KR20120094587A - 무선 멀티카드 리더기 단말 개발 방법 - Google Patents

무선 멀티카드 리더기 단말 개발 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메모리카드 인터페이스를 지원하지 않는 기기에서 무선랜(WiFi)으로 각종 메모리카드들을 사용할 수 있도록 USB 멀티카드 리더기를 무선 멀티카드 리더기화 한다. USB 멀티카드 리더기에서는 지원하지 않는 USB 타입의 저장매체(USB 메모리스틱, USB 외장 하드디스크)와의 인터페이스를 지원한다. 본 단말은 직접 저장공간을 지원하지 않는 대신, 분리된 별개의 다양한 메모리 카드 타입(CF, MS, MMC, SD, USB 메모리스틱, USB 외장 하드디스크 등)의 데이터 저장매체 인터페이스를 지원한다. 스마트폰/테블릿PC와의 데이터 송수신 기능을 지원하며, 이때 허가된 사용자만이 본 단말에 접속하도록 하여 보안성을 강화하는 방법을 제공하는 것에 특징이 있다.

Description

무선 멀티카드 리더기 단말 개발 방법 {The method of developing Wireless Multi-Card Reader}
현재 스마트폰/테블릿PC로 출시된 제품들 중에 애플사의 아이폰/아이패드,/아이팟 등의 제품들은 외부에 SD(Secure Disk), CF(Compact Flash), MS(Memory Stick) 등의 외장 메모리카드 또는 USB 저장 매체를 연결할 수 있는 구조가 아니다. 만약 사용자가 외장 메모리카드나 USB 저장 매체를 이 제품에서 사용하고자 한다면 PC, 노트북 및 외부 서버에 연결하고, 스마트폰 제품에서 사용할 수 있는 형태의 파일 또는 동영상 변환을 거친 뒤, 스마트폰 전용 프로그램(아이튠즈, iTunes)을 이용하여 전송해야 하는 불편함을 가지고 있다. 만약 이러한 불편을 해결할 수 있는 아이폰 어플리케이션과 무선 멀티카드 리더기가 있다면 위의 절차를 한번에 해결할 수 있게 된다. 본 발명은 USB 타입의 유선 멀티카드 리더기를 무선 멀티카드 리더기로 변형한 형태로 멀티카드 리더 기능이 없는 스마트폰/테블릿(Tablet) PC 등의 휴대기기용 액세사리 제품이다. 스마트폰/테블릿PC 등의 휴대기기와 본 단말간에 유선이 아닌 무선랜(와이파이, WiFi)을 통한 데이터 송수신 기능을 지원하는 소형, 저전력의 임베디드 단말 시스템 구현 방법에 관한 것이다.
스마트폰/테블릿PC 제품 가운데 대표적인 애플사의 아이폰/아이패드는 iOS 기반의 운영체제를 사용하고 하드웨어적으로는 내부에 무선랜과 블루투스, 3G 무선망을 사용할 수 있으며, 네트워크 접근이 용이한 API를 내장하고 있다. 하지만, 외부의 저장 매체를 직접적으로 접근할 수 없고 PC 상의 전용 프로그램(iTunes)를 이용해야 하는 단점이 있다. 현재 아이폰/아이패드 등에 사용되는 무선랜은 802.11 b/g/n 등의 규격을 지원한다.
USB를 이용한 저장 매체는 일반적으로 USB 메모리스틱 형태나 USB 외장 하드디스크 형태로 많이 사용된다. USB 메모리스틱 형태는 휴대가 간편하나 저장용량이 현재까지 128GB를 넘지 못하고 있는 실정이다. 반면 USB 외장 하드디스크는 현재 2TB 제품이 출시되어 있다.
멀티카드 리더기는 USB 슬레이브 타입으로 현재 SD, SDHC, MMC, xD, microSD, CF I/II, MD, MS/MS Duo 등의 메모리카드를 지원하며, 속도와 가격은 제품의 수 만큼이나 다양하며, 대부분의 제품이 USB 2.0 의 규격을 지원한다. 기존의 멀티카드 리더기는 모두 USB 슬레이브 타입의 연결을 통하여 PC 또는 노트북과 통신을 한다. 아이폰을 포함한 대부분의 안드로이드 기반의 스마트폰에서 외장 메모리카드를 사용하려면 불편한 점이 있다. 안드로이드 스마트폰은 micro SD 메모리카드를 제외한 어떠한 외장 메모리카드도 직접적으로 연결할 수 없다.
무선 멀티카드 리더기는 무선을 통하여 외장 메모리카드와 USB 외장 하드디스크로의 데이터 접근이 용이할 뿐 아니라 사용자가 동영상을 변환하는데 소모하는 시간을 줄일 수 있다. 무선 멀티카드 리더기가 아이폰/아이패드에 연결되는 경우 데이터케이블 상의 전원을 공급받아 무선 메모리카드를 구동하며, 무선으로 내부의 서버(Samba, FTP)를 통해 아이폰/아이패드가 무선 멀티카드 리더기에 장착된 메모리카드로 접근하게 한다. 이때 보안 및 데이터 전송, 미디어 파일의 재생 등을 위하여 스마트폰 전용 어플리케이션이 필요하다. 무선 멀티카드 리더기의 장점은 무선으로 접근이 가능한 것으로 리더기에 접근하기 위한 인증 절차를 거치면 어떠한 기기에서도 접근할 수 있어, 이 기종간 데이터 접근이 가능하다. 즉, 아이폰/아이패드에서 데이터를 쓴 뒤 안드로이드 스마트폰에서 동일한 데이터를 읽을 수 있게 된다. 뿐만 아니라 스마트폰에서 동영상을 재생하기 위해서는 적절한 동영상 포맷 변환 작업을 수행해야 하는데 이러한 시간을 줄일 수 있어 이용자가 간편해진다. 현재까지 무선 멀티카드 리더기 제품은 출시되지 않은 상태다.
본 발명은 메모리카드 인터페이스를 지원하지 않는 기기에서 무선랜(WiFi)으로 각종 메모리카드들을 사용할 수 있도록 USB 멀티카드 리더기를 무선 멀티카드 리더기화 한다. USB 멀티카드 리더기에서는 지원하지 않는 USB 타입의 저장매체(USB 메모리스틱, USB 외장 하드디스크)와의 인터페이스를 지원한다. 본 단말은 직접 저장공간을 지원하지 않는 대신, 분리된 별개의 다양한 메모리카드 타입(CF, MS, MMC, SD, USB 메모리스틱, USB 외장 하드디스크 등)의 데이터 저장매체 인터페이스를 지원한다. 무선랜(WiFi) 기능이 장착된 다양한 스마트폰/테블릿PC와의 데이터 송수신 기능을 지원한다. 또한 허가된 사용자만이 본 단말에 접속하도록 하여 보안성을 강화하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 USB 멀티카드 리더 컨트롤러 칩을 사용하여 멀티카드 리더기 기능을 구현하고 무선을 위해 무선랜(WiFi) 칩 또는 모듈을 사용하며, 멀티카드 리더 컨트롤러 칩에 연결된 각종 메모리카드와 무선랜(WiFi) 칩(모듈)간 데이터 송수신 및 제어를 위해 CPU를 사용한다. 데이터 송수신 및 제어를 위한 소프트웨어가 저장되고 실행하기 위해 필요한 코드 및 데이터 버퍼 메모리, 전원 공급 단자와 전력관리 칩으로 구성된다.
USB 메모리스틱과 USB 외장 하드디스크를 연결하여 사용할 수 있도록 USB 호스트 제어기능을 갖춘 CPU와 USB 메모리스틱과 USB 외장 하드디스크를 연결할 수 있는 포트와 각종 SD, MMC, CF, MS 소켓들을 탑재한다. 스마트폰/테블릿PC와 본 단말간 데이터 송수신을 위해 본 단말에는 데이터 송수신 서버를 탑재하고 스마트폰/테블릿PC 상에는 FTP, Samba 클라이언트, 오디오 및 비디오 재생기 등의 전용 응용 소프트웨어를 탑재시킨다. 데이터 송수신 서버 소프트웨어인 FTP(File Transfer Protocol), Samba 서버 상에서 사용자 등록 및 인증 과정을 거쳐 허가된 사용자만이 접근할 수 있도록 한다.
본 발명은 메모리카드 인터페이스를 지원하지 않는 스마트폰/테블릿PC에서 무선랜을 통해 간편하게 메모리카드 내의 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 SD, CF, MS, MMC, USB 메모리스틱, USB 외장 하드디스크 등의 다양한 저장 매체를 폭넓게 사용할 수 있다. 무선랜(WiFi)이 장착되면서 데이터 송수신 클라이언트가 설치된 어떤 호스트기기와도 사용이 가능하다.
도1은 스마트폰/테블릿PC와 무선 멀티카드 리더기간 사용 환경
도2는 무선 멀티카드 리더기의 내부 구조
도3은 USB 허브 컨트롤러칩을 사용한 다수의 슬레이브칩과의 연결 구조
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 무선 멀티카드 리더기[2] 단말과 통신하는 호스트 기기[1]로는 자체 멀티카드 리더 기능이 없는 기기들로 스마트폰, 테블릿PC와 같은 휴대기기들이다. 이 기기들과 본 단말간에 데이터 송수신 매체는 무선랜(WiFi)이다. 호스트 기기[1]상에는 FTP, Samba 클라이언트 프로그램과 오디오 비디오 디코딩을 위한 별도의 플레이어가 상주하면서 실행된다. 무선 멀티카드 리더기[2] 단말은 호스트기기와 무선랜(WiFi)으로 통신한다. 다양한 카드 저장 매체가 연결될 수 있도록 CF 카드, SD 카드, MS 카드, MMC 카드 소켓들과 USB 커넥터가 장착된다. CF, SD, MS, MMC 카드들은 해당 소켓에 연결되어 동작한다. USB 메모리스틱과 USB 외장 하드디스크들은 USB 커넥터를 통해 연결된다. 물론 필요에 따라 일부 소켓이 제외될 수도 있다. 무선 멀티카드 리더기 단말[2]에는 FTP, Samba 서버와 같은 통신 서버 프로그램이 실행되어야 한다. 데이터전원 케이블을 통한 호스트기기로부터의 전원 공급 또는 외부 전원공급기를 통해 전원을 공급받는다. 또한 내부에 밧데리를 내장하여 외부에서 전원을 공급받지 않고도 일정 시간 동안 동작이 가능하다. 내부 밧데리는 호스트기기에서 공급되는 전력이나 외부 전원공급기를 통해 충전이 된다.
도2에서 무선랜(WiFi) 모듈[5]은 호스트기기와 본 단말간 데이터 송수신을 위한 통신 매체로 무선랜(WiFi) MAC(미디어 액세스 제어, Media Access Control)과 PHY(물리층 프로토콜, Physical Layer Protocol)로 구성된다. 무선랜(WiFi) 모듈[5]는 CPU[3]와는 SPI(Synchronous Parallel Interface), SDIO(Secure Disk IO) 또는 USB 방식으로 연결된다. CPU[3]에는 SPI, SDIO, USB 호스트 기능을 갖추고 있다. 무선랜(WiFi) MAC[5]는 SPI, SDIO, USB 슬레이브 데이터 입출력 인터페이스를 지원한다. 메모리[4]는 CPU에서 실행되는 프로그램이 저장되며, 프로그램 실행 시 필요한 버퍼 및 데이터 보관 영역으로 NOR/NAND 플래시 메모리와 DDR SDRAM 메모리로 구성된다. 메모리[4]는 대용량 데이터 저장용이 아닌 프로그램 코드 저장용으로 사용이 한정된다. CPU[3]는 본 단말의 핵심 장치로 데이터 송수신 제어 및 각종 통신 서버 프로그램을 실행한다. 멀티카드 리더 컨트롤러[6]는 CF, SD, MS, MMC 카드 인식 및 제어, 데이터 읽기 및 쓰기를 담당한다. CPU[3]과 멀티카드 리더 컨트롤러[6]는 USB 커넥터가 아닌 USB 신호 형태로 직접 연결된다. CPU에는 USB 호스트 기능이, 멀티카드 리더 컨트롤러[6]에는 USB 슬레이브 기능이 내장된다. 전원부[12]는 단말 내의 각 소자들에 필요한 전원을 공급한다. 전원부는 호스트기기와 데이터케이블 형태로 전원을 공급받거나, 별도의 외부 전원을 통해 공급받는다. 효과적인 전원 관리를 위한 기능도 전원부[12]에 포함된다. SD 카드 소켓[7]는 Secure Disk 카드를 연결하는 소켓이다. CF 카드 소켓[8]는 Compact Flash 카드를 연결하는 소켓이다. MS 카드 소켓[9]는 Memory Stick 카드를 연결하는 소켓이다. MMC 카드 소켓[10]는 MultiMedia 카드를 연결하는 소켓이다. USB 커넥터[11]는 USB 타입의 외장 하드디스크 및 USB 메모리스틱을 연결하는 곳이다.
CPU가 여러 개의 USB 디바이스를 연결할 수 없는 경우, 즉 한 개의 USB 호스트만 내장하고 있는 경우, 이때는 USB 허브컨트롤러(13)을 CPU와 각 USB 디바이스 사이에 위치시켜 부족한 USB 호스트의 문제를 해결한다. 이 경우 무선랜칩이나 멀티카드 리더 컨트롤러칩, USB 커넥터가 모두 USB 방식으로 연결되는 것이 효율적인 경우에 유용한 방식이 된다.

Claims (7)

  1. 무선 멀티카드 리더기 단말 시스템 구현방법에 있어서, 데이터 송수신 제어 및 FTP/Samba 서버 소프트웨어를 실행하는 CPU와 메모리, 각종 메모리카드를 연결할 수 있는 SD/MS/MMC/CF 소켓, 메모리카드의 제어 및 데이터 교환을 담당하는 멀티카드 리더 제어칩, USB 메모리스틱/외장 하드디스크를 삽입할 수 있는 USB 커넥터, 무선랜(WiFi) 통신을 담당하는 무선랜(WiFi), 무선 멀티카드 리더기에 전원을 변환 공급, 전원관리, 내장 밧데리 및 외부 전원 공급받기 위한 전원부로 회로가 구성되고, 메모리카드 인터페이스를 지원하는 않는 스마트폰/테블릿PC 등의 기기와 무선랜(WiFi)을 통해 사용자 인증 기능을 가지며 데이터를 송수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템 구현 방법
  2. 청구항 1을 구현함에 있어, CPU와 멀티카드 리더 컨트롤러 사이에 USB 커넥터가 아닌 USB 신호 라인을 통해 제어 및 데이터를 교환하고, CPU와 무선랜칩 사이에 SPI, SDIO 또는 USB 신호 라인으로 연결되는 방법
  3. 청구항 1을 구현함에 있어, CPU가 프로그램 실행하기 위한 코드와 실행 시 생성되는 데이터를 저장하는 메모리로만 구성되고, 저장 매체의 기능을 수행할 수 있는 대용량 NAND 플래시 메모리를 탑재하지 않고 소켓 형태의 다양한 메모리 카드 타입, CF, MS, MMC, SD, USB 메모리스틱, USB 외장 하드디스크의 연결 인터페이스만을 지원하며, 지원하는 소켓의 종류를 응용에 따라 다르게 가져갈 수 있는 방법
  4. 청구항 1을 구현함에 있어, CPU, 멀티카드 리더 컨트롤러, 무선랜(WiFi), NOR/NAND 플래시 메모리, DDR SDRAM으로 분리된 5개 칩셋을 사용하는 구조에서, 기능통합된 칩의 출현으로, 적은 수의 칩셋만을 사용하여 시스템을 구성하는 방법
  5. 청구항 1을 구현함에 있어, 통신방식으로 무선랜(WiFi)를 기본으로 하고, 이더넷(Ethernet) 통신 방식을 옵션 형태로 지원할 수 있는 방법
  6. 청구항 1을 구현함에 있어, CPU가 여러 개의 USB 디바이스를 연결할 수 없는 경우, 즉 한 개의 USB 호스트만 내장하고 있는 경우, 이때는 USB 허브컨트롤러를 CPU와 디바이스 사이에 위치시켜 부족한 USB 호스트의 문제를 해결하는 방법
  7. 청구항 1을 구현함에 있어, 호스트기기로부터 데이터전원 케이블을 통한 전원 공급 또는 외부 전원공급기를 통해 전원을 공급받는다. 또한 내부에 밧데리를 내장하여 외부에서 전원을 공급받지 않고도 일정 기간동안 동작이 가능하다. 내부 밧데리는 호스트기기에서 공급되는 전원과 외부 전원공급기를 통해 충전이 되는 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015037941A1 (ko) * 2013-09-13 2015-03-19 고려대학교 산학협력단 통신 모듈들을 탐색하는 nfc칩 및 방법
CN106161657A (zh) * 2016-09-18 2016-11-23 深圳震有科技股份有限公司 一种基于智能手机的短信批量智能收发实现方法及系统

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