KR102425688B1 - 중계용 키오스크 장치 및 이를 기반으로 한 통신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중계용 키오스크 장치에 관한 것으로, 상기 복수의 통신 기기가 송신하는 네트워크 프로토콜(Network Protocol) 정보를 기반으로 근거리 네트워크 및 원거리 네트워크 중 하나를 사용하도록 제어하는 제어부 및 상기 제어에 따라 상기 복수의 통신 기기와 통신하는 통신부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 통신 기기와 소정의 거리 범위로 이격된 상태에서 상기 근거리 네트워크 및 상기 원거리 네트워크 중 하나로 연결되어, 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 제어하며, 상기 네트워크 프로토콜 정보는 상기 복수의 통신 기기를 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나로 하드웨어적으로 구분하는 타입(Type) 정보를 포함하며, 상기 제어부는 상기 타입 정보를 기반으로 상기 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크의 사용을 결정할 수 있다.

Description

중계용 키오스크 장치 및 이를 기반으로 한 통신 방법{IoT kiosk device and communication method based on this}

본 발명은 중계용 키오스크 장치 및 이를 기반으로 한 통신 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 IoT 기기와 키오스크를 결합함으로써 다양한 중계 서비스를 제공할 수 있도록 하는 중계용 키오스크 장치에 관한 것이다.

사물인터넷(Internet of things, IoT)이란, 사물 간 인터넷 혹은 개체 간 인터넷(Internet of Objects)으로 정의되며, 고유 식별이 가능한 사물이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경을 의미한다. 이는 기존의 USN(Ubiquitous Sensor Network), M2M(Machine to Machine)에서 발전된 개념으로, 사물지능통신 및 만물인터넷(IoE, Internet of Everything)으로도 확장되어 인식되고 있다.

이러한 사물인터넷은 가전제품, 전자기기뿐만 아니라 헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카 등 다양한 분야에서 사물을 네트워크로 연결해 정보를 공유할 수 있다.

특히 심장박동 모니터링 장치는 사물인터넷의 대표적인 예로써, 부정맥을 앓고 있는 환자의 신체에 장치를 부착하고 작동시키면 심전도 검사 결과가 자동으로 기록돼 중앙관제센터로 보내지며, 중앙관제센터는 검사 결과를 전문가에게 전송해 임상보고서를 작성하고 이 보고서를 통해 환자와 적합한 의료진과 연결된다. 이렇게 사물인터넷은 점점 더 다양한 분야로 그 사용이 확대되고 있다.

또한, 키오스크(Kiosk)는 정부기관이나 지방자치단체, 은행, 백화점, 전시장 등 공공장소에 설치된 무인 정보단말기로써, 동적 교통정보 및 대중교통정보, 경로 안내, 요금 카드 배포, 예약 업무, 각종 전화번호 및 주소 안내 정보제공, 행정절차나 상품정보, 시설물의 이용방법 등을 제공할 수 있다.

또한, 터치스크린과 사운드, 그래픽, 통신카드 등 첨단 멀티미디어 기기를 활용하여 음성서비스, 동영상 구현 등 이용자에게 효율적인 정보를 제공하는 무인 종합정보안내시스템이다.

기술의 발전에 따라 이와 같은 키오스크와 사물인터넷을 접목한 예약 장치 및 시스템이 개발되고 있으나, 종래에는 RF 대역이 고정되어 있기 때문에 원거리 또는 근거리용으로 고정되어 중계 서비스를 제공하는데 한계가 존재하였다. 따라서 다양한 중계 서비스를 위해 근거리 및 원거리에 상관없이 통신을 수행할 수 있는 중계용 키오스크 장치가 필요한 실정이다.

한국 공개특허공보 제10-2013-0130626호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 중계 서비스를 위해 근거리 및 원거리에 상관없이 통신을 수행하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중계용 키오스크 장치에 관한 것으로, 상기 복수의 통신 기기가 송신하는 네트워크 프로토콜(Network Protocol) 정보를 기반으로 근거리 네트워크 및 원거리 네트워크 중 하나를 사용하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제어에 따라 상기 복수의 통신 기기와 통신하는 통신부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 통신 기기와 소정의 거리 범위로 이격된 상태에서 상기 근거리 네트워크 및 상기 원거리 네트워크 중 하나로 연결되어, 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 제어하며, 상기 네트워크 프로토콜 정보는 상기 복수의 통신 기기를 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나로 하드웨어적으로 구분하는 타입(Type) 정보를 포함하며, 상기 제어부는 상기 타입 정보를 기반으로 상기 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크의 사용을 결정할 수 있다.

여기서, 상기 타입 정보는 상기 네트워크 프로토콜 정보 내에 8비트(bit)로 할당되어 최대 여덟 종류의 통신 방식이 지원되도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 8비트를 동시에 하드웨어적으로 처리하여 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나를 구분할 수 있다.

아울러, 상기 네트워크 프로토콜 정보는 상기 타입 정보와 더불어 서비스 아이디(Service ID, SID) 정보, 네트워크 아이디(Network ID, NID) 정보, 길이(Length) 정보 및 MAC 데이터(MAC Data) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또, 상기 네트워크 프로토콜 정보는, 상기 타입 정보가 최상위에 1바이트의 크기로 마련되고, 상기 서비스 아이디 정보가 상기 타입 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련되며, 상기 네트워크 아이디 정보가 상기 서비스 아이디 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련되고, 상기 길이 정보가 상기 네트워크 아이디 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련되며, 상기 MAC 데이터 정보가 상기 길이 정보의 하위에 상기 네트워크 정보에 따라 가변적인 크기로 마련될 수 있다.

또한, 상기 키오스크 본체 일측에는 상기 복수의 서비스의 종류를 판별하는 서비스 관리부;를 더 포함하고, 상기 서비스 아이디 정보는 상기 4바이트의 크기 안에서 상기 복수의 서비스에 대응되도록 마련되며, 상기 서비스 관리부는 상기 서비스 아이디 정보를 기반으로 상기 복수의 서비스의 종류를 판별할 수 있다.

또한, 상기 통신부는 다대역 안테나(Multi-Band Antenna)를 포함하고, 상기 다대역 안테나는 상기 통신부가 상기 복수의 통신 기기와 복수의 대역에서 상기 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크로 통신하도록 지원할 수 있다.

또, 상기 제어부는 상기 통신부가 상기 원거리 네트워크로써 LoRa(Long Range), LPWAN(Low-Power Wide-Area Network) 또는 Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network) 중 적어도 하나의 방식으로 850 내지 950MHz의 대역폭을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 통신부가 상기 근거리 네트워크로써 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy), Wi-Fi(Wireless Fidelity), PAN(Personal Area Network), RFID(Radio-frequency identification) 또는 지그비(Zigbee) 중 적어도 하나의 방식으로 2.2 내지 2.6GHz의 대역폭을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중계용 키오스크 장치를 기반으로 한 통신 방법에 관한 것으로, 복수의 통신 기기로부터 네트워크 프로토콜 정보를 수신하는 단계; 제어부가 상기 네트워크 프로토콜 정보를 기반으로 근거리 네트워크 및 원거리 네트워크 중 하나를 사용하도록 제어하는 단계; 및 통신부가 상기 제어에 따라 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 통신하는 단계;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 통신 기기와 소정의 거리 범위로 이격된 상태에서 상기 근거리 네트워크 및 상기 원거리 네트워크 중 하나로 연결되어, 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 제어하고, 상기 네트워크 프로토콜 정보는 상기 복수의 통신 기기를 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나로 하드웨어적으로 구분하는 타입(Type) 정보를 포함하며, 상기 제어부는 상기 타입 정보를 기반으로 상기 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크의 사용을 결정할 수 있다.

본 발명에 따른 중계용 키오스크 장치 및 이를 기반으로 한 통신 방법dms 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 거리에 상관없이 통신이 가능하다. 본 발명에 따른 중계용 키오스크 장치는 근거리 네트워크인지 또는 원거리 네트워크인지를 구분할 수 있는 인자가 마련된 네트워크 프로토콜을 사용한다. 이에 따라, 원거리 네트워크인지 또는 근거리 네트워크인지를 빠르게 판단할 수 있으며, 거리에 상관없이 사물인터넷의 통신 속도를 향상시킬 수 있다.

둘째, 다양한 사물인터넷의 중계 서비스가 가능하다. 본 발명에 따른 중계용 키오스크 장치는 근거리 네트워크뿐만 아니라 원거리 네트워크를 모두 사용할 수 있다. 이에 따라, 특정 공간 내에서 사물인터넷을 중계 서비스 하는 것뿐만 아니라 지역 내에서 광범위하게 사물인터넷을 중계 서비스 하는 것도 가능하기 때문에 다양한 사물인터넷의 중계 서비스가 가능하다.

셋째, 빅데이터 시스템을 구축하는데 활용될 수 있다. 본 발명에 따른 중계용 키오스크 장치는 다양한 업체에서 다수로 사용 가능하기 때문에 사용자들의 빅데이터를 수집하여 시스템을 구축하는데 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치를 기반으로 근거리 에 구비된 근거리용 IoT 기기 및 원거리에 구비된 원거리용 IoT 기기와 통신하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치가 통신하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치에서 네트워크 프로토콜 정보의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치에서 네트워크 프로토콜을 기반으로 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 판단하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치에서 타입 정보의 비트에 따라 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 구분하는 것을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

<중계용 키오스크 장치 및 복수의 통신 기기의 통신>

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치를 기반으로 근거리 에 구비된 근거리용 IoT 기기 및 원거리에 구비된 원거리용 IoT 기기와 통신하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치는 네트워크로 연결되어 서비스를 제공하기 위해 복수의 통신 기기와 통신할 수 있다.

여기서, 복수의 통신 기기란, 통신 기능이 구비된 기기로써 상점에서 결제를 요청하는 결제 요청 단말일 수도 있고, 특정 건물에 구비되어 사물인터넷으로 동작 제어가 가능한 IoT 기기일 수도 있다. 즉, 복수의 통신 기기는 근거리 네트워크를 통해 통신하는 통신 기기 및 원거리 네트워크를 통해 통신하는 통신 기기를 모두 통칭할 수 있다. 근거리 네트워크를 통해 통신하는 통신 기기는 근거리용 IoT 기기(20)로 명명하며, 근거리용 IoT 기기(20)는 상점에서 결제를 요청하는 결제 요청 단말 또는 특정 건물에 구비되어 사물인터넷으로 동작 제어가 가능한 IoT 기기를 포함할 수 있다. 또한, 원거리 네트워크를 통해 통신하는 통신 기기는 원거리용 IoT 기기(30)로 명명하며, 원거리용 IoT 기기(20)는 상점에서 결제를 요청하는 결제 요청 단말 또는 특정 건물에 구비되어 사물인터넷으로 동작 제어가 가능한 IoT 기기를 포함할 수 있다.

근거리용 IoT 기기(20)는 중계용 키오스크 장치와 근거리 네트워크로 연결되어 통신하는 구성이다. 근거리용 IoT 기기(20)는 중계용 키오스크 장치가 상점, 매장 또는 건물 등에 구비될 시 동일한 상점, 매장 또는 건물 등의 실내에 구비되어 사물인터넷이 가능한 기기이다. 즉, 근거리용 IoT 기기(20)는 근거리 네트워크를 사용하여 사용자가 서비스를 요청할 수도 있고, 서비스를 요청받을 수도 있다. 이러한 근거리용 IoT 기기(20)는 중계용 키오스크 장치가 제공하는 통신 인터페이스에 접속하여 근거리 네트워크에 관한 네트워크 프로토콜 정보를 중계용 키오스크 장치로 전달할 수 있다. 여기서, 근거리용 IoT 기기(20)와 중계용 키오스크 장치가 근거리 네트워크를 통해 통신하는 거리는 예를 들어 10m 내지 100m 사이의 거리일 수 있다.

원거리용 IoT 기기(30)는 중계용 키오스크 장치와 원거리 네트워크로 연결되어 통신하는 구성이다. 원거리용 IoT 기기(30)는 중계용 키오스크 장치가 구비된 상점, 매장 또는 건물 등의 외부 또는 실외에 구비되어 사물인터넷이 가능한 기기이다. 즉, 원거리용 IoT 기기(30)는 원거리 네트워크를 사용하여 사용자가 서비스를 요청할 수도 있고, 서비스를 요청받을 수도 있다. 이러한 원거리용 IoT 기기(30)는 중계용 키오스크 장치가 제공하는 통신 인터페이스에 접속하여 원거리 네트워크에 관한 네트워크 프로토콜 정보를 중계용 키오스크 장치로 전달할 수 있다. 원거리용 IoT 기기(30)와 중계용 키오스크 장치가 원거리 네트워크를 통해 통신하는 거리는 예를 들어 1km 내지 5km 사이의 거리일 수 있다.

중계용 키오스크 장치는 통신 인터페이스를 제공하고, 복수의 통신 기기와 연결되어 복수의 통신 기기 사이의 서비스를 중계하는 중계기와 같은 역할을 수행하는 구성이다. 즉, 중계용 키오스크 장치는 상점, 매장 또는 건물 등에 구비되어 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)들로부터 요청된 서비스를 수신하여 서비스를 제공하는 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)에 전달하고, 서비스를 요청한 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)에 서비스의 처리 결과를 전달할 수 있다.

이러한 서비스는 예를 들어 하나의 상점으로부터 다른 상점으로 요청된 결제 또는 예약 등이 포함될 수 있다. 따라서 중계용 키오스크 장치는 결제 및 예약을 요청한 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)에 처리된 결제 및 예약 결과를 전달할 수 있다. 아울러, 상점, 매장 또는 건물 등의 내부에 설치된 에어컨, 공기청정기 또는 조명기기 등의 IoT 기기들과 연결되어 공조제어 또는 조명제어를 수행할 수도 있다. 또한, 온도 및 습도센서, 미세먼지 측정 센서 등 환경과 관련된 센서도 제어할 수도 있다.

여기서, 환경과 관련된 센서들은 중계용 키오스크 장치(1)의 지근거리 또는 주변에 위치할 수도 있고, 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)와 같이 중계용 키오스크 장치(1)와 소정의 거리가 떨어져 위치할 수도 있다.

다시 말해, 근거리 네트워크로는 특정 상점, 매장 또는 건물 내부에서의 서비스를 제공하고, 원거리 네트워크로는 특정 상점, 매장 또는 건물 외부에서의 서비스를 제공하는 것이다.

통상적으로, IoT 장치들과 통신할 때에는 RF 대역이 고정되어 있기 때문에 원거리 또는 근거리용으로 고정되어 통신하게 되므로, 서비스를 제공하는데 한계가 존재한다. 하지만 본 발명에 따른 중계용 키오스크 장치는 복수의 통신 기기와 통신할 시 네트워크 프로토콜 정보에서 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 판단하여 통신하는 대역을 적용하기 때문에 근거리 네트워크와 원거리 네트워크를 적절하게 사용할 수 있다.

<중계용 키오스크 장치의 구성>

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치의 블록도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치는 키오스크 본체(10)를 포함할 수 있다.

키오스크 본체(10)는 소정의 크기로 전면, 옆면 및 후면이 형성되어 있고, 대략 직육면체로 케이스로 형성되며, 하단에는 받침대가 구비되어 있다. 이러한 키오스크 본체(10)는 금속 재질의 표면으로 제작될 수 있다. 또한, 키오스크 본체(10)는 백화점, 공항, 지하철, 음식점 등에서 지면에 기립하여 설치되거나, 벽면에 고정되어 설치될 수 있다. 키오스크 본체(10)의 내부에는 통신부(100), 서비스 관리부(110), 제어부(120), 인터페이스부(130), 디스플레이부(140), 데이터베이스(150) 및 출력부(160)를 포함할 수 있다.

통신부(100)는 키오스크 본체(10)의 일측에 구비된 모듈로써, 복수의 통신 기기와 통신하는 구성이다. 이러한 통신부(100)는 복수의 거리에 위치하여 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스에 관한 정보를 수신하고, 이에 부합하는 서비스를 제공하도록 통신할 수 있다. 또한, 통신부(100)는 복수의 통신 기기가 송신하는 네트워크 프로토콜 정보에 따라 제어되어 복수의 통신 기기와 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크로 통신할 수 있다. 즉, 통신부(100)에는 다대역 안테나가 구비되어 복수의 통신 기기와 복수의 대역에서 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크로 통신할 수 있다.

구체적으로, 근거리 네트워크에서는 예를 들어 10m 내지 100m 사이의 거리에 구비된 복수의 근거리용 IoT 기기(20)와 통신할 수 있다. 아울러, 원거리 네트워크에서는 예를 들어 1km 내지 5km 사이의 거리에 구비된 복수의 원거리용 IoT 기기(30)와 통신할 수 있다.

여기서, 근거리 네트워크는 저전력 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy), Wi-Fi(Wireless Fidelity), PAN(Personal Area Network), RFID(Radio-frequency identification) 또는 지그비(Zigbee) 중에서 적어도 하나의 방식으로 통신할 수 있다. 이 때 근거리 네트워크에 사용되는 대역폭은 2.2 내지 2.6GHz의 크기를 갖는 대역폭을 사용할 수 있다.

또한, 원거리 네트워크는 LoRa(Long Range), LPWAN(Low-Power Wide-Area Network) 또는 Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network) 중에서 적어도 하나의 방식으로 통신할 수 있다. 이 때 근거리 네트워크에 사용되는 대역폭은 850 내지 950MHz의 크기를 갖는 대역폭을 사용할 수 있다.

서비스 관리부(110)는 키오스크 본체(10) 일측에 구비되어 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스의 종류를 판별하는 구성이다. 이러한 서비스 관리부(110)는 복수의 통신 기기에서 송신하는 네트워크 프로토콜 정보를 기반으로 서비스의 종류를 판별할 수 있다. 여기서, 서비스는 키오스크 본체(10)와 통신하는 외부에 위치한 상점의 결제 또는 예약을 포함할 수 있고, 또는 실내에 위치한 IoT 기기들의 제어를 포함할 수도 있다.

제어부(120)는 키오스크 본체(10)의 일측에 구비되어 복수의 통신 기기와 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크 중에서 어떤 방식으로 통신할 것인지 판단하고, 이에 따라 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 사용하여 통신하도록 제어하는 구성이다. 이러한 제어부(120)는 통신 인터페이스를 제공하며, 네트워크 프로토콜 정보를 기반으로 복수의 통신 기기가 근거리용 IoT 기기(20)인지, 원거리용 IoT 기기(30)인지 판단하여 통신부(100)가 복수의 통신 기기와 통신하는 통신 방식 및 대역폭을 결정하여 적용할 수 있다.

이 때 네트워크 프로토콜 정보는 통신 인터페이스에 접속한 복수의 통신 기기가 송신하는 정보이고, 이러한 네트워크 프로토콜 정보에는 타입(Type) 정보가 마련되어 있다. 이러한 타입 정보는 네트워크 프로토콜 정보에서 8비트(bit) 또는 1바이트(byte)의 크기로 마련되며, 이와 같은 타입 정보를 기반으로 최대 여덟 종류의 통신 방식이 지원 가능하다.

또, 제어부(120)는 네트워크 프로토콜 정보에서 타입 정보를 하드웨어적으로 처리하여 근거리 네트워크를 사용할지 또는 원거리 네트워크를 사용할지 빠르게 결정할 수 있다. 즉, 8비트 또는 1바이트의 타입 정보를 모든 비트에 대해 동시에 하드웨어적으로 처리함으로써, 서비스를 제공하기 위한 통신의 속도를 향상시키는 것이다.

또한, 제어부(120)는 키오스크 본체(10) 또는 복수의 통신 기기에 광고가 재생되도록 제어할 수도 있다.

인터페이스부(130)는 외부 구성과 하드웨어적으로 연결이 가능하도록 유선 또는 무선 인터페이스를 제공하는 구성이다. 이러한 인터페이스부(130)는 USB(Universal Serial Bus, 이동식 기억 장치), UART(Universal asynchronous receiver/transmitter, 범용 비동기화 송수신기), 버튼, 터치패널, 리모컨 등이 포함될 수 있다. 이러한 인터페이스부(130)는 앞서 설명한 통신 인터페이스와는 상이한 구성이다.

디스플레이부(140)는 키오스크 본체(10)의 전면에 소정의 크기로 구비되어 다양한 정보를 육안으로 확인할 수 있도록 제공하는 구성이다. 이러한 디스플레이부(140)는 사용자 UI(User Interface), UX(User Experience) 및 현재 연결되어 통신하는 복수의 통신 기기에 관한 상태를 표시할 수 있다. 이에 따라, 키오스크 본체(10)를 사용하여 복수의 통신 기기 사이의 통신을 중계하는 것뿐만 아니라 키오스크 본체(10) 자체에서 각종 정보를 검색하여 제공할 수도 있다.

데이터베이스(150)는 키오스크 본체(10)의 일측에 구비되어 키오스크 본체(10)의 하드웨어 및 소프트웨어 동작을 위해 데이터를 저장하기 위한 구성이다. 또한, 데이터베이스(150)에는 서비스를 제공하는 업체, 서비스를 사용하는 사용자 등의 정보도 포함될 수도 있다. 아울러, 광고를 위한 정보가 저장될 수도 있다. 이러한 데이터베이스(150)는 키오스크 본체(10)에 구비되는 것뿐만 아니라 키오스크 본체(10)의 외부에 구비되어 키오스크 본체(10)와 연결될 수도 있다.

광고 재생부는 데이터베이스(150)에 저장된 광고를 재생하는 구성이다. 이러한 광고는 상품 광고, 서비스 광고 및 공익 광고 등 다양하게 재생될 수 있다. 또한, 광고 재생부는 광고 정보를 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)에 송신하여 일정 시간 주기마다 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)에서 광고가 재생되도록 할 수도 있다.

출력부(160)는 키오스크 본체(10)에서 발생하는 음향 신호를 출력하는 구성이다. 이러한 출력부(160)는 예를 들어 스피커로 구비되어 광고에서 발생하는 음향 신호, 제어부(120)에서 발생시키는 경고에 대한 음향 신호, 디스플레이를 터치하여 정보를 선택할 시 반응하는 음향 신호 등 키오스크 본체(10)에서 발생하는 각종 음향 신호를 출력시킬 수 있다.

<중계용 키오스크 장치의 통신 방법>

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치가 통신하는 과정을 나타낸 순서도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치가 통신하는 과정은 최초에 복수의 통신 기기가 네트워크 프로토콜 정보를 송신할 수 있다.<S40>

복수의 통신 기기는 근거리용 IoT 기기(20) 및 원거리용 IoT 기기(30)가 마련되어 있다. 이 때 근거리용 IoT 기기(20) 및 원거리용 IoT 기기(30)는 제어부(120)가 제공하는 통신 인터페이스에 접속하여 네트워크 프로토콜 정보를 제어부(120)로 송신할 수 있다.

네트워크 프로토콜 정보에는 타입 정보가 마련되어 있고, 제어부(120)는 타입 정보를 하드웨어적으로 처리하여 해당 타입 정보가 근거리 네트워크인지 원거리 네트워크인지 빠르게 판단할 수 있다. 즉, 타입 정보는 근거리용 IoT 기기(20) 또는 원거리용 IoT 기기(30)를 구분하기 위한 정보이다.

이후 네트워크 프로토콜 정보를 기반으로 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 사용하도록 제어할 수 있다.<S41>

제어부(120)는 타입 정보를 통해 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 구분한 후 해당 타입 정보에 의해 근거리 네트워크를 사용하는 IoT 기기로 구분되면, 제어부(120)는 통신부(100)가 근거리 네트워크로 근거리용 IoT 기기(20)와 통신하기 위한 통신 방식 및 대역폭으로 결정하여 적용할 수 있다.

구체적으로, 근거리 네트워크에서는 통신부(100)가 10m 내지 100m 사이의 거리에 구비된 복수의 근거리용 IoT 기기(20)와 통신할 수 있다. 이 때 제어부(120)는 근거리 네트워크의 통신 방식으로 저전력 블루투스, Wi-Fi, PAN 또는 지그비 중에서 하나의 방식을 결정하고, 근거리 네트워크에 사용되는 대역폭은 2.2 내지 2.6GHz의 크기를 갖는 대역폭을 사용하도록 결정하여 적용할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 타입 정보를 통해 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 구분한 후 해당 타입 정보에 의해 원거리 네트워크를 사용하는 IoT 기기로 구분되면, 제어부(120)는 통신부(100)가 원거리 네트워크로 원거리용 IoT 기기(30)와 통신하기 위한 통신 방식 및 대역폭으로 결정하여 적용할 수 있다.

구체적으로, 원거리 네트워크에서는 통신부(100)가 1km 내지 5km 사이의 거리에 구비된 복수의 원거리용 IoT 기기(30)와 통신할 수 있다. 이 때 제어부(120)는 원거리 네트워크의 통신 방식으로 LoRa(Long Range), LPWAN(Low-Power Wide-Area Network) 또는 Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network) 중에서 하나의 방식을 결정하고, 원거리 네트워크에 사용되는 대역폭은 850 내지 950MHz의 크기를 갖는 대역폭을 사용하도록 결정하여 적용할 수 있다.

다음으로, 제어에 따라 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 통신할 수 있다.<S42>

제어부(120)는 통신부(100)가 근거리용 IoT 기기(20)와 근거리 네트워크를 사용하여 통신하도록 제어하고, 원거리용 IoT 기기(30)와 원거리 네트워크를 사용하도록 제어함으로써, 근거리용 IoT 기기(20) 및 원거리용 IoT 기기(30)가 요청하는 서비스를 빠르게 제공할 수 있다. 즉, 거리에 상관없이 복수의 통신 기기에 서비스를 제공하여 사용자를 사용자가 서비스를 제공받도록 할 수 있다.

<네트워크 프로토콜 정보의 구성>

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치에서 네트워크 프로토콜 정보의 구성을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치가 근거리용 IoT 기기(20) 및 원거리용 IoT 기기(30)로부터 수신하는 네트워크 프로토콜의 정보는 타입(Type) 정보, 서비스 아이디(Service ID, SID) 정보, 네트워크 아이디(Network ID, NID) 정보, 길이(Length) 정보 및 MAC 데이터(MAC Data) 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 비트 또는 바이트의 크기는 비트 또는 바이트의 길이와 그 의미가 동일하다.

타입 정보는 앞서 설명한 바와 같이, 제어부(120)가 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 구분하게 하는 정보이다. 이러한 타입 정보는 네트워크 프로토콜 정보에서 최상위 위치할 수 있다. 이 때 타입 정보는 8비트(bit) 또는 1바이트(byte)의 크기로 마련될 수 있다. 이에 따라, 제어부(120)는 8비트의 타입 정보를 모든 비트에 대해 동시에 하드웨어적으로 처리하여 근거리 네트워크인지 원거리 네트워크인지 구분할 수 있다. 여기서 타입 정보의 크기가 8비트이기 때문에 최대 여덟 종류의 네트워크 형태가 지원이 가능할 수 있다. 이에 따라, 타입 정보는 8비트 내에서 0과 1을 조합하여 마련될 수 있다.

또한, 서비스 아이디 정보는 서비스에 따라 아이디를 부여하여 어떤 서비스인지를 판별하게 하는 정보이다. 이러한 서비스 아이디 정보는 네트워크 프로토콜에서 타입 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련될 수 있다. 이에 따라 서비스 아이디 정보가 지원하는 모든 서비스의 종류는 각각 4바이트 내에서 0과 1을 조합하여 아이디가 부여될 수 있다.

예를 들어, 서비스 아이디 정보가 4바이트 내에서 "00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 11111111" 이라면 스크린야구장 업종에서 스크린야구를 9회말로 이용하도록 예약하는 것으로 설정될 수 있다. 또는 서비스 아이디 정보가 4바이트 내에서 "00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001 11111111" 이라면 현재 근거리용 IoT 단말이 위치한 건물의 에어컨을 제어하여 냉방 온도를 18도로 설정하는 것으로 설정될 수 있다.

네트워크 아이디 정보는 MAC 데이터 분석을 위한 IoT 네트워크 아이디를 나타내는 것으로, 2.2 내지 2.6GHz 대역을 사용하는 근거리 네트워크 또는 850 내지 950MHz 대역을 사용하는 원거리 네트워크 등 IoT 네트워크 종류가 입력되어 MAC 데이터 분석을 위한 네트워크의 표준정보가 입력될 수 있다. 이러한 네트워크 아이디 정보는 네트워크 프로토콜에서 서비스 아이디 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련될 수 있다.

길이 정보는 MAC 데이터에 대한 여유 비트의 크기에 관한 정보이다. 본 발명에서는 근거리 네트워크 및 원거리 네트워크가 자가망 구축이 가능한 IoT 네트워크의 표준을 사용하기 때문에 MAC 데이터의 길이가 가변적일 수 있다. 이에 따라, MAC 데이터의 크기에 적응적으로 적용하기 위해 길이 정보가 마련될 수 있다.

MAC 데이터 정보는 기존의 IoT 네트워크와 관련된 표준을 준수하는 정보에 관한 것으로, 물리적인 데이터까지 포함한다. 따라서 MAC 데이터는 특정 IoT 기기를 식별하기 위한 고유의 식별번호가 포함될 수 있다. 또한, 물리적인 데이터에는 정보 전송에 쓰이는 전송 매체, 접속용 단자, 전송 신호 및 회선 규격 등이 포함될 수 있다.

이하에서는 타입 정보에 대해 도면을 참고하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치에서 네트워크 프로토콜을 기반으로 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 판단하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계용 키오스크 장치에서 타입 정보의 비트에 따라 근거리 네트워크 또는 원거리 네트워크를 구분하는 것을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 타입 정보는 8비트의 크기로 마련되어 최대 여덟 종류의 네트워크 형태를 지원할 수 있다. 예를 들어, 여덟 종류의 네트워크는 8비트 내에서 하나의 비트만 1이고, 나머지는 모두 0으로 채워지는 정보일 수 있다. 즉, "00000001"은 제1종류, "00000010"은 제2종류, "00000100"은 제3종류, "00001000"은 제4종류, "00010000"은 제5종류, "00100000"은 제6종류, "01000000"은 제7종류, "10000000"은 제8종류 등으로 구성되어 각각 구분될 수 있다. 이에 따라, 제어부(120)는 각 비트를 동시에 하드웨어적으로 처리하여 타입 정보를 구분할 수 있다.

이 때 제1종류, 제2종류, 제3종류 및 제4종류는 근거리 네트워크로 구분하고, 제5종류, 제6종류, 제7종류 및 제8종류는 원거리 네트워크로 구분할 수 있다. 따라서 제어부(120)는 타입 정보가 제1종류일 시 통신부(100)를 근거리 네트워크 중에서 저전력 블루투스의 방식으로 2.2 내지 2.6GHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있고, 타입 정보가 제2종류일 시 통신부(100)를 근거리 네트워크 중에서 Wi-Fi의 방식으로 2.2 내지 2.6GHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있으며, 타입 정보가 제3종류일 시 통신부(100)를 근거리 네트워크 중에서 PAN의 방식으로 2.2 내지 2.6GHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있고, 타입 정보가 제4종류일 시 통신부(100)를 근거리 네트워크 중에서 지그비의 방식으로 2.2 내지 2.6GHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있다.

또한, 근거리 네트워크로 구분된 타입 정보의 비트에서 서로 다른 종류의 타입 정보는 중복되는 근거리 네트워크를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 앞서 제1종류가 저전력 블루투스의 방식을 사용한다고 하였으나, 저전력 블루투스 말고 제4종류와 동일하게 지그비의 방식을 사용할 수도 있다.

아울러, 원거리 네트워크에도 유사하게 적용될 수 있다.

즉, 제어부(120)는 타입 정보가 제5종류일 시 통신부(100)를 원거리 네트워크 중에서 LoRa의 방식으로 850 내지 950MHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있고, 타입 정보가 제6종류일 시 통신부(100)를 원거리 네트워크 중에서 LPWAN의 방식으로 850 내지 950MHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있으며, 타입 정보가 제7종류일 시 통신부(100)를 원거리 네트워크 중에서 Wi-SUN의 방식으로 850 내지 950MHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있고, 타입 정보가 제8종류일 시 통신부(100)를 원거리 네트워크 중에서 Wi-SUN의 방식으로 850 내지 950MHz 대역을 사용하여 통신하도록 제어할 수 있다.

한편, 타입 정보는 예를 들어 하나의 비트만 0이고, 나머지는 모두 1로 채워지는 정보일 수 있다. 즉, "11111110"은 제1종류, "11111101"은 제2종류, "111111011"은 제3종류, "11110111"은 제4종류, "11101111"은 제5종류, "11011111"은 제6종류, "10111111"은 제7종류, "01111111"은 제8종류 등으로 구성되어 각각 구분될 수 있다. 이에 따라, 제어부(120)는 각 비트를 동시에 하드웨어적으로 처리하여 타입 정보를 구분할 수 있다. 이처럼 타입 정보를 구성하는 비트의 종류는 다양하게 적용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 복수의 통신 기기로부터 타입 정보를 수신하고, 타입 정보를 구성하는 모든 비트에 대해 제어부(120)가 하드웨어적으로 처리하여 근거리 네트워크를 사용하는지 원거리 네트워크를 사용하는지 구분하여 적절한 통신 방식을 결정함에 따라 서비스를 근거리 또는 원거리에 상관없이 빠르게 제공할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 : 키오스크 본체
100 : 통신부
110 : 서비스 관리부
120 : 제어부
130 : 인터페이스부
140 : 디스플레이부
150 : 데이터베이스
160 : 출력부
20 : 근거리용 IoT 기기
30 : 원거리용 IoT 기기

Claims (10)

1. 중계용 키오스크 장치에 있어서,
   복수의 통신 기기가 송신하는 네트워크 프로토콜(Network Protocol) 정보를 기반으로 근거리 네트워크 및 원거리 네트워크 중 하나를 사용하도록 제어하는 제어부; 및
   상기 제어에 따라 상기 복수의 통신 기기와 통신하는 통신부;를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 복수의 통신 기기와 소정의 거리 범위로 이격된 상태에서 상기 근거리 네트워크 및 상기 원거리 네트워크 중 하나로 연결되어, 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 제어하며,
   상기 네트워크 프로토콜 정보는 상기 복수의 통신 기기를 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나로 하드웨어적으로 구분하는 타입(Type) 정보를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 타입 정보를 기반으로 상기 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크의 사용을 결정하며,
   상기 타입 정보는 상기 네트워크 프로토콜 정보 내에 8비트(bit)로 할당되어 최대 여덟 종류의 통신 방식이 지원되도록 마련되고,
   상기 제어부는 상기 8비트를 동시에 하드웨어적으로 처리하여 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나를 구분하는,
   중계용 키오스크 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 네트워크 프로토콜 정보는 상기 타입 정보와 더불어 서비스 아이디(Service ID, SID) 정보, 네트워크 아이디(Network ID, NID) 정보, 길이(Length) 정보 및 MAC 데이터(MAC Data) 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
   중계용 키오스크 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 네트워크 프로토콜 정보는,
   상기 타입 정보가 최상위에 1바이트의 크기로 마련되고,
   상기 서비스 아이디 정보가 상기 타입 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련되며,
   상기 네트워크 아이디 정보가 상기 서비스 아이디 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련되고,
   상기 길이 정보가 상기 네트워크 아이디 정보의 하위에 4바이트의 크기로 마련되며,
   상기 MAC 데이터 정보가 상기 길이 정보의 하위에 상기 네트워크 프로토콜 정보에 따라 가변적인 크기로 마련되는,
   중계용 키오스크 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   키오스크 본체 일측에는 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스의 종류를 판별하는 서비스 관리부;를 더 포함하고,
   상기 서비스 아이디 정보는 상기 4바이트의 크기 안에서 상기 복수의 서비스에 대응되도록 마련되며,
   상기 서비스 관리부는 상기 서비스 아이디 정보를 기반으로 상기 복수의 서비스의 종류를 판별하는,
   중계용 키오스크 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 통신부는 다대역 안테나(Multi-Band Antenna)를 포함하고,
   상기 다대역 안테나는 상기 통신부가 상기 복수의 통신 기기와 복수의 대역에서 상기 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크로 통신하도록 지원하는,
   중계용 키오스크 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 통신부가 상기 원거리 네트워크로써 LoRa(Long Range), LPWAN(Low-Power Wide-Area Network) 또는 Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network) 중 적어도 하나의 방식으로 850 내지 950MHz의 대역폭을 사용하여 통신하도록 제어하는,
   중계용 키오스크 장치.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 통신부가 상기 근거리 네트워크로써 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy), Wi-Fi(Wireless Fidelity), PAN(Personal Area Network), RFID(Radio-frequency identification) 또는 지그비(Zigbee) 중 적어도 하나의 방식으로 2.2 내지 2.6GHz의 대역폭을 사용하여 통신하도록 제어하는,
   중계용 키오스크 장치.
   
10. 중계용 키오스크 장치를 기반으로 한 통신 방법에 있어서,
    복수의 통신 기기로부터 네트워크 프로토콜 정보를 수신하는 단계;
    제어부가 상기 네트워크 프로토콜 정보를 기반으로 근거리 네트워크 및 원거리 네트워크 중 하나를 사용하도록 제어하는 단계; 및
    통신부가 상기 제어에 따라 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 통신하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 통신 기기와 소정의 거리 범위로 이격된 상태에서 상기 근거리 네트워크 및 상기 원거리 네트워크 중 하나로 연결되어, 상기 복수의 통신 기기가 요청하는 서비스를 제공하도록 제어하며,
    상기 네트워크 프로토콜 정보는 상기 복수의 통신 기기를 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나로 하드웨어적으로 구분하는 타입(Type) 정보를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 타입 정보를 기반으로 상기 근거리 네트워크 또는 상기 원거리 네트워크의 사용을 결정하며,
    상기 타입 정보는 상기 네트워크 프로토콜 정보 내에 8비트(bit)로 할당되어 최대 여덟 종류의 통신 방식이 지원되도록 마련되고,
    상기 제어부는 상기 8비트를 동시에 하드웨어적으로 처리하여 근거리용 IoT 기기 및 원거리용 IoT 기기 중 하나를 구분하는,
    중계용 키오스크 장치를 기반으로 한 통신 방법.

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