가 상기 세션유지 패킷의 반복 송신 주기를 최대한 길게 하면서도 무선통신 디바이스(100)와 세션이 유지되도록 하는 필수 요소인 이유를 설명한다.
홀 펀칭은 NAT(Network Address Translation) 통과(traversal) 기법 중 하나로서, NAT 뒤에 위치한 호스트 간의 피투피(p2p; peer-to-peer) 통신을 가능하도록 하는 기술이다. 상기 NAT는 예를 들어 AP(10)를 가리키고, 상기 호스트는 무선통신 디바이스(100)를 가리키는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
홀 펀칭 과정에서, 무선통신 디바이스(100)는 무선통신 디바이스(100)의 사설 주소 정보(IP 주소, 포트번호) 및 공인 주소 정보(IP 주소, 포트번호)를 포함하는 상기 레지스트리 세션 메시지를 홀 펀칭 관리의 역할을 수행하는 랑데뷰 서버에 송신함으로써 상기 랑데뷰 서버에 상기 호스트의 바인딩 정보가 저장되도록 한다. 다음으로, 무선통신 디바이스(100)가 상기 상대 호스트에 대한 연결 요청 메시지를 상기 랑데부 서버에 송신하면, 상기 랑데부 서버가 상기 상대 호스트의 주소 정보를 무선통신 디바이스(100)에 송신하며, 무선통신 디바이스(100)는 상기 랑데부 서버로부터 수신된 상기 상대 호스트의 주소 정보를 이용하여 p2p 통신을 통해 데이터를 송신한다. 이로써, 무선통신 디바이스(100)가 연결된 AP(10)에 상기 p2p 통신을 위한 홀(hole)이 생성되는 것이다.
관리 서버(200)와의 연결을 위하여, 무선통신 디바이스(100)는 관리 서버(200)의 주소 정보를 저장하는 것이 바람직하다. 관리 서버(200)의 주소 정보는 무선통신 디바이스(100)의 제조 시에 무선통신 디바이스(100)의 비휘발성 메모리 등의 저장 수단에 저장될 수 있다. 관리 서버(200)는 즉, 관리 서버(200)는 상기 랑데뷰 서버 및 p2p 통신의 상대 호스트 역할을 모두 담당할 수 있다. 이 때, 무선통신 디바이스(100)는 부팅(booting) 후, 관리 서버(200)의 주소 정보를 이용하여 관리 서버(200)에 상기 레지스트리 세션 메시지 및 p2p 통신 연결 요청 메시지를 송신함으로써, 관리 서버(200)와의 p2p 통신 세션을 오픈 한다. 이 과정을 좀더 자세히 설명하면, 무선통신 디바이스(100)와 그 p2p 통신 세션 상대 호스트인 관리 서버(200)는, 상대방의 주소 정보를 피어 정보의 형태로 제공 받고, 제공 받은 상대방의 주소 정보를 이용하여 서로 p2p 데이터를 주고 받으며, 그 과정에서 무선통신 디바이스(100)가 연결 된 AP(10)에는, 관리 서버(200)로부터 수신된 패킷은 무선통신 디바이스(100)에 전달되도록 맵핑 정보가 저장되는 것이다. 이 과정이 AP(10)에 홀(hole)이 생성되는 과정인 것으로 이해 될 수 있을 것이다.
물론, 일 실시예에서 상기 랑데부 서버의 역할을 담당할 관리 서버(200) 이외의 별도 서버가 존재할 수도 있다. 이 때는 무선통신 디바이스(100)가 상기 별도 서버에 상기 레지스트리 세션 메시지 및 p2p 통신 연결 요청 메시지를 송신하게 될 것이다.
상기 p2p 통신 세션은 UDP 홀 펀칭(RFC; Request For Comments 3027의 5.1 섹션 참조)에 의한 것이거나, TCP 홀 펀칭에 의한 것일 수 있다.
무선통신 디바이스(100)는 상기 p2p 통신 세션을 유지하기 위하여 기 지정된 더미 데이터를 상기 p2p 통신 세션을 통해 관리 서버(200)에 반복하여 송신한다. 이하 그 이유를 자세히 설명한다.
예를 들어, 호스트 A에서 호스트 B로 향하는 UDP 세션이 UDP 홀 펀칭에 의하여 만들어졌다면, 호스트 A에 연결된 NAT(예를 들어, AP)는 특정 시간동안 어떤 트래픽도 없으면 상기 UDP 세션을 위한 홀(hole)을 닫아버릴 것이다. 따라서, UDP 홀 펀칭에 의해서 만들어진 UDP 세션을 유지하기 위해서는 주기적으로 트래픽이 상기 NAT에 제공되어야 한다. 따라서, 상기 세션유지 패킷은 항상 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 모두 포함하되, 상기 홀 펀칭 메시지는 최초 1회에 한하여 홀 펀칭 세팅 메시지이고, 그 이후에는 계속 더미 데이터 송신 메시지를 가리킬 수 있다. 즉, 제1 세션유지 패킷이 (홀 펀칭 세팅 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지, 상기 ARP 리스폰스 메시지)이고, 제2 세션유지 패킷이 (홀 펀칭 기반 더미 데이터 송신 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지, 상기 ARP 리스폰스 메시지)라면, 무선통신 디바이스(100)는 제1 세션유지 패킷을 관리 서버(200)에 송신하여 관리 서버(200)와의 p2p 세션을 연결한 후, 상기 제2 세션유지 패킷을 반복하여 송신함으로써, 상기 p2p 세션을 유지할 수 있다.
본 명세서에서 지칭되는 '홀 펀칭 메시지'는 레지스트리 세션 메시지, 연결 요청 메시지 등 홀 펀칭 세팅 과정에서 호스트에 의하여 송신되는 메시지(홀 펀칭 세팅 메시지) 또는 상기 홀 생성 이후 홀 펀칭을 이용하여 p2p 방식으로 송신되는 더미(dummy) 데이터 송신 메시지를 모두 포함하는 용어이다.
한편, 홀(hole)이 닫히는(즉, 홀에 대한 정보가 삭제되는) 트래픽 미유입 시간에 대한 표준이 존재하지 않으며, NAT 기종, 즉 AP의 기종에 따라 상기 트래픽 미유입 시간이 다르게 설정되므로, 전력 소모를 최소화 하면서도 AP의 기종에 무관하게 안정적으로 UDP 세션을 유지하는 것에 상당한 어려움이 따른다. 즉, UDP 세션이 끊기지 않을 만한 상기 제2 세션유지 패킷의 반복 송신 주기에 맞추다 보면, 상기 세션유지 패킷이 너무 빈번하게 송신되어야 하므로, 전력 소모가 늘어나게 되는 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선통신 디바이스(100)는 상기 제1 세션유지 패킷 만을 반복하여 송신함으로써, 계속하여 홀 펀칭 세팅 요청을 반복하는 듯한 동작을 수행할 수도 있다. 이 경우, 관리 서버(200)는 계속하여 동일한 레지스트리 세션 메시지 및 동일한 연결 요청 메시지를 수신하게 될 것이나, 관리 서버(200)는 이미 처리 된 레지스트리 세션 메시지 및 연결 요청 메시지에 대하여는 단순히 기존의 p2p 세션 정보를 유지하기 위한 동작만 수행함으로써 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 무선통신 디바이스(100)에 연결된 AP(10)는 홀 펀칭 세팅을 반복하는 동작을 수행하게 될 것이나, 그러한 동작에도 불구하고 관리 서버(200)로부터 AP(10)에 인입 된 인바운드 패킷(inbound packet)은 무선통신 디바이스(100)에 무사히 전달 될 것이므로, p2p 통신 세션 유지의 목적을 달성할 수 있는 것이다.
한편, AP(10)는 커넥션들을 메모리에 캐시하기 때문에, 제한된 개수의 커넥션 만을 관리할 수 있고, 비활성화된(inactive) 커넥션들 중 가장 오래된 커넥션에 대한 정보는 삭제한다. 상기 커넥션에 대한 정보는 MAC 프로토콜 레벨의 커넥션 정보를 가리킨다. AP(10)는 유지해줄 커넥션에 대한 정보를 상기 메모리에 저장되는 큐(queue) 등의 데이터 구조를 통해 관리한다. 즉, 비활성화된(inactive) 커넥션들 중 가장 오래된 커넥션은 상기 데이터 구조에서 제거된다. 이 경우, 해당 커넥션은 끊기게 된다. AP(10)는 MAC 킵얼라이브 메시지를 수신하면, 해당 커넥션에 대한 정보를 상기 데이터 구조에 새롭게 삽입하거나, 해당 커넥션에 대한 정보의 상기 데이터 구조 상의 우선 순위를 높여주는 등의 방식으로, 그 커넥션에 대한 정보가 상기 큐 상에 계속 관리되도록 한다. 이러한 점을 이용하여, AP(10)가 무선통신 디바이스(100)에 대한 MAC 프로토콜 레이어의 커넥션을 계속 유지하도록, 무선통신 디바이스(100)는 MAC 킵얼라이브 메시지를 반복하여 송신한다.
무선통신 디바이스(100)가 MAC 킵얼라이브 메시지를 반복하여 송신하는 것은 MAC 프로토콜 레이어 측면에서 AP(10)가 커넥션을 계속 유지하도록 하는 것이고, 무선통신 디바이스(100)가 상기 홀 펀칭 메시지의 더미 데이터 송신 메시지를 반복하여 송신하는 것은 MAC 프로토콜 보다 상위 레벨의 프로토콜(예를 들어, UDP 또는 TCP) 레이어 측면에서 AP(10)가 커넥션을 계속 유지하도록 하는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
AP(10)는 ARP 캐쉬에 무선통신 디바이스(100)의 IP에 대응되는 MAC 주소가 존재하지 않는 경우 ARP 리퀘스트 메시지를 브로드캐스팅 하고, 무선통신 디바이스(100)는 자신의 MAC 주소와 함께 유니캐스트 방식으로 ARP 리스폰스 메시지를 회신한다. AP(10)의 ARP 캐쉬에 무선통신 디바이스(100)의 IP에 대응되는 MAC 주소가 유실되는 것을 방지하기 위해, 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스(100)는 ARP 리스폰스 신호의 주기적 송신을 통해 ARP cache 내 저장된 매칭 정보를 계속해서 업데이트 함으로써 MAC 주소 유실로 인한 링크 끊김(disconnection)을 방지한다. 이러한 끊김 방지는, 결과적으로 AP(10)의 홀이 닫히는 것을 방지하는 효과가 있고, 이렇게 AP(10)에 홀이 유지됨으로써 무선통신 디바이스(100)가 관리 서버(200)간의 양방향 통신 세션이 유지될 수 있는 것이다.
지금까지 홀 펀칭 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 ARP 리스폰스 메시지가 세션유지를 위한 반복 송신 주기를 최대한 길게 하면서도 세션이 유지되도록 하는 필수 요소인 이유를 설명하였다. 요약하면, 홀 펀칭 메시지를 통해 관리 서버(200)와의 세션을 오픈 및 유지하고, MAC 킵얼라이브 메시지를 통해 AP(10)의 메모리에 저장되는 큐에서 무선통신 디바이스(100)와 AP(10) 간의 MAC 프로토콜의 커넥션에 대한 정보가 제거되지 않도록 하며, ARP 리스폰스 메시지를 통해 AP(10)의 ARP 캐쉬에 저장된 무선통신 디바이스(100)의 IP와 MAC 주소의 매칭 정보를 계속해서 업데이트 함으로써 MAC 주소 유실로 인한 링크 끊김(disconnection)을 방지한다. 이렇게 필수 요소 메시지만으로 구성된 본 발명 특유의 세션유지 패킷은 안정적으로 무선통신 디바이스(100)와 관리 서버(200)간의 세션이 유지되도록 하면서도 그 데이터량은 최소화 한 것인 점에서 무선통신 디바이스(100)의 전력 소모량 절감에 매우 효율적이다. 또한, 이렇게 구성된 상기 세션유지 패킷은 상대적으로 긴 주기로 송신되더라도 세션의 안정적인 유지가 가능하므로, 무선통신 디바이스(100)의 전력 소모량이 더욱 절감될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세션유지 패킷은, 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 순차적으로 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 세션유지 패킷은, 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 바로 연결(concatenation) 한 것일 수도 있고, 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 구분자(delimiter)로 구분되도록 연결한 것일 수도 있고, 상기 홀 펀칭 메시지, 제1 데이터, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지, 제2 데이터 및 상기 ARP 리스폰스 메시지가 순서대로 연결된 것일 수도 있다.
상기 무선통신 디바이스는 상기 세션유지 패킷을 주기적으로 반복하여 송신함으로써, AP와의 세션이 끊기지 않도록 관리할 수 있다. 동시에, 전력 소모량을 절감하기 위하여, 상기 무선통신 디바이스는 세션이 끊기지 않는 한도 내에서 최대한 긴 주기로 상기 세션유지 패킷을 송신하는 것이 바람직하다. 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 결정하는 것과 관련하여, 보다 자세히 후술하기로 한다.
상기 무선통신 디바이스는 송신 주기를 길게 가져가면서도 세션이 끊기는 것을 방지하는 세션유지 패킷을 가능한한 긴 주기로 송신하는 것에 의하여 소비 전력을 절감하는 동시에, AP로부터 브로드캐스팅 되는 비콘의 수신 주기를 동적으로 변경하는 것에 의하여도 소비 전력을 절감한다. 이와 관련하여 도 4를 참조하여 설명한다.
와이파이 표준 규격에 따르면, AP(10)는 주기적으로 비콘을 브로드캐스팅 한다. AP(10)가 상기 비콘을 송신하는 주기는 약 102msec이다. 상기 비콘을 모두 수신하면 전력 소모량이 클 것이므로, 무선통신 디바이스(100)는 기본 주기마다 웨이크-업 하여 비콘을 수신하고 다시 슬립 모드로 돌아가는 것을 반복(60)한다. 도 4에서, 상기 기본 주기는 3초로 가정되었다. 이는, 최대 3초 동안은 무선통신 디바이스(100)의 신호 수신이 지연될 수 있음을 의미한다. 상기 무선통신 디바이스는 상기 비콘의 수신을 전제로 관리 서버(200)에서 송신된 요청 신호를 처리(61)할 수 있을 것이다. 따라서, 무선통신 디바이스(100)가 상기 비콘을 수신하는 주기는, 무선통신 디바이스(100)의 응답 지연을 가리킬 수 있다. 즉, 상기 비콘의 수신 주기가 길어질 수록, 그 무선통신 디바이스(100)의 응답 지연도 길어지게 될 것이다.
기존의 와이파이 단말은, 상기 비콘의 수신 주기가 고정되어 있다. 반면에, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 무선통신 디바이스(100)는 상기 비콘의 수신 주기를 상황에 따라 동적으로 변경한다.
일 실시예에서, 무선통신 디바이스(100)는 상기 비콘의 수신 주기를 자체적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 무선통신 디바이스(100)가 배터리로부터 전원을 공급 받는 경우, 무선통신 디바이스(100)는 상기 배터리의 레벨에 기반하여 상기 비콘 수신 주기를 변경할 수 있다. 즉, 무선통신 디바이스(100)는 상기 배터리의 레벨이 한계치 미만일 경우, 상기 비콘 수신 주기를 증가시켜 배터리 방전 속도를 최대한 늦출 수 있다. 이 때, 비콘 수신 주기를 증가시키는 만큼 무선통신 디바이스(100)의 응답 지연도 길어지는 점은 이미 설명한 바 있다.
다른 실시예에서, 무선통신 디바이스(100)는 관리 서버(200)로부터 수신된 비콘 수신 주기 제어신호에 따라 상기 비콘의 수신 주기를 변경할 수 있다. 도 4에는 관리 서버(200)가 비콘 수신 주기 값을 포함하는 비콘 수신 주기 제어 신호(62)를 무선통신 디바이스(100)에 송신하는 것에 의하여 무선통신 디바이스(100)의 비콘 수신 주기를 제어하는 예시가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 것과 같이 무선통신 디바이스(100)는 예를 들어 3초에서 10초로 비콘 수신 신호를 변경할 수 있다(63).
도 5를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예들에서 세션유지 패킷이 송신됨으로써 무선통신 디바이스와 AP(Access Point) 사이의 세션이 유지되는 것을 설명한다. 이미 설명한 바와 같이, 상기 세션유지 패킷은 MAC 킵얼라이브 메시지(51), ARP 리스폰스 메시지(52) 및 홀 펀칭 메시지(53)를 포함할 수 있다. 무선통신 디바이스(100)는 전력 소비량을 절약하면서 상기 세션유지 패킷을 주기적으로 반복 송신하기 위하여, 웨이크-업 한 후 상기 세션유지 패킷을 송신하고, 그 후에 다시 슬립 모드로 복귀하는 것(65)을 반복한다.
MAC 킵얼라이브 메시지(51) 및 ARP 리스폰스 메시지(52)는 AP(10)가 수신자이고, 홀 펀칭 메시지(53)는 관리 서버(200)가 그 수신자이다.
도 5에는 반복 송신되는 모든 세션유지 패킷에 MAC 킵얼라이브 메시지(51), ARP 리스폰스 메시지(52) 및 홀 펀칭 메시지(53)가 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 이미 설명한 바와 같이 다른 실시예에서는 반복 송신되는 세션유지 패킷이 서로 다른 구성을 가질 수도 있다. 이 때, 무선통신 디바이스(100)는 홀 펀칭(Hole Punching) 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 ARP 리스폰스 메시지 중 일부 또는 전부로 구성되는 제1 내지 제n 세션유지 패킷이 순차적으로 송신되는 것을 반복함으로써, 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지 각각을 반복하여 송신한다. 즉, 상기 홀 펀칭 메시지의 송신 주기와, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지의 송신 주기와, 상기 ARP 리스폰스 메시지의 송신 주기 중 적어도 일부는 서로 다를 수 있는 것이다. 또한, 일부 세션유지 패킷은 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지 중 일부만으로 구성될 수도 있는 것이다. 이 때, 상기 홀 펀칭 메시지의 송신 주기는 네트워크 환경에 따라 조절될 수 있고, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지의 송신 주기는, 상기 ARP 리스폰스 메시지의 송신 주기보다 더 짧을 수 있다.
홀 펀칭 메시지를 'H'라하고, MAC 킵얼라이브 메시지를 'M'이라 하고, ARP 리스폰스 메시지를 'A'라 하면, 제1 세션유지 패킷은 [H, M, A], 제2 세션유지 패킷은 [M], 제3 세션유지 패킷은 [M, A]가 될 수 있고, 무선통신 디바이스(100)는 상기 제1 내지 제3 세션유지 패킷을 순차적으로 반복하여 송신함으로써, 세션유지 패킷에 포함되는 데이터량을 보다 더 감소시키고, 그로 인해 전력 사용량을 더 줄일 수 있을 것이다.
또한, 홀 펀칭 메시지 중 홀 펀칭 세팅 메시지를 'H1'이라 하고, 홀 펀칭 기반 더미 데이터 송신 메시지를 'H2'라 하며, MAC 킵얼라이브 메시지를 'M'이라 하고, ARP 리스폰스 메시지를 'A'라 하면, 제1 세션유지 패킷은 [H1, M, A], 제2 세션유지 패킷은 [H2, M, A], 제3 세션유지 패킷은 [M], 제4 세션유지 패킷은 [M, A]가 될 수 있고, 무선통신 디바이스(100)는 상기 제1 세션유지 패킷, 상기 제3 세션유지 패킷, 상기 제4 세션유지 패킷을 순차적으로 송신한 후, 상기 제2 내지 제4 세션유지 패킷을 순차적으로 송신하는 것을 반복할 수도 있을 것이다. 또한, 무선통신 디바이스(100)는 상기 제1 세션유지 패킷, 상기 제3 세션유지 패킷 및 상기 제4 세션유지 패킷을 순차적으로 송신하는 것을 반복할 수도 있을 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스의 구성 및 동작을 도 6을 참조하여 설명한다.
무선통신 디바이스(100)는 무선 네트워크 인터페이스(102) 및 세션유지 패킷 송신 제어부(104)를 포함한다. 이미 설명한 바와 같이, 세션유지 패킷 송신 제어부(104)는 MAC 킵얼라이브 메시지, ARP 리스폰스 메시지 및 홀 펀칭 메시지를 포함하는 세션유지 패킷이 반복하여 송신되도록 무선 네트워크 인터페이스(102)를 제어한다. 몇몇 실시예들에서, 무선통신 디바이스(100)는 배터리 전원에 기반하여 동작하는 것일 수 있고, 이 때 무선통신 디바이스(100)는 전원을 공급하는 배터리(118)를 포함할 수 있다.
상기 세션유지 패킷의 송신 주기는 무선 네트워크 인터페이스(102)를 통하여 접속 된 AP에 따라 결정된다. 이는, 상기 세션유지 패킷의 송신 주기가 상기 AP의 동작 특성을 반영하여 최적화 될 수 있음을 의미한다. 또한, 무선통신 디바이스가 접속한 AP가 변경되지 않는 이상, 신규 AP에 접속 후 최적화 완료 되면 그 이후부터는 상기 세션유지 패킷의 송신 주기는 변경될 필요가 없음을 의미한다.
예를 들어, AP는 일정 시간 동안 상기 AP에 접속된 디바이스와의 트랜잭션이 없는 경우, 상기 디바이스에 대한 포트 매핑(port mapping) 정보를 리셋(삭제) 한다. 그리고, 상기 리셋 이후에는, 상기 디바이스가 먼저 패킷을 송신하지 않는 한 상기 디바이스는 상기 디바이스가 수신자인 패킷을 수신할 수 없게 된다. 다만, 상기 포트 매핑 리셋은 상기 AP에 접속된 모든 디바이스에 대하여 되는 것은 아니고, 상기 AP에 접속된 디바이스 중 상기 포트 매핑 리셋 주기 동안 어떠한 트랜잭션도 없었던 커넥션과 관련된 디바이스에 대하여 수행되는 점을 유의한다.
무선통신 디바이스(100)가 AP(10)의 포트 매핑 리셋 주기 동안 어떠한 데이터도 AP(10)에 송신하지 않으면, AP(10)에서 무선통신 디바이스(100)에 할당한 포트 및 IP가 리셋(삭제)될 것이다. 그렇게 되면 관리 서버(200)가 무선통신 디바이스(100)에 패킷을 송신하지 못한다. 이러한 상황을 방지하기 위해, 상기 세션유지 패킷의 송신 주기는 상기 AP의 포트 매핑 리셋 주기를 초과하지 않는 범위에서 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 세션유지 패킷 송신 제어부(104)는 (AP의 포트 매핑 리셋 주기 - 최대 차이값)과 AP의 포트 매핑 리셋 주기 사이의 어느 시간을 주기로 하여 상기 세션유지 패킷이 송신되도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 세션유지 패킷 송신 제어부(104)는 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 세션유지 패킷 송신주기 제어부(106)로부터 제공 받고, 제공 받은 주기에 따라 상기 세션유지 패킷이 송신될 수 있도록 무선 네트워크 인터페이스(102)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 세션유지 패킷 송신 제어부(104)는 초기 값으로부터 시작하여 상기 AP와의 세션이 끊길 때까지 상기 세션유지 패킷을 반복하여 증가시키는 방식으로 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 확정할 수도 있다. 본 동작에 대하여는 추후 도 11을 참조하여 설명한다.
일 실시예에서, 세션유지 패킷 송신 제어부(104)는 무선 네트워크 인터페이스(102)를 통해 외부 장치로부터 수신된 세션유지 패킷 송신주기 제어신호에 따라 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 변경할 수도 있다. 본 실시예에 따른 무선통신 디바이스(100)의 구성은 도 7을 참조한다. 본 실시예에 따른 무선통신 디바이스(100)는 관리 서버와 같은 외부 장치로부터 무선 네트워크 인터페이스(102)를 통해 수신된 세션유지 패킷 송신주기 제어신호에서 세션유지 패킷 송신주기를 추출하고, 추출된 주기에 따라 세션유지 패킷 송신이 이뤄지도록 세션유지 패킷 송신 제어부(104)를 제어하는 세션유지 패킷 송신주기 제어신호 처리부(115)를 포함할 수 있다. 상기 세션유지 패킷 송신주기 제어신호에서 추출된 세션유지 패킷 송신주기는 무선통신 디바이스(100)가 연결된 AP에 매핑 된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 관리 서버는 무선통신 디바이스(100)로부터 수신된 패킷의 정보를 이용하여 상기 AP의 기종 정보 등을 식별하고, AP 별 세션유지 패킷 송신주기 테이블 등에서 상기 AP에 매핑 된 세션유지 패킷 송신주기를 얻은 후, 상기 세션유지 패킷 송신주기 제어신호에 포함시킬 수 있을 것이다.
일 실시예에서, 무선통신 디바이스(100)는 비콘 수신 주기를 동적으로 변경한다. 이 때, 무선통신 디바이스(100)가 비콘 수신의 주기를 변경하는 것이지, AP가 비콘 신호를 브로드캐스팅 하는 주기가 변경되는 것은 아님을 유의한다. 본 실실시예에 따른, 무선통신 디바이스(100)는 무선 네트워크 인터페이스(102), 및 비콘 수신 제어부(110)를 포함할 수 있다.
비콘 수신 주기가 짧아지면, 무선통신 디바이스(100)는 그 만큼 AP로부터 수신되는 신호를 지연(latency)을 적게 하여 수신할 수 있게 되고, 이는 무선통신 디바이스(100)의 외부 신호에 대한 반응이 즉각적이게 된다는 것을 의미한다. 반대로, 비콘 수신 주기가 길어지면, 무선통신 디바이스(100)는 그 만큼 AP로부터 수신되는 신호를 수신하는 지연(latency)이 커지게 되고, 이는 무선통신 디바이스(100)의 외부 신호에 대한 반응이 그만큼 늦어지는 것을 의미한다.
무선통신 디바이스(100)는 상기 비콘 수신 주기가 변경되어야 하는지 여부를 자체적으로 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 비콘 수신 주기를 자체적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 무선통신 디바이스(100)는 배터리(118)의 레벨이 기준치 이하로 떨어지면, 상기 비콘 수신 주기를 증가시킬 수 있다. 또한, 배터리 충전 또는 새 배터리로의 교체 등을 이유로 배터리(118)의 레벨이 기준치 이상으로 올라가면, 상기 비콘 수신 주기를 감소시킬 수 있을 것이다.
무선통신 디바이스(100)는 상기 비콘 수신 주기를 외부 장치의 제어에 의하여 변경할 수도 있다. 이를 위해, 무선통신 디바이스(100)는 비콘 수신주기 제어신호 처리부(108)를 포함할 수 있다. 이 때 변경 후의 비콘 수신 주기를 포함하는 비콘 수신주기 제어신호가 비콘 수신주기 제어신호 처리부(108)에 의하여 수신되고, 비콘 수신주기 제어신호 처리부(108)는 상기 수신된 변경 후 비콘 수신 주기로 비콘을 수신하도록, 비콘 수신 제어부(110)를 제어한다.
비콘 수신주기 제어신호 처리부(108)는 비콘 수신주기 변경 스케줄에 대한 정보를 수신하거나, 비콘 수신주기 변경이 필요할 때마다 비콘 수신주기 제어신호를 수신할 수 있다. 즉, 외부 장치로부터 수신되는 비콘 수신주기 제어신호는 상기 비콘 수신주기 변경 스케줄에 대한 정보를 포함하거나, 1회성 비콘 수신 주기 변경을 위해 변경 후의 비콘 수신 주기를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 비콘 수신주기 제어신호 처리부(108)는 비콘 수신주기 변경 스케줄에 대한 정보를 수신하면, 수신된 정보를 해석하고, 해석된 결과에 따른 스케줄로 비콘 수신 주기가 변경되도록 비콘 수신 제어부(110)를 제어할 수 있다. 또는, 변경 후의 비콘 수신 주기를 포함하는 비콘 수신주기 제어신호가 수신되면, 그에 따라 바로 비콘 수신 주기가 변경되도록 비콘 수신 제어부(110)를 제어할 수도 있다.
이미 설명한 바와 같이, 무선통신 디바이스(100)는 도어락 일 수 있다. 이 때, 사용자 단말에 의하여 송신 된 요청 신호(예를 들어, 문열림 요청)는 관리 서버에 전달되고, 관리 서버는 상기 요청 신호를 무선통신 디바이스(100)에 송신하며, 무선통신 디바이스(100)가 무선 네트워크 인터페이스(102)를 통해 수신한 상기 요청 신호는 데이터 처리부(112)에 제공된다. 데이터 처리부(112)는 상기 요청 신호에 따른 도어락 제어 신호를 생성하여 도어락 컨트롤러(미도시)에 제공한다. 이 때, 한밤 중과 같이 상기 요청의 수신이 거의 없는 때에는 비콘 수신주기를 길게 변경해도 무방할 것이다. 이러한 점을 이용하여, 상기 관리 서버는 예를 들어 낮 시간대에는 상기 비콘 수신주기를 짧게 변경하고, 예를 들어 밤 시간대에는 상기 비콘 수신주기를 길게 변경할 수 있을 것이다. 이 때, 비콘 수신 제어부(110)는 하루를 단위로 주기적으로 상기 비콘 수신 주기를 변경하되, 제1 시간대(예를 들어, 오전 7시에서 다음날 오전 1시)에는 제1 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하고, 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대(예를 들어, 오전 1시에서 오전 7시)에는 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경할 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 장치의 구성 및 동작을 도 8 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
본 실시예에 따른 서버 장치는 무선통신 네트워크의 관리 역할을 수행하므로, 관리 서버(200)로 지칭될 수 있다. 관리 서버(200)는 네트워크(20)와 연결되는 네트워크 인터페이스(202), 사용자 단말(미도시)로부터 네트워크 인터페이스(202)를 통해 수신한 무선통신 디바이스 관련 요청을 처리하는 데이터 처리부(204), 데이터 처리부(204)의 상기 디바이스 관련 요청 또는 무선통신 디바이스에 대한 제어 신호 송신 중 적어도 하나의 로깅(logging) 결과를 저장하는 데이터 처리 로그(206), 데이터 처리 로그(206)의 데이터를 트레이닝 데이터셋으로 이용하여 기계학습을 수행하고, 상기 기계학습의 결과로 적절한 비콘 송신주기 결정 모델을 생성하는 무선통신 디바이스 행동 기계학습부(208) 및 무선통신 디바이스 행동 기계학습부(208)로부터 제공 받은 상기 결정 모델을 이용하여 비콘 수신주기를 결정하고, 결정된 비콘 수신주기에 따라 무선통신 디바이스의 비콘 수신이 이뤄지도록 제어 신호를 송신하는 비콘 수신주기 제어부(210)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 관리 서버(200)는, 무선통신 디바이스에 대한 사용자의 요청이 접수되는 실적에 따라 상기 무선통신 디바이스의 비콘 수신 주기가 변경되도록 상기 무선통신 디바이스를 제어한다.
관리 서버(200)에는 상기 사용자 단말 뿐만 아니라 무선통신 디바이스도 접속한다. 무선통신 디바이스는 자신의 상태 정보 등을 관리 서버(200)에 송신할 수 있을 것이다. 관리 서버(200)는 상기 무선통신 디바이스의 세션유지 패킷 송신 주기를 제어할 수 있다. 도 9를 참조하여 설명한다. 세션유지 패킷 송신주기 제어부(214)는 신규의 무선통신 디바이스가 접속하거나, 기존의 무선통신 디바이스가 신규의 AP를 통하여 접속한 것을 데이터 처리부(204)로부터 제공 된 데이터를 이용하여 감지한다. 상기 감지에 응답하여, 세션유지 패킷 송신주기 제어부(214)는 상기 무선통신 디바이스가 접속한 AP에 매핑되는 세션유지 패킷 송신주기를 조회한다. 그리고, 세션유지 패킷 송신주기 제어부(214)는 조회된 상기 세션유지 패킷 송신주기에 따라 상기 무선통신 디바이스가 상기 세션유지 패킷 송신을 수행하도록 상기 무선통신 디바이스를 제어하는 신호를 송신한다.
이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 통신 방법을 설명한다. 본 실시예에 따른 방법은, 예를 들어 도 6 또는 도 7에 도시된 무선통신 디바이스(100)에 의하여 수행될 수 있다. 상기 양방향 통신 방법에 도 6 또는 도 7을 참조하여 설명한 무선통신 디바이스의 동작이 적어도 일부 포함될 수 있음을 유의한다. 따라서, 이하 설명되는 양방향 통신 방법에 대한 설명에서 별도의 개시가 없더라도, 도 6 또는 도 7을 참조하여 상술한 동작이 상기 양방향 통신 방법에 포함될 수 있다. 또한, 이하 상기 방법에 대한 설명에서, 동작의 주체에 대한 기재가 존재하지 않는 경우, 상기 주체는 무선통신 디바이스(100)로 해석될 수 있다.
무선통신 디바이스가 AP에 접속하면(S100), 상기 AP를 위한 세션유지 패킷 송신 주기를 설정한다(S102).
도 11을 참조하여 상기 세션유지 패킷 송신 주기의 설정의 일 예를 설명한다. 먼저, 초기 세션유지 패킷 송신 주기를 설정한다(S1020). 예를 들어, 상기 초기 세션유지 패킷 송신 주기는 대부분의 상용 AP 제품에서 절대적으로 세션유지가 가능한 수준의 최소 주기일 수 있다. 그리고, 현재 설정된 초기 세션유지 패킷 송신 주기에 따라 세션유지 패킷을 송신하고(S1021), 세션유지 패킷의 송신이 성공하면(S1022), 세션유지 패킷 송신 주기를 증가시킨다(S1023). 그리고, 세션유지 패킷 송신 및 그 주기의 증가를 세션유지 패킷의 송신이 실패할 때까지 반복한다. 세션유지 패킷의 송신이 실패하면, 세션유지 패킷 송신 주기를 직전의 세션유지 패킷 송신 성공 시 주기로 감소시킨다(S1024). 이 과정을 통하여, 무선통신 디바이스는 자신이 접속한 AP와의 세션이 유지될 수 있는 가장 긴 세션유지 패킷 송신 주기를 얻을 수 있다. 얻어진 상기 세션유지 패킷 송신 주기는 AP 재접속(S1025) 후에 계속하여 사용되는 세션유지 패킷 송신 주기로 확정된다(S1026).
도 12를 참조하여 상기 세션유지 패킷 송신 주기의 설정의 다른 예를 설명한다. 도 11의 경우와 달리, 무선통신 디바이스는 자체적으로 세션유지 패킷 송신 주기 최적화 로직을 수행하지 않고, 서버 장치의 제어 신호에 따라 세션유지 패킷 송신 주기를 변경함으로써 상기 최적화 로직의 실행에 소요되는 전력 소모까지도 절약할 수 있다. 이 때, 상기 무선통신 디바이스는 초기 설정된 세션유지 패킷 송신 주기를 이용하여(S1020) 세션유지 패킷을 송신하다가(S1021), 관리 서버로부터 세션유지 패킷 송신 주기 변경 제어 신호를 수신함에 따라(S1027), 세션유지 패킷 송신 주기를 변경하게 된다(S1028).
세션유지 패킷을 주기적으로 송신하면서 서버와의 세션을 계속 유지하는 도중 서버로부터 비콘 수신 주기 변경 명령이 수신되면(S104), 상기 무선통신 디바이스는 상기 명령에 따라 비콘 수신 주기를 변경한다(S106). 비콘 수신 주기가 길어지면, 상기 무선통신 디바이스의 응답 지연도 함께 길어질 것이나 그만큼 전력 소모량도 줄어들 것이다. 반대로, 비콘 수신 주기가 짧아지면, 상기 무선통신 디바이스의 응답 지연도 함께 짧아질 것이나 그만큼 전력 소모량도 늘어날 것이다. 이러한 응답 지연이 조금 있을지라도, 상기 세션유지 패킷 송신의 주기적인 송신에 의하여 상기 무선통신 디바이스는 항상 서버 장치와 연결 되어 있을 것이므로, 상기 무선통신 디바이스가 상기 서버와 데이터를 송수신하는 것에는 별 문제가 없을 것이다(S108).
이하, 도 13 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 통신 지원 방법을 설명한다. 본 실시예에 따른 방법은, 예를 들어 도 8 또는 도 9에 도시된 무선통신 디바이스(100)에 의하여 수행될 수 있다. 상기 양방향 통신 지원 방법에 도 8 또는 도 9를 참조하여 설명한 관리 서버의 동작이 적어도 일부 포함될 수 있음을 유의한다. 따라서, 이하 설명되는 양방향 통신 지원 방법에 대한 설명에서 별도의 개시가 없더라도, 도 8 또는 도 9를 참조하여 상술한 동작이 상기 양방향 통신 지원 방법에 포함될 수 있다. 또한, 이하 상기 방법에 대한 설명에서, 동작의 주체에 대한 기재가 존재하지 않는 경우, 상기 주체는 관리 서버(200)로 해석될 수 있다.
먼저, 등록되지 않은 MAC 주소를 가진 제1 디바이스의 접속이 감지되면(S200), 관리 서버는, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제1 디바이스의 세션유지 기능을 초기화 하는 것을 제어 할 수 있다. 이 때, 관리 서버는 제1 디바이스에 연결된 AP 기종을 확인하고(S212), 확인된 AP 기종에 대응되는 세션유지 패킷 송신 주기를 조회하여(S214), 상기 제1 디바이스가 상기 조회된 세션유지 패킷 송신 주기에 따라 상기 세션유지 패킷을 송신하도록 하는 제어 신호를 송신할 수 있다(S216).
다시 도 13으로 돌아와 설명한다. 상기 제1 디바이스와의 데이터 송수신(S201)을 처리하면서 상기 제1 디바이스와의 데이터 송수신 로그(log)를 축적한다(S202). 추가적으로, 축적된 로그의 사이즈가 기준치를 초과하면(S204), 상기 축적된 로그를 이용하여 상기 제1 디바이스의 사용 패턴을 분석한다(S206). 이 때, 축적된 로그를 트레이닝 데이터셋으로서 이용하여 기계학습을 수행함으로써, 상기 제1 디바이스의 사용 패턴을 기 지정된 패턴 중 어느 하나로 분류하는 모델을 생성하고, 상기 모델을 이용하여 상기 제1 디바이스의 사용 패턴을 분석할 수 있을 것이다.
상기 제1 디바이스의 사용 패턴이 분석되면, 그 결과를 이용하여 상기 제1 디바이스에 대한 비콘 수신 주기 변경 스케줄이 수립된다(S208). 예를 들어, 상기 스케줄은 일간, 주간, 월간 등 단위 시간을 그 대상으로 하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 스케줄이 일간이고, 상기 제1 디바이스가 집에 설치된 도어락이며, 상기 도어락의 사용자가 매일 오전 8시부터 오후 8시까지는 상기 도어락에 대한 요청을 관리 서버에 송신하지 않는 패턴을 가진다면, 상기 스케줄은 매일 오전 8시경에 비콘 수신 주기를 증가시키는 제어 신호 송신, 매일 오후 8시경에 비콘 수신 주기를 감소시키는 제어 신호 송신을 각각 포함하게 될 것이다(S210).
지금까지 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현된 컴퓨터프로그램의 실행에 의하여 수행될 수 있다. 상기 컴퓨터프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 제1 전자 장치로부터 제2 전자 장치에 전송되어 상기 제2 전자 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 제2 전자 장치에서 사용될 수 있다. 상기 제1 전자 장치 및 상기 제2 전자 장치는, 서버 장치, 클라우드 서비스를 위한 서버 풀에 속한 물리 서버, 데스크탑 피씨와 같은 고정식 전자 장치를 모두 포함한다.
상기 컴퓨터프로그램은 DVD-ROM, 플래시 메모리 장치 등의 비-일시적인(non-transitory) 기록매체(recording medium)에 저장된 것일 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 장치의 구성 및 동작을 도 15를 참조하여 설명한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관리 서버(200)는 프로세서(201) 및 프로세서(201)에서 수행되는 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리(205)를 포함한다. 또한, 관리 서버(200)는 시스템 버스(207), 스토리지(203) 및 네트워크에 연결되는 네트워크 인터페이스(202)를 더 포함할 수 있다. 시스템 버스(207)는 프로세서(201), 메모리(205), 스토리지(203) 및 무선 네트워크 인터페이스(202) 사이의 데이터 송수신 통로 역할을 수행한다. 메모리(205)는, 예를 들어 RAM(Random Access Memory)와 같은 휘발성 데이터 저장장치일 수 있다. 스토리지(203)는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리, 하드디스크 등의 데이터 저장 장치일 수 있다.
관리 서버(200)는 무선통신 디바이스의 사용자의 단말 또는 상기 무선통신 디바이스에 억세스 권한을 가진 사용자의 단말로부터 상기 무선통신 디바이스의 기능을 작동시키기 위한 요청을 수신하고, 상기 요청에 따른 제어 신호를 생성하며, 생성된 제어 신호를 상기 무선통신 디바이스에 송신한다.
또한, 관리 서버(200)는 상기 무선통신 디바이스가 저전력으로 양방향 통신 가능 상태를 최대한 오랫동안 유지하도록, 상기 무선통신 디바이스의 세션유지 패킷 송신 기능 및 비콘 수신 기능을 제어한다.
메모리(205)에 저장되는 인스트럭션을 기능별로 구분하여 설명한다.
디바이스 대상 서비스 제공 인스트럭션(226)은 무선통신 디바이스의 사용자의 단말 또는 상기 무선통신 디바이스에 억세스 권한을 가진 사용자의 단말로부터 상기 무선통신 디바이스의 기능을 작동시키기 위한 요청을 수신하고, 상기 요청에 따른 제어 신호를 생성하며, 생성된 제어 신호를 상기 무선통신 디바이스에 송신한다. 디바이스 대상 서비스 제공 인스트럭션(226)의 요청 수신 이력 또는, 상기 제어 신호의 송신 이력은 데이터 처리 로그(206)에 축적될 수 있다.
디바이스 사용 패턴 분석 인스트럭션(220)은 스토리지(203)에 저장된 상기 무선통신 디바이스에 대한 요청의 처리 기록을 포함하는 데이터 처리 로그(206)를 이용하여 제어 대상 무선통신 디바이스의 사용 패턴을 식별하고, 상기 사용 패턴을 비콘 수신 주기 제어 인스트럭션(222)에 제공한다. 디바이스 사용 패턴 분석 인스트럭션(220)은 데이터 처리 로그(206)의 적어도 일부 데이터를 트레이닝 데이터셋으로 이용한 기계학습의 결과로 생성된 모델을 이용하여 상기 제어 대상 무선통신 디바이스의 사용 패턴을 식별할 수 있다.
비콘 수신 주기 제어 인스트럭션(222)은 상기 사용 패턴에 따라 상기 제어 대상 무선통신 디바이스의 비콘 수신 주기를 제어하기 위한 신호를 출력한다. 비콘 수신 주기 제어 인스트럭션(222)은 상기 데이터 처리 로그에 대한 분석 결과, 상기 무선통신 디바이스에 대한 단위 시간당 데이터 처리 빈도가 낮을 수록 상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 증가시키는 방향으로, 상기 비콘 수신주기를 결정할 수 있다.
세션유지 패킷 송신 주기 제어 인스트럭션(224)은 도 14를 참조하여 설명한 동작을 수행한다. 즉, 세션유지 패킷 송신 주기 제어 인스트럭션(224)은 제어 대상 무선통신 디바이스에 연결된 AP의 기종 등을 식별하고, 식별된 AP에 매칭된 세션유지 패킷 송신 주기를 AP 정보 DB(212)에서 조회하며, 조회된 세션유지 패킷 송신 주기에 따라 상기 제어 대상 무선통신 디바이스가 세션유지 패킷을 반복 송신하도록 하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스; 및
    세션유지 패킷이 반복하여 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어하는 세션유지 패킷 송신 제어부를 포함하되,
    상기 세션유지 패킷은,
    MAC 킵얼라이브 메시지, ARP 리스폰스 메시지 및 홀 펀칭(Hole Punching) 메시지를 포함하고,
    상기 세션유지 패킷의 송신 주기는 상기 AP의 포트 매핑 리셋 주기를 초과하지 않는 범위 내에서 결정되는,
    무선통신 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 세션유지 패킷 송신 제어부는,
    상기 세션유지 패킷이 주기적으로 반복하여 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어하되,
    상기 세션유지 패킷의 송신 주기는 상기 AP에 따라 결정되는,
    무선통신 디바이스.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 세션유지 패킷 송신 제어부는,
    초기 값으로부터 시작하여 상기 AP와의 세션이 끊길 때까지 상기 세션유지 패킷을 반복하여 증가시키는 방식으로 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 확정하는,
    무선통신 디바이스.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 세션유지 패킷 송신 제어부는,
    상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 외부 장치로부터 수신된 세션유지 패킷 송신주기 제어신호에 따라 상기 세션유지 패킷의 송신 주기를 변경하는,
    무선통신 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 세션유지 패킷 송신주기 제어신호는 상기 AP에 매핑된 세션유지 패킷 송신 주기 값에 대한 정보를 포함하는,
    무선통신 디바이스.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 요청 신호에 따라 도어락 제어 신호를 생성하여 도어락 컨트롤러에 제공하는 데이터 처리부를 더 포함하는,
    무선통신 디바이스.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 홀 펀칭 메시지는 홀 펀칭 세팅 메시지인,
    무선통신 디바이스.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 세션유지 패킷 송신 제어부는,
    홀 펀칭 세팅 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 포함하는 세션유지 패킷이 송신된 후, 홀 펀칭 기반의 더미 데이터 송신 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 포함하는 세션유지 패킷이 반복하여 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어하는,
    무선통신 디바이스.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 세션유지 패킷은,
    상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지를 순차적으로 포함하는 것인,
    무선통신 디바이스.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 AP로부터의 비콘 수신 주기를 변경하는 비콘 수신 제어부를 더 포함하는,
    무선통신 디바이스.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 비콘 수신 제어부는,
    상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 외부 장치로부터 수신된 비콘 수신 주기 제어신호에 따라 상기 비콘 수신 주기를 변경하는,
    무선통신 디바이스.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 비콘 수신 제어부는 하루를 단위로 주기적으로 상기 비콘 수신 주기를 변경하되, 제1 시간대에는 제1 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하고, 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에는 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하고,
    상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 요청 신호에 따라 도어락 제어 신호를 생성하여 도어락 컨트롤러에 제공하는 데이터 처리부를 더 포함하는,
    무선통신 디바이스.
  14. 제11 항에 있어서,
    전원을 공급하는 배터리를 더 포함하고,
    상기 비콘 수신 제어부는, 상기 배터리의 레벨에 기반하여 상기 비콘 수신 주기를 변경하는,
    무선통신 디바이스.
  15. 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스; 및
    홀 펀칭(Hole Punching) 메시지, MAC 킵얼라이브 메시지 및 ARP 리스폰스 메시지 중 일부 또는 전부로 구성되는 제1 내지 제n 세션유지 패킷이 순차적으로 송신되는 것을 반복함으로써, 상기 홀 펀칭 메시지, 상기 MAC 킵얼라이브 메시지 및 상기 ARP 리스폰스 메시지 각각이 반복 송신되도록 상기 무선 네트워크 인터페이스를 제어하는 세션유지 패킷 송신 제어부를 포함하고,
    상기 제1 내지 제n 세션유지 패킷의 송신 주기는 상기 AP의 포트 매핑 리셋 주기를 초과하지 않는 범위 내에서 결정되는,
    무선통신 디바이스.
  16. 무선통신 디바이스 및 사용자 단말과의 연결을 제공하는 네트워크 인터페이스;
    하나 이상의 인스트럭션이 저장되는 메모리; 및
    상기 저장된 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하되,
    상기 저장된 인스트럭션은,
    상기 무선통신 디바이스에 대한 요청을 상기 사용자 단말로부터 수신하고, 상기 요청 수신에 응답하여 상기 무선통신 디바이스에 제어 신호를 송신하는 인스트럭션;
    상기 요청의 수신 및 상기 제어 신호의 송신 중 적어도 하나를 로깅(logging) 하여 데이터 처리 로그를 구성하는 인스트럭션;
    상기 데이터 처리 로그에 대한 분석 결과를 이용하여, 상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 결정하는 인스트럭션; 및
    상기 무선통신 디바이스의 비콘 수신주기가 상기 결정된 비콘 수신주기로 변경되도록 하는 비콘 수신주기 제어신호를 상기 무선통신 디바이스에 송신하기 위한 인스트럭션을 포함하고,
    상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 결정하는 인스트럭션은,
    상기 데이터 처리 로그의 데이터를 트레이닝 데이터셋으로 이용한 기계학습의 결과로 생성된 모델을 이용하여 상기 비콘 수신주기를 결정하는,
    서버 장치.
  17. 삭제
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 결정하는 인스트럭션은,
    상기 데이터 처리 로그에 대한 분석 결과, 상기 무선통신 디바이스에 대한 단위 시간당 데이터 처리 빈도가 낮을 수록 상기 무선통신 디바이스에 대한 비콘 수신주기를 증가시키는 방향으로, 상기 비콘 수신주기를 결정하는,
    서버 장치.
  19. 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스;
    상기 AP로부터의 비콘 수신 주기를 변경하는 비콘 수신 제어부; 및
    전원을 공급하는 배터리를 포함하되,
    상기 비콘 수신 제어부는, 상기 배터리의 레벨에 기반하여 상기 비콘 수신 주기를 변경하고,
    상기 비콘 수신 제어부는 하루를 단위로 주기적으로 상기 비콘 수신 주기를 변경하되, 제1 시간대에는 제1 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하고, 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에는 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하는,
    무선통신 디바이스.
  20. 무선랜 접속을 제공하는 AP(Access Point)에 연결되는 무선 네트워크 인터페이스; 및
    상기 AP로부터의 비콘 수신 주기를 변경하는 비콘 수신 제어부를 포함하되,
    상기 비콘 수신 제어부는, 상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 외부 장치로부터 수신된 비콘 수신 주기 제어신호에 따라 상기 비콘 수신 주기를 변경하고,
    상기 비콘 수신 제어부는 하루를 단위로 주기적으로 상기 비콘 수신 주기를 변경하되, 제1 시간대에는 제1 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하고, 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에는 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기로 상기 비콘 수신 주기를 변경하는,
    무선통신 디바이스.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11178540B2 (en) * 2018-10-31 2021-11-16 Cisco Technology, Inc. Enabling secure beacon telemetry broadcasts based on battery power state of a beacon device
KR102231064B1 (ko) * 2019-11-12 2021-03-23 한국전자기술연구원 NAT를 통해 서버와 연결되는 IoT 기기 및 IoT 통신방법
WO2022171598A1 (en) * 2021-02-11 2022-08-18 Signify Holding B.V. Network control node for controlling provision of radio beacon signals
CN114584707B (zh) * 2022-03-01 2023-07-07 杭州海康威视数字技术股份有限公司 摄像机中无线通信组件功耗的控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120284385A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Richard Thomas Kavanaugh Method and apparatus for management of network communications
US20140098727A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Apple Inc. Methods and apparatus for network signaling during low-power operation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278418A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Denso Corp 車載無線機装置
JP3654284B2 (ja) * 2002-10-03 2005-06-02 日本電気株式会社 無線端末装置及びそれを用いた無線通信システム
KR20060025444A (ko) * 2004-09-16 2006-03-21 엘지전자 주식회사 전원 제어 장치 및 방법
JP2007142786A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Hitachi Ltd ハンドオーバサーバ及びそれと通信可能な移動通信端末
CN101114989B (zh) * 2006-07-28 2011-07-13 中兴通讯股份有限公司 一种三层以太网交换机直连主机路由的处理方法
US20100039971A1 (en) * 2008-08-15 2010-02-18 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute, Co. Power Management Method and Communication System
US9185648B2 (en) * 2013-03-13 2015-11-10 Qualcomm Incorporated Intelligent beaconing by software-enabled access point
KR101652181B1 (ko) * 2014-12-10 2016-08-30 승 열 권 스마트기기를 이용한 공동 현관 출입문 개폐 시스템 및 그 방법
JP6251210B2 (ja) * 2015-03-25 2017-12-20 Kddi株式会社 端末装置、通信セッション確立方法、及び、プログラム
JP6319152B2 (ja) * 2015-03-25 2018-05-09 コニカミノルタ株式会社 画像処理システム、画像処理装置、指示サーバー、およびプログラム
KR101682303B1 (ko) 2015-06-29 2016-12-05 주식회사 엘지유플러스 홈 디바이스 제어 시스템 및 그 제어방법, 그 시스템에 포함되는 홈 디바이스 및 그 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120284385A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Richard Thomas Kavanaugh Method and apparatus for management of network communications
US20140098727A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Apple Inc. Methods and apparatus for network signaling during low-power operation

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