KR20030028040A - 이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템 및 방법에 관한 것으로, 그 구현형태는 별도의 응용 프로그램(Virtual Machine; VM)을 구비하는 이동통신단말기와 피제어장비측에 있는 제어기를 이용하여 별도의 장비없이 응용 프로그램의 실행만으로 원격제어를 가증하게 하는 제 1 실시형태와, 일반적인 무선인터넷 기능을 가지는 이동통신 단말기와 무선통신모듈을 구비하고 원격제어 및 무선인터넷 서비스용 응용 프로그램이 설치되어 있는 중앙서버와, 무선통신모듈을 구비하고 원격제어용 프로그램이 설치된 제어기를 이용하는 제 2 실시형태와, 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있고 무선통신모듈을 구비한 PDA(Personal Digital Assistant) 또는 이동통신단말기와 연결된 PDA와, 무선통신모듈을 구비하고 응용 프로그램이 설치되어 있는 제어기를 이용하는 제 3 실시형태로 구분할 수 있다.

본 발명을 이용하면, 이동통신 단말기를 이용하여 원격지에 있는 각종 장비의 동작을 제어할 수 있으므로, 이동통신 단말기를 이용한 홈오토메이션 등을 구현할 수 있다.

Description

이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템 {Remote Control System using Mobile Communication Device}

본 발명은 이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템, 더 상세하게는 별도의 VM(Virtual Machine)을 구비하는 이동통신단말기, PDA, 무선인터넷 기능을 구비하는 이동통신 단말기와 무선인터넷 중앙서버를 이용하여 무선으로 원격지에 있는 각종 장비의 동작을 제어할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

홈오토메이션(HA; Home Automation)은 가정내의 여러 기기들의 동작을 유·무선으로 통합 관리할 수 있는 기술을 의미한다.

이러한 홈오토메이션은 모든 가정장비를 통합 제어할 수 있는 통합 리모컨의 형태에서부터, 비교적 단거리(수십 m 정도)에서 무선전화기(wireless phone)를 이용하여 장비의 전원 On/Off를 제어하는 기술 등에 의하여 구현되어왔다.

그 예로서, 제1997-80829호 한국특허출원에서는 무선전화기를 이용한 홈오토메이션 장치를 제안하고 있는 바, 이 장치는 홈오토메이션의 제어대상이 되는 기기들과; 기기들 각각에 유선으로 연결되며 소정 무선제어에 따라 상기 기기들을 각각 제어하는 제어단말기들과; 사용기능을 사용자에게 음성안내하기 위한 홈오토메이션 음성안내장치를 구비하며, 상기 제어단말들의 식별정보, 상기 기기들의 제어기능정보를 소정 메모리에 등록하고 있으며, 상기 음성안내를 통한 사용자의 사용제어에 따라 전송된 신호에 대응된 상기 메모리의 식별부호 및 제어코드를 이용하여 상기 제어단말기에게 일정한 데이터포멧의 무선제어를 수행하는 무선전화기 고정장치; 상기 사용자의 사용제어를 상기 무선전화기 고정장치로 무선전송하는 무선전화기 휴대장치로 이루어진다.

사용자는 무선전화기 휴대정치를 이용하여 고정장치에 접속하면, 고정장치는 현재 기기들의 상태 및 제어방법등에 대한 음성안내를 해주고, 그 안내에 따라 적당한 키조작을 통하여 각종 기기들을 제어할 수 있게 된다.

이러한 장비는 전술한 바와 같이 고정장치와 휴대장치로 이루어져 있는 별도의 무선전화기(wireless phone) 세트를 구비하여야 하므로 비용이 많이 소비될 뿐 아니라, 이러한 무선전화기는 수백MHz대의 주파수와 약한 출력을 이용하기 때문에 멀리 떨어져 있는 원격지에서의 기기제어는 불가능하다는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 점에 착한한 것으로, 통상적인 휴대폰과 같은 이동통신 단말기 및 이동통신망을 이용하여 원격에서도 가정내의 각종 기기들을 제어할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명의 목적은 이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 VM(Virtual Machine)이 장착된 이동통신 단말기와, 소정의 VM이 설치되어 있는 무선통신모듈을 구비하는 제어기와, 제어기와 연결되어 있는 피제어장비를 이용한 원격제어시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 통상의 무선인터넷을 이용할 수 있는 이동통신 단말기와, 무선통신모듈을 구비하는 중앙서버와, 무선통신모듈을 구비하는 제어기, 및 제어기에 구비되어 있는 피제어 장비를 이용한 원격제어시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 무선통신모듈을 구비한 PDA(Personal Digital Assistant) 또는 이동통신단말기와 연결된 PDA와, 무선통신모듈을 구비하는 제어기와, 제어기에 연결되어 있는 피제어장비를 이용한 원격제어시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것이다.

도 1a는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 시스템의 전체구성도, 도 1b는 제 1 실시예의 무선제어 시스템을 구성하는 각 요소의 기능별 내부 블록도, 도 1c는 이동통신 단말기 및 제어기측에 설치되는 응용 프로그램(VM)의 소프트웨어 아키텍처를 도시한다.

도 2a는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 시스템의 전체구성도, 도 2b는 제 2 실시예의 무선제어 시스템을 구성하는 각 요소의 기능별 내부 블록도, 도 2c는 중앙서버 및 제어기측에 설치되는 응용 프로그램(VM)의 소프트웨어 아키텍처를 도시한다.

도 3a는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 시스템의 전체구성도, 도 3b는 제 3 실시예의 무선제어 시스템을 구성하는 각 요소의 기능별 내부 블록도, 도 3c는 제어기 및 PDA측에 설치되는 프로그램(VM)의 소프트웨어 아키텍처를 도시한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템은 다음과 같이 3가지 형태로 구현될 수 있다.

첫째로, 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있는 이동통신 단말기와, 원격제어용 응용 프로그램이 설치된 무선통신 모듈을 구비하는 제어기와, 제어기로부터의 제어명령을 수신하여 피제어장비의 동작을 제어할 수 있는 처리부를 구비하고 상기 제어기와 유무선으로 연결되어 있는 피제어장비로 이루어진다.

둘째로, 통상적인 무선인터넷 서비스를 이용할 수 있는 이동통신단말기와, 무선통신모듈을 구비하고 원격제어 및 무선인터넷 서비스용 응용 프로그램이 설치되어 있는 중앙서버와, 무선통신모듈을 구비하고 원격제어용 프로그램이 설치된 제어기와, 제어기로부터의 제어명령을 수신하여 피제어장비의 동작을 제어할 수 있는 처리부를 구비하고 상기 제어기와 유무선으로 연결되어 있는 피제어장비로 이루어진다.

세 번째 구현형태에서는, 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있고 무선통신모듈을 구비한 PDA(Personal Digital Assistant) 또는 이동통신단말기와 연결된PDA와, 무선통신모듈을 구비하는 제어기와, 제어기로부터의 제어명령을 수신하여 피제어장비의 동작을 제어할 수 있는 처리부를 구비하고 상기 제어기와 유무선으로 연결되어 있는 피제어장비로 이루어진다.

이러한 원격제어시스템의 작동을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

첫 번째 시스템에서는, 원격제어를 원하는 사용자가 이동통신 단말기에 설치되어있는 응용 프로그램을 구동하여 제어기에 접속하고, 제어기로 제어명령 또는 피제어장비의 현재 상태확인요청을 전송하며, 제어기는 사용자로부터의 제어명령 또는 상태확인요청을 기초로 상기 피제어장비의 동작을 제어하고, 상태확인요청에 의하여 추출된 현재상태 또는 제어결과를 다시 사용자의 이동통신단말기로 전송해준다.

본 실시예에서는 제어자의 이동통신단말기 및 제어기에 설치되어, 양 장비 사이의 무선 데이터통신을 가능하게 하는 응용 프로그램을 이용함으로써, 별도의 장비 없이 원격장비제어를 수행할 수 있다. 이러한 응용 프로그램은 하나의 통신에뮬레이터의 역할을 하는 것으로, 미리 정해진 프로토콜에 따라 상대방으로부터 수신·복조된 신호를 의미있는 정보(제어정보, 현재의 피제어장비의 상태정보 등)로 변환하는 역학을 한다. 본 실시예에서 이러한 응용 프로그램은 각 장비의 운영체제(OS) 상에 C언어를 이용하여 어플리케이션 레벨에서 구현하였다.

이러한 제 1 실시예에 의한 시스템은 별도의 하드웨어가 필요없다는 장점은 있지만, 양방향 데이터 통신을 가능하게 하기 위하여 별도의 응용 프로그램을 이동통신 단말기에 설치하여야 한다는 단점이 있다.

제 1 실시예의 이러한 단점을 극복하기 위해서 제 2 실시예에서는 통상의 무선인터넷 기능을 이용할 수 있는 일반적인 이동통신 단말기를 사용하되, 제어기측과의 데이터통신을 위하여 인터넷망 및 이동통신망과 연결되어 있고 무선인터넷 서버로서의 기능을 하는 중앙서버를 매개로 하였다.

이러한 제 2 실시예에 의한 시스템을 이용하면, 사용자는 무선인터넷(예를 들면 WAP을 이용한 n-top 서비스와 같은) 기능을 이용하여 중앙서버에 접속한다. 이 중앙서버에는 무선인터넷 서버기능을 하는 프로그램(예를 들면, WAP 서버 프로그램)이 설치되어 있으며, 수신한 제어명령을 제어기측에 있는 응용 프로그램이 인식할 수 있도록 변환하여 전송하기 위한 응용프로그램 또한 설치되어 있다. 사용자는 이동통신 단말기에 표시되는 항목을 선택함으로써 명령(제어명령, 현재상태확인과 같은)을 중앙서버로 전송하고, 중앙서버는 제어기로 그 명령을 전달한다. 제어기는 전송된 명령신호를 기초로 피제어장비의 동작제어를 수행하고, 필요한 경우 그 제어결과 또는 피제어장비의 현재 상태(영상 포함)에 대한 정보를 다시 중앙서버로 전송한다. 중앙서버는 다시 이 정보를 이동통신 단말기로 전송하여 디스플레이함으로써 원격제어를 가능하게 하는 것이다.

또한, 제어기측에서는 피제어장비의 이상상황이 발생한 경우 이에 대한 메시지를 생성하여 중앙서버를 경유하거나 또는 직접 사용자의 이동통신 단말기로 전송함으로써 이상상황 통지를 수행한다.

본 발명의 제 3 실시예에 의한 시스템에서는 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있고 무선통신기능을 내장하고 있거나 무선통신을 위한 외부의 이동통신단말기와 연결되어 있는 PDA를 이용한다. 이를 이용한 원격제어방법은 응용 프로그램이 설치된 이동통신 단말기를 이용하는 제 1 실시예와 유사한 과정으로 이루어지므로 그 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 원격제어를 원하는 사용자는 전술한 3가지 형태 중 하나를 이용하여, 이동통신 단말기로 원격지에 있는 각종 기기의 동작제어를 수행할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 시스템의 전체구성도이다.

무선제어를 하려고 하는 사용자측의 이동통신 단말기(110)와, 이동통신망, 이동통신망을 통하여 상기 이동통신 단말기와 연결되는 무선통신모듈(121)을 구비하는 제어기(120), 및 제어기로부터의 제어신호를 수신하고 처리하는 처리부를 구비하는 피제어장비(130, 130')로 이루어진다. 본 실시예에서는 제어기와 피제어장비 사이의 데이터 송수신을 위하여 근거리 통신수단인 RF(Radio Frequency) 송수신모듈을 이용하였다. 즉, 제어기측에는 RF Master 모듈(123)이, 하나 이상의 피제어장비측에는 RF Slave 모듈이 설치되어 있다.

이동통신 단말기(110) 및 제어기(120)에는 후술할 바와 같은 응용프로그램(VM)이 설치되어 있으며, 이동통신 단말기는TDMA, CDMA, GSM, IMT-2000 등에 의한 무선통신을 가능하게 하는 무선통신모듈이 구비되어 있는 한 어떠한 종류도 가능하다.

피제어장비(130, 130')에는 RF 송수신모듈(RF Slave 모듈) 이외에 RF 송수신모듈로부터 수신한 제어정보에 따라 장비의 동작을 제어할 수 있는 소정의 회로가 구비되어 있다. 이러한 회로는 장비 자체의 제어부와 연동되어서 예를 들면 장비의전원제어 등을 수행할 수 있는 것으로 여러 가지 가능한 형태로 구현가능하다.

제어기의 하드웨어 구성과, 응용 프로그램의 구현에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.

도 1b는 본 발명에 의한 무선제어 시스템을 구성하는 각 요소의 기능별 내부 블록도이다.

첫 번째 원격제어시스템의 이동통신 단말기는 통상적인 무선통신모듈 및 응용 프로그램에 의하여 구현되는, 인증모듈, 명령수신부, 처리부, 영상처리부, 수신부, 메시지 처리부, 보안모듈, 송신부, 제어부로 이루어져 있다.

또한, 제어기에는 독자적인 고유번호를 가지는 무선통신모듈과 RF 송수신모듈(RF Master 모듈)을 구비하고 있으며, 응용 프로그램(VM)에 의하여 구현되는 수신부, 인증모듈, 처리부, 가상 IP 관리모듈, 메시지처리부, 보안모듈, 송신부 및 제어부로 이루어져 있다.

또한 피제어장비에는 물리적으로는 제어기측의 RF Master 모듈(123)과 통신할 수 있는 RF송수신부(RF Slave 모듈)를 구비하고 있으며, 제어기로부터의 제어신호를 수신하여 해당 피제어장비의 동작을 제어하기 위하여 송수신부 및 처리부를 포함하고 있다.

본 발명에서 이동통신 단말기측과 제어기측에 설치되는 응용 프로그램(VM)은 제어명령을 내리는 이동통신단말기만으로 제어기측 무선통신모듈에 무선으로 접속하여 제어를 할 수 있으며, 제어기측으로부터 영상정보를 전송받아 확인할 수 있는 솔루션이다. 또한, 제어기측에 설치된 피제어장비의 이상상황에 대한 정보를 받을수 있으며, 즉시 제어기측 무선통신모듈에 접속하여 피제어장비의 상태확인 및 조치(제어)까지도 할 수 있는 솔루션이다.

이러한 시스템을 이용한 원격제어방법의 흐름은 다음과 같다.

우선 원격제어를 하고자 하는 사용자는 인증모듈을 통한 인증 후에 명령을 내리는 이동통신 단말기에서 제어기측 무선통신 모듈과 접속할 수 있는 응용 프로그램(VM)을 기동한다. 사용자는 응용 프로그램의 수행에 의한 화면 인터페이스에서 적절한 메뉴를 선택함으로써 명령(영상정보요청, 피제어장비 상태확인, 제어 등)을 내린다. 사용자가 내린 명령은 응용 프로그램에 의하여 명령수신부와 처리부를 거쳐 제어기측 무선통신모듈로 전송할 수 있는 형식으로 변환되고, 여기에 보안모듈에서 보안코드를 추가한 후, 송신부를 통하여 제어기측 무선통신모듈로 전송된다.

제어기측에 설치되어 있는 응용프로그램(VM)은 이동통신 단말기가 언제라도 접속할 수 있도록 항상 VM을 기동한 상태에서 이동통신 단말기로부터의 연결을 대기한다. 이동통신 단말기로부터 접속요청이 들어오면 수신부를 통해 접속요청을 받고 인증모듈을 통한 인증과정을 거친다. 이러한 제어기측 인증모듈에는 정당한 관리자의 이동통신 단말기에 대한 정보(전화번호, 단말기 고유번호, 미리 정해진 인식코드 등)를 저장하고 있으며, 접속요청에 포함된 정보와 등록된 정보를 비교함으로써 인증을 수행한다. 정당하게 인증된 이동통신 단말기로부터의 접속요청만 받아들인다.

제어기측 모선통신모듈에서 인증을 통과한 경우에는 처리부에서 접속상태를 계속 유지하거나, 또는 한 번 요청 후 전속종료처리를 하기 위한 가상 IP를 생성하여 가상 IP 관리모듈에서 접속상태를 관리하도록 할 수 있다.

이동통신 단말기로부터의 제어명령은 제어기의 수신부와 처리부에서 분석되어 제어부로 전송되며, 전송된 명령은 피제어장치의 처리부로 전송되어 처리된다.

제어기측에서의 제어처리결과는 제어기측의 제어부로 전달되고 처리부에서 적절히 분석·처리되어 그 결과는 보안모듈에서 보안코드를 추가한 후 송신부를 통하여 원격제어 이동통신 단말기로 전송된다.

제어기측에서 피제어장비의 이상발생을 감지한 경우에 제어기측에서는 제어부와 처리부를 통하여 메시지처리부에서 이상상황 데이터를 분석·처리하고 그 결과에 보안코드를 추가하여 송신부를 통해 이동통신 단말기로 전송한다.

이동통신 단말기에서는 응용 프로그램(VM)을 기동하지 않은 상태에서도 제어기측에서 전송되어 온 이상상황 통지 메시지를 수신할 수 있다. 이는 예를 들면, 단문메시지 서비스(SMS)를 이용함으로써 구현할 수 있다. 이상상황 통지 메시지를 전송받은 사용자는 이동통신 단말기의 응용 프로그램(VM)을 기동하여 제어기측에 접속하여 피제어장비의 현재상태 확인 명령을 제어기측 무선통신 모듈에 전송한다. 현재상태 확인명령을 수신한 제어기측에서는 피제어장비의 현상태에 대한 정보를 추출하고 그 상태에 따라 적절한 메시지 또는 영상을 생성한 뒤 이동통신 단말기로 전송한다.

현재상태를 확인하려는 사용자는 이동통신 단말기를 통하여 영상데이터 전송요청을 제어기측에 전송할 수 있다. 영상데이터 전송명령은 제어기측의 수신부와 처리부에서 분석하여 제어부로 전송하고, 제어부는 피제어장비의 내·외부에 있는카메라와 같은 영상추출수단을 이용하여 영상을 추출한 뒤, 제어부, 처리부, 보안모듈을 거치면서 전송하기에 적절하게 변환되며, 송신부를 통하여 이동통신 단말기로 최종 송신된다.

전송된 영상데이터를 수신한 이동통신 단말기는 처리부 및/또는 영상처리부에서 이동통신단말기의 기종에 맞는 영상데이터로 변환되어 디스플레이 화면에 출력된다.

도 1c는 이동통신 단말기 및 제어기측에 설치되는 응용 프로그램(VM)의 소프트웨어 아키텍처를 도시한다.

우선, 제어기측의 응용 프로그램을 구성하는 함수들은 다음과 같다.

① Accept 함수 : 사용자측 이동통신 단말기로부터의 무선 접속신호와 제어명령 및 접속종료 명령을 수신하고 아래의 Control 함수로 명령을 전달한다.

② 인증 함수 : 사용자측 이동통신 단말기로부터의 접속요청시 접속요청에 대한 인증을 수행한다. 이를 위하여 제어기측에는 미리 사용가능한 이동통신 단말기에 대한 정보를 저장하고 있으며, 접속신호가 동록된 이동통신 단말기로부터 온 경우에만 계속 흐름을 진행한다.

③ Virtual IP 관리함수 : 사용자측 이동통신 단말기로부터의 접속요청 후 정상적으로 인증이 되면, 비정상적인 종료가 이루어지지 않는 한 사용자측 단말기로부터 접속종료 신호를 보내기 전까지 접속을 유지시키는 역할을 한다.

④ Control 함수 : 사용자측 단말기로부터 제어명령을 받아서 제어명령을 처리하는 역할을 한다. 즉 피제어장비의 처리부로 제어명령을 전송하기 위한 처리를수행한다. 또한, 피제어장비로 전송한 제어명령에 대한 제어결과 또는 피제어장비의 현재상태정보를 수신하여 분석한 후 이상상황이 발생한 경우에는 SMS 함수로 전송하고, 정상적인 경우에는 사용자 단말기로 전송하기 위하여 송신 함수로 전송하는 역할을 한다. 제어기측에 있는 무선통신모듈과 나머지 부분과의 인터페이스는 시리얼 포트를 이용하였다.

⑤ Parsing 함수 : 사용자측 단말기로부터의 명령을 Control 함수가 인식할 수 있도록 적절한 포맷으로 데이터를 가공하여 Control 함수로 되돌려 준다.

⑥ SMS 함수 : Control 함수로부터 이상상황에 대한 정보를 수신하고 그에 대한 적절한 단문메시지를 생성한 후, 그를 무선통신망을 경유하여 사용자 단말기로 전송하는 역할을 한다. 다만, 이상상황을 감지한 때 사용자 단말기가 제어기에 접속되어 있는 경우에는 그 이상상황 정보(메시지 또는 영상정보)를 바로 전송하면 되며, SMS 함수는 이상상황 발생시 사용자가 제어기에 접속되어 있지 않는 경우에만 이용한다.

⑦ 송신 함수 : 제어기에서 단말기로 전송하고자 하는 각종정보(제어명령에 대한 결과, 피제어장비의 현재상태 등)를 사용자 단말기측으로 전송하는 역할을 한다.

이 외에 피제어장비에 있는 RF송수신모듈(RF Slave 모듈)과 제어기측에 있는 RF송수신모듈(RF Master 모듈) 사이의 데이터교환을 위한 함수가 추가될 수 있으며, 이에 대해서는 도 2c를 참고로 아래에서 더 상세하게 설명한다.

다음으로는 사용자의 이동통신 단말기 측에 구현되는 응용 프로그램을 구성하는 함수들은 다음과 같다.

① Parsing 함수 : 사용자의 키입력으로부터 명령을 읽어들인다. 명령은 접속(Connect)명령과, 피제어장비의 동작(예를 들면, 장비의 전원 On/Off)을 제어하기 위한 제어명령, 그리고 피제어장비의 현재상태 확인명령, 그리고 종료명령을 포함한다. 이러한 명령을 수신하여 보안 함수로 전달한다.

② 보안 함수 : 사용자로부터의 명령을 제어기측 이동통신 단말기로 전송하기 위하여 보안코드를 삽입하는 역할을 한다.

③ 송신 함수 : 사용자가 입력한 명령을 제어기측의 무선통신 모듈로 전송하는 역할을 한다. Connect 명령인 경우에는 제어기측 무선통신모듈로 연결설정을 하며, 제어명령인 경우에는 제어기측 무선통신모듈과 연결되어 있지 않은 상태이면 에러처리를 하고 연결된 상태이면 명령을 전송한다.

④ 수신 함수 : 제어기측 무선통신모듈로부터 제어명령에 대한 제어결과, 피제어장비의 현재상태 등의 정보를 수신하는 역할을 한다. 명령이 Connect명령인 경우에는 접속여부에 대한 결과를 전송받으며, 제어명령인 경우에는 제어결과를 전송받는다.

⑤ 결과처리 함수 : 수신함수로부터 넘겨받은 결과정보를 분석하여 제어실패 및 제어성공에 대한 내용을 이동통신 단말기의 표시부에 디스플레이한다.

이러한 함수들로 이루어지는 응용 프로그램은 C, Java 등 여하한 언어를 이용하여 구현될 수 있으며, 제어기측에 구비되어 있는 ROM 또는 RAM에 저장된다.

도 2a는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 시스템의 전체구성도로서, 무선제어를 하려고 하는 사용자측의 이동통신 단말기(210)와, 이동통신망, 무선통신모듈(무선모뎀; 221)을 구비하는 제어기(220), 제어기로부터의 제어신호를 수신하고 처리하는 처리부를 구비하는 피제어장비(240, 240'), 및 이동통신망 및 인터넷망과 연동되어 있으며 무선인터넷 서비스를 제공할 수 있는 중앙서버(231)로 이루어진다.

본 실시예에서 사용자측 단말기(210)는 이동통신사가 제공하는 무선인터넷 서비스를 이용할 수 있는 것으로 충분하며, 제 1 실시예와 달리 별도의 응용 프로그램이 설치될 필요가 없다. 다만, 중앙서버가 사용자 단말기와 제어기측의 게이트웨이 역할을 하는 것으로, 중앙서버와 제어기측에는 무선통신모듈(221, 231)을 구비하며, 원격제어를 위한 응용 프로그램이 설치되어 있어야 한다.

기타, 피제어장비측의 구성은 제 1 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

중앙서버(230)는 일반적인 웹서버 기능 이외에, 이동통신 단말기가 접속하여 각종 무선인터넷 서비스를 받을 수 있도록 예를 들면 WAP과 같은 무선인터넷 서버의 기능 또한 가진다. 또한, 피제어장비측의 제어기에 있는 무선통신모듈과 데이터의 송수신을 할 수 있도록 별도의 무선통신모듈을 구비하고 있고, 별도의 응용 프로그램이 설치되어 있어야 하며, 이러한 응용 프로그램은 기능별로 수신부, 인증모듈, 송신부, 처리부, 메시지 처리부, 무선연결관리 모듈, 관리모듈, 보안모듈, 다중사용자 관리모듈, 분산모듈, 다중 모바일단말기 관리모듈로 이루어져 있다.

피제어장비측에 있는 제어기(220)는 제 1 실시예에서의 제어기와 유사한 구성으로 되어 있으며, 구체적으로는 정해진 프로토콜로 중앙서버와 데이터통신을 할 수 있도록, 무선통신모듈인 송·수신부, 보안모듈, 처리부, 메시지 처리부, 및 전체 제어를 담당하는 제어부로 이루어져 있다. 또한 피제어장비에는 제어기로부터의 제어신호를 수신하여 해당 피제어장비의 동작을 제어하기 위하여 송수신부 및 처리부로 이루어지는 제어부가 구비되어 있다.

이러한 구성의 시스템을 이용한 원격제어의 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

우선 원격제어를 하려고 하는 사용자가 자신의 이동통신 단말기의 무선인터넷 기능을 이용하여 중앙서버에 접속한다.(이동통신망 및 인터넷망 경유) 중앙서버의 수신부에서는 이동통신단말기로부터의 접속신호를 수신하고 인증모듈에서의 인증을 거친 후 인증된 사용자만 로그인한다.

인증모듈에서의 인증을 거친 후에는, 이동통신 단말기로부터 명령신호를 수신하고 그 명령신호는 처리부에서 제어기측으로 전송할 수 있는 포맷으로 변환한 후 보안모듈에서 보안코드를 부가한 후 메시지 처리부에서 최종적으로 메시지를 처리한다. 처리된 메시지는 송신부를 통하여 제어기의 무선통신모듈로 전송된다.

이 때, 제어기측의무선통신 모듈로 처리된 명령신호를 전송하기 전에 중앙서버측의 관리모듈과 무선관리모듈에서는 제어기측의 무선통신모듈과 연결을 설정하고 연결정책에 따라 연결을 관리한다.

제어기측의 무선통신모듈은 중앙서버로부터 명령신호를 수신하고 처리부에서 수신된 명령을 적절하게 분석·처리하여 제어부로 명령을 전송한다. 제어부는 피제어장비에 있는 유무선 송·수신부(RS232와 같은 시리얼포트 또는 RF 송수신모듈과같은 무선통신 모듈)에 명령을 전송하고, 피제어장비에 있는 처리부에서 명령에 따라 피제어장비의 동작을 제어한다.

또한, 피제어장비에 있는 처리부에서는 제어된 결과(현재의 피제어장비의 상태)에 대한 정보를 추출하여 제어기측의 제어부로 송신하고, 제어기측에서는 그 제어결과정보를 처리부와 메시지처리부에서 적절하게 분석·처리한 후 보안모듈에서 보안코드를 추가한 다음 송신부를 통하여 중앙서버의 무선통신모듈로 전송한다. 중앙서버는 무선인터넷 기능을 이용하여 이러한 처리결과를 사용자의 이동통신 단말기로 전송해 준다.

한편, 피제어장비의 처리부는 피제어장비에 이상상황이 발생하면 그에 대한 정보(이상상황정보)를 제어기측의 제어부로 전송한다. 제어기측에서는 무선통신모듈과 단문메시지 서비스(SMS)를 이용하여 이상상황에 대한 메시지를 생성하고 보안코드를 추가한 후 사용자의 이동통신 단말기로 전송한다. 이러한 이상상황에 대한 단문메시지를 수신한 사용자는 무선인터넷 기능을 이용하여 중앙서버에 접속한 다음 이상상황을 확인한다. 이 때, 제어기측에서 중앙서버로 이상상황을 전송해주는 과정은 전술한 제어처리결과의 전송과 동일한 흐름을 따른다.

한편, 중앙서버에서는 이동통신 단말기로부터의 다중 접속을 관리하기 위하여 다중사용자 관리모듈과 다중접속으로 인한 서버의 부하증가를 줄임으로써 서버의 기능을 향상시키기 위하여 분산모듈을 사용한다.

또한, 중앙서버에서는 이동통신 단말기로부터의 다중 사용자 명령을 제어기측으로 전송하기 위하여 다중모바일관리모듈을 이용하여 다중 사용자를 관리한다.

도 2c는 본 발명의 제 2 실시예의 중앙서버 및 제어기측에 설치되는 응용 프로그램의 구현을 위한 함수 구성도이다. 본 실시예에서는 여러 무선인터넷 서비스 중 WAP(Wireless Application Protocol) 표준을 따르는 무선인터넷 서비스를 이용하였다.

중앙서버측에 설치되는 응용 프로그램을 구성하는 함수는 다음과 같다.

① WAP 처리함수 : 사용자 이동통신 단말기로부터 WAP 접속요청을 받아들인다.

② 인증 함수 : 사용자의 이동통신 단말기로부터 WAP 접속요청을 받아들인 후 접속요청의 헤더정보를 분석하여 해당 단말기가 정당한 단말기인지를 판단하는 역할을 한다.

③ 분류함수 : 사용자의 이동통신 단말기로부터의 접속요청을 분석하여 단말기의 기종을 파악하고, 단말기로 전송될 데이터를 각 단말기에 적절한 포맷 및 형식으로 분류하는 역할을 한다.

④ 관리 함수 : 중앙서버는 하나의 사용자로부터의 접속을 받는 것이 아니라, 여러 사용자로부터의 접속을 받아들일 수 있으므로, 다중 사용자로부터의 접속을 관리하는 역할을 한다.

⑤ 분산함수 : 하나의 중앙서버에서 수용할 수 있는 용량을 초과하는 다중 사용자로부터의 접속이 있는 경우, 접속을 다른 서버로 분산시키는 역할을 한다. 즉, 접속하는 사용자에 따라 중앙서버가 복수 개로 이루어질 수 있다.

⑥ Parsing 함수 : 사용자의 단말기로부터 명령을 수신한 후 명령을 제어기측으로 전송할 수 있도록 적절한 포맷으로 변환하는 역할을 한다.

⑦ 보안함수 : 사용자의 단말기로부터 전송된 명령신호를 제어기측으로 전송할 때 보안코드를 삽입하는 역할을 한다.

⑧ 무선송신함수 : 제어기측 무선통신모듈로 연결이 되지 않은 상태라면 먼저 연결을 설정하고, 연결이 이루어지면 사용자의 명령신호를 제어기측으로 전송한다. 또한, 일정시간 송수신이 없거나 사용자의 접속종료명령이 있는 경우에는 연결을 종료시킨다.

⑨ 무선수신함수 : 제어기측으로부터 명령에 대한 결과를 전송받는다.

⑩ 데이터처리함수 : 제어기로부터 받은 결과에 대한 데이터를 사용자의 이동통신 단말기의 기종에 맞게 적절한 포맷으로 분석·처리하는 역할을 한다.

제어기측에 설치되는 응용 프로그램을 구성하는 함수는 다음과 같다.

① 무선수신함수 : 중앙서버로부터의 무선접속요청을 받아들여 연결을 설정하고 데이터를 수신하는 역할을 한다. 무선접속에 대한 연결상태는 중앙서버로부터의 연결종료 전까지 유지한다.

② 인증함수 : 제어명령 수신시 명령을 처리하기 이전에 명령을 내린 사용자에 대한 인증을 수행한다. 즉 기등록된 사용자의 정보와 비교하여 일치하지 않는 경우에는 접속을 해제한다.

③ 제어명령 parsing 함수 : 사용자의 명령을 제어기측 및 피제어장비측에 있는 RF 송수신부가 인식할 수 있는 포맷으로 분석하여 처리하는 역할을 한다.

④ RF Code Generator : 제어기측에 구비되어 있는 RF송수신부(RF Master 모듈)와 피제어장비에 구비되어 있는 RF송수신부(RF Slave 모듈)에는 각각 고유한 ID가 부여되어 있으며, 본 실시예에서는 하나의 RF Master 모듈에 여러개의 RF Slave 모듈이 연동되어 있을 수 있기 때문에 각각의 RF Slave 모듈을 구분하기 위한 ID를 부여한다.

⑤ RF 송신함수 : 제어기와 시리얼로 연결되어 있는 RF master 모듈을 이용하여 여러 개의 피제어장비에 구비된 RF Slave 모듈로 RF 제어신호를 전송하는 역할을 한다. 중앙서버로부터 수신한 제어명령에 RF Code Generator에서 부여된 RF Slave 구분 ID를 추가하여 송신함으로써 특정 피제어장비에만 전송되도록 한다.

⑥ RF 수신함수 : 제어기에 구비된 RF Master 모듈로부터 RF Slave 모듈로부터 전송되어온 데이터를 읽어들인다. RF Master 모듈과 RF Slave 모듈에는 서로를 구분할 수 있는 고유한 ID가 부여되어 있기 때문에 어떠한 피제어장비로부터의 데이터인지 구분할 수 있다. RF 모듈에 부여되는 ID는 모듈 제작시부터 각 모듈간의 간섭이 없도록 고유한 값을 인가한다.

⑦ 수신데이터 Parsing 함수 : RF Master 모듈로부터 수신된 데이터를 중앙서버에 전송할 수 있는 형태로 분석 처리하는 역할을 한다.

⑧ 무선송신 함수 : 수신데이터 Parsing 함수로부터 넘겨받은 데이터를 무선통신모듈을 통하여 중앙서버로 전송하는 역할을 한다.

도 3a는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 시스템의 블록도로서, 크게 제어명령을 내리는 사용자측의 PDA(310)와, PDA로부터의 제어명령을 수신하여 피제어장비를 제어하기 위한 제어기(320)와, 처리부 및 RF송수신부를 가지는 피제어장비(330,330')로 이루어져 있다.

본 실시예에 이용되는 PDA는 자체적으로 무선통신모듈을 내장한 형태, 또는 케이블 등을 이용해 이동통신 단말기를 PDA에 연결한 형태 중 하나로 구현될 수 있다. 도면에서는 PDA(310)가 별도의 이동통신 단말기(311)와 연결되어 있는 예를 도시한다.

사용자는 PDA의 무선통신모듈(또는 이동통신 단말기; 311)을 이용하여 제어기(320)측의 무선통신모듈(321)에 접속하고, 양측에 설치되어 있는 응용 프로그램을 이용하여 제어기측으로 제어명령을 전송한다. 이를 위하여 PDA내부에는 제어기측의 무선통신모듈과의 접속 및 접속관리를 위한 무선연결관리모듈을 구비하고 있으며, 연결후 제어명령 및 현재 장비상태정보의 송수신을 위한 송신부와 수신부를 구비하고 있다.

도 3b는 PDA와 제어기측의 기능 블록도로서, 이러한 시스템을 이용한 원격제어 흐름은 다음과 같다.

원격제어를 원하는 사용자는 이동통신 기능을 가지는 PDA의 응용프로그램을 실행하여 제어기의 무선통신모듈과 접속한다(IWF망 접속). 제어기는 사용자 인증을 통하여 접속을 받아들이고, 피제어장비측에 있는 RF Slave 모듈로부터 피제어장비의 현재상태에 대한 정보를 PDA로 전송한다. PDA는 사용자가 입력한 제어명령을 제어기측의 무선통신모듈로 전달한다. 이러한 응용프로그램은 무선접속기능 및 영상출력기능을 수행하는 것으로, 인증모듈을 통한 적절한 사용자 인증을 거친 후 프로그램을 실행한다.

PDA는 수신부를 통해 사용자가 입력한 제어명령을 수신하고, 처리부와 메시지 처리부에서 제어명령을 적절하게 분석·처리한다. 처리된 제어명령은 보안모듈에서 보안기능(보안코드)이 추가된 후, 관리모듈과 무선연결관리모듈을 통해 연결이 설정된 제어기측 무선통신모듈로 전송된다(송신부를 통하여).

제어기측 무선통신모듈에서는 수신부를 통하여 PDA로부터의 제어명령을 무선으로 수신하고, 수신된 제어명령은 처리부에서 분석·처리된 후 RF Master 모듈을 통하여 피제어장비의 RF Slave 모듈로 전송된다. 피제어장비에 있는 처리부는 전송된 제어명령에 따라 피제어장비의 동작을 제어한다.

도 3c는 PDA 및 제어기측에 구현되어 있는 프로그램의 아키텍처를 도시하는 것으로서, 제어기측의 프로그램은 제 2 실시예와 거의 유사하므로 설명을 생략하고, PDA에 구현되어 있는 프로그램에 대해서만 설명한다.

PDA측에 설치되는 프로그램을 전체적으로 제 1 실시예에서 사용자측 이동통신 단말기에 구현되는 프로그램과 유사한 것으로, 구성 함수들은 다음과 같다.

① 접속함수 : 사용자로부터의 접속명령에 따라 제어기쪽 무선통신모듈과의 접속을 시도한다.

② 제어명령 수신 함수 : 사용자로부터의 명령(제어명령, 피제어장비의 현재상태확인명령)을 받아들인다.

③ parsing 함수 : 사용자로부터의 명령을 분석하고, 제어기측으로 전송할 수 있는 형태로 변환한다.

④ 보안 함수 : Parsing 함수에 의하여 변환된 데이터에 보안코드를 삽입하는 역할을 한다.

⑤ 무선송신함수 : 제어기측 무선통신모듈과의 연결이 설정되니 않은 경우에는 먼저 연결을 시도하며, 연결이 설정되면 제어명령을 제어기측으로 전송하는 역할을 한다.

⑥ 무선수신함수 : 제어기로부터 제어명령에 대한 처리결과 또는 피제어장비의 현재 상태정보 등의 데이터를 수신한다.

⑦ 데이터처리 함수 : 제어기로부터 수신된 데이터를 PDA 화면에 보여질 수 있도록 적절하게 분석 변환하는 역할을 한다.

⑧ 디스플레이함수 : 데이터처리함수로부터 넘겨받은 데이터를 화면에 디스플레이한다.

도 4는 제어기의 하드웨어 구성을 도시하기 위한 것으로, 제어기는 중앙처리장치(CPU; 422a), ROM(422b), RAM(422c) 및 두 개의 입출력 포트(COM1, 2; 422d, 422e)로 이루어지는 제어기본체(422)와, 두 개의 입출력 포트에 각각 연결되는 무선모뎀(421) 및 RF 송수신모듈(RF Master 모듈; 423)로 구성되어 있다.

전술한 응용 프로그램은 제작시 ROM에 미리 저장되어 있으며, RAM에는 사용자의 이동통신 단말기에 대한 정보, 중앙서버의 IP 등 가변정보가 저장된다.

무선모뎀(421)은 제어기본체와 시리얼로 연결되며, CPU는 ROM에 설치되는 응용 프로그램을 통하여 무선모뎀을 제어함으로써 데이터의 송수신하고, 데이터의 분석 및 처리를 수행하며, RF Master 모듈을 통하여 피제어장비에 있는 RF 송수신부(RF Slave 모듈)로 제어신호를 전송한다.

이상과 같은 원격제어시스템 및 방법을 이용하면, 소정의 응용 프로그램을 설치하거나, 별도의 프로그램 설치 없이 무선인터넷을 이용할 수 있는 이동통신 단말기를 이용함으로써 원격지에 있는 각종 장비의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 이동통신 단말기로 피제어장비의 현재 상태, 제어결과상태 등이 영상정보를 확인할 수 있어서 편리하며, 피제어장비에 이상이 생긴 경우 이동통신 단말기로 실시간 통지해 줌으로써 신속하게 대처할 수 있다.

이러한 기술을 이용하면, 통상의 이동통신 단말기를 이용함으로써 완전한 형태의 홈오토메이션을 달성할 수 있으며, 기타 원격 침입탐지, 원격감시 등의 결과를 이동통신 단말기로 확인하고, 그에 대한 대처 또한 이동통신 단말기로 수행할 수 있다.

Claims (3)

1. 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있는 이동통신 단말기와, 원격제어용 응용 프로그램이 설치되고 무선통신 모듈을 구비하는 제어기와, 제어기로부터의 제어명령을 수신하여 피제어장비의 동작을 제어할 수 있는 처리부를 구비하고 상기 제어기와 유선 또는 무선으로 연결되어 있는 피제어장비로 이루어지며,

   원격제어를 원하는 사용자는 상기 이동통신 단말기에 설치되어있는 응용 프로그램을 구동하여 상기 제어기에 접속하고, 제어기로 제어명령 또는 피제어장비의 현재 상태확인요청을 전송하며,

   상기 제어기는 사용자로부터의 제어명령 또는 상태확인요청을 기초로 상기 피제어장비의 동작을 제어하고, 상태확인요청에 의하여 추출된 현재상태 또는 제어결과를 다시 사용자의 이동통신단말기로 전송·출력해 주는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템.
2. 일반적인 무선인터넷 서비스를 이용할 수 있는 이동통신단말기와, 무선통신모듈을 구비하고 원격제어 및 무선인터넷 서비스용 응용 프로그램이 설치되어 있는 중앙서버와, 무선통신모듈을 구비하고 원격제어용 프로그램이 설치된 제어기와, 제어기로부터의 제어명령을 수신하여 피제어장비의 동작을 제어할 수 있는 처리부를 구비하고 상기 제어기와 유선 또는 무선으로 연결되어 있는 피제어장비로 이루어진 것으로,

   사용자는 무선인터넷 기능을 이용하여 중앙서버에 접속하여 피제어장비의 제어명령 또는 현재상태 확인요청을 중앙서버로 전송하고,

   중앙서버는 수신한 제어명령 또는 현재상태 확인요청을 제어기에 설치된 프로그램이 인식할 수 있도록 변환하여 무선으로 전송하며,

   제어기는 중앙서버로부터 전송된 명령 또는 요청신호를 기초로 피제어장비의 동작제어를 수행하고, 필요한 경우 그 제어결과 또는 피제어장비의 현재 상태(영상 포함)에 대한 정보를 다시 중앙서버로 무선 전송하며,

   상기 중앙서버는 무선인터넷을 이용하여 제어결과 또는 피제어장비의 현재상태정보 이동통신 단말기로 전송·디스플레이하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 원격제어시스템.
3. 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있고 무선통신모듈을 구비한 PDA(Personal Digital Assistant) 또는 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있고이동통신단말기와 연결된 PDA와, 무선통신모듈을 구비하고 원격제어용 응용 프로그램이 설치되어 있는 제어기와, 제어기로부터의 제어명령을 수신하여 피제어장비의 동작을 제어할 수 있는 처리부를 구비하고 상기 제어기와 유선 또는 무선으로 연결되어 있는 피제어장비로 이루어지는 것으로,

   원격제어를 원하는 사용자는 상기 PDA에 설치되어있는 응용 프로그램을 구동하여 상기 제어기에 접속하고, 제어기로 제어명령 또는 피제어장비의 현재 상태확인요청을 전송하며,

   상기 제어기는 사용자로부터의 제어명령 또는 상태확인요청을 기초로 상기 피제어장비의 동작을 제어하고, 상태확인요청에 의하여 추출된 현재상태 또는 제어결과를 다시 사용자의 PDA로 전송해주는 것을 특징으로 하는 PDA를 이용한 원격제어시스템.